2005年第十五届“天原杯”全国初中学生化学素质和实验能力竞赛复赛试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中，你认为不科学的是（ ）
A．食用含碘食盐可预防甲状腺肿大
B．使用含氟牙膏可预防龋齿
C．绿色食品是指不含任何化学物质的食品
D．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的高性能通讯材料

2. 难度：中等

化学“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动，下列实验中用家庭日常生活用品能够进行的是（ ）
①检验纯碱中含有CO₃^2-；
②除去热水瓶内壁上的水垢；
③检验鸡蛋壳能溶于醋酸；
④检验自来水中含有Cl^-．
A．①②④
B．①③④
C．①②③
D．①②③④

3. 难度：中等

氢气是一种绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使海水分解得到氢气的新技术，其中海水分解可以用化学方程式表示为：2H₂O2H₂↑+O₂↑．下列说法不正确的是（ ）
A．TiO₂在反应中作氧化剂
B．水分解不产生污染物
C．TiO₂在反应中作催化剂
D．该技术可以将太阳能转化为氢能

4. 难度：中等

地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况．下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是（ ）
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能将海水蒸馏淡化
C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水
D．选择一种特殊的膜在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中较大的溶质微粒不能通过，从而使溶剂水与溶质分离

5. 难度：中等

下表是某城市空气质量某日公布的内容：

项    目	空气污染指数	空气质量级别	空气质量
总悬浮颗粒	52
二氧化硫	7
二氧化氮	24

下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（ ）
A．用柴油作燃料
B．焚烧垃圾
C．汽车排放的尾气
D．用天然气作燃料

6. 难度：中等

英国泰晤士河曾是世界上最脏、臭的河流之一．近年来由于执行了严格的污水排放制度、重建了水道体系和用专门船只向河水里输送某种气体等措施，河水水质己得到显著的改善．这里的“某种气体”是指（ ）
A．氢气
B．氯气
C．氧气
D．二氧化碳

7. 难度：中等

十九世纪初，法国科学家库图瓦正在家中做实验，一只猫把盛装海藻灰溶液和硫酸溶液的瓶子都碰翻了，他看到了一个奇异的现象：打翻在地的混合液里产生了一种紫色蒸气，气味十分难闻、呛鼻，而且紫色蒸气遇冷物体后变为紫黑色闪着金属光泽的晶体．库图瓦又做了许多实验，终于弄明白这种气体是一种新发现的元素，这种元素是（ ）
A．碘
B．碳
C．铜
D．汞

8. 难度：中等

2004年4月22日是第35个“世界地球日”，其主题是“善待地球--科学发展”．下列行为中不符合这一主题的是（ ）
A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D．节约能源，提高能源利用率

9. 难度：中等

在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：试判断该密闭容器中发生的反应属于（ ）

物质	X	Y	Z	Q
反应前质量/g	2	2	78	5
反应后质量/g	待测	24		14

A．分解反应
B．置换反应
C．化合反应
D．复分解反应

10. 难度：中等

某城市有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列6种离子中的3种（两厂不含相同离子）：Ag⁺、Ba²⁺、Na⁺、C1^-、SO₄^2-、NO₃^-．若两厂单独排放都会造成严重的水圬染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便会变得无色澄清且只含硝酸钠而排放，污染程度会大大降低．关于污染源的分析，你认为正确的是（ ）
A．SO₄^2-和NO₃^-可能来自同一工厂
B．C1^-和NO₃^-一定不在同一工厂
C．Ag⁺和Na⁺可能在同一工厂
D．Na⁺和NO₃^-来自同一工厂

11. 难度：中等

表中列出几种物质的熔点，据此判断以下说法正确的是（ ）

物质名称	汞	金	铜	铁	钨	氧
熔点/℃	-38.8	1064	1083	1535	3410	-218

A．铜球掉入铁水中不会熔化
B．在-216℃时，氧是气态
C．水银温度计可测量-40℃的温度
D．用钨制成的灯丝不易熔化

12. 难度：中等

如右图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了．则液体A和气体B的组合可能是下列的（ ）

A．氢氧化钠溶液、二氧化碳
B．矿泉水、氮气
C．酒精、氧气
D．水、一氧化碳

13. 难度：中等

美国科学家于2004年通过“勇气”号太空车探测出火星大气中含有一种称为硫化羰（化学式为COS）的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是（ ）
A．硫化羰是氧化物
B．相同条件下，硫化羰的密度比空气大
C．硫化羰可用作灭火剂
D．硫化羰在O₂中完全燃烧生成物是CO₂和SO₂

14. 难度：中等

镁在空气中燃烧时，发生如下两个反应：3Mg+N₂═Mg₃N₂，2Mg+O₂═2MgO 则24g镁在空气中燃烧可得产物的质量为（ ）
A．等于33.3g
B．等于40g
C．33.3g～40g
D．小于33.3g或大于40g

15. 难度：中等

原子的核电荷数小于18的某元素X，原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子中的质子数是2n²-1．有关X的说法不正确的是（n为正整数）（ ）
A．X能形成化学式为X（OH）₃的碱
B．X肯定能形成化学式为NaXO₃的含氧酸钠盐
C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D．X可能与元素Y形成Y₃X₂型化合物

二、解答题

16. 难度：中等

人体中的钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙晶体[Ca₅（PO₄）₃（OH）]形式存在，其相对分子质量为502．牛奶含钙丰富又易被吸收，且牛奶中钙和磷比例合适，是健骨的理想食品．右图是某乳业公司纯牛奶包装标签和部分说明．
请仔细阅读后回答下列问题：
（1）羟基磷酸钙中钙元素的质量分数______（保留到0.1%）
（2）若成人每天至少需要0.6g钙，且这些钙有90%来自牛奶，则一个人每天要喝______盒这种牛奶．

