2015年天原杯上海初赛-解析版.docx

2015年上海市初三化学竞赛(天原杯)预赛试题 解析版(总分100分 时间1小时)得分 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Sn-119 Ba-137一、单项选择题(共70分，每小题只有一个正确答案)1、人类使用材料的变化标志文明的进步，下列材料广泛使用时，其制得与化学反应无关的是( A )A.石器B.青铜器C.铁器D.高分子材料2、难溶于水的金属氧化物是( D )A.SiO2B.CO2C.K2MnO4D.MnO2解析：A为难溶于水的非金属氧化物。3、下列有关实验操作错误的是( C )A.用药匙取用粉末状或小颗粒状固体B.用胶头滴管滴加少量液体C.给盛有试管容积2/3体积液体的试管加热 D.倾倒液体时试剂瓶标签面向手心解析：C.加热试管中的液体时，试管中液体体积不能超过试管容积的1/3。4、运用所学的化学知识分析，下列说法中正确的是( C )A.气象环境报告中的“PM2.5”是对一种新分子的描述B.酸雨的形成只与SO2有关C.焚烧垃圾可用于发电，但须对焚烧中产生的有害物质做处理D.化学反应能够制造出新的物质，同时也能制造出新的元素解析：D.化学反应前后，元素的种类不变。5、运用所学的化学知识判断，下列有关化学观念的叙述错误的是( B )A.几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里B.用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒C.改变条件，金属铜的导电能力会发生变化D.一定条件下，水在20时能凝固成固体6、下列物质的用途是利用了其物理性质的是( C )A.酒精用作燃料B.生石灰用作干燥剂C.干冰用作人工降雨D.铁粉用作抗氧化剂7、ICl能发生下列变化，其中属于化学变化的是( D )A.升华B.熔化C.溶于CCl4D.受热分解8、制作一件生活用品往往用到多种材料，制作下列用品所列出的材料都是有机合成材料的是( C )A.雨伞：尼龙绸伞布、不锈钢伞骨B.夹钳：钢钳嘴、橡胶钳柄C.牙刷：尼龙刷毛、塑料刷柄D.导线：铜丝芯、塑料皮9、元素R在矿石中以氧化物的形式存在，取其氧化物质量分数为0.8515的该矿石20.2g，与98g10%的硫酸恰好完全反应(杂质不反应)，生成ROSO4和H2O，R的相对原子质量约为( B )A.78B.140C.156D.172解析：由ROSO4得：R的化合价为+4价。RO2 + H2SO4ROSO4+H2OR+32 980.851520.2 9810%列比例式解得：R14010、欲证明一瓶无色液体是纯水，可靠的实验方法是( D )A.测得其pH=7B.无味C.与锌粒不反应D.1.01105Pa时沸点为10011、已知磷在氯气中燃烧可生成PCl3和PCl5两种物质，若反应中0.248g磷消耗掉0.014mol氯气，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比是( D )A.1:2B.2:3C.5:3D.3:1解析：参与反应的P和Cl2物质的量之比为0.008:0.014=4:7。则反应前后磷原子和氯原子物质的量之比需满足n(P):n(Cl)=2:7。将各选项带入计算，仅D满足。12、NH3极易溶于水而难溶于CCl4，则下列装置中，会引起倒吸而不能用于吸收氨气的是( B )13、室温时几种物质的溶解度见下表，室温下，向500g硝酸钾饱和溶液中投入2g食盐，下列推断正确的是( B )物质溶解度(g/100g水)氯化钠36硝酸钾32硝酸钠87氯化钾37A.食盐不溶解B.食盐溶解，无晶体析出C.食盐溶解，析出2g硝酸钾晶体D.食盐溶解，析出2g氯化钾晶体解析：KNO3 + NaCl KCl + NaNO3 101 58.5 74.5 85 2g估算可知，KCl和NaNO3的质量不大于4g，远小于各自的溶解度，不会析出。14、室温下，浓硫酸会和铁反应生成一层致密的铁的氧化物薄膜，该氧化膜使内部的铁不再与浓硫酸接触，利用这一性质常用铁罐存储浓硫酸，但储存浓硫酸的铁罐外口沾到浓硫酸会出现严重的腐蚀现象，这是因为浓硫酸具有( A )A.吸水性和酸性B.脱水性和吸水性C.强氧化性和吸水性D.难挥发性和酸性解析：浓硫酸吸水后浓度变小。Fe和稀硫酸反应，体现后者的酸性。