完整word上海市初中学生化学竞赛天原杯复赛试卷及参考答案

/气体沸点℃ /mL 被吸附的体积

-252 4.5 -78 97 -183 35 -196 11 -34 494 （1）分析上表数据可知 （选填编号）。 a．气体分子所含原子个数越多，越易被吸附 b．沸点越高的气体，越易被吸附 c．气体是化合物时，越易被吸附

．气体的相对分子质量越大，越易被吸附d

（2）有人设计了如图实验，常温常压下，装有活性炭的试管

型长玻璃管连接后倒置在汞槽中，可以看到玻璃管与一根J当用干冰冷却活性炭一端时，水银

柱中水银柱上升约30cm; 70 cm左右。请解释这一现象。可继续上升达还能使水银柱）有人建议上述实验改用液氮冷却活性炭，（3左右。请评价此说法是否正确并说明原进一步上升至90 cm 因。年发明电灯以来，在一百多年中经过人们的不断改进，最终形成了千187922. 自从爱迪生家用白炽灯结构如图白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态而发光，家万户所使用的白炽灯。 所示。）在组装灯泡时，需要从排气管处将玻璃壳内空气抽走，达到真空状态，这是为了防止1（ 。在高温下________________________

灯泡的芯柱上往往还涂有少量红磷，其目的是： 为确保效果，

___________________________________________________。灯丝表面的钨在高温下会直接成为）白炽灯在使用过程中，（2气体扩散，然后又在玻璃壳内表面上沉积，使得玻璃壳黑化， 灯丝变细以至于断裂。 现象。 从物质三态变化角度来看，上述过程中钨丝发生了____________）科学家发现，在灯泡中封入少量碘后，可以发生碘钨循环，减缓了灯泡壁发黑和灯丝3（

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+ I ； + IWWI WIW

)气态)气态固态()2()2(气态)气态2()(固态2(

简述碘钨循环延长灯泡寿命的原理。氢能是一种

极具发展潜力的清洁能源。随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制23.

利用太阳能进行热化学硫碘循环法分解水的反应过程主氢的研究受到许多发达国家的青睐。． 要涉及如下三步反应：

① SO + I + 2HO → HSO + 2HI； ② 2HI → H + I

24222

2222224

③ 2HSO → 2SO + O + 2HO

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（1）反应①中保持I过量，产物溶液分为两层：含低浓度I的硫酸层和高浓度I的HI层。

已知碘盐的溶解性与盐酸盐类似，鉴别两层溶液的化学方法是________________。 （2）在上述循环过程中，可以看做水分解的催化剂的物质是____________。

（3）从理论上讲，使用热化学硫碘循环法，1mol HO能制氢气_____mol。 （4）相比电解法，

2

该热化学循环制氢的优点有______________________（任写一点）。

24. 工业上用N和H在500℃左右、200~500个大气压和催化剂条件下合成氨。 （1）合成塔

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中N与H在催化剂表面发生反应，其过程可表示如下(Cat表示催化剂)： 其中图①表示

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__________（填化学式）的解离过程。

首先发生的是①和②，然后依次发生_____、_____、_____、_____。

（2）合成氨的原料气可以由焦炭在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下： ① C(s) + HO(g) → CO(g) + H(g)； ② 2C(s) + O(g) → 2CO(g) ③ CO(g) + HO(g) →

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H(g) + CO(g)

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若每步反应都完全，将反应后的混合气除去CO和HO后，剩余气体恰好为纯净的N和H，

22222

且两者的物质的量之比为1:3。则起始气体中HO和空气的物质的量之比应不少于___：1。（设空气中O和N的物质的量之比为1:4） （3）用不同原料生产氨气的经济指标如下表所示。

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投资（亿元）

6甲烷 5.6 石脑油 6.5 重油 8.0 焦炭 —． /吨氨） 能耗（×10千焦 28~30 257 35.5 390~447 41.8 220~280 54.4 500 成本（元/吨氨）

从上表数据及自然资源来看，最具有发展前景原料的是_______。

25. 某些稀溶液的性质与浓度有关而和溶质性质无关。图①反映的是稀溶液沸点与溶质浓度的关系：

取1.8g葡萄糖(CHO)溶于0.1kg蒸馏水中，完全溶解后再加热至沸腾。 始沸腾的温度是_______℃（精确到0.001）。

（2）在图②中绘制出从开始沸腾到维持溶液沸腾一段时间（未蒸干）过程中，溶液温度的大致变化情况。

三、实验题（本题包括3个小题，共21分）

26. 某同学在进行“铝与氯化铜溶液反应”实验时观察到反应一段时间后，溶液温度升高，有大量气泡逸出。经检验，生成的气体为氢气。

该同学先从理论上猜想产生上述现象的多种可能原因，再设计实验证实自己的猜想。他取了四根洁净的铝丝分别与不同试剂反应，现象记录如下： 实验编号 案 ① ② ③ ④ 6126

