1997-2005天原杯全国初中化学竞赛试题及答案

2005年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛复赛试题
可能用到的相对原子质量：H—l、C—12、N一14、O—16、Na一23、Mg一24、S一32、C1—35.5、K一39、Ca一40、Cu一64、I一127。
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。若有两个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分。)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案
1．下列说法中，你认为不科学的是 ( )
A．食用含碘食盐可预防甲状腺肿大
B．使用含氟牙膏可预防龋齿
C．绿色食品是指不含任何化学物质的食品
D．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的高性能通讯材料
2．化学“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动，下列实验中利用家庭日常生活用品能够进行的实验是 ( )
①检验纯碱中含有CO32- ②除去热水瓶内壁上的水垢
③检验鸡蛋壳能溶于醋酸 ④检验自来水中含有Cl-
A．①②④ B．①③④ C．①②③ D．①②③④
3．氢气是未来的绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术，其中水分解可以用化学方程式表示为：2H2O2H2↑+O2↑
下列有关说法不正确的是 ( )
A．TiO2在反应中作氧化剂 B．水分解不产生污染物
C．TiO2在反应中作催化剂 D．该技术将太阳能转化为化学能
4．地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是 ( )
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能将海水蒸馏淡化
C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水
D．选择一种特殊的膜在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中较大的溶质微粒通不过，从而使溶剂水与溶质分离
5．下表是某城市空气质量某日公布的内容：
项 目 空气污染指数 空气质量级别 空气质量
总悬浮颗粒 52 II 良
二氧化硫 7
二氧化氮 24
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是 ( )
A．用柴油作燃料 B．焚烧垃圾 C．汽车排放的尾气 D．用天然气作燃料
6．英国泰晤士河曾是世界上最脏臭的河流之一。由于执行了严格的污水排放制度、重建了水道体系和用专门船只向河水里输送某种气体等措施，河水水质己得到显著的改善。这里的“某种气体”是指 ( )
A． 氢气 B． 氯气 C． 氧气 D． 二氧化碳
7．十九世纪初，法国科学家库图瓦正在家中做实验，一只猫把盛装海藻灰溶液和硫酸溶液的瓶子都碰翻了，他看到了一个奇异的现象：打翻在地的混合液里产生了一种紫色蒸气，气味十分难闻、呛鼻，而且紫色蒸气遇冷物体后变为紫黑色闪着金属光泽的晶体。库图瓦又做了许多实验，终于弄明白这种气体是一种新发现的元素，这种元素是 ( )
A． 碘 B． 碳 C． 铜 D． 汞
8．2004年4月22日是第35个“世界地球日”，其主题是“善待地球——科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是 ( )
A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟利昂
D．节约液卜谨能源，提高能源利用率
9．在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各弊塌物质的质量如下表：
物 质 X Y Z Q
反应前质量/g 2 2 84 5
反应后质量/g 待测 24 0 14
试判断该密闭容器中发生的反应属于 ( )
A．化合反应 B．置换反应 C．闹基分解反应 D．复分解反应
10．某城市有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列6种离子中的3种(两厂不含相同离子)：Ag+、Ba2+、Na+、C1-、SO42-、NO3-。若两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便会变成无色澄清只含硝酸钠而排放，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是 ( )
A．SO42-和NO3-可能来自同一工厂 B．Cl-和NO3-一定不在同一工厂
C．Ag+和Na+可能在同一工厂 D．Na+和NO3-来自同一工厂
11．表中列出几种物质的熔点，据此判断以下说法正确的是 ( )
物质名称 汞 金 铜 铁 钨 氧
熔点／℃ -38.8 1064 1083 1 535 341 0 -21 8
A．铜球掉入铁水中不会熔化 B．在-200℃时，氧是液态
C．水银温度计可测量 - 40℃的温度 D．用钨制成的灯丝不易熔化
12．如下图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合可能是下列的
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳 B．硫酸、氮气
