2014年全國初中化學(xué)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω傎?第二十四屆天原杯)復(fù)賽試題

　　一、選擇題(本題包括15個(gè)小題，每小題2分，共30分。每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意。若有兩個(gè)答案的錯(cuò)1個(gè)不得分，漏選1個(gè)扣1分。)

　　1.“信息”“材料”和“能源”被稱為新科技革命的三大支柱。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )

　　A. 我國發(fā)射的“嫦娥三號”月球探測器使用了復(fù)合材料

　　B. 用耐高溫的陶瓷制成的發(fā)動機(jī)，能提高能源的利用效率

　　C. 發(fā)展新能源，主要是把煤、石油轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料來提高能源的利用率

　　D. 光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光信號進(jìn)行通信，SiO2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。

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　　2.航天飛機(jī)表面覆蓋石墨瓦，主要是利用石墨( )

　　A.具有導(dǎo)電性、防輻射 B.密度小，減輕機(jī)身重量

　　C.熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 D.硬度小，有潤滑作用

　　3.綠色熒光蛋白簡稱GFP，在氧化狀態(tài)下產(chǎn)生熒光，強(qiáng)還原劑能使GFP轉(zhuǎn)變?yōu)榉菬晒庑腕w，后者一旦重新暴露在空氣或氧氣中，熒光便立即得到恢復(fù)。下列說法錯(cuò)誤的是( )

　　A. GFP具有很強(qiáng)的氧化性 B. 可用GFP標(biāo)記研究特定的反應(yīng)

　　C. GFP的發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能�� D. GFP產(chǎn)生熒光受外界環(huán)境影響

　　4. 用下圖實(shí)驗(yàn)裝置制取干燥的氣體正確的是( )

　　5.用Na2SO4溶液[含有少量雜質(zhì)Fe2(SO4)3]制取Na2SO4•10H2O晶體，可供選擇的操作有：①加適量H2SO4溶液(指示劑控制);②加金屬Na;③蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、傾倒;④加過量NaOH;⑤加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水;⑥過濾。

　　正確的操作步聚是( )

　　A.②⑥③ B.④⑥①③ C.④⑥③② D.②⑥①③⑤

　　6.一定溫度和壓強(qiáng)下，乙腈(CH3CN)是極易溶于水的無色液體，向質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a的乙腈水溶液中加入等體積的水，所得溶液中乙腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4a。若同樣條件下乙腈的密度為d1，水的密度為d2，則下列正確的是( )

　　A. d1>d2 B. d1

　　7. 高錳酸鉀溶液顯紫紅色，與證明它是MnO4-，而不是K+呈現(xiàn)的顏色的實(shí)驗(yàn)操作無關(guān)的是( )

　　A. 觀察氯化鉀溶液沒有顏色 B. 在氯化鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，沒有明顯變化

　　C. 在稀高錳酸鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，紫紅色褪去 D. 將高錳酸鉀晶體加熱分解，所剩固體質(zhì)量減少

　　8. 20℃時(shí)，將等質(zhì)量不含結(jié)晶水的甲、乙固體分別加入到盛有100 g 水的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蟋F(xiàn)象如圖1，加熱到50℃時(shí)現(xiàn)象如圖2(不考慮水分蒸發(fā))，甲、乙固體的溶解度曲線如圖3。下列說法錯(cuò)誤的是( )

　　A.圖1中，甲一定是飽和溶液 B.圖2中，兩溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等

　　C.圖3中，M表示甲的溶解度曲線 D.圖2中，兩溶液降溫至30℃一定都不會析出晶體

　　9.地球上缺少淡水，若將海水淡化供應(yīng)飲用水，下列方法在原理上可行的是( )

　　A.加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化 B.利用太陽能將海水蒸發(fā)冷凝

　　C.控制條件使海水結(jié)冰以獲取淡水 D.加堿使海水中的有害金屬離子沉淀而淡化

　　10. 已知CuSO4溶液分別與Na2CO3溶液、Na2S溶液的反應(yīng)情況如下：

　　(1)CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合 主要反應(yīng)是：CuSO4+Na2CO3+H2O = Na2SO4+Cu(OH)2↓+CO2↑

　　次要反應(yīng)是：CuSO4+Na2CO3 = Na2SO4+CuCO3↓

　　(2) CuSO4溶液與Na2S溶液混合 主要反應(yīng)是：CuSO4+Na2S = Na2SO4+CuS↓

　　很難發(fā)生的反應(yīng)是：CuSO4+Na2S+2H2O = Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2S↑ 下列幾種物質(zhì)的溶解度大小的比較中，正確的是( )

　　A.CuSCu(OH)2>CuCO3 C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS D.Cu(OH)2

