制取N2。N2的化学性质十分稳定，但在一定条件下能与H2部分化合生成NH3。下图为制取少量NH3的装置（制取H2的装置已略去）：
（1）C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。 （2）反应时N2和H2的最佳质量比是__________。如果按此比例进行反应，反应时，D中导管口是否会逸出气泡？（已知NH3极易溶于水），说明逸出气泡的原因：_______________
________________________________________________________________________。 （3）B中浓硫酸的作用是 。
（4）用实验方法证明确实有NH3生成： _______________________________________。
27．（9分）某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。 （1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是： ；
（2）实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂；⑤检查气密性。上述再进行的操作的顺序是 （填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应 ；
（3）B中发生反应的化学方程式为 ；
（4）若实验用锌铜合金的质量为a g，与酸充分反应后，测得氢气体积为V L，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数据是 ；
A．反应前加入稀酸的体积 B．反应前加入稀酸的质量分数 C．实验前反应装置中空气的体积 D．实验条件下氢气的密度
（5）若实验用锌铜合金的质量为a g，与酸充分反应后，B中剩余固体的质量为b g，则锌的质量分数为 ； （6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得锌的质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
得分 评卷人 四、计算题(本题包括2个小题，共10分)
28．（4分）金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B，反应的化学方程式为2A＋
B
加热A2B 。某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验，充分反
应时，所用A和B的质量a和b各不相同，但总质量相等，都是8.0 g。有关实验数据记录如下。试求丙学生实验中a∶b的值可能是多少？ A的用量 B的用量 A2B的质量 甲 7.0 g 1.0 g 5.0 g 乙 4.0 g 4.0 g 5.0 g 丙 a g b g 3.0 g
29．（6分）自然界存在着一种白云石的矿石，其化学式是xCaCO3·yMgCO3。（其中x、y为最小正整数比）。以它为原料，可制取耐火材料等。
（1）称取2.76 g白云石，加热到质量不再变化，冷却到室温，再称量固体质量为1.44 g。试通过计算写出白云石的化学式。
（2）若再称取2.76 g白云石，研碎后与过量炭粉混合，放在特定仪器中隔绝空气强热一段时间后，测得白云石分解率为a（设白云石CaCO3、MgCO3同比分解），生成V L一氧化碳（密度为：1.25 g / L）。（已知CaO + 3 CCaC2 + CO；2 MgO + 5 C Mg2C3 + 2 CO） ①试计算V为多少L？（用a代数式表示）。
②请在右图中画出V和a的关系图。
附加题（10分）：
社会实践活动中，课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算， 了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答： 取该厂的某钢样粉末28.36 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到3 g白色沉淀。 （1）计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。
（2）再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50 g质量分数相同的硫酸中，充分反应后，测
得的实验数据如下表所示：（标准状况下，2 g H2的体积为22.4 L）
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 加入钢样粉末的质量 / g 2.836 5.672 8.508 生成气体的体积（标准状况）/ L 1.12 2.24 2.80 请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数。
（3）若在实验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （用含m的代数式表示）
2011年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第二十一届天原杯)复赛试题参考答案
一、选择题：
题号 答案 题号 答案 1 D 9 D 2 C 10 BC 3 D 11 AD 4 C 12 B 5 AC 13 A 6 AC 14 C 7 B 15 C 8 A 二、填空题：（其他合理答案同样给分）
16．（6分）
（1）②④（1分）； 1 Cl2 + 2 NaClO2???2 NaCl + 2 ClO2 （1分） （2）AD（1分）； CD（1分）
（3） CaSO4·H2O（1分）； 2 CaSO4·H2O + 3 H2O?2H2O（1分） ??2 CaSO4·17．（3分）
CO + PdCl2 + H2O == 2 HCl + Pd↓+ CO2（2分）； 还原（1分）。 18．（4分）
相对原子质量为40（1分）；A为钙元素（1分）；化学式为CaCl2。（2分）
19．（5分）4 CuO + C 2 Cu2O + CO2↑ CuO + C Cu + CO↑ 2 CuO + C Cu2O + CO↑（答1个方程式1分、答2个方程式共3分） 取少量还原得到的红色物质，滴加稀硫酸（1分）；溶液变蓝说明有Cu2O，不变蓝说明没有Cu2O（1分）。
20．（5分）
① 硫酸钙微溶产生少量的硫酸根离子（1分）； ② 生成物硫酸钠产生的硫酸根离子。 （2分） CaSO4 + Na2CO3 == CaCO3 + Na2SO4（2分） 21．（3分）
（1）Cu(NO3)2；分解所得NO2、O2系数之比为4 : 1，通入水中发生反应：4 NO2 + O2 + 2 H2O == 4 HNO3，全部吸收。（2分）
（2）没有这种组成。由（1）可知，只有当NO2、O2系数之比为4 : 1时才可能被完全吸收，若为混合物，则不可能出现4 : 1的情况（1分）。 22．（6分）
（1） Na2WO4（1分）； Na2WO4 + 2 HCl == H2WO4↓ + 2 NaCl（2分），WO3 + 3 H2 W + 3 H2O（1分） （2）1 : 4（2分） 23．（4分）
He的溶解体积小于N2（2分）
上浮，气压下降，原先溶于血液中的气体将逸出，快速上浮，气压下降快，逸出气体多而堵塞血管（2分） 24．（4分）
NaOH相对分子质量（40）是KOH（57）的约70 %（1分）； 溶解度NaOH却是KOH的约97 %（1分）
＋－＋－
等质量饱和溶液中Na、OH微粒数比K、OH多了许多，所以用量少。（2分）
1212三、实验题：
25．（5分）
（1）Zn + 2AgNO3=== Zn (NO3)2 +2Ag （1分）
（2）① 硝酸锌和硝酸铜（1分） ② 硝酸锌、硝酸铜和硝酸银（1分） （3）（每个方案1分） 实验操作 实验现象 结论 如果铜丝表面无变化 方案一：取少量滤液于试管中，或如果铜丝表面有银白色固在滤液中插入一根铜丝(或铜片) 体析出 方案二：取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸(或其他氯化物溶液) 如果滤液无明显变化 或如果有白色沉淀生成 证明猜想①成立 或证明猜想②成立 证明猜想①成立 或证明猜想②成立 26．（6分）
（1）3 H2 + N2 催化剂、加热 2 NH3（2分）； （2）14 : 3（1分）； 因为是“部分化合”，仍会有未反应的H2和N2逸出（1分） （3）干燥（1分）
（4）向D中滴入无色酚酞溶液，酚酞变红。（1分） 27．（9分）
（1）除去合金表面的氧化膜（1分） （2）⑤①④③②（2分）；使D和C的液面相平（1分） （3）Zn + H2SO4 == ZnSO4+H2↑（1分） （4）D（1分） （5）(a－b)/a×100% （2分） （6）偏小（1分）
四、计算题：
28．（4分）
3∶7（2分）或37∶3（2分） 29. （6分）
（1）（2分）CaCO3·MgCO3
（2）①（2分）∵CaO～CO MgO～CO CO2～2CO ∴CaCO3·MgCO3－6CO
V(CO) == 6×28×2.76 a / 184×1.25 == 2.02 a ②（2分）
附加题：（10分） （1）（3分）700 : 9 （2）（3分）24.5%
（3）（2分）当m＞1.418 g， 剩余固体质量为：(m―1.328) g （2分）当 m≤1.418 g，剩余固体质量为：(5.672 + m)×9/709 g
全国化学竞赛复赛试题(带答案)汇编
