全国初中学生化学素质和实验能力竞赛试题及答案

2013年全国初中学生（第二十三届天原杯）化学素质和实验能力竞赛复赛试题可能用到的相对原子质量：H－1、C－12、N－14、O－16、Na－23、Mg－24、Al－27、S－32、Cl－35.5、K－39、Mn－55、Fe－56、Cu－64、Zn－65、Ag－108、Sn－119、Hg－201、Pb－207。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123456789101112131415答案1.2013年世界地球日的主题是“多样的物种，唯一的地球，共同的未来”。下列描述符合这一主题的是（）。A．为粮食增产，多施用高效化肥、农药B．霾是一种自然现象，对人体健康影响不大C．大力推广新型材料D．努力实施“绿色化学”，把化学对环境的负面影响减到最低2.化学概念相互间存在如下3种关系：下列对概念间关系的说法正确的是（）。A．纯净物与混合物属于包含关系B．化合物与氧化物属于包含关系C．单质与化合物属于交叉关系.D．氧化反应与化合反应属于并列关系3.过氧化氢（H2O2）是常见的过氧化物，下列物质也属于过氧化物的是（）。A．MnO2B．CaO2C．NO2D．SiO24.晋代葛洪的《食肉方》（去除黑痣的药方）中记载：“取白炭灰（石灰）、荻灰（草木灰）等分煎合……”可去黑痣。起到“食肉”作用的主要物质是（）。A．碳酸钙B．熟石灰C．碳酸钾D．苛性钾5.生物体死亡后，体内含有的碳-14会逐渐减少（称为衰变）。因此科学家可通过测量生物体遗骸中碳-14的含量，来计算它存活的年代，这种方法称之为放射性碳测年法。碳-14原子核中含6个质子与8个中子，在衰变时，一个中子变成质子，形成新的原子核。下列关于新原子核的说法正确的是（）。A．碳原子核，含7个质子，8个中子B．氮原子核，含7个质子，7个中子C．碳原子核，含6个质子，7个中子D．氧原子核，含7个质子，8个中子6.取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下：得分评卷人组别①②③④加入物质无KMnO4MnO2Mn产生氧气的质量/g0m1m2m3不溶物的质量/g0w1w2w3已知m1＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（）。A．3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气B．残留不溶物的质量关系为w1＜w2＜w3C．KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂D．不加入其他物质时，KClO3未发生分解反应7.下列各组微粒中，属于同一种元素的是（）。A．Cl和ClB．Co和COC．H和HeD．和8.下列变化过程一定发生化学反应的是（）。A．燃烧B．爆炸C．颜色发生了改变D．状态发生了改变9.将硅粉与镁粉混合后隔绝空气强热，得到一种暗蓝色的化合物。将此化合物投入水中，发生剧烈反应，产生气体，并伴有爆炸声与火光。此过程不可能发生的反应是（）。A．2Mg+SiMg2SiB．Mg2Si+4H2O=2Mg(OH)2+SiH4↑C．SiO2+H2O=H2SiO3D．SiH4+2O2=SiO2+2H2O10.甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图Ⅰ所示。常温下，分别向装有适量甲、乙物质的两支试管里加入等量的蒸馏水，充分振荡后，两支试管底部均有未溶解的固体；再将两支试管放入盛有冰水混合物的烧杯里，如图Ⅱ所示。关于该实验，下列说法中正确的是（）。A．乙溶液中溶质的质量分数增大B．装有甲物质的试管中剩余的固体减少C．甲、乙两物质的溶解度都增大D．两支试管里剩余的固体都增多11.下列CO2的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（）。12.某同学想要知道10g食盐的体积，他应该采用的方法是（）。高温A．将食盐放入空量筒中，观察表面对应的刻度B．将食盐放入装有水的量筒中，观察液面对应刻度的变化C．将食盐放入装有沙子的量筒中，观察表面对应刻度的变化D．将食盐放入装有饱和食盐水的量筒中，观察液面对应刻度的变化13.3种无色溶液，溶质分别为硫酸铵、氯化钠和碳酸钾。3位同学设计的鉴别方案如下：甲：各加入少量盐酸，有气体产生的是碳酸钾。然后向无明显现象的试管中滴加少量氯化钡溶液，有沉淀产生的是硫酸铵，无沉淀产生的是氯化钠。乙：各加入足量烧碱溶液，加热，有气体产生的是硫酸铵。然后向无明显现象的试管中滴加少量硝酸银溶液，再加入少量稀硝酸，有沉淀产生的是氯化钠，无沉淀的是碳酸钾。丙：各加入少量氯化钡溶液，再加入少量稀硝酸，有沉淀产生的是硫酸铵。然后向无明显现象的试管中滴加少量硝酸银溶液，有沉淀产生的是氯化钠，无沉淀的是碳酸钾。其中正确的有（）。A．只有甲B．甲和乙C．乙和丙D．甲和丙14.现有失去标签的氯化钙、硝酸银、盐酸、碳酸钠4种无色溶液。将它们编号为甲、乙、丙、丁后，两两混合的现象如下表所示。根据实验现象判断甲溶液中溶质的化学式是（）。实验顺序实验内容实验现象①甲+乙有气泡生成②甲+丙有沉淀生成③丙+丁有沉淀生成④乙+丙没有现象发生A．CaCl2B．AgNO3C．HClD．Na2CO315.将5.4g金属铝投入一定量的混合盐溶液中，反应后可得到36.0g金属单质（无气体产生）。则原混合盐的组成可能为（）。A．Pb(NO3)2与Hg(NO3)2B．Fe(NO3)2和Zn(NO3)2C．AgNO3与Cu(NO3)2D．Sn(NO3)2与Mg(NO3)2二、填空题（本题包括8个小题，共40分）16.（4分）生活与化学密切相关，处处充满着化学知识。（1）下列食物中，能提供大量维生素的是（填字母序号）。A．牛奶B．大米C．蔬菜（2）加钙牛奶中的“钙”是指钙元素，身体中一旦缺钙，可能患有的疾病是（填“骨质疏松”或“贫血”）。得分评卷人（3）下列物品中，所使用的主要材料属于天然纤维的是（填字母序号）。