2022年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第十八届天原杯)复赛试题.docx

2022年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛第十八届天原杯复赛试题题 号一二 三 四总 分 得 分试题说明：1.本试卷共8页，总分值100分。附加题供选用2.可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Al:27 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考试时间：2小时得分 评卷人一、选择题(此题包括15个小题，每题2分，共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。假设有两个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。题 号123456789101112131415答 案12007年10月24日，我国使用“长征三号甲运载火箭将“嫦娥1号送上月球轨道，其任务之一是探测月球上氦3质子数为2，中子数为1的原子资源。以下氦3原子的原子结构示意图中正确的选项是2第29届奥林匹克运动会将于2008年8月8日在北京举行。以下措施不符合绿色奥运理念的是 A奥运场馆周围的路灯采用太阳能光伏发电技术 B在奥运场地使用电动汽车和新型清洁燃料汽车 C场馆附近的绿化采用微灌或滴灌智能控制技术 D将奥运村的生活垃圾全部集中深埋31991年碳纳米管被发现。碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料，管的直径一般为几纳米到几十纳米，管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而受到人们的关注。以下有关碳纳米管的说法中正确的选项是 A碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B碳纳米管的化学性质常温时很稳定 C碳纳米管导电属于化学变化 D碳纳米管的结构和性质与金刚石均相同4闪电时空气中有臭氧O3生成。以下说法中正确的选项是AO3和O2混合得到的是纯洁物BO2比O3稳定C等质量的O3和O2含有的氧原子数之比是23DO3与O2的相互转化是物理变化5“三效催化转换器可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，以下列图为该反响的微观示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。以下说法不正确的选项是 A乙和丙中所含元素种类相同 B甲和丁中同种元素化合价不相等 C该反响中共有三种元素 D化学方程式中乙、丁的化学计量数均为16常温常压下，10 mL某气态物质含有2.68×10个分子，而在这些分子里又含有8.04×10个原子，那么判断该物质是一种 A单质 B化合物 C混合物 D以上都有可能7对于反响：X + 2 NaOH = 2Y + Cu(OH)2，以下分析中正确的选项是AY中一定含有钠元素BX 和Y 的相对分子质量之差为18CX可能是CuCl2或Cu(NO3)2DY 可能是Na2SO48法国化学家肖万、美国化学家格拉布斯和施罗克在有机化学领域研究中作出了重要奉献，其研究成果可以简单描述为如下的反响R1 R8为H、CH3、C2H5等。上述反响类似于无机反响中的 A置换反响 B分解反响 C复分解反响 D化合反响9产生以下现象，只和空气中的水蒸气有关的是 A固体烧碱要密封存放 B浓硫酸露置于空气中会增重、变稀 C夏季空调冷气吹到的地方可看到有“冷气雾 D铜制品长期放在空气中会产生“铜锈又称“铜绿，化学式为Cu2(OH)2CO310如图，将两支燃着的蜡烛罩上茶杯，一会儿后高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭，同时还观察到茶杯内壁变黑。由此我们可以得到启发：从着火燃烧的高层房间中逃离，以下方法中正确的选项是A用湿毛巾捂住鼻子 B成站立姿势跑出 C沿墙角伏低身子迅速爬向门外 D翻开窗户跳出11右图是两组物质之间在一定的条件下相互转化的过程。以下绿色植物通过光合作用说法不正确的选项是AX是O2 BC6H12O6是有机物C绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能 DC6H12O6与X反响生成CO2和H2O属于置换反响12某工厂废液中含有少量硫酸，拟选用以下物质中和后再排放：物 质CaCO3Ca(OH)2NH3NaOH市场参考价元/kg1.82.06.511.5如果要求花最少的钱来中和相同量的废硫酸，那么应选择ACaCO3BCa(OH)2 CNH3 DNaOH13烧杯中盛满一定浓度的醋酸溶液溶液密度约为1 g / cm3，全部倾倒后烧杯内仍残留0.5 mL溶液，用每次20 mL蒸馏水冲洗了2次，此时烧杯中残留的醋酸溶液的浓度约为原先的A1/81B1/820 C1/1681D无法确定14今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的假设干种：Na、NH4、Ba2、Cl、CO32、SO42。