15、下列实验操作能达到目的的是( C )A.向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液，溶液褪色，则证明BaCl2有酸性B.准确称取14.80gCa(OH)2，配制50g 29.6%的Ca(OH)2溶液C.在实验室，可无需查阅资料用50%的硝酸来配制50g20%的硝酸溶液D.通过灼热的镁粉除去CO2中的O2解析：A.BaCl2+Na2CO32NaCl+BaCO3，并非中和反应；B.Ca(OH)2微溶于水，不可能配制29.6%的Ca(OH)2溶液；C.直接计算便可得出需要50%的硝酸20g，需水30g；D.镁能和CO2发生反应。16、将40的饱和硫酸铜溶液升温至50，或者温度仍保持在40而加入少量无水硫酸铜粉末，在这两种情况下均保持不变的是( C )A.硫酸铜的溶解度B.溶液的质量C.溶液中溶质的质量分数D.溶液中溶质的物质的量17、根据如图溶解度曲线，从含CaCl241%的饱和食盐水中，获得CaCl26H2O的流程，设计合理的是( A )A.蒸发结晶趁热过滤冷却结晶过滤B.蒸发浓缩冷却结晶过滤蒸发滤液C.蒸发结晶趁热过滤蒸发滤液D.蒸发浓缩冷却结晶过滤解析：该饱和食盐水中，蒸发时，NaCl析出，而其中的CaCl2则被浓缩，浓度变大，直至饱和。趁热过滤去析出的NaCl后，根据CaCl26H2O溶解度受温度影响较大进行降温结晶即可获得CaCl26H2O。注：趁热过滤，是由于温度较高时，CaCl26H2O溶解度较大，而不会析出，第一次过滤的晶体中便只含NaCl。18、ICl3遇水会产生大量的腐蚀性白色烟雾，有强烈的催泪作用。若生成物之一是HCl，则另一种产物是( B )A.HIO3B.HIO2C.HIOD.ICl解析:水解时，各元素化合价视为不变。HCl中Cl为-1价，则I为+3价。19、取一定量FeO和Fe2O3的混合物，在足量的CO气流中加热至充分反应，冷却，称得剩余固体比原混合物质量减轻1.20g，若将同量的该混合物与盐酸反应完全，至少需含氯化氢xmol的盐酸，则x为( )A.0.375molB.0.75molC.0.15molD.0.1mol解析：剩余固体比原混合物质量减轻部分为混合物中氧的质量，可求得O的物质的量为：1.2/16=0.075mol，根据化合价守恒，当同量的混合物与盐酸反应完全时，Fe的氧化物都各自转化为相应的Fe的氯化物，应满足：O2HClx=0.075mol2=0.15mol。20、将10%的Na2CO3溶液逐滴加入CaCl2和HCl的混合溶液中，加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如下图所示。下列说法正确的是( C )A.a点时溶液的pH大于c点时溶液的pHB.b点时，溶液中有2种盐C.x值为106.0D.原混合溶液中n(CaCl2)：n(HCl)=1：1解析：由图可知，先后发生以下反应：Na2CO3+2HC2NaCl+CO2+H2O，生成的CO2质量为2.2g，即0.05mol，a点时HCl恰好完全反应，溶液中溶质为NaCl和CaCl2，溶液呈中性；Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3，生成的CaCO3质量为5.0g，即0.05mol，b点时CaCl2恰好完全反应，溶液中溶质仅为NaCl，故B错。c点时，Na2CO3过量，溶液显碱性，故A错。C.由两个方程式计算得，b点时消耗的Na2CO3共为0.1mol，即10.6g，消耗的溶液质量为106.0g；D.由两个方程式分别计算可知n(CaCl2)：n(HCl)=1：2。21、常温下，铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，该氧化膜使内部的铝不再与氧气反应，Hg(NO3)2溶液可穿透致密的氧化铝薄膜，与铝反应生成汞，而汞的存在使铝形成的氧化膜疏松。用一张铝箔紧紧包裹在试管外壁(如下图)，将试管浸入Hg(NO3)2溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是( D )A.实验中发生了置换反应和化合反应B.铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物解析：A.