期中复习(重难精选60题17考点)-2024-2025学年九年级科学上学期期中考点大串讲(浙教版)
2024-10-27
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2份
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72页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.79 MB |
| 发布时间 | 2024-10-27 |
| 更新时间 | 2024-10-27 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-10-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48231347.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期中复习(重难精选60题17考点)
训练范围:浙教版九上科学1、2章,3.1-3.5节
一.酸的化学性质(共4小题)
1.(2023秋•越城区校级期中)表面布满铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)的铁钉放入盛有稀硫酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A.d点时H2SO4反应完,且温度高于a点
B.整个反应过程,溶液中逐渐减少
C.当压强为115千帕时,溶液中的溶质只有FeSO4
D.cd段压强减小是因为铁和稀硫酸反应结束,不再放热
2.(2023秋•上虞区期中)如图表示化学反应中溶液的颜色变化,下列叙述错误的是( )
A.若d是CuO,蓝色溶液中可能有硫酸铜
B.若X是稀硫酸,a可能是紫色石蕊试液
C.若X是稀硫酸,c可能是单质
D.若b是Fe2O3,X一定是稀硫酸
3.(2023秋•金东区期中)某兴趣小组同学进行如图甲所示的实验。实验结束后,他们把A、B两支试管中的物质倒入乙图烧杯中,充分混合后观察到有红褐色絮状沉淀生成,溶液呈黄色。
(1)图甲中A试管充分反应后,有剩余的反应物为 。
(2)通过以上现象能确定烧杯中溶液含有的溶质是 。
4.(2023秋•宁波期中)为验证“酸的化学通性”,某班同学在实验室进行如下实验。请分析并回答相关问题:
(1)写出能证明A中反应发生的现象 。
(2)写出上述实验中酸与金属氧化物反应的化学方程式 。
(3)实验完成后,将全部废液倒入废液缸内,测得pH=2,则废液中所含溶质最多 种(不计指示剂与气体)。
二.碱的化学性质(共7小题)
5.(2023秋•海曙区期中)向硫酸镁溶液中逐滴滴入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠溶液,溶液的总质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点时溶液中的溶质为NaOH、Na2SO4
B.B点时溶液的pH=7
C.原溶液中硫酸镁的质量分数为7.5%
D.A点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为12.4%
6.(2023秋•宁波期中)一定温度下,向ag FeCl3溶液中加入NaOH固体,溶液的质量与加入NaOH固体的质量变化关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Fe(OH)3沉淀完全时消耗NaOH的质量为ng
B.P点对应的溶液中NaOH达到饱和状态
C.m=c﹣a
D.生成Fe(OH)3的质量为(n﹣b+a)g
7.(2023秋•洞头区期中)小明围绕“认识物质性质”的思维模型展开如下实验,某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法不正确的是( )
A.从变化看,烧杯中的水会倒流至烧瓶中
B.从性质看,气体X可能会与Ca(OH)2反应
C.从结构看,气体有可能是二氧化碳气体
D.从应用看,用氢氧化钠固体干燥气体X
8.(2023秋•拱墅区校级期中)请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题:
(1)同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 。
(2)为了验证氢氧化钠能与盐反应,可选择的物质是 (可多选)。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
(3)为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,用如图乙所示的A,B,C三种方案(每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液),其中可行的方案是 。
9.(2023秋•慈溪市校级期中)小科同学用如下图总结NaOH的四类化学性质(即NaOH能够与四类物质发生化学反应)。
为验证性质④,他选择了二氧化碳与其反应,为探究两者是否发生了化学反应,小李设计了如图所示的A、B实验进行验证。
(1)实验现象为:A中试管内液面上升,B中 。
(2)A中发生的化学反应用化学方程式表示 。
(3)若想看到B中同样的现象,也可将滴管和集气瓶内的物质改为 。
A.固体氢氧化钠和水
B.石灰石和稀盐酸
C.食盐和水
D.硝酸铵和水
10.(2023秋•鹿城区校级期中)下列五种溶液:①Na2SO4溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③Na2CO3溶液 ④混有少量硝酸的K2SO4溶液 ⑤混有少量硝酸的MgSO4溶液
(1)指出其中属于碱性溶液的是 (选填序号);
(2)若将Ba(OH)2溶液逐滴加入到混有少量硝酸的K2SO4溶液中,所得沉淀的质量与加入的Ba(OH)2的质量变化符合下列图象的是 (选填序号)。
11.(2023秋•海曙区期中)小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。然后 (填实验操作)观察到 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 。
三.中和反应及其应用(共6小题)
12.(2023秋•钱塘区期中)某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向20mL0.4%的NaOH溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入0.4%的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
A.烧杯中的溶液在a点时显红色
B.在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应
C.在c点时烧杯中的溶液呈酸性
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+逐渐减少
13.(2023秋•金东区期中)某同学在做氢氧化钠溶液与稀硫酸的中和反应实验时,用pH传感器测得溶液的pH变化如图所示,回答下列问题:
(1)从图像可知,该实验是将 (选填序号)。
A.氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
B.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
(2)曲线上 点表示酸和碱恰好完全反应。
(3)C点溶液中含有 种溶质。
(4)如果用pH试纸测A点时溶液的pH,使用了湿润的pH试纸,会使测得的pH (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
14.(2022秋•鹿城区校级期中)室温时,向滴加了无色酚酞的 Ba(OH)2溶液的烧杯中逐滴加入稀硫酸,烧杯内溶液中溶质的质量变化如图甲所示。并用温度传感器记录溶液的温度,结果如图乙所示。
(1)ob段会观察到的现象有 。
(2)除指示剂外,溶液在c点时溶质为 。(填化学式)
(3)图甲中的b点所对应的温度最接近是图乙中的 点。
15.(2022秋•浦江县期中)在学习完中和反应相关知识后,某化学学习小组同学对实验室的两份溶液展开了相关探究,记录如下:在甲图中,A、B、C、D四点分别表示溶质质量分数均为10%的氢氧化钠溶液和稀盐酸的混合物,图乙表示各溶液混合后的最高温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。试回答下列问题:
(1)该探究过程中的主要化学反应方程式为 ;
(2)D点对应的混合物反应完全后所得溶液中离子有 ,在C点对应的溶液中加入紫色石蕊试液,溶液呈 色;
(3)下列反应中微观本质与该小组探究反应本质相同的是 (填序号)。
①小苏打治疗胃酸过多②熟石灰改良酸性土壤③硫酸与火碱反应
16.(2023秋•椒江区校级期中)中和反应是放热反应吗?三位同学为探究此问题进行了下列实验:
(1)甲同学取10mL 10%的NaOH溶液于试管中,逐滴加入10%的稀硫酸,随着硫酸的加入,烧杯中溶液温度与加入硫酸体积之间的变化关系如甲图所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是 。
(2)乙同学按乙图装置进行实验,其中的澄清饱和石灰水的作用是 。
(3)丙同学按丙图实验,可以根据 现象也能证明中和反应是放热的。
17.(2022秋•丽水期中)如图所示的三个实验可验证酸与碱能发生反应.
(1)实验一通过观察到 的现象,验证了酸与碱能发生反应.
(2)实验二通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能发生反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度,体积相同外,还需控制 相同.
(3)实验三中,加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X是下列物质中的 .
A、酚酞 B、铜丝 C、Ba(NO3)2.
四.金属的化学性质(共3小题)
18.(2021秋•南湖区校级期中)相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,分析图象所得的结论与事实相符的是( )
A.三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg<Fe<Zn
B.三种金属的失电子总数量:Mg>Fe>Zn
C.三种金属的活动性顺序:Mg=Fe=Zn
D.三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg>Fe>Zn
19.(2022秋•新昌县校级期中)为了研究稀硫酸的性质,小金设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氢氧化铜和硝酸钡溶液的4支试管中。关于实验现象和分析正确的是( )
A.充分反应后①②③试管中固体均溶解
B.反应后试管中均得到无色溶液
C.改成稀盐酸进行实验的现象与稀硫酸完全相同
D.④试管中的反应体现出硫酸具有的酸的通性
20.(2022秋•湖州期中)有一包金属粉末,可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag这几种金属中的一种或几种组成。取该样品2.4g,加入100g稀硫酸恰好完全反应,只得到0.2g H2和无色溶液。下列说法正确的是( )
A.样品中一定只含有Mg
B.样品中一定不含有Ag,可能含有Fe
C.该粉末中最多含有3种金属
D.100g稀硫酸中含H2SO4质量为19.6g
五.金属活动性顺序及其应用(共4小题)
21.(2023秋•金华期中)小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是( )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
22.(2020秋•余杭区校级期中)小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子一定有( )
A.Mg2+ B.Mg2+和Fe2+
C.Fe2+和Cu2+ D.Mg2+、Fe2+和Cu2+
23.(2023秋•诸暨市期中)向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况,以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中生成的固体质量为纵坐标,小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是( )
A.甲图中硝酸亚铁的溶质质量分数在B点时最大
B.反应结束时,三种情况的溶液溶质种类不同
C.丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量小于生成的银与铁的总质量
D.线段OB与x轴夹角>45°>线段BC与x轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同
24.(2023秋•海曙区校级期中)现有两个烧杯,分别装有质量分数均为10%的AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液各200克,现分别向两烧杯的溶液中缓慢加入足量的铁粉,则两个烧杯内所得金属固体的质量随加入铁粉质量的关系图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
六.盐的化学性质(共4小题)
25.(2023秋•江北区校级期中)烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g,向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点对应溶液中只有1种溶质
B.b~c段发生2个反应
C.Ba(OH)2溶液的溶质质量分数约为13.7%
D.m=37.85
26.(2021秋•定海区校级期中)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 (选填“—”或“二”),理由是 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助
小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号
反应前
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸溶液质量/克
0
10
10
10
10
10
C装置中溶液总质量/克
100.0
101.1
102.2
103.3
104.4
105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)。
27.(2022秋•东阳市期中)小明学习了盐的性质,通过参阅资料得知氯化铵(NH4Cl)溶液是呈酸性的,能使紫色石蕊试液变红,他想酸溶液可以使石蕊变红,是因为酸在水溶液中解离出了 H+,那么是 NH4Cl 溶液中的哪种粒子可以使石蕊试液变红呢?
