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全国中小学(河南地区)2015年“金钥匙”科技竞赛初三学生CESL活动决赛试卷


2015 年全国中小学(河南地区) “金钥匙”科技竞赛 初三学生 CESL 活动决赛试卷
(时间:120 分钟 题 号 得 分 可能用到的相对原子质量:H—1 —27 Si—28 S—32 C1—35.5 C—12 Ca—40 N—14 Cu—64 O—16 Ag—108 Na—23 Mg—24 Al 一 二 满分:100 分) 三 四 总分

一、选择题(本题包括 20 个题,每题 1 分,共 20 分。每题只有一个 选项符合题意) .... 题号 答案 1.下列变化过程中只发生了物理变化的是( ) A.用铁矿石炼铁 C.废气中的二氧化硫形成酸雨 B.由氮气合成氨 D.二氧化碳气体经加压、降温得到干冰 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

2.近年来雾霾频现,大气质量堪忧。下列做法不利于 保护大气环境的是( ) ... A.城市街道洒水降尘 C.露天焚烧秸秆、树叶 B.发展水力、风力发电 D.乘坐公交车或地铁出行 24 Cr 铬 52.00

3.右图是元素周期表中一格,下列关于铬元素的说法不正确 的是( ) ... A.铬属于金属元素 C.相对原子质量为 52.00 B.原子核内中子数为 26 D.原子核外有 24 个电子

4.天然气充分燃烧的化学方程式中,不存在 的物质种类是( ) ... A.单质 B.氧化物 C.盐 D.有机物

5.下列物质能在 pH=1 的无色溶液中大量共存的是( ) A.NaNO3、NaCl、KNO3 、 (NH4)2SO4 C.KMnO4、CuCl2、Fe2(SO4)3、NaNO3 B.H2SO4、HCl、AgNO3、Na2SO4 D.K2SO4 、NaCl、K2CO3、NaOH

6.2015 年“世界水日”的主题是“水与可持续发展” 。下列说法正确的是( ) A.液态水变成水蒸气时,水分子变大 B.过滤和加热均能使硬水转化为软水 C.蒸 馏 或 用 活性炭吸附均 可 使海水转化为淡水 D.电解水时负极和正极生成气体的质量比为 1:8

7.欲托盘天平称取 9.5 g 食盐,若仅有一个 10 g 的砝码,则可采用的称量方法是( ) ①在天平两边托盘上各放一张干净的大小相同的纸片 ②将 10 g 砝码放在左盘 ③将

10 g 砝码放在右盘 ④将游码拨至 0.5 g 处 ⑤在右盘添加食盐至天平平衡 ⑥在左盘添加 食盐至天平平衡 A.②④⑤ B.③④⑥ C.①③④⑥ D.①②④⑤

8.下列实验操作中,不正确 的是( ) ...

A

B

C

D

9. 右图为某物质的分子结构模型,下列说法不正确 的是( ) ... A.该物质是最简单的有机物 B.该物质中碳、氢元素质量比为 3:1 C.该物质的空间构型为平面正四边形 D.该物质充分燃烧的产物是水和二氧化碳 10.金属 A 和 B 的相对分子质量比为 8:9,等质量的 A 和 B 分别与足量稀盐酸反应,生成 的氢气质量比为 3:4.则两金属的化合价之比为( ) A.2:3 B.3:2 C.2:1 D.1:2

11.经测定,一瓶气体中含有碳、氧两种元素,则这瓶气体不可能 是( ) ... A.一种化合物 C.两种化合物 B.两种单质 D.一种单质和一种化合物的混合物

12.KCl 与 KNO3 在不同温度的溶解度数据如右表。则下列说法正确的是( ) A.KNO3 溶解度大于 KCl 的溶解度 B.两物质溶解度相等的温度在 10-20 ℃之间 C.在 30℃时, 5 g KNO3 加入到 10 g 水 中可得到 33.3% 的 KNO3 溶液 D.在 50℃时,两物质各 10 g 分别加入 温度/℃ KCl KNO3 10 30g 21g 20 33g 31g 30 35g 45g 40 38g 65g 50 41g 88g

