上海市白猫杯青少年应用化学与技能竞赛.docx
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上海市白猫杯青少年应用化学与技能竞赛
2009年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛
初中组决赛试卷
编号___________区（县）_________学校__________年级_______姓名____________
题号
一
二
三
总分
得分
考试须知：
1．竞赛时间为90分钟。
迟到超过15分钟者不得进场，开赛的前30分钟内不得离场。
时间到，
把试卷放在桌面上（背面向上），立即离场。
2．竞赛答案全部书写在试卷纸上，必须使用黑色或蓝色的圆珠笔或钢笔答题，用红色笔或铅
笔书写的答案一概作废无效。
3．姓名、准考证号和所属区（县）、学校等名称必须填写在试卷纸上方指定位置，写在它处
者按废卷处理。
4．允许使用非编程计算器及直尺等文具。
5．本试卷共8页（其中第8页为草稿纸），满分为100分。
1H
1.008
2He
4.003
3Li
6.941
4Be
9.012
5B
10.81
6C
12.01
7N
14.01
8O
16.00
9F
19.00
10Ne
20.18
11Na
22.99
12Mg
24.31
13Al
26.98
14Si
28.09
15P
30.97
16S
32.07
17Cl
35.45
18Ar
39.95
19K
39.10
20Ca
40.08
21Sc
44.96
22Ti
47.88
23V
50.94
24Cr
52.00
25Mn
54.94
26Fe
55.85
27Co
58.93
28Ni
58.69
29Cu
63.55
30Zn
65.39
31Ga
69.72
32Ge
72.61
33As
74.92
34Se
78.96
35Br
79.90
36Kr
83.80
37Rb
85.47
38Sr
87.62
39Y
88.91
40Zr
91.22
41Nb
92.91
42Mo
95.94
43Tc
[98]
44Ru
101.1
45Rh
102.9
46Pd
106.4
47Ag
107.9
48Cd
112.4
49In
114.8
50Sn
118.7
51Sb
121.8
52Te
127.6
53I
126.9
54Xe
131.3
55Cs
132.9
56Ba
137.3
57～71
La-Lu
72Hf
178.5
73Ta
180.9
74W
183.8
75Re
186.2
76Os
190.2
77Ir
192.2
78Pt
195.1
79Au
197.0
80Hg
200.6
81Tl
204.4
82Pb
207.2
83Bi
209.0
84Po
[210]
85At
[210]
86Rn
[222]
87Fr
[223]
88Ra
[226]
89～103
Ac-Lr
6．答题中须用的相对原子质量，请从下表中查找。
一．选择题（每小题可能有1～2个正确答案，共18分）
1．夏天，衣服上常会沾染上汗渍、果汁渍等污渍，这类污渍很难用肥皂、洗衣粉等将其洗净。
不过，近来有一种名为“污渍爆炸盐”的新型产品（见图），由于它在洗涤过程中会产生“活性氧”，因而可以方便地将上述顽固污渍清洗掉。
这种“污渍爆炸盐”的有效成分和化学式是…………………………………………………...……......（）
A．碳酸钠，Na2CO3B．过碳酸钠，Na2CO4
C．碳酸氢钠，NaHCO3D．硫代硫酸钠，Na2S2O3
2．“厨房化学”指的是利用家庭生活用品代替化学实验室中的仪器和试剂来做一些简单的化学
实验，用于立时解决一些临时发现的化学问题。
下列实验在厨房中一般不能完成的是………（）
A．检验自来水中是否含有氯元素B．检验鸡蛋壳中是否含有碳酸盐
C．检验加碘食盐中是否含有碘单质D．检验蛋白质在加热条件下是否发生变性
