全国初中化学素质和实验能力竞赛天原杯复赛试题.docx
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全国初中化学素质和实验能力竞赛天原杯复赛试题
2007年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第十七届天原杯）复赛试题
题号
一
二
三
四
总分
得分
试题说明：
1.本试卷共8页，满分100分。
2.可能用到的相对原子质量：
H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5K-39Ca-40Fe-56Cu-64Zn-65Ag-108Ba-137
3.考试时间：
2小时
得分
评卷人
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．下列观点中正确的是……………………………………………………（A）
A．通过化学变化一定能改变物质的性质
B．改变物质的性质一定要通过化学变化
C．在化学变化中原子中的电子数不会发生改变
D．在任何变化中原子的核都不会发生改变
解析：
化学变化会生成新的物质，因此必然能改变物质的性质，A正确；物理变化同样可以改变物质的物理性质，B不正确；原子的电子总数不会发生改变，但对于特定的原子，但化合价发生变化时，电子数也会改变，C不正确；虽然在化学变化和物理变化中，原子核均不发生变化，然而在核反应中，原子核会发生变化，D不正确
2．乙醇汽油的使用可以缓解石油危机。
从甜菜或甘蔗中提取的蔗糖可以通过发酵产生乙醇。
下列过程不涉及化学变化的是…………………………………………（C）
A．甜菜的生长B．蔗糖的发酵C．乙醇的蒸馏D．乙醇的燃烧
解析：
乙醇的蒸馏是将乙醇从含有杂质的乙醇溶液中蒸发出来，蒸馏是物质分离的一种方法，不牵涉到新的物质的生成，因此不是化学变化，选C
3．下列说法正确的是……………………………………………………………………（）
A．人们所使用的物质，都是纯度越高越好B．矿泉水不是纯净水
C．天然物质都比人造物质好D．化学反应进行得越快、越彻底越好
解析：
我们不能呼吸纯氧，A错误；矿泉水中含有Ca，Mg等矿物质，不是纯净物，纯净水也不是纯净物，只有用化学式表示的H2O才是纯净物，B正确；天然物质不一定比人造物质好，C错误；不想要的副反应我们希望越慢，越不彻底好，D错误
4．“空气污染指数”是我国城市空气质量日报的主要内容之一。
目前计入其中的各项污染物除可吸入颗粒外，还应包括的气体是…………………………………………………（）
A．SO2O2NO2B．SO2CO2NO2
C．SO2N2NO2D．SO2CONO2
解析：
O2、N2、CO2均为空气中成分之一，不属于污染物的范围（虽然CO2产生温室效应，然而不属于污染物的范畴），因此选D
5．超导材料为具有零电阻及反磁性的物质，以Y2O3等化合物为原料经研磨、烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3O7，其中Cu的化合价为……………………………………（）
A．1B．2C．2.33D．2.5
解析：
根据Y2O3可以计算出Y的化合价为3，然后根据化合价代数和为零，得3+2×2+3×x-2×7=0，得x=2.33，选C
6．下列现象或事实，借用分子的相关知识加以解释，其中不正确的是………………（）
A．热胀冷缩，说明分子大小随温度改变而改变
B．酒香不怕巷子深，说明分子不断地运动
C．25m3的石油气可以装入0.024m3的钢瓶中，说明分子之间有间隙
D．水通电后生成氢气和氧气，说明在化学变化中分子可以再分
解析：
热胀冷缩是由于分子之间的间隙的改变而产生的，而不是分子大小的改变，选A
7．近年用红外激光技术研究液氢，发现其中含有H3+。
H3+属于…………………………（）
A．分子B．原子C．离子D．质子
解析：
质子是组成原子核的微粒，不能用元素符号来表示，首先排除。
分子，原子，和离子中，只有离子带有电荷，因此选C
8．右图所示装置，有洗气、储气等用途。
在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放适量蒸馏水。
以下说法不正确的是………………………………（）
A．导管B连接供给氧气的钢瓶
B．导管B连接病人吸氧气的塑胶管
C．该装置可用来观察输出氧气的速度
D．该装置可用来调节输出氧气的速度
解析：
B若连接供给氧气的钢瓶，氧气会将H2O从A管中压出，因此A不正确，B正确；可以根据水中产生气泡的速度来观察输出氧气的速度，然而不能调节输出氧气的速度，因此C正确，D不正确，选AD
9．用石灰浆涂抹墙壁，一段时间以后，涂层表面物质的pH小于其内层物质的pH。
