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
试题说明：1.本试卷共8页，满分110分。 2.可能用到的相对原子质量：
H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Mg∶24 S∶32 Cl∶35.5 K∶39 Ca∶40 Fe∶56 Cu∶64 Zn∶65 Ag∶108
3.考试时间：2小时
一、选择题（本题包括15个小题，每小题2分，共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。若有2个答案的错1个不得分，漏选1个
扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。）
1、联合国决定2011年为“国际化学年”，以纪念化学所取得的成就以及对人类文明的贡献为宗旨。下列提法不符合．．．其宗旨的是 （ ）
A．化学是一门创造新物质的科学，是自然科学中创造新物质最多的科学领域 B．普及化学知识，宣传化学贡献，提高公众科学素质
C．让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出的贡献，鼓励人们尤其是青少年学习化学的兴趣，激发他们创造未来化学的热情
D．推广食用不含任何化学物质的绿色食品
2、关于天然气的下列叙述中不正确的是 （ ） ．．．
A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷
B．液化石油气灶具改为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量 C．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸
D．与煤炭相比，天然气燃烧产生的废气中，SO2等污染物较少
3、三甲基一氯硅 [(CH3)3SiCl]是一种生产有机硅化合物的原料，遇明火或氧化剂会引起爆炸，在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅和氯化氢，与水接触可产生雾状盐酸。则下列说法错误的是 （ ） ．．
A．保存三甲基一氯硅时应密封防水
B．扑灭三甲基一氯硅引发的着火，应使用二氧化碳、干粉灭火剂，并用弱减性水处理 C．三甲基一氯硅水溶液PH一定小于7
D．三甲基一氯硅由碳、氢、硅、氯四个原子构成
★4、根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2O????CaO+2HBr；②2HBr+Hg????HgBr2+H2↑；③HgBr2+CaO????HgO+ CaBr2； ④
℃?500???2Hg+O2↑。该方案的主要目的是为了制备 （ ） 2HgO
A．HBr B．CaO C．H2 D．Hg
★5、新型纳米材料MFe2Ox（3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，流程如下：
常温下 MFe2Ox MFe2Oy SO2
则下列判断正确的是 （ ）
A．MFe2Ox是还原剂 B．SO2是该反应的催化剂 C．x＜y D．SO2发生了分解反应
★6、核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n?1，原子核内质子数为2n?1。下列有关X的说法错误的是 （ ） ．．
A．X能形成化学式为X(OH)3的物质 B．X可能形成化学式为KXO3的物质
C．X原子的最外层电子数一定比核电荷数少10 D．X可能形成化学式为KX的物质
7、科学家对石墨进行处理使得石墨片的厚度逐渐变薄，最终获得目前已知的最薄的材料—石墨烯（如右图）。石墨烯作为电导体，他和铜有着一样出色的导电性：作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。下列关于石墨烯的说法正确的是 （ ）
A．石墨烯是一种新型的纳米化合物 B．石墨烯与C60互为同素异形体
石墨烯
2750℃100℃750℃C．石墨烯与有机物烯烃一样，是一种有机化合物 D．石墨制取石墨烯的过程是化合反应
8、已知下列物质的名称分别是 名称 硫代硫酸钠 多硫化钙 过氧化钡 超氧化钾 化学式 Na2S2O3 CaSx BaO2 KO2 根据上述命名规律回答：K2CS3应命名为 （ ） A．三硫代碳酸钾 B．多硫碳酸钾 C．过硫碳酸钾 D．超硫碳酸钾
3+＋―3+―
9、工业品盐酸中因含有Fe而带黄色，若某工业品盐酸中的 H和Cl的个数比为91∶94，，则该盐酸中Fe和Cl的个数比为 （ ）
A．1∶1 B．1∶3 C．91∶94 D．1∶94
10、如右图所示的甲、乙两个装置中，胶头滴管中吸入某种液体，平底烧瓶中充入（或放入）另一种物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后两装置中的气球都明显胀大（忽略液体体积对气球体积的影响）。则滴管和烧瓶中所用试剂可能是 （ ） 滴管 甲 乙 A 稀硫酸和铜片 水和 CO2 B 双氧水和MnO2 NaOH溶液和CO2 气球 C Na2CO3溶液和稀硫酸 NaOH溶液和SO2 D H2O和NH3 硝酸银溶液和HCl 乙 甲
11、右图所示装置有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置， 并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法不正确的是 （ ） ．．．．A B
A．导管B连接供给氧气的钢瓶 B．导管B连接病人吸氧气的塑胶管 C．该装置可用来观察输出氧气的速度 D．该装置可用来调节输出氧气的速度
12、由C、H两种元素组成的化合物叫烃。碳原子数在4及以下的烃在常温常压下通常为气体。常温常压时，烃C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%，则混入的烃可能是 （ ）
A．CH4 B．C2H2 C．C2H6 D．C8H8