3．钛（Ti）及其合金具有广阔的应用前景。
下列有关钛及其合金的叙述错误的是………….（）
A．钛及其合金即使浸入海水中数年仍光亮如初，表明它们对Cl－具有很强的抗腐蚀性
B．钛合金具有密度小、强度大、耐热等特性，已广泛应用于航空、航天等领域
C．钛放入稀盐酸中能置换出氢气，说明钛的金属活动性比铝的金属活动性强
D．钛合金可用于牙齿矫形，还可用作人工关节的材料
4．夏日里，喝上一杯香甜清口又冰镇的珍珠奶茶，十分惬意。
可你是否知道，大多数奶茶是
用奶精勾兑出来的，其中根本不含牛奶。
而且调配奶茶的奶精不宜长期超量食用，否则会提高心血管疾病、糖尿病和老年痴呆等病症的患病风险，会影响儿童神经系统的发育，还会降低青年人的生育能力。
奶精危害健康的原因是由于其中含有大量的……………………………………………（）
A．反式脂肪酸B．顺式脂肪酸
C．反式脂肪酸甘油酯D．反式硬脂酸钠
5．生产松花蛋时，在鲜蛋外壳上涂抹的泥灰中含有纯碱、食盐、生石灰、草木灰（含K2CO3）
等物质。
因此吃松花蛋时，如果剥壳后不加冲洗或处理立即食用，会有涩味感。
若要消除此涩味，可在食用前蘸一些下列物质中的……………………………………………………………………（）
A．白糖B．食醋C．酱油D．调料酒
6．因为我们只有一个地球，因此保护环境就成为我们每个人应尽的义务，使世界震惊的八大公害事件中，发生在日本的水俣病事件是…………………………………………….……………（）
A．氯化汞中毒所致的软骨病
B．醋酸汞中毒所致的精神性疾病
C．乙基汞中毒所致的肝、脾损害性疾病
D．甲基汞中毒所致的神经性疾病
7．机动车已成为世界各大城市大气污染的主要源头。
为降低机动车对大气的污染程度，可从提高燃油质量、规定新的机动车排放标准、推广清洁能源和可替代能源、号召大家少开私人汽车而多乘公交车、多生产低能耗和低排放的小汽车等方面入手。
为迎接2010年举行的世博会，上海市政府规定从2009年11月1日起对新车实行………………………………………………………（）
A．国三标准B．国四标准C．国五标准D．国六标准
8．“绿色化学”的最高要求是在各种化学过程中实现“零排放”。
二氧化碳和氢气在不同条件
下可以按照不同的比例反应，生成唯一的下列有机物。
其中符合“零排放”要求的是………（）
A．甲醇（CH4O）B．甲酸（CH2O2）C．乙醇（C2H6O）D．草酸（C2H2O4）
二．填空题（共29分）
1．2009年12月7～19日，在_________（填国名）首都哥本哈根举行了联合国气候变化大会，
就《京都议定书》中定下的第一承诺期（2012年）到期后温室气体减排问题通过了一个文件：
________________。
本次大会共有190多个国家或地区派代表参加，大多数代表提出了各自控制温室气体排放的行动目标，其中提出节能减排力度最大的国家是____________。
中国提出的控制目标是：
到2020年，中国国内二氧化碳排放量比2005年下降_____________［按生产总值（GDP）计］。
2．制作豆腐是我国古代人民的一项重要发明，现今豆腐已成为全球各地区受欢迎的绿色食品。
豆腐中的组成成分虽然基本相同，但各组分的含量却各不相同。
下表是上海某豆制品工厂所生产的一种豆腐中主要组分的质量分数（％）：
成分
水
蛋白质
油脂
碳水化合物
钙
磷
铁
维生素B1
维生素B2
质量分数
89.3
4.7
1.3
2.8
0.24
0.064
1.4
0.00006
0.00003
请回答下列问题：
（1）根据上表，豆腐中包含的必需营养素的种类是______________________________________
________________________（按营养素的分类法）。
（2）豆腐的制作过程可大致用下面的流程图表示：
其中，在“煮浆─→豆腐花”这一过程中，须加入的物质是___________________，该过程中发生的变化在化学上称为_____________（选填“盐析”或“变性”）。
