浙江省温州市2016-2017学年高一第七届“小科学家摇篮杯”竞赛化学试卷试卷

下列说法不正确的是

A. 光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济

B. 燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施

C. 纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附

D. Ba2+浓度较高时危害健康，但BaSO4可服人体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病

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下列有关化学用语正确的是

A. CO2的电子式：　　 B. HClO的结构式：H-Cl-O

C. 水分子的球棍模型：　　 D. 35Cl－离子的结构示意图：

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采用不同的分类方法，可将金属氧化物分为不同的类别。例如，从某种意义上讲，可将Na2O、CuO、MgO、Fe2O3等归为一类，则下列氧化物中与它们同属一类的是

A. CaO　　 B. Na2O2　　 C. Al2O3　　 D. Mn2O7

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下列有关物质性质和用途对应具有因果关系的是

A. 二氧化硅熔点高，可用于制光导纤维

B. 次氯酸钙具有强氧化性，可用于消毒杀菌

C. 浓硫酸具有脱水性，可用于干燥气体

D. 氯化铁易水解，可用于腐蚀铜制线路板

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W、X、Y、Z、M、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A. 原子半径：Y>Z>W

B. 单质的还原性：X>Y

C. 溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强

D. 元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料

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高温条件下，Al和Fe3O4反应生成Fe和Al2O3。下列说法正确的是

A. 该反应过程中的能量变化如图所示

B. 该反应条件下，Al的还原性弱于Fe

C. 1molFe3O4参与反应转移8×6.02×1023个电子

D. 实验室进行该反应时常加入KClO3作催化剂

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在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A. MgCO3MgCl2(aq)Mg

B. NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3

C. Cu2(OH)2CO3CuOCu(OH)2

D. SO2NH4HSO3(NH4)2SO4

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最近我国科学家发明“可充电钠-二氧化碳电池”（如图），放电时电池总反应为：4Na+3CO2 = 2Na2CO3+C。下列说法错误的是

A. 电池工作温度可能在200℃以上

B. 该装置可以将化学能转化为电能

C. 放电时，Na+向正极移动

D. 放电时，正极的电极反应为：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C

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下列说法正确的是

A. 铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀

B. 若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热

C. 一定温度下，增大反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)容器的体积，平衡不移动

D. 反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH>0能自发进行，可知该反应ΔS>0

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为完成相应实验，实验器材（规格和数量不限）足够的一项是

A. A　　 B. B　　 C. C　　 D. D

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下列说法不正确的是

A. Na2He是科学家最近合成的新物质，Na2He中各微粒最外层均达到稳定结构

B. 氢氧化钠在熔融状态下离子键被削弱，形成自由移动的离子，具有导电性

C. 碘晶体是分子晶体，加热升华过程中只需克服原子间作用力

D. 水电解生成氢气和氧气，有化学键的断裂和形成

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一定条件下，0.3 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应（未配平）：N2(g)+H2(g)-→NH3(g)，下列示意图合理的是

A. A　　 B. B　　 C. C　　 D. D

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下列指定反应的离子方程式正确的是

A. Na2CO3溶液中CO32－水【解析】
CO32－＋2H2OH2CO3＋2OH－

B. Fe3O4溶于稀HNO3：3Fe3O4＋28H+＋NO3－ = 9Fe3+＋NO↑＋14H2O

C. 少量的SO2通入NaClO溶液：SO2+ClO－+H2O=SO42－+Cl－+2H+

D. 向含Ba(OH)2和KOH均为0.1mol的混合溶液中通入标准状况下4.48LCO2气体：Ba2++3OH－+2CO2=BaCO3↓+HCO3－+H2O

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碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是

A. 在不同时刻都存在关系：v(N2)=3v(CO)

B. c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率

C. 从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率

D. 维持温度、容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙

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一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOx－(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是

A. a、b、c、d、e中，c最稳定

B. b→a+c反应的活化能为20kJ·mol－1

C. b→a+d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)=

ClO3－(aq)+2Cl－(aq) △H=-116kJ·mol－1

D. 一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为16：1：3

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苯甲酸钠（C6H5COONa，简写为NaA）可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸（HA）的抑菌能力显著高于A–。已知25℃时，HA的Ka=6.25×10–5，H2CO3的Ka1=4.17×10–7，Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是（温度为25℃，不考虑饮料中其他成分）