　　11. 向一定質(zhì)量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn，溶液質(zhì)量與加入Zn的質(zhì)量關(guān)系

　　如右圖所示。下列說法正確的是( )

　　A.取a點(diǎn)溶液，滴加稀鹽酸，無白色沉淀 B.c點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為Zn(NO3)2

　　C.若取b～c段固體，滴加稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生 D.取d點(diǎn)的固體有2種

　　12. 取兩份等質(zhì)量的xCuCO3·yCu(OH)2固體，在一份中加入過量鹽酸，生成CO2 6.6 g;

　　加熱另一份使其完全分解，得到CuO 20.0 g。則x和y的關(guān)系正確的是( )

　　A.x∶y = 1∶1 B.x∶y =2∶3 C. x∶y =3∶2 D. x∶y =2∶1

　　13.a、b、c、d是HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3四種溶液中的一種，現(xiàn)將它們兩兩混合的現(xiàn)象列入下表：

　　由上述現(xiàn)象可推知a、b、c、d依次是( )

　　A.HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3 B.AgNO3、HCl、Na2CO3、BaCl2

　　C.BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl D.AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3

　　14.聚合氯化鋁(PAC)的化學(xué)式為[Al2(OH)nCl6-n]m，是無機(jī)高分子混凝劑。它是以軟鋁礦(主要成分是Al2O3·H2O)為原料制備……，最后一步反應(yīng)是將Al(OH)3凝膠與[Al(OH)2(H2O)4]Cl按照一定配比恰好完全反應(yīng)制得PAC，則該反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的計(jì)量數(shù)之比為( )

　　A.1∶1 B.

　　C. D. m(1)

　　15.某無色氣體可能含有H2、CO、CH4中的一種或幾種，依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(假設(shè)每一步反應(yīng)或吸收均完全)：

　�、贌o色氣體在氧氣中充分燃燒;②燃燒生成的氣體通過盛濃硫酸的洗氣瓶，裝置質(zhì)量增加10.8 g;③再將剩余氣體通過盛NaOH溶液的洗氣瓶，裝置質(zhì)量增加13.2 g。下列推斷不正確的是( )

　　A. 該氣體一定含有H2、CO、CH4 B. 該氣體可能含有H2和CO

　　C. 該氣體可能含有CO和CH4 D. 該氣體可能含有CH4

　　二、填空題(本題包括10個(gè)小題，共40分)

　　16.化學(xué)是造福人類的科學(xué)。請回答下列問題。

　　(1) 化肥為保證糧食豐產(chǎn)起到了重要作用。常用化肥有：①尿素 CO(NH2)2，②硝酸鉀KNO3，③硝酸銨 NH4NO3，④Ca(H2PO4)2 。上述化肥中屬于復(fù)合肥的是_____________(填序號)。

　　(2) 硫酸鋇可用作診斷胃病的造影劑(鋇餐)�？扇苄缘匿^鹽是有毒的，如果病人誤服了碳酸鋇，會發(fā)生中毒。如果中毒，應(yīng)立即服用瀉鹽(MgSO4)解毒。請解釋誤服碳酸鋇引起中毒的原因___________________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________ _________;用瀉鹽可以解毒的原因是________________ ________，相應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。

　　(3) 黑火藥是我國古代四大發(fā)明之一，黑火藥爆炸原理可用下式表示：2KNO3 + S + 3C = X + N2 ↑+ 3CO2 ↑。請據(jù)此推出X的化學(xué)式______ _。

　　17.飲食中和形成二氧化碳有關(guān)的幾個(gè)問題。

　　(1) 饅頭：面團(tuán)經(jīng)發(fā)酵后顯酸性，向其中加入的適量碳酸鈉會轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，面團(tuán)蒸熟過程中，碳酸氫鈉分解釋放的二氧化碳形成氣孔，所以饅頭松軟可口。請配平碳酸氫鈉分解的化學(xué)方程式：

　　□NaHCO3 — □Na2CO3 + □CO2 + □H2O

　　(2) 油餅(油條)：向發(fā)酵的面團(tuán)中加入碳酸鈉的同時(shí)，加入適量明礬[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]，成型后放入熱油中，炸制過程中會生成較多氣體，使油餅松脆可口。請配平下列化學(xué)方程式：

　　□K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O +□NaHCO3 — □K2SO4 +□Na2SO4 +□Al(OH)3 +□CO2 +□H2O

　　(3) 食用這種油餅會攝入少量氫氧化鋁，對人體健康不利。為避免攝入氫氧化鋁，市售不含鋁的膨松劑的主要成分是：NaHCO3和Ca(H2PO4)2，請配平下列化學(xué)方程式：

