2004年全國初中學生化學素質和實驗能力競賽
(第十四屆天原杯)復賽試題
(考試時間:2小時;滿分100分)
可能用到的相對原子質量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Cu:64 Zn:65
一、選擇題:(每小題2分,共30分。每小題有1個或2個選項符合題意。)
1、在盛放酒精的試劑瓶的標簽上應印有下列警示標記中的( )
2、目前我國許多城市和地區定期公布空氣質量報告。在空氣質量報告中一般不涉及( )
A二氧化硫 B二氧化碳 C氮氧化合物 D可吸入顆粒物
3、在我們的日常生活中出現了“加碘食鹽”、“增鐵醬油、“高鈣牛奶”、“富硒茶葉”、“含氟牙膏”等商品。這里的碘、鐵、鈣、硒、氟應理解為( )
A元素 B單質 C分子 D氧化物
4、園林工人常在村干下部涂上一層石灰漿,其作用是( )
A美觀 B殺菌 C標記 D以上都不對
5、試管內壁附著的下列物質不能用稀鹽酸浸泡而除去的是( )
A盛石灰水后留下的白色固體 B氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應后留下的紅褐色固體
C用一氧化碳還原氧化鐵留下的黑色物質 D用足量的氫氣還原氧化銅留下的紅色物質
6、2003年10月16日 6時23分,“神舟”五號載人飛船在內蒙古成功著陸,返回艙完好無損。飛船在重返大氣層時,由于同空氣的劇烈摩擦,船體的表面溫度將上升到2000℃~3000℃,因此飛船表面必須有良好的防高溫措施。下列有關飛船的防高溫措施中不可取的是( )
A使用陶瓷類的貼面覆蓋船體,以防止高溫侵入艙內
B使用在一定條件下能熔化或氣化的表面覆蓋材料
C使用在一定條件下能與大氣層中的氧氣發生劇烈燃燒的表面覆蓋材料
D使用在一定條件下能發生分解反應的表面覆蓋材料
7、若在宇宙飛船的太空實驗室(失重條件下)進行以下實驗,其中最難完成的是( )
A將金粉和銅粉混合 B將牛奶加入水中混合
C將氯化鈉晶體溶于水中 D用漏斗、濾紙過濾除去水中的泥沙
8、兩位美國科學家彼得?阿格雷和羅德里克?麥金農,因為發現細胞膜水通道,以及對離子通道結構和機理研究作出的開創性貢獻而獲得2003年諾貝爾化學獎。他們之所以獲得諾貝爾化學獎而不是生理學或醫學獎是因為( )
A他們的研究和化學物質水有關B他們的研究有利于研制針對一些神經系統疾病和心血管疾病的藥物
C他們的研究深入到分子、原子的層次 D他們的研究深入到細胞的層次
9、等電子體具有原子數目相同,電子數目相同的特征。下列各組中的物質屬于等電子體的是( )
A.NO和O2+ B.CO和N2 C.NO2和CO2 D.SO2和ClO2
10、某些化學試劑可用于凈水,水處理過程中常用到的一種無機高分子混凝劑,它的化學式為[A12(OH)nClm?yH2O]x,式中m等于( )
A. 3-n B.6-n C.6+n D.3+n
11、在19世紀,化學家對氧化鋯的化學式有爭議。經測定,鋯的相對原子質量為91,其氯化物的相對分子質量是233。若氧化鋯中鋯的化合價與氯化物中的相同,試判斷氧化鋯的化學式為( )
A.ZrO2 B.Zr2O C.Zr2O3 D.ZrO
12、我國決定推廣使用車用乙醇汽油,它是在汽油中加入適量的乙醇形成的混合燃料。下列敘述錯誤的是( )
A使用乙醇汽油能減少有害氣體的排放,是一種改善環境的清潔能源
B燃料中的乙醇可以通過糧食發酵或化工合成等方法制得
C乙醇汽油是一種新型的化合物
D燃燒乙醇汽油可以減少對大氣的污染,是因為它不含硫元素和氮元素
13、為了防止煤氣逸散使人中毒,常在煤氣中加入少量的有特殊氣味的乙硫醇(C2H5SH)。乙硫醇在煤氣燃燒過程中也可充分燃燒,其化學方程式為2C2H5SH 點燃 4CO2+2X+6H2O,則X的化學式為( )
