全国初中学生化学素质和实验能力竞赛.docx
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全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
2013年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛试题
班级_______________姓名__________________成绩____________________
可能用到的相对原子质量
H:
1C:
12N:
14O:
16Na:
23Mg:
24Al:
27S:
32Cl:
35.5K:
39Ca:
40
Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ag:
108
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。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
1．纳米是长度单位，1nm＝10－9m，当物质的颗粒达到纳米级时，会具有一些特殊的性质。
如由铜制成的“纳米铜”具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。
下列关于“纳米铜”的叙述正确的是（ ）
A．“纳米铜”比铜片的金属性强B．“纳米铜”比铜片更易失去电子
C．“纳米铜”比铜片的氧化性强D．“纳米铜”的还原性与铜片相同
2．食品添加剂可以改善食品的口味、外观、延长食品的保质期。
但使用食品添加剂的种类和量必须严格遵守国家有关规定。
下列关于食品添加剂的说法中，正确的是
A．亚硝酸盐是有毒的物质，因此不能作为食品添加剂使用
B．食品添加剂只要在国家标准规定的范围内使用，是不会影响人体健康的
C．“天然食品添加剂”一定优于“人工合成食晶添加剂”
D．苯甲酸是一种常用的食品防腐剂
3．下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．进入烟囱的气体为混合物
B．此过程中硫元素的化合价没有发生改变
C．使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
D．整个过程的反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
4．下列实验操作、现象和解释都正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
解释
A
在密闭容器中加热CuO
黑色固体变成红色固体
CuO受热分解得到单质Cu
B
两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液，向其中一支试管中加入等浓度等体积的FeCl3或CuSO4溶液
反应速率加快
验证FeCl3或CuSO4是否可作为该反应的催化剂
C
向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝色
原溶液中没有NH
D
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO
5．下列有机物无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧时消耗氧气，生成二氧化碳的量均保持不变的组合是（ ）
①乙醇 ②乙烷③乙酸 ④葡萄糖 ⑤蔗糖
A．①②B．②③C．③④D．④⑤
6．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．能源是当今社会发展的三大支柱之一。
有专家提出：
如果能够利用太阳能使燃料燃烧产物，如CO2、H2O、N2等重新组合（如右图），可以节约燃料，缓解能源危机。
在此构想的物质循环中太阳能最终转化为（）
A.化学能B.热能C.生物能D.电能
8．燃放烟花爆竹是我国春节的一项传统习俗。
烟花点燃后绽放出的鲜艳夺目、五彩缤纷的图案是一些金属离子魅力的展示。
焰火的主要原料是黑火药，还有草酸钠、碳酸铜（发出绿色的光）等发色剂和氯酸钾、金属镁、铝粉末等添加剂。
下列说法正确的是
A．碳酸铜因为受热分解才发出绿色的光B．氯酸钾的主要用途是产生紫色的焰火
C．镁、铝在焰火中发出耀眼的白光D．黑火药是我国古代的发明之一
9．将足量CO2通入NaOH和BaOH2的混合稀溶液
中，生成沉淀的物质的质量（n）和通入CO2气体的质量的关系如右图所示，图中AB段表示的离子方程式先后顺序正确的是
①CO2+OH－→HCO3－②CO2+2OH－→CO32－+H2O
③CO32－+Ba2+→BaCO3↓④BaCO3+CO2+H2O→Ba2++2HCO3－
⑤CO32－+CO2+H2O→2HCO3－
A．③①B．②⑤
C．⑤④D．④②
10．工业用CaO和硝酸反应制Ca（NO3）2·4H2O晶体，为确保制备过程既不补充水分，又无水剩余，则应选用的硝酸质量分数（ ）
A．30%B．63%C．70%D．84%
11．某溶液中大量存在以下五种离子：
NO
、SO
、Fe3＋、H＋、M，其物质的微粒个数之比为n（NO
）∶n（SO
）∶n（Fe3＋）∶n（H＋）∶n（M）＝2∶3∶1∶3∶1，则M可能为（ ）
A．Fe2＋B．Mg2＋C．CO
D．Ba2＋
12．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（见图）。
下列说法正确的是（ ）
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的盐类物质均可发生水解
13．两种盐的固体混合物：
①加热时有气体产生，②加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。
满足上述条件的混合物是（ ）
①BaCl2和（NH4）2SO3 ②AgNO3和NH4Cl ③FeCl3和NaHCO3 ④KCl和Na2CO3
A．①③B．②④C．①④D．②③
14．下列除去杂质的方法错误的是（ ）
物质
杂质
试剂
主要操作
A
SiO2
Fe2O3
盐酸
过滤
B
Mg
Al
NaOH
过滤
C
FeCl2
FeCl3
Cu
过滤
D
KNO3
KCl
H2O
冷却结晶
15．绿色植物通过光合作用可以在光照条件下，将CO2和水合成为葡萄糖，进而转化为淀粉和纤维素。
光合作用的速度与光照强度、CO2浓度、温度的基本关系如下图所示，则下列说法中正确的是
