圖ll裝置中油層的作用是

⑴ 求2009天原初中杯化學競賽復賽試題

2009年全國初中化學素質和實驗能力競賽
(第十九屆天原杯)復賽試題
試題說明：
1、考試時間：2小時
2、本試卷共6頁，滿分100分。附加題20分計入總分。答案必須寫在答題卷上。
3、可能用到的相對原子質量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24
Si：28 S：32 C1：35.5 Fe：56 Cu．：64 Zn：65 Ba：137

一、選擇題(本題包括15個小題，每小題2分，共30分。每小題有1個或2個選項符合題意。若有兩個答案的錯1個不得分，漏選1個扣1分。)
1、為了警示世人因氣候變化對人類危害的關注，2009年「世界環境日」的主題是：「團結起來應對氣候變化」。下列做法或認識不符合這—主題的是
A、提倡乘坐公共交通、騎自行車或步行的方式出行
B、在生產和生活活動中提倡使用節能技術和節能用具
C、植樹造林，嚴禁亂砍濫伐
D、廣泛使用酒精、沼氣，既可解決能源問題，也有利減輕溫室效應
2、分類法是一種行之有效、簡單易行的科學方法。某同學用下表所示形式對所學知識進行分類，其中甲與乙、丙、丁是包含關系。下列各組中，有錯誤的組合是
選項 甲 乙、丙、丁
A 常見乾燥劑 濃硫酸、石灰石、鹼石灰
B 常見合金 不銹鋼、焊錫、生鐵
C 常見營養物質 蛋白質、維生素、無機鹽
D 常見鹼 燒鹼、純鹼、熟石灰
3、2008年諾貝爾化學獎授予錢永健等發明的綠色熒光蛋白標記技術，這項發明為細胞生物學和神經生物學的發展帶來一場革命，對我們理解綠色熒光蛋白如何發光作出了貢獻。綠色熒光蛋白分子中含有氨基(一NH2，具有鹼的性質)和羧基(一COOH，具有酸的性質)。該分子具有的性質是
A、只能與硫酸反應，不能與氫氧化鉀反應 B、只能與氫氧化鉀反應，不能與硫酸反應
C、既能與硫酸反應，又能與氫氧化鉀反應 D、既不能與硫酸反應，又不能與氫氧化鉀反應
4、1~18號元素中X元素的原子最外層只有1個電子，Y元素的原子的第三層有6個電子，
Z元素的第二層也有6個電子，在化合物中只有Z元素的化合價為負。由這三種元素組
成的化合物的化學式可能是
A、XYZ4 B、X2YZ3 C、X3YZ4 D、XYZ3
5．咖喱是一種烹飪輔料，若白襯衣被咖喱汁玷污後，用普通肥皂洗滌時，會發現黃色污漬變
為紅色，浸泡在水中後紅色又變黃色。據此判斷可能與咖喱有相似化學作用的試劑是
A、活性炭 B、石蕊溶液 C、無水硫酸銅 D、澱粉溶液
6、對下列實驗指定容器中的水，其解釋沒有體現水的主要作用的是

