d．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
（4）若50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A为20，则此时气体的读数为 。
（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验。（提示：可从催化剂的概念完成实验。）
实验步骤 设计这一步骤的目的 实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加CuO能加快KClO3的分解 入时快得多
三、实验题(本题包括3个小题，共17分)
23．某学生拟通过测定粗锌（杂质与稀硫酸不反应）与稀硫酸反应产生的气体体积，来测定粗锌中锌的纯度。现有粗锌、稀硫酸、试管、镊子、单孔橡皮塞、导气管、托盘天平、量筒、水槽、铁架台（附铁夹）等仪器、药品。
（1）实验时除需测定粗锌的质量、氢气的体积之外，是否还需要其他物理量？如需要，请指出___________________________，否则，此空不填。
（2）实验时在检查装置气密性后，如何将试剂加入试管并使反应开始？
________________________________________________________________________________________________________ （3）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒内外液面高度使之相同； ②使试管和量筒内的气体都冷却至室温； ③读取量筒内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是：________________________（请填写步骤代号）。 （4）测量收集到气体体积（图中夹持仪器已省略）时，如何使量筒内外液面的高度相同？_____________________________。
（5）如果实验中测得粗锌质量为a g，得到的氢气体积是b L（已折算成标准状况，H2密度为p g/ L），水蒸气的影响忽略不计，粗锌中锌的质量分数的计算式为（含a、b，不必化简）：_____________________________________________。 （6）试根据上述仪器，提出更简捷的实验方案：-_____________________________________________
_______________________________________________________________________________ 24.（福建）化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：________
（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是__________________。
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_________（填标号）。 a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快 c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是________________.
25．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度 C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热，充分冷却
（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。
① 写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________ ②该同学的判断不正确，原因是_________________
（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象__________。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。 四、计算题(本题包括2个小题，共10分)
26．在25℃，101kPa条件下，将15LO2通入10LCO和H2的混合物中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。
⑴若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气体中V（CO）= L, V（H2）= L。
⑵若剩余气体的体积是aL，则原CO和H2的混合气体中V（CO）：V（H2）= ⑶若剩余气体的体积是aL，则a的取值范围是 。
27. 在100mL稀盐酸中加入混合均匀的NaHCO3和KHCO3的固体粉末，使之充分反应，下图表示加入粉末的质量与产生气体的质量的关系。请计算：
⑴若加入盐酸为140mL，加入粉末为67.5g，产生气体的质量； ⑵若加入盐酸为180mL，加入粉末仍为67.5g，产生气体的质量；
气 体质 量22 ／
45 粉末质量／g
五、附加题(8分)
28．0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。
g
请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质的化学式______________（要求写出推断过程）；
（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_________，其存在的最高温度是_____________。
2012年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十届天原杯）复赛试题(海桂杯)答案
题 号 答 案 1 C 2 CD 3 D 4 C 5 6 7 A 8 D 9 AD 10 C 11 12 13 C 14 D 15 CD AC BC BC AB 16．（1）； CH4（NH4也可）（2）C3N4；高温高压