现取两份200 mL溶液进行如下实验：第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体0.68 g；第二份加足量BaCl2溶液后，得枯燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、枯燥后，沉淀质量为2.33 g。根据上述实验，以下推测正确的选项是 A一定不存在Ba2，NH4可能存在 BCO32一定存在 CNa一定存在 D一定不存在Cl15以下列图为某固体溶解度随温度变化的曲线。该固体从溶液中析出时不带结晶水。M、N两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的浓度。当条件改变时，溶液新的状态在图中对应的点的位置可能也随之变化，其中判断不正确的选项是 A都升温10后，M、N点均向右平移 B加水稀释假设温度都不变时，M、N点均不动 C都降温10后，M点沿曲线向左下移，N点向左平移 D蒸发溶剂假设温度都不变时，先是M点不动，N点左平移至曲线；继续蒸发溶剂，M、N点都不动得分 评卷人 二、填空题此题包括9个小题，共40分162分用于2022年奥运会的国家游泳中心水立方的建筑采用了膜材料ETFE，它是乙烯-四氟乙烯的共聚物，具有许多优异的性能：具有特有的外表抗粘着的性能；使用寿命至少为25 35年，是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料；到达B1、DIN4102防火等级标准，且不会自燃；质量很轻，只有同等大小的玻璃质量的1 %；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400 %；能有效地利用自然光，透光率可高达95 %，同时起到保温隔热的性能，节省能源。1说明ETFE的化学性质在自然条件下较_填“稳定或“活泼；2上述特点中，属于ETFE的物理性质的有_。173分请按CH4、NH3、H2O、HF、HCl排列顺序，列出五种物质之间存在的规律：、。这五种物质中除填化学式外，各分子所含核外电子总数均为个。183分2022年诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔，以表彰他在“固体外表的化学过程研究中取得的杰出成就。不同物质接触面的过渡区称为界面，假设其中一物质为气态时，这种界面通常称为外表；在其外表上所发生的一切物理化学现象统称为外表现象，而研究各种外表现象实质的科学称为外表化学。1界面的类型形式上可以根据物质的三态来划分，如液-固界面等。外表现象主要研究的是、界面上发生的各种物理化学现象。 a钢铁的生锈 b以金属为催化剂，用氮、氢合成氨 c以铂、铑等为催化剂，将汽车尾气中的NOx、CO等转化为无污染物质194分二氧化碳是导致温室效应的主要气体，同时，它也是一种珍贵的碳氧资源，在地球上它的含量比天然气、石油和煤的总和还多数倍。1以CO2和NH3合成尿素CO(NH2)2是固定和利用CO2的成功范例，写出经以上途径合成尿素的化学方程式。假设按上述方法生产1000万吨尿素，可固定的CO2将达万吨。2英国Nature,2022,437：681报道，目前海洋表层海水中溶解的CaCO3 20S(CaCO3) = 0.0013 g/100gH2O 处于饱和状态，海洋吸收大气中的CO2可以减弱温室效应，但却使海水中碳酸钙浓度降低，该变化的化学方程式为 CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2。海水中CaCO3浓度降低会造成。205分以下有关的物质及相互转化，都与人类生活有密切关系，其中A、B、M、E均为常见单质，F为难溶于水的白色沉淀。一定量的A在B中点燃可生成C和D的混合物，且C、D均为无色气体，C是常见的复原剂，可与B进一步反响生成D。 MBG此反响是人类获取能量的最正确反响 DLFG CKDE1写出D和F的化学式：D，F。2转化在金属冶炼中常用来炼。3A在B中燃烧可能发生反响的化学方程式写两个：、。213分有一种技术可将糖通式为Ca(H2O)b发酵进行无氧分解，生成两种化合物，其中一种物质是沼气的主要成分。写出糖发酵进行无氧分解的化学方程式：，指出a、b之间的关系。225分1CaCl2溶液和NaHCO3溶液反响生成CaCO3沉淀。为表示这个反响写出了以下两个反响方程式： CaCl2 + NaHCO3 = CaCO3+ NaCl + HClCaCl2 + 2 NaHCO3 = CaCO3+ 2 NaCl + CO 2+ H2O你认为哪一个反响的化学方程式不合理，并简述理由。