第十一届天原杯 复赛试题及参考答案
一、选择题（本题包括12小题，每小题2分，共24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。）
1．在西部大开发中，将投巨资兴建“西气东输”工程，将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。这里所指的“西气”的主要成分是（）。
(A)CH4 (B)CO (C)H2 (D)NH3
2．目前，我国重点城市空气质量日报的监测项目中不包括（）。
(A)二氧化硫(SO2) (B)二氧化碳(CO2)
(C)二氧化氮(NO2) (D)总悬浮颗粒物(TSP)
3．实验表明，不能用块状大理石与稀硫酸制取CO2气体，而能用大理石粉末与稀硫酸制取CO2气体。由此得出的合理结论是（）。
(A)能发生反应的物质之间是否发生反应，与反应的条件有关
(B)反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行
(C)块状大理石与大理石粉末的化学性质不同
(D)块状大理石与大理石粉末中各元素原子间电子的结合状况不同
4.某初中化学实验报告中有如下记录，其中实验数据合理的是（）。
(A)用100 mL量筒量取5.26 mL稀硫酸溶液
(B)用托盘天平称取11.7 g CuO粉末
(C)用广泛pH试纸测得溶液的pH为3.5
(D)温度计上显示的室温读数为25.68 ℃
5．在实验室里进行物质制备，下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（）。
(A) CCO CO2 Na2CO3溶液
(B)CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
(C) FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液
(D)CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
6．有4瓶常用溶液：①BaCl2溶液，②NaCl溶液，③Na2SO4溶液，④CuSO4溶液。不用其他试剂，可通过实验方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是（）。
(A)①④③② (B)①③④② (C)④①③② (D)④①②③
7．在托盘天平的左、右两托盘中各放一只烧杯，调节至平衡，向烧杯分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸，然后向两只烧杯中分别加入相同质量的镁和铜铝合金，两烧杯中物质完全反应后，天平仍保持平衡，合金中铝与铜的质量比是（）。
(A)3:1 (B)2:1 (C)3:4 (D)2:3
8．1.42gR元素可与氧元素组成2.38 g氧化物X，或组成3.66 g氧化物Y，则X、Y的化学式可能是（）。
(A)R2O和R2O5 (B)R2O3和R2O5
(C)R2O3和R2O7 (D)R2O和R2O3
9．在某铁的样品中可能含有Zn、Mg、Al、Cu等杂质金属中的2种,取5.6 g样品跟足量稀硫酸反应，得到0.20 g H2，则此铁的样品中不可能含有的杂质金属组是（）。
(A)Cu和Mg (B)Zn和Al (C)Mg和Al (D)Zn和Cu
10．下列选项中都有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种溶液，在Na2CO3溶液中加入I溶液，产生白沉淀，再加入II溶液，沉淀溶解，并有气泡产生，然后再继续加入III溶液，又产生白色沉淀。符合上述变化的选项是（ ）。
(A)CaCl2 HNO3 KCl (B)CaCl2 HNO3 AgNO3 (C)BaCl2 H2SO4 CuCl2 (D)BaCl2 HNO3 Na2SO4
11．乙醇发生不完全燃烧，可表示为：
2C2H5OH＋5O22CO＋2CO2＋6H2O
假设得到燃烧产物CO、CO2、H2O的总质量为25.2g，其中H2O为10.8 g，则产物中CO的质量是（）。
(A)5.60 g (B)6.53 g (C)16.8 g (D)不确定的
12．在相同温度和相同体积的条件下，气体压强(p)与气体分子数目(n)成正比关系(p=kn)。若a g碳和b g氧气放入一密闭容器中，测得容器内的气体压强为p，然后，提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p。则a与b的关系可能为（）。
(A)a= b (B)a＞b (C)a＜b (D)a＞b
[参考答案]
1
2
3
4
5
6
A
B
B
B
D
C、D
7
8
9
10
11
12
A
C
C、D
B、D
A
A、C
二、填空题（本题包括10小题，共40分）
13．我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气，下图为测定空气中氧气含量的实验示意图。
(1)实验时，燃烧匙里为什么要盛过量的红磷？
