2012年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十二届天原杯）复赛试题(海桂杯) 题 号 得 分 一 二 三 四 总 分 说明：1.本试卷共9页，满分108分。（附加题供选用） 2.可能用到的相对原子质量：
H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Si:28 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40
Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137
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。若有两个答案的错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。） 题 号 答 案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1．核电荷数为1～18的Ｘ、Ｙ两元素，Ｘ元素原子的最外层电子数与次外层电子数差的绝对值等于电子层数；Ｙ元素比Ｘ元素的原子多2个最外层电子，则Ｘ与Ｙ不可能形成的化合物是……（ ）
A．ＸＹ B．ＸＹ2 C．ＸＹ5 D．Ｘ2Ｙ
2＋2＋
2．某电镀厂排出的酸性污水中，含有有毒的Cu，欲除去Cu并降低污水的酸性，加入下
列适量的物质时，不能达到目的的
是………………………………………………………………………（ ） A．纯碱 B．生石灰 C．食盐 D．氧化铁
3．可以用水去扑灭着火的物质是……………………………………………………（ ） ①汽油、酒精；②煤气、天然气；③重要药品和实验记录资料；④金属钾和钠；⑤木桌、煤块；⑥电线线路
A．仅①②⑤ B．仅③④⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．仅⑤
4．（08上海卷）已知气体的相对分子质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是…（ ） A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
5．在“绿色化学工艺”中，最好是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100％。在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还需要其他的反应物是……………………………………………………………………（ ）
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O C．H2和CO D．CH3OH和H2 6．向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确
＋－＋－
的是【提示：NaOH由Na和OH构成，NaOH溶于水时Na和OH分散到水分子之间】…（ ）
＋－
A．溶液中的Na总数不变 B．单位体积内的OH数目不变 C．溶质的质量分数不变 D．溶液的质量不变 7.在天平的两个托盘里，分别放上等重的两烧杯并分别加入等质量的稀硫酸，往左杯里放入0.44克氧化钙，要使天平重新达到平衡，可以往右杯里加入的适宜物质是（ ）。
A.0.48克镁粉 B.1.00克碳酸钙 C.0.924克碳酸镁 D.0.44克铜铝合金
8．（09）—定质量某硝酸钾样品中不含可溶性杂质。在10℃时加蒸馏水使之充分溶解，残留固体的质量为250g。若该实验在40℃下进行时，残留固体质量为120g；70℃时为20g。已知KNO3在不同温度下的溶解度如下。对该样品的推断正确的是…………………( )
温度/℃ 溶解度/g 10 20 40 65 55 100 70 140 A、该硝酸钾样品为纯净物 B、40℃时溶于水的硝酸钾为130g C、70℃时KNO3溶液为饱和溶液 D、55℃左右时KNO3完全溶解
9．(2006年)把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应，并测得反应物和产物在反应前后各物质的质量如下表所示： 物 质 反应前质量/g 反应后质量/g A 19.7 待测 B 8.7 17.4 C 21.6 0 D 0.4 3.6 下列说法正确的是…………………………………………………………………（ ） A、物质C一定是化合物，物质D可能是单质 B、反应后密闭容器中A的质量为19.7g
C、反应过程中，物质B和物质D变化的质量比为87∶36 D、若物质A与物质C的相对分子质量之比为194∶216，则反应中A和C的化学计量数之比为1∶2
10．t℃时，CuSO4在水中溶解度为25g，将32g CuSO4白色粉末加入到mg水中，形成饱和CuSO4溶液，并有CuSO4·5H2O晶体析出，则m的取值范围是………………………………………………( )
A 18g≤m≤128g B 36g＜m＜180g C 18g＜m＜128g D 36g≤m≤180g
11.向含AgNO3 、Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2混合液中，加入一定量的锌粒，充分反应后过滤，向滤液中加稀盐酸，没有白色沉淀产生。则滤渣可能是…………………………………………………………（ ）
A.只含有银； B.一定含有银，可能含有铜和锌；
C.一定含有银和铜，可能含有锌； D.一定含有银、铜、锌，一定没有镁。 12．某K2CO3样品，一定含Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2杂质中的一种或两种，将13.2g样品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是( )
A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3，还可能有Na2CO3 C.一定没有Ba(NO3)2，可能KNO3 D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
13．某城市有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列6种离子中的3种(两厂不含相同离子)：Ag+、Ba2+、Na+、C1-、SO42-、NO3-。若两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便会变成无色澄清只含硝酸钠而排放，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是 ……………………………………………………………………………………( )
A．SO42-和NO3-可能来自同一工厂 B．Cl-和NO3-一定不在同一工厂 C．Ag+和Na+可能在同一工厂 D．Na+和NO3-来自同一工厂
14．（2011上海）草酸晶体(H2C2O4·2H2O) 100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略去） ( )
15．为了发展低碳经济，最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液中生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解产生CO2的性质，把CO2从溶液中提取出来，再经化学反应使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想的技术流程如下：
则下列有关说法中，错误的是…………………………………………………………( ) ．．
