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2011年上海市青少年“白猫杯”应用化学与技能竞赛高中组初赛试卷


2011 年上海市青少年“白猫杯”应用化学与技能竞赛 高中组初赛试卷 参赛者须知: 1.竞赛时间为 90 分钟。迟到超过 15 分钟者不得进场。30 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.竞赛答案全部书写在答题纸上,应使用黑色或蓝色的钢笔或圆珠笔答题,用红色笔或 铅笔所作的答案一概作废无效。 3.姓名、准考证号和学校名称等必须填写在试卷上方指定的位置,写在它处者按废卷处 理。 4. 本试卷共 5 页(其中 P.1~P.3 为试题,P.4~P.5 为答题纸) ,满分为 100 分。 一、选择题(每小题有 1~2 个正确选项,共 22 分) 1.氡是人类最可能接触到的放射性元素,大气中和室内空气中都存在着它的踪迹!氡 是镭—226 衰变的产物,它及其子体在衰变时会释放α 、β 、γ 等射线。由于氡与人体中的 脂肪有很高的亲和力,氡能在脂肪组织、神经系统、网状内皮系统和血液中广泛分布,对细 胞造成损伤,最终诱发癌变。氡是 WHO(世界卫生组织)公布的 19 种主要环境致癌物之一(是 除吸烟以外引起肺癌的第二大因素),且被国际癌症研究机构列入室内主要致癌物。室内环 境中氡的主要来源是 ①来自于地下地基土壤②来自于地下水③来自于室外大气 ④来自于天然气的燃烧⑤来自于建筑材料和室内装饰材料 A.①③⑤ B.③⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤ 2. 鸡蛋能为人体提供优质蛋白质,是一种既美味又有高营养的食品。但是,在夏天鸡蛋不 容易保存,易变质。某化学兴趣小组经实验探究后发现:用石灰水浸泡过的鸡蛋可以延长保 质时间。其主要原因是 ①石灰呈强碱性,有较强的杀菌作用 ②Ca(OH)2 能与鸡蛋呼出的 CO2 反应,生成碳酸钙薄膜,起保护作用 ③石灰水是电解质溶液,能使蛋白质凝聚 ④石灰水能渗透到鸡蛋内部去中和酸性物质 A.①② B.①③ C.②③ D.⑧④ 3.人造骨是—种可以替代人骨且具有生物功能的新型无机非金属材料,它具有类似于 人骨和天然牙的性质和结构。人造骨植入人体的初期,在骨骼接合界面上,新骨与体液中的 某些离子发生复杂的分解、 吸收、 析出等化学反应, 使新骨表面的组成与结构渐次趋近人骨, 最终与人骨融为一体,实现两者之间的牢固结合。在此过程中人造骨吸收的离子主要是 A.Ca2+、P043- B.Cl-、Ag+ C.Na+、Cl- D.S042-、Ba2+ 4.由于“温室效应”后果的不断积累,全球各地区的极端气候频频发生,2010 年冬天 我国广袤的地区内持续下大雪就是一例。 大雪造成很多城市的交通主干道被阻断, 政府有关 部门不得不用融雪剂去清除道路积雪, 以维持必要的交通。 以往使用的融雪剂主要是氯化钠 等无机盐(氯化钠可使水的冰点降低, 从而使冰雪得以融化), 其优点是价格便宜, 货源充足。 然而,随着科学技术的发展,氯化钠已逐渐地被有机盐、缓蚀剂等环保型融雪剂所替代。环 保型融雪剂有不少优点,但其中不包括