于是他设计以下实验进行探究。
(1)通过实验Ⅰ可以发现石蕊试液不变色,则此实验证明: 。
(2)有同学认为实验Ⅱ没必要做,你认为他的理由是 。
(3)通过上述实验,小明可以初步得出结论是:NH4Cl溶液中的 可以使石蕊试 液变红。小明与老师交流上述结论时,老师说:“其实 NH4Cl 溶液能使石蕊试液变红也是由于溶液中存在H+”。于是小明继续探究…
28.(2021秋•兰溪市期中)氯化钡是一种可溶性重金属盐,广泛应用于化工领域,其水溶液呈中性。工业上用毒重石(主要成分是BaCO3,所含杂质难溶于水,不与酸反应)制备氯化钡晶体。实验小组设计了如图所示的实验室中制备氯化钡晶体的流程。
(1)步骤①中产生的气体A为 。
(2)滤液Ⅱ是30℃时氯化钡的 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
(3)关于上述实验方案的相关内容,下列说法不正确的是 (选填字母序号)。
A.氯化钡是一种有毒的重金属盐,使用时应注意安全
B.步骤②将滤渣进行水洗,既能提高氯化钡晶体的产率,又能减少Ba2+对环境污染
C.可用重晶石(主要成分是BaSO4)代替该实验流程中的毒重石,制备氯化钡晶体
(4)滤液Ⅰ中还有过量的盐酸,为防止浓缩时产生HCl气体造成污染,需要对滤液Ⅰ处理后再浓缩。处理滤液Ⅰ中过量的盐酸的方法:加入适量的 (填一种物质)。
七.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验(共3小题)
29.(2023秋•海宁市期中)小科利用氢气还原氧化铜的原理和如图装置及药品进行试验(操作规范)来测定水的组成.假设生成的水完全被丁中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气,CO2忽略不计).下列说法错误的是( )
A.洗气瓶乙中浓硫酸的作用是干燥氢气
B.丙装置中的氧化铜没有完全被还原,会影响实验结果
C.该装置存在缺陷,应该在丁装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
D.实验中,通过测定丙、丁装置质量的改变值,就能达到测定水的组成的目的
30.(2023秋•钱塘区校级期中)小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成,实验装置及药品如图所示,实验前后测定的数据如表所示。回答问题:
实验前
实验后
硬质玻璃管及其内药品
的质量/克
75.6
69.2
U形管及其内药品
的质量/克
110.8
118.2
(1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是 。
(2)实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,则发生反应的化学方程式为 。
(3)验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1,U形管及其内药品在反应前后的质量差m2,可计算出水中氢、氧元素的质量比为 (用m1、m2等表示)。若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,分析产生误差的可能原因 (写出1点)。
31.(2023秋•鹿城区期中)如图为气体X(纯净物)与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题:
(1)在对A中氧化铜进行加热前,需要先通一段时间的气体X,其目的是 。
(2)若实验中,观察到A中黑色氧化铜粉末变红,B中无水硫酸铜无明显现象,C中澄清石灰水变浑浊,则通入的气体X为 。
(3)查阅资料得知:①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体;③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分,进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取20g红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸
红色固体可能是氧化亚铜,也可能是铜和氧化亚铜
步骤二
将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量
剩余红色固体质量为12g
20g红色固体中,铜和氧化亚铜的质量比为
八.物质的鉴别、推断(共3小题)
32.(2023秋•慈溪市校级期中)物质王国举行一场趣味篮球赛。某队由铁、二氧化碳、稀硫酸、澄清石灰水、氯化铜溶液五名“队员”组成,比赛中,由氯化铜溶液“队员”发球,“队员”间传接球,最后由D位置“队员”投篮进球完成有效进攻。传接球“队员”间物质必须能相互反应,场上“队员”位置及传球路线如图。
(1)已知D位置上投篮的“队员”是个灭火“能手”,写出B位置“队员”所代表的物质的一种用途 。
(2)为实现“快速进攻”,氯化铜溶液除了把球传给A位置“队员”外,还能直接传球给 “队员”(填化学式)。
33.(2023秋•诸暨市期中)小丽以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E是初中常见物质,且都含氧元素,各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“→”表示物质间的转化关系,其中B通常为无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊,D的水溶液呈蓝色。请回答:
(1)物质C的化学式为 。
(2)写出一个D→E的化学方程式 。
34.(2023秋•兰溪市期中)某固体物质可能含有Na2SO4、Na2CO3、CaCl2、KCl、CuSO4、KOH中的一种或几种.为探究其组成,进行如下实验,流程和现象记录如下:(CaCl2、BaCl2、KCl三种溶液均呈中性)固体物质中一定含有 ,为进一步确定可能含有的物质,采用的方法是 (写出实验操作)。
九.离子或物质的共存问题(共2小题)
35.(2023秋•东阳市期中)某pH=13的溶液中可能含有Cu2+、Na+、、、等离子中的一种或几种,为了检验该溶液中含有的离子,进行如下实验并分析:
(1)该溶液一定不存在的离子是 。
(2)取少量该溶液于试管中,滴加适量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解。则以上离子中一定存在的离子: 。
36.(2023秋•慈溪市校级期中)国家环保都已规定将各类实验室纳入环保监管范围。某中学九年级甲、乙两个班的同学做完实验所得的两种废液中含有8种离子,分别为H+、K+、Ba2+、Ag+、OH﹣、Cl﹣、和(不考虑H2O解离出H+和OH﹣),且两种废液里所含的离子各不相同,已知向甲溶液里滴入紫色石蕊试液,溶液变成红色。
(1)甲溶液呈 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”),那么乙溶液里含有的4种离子是 (选填离子符号)。
(2)甲班的废液若直接排入铸铁管下水道,会造成的危害是 。
十.酸、碱、盐的鉴别(共4小题)
37.(2022秋•温岭市校级期中)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制。流程如图。下列有关粗盐提纯错误的是( )
A.加入稍过量的Na2CO3溶液,既能除去粗盐中的CaCl2,还可以除去溶液中过量的BaCl2
B.实验操作Ⅲ要用到的实验玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗
C.每次操作均充分进行,对实验结束后的NaCl溶液结晶,得到的NaCl质量将会比原来多
D.如果加入稍过量的NaOH、BaCl2试剂,改变这两种试剂加入的顺序会影响实验
38.(2023秋•慈溪市校级期中)实验室有失去标签的五个试剂瓶,分别盛有NaOH溶液、CuSO4溶液、BaCl2溶液、稀盐酸和稀硫酸。鉴别操作如下:
(1)呈蓝色的溶液为CuSO4溶液。取少量其他溶液分别于四支试管中,再分别滴加CuSO4溶液,可鉴别出NaOH溶液和BaCl2溶液。鉴别出NaOH溶液的现象是 。
(2)另取少量剩余的两种溶液分别放入两支试管中,再分别滴加BaCl2溶液,其中一支试管内产生白色沉淀,该反应的化学方程式为 。
(3)实验结束后,将所有试管中的物质充分混合,过滤除去沉淀,得到无色滤液,此滤液一定含有的溶质为 (填化学式),取少量无色滤液滴加Na2SO4溶液,无明显现象。另取少量无色滤液分别与下列物质混合时,一定无明显现象的是 。
A,Ba(OH)2溶液 B.AgNO3溶液C.Mg D.酚酞溶液
39.(2022秋•萧山区校级期中)现有失去标签的四瓶溶液,分别是氯化铁、氯化钙、稀盐酸、氯化钠溶液中的一种,为了鉴别出它们,进行以下实验,实验步骤及现象如下:
(1)通过观察,溶液呈黄色的是 .
(2)将剩余溶液分别取样,加入 溶液,可以将它们一次性鉴别出来.
40.(2022秋•嵊州市期中)甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液,设计了如图所示的四组实验方案。
(1)在C组实验中发生的化学方程式为 。
(2)实验结束后,甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中,看到溶液变浑浊,该现象说明有物质生成 (填化学式),滴入酚酞后溶液呈红色。
(3)滴入酚酞后溶液呈红色,说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢?甲同学进一步推测:溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种,或是三种物质两两混合组成的混合物。
(4)为了验证推测,甲同学查阅资料,获悉氯化钡溶液呈中性,并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白:
实验内容
预测现象
结论
取少量容器中的上层溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,静置
①若有白色沉淀,溶液呈无色
物质是碳酸钠
②若无沉淀生成,溶液呈红色
物质是氢氧化钙
③若有白色沉淀,溶液呈红色
(5)乙同学认为甲同学第②步验证的结论不严密,原因是 。
十一.常见的离子检验方法及现象(共4小题)
41.(2023秋•滨江区校级期中)以下验证“盐酸中哪种粒子使紫色石蕊试液变红色”的实验设计不合理的是( )
A.水不变红色不变红色红色
B.稀HCl变红色红色褪去
C.
D.
42.(2020秋•拱墅区期中)下列对实验过程的评价,正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,则该固体中一定含有CO32﹣
B.某溶液中加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42﹣
C.验证烧碱溶液中是否混有Cl﹣,先加稀盐酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则证明含有Cl﹣
D.某无色溶液中滴入酚酞试液变红色,该溶液一定是碱性溶液
43.(2022秋•诸暨市期中)我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗。所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液浸泡糯米做成的粽子,清香软糯。草木灰中富含K2CO3,还含有少量K2SO4和KCl.某同学为了检验草木灰的浸出液中存在Cl﹣,开展了如下实验:
①取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡,过滤得到草木灰的浸出液。
②取少量浸出液于试管中,为排除CO32﹣和SO42﹣对检验Cl﹣的干扰,该同学向试管中加入足量的一种盐溶液
③将上述溶液过滤,取滤液于另一支试管中,加入少量硝酸银溶液和稀硝酸。
回答下列问题:
(1)该同学向试管中加入足量的一种盐溶液,该盐溶液是 溶液。
(2)加入少量硝酸银溶液和稀硝酸后,若观察到 ,即可验证草木灰的浸出液中存在Cl﹣。
(3)草木灰是化肥的一种,从其组成元素考虑,它属于 肥。
44.(2021秋•乐清市校级期中)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:
(1)探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象, (填写正确的实验操作及现象),证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到 这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色,证明溶液中有Fe3+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式: 、 。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。
十二.功的计算(共4小题)
45.(2023秋•杭州期中)小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功( )
A.200 J B.300J C.400J D.500J
46.(2022秋•嵊州市期中)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为 牛。
(2)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功 焦。
47.(2023秋•杭州期中)如图(a),光滑斜面甲与水平粗糙面平滑连接。从斜面甲高H=1米处静止释放质量为100克的小球,小球运动到B点恰好停下来,测得AB=4米。如图(b),在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙,已知AC=1米,不计空气阻力。
(1)小球在AB段运动时,小球克服摩擦力做功 焦。
(2)图(b)中如果小球仍从斜面甲高H=1米处静止释放,则小球在乙斜面到达的最大高度为 米。
48.(2023秋•鹿城区校级期中)滑草是当下热门的娱乐项目,它需要的场地较大,甚至占据整个山坡,在感受风一般速度的同时又能领略到大自然的美好。开发商要开发一座两面坡度不同的山(如图乙)做一个滑草场,山两边的水平安全距离各有100米,在该安全距离内,选择一个坡面,计算该坡面的起始下滑点,并在图中标出这个点。
资料:
(1)同一物体m从同一高度h静止下滑,到达斜面底端因摩擦消耗的能量占起始机械能的百分比如图丙所示。
(2)不同质量的人在水平草地上所受摩擦力大小如表所示。
质量/千克
15
30
45
50
摩擦力/牛
60
120
180
200
十三.功率大小的比较(共2小题)
49.(2023秋•下城区期中)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1=F2
C.两次拉力0~6 s对物体所做的功:W1>W2
D.两次拉力0~6 s对物体做功的功率:P1<P2
50.(2023秋•东阳市期中)高空抛物有极大的安全隐患,物体在自由下落过程中运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,功率为P1;在BC段重力做功W2,功率为P2。请回答以下问题:
(1)P1 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)物体在下落过程中(空气阻力忽略不计),某一时刻物体的速度为v,若此时重力突然消失,则物体将 。
十四.功率的计算(共1小题)
51.(2023秋•下城区期中)如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:通过控制阀门A、B的开闭使高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上升;当活塞到达汽缸顶部时,重新调整阀门A、B的开闭,使蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降,如此循环往复。其中,重物质量为200千克,活塞横面积为0.1米2,活塞、杠杆、细绳质量和摩擦力均忽略不计。
(1)高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上升过程中阀门A、B的开闭状态分别为阀门A ,阀门B 。(均填“打开”或“关闭”)
(2)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若活塞每次上升高度为0.6米,活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机克服物体重物做功的功率是多少?
(3)若要提升重物,则气缸内气体压强至少要达到多少帕?(外界大气压为1.0×105帕)
十五.杠杆的动态平衡分析(共3小题)
52.(2023秋•杭州期中)小汤家里进行装修,装修的工人从建材市买来一些质量均匀的矩形实木板和墙面漆。已知每块木板的规格是1.2m×2m×0.015m,密度为0.7×103kg/m3,每一桶墙面漆的质量为30kg。
(1)工人用一个竖直向上的力F将木板的一端匀速抬起(图甲1位置),F的大小为 N。
(2)若F始终竖直向上,在工人把木板从位置1匀速抬升到位置2的过程中,力F的变化趋势是 (填字母)。
A.变大
B.变小
C.先变大后变小
D.不变
(3)小汤和工人身形相近,他们一起用一根轻杆将一桶墙面漆抬起,工人抬起轻杆的A端,小汤抬着B端,两人施力的方向都为竖直向上,且保持轻杆水平(如图乙所示),其中,AB为1.2m,桶悬挂点C离A端为0.4m,则小汤对木板的力F2为多少?
