第十五届天原杯试题及答案.docx
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第十五届天原杯试题及答案
2005年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第十五届天原杯）复赛试题
试题说明：
1．本试卷共7页，满分100分。
2．可能用到的相对原子质量：
H—l、C—12、N一14、O—16、Na一23、Mg一24、S一32、C1—35.5、K一39、Ca一40、Cu一64、I一127。
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
1．下列说法中，你认为不科学的是（）
A．食用含碘食盐可预防甲状腺肿大
B．使用含氟牙膏可预防龋齿
C．绿色食品是指不含任何化学物质的食品
D．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的高性能通讯材料
2．化学“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动，下列实验中利用家庭日常生活用品能够进行的实验是（）
①检验纯碱中含有CO32-②除去热水瓶内壁上的水垢
③检验鸡蛋壳能溶于醋酸④检验自来水中含有Cl-
A．①②④B．①③④C．①②③D．①②③④
3．氢气是未来的绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术，其中水分解可以用化学方程式表示为：
2H2O
2H2↑+O2↑
下列有关说法不正确的是（）
A．TiO2在反应中作氧化剂B．水分解不产生污染物
C．TiO2在反应中作催化剂D．该技术将太阳能转化为化学能
4．地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。
下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是（）
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能将海水蒸馏淡化
C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水
D．选择一种特殊的膜在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中较大的溶质微粒通不过，
从而使溶剂水与溶质分离
5．下表是某城市空气质量某日公布的内容：
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
总悬浮颗粒
52
II
良
二氧化硫
7
二氧化氮
24
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（）
A．用柴油作燃料B．焚烧垃圾C．汽车排放的尾气D．用天然气作燃料
6．英国泰晤士河曾是世界上最脏臭的河流之一。
由于执行了严格的污水排放制度、重建了水道体系和用专门船只向河水里输送某种气体等措施，河水水质己得到显著的改善。
这里的“某种气体”是指（）
A．氢气B．氯气C．氧气D．二氧化碳
7．十九世纪初，法国科学家库图瓦正在家中做实验，一只猫把盛装海藻灰溶液和硫酸溶液的瓶子都碰翻了，他看到了一个奇异的现象：
打翻在地的混合液里产生了一种紫色蒸气，气味十分难闻、呛鼻，而且紫色蒸气遇冷物体后变为紫黑色闪着金属光泽的晶体。
库图瓦又做了许多实验，终于弄明白这种气体是一种新发现的元素，这种元素是（）
A．碘B．碳C．铜D．汞
8．2004年4月22日是第35个“世界地球日”，其主题是“善待地球——科学发展”。
下列行为中不符合这一主题的是（）
A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟利昂
D．节约能源，提高能源利用率
9．在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
2
2
84
5
反应后质量/g
待测
24
0
14
试判断该密闭容器中发生的反应属于（）
A．化合反应B．置换反应C．分解反应D．复分解反应
10．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
11．表中列出几种物质的熔点，据此判断以下说法正确的是（）
物质名称
汞
金
铜
铁
钨
氧
熔点／℃
-38.8
1064
1083
1535
3410
-218
A．铜球掉入铁水中不会熔化B．在-200℃时，氧是液态
C．水银温度计可测量-40℃的温度D．用钨制成的灯丝不易熔化
12．如下图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。
则液体A和气体B的组合可能是下列的（）
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳
B．硫酸、氮气
C．酒精、氧气
D．水、一氧化碳
13．2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出火星大气中含有一种称为硫化羰（化学式为COS，羰音tang）的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是（）
A．硫化羰是酸性氧化物B．相同条件下，硫化羰的密度比空气大
C．硫化羰可用作灭火剂D．硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2和SO2
14．镁在空气中燃烧时，发生如下两个反应：
3Mg+N2=Mg3N22Mg+O2=2MgO
则24g镁在空气中燃烧可得产物的质量为（）
A．等于33.3gB．等于40gC．33.3g～40gD．小于33.3g或大于40g
15．原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+l，原子核内质子数是2n2－1。
下列有关X的说法中不正确的是（）
A．X能形成化学式为X（OH）3的碱
B．X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D．X能与某些金属元素形成化合物
二、填空题：
（本题包括7个小题，共38分）
纯牛奶
配料：
鲜牛奶
保质期：
8个月
净含量：
250mL／盒
营养成分（每100mL内含）：
钙≥0.1lg
脂肪≥3.3g
蛋白质≥2.9g
16．（4分）人体中的钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙晶体（Ca5（PO4）3（OH））形式存在，其相对分子质量为502。
牛奶含钙丰富又易被吸收，且牛奶中钙和磷比例合适，是健骨的理想食品。
右图是某乳业公司纯牛奶包装标签的部分说明。
请仔细阅读后回答下列问题：
（1）羟基磷酸钙中钙元素的质量分数_______（保留到0.1％）。
（2）若成人每天至少需要0.6g钙，且这些钙有90％来自牛奶，则一个人每天要喝_________盒这种牛奶。
17．（3分）用2份95％的酒精溶液和l份水混合，再浸入手帕一块。
取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损。
请解释手帕完好无损的原因：
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