　　□Ca(H2PO4)2 + □NaHCO3 — □CaHPO4 + □Na2HPO4 + □CO2 + □H2O

　　18. 三聚氰胺的化學(xué)式為C3H6N6，其中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________;常見蛋白質(zhì)的含氮量相近，平均約為16%，請解釋為什么不法商販要在奶制品中添加三聚氰胺：_____________________________________________________________________。

　　19. 將反應(yīng) 4(NH4)2SO4

　　N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O 產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶液，產(chǎn)生兩種沉淀，請寫出沉淀的化學(xué)式：__________________。

　　20.實(shí)驗(yàn)室里有四只編號為I、II、III、IV但無試劑名稱標(biāo)簽的試劑瓶，分別盛有鹽酸、氯化鎂溶液、氫氧化鈉溶液和硫酸鈉溶液。為確認(rèn)試劑名稱，進(jìn)行如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)(還可使用硝酸銀溶液)，實(shí)驗(yàn)均沒有明顯現(xiàn)象。

　　(a) 向溶液I中滴入少量溶液II，在所得的混和溶液中滴加少量的溶液III;(b)將溶液I加入溶液III中;

　　(c) 向溶液IV中滴加少量硝酸銀溶液(溶液較稀，微溶物不產(chǎn)生沉淀)。 請回答下列問題。

　　(1) 鹽酸是 號，硫酸鈉是 號。

　　(2) 先將II與III混和，再加入I，現(xiàn)象是 ，

　　有關(guān)的化學(xué)方程式是 。

　　21. C60的模型如右圖所示，每個(gè)碳原子和相鄰的_________個(gè)碳原子以小棍結(jié)合。若要搭建

　　一個(gè)這樣的模型，需要代表碳原子的小球_________個(gè)，需要代表化學(xué)鍵的連接小球的小

　　棍__________根。

　　22. 向含有NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中緩緩?fù)ㄈ隒O2直到過量。其現(xiàn)象為：沉淀……。請按照先后順序?qū)懗鱿鄳?yīng)生成鹽的化學(xué)式：______________________。

　　23. 1 L海水在逐漸濃縮過程中析出鹽的種類和質(zhì)量

　　(單位：g)的關(guān)系如右表所示：

　　(1) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知普通海水的密度小于___ _g/mL。

　　(2) 在海水曬鹽的過程中，鹵水的密度應(yīng)控制在什么范

　　圍內(nèi)?____________。原因是：_______________ _______________。

　　24.某化工廠用廢硫酸制備K2SO4的流程如下：

　　(1) 生產(chǎn)上將CaCO3研成粉末的目的是________________ ______________________。

　　(2) 上述流程中，除可綜合利用CO2外，還可循環(huán)使用的物質(zhì)是_________ ____(填寫化學(xué)式)。

　　(3) 反應(yīng)③中相關(guān)物質(zhì)的溶解度如下表所示。反應(yīng)③在常溫下能實(shí)現(xiàn)的原

　　因是 。

　　(4) 洗滌反應(yīng)③所得晶體不用水而用飽和K2SO4溶液的目的是__________

　　_______ ___;檢驗(yàn)此晶體是否洗滌干凈的方法是_________________ _________________________。

　　25. CaSO4·2H2O受熱會逐步失去結(jié)晶水。取純凈的CaSO4·2H2O固體3.44 g

　　進(jìn)行加熱，測定固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如右圖所示。C點(diǎn)固體的化

　　學(xué)式是________________。T3～T4溫度段加熱固體所產(chǎn)生的氣體是形

　　成酸雨的主要物質(zhì)之一，則D～E段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________ ___________。

　　三、實(shí)驗(yàn)題(本題包括4個(gè)小題，共20分)

　　26. 市售濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，密度為1.4 g/cm3，要配制30%稀硝酸500 mL，還需要查閱的數(shù)據(jù)是_______

　　__ _。若配制過程中不使用天平，則必須要計(jì)算的數(shù)據(jù)是_________ ____，必須要使用的儀器是___________________。

　　27. 實(shí)驗(yàn)室利用下圖裝置測量鋅的相對原子質(zhì)量。a g鋅與H2SO4反應(yīng)(設(shè)鋅全部參加反應(yīng)，產(chǎn)生氣體在量程范圍內(nèi)，氣體的密度為0.089 3 g/L)。 請回答下列問題。

　　(1) 檢驗(yàn)該裝置的氣密性的方法是 。

　　(2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，恢復(fù)到室溫后測定C中收集到液體的體積為V L，則

