2003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B
编号区（县）学校年级姓名
题号 一 二 三 总分 得分 考试须知：
1、竞赛时间为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、竞赛答案全部写在试卷上，使用黑色或蓝色圆珠笔、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8页，满分100分。
6、答题须用的相对原子质量请从表中查找。
H
1.008 He
4.003 Li
6.941 Be
9.012 B
10.81 C
12.01 N
14.01 O
16.00 F
19.00 Ne
20.18 Na
22.99 Mg
24.31 Al
26.98 Si
28.09 P
30.97 S
32.07 Cl
35.45 Ar
39.95 K
39.10 Ca
40.08 Sc
44.96 Ti
47.88 V
50.94 Cr
52.00 Mn
54.94 Fe
55.85 Co
58.93 Ni
58.69 Cu
63.55 Zn
65.39 Ga
69.72 Ge
72.61 As
74.92 Se
78.96 Br
79.90 Kr
83.80 Rb
85.47 Sr
87.62 Y
88.91 Zr
91.22 Nb
92.91 Mo
95.94 Tc
[98] Ru
101.1 Rh
102.9 Pd
106.4 Ag
107.9 Cd
112.4 In
114.8 Sn
118.7 Sb
121.8 Te
127.6 I
126.9 Xe
131.3 Cs
132.9 Ba
137.3 La-Lu Hf
178.5 Ta
180.9 W
183.8 Re
186.2 Os
190.2 Ir
192.2 Pt
195.1 Au
197.0 Hg
200.6 Tl
204.4 Pb
207.2 Bi
209.0 Po
[210] At
[210] Rn
[222] Fr
[223] Ra
[226] Ac-La
选择题（每小题有一个或两个选项符合题意，共20分）
洗衣粉中常含有一些无机盐，起助洗作用，但并非任何无机盐都可使用。在下列无机盐中不宜加入的是………………………………………………………（）
A.硫酸钠B.过硼酸钠C.氯化钠D.硅酸钠
2．实验中因温度计受损，水银散落在地上，最有效的消除方法是………………（）
A.用扫帚扫去B.加硫黄C.加黄砂D.加CuSO4溶液
3．5.1g镁铝合金，投入到500mL2mol/L的盐酸中，恰好使其完全溶解，再在溶液中加入4mol/L的NaOH溶液。当沉淀量达到最大值时，加入NaOH溶液的体积是……………………………………………………………………………………（）
A.250mLB.425mLC.500mLD.560mL
4．超氧化钾（KO2）常用于急救站，它能吸收CO2生成碳酸盐和氧气。若用156g金属钾在一定条件下与O2充分反应生成KO2，用此KO2完全吸收CO2，则生成的O2在标准状况下的体积是…………………………………………………………（）
A.11.2LB.22.4LC.44.8LD.67.2L
5．为了除去自来水中含有的少量余氯，可在自来水中放入少量的………（）
A.食盐B.小苏打C.维生素C药片D.大苏打
6．在洗衣粉中常配有一种有机助剂，它对污垢具有抗再沉积作用（即可防衣服上洗涤下来的污垢重新回到衣服上）,适宜用作该有机助剂的物质是…………（）
A.羟乙基纤维素钠B.增白剂C.聚乙烯醇D.硅油
7．2000年1月31日，罗马尼亚某炼金厂废水因连降暴雨而溢出，导致多瑙河水严重污染。炼金废水中所含CN-有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于I-与Br-之间。下列有关说法不正确的是……………………………………………………（）
CN-跟稀硫酸反应生成HCNB.CN-可以被Cl2氧化为(CN)2
C.在水溶液中可以被F-还原D.CN-电子式为[]-
8．将两根铂电极置于KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2，即可产生电流，此为一燃料电池，下列叙述正确的是………………………………………（）
通入CH4的电极为正极
B．正极电极反应为O2＋2H2O＋4e→4OH－
C．通入CH4的电极反应为CH4＋2O2＋4e→CO2＋2H2O
D．负极电极反应为CH4＋10OH－－8e→CO32－＋7H2O
9．为了保护环境，传统的含磷洗衣粉有逐渐被环保型无磷洗衣粉取代的趋势，在这种洗衣粉中用一种不会引起环境污染的物质代替磷酸盐，该代用品是…（）