18．（5分）为纪念人类成功攀登珠穆朗玛峰50周年，中国登山协会业余登山队于2003年5月21日登顶成功。
登山队必备的物质之一是氧气瓶，其作用是____________________；氧气与体内的葡萄糖（C6H12O6）发生反应，提供人体所需的能量，写出该反应的化学方程式_______________________；燃料燃烧也需要氧气，这是利用氧气_____________的性质。
19．（3分）某气体可能由一种或多种常见的气体组成，经测定其中只含有碳、氧两种元素，碳、氧元素的质量比为1：
2，请写出该气体各种可能的组成情况：
_____________________________________________________________________。
（只要求写出每种可能情况下气体所含的物质的化学式，不必写出每种组分的比例关系）
20．（9分）用木炭还原CuO的实验进行一段时间后，停止加热，试管中仍然有黑色国体。
为确定反应后黑色固体的成分，请你提出确定黑色固体的所有可能猜想，并设计简单、易行的实验方案，证明你的猜想。
猜想黑色固体是
实验操作
现象
（1）
（2）
（3）
21．（8分）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
实验操作
实验现象
推断（或结论）
（1）
将取出的两种溶液混合
混合溶液无色、澄清
混合液中肯定不含：
Cu（NO3）2
无明显现象
混合溶液肯定不是下列组合：
（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
（4）
向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液
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______________________________________
22．（6分）生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因。
下图是长江中游某水质监测站在2004年8月的某天DO（溶解氧）的实测数据，下表为不同温度下DO（溶解氧）饱和值表：
水温／℃
25
26
27
29
31
32
34
DO饱和值／mg·L-1
8.15
8.00
7.85
7.65
7.43
7.30
7.20
测量时间
仔细观察实测数据和上表，回答问题：
（1）在凌晨零点时，河水中的DO（溶解氧）仅为该温度下的DO饱和值的75%～80%；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达110％，造成上述现象的主要原因____________________________________________________________________________。
（2）河水里的微生物使有机物（化学式以C6H10O5为代表）与溶解在水中的氧气作用而转化为CO2和H2O的过程中所需的O2的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水体质量的一个指标。
当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C6H10O5为0.010g·L-1，通过计算回答：
①该河段水体的BOD（生化需氧量）为____________mg·L-1；
②该河段适合鱼类生存吗（设水温为25℃）？
结论及理由是：
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
三、实验题：
（本题包括3个小题，共18分）
23．（6分）根据下图及描述，回答下列问题：
（1）关闭图A装置中的弹簧夹a后，从长颈漏斗向试管口注入一定量的水，静置后如图所示。
试判断：
A装置是否漏气？
（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）___________。
判断理由：
__________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）关闭图B装置中的弹簧夹a后，开启分液漏斗的活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。
试判断：
B装置是否漏气？
（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）________________。
判断理由：
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
24．（7分）
（1）根据初中化学知识，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应可得到蓝色沉淀，进一步将沉淀加热可生成黑色物质，请写出有关反应的化学方程式：
①______________________________________，
②______________________________________。
（2）小明做了这个实验。
他在试管中倒入2mLCuSO4溶液，再加入一定量NaOH溶液，结果得到的沉淀并不是蓝色的，而是浅绿色的；将此浊液加热直至沸腾，观察不到有分解变黑生成CuO的迹象。
这是为什么呢？
小明通过查找资料得知，该浅绿色沉淀物可能是溶解度极小的碱式硫酸铜，其化学式为Cu4（OH）6SO4
①请帮小明写出生成浅绿色沉淀的有关反应的化学方程式：
_________________________________________________________________________
②请帮小明设计一个实验，证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
25．（5分）小明按下图装好了实验装置（两胶头滴管中的稀盐酸浓度和体积都相等），实验时，同时完全捏扁两滴管的胶头，并观察实验现象。
装置A装置B
（1）小明的实验目的是：
____________________________________________________。
（2）装置中长玻璃导管的作用是：
____________________________________________；
红墨水的作用是___________________________________________________________。
（3）你估计两根玻璃导管中的实验现象是______________________________________；
理由是___________________________________________________________________。
四、计算题：
（本题包括2个小题，共14分）
26．（8分）闪电是一种自然现象，据估计地球上年均发生31万余次的闪电。
每当电闪雷鸣之时，空气中发生的一种反应为N2+O2=2NO。
己知32g氧气和足量氮气化合成一氧化氮时要吸收180kJ的能量，假设每次闪电的能量为1.50×107kJ，其中有l／1000的能量用于这一反应，求：
（1）此次闪电所产生的NO的质量是多少千克？
（2）此次闪电的生成物相当于多少千克尿素[CO（NH2）2]的含氮量？
27．（6分）糖类（按C6H12O6计，相对分子质量为180）发酵生成乙醇反应的化学方程式为：
C6H12O6=2C2H5OH+2CO2，问多少质量分数的糖类溶液发酵能得到1°的酒?
