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2015 年河南省初中化学竞赛卷 2 2015 年全国中小学（河南地区）“金钥匙”科技竞赛 初三学生 CESL 活动决赛试卷（时间：120 分钟 满分：100 分）题 号 一 二 三 四 总分 得 分 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 Si28 S32 C135.5 Ca40 Cu64 Ag108 一、选择题（本题包括 20 个题，每题 1 分，共 20 分。每题只有一个选项符合题意）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 1下列变化过程中只发生了物理变化的是 A用铁矿石炼铁 B由氮气合成氨 C废气中的二氧化硫形成酸雨 D二氧化碳气体经加压、降温得到干冰 2近年来雾霾频现，大气质量堪忧。下列做法不利于保护大气环境的是 3 A城市街道洒水降尘 B发展水力、风力发电 C露天焚烧秸秆、树叶 D乘坐公交车或地铁出行 3 右图是元素周期表中一格，下列关于铬元素的说法不正确的是 A铬属于金属元素 B 原子核内中子数为 26 C相对原子质量为 52.00 D原子核外有24 个电子 4 天然气充分燃烧的化学方程式中，不存在的物质种类是 A单质 B氧化物 C盐 D有机物 5下列物质能在 pH=1 的无色溶液中大量共存的是 A NaNO3、NaCl、KNO3、(NH4)2SO4 BH2SO4、HCl、AgNO3、Na2SO4 C KMnO4、CuCl2、Fe2（SO4）3、NaNO3 DK2SO4、NaCl、K2CO3、NaOH 62015 年“世界水日”的主题是“水与可持续发展”。下列说法正确的是 A液态水变成水蒸气时，水分子变大 B过滤和加热均能使硬水转化为软水 24 Cr 4 5 6 充分溶解，只有 KCl 中有固体剩余 13向 100 g、3.65%的盐酸中逐滴加入 4%的氢氧化钠溶液，溶液的 pH 或相关物质的质量分数与加入的氢氧化钠溶液质量的关系如下图所示，其中正确的是 14将足量铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面有红色物质析出，且产生少量无色无味的气体。下列说法正确的是气体可能是氢气；气体可能是二氧化硫；反应后溶液呈浅绿色；反应后溶液呈蓝色；硫酸铜溶液可能显酸性；硫酸铜溶液可能显碱性 A B C D 15从海水(含氯化镁)中提取镁的步骤有：将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳；在海水中加入石灰乳，沉淀、过滤、洗涤；将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥；电解无水氯化镁可得到金属镁。下列有关说法不正确的是 A此法的优点之一是原料来源丰富 B步骤、的目的是从海水中提取 MgCl2 C步骤的反应有化合价升降属于氧化还原反应 7 D以上反应中包含了全部的四种基本反应类型 16四种物质在一定的条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如下图所示。则有关说法中不正确的 A丁一定是化合物 B乙可能是这个反应的催化剂 C该反应可以是碳酸钙或过氧化氢的分解反应 D参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和 17镁铝合金 x g 和足量盐酸反应生成 0.1 g H2，则 x 可能为 A 0.8 B 1 C 1.5 D 无法确定 18要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内的物质为杂质）甲：CaCO3(Na2CO3)乙：NaOH(Na2CO3)丙：KCl(KHCO3)丁：炭粉(CuO)可选用的试剂及操作方法有：加适量盐酸，搅拌，过滤；加适量水，搅拌，过滤；加适量硫酸，蒸发；溶解，加适量石灰水，过滤，蒸发。