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2018金钥匙科技竞赛(初三学生CESL活动)决赛试题(含答案)


2018 年“金钥匙”科技竞赛(初三学生 CESL 活动)决赛试题 (满分 100 分,时间 90 分钟) 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 P:31 Cl:35.5 Ca:40 Fe:56 Cu:64 一、选择题(本题包括 20 个小题,每小题 2 分,共 40 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若有两个 答案的错选 1 个不得分,漏选 1 个扣 1 分。请将答案填在下方的表格内。 ) 题号 答案 题号 答案 1.2017 年诺贝尔化学奖颁给了三位生物物理科学家 —— 瑞士洛桑大学名誉生物物理学教授 Jacques Dubochet、美国哥伦比亚大学生物科学教授 Joachim Frank、英国 MRC 分子生物学实验室项目主任 Richard Henderson,因为他们在开发冷冻电镜的过程中贡献卓越。该项获奖成果能给予我们的启示是 A.技术在科学发现中正发挥越来越重要的作用 B.冷冻电镜技术只适合生物分子的研究 C.化学奖颁给了物理学家是件讽刺的事情 D.跨学科研究是未来科技发展趋势 2.今年初江苏普降大雪,给生活和出行带来诸多不便。为了尽快清除道路积雪,常用的办法是撒“融雪盐”, “融雪盐”融雪的原理是 A.“融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪融化 B.“融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而融化 C.使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”凝固点明显降低,使雪融化 D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的融化 3.科学家用石墨烯膜制成“筛子”,可以筛掉盐类物质。当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹 而不能通过,独立的水分子却能通过(如右图) 。下列关于 石墨烯膜“筛掉”氯化钠的说法正确的是 A.该过程可应用于海水淡化 B.该过程原理类似于蒸馏过程 C.“筛掉”氯化钠过程类似于过滤操作 D.“筛掉”氯化钠后的海水溶质质量分数增大 4.2017 年 5 月,中科院、国家语委和全国科技名词委正式定名 118 号元素为 ,其在元素周期表中的部 分信息如图所示。则下列有关 的说法正确的是 A.元素符号为 Og B.相对原子质量为 118 C.原子的核电荷数为 179 D.原子的核外电子数为 297 5.利用厨房用品能完成的实验是 A.检验鸡蛋壳是否能与酸反应产生 CO2 B.检验自来水中是否含有氯离子 C.测定蔬菜中农药的残留量 D.比较食用油与水的密度大小 6.中华文明历史悠久。屠呦呦提取青蒿素时,受古医书中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”的启发,用有 机溶剂乙醚提取获得成功。下列有关说法正确的是 A.提取过程中发生了化学变化 B.乙醚可以和青蒿素反应 C.青蒿素溶解于乙醚 D.青蒿素不溶于水 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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7.下列实验能达到实验目的的是

A.图 1:证明 CO2 水溶液呈酸性 B.图 2:验证面粉粉尘能发生爆炸 C.图 3:夹紧橡皮管检验该装置的气密性 D.图 4:实验室制取并收集少量氢气 8.在科学学习中,当我们需要研究看不见的现象或不易测量的科学量时,就必须设法寻找由该对象产生的 各种可见的现象或效应,由此来判定该对象的存在、大小等情况,这种研究方法称为转换法。下列研究 方法不属于转换法的是 A.通过 CO2 分子模型认识 CO2 分子结构 B.通过酚酞变红色确认无色溶液的碱性 C.通过向盛有 CO2 的塑料瓶中加入氢氧化钠溶液后瓶子变瘪,判断二者发生了反应 D.用 pH 计的数值变化来确定酸碱中和是否恰好完成 9.黑火药是我国古代四大发明之一。2017 年南京理工大学胡炳成教授团队在国际顶级期刊《科学》上报道 已成功合成五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,该物质具有高密度、超高能量及爆轰产物清洁无污染等 优点,有可能用于制造新型超级炸药。下列说法正确的是 A. (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl 中,原子团 N5 带 1 个正电荷 B.黑火药由硝酸钾、木炭粉和硫磺粉组成 C.火药和炸药的成分中常常有含氮化合物 D.硝酸铵在高温或受猛烈撞击时易爆炸,不适合作为化学肥料 10.人类需要寻找各种方式来减少和处理废水。以下对不同工业废水的处理措施及对应的方法类别,都正 确的是 选项 A B C D 废水中的主要污染物 不溶性颗粒物 异味物质 氯化铜 纯碱 处理措施 加明矾 加活性炭 加硫酸钠 加石灰水 方法类别 结晶法 吸附法 过滤法 蒸馏法

