(第十九届天原杯)复赛试题

  试题说明：

  1、考试时间：2小时

  2、本试卷共6页，满分100分。附加题20分计入总分。答案必须写在答题卷上。

  3、可能用到的相对原子质量：H：1  C：12  N：14  O：16  Na：23  Mg：24 

Si：28  S：32  C1：35.5  Fe：56  Cu．：64  Zn：65  Ba：137

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。)

1、为了警示世人因气候变化对人类危害的关注，2009年“世界环境日”的主题是：“团结起来应对气候变化”。下列做法或认识不符合这—主题的是

   A、提倡乘坐公共交通、骑自行车或步行的方式出行

   B、在生产和生活活动中提倡使用节能技术和节能用具

   C、植树造林，严禁乱砍滥伐

  D、广泛使用酒精、沼气，既可解决能源问题，也有利减轻温室效应

2、分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用下表所示形式对所学知识进行分类，其中甲与乙、丙、丁是包含关系。下列各组中，有错误的组合是

3、2008年诺贝尔化学奖授予钱永健等发明的绿色荧光蛋白标记技术，这项发明为细胞生物学和神经生物学的发展带来一场革命，对我们理解绿色荧光蛋白如何发光作出了贡献。绿色荧光蛋白分子中含有氨基(一NH₂，具有碱的性质)和羧基(一COOH，具有酸的性质)。该分子具有的性质是

A、只能与硫酸反应，不能与氢氧化钾反应

B、只能与氢氧化钾反应，不能与硫酸反应

C、既能与硫酸反应，又能与氢氧化钾反应

D、既不能与硫酸反应，又不能与氢氧化钾反应

4、1~18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子，

    Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z元素的化合价为负。由这三种元素组

    成的化合物的化学式可能是

    A、XYZ₄        B、X₂YZ₃           C、X₃YZ₄          D、XYZ₃

5．咖喱是一种烹饪辅料，若白衬衣被咖喱汁玷污后，用普通肥皂洗涤时，会发现黄色污渍变为红色，浸泡在水中后红色又变黄色。据此判断可能与咖喱有相似化学作用的试剂是

    A、活性炭      B、石蕊溶液      C、无水硫酸铜     D、淀粉溶液

6、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是

7、将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。下列说法错误的是

A、a和b是反应物，d可能是催化剂    B、反应后a物质的质量为4.64g

C、c物质中元素的种类，一定和a、b二种物质中元素的种类相同

D、若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1，则反应中a与b的化学计量数（系数）之比为2﹕l   

8、ClSO₃H称为氯磺酸，是—种强酸。对于反应：C1SO₃H+HCOOH==CO+HCl+H₂SO₄有如下判断，其中合理的是

   A、此反应属于复分解反应      B、此反应中碳元素的化合价发生改变

C、反应后溶液的pH变大      D、反应后溶液的pH减小

9、物质与水发生的复分解反应称为水解反应。例如：Al₂S₃+6H₂O=2Al(OH)₃↓+3H₂S↑。

   根据上述观点，下列说法中不正确的是

   A、NaF的水解产物是NaOH和HF     B、CaOH₂的水解产物是Ca(OH)₂和H₂O₂

   C、PCl₃的水解产物之一是PH₃        D、Mg₃N₂水解产物是Mg(OH)₂和NH₃

10、有Na、S、O、H四种元素中的二种或三种元素组成四种常见的化合物。其中甲能跟氯化钡反应生成一种硫酸盐和另—种盐；乙能跟氢氧化钠反应生成盐和水；丙能跟盐酸反应生成盐和水；丁呈中性，且可以分别跟氧化钙或二氧化碳发生化合反应，生成相应的碱或酸。下列推断：①甲—定是硫酸钠；②乙可能是硫酸；③丙—定是氢氧化钠；④丁—定是水。其中正确的一组是

    A、①②③    B、②③④    C、①③④    D、①②④

 11、质量相等的锌和铁分别和质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸反应，反应情况如右图所示。则下列叙述中正确的是  

