2002年第十二届“天原杯”全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（湖北赛区）初赛试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法不正确的是（ ）
A．目前，我国城市空气质量日报的监测项目中不包括总悬浮颗粒物
B．研究发现，在臭氧层的某些地方出现了变薄的现象，甚至出现了“空洞”，其后果是相当严重的，如不防止臭氧层进一步遭到破坏，将会使皮肤癌患者继续增加
C．合成纤维织物不要用开水洗，也不要暴晒
D．举重运动员比赛前常在手上抹无水氧化镁粉末，以增加手的滑涩感

2. 难度：中等

下列有关仪器使用或实验操作的叙述正确的是（ ）
A．点燃甲烷前，应先检验甲烷的纯度
B．将水倒入浓硫酸中快速配制稀硫酸
C．用托盘天平称量时可准确称量至0.0lg
D．如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上，必须迅速用抹布擦拭，然后用水冲洗，再用3%-5%碳酸氢钠溶液冲洗

3. 难度：中等

若9.6g不纯的（NH₄）₂CO₃粉末样品[含的杂质可能是（1）NH₄HCO₃，（2）Na₂CO₃，（3）SiO₂跟足量稀H₂SO₄反应，共收集到4.5g CO₂，且溶液中有残留不溶物．则样品中（ ）
A．肯定含有（1）、（2）、（3）
B．肯定含有（1）、（3），可能含有（2）
C．肯定含有（1）、（3），肯定不合（2）
D．肯定含有（1）、（2），可能含有（3）

4. 难度：中等

洗去玻璃仪器上附有的不溶于水的碱、碱性氧化物、碳酸盐等杂质，应采用的方法是（ ）
A．用大量水冲洗
B．用热水冲洗
C．先用盐酸溶解再用水冲洗
D．先用苛性钠溶液冲洗再用水冲洗

5. 难度：中等

有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这种化合物的化学式为（ ）
A．I₂O₄
B．I₃O₅
C．I₄O₇
D．I₄O₉

6. 难度：中等

甲烷是最简单的有机化合物，实验室用加热固体无水醋酸钠和固体氢氧化钠混合物的方法制得．反应如下：CH₃COONa+NaOHNa₂CO₃+CH₄↑．该实验可选用的制取装置及收集方法是（ ）
A．与加热分解KClO₃制氧气的装置相同，用向上排空气法收集
B．与加热分解KClO₃制氧气的装置相同，用排水法收集
C．用启普发生器制取，用排水法收集
D．用启普发生器制取，用向下排空气法收集

7. 难度：中等

下列各组物质的溶液，不另加任何试剂就能将它们区别开来的是（ ）
A．Na₂CO₃、HCl、BaCl₂
B．K₂SO₄、K₂CO₃、Na₂CO₃
C．Ba（NO₃）₂、MgCl₂、NaOH
D．KCl、AgNO₃、HCl

8. 难度：中等

某化工厂按如下步骤生产：
a．以煤为燃料，煅烧石灰石；
b．用饱和碳酸钠溶液充分吸收a步所产生的CO₂，生成NaHCO₃
c．使a步得到的CaO与H₂O起反应；
d．再使c得产物消石灰跟Na₂CO₃起反应；
根据以上信息，判断下列叙述正确的是（ ）
A．该厂的原料是煤和石灰石
B．该厂的最终产品是烧碱和碳酸氢钠
C．该厂生产过程涉及四种基本类型的化学反应
D．该厂排放的气体对大气无污染

9. 难度：中等

将下列各组物质的溶液混合并充分搅拌，假设能反应的各物质恰好完全反应．反应完全后过滤，则在滤纸上能留下两种不溶物的是（ ）
A．硝酸铁、氢氧化钾、硫酸钠
B．碳酸钾、氢氧化钠、盐酸
C．硫酸铜、硝酸钡、氢氧化钠
D．氯化铜、银、锌

10. 难度：中等

已知反应：2A+3B═6C+D，其中A是由X、Y两种元素组成的化合物，B是由Z元素组成的单质，C和D的分子都是由两个原子构成的．则C的化学式为（ ）
A．X₂
B．YZ
C．XZ
D．Y₂

二、解答题

11. 难度：中等

某次实验需用5mL浓盐酸，为量取5mL浓盐酸，化学科代表建议同学们使用10mL量筒，小明问：为什么不用100mL量筒呢？化学科代表说这是为了减小误差，并列举了充分的理由．你能说出若使用lOOmL量筒造成较大误差的两个主要原因是什么吗？

12. 难度：中等

2002年1月12日，几位民工在我省某市近郊区打井，打到19m深后，井里突然冒出一股无色无味的气体c经胶管导出，该气体点火能燃烧．经该市液化气公司技术人员检验，该气体不是泄漏的液化气．
假设该气体是沼气或天然气．
（1）请你设计实验证明该气体含有哪些元素．
（2）如果井旁的一户居民想用该气体来生火做饭，如果他家原来的灶是用于烧水煤气（水煤气为H₂和CO的混合气）的，请你帮他改进原来的灶．正确的改进措施是：加大______入口，减小______入口．

13. 难度：中等

图l中的A为一种常见的金属单质的黑色粉末，实验时先预热试管再加热A物质，过一会儿加热湿砂子，实验收集的气体为H₂，原A物质已变成了化合物B，但仍为黑色，并能被磁铁吸引，请认真分析后指出：A物质的化学式为______，B物质的化学式为______，化学方程式为______ Fe₃O₄+4H₂

