全国第23初中化学学生素质和实验能力竞赛“天原杯”海桂模拟试题（二）.doc

全国2013年第23届初中化学学生素质和实验能力竞赛“天原杯”海桂模拟试题（二）班级_ 姓名_ 成绩_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 ca:40fe:56 cu:64 zn:65 ag:108一、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。)题号123456789101112131415答案1纳米是长度单位，1 nm109 m，当物质的颗粒达到纳米级时，会具有一些特殊的性质。如由铜制成的“纳米铜”具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列关于“纳米铜”的叙述正确的是 ()a“纳米铜”比铜片的金属性强 b“纳米铜”比铜片更易失去电子c“纳米铜”比铜片的氧化性强 d“纳米铜”的还原性与铜片相同2食品添加剂可以改善食品的口味、外观、延长食品的保质期。但使用食品添加剂的种类和量必须严格遵守国家有关规定。下列关于食品添加剂的说法中，正确的是 a亚硝酸盐是有毒的物质，因此不能作为食品添加剂使用 b食品添加剂只要在国家标准规定的范围内使用，是不会影响人体健康的 c“天然食品添加剂”一定优于“人工合成食晶添加剂” d苯甲酸是一种常用的食品防腐剂3下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法不正确的是 ()a进入烟囱的气体为混合物b此过程中硫元素的化合价没有发生改变c使用此废气处理装置可减少酸雨的形成d整个过程的反应可表示为2so22caco3o2=2caso42co24下列实验操作、现象和解释都正确的是 ()选项实验操作现象解释a在密闭容器中加热cuo黑色固体变成红色固体cuo受热分解得到单质cub两支试管中装有等体积、等浓度的h2o2溶液，向其中一支试管中加入等浓度等体积的fecl3或cuso4溶液反应速率加快验证fecl3或cuso4是否可作为该反应的催化剂c向某溶液中滴加稀naoh溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝色原溶液中没有nhd向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成该溶液中一定含有so5下列有机物无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧时消耗氧气，生成二氧化碳的量均保持不变的组合是 ()乙醇 乙烷 乙酸 葡萄糖 蔗糖a b c d6下列物质的转化在给定条件下能实现的是()燃烧热太阳能燃料ch4，ch3oh，nh3，燃烧产物co2，h2o，n2，a b c d 7能源是当今社会发展的三大支柱之一。有专家提出：如果能够利用太阳能使燃料燃烧产物，如co2、h2o、n2等重新组合（如右图），可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( )a. 化学能 b. 热能 c. 生物能 d. 电能8燃放烟花爆竹是我国春节的一项传统习俗。烟花点燃后绽放出的鲜艳夺目、五彩缤纷的图案是一些金属离子魅力的展示。焰火的主要原料是黑火药，还有草酸钠、碳酸铜（发出绿色的光）等发色剂和氯酸钾、金属镁、铝粉末等添加剂。下列说法正确的是 a碳酸铜因为受热分解才发出绿色的光 b氯酸钾的主要用途是产生紫色的焰火 c镁、铝在焰火中发出耀眼的白光 d黑火药是我国古代的发明之一9 将足量co2通入naoh和ba(oh)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的质量(n)和通入co2气体的质量的关系如右图所示，图中ab段表示的离子方程式先后顺序正确的是 coavbn co2 + oh hco3 co2 + 2oh co32+ h2o co32 + ba2+ baco3 baco3 + co2 + h2o ba2+ + 2hco3 co32+ co2 + h2o 2hco3a b c d10工业用cao和硝酸反应制ca(no3)24h2o晶体，为确保制备过程既不补充水分，又无水剩余，则应选用的硝酸质量分数 ()a30% b63% c70% d84%11某溶液中大量存在以下五种离子：no、so、fe3、h、m，其物质的微粒个数之比为n(no)n(so)n(fe3)n(h)n(m)23131，则m可能为()afe2 bmg2 cco dba212nh3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见图)。下列说法正确的是()anh4cl和nahco3都是常用的化肥bnh4cl、hno3和na2co3受热时都易分解cnh3和no2在一定条件下可发生氧化还原反应d图中所涉及的盐类物质均可发生水解13两种盐的固体混合物：加热时有气体产生，加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是 ()bacl2和(nh4)2so3 agno3和nh4cl fecl3和nahco3 kcl和na2co3a b c d14下列除去杂质的方法错误的是 ()物质杂质试剂主要操作asio2fe2o3盐酸过滤bmgalnaoh过滤cfecl2fecl3cu过滤dkno3kclh2o冷却结晶15绿色植物通过光合作用可以在光照条件下，将co2和水合成为葡萄糖，进而转化为淀粉和纤维素。