【白猫杯】2005年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛(高中组)初赛试卷及答案

12005年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛(初赛)高中组试卷编号区(县)学校年级姓名题号一二总分得分考试须知：1.答题时间为90分钟。迟到超过10分钟者不得进场。45分内不得离场。时间到，把试卷（背面向上）放在桌面上，立即离场。2.试题答案全部写在试卷上，应使用黑色或蓝色的圆珠笔、签字笔或钢笔答题，用红色笔或铅笔所作的答案一概作废无效。3.姓名、准考证号和所属区(县)、学校必须填写在试卷纸上方指定位置，写在他处者按废卷处理。4.允许使用非编程计算器及直尺等文具。5.本试卷共7页，满分为100分。6.答题须用的相对原子质量请从下表中查找。H1.008He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac-Lr一、填充题（在空格内填上正确答案，共53分）1．“白猫牌”漂水消毒液在日常生活中已日渐被广泛使用。该消毒液呈无色，pH大于7，且对某些有色物质有漂白作用。试推测它的有效成分是___________________。2．过去在市场上销售的含磷酸盐的洗衣粉如今几乎已全部被环保型无磷洗衣粉所取代，后者用一种不会引起环境污染的物质代替磷酸盐，该替代品是________________。3．大气中所含氮氧化物的主要成分是。测定大气中氮氧化物的方法通常是：首先2用溶液将其吸收、氧化，然后用有机试剂使其发色，经过发色的溶液用分光光度计测定其消光度，最后根据消光度确定其含量。这种测定氮氧化物的方法称为________法,为使氮氧化物氧化,常用的氧化剂是。4．埋藏在地下的矿石，经长年累月与环境之间的作用，其成分会发生很大的变化。例如金属的硫化物矿在流经其表面的溪水的作用下，会逐渐转化成水化的氧化物矿。以黄铁矿为例，当溪水流过其表面时，在含氧溪水的作用下，先发生部分氧化、溶解，使溪水变成酸性，并含有一定浓度的Fe2＋离子和SO42－离子。当这些离子的浓度逐渐增大时，可与含氧溪水进一步发生氧化作用，转化成不溶的[FeO(OH)]（即Fe2O3·H2O）而沉淀在小溪的底部，这就是针铁矿。而溪水的酸性也随之增大。这样，溪水下面的黄铁矿在经历若干年代之后，就变成了针铁矿。试填写：（1）黄铁矿在含氧溪水作用下被氧化、溶解，形成含Fe2+离子和SO42－离子的溪水的离子方程式为：_______________________________________________________；（2）含Fe2+离子的溪水进一步氧化，形成针铁矿的反应的离子方程式为：；（3）如果黄铁矿全部转化为FeO(OH)和H+，那么要使溪水的pH降到4.0（假设溪水原始的pH值为7.0），每升溪水需消耗FeS2的物质的量为mol。5．为了消除民众中的碘缺乏病，国家卫生部曾于上世纪后期作出“商品食盐中必须加碘”的规定。当时允许加入食盐的碘质是碘化钾和碘酸钾（现在碘化钾已经不用）。（1）某人因缺乏化学知识，把两个不同厂家生产的加碘食盐混放在一起。有一天烹调一个菜肴时，他同时使用了食盐、醋、糖等调味佐料，结果发现锅中竟然冒出了紫红色蒸气！出于情急，他立即熄灭了炉火，并将所烧的菜肴倒掉。问：①此人看到的紫红色蒸气是（填化学式），产生此现象的原因是__________________________________（用离子方程式表示）。②所烧的菜肴有必要倒掉吗？______（填“有”或“无”）理由是。③从上述事实中我们可获得的教训是________________________________________。（2）两种加碘食盐(一种是加碘酸钾的，另一种是加碘化钾的)，你能在不加任何试剂的前提下加以识别吗？其识别的方法和原理是______________________________________________________________，化学方程式是____________________________。6．将一架托盘天平调节到平衡状态。取两只等质量的烧杯分别放置在该天平的两个秤盘上，再往两烧杯中各注入60mL5mol/L盐酸。然后再向左盘烧杯中加入agCaCO3粉末，右盘烧杯中则加入xgNaHCO3粉末。为使两烧杯中的物质充分反应后，天平仍能保持平衡，则：①当a≤15时，x值应为____________________（用含a的式子表示，下同）；②当15＜a≤18.6时，x值应为_________________________；③当a＞18.6时，x值应为____________________________。7．有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫反应的产物，做了相同的实验3他们都使用右图所示的装置，先通入SO2气体，然后将带余烬的木条插入试管C中。结果发现木条能复燃。在解释此实验现象时，两小组的同学发生了争论：(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，他们认为该反应的化学方程式是：；(2)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成，因为O2可将Na2SO3氧化为Na2SO4。为了明辨是非，他们决定通过实验去弄清事实真相。于是他们设计了如下方案：将反应后B中的固体溶于水溶液2BaCl白色沉淀稀硝酸观察白色沉淀是否完全溶解，然后作出相应的结论该方案的设计是否合理?____（填“是”或“否”），请说出两点理由：①___________；②_______________________________________。