2018年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷及答案

1、2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷 （考试时间：2 小时；满分：150 分） 考生须知： 1 全卷分试题卷和答题卷两部分。 试题共有五大题， 29 小题。 满分 150 分， 考试时间 120min。 2本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答 题卷上写清楚学校、姓名、准考证号。 H 1 Li 7 Na 23 K 39 Rb 85.5 Be 9 Mg 24 CaScTi 40 Sr 88 VCr 52 96 Mn 55 Tc 98 Fe 56 Ru Co 59 Rh Ni 59 Pd Cu 64 Ag Zn 65 Cd 454851

2、899193 相对原子质量 B 10 Al 27 Ga 70 In C 12 Si 28 Ge 73 Sn N 14 P 31 As 75 Sb O 16 S 32 Se 79 Te F 19 Cl 35. 5 Br 80 I 127 He 4 Ne 20 Ar 40 Kr 84 Xe 131 YZrNbMo 101103106108112115119122128 第卷（选择题，共 78 分） 一、选择题（本题包括 10 个小题，每小题 3 分，共 30 分；每小题只有一个选项符合题意。 ） 1对中国古代著作涉及化学的叙述，下列说法错误的是 A 抱朴子中“曾青涂铁，铁赤色如铜”，“曾青”是可溶

3、性铜盐 B 天工开物中有 “至于矾现五色之形，硫为群石之将，皆变化于烈火 ”，其中的矾指的是金 属硫化物 C 本草纲目中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱是 K2CO3 D 中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物， 其化学式为 BaCuSi4O10， 可改写成 BaOCuO4SiO2 2下列有关化学用语的表达中，正确的是 A二氧化硅的分子式：SiO2B次氯酸的电子式：H Cl O C质子数为 6，中子数为 8 的核素：14 6C D水分子的比例模型： 3中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH（一种固体催化剂）合成 NH3的原理示意图如右。下列说法不正确的是

4、A此过程属于氮的固定 B反应物的总能量高于生成物的总能量 C氧化剂与还原剂的物质的量之比为13 D原料气 N2可通过分离液态空气获得 4 下列物质中属于纯净物的是： 由同种元素组成的物质 具有固定熔沸点的物质由相同种 类和相同数目的原子组成的分子 只有一种元素的阳离子和另一种元素的阴离子组成的物 质 在氧气中燃烧只生成二氧化碳的物质 只含有一种分子的物质 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 1 页（共 8 页） ABCD 5下列说法正确的是 A工业冶炼铁、制玻璃、从海水中提取镁或制水泥均用到CaCO3 B澄清石灰水、BaCl2溶液或 Ba(NO3)2溶液均不可鉴别 S

5、O2与 CO2 C向铜与浓硫酸反应后的混合液中加水，判断有无铜离子生成 D工业上用氯气和石灰水制备漂白粉 6你认为下列数据可信的是 ApH 试纸测得新制氯水的 pH 是 3B某常见气体的密度为1.8g/cm3 C某澄清石灰水的浓度是2.0mol/LD某元素的原子半径是0.160nm 7反应 A+BC 分两步进行：A+BX，XC，反应过程中能量变化如图所示，E1表示 反应 A+BX 的活化能。下列有关叙述不正确的是 A反应 A+BX 的 H 0 B反应 A+BC 的 H = E1-E2 CE2表示反应 CX 的活化能 DX 是反应 A+BC 的中间产物 8用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验

6、目的的是 A装置可用来除去生石灰中混有的碳酸钙B装置制取并吸收HCl C装置比较碳酸钠与碳酸氢钠的稳定性D装置合成氨并检验氨的生成 9下列离子方程式的书写正确的是 2- ACa(HCO3)2溶液与少量 NaOH 溶液反应：2HCO3Ca22OH =CaCO3CO 3 2H2O B0.1 molL 1NaHSO 3 溶液与 0.2 molL 1NaClO 溶液等体积混合： HSO3ClO =SO4Cl H C1 mol/LNaAlO2溶液与 2.5 mol/LHCl 溶液等体积混合： 2AlO25H =Al3Al(OH)3H2O DFe2O3与 HI 溶液反应：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H