A.环保型融雪剂的融雪原理与无机盐相同,当它溶于水后,使水的冰点降低。 B.使用环保型融雪剂可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀。 C.使用环保型融雪剂可以减少对植物的危害。 D. 使用环保型融雪剂的主要优点是可给植物补充养分。 5. “绿色化学”的精神永远是化学未来发展过程的议题。下列化工生产措施体现绿色化学内 涵的是 ①减少“三废”排放量②催化剂和载体的最大限度重复使用③回收未反应的原料、副产物、 助熔剂、稳定剂等非反应试剂④有关原材料的再生利用⑤拒绝使用有毒、有副作用、污染环 境的、无法回收、无法再生和重复使用的原料 A.①②③ B.①③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤ 6.大豆中有含量较高的蛋白质和脂肪,是一种价格相对低廉又有一定营养价值的食品。 回答下列问题: (1)豆腐中的主要成分是 A.凝胶 B.蛋白质 C.脂肪 D.淀粉 (2)点豆腐所采用的凝聚剂是 A.石膏 B.硫酸钾 C.氯化钡 D.六水氯化镁 (3)食用大豆后,最终被人体吸收、利用的是其中的 A,氨基酸 B.蛋白质 C.油脂 D.碳水化合物 7.臭氧层对于地球生物真是功高盖世!有了这顶保护伞,地球生物才得以免受紫外线的 伤害。其实,臭氧的用途远不止此,还有许多其他的用途,当然也不可胡乱应用。在臭氧的 下列各项应用中,属于不合理使用的是 A.用来作为生产自来水的消毒剂。 B.用作水果、蔬菜表面残留农药的降解剂。 C.医用臭氧治疗仪用来治疗由淋球菌、葡萄球菌、念珠菌等引发的疾病。 D.危重病人常须“接氧气”助呼吸,用臭氧代替氧气,效果更佳。 二、填空题(共 43 分) 说明:下列各小题中,每一个需要填充的“空白”处均设置有一个代号,请将你的答案填写 在“答题纸”相应代号的空位上。 1.自然界存在的元素中,有 20 种左右是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需 的,称为生命元素。其中在人体内占体重 0.0l%以上、每人每日需要量在 100mg 以上的元素 称为____<1>____。例如____<2>____(举出五种,写元素符号);而在人体中含量小于 0.01% 者则称为___<3>__,例如____<4>____(列出五种,写元素名称)。还有一些元素对人体是有 害的,例如__<5>__(列举三种),我们应该严防这些元素通过各种途径进入人体! 2. “枯叶剂”又称“落叶剂” ,这是能使植物花叶迅速枯萎、进而死亡凋落的化学药剂。枯 叶剂有很多种,其成分可能是二噁英、二甲胂酸钠、2,4 一二氯苯氧乙酸、2,4,5 一三氯 苯氧乙酸正丁酯等剧毒的化学物质。 1962 年美军在越南战场上曾经派遣 UC-123 飞机向胡志 明小道(这条路隐藏在茂密的丛林中)喷洒了 2000 万加仑这种药剂。根据枯叶剂的功能,请 推测美军在越南战场上使用枯叶剂的目的是__<6>__。 3.5 月 31 日是“世界无烟日” 。抽烟既有损健康,又污染环境,这是人所共知的事实。无 奈烟草中的尼古丁有成瘾性,一旦成了烟民就很难戒掉!这是最令他们烦恼的!根据医务人 员的研究,健康年轻人的肺容量一般为 4L 左右。如果不抽烟,当年龄增长到 30 岁左右时肺 容量开始衰退,通常以每 10 年 0.2L 的速率下降。但是如果年轻时就吸烟,则又是另一种情

