天原杯化学竞赛.docx
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天原杯化学竞赛
全国初中学生化学素质和实验能力竞赛
（第十八届天原杯）复赛试题
题号
一
二
三
四
总分
得分
试题阐明：
1.本试卷共8页，满分100分。
（附加题供选用）
2.也许用到相对原子质量：
H:
1C:
12N:
14O:
16F:
19Na:
23Al:
27S:
32Cl:
35.5K:
39Ca:
40Mn:
55Fe:
56Cu:
64Zn:
65Ba:
137
3.考试时间：
2小时
得分
评卷人
一、选取题（本题涉及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空格内。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
1．10月24日，国内使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥1号”送上月球轨道，其任务之一是探测月球上氦–3（质子数为2，中子数为1原子）资源。
下列氦–3原子原子构造示意图中对的是（）
2．第29届奥林匹克运动会将于8月8日在北京举办。
下列办法不符合绿色奥运理念是（ ）
A．奥运场馆周边路灯采用太阳能光伏发电技术
B．在奥运场地使用电动汽车和新型清洁燃料汽车
C．场馆附近绿化采用微灌或滴灌智能控制技术
D．将奥运村生活垃圾所有集中深埋
3．1991年碳纳米管被发现。
碳纳米管是由石墨中碳原子层卷曲而成管状材料，管直径普通为几纳米到几十纳米，管厚度仅为几纳米。
碳纳米管由于其独有构造和奇特物理、化学特性以及潜在应用前景而受到人们关注。
下列关于碳纳米管说法中对的是（）
A．碳纳米管是一种新型高分子化合物
B．碳纳米管化学性质常温时很稳定
C．碳纳米管导电属于化学变化
D．碳纳米管构造和性质与金刚石均相似
4．闪电时空气中有臭氧（O3）生成。
下列说法中对的是（）
A．O3和O2混合得到是纯净物
B．O2比O3稳定
C．等质量O3和O2具有氧原子数之比是2︰3
D．O3与O2互相转化是物理变化
5．“三效催化转换器”可将汽车尾气中有毒气体解决为无污染气体，下图为该反映微观示意图（未配平），其中不同符号球代表不同种原子。
下列说法不对的是（）
A．乙和丙中所含元素种类相似B．甲和丁中同种元素化合价不相等
C．该反映中共有三种元素D．化学方程式中乙、丁化学计量数均为1
6．常温常压下，10mL某气态物质具有2.68×10
个分子，而在这些分子里又具有8.04×10
个原子，则判断该物质是一种（ ）
A．单质B．化合物
C．混合物D．以上均有也许
7．对于反映：
X+2NaOH==2Y+Cu（OH）2↓，下列分析中对的是（）
A．Y中一定具有钠元素B．X和Y相对分子质量之差为18
C．X也许是CuCl2或Cu（NO3）2D．Y也许是Na2SO4
8．法国化学家肖万、美国化学家格拉布斯和施罗克在有机化学领域研究中作出了重要贡献，其研究成果可以简朴描述为如下反映（R1~R8为H–、CH3–、C2H5–……等）。
上述反映类似于无机反映中（ ）
A．置换反映B．分解反映
C．复分解反映D．化合反映
9．产生下列现象，只和空气中水蒸气关于是（）
A．固体烧碱要密封存储
B．浓硫酸露置于空气中会增重、变稀
C．夏季空调冷气吹到地方可看到有“冷气雾”
D．铜制品长期放在空气中会产生“铜锈”[又称“铜绿”，化学式为Cu2（OH）2CO3]
10．如图，将两支燃着蜡烛罩上茶杯，一会儿后高蜡烛先熄灭，低蜡烛后熄灭，同步还观测到茶杯内壁变黑。
由此咱们可以得到启发：
从着火燃烧高层房间中逃离，下列办法中对的是（）
A．用湿毛巾捂住鼻子B．成站立姿势跑出
C．沿墙角伏低身子迅速爬向门外D．打开窗户跳出
11．右图是两组物质之间在一定条件下互相转化过程。
下列绿色植物通过光合伙用说法不对的是（）
A．X是O2
B．C6H12O6是有机物
C．绿色植物通过光合伙用，将太阳能转化成化学能
D．C6H12O6与X反映生成CO2和H2O属于置换反映
12．某工厂废液中具有少量硫酸，拟选用下列物质中和后再排放：
物质
CaCO3
Ca（OH）2
NH3
NaOH
市场参照价（元/kg）
1.8