实验中发生的反应为：试管外壁的铝箔与Hg(NO3)2反应：2Al+3Hg(NO3)22Al(NO3)3+3Hg；取出后置于空气中，由于汞的存在，铝易于和空气中的氧气反应，化合生成氧化铝，从疏松的铝箔表面生出“白毛”，同时反应放热，红墨水柱右端上升。22、硒酸钠(Na2SeO4)中各元素的质量分数为：Na-a，Se-b；硫酸钠中各元素的质量分数为：Na-c，S-d；用以上数据计算Se的相对原子质量时，还需要用到的数据是( B )A.Na元素的相对原子质量B.S元素的相对原子质量C.O元素的相对原子质量D.不需要其他数据解析：Na2SeO4中有：；Na2SO4中有：；两式相除，得：由Ar(S)即可求得Ar(Se)。23、已知红矾钾(K2Cr2O7)和红矾钠(Na2Cr2O7)的溶解度都随温度的升高而增大。根据溶解度差异，工业上用红矾钠、氯化钾制备红矾钾，反应原理为：Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl，实验室模拟制备红矾钾，合理的操作步骤是( B )A.称量、溶解、蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥B.称量、溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C.溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥D.溶解、蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥解析：由题所给方程式推测，是利用同等条件下，红矾钾溶解度相较于方程式中其它物质溶解度低析出而获得，应为冷却结晶获得。24、将胆矾与生石灰、水按质量比为1:0.56:100混合配成杀菌剂波尔多液，其成分的化学式可表示为CuSO4xCaSO4xCu(OH)2yCa(OH)2，当x=3时，y为( D )A.1B.3C.5D.7解析：胆矾与生石灰质量比为1:0.56时，Cu和Ca物质的量之比为1/250:0.56/56=2:5；根据其成分的化学式，则(1+x)/(x+y)=2:5，解得2y=3x+5。25、利用实验器材(规格和数量不限)，能完成相应实验的一项是( C )实验器材(省略夹持装置)相应实验A烧杯、玻璃棒、蒸发皿用结晶的方法提纯含NaCl杂质的KNO3B烧杯、玻璃棒、胶头滴管用稀盐酸除去氯化钠溶液中少量的碳酸钠C试管、玻璃棒、胶头滴管用硝酸银溶液和稀硝酸检验碳酸钠中是否含有氯化钠D烧杯、玻璃棒、胶头滴管用浓盐酸配制10%的稀盐酸解析：A.蒸发需酒精灯；B.缺少指示剂，无法判断何时碳酸钠恰好完全反应；D.缺量筒。26、某物质M是一种易溶于水的无色液体，向质量分数为a的M溶液中加入等体积的水，所得溶液中M的质量分数为0.6a，若相同条件下M 的密度为d1，水的密度为d2，下列分析正确的是( A )A.d1d2B.d1d2C.d1=d2D.无法确定解析：若d1d2，所得溶液中M的质量分数0.5a；若d1d2，则所得溶液中M的质量分数0.5a。已知：FeSO4、FeSO4nH2O加热时易被氧气氧化；FeSO4nH2OFeSO4+nH2O；碱石灰是生石灰和氢氧化钠的混合物，利用下图装置对FeSO4nH2O中结晶水的含量进行测定。称量C中的空硬质玻璃管的质量(82.112g)、装入晶体后C中的硬质玻璃管的质量(86.282g)和D的质量(78.368g)后，实验步骤如下：完成27-30题：27、下列分析正确的是( B )A.为加快产生CO2的速率，可将A中装置中盐酸浓度增大、石灰石磨成粉状B.步骤I的目的是排尽装置中的空气，防止FeSO4、FeSO4nH2O被氧化C.装置B中的浓硫酸可以换成浓氢氧化钠溶液D.装置B和装置D可以互换位置28、操作甲和操作丙分别是( C )A.操作甲：关闭K1 操作丙：熄灭酒精灯B.操作甲：熄灭酒精灯 操作丙：冷却到室温C.操作甲：熄灭酒精灯 操作丙：关闭K1D.操作甲：熄灭酒精灯 操作丙：烘干解析：熄灭酒精灯后，通CO2直至C冷却至室温，然后关闭K1。29、步骤称得此时C中硬质玻璃管的质量为84.432g，D的质量为80.474g，产品硫酸亚铁晶体(FeSO4nH2O)中n值是( A )A.6.734B.7.000C.4.698D.7.666解析：硫酸亚铁晶体的质量=86.282g-82.112g=4.17g；失水后的硫酸亚铁无水盐质量=84.432g-82.112g=2.32g，失去的结晶水质量=4.17g-2.32g=1.85g，2.32/1.85=152/18n，解得n6.734。