况。当他们活到 30 岁时,肺容量已经减少 30%,并且在 30 岁以后肺容量将以每 10 年 0.3L 的速率下降。肺容量下降有何后果?当一个人的肺容量降低到最大容量的 50%时,将会出 现呼吸困难的症状。请你通过计算回答:一个从年轻时就开始抽烟的人,他将从__<7>__岁 起出现呼吸急促的症状。反之,一个不抽烟的人,他要到___<8>___岁时才得此疾病。两者 对比,后者推迟了____<9>____年。 4.酸雨是当前人类面临的重大环境问题之一,是跨越国界的全球性灾害。 (1)地球上的水因为长时间与空气接触, 因此空气中 CO2 与水之间通常是处于溶解平衡状态。 已知: ①25℃温度下每升水可溶解 C02 0.76L(C02 的体积已经折算成标准状况的数据); ②C02 在空气中的体积分数为 0.03% ;③碳酸在该条件下的电离度为 20.7 %。则水的 pH 是 __<10>__(要求写出计算过程)。根据你计算的结果,请给出酸雨的定义:__<11>__。 “酸雨” 这样定义的理由:__<12>__。 (2)酸雨中的成分因地而异, 我国酸雨中的主要成分是__<13>__ , 产生的原因是_<14>_; 在欧美等发达国家的酸雨中,主要成分是___<15>__,形成的原因是__ <16>__。了解酸雨的 成分和成因很有必要,只有了解了这些,治理才有方向,才能对症下药。 三、简答题(只有一题,35 分) “民以食为先”这句俗话概括了“食品”对于人的重要性!事实上,在我们食用的食品中, 除了真正的纯天然食物外, 所有经过人类加工的食品中, 几乎找不到一种完全不添加其他成 分的。也就是说,在食品加工过程中,几乎都要加入“食品添加剂” 。 相关资料: ①“食品添加剂”是指:为改善食品的色、香、味等品质以及延长保质期等的需要而加入食 品中的其他物质(包括天然的和化学合成的)。 食品添加剂按其用途分为:防腐剂、抗氧化剂、调味剂、增稠剂、乳化剂、保鲜剂、香料、 营养强化剂等数十大类。 随着食品工业产品的多样化, 食品添加剂的种类和数量还在迅速发 展中。为了安全地使用食品添加剂,我国政府实行了严格的审批制度,目前已被批准使用的 食品添加剂有 1700 多种。任何食品生产厂商一概不准使用未经国家批准的添加剂,违规者 必须为其引发的事故承担刑事责任! ②最近台湾地区爆发的“塑化剂事件”就是典型的违规使用添加剂引起的。某黑心厂商为了 降低成本、提高利润,竟然在调制“起云剂”(这是一类能对液态食品起乳化、增稠、稳定 作用的食品添加剂)时擅自更换配方,用廉价的“DEHP”替代比较昂贵的棕榈油。结果让该 厂商降低了 4/5 的生产成本,赚得了数以亿计的非法利润。殊不知“DEHP”有毒,被污染 的“起云剂”坑害了几乎全台湾的老百姓(部分含毒产品还销往大陆和国外)。因为起云剂在 食品中的使用面极广(包括果汁、果酱、水果粉、运动饮料、茶饮中的糖浆(如珍珠奶茶)、钙 片、维生素、酵素、保健食品等) ,而且造假时间又长达 30 年,因此全台湾几乎没有一个人 可以逃过 DEHP 的毒害! ③棕桐油是从油棕树的棕果肉中榨取出来的天然油脂,其主要成分是软脂酸 ( 十六酸, C15H31COOH)和油酸(十八烯酸,C17H33COOH)的甘油酯。无毒,可食用。 ④DEHP 的学名是“邻苯二甲酸二(2—乙基己基)酯” ,是一种化工原料,多用于塑料工业作 “增塑剂”(台湾地区称为“塑化剂”)。DEHP 进入人体后,其作用类似于女性荷尔蒙,能 导致男性生殖器变小,生殖能力降低;对女性则导致性早熟(除此以外,还有很多其他的毒 性)。有人认为这可能就是当今台湾生育率低(全世界倒数第一)、不孕症增加等的直接原因。 回答以下问题: 1.举出你家中烹调食品时使用的食品添加剂 3 种,指出它们所属的类别; 2.举出历年来我国社会上发生的重大食品添加剂事件 3 例(例如“塑化剂事件”); 3.写出棕榈油中可能存在的分子的结构简式;并用一个化学式反映棕榈油中软脂酸和

油酸的相对含量; 4.没计一种 DEHP 的制备方法(原料任选,用化学方程式表示); 5.在塑料的加工过程中,添加 DEHP 起什么作用? 6.你认为“食品添加剂”必须具备哪些条件(任举三项)? 7.你对食品添加剂持何种态度?(选择题) A. 国家审批的食品添加剂无毒, 且可提高食品的色、 香、 味等品质, 应该适当地使用。 B.食品添加剂有毒,应尽量少用。 c.食品添加剂对人体健康有害,不应在食品中使用。 D.食品添加剂是经国家严格科学审查后确定的,可放心大胆地使用。 2011 年上海市青少年“白猫杯”应用化学与技能竞赛 高中组初赛试卷的答题纸 题号 一 二 三 总分

得分

一、选择题(每个答案 2 分,共 22 分) 题序 1 2 3 4 5 6(1)

6(2) 6(3) 7

答案

二、填空题(共 43 分) 1. 〈1〉__________________; 〈2〉__________________ 〈3〉__________________; 〈4〉___________________; 〈5〉__________________。 2. 〈6〉________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 3. 〈7〉_______________; 〈8〉_________________; 〈9〉_________________。 4. (1) 〈10〉____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ____________ _______________________________________________________ ______________________________________________________________________; 〈11〉___________________________________________; 〈12〉_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 〈13〉____________________; 〈14〉_____________________________________ _______________________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 〈15〉__________________; 〈16〉________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________________。 三、简答题(写在反面,共 35 分) 2011 年上海市青少年“白猫杯”应用化学与技能竞赛 高中组初赛试卷的参考答案和评分标准 一、选择题(每个答案 2 分,共 22 分) 题序