A.H2SO4 B.SO3 C.SO2 D. CO
14、“綠色化學”是當今社會提出的一個新概念。往“綠色化學工藝”中,理想狀態是反應中原子全部轉化為欲制得的產物,即原子的利用率為100%。在用C3H4(丙炔)臺成C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)的過程中,欲使原子的利用率達到最高,在催化劑作用下還需要其他的反應物是( )
A.CO和CH3OH B.CO和H2O C.H2和CO D.CH3OH和H2
15、將一嚴重銹蝕而部分變成銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅塊研磨成粉末,在空氣中充分灼燒成CuO,固體質量的變化情況可能是( )
A增重30% B增重100% C.不變 D.減輕30%
二、填空題:(共33分)
16、(2分)已知氮、硅原子結構示意圖如圖。氮化硅是一種新型陶瓷材料的主要成分,能承受高溫,可用于制造業、航天業等。試寫出氮化硅的化學式_________。
醫學研究表明:偏硅酸有軟化血管的作用,對心臟病、高血壓有一定療效。偏硅酸是二元酸,又是含氧酸。則偏硅酸的化學式為____________。
17、(6分)⑴用pH試紙測定溶液的pH時,正確的操作是:__________________________
_______________________________________________________________________________
⑵小明同學用pH試紙,按正確操作測定洗發劑和護發劑的pH。測用洗發劑的pH略大于7,
則洗發劑顯 性;測得護發劑的pH略小于7,則護發劑顯 性。
⑶弱酸性有益于頭發的健康。想一想洗發時應先用 劑,后用 劑。
18、(4分)2003年上半年“非典”肆虐時期,很多人通過服用維生素C泡騰沖來給人體補充維生素C,增強機體抵抗力。將維生素C泡騰片放入一杯水中,藥片會不斷溶解,同時產生大量氣泡,片刻后即成為一杯鮮甜的橙味飲品。維生素C泡騰片主要成分為維生素C;輔料為阿樸胡蘿卜醛,橘味香精,橙味香精,維生素B2,糖精鈉,碳酸氫鈉,氯化鈉,蔗糖,酒石酸晶體。
請回答以下問題:
⑴泡騰片放入水中后,產生的氣泡是 氣體,產生氣泡的主要原因為 。
⑵泡騰片在投入到水中以前不產生氣體的原因是 。
⑶維生素C泡騰片的貯藏條件是低溫、避光、 。
20、(7分)某鄉的村民普遍患有一奇怪的疾病,脫發、失明甚至死亡。經中國科學院地化所專家對該地區水源、植物進行分析,確定引起疾病的原因是附近礦山亂挖濫采,使水源中含鉈(T1)元素過高所致。
⑴為使當地民眾擺脫困境,當務之急應采取的措施是 。
⑵高純鉈及其合金可作半導體材料,價格與黃金相當。寫出分三步使硫酸亞鉈轉化為純鉈的化學方程式。
、 、 。
21、(5分)X和Z是由A、B、C三種元素(A、B、C均為1~18號元素)形成的兩種化合物。已知元素A在兩種化合物中的質量分數分別為29.1%和17.0%,且B、C的質量比在兩種化合物中是相同的。已知化合物X的化學式為A2B2C3,Z的化學式為A2BxCy。X的溶液跟
鹽酸混合時有氣體和淺黃色沉淀生成,該氣體是形成酸雨的主要原因。則元素A是 ,B是 ,C是 (填元素符號),Z的化學式為 。
22、(6分)為防止大氣污染,工業上產生的硫化氫(H2S)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、堿和RNHOH;
③第二步生成的堿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。
⑴寫出上述四步反應的化學方程式。
① ;② ;