2难溶的物质在一定条件下可转化成更难溶的物质。将白色Mg(OH)2加到FeCl3溶液中有红棕色沉淀生成。请写出反响的化学方程式并简述理由。237分地球是一颗蓝色的星球，外表大局部被海洋覆盖，海水中蕴含的元素多达80多种。通过海水晒制可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、MgSO4以及泥沙等杂质。以下是一种制备精盐的实验方案，步骤如下用于沉淀的试剂稍过量：答复以下问题：1操作能否改用硝酸钡溶液说明原因。2进行操作后，判断BaCl2过量的方法是。3参加Na2CO3的目的是。为什么不先过滤而后加Na2CO3溶液，其理由是。4滤液的主要成分有。此实验方案尚需完善，具体步骤是。5请再写一种实验方案，添加沉淀试剂的步骤为：。248分按表中要求收集四瓶氢气和空气混合气，并点火实验，结果列于表中。V(H2): V(空气)2 : 84 : 66 : 48 : 2点火处理炸炸炸不炸1如何收集混合气以V(H2): V(空气) = 2 : 8 为例2由点火实验的结果可知，氢气在空气混合气中爆炸范围的上限在%体积，下同到%之间。3为进一步精确探究爆炸范围的上限，请再收集三瓶混合气并点火实验。写出具体的方案、结论：得分 评卷人 三、实验题(此题包括4个小题，共20分)254分A、B是实验室二种常见的玻璃仪器。1下表内已绘制其中2种仪器上部约的局部特征，请你分别根据其用途补绘剩余局部。仪器主要用途 用作少量试剂的反响容器，收集少量气体，装配小型气体发生器。 用作反响物较多、加热时间较长的反响器，如制取气体等。2以下仪器可装配一套“随开随用、随关随停的气体发生装置。请填写所用仪器的序号：夹持、固定的仪器不考虑。能用该套装置制取的气体有任填两种。26(3分) 某同学为了探究木炭复原氧化铜所生成的气体产物是什么，提出了猜想：a.可能是二氧化碳；b.可能是一氧化碳。并设计如下列图装置进行实验，预期的实验现象及结论如下：假设澄清的石灰水变浑浊，那么气体为二氧化碳；假设澄清的石灰水不变浑浊，那么气体为一氧化碳。请你答复：1该同学的猜想是否严谨假设不严谨，请作补充。2请你对该实验装置予以评价。275分小海、小林、小明三同学一起测定双氧水溶液中溶质的质量分数。设计原理：将一定质量的双氧水样品与二氧化锰混合，测定反响产生的氧气的质量，计算出H2O2的质量，继而得双氧水溶液中溶质的质量分数。过程方法：1小海首先设计(如左图)：向装有样品溶液20 g的锥形瓶75 g中投入0.5二氧化锰，待双氧水反响完毕后测得锥形瓶和反响后混合物的总质量为95.1 g，那么产生氧气的质量是g，双氧水溶液中溶质的质量分数为。2小林对小海的设计提出质疑后，设计如中图的方案只在上述方案中的锥形瓶上加一枯燥管，请你说明小林质疑的理由是。3小明通过思考后，觉得他们的方案误差都较大，于是小明设计如右图的方案试剂用量不变。请你说明小明认为他们误差较大的原因：。如果要满足小明的要求，该实验需用mL的量筒。288分某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验：称取x g胆矾晶体，研细后参加10 mL蒸馏水溶解；将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反响，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，研细备用；按下表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准见图甲，其他可能影响实验的因素均忽略。编号KClO3质量(g)其他物质质量(g)待测数据12.022.0CuO 0.5 32.0MnO2 0.5 答复以下问题：1步骤中的x应至少称取 g结果保存1位小数，上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是填序号。2表格中的“待测数据是指。 a视线与凹液面最低处相平b读数前不能移动量气管和水准管 c保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数 d读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数4假设50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A为20，那么此时气体的读数为。5如果要进一步探究CuO在反响中是否起到催化作用，请完成后续实验。提示：可从催化剂的概念完成实验。 实验步骤设计这一步骤的目的实验说明，参加CuO后产生O2的速率比未参加时快得多CuO能加快KClO3的分解得分 评卷人 四、计算题(此题包括2个小题，共10分)294分现有16g Fe2O3和CuO的混合物，进行如下实验；把混合物全部参加到100g足量的硫酸溶液中，完全溶解。