下列化学方程式可以解释这一现象的是……………………………………………………（）
A．Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2OB．CaO+H2O=Ca（OH）2
C．CaCO3CaO+CO2↑D．2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O
解析：
石灰浆即熟石灰，为Ca（OH）2，表面物质pH变小是由于与空气反应，容易联想到是与CO2反应，生成CaCO3，Ca（OH）2为碱，pH大于CaCO3
10．某同学在家中找到一种白色粉末，到学校实验室进行实验，实验过程与现象如下：
对此粉末成分判断正确的是…………………………………………………………（）
A．该粉末一定是碳酸钙B．该粉末可能是碳酸钠或碳酸氢钠
C．该粉末一定是一种碱D．该粉末中含有碳酸根或碳酸氢根离子
解析：
碳酸钙不溶于水，A错误；能够使酚酞变红的溶液不一定是碱，也可能是盐，C错误；能与HCl反应生成使澄清石灰水产生沉淀的无色无味气体（CO2）的，必然含有碳酸根或碳酸氢根，因此粉末可能是碳酸钠或碳酸氢钠，选BD
11．下列各组内的物质充分反应后过滤，所得溶液的质量与反应前溶液的质量相比，一定减少的是…………………………………………………………………………………（）
A．铜加入到硝酸银溶液中B．铝加入带稀硫酸中
C．二氧化碳通入到石灰水中D．碳酸钠固体加入到稀盐酸中
解析：
Cu+2AgNO3——Cu（NO3）2+2Ag，加入1molCu（64g/mol），生成2molAg（2×108g/mol），质量减少，A正确；同样，加入1molAl（27g/mol），生成3/2molH2（3/2×2g/mol），B不正确；CO2通入石灰水中，首先生成CaCO3，质量减少，等到Ca（OH）2反应完后，CO2继续和CaCO3反应生成Ca（HCO3）2，Ca（HCO3）2溶于水，溶液质量增加，因此质量不一定减少，C错误；Na2CO3（106g/mol）加入盐酸中，生成CO2（44g/mol），质量增加，D错误
12．用98%的浓硫酸配制1000mL溶质质量分数为20%的稀硫酸（密度为1.14g/mL）。
下列说法正确的是…………………………………………………………………………（）
A．实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和胶头滴管等
B．配制该稀硫酸需要加水800mL
C．配制时应将水小心地加入浓硫酸中
D．该稀硫酸中，溶液质量∶溶剂质量=5∶4
解析：
A正确，上述仪器均需用到；1000ml稀硫酸，即1140g20%的稀硫酸含水912，除掉浓硫酸中少量水，应大于800ml，B错误；浓硫酸的稀释必须将浓硫酸倒入水中，C错误；有质量分数可以算出溶液质量∶溶剂质量=5∶4，D正确，选AD
13．某金属的氯化物溶液200g，溶质质量分数为5.55%。
向其中滴加AgNO3溶液至不再产生沉淀为止，过滤、干燥得固体28.7g。
该金属氯化物的化学式应为………………（）
A．NaClB．MgCl2C．CaCl2D．FeCl3
解析：
生成的沉淀为AgCl（143.5g/mol），由质量求得物质的量为0.2mol，因此，200×5.55%=11.1g（金属氯化物的质量）中含有0.2molCl，代入选项中，可得正确答案为C：
CaCl2（111g/mol）
14．不久前，日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定是目前世界上最小的温度计。
研究人员在长约10－6m，直径为10－7m的碳纳米管中充入液态的金属镓。
当温度升高时，管中镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值。
这种温度计测量的范围可从30℃到490℃，并且精确度较高，可用于检查电子线路是否异常、测量毛细血管的温度等许多方面。
根据以上信息判断下列推测中正确的是（）
A．碳纳米管的体积在10℃至500℃之间随温度变化很小，可忽略不计
B．金属镓的熔点、沸点都很低
C．在30℃到490℃之间金属镓的体积与温度变化呈正比
D．金属镓的体积在30℃到490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
解析：
若碳纳米管体积随温度变化大，则测量的精确度会不高，因此A正确；由题可知，镓在490℃时仍能保持液态，因此沸点不低，B错误；温度升高，镓会膨胀，说明金属镓的体积与温度变化呈正比，C正确；若镓金属镓的体积在30℃到490℃之间随温度变化很小，则无法指示温度变化，D错误，选AC