C．酒精、氧气 D．水、一氧化碳
13．2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出火星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS，羰音tang)的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是 ( )
A．硫化羰是酸性氧化物
B．相同条件下，硫化羰的密度比空气大
C．硫化羰可用作灭火剂 D．硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2和SO2
14．镁在空气中燃烧时，发生如下两个反应：3Mg+N2=Mg3N2 2Mg+O2=2MgO
则24 g镁在空气中燃烧可得产物的质量为 ( )
A．等于33.3 g B．等于40 g C．33.3 g～40 g D．小于33.3 g或大于40 g
15．原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+l，原子核内质子数是2n2－1。下列有关X的说法中不正确的是( )
A．X能形成化学式为X(OH)3的碱 B．X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D．X能与某些金属元素形成化合物
二、填空题： (本题包括7个小题，共38分)
纯牛奶
配料：鲜牛奶
保质期：8个月
净含量：250mL／盒
营养成分(每100 mL内含)：
钙≥0.1l g
脂肪≥3.3 g
蛋白质≥2.9 g
16．(4分)人体中的钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙晶体(Ca5(PO4)3(OH))形式存在，其相对分子质量为502。牛奶含钙丰富又易被吸收，且牛奶中钙和磷比例合适，是健骨的理想食品。右图是某乳业公司纯牛奶包装标签的部分说明。请仔细阅读后回答下列问题：
(1)羟基磷酸钙中钙元素的质量分数_______(保留到0.1％)。
(2)若成人每天至少需要0.6 g钙，且这些钙有90％来自牛奶，则一个人每天要喝_________盒这种牛奶。
17．(3分)用2份95％的酒精溶液和l份水混合，再浸入手帕一块。取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损。请解释手帕完好无损的原因：
_________________________________________________________________________
18．(5分)为纪念人类成功攀登珠穆朗玛峰50周年，中国登山协会业余登山队于2003年5月21日登顶成功。登山队必备的物质之一是氧气瓶，其作用是____________________；氧气与体内的葡萄糖(C6H12O6)发生反应，提供人体所需的能量，写出该反应的化学方程式_______________________；燃料燃烧也需要氧气，这是利用氧气_____________的性质。
19．(3分)某气体可能由一种或多种常见的气体组成，经测定其中只含有碳、氧两种元素，碳、氧元素的质量比为1：2，请写出该气体各种可能的组成情况：_____________________________________________________________________ 。 (只要求写出每种可能情况下气体所含的物质的化学式，不必写出每种组分的比例关系)
20．(9分)用木炭还原CuO的实验进行一段时间后，停止加热，试管中仍然有黑色国体。为确定反应后黑色固体的成分，请你提出确定黑色固体的所有可能猜想，并设计简单、易行的实验方案，证明你的猜想。
猜想黑色固体是 实验操作 现象
(1)
(2)
(3)
21．(8分)若从H2SO4、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、NaNO3、Cu(NO3)2、HNO3 七种溶液中取出其中的两种，进行混合及有关实验，所观察到的现象记录如下表。试根据各步实验及其现象先进行分步推断，再推断所取的两种溶液的可能组合。
步骤 实验操作 实验现象 推断(或结论)
(1) 将取出的两种溶液混合 混合溶液无色、澄清 混合液中肯定不含：Cu(NO3)2
无明显现象 混合溶液肯定不是下列组合：

(2) 用pH试纸测定混合溶液的pH 测定结果：pH=2
(3) 向混合溶液中滴入足量Ba(NO3)2溶液 有白色溶液出现
(4) 向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液 无明显现象
混合溶液的可能组合(写出溶质的化学式，有几组写几组) ①_____________________________________
②_____________________________________
③_____________________________________
④_____________________________________
22．(6分)生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因。下图是长江中游某水质监测站在2004年8月的某天DO(溶解氧)的实测数据，下表为不同温度下DO(溶解氧)饱和值表：
水温／℃ 25 26 27 29 31 32 34
DO饱和值／mg·L-1 8.15 8.00 7.85 7.65 7.43 7.30 7.20

测量时间
仔细观察实测数据和上表，回答问题：