A．吸收池发生的主要反应为CO2+K2CO3+H2O＝2KHCO3 B．分解池发生的主要反应为2KHCO3====K△ 2CO3+CO2↑+H2O
C．由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，其主要成分是KHCO3
2×105Pa、300℃，铬锌触媒 D．合成塔中发生反应的化学方程式为2H2+CO2====================CH4O（甲醇）
二、填空题（本题包括7个小题，共43分）
16．（2009年）现有X、Y、Z三种元素，其中X原子核内只有一个质子；Y原子L层电子数是K层电子数的2倍；X与Z形成的化合物的分子式为ZX3，每个分子内有10个电子。请回答下列问题： (1)写出Z元素的原子结构示意图__________；X分别与Y、Z形成的化合物中，具有5个原子核的微粒的化学式为________________。 (2)某些常见物质可用来合成新材料，如利用高温高压法使石墨转变为人造金刚石。科学家认为Y、Z元素可形成一种比金刚石更硬的化合物，后来人们在实验室成功合成了含有这些元素的化合物(制作晶体薄膜材料)，这种化合物的化学式是________；试推测合成这种化合物所需的条件是________。
17．由新型无机非金属材料制成的新型发动机，热效率高、寿命长。这类材料中研究较多的是化合物G。化合物G的相对分子质量为140，含有硅元素，其质量分数为60%，另含有元
素Y。化合物E(含两种元素)与NH3反应制得G和HCl。 (1)G和E的化学式分别为_________、________。
（2）粉末状G能够与氧气在高温下反应，所得产物中有一种是空气的主要成分，另一种是氧化物，该过程的化学方程式为___________。
（3）常压的条件下向G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料“赛伦”，化学式可表示为Si6-xAlxOxY8-x。不同温度下x的值不同，在1400℃时x为2.0，则“赛伦”中Y元素的化合价为___________。
18．烟道气中含有CO2、CO、N2、O2和其他一些杂质。为测定其中各气体的含量，先把有害气体和其他杂质除去，使气体仅为上述四种气体的混合物。在测定时，用不同的试剂按一定顺序从混合气中分别吸收各种气体，最后剩下的是不能吸收的N2，通过每次吸收前后气体体积变化的数据按一定的计算方法求出气体分别的含量。已知：①吸收O2用苯三酚的碱
性溶液，它可以把O2吸收得相当完全。②用CuCl的氨溶液吸收CO，为防止CuCl的氧化，在该溶液中加一些铜丝。这样吸收CO效率很高。③用KOH吸收CO2，非常完全。④N2不被吸收，最后剩余的气体中有它。试回答：
（1）为防止干扰，吸收的气体先后顺序为
（2）若把吸收CO2与吸收O2的顺序颠倒，会引起的后果 （3）若把吸收O2与吸收CO的顺序颠倒，会产生的后果 （4）通过吸收CO2、CO、O2各试剂后剩余气体有三种，并检测得他们有三种元素，他们是
（5）为准确测定剩余气体中N2的体积，还要将该气体用 处理后，才能检测出N2的体积。
19．若从H2SO4、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、NaNO3、Cu(NO3)2、HNO3 七种溶液中取出其中的两种，进行混合及有关实验，所观察到的现象记录如下表。试根据各步实验及其现象先进行分步推断，再推断所取的两种溶液的可能组合。 步骤 (1) 实验操作 将取出的两种溶液混合 实验现象 混合溶液无色、澄清 无明显现象 推断(或结论) 混合液中肯定不含：Cu(NO3)2 混合溶液肯定不是下列组合： (2) (3) (4) 用pH试纸测定混合溶液的pH 向混合溶液中滴入足量Ba(NO3)2溶液 向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液 测定结果：pH=2 有白色溶液出现 无明显现象 混合溶液的可能组合(写出溶质的化学式，有几组写几组) ①______________________________________ ②______________________________________ ③______________________________________ ④______________________________________
20．某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：
试回答：
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是 。 (2)写出步骤①中任一反应的化学方程式 。 (3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。
(4)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量 （填“>”、“<”或“=”）原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量 的质量。 21．（哈尔滨三中、东北育才、大连育明、天津耀华2011年四校第一次模拟）纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂。其制碱原理的流程如下： 原料水 X X 循环II
Y 合成氨厂 沉淀池 煅烧炉 Na2CO3
循环I
Y 母液 (提取副产品)
⑴侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举二例说明) 、 。 ⑵合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是： 、 。(填化学式)这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序： (填“是”或“否”)，原因是： 。
⑶在沉淀池中发生的反应的化学方程式是： 。 ⑷使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从母液中可以提取的副产品的应用是 (举一例)。
22．（2008年）某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验： ① 称取x g胆矾晶体，研细后加入10 mL蒸馏水溶解；
② 将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉
淀；
③ 将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色， 研细备用；
④ 按下表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与
MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准（见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略。 编号 1 2 3 KClO3质量(g) 2.0 2.0 2.0 其他物质质量(g) 待测数据 ∕ CuO 0.5 MnO2 0.5 回答下列问题：
（1）步骤①中的x应至少称取 g（结果保留1位小数），上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是 （填序号）。
（2）表格中的“待测数据”是指 。
（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意 （填字母编号）。
a．视线与凹液面最低处相平 b．读数前不能移动量气管和水准管 c．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数
2012年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