20 g 水中, 充分溶解,只有 KCl 中有固体剩余 13.向 100 g、3.65%的盐酸中逐滴加入 4%的氢氧化钠溶液,溶液的 pH 或相关物质的质量

分数与加入的氢氧化钠溶液质量的关系如下图所示,其中正确的是( )

14. 将足量铁钉放入硫酸铜溶液中, 铁钉表面有红色物质析出, 且产生少量无色无味的气体。 下列说法正确的是( ) ①气体可能是氢气; ②气体可能是二氧化硫; ③反应后溶液呈浅绿色; ④反应后溶液呈蓝色; ⑤硫酸铜溶液可能显酸性;⑥硫酸铜溶液可能显碱性 A.①③⑤ B.②④⑤ C.②④⑥ D.①③⑥

15.从海水(含氯化镁)中提取镁的步骤有:①将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳;②在海水中 加入石灰乳,沉淀、过滤、洗涤;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥;④电解无 水氯化镁可得到金属镁。下列有关说法不正确的是( ) A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.步骤①、②、③的目的是从海水中提取 MgCl2 C.步骤④的反应有化合价升降属于氧化还原反应 D.以上反应中包含了全部的四种基本反应类型 16.四种物质在一定的条件下充分混合反应,测得反应前后各物质的质量分数如下图所示。 则有关说法中不正确 的( ) ...

A.丁一定是化合物 B.乙可能是这个反应的催化剂 C.该反应可以是碳酸钙或过氧化氢的分解反应 D.参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和

17.镁铝合金 x g 和足量盐酸反应生成 0.1 g H2,则 x 可能为( ) A 0.8 B 1 C 1.5 D 无法确定

18.要除去下列四种物质中的少量杂质(括号内的物质为杂质) 甲:CaCO3 (Na2CO3) 乙:NaOH (Na2CO3) 丙:KCl (KHCO3) 丁:炭粉(CuO)

可选用的试剂及操作方法有:①加适量盐酸,搅拌,过滤;②加适量水,搅拌,过滤;③ 加适量硫酸,蒸发;④溶解,加适量石灰水,过滤,蒸发。下列组合正确的是( ) A.甲—②,乙—④ C.丙—①,丁—② B.乙—③,丙—① D.丁—①,丙—③

19.下列实验结论不正确 的是( ) ... 实验操作 A B 向浸没在热水中的白磷通氧气 50℃时,将 33gKCl 固体加入 100 g 蒸 馏水中,完全溶解后缓慢降温 C 点燃某气体, 在火焰上方罩冷而干燥的 烧杯, D 现象 白磷可以燃烧 降温至 20℃时开始有 晶体析出 烧杯内壁有无色液滴 产生 CO2 能被 NaOH 溶液吸收 该气体可能是 H2、CH4 或 CO 结论 氧气是燃烧需要的条件之一 20℃时,KCl 的溶解度为 33 g

向盛满 CO2 的软塑料瓶中 NaOH 溶液, 塑料瓶变瘪 旋紧瓶盖,振荡

20. 在一定质量的某 Na2SO4 溶液中加入足量 BaCl2 溶液,所得沉淀质量等于原 Na2SO4 溶液 质量的 1/2。则原 Na2SO4 溶液中溶质的质量分数接近于 A.10% B.20% C. 30% ( ) D.40%

二、填空题(本题包括 6 个题,每空 1 分,共 30 分) 21.食盐的主要成分氯化钠的构成粒子为 取水时仰视量筒读数,会导致溶液的质量分数 溶液,现象为 ,化学方程式为 ;配制 5%的氯化钠溶液时,若量 ;在氯化钠溶液中滴加硝酸盐 。

22.右图是某反应的微观示意图, 则图中单质的化 学式为 为 ;该反应的化学方程式 ; 已知 HClO 是一种酸,

能与碱反应生成盐,则用 NaOH 溶液吸收氯气的化学方程式 为 。

23.某化学小组研究物质的性质时进行了如下实验(部分物质已略去) :

