江苏省苏州市吴江区2023年教师专业素养竞赛模拟化学试题

试卷更新日期：2023-10-23 类型：竞赛测试

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一、单项选择题（共40题，每题2分。每题只有一个选项最符合题意。）

1. 学业水平考试以学业质量为命题依据，考试成绩是初中生毕业和高一级学校招生录取的重要依据。下列不属于试题命制原则的是（）

A、依据课程标准 B、依据考试大纲 C、坚持核心素养立意 D、保证科学性和规范性

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2. 义务教育课程规定了____，体现国家意志，在立德树人中发挥着关键作用。（）
①教育目标 ②教育内容 ③教学基本要求 ④教学评价

A、①② B、①③ C、①②③ D、①②③④

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3. 反映核心素养的学科特质的是（）

A、化学观念 B、科学思维 C、科学探究与实践 D、科学态度与责任

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4. 《教育部办公厅关于加强义务教育学校考试管理的通知（教基（2021）34号）》指出，义务教育学校考试要切实提高命题质量，注重考查基础知识.基本技能和教学目标达成情况，注重增加综合性.开放性.应用性.探究性试题比例，体现____导向，不出偏题怪题，减少机械记忆性试题，防止试题难度过大等。（）

A、生本教育 B、生存教育 C、素质教育 D、愉快教育

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5. 科学思维是在化学学习中基于事实与逻辑进行独立____提出创造性见解的能力。（）

A、思考和判断 B、猜想和假设 C、实践和探究 D、辨析和思考

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6. 阅读下列材料，完成6-8题：火药是我国的四大发明之一。黑火药的主要成分有硫黄、硝酸钾、木炭，爆炸时发生的主要反应为： $S + 2 K N O_{3} + 3 C \begin{array}{l} \underline{\underline{点燃}} \end{array} K_{2} S + N_{2} ↑ + 3 C O_{2} ↑$ 。

(1)、下列相关物质中属于氧化物的是（  ）

A、 $K N O_{3}$ B、 $C O_{2}$ C、 $K_{2} S$ D、C

(2)、下列相关化学用语表述正确的是（  ）

A、 $K_{2} S$ ——硫酸钾 B、 $N^{5 +}$ ——硝酸根离子 C、 $\overset{4}{C} O_{2}$ ——碳元素的化合价 D、 $N_{2}$ —氮分子

(3)、下列关于黑火药的说法不正确的是（  ）

A、黑火药爆炸时产生大量气体 B、黑火药爆炸前后固体质量不变 C、黑火药爆炸时可能有 $S O_{2}$ 生成 D、黑火药保存时应该远离火源

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7. 在配制稀硫酸并制备氢气的实验中，下列装置和实验操作正确并规范的是（）

A、量取浓硫酸 B、稀释浓硫酸 C、制取氢气 D、干燥氢气

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8. 安全离不开化学知识。下列有关做法不符合安全要求的是（）

A、油锅着火后立即用锅盖盖灭 B、向燃着的酒精炉中直接添加酒精 C、面粉加工厂等场所严禁烟火 D、煤气泄漏立即关闭阀门并开窗通风

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9. 铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是（）

A、炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁 B、将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物 C、铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用 D、日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理

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10. 常温下，将10 mL 5% NaOH溶液逐滴加入盛有5 mL 5%稀盐酸（含2滴酚酞）的锥形瓶中，边滴边振荡。下列有关说法正确的是（）

A、滴加过程中，锥形瓶内溶液中 $N a^{+}$ 的数目不断增加 B、滴加过程中，溶液恰好由无色变为红色时，溶液pH为7 C、滴加过程中，锥形瓶内溶液温度不断升高 D、滴加结束后，取少量溶液蒸干，所得白色固体是NaCl

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11. 绿色植物通过光合作用将气体X与H₂O转化为葡萄糖与O₂ ，气体X是（）

A、N₂ B、Ar C、CO₂ D、SO₂

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12. 重氢可应用于光导纤维制备。重氢和氢都属于氢元素，是因为它们的原子具有相同的（）

A、质子数 B、中子数 C、体积 D、相对原子质量

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13. $Y$ 是生活中常见的物质，完全燃烧的化学方程式为 $Y + 3 O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{点燃}} \end{array} 2 C O_{2} + 3 H_{2} O$ 。 $Y$ 化学式为（）

