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1、的全国天原杯化学竞赛复赛试题及详解2009年全国初中化学素质和实验能力竞赛(第十九届天原杯)复赛试题 试题说明： 1、考试时间：2小时 2、本试卷共6页，满分100分。附加题20分计入总分。答案必须写在答题卷上。 3、可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Si：28 S：32 C1：35.5 Fe：56 Cu：64 Zn：65 Ba：137一、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。)1、为了警示世人因气候变化对人类危害的关注，2009年“世界环境日”的主题是：

2、“团结起来应对气候变化”。下列做法或认识不符合这主题的是 A、提倡乘坐公共交通、骑自行车或步行的方式出行 B、在生产和生活活动中提倡使用节能技术和节能用具 C、植树造林，严禁乱砍滥伐 D、广泛使用酒精、沼气，既可解决能源问题，也有利减轻温室效应解析：使用酒精、沼气，可以节约能源，但仍会产生温室效应，D不正确2、分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用下表所示形式对所学知识进行分类，其中甲与乙、丙、丁是包含关系。下列各组中，有错误的组合是选项甲乙、丙、丁A常见干燥剂浓硫酸、石灰石、碱石灰B常见合金不锈钢、焊锡、生铁C常见营养物质蛋白质、维生素、无机盐D常见碱烧碱、纯碱、熟石灰解析：石灰

3、石不能用作干燥剂，A错误；纯碱Na2CO3不是碱，而是盐，D错误3、2008年诺贝尔化学奖授予钱永健等发明的绿色荧光蛋白标记技术，这项发明为细胞生物学和神经生物学的发展带来一场革命，对我们理解绿色荧光蛋白如何发光作出了贡献。绿色荧光蛋白分子中含有氨基(一NH2，具有碱的性质)和羧基(一COOH，具有酸的性质)。该分子具有的性质是A、只能与硫酸反应，不能与氢氧化钾反应 B、只能与氢氧化钾反应，不能与硫酸反应C、既能与硫酸反应，又能与氢氧化钾反应 D、既不能与硫酸反应，又不能与氢氧化钾反应解析：荧光蛋白分子中既含有氨基，具有碱的性质，又含有羧基，具有酸的性质，因此既能和碱反应，又能和酸反应，选C4

4、、118号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子， Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z元素的化合价为负。由这三种元素组 成的化合物的化学式可能是 A、XYZ4 B、X2YZ3 C、X3YZ4 D、XYZ3解析：118号元素中，最外层只有1个电子的只有H，Li，Na，均为+1价，Y元素的原子的第三层有6个电子，则Y为S；Z元素的第二层也有6个电子，Y为O，因此可能形成H2SO3，选B。A、C、D的化合价代数和均不为零5咖喱是一种烹饪辅料，若白衬衣被咖喱汁玷污后，用普通肥皂洗涤时，会发现黄色污渍变为红色，浸泡在水中后红色又变黄色。据此判断可能与咖喱有相似化学

5、作用的试剂是A、活性炭 B、石蕊溶液 C、无水硫酸铜 D、淀粉溶液解析：咖喱能够在不同性质的溶液中呈现不同的颜色，与酸碱指示剂的化学作用相似，选B6、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是ABCD实验装置硫在氧气中燃烧测定空气中氧气含量铁丝在氧气中燃烧探究燃烧的条件解释集气瓶中的水：吸收放出的热量量筒中的水：通过水体积的变化得出O2体积集气瓶中的水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂烧杯中的水：加热铜片；隔绝空气解析：硫和氧气反应生成尔二氧化硫，二氧化硫是一种有刺激性气味，易溶于水的污染性气体，A中水的主要作用是吸收二氧化硫，而不是吸收热量，A错误7、将一定质量的a、b、c、d四

6、种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。下列说法错误的是物 质abcd反应前质量/g6.403.204.000.50反应后质量/g待测2.567.200.50A、a和b是反应物，d可能是催化剂 B、反应后a物质的质量为4.64gC、c物质中元素的种类，一定和a、b二种物质中元素的种类相同D、若物质a与物质b的相对分子质量之比为21，则反应中a与b的化学计量数（系数）之比为2l 解析：根据质量守恒定律，得反应后a的质量为3.84g，B错误；a，b质量减少，为反应物，d质量恒定，可能为催化剂，A正确；c由a和b化合而成，元素的种类一定相同，C正确；a消耗了6