光合作用的速度与光照强度、co2浓度、温度的基本关系如下图所示，则下列说法中正确的是 aco2浓度越大，光合作用速度越快 b光照强度越高，光合作用速度越快 c温度过高或过低，都会减缓光合作用速度 d选择适宜的光照强度、co2浓度和温度，才能获得最大的光合作用速度二、填空题(本题包括10个小题，共40分)16 “含氟牙膏中的氟应理解为 (填字母，下同)。 a.单质 b元素 c离子 近年来，随着建筑装潢材料进入百姓家庭，某些装修不久的居室中由装潢材料缓慢释放出来的污染物浓度过高，影响人体健康。这些污染物中最常见的是 。 a.co bso2 c甲醛 世博园地区的改造提升了上海的环境质量，位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟尘的困扰。你认为红棕色烟尘是 。 a.caco3粉尘 bfe2o3粉尘 csio2粉尘b c b17我国在青藏高原发现大储量可燃冰。可燃冰的晶体结构模型如图。(1)下列有关“可燃冰”的说法中，不正确的是_。a“可燃冰”的存在说明甲烷易溶于水b“可燃冰”属于分子晶体，熔点较低c相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的大d“可燃冰”只能在低温、高压环境下稳定存在(2)晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个ch4分子或1个h2o分子，每8个笼中有6个笼容纳ch4分子，2个笼填充h2o分子，则“可燃冰”(天然气水合物)的平均组成可表示为_。 (1)ac (2)ch48h2o18近年来我国光纤光缆快速发展产生了对光纤预制棒的迫切需求。光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，是制造石英系列光纤的核心原材料。(1)光纤预制棒的主要成分是_，如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因_。(2)石英用途广泛，下列说法正确的是()a制备石英玻璃用来制造耐高温的化学仪器b可用作吸附剂或催化剂载体c工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品d制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等(3)晶体硅是电子工业的重要材料，工业上大量的晶体硅通常是由石英为原料制备得到第一步碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)第二步粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 )第三步四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅相关信息如下：a硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；b有关物质的物理常数见下表：物质sicl4bcl3alcl3fecl3pcl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162写出获得粗硅的化学方程式_。第二步获得的粗产品经冷却后再通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。第三步中用sicl4与过量干燥的h2反应制备纯硅，为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_，原因是_。【例4】答案：(1)sio2sio22oh=sioh2o(2)ad(3)sio22csi2coal、p、cl排尽装置中的空气，确保为干燥的h2气流以防h2、o2混合物受热不安全及高温下si被氧化19医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量na+、al3+、fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为： 已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的ph为：氢氧化物fe(oh)3al(oh)3开始沉淀时的ph2.34.0开始溶解：7.8完全沉淀时的ph3.75.2完全溶解：10.8（1）caco3与盐酸反应的化学方程式 。（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的ph为 ，目的是除去溶液中少量的al3、fe3。检验fe(oh)3是否沉淀完全的实验操作是_ _ _ 。（3）过滤时需用的玻璃仪器有 。滤渣主要成分的化学式 。（4）酸化时加盐酸的目的为： ，防止ca2+ 在蒸发时发生水解。（5）为什么蒸发结晶要保持在160： 。（6）若所测样品 cacl2 2h2o的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为 。 (1) caco3+ 2h+ =ca2+ + co2+ h2o （2）5.27.8（或之间的任意值）； 取少量上层清液于小试管中，滴加kscn溶液，若不显红色，则fe(oh)3沉淀完全 （3) 烧杯、玻璃棒、普通漏斗； fe(oh)3 、al(oh)3（4）除去过量的氢氧化钙（合理则给分）； （5）温度太高cacl2 2h2o会失水 （6） na+没除去析出nacl,导致测定结果偏高20“氢能”将是未来最理想的新能源。 (1)根据“绿色化学”思想制备h2，某化学家设计了下列反应步骤：cabr2h2ocao2hbr 2hbrhghgbr2h2hgbr2caohgocabr2 2hgo2hgo2你认为该方法的主要缺点是_。(2)利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。如图所示是其中的一种流程，其中用了过量的碘。请写出反应的化学方程式：_；用该法制取氢气最大的优点是_。(3)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实，请问你认为是否现实？_(填“不现实”或“现实”)，说明能够支持你的观点的两条理由：_；_。(1)循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞会产生污染(2)so2i22h2o2hih2so4so2和i2可循环使用，无污染(3)不现实现有的制取氢气的方法耗能大，制取的成本太高氢气的熔、沸点太低，给储存和运输带来困难(或：现实制取氢气用水为原料，来源丰富氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等)21海水中含有丰富的化学元素，下面是海水综合利用的生产流程简图：请回答：(1)在粗盐中含有ca2、mg2、so等杂质，精制时所用的试剂为：a、盐酸； b、氯化钡溶液； c、氢氧化钠溶液 ；d、碳酸钠溶液。则加入试剂的顺序是(填编号)_。(2)mg(oh)2中加入盐酸后，要获得mgcl6h2o晶体，需要进行的实验操作依次为_(填编号)。a蒸馏b灼烧c过滤d蒸发e冷却结晶(3)利用mgcl26h2o可制得无水氯化镁，应采取的措施是_。(4)母液中常含有mgcl2、nacl、mgso4、kcl等(溶解度如上图所示)，可进一步加工制得一些重要的产品。将母液加热升温到60以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是_。过滤出上述晶体后，将滤液降温到30以下，还会逐渐析出晶体，将该晶体用一定量的冷水洗涤，最后可得到比较纯净的_晶体。答案(1)bdca(或cbda、bcda)(2)c、d、e (3)在hcl气流中加热脱水，带走水蒸气，防止mgcl2水解(4)mgso4、naclkcl22在长期载人太空飞行宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗0.9 kg氧气，呼出1.0 kg二氧化碳。为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的科学探索。方法一：有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”，即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物(以过氧化钠为例)的容器，并把处理后的气体充入座舱。有关反应的化学方程式是(1)_，(2)_。将处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施是_。方法二：有的科学家根据电解原理设计了飞船内空气更新实验系统，该系统结构示意图如下： (3)逸出的二氧化碳没有排出飞船外，而是通过管道进入“二氧化碳还原系统”。在该系统内，二氧化碳跟氢气在一定条件下反应，其产物有甲烷等气体，请评价这样处理的重要意义_。方法一：(1)2na2o22co2=2na2co3o2(2)2na2o22h2o=4naoho2补充适量水蒸气方法二：(3)生成的甲烷可作飞船的气体燃料，体现了物质的循环使用和充分利用2321世纪是钛的世纪。下面是利用钛白粉(tio2)生产海绵钛(ti)的一种工艺流程：(1)反应在800900 的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为_。(2)回答下列问题：右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示_(填序号)。a分子 b原子 c阳离子 d阴离子镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种_(填“活泼”或“不活泼”)金属。除了能与氧气反应，还可以与氮气、二氧化碳等反应。已知氮化镁中氮元素的化合价为3价，氮化镁的化学式为_。以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。下图为镁的价类图，请分析该图后填写：a处的化学式为_，b处的物质类别是_。(3)反应可获得海绵钛，化学方程式表示为ticl42 mgti2mgcl2。该反应在下列哪种环境中进行_(填序号)。a稀有气体中b空气中 c氮气中 dco2气体中(4)该工艺流程中，可以循环使用的物质有_。(5)反应可通过如下反应制得：ticl42mgti2mgcl2。若要制得24 g钛，需要镁的质量是_克？