2.0
6.5
11.5
如果规定花至少钱来中和相似量废硫酸，则应选取（）
A．CaCO3B．Ca（OH）2C．NH3D．NaOH
13．烧杯中盛满一定浓度醋酸溶液（溶液密度约为1g/cm3），所有倾倒后烧杯内仍残留0.5mL溶液，用每次20mL蒸馏水冲洗了2次，此时烧杯中残留醋酸溶液浓度约为原先（ ）
A．1/81B．1/820C．1/1681D．无法拟定
14．今有一混合物水溶液，只也许具有如下离子中若干种：
Na＋、NH4＋、Ba2＋、Cl－、CO32－、SO42－。
现取两份200mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体0.68g；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
依照上述实验，如下推测对的是（）
A．一定不存在Ba2＋，NH4＋也许存在B．CO32－一定存在
C．Na＋一定存在D．一定不存在Cl－
15．下图为某固体溶解度随温度变化曲线。
该固体从溶液中析出时不带结晶水。
M、N两点分别表达该固体形成两份溶液在不同温度时浓度。
当条件变化时，溶液新状态在图中相应点位置也许也随之变化，其中判断不对的是（）
A．都升温10℃后，M、N点均向右平移
B．加水稀释（假设温度都不变）时，M、N点均不动
C．都降温10℃后，M点沿曲线向左下移，N点向左平移
D．蒸发溶剂（假设温度都不变）时，先是M点不动，N点左平移至曲线；继续蒸发溶剂，M、N点都不动
得分
评卷人
二、填空题（本题涉及9个小题，共40分）
16．（2分）用于奥运会国家游泳中心（水立方）建筑采用了膜材料ETFE，它是乙烯-四氟乙烯共聚物，具备许多优秀性能：
①具备特有表面抗粘着性能；
②使用寿命至少为25~35年，是用于永久性多层可移动屋顶构造抱负材料；
③达到B1、DIN4102防火级别原则，且不会自燃；
④质量很轻，只有同等大小玻璃质量1%；
⑤韧性好、抗拉强度高、不易被扯破，延展性不不大于400%；
⑥能有效地运用自然光，透光率可高达95%，同步起到保温隔热性能，节约能源。
（1）②阐明ETFE化学性质在自然条件下较__________（填“稳定”或“活泼”）；
（2）上述特点中，属于ETFE物理性质有_________________。
17．（3分）请按CH4、NH3、H2O、HF、HCl排列顺序，列出五种物质之间存在规律：
这五种物质中除（填化学式）外，各分子所含核外电子总数均为个。
18．（3分）诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔，以表扬她在“固体表面化学过程”研究中获得杰出成就。
不同物质接触面过渡区称为界面，若其中一物质为气态时，这种界面普通称为表面；在其表面上所发生一切物理化学现象统称为表面现象，而研究各种表面现象实质科学称为表面化学。
（1）界面类型形式上可以依照物质三态来划分，如液-固界面等。
表面现象重要研究是、界面上发生各种物理化学现象。
（2）下列哪些研究属于表面化学研究范畴（填字母编号）。
a．钢铁生锈
b．以金属为催化剂，用氮、氢合成氨
c．以铂、铑等为催化剂，将汽车尾气中NOx、CO等转化为无污染物质
19．（4分）二氧化碳是导致温室效应重要气体，同步，它也是一种宝贵碳氧资源，在地球上它含量比天然气、石油和煤总和还多数倍。
（1）以CO2和NH3合成尿素CO（NH2）2是固定和运用CO2成功范例，写出经以上途径合成尿素化学方程式。
若按上述办法生产1000万吨尿素，可固定CO2将达万吨。
（2）英国Nature,,437：
681报道，当前海洋表层海水中溶解CaCO3[20℃S（CaCO3）=0.0013g/100gH2O]处在饱和状态，海洋吸取大气中CO2可以削弱温室效应，但却使海水中碳酸钙浓度减少，该变化化学方程式为CaCO3+H2O+CO2==Ca（HCO3）2。
海水中CaCO3浓度减少会导致。
20．（5分）下列关于物质及互相转化，都与人类生活有密切关系，其中A、B、M、E均为常用单质，F为难溶于水白色沉淀。
①一定量A在B中点燃可生成C和D混合物，且C、D均为无色气体，C是常用还原剂，可与B进一步反映生成D。
②M＋B→G（此反映是人类获取能量最佳反映）
③D＋L→F＋G
④C＋K→D＋E