A B C D
實
驗
裝
置
硫在氧氣中燃燒
測定空氣中氧氣含量
鐵絲在氧氣中燃燒 探究燃燒的條件

解釋 集氣瓶中的水：
吸收放出的熱量 量筒中的水：
通過水體積的變化得出O2體積 集氣瓶中的水：
冷卻濺落融熔物，防止集氣瓶炸裂 燒杯中的水：加熱銅
片；隔絕空氣
7、將一定質量的a、b、c、d四種物質放入一密閉容器中，在一定條件下反應一段時間後，測得反應後各物質的質量如下。下列說法錯誤的是
物 質 a b c d
反應前質量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反應後質量/g 待測 2.56 7.20 0.50
A、a和b是反應物，d可能是催化劑 B、反應後a物質的質量為4.64g
C、c物質中元素的種類，一定和a、b二種物質中元素的種類相同
D、若物質a與物質b的相對分子質量之比為2：1，則反應中a與b的化學計量數（系數）之比為2：l
8、ClSO3H稱為氯磺酸，是—種強酸。對於反應：C1SO3H+HCOOH==CO+HCl+H2SO4有如下判斷，其中合理的是
A、此反應屬於復分解反應 B、此反應中碳元素的化合價發生改變
C、反應後溶液的pH變大 D、反應後溶液的pH減小
9、物質與水發生的復分解反應稱為水解反應。例如：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
根據上述觀點，下列說法中不正確的是
A、NaF的水解產物是NaOH和HF B、CaOH2的水解產物是Ca(OH)2和H2O2
C、PCl3的水解產物之一是PH3 D、Mg3N2水解產物是Mg(OH)2和NH3
10、有Na、S、O、H四種元素中的二種或三種元素組成四種常見的化合物。其中甲能跟氯化鋇反應生成一種硫酸鹽和另—種鹽；乙能跟氫氧化鈉反應生成鹽和水；丙能跟鹽酸反應生成鹽和水；丁呈中性，且可以分別跟氧化鈣或二氧化碳發生化合反應，生成相應的鹼或酸。下列推斷：①甲—定是硫酸鈉；②乙可能是硫酸；③丙—定是氫氧化鈉；④丁—定是水。其中正確的一組是
A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④
11、質量相等的鋅和鐵分別和質量相等、溶質質量分數也相等的稀鹽酸反應，反應情況如右圖所示。則下列敘述中正確的是
A、圖線a、b分別表示鋅、鐵的反應情況 B、鋅、鐵均反應完，鹽酸有剩餘
C、鹽酸均反應完，—定有鋅剩餘 D、鹽酸均反應完，—定有鐵剩餘
12、下列制備物質的沒汁中，理論上正確、操作上可行、經濟上合理的是
13、—定質量某硝酸鉀樣品中不含可溶性雜質。在10℃時加蒸餾水使之充分溶解，殘留固體
的質量為250g。若該實驗在40℃下進行時，殘留固體質量為120g；70℃時為20g。已知KNO3
在不同溫度下的溶解度如下。對該樣品的推斷正確的是
溫度/℃ 10 40 55 70
溶解度/g 20 65 100 140
A、該硝酸鉀樣品為純凈物 B、40℃時溶於水的硝酸鉀為130g
C、70℃時KNO3溶液為飽和溶液 D、55℃左右時KNO3完全溶解
14、一定量的木炭在盛有氮氣和氧氣混合氣體的密閉容器中燃燒後生成CO和CO2，且測得
反應後所得CO、CO2、N2的混合氣體中碳元素的質量分數為24％，則其中氮氣的質量分
數可能為
A、10％ B、30％ C、50％ D、70％
15、用下圖裝置測定水中氫、氧元素的質量比，其方法是分別測定通氫氣前後玻璃管(包括氧
化銅)的質量差和U型管(包括鹼石灰)的質量差，計算得氫元素和氧元素的質量比大於1：8。
下列對導致這一結果的原因的分析中合理的是
A、I、Ⅱ裝置之間缺少乾燥裝置
B、III裝置乾燥劑量不足，水沒有被完全吸收
C、CuO沒有全部被還原
D、Ⅱ裝置中玻璃管內有水冷凝
二、填空題(本題包括10個小題，共40分)
16．(2分)構建和諧社會，建設社會主義新農村的目標之一是讓農民飲用清潔的自來水。ClO2是新一代飲用水的消毒劑，許多發達國家採用ClO2代替C12進行自來水的消毒。
請回答下列問題：
(1) ClO2的名稱為_____________；(2)製取ClO2的微觀過程如圖所示：

