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2002年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（第十二届天原杯）复赛试题试题说明：⒈本试卷共7页，满分100分。⒉可能用到的相对原子质量：H:1C:12N:14O:16Na:23Mg:24Al:27S:32Cl:35.5Ca:40Cu:63.5Zn:65⒊考试时间：2小时一、选择题（本题包括12小题，每小题2分，共24分。每小题有1个或2个选项符合题意。若正确答案包括两个选项，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。）⒈“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝质易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于（B）A.有机物B.金属或合金C.氧化物D.盐⒉来自海洋深处的可燃冰的主要成分是（A）A.CH4B.H2C.COD.CO2⒊一辆客车夜晚行驶在公路上，发现油箱漏油，车箱里充满了汽油的气味，这时应该采取的应急措施是（C）A.洒水降温并溶解汽油蒸气B.开灯查找漏油部位，及时修理。C.打开所有车窗，严禁一切烟火，疏散乘客离开车箱。D.让车内人员坐好，不要随意走动。⒋现代医学证明，人类牙齿由一层称为碱式磷酸钙的坚硬物质保护着。碱式磷酸钙的化学式中除钙离子外，还含有一个氢氧根离子和三个磷酸根离子，则其化学式正确的是（D）A.Ca2(PO4)3(OH)B.Ca3(PO4)3(OH)C.Ca4(PO4)3(OH)D.Ca5(PO4)3(OH)⒌1999年度诺贝尔化学奖授予了开创“飞秒(10-15)化学”新领域的科学家，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是（A）A.原子中原子核的内部结构B.化学反应中原子的运动C.化学反应中生成物分子的形成D.化学反应中反应物分子的分解⒍常温下，取下列固体各10g，分别与90g水充分混合，所得溶液中溶质质量分数最小的是（D）A.Na2OB.CaOC.SO3D.CuSO4·5H2O⒎向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确的是（BC）A.溶液中Na+总数不变B.单位体积内的OH－数目不变C.溶质的质量分数不变D.溶液的质量不变⒏配制一定溶质质量分数的NaOH溶液时，造成所配制溶液中的溶质质量分数偏高的原因可能是(B)A.所用的NaOH已潮解。B.用带游码的托盘天平称量NaOH固体质量时，误将砝码放在左盘，被称量物放在右盘。C.托盘天平的左右盘上各放一张纸，调整天平至平衡后，将NaOH固体放在低上称量。D.用量筒最取水时，俯视水面刻度线来读取体积读数。⒐天然气、液化石油气燃烧的化学方程式分别为：CH4+2O2=CO2+2H2O；C3H8+5O2=3CO2+4H2O。现有一套以天然气为燃料的灶具，要改为以液化石油气为燃料的灶具，应采取的措施是（C）A.燃料气和空气的进入量都减少B.燃料气和空气的进入量都增大C.减少燃料气进入量或增大空气进入量D.增大燃料气进入量或减少空气进入量⒑将Mg、Al、Zn分别放入相同溶质质量分数的盐酸中，反应完成后，放出的氢气质量相同，其可能的原因是（BC）A.放入的三种金属质量相同，盐酸足量。B.放入的Mg、Al、Zn的质量比为12:9:32.5，盐酸足量。C.盐酸的质量相同，放入足量的三种金属D.放入的盐酸质量比为3:2:1，反应后无盐酸剩余。⒒由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中，已知S元素的质量分数w(S)=a%，则O元素的质量分数w(O)为（B）A.1.75a%B.1-1.75a%C.1.25a%D.无法计算⒓将二氧化碳通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，若继续通入二氧化碳，白色沉淀将完全溶解。其反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2当二氧化碳持续不断地通入澄清石灰水中时，沉淀质量的变化符合下列图中的（C）A.B.C.D.