(3)经指导老师向他们指出该方案的不合理处后，他们对方案作了两点修改：①继续通入SO2直到Na2O2完全反应为止；②稀硝酸改用稀盐酸。在他们一致同意这个新方案后，就做起了实验。实验带来的却是他们事先没有想到的结果：白色沉淀中加入盐酸后，既没有气体生成，沉淀也不溶解。这表明Na2O2与SO2的反应，___________________________________________。试写出该反应的化学方程式：___________________________________________________。从以上事实中，我们可以获取什么教训?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．右图反映了A~K以及X、Y等13种物质之间的相互转化关系。其中，A是一种大量存在于生物体内的无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸中的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应⑤是工业上生产X的主要反应之一。请根据以上线索填写：（1）下列物质的化学式：A，E______________，F______________，Y______________。（2）反应⑤的化学方程式为：____________________________________。（3）已知B有元素质量分数不同的两种物质。若B中F的质量分数为71.97%，则它的化学式为______________；若B中F的质量分数为95.85%,则其化学式为______________。写出两种B发生的反应②的化学方程式：〈1〉_______________________________；〈2〉_________________________________。9、某化学反应:“2AB+D”在四种不同条件下进行，但B、D的起始浓度均为零。4现将反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况记录如下表：根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1中，反应在10～20分时段内的平均速率(vA)为mol/(L·min)。（2）在实验2中，A的初始浓度C2＝mol/L，反应经______分钟后达到平衡状态，由此可推测实验2中所隐含的条件是。（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则在10分～30分时段内v1_______v3（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），且C31.0mol/L。（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是______反应（填“吸热”或“放热”）。依据是__________________________________________________________________。10.氰化物是世界上最毒的物质之一，对CN－敏感的人们甚至只要摄入0.001g即可致命。因此含CN－离子的废水必须进行严格的处理后才得排放。处理CN－的常用方法是氯氧化法。氯气在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰化物的千分之一），如果氯气过量，还可将氰酸盐进一步氧化为完全无毒的氮气。(1)如果将CN－离子处理到氰酸盐，发生如下反应：KCN+2KOH+Cl2→KOCN+2KCl+H2O；在该反应中被氧化的元素是。(2)若通入过量的氯气，将氰酸盐进一步氧化为无毒的氮气。试配平该反应的化学方程式,并标出电子转移方向和数目：KOCN+KOH+Cl2→CO2+N2+KCl+H2O(3)某化工厂每天要处理2m3含KCN850mg/L的废水。①若将CN－离子转化到KOCN,每天要消耗液氯___________g；②若将CN－离子氧化为无毒物质，则每天至少需液氯kg。11．在一定条件下，可实现如下图所示的物质间的变化。H2O明矾KOH溶液溶液A沉淀_Δ_E____B__电解_F溶液C孔雀石△GDH2O填空回答下列问题：(1)写出以下各字母所代表化学物质的化学式：F________；C________;B________。(2)明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式是：__________________________。5(3)图中G和D在常温下都是固体，两者的混合物在引燃后可发生反应，写出该反应的化学方程式：____________________________________。(4)流程图中每生成amolD，同时必生成___________molE二、简答题（共47分）1．某同学为了锻炼、提高自己的科学工作能力，与一个科研单位协作做一个课题。他承担的任务是用萃取法分离Zr和Hf两种化学性质十分相似的元素。其具体的工作是摸索用磷酸三丁酯萃取混合溶液分离ZrO2+、HfO2+两种离子的最佳条件。当他把所有的试剂、用品准备齐全并急于进行实验时，一时却找不到做萃取、分液需用的仪器———分液漏斗。他正在为此而焦急！现请你用下列实验室中常见的仪器和用品，帮他设计组装一个分液器，以解除他的燃眉之急。画出你设计的分液器的装配图，并说明如何使用。2．在一本化学实验的书籍中看到一段关于“硝酸的实验室制法”的记载：『在曲颈甑里加入30g硝酸钾和25m