A、 $C H_{4} O$ B、 $C_{2} H_{4}$ C、 $C_{3} H_{8}$ D、 $C_{2} H_{6} O$

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14. 下列物质性质和用途对应关系正确的是（）

A、活性炭有吸附性，可用作除味剂 B、铝有导热性，可用于制电线 C、石墨有导电性，可用作润滑剂 D、盐酸有挥发性，可用于除铁锈

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15. 实验室量取40.0mLNaCl溶液时，可供选用的仪器如图所示，应选择的仪器及原因均正确的是（）

A、50mL烧杯，因为烧杯放置于桌面时更稳定，不易翻倒 B、50mL烧杯，因为烧杯的杯口较大，便于加入溶液 C、50mL量筒，因为量筒量取液体体积更精准 D、50mL量筒，因为量筒操作时便于手握

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16. 我国古代用火法炼硫，其主要反应的化学方程式是 $F e S_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} F e S + S$ 。该反应属于（）

A、化合反应 B、分解反应 C、置换反应 D、复分解反应

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17. 宏微结合是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不正确的是（）

A、水蒸气冷凝变成液态水，体积减小——温度降低，分子变小 B、气体容易被压缩——气体分子间隔较大 C、一氧化碳能燃烧，二氧化碳不能燃烧——不同种分子的性质不同 D、稀盐酸和稀硫酸化学性质相似——溶液中都含有氢离子

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18. 下列化学方程式符合题意且书写正确的是（）

A、用赤铁矿高炉炼铁原理： $F e_{3} O_{4} + 4 C O \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} 3 F e + 4 C O_{2} ↑$ B、正常雨水的 $p H$ 约为5.6的原因： $C O_{2} + H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H_{2} C O_{3}$ C、用氢氧化镁中和胃酸过多症： $M g (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} M g S O_{4} + 2 H_{2} O$ D、除去铜粉中少量的铁粉： $2 F e + 6 H C l \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 F e C l_{3} + 3 H_{2} ↑$

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19. 下列关于碳的各种模型如下图，相关说法正确的是（）

A、由图1可推测常温下碳的化学性质很活泼 B、由图2可知一个碳原子的质量为 $12.01 g$ C、图3中三种物质完全燃烧后的产物相同 D、图3中石墨在一定条件下转化为金刚石，发生的是物理变化

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20. 我国科学家研究出碳化铝负载金原子的高效催化体系，使水煤气中的 $C O$ 和 $H_{2} O$ 在120℃下发生反应，为获得氢能提供新思路，反应微观模型如下图所示。下列说法正确的是（）

A、该反应属于置换反应 B、碳化钼中碳、钼原子的个数比为 $1 ： 2$ C、参加反应的 $C O$ 与 $H_{2} O$ 质量比为 $1 ： 1$ D、反应中金原子吸附水分子并催化反应

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21. $N {(N O_{2})}_{3}$ 是一种新型的火箭燃料。下列有关 $N {(N O_{2})}_{3}$ 的说法中正确的是（）

A、由3种元素组成 B、N、O原子的个数比为1：2 C、燃烧时放出大量的热 D、1个 $N {(N O_{2})}_{3}$ 中含有3个氧分子

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22. 下列实验方案能达到实验目的的是（）

选项	实验月的	实验方案
A	鉴别硬水和软水	取适量水样于试管中，滴加肥皂水后振荡，观察
B	配制50g质量分数为3%的NaCl溶液	取1.5gNaCl固体于烧杯中，加入50.0mL水，搅拌
C	鉴别化肥 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 和 $N H_{4} C l$	取样，加入熟石灰混合研磨，闻气味
D	证明可燃物燃烧需要达到着火点	向盛有80℃热水的两只烧杯中各放入一小块白磷，然后用导管对准其中一块白磷通过 $O_{2}$

A、A B、B C、C D、D

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23. 工业上可用二氧化硫制取氢气的流程如下图。下列有关说法不正确的是（）

A、反应器中发生的反应为化合反应 B、分离器中分离出的副产品是硫酸 C、膜反应器中反应为 $2 H I \begin{array}{l} \underline{\underline{500 ℃}} \end{array} H_{2} + I_{2}$ D、生产流程中能被循环利用的物质是 $I_{2}$

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24. 氮元素的“化合价与物质类别”对应关系如图所示。下列有关说法正确的是

A、a点物质属于单质，可能是氨气 B、c点物质可以是硝酸，化学式为HNO₃ C、d点物质不能使酚酞试液变红 D、e点和f点物质不可能是同一种物质

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25. 碳酸钠的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是（）