14. 难度：中等

A、B两种化合物的溶解度曲线如下图．现要用结晶法从A、B混合物中提取A（不考虑A、B共存于溶液中时，对各自溶解度的影响）
（1）取50g混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至20℃．若使A析出而B不析出，则混合物中B的质量分数（B%）最高不能超过多少？（写出推理及计算过程）
（2）取W g混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至10℃．若仍要使A析出而B不析出，请写出在下列两种情况下，混合物中A的质量分数（A%）应满足什么关系式（以W、a、b表示，只需将答案填写在下列横线的空白处）．
当W＜（a+b）时，A%______；
当W＞（a+b）时，A%______．

15. 难度：中等

A物质是某地刚出文物刮下来的固体物质．实验证明它有如下图所示的转化关系，F是一种用途十分广泛的银白色金属，G是一种黑色的化合物，D、E、F、H均为单质，I可作温室的气体原料．

（1）组成A的元素有______ （写元素符号）；
（2）物质I的化学式为______；
（3）①②③步反应的化学方程式为：
①______ 2H₂↑+O₂↑

16. 难度：中等

某溶液由NaCl、NaOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄四种物质溶解得到，现要求只取一次试液即将溶液中大量存在的Cl^-、OH^-、CO₃^2-、PO₄^3-一一鉴别出来．已知Ag₃PO₄在中性溶液中为黄色沉淀，但可溶于酸性溶液．试写出鉴别各离子的次序为：______→______→______→______．

17. 难度：中等

A、B两元素，A的原子核外有两个电子层，最外层有m个电子；B的原子核外有三个电子层，最外层有n个电子．又知A、B所形成的简单离子相差两个电子层，失电子的原子其最外层电子全部失去．
（1）A、B所形成的简单离子中，______（写离子符号）是阴离子．
（2）A、B所形成的离子化合物的化学式可能是______：
（3）B的最高价氧化物可与水化合，如该化合物分子中含一个B原子、x个氧原子，则该化合物的化学式为______．

18. 难度：中等

浓硫酸与乙二酸（H₂C₂O₄）在加热条件下反应的化学方程式为：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O
有人利用这个反应产生的CO还原某种铁的氧化物，并设计了如图所示的装置．

其中A和F中各盛有浓H₂SO₄，B中盛有乙二酸（H₂C₂O₄），D中盛有Na0H浓溶液，E和I中各盛有澄清石灰水，H中装有铁的氧化物粉末．
（一）（1）D装置的作用______．
（2）E装置的作用______．
（二）甲同学用上述装置，取不同质量的铁的氧化物进行实验．所得实验数据如下：

实验序号	l	2	3	4	5	6	7	8
铁的氧化物质量（g）	4.00	8.00	10.00	12.00	14.00	16.00	18.00	20.00
生成铁的质量（g）	2.8l	5.62	7.01	8.42	9.81	11.22	12.63	14.03

（1）如果以y轴表示生成铁的质量，x轴表示铁的氧化物质量，请用铅笔在坐标图上依次描出相应的实验数据的点．
（2）从上图可以看出甲进行第二次实验时，所得数据十分不可靠，故舍去．请分析造成此种结果的原因主要可能是______ 或______．
（3）请利用上图回答，第二次实验时生成的铁的质量约为______g（保留小数点后一位）．
（4）如果另一同学乙取了25g铁的氧化物样品，而来不及做实验，但根据上述图示，可以求出所生成的铁的质量为______ g．（保留小数点后一位）．将你所用的方法在上图中画出．
（5）同学丙看了甲、乙两同学所做的方法后，认为只要认真进行两次实验，就可回答上述问题．请用甲同学的两组实验数据用数学方法写出丙同学的分析过程．
（6）丁同学看了上述分析过程后，认为只要一组准确的实验数据就能解决问题．他是怎样分析的？

19. 难度：中等

某校化学课外活动小组积极开展环保活动．他们对学校所在地的一所化工厂排出的污水进行多次检测，发现其中含有大量的Zn²⁺、Hg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺四种金属离子，如不处理会对环境造成污染．为防止汞污染并回收铜，同学们设计了如下的实验方案：
方案一：污水沉淀CuOCu
方案二：污水滤渣CuOCu
方案三：污水滤渣滤渣CuOCu
（1）三种实验方案中能制得纯净Cu的方案是______
（2）在能制得纯净铜的方案中，实验上仍会导致环境污染（空气污染）的操作步骤是______（选填①、②、③、④），污染的原因是______，改进方法是______．

20. 难度：中等

氢元素除H原子外，还有一种原子D（重氢），其原子核内含有一个质子，一个中子．由D、O构成的水D₂O叫重水，通电分解水的反应简称电解水，重水电解时发生的反应与H₂O相同．现有一重水（D₂O）和水（H₂0）的混合物，用电解法测定其中D₂0的质量分数．当Wg这种混合物被电解时，与电源正极相连的试管内收集到气体W₁ g与电源负极相连的试管内收集到气体W₂g．（电解产物的溶解忽略不计）．实验装置如下：
（1）若要求出重水的质量分数a，至少需要上述W、W_l、W₂等3个数据中的______个．这样的数据共有几组，在下表中分别列出：（有多少填多少，填错要倒扣分）

①	②	③	④	⑤	⑥

（2）从上表中任取一组含W₁的数据，计算D₂O的质量分数a．