15．根据维生素C能够使淀粉-碘溶液褪色的原理，应用右图实验可以测定果汁中维生素C含量的多少。
要得出正确结论，实验过程中不需要进行控制的条件是…………（）
A．烧杯中溶液的体积
B．两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积
C．烧杯中淀粉-碘溶液的浓度
D．胶头滴管滴出的果汁的滴数
解析：
胶头滴管滴出的果汁的滴数是要测量的量，我们通过测量滴数来测定维生素C的含量，因此滴数是要测量的量，而不是要控制的条件，选D
得分
评卷人
二、填空题（本题包括9个小题，共40分）
16.（4分）按照一定依据把物质进行分类，是认识物质的组成、结构、性质和用途的便捷途径。
现有三组物质：
①金刚石、水银、金属钠、冰②五氧化二磷、干冰、生石灰、一氧化碳③食醋、白酒、加碘食盐、纯碱。
每组中均有一种物质所属类别与其它三种不同，这三种物质依次是、、；它们混合后可以发生反应得到一种重要的化工原料，其化学方程式为。
解析：
①中金刚石、水银、金属钠为单质，冰为化合物；②中五氧化二磷、干冰、一氧化碳为非金属氧化物，生石灰为金属氧化物；③中食醋、白酒、加碘食盐为可食用的混合物，纯碱为纯净物，因此答案为冰、生石灰、纯碱
CaO+Na2CO3+H2OCaCO3+2NaOH
17.（2分）
（1）打火机使用的气体有机燃料稍加压即可以液化，减压（打开开关）液体很溶液汽化，遇明火即燃烧。
下表中的有机物可作打火机燃料的是。
化学式
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
沸点/℃
-88.6
-42.1
-0.5
36.1
熔点/℃
-183.3
-189.7
-138.4
-129.7
（2）人类对煤和石油等化石燃料的大量开采和使用，已使其面临枯竭。
有待继续开发、利用的新能源有________________________。
解析：
（1）稍加压即可液化，则沸点稍低于常温，因此选C4H10
（2）太阳能、风能、核能等
18.（5分）中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛应用。
（1）农业上可用来降低土壤的酸性，改良土壤结构的物质是。
（2）医疗上可用含氢氧化镁的药物来中和过多的胃酸（视为盐酸），有关反应的化学方程式为。
（3）如何检验某硫酸厂排出的废水是否具有酸性？
请设计出两种实验方案（写出简要的实验步骤、现象及结论）。
方案一：
；
方案二：
。
（4）取某硫酸厂排出的一定体积的废水与一定量的氢氧化钠溶液混合后，溶液恰好呈中性。
若改用与该氢氧化钠溶液的质量和溶质质量分数均相同的氢氧化钾溶液与上述一定体积的废水混合，则所得溶液的pH_____7（填“>”、“<”或“=”）。
解析：
（1）降低酸性，应使用碱性的物质，农业上一般使用生石灰：
CaO
（2）Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2O
（3）方案一：
取少量该溶液置于试管中，向其中滴加几滴紫色石蕊试液，若变红，则证明废水具有酸性。
方案二：
取少量该溶液置于试管中，向其中滴加几滴Na2CO3溶液，若有气泡产生，则证明废水具有酸性
（4）KOH的式量大于NaOH，因此同等质量的KOH物质的量小于NaOH，因此针对同样体积的废水，KOH不够，废水过量，呈酸性，pH<7
19.（4分）我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法的主要原理是：
向浓氨水中通入足量的CO2生成NH4HCO3溶液，然后加入食盐细粒充分搅拌，两者发生复分解反应。
由于生成的碳酸氢钠的溶解度小，便呈晶体析出；将析出的碳酸氢钠加热得碳酸钠、二氧化碳和水。
（1）写出上述三个反应的化学方程式：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
③______________________________________________________。
（2）有人认为侯氏制碱法有以下优点，你认为其中正确的是______________。
A.生产过程中部分产物可作为原料使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热，可节约能源
解析：
（1）①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
③2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
（2）碳酸氢钠分解出的CO2可以作为原料重复使用，A正确；副产物为NH4Cl，含有N元素，为一种氮肥，B正确；反应需要加热，C错误