(2)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积1/5的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论？
(3)如何证明生成的白色固体溶于水后的溶液呈酸性？
14．埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为：
（1）青铜器锈蚀过程中的产物有________________________________。
（2）青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是________________。
15．制做松花蛋所用的配料主要有纯碱、食盐、生石灰、草木灰（主要成分是碳酸钾）、水等物质，制做时需要将它们混合并充分搅拌。根据所学知识写出能发生反应的化学方程式 ____________________________________。
16．吸毒严重危害人的身心健康。“大麻”（其主要成分是C12H30O2）是一种常见的毒品，它在空气中焚烧能生成二氧化碳和水。试写出这一反应的化学方程式____________________。
17．某元素的符号为R，相对原子质量为a，其0.5a g单质可跟20 g氧完全反应生成氧化物，则此氧化物的化学式为_____________。假设此氧化物是酸性氧化物，则它所形成的酸的化学式可能是①HRO、②HRO2、③HRO3、④H2RO3、⑤H2RO4、⑥H3RO4中的_______________________________（填序号）。
18．三硝酸甘油酯〔C3H5(ONO2)3〕是一种炸药，可因撞击而爆炸，同时产生高温。爆炸按下式进行（式中w、x、y、z为化学计量数）：
4C3H5(ONO2)3→wN2＋xCO2＋yH2O＋zO2
科学实验证明：相同条件（温度、压力）下，相同体积的不同气体所含分子数相等。当三硝酸甘油酯爆炸并恢复到常温时，所得气体的体积比为________。
19．20世纪20年代，丹麦和英国的一些化学家提出了新的酸碱理论——质子论。质子论认为：凡能放出质子(即H+)的分子或离子都是酸，凡能结合质子的分子或离子都是碱。根据这个理论，试判断：①H2SO4、②OH-、③HCO3-、④NO3-、⑤Na+中，属于酸的是__________，属于碱的是__________。
20．录像用的高性能磁粉，主要材料之一是由三种元素组成的化学式为
CoxFe3-xO3+x的化合物。已知氧为－2价，钴(Co)和铁可能呈现＋2价或＋3价，且上述化合物中，每种元素只有一种化合价，则x值为，铁的化合价为__________，钴的化合价为__________。
21．通电分解水实验所产生的O2和H2的体积比（理论值）为1:2。
已知，在标准状况下H2的密度为0.0899 g/L，O2的密度为1.429 g/L。但根据该实验计算得到的O2的密度为1.438 g/L。试分析O2的密度出现误差的主要原因（不包括操作失误和仪器失准所致）。
___________________________________________________________________。
22．溶解度曲线中的任何一点都表示溶液的一种特定状态。当溶液状态发生变化时，表示溶液状态的点的位置（坐标）也将发生相应的改变。某固态物质的溶解度曲线如图所示，试根据图回答下列问题。
（1）当处于A、B点状态的该溶液分别发生下列变化（其他条件不变）时，试参考表中例示描述A、B点的变动过程。
A点的变动
B点的变动
①升高温度
向右平移
②降低温度
③蒸发溶剂
④稀释溶液
（2）将该溶液从状态A改变为B有多种途径。试设计并简述一操作最简单、结果最准确的实验途径：
______________________________________________________________________。
[参考答案]
13．（1）红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全，测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积。(1分)
（2）难溶于水，化学性质不活泼。(2分，意思正确就给分)
（3）将燃烧匙中的白色固体加入一支试管中，再滴加紫色石蕊试液，石蕊试液变为红色。证明生成的白色固体溶于水的溶液呈酸性。(2分)
14．（1）CuCl、Cu2O、Cu2(OH)2CO3、Cu4(OH)6Cl2等(2分)
（2）与H2O和O2隔绝(2分)
15．CaO＋H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH；
Ca(OH)2＋K2CO3=CaCO3↓＋2KOH(每个化学方程式1分，共3分)
16．2C12H30O2＋37O2 点燃 24CO2＋30H2O(2分)
17．R2O5③⑥(每空1分，共3分)
18．N2∶CO2∶O2=6∶12∶1(2分)
19．H2SO4、HCO3- OH-、HCO3-、NO3-(5分)
20．1＋3＋2(每空1分，共3分)
21．O2在水中溶解度大于H2，使O2的溶解量大于H2而消耗少量O2(3分)
22．
（1）(每空1分，共7分)
向右平移
