全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（第十三届天原杯）

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天原杯化学竞赛试卷及答案

2003年全国初中学生

化学素质和实验能力竞赛（第十三届天原杯）

复赛试题

一、 选择题（本题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案

1、种植下面几种农作物对PH值的要求是：大豆6～7，茶5～5.5，甜菜7～7.5，西瓜6。如果某地区经常降酸雨，则上述农作物最不适合种植的是 A大豆 B茶 C甜菜 D西瓜

2、一种“及食即热型快餐”适合外出旅行时使用。期内层是铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外面的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选 A浓硫酸与水 B生石灰与水 C熟石灰与水 D氯化钠与水 根据以下提供的材料，解答3～5题

材料1、据2002年4月30日《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，是某市一条长约50公里的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水PH在1～4之间，其他水质指标也严重超标。

材料2、2002年6月1日，国家环境总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下（除PH外，各项目的单位：mg/L） 水质分类

项目及标准 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 磷(P)≤ 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 氮(N)≤ 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 锌(Zn)≤ 0.05 1.0 1.0 1.5 2.0 铅(Pb)≤ 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1 PH 6～9 6～9 6～9 6～9 6～9

3、如果让你测定该河水的酸碱度，可选用

A石蕊试液 B酚酞试液 C、PH试纸 D 碳酸钠溶液

4、材料2中所指出的“氮”“磷”“锌”“铅”，是指 A单质 B元素 C离子 D分子

5、经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为（1×10－5）％。则该污水的水质属于（该污水的密度为1g/cm3） A Ⅰ类 BⅡ类 C Ⅲ类 DⅣ类

6、我国科学家在1993年首次利用超真空扫描隧道显微镜技术，在一块晶体硅（有硅原子构成）的表面直接移动硅原子写下了“中国”两字。下列说法中正确的是 A在上述操作中没有变化

B这两个汉字是当时世界上最小的汉字 C此技术说明在化学变化中原子可以再分

D这标志着我国科学家已进入了操纵原子的阶段

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7、据报道，某地发现一温泉，水温高达58℃。经监测分析，该温泉属于硅酸盐矿泉，有软化血管的作用，对心脏病、高血压病有良好的医疗保健作用。一直硅酸盐中硅元素的化合价为+4价，则硅酸盐的化学式为 A H2SO4 B H4SiO3 C H2SiO3 D NaOH

8、谋工厂排放的废硫酸，拟选用下列物质与之中和 物质 相对分子质量 市场参考价（元/kg） CaCO3 100 1.8 Ca(OH)3 74 2.0 NH3 17 6.5 NaOH 40 11.5

如果要求花最少的钱来中和同样量的废硫酸则应选择 A CaCO3 B Ca(OH)3 C NH3 D NaOH

9、燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。下列燃料电池比较适合宇宙飞船上使用的是

A CH4 – O2燃料电池 B C2H5OH-O2燃料电池 C H2 –O2燃料电池 D CO-O2燃料电池

10、为验证人体呼出气体中含有的CO2不是来自空气，而是人体代谢作用产生的。某学校学生课外活动小组设计了如右图所示装置，你认为该装置应选用的试剂是 瓶Ⅰ 瓶Ⅱ

A Ca(OH)2 NaOH B NaOH Ca(OH)2 C 稀HCl Ca(OH)2 D NaOH BaCl2

11、甲原子与乙原子的质量比为a:b，而乙原子与碳12原子的质量比为c:d，则甲原子的相对原子质量为

A 12ac/bd B bc/12ac C 12bd/ac D ab/12bc

12、将w 克KNO3的不饱和溶液恒温蒸发水分，，直到晶体析出。在此变化过程中，溶液中质量分数与蒸发时间的变化关系可用下图表示的是

13、为了使经济可持续发展，生产过程应尽量减少对环境的负面作用。有单质铜制取硫酸铜有下列几种步骤，其中可行且符合以上要求的是 A Cu → CuSO4 B Cu → CuO → CuSO4 C Cu → Cu2(OH)2CO3 → CuSO4

D Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuSO4

14、50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到218g固体（已换算成无水硫酸盐）。则反应产生氢气的质量是 A 2g B 3g C 3.5g D 4.5g

二、 填空题（本题包括9个小题，共41分）

15、（6分）反物质是由反粒子组成的物质。所有粒子都有相应的反粒子，反粒子的特点是其质量、寿命等与相应的粒子相同，但电荷、磁矩等与之相反。反粒子一旦与相应的粒子碰撞，如电子碰到反电子，就会立即“湮灭”为其他物质。据最新报道，欧洲核子研究中心近日已成功的制造出约5万个低能量状态的反氢离子，这是人类首次在受控条件下大量制造的反物质。是回答下列问题：

（1）你认为反氢原子的结构示意图可表示为______________，图中代表个微粒的符号及

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其所表示的意义分别是：____表示____________；____表示__________________。 （2）质子与反质子相碰撞而“湮灭”是化学变化吗？_______,理由是_______________________________________________________________。

6、（2分）用来制蜡烛的石蜡是一类含碳、氢元素的化合物，可用通式CnH2n+2

表示其组成。在空气中点燃蜡烛，常因燃烧不完全而产生炭。室内有人吸烟后，常有难闻气味，有人建议，在室内点燃一支蜡烛，不久这种气味可减弱，其原因是__________________________________________________。