13、喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱，这种碱的相对分子质量在300～400之间，实验分析得知其元素组成为：C占69.0%、O占18.4%，且O含量为H的4倍，其余为N，则一个喜树碱分子中含有的原子总数为 （ ）
A．42 B．43 C．44 D．45
14、已知t℃时，盐M（不含结晶水，相对分子质量为126）的溶解度为S克。在一定量的M的水溶液中加入agM后，恰好为t℃时的饱和溶液。若用M·7H2O代替M，欲使原溶液在t℃时恰好饱和，则需加入M·7H2O的质量（克）为 （ ）
mL5020COmL5020CO4030403020201010A．2a
B．（2+100）a
SC．100—S
200a
D．（1+50）a
S
15、下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（ ）
NaOH溶液A．C?点燃???CO?CuO??Na2CO3溶液 ???CO2???加热AgNO3溶液溶液B．Cu?????Cu(NO3)2溶液?NaOH????Cu(OH)2
C．CaO Ca(OH)2 溶液NaOH溶液
Fe2(SO4)3溶液
D．Fe?点燃???Fe2O3
二、填空题（本题包括10个小题，共40分） 16、（6分）水是生命之源，与生活生产关系密切。保护水环境，珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务。 ⑴为了防止水的污染，下列做法有利于保护水资源的是 （填编号）。
①抑制水中所有动、植物的生长；②不任意排放工业废水；③大量使用化肥农药；④生活污水经过净化处理后再排放。
天然水中含有许多杂质，自来水生成过程中，常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，同时还必须进行消毒。ClO2是一种新型的自来水消毒剂，工业上用Cl2和NaClO2制取ClO2。请配平下列化学方程式：
□Cl2+□NaClO2→2NaCl+□ClO2
＋
⑵在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个H，形成水合氢离子+
（H3O）。下列对上述过程的描述不合理的是 （填序号）。 ．．．A.氧元素发生了改变 B.微粒的组成发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变 D.与水分子比，水合离子的电子数发生了改变
研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在常温、常压下，水可以结成冰，称为“热冰”。“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还可能用来 （填写序号）；
A.代替干冰 B.防止冰川熔化 C.在室温下制作冰雕 D.建室温溜冰场
⑶医药上可用石膏来固定骨折部位。石膏有熟石膏（CaSO4·12H2O，一种白色粉末）和生石膏（CaSO4·2H2O，一种坚硬的固体）两种，固定骨折的石膏 （填化学式）。固定时发生反应的化学方程式： 。 17、（3分）CO和PdCl2反应产生黑色金属钯粉末（反应中有水参加），用此来检测CO对环境的污染情况，此反应的化学方程式为： ，反应中CO具有 性。 18、（4分）某金属A的氯化物溶液200g，溶质质量分数为5.55%。向其中加入AgNO3溶液至不再产生沉淀为止，过滤干燥得沉淀的质量为28.7g。该金属的相对原子质量为 。可确定A为 元素，其氯化物的化学式为 。 19、（5分）氧化铜（黑色）、氧化亚铜（红色）都可用作玻璃或瓷器着色剂，在高温下4CuO?高温???2Cu2O+O2↑。用木炭还原CuO除了发生：2CuO+C?高温： ???2Cu+CO2↑的反应外；还可发生碳与CuO的化学反应（用化学方程式表示） ； 。
2＋
Cu2O在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经木炭还原所得到的红色物质中是否含有Cu2O：
。 20、（5分）根据下表中溶解度（20℃）： 溶质 CaSO4·2H2O CaCO3 BaSO4 溶解度g/100gH2O 0.201 0.0065 0.00017 为确认CaCO3溶解度小于CaSO4·2H2O，做以下实验： CaSO4·2H2O（固）和Na2CO3溶液混合、搅拌、过滤并用蒸馏水洗涤沉淀。取少量滤液用HCl溶液酸化后再加BaCl2
2―
得BaSO4沉淀，溶液中SO4可能源于：
① ； ② 。
取少量经水洗涤的沉淀，和盐酸反应逸出的气体能使澄清石灰水变混浊，发生了上述两个可能中的哪个反应，写出该反应的化学方程式： 。 21、（3分）已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐热分解化学方程式如下：①2KNO3?加热???2KNO2+O2↑；②2Cu(NO3)2?加热???2CuO+4NO2↑+O2↑；③2AgNO3?加热???2Ag+2NO2↑+O2↑；又知NO2与O2在水中反应的化学方程式如下：④4NO2+O2+2H2O???4HNO3
某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热，得到一定量的气体，将这些气体通入水中，结果全部被吸收，没有剩余，回答： ⑴若该固体是纯净物，指出是哪种盐，为什么？
； ⑵该固体不可能是混合物，为什么？
。 22、（6分）钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资，广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面。钨在自然界主要以钨（+6价）酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成FeWO4、MnWO4。黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法（如下图，已知钨酸是一种难溶性强酸、对热不稳定）。 滤渣