(1)在凌晨零点时，河水中的DO(溶解氧)仅为该温度下的DO饱和值的75%～80%；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达1 10％，造成上述现象的主要原因______________________________________。
(2)河水里的微生物使有机物(化学式以C6H10O5为代表)与溶解在水中的氧气作用而转化为CO2和H2O的过程中所需的O2的量叫做BOD(生化需氧量)，BOD是衡量水体质量的一个指标。当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C6H10O5为0.010 g·L-1，通过计算回答：①该河段水体的BOD(生化需氧量)为____________mg·L-1；②该河段适合鱼类生存吗(设水温为25℃)？结论及理由是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
三、实验题： (本题包括3个小题，共18分)
23．(6分)根据下图及描述，回答下列问题：
(1)关闭图A装置中的弹簧夹a后，从长颈漏斗向试管口注入一定量的水，静置后如图所示。试判断：A装置是否漏气？(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)___________。判断理由：
__________________________________________________________________________________________________。
(2)关闭图B装置中的弹簧夹a后，开启分液漏斗的活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。试判断：B装置是否漏气？(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)________________。判断理由： ___________________________________________________________________________。
24．(7分)(1)根据初中化学知识，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应可得到蓝色沉淀，进一步将沉淀加热可生成黑色物质，请写出有关反应的化学方程式：
___________________________________，______________________________________。
(2)小明做了这个实验。他在试管中倒入2 mL CuSO4溶液，再加入一定量NaOH溶液，结果得到的沉淀并不是蓝色的，而是浅绿色的；将此浊液加热直至沸腾，观察不到有分解变黑生成CuO的迹象。这是为什么呢？小明通过查找资料得知，该浅绿色沉淀物可能是溶解度极小的碱式硫酸铜，其化学式为Cu4(OH)6SO4
①请帮小明写出生成浅绿色沉淀的有关反应的化学方程式： _________________________
②请帮小明设计一个实验，证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根。_______________________________________________________________________________
25．(5分)小明按右图装好了实验装置(两胶头滴管中的稀盐酸浓度和体积都相等)，实验时，同时完全捏扁两滴管 装置A 装置B
的胶头，并观察实验现象。
(1)小明的实验目的是：____________________________________________________。
(2)装置中长玻璃导管的作用是：____________________________________________；红墨水的作用是___________________________________________________________。
(3)你估计两根玻璃导管中的实验现象是______________________________________；理由是___________________________________________________________________。
四、计算题： (本题包括2个小题，共14分)
26．(8分) 闪电是一种自然现象，据估计地球上年均发生31万余次的闪电。每当电闪雷鸣之时，空气中发生的一种反应为 N2+O2=2NO。 己知32 g氧气和足量氮气化合成一氧化氮时要吸收1 80 kJ的能量，假设每次闪电的能量为1.50×107kJ，其中有l／1000的能量用于这一反应，求：
(1)此次闪电所产生的NO的质量是多少千克？
(2)此次闪电的生成物相当于多少千克尿素[CO(NH2)2]的含氮量？

27．(6分)糖类(按C6H12O6计，相对分子质量为180)发酵生成乙醇反应的化学方程式为：C6H12O6=2C2H5OH+2CO2，问多少质量分数的糖类溶液发酵能得到1°的酒?(1°酒是指：1体积乙醇和99体积水的混合溶液。水和乙醇的密度分别为1.0g／cm3和0.8g／cm3)(答案只要求小数点后一位数字)

2005年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第十五届天原杯)复赛试题答案
一、选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C C A A D C A B C B BD A BD C A