(其中： 表示鈉原子， 表示氯原子， 表示氧原子)
該反應的化學方程式是 _____________________________________。
17．(5分)2008年9月27日，太空第一次留下了「中國人的腳印」。我國研製的航天員艙外
服為航天員成功進行太空行走提供了可靠的保證。
(1)航天員艙外服除了要隔熱、散熱外，在航天服這個密封的空間中還要有通訊系統、動力
系統、輸送養料系統和廢氣處理系統，其中廢氣處理包括兩個步驟：第一步，讓廢氣進入
一個裝有木炭的盒子除去臭氣，這一過程利用了木炭的 性，發生了_________(填
「物理變化」或「化學變化」)；笫二步，再用氫氧化鋰(LiOH)作吸收劑除去二氧化碳(氫氧
化鋰和氫氧化鈉都是鹼，具有相似的化學性質)，寫出該反應的化學方程式____________。
(2)在太空艙里，NiFe2O4可用於促進宇航員呼出的CO2轉化為O2，而自身的質量及化學性
質保持不變，你認為NiFe2O4在這一反應中是________。你對維持艙內O2、CO2氣體含量
的建議是_______________。
18．(3分)廢舊干電池中許多物質應該是可以回收利用的。某種型號干電池的剖面如下圖
所示。請回答下列問題：
(1)提取干電池內填充物中的MnO2：取填充物溶於水、過濾、洗滌，得到黑色不溶物。再經過__________的處理，即得到MnO2。
(2)取（1）中過濾得到的濾液，分為兩份，一份加入燒鹼溶液，加熱產
生一種刺激性氣味的氣體，該氣體的水溶液pH>7，且常用作化肥，則
該氣體的化學式為______；另一份加入AgNO3溶液，產生白色沉澱，滴加稀HNO3沉澱不
溶解，則可推知A物質的化學式為________________。
19、(2分)某環境監測小組的同學，利用CO與PdCl2溶液反應(水也參與反應)產生黑色金 屬鈀粉末的反應原理，來檢測CO對空氣的污染情況。請寫出此反應的化學方程式__________________，反應中作還原劑的物質名稱是_______________。
20、(4分)現有X、Y、Z三種元素，其中X原子核內只有一個質子；Y原子L層電子數是K層電子數的2倍；X與Z形成的化合物的分子式為ZX3，每個分子內有10個電子。請回答 下列問題：
(1)寫出Z元素的原子結構示意圖__________；X分別與Y、Z形成的化合物中，具有5個
原子核的微粒的化學式為________________。
(2)某些常見物質可用來合成新材料，如利用高溫高壓法使石墨轉變為人造金剛石。科學家認為Y、Z元素可形成一種比金剛石更硬的化合物，後來人們在實驗室成功合成了含有這些元素的化合物(製作晶體薄膜材料)，這種化合物的化學式是______________；試推測合成這種化合物所需的條件是____________________。
21、(5分)硫化氫(H2S)是一種有毒的氣體，工業上產生的硫化氫要經過處理，使其變成硫單 質。富瑪克斯法治理硫化氫的方法和步驟如下：
①用2％~3％的Na2CO3溶液作吸收劑生成兩種酸式鹽，其中一種為NaHS；
②再加入一種RNO(液)(R表示一種有機基團)與生成的這種酸式鹽的水溶液反應生成 硫、鹼和RNHOH；
③第二步生成的鹼在溶液中與另一種酸式鹽反應生成正鹽；
④RNHOH與空氣中的氧發生反應又得到RNO。
B
C 一
D ↓ 一
E 一 一 一 ↑
F 一 一 ↓ ↓
A B C D E
(1)寫出步驟①中另一種酸式鹽的化字式______；(2)步驟②反應的化學方程式為__________；富瑪克斯法的總反應的化學方程式為____________；RNO在整個過程中起到_________的作用。(3)富瑪克斯法治理硫化氫優點是__________________。
22、（6分）實驗室有A、B、C、D、E、F六瓶溶液，另有六張寫有Na2CO3、BaCl2、Ca(NO3)2、KCl、稀H2SO4、AgNO3的標簽。現將部分瓶內溶液各取少許進行兩兩混合實驗，結果見右圖（說明：「↓」表示生成沉澱、「↑」表示生成氣體、「一」表示無明顯變化或生成微溶物，空格表示該實驗未做。）
由實驗結果，判斷各瓶上應貼的標簽是：
A________；B________；C________；D________；E________；F________。

23、（4分)由新型無機非金屬材料製成的新型發動機，熱效率高、壽命長。這類材料中研究
較多的是化合物G。化合物G的相對分子質量為140，含有硅元素，其質量分數為60%，另
含有元素Y。化合物E(含兩種元素)與NH3反應製得G和HCl。
(1)G和E的化學式分別為_________、________。（2）粉末狀G能夠與氧氣在高溫下反應，所得產物中有一種是空氣的主要成分，另一種是氧化物，該過程的化學方程式為___________。
（3）常壓的條件下向G中添加氧化鋁，經高溫燒結製成一種高強度、超硬度、耐磨損、抗
腐蝕的陶瓷材料「賽倫」，化學式可表示為Si6-xAlxOxY8-x。不同溫度下x的值不同，在
1400℃時x為2.0，則「賽倫」中Y元素的化合價為___________。
24、（5分）常溫下由兩種常見的氣體A和B組成的混合物，經分析混合氣體中只含碳和氫
兩種元素，並且A的相對分子質量大於B的相對分子質量，不論A和B以何種比例混合，
碳元素與氫元素的質量比總小於3：1，由此可確定A的化學式是_________；B的化學式是
_______；這樣判斷的理由是_____________________。若上述氣體中碳元素與氫元素的質量
比為6：5，則混合氣體中A與B的質量之比為______________。
25．(4分)某化學實驗小組為了除去混在N2中的O2，將混合氣體通過紅熱的銅絲網後，發現銅絲網變黑。在研究如何除去黑色物質，回收再利用銅絲網的討論中，制定了下列方案。