NaOH、空气 水浸 过滤 滤液 黑钨矿 浓盐酸 过滤 熔融 滤 液 焙烧
产品C 含（A） 沉淀B
其中A、B、C都是钨的化合物。
⑴写出A的化学式：A ；写出生成B的化学方程式： ；由产品C得到高纯度的钨，应该用H2做还原剂，写出用H2还原三氧化钨的化学方程式： 。
⑵目前，冶炼拉制钨丝的金属钨，都用组成为非整比的钨氧化物为原料，这种氧化钨中存在五价和六价两种价态的钨。试确定组成为WO2.9的氧化钨中这两种价态的钨原子数之比等于 。
55
23、（4）潜水员下潜10m，所受压强约为2×10Pa（p大气压+p水柱压），下潜20m，约为3×10Pa。已知某温度时，He、N2、O2在1mL水中溶解体积依次为：0.008mL、0.013mL、0.025mL。又知，压强不很大时，气体溶解于水的体积为定值。
555
如N2的压强分别为1×10Pa、2×10Pa、3×10Pa时，在1mL水中溶解体积均为0.013mL。
⑴为什么供潜水员呼吸的是He和O2的混合气体？（设气体在血液中溶解体积和水中的相近） ； ⑵为什么潜水员上浮速度不能快？
。 24、（4分）分别用（20℃）饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液和等质量、等质量分数的FeCl3溶液反应得Fe(OH)3沉淀：3+―
Fe+3OH→Fe(OH)3↓
实验中发现，Fe(OH)3完全沉淀时，所需饱和NaOH溶液的质量少于饱和KOH溶液，为什么？（20℃时，NaOH、KOH溶解度分别为109克、112克）
。
三、实验题（本题包括3个小题，共20分） 25、（5分）某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。
⑴锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
⑵同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是： ①溶质为 ；②溶质为 。 ⑶请你设计两种实验方案来验证以上猜想。 方案 实验操作 实验现象 结论 方案一 猜想①成立 方案二 猜想②成立 26、（6分）亚硝酸钠是实验室常用的试剂，实验室一般用亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应来制取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）：
H2 NaNO2 溶液 催化剂 NH4Cl
溶液
浓 硫酸
⑴C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
⑵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： 。
⑶B中浓硫酸的作用是 。
⑷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。 ⑴实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是：
A 。
⑵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
D B中剩余固体过滤，洗涤，干燥、称重；③待B中不再有气体产 C 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 B 水 剂；⑤检查气密性。上述再进行的操作的顺序是
锌铜（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应 橡胶管 合金 ； ⑶B中发生反应的化学方程式为：
；
⑷若实验用锌铜合金的质量为ag，与酸充分反应后，测得氢气体积为VL，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
⑸若实验用锌铜合金的质量为ag，与酸充分反应后，B中剩余固体的质量为bg，则锌的质量分数为 ； ⑹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”）。
四、计算题（本题包括3个小题，共20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8.0g。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 7.0g 1.0g 5.0g 乙 4.0g 4.0g 5.0g ag 丙 3.0g bg 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。 ⑴称取2.76g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1.44g。试通过计算写出白云石的化学式。
⑵若再称取2.76g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VL一氧化碳（密度为1.25g/L）。（已知CaO+3C?高温???CaC2+CO；2MgO+5C?高温???Mg2C3+2CO）
V/L ① 试计算V为多少L？（用a代数式表示）。
2.0
1.6 1.2
0.8
0.4 ②请在右图中画出V和a的关系图。
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1..0 a
30、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，了解了该钢铁厂生成原料、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28.36g（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3g白色沉淀。
⑴计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。
天原杯初三化学竞赛复赛试题含答案[1]