7、.40-3.84=2.56g，b消耗了3.20-2.56=0.64g，则化学计量数之比为（2.56/2）（0.64/1）=2l，D正确8、ClSO3H称为氯磺酸，是种强酸。对于反应：C1SO3H+HCOOH=CO+HCl+H2SO4有如下判断，其中合理的是 A、此反应属于复分解反应 B、此反应中碳元素的化合价发生改变C、反应后溶液的pH变大 D、反应后溶液的pH减小解析：此反应不符合复分解反应的特点，A错误；反应前，C的化合价为+2价，反应后也是+2价，未发生改变，B错误；反应后生成HCl和H2SO4，酸浓度增大，pH减小，C错误，D正确，选D9、物质与水发生的复分解反应称为水解反应。例如：A

8、l2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S。 根据上述观点，下列说法中不正确的是 A、NaF的水解产物是NaOH和HF B、CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2 C、PCl3的水解产物之一是PH3 D、Mg3N2水解产物是Mg(OH)2和NH3解析：通过观察反应式可以看出，水解反应中，阳离子与氢氧根结合生成碱，阴离子与氢结合生成酸，从而NaF+H2O=NaOH+HF，A正确；CaO2+2 H2O= Ca(OH)2+ H2O2,B正确；PCl3+3H2O=P(OH)3+3HCl,C 错误；Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+ 2NH3，D正确10、有Na、S、O、H四种元素中的二

9、种或三种元素组成四种常见的化合物。其中甲能跟氯化钡反应生成一种硫酸盐和另种盐；乙能跟氢氧化钠反应生成盐和水；丙能跟盐酸反应生成盐和水；丁呈中性，且可以分别跟氧化钙或二氧化碳发生化合反应，生成相应的碱或酸。下列推断：甲定是硫酸钠；乙可能是硫酸；丙定是氢氧化钠；丁定是水。其中正确的一组是 A、 B、 C、 D、解析：甲能跟氯化钡反应生成一种硫酸盐和另种盐，可知甲也是盐，而由Na、S、O、H四种元素，并且能够与钡生成沉淀的必然含有硫酸根，因此为Na2SO4或NaHSO4，由于最多由三种元素组成，因此必然是Na2SO4，正确；乙能跟氢氧化钠反应生成盐和水，可能是硫酸，正确；能够与酸反应生成盐和水的有碱

10、或者碱性氧化物，因此丙可能是NaOH，或者Na2O，不正确；丁既能够和酸性氧化物，又能和碱性氧化物反应，并且呈中性，定然是水，因此正确，从而得出答案选D11、质量相等的锌和铁分别和质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸反应，反应情况如右图所示。则下列叙述中正确的是 A、图线a、b分别表示锌、铁的反应情况 B、锌、铁均反应完，盐酸有剩余 C、盐酸均反应完，定有锌剩余 D、盐酸均反应完，定有铁剩余解析：质量相等的锌和铁，由于锌相对原子质量比铁大，锌的物质的量较少，即均完全反应后产生的氢气量较少。根据图中可以看出，产生氢气的量最重一样多，说明铁必然没有反应完全（若反应完全，即使锌反应完全也不可能和铁产

11、生同样多的氢气），因此B、C排除。锌比铁更活泼，反应速度比铁快，因此达到反应完全的时间短，a为锌，b为铁，A正确；一定有铁剩余，则HCl必然完全反应，因此D也正确，选AD12、下列制备物质的没汁中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是解析：CO转变为CO2可以通过经济上更为合理的燃烧制得，A错误；B中消耗了硝酸银，经纪上不合理；Fe点燃只能生成四氧化三铁，理论上不正确，只有D符合要求13、定质量某硝酸钾样品中不含可溶性杂质。在10时加蒸馏水使之充分溶解，残留固体的质量为250g。若该实验在40下进行时，残留固体质量为120g；70时为20g。已知KNO3在不同温度下的溶解度如下。对该样品的推

12、断正确的是温度/10405570溶解度/g2065100140A、该硝酸钾样品为纯净物 B、40时溶于水的硝酸钾为130gC、70时KNO3溶液为饱和溶液 D、55左右时KNO3完全溶解解析：设溶剂水的质量为x，则10时溶解的硝酸钾质量为0.2xg，40时溶解的硝酸钾质量为0.65xg，从而0.2x+250=0.65x+120，得x=288.9g，从而固体总质量为307.8g。70时，能够溶解的硝酸钾质量可以通过溶解度计算得到，为404.5g，大于固体的总质量，然而仍然有固体未溶，说明剩余的20g不是硝酸钾，而是不溶性杂志，A错误；根据水的质量，可求出，40时溶于水的硝酸钾为288.9*0.6