A. 相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低

B. 提高CO2充气压力，饮料中c(A–)减少

C. 当pH为5.0时，饮料中=0.16

D. 碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为：c(H+)=c(HCO3－)+c(CO32－)+c(OH－)–c(HA)

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设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A. 31g白磷( )分子中含有1 NA 个P-P键

B. 1molFeI2与1molCl2反应时转移的电子数为3NA

C. 标准状况下，4.48LCH4和乙烯(CH2=CH2)的混合气体完全燃烧，产生的水中所含O-H键数目为0.8NA

D. 常温下，将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性，溶液中NH4+数目为NA

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在常温下，0.100 0 mol·L－1Na2CO3溶液25 mL用0．1000 mol·L－1盐酸滴定，滴定曲线如图。对滴定过程中所得溶液中相关离子浓度间的关系，下列说法正确的是

A. a点：c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH－)

B. b点：5c(Cl－)>4c(HCO3-)＋4c(CO32-)

C. c点：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3-)＋2c(H2CO3)

D. d点：c(H＋)＝2c(CO32-)＋c(HCO3-)＋c(OH－)

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将16.8 g铁和0.3 mol Br2充分反应，加水溶解后过滤，向滤液中通入 a mol Cl2。下列叙述不正确的是

A. 当a=0．1时，发生的反应为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

B. 当a=0．45时，发生的反应为：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-

C. 若溶液中Br-有一半被氧化时，c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=l:1:3

D. 当0<a<0．15时，溶液中始终满足2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(Br-)+c(OH-)

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装置(Ⅰ)为铁镍（Fe-Ni）可充电电池：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2；装置(Ⅱ)为电解示意图。当闭合开关K时，Y附近溶液先变红。下列说法正确的是

A. 闭合K时，X的电极反应式为：2H++2e-= H2↑

B. 闭合K时，A电极反应式为：NiO2+2e-+2H+= Ni(OH)2

C. 给装置(Ⅰ)充电时，B极参与反应的物质被氧化

D. 给装置(Ⅰ)充电时，OH- 通过阴离子交换膜，移向A电极

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某无色溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干种，离子浓度都为0.1mol·L-1。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液，设计并完成如下实验：

则关于原溶液的判断中正确的是

A. 若步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液，则对溶液中离子的判断无影响

B. 无法确定原溶液中是否存在Cl-

C. 肯定存在的离子是SO32-、Br-，是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定

D. 肯定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-，是否含NH4+另需实验验证

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某固体混合物可能由SiO2、Fe2O3、Fe、Na2SO3、Na2CO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成，设计的部分实验方案如下图所示：

下列说法正确的是

A. 气体A是SO2和CO2的混合气体

B. 固体A一定含有SiO2，可能含有BaSO4

C. 该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种

D. 该固体混合物一定含有Fe、Na2SO3、BaCl2

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短周期非金属主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。在如图所示物质转化关系中，l是由该四种元素组成的离子化合物，m是Y的单质，n是Z的单质，p是W的单质，其余为由上述的两种或三种元素组成的化合物。u的水溶液具有漂白性；常温时，0.01mol·L－1t与0.01mol·L－1 v溶液的pH均为2。

请回答：

（1）X、Y、Z的原子半径由大到小的顺序为____。

（2）l高温分解时，破坏的微粒间作用力有____。

（3）在l中W显最高价，则l溶液肯定显____性，用离子方程式表示其原因____。

（4）s+q→r+t反应中，若消耗了s 13.8g，则转移的电子数目为____。

（5）X和Y形成的常见化合物为YX3。YX3遇到p会有白烟产生，写出可能的化学方程式__。请设计实验方案检验该白烟的成分____。

（6）化合物YX2ZX的水溶液呈弱碱性，室温下，其电离常数Kb=9.0×10－9，0.10 mol·L－1该物质的溶液中c(H+)为_____ mol·L－1。

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Ⅰ.石油铁储罐久置未清洗易引发火灾，经分析研究，事故由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1:3反应生成的黑色物质丙自燃引起。某研究小组将一定量的丙粉末投入足量的浓盐酸中发生反应，得到4.8g淡黄色沉淀和气体乙，乙在标准状况下的密度为1.52g·L－1，过滤后向滤液（假设乙全部逸出）中加入足量的NaOH溶液，先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，过滤、洗涤、灼烧后的固体质量为24g。已知气体乙可溶于水。