53.(2022秋•西湖区校级期中)有一质量分布不均匀的木条,质量为2.4kg,长度为AB,C为木条上的点,ACAB。现将两台完全相同的台秤甲、乙放在水平地面上,再将此木条支放在两秤上,B端支放在乙秤上。C点支放在甲秤上,此时甲科的示数是0.8kg,如图所示。则欲使乙秤的示数变为0,应将甲秤向右移动的距离是(支放木条的支架重不计)( )
A.AB B.AB C.AB D.AB
54.(2020秋•余杭区校级期中)如图所示,两个完全相同的托盘秤甲和乙放在水平地面上,托盘秤的自重为9N,底面积为150cm2.木条AB质量分布不均匀(粗细忽略不计),A、B是木条两端,C、D是木条上的两个点,AD=BD,AC=DC.A端放在甲上,B端放在乙上,A、B下方各垫有一个大小和质量不计的小木块,甲的示数是6N,乙的示数是18N.则甲对地面的压强是 Pa;若此时用细线系住A端,竖直向上拉细线,使A端缓慢上升,此过程中乙的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);若移动甲,让C点放在甲上,则乙的示数是 N。
十六.滑轮组及其工作特点(共3小题)
55.(2023秋•金华期中)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法正确的是( )
A.F2的功率为0.3W
B.如果增大F2,物体A相对于地面仍静止
C.弹簧测力计读数为6N
D.地面对物体A的摩擦力方向水平向左,大小为2N
56.(2023秋•婺城区校级期中)如图所示装置,物体B放在水平桌面上,重为4N的物体A通过滑轮组拉住物体B,物体B以0.3m/s的速度水平匀速向右运动,现用一水平向左的拉力F拉物体B时,使物体A以0.6m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重和轮轴摩擦,则下列判断正确的是( )
A.物体B受到的滑动摩擦力大小恒为8N
B.当物体B向右匀速运动时,物体A的速度为0.1m/s
C.当水平向左拉物体B时,拉力F大小为12N
D.当水平向左拉物体B时,拉力F功率为4.8W
57.(2023秋•上城区校级期中)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
(1)弹簧测力计读数为为 N;
(2)物体A和地面之间的摩擦力 N;
(3)如果增大F2,物体A是否有可能向左运动?请说明理由 。
十七.机械效率的计算(共3小题)
58.(2022秋•乐清市校级期中)如图所示,物体A的重力为180N,物体B的重力为10N。物体A受到一个水平向右的拉力F,拉力F的功率为30W,在拉力F的作用下,物体B在2s内匀速上升4m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F大小为20N
B.该装置的机械效率为66.7%
C.拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
D.物体A向右做匀速直线运动的速度为4m/s
59.(2023秋•拱墅区校级期中)小科同学家装修新房,看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,该装置简单易制、方便快捷,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W,将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题:
(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
(2)电动机对绳子的拉力多大?
(3)该滑轮组的机械效率多大?
60.(2021秋•滨江区校级期中)大江东是杭州经济交流的重要港口区,滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用,机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验,某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验,如图所示,已知A的体积为1.2×10﹣3m3,质量为2.1kg。整个打捞过程A被匀速提升,A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%。忽略绳重及滑轮摩擦,不考虑水的阻力,求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)A完全浸没在水中时受到的浮力。
(2)动滑轮的重力。
(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力F。
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率。(保留1位小数)
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期中复习(重难精选60题17考点)
训练范围:浙教版九上科学1、2章,3.1-3.5节
一.酸的化学性质(共4小题)
1.(2023秋•越城区校级期中)表面布满铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)的铁钉放入盛有稀硫酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A.d点时H2SO4反应完,且温度高于a点
B.整个反应过程,溶液中逐渐减少
C.当压强为115千帕时,溶液中的溶质只有FeSO4
D.cd段压强减小是因为铁和稀硫酸反应结束,不再放热
【解答】解:A、表面布满铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)的铁钉放入盛有稀硫酸的密闭容器中,硫酸先与表面的氧化铁反应生成硫酸铁和水,此时没有气体产生,气压不变,当氧化铁反应完后铁再与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,且反应放热,故气压增大,当完全反应时达到c点,压强达到最大值,之后热量散失,温度降低至室温时,压强减小到d点,故d点温度与a点相等,故A错误;
B、整个反应过程中的方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,由方程式可知硫酸根离子没有发生变化,故B错误;
C、当压强为115千帕时,此时反应过程是氧化铁与硫酸已反应完,铁与硫酸反应进行中,故溶液中的溶质有硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸三种物质,故C错误;
D、影响cd段压强变化的主要因素是温度,是因为完全反应后温度降低,压强减小,故D正确。
故选:D。
2.(2023秋•上虞区期中)如图表示化学反应中溶液的颜色变化,下列叙述错误的是( )
A.若d是CuO,蓝色溶液中可能有硫酸铜
B.若X是稀硫酸,a可能是紫色石蕊试液
C.若X是稀硫酸,c可能是单质
D.若b是Fe2O3,X一定是稀硫酸
【解答】解:A、若d是CuO,则X与d反应生成的蓝色溶液可能为含铜离子的溶液,蓝色溶液中可能有氯化铜、硫酸铜等,故A正确;
B、若X是稀硫酸,稀硫酸能使紫色石蕊试液变红,则a可能是紫色石蕊试液,故B正确;
C、若X是稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成显浅绿色的硫酸亚铁溶液和氢气,因此c可能是单质,故C正确;
D、若b是 Fe2O3,X可以和其反应生成黄色溶液,X可能是稀硫酸,也可能是稀盐酸等,故D错误。
故选:D。
3.(2023秋•金东区期中)某兴趣小组同学进行如图甲所示的实验。实验结束后,他们把A、B两支试管中的物质倒入乙图烧杯中,充分混合后观察到有红褐色絮状沉淀生成,溶液呈黄色。
(1)图甲中A试管充分反应后,有剩余的反应物为 氢氧化钠 。
(2)通过以上现象能确定烧杯中溶液含有的溶质是 氯化钠、氯化铁 。
【解答】解:(1)图甲中A试管充分反应后,有剩余的反应物为氢氧化钠。
故答案为:氢氧化钠。
(2)通过以上现象能确定烧杯中溶液含有的溶质是反应生成的氯化钠和过量的氯化铁。
故答案为:氯化钠、氯化铁。
4.(2023秋•宁波期中)为验证“酸的化学通性”,某班同学在实验室进行如下实验。请分析并回答相关问题:
(1)写出能证明A中反应发生的现象 红色消失 。
(2)写出上述实验中酸与金属氧化物反应的化学方程式 CuO+2HCl═CuCl2+H2O 。
(3)实验完成后,将全部废液倒入废液缸内,测得pH=2,则废液中所含溶质最多 四 种(不计指示剂与气体)。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液呈碱性,滴入酚酞溶液后变红色,滴入盐酸后,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氢氧化钠消失,则溶液会由红色变为无色,所以能证明A中反应发生的现象是红色消失;
(2)所列的物质中氧化铜属于金属氧化物,氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为CuO+2HCl═CuCl2+H2O;
(3)实验完成后,将全部废液倒入废液缸内,测得pH=2,则溶液呈酸性,溶液中不可能存在氢氧化钠和碳酸钠,则溶液存在的溶质主要有氢氧化钠、碳酸钠与盐酸反应生成的氯化钠,氧化铜和盐酸反应生成的氯化铜,金属单质与盐酸反应生成的盐,还有剩余的盐酸共四种;
故答案为:
(1)红色消失;
(2)CuO+2HCl═CuCl2+H2O;
(3)四。
二.碱的化学性质(共7小题)
5.(2023秋•海曙区期中)向硫酸镁溶液中逐滴滴入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠溶液,溶液的总质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点时溶液中的溶质为NaOH、Na2SO4
B.B点时溶液的pH=7
C.原溶液中硫酸镁的质量分数为7.5%
D.A点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为12.4%
【解答】解:A、滴入氢氧化钠溶液至图中A点时,硫酸镁和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中的溶质为Na2SO4,故错误;
B、当滴入氢氧化钠溶液至图中A点时,硫酸镁和氢氧化钠恰好完全反应,继续滴加氢氧化钠溶液至图中B点时,氢氧化钠过量,烧杯中溶液里含有的溶质为NaOH、Na2SO4,溶液的pH>7,故错误;
C、设原溶液中硫酸镁的质量分数为x,生成的硫酸钠的质量为y,生成氢氧化镁的质量为z。
2NaOH+MgSO4═Na2SO4+Mg(OH)2↓
80 120 142 58
40g×20% 80gx y z
x=15%
y=14.2g
z=5.8g,故错误;
D、A点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量分数为100%≈12.4%,故正确。
故选:D。
6.(2023秋•宁波期中)一定温度下,向ag FeCl3溶液中加入NaOH固体,溶液的质量与加入NaOH固体的质量变化关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Fe(OH)3沉淀完全时消耗NaOH的质量为ng
B.P点对应的溶液中NaOH达到饱和状态
C.m=c﹣a
D.生成Fe(OH)3的质量为(n﹣b+a)g
【解答】解:一定温度下,向ag FeCl3溶液中加入NaOH固体,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则开始加入的ng氢氧化钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,由图象可知,Fe(OH)3沉淀完全时消耗NaOH的质量为ng;再加入的(m﹣n)g氢氧化钠固体溶解于水中,当加到mg时氢氧化钠固体时,溶液的质量不再增加,说明氢氧化钠溶液已达到饱和状态,即P点对应的溶液中NaOH达到饱和状态。
A.由以上分析可知,Fe(OH)3沉淀完全时消耗NaOH的质量为ng,选项说法正确;
B.由以上分析可知,P点对应的溶液中NaOH达到饱和状态,选项说法正确;
C.由化学方程式FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl可知,加入氢氧化钠固体的质量并不是溶液增重的质量,即m≠c﹣a,选项说法错误;
D.由质量守恒定律可知,当加入的氢氧化钠固体与氯化铁溶液恰好反应时,氯化铁溶液的质量与加入氢氧化钠固体的质量总和等于生成氢氧化铁沉淀的质量与氯化钠溶液的质量总和,即ag+ng=生成Fe(OH)3沉淀质量+bg,则生成Fe(OH)3的质量为(n﹣b+a)g,选项说法正确。
故选:C。
7.(2023秋•洞头区期中)小明围绕“认识物质性质”的思维模型展开如下实验,某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法不正确的是( )
A.从变化看,烧杯中的水会倒流至烧瓶中
B.从性质看,气体X可能会与Ca(OH)2反应
C.从结构看,气体有可能是二氧化碳气体
D.从应用看,用氢氧化钠固体干燥气体X
【解答】解:气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体,装置内气压减小。
A、从变化看,烧杯中的水会倒流至烧瓶中,故A正确;
B、从性质看,气体X可能会与Ca(OH)2反应,会导致装置内气压减小,故B正确;
C、从结构看,气体有可能是二氧化碳气体,故C正确;
D、气体X能与氢氧化钠反应,所以从应用看,用氢氧化钠固体不能干燥气体X,故D错误。
故选:D。
8.(2023秋•拱墅区校级期中)请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题:
(1)同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 A中气球大于B中气球 。
(2)为了验证氢氧化钠能与盐反应,可选择的物质是 BD (可多选)。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
(3)为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,用如图乙所示的A,B,C三种方案(每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液),其中可行的方案是 A 。
【解答】解:(1)二氧化碳能够溶于水,还能够与氢氧化钠反应,这两个原因引起的锥形瓶内气压变化肯定大于一个原因引起的,那么A中气球的体积肯定大于B中气体的体积;同时挤压图甲中、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是:A中气球大于B中气球;故答案为:A中气球大于B中气球;