1 2 3 4 5 6(1) 6(2) 6(3) 7

答案 D A A D D B AD AC D

二、填空题(共 43 分) 1. (共 10 分) 〈1〉常量元素(2 分) ; 〈2〉H、C、N、O、Na、Mg、P、S、Cl、K、Ca 等(答 出 4 种以上者给 2 分,答出 2~3 种者给 1 分,其他不给分) ; 〈3〉微量元素(2 分) ; 〈4〉F、

Si、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo、Sn、I 等(给分标准同〈2〉 ) ; 〈5〉Pb、Hg、 Cd、Al 等(答出 3 种,给 2 分;答出 1~2 种,给 1 分) 2. (共 4 分) 〈6〉美军为了阻止敌方的渗透和军事行动,用喷洒脱叶剂的方法,使沿途森林 变成光秃秃的树林(2 分) ,美机可以看清地面目标实施打击(2 分) 。 3. (共 6 分) 〈7〉57(2 分) ; 〈8〉130(2 分) ; 〈9〉73(2 分) 。 4. (共 23 分) (1) (6 分) 〈10〉1L 水可溶解标准状况下的 CO2 的物质的量: n(CO2)纯 CO2=(0.76L/L÷22.4L/moL)=3.4×10-2 mol(1 分) 1L 水可溶解空气中 CO2 的物质的量: n(CO2)水中=3.4×10-2 mol×0.03%= 1.02×10-5 moL/L(1 分) 这就是与空气平衡的水中 CO2 的物质的量浓度,也就是水中碳酸的物质的量浓度(1 分) 。 即 c(CO2)= c(H2CO3)=1.02×10-5 moL/L 由于碳酸的电离度为 20.7%,故水中氢离子的浓度为: c(H+)=1.02×10-5 moL/L×20.7%=2.1×10-6 moL/L(1 分) pH=-log c(H+) (1 分)=-log 2.1×10-6=5.67(1 分) 〈11〉 (2 分)酸雨:pH<5.67 的降水(2 分) ; 〈12〉 (2 分)因为 CO2 是空气的固定成分,既然水与空气处于平衡状态,那末在无污染的 情况下水的 pH 就应该是 5.67。也就是说,pH 等于 5.67 的雨水不是酸雨,只有 pH 小于 5.67 的降水才能定义为酸雨。 (2 分) (2) (4 分) 〈13〉亚硫酸(2 分) ,硫酸(2 分) ; 〈14〉 (4 分)我国的燃料结构以煤为主(1 分) ,而煤中含硫(1 分) ,燃烧时产生的大量 SO2 进入大气,SO2 与大气中的水相遇变成 H2SO3(1 分) ,部分 H2SO3 在大气中颗粒物催化之 下氧化成 H2SO4(1 分) ; 〈15〉硝酸(2 分) ; 〈16〉 (3 分)发达国家的汽车过多(1 分) ,汽车的排气管中温度很高,在此条件下混合气 体中的 O2 和 N2 部分化合成氮氧化合物进入大气(1 分) ,氮氧化合物在大气中与氧气、水 相遇,遂形成了硝酸(1 分) 。 三、简答题(共 35 分) 1. (1) (每种添加剂 1 分,类别正确,每个 1 分,共 6 分。 ) (2)吊白块事件;苏丹红事件;瘦肉精事件;三聚氰胺事件等(每个答案 2 分,共 6 分, 其他正确答案同样给分) (3)CH2O—COC15H31 CH2O—COC17H33 CH2O—COC17H33 │││ CHO—COC15H31 CHO—COC17H33 CHO—COC15H31 │││ CH2O—COC15H31 CH2O—COC17H33 CH2O—COC15H31 CH2O—COC15H31 CH2O—COC17H33 CH2O—COC15H31 │││ CHO—COC17H33 CHO—COC15H31 CHO—COC17H33 │││ CH2O—COC15H31 CH2O—COC17H33 CH2O—COC17H33 (结构简式每个 1 分,共 6 分) C3H5O3( COC17H33)x(COC15H31)3-x(2 分) , (0<x<3) (1 分) (4)

(反应物正确 2 分,反应条件 1 分,配平 1 分,共 4 分) (5)可让塑料分子更均匀散布,从而增加塑料制品的延展性、弹性及柔软度(只要求答出 一项,2 分) 。 (6)①对人体安全无害;②对食品营养成分不起破坏作用; ③食品添加剂必须符合国家规定的质量标准,其有害杂质不得超过允许限量。 (每答出一项给 2 分,共 6 分。合理答案均给分) (7)A(2 分)



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