A．CO2浓度越大，光合作用速度越快
B．光照强度越高，光合作用速度越快
C．温度过高或过低，都会减缓光合作用速度
D．选择适宜的光照强度、CO2浓度和温度，才能获得最大的光合作用速度
二、填空题（本题包括10个小题，共40分）
16．①“含氟牙膏"中的氟应理解为（填字母，下同）。
A.单质B．元素C．离子
②近年来，随着建筑装潢材料进入百姓家庭，某些装修不久的居室中由装潢材料缓慢释放出来的污染物浓度过高，影响人体健康。
这些污染物中最常见的是。
A.COB．SO2C甲醛
③世博园地区的改造提升了上海的环境质量，位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟尘的困扰。
你认为红棕色烟尘是。
A.CaCO3粉尘B．Fe2O3粉尘C．SiO2粉尘
①B②C③B
17．我国在青藏高原发现大储量可燃冰。
可燃冰的晶体结构模型如图。
（1）下列有关“可燃冰”的说法中，不正确的是________。
A．“可燃冰”的存在说明甲烷易溶于水
B．“可燃冰”属于分子晶体，熔点较低
C．相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的大
D．“可燃冰”只能在低温、高压环境下稳定存在
（2）晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个H2O分子，每8个笼中有6个笼容纳CH4分子，2个笼填充H2O分子，则“可燃冰”（天然气水合物）的平均组成可表示为__________。
（1）AC
（2）CH4·8H2O
18．近年来我国光纤光缆快速发展产生了对光纤预制棒的迫切需求。
光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，是制造石英系列光纤的核心原材料。
（1）光纤预制棒的主要成分是__________________，如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因________________________________________。
（2）石英用途广泛，下列说法正确的是（ ）
A．制备石英玻璃用来制造耐高温的化学仪器
B．可用作吸附剂或催化剂载体
C．工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D．制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等
（3）晶体硅是电子工业的重要材料，工业上大量的晶体硅通常是由石英为原料制备得到
第一步 碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质）
第二步 粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃）
第三步 四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅
相关信息如下：
a．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
b．有关物质的物理常数见下表：
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
－70.0
－107.2
—
—
—
升华温度/℃
—
—
180
300
162
①写出获得粗硅的化学方程式____________________________________。
②第二步获得的粗产品经冷却后再通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是______________（填写元素符号）。
③第三步中用SiCl4与过量干燥的H2反应制备纯硅，为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___________，原因是______________________________。
【例4】答案：
（1）SiO2 SiO2＋2OH－===SiO
＋H2O
（2）AD
（3）①SiO2＋2C
Si＋2CO↑ ②Al、P、Cl
③排尽装置中的空气，确保为干燥的H2气流 以防H2、O2混合物受热不安全及高温下Si被氧化
19．医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为：
已知：
查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为：
氢氧化物
Fe（OH）3
Al（OH）3
开始沉淀时的pH
2.3
4.0
开始溶解：
7.8
完全沉淀时的pH
3.7
5.2
完全溶解：
10.8
（1）CaCO3与盐酸反应的化学方程式。
（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为，目的是除去溶液中少量的Al3＋、Fe3＋。
检验Fe（OH）3是否沉淀完全的实验操作是________________________。
（3）过滤时需用的玻璃仪器有。
滤渣主要成分的化学式。
（4）酸化时加盐酸的目的为：
①，②防止Ca2+在蒸发时发生水解。
（5）为什么蒸发结晶要保持在160℃：
。
（6）若所测样品CaCl2·2H2O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为
。
（1）CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
（2）5.2~7.8（或之间的任意值）；取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe（OH）3沉淀完全
（3）烧杯、玻璃棒、普通漏斗；Fe（OH）3、Al（OH）3
（4）除去过量的氢氧化钙（合理则给分）；（5）温度太高CaCl2·2H2O会失水
（6）Na+没除去析出NaCl,导致测定结果偏高
20．“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）根据“绿色化学”思想制备H2，某化学家设计了下列反应步骤：
①CaBr2＋H2O
CaO＋2HBr②2HBr＋Hg
HgBr2＋H2
③HgBr2＋CaO
HgO＋CaBr2④2HgO
2Hg＋O2↑