　　鋅的相對原子質(zhì)量表達(dá)式為 。

　　如果鋅的質(zhì)量是準(zhǔn)確的，但實(shí)際測得鋅的相對原子質(zhì)量偏大的可

　　能原因是 。

　　(3) 若氣體測量裝置部分改為右圖甲、乙管的裝置，要保證容器內(nèi)氣

　　壓與大氣壓一致的操作是 ，

　　讀數(shù)時(shí)注意視線 。

　　28. 實(shí)驗(yàn)室里用未知濃度的50 mL NaOH溶液和適量CO2氣體反應(yīng)制備純Na2CO3(已知當(dāng)過量CO2氣體通入NaOH溶液中極易生成NaHCO3，且無明顯現(xiàn)象)。于是有同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

　　① 將50 mL NaOH等分成兩份，分別盛放在燒杯A、B中。 ② 向A中通入過量CO2氣體。

　�、� 將A、B兩燒杯中的液體混合后蒸干、灼燒。

　　(1) 步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________ _________________。

　　(2) 步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________________ ________________。

　　(3) 如果向50mL NaOH溶液中通入過量CO2，再將溶液蒸干、灼燒，該方法與以上方法相比有何不足：_____________ __________________________。

　　29.茶葉中含有豐富的有機(jī)物和無機(jī)物。某化學(xué)研究小組測定茶葉中鈣元素含量的實(shí)驗(yàn)方案如下：(已知茶葉中鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響，所以要預(yù)先除去，溶液中鋁離子、鐵離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀的pH在6左右，加熱有利于沉淀聚沉)

　�、� 稱取100 g干燥的茶葉，充分灼燒使茶葉灰化，再用研缽磨細(xì)后移入燒杯中，然后加入200 mL鹽酸，攪拌、過濾、洗滌。

　�、� 向步驟①所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH為6～7左右，再加熱煮沸30 min，過濾后得到濾液和沉淀。

　�、� 向步驟②所得的濾液中加入1.59 g無水碳酸鈉，充分?jǐn)嚢�，待充分反�?yīng)后，過濾，洗滌，過濾后得到濾液和沉淀。 請回答下列問題。

　　(1) 步驟①中灼燒灰化的目的是_______________________ _ __________ ___________。

　　(2) 步驟②中加熱煮沸30 min的目的是 。

　　(3) 計(jì)算茶葉中鈣元素的含量還需要測定的數(shù)據(jù)是 。

　　(4) 步驟③中無水碳酸鈉的用量“1.59 g”是 (填“適量”“過量”或“不足量”)。

　　四、計(jì)算題(本題包括2個(gè)小題，共10分)

　　30.燃燒1.0 m3天然氣(CH4)需10~12 m3空氣(其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%)，燃燒1.0 m3液化氣需30 m3空氣。已知，在相同溫度和壓強(qiáng)下，1.0 m3空氣中N2分子和O2分子總數(shù)和1.0 m3 CH4中的分子數(shù)，以及1.0 m3液化氣中的分子總數(shù)相等。燃燒1.0 m3 CH4需10 m3空氣，則氧氣過量多少倍?

　　31.鋁鎂合金因密度小、強(qiáng)度高、剛性好等特點(diǎn)，在人類生活中應(yīng)用廣泛。某興趣小組的同學(xué)對編號為①、②的兩種鋁鎂合金樣品進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

　　已知：鎂能與酸反應(yīng)，但不能與堿溶液反應(yīng);鋁既能與酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉等堿溶液反應(yīng)，化學(xué)方程式為: 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑，NaAlO2溶液與二氧化碳反應(yīng)能產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，后者經(jīng)過濾、洗滌、灼燒后生成相應(yīng)氧化物。

　　(1) 取質(zhì)量為m1的樣品①和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后過濾;再向?yàn)V液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w，將所

　　得沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒，所得固體的質(zhì)量仍為m1。求樣品①中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

　　(2) 取不同質(zhì)量的樣品②分別和30 g相同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積(氣體的密度為

　　0.089 3 g/L)如右表所示：

　　求：① 鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 ②合金中鋁鎂的質(zhì)量比。

　　附加題

　　1. 某同學(xué)為了研究生石灰(CaO)露置于空氣中變質(zhì)的情況，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

　　請通過計(jì)算推斷粉末A的成分，并計(jì)算粉末A中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

　　2. 某液化氣由兩種含量相近的可燃性氣體組成，二者的分子式均可表示為CnH2n+2，且n值僅相差1。這兩種氣體燃燒的化學(xué)方程式可表示為：CnH2n+2 +(1.5n+0.5)O2 = nCO2 +(n+1)H2O

　　請根據(jù)燃燒1.0 m3該液化氣消耗30 m3空氣，求該液化氣中兩種組分的分子式。