沿曲线下移
向左平移至曲线，再沿曲线下移
不动
垂直上移至曲线，不再变动
垂直下移
垂直下移
（2）将A状态的该溶液降温至t1，过滤除去析出的该物质晶体后，将溶液升温至t3(3分)
三、实验题（本题包括4小题，共22分）
23．有一乡村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个学生找来铝制废牙膏皮，各自设计了一种装置，制取并收集一试管氢气。
（1）哪个学生设计的装置比较合理？____________。另一设计的装置不合理的原因是________________________。
（2）用较合理的装置制取氢气，要使氢气充满收集氢气的试管，应该采取的措施是_____________________________________________。
（3）还可以用哪些物品代替废牙膏皮和稀硫酸完成实验？__________________________________________________________________________________________。
24．银能溶解在稀硝酸中生成AgNO3、NO等物质。某课外活动小组利用废弃电子器件的镀银焊片和镀银导线制取硝酸银和硝酸铜，其步骤如下：
（1）B步骤中应该加入的试剂是________________________。
（2）写出B步骤中发生反应的化学方程式：_______________________。
（3）B步骤在过滤之前，必须进行的操作是：_____________________。
25．利用干燥而纯净的氢气还原灼热氧化铜的实验测定水的质量组成，其装置如下图所示。完全反应后其实验测定的数据如下表所列。
实验前
实验后
(氧化铜＋玻璃管)的质量/g
75.6
69.2
(氧化钙＋U型管)的质量/g
110.8
118.0
试回答:
（1）装置正确的连接顺序(自左向右)是(填字母)____________。
（2）装置B的作用是____________________________________，
装置E的作用是___________________________________。
（3）根据实验数据填空（每空均须列出算式并得出结果）：
生成水的质量为________________________，
生成水中氧元素的质量为________________________，
生成水中氢元素的质量为________________________，
水中氢、氧两元素的质量比为________________________。
26．测定H2和空气混合气体的爆炸范围实验如下所述。
取10支大试管，依次盛水90%(体积分数)、80%……再用排水集气法收集H2，而后分别把试管口移近酒精灯火焰，实验结果如下：
H2体积分数 / %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
空气体积分数/%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
点燃现象
安静燃烧
安静燃烧
弱爆炸
强爆炸
强爆炸
强爆炸
强爆炸
强爆炸
弱爆炸
不燃烧
不爆炸
（1）混合气体爆炸范围，H2的体积分数约为______________________。
（2）由上述实验结果评价：“用向下排空气法收集H2，保持试管倒置移近火焰，如果只发出轻的‘噗声’，表示收集的H2已纯”的说法的真正涵义。_______________________________________________________________
[参考答案]
23．(1)乙学生由于小试管套在大试管中，小试管中的空气不易排除，且氢气从两试管空隙逸出(每空1分，共2分)
（2）将大试管慢慢往上移动(1分)
（3）废干电池的锌皮白醋(每空1分，共2分)
24．（1）粗铜丝（答铜粉不给分）(1分)
（2）Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag(1分)
（3）将粗铜丝上的银刮下，然后把粗铜丝从溶液中取出来(2分)
25．（1）AEBCD（全对才得分）(2分)
（2）干燥氢气除去H2中的HCl(2分)
（3）118.0 g－110.8 g=7.2 g(1分)
75.6 g－69.2 g=6.4 g(1分)
7.2 g－6.4 g=0.8 g(1分)
0.8 g∶6.4 g=1∶8(1分)
26．（1）10%～70%(2分)
（2）这种说法只能表明收集的H2的体积分数＞70%，而不是纯H2(3分)
四、计算题（本题包括2小题，共15分）
27．由某物质R和Na2SO4组成的固体混合物放入足量水中，充分搅拌，过滤后得到白色沉淀11.65 g，经试验，该白色沉淀不溶于稀硝酸，滤液呈碱性。加入稀盐酸中和滤液，当加入146 g 5% 的盐酸时溶液恰好呈中性。求混合物中R的质量。
28．取一定质量的CO和CO2的混合气体，通入足量的氢氧化钡溶液中，充分反应后过滤，发现生成的沉淀和所取的混合气体的质量相等。求混合气体中碳原子与氧原子的个数比
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