7、2O 10元素周期律揭示元素间的递变规律，既有相似性又有递变性，下列递变规律正确的是 A第二周期元素氢化物稳定性的顺序是：HFH2O，所以第三周期元素氢化物稳定性的顺 序也是：HClH2S BIVA 族元素氢化物熔点顺序是：SiH4CH4，所以 VA 族元素氢化物熔点顺序也是：PH3 NH3 CA 族元素的非金属性是：FCl，所以A 族元素氢化物的酸性也是：HFHCl D镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制备铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制备镁 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 2 页（共 8 页） 2- 二、选择题（本题包括 12 个小题，每小题 4 分，共 4

8、8 分；每小题有一个或二个选项符合题意； 若有二个选项符合题意，只选一个正确选项，得2 分，多选或选错该小题得0 分。 ） 11向 Fe 和 Al2O3的混合物中加入足量稀硫酸将其溶解，室温下向所得溶液中加入指定物质充 分反应，下列对反应后的溶液中主要存在的离子判断正确的是 A通入过量 Cl2：Cl 、SO42、Fe3+、Al3+、H+ B加入过量 NaOH 溶液：SO42、Na+、AlO2、OH C加入过量氨水：NH4+、SO42、Na+、AlO2 D加入过量 NaNO3溶液：NO3、SO42、Fe2+、Al3+ 12设 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的有几种 1molNaHSO

9、4晶体中，含阳离子数目为2NA 25 时，100mL 01mol/LCH3COOH 溶液中 H+的数目为 0.01NA 标准状况下，5.6 L SO3中含有的分子数为 0.25NA 1 mol Na2O2与水完全反应时转移电子数为2NA 46 g NO2和 N2O4的混合气体中含有的原子数为3NA 常温下，60g SiO2分子中含有 Si-O 共价键的数目为 4NA 常温下，16.8g 铁粉与足量的浓硝酸反应转移电子数为0.9NA 常温下，10g 质量分数为 46%的酒精含有的氢原子数为1.2NA A1 种B2 种C3 种D4 种 13下列说法正确的是 A氯化氢溶于只有化学键的断裂，没有化学键

10、的形成，属于物理变化 218 13B16 8 O、 8 O、 1H 、 1 H、 1H 五种核素可组成 12 种水分子 C原子核外在离核较远区域的电子易失去，其原因是这些电子能量较低 D 用“撕裂”的方法可从石墨材料中剥离出单层碳原子面材料 （石墨烯） ， 用这种方法从 C60、 金刚石等碳单质中获得“只有一层碳原子厚的碳薄片”也将成为研究方向 14关于下列各图的叙述，正确的是 A图 1 表示向含 l mol HCl 和 l mol MgSO4的混合溶液中加入 1 molL Ba(OH)2溶液，产 生沉淀的物质的量(n)与加入 Ba(OH)2溶液体积(V)间的关系 B图 2 表示乙酸溶液中滴加

11、氨水至过量的过程中溶液导电性的变化 C在体积相同的两个密闭容器中，分别充入等质量的O2和 X 气体，由图 3 可确定 X 可能 是 SO2 D图 4 表示氢硫酸中逐渐通入SO2气体至过量的过程中溶液pH 的变化 15如图所示，杠杆 AB 两端分别持有体积相同、 质量相等的空心铜球和空 心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴 入较浓的硫酸铜溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的 是（实验过程中不考虑两球的浮力变化） 1 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 3 页（共 8 页） A当杠杆为绝缘体时，A 端高、B 端低；为导体时，A 端低、B

12、端高 B当杠杆为绝缘体时，A 端低、B 端高；为导体时，A 端高 B 端低 C当杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端高 B 端低 D当杠杆为导体时，若将CuSO4溶液换成 Fe2(SO4)3溶液，则 A 端低，B 端高 16已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液时，生成 沉淀的物质的量 y 与加入 Ba(OH)2的物质的量 x 的关系。下列有关 叙述正确的是 Aab 时沉淀的物质的量：Al(OH)3比 BaSO4多 Bcd 时溶液中离子的物质的量：AlO2比 Ba2+多 Cad 时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于 Al(OH)3 Dde

13、 时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于 OH 17X、Y、Z、W 为短周期元素，原子半径 XYZW，X、Y、Z 处于同一周期，Z、W 处于 同一主族，X，Y、Z，最外层电子数之和为l0，下列说法不正确的是 AY 的最高价氧化物对应的水化物一定是碱 B稳定性：W 的氢化物Z 的氢化物，沸点：W 的简单氢化物Z 的简单氢化物 CW、Z 的单质可能均可用于消毒 DX、Y 的氧化物晶体类型一定相同 18已知 A、B、C、D 之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是 A若 D 为氢气，则 A、B 可能都是化合物 B若 A、D 为化合物，B 为水，则 C 一定是气体单质 C若 A、B、C、D 均为化合