(2)AC、碳酸钙、硝酸钡与氢氧化钠都不反应,故A、C不合题意;
B、氯化铁与氢氧化钠反应,生成氢氧化铁红褐色沉淀,故B符合题意;
D、硫酸铜与氢氧化钠反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀,故D符合题意;
故选:BD;
(3)方案A、二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,没有明显现象;二氧化碳与氢氧化钙反应,生成白色沉淀碳酸钙,可以区分二者,故A方案正确;
方案B、氢氧化钠和氢氧化钙,都能与稀盐酸反应,但是都无明显现象,无法区分,故方案B不可行;
方案C、氢氧化钠和氢氧化钙都是碱,滴入酚酞试液都变成红色,无法区分,故方案C不可行;
故选:A。
9.(2023秋•慈溪市校级期中)小科同学用如下图总结NaOH的四类化学性质(即NaOH能够与四类物质发生化学反应)。
为验证性质④,他选择了二氧化碳与其反应,为探究两者是否发生了化学反应,小李设计了如图所示的A、B实验进行验证。
(1)实验现象为:A中试管内液面上升,B中 气球膨胀 。
(2)A中发生的化学反应用化学方程式表示 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 。
(3)若想看到B中同样的现象,也可将滴管和集气瓶内的物质改为 D 。
A.固体氢氧化钠和水
B.石灰石和稀盐酸
C.食盐和水
D.硝酸铵和水
【解答】解:(1)实验现象为:A中试管内液面上升,B中气球膨胀,是因为氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后导致瓶内气压减小。
故答案为:气球膨胀。
(2)A中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
(3)A.固体氢氧化钠溶于水放热,导致瓶内气压增大,进一步导致气球缩小,故选项不正确。
B.石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,导致瓶内气压增大,进一步导致气球缩小,故选项不正确。
C.食盐和水混合无明显现象,瓶内气压无明显变化,气球无明显变化,故选项不正确。
D.硝酸铵溶于水吸热,导致瓶内气压减小,进一步导致气球膨胀,故选项正确。
故答案为:D。
10.(2023秋•鹿城区校级期中)下列五种溶液:①Na2SO4溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③Na2CO3溶液 ④混有少量硝酸的K2SO4溶液 ⑤混有少量硝酸的MgSO4溶液
(1)指出其中属于碱性溶液的是 ②③ (选填序号);
(2)若将Ba(OH)2溶液逐滴加入到混有少量硝酸的K2SO4溶液中,所得沉淀的质量与加入的Ba(OH)2的质量变化符合下列图象的是 D (选填序号)。
【解答】解:(1)Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液显碱性;Na2SO4溶液显中性,混有少量硝酸的K2SO4溶液、混有少量硝酸的MgSO4溶液,显酸性。
(2)将Ba(OH)2溶液逐滴加入到混有少量硝酸的K2SO4溶液中,氢氧化钡溶液与硫酸钾溶液反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀,一开始就产生沉淀,至完全反应,沉淀质量不再发生改变,观察图象,D符合变化过程。
故答案为:
(1)②③;
(2)D。
11.(2023秋•海曙区期中)小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 溶液由红色变成无色 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。然后 打开弹簧夹 (填实验操作)观察到 装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 不能,因为碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀 。
【解答】解:(1)氢氧化钡溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,滴加足量的稀盐酸,氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,恰好完全反应时溶液呈中性,观察到溶液由红色变成无色;
(2)乙装置内的二氧化碳与加入的足量氢氧化钠溶液充分反应造成装置内的压强减小,打开弹簧夹,在外界大气压的作用下,装置甲的液体进入装置乙,甲装置溶液中的氯化钡与装置乙溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀;
(3)完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,水溶液显碱性,因为氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,乙装置内中的碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀和硫酸钠,所以上述实验现象不能验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应。
故答案为:(1)溶液由红色变成无色;
(2)打开弹簧夹;装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀;
(3)不能,因为碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀。
三.中和反应及其应用(共6小题)
12.(2023秋•钱塘区期中)某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向20mL0.4%的NaOH溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入0.4%的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
A.烧杯中的溶液在a点时显红色
B.在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应
C.在c点时烧杯中的溶液呈酸性
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+逐渐减少
【解答】解:A、a点时溶液的pH大于7,显碱性,烧杯中的溶液在a点时显红色,故选项说法正确。
B、b点时溶液的pH等于7,显中性,在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应,故选项说法正确。
C、c点时溶液的pH小于7,在c点时烧杯中的溶液呈酸性,故选项说法正确。
D、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+不变,故选项说法错误。
故选:D。
13.(2023秋•金东区期中)某同学在做氢氧化钠溶液与稀硫酸的中和反应实验时,用pH传感器测得溶液的pH变化如图所示,回答下列问题:
(1)从图像可知,该实验是将 A (选填序号)。
A.氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
B.稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
(2)曲线上 B 点表示酸和碱恰好完全反应。
(3)C点溶液中含有 两 种溶质。
(4)如果用pH试纸测A点时溶液的pH,使用了湿润的pH试纸,会使测得的pH 偏大 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)从图像可知,溶液pH由小于7到等于大于7,故该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中,故选A;
(2)曲线上B点溶液pH等于7,表示酸和碱恰好完全反应;
(3)C点溶液pH大于7,溶液呈碱性,说明氢氧化钠过量,溶液中含有氢氧化钠和稀硫酸反应生成的硫酸钠、过量的氢氧化钠两种溶质;
(4)A点时溶液的pH小于7,呈酸性,用湿润的pH试纸测量酸性溶液的pH时相当于将酸性溶液稀释,使溶液酸性减弱,pH偏大。
故答案为:
(1)A;
(2)B;
(3)两;
(4)偏大。
14.(2022秋•鹿城区校级期中)室温时,向滴加了无色酚酞的 Ba(OH)2溶液的烧杯中逐滴加入稀硫酸,烧杯内溶液中溶质的质量变化如图甲所示。并用温度传感器记录溶液的温度,结果如图乙所示。
(1)ob段会观察到的现象有 产生白色沉淀,溶液颜色由红色变为无色 。
(2)除指示剂外,溶液在c点时溶质为 H2SO4 。(填化学式)
(3)图甲中的b点所对应的温度最接近是图乙中的 n 点。
【解答】解:(1)滴加了无色酚酞的 Ba(OH)2溶液显红色,氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,至完全反应,显中性,ob段会观察到的现象有产生白色沉淀,溶液颜色由红色变为无色。
(2)c点时,是恰好完全反应后继续滴加稀硫酸,除指示剂外,溶液在c点时溶质为硫酸,其化学式为H2SO4。
(3)图甲中的b点,氢氧化钡和稀硫酸恰好完全反应,此时放出的热量最多,温度最高,则最接近是图乙中的n点。
故答案为:
(1)产生白色沉淀,溶液颜色由红色变为无色;
(2)H2SO4;
(3)n。
15.(2022秋•浦江县期中)在学习完中和反应相关知识后,某化学学习小组同学对实验室的两份溶液展开了相关探究,记录如下:在甲图中,A、B、C、D四点分别表示溶质质量分数均为10%的氢氧化钠溶液和稀盐酸的混合物,图乙表示各溶液混合后的最高温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。试回答下列问题:
(1)该探究过程中的主要化学反应方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O ;
(2)D点对应的混合物反应完全后所得溶液中离子有 Na+、Cl﹣、OH﹣ ,在C点对应的溶液中加入紫色石蕊试液,溶液呈 红 色;
(3)下列反应中微观本质与该小组探究反应本质相同的是 ②③ (填序号)。
①小苏打治疗胃酸过多②熟石灰改良酸性土壤③硫酸与火碱反应
【解答】解:(1)该探究过程中的主要反应是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)由NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时的质量比为40:36.5。D点时氢氧化钠的质量为:60g×10%=6g,盐酸质量为:20g×10%=2g,此时氢氧化钠过量,对应的混合物反应完全后所得溶液为氯化钠和氢氧化钠的混合物,溶液中离子有Na+、Cl﹣、OH﹣;C点时氢氧化钠的质量为:40g×10%=4g,盐酸质量为:40g×10%=4g,盐酸过量,反应后溶液显酸性,所以加入紫色石蕊试液后溶液呈红色。
(3)上述反应是酸碱中和反应,本质是氢离子与氢氧根离子反应。
①小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠与盐酸反应是盐与酸反应,不是酸碱中和反应,故①不符合题意;
②熟石灰是氢氧化钙,氢氧化钙与酸性土壤中的酸反应,属于酸碱中和反应,故②符合题意;
③火碱是氢氧化钠,硫酸与氢氧化钠反应属于酸碱中和反应,故③符合题意;
故答案为:②③。
故答案为:
(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)Na+、Cl﹣、OH﹣;红;
(3)②③。
16.(2023秋•椒江区校级期中)中和反应是放热反应吗?三位同学为探究此问题进行了下列实验:
(1)甲同学取10mL 10%的NaOH溶液于试管中,逐滴加入10%的稀硫酸,随着硫酸的加入,烧杯中溶液温度与加入硫酸体积之间的变化关系如甲图所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是 氢氧化钠固体溶于水放热,会对实验造成干扰 。
(2)乙同学按乙图装置进行实验,其中的澄清饱和石灰水的作用是 饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量 。
(3)丙同学按丙图实验,可以根据 烧杯中的导管口有气泡冒出 现象也能证明中和反应是放热的。
【解答】解:(1)氢氧化钠固体溶于水放热,会对实验造成干扰,故本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体;
(2)氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量;
(3)反应若放出热量,则会使烧瓶中的气体受热而膨胀,从而烧杯中的导管口有气泡冒出,则说明中和反应放热。
故答案为:
(1)此时二者恰好完全反应,放出的热量最多;
(2)饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量;
(3)烧杯中的导管口有气泡冒出。
17.(2022秋•丽水期中)如图所示的三个实验可验证酸与碱能发生反应.
(1)实验一通过观察到 氢氧化铜与稀盐酸反应 的现象,验证了酸与碱能发生反应.
(2)实验二通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能发生反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度,体积相同外,还需控制 氢氧化钙粉末的质量 相同.
(3)实验三中,加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X是下列物质中的 A .
A、酚酞 B、铜丝 C、Ba(NO3)2.
【解答】解:(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,根据加入稀盐酸以后的蓝色沉淀逐渐消失,溶液变为蓝色,推测酸与碱发生了化学反应;
(2)由控制变量法分析,本实验中除了水和稀盐酸的种类不同外,其它各量必须保持相同,水和稀盐酸的温度、体积相同,还需控制氢氧化钙粉末的质量相同.
(3)A、在碱中加入过量的酸后,溶液显酸性,再加入酚酞后溶液仍为无色,说明碱已经不存在了,进而证明了酸与碱确实发生了反应,故符合;
B、无论氢氧化钠与硫酸反应与否,加入铜后都没有明显现象,故不符合;
C、由于硫酸是过量的,不管H2SO4和NaOH有没有发生反应,都会有白色沉淀产生,故不符合;
故选A.
故答案为:(1)氢氧化铜与稀盐酸反应;(2)氢氧化钙粉末的质量;(3)A.
