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2013年“志英杯”九年级化学竞赛决赛试卷
注意事项：1．考试时间：60分钟2．本试卷共7页，满分100分。3.答案必须写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量：H—1 | C—12 | N—14 | O—16 | Na—23 Mg—24 |
S—32 Ca—40 Ba—137
一、选择题(本题有12小题，每小题3分，共36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个得1分。)
1．2013年4月22日是第44个世界地球日，国际绿色经济协会（IGEA）确定今年活动的主题为“倡导绿色消费·共建美丽家园”。下列行为中不符合这一主题的是（）
A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为产品
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟利昂
D．通过提高能源利用率节约能源
2．专家介绍，患者一旦确诊为人感染H7N9禽流感病毒病例，可以马上使用“达菲”等抗病毒药物进行治疗。合 成“达菲”的主要原料莽草酸(化学式为C7H10O5)存在于我国盛产的八角茴香中。下列说法不正确的是（） A．莽草酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为42：5：40
B．莽草酸的相对分子质量为87
C．每个莽草酸分子中含有22个原子
D．莽草酸中碳元素的质量分数约为21％
3．火星大气中含有一种称为硫化羰（化学式为COS）的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气 中完全燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是（）
A．硫化羰是酸性氧化物 B．相同条件下，硫化羰的密度比空气小
C．硫化羰可用作灭火剂 D．硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2和SO2
4．下列物质溶液中，若滴入酚酞试液变红色，若滴入氯化铜溶液则产生蓝色沉淀，若加入碳酸钠溶液有白色沉 淀生成，若通入二氧化碳气体，溶液呈白色混浊，该溶液可能是（ ）
A.氢氧化钙溶液 B.氢氧化钠溶液
C.氢氧化钡溶液 D.氯化钙溶液
5．测定的下列各数据中，最有可能错误的是（ ）
A．用10mL量筒量取了7.5mL的水
B．用广范pH试纸测得雨水的pH为5.6
C．用托盘天平称得某固体质量为16.7g
D．测得粗盐中氯化钠的质量分数为90.5%
6．地球外层空间存在着微量的臭氧（O3）和氧原子。该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳光中有害的强烈紫外辐
射。可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物（NO和NO2），它们和O3、O
发生如下两个反应反复循环反应:O3十NO＝NO2＋O2 O＋NO2 ＝NO＋O2以下说法正确的是（）
A．以上反应的总反应式是O3＋O＝2O2 B．以上反应的总反应式是2O3＝3O2
C．反应使NO的量逐渐减少，NO2的量逐渐增加 D．以上反应中NO起催化作用
7．往AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完成后再过滤，不可能存在的情况是
（）
A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋
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B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag＋、Zn2＋、Fe2＋
C．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2＋、Fe2＋
D．滤纸上有Ag、Cu、Fe、Zn，滤液中有Zn2＋、Fe2＋
8．相同质量、相同质量分数的硫酸溶液分别与足量的下列物质完全反应，过滤后所得滤液为硫酸镁溶液，其中溶质质量分数最小的是（）
A．MgCO3 B．Mg C．MgO D．Mg(OH)2
中瓶Ⅰ、瓶Ⅱ内的试剂依次是（）A．Ca(OH)2、.NaOH B．NaOH、Ca(OH)2
9．某学生设计了右图所示装置来验证人体呼出的气体中所含的CO2不是来自 空气，而是人体代谢作用产生的（根据需要可打开或关闭A、B）。装置
C．稀HCl、Ca(OH)2 D．NaOH、BaCl2
10．某食品防腐剂是一种酸的钠盐，其中各元素的质量分数为：C：58.33%，H：3.47%， O：22.2%，Na：16.0%。该物质的相对分子质量至少为（）
A.144 | B.72 | C.36 | D.54 |
11.某城市有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列6种离子中的3种(两厂不含相同离
子)：Ag+、Ba2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-。若两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便会变成无色澄清只含钠的液体，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你
认为正确的是（）
A．Na+ 和NO3- 来自同一工厂 C．Ag+ 和Na+ 可能在同一工厂
B.Cl-和NO3-一定不在同一工厂D．SO42-和NO3-可能来自同一工厂
12．日本某一材料研究所的科学家发明了一种 “碳纳米管温度计”, 这种温度计被认定为是目前世界上最小的温 度计。研究人员在长约 10-6m, 直径为 10-7m 的碳纳米管中充入液态的金属镓。当温度升高时 , 管中稼就会 膨胀 , 通过电子显微镜就能读取温度值。这种温度计测量的范围可从30℃到490℃ ,并且精确度较高 , 可用于 检查电子线路是否异常、测量毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断下列推测中正确的是（） A. 碳纳米管的体积在 10 ℃至 500 ℃之间随温度变化很小 , 可忽略不计