14、物，该反应一定属于复分解反应 D若 A、D 为单质，且 D 为太阳能电池板材料，则C 可能遇氨产生白烟 19化学上用“示踪原子法”来判断反应的历程，下列用“示踪原子法”表示的化学方程式正确的是 A过氧化氢跟酸性高锰酸钾溶液反应： 5H218O2+2KMnO4+3H2SO4=518O2+K2SO4+2MnSO4+8H2O B铝粉跟 NaOH 的 D2O 溶液反应：2Al+2OH +6D2O=2AlO2+2HOD+2D2O+3D2 C氯酸钾跟浓盐酸混合：K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2+3H2O DH218O 中投入过氧化钠：2H218O2Na2O2=4Na 4OH 18O2 20分

15、析硫铁矿中 FeS2的含量(不考虑杂质的反应，所加试剂均足量)，某研究性小组设计了如下 四种实验方案，不正确的是 A . .FeS 2 酸性 氧化 溶液 BaCl 2 过滤 沉淀 洗涤干燥 称重 B. .FeS 2 酸性 氧化 溶液 Ba(OH) 2 过滤 沉淀 洗涤灼烧 称重 C. .FeS 2 D . .FeS 2 酸性 氧化 酸性 氧化 溶液 溶液 NaOH 过滤 Fe 过滤 沉淀 溶液 洗涤灼烧 称重 用标准KMnO 4溶液滴定 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 4 页（共 8 页） 21某固体混合物可能含Al、(NH4)2SO4、MgCl2、A1Cl3、F

16、eCl2、NaCl 中的一种或几种，现对 该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图（气体体积已换算成标况下体积） ： 11. .2L气体 28. .1g固体 过量浓NaOH溶液 碱石灰 体积不变 浓硫酸 6. .72L气体 白色沉淀5. .80g 久置 无色溶液 无明显变化 白色 V2mL 2mol/L盐酸 沉淀 沉淀 溶解 V1mL 2mol/L盐酸 下列说法不正确的是 A混合物中不存在 FeCl2、NaCl B该实验整个过程共涉及7 个化学反应，只有1 个是氧化还原反应 C混合物一定含有 Al、(NH4)2SO4和 MgCl2三种物质，无法判断混合物中是否含有AlCl3 D实验与消耗的盐

17、酸体积V1+V2400mL 22某强酸性溶液 X 中还可能含有 Fe2+、A13+、NH4+、AlO2、CO32、SO42、SiO32、Cl 、 H2SO3中的若干种，现取 X 溶液进行连续实验，实验过程及产物如下： 下列说法正确的是 A气体 A 一定是 NO，沉淀 C 一定是 BaSO4，沉淀 G 一定是 Al(OH)3 B原溶液肯定不存在 Fe2+、AlO2、CO32、SiO32 C肯定存在 Fe2+、Al3+、NH4+、SO42 D不能确定原溶液中是否含有Cl 、SO42、Al3+ 第卷（非选择题，共72 分） 三、简答题（包括 3 小题，共 37 分） 23 （12 分）有A、B、C、

18、D、E、F、G 七种短周期主族元素，原子序数依次增大。A 元素的正 负化合价的代数和为 0。E 元素的单质是常见的半导体材料。B、C、D、F 在周期表中的相 对位置如右图所示，它们的原子序数之和为37。 BCD 请回答： F （1）B 元素在周期表中的位置为。 （2）写出能证明 G 比 F 非金属性强的一个离子方程式。 （3）D2离子存在于人体中，能使人过早衰老，但在催化剂存在下很快转化为A2D2、D2等物 质，该转化过程可用离子方程式表示为： +H2O =+。 （4）D、E 形成的常见化合物甲溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水。经分析该酸由 3 种元素组成，其中氟元素的质量分数为 79.1

19、7%。请写出甲溶于氢氟酸的离子反应方程 式。 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 5 页（共 8 页） （5）F 和 G 形成的的一种化合物乙，分子中所有原子均为8 电子稳定结构，乙与水反应产 生能使品红褪色的气体，溶液变浑浊。乙的电子式为，乙与水反应的化学方程 式为。 24 （10 分）“ 低碳经济已引起世界各国的髙度重视，如何降低大气中CO2的含量和有效地开发 利用 CO2，正成为科学家研究的重要课题。 （1）工业上可利用 CO2生产甲烷燃料，反应方程式如下： CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，已知： 共价键 键能 kJmol 1 C=O 7

