上海市初重点中学生化学竞赛天原杯复赛试题答卷及参考参考答案

1、2016 年上海市初中学生化学竞赛（第二十八届天原杯）复赛试题 （总分 120 分，时间 120 分钟） 相对原子质量：H-1Li-7C-12N-14O-16Fe-56 一、选择题（本题包括 16 个小题，共 40 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 个扣一半分数） 1、2015 年 10 月，因发现抗疟疾药青蒿素而首获诺贝尔自然科学类奖的中国本土科 学家是 2、化学用语书写正确的是 A、金钢石 B、汞蒸汽 C、氯化氨 D、瓷坩埚 3、已知 HCIO 与 H2SO3都是弱酸，两者可以发生反应：HCIO+H2SO3THCl+H 2SO4, 下列判

2、断合理的是 A、 该反应属于复分解反应 B、 该反应中 H2SO3作还原剂 C、 该反应说明某些酸具有一定的碱性 D、 反应后溶液 pH7 4、垃圾应分类收集，以下物质应放置于贴有“ ”标志垃圾筒内的是 A、废电池 B、旧报纸 C、空易拉罐 D、过期药品 5、在命名化学物质时，如果某元素的化合价不止一种，一般我们把其中比较稳定 而且常见的化合价作为标准，化合价比它高的加上前缀“高”，化合价比它低的加 上前缀“亚”，以此进行区分。据此，下列物质命名正确的是 A、BaMnO4：锰酸钡 B、NazFeQ:铁酸钠 C、Hg2Cl2:氯化汞 D、CaHP04:亚磷酸氢钙 6、 波尔多液是一种含铜杀菌剂，

3、制作波尔多液的主要原料除了水和硫酸铜外，还 需 A、纯碱 B、烧碱 C、硫磺 D、生石灰 7、 下列能制备氢气并能灌充小氢气球的实验装置是 &在设计探究实验时，往往保持所有条件均相同进行多次实验，其目的是 A、 增加数据数量，便于总结数据变化规律 B、 控制实验条件进行对比 C、消除试剂中所含杂质对实验结果的干扰 D、消除偶然的不确定因素带来的误差 9、已知酸碱中和反应放出的热量与消耗的酸、碱的物质的量成正比。将 30mL 某稀 硫酸与 30mL 某氢氧化钠溶液混合，恰好完全反应，溶液温度升高 ，保持两种溶 液浓度不变，体积均改为 90mL 进行中和，溶液温度升高 T2，若不计热量损失

4、，Ti 与 T2的关系是 A、 Ti = T2B、 Ti=3AT2C、3Ti = T2D、6T1= T2 10、某溶液的溶质可能是 K2SO4、KCl、Na2CO3、NaOH 中的一种或几种，某同学取 4 份此溶液样品，分别进行如下实验： 进行焰色测试，火焰呈黄色，透过蓝色钻玻璃可以看到火焰呈紫色 加入硝酸银，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀部分溶解，产生气体 加入足量氯化钡溶液，产生白色沉淀，该沉淀部分溶于稀硝酸且放出气体 加入足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，过滤后向滤液中加入硝酸银溶液，产生白 色沉淀 该同学最终确定该溶液中仅存在 K2SO4、KCI、Na2CO3三种溶质。请分析.该同学 只

5、需完成上述哪两个实验，即可得出此结论？ A、B、C、D、 11、意大利化学家阿伏伽德罗在化学上的重大贡献是建立分子学说，他提出：同温 同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。现有两个密闭容器，分别装有 等质量的甲、乙两种气体，若两容器内气体的温度和压强均相同，且甲的密度大于 乙的密度。下列说法正确的是 A、气体体积：甲 乙 B、原子数目：甲 乙 C、分子数目：甲 乙 12、现有质量分数为 0.15 的硝酸钾溶液 20g，质量分数为 0.40 的硝酸钾溶液 15g, 另外还有足够多的硝酸钾固体和水，要配制质量分数为 0.20 的硝酸钾溶液 30g。若 要尽量多使用现有的两种溶液，则 A、还