30、若n值小于理论值，产生误差的可能原因是( D )A.加热时间过长，FeSO4进一步分解了B.原晶体中含有易挥发的物质C.装置D中的碱石灰失效了D.加热时间过短，结晶水未完全失去解析：由题29：2.32/1.85=152/18n，即=A.会使m(无水盐)偏大，则n偏大；B.将物质挥发引起的质量减小计入减少的结晶水中，同A，偏大。31、下列物质均为初中化学中常见的物质，其中A、B的组成元素相同；A、B、D、E、F都只由两种元素组成，且都含有氧元素，H为改良酸性土壤常用的物质，下图是它们之间的转化关系。以下分析错误的是( C )A.反应不需要加热B.H、I、J属于同一类物质C.反应中的“？”只能是氢前金属D.J可能是白色也可能是其他颜色的沉淀解析：A为H2O2，B为H2O，C为O2，D为MnO2，E为氧化铜或氧化镁等，F为CaO，H为Ca(OH)2，I为NaOH，G为MgCl2或CuCl2等，J为Mg(OH)2或Cu(OH)2等。32、向含n mol AgNO3和n mol Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如下图所示，下列说法错误的是( D )A.若取a点溶液，滴加稀盐酸，有白色沉淀生成B.c点时参加反应的Zn质量为97.5n克C.若取bc段固体，滴加稀盐酸，无气泡产生D.cd段溶液的质量比原溶液的质量减少76.5n克解析：a-b段发生的反应为：Zn + 2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag m(溶液)-1mol 2mol 216-65=151g0.5nmol nmol 75.5nga点溶液中，还有AgNO3，滴加稀盐酸，有白色沉淀生成。A正确。b-c段发生的反应为：Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu m(溶液)+1mol 1mol 65-64=1gnmol nmol ng该过程，生成铜，滴加稀盐酸，无气泡产生，C正确。c点时，参加反应的Zn为两个反应消耗的Zn之和，质量=1.5nmol65g/mol=97.5ng。B正确。c-d段，Zn过量，溶质为Zn(NO3)2，比原溶液的质量共减少75.5ng-ng=74.5ng，D错误。33、研究生石灰(CaO)露置于空气中变质的情况，设计实验如下：则下列结论错误的是( C )A.由气体B可确定粉末A中含有CaCO3，由沉淀的质量可确定其质量为w/4B.A中钙元素的质量与生石灰样品中钙元素的质量相等C.A中CaO的质量分数为0.500D.A中CaO的质量为0.58w解析：本题为2014年天原杯复赛附加题1改编而得。由沉淀质量可推知粉末A中CaCO3质量为w/4，假设原CaO有以下转变：W 生石灰1.2W 粉末A(增重0.2w)CaOCaCO3(w/4)(生成0.25w沉淀对应的CaO质量为0.14w，固体增重0.11w)CaOCa(OH)2(固体增重0.2w-0.11w=0.09w，对应CaO为0.09w/1856=0.28w)CaO CaO(w-0.14w-0.28w=0.58w)即：CaOCaCO30.14w 0.25wCaOCa(OH)20.28w 0.37wCaO CaO0.58w 0.58wA中CaO的质量分数应为0.58w/1.2w=0.483，C错。34、要完成以下各化学实验，往往先要进行的操作是：检查装置的气密性对于气体制取等实验润湿用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸等试纸检验某些气体取样、溶解用化学方法鉴别NaCl、Na2SO4等固体检验气体的纯度对于点燃可燃性气体正确的是( A )A.B.C.D.35、青霉素是一元有机酸，它的钠盐的1国际单位的质量为6.0010-7克，它的钾盐1国际单位的质量为6.2710-7克，(1国际单位的2种盐的物质的量相等)，则青霉素的相对分子质量为( C )A.371.6B.355.6C.333.6D.332.6解析：设青霉素化学式为HR，相对分子质量为M。其钠盐为NaR，钾盐为KR。