13、5=187.8g，B错误；70时KNO3溶液为饱和溶液中288.9g水中应有404.5g硝酸钾，因此C错误；固体共307.8g，其中20g不溶性杂志，从而硝酸钾质量为287.8g，因此刚好完全溶解时溶解度约为100，因此55左右时KNO3完全溶解，D正确14、一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24，则其中氮气的质量分数可能为 A、10 B、30 C、50 D、70解析：我们已知碳元素的质量分数，而与碳元素相关联的只有氧元素。因此要求氮气的质量分数，首先我们要从氧元素的质量分数入手。混合气体中含

14、有CO、CO2，因此碳元素与氧元素的含量之比应介于12：16（全部为CO时）与12：32（全部为CO2时）之间，因此氧元素的质量分数应介于32%与64%之间，由于总共只有三种元素，因此氮气的质量分数必然介于12%（100%-24%-64%）与44%（100%-24%-32%）之间，因此答案选B15、用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管(包括氧化铜)的质量差和U型管(包括碱石灰)的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比大于18。下列对导致这一结果的原因的分析中合理的是 A、装置之间缺少干燥装置 B、装置干燥剂量不足，水没有被完全吸收 C、CuO没有全部被还原 D、

15、装置中玻璃管内有水冷凝解析：次试验装置O的含量通过计算玻璃管前后的质量差求的，而H的含量通过U型管的质量差减去玻璃管的质量差而求的，因此，、装置之间缺少干燥装置，会导致U型管的质量差增大，氢元素含量偏大，A正确；水未完全吸收导致氢偏低，B不正确；氧化铜未被完全还原，导致O偏低，但同时生成的水也减少，最终的比值不变，C不正确；同样装置中玻璃管内有水冷凝，也会导致U型管的质量差增大，氢元素含量偏大，D正确，选AD二、填空题(本题包括10个小题，共40分)16(2分)构建和谐社会，建设社会主义新农村的目标之一是让农民饮用清洁的自来水。ClO2是新一代饮用水的消毒剂，许多发达国家采用ClO2代替C12

16、进行自来水的消毒。请回答下列问题： (1) ClO2的名称为_；(2)制取ClO2的微观过程如图所示： (其中： 表示钠原子， 表示氯原子， 表示氧原子)该反应的化学方程式是 _。 解析：（1）根据化合物的命名规则，应为二氧化氯；（2）Cl2+2NaClO2 2NaCl+2ClO217(5分)2008年9月27日，太空第一次留下了“中国人的脚印”。我国研制的航天员舱外服为航天员成功进行太空行走提供了可靠的保证。 (1)航天员舱外服除了要隔热、散热外，在航天服这个密封的空间中还要有通讯系统、动力 系统、输送养料系统和废气处理系统，其中废气处理包括两个步骤：第一步，让废气进入一个装有木炭的盒子除去

17、臭气，这一过程利用了木炭的 性，发生了_(填“物理变化”或“化学变化”)；笫二步，再用氢氧化锂(LiOH)作吸收剂除去二氧化碳(氢氧化锂和氢氧化钠都是碱，具有相似的化学性质)，写出该反应的化学方程式_。 (2)在太空舱里，NiFe2O4可用于促进宇航员呼出的CO2转化为O2，而自身的质量及化学性质保持不变，你认为NiFe2O4在这一反应中是_。你对维持舱内O2、CO2气体含量的建议是_。 解析：（1）除臭，利用的是吸附性，发生的是物理变化（2）反应前后自身的质量和化学性质保持不变的物质，为催化剂；维持氧气、二氧化碳的含量可以通过种植绿色植物，以促进二氧化碳通过光合作用转化为氧气18(3分)废旧