由豆腐花制成豆腐的过程，其实质是一个“脱水”过程，在化学实验中为同一目的所采用操作的名称是_____________。
3．“神州六号”载人航天飞船探访太空任务的圆满完成，创造了我国航天史上的新辉煌。
为了满足宇航员的生存条件，航天飞行器座舱中的空气必须不断更新。
为此，座舱中设置了空气更新设备。
该设备中发生的变化如下图所示：
缺氧的空气、H2O、CO2
缺氧的空气
H2O
O2
请分析回答：
（1）在空气更新的过程中，装置（I）所起的作用是_______________________________________
_______________________________________________________________________________；
（2）装置（Ⅱ）中发生反应的化学方程式为____________________________________________；
（3）装置（Ⅲ）发生反应的化学方程式为______________________________________________；（4）上图中进行的循环过程中，发生反应的总的化学方程式为：
_________________________________________。
注：
如果直接书写此方程式有困难，可以先书写分步的方程式，然后再将各方程式相加。
4．随着科技水平和人们对生活要求的不断提高，不但各种新品种的洗涤剂不断涌现，而且洗
涤方法也在逐渐发生改变。
过去衣服一般都用传统的水洗法洗涤，现在人们较多地改用干洗法（尤其是较高档的服装）。
“干洗法”是指以有机化学溶剂代替水溶液作为洗涤剂对衣物进行清洗的方法。
干洗法的主要优点是对衣料的损伤比水洗法小。
干洗法中所用的洗涤剂大致有以下四类：
①石油溶剂干洗剂（主要是汽油、煤油等），②四氯乙烯干洗剂，③氟里昂溶剂干洗剂，④液态二氧化碳干洗剂。
其中四氯乙烯（C2Cl4）干洗剂尽管有遇水缓慢反应生成二氯乙酸和盐酸（会腐蚀铁、铝、锌等金属）等缺点，但由于成本、技术等原因，目前仍用得较多。
（1）干洗法“干洗”衣服时，主要利用干洗剂的________（填“物理”或“化学”）性质，具体地说是干洗剂对____________________________。
（2）上述四类干洗剂中，属于零污染的绿色环保干洗剂是________________；在国际上被禁止使用的一类干洗剂是________________，原因是___________________________________________。
（3）用四氯乙烯作为干洗剂时，洗衣槽决不能用铝制容器，其原因是（用化学方程式表示）：
_____________________________________________。
三．简答题（共53分）
1．右图是某一个山区城镇的环境示意图，请根据图中提供的信息回答下列问题：
（1）该河流中水的流向是A→B→C。
如果仔细观察，可发现在B处的水流中不断有气泡冒出，试分析其原因。
注：
先根据现象推测该地区的地质中可能存在的化学成分，再结合化学方程式说明原因。
（2）河流中的水属于“硬水”还是“软水”？
该城镇居民在洗衣时选用何种洗涤剂（选“肥皂”或“洗衣粉”）较为合适？
为什么？
（3）由于水环境缺乏治理，C处及下游河流中水草疯长，鱼、虾等水生生物完全绝迹，试分析这是哪些环境因素造成的？
为改善此处的水环境，可以采取哪些措施？
2．九年级学生使用的化学教材中提到：
常用干燥剂有浓硫酸、无水氯化钙和碱石灰（生石灰
和氢氧化钠）三种。
某化学课外活动小组成员在阅读参考书时偶然发现，在某些化学书上把碱石灰定义为氢氧化钠和氢氧化钙的固体混合物，与自己教材上的描述不同。
他对“碱石灰”的成分产生了怀疑。
在一次课外活动小组开展活动时，他把这个问题提了出来。
他的问题引起了大家的兴趣。
于是决定把探究碱石灰的化学组成作为连续两周活动的研究课题。
他们把这个决定告诉了化学老师。
老师说：
“你们的决定很好，很有现实意义。