A．B．C．D.碳酸钠
１0．某pH＝12的溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，沉淀不消失，则该溶液中存在的离子可能为……………………………………（）
A．SO32－B．Ag+C．CO32D．SiO32－
11．在标准状况下，O3和O2的混合气体的体积为1L。若O3全部转化成O2的话，在标准状况下体积将膨胀到1.10L。O3在原始混合物中的体积百分比为………………………………………………………………………………（）
A．20%B．15%C．D．5%
12．能把氯化钠、溴化钠、碘化钠、硫化钠、硫酸钠、碳酸钠六种粉末鉴别出来的一种试剂是…………………………………………………………………………（）
A．氢氧化钡溶液B．稀硝酸C．D．硝酸银溶液
13．使用单质碳代替铝合金制造活塞发动机，可以减少废气的排放，根据低成本高质量的原则及加工的方便程度，可选用的碳单质是………………………（）
A．金刚石B．足球烯C．D．无定形碳
14．选用①～⑤等实验操作除去酸性AlCl3溶液中的Cu2+，下列各种选择中，实验操作和顺序都正确的是………………………………………………………（）
通足量CO2②加盐酸③加过量NaOH溶液④加AlCl3溶液⑤过滤
A.③⑤④②①B.③⑤②C.③⑤①⑤②D.③④①⑤②
15．用特殊方法把固体物质加工成纳米级（1～100nm，1nm=10-9m）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是……………………………………………………………………………（）
A．溶液B．悬浊液C．D．乳浊液
16．洛阳东都商厦因电焊工违章操作，引发了震惊全国的12.25特大火灾。这场大火导致309人丧生，死因主要系含高浓度CO2、CO及其他有毒物质的浓烟造成的窒息和毒害。当火灾发生时，可能采取的下列措施中不恰当的是…………（）
立即撤离火灾现场并拨打119报警；
若逃生通道被堵，应迅速转移到窗口或阳台上等待救援；
若被困室内，应立即封堵火、烟的进口，并站在室内最高处等待救援；
若被困在火灾现场，应尽可能贴近地面向火势小、烟雾少的方向撤离；
17．俄罗斯科学家最近合成出第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间达到30秒，这顶成果具有重要意义。该原子的中子数与电子数之差是…（）
A．61B．114C．D．289
填充题（在空格内填上正确答案，共42分）
１、．家用铝锅为了延长其寿命，当存放物质时，既不宜存放，也不宜存放。否则，铝锅将因腐蚀而受损，其反应方程式分别为；
。
2、马口铁（镀锡铁）的镀层被划破后，在其破损处滴入盐水，放置空气中，由于发生使较快被腐蚀，过一段时间后往破损处滴入铁氰化钾溶液，会产生色。
3、大气中的氮氧化物，主要为NO，因此用测定其含量时，先要将其氧化，常用氧化剂是————。
4、1992年8月14日，我国研制的“长征二号”火箭将澳赛特B1卫星送上太空。该火箭所用的主要燃料叫做“偏二甲肼”。已知该化合物的相对分子质量为60，其中含碳40%，氢13.33%，其余是氮。试回答：
“偏二甲肼”的分子式为：。
已知该分子中的一个氮原子不与氢原子直接相连，则：“偏二甲肼”分子的结构简式为。助此燃料燃烧的氧化剂是N2O4，燃烧的产物只有N2，CO2，H2O，则可推测该燃烧反应的化学方程式。
火箭起飞时，可以看到一级火箭会冒出红棕色气体，这是为保证贮箱安全起见，由保险阀门自动开启所排出的部分高压氧化剂而产生的，写出其化学方程式:。
5、已知硫酸铜晶体受热分解过程如下:CuSO4·5H2OCuSO4·3H2OCuSO4·H2OCuSO4CuO+SO3↑
若用右图所示的封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验,回答下列问题:
(1)本实验可用于验证的化学定律为。
（2）a处加热片刻后，应该出现的现象是。
（3）你认为此装置设计是否合理、科学？如不合理，请说明理由。
。
（4）如果在坩埚中加热来测定结晶水含量，试写出可能导致结果偏高或偏低的原因各两个。
。
6、银制器皿以其洁白、光泽好而深受广大消费者喜爱。但银器使用日久后其表面会逐渐变黑（生成黑锈）而失去美丽的外观。对变黑的银器可用抛光的方法使之恢复光泽，但这样处理黑锈中的银也随之损耗。现改用一种简便的化学方法来去除银表面的黑锈：配制含小苏打和食盐的稀溶液于铝制容器内，将变黑银器浸入溶液中，并使其与铝制容器接触，放置一段时间后，黑锈就会褪去，而银却极少损失。试问：
（1）银器表面的“黑锈”，其化学成份是（写出化学式）