18、干电池中许多物质应该是可以回收利用的。某种型号干电池的剖面如下图 所示。请回答下列问题： (1)提取干电池内填充物中的MnO2：取填充物溶于水、过滤、洗涤，得到黑色不溶物。再经过_的处理，即得到MnO2。(2)取（1）中过滤得到的滤液，分为两份，一份加入烧碱溶液，加热产生一种刺激性气味的气体，该气体的水溶液pH7，且常用作化肥，则该气体的化学式为_；另一份加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，滴加稀HNO3沉淀不溶解，则可推知A物质的化学式为_。 解析：（1）过滤后的不溶物必然含有水分，需经过灼烧才能得到MnO2。（2）碱性气体，并且可以用做化肥的必然是氨气，化学式为NH3，加入AgNO3溶液生成

19、不溶于硝酸的白色沉淀，则说明必然含有氯离子。从而可知，A的阳离子为铵根，阴离子为氯离子，因此A为NH4Cl19、(2分)某环境监测小组的同学，利用CO与PdCl2溶液反应(水也参与反应)产生黑色金 属钯粉末的反应原理，来检测CO对空气的污染情况。请写出此反应的化学方程式_，反应中作还原剂的物质名称是_。解析：题目已经给出，反应物为CO、PdCl2及H2O，产物有Pd，对比CO还原氧化铜可知生成物中应该还有二氧化碳，因此另外一种生成物应该是HCl，从而反应方程式为：CO+ PdCl2+H2O Pd+CO2+2HCl20、(4分)现有X、Y、Z三种元素，其中X原子核内只有一个质子；Y原子L层电子数

20、是K层电子数的2倍；X与Z形成的化合物的分子式为ZX3，每个分子内有10个电子。请回答下列问题： (1)写出Z元素的原子结构示意图_；X分别与Y、Z形成的化合物中，具有5个原子核的微粒的化学式为_。 (2)某些常见物质可用来合成新材料，如利用高温高压法使石墨转变为人造金刚石。科学家认为Y、Z元素可形成一种比金刚石更硬的化合物，后来人们在实验室成功合成了含有这些元素的化合物(制作晶体薄膜材料)，这种化合物的化学式是_；试推测合成这种化合物所需的条件是_。 解析：（1）质子数为1的元素为H，得X为H；L层有电子，说明K层填满了，为2个，因此L层有4个，共6个，因此Y为第6号元素C；ZX3共10个电

21、子，则Z有7个，为N元素，原子结构示意图为 ，CH或NH组成的5个原子核微粒可以为CH4或者NH4+（2）Y、Z为C和N，C没有负化合价，呈现+4价，而氮则为负化合价，我们说过N为-3价，因此化学式为C3N4。由题可知，石墨转变为金刚石需要利用高温高压法，因此合成这种化合物所需的条件类比可知为高温高压。21、(5分)硫化氢(H2S)是一种有毒的气体，工业上产生的硫化氢要经过处理，使其变成硫单 质。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下： 用23的Na2CO3溶液作吸收剂生成两种酸式盐，其中一种为NaHS； 再加入一种RNO(液)(R表示一种有机基团)与生成的这种酸式盐的水溶液反应生成 硫、碱和R

22、NHOH； 第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐； RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。 (1)写出步骤中另一种酸式盐的化字式_；(2)步骤反应的化学方程式为_；富玛克斯法的总反应的化学方程式为_；RNO在整个过程中起到_的作用。(3)富玛克斯法治理硫化氢优点是_。解析：（1）另一种酸式盐只有碳酸氢根了，因此为NaHCO3（2）由题可知，反应物为RNO，NaHS，生成物为S，碱（只可能是NaOH），以及RNHOH，虽然RNO我们没有学过，但是只要观察前后的变化，其实相当于比多了两个，因此方程式为：RNO+NaHS +H2O S+NaOH+第一步：第三步：第四步：因此总反应为

23、：2H2S+O2 2S+2H2ORNO在总反应前后质量和化学性质都没有变化，相当于催化剂的作用（3）从总反应方程式可以看出，富玛克斯法的原料循环利用，符合绿色化学的要求BC一D一E一一一F一一ABCDE22、（6分）实验室有A、B、C、D、E、F六瓶溶液，另有六张写有Na2CO3、BaCl2、Ca(NO3)2、KCl、稀H2SO4、AgNO3的标签。现将部分瓶内溶液各取少许进行两两混合实验，结果见右图（说明：“”表示生成沉淀、“”表示生成气体、“一”表示无明显变化或生成微溶物，空格表示该实验未做。）由实验结果，判断各瓶上应贴的标签是：A_；B_；C_；D_；E_；F_。解析：对于推断题，首先找