請根據以上方案回答：
(1)乙方案的燒杯中發生反應的化學方程式是(其中B物質自行確定)_________。兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是_____________。
(2)若採用甲乙兩種方案處理此黑色銅絲網，則回收的銅絲網a的質量 (填「<」、「>」、「=」)銅絲網b的質量。
(3)實驗小組的同學發現，按乙方案反應後燒杯中的液體有腐蝕性，應加以適當的處理。他們採取加入鐵粉的方案處理廢液。加入足量的鐵粉充分攪拌，最後得到的溶液中溶質為______________。
三、實驗題（本題包括4個小題，共20分）
說明書
主要成分：碳酸鎂
適 應 症：用於緩解胃酸過多引起的胃痛。
用 法：嚼碎後服用
注意事項：胃潰瘍患者慎服。
26、（5分）人的胃液里含有適量的鹽酸，可以幫助消化，但如果胃酸分泌過多，人會感到胃痛。小軍拿來了一種抗酸葯(治療胃酸過多的葯物)，該葯物說明書的部分內容如圖所示。
當小軍看到葯物說明書上的服用方法後，對此產生了探究的興趣，請你和他一起完成探究活動。（寫實驗操作和實驗現象）
【提出問題】抗酸葯為什麼嚼碎後服用。
【作出猜想】他的猜想是 。
【設計實驗】實驗一：將一片完整的葯片放入試管中，向其中加入5mL5％的稀鹽酸；
實驗二：將一片葯片 放入試管中，向其中加入5mL5％的稀鹽酸。
【現象與結論】實驗二比實驗一反應快。證明小軍的猜想正確。
【拓展探究】(1)氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸氫鈉等也常用於製作抗酸葯。這些物質必須具備兩個條件：一是對身體________________；二是能與胃酸作用。
(2)患有胃潰瘍(胃黏膜潰爛)的病人胃酸過多時，不宜服用含碳酸鹽的抗酸葯，其原因是
。
27．(4分)甲、乙兩個實驗小組分別進行「Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量測定」的實驗：
(1)甲組的方法是：用已知濃度鹽酸滴加到一定質量的混合物，根據消耗鹽酸溶液的體積來測定碳酸鈉的含量。在實驗過程中除鹽酸、試樣與水以外，判斷反應是否完全必須用到的試劑是
_____________。
(2)乙組的方法是：將樣品與稀鹽酸反應，測定反應後生成CO2的體積，經換算並計算出樣品中Na2CO2的質量。用右圖裝置測定產生的CO2氣體的體積，請分析圖Ⅱ裝置中油層的作用是______________；使反應前後油層上方氣體壓強和外界大氣壓相同操作方法是_____________。
(3)請你再設計一個與甲、乙組操作不同的實驗方法，測定混合物中的Na2CO2含量。設計方法是_____________________。
28、(5分)為了測定硫酸銨和氯化銨混合物中氯化銨的質量分數，甲、乙兩位同學按下圖所示的實驗步驟進行實驗：
(1)實驗時，甲同學使用硝酸銀溶液作試劑A，乙同學選用氯化鋇溶液作試劑A。其中所選擇的試劑A不合理的是_______同學。
(2)以下都是指正確使用試劑A時進行的實驗：
①為進行稱量、溶解、反應、過濾、洗滌沉澱的各項操作，准備了以下儀器：托盤天平與砝碼、燒杯、過濾器、鐵架台及附件、膠頭滴管、量筒。其中還缺少的一件必備儀器是___________。
②簡述判斷沉澱B是否洗凈的方法____________________________。
③若實驗中測得樣品質量為W g，沉澱質量為mg則氯化銨的質量分數=______________。
④若過濾所得沉澱未經洗滌即烘乾稱重，測得結果將___________(填「偏高」、「偏低」、「不變」)。
29．(6分)某市熱電廠使用的燃料是含硫較多的煤。該廠附近一所中學的同學經常聞到空氣有異味，且空氣能見度差。學校研究性學習小組意識到這有可能是該廠排出的廢氣超標造成的，於是在老師的指導下做了探究實驗，請你填寫下列空白。
【提出問題】空氣里SO2是否超標呢?
【查閱資料】Ⅰ.我國關於SO2在風景區、居民區、工廠區的空氣質量標准分別見下表：
地 區 風景區 居民區 工廠區
SO2濃度限值（mg/m3） 0.15 0.50 0.70
Ⅱ．硫酸鋇既不溶於水，也不溶於酸(如不與稀鹽酸、稀硝酸等反應)。
【設計實驗】同學設計以下步驟來測定空氣中SO2的含量。
(1)採集工廠附近的空氣樣品250L。
(2)將空氣樣品通過NaOH溶液，加入一定量氧化劑H2O2，使其中Na2 SO3完全轉化為Na2SO4，反應的化學方程式： 。
(3)再加入過量的BaCl2溶液，經過過濾、洗滌、烘乾，稱量固體質量為1.2mg。
計算：250L空氣樣品中SO2的質量為__________mg。由空氣質量標准可得出結論：該廠排放的SO2__________。
(4)簡述採集空氣樣品的方法_________________。
【發現新問題】考慮到空氣中的各種氣體成分，有同學認為該實驗測得的SO2的含量偏大，其依據及你提出的實驗改進方案是_________________________。
【反思與應用】為盡快改善該地區的空氣質量，請你提出一條合理化建議：_______________。
四、計算題(本題包括2個小題，共10分)
30．(5分)將10gCuO粉末加入到100g一定質量分數的稀硫酸中，微熱至氧化銅全部溶解再向藍色溶液中加入m g鐵粉，充分反應後，過濾，將濾渣烘幹得到乾燥固體物質m g。
求：(1)所加稀硫酸的溶質的質量分數；
(2)當m取何值時，才能滿足加入的鐵粉和得到的固體質量相等。
31．(5分)燃燒礦物燃料釋放出CO2導致溫室效應已引起廣泛關注。已知燃燒16gCH4 (相對分子質量是16)釋放890kJ能量；燃燒114g汽油(分子式為C8H18、相對分子質量是114)釋放5451kJ能量。經計算，綜合分析哪種燃料為較清潔的燃料?