A、碳酸钠的溶解度随温度升高而增大 B、将20℃碳酸钠饱和溶液升温至30℃，溶质质量分数不变 C、30℃，将 $25 g$ 碳酸钠加入 $50 g$ 水中，所得溶液质量为 $75 g$ D、40℃时，碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数为50%

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26. 在三颈烧瓶中用排空气法收集 $C O_{2}$ 气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、 $N a O H$ 溶液注射器和压强传感器密封连接（如下图1）。检验气密性后，在 $t_{0}$ 时快速注入一种溶液， $t_{2}$ 时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如下图2。下列说法中正确的是（）

A、 $t_{0}$ 时注入的溶液是盐酸 B、 $t_{1}$ 前压强减小对应的反应示意图如上图3所示 C、 $t_{1} \sim t_{2}$ 期间压强不变且大于0，可证明收集的 $C O_{2}$ 气体不纯 D、 $t_{2}$ 后压强增大的原因是 $N a O H$ 溶液与盐酸发生中和反应

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27. 近年，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存过程如下图所示，下列说法不正确的是（）

A、整个流程最终实现太阳能转化为电能 B、反应Ⅰ属于分解反应，有三种物质生成 C、反应Ⅱ中所有硫元素的化合价都升高 D、反应Ⅲ中发出蓝紫色火焰，产生无色有刺激性气味的气体

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28. 工业上用 $N O$ 生产 $H N O_{3}$ 过程中的物质转化关系如图所示，其中反应②的化学方程式为 $3 N O_{2} + H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 H N O_{3} + N O$ 。下列有关说法正确的是（）

A、反应①中，参加反应的 $N O$ 与 $O_{2}$ 的分子数之比为 $1 ： 2$ B、转化过程中，只有氮元素的化合价发生变化 C、工业上， $30 k g N O$ 生产得到 $42 k g H N O_{3}$ D、理论上， $O_{2}$ 、 $H_{2} O$ 足量可以将 $N O$ 、 $N O_{2}$ 全部转化为 $H N O_{3}$

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二、（非选择题70分）

29. 2023年5月30日，“神舟十六号”太空飞船成功发射，标志着我国载人航天进入新的发展阶段。

(1)、Ⅰ.航天材料航天员舱外航天服使用的聚氯酯橡胶是（填“隔热”或“导热”）材料。

(2)、太阳能电池板需要使用铝合金箔片，铝合金能加工成箔片是利用了金属的性。

(3)、Ⅱ.生命保障
航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中主要为航天员提供维生素C的食品是。

(4)、太空舱的氧气主要来自于水的电解，电解水反应的化学方程式为。

(5)、Ⅲ.能源系统长征2F型火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮。
四氧化二氮 $(N_{2} O_{4})$ 中，氮元素的化合价为。

(6)、偏二甲肼与四氧化二氮反应过程中（填“吸收”或“放出”）热量。

(7)、太空舱使用锂电池。 $L i$ 可以通过 $A l$ 与 $L i_{2} O$ 在高温下发生置换反应得到，该反应的化学方程式为。

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30. $C O_{2}$ 作为一种碳资源，被广泛应用于工农业生产。

(1)、Ⅰ.植物气肥
在蔬菜大棚内增大 $C O_{2}$ 浓度，有利于植物进行，促进生长。

(2)、Ⅱ.生产化肥
二氧化碳和氨气可以生产尿素 $[C O {(N H_{2})}_{2}]$ 和碳酸氢铵。
①合成尿素的反应为 $C O_{2} + 2 N H_{3} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O {(N H_{2})}_{2} + X$ ， $X$ 的化学式是。

②合成碳酸氢铵的反应为 $C O_{2} + N H_{3} + H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} N H_{4} H C O_{3}$ ，该反应需在较（填“高”或“低”）温度下进行。

(3)、理论上，相同质量的 $N H_{3}$ 分别生产 $C O {(N H_{2})}_{2}$ 和 $N H_{4} H C O_{3}$ ，消耗 $C O_{2}$ 的质量比为。

(4)、Ⅲ.催化重整 $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 在催化剂作用下可得到合成气（ $C O$ 和 $H_{2}$ ），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如题图-1所示。

消碳反应的产物“”是。

(5)、为减少催化剂表面的积碳，可在原料气中加入适量气体。

(6)、其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如题图-2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是。

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31. 某酸性含铜废水（主要含 $C u C l_{2}$ ，还有少量 $H C l$ ）有多种处理方法。