下列组合正确的 8 是 A甲，乙 B乙，丙 C丙，丁 D丁，丙 19下列实验结论不正确的是 实验操作 现象 结论 A 向浸没在热水中的白磷通氧气 白 磷 可 以燃烧 氧气是燃烧需要的条件之一 B 50时，将 33gKCl固体加入100 g 蒸馏水中，完全溶解后缓慢降温 降温至20时开始有 晶 体 析出 20时，KCl 的溶解度为 33 g C 点燃某气体，在火焰上方罩冷而干燥的烧杯，烧 杯 内 壁有 无 色 液滴产生 该 气 体 可 能 是H2、CH4或 CO D 向盛满 CO2的软塑料瓶中NaOH溶液，旋紧瓶盖，振荡 塑 料 瓶 变瘪 CO2能被 NaOH溶液吸收 20.在一定质量的某 Na2SO4溶液中加入足量 BaCl2溶液，所得沉淀质量等于原 Na2SO4溶液质量的 1/2。则原Na2SO4溶液中溶质的质量分数接近于 A10 B20%C 30 D40%9 二、填空题（本题包括 6 个题，每空 1 分，共 30 分）21食盐的主要成分氯化钠的构成粒子为 ；配制 5%的氯化钠溶液时，若量取水时仰视量筒读数，会导致溶液的质量分数 ；在氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液，现象为 ，化学方程式为 。22.右图是某反应的微观示意图，则图中单质的化学式为 ；该反应的化学方程式为 ；已知 HClO 是一种酸，能与碱反应生成盐，则用 NaOH 溶液吸收氯气的化学方程式为 。23.某化学小组研究物质的性质时进行了如下实验（部分物质已略去）：则氢氧化铜的化学式为 ；甲与乙反应生成的气体为 ；乙固体的成分为 ；丙溶液中一定含有的溶质为 ；生成丁固体的化学方程式为 。1 0 24.A、B、C、D、E、F 之间存在如右图的转化关系（部分物质及反应条件已略去），已知 A 是一种气体肥料；D 含有人体中含量最高的金属元素，其相对分子质量为 100。则 A的化学式为 ；D 的化学式为 ；CB 的化学方程式为 ；EF 的化学方程式为 ；图示转化关系中未涉及到的基本反应类型有 。25.（1）右图为某粒子的结构示意图，当 AB=10时，该粒子是 （填“原子”、“阴离子”或“阳离子”或）；当 B=8 时，该粒子带有 1 个单位正电荷，则该粒子的符号是 。（2）右边表格是元素周期表的一部分。这四种元素均位于第 周期；等质量的四种元素中所含原 子 个 数 由 多 到 少 的 顺 序是 ；硅与碳位于同一主族，同族元素相似，则二氧化硅与烧碱溶液反应的化学方程式为 。26.化学课外活动小组从 KCl、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl中任选两种固体混合即可制到“钾、氮复合肥料”，同学14 Si 28.09 15 P 30.97 16 S 32.06 17 Cl 35.45 1 1 们欲从其中抽取一份作为样品探究其成分。供选试剂：稀盐酸；稀硫酸；BaCl2溶液；AgNO3溶液；蒸馏水（1）【做出猜想】猜想 1：KCl 和 NH4HCO3 猜想 2：KCl 和 NH4Cl 猜想3：K2SO4和 NH4HCO3 猜想4：_。（2）【设计方案】若要证明猜想 2 成立，小明提出先用AgNO3溶液确定是否含有 KCl，该方案 （填“合理”或“不合理”），其理由是_；小红提出先确定是否含有 NH4HCO3，则应选择的试剂为_。（3）【实验探究】（提示：碳酸氢钡溶于水）实验操作 可能的现象 结论 操作 1：猜想 3成立 操作2：三、简答题（本题包括 6 个题，共 30 分）27.（3 分）氢气作为未来新能源极具开发前景，其原因有哪些？1 2 28（4 分）过氧化钠在空气中易发生如下反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。向部分变质的过氧化钠固体中加足量水，现象为_。请设计实验，验证该水溶液中含有的两种溶质。（简要写出试验步骤及现象）29.（4 分）右图为某产品二氯异氰脲酸钠（C3O3N3Cl2Na）的标签，该物质是一种预防 H7N9 禽流感的有效消毒剂。（1）酸碱指示剂石蕊的 pH 变色范围为58，颜色依次为红、紫、蓝。则在 1%的二氯异氰脲酸钠溶液滴加石蕊溶液，溶液显 色。（2）25时饱和二氯异氰脲酸钠溶液的质量分数是多少？（3）通过计算，比较 C3O3N3Cl2Na 中氯元素的质量分数与“有效氯”的大小关系。（请列出计算式）30.（6 分）镁及其化合物在生产和生活中的应用十分广 1 3 160泛。