    A、图线a、b分别表示锌、铁的反应情况       B、锌、铁均反应完，盐酸有剩余

    C、盐酸均反应完，—定有锌剩余             D、盐酸均反应完，—定有铁剩余

12、下列制备物质的没汁中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是

13、—定质量某硝酸钾样品中不含可溶性杂质。在10℃时加蒸馏水使之充分溶解，残留固体的质量为250g。若该实验在40℃下进行时，残留固体质量为120g；70℃时为20g。已知KNO₃在不同温度下的溶解度如下。对该样品的推断正确的是

A、该硝酸钾样品为纯净物          B、40℃时溶于水的硝酸钾为130g

C、70℃时KNO₃溶液为饱和溶液      D、55℃左右时KNO₃完全溶解

14、一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO₂，且测得

  反应后所得CO、CO₂、N₂的混合气体中碳元素的质量分数为24％，则其中氮气的质量分

  数可能为

  A、10％              B、30％            C、50％           D、70％

15、用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管(包括氧化铜)的质量差和U型管(包括碱石灰)的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比大于1﹕8。

下列对导致这一结果的原因的分析中合理的是

  A、I、Ⅱ装置之间缺少干燥装置

  B、III装置干燥剂量不足，水没有被完全吸收

  C、CuO没有全部被还原

  D、Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝

二、填空题(本题包括10个小题，共40分)

16．(2分)构建和谐社会，建设社会主义新农村的目标之一是让农民饮用清洁的自来水。ClO₂是新一代饮用水的消毒剂，许多发达国家采用ClO₂代替C1₂进行自来水的消毒。

请回答下列问题：

  (1) ClO₂的名称为_____________；(2)制取ClO₂的微观过程如图所示：

 (其中：    表示钠原子， 表示氯原子，   表示氧原子)

该反应的化学方程式是 _____________________________________。  

17．(5分)2008年9月27日，太空第一次留下了“中国人的脚印”。我国研制的航天员舱外

服为航天员成功进行太空行走提供了可靠的保证。

  (1)航天员舱外服除了要隔热、散热外，在航天服这个密封的空间中还要有通讯系统、动力系统、输送养料系统和废气处理系统，其中废气处理包括两个步骤：第一步，让废气进入一个装有木炭的盒子除去臭气，这一过程利用了木炭的          性，发生了_________(填“物理变化”或“化学变化”)；笫二步，再用氢氧化锂(LiOH)作吸收剂除去二氧化碳(氢氧化锂和氢氧化钠都是碱，具有相似的化学性质)，写出该反应的化学方程式____________。

  (2)在太空舱里，NiFe₂O₄可用于促进宇航员呼出的CO₂转化为O₂，而自身的质量及化学性质保持不变，你认为NiFe₂O₄在这一反应中是________。你对维持舱内O₂、CO₂气体含量的建议是_______________。 

18．(3分)废旧干电池中许多物质应该是可以回收利用的。某种型号干电池的剖面如下图

  所示。请回答下列问题：  

  (1)提取干电池内填充物中的MnO₂：取填充物溶于水、过滤、洗涤，得到黑色不溶物。再经过__________的处理，即得到MnO₂。

(2)取（1）中过滤得到的滤液，分为两份，一份加入烧碱溶液，加热产

生一种刺激性气味的气体，该气体的水溶液pH>7，且常用作化肥，则

该气体的化学式为______；另一份加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀HNO₃沉淀不溶解，则可推知A物质的化学式为________________。                     

19、(2分)某环境监测小组的同学，利用CO与PdCl₂溶液反应(水也参与反应)产生黑色金属钯粉末的反应原理，来检测CO对空气的污染情况。请写出此反应的化学方程式__________________，反应中作还原剂的物质名称是_______________。

20、(4分)现有X、Y、Z三种元素，其中X原子核内只有一个质子；Y原子L层电子数是K层电子数的2倍；X与Z形成的化合物的分子式为ZX₃，每个分子内有10个电子。请回答下列问题：                                                               

 (1)写出Z元素的原子结构示意图__________；X分别与Y、Z形成的化合物中，具有5个

原子核的微粒的化学式为________________。

 (2)某些常见物质可用来合成新材料，如利用高温高压法使石墨转变为人造金刚石。科学家认为Y、Z元素可形成一种比金刚石更硬的化合物，后来人们在实验室成功合成了含有这些元素的化合物(制作晶体薄膜材料)，这种化合物的化学式是______________；试推测合成这种化合物所需的条件是____________________。