(M-1+23)/(M-1+39)=6.0010-7/(6.2710-7)即可得M=333.6。二、多项选择题(共30分，每小题有1个或2个正确答案；只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给1分，选错一个该小题不得分)36、将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将bg(b大于a)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)可能正确的是( AB )解析：ba，且为同浓度盐酸，故生成气体量增多，反应物损失质量比之前多。粉末状，损失质量的速率加快。37、将汽车尾气中的NO2转化为无害的物质是重要的研究方向，若化合物G与NO2在一定条件下反应：NO2+G N2+H2O+nX(未配平)，将NO2转化为无害的N2。该反应中n是系数，也可以为0，而X须为空气的组成成分。则G可以是下列化合物中的( CD )A.CO2B.SO2C.NH3D.C2H6O38、对下列各组物质的鉴别分析错误的是( D )A.黑色粉末：FeO、Fe、CuO、C 只用一种试剂即可鉴别B.无色溶液：KOH、H2SO4、CuCl2、NaNO3 只用一种试剂即可鉴别C.无色溶液：Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl 不用其他试剂就可以鉴别D.无色溶液：Ba(OH)2、Na2CO3、BaCl2、HNO3 不用其他试剂就无法鉴别解析：D中和反应放热。（应为蓝色溶液。）39、下列仪器或装置能达到实验目的的是( AD )40、已知3SO2+2H2O+2HNO33H2SO4+2NO；欲检验CO2气体中是否含有SO2、HCl，进行如下实验：将气体通入HNO3酸化的AgNO3溶液中，产生白色沉淀a；滤去沉淀a，向滤液中加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀b。下列结论正确的是( CD )A.沉淀a为AgClB.沉淀b为BaCO3C.气体中一定含SO2D.不能确定是否含HCl解析：a可能是硫酸银。41、通过煅烧MnSO4H2O可制得MnxO4，下图是煅烧MnSO4H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。下列分析正确的是( AC )A.曲线中A段表示的物质是MnSO4B.曲线中A段表示的物质是MnO2C.MnxO4中x=3D.MnxO4中x=5解析：设结晶水合物有以下失水过程，为计算方便，将MnxO4写成MnOx/4，由图知该氧化物质量为45.80mg，由101.4mgMnSO4H2O可得MnSO4和MnO2质量：MnSO4H2OMnSO4MnO2 MnOx/4 169 151 87 55+4x 101.4 90.6 52.2 45.80解得：x=3。42、H2S与O2在点燃时反应，当O2足量时生成二氧化硫，O2不足时生成S，将100mol H2S和O2的混合气体，点燃完全反应后，在105时，气体变为80 mol(硫在105时仍为固体)。下列分析正确的是( BC )A.80mol气体是O2B.80mol气体中除水外还含有H2S或SO2C.混合气体中含H2S 40mol或80molD.80mol气体是SO2和O2混合气体解析：由题意知反应前后气体体积减少20ml，若只发生其中一个反应，则有如下计算：当O2不足时，2H2S + O2 2H2O(气态)+2S V- 2 1 2 1 40mol 20mol 40mol 20mol此时参与反应气体H2S为40mol，O2为20mol，共为60mol，反应物中剩余100-60=40mol气体为H2S，而生成物中40mol为H2O。这种情况下，H2S共为80mol。当O2足量时，2H2S+ 3O2 2H2O(气态) + 2SO2 V- 2 3 2 2 1 40mol 60mol 40mol 40mol 20mol此时参与反应气体恰好为100mol，剩余80mol气体，即为生成的40molH2O和40molSO2。这种情况下，H2S为40mol。43、测Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数x%。可用下列两种方法：取a克样品分别与过量稀盐酸充分反应(N