24、其中的突破点。B与ADEF均不反应，六种溶液中只能与一种溶液反应的只有KCl，因此B为KCl，因此，C为AgNO3；能够生成气体的只有Na2CO3和稀H2SO4，因此E和D为Na2CO3和稀H2SO4。而C和E不反应，因此E为稀H2SO4（硫酸银微溶，碳酸银不溶），D为Na2CO3；E和F能够生成沉淀，因此F为BaCl2；从而A为Ca(NO3)223、（4分)由新型无机非金属材料制成的新型发动机，热效率高、寿命长。这类材料中研究较多的是化合物G。化合物G的相对分子质量为140，含有硅元素，其质量分数为60%，另含有元素Y。化合物E(含两种元素)与NH3反应制得G和HCl。 (1)G和E的化学式

25、分别为_、_。（2）粉末状G能够与氧气在高温下反应，所得产物中有一种是空气的主要成分，另一种是氧化物，该过程的化学方程式为_。（3）常压的条件下向G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料“赛伦”，化学式可表示为Si6-xAlxOxY8-x。不同温度下x的值不同，在1400时x为2.0，则“赛伦”中Y元素的化合价为_。解析：（1）m(Si)=140*60%=84，因此G中Si的原子数为3.而G是由E和NH3反应制得，因此G另外一种元素必然为N，N的原子数为140*40%/14=4，因此，化学式为Si3N4。进一步推导出E为Si和Cl组成的化合物，根据化合价可知，

26、化学式为SiCl4.（2）产物中有一种是空气的主要成分氮气，另一种氧化物则必然是SiO2，因此方程式为：Si3N4+O2 高温 N2+ SiO2，（3）x=2.0，则化学式为Si4Al2O2Y6，因此，Y元素的化合价为（4*4+3*2-2*2）/6=324、（5分）常温下由两种常见的气体A和B组成的混合物，经分析混合气体中只含碳和氢两种元素，并且A的相对分子质量大于B的相对分子质量，不论A和B以何种比例混合，碳元素与氢元素的质量比总小于3：1，由此可确定A的化学式是_；B的化学式是_；这样判断的理由是_。若上述气体中碳元素与氢元素的质量比为6：5，则混合气体中A与B的质量之比为_。解析：不论A

27、和B以何种比例混合，碳元素与氢元素的质量比总小于3：1，说明A和B两种物质中碳元素与氢元素的质量比都小于或等于3：1，即原子个数比均小于或等于（3/12）：（1/1）=1：4。常见的物质中，甲烷CH4刚好等于1：4，并且没有比1：4更小的由CH两种元素组成的化合物了，因此另外一种气体只有可能是氢气了。因此，A为CH4，B为H2.设A质量为1，B质量为x，则(3/4):(1/4+x)=6/5,因此x=3/8，从而AB质量比为8：325(4分)某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。请根

28、据以上方案回答： (1)乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是(其中B物质自行确定)_。两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是_。 (2)若采用甲乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 (填“”、“=”)铜丝网b的质量。(3)实验小组的同学发现，按乙方案反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为_。解析：（1）溶液法除去铜表面的氧化铜可以采用酸溶解的方法，因此氧化铜和酸反应，铜不和酸反应。因此，方程式为CuO+ H2SO4 = CuSO4 + H2O（其他合理答案也可）；对比于甲方案，很明显，甲需要制取

29、CO且CO有毒、尾气CO未处理、实验装置复杂等（2）甲中CO还原氧化铜生成铜，而乙中氧化铜中铜进入溶液成为了硫酸铜，因此，甲质量大于乙质量（3）铁粉首先能够与硫酸铜发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，然后铁粉能够和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和氢气脱离溶液，因此溶质为硫酸亚铁三、实验题（本题包括4个小题，共20分）26、（5分）人的胃液里含有适量的盐酸，可以帮助消化，但如果胃酸分泌过多，人会感到胃痛。小军拿来了一种抗酸药(治疗胃酸过多的药物)，该药物说明书的部分内容如图所示。当小军看到药物说明书上的服用方法后，对此产生了探究的兴趣，请你和他一起完成探究活动。（写实验操作和实验现象）【提出问题】抗酸药为什么嚼碎后服用。说明书主要成分：碳酸镁适 应 症：用于缓解胃酸过多引起的胃痛。用 法：嚼碎后服用注意事项：胃溃疡患者慎服。【作出猜想】他的猜想是 。【设计实验】实验一：将一片完