B. 金属镓的熔点、沸点都很低
C. 在 30 ℃至 490 ℃之间金属镓的体积与温度变化呈正比
D.金属镓的体积在 30 ℃至 490 ℃之间随温度变化很小 , 可忽略不计
二、填空题(本题有3 小题，共30 分)
13．（10 分）某校化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检验，其中三次检验的结
序号 | 溶液中检验出的物质 |
1 | KCl、K2SO4、Na2CO3 |
2 | Na2SO4、BaCl2、K2CO3 |
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果如右表所示。阅读右表后回答：
3 | Na2SO4、KCl、K2CO3 |
（1）表中第________次结果肯定不准确，
理由是 | ； |
| |
（2）为验证其他两次检验结果中是否存在
SO42－、CO32－和Cl－，又另取某溶液分
别进行以下操作：
①加入过量的___________（填物质名称），目的是检验__________并除去该微粒；
②加入过量的_________（填物质名称）溶液，过滤；本操作中反应的化学方程式
为 | 。 |
| |
③向滤液中加入__________（填物质名称）溶液。
该小组同学查阅资料后，发现可以利用焰色反应来确定溶液中存在的阳离子。
（3）通过上述实验，该小组还是觉得无法确定其他两次检验结果中哪一次是正确的，你认为可能的原因是
___________________________________________ | ______。 |
| |
14．（10 分）NaNO2（亚钠）、NaCl 和物质M (不含结晶水)的溶解度曲线如图所示，请根据图像和有关信
溶 | NaNO2 |
╱g
80.8
稀盐酸
| NaCl | | | |
36.0 | 镁条 | 某饱和溶液 | ||
M | ||||
020t１t２ | 温度∕℃ | |||
（1）t2 ℃时，NaNO2、NaCl 和M 的溶解度由大到小的顺序是。
（2）如图所示，当往试管中加入5mL 稀盐酸时，试管内立刻产生大量气泡，同时放热使烧杯中饱和溶液变浑浊（不考虑水分蒸发）。请判断：该饱和溶液中的溶质是NaNO2、 NaCl 和M 中的。
（3）分别将NaNO2、NaCl 和M 的饱和溶液从t2℃降温到t1℃时，三种溶液中溶质的质量分数由大到小的顺 序是。
（4）NaNO2 有毒，其外观和咸味与食盐很相似，因此要防止因误食NaNO2 而发生中毒事故。为了区别NaNO2、NaCl 固体，某化学兴趣小组同学查阅资料获得如下信息： NaNO2 的水溶液呈碱性，NaCl 的水溶液呈中性；NaNO2 熔点为271 ℃，NaCl 熔点为801 ℃。
①小明同学设计的鉴别实验方案为：20℃时分别取NaNO2、NaCl 各5.0g 于两只小烧杯中，分别加入10mL 水（水的密度近似看作1g/cm3），用玻璃棒充分搅拌后观察。你认为此方案是否可行（填“可行”或“不可行”）。
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②该小组其他同学又设计出与小明不同的实验方案，并获得成功。你认为该方案可能是：（只选择一种方案并简单叙述）。
15．（10分）已知温度一定，体积不变的密闭容器中，气体的压强与气体分子数成正比。将一小块W克的焦炭和M克氧气同时放入一装有压强表的容器中，压强表的读数为P0。在一定条件下使焦炭与氧气充分反应后，恢复到原来的温度，压强表的读数为P1。
（1）如果P0<P1，则焦炭质量应该满足关系式是W>
（2）如果P0=P1 ，则W应满足的关系式是
（3）如果P1 是P0 的n 倍，则W= | 克，n 的取值范围是 |
三、实验探究题（本题有1小题，20分）
16．（20分）工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应得到CO和H2，该反应的化
学方程式为CH4+H2O=CO+3H2，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。某化学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。用合成气还原足量氧化铜，实验装置如下图所示：
合成气→ 还原CuO
的装置
浓NaOH | B | 浓硫酸 | C | 浓硫酸 | D | E | 浓NaOH |
溶液 | |||||||
溶液 | |||||||
【设计买验步骤】 A |
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品，分别称量装置D、E的质量。
③连接好装置，通入合成气一段时间。
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
【完善实验设计】
经过讨论同学们认为，装置E 后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 | (填实验步骤 |
| |
的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：
| 装置D 的质量 | 装置E 的质量 |
反应前 | 292.4g | 198.2g |
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①装置C 中出现 | 色物质。 |
| |
②称量数据如右表所示。
【现象分析和数据处理】
反应后 | 296.0g | 201.5g |
①甲同学根据装置C 中的现象，认为是合
成气中的CO 和H2 还原了CuO。
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO 和H2 以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4 也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。
③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E 中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?