（1）写出D和F化学式：
D，F。
（2）转化④在金属冶炼中惯用来炼。
（3）A在B中燃烧也许发生反映化学方程式（写两个）：
、。
21．（3分）有一种技术可将糖[通式为Ca（H2O）b]发酵进行无氧分解，生成两种化合物，其中一种物质是沼气重要成分。
写出糖发酵进行无氧分解化学方程式：
，指出a、b之间关系。
22．（5分）
（1）CaCl2溶液和NaHCO3溶液反映生成CaCO3沉淀。
为表达这个反映写出了下列两个反映方程式：
CaCl2+NaHCO3==CaCO3↓+NaCl+HCl
CaCl2+2NaHCO3==CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O
你以为哪一种反映化学方程式不合理，并简述理由。
（2）已知难溶物质在一定条件下可转化成更难溶物质。
将白色Mg（OH）2加到FeCl3溶液中有红棕色沉淀生成。
请写出反映化学方程式并简述理由。
23．（7分）地球是一颗蓝色星球，表面大某些被海洋覆盖，海水中蕴含元素多达80各种。
通过海水晒制可得粗盐，粗盐除NaCl外，还具有MgCl2、CaCl2、MgSO4以及泥沙等杂质。
如下是一种制备精盐实验方案，环节如下（用于沉淀试剂稍过量）：
回答下列问题：
（1）操作①能否改用硝酸钡溶液？
阐明因素。
。
（2）进行操作①后，判断BaCl2过量办法是
。
（3）加入Na2CO3目是。
为什么不先过滤而后加Na2CO3溶液，其理由是。
（4）滤液重要成分有。
此实验方案尚需完善，详细环节是
。
（5）请再写一种实验方案，添加沉淀试剂环节为：
。
24．（8分）按表中规定收集四瓶氢气和空气混合气，并点火实验，成果列于表中。
V（H2）：
V（空气）
2：
8
4：
6
6：
4
8：
2
点火解决
炸
炸
炸
不炸
（1）如何收集混合气［以V（H2）：
V（空气）=2：
8为例］？
（2）由点火实验成果可知，氢气在空气混合气中爆炸范畴上限在%（体积，下同）到%之间。
（3）为进一步精准探究爆炸范畴上限，请再收集三瓶混合气并点火实验。
写出详细方案、结论：
得分
评卷人
三、实验题（本题涉及4个小题，共20分）
25．（4分）A、B是实验室二种常用玻璃仪器。
（1）下表内已绘制其中2种仪器上部约
局部特性，请你分别依照其用途补绘剩余某些。
仪器
重要用途
用作少量试剂反映容器，收集少量气体，装配小型气体发生器。
用作反映物较多、加热时间较长反映器，如制取气体等。
（2）下列仪器可装配一套“随开随用、随关随停”气体发生装置。
请填写所用仪器序号：
（夹持、固定仪器不考虑）。
能用该套装置制取气体有（任填两种）。
26．（3分）某同窗为了探究木炭还原氧化铜所生成气体产物是什么，提出了猜想：
a.也许是二氧化碳；b.也许是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验，预期实验现象及结论如下：
①若澄清石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳；
②若澄清石灰水不变浑浊，则气体为一氧化碳。
请你回答：
（1）该同窗猜想与否严谨？
若不严谨，请作补充。
（2）请你对该实验装置予以评价。
27．（5分）小海、小林、小明三同窗一起测定双氧水溶液中溶质质量分数。
查阅资料：
2H2O2
2H2O+O2↑；常温下氧气密度为1.42ｇ／Ｌ。
设计原理：
将一定质量双氧水样品与二氧化锰混合，测定反映产生氧气质量，计算出H2O2质量，继而得双氧水溶液中溶质质量分数。
过程办法：
（1）小海一方面设计（如左图）：
向装有样品溶液（20g）锥形瓶（75g）中投入0.5ｇ二氧化锰，待双氧水反映完毕后测得锥形瓶和反映后混合物总质量为95.1g，则产生氧气质量是g，双氧水溶液中溶质质量分数为。
（2）小林对小海设计提出质疑后，设计如中图方案（只在上述方案中锥形瓶上加一干燥管），请你阐明小林质疑理由是。
（3）小明通过思考后，觉得她们方案误差都较大，于是小明设计如右图方案（试剂用量不变）。
请你阐明小明以为她们误差较大因素：
。
如果要满足小明规定，该实验需用mL量筒。
28．（8分）某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾分解，她们进行了如下实验：