则氢氧化铜的化学式为 为 为

; 甲与乙反应生成的气体为

; 乙固体的成分

;丙溶液中一定含有的溶质为 。

;生成丁固体的化学方程式

24.A、B、C、D、E、F 之间存在如右图的转化关系(部分物质及反应条件 已略去),已知 A 是一种气体肥料;D 含有人体中含量最高的金属元素, 其相对分子质量为 100。则 A 的化学式为 为 程式为 有 。 ;C→B 的化学方程式为 ;D 的化学式 ;E→F 的化学方

;图示转化关系中未涉及到的基本反应类型

25.(1)右图为某粒子的结构示意图,当 A﹣B=10 时,该粒子是

(填“原子”、 “阴离

子”或“阳离子”或);当 B=8 时,该粒子带有 1 个单位正电荷,则该粒子的符号是 。 (2)右边表格是元素周期表的一部分。这四种 元素均位于第 周期; 等质量的四种元素 14 Si 28.09 15 P 30.97 16 S 32.06 17 Cl 35.45

中 所 含 原 子 个 数 由 多 到 少 的 顺 序 是 液反应的化学方程式为

;硅与碳位于同一主族,同族元素相似,则二氧化硅与烧碱溶 。

26.化学课外活动小组从 KCl、 K2SO4、 NH4HCO3、 NH4Cl 中任选两种固体混合即可制到 “钾、 氮复合肥料” ,同学们欲从其中抽取一份作为样品探究其成分。 供选试剂:稀盐酸;稀硫酸;BaCl2 溶液;AgNO3 溶液;蒸馏水 (1) 【做出猜想】 猜想 1:KCl 和 NH4HCO3 猜想 2:KCl 和 NH4Cl

猜想 3:K2SO4 和 NH4HCO3

猜想 4:_____________。

(2) 【设计方案】若要证明猜想 2 成立,小明提出先用 AgNO3 溶液确定是否含有 KCl,该 方案 (填 “合理” 或 “不合理” ) , 其理由是________________________________________;

小红提出先确定是否含有 NH4HCO3,则应选择的试剂为_____________________。 (3) 【实验探究】 (提示:碳酸氢钡溶于水) 实验操作 操作 1: ] 操作 2: 猜想 3 成立 可能的现象 结论

三、简答题(本题包括 6 个题,共 30 分) 27.(3 分)氢气作为未来新能源极具开发前景,其原因有哪些?

28. (4 分) 过氧化钠在空气中易发生如下反应: 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑; 2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2↑。向部分变质的过氧化钠固体中加足量水,现象为 _________________________________________。请设计实验,验证该水溶液中含有的两种 溶质。(简要写出试验步骤及现象)

29.(4 分)右图为某产品二氯异氰脲酸钠(C3O3N3Cl2Na)的标签,该物质是一种预防 H7N9 禽流感的有效消毒剂。 (1)酸碱指示剂石蕊的 pH 变色范围为 5~8,颜色依次为红、 紫、蓝。则在 1% 的二氯异氰脲酸钠溶液滴加石蕊溶液,溶液显 色。 (2)25℃时饱和二氯异氰脲酸钠溶液的质量分数是多少? (3)通过计算,比较 C3O3N3Cl2Na 中氯元素的质量分数与“有 效氯”的大小关系。 (请列出计算式)

30. (6 分)镁及其化合物在生产和生活中的应用十分广泛。 (1)请描述镁元素在周期表中的位置,并画出镁的原子结构示意图。 (2)镁与氮气反应生成氮化镁(氮显-3 价) ,氮化镁与水反应生成难溶的氢氧化镁和氨气。 请写出有关反应的化学方程式。 1600℃ (3)工业制镁的一种原理是 2MgO+Si+2CaO ======