(选填“是”或“否”，并说明理由)。
【拓展探究】该小组同学对于CH4 是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2 和H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
| 无水 | 。 | CuO |
| |
CuSO4 | |||||
F | G | H | I | ||
①上图装置F 中盛放的试剂名称是 | |||||
②上图装置的正确连接顺序是 | | | (填字母，且每套装置限用一次)。 | ||
| | ||||
实验反思：除了可能是CH4 也还原了CuO 外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因，并说明理由)。
四、计算题(本题有1 个小题，14 分)
17.（14 分）某化学小组为了测定生石膏的组成（CaSO4?xH2O），即测x 值，做了如下实验：将含结晶水的硫酸钙放在坩埚中加热，加热前和加热后都进行称量。随着实验次数的增加，加热的时间不断延长。它们在实验中将数据整理如下：
实验顺序 | 固体质量/g | |
加热前 | 加热后 | |
1 | 3.44 | 3.26 |
2 | 3.44 | 3.12 |
3 | 3.44 | 2.90 |
4 | 3.44 | 2.90 |
5 | 3.44 | 2.80 |
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6 | 3.44 | 2.78 |
7 | 3.44 | 2.72 |
8 | 3.44 | 2.72 |
利用数据可绘制成如右图象：
（1）利用实验数据，通过计算推断生石膏 的化学式。
（2）通过计算解释图像中出现AB 段的原因。
2013 年“志英杯”九年级化学竞赛决赛试卷参
一、选择题(本题有12 个小题，每小题3 分，共36 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 |
选项 | B | B、D | D | A、C | B | A、D | B、D | D | A | A | B | A、C |
二、填空题(本题有3 小题，共30 分)
13.（10 分）
（1）2 、因为BaCl2 和K2CO3 在溶液中不能共存。（各1 分，共2 分）
（2）①稀、CO32－；②钡；Ba(NO3)2＋ Na2SO4 = BaSO4↓＋2NaNO3
③银。（化学方程式2分,其余各1分，共6分）
（3）因为溶液中溶质存在的形态主要是离子，1、3中的离子组成是相同的，区别仅仅是呈
现形式不同。（合理答案均给分）（2分） 14．（10分） | （3）NaNO2＞NaCl＞M （2分） | |
10．NaNO2＞NaCl＞M （2分） | （2）M （2分） | |
（4）①可行（2分）②分别取少量的NaNO2、NaCl固体于两支试管中，用酒精灯加热，熔化者为NaNO2，不熔者为NaCl（或分别取少量样品于试管中，加水溶解，滴加无色酚酞试液，变红者为NaNO2，不变者为NaCl）（2分）
（10 分）15．
(1) 3M/8 （2 分） (2) 0<W≤3M/8 （2 分） (3) 3nM/8 （3 分） 1≤n≤2 （3 分）三、实验探究题（本题有1 小题，20 分）
16．（20 分）
【完善实验设计】③（2 分）
【进行实验】 红（2 分）
【现象分析和数据处理】
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②（共8分）
如果只有CO和H2。还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。生成物中碳元素与氢元素的
质量比为2：1。 | （2 分） | |||||
如果只有CH4 还原足量CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1。 | （1 分） | |||||
现测得CO2 的质量：201.5g—198.2g=3.3g ； H20 的质量：6.0g 一292.4g=3.6g | （1 分） | |||||
生成物中碳元索与氢元索的质量比：(3.3g× | 12 | )：(3.6g× | 2 | )=9：4 | ||
44 | 36 | |||||
9：4 介于2：1 和3：1 之间 | （2 分） | |||||
由此可推测出，除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。(合理过程均给分) （2分）
③否。因为若水蒸气被带走会使测得的CO2质量偏低，但实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2：1，所以对推测结果无影响。(合理叙述均给分）（2分）
【拓展探究】
实验设计：①澄清石灰水（2分）；
② HGFI （2分）；因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比大于2：1，所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1：3(或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等) (2分，合理答案均给分)
四、计算题(本题有1小题，共14分)
17.（14分）
解：⑴石膏加热分解减少的质量就是水的质量 | （1 分） | （1 分） | ||||||
由实验数据知3.44g CaSO4?xH2O 完全分解得到无水CaSO42.72g。 | ||||||||
CaSO4·xH2O △ CaSO4 + xH2O | （1 分） | |||||||
136+18x | 136 | 18x | ||||||
3.44g | 2.72g 0.72g | （1 分） | ||||||
136 | = | 18x | （1 分） | |||||
2.72g | | 0.72g | | |||||
x = 2 | （1 分） | |||||||
所以生石膏化学式为CaSO4·2H2O | （1 分） | |||||||
⑵实验数据和图像AB段说明在生石膏受热分解过程中，有一固定组成的化合物存在，设该化合物的化学式
为CaSO4·yH2O。 | （1 分）） | |||||
CaSO4·2H2O △ CaSO4·yH2O +(2-y)H2O （1 分） | ||||||
172 | 136+18y | |||||
3.44g | 2.90g | （1 分） | ||||
172 | = | 136+18y | （1 分） | |||
3.44g | | 2.9g | ||||
y = 1/2 | （1 分） | |||||
所以，该化合物为CaSO4·1/2H2O（或2CaSO4·H2O）。 | （1 分） | |||||
正是因为在加热过程中生石膏CaSO4·2H2O 转化为相对稳定的CaSO4·1/2H2O，因此图像中出现了AB 段。（1 | ||||||
分）
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