（1°酒是指：
1体积乙醇和99体积水的混合溶液。
水和乙醇的密度分别为1.0g／cm3和0.8g／cm3）（答案只要求小数点后一位数字）
2005年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（第十五届天原杯）复赛试题答案
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。
）
答案1、C2、C3、A4、A5、D6、C7、A8、B9、C10、B11、BD12、A13、BD14、C15、A 二、填空题：
（本题包括7个小题，共38分）
l6．（4分）（每空2分）
（1）39．8％
（2）2
17．（3分）酒精燃烧释热，使部分酒精挥发（1分）（减少了燃烧释放的热量）；使水蒸发消耗并带走热量（1分）；使手帕达不到着火点。
（1分）
18．（5分）供给呼吸C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O支持燃烧（分别为1、3、1分）
l9．（3分）CO、CO2；CO、O2；CO、O2、CO2。
（各1分）
20．（9分）（每空1分）
猜想黑色固体是实验操作现象
（1）
（1）氧化铜取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡黑色固体全部溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体
（2）木炭取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡无明显现象（3）木炭和氧化铜的混合物取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡黑色固体部分溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色国体 21．（8分）（每空1分）
步骤实验操作实验现象推断（或结论）
（1）将取出的两种溶液混合混合溶液无色、澄清混合液中肯定不含：
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
（2）用pH试纸测定混合溶液的pH测定结果：
pH=2溶液呈酸性，所以一定有酸性物质存在。
如H2SO4或HNO3（3）向混合溶液中滴入足量Ba（NO3）2溶液有白色溶液出现H2SO4或Na2SO4或（H2SO4和Na2SO4同时共存）（4）向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液无明显现象不含NaCl混合溶液的可能组合（写出溶质的化学式，有几组写几组）①HNO3H2SO4
②HNO3Na2SO4
③H2SO4Na2SO4
④H2SO4NaNO3 22．（6分）（每至2分）
（1）水温升高，DO饱和值下降；光照增强，水生植物光合作用加强，产氧量增加（2分）
（2）①11.85（2分）②不适合鱼类生存。
因为25℃饱和DO值为8.15mg·L-1，小于BOD的11．85mg·L-1，会造成鱼类缺氧。
（2分）
三、实验题：
（本题包括3个小题，共18分）
23．（6分）
（1）不漏气（1分）由于不漏气，加水后试管内气体体积减小，导致压强增大，长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。
（2分）
（2）无法确定（1分）由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连；使分液漏斗中液面上方和烧瓶上方的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的水滴入烧瓶。
（2分_）
24．（7分）
（1）CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（1分）Cu（OH）2CuO＋H2O（1分）
（2）①4CuSO4＋6NaOH=Cu4（OH）6SO4＋3Na2SO4（2分）
②将绿色的浊液过滤，并把得到的绿色沉淀用蒸馏水多次洗涤，至洗涤液中用BaCl2溶液检验不出SO42-后，用稀盐酸溶解绿色沉淀，此时再用BaCl2溶液检验，溶解液中有大量白色BaSO4生成，表示浅绿色沉淀中有SO42-。
（2分）
25．（5分）
（1）比较粉末状和块状的碳酸钙和同浓度、同体积盐酸反应的速率的大小。
（1分）
（2）相同的液体体积变化在细长的玻璃导管中造成的液面高度变化大，便于观察；（1分）
使导管中的液柱呈现红色，便于观察导管中液面高度的变化。
（1分）
（3）两装置中导管内的液面均上升，装置A中导管内液面的上升速度比装置B的快（1分）；等质量的粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积比块状碳酸钙的大，反应速率快，单位时间内产生的气体多，压上的液柱高度增高。
（1分）
四、计算题：
（本题包括2个小题，共14分）
26．（8分）
解：
（1）设生成NO的质量为x
N2＋O2=2NO吸收180kJ
32g60g180kJ
x1.50×107kJ×1÷1000
x=5000g=5kg…………（4分）
（2）设生成尿素的质量为y
2NO～CO（NH2）2N原子守恒
6060
5kgY
y=5kg………………（4分）
答：
（1）此次闪电所产生的N的质量是5kg。
’
（2）此次闪电的生成物相当于5媳尿素的含氮量
27．（6分）
解：
1°酒1体积乙醇99体积水
1×0.80g=0.80g99g
设糖的质量为z
C6H12O6=2C2H5OH+2CO2
18092
z0.80g
z=1.56g或1.6g……………………（3分）
．耱类溶液的质量分数：
1.56÷100.56×100%=1.55%≈1.6%（3分）或1.6÷100.6×100%=1.59%≈1.6%
答：
1.6％糖类溶液发酵得1°酒。
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