然后滴加150 g 16 %的氢氧化钠溶液，沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。306分在100mL稀盐酸中参加混合均匀的NaHCO3和KHCO3固体粉末，充分反响后使气体全部逸出。右图是参加粉末的质量与产生CO2该状况下，气体的密度为1.964 g / L体积的关系。请计算：1该盐酸中HCl的质量。2假设该盐酸为120 mL时，参加粉末为58.5 g，求产生CO2的体积。3假设粉末的质量为x g，该盐酸的体积为140 mL，产生的CO2体积为y L。试写出粉末质量xg与产生CO2体积yL之间的关系。2022年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第十八届天原杯)复赛试题参考答案一、选择题：题号12345678答案DDBBDDA、CC题号9101112131415答案B、CA、CDBCB、CB、D二、填空题：162分，每空1分1稳定2全对1分，有错不给分173分相对分子质量依次增大；除氢以外元素的质子数依次增大每空1分其他合理答案同样给分 HCl 10 共1分183分1气-液、气-固共1分2a b c 2分，漏1个扣1分，扣完为止194分1CO2 + 2 NH3 = CO(NH2)2 + H2O 2分 733.3 1分2某些海洋钙质生物如珊瑚难于形成外骨架由碳酸钙构成。1分205分1CO2 CaCO3各1分2铁1分3CO2CO22CO22CO 各1分213分2 Ca(H2O)b = bCH4 +2abCO22分其他合理答案同样给分a b1分225分1第一个化学方程式不合理，因为CaCO3将与HCl反响2分23 Mg(OH)2 + 2 FeCl3 = 3 MgCl2 + 2 Fe (OH)3(2分) Fe (OH)3比Mg(OH)2更难溶1分237分每空1分1否，因为引入新的杂质离子NO32取少量上层清液，滴加Na2SO4溶液，如有白色沉淀出现那么说明BaCl2过量。其他合理答案同样给分3除去Ca2+、Ba2+一次过滤，简化实验步骤4NaCl、NaOH、Na2CO3应在滤液中参加适量的HCl，中和NaOH 除去过量的Na2CO35NaOH、BaCl2、Na2CO3其他合理答案同样给分248分1集气瓶中盛20%其容积的水，盖上玻璃片，倒置放入水槽中。移去玻璃片，用排水集气法收集H2至满，在水下盖上玻璃片，从水中取出倒置放在桌面上。2分260 80 各1分3按优选法取中值，氢气占0.7，下同收集。点火实验，假设发生爆炸，在0.7 0.8中优选继续；假设不爆炸，在0.6 0.7中优选继续；4分按0.65、0.70、0.75收集实验1分发生爆炸的上限为：发生爆炸的最大值 发生爆炸的最大值+ 0.052分三、实验题：254分1仪器A1分B1分A假设画成具支试管也给分，B假设画成蒸馏烧瓶也给分2全对1分，有错不给分 CO2、H2或H2S 1分263分1不严谨还可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体1分2该装置的缺陷是：假设产生的气体中有一氧化碳，那么会造成空气污染；假设产生的气体为二氧化碳和一氧化碳的混合气体，那么无法验证各1分275分，每空1分10.4； 4.25% 2氧气会带走水蒸气3托盘天平的精确度为0.1g，误差较大；需用500 mL量筒因为产生氧气的体积约是282 mL。288分11.6 1分1分2生成50mL气体所需时间1分3a d2分，错1个扣1分，扣完为止420.8 mL 1分5 实验步骤设计这一步骤的目的将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤后称重CuO的质量CuO的质量在反响前后是否保持不变将过滤后的CuO重新与KClO3混合加热，观察是否依旧能加快KClO3的分解CuO的化学性质在反响前后是否保持不变共2分，实验步骤和设计目的全部答对得1分四、计算题：294分设100 g硫酸溶液中H2SO4的质量为x，由Na和SO42之间的关系得： H2SO42 NaOH 1分 98 80 x150 g×16% 1分x= (98×150×16%)g/80 = 29.4g1分(H2SO429.4g/100g29.4% 1分其他合理过程也给分306分解：1m(CO2) 11.2×1.964 22 g1分设盐酸中HCl的质量为x。HCl CO2 36.5 44x 22 x18.25 g1分2V(CO2) 11.2×1.2 13.44 L2分3m(粉末) 45×1.4 63 g假设x63 g，那么 y L 1分假设x63 g，那么 y11.2×1.4 15.68 L1分答：该盐酸中HCl的质量为18.25 g。产生CO2的体积为13.44 L。假设x63 g，yL ；假设x63 g，y15.68 L。