20、50 H-H 436 C-H 413 O-H 463 上述反应的 H=kJ/mol。 用甲烷可以设计成燃料电池。该电池一般由惰性电极、甲烷、空气、质子交换膜构 成，则负极的电极反应式为。 已知 25、1.01105Pa，1.6g 甲烷完全燃烧生成液态水，放出 89kJ 热量，则甲烷完 全燃烧的热化学方程式为。 （2）用 CO2置换甲烷水合物中的甲烷。 己知：CO2(g)+nH2O(l)CO2(H2O)n(s) H =57.98 kJmol 1 CH4(g)+nH2O(l)CH4(H2O)n(s) H = +54.49 kJmol 1 则反应 CO2（g）+CH4(H2O)n(s)CO2(H2O

21、)n(s)+CH4(g)的 H =kJmol 1。 （3）工业上用饱和Na2CO3溶液捕获 CO2，从而减少其过度排放，工业上用如下图装置将上 述反应生成的 NaHCO3转化成 NaOH 和 CO2，阳极区为 Na2SO4溶液。 请写出阳极区的电极反应方程式。 25（15 分）I、多晶硅是太阳能光伏产业的重要原料。 （1） 由石英砂可制取粗硅， 其相关反应的化学方程 式如下： SiO2(s)+C(s)=SiO(s)+CO(g) 2SiO(g)=SiO2(s)+Si(s) 反应能不能说明碳的非金属性强于 硅？，原因是。 （2）沉积在太阳能电池板表面的蓝色物质称为减反膜。减反膜中所含物质M 通常用

22、甲硅烷 （SiH4）与氨气在等离子体中反应，M 的摩尔质量为 140 gmol 1，其中硅元素的质量 分数为 60%。写出 M 的化学式。 （3）将甲硅烷气体通入 AgNO3溶液中，充分反应后过滤，将滤液分成两份，一份滴加稀盐 酸，无白色沉淀；另一份滴加 Na2CO3溶液有气泡放出。写出甲硅烷气体与 AgNO3溶 液反应的离子方程式。 II、某矿物甲由常见的三种元素组成，有如下变化。请回答下列问题： 气体单质2. .24L(标准状况) 特殊细菌 矿物甲 Fe 反应液 36. .8g 过量稀H2SO4/O2 隔绝空气 混合气体 红棕色固体48g 溶液 盐乙 红色固体单质12. .8g 2018

23、年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 6 页（共 8 页） （1）甲的化学式：。 （2）盐乙在隔绝空气下高温煅烧产生两种组成相同的气体，则其化学方程式：，有 人认为可能还有另外一种气体，则该气体可能为。 （3）写出矿物甲与过量稀硫酸/O2反应的离子方程式：。 四、实验题（2 小题，共 23 分） 26 （11 分）亚硝酰氯(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂，其沸点为-5.5，易与水反应。某学 习小组利用 NO 与 Cl2反应制备 ClNO，装置如下图所示。已知：HNO2既有氧化性又有还原 性；AgNO2微于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。 请回答：

24、（1）仪器 a 的名称为，装置 C 中长颈漏斗的作用是。 （2）实验开始时，先打开K1、K2，关闭K3，再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，当观察 到 C 中时关闭 K1、K2。向装置 D 三颈瓶中通入干燥纯净Cl2，当瓶中充满黄绿 色气体时，再打开 K1、K3，制备 ClNO。 （3）装置 D 中干燥管的作用是。 （4）实验过程中，若学习小组同学用酒精灯大火加热制取 NO，对本实验造成的不利影响 是、。 （5）ClNO 与 H2O 反应生成 HNO2和 HCl。要验证 ClNO 与 H2O 反应后的溶液中存在 Cl 和 HNO2，合理的操作步骤及正确的顺序是(填序号)。 a向烧杯中滴加过量 K

25、I 淀粉溶液，溶液变蓝色 b取 1.0 mL 三颈瓶中产品于烧杯中，加入 10.0mL H2O 充分反应 c向烧杯中滴加性 KMnO4溶液，溶液紫色褪去 d向烧杯中滴加足量 AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸，搅拌，仍有白色沉淀 27 （12 分）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料，已知MnCO3难溶于水、乙醇，溶 于无机酸，潮湿时易被空气氧化，100开始分解。利用软锰矿（主要成分为 MnO2，还含 有少量中含有铁、铝、硅、镁、钙的氧化物等）生产碳酸锰（ MnCO3）的工艺流程如下图 所示： MnO 2 NH 4F 滤液3 滤渣3 碳酸氢铵 沉锰 碳酸锰 过滤、洗涤 干燥 产