(1)、方法一：向废水中加入过量铁粉，充分反应，过滤，将所得金属回收处理得产品。
①加入铁粉的目的是（用化学方程式表示）。过程中还会产生一种气体，其化学式为。
②过滤所得金属的成分是（填化学式）。

(2)、方法二：向废水中加入一定量 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，在70℃条件下充分反应，得碱式碳酸铜。
①加入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液后，废水的 $p H$ （填“增大”“不变”或“减小”）。
②碱式碳酸铜有多种组成，可表示为 $C u (O H)_{x} {(C O_{3})}_{y}$ ， $x$ 和 $y$ 需满足的关系式为。
③若反应温度过高，会生成一种黑色固体。该固体可能是（填化学式）。

(3)、方法三：用生石灰或石灰石调节废水的 $p H$ 。向 $1 L$ 废水中分别加入两种物质，测得废水的 $p H$ 随加入固体质量的变化如题43图所示。
①生石灰与水反应的产物是（填化学式）。
②加入石灰石调节废水的 $p H$ ，溶液的 $p H$ 始终小于7，原因是。
③每吨生石灰的价格约为460元，每吨石灰石的价格约为130元。联合使用生石灰和石灰石，将这两种物质先后加入 $1 L$ 废水，调节废水的 $p H$ 至约为7，经济效益较好的可行方案为。

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32. 市售纯碱主要成分是碳酸钠，还含少量氯化钠等杂质。某实验小组对市售纯碱样品进行定性检验和定量测定。

(1)、验证样品中含有氯化钠
实验Ⅰ.取纯碱样品，加水溶解得溶液 $X$ ，测得溶液 $p H$ 约为12。
实验Ⅱ.取溶液X，滴加过量试剂 $Y$ ，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验Ⅲ.向实验Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
结论：样品中含有氯化钠。
①测定溶液 $p H$ 的操作：用玻璃棒蘸取溶液滴在 $p H$ 试纸上，与相比较。
②实验Ⅱ中所加的试剂Y应选用（填字母）。
a.稀盐酸 b.稀硝酸 c.氢氧化钠溶液 d.氯化钙溶液
③由上述实验推断，溶液 $X$ 中含有的阴离子除 $C l^{-}$ 外，还有（填离子符号）。

(2)、测定样品中碳酸钠含量
准确称取 $2.000 g$ 干燥纯碱样品，加水溶解，逐滴加入溶质质量分数为3.65%的稀盐酸，边滴加边搅拌，当两者恰好完全反应时（含碳物质全部转化为 $C O_{2}$ ），消耗盐酸体积为 $37.00 m L$ 。（该盐酸的密度近似等于 $1 g \cdot m L^{- 1}$ ，杂质不与盐酸反应）

①通过计算判断该纯碱样品的等级。

无水碳酸钠等级规定如下：

优等品

一等品

合格品

碳酸钠质

≥99.2%

≥98.8%

≥98.0%

②实验发现，当滴入盐酸体积略少于 $37.00 m L$ 时，溶液 $p H$ 就降至7以下（约为5），溶液 $p H$ 小于7的原因是。将此时的溶液者沸， $p H$ 会略有升高，其原因是。

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33. 阅读下列有关锂的分段材料，回答相关问题。

(1)、 $L i$ 元素在 $L i A l S i_{2} O_{6}$ 中的质量分数为（结果保留为0.01%）；锂辉石矿中Li实际含量低于这个值，原因是。

(2)、Ⅲ.碳酸锂 $(L i_{2} C O_{3})$ 的制取将锂辉石和石灰石按一定的质量比配料，混合磨细，在高温下煅烧：向煅烧后的混合物中加水，浸取，得氢氧化锂浸出液和难溶性固体：分离后的氢氧化锂浸出液经蒸发浓缩后，加入纯碱析出碳酸锂固体，分离、洗涤、干燥得碳酸锂成品。碳酸锂的溶解度与温度的关系见下表