四.金属的化学性质(共3小题)
18.(2021秋•南湖区校级期中)相同质量的Mg、Fe、Zn三种金属,分别与足量的、质量相同、质量分数相同的稀H2SO4充分反应,生成氢气与消耗稀H2SO4的质量关系如图,分析图象所得的结论与事实相符的是( )
A.三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg<Fe<Zn
B.三种金属的失电子总数量:Mg>Fe>Zn
C.三种金属的活动性顺序:Mg=Fe=Zn
D.三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg>Fe>Zn
【解答】解:A、最终镁反应生成的氢气最多,锌反应生成的氢气最少,生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,三种金属消耗稀H2SO4的质量:Mg>Fe>Zn,该选项说法不正确;
B、反应时,镁、铁、锌的1个原子都是失去2个电子,因此三种金属的失电子总数量:Mg>Fe>Zn,该选项说法正确;
C、三种金属的活动性顺序:Mg>Zn>Fe,该选项说法不正确;
D、反应生成氢气越多,最终形成溶液质量越小,三种金属与稀H2SO4反应后溶液的质量:Mg<Fe<Zn,该选项说法不正确。
故选:B。
19.(2022秋•新昌县校级期中)为了研究稀硫酸的性质,小金设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氢氧化铜和硝酸钡溶液的4支试管中。关于实验现象和分析正确的是( )
A.充分反应后①②③试管中固体均溶解
B.反应后试管中均得到无色溶液
C.改成稀盐酸进行实验的现象与稀硫酸完全相同
D.④试管中的反应体现出硫酸具有的酸的通性
【解答】解:锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,硝酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸
A、充分反应后①②③试管中固体均溶解,故A正确;
B、反应后试管③中均得到蓝色溶液,试管②中得到黄色溶液,故B错误;
C、盐酸不会与硝酸钡反应,所以改成稀盐酸进行实验的现象与稀硫酸不完全相同,故C错误;
D、④试管中的反应不能体现出硫酸具有酸的通性,故D错误。
故选:A。
20.(2022秋•湖州期中)有一包金属粉末,可能由Mg、Zn、Fe、Al、Ag这几种金属中的一种或几种组成。取该样品2.4g,加入100g稀硫酸恰好完全反应,只得到0.2g H2和无色溶液。下列说法正确的是( )
A.样品中一定只含有Mg
B.样品中一定不含有Ag,可能含有Fe
C.该粉末中最多含有3种金属
D.100g稀硫酸中含H2SO4质量为19.6g
【解答】解:A、生成0.2g氢气,单独消耗镁2.4g,锌6.5g,铁5.6g,铝1.8g,样品中不一定含有Mg,也可能是铝和锌的混合物,该选项说法不正确;
B、完全反应后得到无色溶液,说明溶液中不含有硫酸亚铁,即样品中不含有铁,该选项说法不正确;
C、由题意“只得到0.2g氢气和无色溶液”可知金属粉末样品中不含有Fe,也不含有Ag,参加反应的金属的质量为2.4g,金属粉末的组成有三种可能:只含有Mg;Zn和Al的混合物;Mg、Zn、Al的混合物,故C正确;
D、产生0.2g氢气,说明反应的硫酸中硫酸根质量是9.6g,则硫酸质量:9.6g+0.2g=9.8g,该选项说法不正确;
故选:C。
五.金属活动性顺序及其应用(共4小题)
21.(2023秋•金华期中)小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是( )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
【解答】解:分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。
A、若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn,例如锌过量时,该选项正确。
B、当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,例如硝酸银完全反应,硝酸铜部分反应时,一定不含Zn,该选项正确。
C、若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,可能含Cu(NO3)2,例如硝酸铜部分反应时,该选项不正确。
D、若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸,即硝酸银部分反应,滤渣一定只含有Ag,该选项正确。
故选:C。
22.(2020秋•余杭区校级期中)小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图甲所示的实验。实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子一定有( )
A.Mg2+ B.Mg2+和Fe2+
C.Fe2+和Cu2+ D.Mg2+、Fe2+和Cu2+
【解答】解:由于镁的活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的活动性大于铜,铁能将铜从其溶液中置换出来,由题意可知,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)发现烧杯内的红色固体明显增多,说明了b中的铁完全反应了,a中的铁又与硫酸铜发生了反应。则滤液中含有的金属离子一定有Mg2+和Fe2+。
故选:B。
23.(2023秋•诸暨市期中)向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。现根据可能出现的情况,以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中生成的固体质量为纵坐标,小科同学分别作出了三幅关系图。其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。下列说法正确的是( )
A.甲图中硝酸亚铁的溶质质量分数在B点时最大
B.反应结束时,三种情况的溶液溶质种类不同
C.丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量小于生成的银与铁的总质量
D.线段OB与x轴夹角>45°>线段BC与x轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同
【解答】解:锌的金属活动性比银、铁强,向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应,锌粉先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌粉才能与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁。Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,固体的质量会增加;Zn+Fe(NO3)2═Zn(NO3)2+Fe,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,固体的质量会减少。当增加的质量大于减少的质量时,甲正确;当增加的质量等于减少的质量时,乙正确;增加的质量小于减少的质量时,丙正确;图象甲、乙、丙均有可能正确。
A、甲图中硝酸亚铁的溶质质量分数在B点时最大,故A正确;
B、反应结束时,三种情况的溶液溶质种类是相同的,均是硝酸锌,故B错误;
C、丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量,故C错误;
D、线段OB与X轴夹角>45°>线段BC与X轴夹角的主要原因,是三种金属的质量的不同,故D错误。
故选:A。
24.(2023秋•海曙区校级期中)现有两个烧杯,分别装有质量分数均为10%的AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液各200克,现分别向两烧杯的溶液中缓慢加入足量的铁粉,则两个烧杯内所得金属固体的质量随加入铁粉质量的关系图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:硝酸银和硝酸铜的质量都是200g×10%=20g。
反应的化学方程式及其质量关系:
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
56 340 216
3.3g 20g 12.7g
Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
56 188 64
6.0g 20g 6.8g
由以上质量关系可知,等质量的铁粉,置换出的银的质量多;完全反应后硝酸银反应生成的金属质量大于硝酸铜生成的金属,硝酸银消耗铁的质量小于硝酸铜,A选项符合题意。
故选:A。
六.盐的化学性质(共4小题)
25.(2023秋•江北区校级期中)烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g,向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点对应溶液中只有1种溶质
B.b~c段发生2个反应
C.Ba(OH)2溶液的溶质质量分数约为13.7%
D.m=37.85
【解答】解:o~a段生成的是硫酸钡沉淀,a~b段生成的是硫酸钡和氢氧化镁沉淀,b~c段生成的是氢氧化镁沉淀,所以
A、a点对应溶液中有氯化镁、硫酸镁2种溶质,故A错误;
B、b~c段只发生氢氧化钡和氯化镁的反应1个反应,故B错误;
C、设氢氧化钡的质量分数为x
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
171 233
x×100g 23.3g
x=17.1%,故C错误;
D、设硫酸钡质量为y,氢氧化镁质量为z。
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
171 233 58
50g×17.1% y z
y=11.65g,z=2.9g
所以m=23.3g+11.65g+2.9g=37.85g,故D正确。
故选:D。
26.(2021秋•定海区校级期中)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打,具有以下性质。
性质一:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(NaHCO3在50℃以上开始逐渐分解)
性质二:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
(1)苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要是利用了碳酸氢钠的性质 二 (选填“—”或“二”),理由是 人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸 。
(2)小明查阅了相关资料想自制苏打水,于是购买了一袋小苏打,包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗?小明取了10克小苏打样品放入装置,逐次加入稀硫酸进行实验,得到相关数据。请通过计算帮助
小明判断包装袋上的标注是否准确。(2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑)
序号
反应前
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸溶液质量/克
0
10
10
10
10
10
C装置中溶液总质量/克
100.0
101.1
102.2
103.3
104.4
105.0
(3)如果去掉装置B,测量结果将会 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
【解答】解:(1)因为人体内不能达到50℃的温度,所以他喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳不是受热分解,主要是因为人体的为中有盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此喝入无汽苏打水体内也会产生二氧化碳;
(2)由题意得:生成二氧化碳的质量为105.0g﹣100.0g=5.0g
设样品中碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 5.0g
x≈9.55g
样品中碳酸氢钠的质量分数为:100%=95.5%≠99%,因此包装袋上的标注不准确;
答:包装袋上的标注不准确;
(3)根据图中的实验过程。A装置硫酸与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,B装置干燥二氧化碳气体,C装置吸收生成的二氧化碳,因此C装置中溶液增加量即为生成的二氧化碳气体,因此如果去掉装置B,则水蒸气也进入C装置,导致二氧化碳的质量增大,计算所得的碳酸氢钠的质量增大,测量结果将会偏大。
故答案为:(1)二;人体内不能达到50℃的温度或人体内有盐酸;
(2)包装袋上的标注不准确;
(3)偏大。
27.(2022秋•东阳市期中)小明学习了盐的性质,通过参阅资料得知氯化铵(NH4Cl)溶液是呈酸性的,能使紫色石蕊试液变红,他想酸溶液可以使石蕊变红,是因为酸在水溶液中解离出了 H+,那么是 NH4Cl 溶液中的哪种粒子可以使石蕊试液变红呢?
于是他设计以下实验进行探究。
(1)通过实验Ⅰ可以发现石蕊试液不变色,则此实验证明: 不是NH4Cl中的Cl﹣使石蕊试液变红 。
(2)有同学认为实验Ⅱ没必要做,你认为他的理由是 石蕊试液或NaCl溶液中已经含有水 。
(3)通过上述实验,小明可以初步得出结论是:NH4Cl溶液中的 可以使石蕊试 液变红。小明与老师交流上述结论时,老师说:“其实 NH4Cl 溶液能使石蕊试液变红也是由于溶液中存在H+”。于是小明继续探究…
【解答】解:(1)氯化钠中含有氯离子,但石蕊试液不变色,所以可以证明不是 NH4Cl 中的 Cl﹣使石蕊试液变红;
(2)石蕊试液或 NaCl 溶液中已经含有水,所以实验II没有必要做;
(3)因氯化铵溶液中含有铵根离子和氯离子,实验I排除了氯离子使石蕊变红的可能,所以使石蕊试液变红的是铵根离子。
故答案为:(1)不是 NH4Cl 中的 Cl﹣使石蕊试液变红;
(2)石蕊试液或 NaCl 溶液中已经含有水;
(3)。
28.(2021秋•兰溪市期中)氯化钡是一种可溶性重金属盐,广泛应用于化工领域,其水溶液呈中性。工业上用毒重石(主要成分是BaCO3,所含杂质难溶于水,不与酸反应)制备氯化钡晶体。实验小组设计了如图所示的实验室中制备氯化钡晶体的流程。
(1)步骤①中产生的气体A为 CO2 。
(2)滤液Ⅱ是30℃时氯化钡的 饱和 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
(3)关于上述实验方案的相关内容,下列说法不正确的是 C (选填字母序号)。
A.氯化钡是一种有毒的重金属盐,使用时应注意安全
B.步骤②将滤渣进行水洗,既能提高氯化钡晶体的产率,又能减少Ba2+对环境污染
C.可用重晶石(主要成分是BaSO4)代替该实验流程中的毒重石,制备氯化钡晶体
(4)滤液Ⅰ中还有过量的盐酸,为防止浓缩时产生HCl气体造成污染,需要对滤液Ⅰ处理后再浓缩。处理滤液Ⅰ中过量的盐酸的方法:加入适量的 加入适量的碳酸钡 (填一种物质)。
【解答】解:(1)步骤①中发生反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡和水以及二氧化碳,对应的化学方程式为 BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑。产生的气体A为CO2。
(2)滤液Ⅱ是过滤晶体得到,所以 30℃时氯化钡的 饱和溶液。
(3)
A、氯化钡是一种有毒的物质,使用时应注意安全,正确;
B、步骤②将滤渣进行水洗,既能提高氯化钡晶体的产率,又能减少 Ba2+环境的污染,正确;
C、由于硫酸钡不溶于水也不和酸反应,所以不可用重晶石(主要成分是硫酸钡)代替该实验流程中的毒重石,制备氯化钡晶体,错误;
故选:C。
(4)某同学提出,步骤③将滤液Ⅰ浓缩时会产生气体污染物,是因为盐酸过量,浓缩时挥发出氯化氢气体,其化学式为 HCl.为防止污染,需要对滤液Ⅰ处理后再浓缩。为避免引入新的杂质,所以可以用适量的碳酸钡。处理滤液Ⅰ的方法:加入适量的碳酸钡。
七.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验(共3小题)
29.(2023秋•海宁市期中)小科利用氢气还原氧化铜的原理和如图装置及药品进行试验(操作规范)来测定水的组成.假设生成的水完全被丁中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气,CO2忽略不计).下列说法错误的是( )
A.洗气瓶乙中浓硫酸的作用是干燥氢气
B.丙装置中的氧化铜没有完全被还原,会影响实验结果
C.该装置存在缺陷,应该在丁装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
D.实验中,通过测定丙、丁装置质量的改变值,就能达到测定水的组成的目的
【解答】解:A、浓硫酸具有吸水性,故洗气瓶乙中浓硫酸的作用是干燥氢气,正确;
B、C装置减轻的是氧元素的质量,D装置增加的是水的质量,与氧化铜是否完全参加反应无关,错误;
C、该装置存在缺陷,若是丁装置直接与空气相连,会导致丁吸收空气中的水和二氧化碳,导致计算不准确,故应该在丁装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管,正确;
D、实验中,通过测定丙、丁装置质量的改变值,就能达到测定水的组成的目的,正确;
故选:B。
30.(2023秋•钱塘区校级期中)小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成,实验装置及药品如图所示,实验前后测定的数据如表所示。回答问题:
实验前
实验后
硬质玻璃管及其内药品
的质量/克
75.6
69.2
U形管及其内药品
的质量/克
110.8
118.2
(1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是 通一段时间的氢气 。
(2)实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,则发生反应的化学方程式为 CuO+H2Cu+H2O 。
(3)验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1,U形管及其内药品在反应前后的质量差m2,可计算出水中氢、氧元素的质量比为 (m2﹣m1):m1 (用m1、m2等表示)。若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,分析产生误差的可能原因 U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳 (写出1点)。
【解答】解:(1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是通一段时间的氢气,排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸。
(2)实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,是因为加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水,则发生反应的化学方程式为CuO+H2Cu+H2O。
(3)验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1,即水中氧元素质量,U形管及其内药品在反应前后的质量差m2,即水的质量,可计算出水中氢、氧元素的质量比为(m2﹣m1):m1。
若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,产生误差的可能原因是U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳。
故答案为:(1)通一段时间的氢气。
(2)CuO+H2Cu+H2O。
(3)(m2﹣m1):m1;U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳。
31.(2023秋•鹿城区期中)如图为气体X(纯净物)与氧化铜反应制取铜的实验装置。回答问题:
(1)在对A中氧化铜进行加热前,需要先通一段时间的气体X,其目的是 排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸 。
(2)若实验中,观察到A中黑色氧化铜粉末变红,B中无水硫酸铜无明显现象,C中澄清石灰水变浑浊,则通入的气体X为 CO 。
(3)查阅资料得知:①气体X与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体;③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。
小乐为了探究反应所得红色固体的成分,进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取20g红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸
溶液变为蓝色,红色固体部分溶解
红色固体可能是氧化亚铜,也可能是铜和氧化亚铜
步骤二
将步骤一反应所得的混合物经过滤、洗涤、干燥并称量剩余红色固体质量
剩余红色固体质量为12g
20g红色固体中,铜和氧化亚铜的质量比为 7:18
【解答】解:(1)X气体具有可燃性,和空气的混合气点燃时可能发生爆炸,所以实验开始时,先通一会儿X气体,再加热的目的是:排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,所以A玻璃管内观察到的黑色固体变红色,B干燥管中无明显现象,C中澄清石灰水变浑浊,则X气体为CO。
(3)步骤一、由于氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和铜,所以现象是:溶液变为蓝色,红色固体部分溶解;
步骤二、由于铜不与稀硫酸反应,氧化亚铜能与稀硫酸反应,所以剩余红色固体质量为铜,质量为12g。
设20g固体中铜的质量为x,则氧化亚铜的质量为20g﹣x,则
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
144 64
20g﹣x
所以:x12g 解得:x=5.6g
20g红色固体中,铜和氧化亚铜的质量比为5.6g:(20g﹣5.6g)=7:18。
故答案为:(1)排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸。
(2)CO。
(3)步骤一、溶液变为蓝色,红色固体部分溶解;
步骤一、7:18。
八.物质的鉴别、推断(共3小题)
32.(2023秋•慈溪市校级期中)物质王国举行一场趣味篮球赛。某队由铁、二氧化碳、稀硫酸、澄清石灰水、氯化铜溶液五名“队员”组成,比赛中,由氯化铜溶液“队员”发球,“队员”间传接球,最后由D位置“队员”投篮进球完成有效进攻。传接球“队员”间物质必须能相互反应,场上“队员”位置及传球路线如图。
(1)已知D位置上投篮的“队员”是个灭火“能手”,写出B位置“队员”所代表的物质的一种用途 除铁锈 。
(2)为实现“快速进攻”,氯化铜溶液除了把球传给A位置“队员”外,还能直接传球给 Ca(OH)2 “队员”(填化学式)。
【解答】解:(1)由分析可知,B位置“队员”所代表的物质是稀硫酸,稀硫酸的一种用途是处铁锈。
(2)氢氧化钙能和二氧化碳反应,则为实现“快速进攻”,氯化铜溶液除了把球传给A位置“队员”外,还能直接传球给Ca(OH)2“队员”。
故答案为:
(1)除铁锈;
(2)Ca(OH)2。
33.(2023秋•诸暨市期中)小丽以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E是初中常见物质,且都含氧元素,各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“→”表示物质间的转化关系,其中B通常为无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊,D的水溶液呈蓝色。请回答:
(1)物质C的化学式为 H2SO4 。
(2)写出一个D→E的化学方程式 2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓(合理即可) 。
【解答】解:(1)A、B、C、D、E是初中常见物质,且都含氧元素,B通常为无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊,则B是二氧化碳;D为盐,水溶液呈蓝色,可以是硫酸铜;A属于单质,应为氧气,经过验证,推导正确,所以物质C属于酸,含有氧元素,且其中一种元素的化合价为+6价,可以是硫酸,化学式为H2SO4;
(2)D→E,E属于碱,且金属元素的化合价为+2价,可以是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为:2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓(合理即可)。
故答案为:(1)H2SO4;
(2)2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓(合理即可)。
34.(2023秋•兰溪市期中)某固体物质可能含有Na2SO4、Na2CO3、CaCl2、KCl、CuSO4、KOH中的一种或几种.为探究其组成,进行如下实验,流程和现象记录如下:(CaCl2、BaCl2、KCl三种溶液均呈中性)固体物质中一定含有 Na2CO3、KOH ,为进一步确定可能含有的物质,采用的方法是 取少量无色溶液A于试管中,加入足量的稀硝酸,然后滴加硝酸银溶液 (写出实验操作)。
【解答】解:硫酸铜在溶液中显蓝色,硫酸钠和氯化钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸钠和氯化钡反应会生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氢氧化钾、碳酸钠在溶液中显碱性.