20.（2分）某些金属氢化物（其中氢显-1价）与水反应可生成碱和氢气，如：
NaH+H2O=NaOH+H2↑。
CaH2与水的反应和NaH相似。
试用一个化学方程式表示CaH2与Na2CO3水溶液之间发生的化学反应：
_______________________________________________________
解析：
首先写出CaH2与H2O反应的方程式：
CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑
生成的Ca（OH）2与Na2CO3反应：
Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH
因此，总反应为：
CaH2+2H2O+Na2CO3CaCO3+2NaOH+2H2↑
21.（4分）水中有机物CnHaOb在好氧微生物作用下和O2反应生成CO2和H2O，化学方程式为：
_______________________________________________________。
Buswell和Muller提出在厌氧微生物作用下，有机物转化为CO2和CH4的化学方程式为：
CnHaOb+（n--）H2O（-+）CO2+（+-）CH4
请写出碳水化合物（以C6H10O5为代表物）、乙醇（C2H5OH）厌氧过程的化学方程式：
_____________________________________________________________________；
_____________________________________________________________________。
解析：
CnHaOb+O2CO2+H2O,关键是方程式的配平。
通过C元素守恒，得到CO2的化学计量数为n；同样，根据H元素守恒，得到H2O的化学计量数为a/2,然后根据O元素守恒，得到O2的化学计量数为（2n+a/2-b）/2.
第二问只需把原子数代入计算则可：
C6H10O5+H2O=3CO2+3CH4；2C2H5OH=CO2+3CH4
22.（7分）人的胃液是一种呈酸性（含盐酸）的液体，pH为0.9～1.5。
试回答下列问题：
（1）正常人血液的pH为7.35～7.45，与胃液相比，其H+离子浓度要低几百万倍，已知质量分数为0.37%的盐酸的pH约为1，质量分数为0.37‰的盐酸的pH约为2，那么下列的哪种说法是正确的（）
A.胃液中含盐酸的质量分数明显小于0.37%B.胃液与血液都呈酸性
C.pH与溶液的H+离子浓度之间呈正比例关系D.人体的血液呈弱碱性
（2）胃液酸度增高就会患胃酸过多症，其治疗药物的有效成分不可能是（）
A.NaHCO3B.Al（OH）3C.Ba（OH）2D.CaCO3
（3）三硅酸镁晶体，是一种用来治疗胃溃疡的药物的主要成份，服用后能中和胃酸，作用持久。
把三硅酸镁（Mg2Si3O8·nH2O）改写成氧化物形式______________________；写出三硅酸镁晶体中和胃酸反应的化学方程式_____________________________。
解析：
（1）胃酸的pH比0.37‰的盐酸还要低，说明胃酸的酸性更强，浓度更高，A错；血液的pH大于7，呈弱碱性，B错；H+离子浓度越大，酸性越强，pH越小，因此不成正比，C错；D正确
（2）Ba离子为重金属离子，会造成血液中毒，对人体有害，不能作为药物，C错
（3）从化学式可以看出，有氧化镁，氧化硅和水，则可写成2MgO●3SiO2●nH2O
写成氧化物形式后，我们就可以把三硅酸镁看成由氧化镁，氧化硅和水组成，其中只有氧化镁能与胃酸反应：
Mg2Si3O8●nH2O+4HCl2MgCl2+3SiO2+（n+2）H2O
23.（6分）X和白色沉淀I、II都是含有镁元素的化合物，Z是一种能使地球产生“温室效应”的气体，A是一种碱。
它们的有关变化如下图所示（微溶物以沉淀形式出现）。
（1）写出下列物质的化学式：
A______________；B________________；
白色沉淀I是________________；Z是_________________。
（2）X跟C反应的化学方程式是________________________________________。
解析：
（1）Z是一种能使地球产生“温室效应”的气体，可知Z为CO2；A是一种碱，且I为含有镁元素饿白色沉淀，可知I为Mg（OH）2；由此可以反推出A为NaOH，X为MgCl2；白色沉淀II与B反应能够生成CO2，说明II中含有碳酸根，且B为一种酸，同时题目告诉我们，II中也含有Mg，因此II为MgCO3；反应同时能够生成X，即MgCl2，因此B为HCl