通过这些锻炼对你们今后的学习和研究很有帮助！
”老师又说：
“明天我将为你们提供一些资料，并为这个课题的研究提出建议。
”第二天，老师以书面形式提供了以下信息：
①碱石灰的工业制法是：
由生石灰与氢氧化钠浓溶液相互作用后，在200～250℃温度下干燥
而成。
②Ca（OH）2加热到522℃时开始脱水分解：
Ca（OH）2──→CaO+H2O
③NaOH固体的热稳定性极高，即使加热到1557℃沸腾了也不分解；
化学老师还建议研究工作分两步进行：
①第一步先确定碱石灰的定性组成（即碱石灰中含有哪
几种化学物质）；②第二步测定碱石灰的定量组成（所含的物质以及它们的质量分数）。
老师让他们先拟定出实验方案，经他认可后再进行实验，他将在物质条件方面提供支援。
老师还要求在完成研究后写出研究报告，其中包括以下内容：
1．确定碱石灰定性组成的实验方案；研究推理的过程；研究的结论。
2．确定碱石灰定量组成的实验方案；计算过程；研究结果。
3．你们得出的结果与教材上所述的碱石灰组成成分是否一致？
对这一事实你有什么看法或
联想？
现要求你与化学课外活动小组成员一样，完成老师期望他们完成的任务，写出完整的研究报告！
注：
由于研究报告中的“计算”需要原始数据，因此将他们后来在实验中测得的数据告知如下
（这都是三次实验的平均值）：
W（碱石灰）＝4.00g；碱石灰加热时失重值＝0.42g；
Ca（OH）2加热分解时的失重值＝0.75g
注：
“失重”即“减轻”。
2009年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛
初中组决赛试卷的参考答案及评分标准
一．选择题（每一个答案为2分，共18分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
C
C
B
D
B
BD
二．填空题（除特别标明者外，每一空格均为1分，共29分）
1．（共4分）丹麦；《哥本哈根协议》；中国；40%～45%。
2．（共9分）
（1）水，碳水化合物，脂肪，蛋白质，无机盐，维生素；
（2）生石膏（或“葡萄糖酸钙”）；变性；过滤。
3．（共10分）
（1）将缺氧的空气、CO2、H2O三者分离（1分）；然后将三者分别送入座舱（1
分）、装置（Ⅱ）（1分）和装置（Ⅲ）（1分）；
（2）CO2+2H2──→C+2H2O（2分）；
电解
（3）2H2O──→2H2+O2（1分）；
（4）C6H12O6──→6C+6H2O（3分）
4．（共6分）
（1）物理性质（1分）；衣服上污渍的溶解性（1分）；
（2）液态二氧化碳（1分）；氟里昂溶剂（1分）；它的蒸气升空后会损害大气的臭氧层（1分）；
（3）2Al+6HCl──→2AlCl3+3H2↑（1分）
三．简答题（共53分）
1．（共16分）
（1）B处附近有硫酸厂，该处的水是酸性的（1分）。
水中冒出气泡，说明水中含
有CO32－或HCO3－离子（1分，写出“CO32－”或“HCO3－”中任何一个即给分），这也表明该地区的地质中含碳酸盐（主要是CaCO3）（1分）。
碳酸盐在空气中CO2作用下转变成Ca（HCO3）2而进入河水（1分）：
CaCO3+CO2+H2O──→Ca（HCO3）2（1分）。
当含Ca（HCO3）2的河水流经B处时遇酸则释放CO2气泡（1分）：
H++HCO3－──→CO2↑+H2O［或H2SO4+Ca（HCO3）2──→CaSO4↓+2CO2↑+2H2O］（1分）。
（2）硬水（1分）；洗衣粉（1分）；肥皂的主要成分是硬脂酸钠，遇到Ca2+或Mg2+会生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，这就降低肥皂的功效而造成浪费（1分）。
而洗衣粉中含有4A–沸石（或三聚磷酸钠）等软水剂（1分），因此不影响其使用效果。
（3）水草疯长是由于河水中氮（来自氮肥厂）、磷含量偏高（来自生活污水）而导致河水的富营养化（1分）；造成鱼、虾等水生生物完全绝迹的原因是：