6、额外需要 1.5g 硝酸钾 B、还额外需要 2.5g 水 C、还额外需要 0.6g 硝酸钾和 3.4g 水 D、不需要额外的硝酸钾和水 13、已知物质 x 的溶解度随温度变化曲线如图所示 正确的是 A、 升高温度可以加快 X 的溶解速度 B、 含有 X 的混合溶液冷却后只析出 X 晶体，说 所有溶质中，X 的溶解度一定随温度变化最大 明该溶液 F 列判断 C、含有 X 的混合溶液恒温蒸发首先析出 X 晶体，说明在此温度下该溶液所有 溶质中， X 的溶解度一定最小 D、硝酸钾中含有少量 X （不与硝酸钾发生反应），可用冷却结晶法提纯 14、 已知 tC时，CuSO4的溶解度为 sg/100gf

7、0,将 sg 无水 CuSQ 粉末加到 CuS04 饱和溶液中，析出一定量的监色晶体，若要将该蓝色晶体溶解，则至少还应加入水 的质量为 A、（100+s）gB、（100-/25s）gC、100gD、（ 100+16/25s） g 15、 下列测定 Na2CO3与 NaOH 混合物中 NazCOs的质量分数实验方案中可行的是 A、 取一定质量混合物溶于水，加入足量稀盐酸，蒸发结晶后得到不含结晶水 的固体,测定该固体质量 B、 取一定质量混合物溶于水，加入足量稀硫酸，将逸出的气体用排水集气法 收集后,测得气体体积并换算为质量 C、 取一定质量混合物溶于水，加入足量氢氧化钡溶液，过滤、洗涤沉淀并低

8、温烘干,测定得到固体的质量 D、 取一定质量混合物溶于水，加入足量稀硫酸，将逸出的气体全部通入碱石 灰中,测定碱石灰的增重 16、 某只含铁、氧两种元素的样品 X，高温下与足量的 C0 充分反应，生成的气体 被足量氢氧化钡溶液吸收，测得沉淀的质量恰好为原样品 X 质量的两倍。如果 X 中 只含两种物质,则 X 中一定含有 A、 FeB、 FeOC、 Fe3O4D、 Fe2O3 二、填空题（本题包括 9 个小题,共 49 分） 17、 汽车给人类生活带来极大便利,但随着车辆的增多,给城市环境带来很大压力。 （1）常见汽车尾气中含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物 （以 NOx 为代表） 、二 氧化

9、碳等成分。其中不属于空气质量指数（AQI）监测对象的是碳氢化合物和的浓度。 此外, AQI 的监测对象还包括（任写一种）的浓度。 （2）汽车动力来源与其尾气排放有密切关系，下图对三种不同类型汽车 （以序号 1、 2、3 表示）尾气成分进行了比较。这三种汽车分别是以汽油（可以用 C8Hi8表示） 为燃料的汽车、以天然气为燃料的汽车和气电混合动力（燃气发动机与电动机共同 驱动）汽车。 可判断 1 号车是汽车， 3 号车是汽车。 （ 3）三元催化器是安装在汽车排气条统中最重要的机外净化装胃，它可将汽车尾气 排出的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等有害气体通过氧化还原作用转变为无害 的 后再排放。 18

10、. 二氧化氯（CI02）是高效、低毒的消毒剂，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广 泛。 已知 CIO2是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室以 NH4CI、盐酸、NaCI02 （亚氯 酸 钠）为原料制备 CIO2 的流程如下： （ 1）写出电解时发生反应的化学方程式： （2） 收集 CIO2应采用的方法是 _ 。 （3） CIO2的稳定性差，所以需要添加稳定剂保存，使用时加酸释放 CIO?。右图是两 种稳定剂加酸后释放 CIO2的浓度随时间的变化图，若将其用于水果保鲜，你认为效 果较好的稳定剂是，原因是。 19. 硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。一种有着良好应用前景的制备 硅的方法如

11、图所示： （1） 过程I中，焦炭作剂。 （2） 过程 II 中发生化学反应的类型是。 （3） 过程 III 对应的反应为：SiCl4+2Zn Si+2ZnCb。在不同温度下进行反应时，反 应物和生成物的状态也不相同： 反应温度 SiCl4状态 Zn 的状态 Si 的状态 ZnCl2的状态 400C 756C 气态 液态 固态 液态 756C 907C 气态 液态 固态 气态 907 C 1410C 气态 气态 固态 气态 实际制备过程中选择的温度范围是 907C1410C，从有利于工业生产角度分析这 样选择的理由有：、。 20. 古代西方人制备单质砷（As）有两种方法： 木炭粉和砒霜（AS2O

