1、2003 年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第十三届天原杯)复赛试题一、选择题(本题包括 14 小题，每小题 2 分，共 28 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、种植下面几种农作物对 pH 的要求是：大豆 67，茶 5-5.5，甜菜 77.5，西瓜 6。如果某地区经常降酸雨，则上述农作物最不适合种植的是( )。A、大豆 B、茶 C、甜菜 D、西瓜2、一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此
2、时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是( )。A、浓硫酸与水 B、生石灰与水 C、熟石灰与水 D、氯化钠与水根据以下提供的材料，解答第 3-5 题。材料 1：据 2002 年 4 月 30 日中国环境报报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约 50 km 的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水 pH 在14 之间，其他水质指标也严重超标。材料 2：2002 年 6 月 1 日，国家环境保护总局发布的地表水环境质量标准 ，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除 pH 外，各项目的单位：mgL)：水质分类项目及标准 I 类 II 类
3、III 类 IV 类 V 类磷(P) 002 01 02 03 04氮(N) 02 05 10 15 20锌(Zn) 005 10 10 20 20铅(Pb) 001 001 005 005 01pH 69 69 69 69 693、如果让你测定该河水样的酸碱度，可选用（ )。A、石蕊试液 B、酚酞试液 C、pH 试纸 D、碳酸钠溶液4材料 2 中所指出的“氮” 、 “磷” 、 “锌” 、 “铅” ，是指( )。A、单质 3、元素 C、离子 D、分子5、经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(110 -5)。则该污水的水质属于(设该污水的密度为“人/m 3)( )。A、工类 B、类 C、类
4、 D、V 类6、我国科学家在 1993 年首次利用超真空扫描隧道显微镜技术，在一块晶体硅(由硅原子构成)的表面直接移动硅原子写下了“中国”两字(见图)。下列说法中正确的是( )。A、在上述操作中没有任何变化B、这两个汉字是当时世界上最小的汉字C、此技术说明在化学变化中原子可以再分D、标志着我国科学家已进入了操纵原子的阶段7、据报道，某地发现温泉，水温高达 58。经监测分析，该温泉属硅酸盐矿泉，有软化血管的作用，对心脏病、高血压病等有良好的医疗保健作用。已知硅酸盐中硅元素的化合价为十 4 价，则硅酸的化学式为( )。A、H 2SO4 B、H 4SiO3 C、 H 2SiO3 D、Na 2SiO3
5、8、某工厂排放的废硫酸，拟选用下列物质与之中和：物 质 相对分子质量 市场参考价(元kg)CaCO3 100 1.8Ca(OH)2 74 2.0NH3 17 6.5NaOH 40 11.5如果要求花最少的钱来中和同样量的废硫酸，则应选择( )。A、CaCO 3 B、Ca(OH) 2 CNH 3 DNaOH9、燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。下列燃料电池比较适合宇宙飞船上使用的是( )。A、CH 4O2燃料电池 B、C 2H5OHO 2燃料电池C、H 2O2燃料电池 D、COO 2燃料电池10、为验证人体呼出气体中含有的 CO2不是来自空气，而是人体代谢作用产生的。某学校
6、学生课外活动小组设计了如图所示装置，你认为该装置应选用的试剂是( )。瓶 I 瓶A、 Ca(OH) 2 NaOHB、 NaOH Ca(OH) 2C、 稀 HCl Ca(OH)2D、 NaOH BaCl 211、甲原子与乙原子的质量比为 ab，而乙原子与碳 12 原子的 质量比为cd，则甲原子的相对原子质量为( )。A、12acbd B、bc12ac C、12bdac D、ab12bc12、将 wgKNO3的不饱和溶液恒温蒸发水分，直到有晶体析出。在此变化过程中，溶液中溶质质量分数与蒸发时间的变化关系可用图 3 表示的是( )。13、为了使经济可持续发展，生产过程应尽量减少对环境的负面作用。由单
7、质铜制取硫酸铜有下列几种步骤，其中可行且符合以上要求的是( )。A、CuCuSO 4 BCuCuOCuSO 4C、CuCu 2(OH)2CO3CuSO 4 D、CuCH(NO 3)2Cu(OH) 2CuSO 414、50g 镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到 218g 固体(已换算成无水硫酸盐)。则反应产生氢气的质量是( )。A、2 g B、3 g C、3.5g D、4.5 g二、填空题(本题包括 9 个小题，共 41 分)15、(6 分)反物质是由反粒子组成的物质。所有的粒子都有相应的反粒子，反粒子的特点是其质量、寿命等与相应的粒子相同，但电荷、磁矩等与之相反。反粒