温度/℃ 0 20 40 60 80 100

溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72

浸取氢氧化锂时，加水量太少导致氢氧化锂的浸出率；加水量太多，对后续操作的不利影响是。

(3)、加入纯碱析出碳酸锂固体的化学方程式是；分离出 $L i_{2} C O_{3}$ 的实操作是（填操作名称）。

(4)、为减少碳酸锂因溶解而损失，选择（填“冰水”或“热水”）洗涤。

(5)、Ⅰ.锂 $(L i)$ 的用途：锂与水反应生成氢氧化锂 $(L i O H)$ 和氢气，这是海水锂电池的反应原理之一。
写出该反应原理的化学方程式：。

(6)、
Ⅱ.锂矿石成分分析
锂辉石的化学组成为 $L i A l S i_{2} O_{6}$ ，是主要含锂矿石之一、常有微量的 Na⁺、K⁺、Ca²⁺ 、Fe²⁺ 、 Mn²⁺等离子混入而使锂辉石具有不同的颜色。
$L i A l S i_{2} O_{6}$ 也可表示为 $L i_{2} O \cdot A l_{2} O_{3} \cdot x S i O_{2}$ ，其中 $x =$ 。

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34. 工业以软锰矿（主要成分是 $M n O_{2}$ ，含有 $S i O_{2} 、 F e_{2} O_{3}$ 等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰 $(M n C O_{3})$ 。其工业流程如下：
已知： $M n O_{2} + S O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} M n S O_{4}$ 。

(1)、“浸锰”过程中 $F e_{2} O_{3}$ 与 $S O_{2}$ 反应的化学方程式为 $F e_{2} O_{3} + S O_{2} + H_{2} S O_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 F e S O_{4} + H_{2} O$ ，该反应是经历以下两步反应实现的。
i. $F e_{2} O_{3} + 3 H_{2} S O_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} F e_{2} {(S O_{4})}_{3} + 3 H_{2} O$
ii.……
写出ii的化学方程式：。

(2)、“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为（填离子符号）

(3)、“氧化”过程中被 $M n O_{2}$ 氧化的物质有（写化学式）：。

(4)、“浸锰”反应中往往有副产物 $M n S_{2} O_{6}$ 生成，温度对“浸锰”反应的影响如46图所示：为减少 $M n S_{2} O_{6}$ 的生成，“浸锰”的适宜温度是；向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液时温度不宜太高的原因是。

(5)、加入 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液后，生成 $M n C O_{3}$ 沉淀，同时还有气体生成，写出反应的化学方程式：。

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35. 钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料（含 $C o_{2} O_{3}$ 和少量 $F e$ 、 $A l$ 、 $M n$ 、 $C a$ 、 $M g$ 等的氧化物及活性炭）为原料制取钴的氧化物的流程如下。
已知：萃取时发生的反应为 $C o^{2 +} + n (H A)_{2} ⇌ C o A_{2} \cdot (n - 1) (H A)_{2} + 2 H^{+}$ 。

(1)、除 $F e$ 、 $A l$ ：先加入 $N a C l O_{3}$ 溶液，再加入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液调节 $p H$ 。写出 $N a C l O_{3}$ 氧化 $F e^{2 +}$ 的离子方程式：。

(2)、除 $C a$ 、 $M g$ ：当某离子浓度 $c ⩽ 1 \times 1 0^{- 6} m o l \cdot L^{- 1}$ 时，认为该离子已除尽。
①为使 $C a^{2 +}$ 、 $M g^{2 +}$ 除尽，必须保持溶液中 $c (F^{-}) ⩾$ $m o l \cdot L^{- 1}$ 。
②若调节溶液的 $p H$ 偏低、将会导致 $C a^{2 +}$ 、 $M g^{2 +}$ 沉淀不完全，其原因是。[已知 $K_{s p} (C a F_{2}) = 1 \times 1 0^{- 10}$ ， $K_{s p} (M g F_{2}) = 7.4 \times 1 0^{- 11}$ ， $K_{a} (H F) = 3.5 \times 1 0^{- 4}$ ]。

(3)、萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂 $(H A)_{2}$ ，实验测得 $C o^{2 +}$ 萃取率随 $p H$ 的变化如题47图-1所示。向萃取所得有机相中加入 $H_{2} S O_{4}$ ，反萃取得到水相。
①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是。
② $C o^{2 +}$ 萃取率随 $p H$ 升高先增大后减小的可能原因是。

(4)、热分解：向反萃取所得水相中加入 ${(N H_{4})}_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液，充分反应后，得到 $C o C_{2} O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ 。将 $C o C_{2} O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ 在空气中加热可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如题47图-2所示。
① $B$ 点剩余固体产物为。（写出计算过程）
②钴的一种氧化物的晶胞（构成晶体的最小结构单元）如题47图-3所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有个。

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	优等品	一等品	合格品
碳酸钠质	≥99.2%	≥98.8%	≥98.0%

温度/℃	0	20	40	60	80	100
溶解度/g	1.54	1.33	1.17	1.01	0.85	0.72