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第1页2003年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛复赛试题（第十三届天原杯）复赛试题一、选择题(本题包括14小题，每小题2分，共28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、种植下面几种农作物对pH的要求是：大豆6～7，茶5～5.5，甜菜7～7.5，西瓜6。如果某地区经常降酸雨，则上述农作物最不适合种植的是()A、大豆B、茶C、甜菜D、西瓜2、一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是()A、浓硫酸与水B、生石灰与水C、熟石灰与水D、氯化钠与水根据以下提供的材料，解答第3~5题。材料1：据2002年4月30日《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约50km的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水pH在1~4之间，其他水质指标也严重超标。材料2：2002年6月1日，国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除pH外，各项目的单位：mg/L)：3、如果让你测定该河水样的酸碱度，可选用()A、石蕊试液B、酚酞试液C、pH试纸D、碳酸钠溶液4．材料2中所指出的“氮”、“磷”、“锌”、“铅”，是指()A、单质B、元素C、离子D、分子5、经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(1×10-5)％。则该污水的水质属于(设该污水的密度为1g/cm3)()A、Ⅰ类B、Ⅲ类C、Ⅳ类D、V类6、我国科学家在1993年首次利用超真空扫描隧道显微镜技术，在一块晶体硅(由硅原子构成)的表面直接移动硅原子写下了“中国”两字(见图)。下列说法中正确的是()A、在上述操作中没有任何变化B、这两个汉字是当时世界上最小的汉字C、此技术说明在化学变化中原子可以再分D、标志着我国科学家已进入了操纵原子的阶段7、据报道，某地发现一温泉，水温高达58℃。经监测分析，该温泉属硅酸盐矿泉，有软化血管的作用，对心脏病、高血压病等有良好的医疗保健作用。已知硅酸盐中硅元素的化合价为+4价，则硅酸的化学式为()A、H2SO4B、H4SiO3C、H2SiO3D、Na2SiO38、某工厂排放的废硫酸，拟选用右表中所列物质与之中和：如果要求花最少的钱来中和同样量的废硫酸，则应选择()A、CaCO3B、Ca(OH)2C、NH3D、NaOH9、燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。下列燃料电池比较适合宇宙飞船上使用的是()A、CH4~O2燃料电池B、C2H5OH~O2燃料电池C、H2~O2燃料电池D、CO~O2燃料电池10、为验证人体呼出气体中含有的CO2不是来自空气，而是人体代谢作用产生的。某学校学生课外活动小组设计了如图所示装置，你认为该装置应选用的表中的试剂是()11、甲原子与乙原子的质量比为a:b，而乙原子与碳12原子的质量比为c:d，则甲原子的相对原子质量为()A、12ac／bdB、bc／12acC、12bd／acD、ab／12bc12、将wgKNO3的不饱和溶液恒温蒸发水分，直到有晶体析出。在此变化过程中，溶液中溶质质量分数与蒸发时间的变化关系可用右图表示的是()13、为了使经济可持续发展，生产过程应尽量减少对环境的负面作用。由单质铜制取硫酸铜有下列几种步骤，其中可行且符合以上要求的是()A、Cu→CuSO4B、Cu→CuO→CuSO4C、Cu→Cu2(OH)2CO3→CuSO4D、Cu→Cu(NO3)2→Cu(OH)2→CuSO414、50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到218g固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是()A、2gB、3gC、3.5gD、4.5g二、填空题(本题包括9个小题，共41分)15、(6分)反物质是由反粒子组成的物质。所有的粒子都有相应的反粒子，反粒子的特点是其质量、寿命等与相应的粒子相同，但电荷、磁矩等与之相反。反粒子一旦与相应的粒子碰撞，如电子碰到反电子，就会立即“湮灭”为其他物质。据最新报导，欧洲核子研究中心近日成功地制造出约555个低能量状态的反氢原子，这是人类首次在受控条件下大量制造的反物质。试回答下列问题：⑴你认为反氢原子的结构示意图可表示为，图中代表各微粒的符号及其所表示的意义分别是：表示；表示。⑵质子与反质子相碰撞而“湮灭”是化学变化吗?，理由是。16、(2分)用来制蜡烛的石蜡是一类含碳、氢元素的化合物，可用通式CnH2n+2表示其组成。在空气中点燃蜡烛，常因燃烧不完全而产生炭。室内有人吸烟后，常有难闻气味，有人建议，在室内点燃一支蜡烛，不久这种气味可减弱，其原因是。17、(3分)吸烟有害健康，科学实验表明香烟所产生的烟雾中，至少有300多种化合物不同程度对人体有害。为了检验该烟雾中是否存在CO2和CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后，依次通过足量的以下试剂：①澄清石灰水，②浓硫酸，③灼热的黑色氧化铜粉末，④澄清石灰水，发现①④变浑浊。试回答：⑴①中发生的现象说明。⑵烟雾中是否存在CO?，做出此判断依据的实验现象为。18、(3分)人们每天通过摄取食物不断补充所需要的各种元素，但有时也会摄入某些有害的元素。请指出下列矿物元素项目及标准水质分类Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类磷(P)≤氮(N)≤锌(Zn)≤铅(Pb)≤pH0.020.20.050.016~90.10.51.00.016~90.21.01.00.056~90.31.52.00.056~90.42.02.00.16~9物质相对分子质量市场参考价(元/kg)CaCO31001.8Ca(OH)2742.0NH3176.5NaOH4011.5瓶I瓶ⅡACa(OH)2NaOHBNaOHCa(OH)2C稀HClCa(OH)2DNaOHBaCl2ABCD镉Cd铜Cu铁Fe钙Ca汞Hg必需的微量元素碘I有害的微量元素铅Pb镁Mg硒Se锌Zn第2页中，哪些是人体必需的微量元素，哪些是对人体有害的微量元素(请用线连接)。