12、3）共热； 氧化钙与雄黄（AS4S4）共热，产物除砷外还有 CaS 和 CaSC4。 唐代孙思邈的太清丹经中曾记载 雄黄十两，末之，锡三两，铛中合熔，出之 其色似金”大意为，将雄黄磨成粉，和锡（Sn）起熔融，最后得到金色的物质（实 为 Sn&）。孙思邈利用这一反应成功制得了单质砷。 请写出并配平上述三种制备单质砷反应的化学方程式。 21. 下表中列出了一定压强和温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积， 气体种类 H2 CO2 O2 N2 Cl2 摩尔质量 1 /g mol 2 44 32 28 71 气体沸点/C -252 -78 -183 -196 -34 被吸附的体积 /m

13、L 4.5 97 35 11 494 （1）分析上表数据可知（选填编号）。 a. 气体分子所含原子个数越多，越易被吸附 b. 沸点越高的气体，越易被吸附 c .气体是化合物时，越易被吸附 d.气体的相对分子质量越大，越易被吸附 （2） 有人设计了如图实验，常温常压下，装 管与一根 J 型长玻璃管连接后倒置在汞槽中， 管中水银柱上升约 30cm;当用干冰冷却活性炭 柱可继续上升达 70cm 左右。请解释这一现 （3） 有人建议上述实验改用液氮冷却活性炭， 进一步上升至 90cm 左右。请评价此说法是否正确并说明原因 22自从爱迪生 1879 年发明电灯以来，在一百多年中经过人们的不断改进，最终形

14、 成了千家万户所使用的白炽灯。白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态而发光，家用 白炽灯结构如图所示。 （1）在组装灯泡时，需要从排气管处将玻璃壳内空气抽走，达到真空状态，这是为 了防止在高温下 _ 。 为确保效果，灯泡的芯柱上往往还涂有少量红 :磷，其目的 是： 廿头 筆推耳管 O （2）白炽灯在使用过程中，灯丝表面的钨在高温下会直接成为气体扩散，然后又在 玻璃壳内表面上沉积，使得玻璃壳黑化，灯丝变细以至于断裂。 从物质三态变化角度来看，上述过程中钨丝发生了 _ 象。 （3）科学家发现，在灯泡中封入少量碘后，可以发生碘钨循环，减缓了灯泡壁发黑 和灯丝变细过程，极大延长灯泡寿命。碘钨循环原理如下（已

15、知： T1VT2）： 有活性炭的试 可以看到玻璃 一端时，水银 象。 还能使水银柱 W（固态）+1 2（气态）WI 2（气态）；WI 2（气态） * W（固态）+丨2（气态） 简述碘钨循环延长灯泡寿命的原理。 23.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。随着能源问题的进一步突出，利用热化学 循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。利用太阳能进行热化学硫碘循环法分解 水的反应过程主要涉及如下三步反应： SO2+I2+2H2SH 2SO4+2HI :2HIT2+I2 2H2SO4T 2SO2+O2+2H2O (1) 反应中保持 I2过量，产物溶液分为两层：含低浓度 I2的硫酸层和高浓度 I2 的 HI

16、层。已知碘盐的溶解性与盐酸盐类似，鉴别两层溶液的化学方法是 ( 2)在上述循环过程中，可以看做水分解的催化剂的物质是 _。 ( 3)从理论上讲，使用热化学硫碘循环法， 1molH2O 能制氢气 _ mol。 ( 4)相比电解法，该热化学循环制氢的优点有 _(任写一 点)。 24工业上用 N2和 H2在 500C左右、200500 个大气压和催化剂条件下合成氨。 (1) 合成塔中 N2与 H2在催化剂表面发生反应，其过程可表示如下(Cat 表示催化 剂 ) ： 其中图表示 _ (填化学式)的解离过程。 首先发生的是和，然后依次发生 _ 、 _ 、 _ 、 _ 。 (2) 合成氨的原料气可以由焦炭