（1）请描述镁元素在周期表中的位置，并画出镁的原子结构示意图。（2）镁与氮气反应生成氮化镁（氮显-3 价），氮化镁与水反应生成难溶的氢氧化镁和氨气。请写出有关反应的化学方程式。（3）工业制镁的一种原理是：2MgO+Si+2CaO=2Mg+X，写出 X 的化学式。31.（6 分）（1）氨气（NH3）是一种极易溶于水的气体，氨水呈碱性。实验室常用氯化铵和熟石灰混合加热制取氨气，同时还生成氯化钙和水。请用化学方程式表示实验室制取氨气的化学反应原理，并描述右边图 1 中可观察到的现象。（2）亚硫酸钠（Na2SO3）与硫酸反应可生成 SO2，请写出该反应的化学方程式。收集一瓶 SO2，按图 2 组装仪器，打开活塞 K，向长颈漏斗加水至如图位置，关闭活塞 K，一段时间后可观察到什么现象？请写出 SO2与 1 4 水反应的化学方程式。32.（6 分）按照右图的生产流程可以制得氧化铁（铁红颜料）和硫酸钾。（1）写出铁与氧两种元素所形成化合物的化学式。（2）沉淀池甲中反应后生成碳酸亚铁、硫酸铵、水和一种温室气体，写出该反应的化学方程式。（3）该流程中加硫酸酸化的目的是什么？（4）在沉淀池乙中还要加入有机溶剂丙醇，其原因可能是什么？（5）滤液 X 中含有 KCl 和（NH4）2SO4，在农业上有什么用途？四、综合应用题（本题包括 2 个题，共 20 分）33.（10 分）金属与人类的生产生活密切相关，牢固掌握金属的知识十分必要。1 5 （1）下列用途是利用了金属的导热性的是 。a铜做导线 b.金做戒指 c.铝合金做门窗 d.铁锅作炊具（2）将一小块金属钠放入滴有无色酚酞的水中，钠剧烈反应，可观察到熔成小球，在水面上游动，溶液变成红色。已知该反应产生了一种可燃性气体。请解释这些现象产生的可能原因，并写出有关反应的化学方程式。（3）将锌粉加入到含有 Cu（NO3）2和 AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤。若滤液中只含一种溶质，请分析则滤渣的成分。若滤渣中含有两种金属，请分析滤液的成分。（4）合金的用途十分广泛。某化学小组欲测定黄铜片（铜锌合金）的组成进行如下实验：取黄铜片 30 g 放入烧杯，将 250 g 稀硫酸分 5 次加入烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量记录如下。请计算：次 数 1 2 3 4 5 加入稀硫酸质量/g 50 50 50 50 50 剩余固体质量/g 23.5 17 11.5 9.6 9.6（1）黄铜片中铜的含量。（2）稀硫酸中溶质的质量分数。1 6 34.（10 分）实验室选用以下装置制取纯净、干燥的 CO2，并进一步探究 CO2的性质。（1）A中反应的化学方程式为 ；要达到实验目的，应选用的装置有 ；装置中导管接口从左到右的连接顺序为：a 接 、接 、接 。利用 A 装置还可以制取其 他 气 体，有 关 反 应 的 化 学 方 程 式 为 （写出一个即可）。（2）化学小组的同学在收集满 CO2的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。做出猜想氧化钠 碳酸钠 氧化钠和碳酸钠的混合物 氢氧化钠 碳酸氢钠 指出以上不合理的猜想并说明理由：_ _ _。查阅资料氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠；碳酸钠溶液呈碱性。1 7 实验探究取少量该样品溶于水，将溶液分成两份，其中一份中加入酚酞溶液，变红；向另一份中先加入过量 CaCl2溶液，出现白色沉淀，过滤，向滤液里滴加酚酞溶液，无明显现象。得出结论 白色物质为_。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_。（3）将一定质量的碳酸钠加入到 100 g水中得澄清透明溶液，取 1/2 该溶液，向其中加 10CaCl2的溶液至恰好不再产生沉淀，所得沉淀质量与加入 CaCl2溶液质量的关系如右图所示，则碳酸钠的总质量及反应后溶液中溶质的质量分数分别是多少？