固体物质加水溶解,得到无色溶液,所以固体物质中一定不含硫酸铜,无色溶液A中加入氯化钡会生成白色沉淀和pH>7的溶液B,所以固体物质中一定含有氢氧化钾,白色沉淀中加入稀硝酸,沉淀全部溶解,得到无色溶液,所以固体物质中一定含有碳酸钠,一定不含硫酸钠,固体中一定含有碳酸钠,由于第一步固体全部溶解,因此固体不含氯化钙,所以固体物质中一定含有Na2CO3、KOH,可能含有KCl,为进一步确定可能含有的物质,采用的方法是:取少量无色溶液A于试管中,加入足量的稀硝酸,然后滴加硝酸银溶液.
故答案为:Na2CO3、KOH;取少量无色溶液A于试管中,加入足量的稀硝酸,然后滴加硝酸银溶液.
九.离子或物质的共存问题(共2小题)
35.(2023秋•东阳市期中)某pH=13的溶液中可能含有Cu2+、Na+、、、等离子中的一种或几种,为了检验该溶液中含有的离子,进行如下实验并分析:
(1)该溶液一定不存在的离子是 Cu2+ 。
(2)取少量该溶液于试管中,滴加适量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解。则以上离子中一定存在的离子: Na+、、 。
【解答】解:(1)pH=13的溶液呈碱性,而氢氧化铜为沉淀,因此该溶液一定不存在的是:Cu2+;
故答案为:Cu2+;
(2)、取少量该溶液于试管中,滴加适量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀部分溶解,说明沉淀为碳酸钡和硫酸钡,那么一定存在 、。只有Na+一种阳离子,根据电荷守恒可知,溶液中还存在Na+。
故答案为:Na+、、.
36.(2023秋•慈溪市校级期中)国家环保都已规定将各类实验室纳入环保监管范围。某中学九年级甲、乙两个班的同学做完实验所得的两种废液中含有8种离子,分别为H+、K+、Ba2+、Ag+、OH﹣、Cl﹣、和(不考虑H2O解离出H+和OH﹣),且两种废液里所含的离子各不相同,已知向甲溶液里滴入紫色石蕊试液,溶液变成红色。
(1)甲溶液呈 酸性 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”),那么乙溶液里含有的4种离子是 K+、OH﹣、Cl﹣、 (选填离子符号)。
(2)甲班的废液若直接排入铸铁管下水道,会造成的危害是 腐蚀下水道 。
【解答】解:(1)向甲溶液里滴入紫色石蕊试液,溶液变成红色,可知甲溶液中一定存在H+,由于H+和OH﹣结合生成水,H+和结合生成水和二氧化碳,则甲废水中一定没有OH﹣、,则OH﹣、存在于乙废水中;由于和Ag+、Ba2+结合生成沉淀,故乙废水中不存在Ag+、Ba2+,则Ag+、Ba2+存在于甲废水中;Ag+和Cl﹣结合生成沉淀,则Cl﹣不能存在于甲废水中,即存在于乙废水中;要构成物质除了需要阳离子,还需要阴离子,所以乙废水中的阳离子只能是K+.,甲废水中含有;即乙溶液中含有K+、OH﹣、Cl﹣、;故答案为:酸性;K+、OH﹣、Cl﹣、;
(2)甲班的废液成酸性,会和金属反应,若直接排入铸铁管下水道,会造成的危害是:腐蚀下水道;
故答案为:腐蚀下水道。
十.酸、碱、盐的鉴别(共4小题)
37.(2022秋•温岭市校级期中)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制。流程如图。下列有关粗盐提纯错误的是( )
A.加入稍过量的Na2CO3溶液,既能除去粗盐中的CaCl2,还可以除去溶液中过量的BaCl2
B.实验操作Ⅲ要用到的实验玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗
C.每次操作均充分进行,对实验结束后的NaCl溶液结晶,得到的NaCl质量将会比原来多
D.如果加入稍过量的NaOH、BaCl2试剂,改变这两种试剂加入的顺序会影响实验
【解答】解:镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子。
A、加入稍过量的Na2CO3溶液,既能除去粗盐中的CaCl2,还可以除去溶液中过量的BaCl2,故选项说法正确。
B、实验操作Ⅲ是过滤操作,要用到的实验玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗,故选项说法正确。
C、由于除杂过程中多个化学反应有氯化钠生成,每次操作均充分进行,对实验结束后的NaCl溶液结晶,得到的NaCl质量将会比原来多,故选项说法正确。
D、加入稍过量的NaOH、BaCl2试剂,目的分别是除去镁离子和硫酸根离子,先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以,改变这两种试剂加入的顺序不会影响实验,故选项说法错误。
故选:D。
38.(2023秋•慈溪市校级期中)实验室有失去标签的五个试剂瓶,分别盛有NaOH溶液、CuSO4溶液、BaCl2溶液、稀盐酸和稀硫酸。鉴别操作如下:
(1)呈蓝色的溶液为CuSO4溶液。取少量其他溶液分别于四支试管中,再分别滴加CuSO4溶液,可鉴别出NaOH溶液和BaCl2溶液。鉴别出NaOH溶液的现象是 产生蓝色沉淀 。
(2)另取少量剩余的两种溶液分别放入两支试管中,再分别滴加BaCl2溶液,其中一支试管内产生白色沉淀,该反应的化学方程式为 H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl 。
(3)实验结束后,将所有试管中的物质充分混合,过滤除去沉淀,得到无色滤液,此滤液一定含有的溶质为 NaCl (填化学式),取少量无色滤液滴加Na2SO4溶液,无明显现象。另取少量无色滤液分别与下列物质混合时,一定无明显现象的是 C 。
A,Ba(OH)2溶液 B.AgNO3溶液C.Mg D.酚酞溶液
【解答】解:(1)氢氧化钠能与硫酸铜反应产生蓝色的氢氧化铜沉淀,故填:产生蓝色沉淀;
(2)氯化钡能与硫酸反应产生白色的硫酸钡沉淀和盐酸,故填:H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl;
(3)过滤除去沉淀,得到无色滤液,说明不含有铜离子,即氢氧化铜全部被过滤出去,即滤液中不含有酸,滤液中一定含有的溶质的氯化钠,化学式为NaCl;取少量无色滤液滴加Na2SO4溶液,无明显现象,说明不含有钡离子,溶液中不含有盐酸,故不能与镁或是氧化铜反应,没有现象,可能含有氢氧化钠,能使酚酞变红,硫酸根离子不确定是否过量,加氢氧化钡现象不确定。溶液中含有氯离子,加入硝酸银溶液会产生白色沉淀,故填:NaCl;C。
39.(2022秋•萧山区校级期中)现有失去标签的四瓶溶液,分别是氯化铁、氯化钙、稀盐酸、氯化钠溶液中的一种,为了鉴别出它们,进行以下实验,实验步骤及现象如下:
(1)通过观察,溶液呈黄色的是 FeCl3溶液 .
(2)将剩余溶液分别取样,加入 碳酸钠 溶液,可以将它们一次性鉴别出来.
【解答】解:(1)FeCl3溶液呈黄色,首先鉴别出黄色的FeCl3溶液.
(2)碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,与氯化钠溶液不反应,可以将它们一次性鉴别出来.
故答案为:(1)FeCl3溶液;(2)碳酸钠(合理即可).
40.(2022秋•嵊州市期中)甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液,设计了如图所示的四组实验方案。
(1)在C组实验中发生的化学方程式为 Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 。
(2)实验结束后,甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中,看到溶液变浑浊,该现象说明有物质生成 CaCO3 (填化学式),滴入酚酞后溶液呈红色。
(3)滴入酚酞后溶液呈红色,说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢?甲同学进一步推测:溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 NaOH 三种物质中的一种,或是三种物质两两混合组成的混合物。
(4)为了验证推测,甲同学查阅资料,获悉氯化钡溶液呈中性,并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白:
实验内容
预测现象
结论
取少量容器中的上层溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,静置
①若有白色沉淀,溶液呈无色
物质是碳酸钠
②若无沉淀生成,溶液呈红色
物质是氢氧化钙
③若有白色沉淀,溶液呈红色
物质是碳酸钠和氢氧化钠的混合物
(5)乙同学认为甲同学第②步验证的结论不严密,原因是 氢氧化钠溶液也显碱性,还可能是氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物 。
【解答】解:(1)C组中发生的反应为氢氧化钙和碳酸钠的反应,该反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;
(2)根据题意生成的白色沉淀只能是碳酸钙,其化学式为:CaCO3;
(3)根据题意可以知道,在溶液中可能含有氢氧化钠,其化学式为:NaOH;
(4)能够和氯化钡溶液反应生成白色沉淀为碳酸钠,而氢氧化钙不能和碳酸钠共存,所以可以判断使溶液变红的是氢氧化钠,即该溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠;
(5)氢氧化钠溶液也呈碱性,也可以使酚酞变红,所以不能仅仅根据溶液变红就判断溶液中只是氢氧化钙。
故答案为:(1)Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;
(2)CaCO3;
(3)NaOH;
(4)物质是碳酸钠和氢氧化钠的混合物;
(5)氢氧化钠溶液也显碱性,还可能是氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物。
十一.常见的离子检验方法及现象(共4小题)
41.(2023秋•滨江区校级期中)以下验证“盐酸中哪种粒子使紫色石蕊试液变红色”的实验设计不合理的是( )
A.水不变红色不变红色红色
B.稀HCl变红色红色褪去
C.