11.某化学兴趣小组设计的实验装置图如下。 当针筒中的稀盐酸注入锥形瓶后, U 型管口 a 处有能使带余烬 木条复燃的气体放出,则下列说法不正确的是 A.实验中浓硫酸的作用是干燥气体 B.实验中无水硫酸铜的作用也是干燥 气体 C.Na2O2 可与干燥的 CO2 反应放出氧气 D.Na2O2 也有可能与水反应放出氧气

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12.实验室有一瓶标签脱落的固体试剂,现分别取少量的该固体进行下列实验。根据实验现象判断,该固 体最可能是 实验操作 取该固体于试管中,加水、振荡 取该固体于试管中,加盐酸、振荡 让 CO 通过一定量炽热的该固体,检测尾气, 冷却后称固体质量 固体不溶解 固体溶解,无气泡产生 尾气中只检测到 CO 与 CO2、固体质量减轻 实验现象

A.碱 B.盐 C.金属单质 D.金属氧化物 13.现有一不纯的氧化铜样品 16g,可能混有氧化铁、氧化镁、木炭粉、氯化钠中的一种或几种,加入 200g 稀硫酸恰好完全反应,没有固体剩余,生成 3.6g 水,则下列判断不正确的是 A.原固体样品中肯定不含有木炭粉 B.原固体样品中混有的杂质可能有氯化钠 C.所用的稀硫酸中溶质质量分数为 9.8% D.恰好完全反应后溶液中水的质量为 180.4g 14.盐酸溶液中氯化氢分子完全电离成氢离子和氯离子, 但是在冰表面盐酸是否电离,即盐酸是分子状态还 是离子状态?2017 年的 The Journal of Physical Chemistry Letters 报道了科学家通过常压 XPS 观 测到的盐酸在 253K 的单晶冰上的意外特性。右图根 据氯化氢的存在形态不同,冰分为三层,则下列说法 错误的是 A.冰上方空气中的氯化氢气体分子没有遇水也会电离 B.冰面表层 1nm 处,氯化氢分子没有电离 C.在盐酸试图向下层扩散的时候会被完全电离 D.在深于 9nm 的部分,也就是第三层,并没有检测到氯离子的存在 15.下列各组变化中,每一转化在一定条件下均能一步实现的是

A.①和② B.②和③ C.①和③ D.①②③ 16.宏微结合是研究化学的重要思想。如图所示,提起压在水面上方的活塞,容器中的水发生气化,则相 同微小空间内微粒的变化最可能是

17.某科学兴趣小组在验证铝与铜的金属活动性时,把铝箱放入 CuCl2 溶液中。铝箱表面覆盖了红色物质, 一会儿又有大量气泡冒出。下列推测不正确的是 A.红色物质是金属铜 B.产生的气体可能是氢气 C.产生的气体可能是氯气 D.CuCl2 溶液可能显酸性

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18.下图是生活中常见洗涤用品的 pH,混用会降低去污效果的组合是