（2）MgCl2+Na2CO32NaCl+MgCO3
24.（6分）20℃时，取相同质量的a、b、c三种物质的饱和溶液分别置于三个烧杯中，再分别向其中加入相同质量的相应固体溶质，将温度升高到40℃，固体的溶解情况如图1所示。
图2为a、b、c三种物质的溶解度曲线。
请仔细阅读图1和图2回答下列问题：
（1）三种物质的溶解度关系为b>a>c时的温度为t，则t的取值范围是_______________。
（2）烧杯甲里是_________物质的溶液，烧杯乙里是__________物质的溶液。
（3）40℃时，烧杯_____里的溶液中溶剂最少。
（4）各种状态下，各烧杯（甲、乙、丙）里的溶液中溶质质量分数的比较一定正确的是____________。
A.甲（状态2）>甲（状态1）B.乙（状态1）>甲（状态3）
C.甲（状态1）=乙（状态2）D.乙（状态3）>丙（状态3）
解析：
（1）由图可以看出，b>a>c时的温度范围为20—30℃
（2）甲中固体变多，说明甲溶液中溶质析出，因此甲的溶解度变小，随温度溶解度变小的为c;丙中固体部分消失，乙中全部消失，可知乙溶解度变化的更大，因此乙为a，丙为b
（3）溶剂量在整个过程中未变，因此我们只需看溶解的初始量。
20℃时，b的溶解度最大，所以b的饱和溶液中溶质质量分数最大，从而相同质量的饱和溶液中b的溶剂量最少，对应b的烧杯为丙
（4）甲（状态2）与甲（状态1）都是20℃时的饱和溶液，溶质质量分数相同，A错；乙（状态1）溶质质量分数等于甲（状态1）（初始溶解度相同，则溶质质量分数也相同），而甲（状态3）<甲（状态1）（溶解度变小），因此B正确；乙（状态2）与乙（状态1）均为饱和溶液，溶质质量分数相等，同时乙（状态1）溶质质量分数等于甲（状态1）（初始溶质质量分数相同），因此C正确；虽然乙中溶质全部溶解，然而从初始状态来看，丙的初始溶质质量分数比乙要大（20℃时，b的溶解度大），因此无法确定乙（状态3）一定大于丙（状态3），选BC
得分
评卷人
三、实验题（本题包括4小题，共20分）
25.（3分）实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同。
下图中A、B、C、D、E是一些保存药品的试剂瓶。
请把下列常见试剂的序号填写在各试剂瓶下面的括号内。
（任填三空）
A
B
C
D
E
（58）
（4）
（13）
（26）
（79）
①NaOH溶液②浓硫酸③Na2CO3溶液④白磷⑤大理石⑥酒精⑦浓硝酸⑧锌粒⑨硝酸银
解析：
⑦浓硝酸、⑨硝酸银见光容易分解，应保存于棕色瓶中，为E；固体保存于广口瓶中，其中④白磷燃点低，应保存于水中，为B，其余固体⑤大理石、⑧锌粒为A；液体保存于细口瓶中，②浓硫酸、⑥酒精不能使用木塞，为D,①NaOH溶液、③Na2CO3溶液为C
26.（4分）为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：
选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。
假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从
20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_________________；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。
可观察到的现象为：
____________________________________________________；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。
可观察到的现象为__________________________________________；
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。
例如：
_______________________________________________________。
解析：
（1）仍能返回说明装置的气密性良好
（2）若先夹紧弹簧夹，则空气体积为40ml，消耗掉其中8ml的氧气，松开后刻度向前8ml，因此现象为：
白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL的刻度线上
（3）若不使用弹簧夹，则空气体积为40+20ml=60ml，消耗掉其中12ml的氧气，松开后刻度向
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