A．橡胶手套B．棉布围裙C．塑料保鲜膜（4）我们常用洗涤剂清洗餐具上的油污，这是因为洗涤剂具有功能。17.（6分）我们周围的物质世界是由100多种元素组成的，为了便于研究元素的性质，常常需要寻找它们之间的内在规律。下表列出的是1～18号元素的部分最高正化合价和最低负化合价。请阅读并回答下列问题：1H+12He03Li+14Be+25B+36C+4-47N+5-38O-29F-110Ne011Na+112Mg+213Al+314Si+4-415P+5-316S17Cl+7-118Ar0（1）11号元素属于元素（填“金属”或“非金属”），它在化学反应中形成的离子与（写元素符号）原子具有相同的核外电子排布。（2）16号元素的原子核外电子数为，推测该元素最低负化合价为，最高正化合价的氧化物的化学式为。（3）从化合价角度分析，我们可以发现一些规律。请写出其中的一个：。18.（4分）某厂废水中含有质量分数为4.9%的H2SO4，需中和后才能排放。某兴趣小组同学经过讨论，提出了两种中和方案，所用试剂的价格如下：中和试剂氢氧化钠氢氧化钙价格/（元·吨-1）800450（1）请从经济与产物角度说明选择氢氧化钙的理由：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________。（2）有同学建议用氨水进行中和，可以回收一种化肥，其化学式为______________。该废水还会引起的环境问题是____________（选填编号）。A．重金属污染B．有毒物质污染C．富营养化污染D．悬浮物污染19.（5分）一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有。（2）取实验（1）滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。则原白色粉末中一定含有。根据上述实验可推断：原白色粉末的组成有种可能。为进一步探究原白色粉末的组成，取实验（1）得到的滤液，向其中通入CO2，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有。20.（3分）高氯酸（HClO4）是最强酸。现有一种不常见的氯的化合物叫做高氯酸氯，其分子中氯的质量分数为0.526，且每个分子中含有4个氧原子。（1）高氯酸氯的化学式为__________________。（2）高氯酸氯在室温下即发生分解，形成Cl2、O2和另一种氯的氧化物。已知该反应的化学方程式中3种产物的化学计量数相同。请写出该分解反应的化学方程式：。21、（6分）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反应产生能降解污染物的活性成分。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对降解反应速率的影响。实验探究：控制p-CP的初始浓度相同，实验温度恒定在25℃或40℃（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的温度/℃pH浓度/（mg·L-1）H2O2Fe2+①为②③提供参照25320416.8②探究温度对降解反应速率的影响③251020416.8实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右图。（2）实验①、②表明温度升高，降解反应速率______。实验发现，温度过高时，降解反应较难发生。请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：。（3）实验③得出的结论是：pH等于10时，。（4）为测定不同时间内有机物降解的浓度，需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：________________________________。22.（5分）工业上利用太阳能进行海水晒盐。已知海水蒸发浓缩过程中析出盐的种类和质量如下表：（表中数据为每升海水在浓缩过程中析出各种盐的质量，单位为g）海水密度/（g·mL-1）CaSO4NaClMgCl2MgSO4NaBr1.130.561.200.911.210.053.260.0040.0081.220.0159.650.010.041.260.012.640.020.020.041.311.400.540.030.06（1）海水从密度为1.21g·mL-1浓缩到1.22g·mL-1时发生的变化是________。A．各种盐的溶解度增大B．海水中水的质量分数不变C．析出粗盐中NaCl的质量分数增大D．海水中Br的质量分数不变（2）海水在浓缩过程中，最先析出的盐是_________。实际晒盐生产中，海水的密度一般控制在1.21g·mL-1~1.26g·mL-1范围内。由上表可知，所得粗盐中含有的杂质离子有______________________________。（3）下图能较正确地反映浓缩过程中海水中NaCl的质量分数（A%）与海水密度（d）的关系的是____________。23.（7分）肼（N2H4）是氮和氢形成的一种化合物，易溶于水。工业上利用尿素法生产肼，同时得到副产品十水合碳酸钠，其工艺流程如下：制肼过程的反应为：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH=N2H4+Na2CO3+NaCl+H2O。（1）实验室若配制30%烧碱溶液，所需的玻璃仪器除玻璃棒外，还有（选填编合成次氯酸钠液氯30%烧碱溶液制肼尿素肼液Ⅰ除盐肼液Ⅱ十水合碳酸钠号）。A．漏斗B．烧杯C．烧瓶D．量筒（2）已知：Cl2+H2O=HCl+HClO，请推测Cl2与NaOH溶液发生反应的化学方程式：。从后续反应过程来看，若要使原料不浪费，合成次氯酸钠时投入的液氯与烧碱的质量之比为71:。（3）在实验室中，欲从母液中分离出十水合碳酸钠晶体。可采用的操作依