17、在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如 下： C(s)+H20(g) - CO(g)+H(g): 2C(s)+O2(g) - 2C0(g) C0(g)+H20(g) -H(g)+C02(g) 若每步反应都完全，将反应后的混合气除去 CO2和 H2O 后，剩余气体恰好为纯净的 N2和 H2，且两者的物质的量之比为 1:3。则起始气体中 H20 和空气的物质的量之比 应不少于 ： 1。(设空气中 02和 N2的物质的量之比为 1:4) （3）用不同原料生产氨气的经济指标如下表所示 甲烷 石脑油 重油 焦炭 投资（亿元） 5.6 6.5 8.0 能耗（X106千焦/吨氨） 2830 35.5

18、41.8 54.4 成本（元/吨氨） 257 390447 220280 500 从上表数据及自然资源来看，最具有发展前景原料的是 _ 。 25某些稀溶液的性质与浓度有关而和溶质性质无关。图反映的是稀溶液沸点与溶 质浓度的关系： 取 1.8g 葡萄糖（C6H12O6）溶于 0.1kg 蒸馏水中，完全溶解后再加热至沸腾。 （1） 该葡萄糖溶液开始沸腾的温度是 _ c （精确到 0.001）。 （2） 在图中绘制出从开始沸腾到维持溶液沸腾一段时间（未蒸干）过程中，溶液 温度的大致变化情况。 三、实验题（本题包括 3 个小题，共 21 分） 26某同学在进行铝与氯化铜溶液反应”实验时观察到反应一段时

19、间后，溶液温度升 高，有大量气泡逸出。经检验，生成的气体为氢气。 该同学先从理论上猜想产生上述现象的多种可能原因，再设计实验证实自己的 猜想。他取了四根洁净的铝丝分别与不同试剂反应，现象记录如下： 头验编号 试剂 氯化铜溶液 热水 硫酸铜溶液 饱和氯化钠热溶 液 溶液酸碱性 酸性 中性 酸性 中性 现象 气泡较多， 反应剧烈 只有在开始 时有少量气 泡 气泡较多， 但 比氯化铜溶液 少 气泡比热水稍 多，但比硫酸铜 溶液少 (1)请分析设置实验各是为了验证何种猜想？ 实验： 实验： _ 实验： _ ( 2)从上述实验现象可知，生成氢气的主要原因是 _ 。 27资料显示：在煤中加入适量石灰石粉可

20、使煤(含 S)燃烧时产生的 SO2转化成钙 盐，从而减少 SO2 排放，该方法被称为钙基固硫。某实验小组利用下列实验装置和 药品对其可行性进行了模拟探究。 已知：SO2与 CO2均为酸性氧化物，但 SO2有毒，能与品红作用使其褪色。 【实验一】取 S 粉与 CaC03粉末的混合物装入 A 中。连续通入过量 02，加热至 500C 左右，充分反应发现，B 中红色消失、C 中出现大量白色浑浊。 (1) _ 停止实验的正确操作是 _ 。_ (2) 取反应后 D 中溶液滴加过量盐酸，无 C02产生。C 中上层清液呈强酸性。由此 得知 C 中反应的化学方程式是 【实验二】取 S 粉与 CaC03粉末的混

21、合物装入 A 中。连续通入过量 02，并迅速加热 升温，控制在 1000C左右，充分反应发现，B 中红色消失，C 中出现白色浑浊。 (3) 取反应后 D 中溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡。反应结束后，将 A 中余 下固体溶于水中，取其上层清液，滴加 BaCl2溶液，立即有白色沉淀出现。由此得 知实验二过程中 A 中发生的反应有三个： S+O2SO2 : CaCQCaO+g f; _ 。 【实验三】取 CaS04粉末装入 A 中。连续通入过量 02，加热至 1200C左右，充分反 应， (1)请分析设置实验各是为了验证何种猜想？ 实验： B 中红色消失。 (4) _ 比较实验一、二、三可知，

22、如用该方法固硫，适宜的温度条件是 _ 。 28. 某兴趣小组用两支规格相同的注射器与一支具支试管对 “测定空气中氧气的含量 的实验装置进行了改进（如下图）： 具体实验步骤如下： 步骤一：装配仪器（但不加入药品），使注射器 1 中不留空气，注射器 II 中留有一 定体积空气，检查装置气密性。 步骤二：在具支试管中加入足量的试剂 X ，塞上橡胶塞，记录注射器 II 中气体体积 （记为 V1）。 步骤三：用酒精灯加热，使试剂 X 与氧气反应充分。 步骤四：停止加热，冷却至室温。将注射器 I 中的气体全部挤入具支试管，待注射 器 II 的活塞稳定后，读取并记录气体体积（记为 V2）。 步骤五：实验结束