21、(5分)硫化氢(H₂S)是一种有毒的气体，工业上产生的硫化氢要经过处理，使其变成硫单    质。富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下：                                   

①用2％~3％的Na₂CO₃溶液作吸收剂生成两种酸式盐，其中一种为NaHS；             

②再加入一种RNO(液)(R表示一种有机基团)与生成的这种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH；                                                              

③第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐；                           

④RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO。

 (1)写出步骤①中另一种酸式盐的化字式______；(2)步骤②反应的化学方程式为__________；富玛克斯法的总反应的化学方程式为____________；RNO在整个过程中起到_________的作用。(3)富玛克斯法治理硫化氢优点是__________________。

22、（6分）实验室有A、B、C、D、E、F六瓶溶液，另有六张写有Na₂CO₃、BaCl₂、Ca(NO₃)₂、KCl、稀H₂SO₄、AgNO₃的标签。现将部分瓶内溶液各取少许进行两两混合实验，结果见右图（说明：“↓”表示生成沉淀、“↑”表示生成气体、“一”表示无明显变化或生成微溶物，空格表示该实验未做。）

由实验结果，判断各瓶上应贴的标签是：

A________；B________；C________；D________；E________；F________。

23、（4分)由新型无机非金属材料制成的新型发动机，热效率高、寿命长。这类材料中研究较多的是化合物G。化合物G的相对分子质量为140，含有硅元素，其质量分数为60%，另含有元素Y。化合物E(含两种元素)与NH₃反应制得G和HCl。 

(1)G和E的化学式分别为_________、________。（2）粉末状G能够与氧气在高温下反应，所得产物中有一种是空气的主要成分，另一种是氧化物，该过程的化学方程式为___________。

（3）常压的条件下向G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料“赛伦”，化学式可表示为Si_6-xAl_xO_xY_8-x。不同温度下x的值不同，在1400℃时x为2.0，则“赛伦”中Y元素的化合价为___________。

24、（5分）常温下由两种常见的气体A和B组成的混合物，经分析混合气体中只含碳和氢两种元素，并且A的相对分子质量大于B的相对分子质量，不论A和B以何种比例混合，碳元素与氢元素的质量比总小于3：1，由此可确定A的化学式是_________；B的化学式是

_______；这样判断的理由是_____________________。若上述气体中碳元素与氢元素的质量比为6：5，则混合气体中A与B的质量之比为______________。

25．(4分)某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。

  请根据以上方案回答：

    (1)乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是(其中B物质自行确定)_________。两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是_____________。

 (2)若采用甲乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量         (填“<”、“>”、“=”)铜丝网b的质量。

(3)实验小组的同学发现，按乙方案反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为______________。

三、实验题（本题包括4个小题，共20分）

26、（5分）人的胃液里含有适量的盐酸，可以帮助消化，但如果胃酸分泌过多，人会感到胃痛。小军拿来了一种抗酸药(治疗胃酸过多的药物)，该药物说明书的部分内容如图所示。  

当小军看到药物说明书上的服用方法后，对此产生了探究的兴趣，请你和他一起完成探究活动。（写实验操作和实验现象）

【提出问题】抗酸药为什么嚼碎后服用。

【作出猜想】他的猜想是                            。

【设计实验】实验一：将一片完整的药片放入试管中，向其中加入5mL5％的稀盐酸；

实验二：将一片药片                  放入试管中，向其中加入5mL5％的稀盐酸。

【现象与结论】实验二比实验一反应快。证明小军的猜想正确。

【拓展探究】(1)氢氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等也常用于制作抗酸药。这些物质必须具备两个条件：一是对身体________________；二是能与胃酸作用。

 (2)患有胃溃疡(胃黏膜溃烂)的病人胃酸过多时，不宜服用含碳酸盐的抗酸药，其原因是                 .