①称取xg胆矾晶体，研细后加入10mL蒸馏水溶解；
②将足量NaOH溶液与上述溶液充分反映，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；
③将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，
研细备用；
④按下表中质量混合好固体后，在相似条件下加热，并与
MnO2催化效果做比较，实验时间均以生成50mL气体为准（见图甲），其她也许影响实验因素均忽视。
编号
KClO3质量（g）
其她物质质量（g）
待测数据
1
2.0
∕
2
2.0
CuO0.5
3
2.0
MnO20.5
回答下列问题：
（1）环节①中x应至少称取g（成果保存1位小数），上述实验环节中需要使用玻璃棒是（填序号）。
（2）表格中“待测数据”是指。
（3）为了较精确地测量气体体积，在读取反映先后量气管中液面读数过程中，应注意（填字母编号）。
a．视线与凹液面最低处相平
b．读数前不能移动量气管和水准管
c．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立即读数
d．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
（4）若50mL量气管中液面位置如图乙所示，A与B刻度间相差1mL，刻度A为20，则此时气体读数为。
（5）如果要进一步探究CuO在反映中与否起到催化作用，请完毕后续实验。
（提示：
可从催化剂概念完毕实验。
）
实验环节
设计这一环节目
实验表白，加入CuO后产生O2速率比未加入时快得多
CuO能加快KClO3分解
四、计算题（本题涉及2个小题，共10分）
29．（4分）既有16 gFe2O3和CuO混合物，进行如下实验；把混合物所有加入到100 g足量硫酸溶液中，完全溶解。
然后滴加150g16%氢氧化钠溶液，沉淀质量不再变化。
试计算所用硫酸溶液溶质质量分数。
30．（6分）在100 mL稀盐酸中加入混合均匀NaHCO3和KHCO3固体粉末，充分反映后使气体所有逸出。
右图是加入粉末质量与产生CO2（该状况下，气体密度为1.964g/L）体积关系。
请计算：
（1）该盐酸中HCl质量。
（2）若该盐酸为120mL时，加入粉末为58.5g，求产生CO2体积。
（3）若粉末质量为xg，该盐酸体积为140mL，产生CO2体积为yL。
试写出粉末质量x（g）与产生CO2体积y（L）之间关系。
附加题（10分）：
取MnO2和KClO3固体混合物25g，加热至恒重。
在一定温度下，将残留固体加入12g水中，有12g固体未溶，再加入5g水，仍有10g固体未溶。
KCl在不同温度下溶解度见下表。
求原混合物中也许具有KClO3质量。
表KCl溶解度
温度（℃）
0
20
40
60
80
100
溶解度（g/100gH2O）
28.0
34.4
40.3
45.8
51.1
56.3
全国初中学生
化学素质和实验能力竞赛（第十八届天原杯）复赛试题参照答案
一、选取题：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
B
B
D
D
A、C
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
B、C
A、C
D
B
C
B、C
B、D
二、填空题：
16．（2分，每空1分）
（1）稳定
（2）①④⑤⑥（全对1分，有错不给分）
17．（3分）相对分子质量依次增大；除氢以外元素质子数依次增大（每空1分）（其她
合理答案同样给分）HCl10（共1分）
18．（3分）
（1）气-液、气-固（共1分）
（2）abc（2分，漏1个扣1分，扣完为止）
19．（4分）
（1）CO2+2NH3==CO（NH2）2+H2O（2分）733.3（1分）
（2）某些海洋钙质生物（如珊瑚）难于形成外骨架（由碳酸钙构成）。
（1分）
20．（5分）
（1）CO2CaCO3（各1分）
（2）铁（1分）
（3）C＋O2
CO22C＋O2
2CO（各1分）
21．（3分）2Ca（H2O）b==bCH4+（2a－b）CO2（2分）（其她合理答案同样给分）
a＝b（1分）
22．（5分）