D.
【解答】解:A、由于水中含有水分子,氯化钠溶液中含有氯离子,这两种物质都不能使石蕊试液变红,说明水分子和氯离子不能使石蕊试液变红,从而说明稀盐酸中使紫色石蕊试液变红的粒子是氢离子,故设计合理;
B、向滴有紫色石蕊试液的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液中的粒子发生了改变,水分子和氯离子都没有变化,氢离子没有了,溶液由红色变成了紫色,说明溶液颜色的变化和氢离子有关,故设计合理;
C、通过第一组实验可以看出,盐酸和硫酸中都含有氢离子和水分子,而变红,说明可能与氢离子或者水分子有关,或者两者的共同作用结果。而氯化钠和盐酸的对比,可以看出由于两者都含有水分子和氯离子,所以盐酸使石蕊变红,而氯化钠溶液不能使石蕊变红,说明与水分子和氯离子无关。所以可以得出氢离子使石蕊变红。硫酸钠和硫酸的对比,说明变红一定与水分子和硫酸根离子无关,本实验可以不做,做了使结论更具有说服力,故设计合理;
D、由于该实验分别设计了水、硝酸钠溶液不能使石蕊试液变红,说明水分子和钠离子不能使石蕊试液变红,稀盐酸和稀硫酸都能使石蕊试液变红,从而说明了氢离子使石蕊试液变红的。由于盐酸中不含钠离子和硝酸根离子,所以做硝酸钠的对比实验是不必要的,故D设计不合理。
故选:D。
42.(2020秋•拱墅区期中)下列对实验过程的评价,正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,则该固体中一定含有CO32﹣
B.某溶液中加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42﹣
C.验证烧碱溶液中是否混有Cl﹣,先加稀盐酸除去OH﹣,再加AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则证明含有Cl﹣
D.某无色溶液中滴入酚酞试液变红色,该溶液一定是碱性溶液
【解答】解:A、某固体中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,该固体中不一定含有CO32﹣,也可能是活泼金属,故选项说法错误。
B、某溶液中加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液中不一定含有SO42﹣,也可能是硝酸银溶液,故选项说法错误。
C、验证烧碱溶液中是否混有Cl﹣,先加稀盐酸除去OH﹣,同时引入了氯离子,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,不能证明含有Cl﹣,故选项说法错误。
D、无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,某无色溶液中滴入酚酞试液变红色,该溶液一定是碱性溶液,故选项说法正确。
故选:D。
43.(2022秋•诸暨市期中)我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗。所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液浸泡糯米做成的粽子,清香软糯。草木灰中富含K2CO3,还含有少量K2SO4和KCl.某同学为了检验草木灰的浸出液中存在Cl﹣,开展了如下实验:
①取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡,过滤得到草木灰的浸出液。
②取少量浸出液于试管中,为排除CO32﹣和SO42﹣对检验Cl﹣的干扰,该同学向试管中加入足量的一种盐溶液
③将上述溶液过滤,取滤液于另一支试管中,加入少量硝酸银溶液和稀硝酸。
回答下列问题:
(1)该同学向试管中加入足量的一种盐溶液,该盐溶液是 硝酸钡 溶液。
(2)加入少量硝酸银溶液和稀硝酸后,若观察到 生成了白色沉淀 ,即可验证草木灰的浸出液中存在Cl﹣。
(3)草木灰是化肥的一种,从其组成元素考虑,它属于 钾 肥。
【解答】解:(1)因为硝酸钡和K2CO3、K2SO4反应生成BaCO3和BaSO4,排除CO32﹣和SO42﹣对检验Cl﹣的干扰,所以该同学向试管中加入足量的一种盐溶液,该盐溶液是硝酸钡溶液;
(2)因为硝酸银和Cl﹣反应生成氯化银白色沉淀,所以加入少量硝酸银溶液和稀硝酸后,若观察到有白色沉淀生成,即可验证草木灰的浸出液中存在Cl﹣。
(3)由于草木灰中富含K2CO3,还含有少量K2SO4和KCl,草木灰是化肥的一种,从其组成元素考虑,含有钾元素,是农作物生长所需要的元素,它属于钾肥。
故答案为:(1)硝酸钡。(2)生成了白色沉淀。(3)钾。
44.(2021秋•乐清市校级期中)小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:
(1)探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象, 滴加适量的硝酸银溶液,产生白色沉淀 (填写正确的实验操作及现象),证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到 无水硫酸铜粉末不变蓝 这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色,证明溶液中有Fe3+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式: C+O2CO2 、 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。
【解答】解:(1)②要证明滤液中含有氯离子,取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,排除硫酸根和碳酸根离子的干扰后,滴入硝酸银溶液,若产生白色的沉淀即氯化银,说明滤液中含有氯离子,故填:滴加适量硝酸银溶液,产生白色沉淀;
(2)根据Fe3O4+4H23Fe+4H2O,氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水,若黑色固体中含有四氧化三铁,则通入干燥的氢气后会有水和铁生成,但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色,无明显现象,生成的水能使无水硫酸铜变蓝;黑色粉末中无四氧化三铁,则无水硫酸铜不变蓝,故填:无水硫酸铜粉末不变蓝;
(3)若黑色粉末中含有碳粉,碳粉点燃生成二氧化碳,二氧化碳气体通入澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,石灰水变浑浊,方程式为:C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故填:C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
十二.功的计算(共4小题)
45.(2023秋•杭州期中)小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功( )
A.200 J B.300J C.400J D.500J
【解答】解:滑轮为定滑轮,不省力,若不计绳重和摩擦,则拉力F=G=100N;
利用勾股定理计算绳子现在的长度Lm=5m,则绳子被拉力拉长了2m,
W=FS=100N×2m=200J
故选:A。
46.(2022秋•嵊州市期中)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为 3 牛。
(2)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功 1.2 焦。
【解答】解:(1)推力为3N时,木块静止,根据二力平衡条件可知摩擦力和推力是一对平衡力,所以摩擦力为3N;
(2)当木块A一半体积离开桌面时,木块A就会掉落,
此时移动的距离s10cm=0.1m,
木块A掉落前做的功W1=F1s=6N×0.1m=0.6J,
当木块B一半体积离开桌面时,木块B就会掉落,
从A掉落到B掉落,B一共移动距离s′=0.1m+0.1m=0.2m,
这段路程中,压力大小变成了之前的一半,摩擦力变为原来的一半,所以推力F2F1=3N;
这段路程做功W2=F2s′=3N×0.2m=0.6J;
从开始推动到木块B掉落的过程中,推力做的功W=W1+W2=0.6J+0.6J=1.2J。
故答案为:(1)3;(2)1.2。
47.(2023秋•杭州期中)如图(a),光滑斜面甲与水平粗糙面平滑连接。从斜面甲高H=1米处静止释放质量为100克的小球,小球运动到B点恰好停下来,测得AB=4米。如图(b),在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙,已知AC=1米,不计空气阻力。
(1)小球在AB段运动时,小球克服摩擦力做功 1 焦。
(2)图(b)中如果小球仍从斜面甲高H=1米处静止释放,则小球在乙斜面到达的最大高度为 0.75 米。
【解答】解:(1)小球在斜面甲上下来时,它所做的功:
W=Fs=Gs=mgs=0.1kg×10n/kg×1m=1J;小球在AB段运动时,运动到B点,它停下来了,故它从在斜面甲上下来时所做的功就是克服摩擦力做的功,小球克服摩擦力做功为1J;
(2)当小球从释放点到B点静止时,减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损耗的机械能。因为AB=4m,AC=1m,
所以ACAB,即在AC上损耗的机械能是AB上的,那么乙斜面上时机械能比甲斜面上的机械能少,
故上升的高度hH1m=0.75m。
故答案为:(1)1;(2)0.75。
48.(2023秋•鹿城区校级期中)滑草是当下热门的娱乐项目,它需要的场地较大,甚至占据整个山坡,在感受风一般速度的同时又能领略到大自然的美好。开发商要开发一座两面坡度不同的山(如图乙)做一个滑草场,山两边的水平安全距离各有100米,在该安全距离内,选择一个坡面,计算该坡面的起始下滑点,并在图中标出这个点。
资料:
(1)同一物体m从同一高度h静止下滑,到达斜面底端因摩擦消耗的能量占起始机械能的百分比如图丙所示。
(2)不同质量的人在水平草地上所受摩擦力大小如表所示。
质量/千克
15
30
45
50
摩擦力/牛
60
120
180
200
【解答】解:由不同质量的人在水平草地上所受摩擦力大小数据表格知,
摩擦力f=0.4mg,
①当选择图象中左侧25°坡面时,由图丙知,到达斜面底端因摩擦消耗的能量占起始机械能的百分比为80%,
则到达坡底克服摩擦消耗的能量W=(1﹣80%)mgh,
所以:W=fs=0.4mg×100m=(1﹣80%)mgh,
解得:h=200m;
②当选择图象中右侧35°坡面时,由图丙知,到达斜面底端因摩擦消耗的能量占起始机械能的百分比为45%,
则到达坡底克服摩擦消耗的能量W=(1﹣45%)mgh′,
则:W=fs=0.4mg×100m=(1﹣45%)mgh′,
解得:h′=72.7m。
如图所示:
答:25°坡面坡面的起始下滑点高度为200m,35°坡面坡面的起始下滑点高度为72.7m;见上图。
十三.功率大小的比较(共2小题)
49.(2023秋•下城区期中)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1=F2
C.两次拉力0~6 s对物体所做的功:W1>W2
D.两次拉力0~6 s对物体做功的功率:P1<P2
【解答】解:
A、由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2;故A错误;
B、同一物体,则重力不变,对水平面的压力不变;在同一水平面上运动,则接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;由图像可知,两次物体都做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,两次物体所受的拉力:F1=F2=f;故B正确;
C、由图像可知,0~6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据W=Fs可知W1>W2;故C正确;
D、0~6s,时间相同,且W1>W2;根据P可知,0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2;故D错误。
故选:BC。
50.(2023秋•东阳市期中)高空抛物有极大的安全隐患,物体在自由下落过程中运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,功率为P1;在BC段重力做功W2,功率为P2。请回答以下问题:
(1)P1 小于 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)物体在下落过程中(空气阻力忽略不计),某一时刻物体的速度为v,若此时重力突然消失,则物体将 保持速度v做匀速直线运动 。
【解答】解:(1)根据图片可知,物体在竖直方向上做加速运动,则BC段的平均速度大于AB段的平均速度。根据P=Gv可知,AB段的功率小于BC段的功率,即P1<P2;
(2)当重力消失后,物体处于不受力的情况,根据牛顿第一定律可知,那么它将以速度v做匀速直线运动。
故答案为:( 1 )小于;
(2)保持速度v做匀速直线运动。
十四.功率的计算(共1小题)
51.(2023秋•下城区期中)如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:通过控制阀门A、B的开闭使高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上升;当活塞到达汽缸顶部时,重新调整阀门A、B的开闭,使蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降,如此循环往复。其中,重物质量为200千克,活塞横面积为0.1米2,活塞、杠杆、细绳质量和摩擦力均忽略不计。
(1)高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上升过程中阀门A、B的开闭状态分别为阀门A 打开 ,阀门B 关闭 。(均填“打开”或“关闭”)
(2)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若活塞每次上升高度为0.6米,活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机克服物体重物做功的功率是多少?