二、填空题： (本题包括7个小题，共38分)
l 6．(4分)(每空2分) (1)39．8％ (2)2
17．(3分)酒精燃烧释热，使部分酒精挥发(1分)(减少了燃烧释放的热量)；使水蒸发消耗并带走热量(1分)；使手帕达不到着火点。 (1分)
18．(5分)供给呼吸 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 支持燃烧 (分别为1、3、1分)
l 9．(3分)CO、CO2；CO、O2；CO、O2、CO2。 (各1分)
20．(9分)(每空1分)
猜想黑色固体是 实验操作 现象
(1) (1)氧化铜 取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡 黑色固体全部溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体
(2)木炭 取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡 无明显现象
(3)木炭和氧化铜的混合物 取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡 黑色固体部分溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色国体
21． (8分) (每空1分)
步骤 实验操作 实验现象 推断(或结论)
(1) 将取出的两种溶液混合 混合溶液无色、澄清 混合液中肯定不含：
Cu(NO3)2
无明显现象 混合溶液肯定不是下列组合：H2SO4与Na2CO3或HNO3与Na2CO3
(2) 用pH试纸测定混合溶液的pH 测定结果：pH=2 溶液呈酸性，所以一定有酸性物质存在。如H2SO4或HNO3
(3) 向混合溶液中滴入足量Ba(NO3)2溶液 有白色溶液出现 H2SO4或Na2SO4或 (H2SO4和Na2SO4同时共存)
(4) 向上述过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液 无明显现象 不含NaCl
混合溶液的可能组合(写出溶质的化学式，有几组写几组) ① HNO3 H2SO4 ② HNO3 Na2SO4
③ H2SO4 Na2SO4 ④ H2SO4 NaNO3
22．(6分) (1)水温升高，DO饱和值下降；光照增强，水生植物光合作用加强，产氧量增加 (2分)
(2)① 11.85 (2分) ②不适合鱼类生存。因为25℃饱和DO值为 8.15 mg·L-1 ，小于BOD的11．85 mg·L-1，会造成鱼类缺氧。(2分)
三、实验题： (本题包括3个小题，共18分)
23．（6分）（1）不漏气(1分)由于不漏气，加水后试管内气体体积减小，导致压强增大，长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。 (2分)
（2）无法确定（1分）由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连；使分液漏斗中液面上方和烧瓶上方的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的水滴入烧瓶。 (2分_)
24． (7分) (1)CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4 (1分) Cu(OH)2CuO＋H2O (1分)
(2)①4CuSO4＋6NaOH= Cu4(OH)6SO4＋3Na2SO4 (2分)
②将绿色的浊液过滤，并把得到的绿色沉淀用蒸馏水多次洗涤，至洗涤液中用BaCl2溶液检验不出SO42-后，用稀盐酸溶解绿色沉淀，此时再用BaCl2溶液检验，溶解液中有大量白色BaSO4生成，表示浅绿色沉淀中有SO42-。 (2分)
25． (5分) (1)比较粉末状和块状的碳酸钙和同浓度、同体积盐酸反应的速率的大小。(1分)
(2)相同的液体体积变化在细长的玻璃导管中造成的液面高度变化大，便于观察； (1分)
使导管中的液柱呈现红色，便于观察导管中液面高度的变化。 (1分)
(3)两装置中导管内的液面均上升，装置A中导管内液面的上升速度比装置B的快(1分)；等质量的粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积比块状碳酸钙的大，反应速率快，单位时间内产生的气体多，压上的液柱高度增高。(1分)
四、计算题：(本题包括2个小题，共14分)
26． (8分)
解： (1)设生成NO的质量为x
N2 ＋ O2 = 2NO 吸收180 kJ
32 g 60 g 1 80 kJ
x 1.50×107kJ×1÷1000
x=5000 g=5 kg ………… (4分)
(2)设生成尿素的质量为y
2NO ～ CO(NH2)2 N原子守恒
60 60
5 kg Y
y=5 kg ……………… (4分)
答： (1)此次闪电所产生的N的质量是5 kg。’
(2)此次闪电的生成物相当于5媳尿素的含氮量
27． (6分)
解：1°酒 1体积乙醇 99体积水
1×0.80 g=0.80 g 99 g
设糖的质量为z
C6H12O6=2C2H5OH+2CO2
180 92
z 0.80 g
z=1.56 g或1.6 g……………………(3分)
．耱类溶液的质量分数：
1.56÷100.56×100%=1.55%≈1.6% (3分) 或 1.6÷100.6×100%=1.59%≈1.6%
答：1.6％糖类溶液发酵得1°酒。

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