（1）第一种化学方程式不合理，由于CaCO3将与HCl反映 （2分）
（2）3Mg（OH）2+2FeCl3==3MgCl2+2Fe（OH）3↓ （2分）
Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶 （1分）
23．（7分）（每空1分）
（1）否，由于引入新杂质离子NO3－
（2）取少量上层清液，滴加Na2SO4溶液，如有白色沉淀浮现则阐明BaCl2过量。
（其她合理答案同样给分）
（3）除去Ca2+、Ba2+一次过滤，简化实验环节
（4）NaCl、NaOH、Na2CO3应在滤液中加入适量HCl，中和NaOH除去过
量Na2CO3
（5）NaOH、BaCl2、Na2CO3（其她合理答案同样给分）
24．（8分）
（1）集气瓶中盛20%（其容积）水，盖上玻璃片，倒置放入水槽中。
移去玻璃片，用排水集气法收集H2至满，在水下盖上玻璃片，从水中取出倒置放在桌面上。
（2分）
（2）6080 （各1分）
（3）① 按优选法（取中值，氢气占0.7，下同）收集。
点火实验，若发生爆炸，在0.7~
0.8中优选继续；若不爆炸，在0.6~0.7中优选继续；…… （4分）
② 按0.65、0.70、0.75收集实验 （1分）
发生爆炸上限为：
发生爆炸最大值~（发生爆炸最大值+0.05） （2分）
三、实验题：
25．（4分）
（1）
仪
器
A
（1分）
B
（1分）
（A若画成具支试管也给分，B若画成蒸馏烧瓶也给分）
（2）①②③④⑤⑥⑧（全对1分，有错不给分）CO2、H2或H2S （1分）
26．（3分）
（1）不严谨还也许是二氧化碳和一氧化碳混合气体 （1分）
（2）该装置缺陷是：
①若产气愤体中有一氧化碳，则会导致空气污染；②若产气愤体为二氧化碳和一氧化碳混合气体，则无法验证 （各1分）
27．（5分，每空1分）
（1）0.4；4.25%
（2）氧气会带走水蒸气
（3）托盘天平精准度为0.1g，误差较大；需用500mL量筒（由于产生氧气体积约是282mL）。
28．（8分）
（1）1.6（1分） ①②③（1分）
（2）生成50mL气体所需时间 （1分）
（3）ad （2分，错1个扣1分，扣完为止）
（4）20.8mL （1分）
（5）
实验环节
设计这一环节目
将加热后残留固体溶于足量水，过滤后称重CuO质量
CuO质量在反映先后与否保持不变
将过滤后CuO重新与KClO3混合加热，观测与否仍旧能加快KClO3分解
CuO化学性质在反映先后与否保持不变
（共2分，实验环节和设计目所有答对得1分）
四、计算题：
29．（4分）设100g硫酸溶液中H2SO4质量为x，由Na＋和SO42－之间关系得：
H2SO4 ～ 2NaOH（1分）
9880
x150g×16%（1分）
x==（98×150×16%）g/80==29.4g（1分）ω（H2SO4）＝29.4g/100g＝29.4%（1分）
（其她合理过程也给分）
30．（6分）解：
（1）m（CO2）＝11.2×1.964＝22g（1分）
设盐酸中HCl质量为x。
HCl～CO2
36.544
x22
x＝18.25g（1分）
（2）∵
＜
∴V（CO2）＝11.2×1.2＝13.44L（2分）
（3）m（粉末）＝45×1.4＝63g
若x≤63g，则y＝
＝
L （1分）
若x＞63g，则y＝11.2×1.4＝15.68L （1分）
答：
该盐酸中HCl质量为18.25g。
产生CO2体积为13.44L。
若x≤63g，y＝
L；若x＞63g，y＝15.68L。
附加题：
解：
①若10g全是MnO2。
则m（KClO3）＝25－10＝15g
设生成KCl为x。
2KClO3
2KCl+3O2↑
245149
15x
x＝9.12g （2分）
此时KCl溶解度为：
＝59.3（g） ＞ 56.3（g）
因而10g不也许都是MnO2。
（2分）
②若10g是KCl和MnO2混合物。
则该温度下KCl溶解度为：
g
与表中溶解度数值比较可知该数值也许存在。
（2分）
两次溶解在水（12g＋5g）中溶解KCl质量为：
（12－10）×（1＋
）＝6.8g（1分）
加热后固体减轻质量为：
25－6.8－10＝8.2g（1分）
设需要KClO3为
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