二、填空题（本题包括10小题，共40分）⒔近年来出现的厄尔尼诺现象与大气中二氧化碳含量的增多有关，请回答以下问题：⑴空气中二氧化碳主要来源是；⑵自然界中能消耗二氧化碳的是；⑶为减缓此现象，你认为最理想的燃料是，以水为原料，开发此燃料，你认为应研究的主要课题是。(答：（1）含碳燃料的燃烧。（2）绿色植物的光合作用在绿色植物体内二氧化碳和水经光合作用转变成葡萄糖（3）氢气有效的分解水产生氢气)⒕地球外层空间存在着微量的臭氧(O3)和氧原子(O)，该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳有害的紫外线的强烈辐射。可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放的氮氧化物（NO和NO2），它们和O3及O发生如下反应：O3+NO=NO2+O2；O+NO2=NO+O2。这两个反应反复循环，其总反应方程式为：。氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起了的作用。（答：2O3=3O2催化剂）⒖已知铁元素在化合物里通常显+2或+3价，因此Fe3O4可写成氧化物形式FeO·Fe２O3或盐的形式Fe(FeO2)2，它属于偏铁酸盐。Pb在化合物里显+2或+4价，那么Pb3O4也可写成或。（答：2PbO·PbO2Pb(PbO3)）⒗CO与PdCl2溶液反应产生黑色金属钯粉末，反应中有水参加，利用此反应可用氯化钯（PdCl2）检测CO对大气的污染情况，此反应的化学方程式为。反应中CO具有性。（答：CO+PdCl2+H2O=Pd+CO2+2HCl）⒘磷酸二氢铵是一种含有氮、磷两种营养元素的复合化肥，熟石灰常可用来中和土壤的酸性，但是这两种物质不宜混合使用，试写出有关反应的化学方程式，并说明原因。（答：2NH4H2PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+2NH3↑+6H2O磷酸二氢铵是酸式盐显酸性，而熟石灰是碱显碱性，它们会发生反应生成难溶性的Ca3(PO4)2和易挥发性的NH3而使肥效降低。）⒙将雕刻成球型的冰糖（其化学成分为蔗糖）置于蔗糖的饱和溶液中，保持温度和溶剂质量都不变，几天后，小球的质量和形状有无变化？。（答：小球的质量不变，形状有改变。）⒚已知在相同温度下，气体分子的运动速度与分子的相对分子质量有关，分子的相对分子质量越大，则其运动速度越小。图中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒，它的壁可以通过氢气分子。实验开始时，A中和烧杯中都充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时，导管B处发生的现象是，产生这种现象的原因是。（答：有水喷出；氢气分子的相对分子质量比较小，运动速度快，一定时间内进入A的氢气分子数目比A逸出的空气分子多，使A和瓶内的压强大于大气压强，故有水从B中喷出。）⒛2001年11月，美军为打击躲藏在阿富汗山洞中的恐怖分子，使用了一种名为BLU-82的高效能燃料空气炸弹。这种炸弹爆炸时，除产生高温外，还可使山洞内的氧气耗尽，使其中所有生物窒息死亡而山洞不致完全崩塌，以便后续军队进入山洞鉴别死者身份。燃料空气弹的主装药之一是环氧乙烷（），其化学式可写作。爆炸时，环氧乙烷先成雾状分散在空气中，然后燃爆，反应的生成物为：、、。（答：C2H4OCO、CO2、H2O）21.下表是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装上的部分文字说明：配料氯化钠、碘酸钾含碘量(29mg～40mg)／kg保质期18个月食用方法勿长时间炖炒贮藏指南避热、避光、密封、防潮⑴已知碘在碘酸钾中的化合价为+5，碘酸钾的化学式为。⑵由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾的化学性质之一是。⑶用单质碘与氯酸钾发生置换反应可制得碘酸钾，该反应的化学方程式为。（答：（1）KIO3（2）易分解（3）I2+KClO3=Cl2+KIO3）22.下表是我国部分城市空气质量周报，阅读并回答下列问题：城市污染指数首要污染物空气质量级别城市污染指数首要污染物空气质量级别北京92TSPⅡ济南76TSPⅡ天津82TSPⅡ武汉83NOxⅡ哈尔滨96TSPⅡ重庆98SOxⅡ上海74NOxⅡ贵阳69TSPⅡ注：TSP—空气中的飘尘；NOx—氮的氧化物；SOx—硫的氧化物。