①由于硫酸厂污水排放使河水酸度过大（pH偏低）（1分），②富营养化导致河水COD过大，水中含氧量极低（1分，“COD过大”或“含氧量极低”中答出任意1个即给分）；环卫部门应责令化工厂（硫酸厂、氮肥厂）加强污水的处理，使之符合国家规定的排放标准（1分），并加强监测；建议居民不使用含磷的洗衣粉（1分）。
2．（共37分）
研究报告
Ⅰ．确定碱石灰的定性组成（共16分）
《1》实验方案
①精确称取一定量新买的碱石灰市售商品（1分），放置在已知质量的干燥坩埚中（1分），加盖，记录；
②坩埚放置到温度控制在250℃～500℃范围（1分）的沙浴（放置热沙的容器）中，反复加热（1分），每次加热后先冷却，后称重，直至质量不再改变（恒重）为止（1分）。
记录；
③实验再重复做两次（或“一次”，1分）；
④对比加热前后的质量，通过推理得出结论（1分）。
《2》组成的推理：
①根据老师提供的资料，碱石灰是用NaOH、Ca（OH）2和H2O三种物质作原料通过加热得到的产物，因此碱石灰的组成不外乎Na2O、NaOH、CaO、Ca（OH）2和H2O这五种物质（1分，必须写出NaOH、Ca（OH）2和H2O三物质者才可得分，否则不给分）；
②从老师提供的碱石灰的制法分析，Na2O和CaO是不可能存在的（1分），因为Na2O和CaO只有在NaOH和Ca（OH）2分解的情况下才会生成。
而从老师提供的资料来看，在我们加热的温度条件下，它们是绝对不会分解的（1分）；
③NaOH（1分）和Ca（OH）2（1分）是一定存在的，因为原料中有这两种物质，而加热过程中这两种物质又不会分解（1分）；
④最后确定H2O是否存在（1分）。
由于碱石灰样品在加热过程中质量有明显的减小，表明有H2O存在（水份在250℃～500℃温度下蒸发）（1分）。
⑤碱石灰的定性组成为：
NaOH+Ca（OH）2+H2O（1分）。
Ⅱ．确定碱石灰的定量组成（共18分）
《1》碱石灰的定性组成既得，测定定量组成实际上就是测定NaOH、Ca（OH）2和H2O的质量分数（1分）。
故拟定实验方案如下：
①精确称出一定量碱石灰，放置在已知质量的干燥坩埚中（1分），记录；
②坩埚放置在温度控制在250℃～500℃范围（1分）的沙浴中，反复加热（1分），每次加热后先冷却，后称重，直至质量不再改变（恒重）为止（1分）。
记录，计算出H2O在碱石灰中的质量分数（1分）；
③将坩埚连同残余物（1分）放置在温度＞522℃（1分）的沙浴中，反复加热，每次加热后先冷却，后称重，直至质量不再改变（恒重）为止。
记录。
计算出Ca（OH）2在碱石灰中的质量分数（1分）；
④计算NaOH的质量和质量分数（1分）；
《2》计算
250℃~500℃温度下的失重值＝W（H2O）＝0.42g（1分）
其质量分数是：
H2O%＝（0.42g/4.00g）×100％＝10.5％（1分）
＞522℃温度下的失重值＝W［Ca（OH）2分解释放的水］＝0.75g（1分）
可算出4.00g碱石灰中所含Ca（OH）2的质量：
Ca（OH）2──→CaO+H2O
74.1g18.0g
X0.75g
W［Ca（OH）2］＝X＝3.09g（1分）
Ca（OH）2％＝（3.09g/4.00g）×100％＝77.2%（1分）
NaOH的含量和质量分数：
W（NaOH）＝4.00g－0.42g－3.09g＝0.49g（1分）
NaOH％＝100％－10.5%－77.2%＝12.3％（1分）
《3》碱石灰的定量组成
12.3％NaOH+77.2%Ca（OH）2+10.5％H2O（1分）
Ⅲ．（共3分）碱石灰组成的实验结果与九年级教材中所述不一致。
因为实验重复三次，可排除实验误差，实验结果可信。
因为实验数据是第一性的，理论是第二性的（1分）。
我们应以实验数据为准，不惧权威，对教材大胆地提出质疑（1分）。
由此产生的联想是：
不要过于迷信书本，书本中所言决非“句句是真理”（1分）。
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