26、品 N2 SO 2 过滤 滤液1 滤渣1 调节pH56 过滤 滤液2 过滤 滤渣2软锰矿浆 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷第 7 页（共 8 页） 已知生成氢氧化物的 pH： 物质 开始沉淀 pH 完全沉淀 pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.5 9.5 Mn(OH)2 8.8 10.8 Al(OH)3 4.1 5.4 Mg(OH)2 10.4 12.4 请回答： （1）锰尘浆中通入 N2的作用：。 （2）滤渣 3 的主要成分（填化学式） 。 （3）“沉锰”反应的离子方程式为。 “沉锰”时，温度需控制温度在50左右的原因是。 （4）为洗涤 Mn

27、CO3产品，可作洗涤剂的是。 A稀盐酸B冷水C水乙醇D乙醇 （5）为测定产品 MnCO3的质量分数 操作 I：称取02500g 产品于锥形瓶中加酸溶解，再加一定质量的 NH4NO3溶液，一定条件 下生成 Mn3+和 NO2；生成的 NO2又可与溶液中的 NH4+反应生成 N2。 操作 II：以 N-苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用01000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定 Mn3+，消耗 20.00mL。已知涉及反应的离子方程式为Mn3+Fe2+=Mn2+Fe3+。产品中 MnCO3的质量分数为。 五、计算题（包括 2 小题，共 12 分） 28 （6 分）硫化钠是用于皮革鞣制

28、的重要化学试剂，可用无水芒硝（Na2SO4）与炭粉在高温下 反应而制得，反应式： Na2SO4+ 4C 高温 Na2S+4CO Na2SO4+4CO 高温 Na2S+4CO2。 （1）现要制取 Na2S 7.80 g，若生产过程中无水芒硝（Na2SO4）的利用率为 90%，则理论上 需要无水芒硝（Na2SO4）g（精确到 0.01） 。 （2）若在反应中生成的Na2S 物质的量为 1 mol，则消耗的碳单质的物质的量n 的范围是 。 （3）若在上述反应中消耗的碳单质为1 mol，生成Na2S 的物质的量为 y mol，生成的CO 和 CO2的物质的量之比为 x，则 y 与 x 的关系式为 y=

29、。 29 （6 分）取一定量的Fe、Cu 的混合物粉末，平均分成五等份，分别向每一份中加入一定量的 稀硝酸， 实验中收集到的 NO 气体(惟一还原产物)的体积及所得剩余物的质量记录如下(所有 体积均在标准状况下测定)： 12345实验序号 100 mL200 mL300 mL400 mL500 mL硝酸溶液体积 17.2 g8 g0 g0 g0 g剩余固体的质量 2.24 L4.48 L6.72 L7.84 L7.84 L气体体积 （1）第 1 次实验后剩余固体为。 （2）该实验中所用稀硝酸的物质的量浓度为。 （3）实验中每次所取混合物中铜的质量为。 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”

30、高一化学竞赛试卷第 8 页（共 8 页） 2018 年温州市第八届“小科学家摇篮杯”高一化学竞赛试卷参 考答案 一、选择题（本题包括 10 个小题，每小题 3 分，共 30 分；每小题只有一个选项符合题意。 ） 题号 答案 1 B 2 C 3 B 4 D 5 A 6 D 7 B 8 C 9 C 10 A 二、选择题（本题包括 12 个小题，每小题 4 分，共 48 分；每小题有一个或二个选项符合题意； 若有二个选项符合题意，只选一个正确选项，得2 分，多选或选错该小题得0 分。 ） 题号 答案 11 AB 12 C 13 B 14 AB 15 AD 16 BD 17 AD 18 AD 19 AB 20 D 21 CD 22 BD 第卷（非选择题，共72 分） 三、简答题（包括 3 小题，共 37 分） 23.（12 分，每空格 2）（1）第二周期 第 IVA 族（2 分） （2）Cl2+H2S=2H+2Cl-+S(或 Cl2+S2-=2Cl +S) （2 分） （3）2O22H2O 催化剂 H2O2+O2+2OH（2 分） （4）S