17、（3分）吸烟有害健康，科学实验表明香烟所产生的烟雾中，至少有300多种化合物不同程度对人体有害。为了检验该烟雾中是否存在CO2 和CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后，依次通过足量的以下试剂：①澄清石灰水，②浓硫酸，③灼热的黑色氧化铜粉末，④澄清石灰水，发现①、④变混浊。试回答：

（1）①中发现的现象说明________________________________________。 （2）烟雾中是否存在CO？____，作出此判断依据的实验现象为_________。 18、（3分）人们每天通过摄取食物不断补充所需要的各种元素，但有时也会摄入某些有害的元素。请指出下列矿物元素中，哪些是人体必需的微量元素，哪些是人体有害的微量元素（请用线连接） 铬Cd 铜Cu 铁Fe 钙Ca 汞Hg 碘 I 铅Pb 镁Mg 硒Se 锌Zn

19、（5分）实验室现有五瓶失去标签的无色溶液，根据实验室的记录，只知它们分别是KCl 、K2SO4 、K2CO3 、AgNO3 、BaCl2 中的一种，为确定它们的成分，某学生将它们依次编为A、B、C、D、E，并设计了一组实验。实验记录如下：

（1） 将A和B混合，产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀； （2） 将C和D混合，产生一种既不溶于盐酸也不溶于稀硝酸的沉淀； （3） 将A和E混合，产生沉淀既溶于酸液溶于稀硝酸； （4） 将D和E混合，产生的沉淀仅在稀硝酸中消失； （5） 将B和C混合，没有沉淀产生。

由以上实验确定：A是__________，B是__________，C是__________，D是__________，E是__________。

20、（3分）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，并经过净化、干燥后，还原氧化铜来测定铜的相对原子的质量。根据所得到铜粉的质量，可求得参加反应的氢气的质量，进而计算出应消耗的锌粒和稀硫酸的质量。但实际耗用的锌粒（不含杂质）和稀硫酸的质量都远远超过计算值。是从实验过程看，原应是_________________________________________________

_______________________________________________________________ ______________________________________________________________。

21、（4分）新型材料纳米级α-Fe粉具有超强的磁性能,可作高密度磁记录的介质以及

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高效催化剂等.实验室采用气相还原法制备纳米α-Fe，方法是：将固体粉料FeCl2•nH2O 脱水、真空干燥，然后在高温条件下通入高纯氮气（作保护气）和氢气（作还原剂）的混合气体，生成纳米α-Fe 。请回答以下问题：

（1） 写出生成纳米α-Fe的化学方程式____________________________； （2） 反应中保护气的作用是 ___________________________________。

22、(11分)“化学多米诺试验”是利用化学反应中气体产生的压力，是多个化学反应依次发生。（整个反应只需要第一个反应发生，就好像多米诺骨牌游戏一样。）以下就是一个“化学多米诺试验”，已知H2O2 在MnO2的催化作用下可分解产生O2和 H2O 。如图所示的A～H各装置中分别盛放的物质为：A、稀硫酸，B、锌粒，C、3％H2O2 溶液， D、MnO2 ，E、某溶液，F、某块状固体，G、滴有紫色石蕊的蒸馏水，H、足量的澄清石灰水。请回答以下各题：

（1） 试验开始前必须进行的操作是______________________________；

（2） 反应开始后，若G中出现红色，H中有白色沉淀生成，判断E、Ag中的物质可能分别是_______________；_______________；

（3） 按基本反应类型写出该实验中有关反应的化学方程式：（装置用字母表示） 化合反应_______________________________，发生在装置___________中； 分解反应_______________________________，发生在装置___________中； 置换反应_______________________________，发生在装置___________中； 复分解反应_______________________________，发生在装置_________中；

23、（4分）测定人体血液循环量的一种方法是：吸取6.0ml含放射性元素131I-人血清白蛋白溶液，每1.0ml含放射性元素碘2.0×10-6Ci（居里，一种放射性强度的单位），快速注入静脉中，10分钟时抽取1.0ml静脉血液，测定其中含放射性元素碘为0.0030×10-6Ci（10分钟内碘放射性的强度改变可忽略不计）。人的血液循环量为______________L。

又知碘是甲状腺的主要成分，健康成人每天适宜摄入量为100μg~200μg（1μg为1×10-6g）。为使上述测定结果可靠，从测定人体血液循环量24小时前，连续五天服碘化钠（不含放射性碘）50mg/(5ml•d)，原应是______________________________________________________________。

24、（5分）某生活污水有一股臭味，主要含有碎菜叶，碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠和碳酸钠等物质。现欲将其经去渣、除臭处理后用于清洗厕所的用水。问： （1） 采取何种操作可除去其中的固体物质________________________； （2） 用什么物质可除去污水的臭味______________________________ （3） 把生活污水进行处理再利用的目的是什么________________________________________________________；

（4） 怎样检验经（1）和（2）处理后的水中是否还存在氯离子________________________________________________________。

25、（7分）将适量的黄色草酸亚铁（FeC2O4•2H2O ）粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈法应产生的气体可使燃着的木条熄灭，生成黑色的粉末。反映将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的黑色粉末撒在石棉网上，便会立即自燃起来。是回答下列问题：

（1） 黑色粉末是什么物质？为什么在空气中自燃？________________ _______________________________________________________________ （2） 反应将结束时，用橡皮塞塞好试管有何作用？________________ （3） 化学反应的快慢与反应物的表面积有何关系？________________