你认为该方法的主要缺点是_____________________________________________。
（2）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。
如图所示是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
请写出反应①的化学方程式：
___________________________________________；
用该法制取氢气最大的优点是___________________________________________。
（3）有人认为目前利用氢气作为能源不太现实，请问你认为是否现实？
________（填“不现实”或“现实”），说明能够支持你的观点的两条理由：
_________________；_____________________________________。
（1）循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞会产生污染
（2）SO2＋I2＋2H2O
2HI＋H2SO4 SO2和I2可循环使用，无污染
（3）不现实 现有的制取氢气的方法耗能大，制取的成本太高 氢气的熔、沸点太低，给储存和运输带来困难（或：
现实 制取氢气用水为原料，来源丰富 氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等）
21．海水中含有丰富的化学元素，下面是海水综合利用的生产流程简图：
请回答：
（1）在粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO
等杂质，精制时所用的试剂为：
A、盐酸；B、氯化钡溶液；C、氢氧化钠溶液；D、碳酸钠溶液。
则加入试剂的顺序是（填编号）__________。
（2）Mg（OH）2中加入盐酸后，要获得MgCl·6H2O晶体，需要进行的实验操作依次为______（填编号）。
A．蒸馏 B．灼烧 C．过滤 D．蒸发 E．冷却结晶
（3）利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁，应采取的措施是________________。
（4）母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等（溶解度如上图所示），可进一步加工制得一些重要的产品。
①将母液加热升温到60℃以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是____________。
②过滤出上述晶体后，将滤液降温到30℃以下，还会逐渐析出晶体，将该晶体用一定量的冷水洗涤，最后可得到比较纯净的________晶体。
答案
（1）BDCA（或CBDA、BCDA）
（2）C、D、E
（3）在HCl气流中加热脱水，带走水蒸气，防止MgCl2水解
（4）MgSO4、NaCl KCl
22．在长期载人太空飞行宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗0.9kg氧气，呼出1.0kg二氧化碳。
为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的科学探索。
方法一：
有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”，即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物（以过氧化钠为例）的容器，并把处理后的气体充入座舱。
有关反应的化学方程式是
（1）_________________________________________________，
（2）______________________________________________________________。
将处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施是______________________。
方法二：
有的科学家根据电解原理设计了飞船内空气更新实验系统，该系统结构示意图如下：
（3）逸出的二氧化碳没有排出飞船外，而是通过管道③进入“二氧化碳还原系统”。
在该系统内，二氧化碳跟氢气在一定条件下反应，其产物有甲烷等气体，请评价这样处理的重要意义
_____________________________________________________________________________________。
方法一：
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 补充适量水蒸气
方法二：
（3）生成的甲烷可作飞船的气体燃料，体现了物质的循环使用和充分利用
23．21世纪是钛的世纪。
下面是利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：
（1）反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为_________。
（2）回答下列问题：
①右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示________（填序号）。
A．分子B．原子C．阳离子D．阴离子
镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种________（填“活泼”或“不活泼”）金属。
除了能与氧气反应，还可以与氮气、二氧化碳等反应。
②已知氮化镁中氮元素的化合价为－3价，氮化镁的化学式为________。
③以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。
下图为镁的价类图，请分析该图后填写：
A处的化学式为__________，B处的物质类别是___________________________。
（3）反应Ⅱ可获得海绵钛，化学方程式表示为TiCl4＋2Mg
Ti＋2MgCl2。
该反应在下列哪种环境中进行________（填序号）。
A．稀有气体中B．空气中C．氮气中D．CO2气体中
（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有_________________________________。
（5）反应Ⅱ可通过如下反应制得：