附加題(20分)：
1．(10分)向100g質量分數分別為3.65％鹽酸和12％MgSO4的混合溶液中，滴加質量分數為3.42％的Ba(OH)2溶液至過量。(為便於計算設溶液的密度為1g／cm3)
(1)請將產生不同沉澱階段的沉澱的化學式與加入Ba(OH)2溶液體積(V)間的關系填入下表：

Ba(OH)2溶液體積(V)/mL
沉澱的化學式

（2）請在下面坐標系中完成沉澱的質量和Ba(OH)2溶液體積(V)間的關系圖線。

2．(10分)以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產品硫酸鈉，工藝流程如下：

氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示。回答下列問題：
(1)實驗室進行蒸發濃縮用到的主要儀器有____________、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。
(2)「冷卻結晶」過程中，析出NH4Cl晶體的合適溫度為____________。
(3)不用其它試劑，檢查NH4Cl產品是否純凈的方法及操作是___________________________
_______________________________________________________________________。
(4)設計實驗驗證硫酸鈉中含有NH4Cl
________________________________________________________________________________________________________________________________。

⑵ 測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，可用下圖所示的裝置．圖（Ⅰ）為大理石與稀鹽酸反應的裝置，圖（Ⅱ

⑶ 測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數............(2)檢查圖一裝置氣密性的方法是（3）圖二裝置中油層的作

(2)檢查圖一裝置氣密性的方法是 用彈簧夾夾緊膠管，再在長頸漏斗中加水，水進入試管俺沒長頸漏斗末端後水面不再上升，有一個高度差即裝置氣密性良好
（3）圖二裝置中油層的作用是 防止二氧化碳溶於水或與水反應

⑷ 酶是一類在常溫下就可以發揮作用的生物催化劑，它的催化效能比一般化學催化劑高出幾千、幾萬倍甚至幾十萬