(1)2cl2tio22cticl42co (2)c活泼 mg3n2 mg(oh)2盐(3)a(4)mg、cl2 (5)24三、实验题（本题包括3个小题，共20分）24(1)某同学设计了如下图所示装置(部分夹持装置已略去)，探究影响化学反应速率的因素。请回答：用上述装置进行实验，以生成9.0 ml气体为计时终点，结果为t1t2。序号v(h2so4)/mlc(h2so4)/moll1t/s401t1404t2比较实验和可以得出的实验结论是_。实验过程中，对量气管的操作是_。若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是(填序号)_。a石墨 b银 c铜 d沙粒(二氧化硅)(1)在其他条件一定时，化学反应速率随反应物浓度的增大而增大调整量气管，使其左右管中水面始终持平abc25 以地下卤水（主要含nacl，还有少量ca2+、mg2+）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。nh4cl固体干燥通入so2除杂饱和nacl溶液nh4hco3 nh4co3过滤滤渣1加水溶解溶液蒸发浓缩 滤液2滤渣2冷却结晶 na2so3固体 趁热过滤废渣滤液1盐酸 地下卤水已知以下四种物质的溶解度曲线图：（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去mg2+，再通入co2并用少量氨水调节ph过滤除去ca2+，“废渣”的主要成分为 、 。（2）“滤渣1”的化学式为 。（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是 。“滤渣2”的化学式为 。 （4）已知h2co3和h2so3的电离常数如下表，“通入so2”反应的化学方程式为物质电离常数（25）h2co3k1=4.4x10-7 k2=4.7x10-11h2so3k1=1.23x10-2 k2=5.6x10-8 。（1）mg (oh)2 caco3 （2）nahco3 （3）除去hco3- （多答“使更多的na+形成nacl析出，提高nh4cl的纯度”不扣分） nacl （4）nahco3+so2 = nahso3+ co2 26.某氧化铁样品中含有少量的feso4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数，他设计了如下方案进行测定，操作流程为：请根据流程回答：(1) 操作i中配制溶液时，所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外，坯必 须有_(填仪器名称）。(2) 操作ii中必须用到的仪器是_：a. 50ml 量筒b. 1ooml 量筒c. 50ml酸式滴定管d. 50ml碱式滴定管(3) 反应中，加入足量h2o2溶液反应的化学方程式_。(4) 检验沉淀中so42是否冼涤干净的操作_(5) 将沉淀物加热，冷却至室温，用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为blg，再次加热 并冷却至室温称量其质量为b2g，若b1-b2=0.3，还应进行的操作是_(6) 若坩埚的质量为42.6g，最终坩埚与加热后同体的总质量为45.8g，则样品中铁元素的质量分数=_(保留一位小数）。(7) 另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐，他认为，只要将样品溶于水后充分搅拌，加热蒸干灼烧称量即可，请你评价他的这个方案是否可行？_。（填“可行”或“不可行”）27某化学兴趣小组同学用下列仪器和装置制取乙烯，并用过量的氧气将c2h4氧化成co2和h2o，从而测定乙烯中碳、氢两种元素的质量比。请回答下列问题。(1)该小组同学受实验室制备c2h2的启发，拟从cac2、znc2、al4c3、mg2c2、li2c2中选择一种试剂与水反应来制备乙烯，写出该反应的化学方程式_。(2)按产生气体由左向右的流向，连接各装置导管的顺序：g接e、f接_、_接_、_接a、b接j。(3)装置甲的作用是_；装置己的作用是_。(4)装置戊中cuo的作用是_。(5)实验前称得甲、乙两装置的质量分别为m1 g和n1 g，实验完毕，称得甲、乙两装置的质量分别变为m2 g和n2 g，则乙烯分子中碳原子和氢原子的原子个数之比为_(列出算式)。(6)若戊中没有cuo，则测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不变”，下同)；若不接丙装置，则测定结果_。 (1)mg2c24h2o=2mg(oh)2c2h4(2)hicd(3)吸收乙烯燃烧产生的co2气体防止空气中的co2和水蒸气进入甲、乙装置，造成实验误差(4)氧化可能生成的co(5)(6)偏低偏低四、计算题（本题包括2个小题，共10分）28纯碱是主要的化工原料，化学家发明了其不同的工业制法，其中法国化学家尼古拉斯勒布朗早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法，简称勒布朗制碱法。该方法包括以下两个阶段：首先从原料氯化钠与浓硫酸在高温下的反应得到中间产物硫酸钠，然后通过硫酸钠与木炭和碳酸钙的反应来得到碳酸钠。各步骤反应的化学方程式如下： 2naclh2so4 na2so42hcl na2so42c na2s2co2 na2scaco3na2co3cas 完成下列计算（计算过程保留3位