1 8 2015 年全国中小学（河南地区）“金钥匙”科技竞赛 初三学生 CESL 活动决赛试卷参考答案 一、选择题（每题 1 分，共 20 分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D C B C A D D B C A B D A A D C B A C B 二、填空题（每空 1 分，共 30 分）21.Na+、Cl-小于 5%（或偏小）有白色沉淀生成 NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 22.Cl2 Cl2+H2O=HCl+HClO Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 23.Cu(OH)2 H2 铁和铜 FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 24CO2 CaCO3 CaO+H2O=Ca（OH）2 Ca（OH）2+Na2CO3CaCO3+2NaOH 置换反应 25.（1）原子 K+（2）三 SiPSCl SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 1 9 26（1）K2SO4和 NH4Cl（2）不合理 因为 AgNO3也可与 NH4Cl 反应生成 AgCl 白色沉淀，不能确定是否含有 KCl 稀 HCl 或稀 H2SO4（3）实验操作 实验现象 结论 操作 1：取少量样品于试管中，滴加稀盐酸（或稀硫酸）有气泡冒出 操作2：另取少量样品于试管中，加足量蒸馏水溶解，滴加BaCl2溶液，振荡 有 白 色 沉 淀产生 三、简答题（共 30 分）27.（3 分）燃烧产物无污染；燃烧热值高；原料资源丰富。28.（4 分）有气泡产生；向该水溶液中滴加 CaCl2溶液至过量，有白色沉淀出现；取上层清液，滴加酚酞溶液，变红。29（4 分）（1）紫 （2）20%（3）35.52100%220小于 60%30.（6 分）（1）第三周期第A 族 镁的原子结构 2 0 示意图（2）3Mg+2N2=（点燃）Mg3N2 Mg3N2+6H2O=Mg（OH）2+2NH3 （3）Ca2SiO4 31.（6 分）（1）Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3 +2H2O 试管内的液面上升，进入试管的水呈红色。（2）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 漏斗下口有气泡冒出。SO2+H2O=H2SO3 32.（7 分）（1）Fe2O3、FeO、Fe3O4 （2）FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（3）是为了除去过量的 NH4HCO3。（4）K2SO4易溶于水难溶于有机溶剂丙醇。（5）可作复合肥料。四、综合应用题（共 20 分）33.（10 分）（1）d （2）该反应放热且钠的熔点较低；钠的密度比水的小（或钠 比 水 轻）；有 碱 性 物 质 生 成。2Na+2H2O=2NaOH+H2（3）滤渣中一定含有 Cu 和 Ag，可能含有 Zn。2 1 滤液中一定含有 Zn（NO3）2，可能含有 Cu（NO3）2。（4）依表中数据知，合金中铜的质量为 9.6 g，其含量为 9.6g30g100%=32%与 50g 稀硫酸完全反应消耗锌的质量为 6.5 g。设与 6.5 g 锌反应的硫酸的质量为x。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 65 98 6.5 g x 解得x=9.8 g 硫酸中溶质的质量分数为:9.8 g/50 g=19.6%.34.（10 分（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O A、B、C、F d、e 接 b、c 接 j 2 H2O2 2 H2O+O2 或 Zn+2HCl=ZnCl2+H2等（2）做出猜想 和不合理，因为参加反应的物质中均不含氢元素 得 出 结 论 碳 酸 钠（或Na2CO3）4Na+3CO22Na2CO3+C（3）Na2CO3固体的质量为 21.2 g NaCl 溶液的质量分数为 11.7 g/(111 g+10.6 g+100 g2-10 g)100%=7.24%MnO2