8、子一旦与相应的粒子碰撞，如电子碰到反电子，就会立即“湮灭”为其他物质。据最新报导，欧洲核子研究中心近日成功地制造出约 5 55 个低能量状态的反氢原子，这是人类首次在受控条件下大量制造的反物质。试回答下列问题：(1)你认为反氢原子的结构示意图可表示为 ，图中代表各微粒的符号及其所表示的意义分别是：表示 ； 表示 。(2)质子与反质子相碰撞而“湮灭”是化学变化吗? ，理由是 。16、(2 分)用来制蜡烛的石蜡是一类含碳、氢元素的化合物，可用通式 CnH2n+2表示其组成。在空气中点燃蜡烛，常因燃烧不完全而产生炭。室内有人吸烟后，常有难闻气味，有人建议，在室内点燃一支蜡烛，不久这种气味可减弱，其原
9、因是 。17、(3 分)吸烟有害健康，科学实验表明香烟所产生的烟雾中，至少有 300 多种化合物不同程度对人体有害。为了检验该烟雾中是否存在 CO2和 CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后，依次通过足量的以下试剂：澄清石灰水，浓硫酸，灼热的黑色氧化铜粉末，澄清石灰水，发现变浑浊。试回答：(1)中发生的现象说明 。(2)烟雾中是否存在 CO? ，做出此判断依据的实验现象为 。18、(3 分)人们每天通过摄取食物不断补充所需要的各种元素，但有时也会摄人某些有害的元素。请指出下列矿物元素中，哪些是人体，哪些是对人体有害的微量元素(请用线连接)。镉 Cd铜 Cu铁 Fe钙 Ca汞 Hg必需的微量
10、元素 碘 I 害的微量元素铅 Pb镁 Mg硒 Se锌 Zn19、(5 分)实验室现有五瓶失去标签的无色溶液，根据实验室的记录，只知它们分别是KCl、K 2、K 2CO3、AgNO 3、BaCl 2中的一种，为确定它们的成分，某学生将它们依次编为A、B、C、D、E，并设计了一组实验。实验记录如下：(1)将 A 和 B 混合，产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀；(2)将 C 和 D 混合，产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀；(3)将 A 和 E 混合，产生的沉淀既溶于盐酸也溶于稀硝酸；(4)将 D 和 E 混合，产生的沉淀仅在稀硝酸中消失；(5)将 B 和 C 混合，没有沉淀生成。由以
11、上实验确定：A 是 ，B 是 ，C 是 ，D 是 ，E 是 。20、(3 分)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，并经过净化、干燥后，还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。根据所得到的铜粉的质量，可求得参加反应的氢气的质量，进而计算出应消耗的锌粒和稀硫酸的质量。但实际耗用的锌粒(不含杂质)和稀硫酸的质量都远远超过计算值。试从实验过程看，原因是 。21、(4 分)新型材料纳米级Fe 粉具有超强的磁性能，用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。实验室采用气相还原法制备纳米Fe ，方法是：将固体粉料 FeCl2，nH 2O 脱水、真空干燥，然后在高温条件下通人高纯氮气(作保护气)和氢气(作还原剂)的混合气
12、体，生成纳米 Fe。请回答以下问题：(1)写出生成纳米 Fe 的化学方程式 ；(2)反应中保护气的作用是 。22、(11 分)“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生(整个反应只需要第一个反应发生，就好像多米诺骨牌游戏一样)。以下就是一个“化学多米诺实验” ，已知H2O2在 MnO2的催化作用下可分解产生 O2和 H2O。如图所示的 AH 各装置中分别盛放的物质为：A、稀硫酸；B、锌粒；C、3H 2O2溶液；D、MnO 2；E、某溶液；F、某块状固体；G、滴有紫色石蕊的蒸馏水；H、足量澄清石灰水。请回答以下问题：(1)实验开始前必须进行的操作是 ；(2)反应开始
13、后，若 G 中出现红色，H 中有白色沉淀生成，判断 E、F 中的物质可能分别是 ， ；(3)按基本反应类型写出该实验中有关反应的化学方程式(装置用字母表示)：化合反应 ，发生在装置 中；分解反应 ，发生在装置 中；置换反应 ，发生在装置 中；复分解反应 ，发生在装置 中。23(4 分)测定人体血液循环量的一种方法是：吸取 6.0mL 含放射性元素 131I人血清白蛋白溶液，每1.0mL 含放射性元素碘 2.010-6Ci(居里，一种放射性强度的单位)，快速注入静脉中，10min 时抽取1.0mL 静脉血液，测定其中含放射性元素碘为 0.003 010-6Gi(10 min 内碘的放射性的强度改
14、变可忽略不计)。人的血液循环量为 L。又知碘是甲状腺素的主要成分，健康成人每天适宜摄人量为 100g200g(1 g 为 110-6g)。为使上述测定结果可靠，从测定人体血液循环量 24 h 前，连续 5d 服用碘化钠(不含放射性碘)50mg(5mLd)，原因是 。三、实验题(本题包括 3 小题，共 18 分)24、(5 分)某生活污水有一股臭味，主要含有碎菜叶、碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠和碳酸钠等物质。现欲将其经去渣、除臭处理后用于清洗厕所的用水。问：(1)采取何种操作可除去其中的固体物质 ；(2)用什么物质可除去污水的臭味 ；(3)把生活污水进行处理再利用的目的是什么 ；(4)怎样检验经(1