23、后，清洗仪器。将具支试管装满水并塞上塞子，使注射器 I 和 II 中均无气体或液体残留。将试管中的水倒入量筒，测定体积（记为 V3）。 （1）步骤一中检查装置气密性的方法是： 2）步骤二中加入的试剂 X 可能是 _ （选填序号） 水银硫粉碳粉铜粉 3）步骤三中，为使试剂 X 与氧气反应充分，可以采取的操作是： 4）根据测定数据可以计算空气中氧气的体积分数为（用 V1、V2、V3 表示）： （5）若空气中氧气体积分数为 a,该实验要取得成功，对 Vi的大小有何要求？（用 含有 Vi、V2或V的代数式表示） _ 四、计算题（本题包括 2 个小题，共 10 分） 29. 自然界存在的碳酸盐类铜矿（如

24、孔雀石、石青等）的化学式可表示为： aCuCQ bCu（0H）2（a、b 均为正整数。且均不大于 2）。 （1） 已知孔雀石中 C 元素与 0 元素的质量比为 3:20，则其化学式为 _ 。 （2） 已知石青用足量盐酸溶解后，生成的 CuCl2与 C02的物质的量之比为 3:2，则 其化学式为 _ 。 （3） 某碳酸盐类铜矿样品加酸完全溶解后，产生 13.2gCO2。若将相同质量的矿样加 热使其完全分解，请对可能得到的 CuO 的质量进行估算。 30. 甲烷与氢气的燃料混合气在燃烧炉内完全燃烧后，炉气成分如下： N2 CO2 O2 H2O 物质的量分数 0.7110 0.0810 0.0225

25、 0.1710 若空气中 N2与 02的物质的量分数分别 0.79 和 0.21。计算: （1） 燃料混合气中甲烷与氢气的物质的量之比。 （2） 燃料混合气与空气的物质的量之比。 2016 年上海市初中学生化学竞赛（第二十八届天原杯） 复赛试题参考答案及评分标准 单选题每题 2 分：双选题每题 4 分 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答 B D B B A D A D A B C B A C A A 案 C D D C 未注明分值为每空 1 分；其他正确答案合理即可得分 17. （ 6 分） （1）二氧化碳：二氧化硫、PM2.5 （细颗粒物

26、）、PM10 （可吸入颗粒物）、03 （任写 1 种） （2） 气电混合动力：以汽油为燃料的 （3） CO2、N2、H2O （2 分，少一个扣 1 分） 18. （6 分）（1）NH4CI+2HCI-NCl3+3H2（2 分） （2） 向上排空气法 （3） 稳定剂 2:释放的 CIO2浓度稳定，保鲜时间长（2 分） 19. （ 4 分） （1） 还原 （2） 化合反应 （3） 温度高反应快；反应物均为气态，易混合接触，反应充分；产物中 Si 更易分离 （2 分，任写两种即可） 20. （ 6 分） 3C+2AS2O3 3CO2+4AS （2 分，写成 3C+AS2O3 3CO+2AS 也可）：

27、 4CaO+AwS4 J 3CaS+CaSQ+4As （2 分）：2Sn+As4S4 J-2SnS2+4As （2 分） 21. （6 分）（1） bd （2 分） （2） 活性炭吸附了玻璃管中的空气，使管内压强减少，导致水银柱上升；用干冰冷 却活性炭时，温度降低，活性炭的吸附能力增强，玻璃管中气体减少更多，水银柱 进一步上升。（2 分） （3） 不正确，常压下，汞柱最高只能达到 76cm（ 2 分） 22. （6 分） （1） 钨与氧气反应；消除残留的氧气（2 分） （2） 升华、凝华（1 分） （3） 灯泡壁处温度较低，气态的碘与沉积的钨反应生成气态碘化钨，减缓灯泡壁发 灯丝附近温度较高，碘化钨进行