（2）写出除锈过程的化学反应方程式。
（3）说明上述除锈反应的过程（尽可能以反应式表达）
。
7、把河沙（主要成份是SiO2）跟镁粉按一定质量比（质量比约为15：24）混合均匀，装入试管中加热大约1分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和硅化物。待生成混合物冷却后放入盛有稀盐酸的烧杯中，立即产生能在空气中自燃的气态氢化物，并伴有气泡爆裂声和闪闪烁烁的火光。
（1）写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式。
该反应（填“吸热”或“放热”）
（2）生成的混合物放入稀H2SO4中，产生的气体是。
（3）写出该气体自燃的化学方程式。
8、在中性或弱碱性溶液中，Na2SO3可与S进行以下反应：
Na2SO3+S+5H2O=Na2S2O3．5H2O。
现用如图所示的实验装置，以Na2S、Na2CO3、Na2SO3和浓硫酸等试剂为原料合成大苏打，试回答以下问题：
（1）写出圆底烧瓶中反应的化学方程式：
⑵反应过程中，锥形瓶内混合液的pH逐渐下降，同时析出淡黄色硫。写出有关的化学反应方程式：
①
②
③
⑶当锥形瓶内溶液的pH下降到7左右时，溶液逐渐变为无色澄清的Na2S2O3溶液，写出溶液由浑浊变澄清的化学反应方程式：
⑷当溶液变澄清后，应立即撤去SO2发生器。否则，溶液又会变成浑浊。其原因是（用化学方程式表示）
⑸合成大苏打时，锥形瓶内Na2S与Na2CO3最适宜的物质的量之比为：。
1、A、B为两种单质（已知A为金属），常温下均为固体。在元素周期表中A、B同周期且原子半径A﹥B。分别取三份完全相同的质量均为1.52g的A、B的混合物（粉末）进行如下实验。①第一份试样中加入过量的盐酸，充分反应后放出0.896L气体,并且还余下0.56g残渣；
②第二份试样中加入过量的10%的NaOH溶液，充分反应后放出0.896L气体，还余下0.96g；
③第三份试样隔绝空气加热后，生成一种固体，冷却后再加入足量的盐酸，该固体全部溶解，产生xL气体。
试问：（1）单质A是什么金属？
（2）混合物中B的质量百分数是多少？
（3）写出实验③中有关反应的化学方程式并计算x的值。
注明；题中所有的气体体积均指标准状况下的体积。
2、从前市场上曾出现过一种伪劣商品——“镀银液”，这种“镀银液”有这样的性能，若将其涂在铜制品的表面，铜制品即变为银白色。擦拭后，其色泽与银制品几可乱真。但假的毕竟是假的，经上述处理后的铜制品，只要放置1～２天又恢复原来的真面目。试根据你已有的化学知识分析：
（1）该“镀银液”的成份是什么？
（2）为什么涂上这种液体，铜制品会变成银白色？
(3)为什么放置１—２天后，又恢复原来的颜色？
3、某池塘中生长着浮游植物、漂游动物、水草、鲫鱼、草鱼、乌鱼等水生生物，池塘附近有一些工厂和居民区，常向池塘中排放工业废水和生活污水，造成池塘中汞、镉等重金属元素严重超标和氮、磷等元素大量富集。现已发现水体变质，有恶臭、鱼类大量死亡。试回答下列问题：
（1）写出该池塘中含四个营养级的食物链。
（2）该池塘中，汞、镉含量最高的生物是什么？说明理由。
（3）大量鱼类死亡的原因是否与氮、磷等元素超标有关？为什么？如果磷元素超标是由于生活用水排放造成的，你认为应采取何种措施？
（4）请提出一些恢复池塘生态平衡的方法。
4、已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。
（1）它的晶体是分子晶体、离子晶体、原子晶体？你作出判断的根据是什么？试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？
（2）已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理，均按正确论）。
2003年上海市“白猫杯”青少年应用化学与技能竞赛初赛参考答案（B）
选择题（20分）（每一个正确答案给1分，多答或错答不扣分）
1 2 3 4 5 6 7 8 C B A D C，D A C B，D 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C A，D A C C C C C A
二、填充题（共42分）
酸性的食物（1分），碱性的食物（1分），Al2O3+6H+→2Al3+＋3H2O（1分）；
Al2O3＋2OH－→2AlO2－＋H2O（1分）。
电化腐蚀（1分）；铁（1分）；蓝色沉淀（滕氏蓝）（1分）；
比色法（1分）；CrO3（1分）
(1)C2H8N2（1分）(2)H3C——N——CH3（1分）
|
NH2
C2H8N2+2N2O4→3N2+2CO2+4H2O（1分）