③ ;④ 。
⑵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。
三、實驗題:(共22分)
23、(11分)某純堿樣品中含有少量氯化鈉,現欲測定其碳酸鈉的質量分數,進行如下實驗:
【實驗原理】Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑
通過實驗測定反應產生的二氧化碳的質量,即可求得原樣品中碳酸鈉的質量,進而求得碳酸鈉在樣品中的質量分數。
【實驗裝置】
【實驗步驟】
①如圖連接裝置(除B、C外)并加入所需藥品。
②稱量并記錄B的質量(m1)。(稱量時注意封閉B的兩端。)
⑧按動鼓氣球,持續約1分鐘。
④連接上B、C。
⑤打開分液漏斗F的活塞,將稀硫酸快速加入D中后,關閉活塞。
⑥按動鼓氣球,持續約1分鐘。
⑦稱量并記錄B的質量(m2)。(稱量時注意封閉B的兩端及E右端的出口。)
⑧計算。
⑴已知堿石灰的主要成分是氫氧化鈣和氫氧化鈉,則干燥管A的作用是 ,干燥管C的作用是 ,E裝置的作用是 。步驟③中鼓氣的目的是 ;步驟⑥中鼓氣的目的是 ;本實驗能否同時省略③、⑥兩個步驟? ,原因是 。
⑵若所取樣品的質量為5g,為確保實驗順利進行,分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸(密度為1.07g/mL) mL,若m1為51.20g,m2為53.18g,樣品中碳酸鈉的質量分數為 。
24、(6分)小明、小鵬和小芳三位同學在一起探究蠟燭燃燒,他們將短玻璃導管插入焰心,發現另一端也可以點燃。
⑴【提出問題】導管里一定有可燃性氣體,氣體成分可能會是什么呢?
⑵【猜 想】小明認為:可能是蠟燭不完全燃燒時產生的CO。
小鵬認為:可能是蠟燭受熱后產生的蒸氣。
小芳認為:可能上述兩種情況都有。
⑶【設計實驗方案】請你幫他們設計一個簡單的實驗方案,來判斷哪一種分析是正確的。
。
⑷【現象與結論】如果小明的猜想正確,現象應是 。
如果小鵬的猜想正確,現象應是 。
如果小芳的猜想正確,現象應是 。
⑸如果用CnH2n+2表示蠟燭的主要成分,其燃燒的化學方程式為: 。
25、(5分)已知Cu2O是一種紅色固體物質,在酸性溶液中可發生反應生成Cu2+和Cu。請用已學過的知識設計一個最簡便的實驗方案,來檢驗CuO經氫氣還原所得到的紅色產物中是否有Cu2O。
實驗步驟
實驗現象與與結論
化學方程式
四、計算題:(共15分)
26、(7分)Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH組成的混合物27.2g,溶于足量水并充分反應后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-全部轉化為沉淀,將反應容器內水分蒸干,最后得到白色固體29.0g。則原混合物中Na2CO3的質量是多少?
27、(8分)某管道煤氣的主要成分是CO、H2和CH4等,其體積分數如下表:
H2
CO
CH4
其他
?
15%
?
24%
在充分燃燒時,H2、CO和CH4三種氣體提供的能量占管道煤氣提供總能量的85%.有一燃氣熱水器,某次使用時進水溫度為12℃,出水溫度為42℃,水流速度為5.0L/min(min代表分鐘,下同),煤氣的消耗量為60L/min,在使用過程中損失的能量占30%。已知這三種氣體在12℃時的燃燒熱值如下表:
H2
CO
CH4
12.2×106J/m3
12.1×106J/m3
38.0×106J/m3
水的比熱容為4.18J/g.℃。求管道煤氣中H2和CH4的體積分數。
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