2Mg↑+X,写出 X 的化学式。

31.(6 分) (1)氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体, 氨水呈碱性。实验室常用氯化铵和熟石灰混合加热制取氨气, 同时还生成氯化钙和水。 请用化学方程式表示实验室制取氨气 的化学反应原理,并描述右边图 1 中可观察到的现象。 (2)亚硫酸钠(Na2SO3)与硫酸反应可生成 SO2,请写出该 反应的化学方程式。收集一瓶 SO2,按图 2 组装仪器,打开活塞 K,向长颈漏斗加水至如图 位置,关闭活塞 K,一段时间后可观察到什么现象?请写出 SO2 与水反应的化学方程式。

32. (6 分)按照右图的生产流程 可以制得氧化铁 (铁红颜料) 和硫 酸钾。 (1)写出铁与氧两种元素所形成 化合物的化学式。 (2)沉淀池甲中反应后生成碳酸亚铁、硫酸铵、水和一种温室气体,写出该反应的化学方 程式。 (3)该流程中加硫酸酸化的目的是什么? (4)在沉淀池乙中还要加入有机溶剂丙醇,其原因可能是什么? (5)滤液 X 中含有 KCl 和(NH4)2SO4,在农业上有什么用途?

四、综合应用题(本题包括 2 个题,共 20 分) 33.(10 分)金属与人类的生产生活密切相关,牢固掌握金属的知识十分必要。 (1)下列用途是利用了金属的导热性的是 a.铜做导线 b.金做戒指 。 c.铝合金做门窗 d.铁锅作炊具

(2)将一小块金属钠放入滴有无色酚酞的水中,钠剧烈反应,可观察到熔成小球,在水面 上游动,溶液变成红色。已知该反应产生了一种可燃性气体。请解释这些现象产生的可能原 因,并写出有关反应的化学方程式。 (3)将锌粉加入到含有 Cu(NO3)2 和 AgNO3 的混合溶液中,充分反应后过滤。 ①若滤液中只含一种溶质,请分析则滤渣的成分。 ②若滤渣中含有两种金属,请分析滤液的成分。 (4)合金的用途十分广泛。某化学小组欲测定黄铜片(铜锌合金)的组成进行如下实验: 取黄铜片 30 g 放入烧杯,将 250 g 稀硫酸分 5 次加入烧杯中,充分反应后,测得剩余固体的 质量记录如下。请计算: 次 数 加入稀硫酸质量/g 剩余固体质量/g 1 50 23.5 2 50 17 3 50 11.5 4 50 9.6 5 50 9.6

(1)黄铜片中铜的含量。 (2)稀硫酸中溶质的质量分数。

34.(10 分)实验室选用以下装置制取纯净、干燥的 CO2,并进一步探究 CO2 的性质。

(1)A 中反应的化学方程式为

;要达到实验目的,应选用的装置有 、 接 、 接

; 。 (写出

装置中导管接口从左到右的连接顺序为:a 接

利用 A 装置还可以制取其他气体,有关反应的化学方程式为

一个即可)。 (2)化学小组的同学在收集满 CO2 的集气瓶中放入燃烧的钠,钠继续燃烧,充分反应后 生成黑色的碳和一种白色固体。 [做出猜想]①氧化钠 碳酸氢钠 指出以上不合理的猜想并说明理由:____________ __ ____。 ②碳酸钠 ③氧化钠和碳酸钠的混合物 ④氢氧化钠 ⑤

[查阅资料]氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠;碳酸钠溶液呈碱性。 [实验探究]取少量该样品溶于水,将溶液分成两份,其中一份中加入酚酞溶液,变红; 向另一份中先加入过量 CaCl2 溶液,出现白色沉淀,过滤,向滤液里滴加酚酞溶液,无明显 现象。 [ 得 出 结 论 ] 白 色 物 质 为 ____________ 。 钠 在 二 氧 化 碳 中 燃 烧 的 化 学 方 程 式 为 _____________。 (3) 将一定质量的碳酸钠加入到 100 g 水中得澄清透明溶液,取 1/2 该溶液,向其中加 10%CaCl2 的溶液至恰好不再产生沉淀,所得沉淀质量与加入 CaCl2 溶液质量的关系如右图 所示,则碳酸钠的总质量及反应后溶液中溶质的质量分数分别是多少?