（1）该葡萄糖溶液开

试剂 溶液酸碱性 氯化铜溶液 酸性 热水 中性 硫酸铜溶液 酸性 饱和氯化钠热溶液 中性 现象 气泡较多，反 应剧烈 只有在开始时 有少量气泡 气泡较多，但比氯化铜溶液少 气泡比热水稍多，但比硫酸铜溶液少

（1）请分析设置实验②③④各是为了验证何种猜想？ 实验②：_____________________________________________________ _____________________________________________________ 实验③：

实验④：_____________________________________________________

（2）从上述实验现象可知，生成氢气的主要原因是_________________________。

27. 资料显示： 在煤中加入适量石灰石粉可使煤（含S）燃烧时产生的SO转化成钙盐，从而

2

减少SO排放，该方法被称为钙基固硫。某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行

2

了模拟探究。

已知： SO与CO均为酸性氧化物，但SO有毒，能与品红作用使其褪色。 【实验一】取S粉

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与CaCO粉末的混合物装入A中。连续通入过量O，加热至500℃左右，充分反应发现，B中

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红色消失、C中出现大量白色浑浊。

（1）停止实验的正确操作是___________________________________。

（2）取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无CO产生。C中上层清液呈强酸性。由此得知C中反

2

应的化学方程式是___________________________________________________。

【实验二】取S粉与CaCO粉末的混合物装入A中。连续通入过量O，并迅速加热升温，控制

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在1000℃左右，充分反应发现，B中红色消失，C中出现白色浑浊。

（3）取反应后D中溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡。反应结束后，将A中余下固体溶于水中，取其上层清液，滴加BaCl溶液，立即有白色沉淀出现。由此得知实验二过程中A中发生

2

的反应有三个：

① S + O SO； ② CaCO CaO + CO↑ ；③ _______________________。 【实验三】 取CaSO

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粉末装入A中。连续通入过量O，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失。

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（4）比较实验一、二、三可知，如用该方法固硫，适宜的温度条件是__________。

28. 某兴趣小组用两支规格相同的注射器与一支具支试管对“测定空气中氧气的含量”的实验装置进行了改进（如下图）： 具体实验步骤如下：

中留有一定体积II中不留空气，注射器1，使注射器步骤一：装配仪器（但不加入药品） 空气，检查装置气密性。

步骤二：在具支试管中加入足量的试剂X，塞上橡胶塞，记录注射器II中气体体积（记为V）。

1

步骤三：用酒精灯加热，使试剂X与氧气反应充分。

步骤四：停止加热，冷却至室温。将注射器I中的气体全部挤入具支试管，待注射器II的活塞稳定后，读取并记录气体体积（记为V）。 步骤五：实验结束后，清洗仪器。将具支试管装

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满水并塞上塞子，使注射器I和II中均无气体或液体残留。将试管中的水倒入量筒，测定体积（记为V）。 （1）步骤一中检查装置气密性的方法是：_________________________________________。

3

（2）步骤二中加入的试剂X可能是_________（选填序号） ①水银 ②硫粉 ③碳粉 ④铜粉

（3）步骤三中，为使试剂X与氧气反应充分，可以采取的操作是： _____________________________________________________________________________ （4）根据测定数据可以计算空气中氧气的体积分数为（用V、V、V表示）：

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__________________________________________________________________________

（5）若空气中氧气体积分数为a，该实验要取得成功，对V的大小有何要求？（用含有V、V

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或V的代数式表示）__________________________________________ 四、计算题（本题包括2个小题，

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共10分）

29. 自然界存在的碳酸盐类铜矿（如孔雀石、石青等）的化学式可表示为： aCuCO·bCu(OH) (a、

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b均为正整数。且均不大于2)。

（1）已知孔雀石中C元素与O元素的质量比为3:20，则其化学式为____________。

（2）已知石青用足量盐酸溶解后，生成的CuCl与CO的物质的量之比为3:2，则其化学式 。

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___________________为

（3）某碳酸盐类铜矿样品加酸完全溶解后，产生13.2g CO。若将相同质量的矿样加热使其完

2

全分解，请对可能得到的CuO的质量进行估算。

30. 甲烷与氢气的燃料混合气在燃烧炉内完全燃烧后，炉气成分如下：

N CO O HO 0.1710

2222

0.7110 0.0810

物质的量分数 0.0225

若空气中N与O的物质的量分数分别0.79和0.21。计算： （1）燃料混合气中甲烷与氢气的

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物质的量之比。

（2）燃料混合气与空气的物质的量之比。

2019年上海市初中学生化学竞赛（第二十八届天原杯） 复赛试题参考答案及评分标准 单选题每题2分：双选题每题4分

题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 号A AD B C AC CD A A A B B