(3)N2O4→2NO2（1分）
5.(1)质量守恒定律（1分）(2)蓝色变白色（1分）(3)不合理（1分）。因为加热后密封管中的压强处于正压状态，而根据实验的要求温度必须高于258℃，因此受热处玻璃被软化，高压的气体会冲破容器壁甚至引起爆炸（1分）。
（4）有晶体从坩埚中蹦溅出去(1分)或后期加热过猛,导致部分CuSO4分解(1分),都会造成结晶水测定值偏高；晶体失水不充分(1分)、晶体中含有难分解的杂质(1分)等，结果都偏低。
6.（1）Ag2S（1分）
（2）2Al＋3Ag2S＋6H2O→6Ag＋2Al(OH)3↓＋3H2S（1分）
（或2Al＋3Ag2S＋3H2O＋3NaHCO3→6Ag＋2Al(OH)3↓＋3CO2＋3NaHS）
（3）负极：2Al－6e→2Al3＋；（1分）
正极：3Ag2S＋6e→6Ag＋3S2－（或2Al3＋＋3S2－＋6H2O→2Al(OH)3↓＋3H2S）（1分）
7.（1）4Mg＋SiO2→2MgO＋Mg2Si（1分）；放热（1分）。
（2）SiH4（1分）
（3）SiH4＋2O2→SiO2＋2H2O（1分）
8.（1）Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+H2O（或Na2SO3+2H2SO4→2NaHSO4+SO2↑+H2O）（1分）
（2）①Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑；（或Na2CO3+2SO2+H2O→2NaHSO3+CO2↑）（1分）
②Na2S+H2O+SO2→Na2SO3+H2S↑（1分）；③2H2S+SO2→3S↓+2H2O；（1分）
（3）Na2SO3+S→Na2S2O3；（1分）
（4）Na2S2O3+H2O+SO2→2NaHSO3+S↓（1分）；
（5）2:1（1分）
9．（1）Fe（OH）3（1分）
（2）取少量水样于试管中，滴加数滴NH4SCN或KSCN溶液，若溶液呈血红色，即为井水（有Fe3+）（1分）；离子方程式：Fe3++3SCN-→Fe(SCN)3（或Fe3++SCN-→[Fe(SCN)]2+）（1分）
（3）明矾处理后的水中含有大量的SO42-，故水样加少量BaCl2溶液，如产生明显白色沉淀（或浑浊），即为明矾处理后的水（1分）。
离子方程式：Ba2++SO42-→BaSO4↓（1分）
10．
（1分）
三、简答题（共38分）
1．（10分）(1)A是Mg（2分）（2）W（B）%=36.8%（2分）(3)2Mg+SiMg2Si（2分）
Mg2Si+4HCl→2MgCl2+SiH4↑（2分），0.448L。（2分）
2．（8分）（1）Hg2(NO3)2（2分）
（2）发生以下反应：Cu+Hg22+→2Hg+Cu2+（2分），生成的汞覆盖在铜的表面，呈银白色（2分）。
(3)覆盖在铜表面的汞挥发掉了（2分）。
3．（8分）（1）浮游植物→漂游动物→鲫鱼→乌鱼（2分）
乌鱼处于该池塘食物链的最高级（1分），通过富集作用使乌鱼体内汞、镉含量最高（1分）。
有；水中氮、磷超标，使水藻大量繁殖，耗氧量大增，易使水体缺氧，造成鱼类因缺氧而死亡；禁止使用含磷高的产品如洗衣粉，生产新型的无磷洗衣粉等。（2分）
工业废水应净化处理后统一排放，少用或不用对水体有污染的产品。（2分）
4、（12分）（1）甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共键结合的小分子，不存在形成离子晶体或原子晶体所需的条件。而水分子和甲烷分子之间存在范德华力，而水分子之间存在范德华力和氢键。在适当的条件（如低温、高压）下可形成分子晶体。（2分）从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体（2分），因为该晶体是分子晶体，本身熔点较低，当从海底取出时，解除了海水施加的高压，就熔化了。（2分）
（2）假设甲烷气体积是折合成标准状况下的数据，则：
164m3÷22.4m3／kmol＝7.32kmol（2分）
设甲烷水合物固体的密度与冰密度是相同的，为1g/cm3,则其中的水有：
1m3×1000kg/mol＝55.56kmol（2分）
因此：CH4：H2O＝7.32:55.6＝1:7.6,说明甲烷水合物的组成可能是CH4·7.6H2O。（2分）
以上是最简单的参考答案，只要答案为CH4·7～9H2O，均可按满分计。
必须给出解题时的假设，否则不能得满分。假设均可得分。
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1
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