15、)和(2)处理后的水中是否还存在氯离子 。25、(7 分)将适量黄色的草酸亚铁(FeC 2O42H2O)粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，产生的气体可使燃着的木条熄灭，生成黑色的粉末。反应将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的黑色粉末撒在石棉网上，便会立即自燃起来。试回答下列问题：(1)黑色粉末是什么物质?为什么在空气中自燃? ；(2)反应将结束时，用橡皮塞塞好试管有何作用? ；(3)化学反应的快慢与反应物的表面积有何关系? ；(4)写出草酸亚铁受热分解的化学方程式。 。26、(6 分)雷利是英国物理学家，他曾用下列两种方法测定氮气的密度。方法一：将除去水蒸气和
16、二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管，使空气中的氧气全部除去，测得氮气的密度为 1.2572gL。方法二：将氨气(NH 3)通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为 1.2508gL。若两次测定时的状况相同，请问：(1)方法二中发生反应的化学方程式为 ；(2)欲除去空气中的水蒸气和二氧化碳，可供选择的装置如图所示(不可重复使用)，在你选择的装置中，用相应的字母表示导管口的连接顺序 ，瓶中应盛放什么物质 。(3)请分析两种方法所测定的氮气密度数值不同的原因。 。四、计算题(本题包括 2 小题，共 13 分)27、(7 分)现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。
17、为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取 20.0g 此样品置于烧杯中，分四次加入密度为 1.22gcm3 的硫酸并做相关记录。有关数据记录如下：加硫酸 加入硫酸的 剩余固体的序号 体积mL 的质量s1 20.0 16.02 20.0 12.03 20.0 8.04 20.0 8.0试计算：(1)10.0g 此样品中铜的质量(2)样品中氧化亚铁的质量分(3)所用硫酸溶液溶质的质量分数。28、(6 分)航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低(-183)，需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点，可用过氧化氢(H 2O2)代替液态氧，它具有相对高的沸点
18、和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应时也能放出很高的能量。现有一液体推进剂以醇(含碳 52、含氢 13、含氧 35)为燃料，质量分数为 90的过氧化氢做氧化剂，欲使 1 kg 该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为 90的过氧化氢的质量。(可按 2H2O22H 2O+O2得到的氧气与醇反应来计算)2003 年化学竞赛参考答案一、选择题1C 2B 3C 4B 5D 6B、D 7C 8B 9C 10A 11A 12B、C 13B 14C二、填空题(1) +1，1 个反电子；-1 反氢原子核且其中只有 1 个反质子 (或 1 个反质子)(2)不是。 化学变化是反应物中原子的重新组合， “湮灭”不是
19、16、蜡烛在空气中燃烧不完全，产生了炭，这些炭的颗粒具有吸附作用。17、(1)燃烧产物中存在 CO2 (2)存在 中的澄清石灰水变浑浊18、19、BaCl 2，K 2S04，KCl，AgNO 3，K 2CO320、氧化铜加热前要先通氢气，排去试管内空气；反应后热铜粉还需在氢气中冷却；部分氢气通过装有氧化铜的试管时，未与氧化铜反应21、(1)H 2+FeCl2 高温 Fe+2HCI(2)防止生成的纳米Fe 被氧化22、(1)检查装置的气密性(2)稀盐酸，石灰石(其他合理答案也可得分)(3)化合反应 CO 2 + H2O H2CO3 G分解反应 2H 2O22H2O + O2 D置换反应 Zn 十
20、 H2SO4ZnSO 4 + H2 B复分解反应 CaCO 3 + 2HCICaCl 2 + H2CO3 F23、4.0 L 减少注入的放射性元素碘被甲状腺吸收。三、实验题24(1)沉降，过滤(2)活性炭，木炭，吸附剂，除臭剂，微生物作用(答对一种即可)(3)节约用水(4)取 2mL 待测液于试管中，滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，加稀硝酸酸化，若白色沉淀不消失，则证明待测液存在氯离子25、(1)铁粉。由于生成的铁粉很细，极易氧化并产生热量使铁粉达到着火点引起自燃(2)防止铁粉被氧化(3)反应物表面积越大，反应越快(4)FeC2O42H2O Fe +2CO2+2H 2O26、(1)2NH 3 + 3CuO N2 + 3H2O +3Cu(2)BAGH 或 GHBA上述装置顺序中，第一个盛放氢氧化钠溶液，第个盛放浓硫酸(3)空气中含有少量密度比氮气大的气体，使得方法一的测定值偏高四、计算题27、(1)4.0g(2)60.0(3)22.328、4904 g