⑴最容易出现酸雨的城市是。为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是。①少用煤作燃料；②采用燃料脱硫技术；③向已酸化的土壤中加石灰；④开发新能源。⑵汽车尾气（含有CO、SO2、NO等）是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，其特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO与NO反应的化学方程式。控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是①开发氢能源；②使用电动车；③植树造林；④戴呼吸面具。（答：（1）重庆②④（2）2CO+NO=N2+CO2②③）三、实验题（本题包括4小题，共24分）23.某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度／cm）所示。时间/小时00.51.01.42.02.53.0A瓶（盛干燥铁丝）0000000B瓶（盛沾了食盐水的铁丝）00.41.23.45.67.69.8C瓶（盛沾了清水的铁丝）0000.30.82.03.5D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）0000000⑴导管中水面为什么会上升？。⑵上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧瓶序号）：。⑶影响铁生锈的因素有：。（答：（1）铁丝在生绣时会消耗烧瓶内的氧气。（2）BCA=D。（3）空气、水、电解质）24.实验室制得的氢气中常含有水蒸气和少量酸雾，为了获得纯净的氢气，可选用下图中的第套装置来净化。其中左瓶中应盛以除去；右瓶中应盛以除去。实验完成后，如果回收的废液中含有少量硫酸及硫酸亚铁，怎样利用废液再回收较纯的硫酸锌晶体？（答：CNaOH溶液CO2浓H2SO4H2O向回收的废液中加入过量的锌，过滤，蒸发滤液结晶得到较纯的硫酸锌晶体。）25.下图是测定植物的某一生命活动过程的装置。A瓶中NaOH溶液的作用是，B瓶中石灰水的作用是，D瓶中出现的现象是。此实验说明植物具有。（25答：吸收空气中的CO2，检验空气中的CO2是否被吸收完全，澄清溶液变浊。呼吸作用。）26.某化学小组为了测定生石膏的组成(CaSO4·xH2O)，即测x值，做了如下实验：将含结晶水的硫酸钙放在坩埚中加热，加热前和加热后都进行称量。随着实验次数的增加，加热的时间不断延长。他们在实验中将数据整理如右表。利用数据可绘制成以下图像：⑴利用实验数据，通过计算推断生石膏的化学式。⑵通过计算解释图像中产生AB段的原因。（1）解：石膏加热分解减少的质量就是水的质量，由实验数据知3.44gCaSO4•xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，CaSO4•xH2O==CaSO4+xH2O13618x2.720.72实验顺序（按序延长加热时间）固体质量/g加热前后13.443.2623.443.1233.442.9043.442.9053.442.8063.442.7873.442.7283.442.72即136:2.72=18x:0.72解得x=2所以石膏的化学式为CaSO4•2H2O。（2）由实验数据知在A—B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O0.18g。此时其化学式可表示为2CaSO4•H2O。四、计算题（本题包括2小题，共12分）27.有一置于水中用特殊材料制成的密闭容器，气体分子可以通过该容器的器壁，而液体和固体则不能通过。该容器的质量为1g，体积为0.04L。容器内盛有32.5g质量分数为40%的稀硫酸，如果向其中加入锌粒，要想保持容器在水中不沉底，则锌粒的质量最大不能超过多少？27.解：要使容器在水中不下沉，容器和它内部的物质产生的重力最大不能超过水对容器的浮力F，即：[m(容器)+m(硫酸)+m(锌粒)-m(氢气)]g=F（2分）设加入的锌粒的质量为x，由：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑652x2x/65生成氢气的质量为x/32.5阶段（2分）则有：[32.5×10－3kg+1×10－3kg+x－(x/32.5)]×9.8N/kg=0.04