19、(5分)实验室现有五瓶失去标签的无色溶液，根据实验室的记录，只知它们分别是KCl、K2SO4、K2CO3、AgNO3、BaCl2中的一种，为确定它们的成分，某学生将它们依次编为A、B、C、D、E，并设计了一组实验。实验记录如下：⑴将A和B混合，产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀；⑵将C和D混合，产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀；⑶将A和E混合，产生的沉淀既溶于盐酸也溶于稀硝酸；⑷将D和E混合，产生的沉淀仅在稀硝酸中消失；⑸将B和C混合，没有沉淀生成。由以上实验确定：A是，B是，C是，D是，E是。20、(3分)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，并经过净化、干燥后，还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。根据所得到的铜粉的质量，可求得参加反应的氢气的质量，进而计算出应消耗的锌粒和稀硫酸的质量。但实际耗用的锌粒(不含杂质)和稀硫酸的质量都远远超过计算值。试从实验过程看，原因是。21、(4分)新型材料纳米级Fe粉具有超强的磁性能，用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。实验室采用气相还原法制备纳米Fe，方法是：将固体粉料FeCl2·nH2O脱水、真空干燥，然后在高温条件下通人高纯氮气(作保护气)和氢气(作还原剂)的混合气体，生成纳米-Fe。请回答以下问题：⑴写出生成纳米-Fe的化学方程式；⑵反应中保护气的作用是。22、(11分)“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生(整个反应只需要第一个反应发生，就好像多米诺骨牌游戏一样)。以下就是一个“化学多米诺实验”，已知H2O2在MnO2的催化作用下可分解产生O2和H2O。如图所示的A—H各装置中分别盛放的物质为：A、稀硫酸；B、锌粒；C、3％H2O2溶液；D、MnO2；E、某溶液；F、某块状固体；G、滴有紫色石蕊的蒸馏水；H、足量澄清石灰水。请回答以下问题：⑴实验开始前必须进行的操作是；⑵反应开始后，若G中出现红色，H中有白色沉淀生成，判断E、F中的物质可能分别是：、；⑶按基本反应类型写出该实验中有关反应的化学方程式(装置用字母表示)：化合反应，发生在装置中；分解反应，发生在装置中；置换反应，发生在装置中；复分解反应，发生在装置中。23．(4分)测定人体血液循环量的一种方法是：吸取6.0mL含放射性元素131I－人血清白蛋白溶液，每1.0mL含放射性元素碘2.0×10-6Ci(居里，一种放射性强度的单位)，快速注入静脉中，10min时抽取1.0mL静脉血液，测定其中含放射性元素碘为0.0030×10-6Gi(10min内碘的放射性的强度改变可忽略不计)。人的血液循环量为L。又知碘是甲状腺素的主要成分，健康成人每天适宜摄人量为100μg~200μg(1μg为1×10-6g)。为使上述测定结果可靠，从测定人体血液循环量24h前，连续5d服用碘化钠(不含放射性碘)50mg/(5mL·d)，原因是。三、实验题(本题包括3小题，共18分)24、(5分)某生活污水有一股臭味，主要含有碎菜叶、碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠和碳酸钠等物质。现欲将其经去渣、除臭处理后用于清洗厕所的用水。问：⑴采取何种操作可除去其中的固体物质；⑵用什么物质可除去污水的臭味；⑶把生活污水进行处理再利用的目的是什么；⑷怎样检验经⑴和⑵处理后的水中是否还存在氯离子。25、(7分)将适量黄色的草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，产生的气体可使燃着的木条熄灭，生成黑色的粉末。反应将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的黑色粉末撒在石棉网上，便会立即自燃起来。试回答下列问题：⑴黑色粉末是什么物质?为什么在空气中自燃?；⑵反应将结束时，用橡皮塞塞好试管有何作用?；⑶化学反应的快慢与反应物的表面积有何关系?；⑷写出草酸亚铁受热分解的化学方程式：。26、(6分)雷利是英国物理学家，他曾用下列两种方法测定氮气的密度。方法一：将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管，使空气中的氧气全部除去，测得氮气的密度为1.2572g/L。方法二：将氨气(NH3)通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为1.2508g/L。若两次测定时的状况相同，请问：⑴方法二中发生反应的化学方程式为；⑵欲除去空气中的水蒸气和二氧化碳，可供选择的装置如图所示(不可重复使用)，在你选择的装置中，用相应的字母表示导管口的连接顺序，瓶中应盛放什么物质。⑶请分析两种方法所测定的氮气密度数值不同的原因。。四、计算题(本题包括2小题，共13分)27、(7分)现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20.0g此样品置于烧杯中，分四次加入密度为1.22g/cm3的硫酸并做相关记录，有关数据如表。试计算：⑴10.0g此样品中铜的质量；⑵样品中氧化亚铁的质量分数；⑶所用硫酸溶液溶质的质量分数。28、(6分)航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低(-183℃)，需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点，可用过氧化氢(H2O2)代替液态氧，它具有相对高的沸点和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应时也能放出很高的能量。现有一液体推进剂以醇(含碳52％、含氢13％、含氧35％)为燃料，质量分数为90％的过氧化氢做氧化剂，欲使1kg该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为90％的过氧化氢的质量。(可按2H2O2=2H2O+O2↑得到的氧气与醇反应来计算)加硫酸的序号加入硫酸的体积/mL剩余固体的质量/s120.016.0220.012.0320.08.0420.08.0第3页2004年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第十四届天原杯)复赛试题参考答案