A.洁厕灵和消毒液 B.肥皂水和炉具清洁剂 C.消毒液和肥皂水 D.消毒液和炉具清洁剂 19.右图表示加热高锰酸钾过程中,某变量 y 随时间的变化趋势。纵坐标表示的是 A.生成 O2 的质量 B.固体中氧元素的质量 C.固体中 MnO2 的质量 D.固体中钾元素的质量分数 20.取一定质量的 CaCO3 高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量为 8.0g,剩余固体中钙元素质 量分数为 50.0%。下列判断正确的是 A.生成 2.0gCO2 气体 B.原来 CaCO3 的质量为 4.3g C.生成了 5.6gCaO D.剩余 CaCO3 的质量为 3.0g 二、判断题(共 1 题,10 分) 21.(10 分)请判断以下叙述的对错,对的在题前括号内打“√”,错的打“×”。 a.( )大量摄入微量元素碘也有害健康。 b.( )如果一个化学反应是吸热反应,那么将该反应逆转,则是放热反应。 c.( )碱式碳酸铜属于碱类。 d.( )合金的性能往往优于组成金属,青铜、钢铁都是合金。 e.( )黄蜂毒液呈碱性,被蛰后可以涂抹食醋擦拭再就医。 f.( )溶液都是无色透明的。 g.( )想让酒精灯火焰达到更高温度,可以向火焰通人高浓度氧气。 h.( )硫酸型酸雨不会腐蚀大理石建筑,因为产物硫酸钙微溶。 i.( )去除油烟机上的油污的清洁剂往往是碱性的。 j.( )塑料、橡胶、合成纤维都是高分子合成材料。 |三、综合应用题(共 3 题,共 26 分) 22.(6 分)糖类是动植物的重要营养物质,血糖浓度过低(低血糖) ,人会昏迷,血糖浓度过高(高血糖) , 也是种常见的疾病——糖尿病。 最近,科学家发明了胰岛素智能贴,可实现不打针、无痛苦轻松治疗糖尿病。该贴片很薄,上面布满了 微小针头。这些微小针头装载着微储存单元,内有胰岛素和感应酶。感应酶能实时检测血糖浓度,当患 者血糖浓度升高时,针头根据检测结果按需释放适量的胰岛素。 ⑴血糖主要指血液中的 ; 人类主要靠摄取 (填“淀粉”或“纤维素”) 来维持血糖浓度; 若不吃早饭,容易导致 (填“高”或“低”)血糖。 ⑵血糖在体内转化去向包括以下三种:① ;②转化为糖原储存于脏、肾脏和肌肉中; ③转变为脂肪和蛋白质等其他营养成分加以储存。 ⑶胰岛素贴片可以用来治疗 ; ⑷当人体发烧时,贴片效果较差,其主要原因是 。 23.(12 分)新华社 2017 年 5 月 18 日报道,我国在南海海域成功连续 8 天稳定开采可燃冰。与煤、石油 相比,可燃冰污染小、热量大,而且全球储量足够人类使用 1000 年。可燃冰里,水分子形成一种空间 笼状结构, 甲烷和少量 N2、 CO2 等分子填入笼内空隙中, 无固定的化学计量关系, 组成表示为 CH4· nH2O。 请回答下列问题: ⑴可燃冰属于 (选填“纯净物“或“混合物” ) 。

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⑵某种可燃冰中 CH4 与 H2O 的质量比是 1:9,则该可燃冰中 n= ⑶可燃冰中甲烷完全燃烧的化学方程式是 。 ⑷可燃冰在海底不燃烧的原因是 。 ⑸工业上,可以利用甲烷获得氢气,其反应的微观示意图如下:



①图 1 所示反应的化学方程式为 。 ②在图 2 横线处补全相应微粒的图示为 。 24.(8 分)美国化学会会标(A)中用到的一种仪器图像是德国化学家李比希设计的“钾碱球”(B)。该仪 器曾用于有机物中碳、氢元素含量分析的实验。实验时, 李比希在装置右侧的长玻璃管中,装有被测有机物和氧 化铜的混合物,经过铁盘中燃烧煤炭的加热,氧化铜与 被测有机物反应生成二氧化碳和水蒸气。水蒸气被 U 型 管中的氯化钙粉末收集,二氧化碳被“钾碱球”中的氢氧 化钾溶液吸收收集。 ⑴你认为美国化学会会标上采用德国化学家发明的仪器的图案,说明什么? 。 ⑵如果被测有机物是乙醇(C2H5OH) ,请写出其高温下与氧化铜反应的化学方程式: 。 ⑶如果某有机物 16g 在上述条件下充分反应后,钾碱球增重 44g,U 型管增重 36g,则该有机物的分子式 为 。 ⑷如果 w g 只含 C、H、O 三种元素的某有机物,在上述条件下充分反应后,钾碱球增重 a g,U 型管增重 b g,则其中 O 元素的质量为 (用含 w、a 和 b 的表达式表示) 。 四、研究性学习题(共 2 题,共 18 分) 25.(8 分)某化学兴趣小组通过探究活动学习和理解化学知识。请你一起研究学习,并回答有关问题。 研究主题:水溶液中复分解反应的实质 相关信息:一定体积的溶液中,离子的数目越多,其离子的浓度越大。电导率传感器用于测量溶液的导电 性强弱,能反映离子浓度大小。相同温度下同种溶液电导率越大,离子浓度越大。 ⑴实验一:恒温条件下,向一定体积一定浓度的稀 Ba(OH)2 溶液中滴加 2~3 滴无色酚酞试液,插入电导率传感器,然后滴加稀硫酸,测得溶液 的电导率变化如右图中甲曲线所示。 ①写出 Ba(OH)2 与 H2SO4 反应的化学方程式: 。 ②甲曲线 M 点时混合液体呈 色。 ③通过对甲曲线的分析,下列说法错误的是 (填序号) 。 + 2+ A.M 点前曲线下滑的过程中,H 和 OH 结合成 H2O,Ba 和 SO42-结合成 BaSO4 B.M 点时离子浓度几乎为零 C.M 点后溶液电导率逐渐增大,仅由于溶液中 H+在逐渐增大 ⑵实验二: 恒温条件下, 向等量同浓度的稀 Ba(OH)2 溶液中滴加 2~3 滴无色酚酞试液, 插入电导率传感器, 然后滴加稀 Na2SO4 溶液,测得溶液的电导率变化如上图乙曲线所示。 ①通过对乙曲线的分析,下列说法错误的是 (填序号) 。 A.开始至完全反应过程中,电导率减小,溶液由红色逐渐变为无色 B.电导率下降到最低点时仍然较大,表明溶液中还存在较多离子 C.整个实验过程中,溶液中 Na+数目一直增大

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②N 点时,溶液中含有的离子是 (填离子符号) 。 ③通过比较分析,结合已学知识可知,溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子,结合生成了沉淀、气 体或水,导致其浓度 (填“增大”或“减小”) 。 26.(10 分)在饱和的碳酸钠溶液中通入 CO2 可用来制备碳酸氢钠(NaHCO3)。发生反应的化学方程式为 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 由于溶解度不同, 饱和碳酸钠溶液中通入 CO2 会析出碳酸氢钠晶体而使 溶液变浑浊。某化学课外小组同学发现不同条件下出现浑浊的时间不同。 【提出问题】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有哪些? 【猜想与假设】影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有温度、CO2 流速、饱和碳酸钠溶液的体积。

【进行实验】实验装置如图 2 所示。每次实验时均在试管里加入 1mL 饱和碳酸钠溶液并在试管后放置一 张写有黑色字迹的白纸,从垂直于试管的方向观察白纸上字迹的清晰程度,记录时间,用于判断碳酸氢 钠晶体的产生速率。部分实验记录如下表所示。 【解释与结论】

⑴由上述溶解度曲线图可知溶解度受温度影响相对更大的物质是 。 ⑵锥形瓶中是利用碳酸氢钠与稀硫酸反应来制二氧化碳。除生成二氧化碳外,还有水和硫酸钠生成,该反 应的化学方程式为 。 ⑶该实验采用硫酸而不是盐酸来制备二氧化碳,主要为了避免 。 ⑷通过对数据的观察和分析,小明认为“二氧化碳流速越快,碳酸氢钠晶体产生速率越快”,得到该结论的 证据是 (填实验序号) 。 ⑸由实验①②③,可得出的结论是 。 五、科技英语题(共 1 题,6 分) 27.(6 分)How to know whether an unknown is an acid or a base?One common way is to wet litmus paper with it.Acids turn litmus paper red,while bases turn litmus paper blue.A neutral chemical won't change the paper's color.While you have no litmus paper,taste and touch may be used to tell them apart.Acids tend to taste sour and feel drying or astringent(涩的) ,while bases taste bitter and feel slippery or soapy.However,since both acids and bases can be corrosive,you shouldn't test chemicals by tasting or touching them!Examples of household acids and. bases you can test are vinegar(weak acid)and baking soda solution(a base). ⑴The “litmus paper”in the first paragraph means in Chinse.

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A.酚酞试纸 B.石蕊试纸 C.生化试纸 ⑵The taste of acid is like the taste of . A.sugar B.soap C.lemon ⑶We can touch and taste . A.all the acids and bases B.orange juice C.sulfuric acid (H2SO4)

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