(3)若要提升重物,则气缸内气体压强至少要达到多少帕?(外界大气压为1.0×105帕)
【解答】解:
(1)为了使锅炉中产生的高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行过程中,应将阀门A打开、阀门B关闭;
(2)活塞每次上升高度为0.6米,由图中杆的长度关系知重物上升高度为0.3m,
蒸汽机克服物体重物做一次功:
W=Gh=mgh=200kg×10N/kg×0.3m=600J,
每分钟蒸汽机克服物体重物做功:
W总=100×600J=60000J,
蒸汽机克服物体重物做功的功率:
P1000W;
(3)由定滑轮的特点可知,杠杆右端受到的拉力:
F2=G=mg=200kg×10N/kg=2000N;
根据杠杆平衡条件可得,杠杆左端受到的动力:
F11000N;
因活塞、杠杆、细绳质量和摩擦力均忽略不计,所以活塞对杠杆左端的压力F1′=F1=1000N,
又因为F1′=(p蒸汽﹣p外界)S,
则有气缸内高压蒸汽对活塞的压强:
p蒸汽1.1×105Pa,
所以若要提升重物,则气缸内气体压强至少要达到1.1×105Pa。
故答案为:(1)打开;关闭;
(2)该蒸汽机克服物体重物做功的功率是1000W;
(3)若要提升重物,则气缸内气体压强至少要达到1.1×105Pa。
十五.杠杆的动态平衡分析(共3小题)
52.(2023秋•杭州期中)小汤家里进行装修,装修的工人从建材市买来一些质量均匀的矩形实木板和墙面漆。已知每块木板的规格是1.2m×2m×0.015m,密度为0.7×103kg/m3,每一桶墙面漆的质量为30kg。
(1)工人用一个竖直向上的力F将木板的一端匀速抬起(图甲1位置),F的大小为 126 N。
(2)若F始终竖直向上,在工人把木板从位置1匀速抬升到位置2的过程中,力F的变化趋势是 D (填字母)。
A.变大
B.变小
C.先变大后变小
D.不变
(3)小汤和工人身形相近,他们一起用一根轻杆将一桶墙面漆抬起,工人抬起轻杆的A端,小汤抬着B端,两人施力的方向都为竖直向上,且保持轻杆水平(如图乙所示),其中,AB为1.2m,桶悬挂点C离A端为0.4m,则小汤对木板的力F2为多少?
【解答】解:(1)(2)木板的重力为G=mg=ρgV=0.7×103kg/m3×10N/kg×1.2m×2m×0.015m=252N,
如图所示:
;
如图,杠杆在A位置,LOA=2LOC,
根据杠杆平衡可知:FLOA=GLOC,则FG=126N;
杠杆在B位置,OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变为G,
由ΔOC′D∽ΔOA′B得:,
根据杠杆平衡条件可知F′LOA′=GLOC′,则F′G=126N。
由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变,故选D。
(3)墙面漆的重力为:G'=m'g=30kg×10N/kg=300N;
以A为支点,根据杠杆的平衡条件可知:G'LG=F2L2,则F2100N;
故答案为:(1)126;(2)D;(3)100N。
53.(2022秋•西湖区校级期中)有一质量分布不均匀的木条,质量为2.4kg,长度为AB,C为木条上的点,ACAB。现将两台完全相同的台秤甲、乙放在水平地面上,再将此木条支放在两秤上,B端支放在乙秤上。C点支放在甲秤上,此时甲科的示数是0.8kg,如图所示。则欲使乙秤的示数变为0,应将甲秤向右移动的距离是(支放木条的支架重不计)( )
A.AB B.AB C.AB D.AB
【解答】解:木条的重力:G=mg=2.4kg×10N/kg=24N;
设木条重心在D点,当C点放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上时,以B端为支点,
托盘秤甲的示数是0.8kg,则托盘受到的压力:F压=mCg=0.8kg×10N/kg=8N,
根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条C点的支持力为8N,如图所示:
由杠杆平衡条件有:FC×CB=G×BD,即:8N×CB=24N×BD,
所以:CB=3BD,
因ACAB,所以CBAB
则BDABAB,
CD=AB﹣AC﹣BD=ABABABAB,
欲使乙秤的示数变为0,需将甲秤移到D点,故向右移动的距离为AB。
故选:C。
54.(2020秋•余杭区校级期中)如图所示,两个完全相同的托盘秤甲和乙放在水平地面上,托盘秤的自重为9N,底面积为150cm2.木条AB质量分布不均匀(粗细忽略不计),A、B是木条两端,C、D是木条上的两个点,AD=BD,AC=DC.A端放在甲上,B端放在乙上,A、B下方各垫有一个大小和质量不计的小木块,甲的示数是6N,乙的示数是18N.则甲对地面的压强是 1000 Pa;若此时用细线系住A端,竖直向上拉细线,使A端缓慢上升,此过程中乙的示数 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);若移动甲,让C点放在甲上,则乙的示数是 16 N。
【解答】解:(1)由甲的示数是6N可知,甲托盘秤受到的压力FA压=6N,
则甲对地面的压力:
F甲=FA压+G托盘秤=6N+9N=15N,
甲对地面的压强:
p甲1000Pa;
(2)若此时用细线系住A端,竖直向上拉细线,使A端缓慢上升,等效图如下图所示:
由相似三角形的对应边成比例可得:,
由重力的作用点E不变、AB的长度不变可知,的值不变,则的值不变,
由杠杆的平衡条件G•FB=F•HB的变形式FG可知,拉力F的大小不变,
把木条看做整体,受到分析可知:
受到竖直向上的拉力F和B点的支持力FB支、竖直向下重力G作用处于平衡状态,
由木条受到的合力为零可得:F+FB支=G,
则B点对木条的支持力不变,
因B点对木条的支持力和木条对B点的压力是一对相互作用力,
所以,木条对B点的压力不变,此过程中乙的示数不变;
(3)图中等效图如下图所示:
因A点和B点对木条的支持力与木条对A点和B点的压力分别是一对相互作用力,
所以,FA支=FA压=6N,FB支=FB压=18N,
对木条受力分析可知:
受到竖直向上A点的支持力FA支和B点的支持力FB支、竖直向下的重力G作用处于平衡状态,
由木条受到的合力为零可得,木条的重力:
G=FA支+FB支=6N+18N=24N,
设AC为L,由AD=BD、AC=DC可知,木条AB的长度为4L,
把A点看做支点时,B点的支持力为动力,木条的重力为阻力,
由杠杆的平衡条件可得:FB支•4L=G•AE,
解得:AE3L,
若移动甲,让C点放在甲上时,如下图所示:
把C点看做支点时,B点的支持力FB支′为动力,其力臂为3L,木条的重力G为阻力,其力臂为2L,
由杠杆的平衡条件可得:FB支′•3L=G•2L,
解得:FB支′G24N=16N,
因B点对木条的支持力与木条对B点的压力是一对相互作用力,
所以,此时木条对B点的压力FB压′=FB支′=16N,
则乙的示数为16N。
故答案为:1000;不变;16。
十六.滑轮组及其工作特点(共3小题)
55.(2023秋•金华期中)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法正确的是( )
A.F2的功率为0.3W
B.如果增大F2,物体A相对于地面仍静止
C.弹簧测力计读数为6N
D.地面对物体A的摩擦力方向水平向左,大小为2N
【解答】解:A、由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,根据PFv可知F2的功率P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W,故A错误;
B、如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,同理可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态,故B正确。
C、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,由力的平衡条件可得,弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N,故C错误;
D、由图知,水平使用滑轮组,n=2,fB=2F2=2×3N=6N,根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右,根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左,大小为6N,而F1=4N向右拉着,A静止,受力平衡,因而还受到地面的摩擦力为6N﹣4N=2N,方向向右,故D错误。
故选:B。
56.(2023秋•婺城区校级期中)如图所示装置,物体B放在水平桌面上,重为4N的物体A通过滑轮组拉住物体B,物体B以0.3m/s的速度水平匀速向右运动,现用一水平向左的拉力F拉物体B时,使物体A以0.6m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重和轮轴摩擦,则下列判断正确的是( )
A.物体B受到的滑动摩擦力大小恒为8N
B.当物体B向右匀速运动时,物体A的速度为0.1m/s
C.当水平向左拉物体B时,拉力F大小为12N
D.当水平向左拉物体B时,拉力F功率为4.8W
【解答】解:由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,
A、当B水平匀速向右运动时,由题意和平衡条件可知,B受到的摩擦力:f=nFA=nGA=3×4N=12N,方向向左,故A错误;
B、当物体B以0.3m/s的速度水平匀速向右运动时,物体A的速度为物体B速度的3倍:vA=nvB=3×0.3m/s=0.9m/s,故B错误;
C、水平向左匀速拉物体B时,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则B受到的摩擦力大小不变(仍然为12N),方向水平向右;
由力的平衡条件可得,此时的拉力:F=3FA+f=3GA+f=3×4N+12N=24N,故C错误,;
D、水平向左匀速拉物体B时,此时B移动的速度:vB′vA′0.6m/s=0.2m/s,则拉力F功率:P=FvB′=24N×0.2m/s=4.8W,D正确。
故选:D。
57.(2023秋•上城区校级期中)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
(1)弹簧测力计读数为为 9 N;
(2)物体A和地面之间的摩擦力 2 N;
(3)如果增大F2,物体A是否有可能向左运动?请说明理由 物体A不向左运动;如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,同理可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态。 。
【解答】解:(1)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,由力的平衡条件可得,弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N;
(2)因为不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,所以动滑轮对物体B的拉力F=2F2=2×3N=6N,
物体B在水平方向上做匀速直线运动,物体B受力平衡,所以物体A对物体B的摩擦力f=F=6N,
由于物体A静止,所以物体A在水平方向上受力平衡,物体A在水平方向上受到水平拉力F1=4N的作用,方向水平向右、物体B对物体A的摩擦力f′=f=6N的作用,方向水平向左,
水平拉力F1、物体B对物体A的摩擦力f′的合力F合=f′﹣F=6N﹣4N=2N,方向水平向左,
由于物体A静止,所以地面对物体A的摩擦力f″=F合=2N,方向水平向右;
(3)如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,同理可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态。
故答案为:(1)9;(2)2;(3)物体A不向左运动;如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,同理可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态。
十七.机械效率的计算(共3小题)
58.(2022秋•乐清市校级期中)如图所示,物体A的重力为180N,物体B的重力为10N。物体A受到一个水平向右的拉力F,拉力F的功率为30W,在拉力F的作用下,物体B在2s内匀速上升4m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F大小为20N
B.该装置的机械效率为66.7%
C.拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
D.物体A向右做匀速直线运动的速度为4m/s
【解答】解:A、由图可知n=2,绳子自由端(物体B)移动的距离sB=2sA,则物体A移动的距离:sAsB4m=2m,
由P可知,拉力F做的总功:W总=P总t=30W×2s=60J,
W总=FsA可知,拉力:F30N,故A错误;
C、克服物体B重力做的有用功:W有=GBsB=10N×4m=40J<60J,即拉力F做的功大于克服物体B重力做的功,故C错误;
B、该装置的机械效率:η100%100%≈66.7%,故B正确;
D、物体A速度:vA1m/s,故D错误。
故选:B。
59.(2023秋•拱墅区校级期中)小科同学家装修新房,看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,该装置简单易制、方便快捷,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W,将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题:
(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
(2)电动机对绳子的拉力多大?
(3)该滑轮组的机械效率多大?
【解答】解:(1)物体上升的速度vm/s,
由图可知,水泥由3段绳子承担,则此次吊装过程中绳子自由端移动的速度v绳=3v=3m/s=2m/s,
(2)绳子自由端移动的距离:s=nh=3×10m=30m,
由P可得,电动机做的功:
W总=Pt=800W×15s=1.2×104J,
由W总=Fs可得,电动机对绳子的拉力:
F400N,
(3)水泥的质量:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
有用功:
W有=Gh=1000N×10m=1.0×104J。
该滑轮组的机械效率:
η100%100%≈83.3%。
答:(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s;
(2)电动机对绳子的拉力为400N;
(3)该滑轮组的机械效率为83.3%。
60.(2021秋•滨江区校级期中)大江东是杭州经济交流的重要港口区,滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用,机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验,某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验,如图所示,已知A的体积为1.2×10﹣3m3,质量为2.1kg。整个打捞过程A被匀速提升,A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%。忽略绳重及滑轮摩擦,不考虑水的阻力,求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)A完全浸没在水中时受到的浮力。
(2)动滑轮的重力。
(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力F。
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率。(保留1位小数)
【解答】解:(1)A完全浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3 m3=12N;
(2)物体A所受重力:GA=mg=2.1kg×10N/kg=21N;
A完全浸没在水中时,η=60%,则:
W有=(GA﹣F浮)•h
W总=W有+W额=(GA﹣F浮)•h+G动•h
由η得,60%,
即60%
解得:G动=6N;
(3)由图可知n=3,因为不计绳重和摩擦,所以A离开水面后,绳子自由端的拉力:
F(GA+G动)(21N+6N)=9N;
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率:
η77.8%。
答:(1)A完全浸没在水中时受到的浮力为12N;
(2)动滑轮的重力为6N;
(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力F为9N;
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率为77.8%。
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