2025年加拿大化学竞赛（CCC）模拟试题：基础化学与实验设计实战案例分析

2025年加拿大化学竞赛（CCC）模拟试题：基础化学与实验设计实战案例分析一、选择题（每题5分，共20分）1.下列哪种物质属于无机化合物？A.甲烷B.乙醇C.二氧化碳D.乙酸2.下列哪个反应属于放热反应？A.燃烧反应B.吸收反应C.中和反应D.酶催化反应3.在下列物质中，哪个物质的熔点最高？A.氯化钠B.氯化钾C.氯化钙D.氯化镁4.下列哪个物质的溶液呈碱性？A.氢氧化钠B.硫酸C.盐酸D.氢氧化铵5.下列哪个元素的电子云排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²？A.钠B.镁C.铝D.钙二、填空题（每题5分，共25分）6.碳的化学符号是__________，它在周期表中的位置是__________。7.氧化还原反应中，氧化剂失去电子，被氧化；还原剂得到电子，被__________。8.原子的电子层数等于其所在周期的序号，电子层数为3的原子在周期表中位于__________周期。9.在下列化合物中，属于酸性物质的是__________。10.在实验室中，下列哪个物质用于检验二氧化碳的存在？三、计算题（每题10分，共30分）11.已知：2H₂+O₂→2H₂O。请计算1mol氢气与0.5mol氧气反应时，生成水的物质的量是多少？12.计算下列化合物的相对分子质量：H₂SO₄。13.已知：NaCl的溶解度为36g/100g水。请计算在25℃下，100g水中最多可以溶解多少克NaCl？四、实验设计题（每题10分，共20分）14.设计一个实验方案，用于验证氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式：NaOH+HCl→NaCl+H₂O。要求：（1）列出实验步骤；（2）写出所需实验器材；（3）描述实验现象及如何观察和记录；（4）分析实验结果。15.设计一个实验方案，用于探究不同浓度的氢氧化钠溶液对酚酞指示剂的颜色变化。要求：（1）列出实验步骤；（2）写出所需实验器材；（3）描述实验现象及如何观察和记录；（4）分析实验结果。五、简答题（每题5分，共15分）16.解释下列概念：酸碱中和反应、氧化还原反应、同位素。17.举例说明什么是化学键，并简述化学键的形成过程。18.举例说明化学反应中能量变化的表现形式。六、应用题（每题10分，共20分）19.一块铜片的质量为50g，已知铜的密度为8.96g/cm³，请计算铜片的体积。20.已知：在25℃下，某溶液中氯化钠的溶解度为36g/100g水。如果向该溶液中再加入氯化钠，请分析其溶解情况，并解释原因。本次试卷答案如下：一、选择题1.C解析：二氧化碳（CO₂）是一种无机化合物，而甲烷（CH₄）、乙醇（C₂H₅OH）和乙酸（CH₃COOH）都是有机化合物。2.A解析：燃烧反应是一种放热反应，它释放出大量的热量。3.D解析：氯化镁（MgCl₂）的熔点最高，其次是氯化钙（CaCl₂）、氯化钾（KCl）和氯化钠（NaCl）。4.A解析：氢氧化钠（NaOH）是一种强碱，其溶液呈碱性。5.D解析：钙（Ca）的电子云排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²。二、填空题6.碳的化学符号是C，它在周期表中的位置是第四周期第IVA族。解析：碳的原子序数为6，位于周期表的第四周期，属于IVA族。7.氧化还原反应中，氧化剂失去电子，被氧化；还原剂得到电子，被还原。解析：氧化还原反应涉及电子的转移，氧化剂失去电子，还原剂得到电子。8.原子的电子层数等于其所在周期的序号，电子层数为3的原子在周期表中位于第三周期。解析：原子的电子层数与其所在周期相对应，电子层数为3意味着它位于第三周期。9.在下列化合物中，属于酸性物质的是H₂SO₄。解析：硫酸（H₂SO₄）是一种强酸，其水溶液呈酸性。10.在实验室中，下列哪个物质用于检验二氧化碳的存在？澄清石灰水。解析：二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使溶液变浑浊，从而检验二氧化碳的存在。三、计算题11.1mol氢气与0.5mol氧气反应时，生成水的物质的量是1mol。解析：根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，1mol氢气需要0.5mol氧气完全反应，生成1mol水。12.H₂SO₄的相对分子质量为98。解析：H₂SO₄的相对分子质量计算为：2×1+32+4×16=98。13.在25℃下，100g水中最多可以溶解36gNaCl。解析：根据NaCl的溶解度，100g水中最多可以溶解36gNaCl，达到饱和状态。四、实验设计题14.实验方案：（1）将氢氧化钠溶液加入试管中，加入几滴酚酞指示剂，观察溶液颜色变化；（2）逐滴加入盐酸，观察溶液颜色变化；（3）继续加入盐酸，直到溶液颜色变为无色；（4）记录实验现象。实验器材：试管、氢氧化钠溶液、盐酸、酚酞指示剂、滴管。解析：通过观察酚酞指示剂的颜色变化，可以验证氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式。15.实验方案：（1）分别配置不同浓度的氢氧化钠溶液；（2）向每个溶液中滴加酚酞指示剂，观察颜色变化；（3）记录不同浓度溶液的颜色变化；（4）分析实验结果。实验器材：试管、不同浓度的氢氧化钠溶液、酚酞指示剂、滴管。解析：通过观察酚酞指示剂在不同浓度氢氧化钠溶液中的颜色变化，可以探究氢氧化钠溶液的酸碱性。五、简答题16.酸碱中和反应：酸与碱反应生成盐和水的化学反应。氧化还原反应：涉及电子转移的化学反应。同位素：具有相同原子序数但质量数不同的原子。解析：解释了三个基本概念的定义。17.化学键：原子间通过共享或转移电子形成的连接。化学键的形成过程：通过原子间的电子互相作用，形成稳定结构。解析：解释了化学键的概念及其形成过程。18.化学反应中能量变化的表现形式：放热、吸热、光能、电能等。解析：列举了化学反应中能量变化的一些表现形式。六、应用题19.铜片的体积为5.56cm³。解析：根据密度公式ρ=m/V，V