27．(4分)甲、乙两个实验小组分别进行“Na₂CO₃和NaCl混合物中Na₂CO₃含量测定”的实验：

(1)甲组的方法是：用已知浓度盐酸滴加到一定质量的混合物，根据消耗盐酸溶液的体积来测定碳酸钠的含量。在实验过程中除盐酸、试样与水以外，判断反应是否完全必须用到的试剂是_____________。

(2)乙组的方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO₂的体积，经换算并计算出样品中Na₂CO₃的质量。用右图装置测定产生的CO₂气体的体积，请分析图Ⅱ装置中油层的作用是______________；使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同操作方法是_____________。

(3)请你再设计一个与甲、乙组操作不同的实验方法，测定混合物中的Na₂CO₃含量。设计方法是           。

28、(5分)为了测定硫酸铵和氯化铵混合物中氯化铵的质量分数，甲、乙两位同学按下图所示的实验步骤进行实验：

(1)实验时，甲同学使用硝酸银溶液作试剂A，乙同学选用氯化钡溶液作试剂A。其中所选择的试剂A不合理的是_______同学。

(2)以下都是指正确使用试剂A时进行的实验：

①为进行称量、溶解、反应、过滤、洗涤沉淀的各项操作，准备了以下仪器：托盘天平与砝码、烧杯、过滤器、铁架台及附件、胶头滴管、量筒。其中还缺少的一件必备仪器是___________。

②简述判断沉淀B是否洗净的方法____________________________。

③若实验中测得样品质量为W g，沉淀质量为mg则氯化铵的质量分数=______________。

④若过滤所得沉淀未经洗涤即烘干称重，测得结果将___________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。

29．(6分)某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。该厂附近一所中学的同学经常闻到空气有异味，且空气能见度差。学校研究性学习小组意识到这有可能是该厂排出的废气超标造成的，于是在老师的指导下做了探究实验，请你填写下列空白。

【提出问题】空气里SO₂是否超标呢?

【查阅资料】Ⅰ.我国关于SO₂在风景区、居民区、工厂区的空气质量标准分别见下表：

Ⅱ．硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸(如不与稀盐酸、稀硝酸等反应)。

【设计实验】同学设计以下步骤来测定空气中SO₂的含量。

(1)采集工厂附近的空气样品250L。

(2)将空气样品通过NaOH溶液，加入一定量氧化剂H₂O₂，使其中Na₂ SO₃完全转化为Na₂SO₄，反应的化学方程式：                                       。

(3)再加入过量的BaCl₂溶液，经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.2mg。

计算：250L空气样品中SO₂的质量为__________mg。由空气质量标准可得出结论：该厂排放的SO₂__________。

(4)简述采集空气样品的方法_________________。

【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，有同学认为该实验测得的SO₂的含量偏大，其依据及你提出的实验改进方案是_________________________。

【反思与应用】为尽快改善该地区的空气质量，请你提出一条合理化建议：_______________。

四、计算题(本题包括2个小题，共10分)

30．(5分)将10gCuO粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解再向蓝色溶液中加入m g铁粉，充分反应后，过滤，将滤渣烘干得到干燥固体物质m g。

求：(1)所加稀硫酸的溶质的质量分数；   

    (2)当m取何值时，才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等。

31．(5分)燃烧矿物燃料释放出CO₂导致温室效应已引起广泛关注。已知燃烧16gCH₄ (相对分子质量是16)释放890kJ能量；燃烧114g汽油(分子式为C₈H₁₈、相对分子质量是114)释放5451kJ能量。经计算，综合分析哪种燃料为较清洁的燃料?

附加题(20分)：

1．(10分)向100g质量分数分别为3.65％盐酸和12％MgSO₄的混合溶液中，滴加质量分数为3.42％的Ba(OH)₂溶液至过量。(为便于计算设溶液的密度为1g／cm³)

(1)请将产生不同沉淀阶段的沉淀的化学式与加入Ba(OH)₂溶液体积(V)间的关系填入下表：

（2）（图线正确3分，坐标完整1分）

2．（10分）（1）蒸发皿(1分)　 （2）35~45℃　(2分)　 （3）加热法。取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净(4分)

（4）把少量固体放入试管中，加氢氧化钠溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，证明含有氯化铵（或把少量固体放入研钵中，加入消石灰，研磨，有刺激性气味的气体产生，证明含有氯化铵）(3分)