2015 年全国中小学(河南地区) “金钥匙”科技竞赛 初三学生 CESL 活动决赛试卷参考答案
一、选择题(每题 1 分,共 20 分) 题号 答案 1 D 2 C 3 B 4 C 5 A 6 D 7 D 8 B 9 C 10 A 11 B 12 D 13 A 14 A 15 D 16 C 17 B 18 A 19 C 20 B

二、填空题(每空 1 分,共 30 分) 21. Na+ 、Cl- 小于 5%(或偏小) 有白色沉淀生成 NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3 22. Cl2 Cl2+H2O== HCl + HClO Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O

23. Cu(OH)2 24.CO2 置换反应 25. (1)原子

H2

铁和铜

FeSO4

Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH

CaCO3

CaO +H2O == Ca(OH)2

K+

(2)三 Si>P>S>Cl SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

26. (1)K2SO4 和 NH4Cl (2)不合理 KCl 稀 HCl 或稀 H2SO4 (3) 实验操作 操作 1: 取少量样品于试管中, 滴加稀 盐酸(或稀硫酸) 操作 2: 另取少量样品于试管中, 加足 量蒸馏水溶解, 滴加 BaCl2 溶液, 振荡 三、简答题(共 30 分) 27. (3 分)燃烧产物无污染;燃烧热值高;原料资源丰富。 28.(4 分)有气泡产生;向该水溶液中滴加 CaCl2 溶液至过量,有白色沉淀出现;取上层清 液,滴加酚酞溶液,变红。 29. (4 分) (1)紫 (2)20% (3) 35.5 ? 2 ? 100% 小于 60%
220

因为 AgNO3 也可与 NH4Cl 反应生成 AgCl 白色沉淀,不能确定是否含有

实验现象 有气泡冒出

结论

有白色沉淀产生

30.(6 分) (1)第三周期第ⅡA 族 (2)3Mg+2N2 ===(点燃)Mg3N2 (3)Ca2SiO4 31.(6 分) (1)Ca(OH)2 + 2NH4Cl


镁的原子结构示意图 Mg3N2 + 6H2O == Mg(OH)2↓+2NH3↑

CaCl2 + 2NH3 ↑ + 2H2O

试管内的液面上升,进入试管的水呈红色。 (2)Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑ 32.(7 分) (1)Fe2O3、FeO、Fe3O4 (2)FeSO4+2NH4HCO3==FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑ (3)是为了除去过量的 NH4HCO3。 漏斗下口有气泡冒出。 SO2+H2O==H2SO3

(4)K2SO4 易溶于水难溶于有机溶剂丙醇。 (5)可作复合肥料。 四、综合应用题(共 20 分) 33. (10 分)(1)d (2)该反应放热且钠的熔点较低;钠的密度比水的小(或钠比水轻);有碱性物质生成。 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (3)①滤渣中一定含有 Cu 和 Ag ,可能含有 Zn。 ②滤液中一定含有 Zn(NO3)2,可能含有 Cu(NO3)2。 (4)①依表中数据知,合金中铜的质量为 9.6 g,其含量为 9.6g÷30g×100%=32% ②与 50g 稀硫酸完全反应消耗锌的质量为 6.5 g。 设与 6.5 g 锌反应的硫酸的质量为 x 。 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 65 6.5 g 98

x

解得 x =9.8 g 硫酸中溶质的质量分数为: 9.8 g /50 g=19.6%. 34.(10 分(1)CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + CO2↑+ H2O d、e 接 b、c 接 j 2 H2O2 A、B、C、F

MnO 22H2O + O2↑ 或 Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑等

(2)[做出猜想] ④和⑤不合理,因为参加反应的物质中均不含氢元素 [得出结论] 碳酸钠(或 Na2CO3) (3) Na2CO3 固体的质量为 21.2 g NaCl 溶液的质量分数为 11.7 g/(111 g+10.6 g+100 g÷2-10 g)×100%= 7.24% 4Na+3CO2 2Na2CO3+C


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