请回答：

（1）丙中所含的元素名称为____。

（2）丙在盐酸中反应的离子方程式为____。

（3）为消除火灾隐患，下列措施可行的是____。

A. 石油入罐前脱硫　　　　　　　　　　 　　 B. 定期用酸清洗罐体

C. 罐体内壁涂刷油漆　　　　　　　　　　 　　 D. 罐体中充入氮气

Ⅱ. 某盐A由三种元素组成，其相关的转化关系如图（所有产物均已标在框图上），其中C为红棕色液体，其化学性质与其组成元素的单质相似。

（1）画出B中阴离子的电子式：____。

（2）化合物C中显正价的是____元素。

（3）化合物C与KI反应的化学方程式为____。

（4）下列物质中，能与C反应的有____。

A. SO2的水溶液　　　　 B. H2O　　 　　 　　 C. Na　　 　　　　　 　　 D. Na2SO4

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氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料，根据以下两种制氢方法，完成下列问题：

（1）方法一:H2S热分解法，反应式为：2H2S(g)2H2(g) + S(g) △H，在恒容密闭容器中，测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L)，测定结果见图1，其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H ______0(填“>”“<”或“=”）。

②若985 ℃时，反应经t min达到平衡，此时H2S的转化率为40%，则tmin内反应速率v(H2)=________(用含c、t的代数式表示）。

③请说明随温度的升高，曲线b向曲线a接近的原因: _______________。

（2）方法二:以CaO为吸收体，将生物材质（以C计）与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下：

I．C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H=+131．6kJ/mol

II.CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol

III.CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)△H=-178．3kJ/mol

①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+2H2(g)的△H =________(保留到小数点后面1位)；若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数，该反应的平衡常数k=_________(用K1、K2、K3表示）。

② 对于可逆反应 C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s) + 2H2(g)，采取以下措施可以提高H2产率的是___________。（填字母编号）

③ 图2为反应I在一定温度下，平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时，测得c( H2O) = 2c(H2)=" 2c(CO)" =" 2" mol/L，试根据H2O的体积百分含量变化曲线，补充完整 CO的变化曲线示意图。

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如图所示，“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应？”这个问题可通过以下实验加以证明。

（1）按图装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先将活塞（K1、K2）关闭好，目的何在？____。

（2）试管I内的试剂X是__时，打开活塞K1、K2，加热试管Ⅲ约5分钟后，将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上，可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化，则所得的结论是____。

（3）试管I内试剂为CO2饱和水溶液时，其他操作同（2），通过____的现象，可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。

（4）CO2与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应方程式：

__Na2O2+____C18O2+____H218O→____。

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氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)是一种重要的工业原料，工业上常用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。实验室中以红矾钠(Na2Cr2O7)为原料制备CrCl3·6H2O的流程如下：

已知：①Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H+；

②CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解。

③甲醇，无色液体，有毒，沸点64.7，易燃。

请回答：

（1）碱溶的目的是____，所加40%NaOH不宜过量太多的原因是____。

（2）还原时先加入过量CH3OH再加入10%HCl，生成CO2，该反应的离子方程式为____。

（3）使用下列用品来测定溶液的pH，合理的是____（填字母）。

A．pH计　　　　 B．pH试纸　　　　 C．酚酞溶液

（4）使用下图装置从滤液中分离出CH3OH。

①该装置中存在的错误是____。

②在改正后的装置中，在仪器A中加入沸石，再加入滤液，蒸馏，收集蒸馏出的CH3OH循环使用。有的同学认为，该过程中需要加入CaO，防止水随CH3OH一起蒸出，你认为是否有必要并说明理由：____。

（5）请补充完整由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案：将过滤后所得固体____，____，冷却结晶，过滤，____，低温干燥，得到CrCl3·6H2O。

（实验中可供选择的试剂：盐酸、硫酸、蒸馏水、乙醇、乙醚）

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将某NaBr和NaI固体混合物溶于水配成的400mL溶液并等分成二份。取一份，在其中滴加250mLAgNO3溶液时，恰好完全转化为沉淀。另一份中通入Cl2，充分反应后将所得的溶液蒸干、灼烧、冷却、称量。称量固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示。

请计算：

（1）硝酸银溶液的浓度c(AgNO3)=____mol·L－1。

（2）原混合物中m(NaBr)：m(NaI)=____。

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工业制硫酸吸收塔排出的尾气需要处理才能排放到大气中，其处理方法为：先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。

为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。

部分测定结果：

铵盐质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变。

请计算：

（1）该铵盐中氮元素的质量分数是____%。

（2）若铵盐质量为15.00g，浓硫酸增加的质量为____。（计算结果保留两位小数）

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