＋
17．（1）Si3N4；SiCl4（2）Si3N4 + 3 O2 == 3 SiO2 + 2 N2（3）?3
18．参考答案：（1）CO2、O2、CO （2）在吸收O2的同时，CO2也被吸收； （3）在吸收CO的同时，O2可以氧化CuCl而被消耗； （4）N2、NH3、H2O （5）浓H2SO4吸收。 19． 步骤 (1) 实验操作 将取出的两种溶液混合 实验现象 推断(或结论) 混合溶液无色、混合液中肯定不含： 澄清 Cu(NO3)2 无明显现象 混合溶液肯定不是下列组合：H2SO4与Na2CO3或HNO3与Na2CO3 溶液呈酸性，所以一定有酸性物质存在。如H2SO4或HNO3 H2SO4或Na2SO4或 (H2SO4和Na2SO4同时共存) 不含NaCl (2) 用pH试纸测定混合溶液的pH 测定结果：pH=2 (3) 向混合溶液中滴入足量Ba(NO3)2溶液 有白色溶液出现 向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液 无明显现象 (4) 混合溶液的可能组合(写出溶质的化学式，有几组写几组) 2+2+① HNO3 H2SO4 ② HNO3 Na2SO4 ③ H2SO4 Na2SO4 ④ H2SO4 NaNO3 20．（1）将废液中的Cu和Fe全部置换出来
（2）Zn+ CuSO4 = ZnSO4 +Cu （或Fe+CuSO4===Cu+FeSO4）
（3）取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量（或若无气泡产生，则酸已足量） （4）＞ 固体D（或铜）
21．答案：⑴原料丰富、运输便利 (其它合理答案均可) ⑵CO2、NH3 是 氨气在水中溶解度大，先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠析出 ⑶NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ⑷循环I 作化肥 (其它合理答案均可) 22．（1）1.6 ①②③ （2）生成50mL气体所需时间 （3）a d （4）20.8 mL （5） 实验步骤 设计这一步骤的目的 将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤CuO的质量在反应前后是否保持不变 后称重CuO的质量 将过滤后的CuO重新与KClO3混合加热，CuO的化学性质在反应前后是否保持不变 观察是否依旧能加快KClO3的分解 23．答案：（1）测定实验时的温度、压强
（2）先向试管中加入适量稀硫酸，再将试管倾斜，用镊子将粗锌放在试管口附近，塞好单孔橡皮塞，然后将试管缓缓竖起，使粗锌沿着试管内壁缓缓滑到试管底部。 （3）②①③
（4）缓缓将量筒下移，使量筒内外液面相平。 （5）bL×p g/ L×65 /2a ×100% （6）使锌与足量稀硫酸充分反应，滤出剩余固体，洗涤、干燥，称量反应前后固体的质量。 24.【解析】Ⅱ⑶从装置图分析可知为保证实验的准确性，应将装置内的空气排尽，防止空气中CO2的干扰；同时要将反应产生的CO2尽可能的全部被Ba(OH)2溶液吸收，因此需要持续通空气。
⑷Ba(OH)2溶液过量，因此反应方程式为CO2＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋H2O
（5）在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体，会影响测量，滴加盐酸不宜过快，保证生成的CO2完全被吸收。在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，因为整个装置中不需要干燥，有水份不会影响CO2吸收。在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，C瓶中是足量Ba(OH)2，可以吸收CO2中的HCl，而不影响CO2吸收，所以不需要除去CO2中的HCl，选cd。
（6）BaCO3质量为3.94g ，则m(CaCO3)质量为2.00g，则样品中碳酸钙的质量分数为25%。此问计算比较简单。
（7）Ba(OH)2溶液还吸收了水蒸气、氯化氢气体等，造成质量偏大，所以可以回答B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中。
本题取材牙膏摩擦剂的探究实验，其中第（5）（7）小问出的不错，第（5）小问考查影响实验准确度的因素探讨，对学生的能力有较高的要求。第（7）小问设置有台阶，降低了难度，若将“结果明显偏高增加”设置成填空可能会更好。 25．答案：（1）→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a；（2）BADC；（3）①CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋H2↑；②金属钙与水反应也有类似现象；
（4）取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。 （5）氢化钙是固体，携带方便。
26．⑴5L、5L ⑵(a-10)/(20-a) ⑶10 27. ⑴粉末过量，气体为30.8g ⑵盐酸过量，气体为33g 28．解析：（1）0.80gCuSO4·5H2O中含有CuSO4的质量为0.8?160?0.51g。由图像可知250当温度升高到102℃是时CuSO4·5H2O开始部分脱水，在113℃～258℃时剩余固体质量为0.57g，根据原子守恒可计算出此时对应的化学式，设化学式为CuSO4·nH2O，则有 0.57?160?0.51，解得n＝1，所以200℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O；（2） 160?18n由图像可知当温度超过258℃时，剩余物质恰好是CuSO4，高温下分解的化学方程式是 ℃ 570CuSO4CuO＋SO3↑；CuO溶于硫酸生成CuSO4，结晶析出生成胆矾即CuSO4·5H2O；由图 像可知CuSO4·5H2O存在的最高温度是102℃；
2012年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