三、填空题

17. 难度：中等

用2份95%的酒精溶液和l份水混合，再浸入手帕一块．取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损．请解释手帕完好无损的原因：   
    ．

18. 难度：中等

为纪念人类成功攀登珠穆朗玛峰50周年，中国登山协会业余登山队于2003年5月21日登顶成功．登山队必备的物质之一是氧气瓶，其作用是    ；氧气与体内的葡萄糖（C₆H₁₂O₆）发生反应，提供人体所需的能量，写出该反应的化学方程式：
    ；燃料燃烧也需要氧气，这是利用氧气    的性质．

19. 难度：中等

某气体可能由一种或多种常见的气体组成，经测定期中只含有C、O两种元素，且C、O两种元素的质量比为1：2，请写出该气体各种可能的组成情况    ．（只要求写出每种可能情况下气体所含的物质化学式，不必写出每种成分组成关系）

20. 难度：中等

用木炭还原CuO的实验进行一段时间后，停止加热，试管中仍然有黑色固体．为确定反应后黑色固体的成分，请你提出确定黑色固体的所有可能猜想，并设计简单、易行的实验方案，证明你的猜想．

猜想黑色固体是	实验操作	现象

21. 难度：中等

若从H₂SO₄、Na₂CO₃、Na₂SO₄、NaCl、NaNO₃、Cu（NO₃）₂、HNO₃七种溶液中取出其中的两种，进行混合及有关实验，所观察到的现象记录如下表．试根据各步实验及其现象先进行分步推断，再推断所取的两种溶液的可能组合．

步骤	实验操作	实验现象	分步推断
（1）	将取出的2种溶液进行混合	混合溶液无色、澄清． 无其它明显现象	混合溶液中肯定不含Cu（NO3）2
（2）	用pH试纸测定混合溶液的pH	测定结果pH=2	混合溶液中肯定不含
（3）	向混合溶液中滴入足量的Ba（NO3）2溶液	有白色沉淀出现	混合溶液中可能含有
（4）	向（3）中溶液过滤所得的滤液中滴加AgNO3溶液	无明显现象	混合溶液中肯定不含
混合溶液的可能组合（写出溶质的化学式）		①    和     或 ②    和    （写出两种组合即可）

22. 难度：中等

生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因．右图是长江中游某水质监测站在2007年8月的某天DO（溶解氧）的实测数据，下表为不同温度下DO（溶解氧）饱和值表：

水温/℃	25	26	27	29	31	32	34
DO饱和值/mg•L^-1	8.15	8.00	7.85	7.65	7.43	7.30	7.20

仔细观察实测数据和上表，回答问题：
（1）在凌晨零点时，河水中的DO（溶解氧）仅为该温度下的DO饱和值的75%～80%；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达1 10%，造成上述现象的主要原因    ．
（2）河水里的微生物使有机物（化学式以C₆H₁₀O₅为代表）与溶解在水中的氧气作用而转化为CO₂和H₂O的过程中所需的O₂的量叫做BOD（生化需氧量），BOD是衡量水体质量的一个指标．当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C₆H₁₀O₅为0.010g•L^-1，通过计算回答：①该河段水体的BOD（生化需氧量）为    mg•L^-1；②该河段适合鱼类生存吗（设水温为25℃）？    理由是：    ．

23. 难度：中等

根据如图及描述，回答下列问题：
（1）关闭图A装置中的弹簧夹a后，从长颈漏斗向试管口注入一定量的水，静置后如图所示．试判断：A装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）    ． 判断理由：    ．
（2）关闭图B装置中弹簧夹a后，开启分液漏斗的活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶．试判断：B装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）    ．
判断理由：    ．

四、解答题

24. 难度：中等

（1）根据初中化学知识，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应可得到蓝色沉淀，进一步将沉淀加热可生成黑色物质，请写出有关反应的化学方程式：①______，②______ CuO+H₂O

五、填空题

25. 难度：中等

小明按如图装好了实验装置（两胶头滴管中的稀盐酸浓度和体积都相等），实验时，同时完全捏扁两滴管的胶头，并观察实验现象．
（1）小明的实验目的是：    ．
（2）装置中细长玻璃导管的作用是：    ；
红墨水的作用是    ．
（3）你估计两根玻璃导管中的实验现象是    ；
理由是    ．

六、解答题

26. 难度：中等

闪电是一种自然现象，据估计地球上年均发生31万余次的闪电．每当电闪雷鸣时，空气中就发生一种反应为N₂+O₂=2NO．已知32g氧气和足量的氮气化合成一氧化氮时要吸收180KJ的能量，假设某次闪电的能量为1.5×10⁷KJ，其中有的能量用于这一反应，求：
（1）此次闪电所产生的NO的质量是多少kg？
（2）此次闪电的生成物相当于多少kg尿素的含氮量？

27. 难度：中等

糖类（按C₆H₁₂O₆计，相对分子质量为180）发酵生成乙醇反应的化学方程式为C₆H₁₂O₆=2C₂H₅OH+2 CO₂，问多少溶质质量分数的糖类溶液发酵能得到1度的酒（1度的酒是指1体积乙醇和99体积水的混合溶液．水和乙醇的密度分别为1.0g/cm³和0.8 g/cm³）（答案要求保留小数点后一位数字）