2025年加拿大化學(xué)競賽（CCC）模擬試卷（含解析）：基礎(chǔ)化學(xué)與實驗設(shè)計難題攻克卷

2025年加拿大化學(xué)競賽（CCC）模擬試卷（含解析）：基礎(chǔ)化學(xué)與實驗設(shè)計難題攻克卷一、選擇題要求：選擇最符合題意的答案。1.在下列物質(zhì)中，哪一種物質(zhì)不屬于酸堿指示劑？A.酚酞B.石蕊C.氫氧化鈉D.紫色石蕊2.下列溶液中，哪一種溶液的pH值最小？A.0.1MHClB.0.1MNaOHC.0.1MCH3COOHD.0.1MNaCl3.下列哪個反應(yīng)是放熱反應(yīng)？A.2H2+O2→2H2OB.H2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2HClC.NaOH+HCl→NaCl+H2OD.CaCO3→CaO+CO2↑4.下列哪個物質(zhì)是還原劑？A.H2B.O2C.FeD.Cl25.下列哪個物質(zhì)是酸？A.KOHB.H2SO4C.NaClD.Ca(OH)2二、填空題要求：填寫正確的化學(xué)式或答案。6.完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式：a.2Na+2H2O→?b.CaCO3+2HCl→?c.Fe+CuSO4→?7.簡述以下物質(zhì)的性質(zhì)：a.氧化鈉（Na2O）b.硫酸銅（CuSO4）c.碳酸鈣（CaCO3）8.請簡述下列實驗現(xiàn)象：a.將鐵片放入硫酸銅溶液中b.向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞c.向稀硫酸中滴加BaCl2溶液四、簡答題要求：根據(jù)所學(xué)知識，簡要回答下列問題。9.解釋酸堿中和反應(yīng)的原理。10.描述實驗室中如何配制一定濃度的硫酸溶液。11.說明在實驗室中如何進(jìn)行氣體的收集和凈化。五、計算題要求：計算下列化學(xué)問題。12.計算下列溶液的pH值：-0.1MHCl溶液-0.1MNaOH溶液-0.1MCH3COOH溶液13.已知反應(yīng)：2KClO3→2KCl+3O2。若反應(yīng)前有5.0gKClO3，計算反應(yīng)后生成的氧氣的質(zhì)量。六、實驗設(shè)計題要求：根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計實驗步驟，并說明實驗原理。14.設(shè)計一個實驗，驗證NaOH溶液的濃度。實驗步驟應(yīng)包括：-實驗?zāi)康?實驗原理-實驗材料-實驗步驟-預(yù)期結(jié)果本次試卷答案如下：一、選擇題1.C解析：氫氧化鈉（NaOH）是一種強堿，不是酸堿指示劑。2.A解析：pH值越小，溶液越酸性。HCl是強酸，其溶液的pH值最小。3.A解析：氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，這是一個放熱反應(yīng)。4.A解析：氫氣（H2）在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，因此是還原劑。5.B解析：硫酸（H2SO4）是一種強酸，能夠釋放出H+離子。二、填空題6.a.2Na+2H2O→2NaOH+H2↑b.CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑c.Fe+CuSO4→FeSO4+Cu解析：這些方程式是典型的化學(xué)反應(yīng)，需要根據(jù)反應(yīng)物和生成物來平衡方程式。7.a.氧化鈉（Na2O）是一種堿性氧化物，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉（NaOH）。b.硫酸銅（CuSO4）是一種藍(lán)色固體，溶于水后形成藍(lán)色溶液，與堿反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀。c.碳酸鈣（CaCO3）是一種白色固體，難溶于水，與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。8.a.鐵片放入硫酸銅溶液中，鐵表面會出現(xiàn)紅色沉淀，這是銅單質(zhì)。b.向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞，溶液變?yōu)榧t色，表明溶液呈堿性。c.向稀硫酸中滴加BaCl2溶液，溶液中會出現(xiàn)白色沉淀，這是硫酸鋇（BaSO4）。四、簡答題9.酸堿中和反應(yīng)的原理是酸中的H+離子與堿中的OH-離子結(jié)合，生成水分子（H2O）。這個過程中，酸和堿的化學(xué)性質(zhì)被中和，形成中性的鹽和水。解析：理解酸堿中和反應(yīng)的化學(xué)本質(zhì)，即H+和OH-結(jié)合生成水。10.在實驗室中，可以通過以下步驟配制一定濃度的硫酸溶液：-量取一定體積的濃硫酸。-將濃硫酸緩緩倒入裝有少量水的容器中，不斷攪拌以散熱。-量取所需體積的溶液，確保濃度準(zhǔn)確。解析：注意濃硫酸的稀釋過程要小心操作，避免放熱反應(yīng)導(dǎo)致的安全問題。11.在實驗室中收集和凈化氣體，可以采用以下步驟：-使用適當(dāng)?shù)臍怏w收集裝置，如集氣瓶或氣球。-通過洗氣瓶或水槽等裝置，去除氣體中的雜質(zhì)。-確保收集的氣體純凈，沒有雜質(zhì)。解析：了解不同氣體的收集方法和凈化技巧。五、計算題12.計算下列溶液的pH值：-0.1MHCl溶液：pH=-log[H+]=-log(0.1)=1-0.1MNaOH溶液：pOH=-log[OH-]=-log(0.1)=1，pH=14-pOH=14-1=13-0.1MCH3COOH溶液：醋酸是弱酸，需要使用酸度常數(shù)（Ka）來計算pH值，這里假設(shè)Ka為1.8×10^-5，pH值計算較為復(fù)雜，通常需要查閱相關(guān)資料或使用計算器。13.已知反應(yīng)：2KClO3→2KCl+3O2。若反應(yīng)前有5.0gKClO3，計算反應(yīng)后生成的氧氣的質(zhì)量。-首先計算KClO3的摩爾質(zhì)量：K(39.1)+Cl(35.5)+3O(16)=122.5g/mol-然后計算KClO3的摩爾數(shù)：5.0g/122.5g/mol=0.0408mol-根據(jù)化學(xué)方程式，2molKClO3生成3molO2，因此0.0408molKClO3生成0.0624molO2-最后計算氧氣的質(zhì)量：0.0624mol×32g/mol=2.00g六、實驗設(shè)計題14.設(shè)計一個實驗，驗證NaOH溶液的濃度。-實驗?zāi)康模候炞CNaOH溶液的濃度。-實驗原理：利用酸堿中和反應(yīng)，通過滴定法確定NaOH溶液的濃度。-實驗材料：NaOH溶液、酸堿指示劑（如酚酞）、標(biāo)準(zhǔn)酸溶液（如鹽酸）、滴定管、錐形瓶、移液管等。-實驗步驟：1.用移液管量取一定體積的NaOH溶液于錐形瓶中。2.加入幾滴