TiCl4＋2Mg
Ti＋2MgCl2。
若要制得24g钛，需要镁的质量是____克？
（1）2Cl2＋TiO2＋2C
TiCl4＋2CO
（2）①C 活泼 ②Mg3N2③Mg（OH）2 盐
（3）A （4）Mg、Cl2（5）24
三、实验题（本题包括3个小题，共20分）
24．
（1）某同学设计了如下图所示装置（部分夹持装置已略去），探究影响化学反应速率的因素。
请回答：
①用上述装置进行实验，以生成9.0mL气体为计时终点，结果为t1>t2。
序号
V（H2SO4）/mL
c（H2SO4）/mol·L－1
t/s
Ⅰ
40
1
t1
Ⅱ
40
4
t2
比较实验Ⅰ和Ⅱ可以得出的实验结论是_______________________________________________。
实验过程中，对量气管的操作是_________________________________________。
②若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。
粗锌片中所含杂质可能是（填序号）__________。
a．石墨 b．银 c．铜 d．沙粒（二氧化硅）
（1）①在其他条件一定时，化学反应速率随反应物浓度的增大而增大 调整量气管，使其左右管中水面始终持平 ②abc
25．以地下卤水（主要含NaCl，还有少量Ca2+、Mg2+）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。
已知以下四种物质的溶解度曲线图：
（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+，再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+，“废渣”的主要成分为、。
（2）“滤渣1”的化学式为。
（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是。
“滤渣2”的化学式为。
（4）已知H2CO3和H2SO3的电离常数如下表，“通入SO2”反应的化学方程式为
物质
电离常数（25℃）
H2CO3
K1=4.4X10-7K2=4.7X10-11
H2SO3
K1=1.23X10-2K2=5.6X10-8
。
（1）Mg（OH）2CaCO3
（2）NaHCO3（3）除去HCO3-
（多答“使更多的Na+形成NaCl析出，提高NH4Cl的纯度”不扣分）NaCl
（4）NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2
26.某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。
某同学要测定其中铁元素的质量分数，他设计了如下方案进行测定，操作流程为：
请根据流程回答：
（1）操作I中配制溶液时，所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外，坯必须有_______（填仪器名称）。
（2）操作II中必须用到的仪器是_______：
A.50ml量筒B.1OOml量筒
C.50ml酸式滴定管D.50ml碱式滴定管
（3）反应①中，加入足量H2O2溶液反应的化学方程式______________。
（4）检验沉淀中SO42－是否冼涤干净的操作_________________________________________________________________________
（5）将沉淀物加热，冷却至室温，用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为blg，再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g，若b1-b2=0.3，还应进行的操作是_________________________________________
（6）若坩埚的质量为42.6g，最终坩埚与加热后同体的总质量为45.8g，则样品中铁元素的质量分数=_______（保留一位小数）。
（7）另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐，他认为，只要将样品溶于水后充分搅拌，加热蒸干灼烧称量即可，请你评价他的这个方案是否可行？
_______。
（填“可行”或“不可行”）
27．某化学兴趣小组同学用下列仪器和装置制取乙烯，并用过量的氧气将C2H4氧化成CO2和H2O，从而测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比。
请回答下列问题。
（1）该小组同学受实验室制备C2H2的启发，拟从CaC2、ZnC2、Al4C3、Mg2C2、Li2C2中选择一种试剂与水反应来制备乙烯，写出该反应的化学方程式_______________。
（2）按产生气体由左向右的流向，连接各装置导管的顺序：
G接E、F接______、______接______、______接A、B接J。
（3）装置甲的作用是___________________；装置己的作用是___________________。
（4）装置戊中CuO的作用是_____________________________________________。
（5）实验前称得甲、乙两装置的质量分别为m1g和n1g，实验完毕，称得甲、乙两装置的质量分别变为m2g和n2g，则乙烯分子中碳原子和氢原子的原子个数之比为____________________（列出算式）。
（6）若戊中没有CuO，则测定结果________（填“偏高”、“偏低”或“不变”，下同）；若不接丙装置，则测定结果____________________。
（1）Mg2C2＋4H2O===2Mg（OH）2＋C2H4↑
（2）H I C D
（3）吸收乙烯燃烧产生的CO2气体 防止空气中的CO2和水蒸气进入甲、乙装置，造成实验误差
（4）氧化可能生成的CO
（5）
∶
（6）偏低 偏低
四、计算题（本题包括2个小题，共10分）
28．纯碱是主要的化工原料，化学家发明了其不同的工业制法，其中法国化学家尼古拉斯·勒布朗早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法，简称勒布朗制碱法。
该方法包括以下两个阶段：
首先从原料氯化钠
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