精品解析：浙江省温州市第十二中第八中学等校2024-2025学年九年级上学期期中科学试题

2024学年第一学期期中检测九年级科学试卷 满分：160分 考试时间：120分钟 温馨提醒：可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，O-16，Ca-40，Fe-56，Cl-35.5，Na-23，Cu-64，Sn-119 一、选择题（本题有15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项是正确的，不选，多选，错选均不给分） 1. 下列成都出土的文物中，不属于金属材料的是（　　） A. 东汉说唱俑 B. 龙纹铅饼币 C. “郫”字青铜戈 D. 黄金面具 2. 不同的水果有不同的酸碱性，酸性越强的水果对牙齿的损伤最大，下表是四种水果汁液的pH，其中对牙齿损伤最强的是（　　） 水果名称 杨梅 蜜桔 文旦 西瓜 汁液的pH 2.5~3.5 4.0~5.0 4.5~5.5 5.5~6.5 A. 杨梅 B. 蜜桔 C. 文旦 D. 西瓜 3. 如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币。在选择铸造纪念币的材料时，不需要考虑的因素是（　　） A. 金属的硬度 B. 金属的耐腐蚀性 C. 金属的导电性 D. 金属的延展性 4. 如图所示是一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是（　　） A. 电能 B. 光能 C. 化学能 D. 机械能 5. 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，下列对应关系中，错误的是选项（　　） 选项 物质 性质 用途 A 稀盐酸 与金属氧化物反应 除去金属表面的锈 B 熟石灰 碱性 降低土壤酸性 C 氢氧化钠固体 易潮解 干燥二氧化硫气体 D 甲烷 可燃性 作燃料 A. A B. B C. C D. D 6. 通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　） A. B. C. D. 【项目化学习：暖贴中科学】 冬天，轻便的暖贴是常用的取暖产品。能否通过对暖贴的研究完成暖贴的设计与制作？在老师带领下，小科开展了项目研究，项目历程如下： 小科拆开一包暖贴，发现是黑色固体颗粒，又观察到如下图说明，并通过实验和查阅资料等方式了解了暖贴的发热原理，他发现暖贴中的吸水树脂和蛭石粉不溶解于水，也不与常见的酸碱盐反应。由此作出了发热成分是铁粉的猜测。 袋内物质：铁粉、碳粉、氯化钠、蛭石粉、吸水树脂（主要成分化学式：CH2=CHCOONa） 7. 下列暖贴中各成分所属的物质类别正确的是（　　） 选项 A B C D 物质 吸水树脂 碳粉 氯化钠 袋内物质 类别 氧化物 有机物 盐 化合物 A. A B. B C. C D. D 8. 铁粉接触氧气会发生反应4Fe+3O2=2Fe2O3，该反应属于（　　） A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 9. 小科使用以下物质检验袋内物质是否有铁粉。下列无法检验铁粉存在的物质是（　　） A. 稀硫酸 B. 硫酸铜 C. 硝酸银 D. 氯化镁 10. 下列从原料到制取的最终产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行的是（　　） A. B. C. D. 11. 铜在潮湿的空气中易生锈，我国古人，发现往铜中加入锡，在加热熔融后制成青铜合金，可适当增强防锈能力，其原理是（　　） A. 隔绝水 B. 隔绝空气 C. 改变金属内部结构 D. 改变铜原子的结构 12. 有些化学反应无明显现象，往往需借助指示剂来判断化学变化，下列化学反应需要指示剂来判断的是（　　） A. B. C. D. 13. 某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块下滑过程中机械能总量减小 B. 小滑块上升过程中重力势能转化为动能 C. 小滑块从A点静止滑下，能上升到高于B点的高度 D. 小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大 14. 向氢氧化钠溶液中滴入几滴氯化铜溶液，可观察到的现象是（　　） A. B. C. D. 15. 向烧杯中逐滴加入x溶液至过量(图甲),生成沉淀或气体的质量与加入x溶液的质量关系符合图乙的是( ) 烧杯中的物质 x溶液 A 稀盐酸和硫酸铜溶液 烧碱溶液 B 稀硫酸和稀盐酸 氯化钡溶液 C 镁铝合金 稀盐酸 D 氯化钠和碳酸氢钠溶液 稀盐酸 A. A B. B C. C D. D 二、填空题（本题共7小题，每空2分，共42分） 16. 如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液（pH=10），小药瓶中充满氯化氢气体（极易溶于水）。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶，然后松开手，可以观察到注射器活塞向左移动，小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示。 pH ＜6.5 7.0-7.1 7.5-8.5 8.5-12.0 >12.5 颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色 （1）紫包菜汁是否可以用做酸碱指示剂并说明原因___________。 （2）滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈___________色。 （3）小药瓶中液体颜色变化依次为：粉红色→紫色→蓝色→绿色，液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是___________。（请写出化学式） 17. 实验室中常需要使用硫酸。 （1）用小木棍蘸取少量浓硫酸，放置一会儿后，可观察到的现象是___________。 （2）用温度计的玻璃泡蘸取少量浓硫酸，放置在空气中一会儿，可观察到温度计显示温度升高，其原因是___________。 （3）浓硫酸稀释过程如图所示，b中盛放的物质是___________。 18. 某化学活动小组用图总结了NaOH的四条化学性质。 （1）为了验证甲图反应③能够发生，你选择的物质是___________； A. Na2CO3 B. HCl C. FeCl3 D. Ba（NO3）2 （2）依据甲图反应②，NaOH溶液可以中和石油中过量的酸，请写出NaOH和H2SO4反应的化学方程式：___________。 （3）小科往H2SO4溶液中加入NaOH恰好完全反应，反应前后，溶液的离子种类如图乙所示，若甲图①是紫色石蕊试液，乙图中能使紫色石蕊试液试液变红的离子是___________（选填“a”“b”或“c”）。 19. 2023年10月3日，杭州第19届亚运会跳水女子10米台决赛，中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中，现场7名裁判都打出了10分，全红婵拿到满分。全红婵在跳水过程中的运动轨迹如图所示，请回答下列问题： （1）跳水运动员起跳前助跑（即走板，跑台）是为了增大起跳时的___________能。 （2）全红婵从A点起跳经过最高点B下落到C点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是___________。（可多选） A. 运动员在A点离开跳台后机械能保持不变 B. 运动员在最高点B点时，动能达到最大 C. 运动员跳水过程A-C中，重力势能先增大后减小 20. 纳米铁粉是指颗粒小到纳米级的铁粉，可用于处理废水中的许多重金属离子。例如：利用纳米铁粉与硫酸铜溶液反应除去重金属铜离子。 （1）写出纳米铁粉与硫酸铜反应的化学方程式___________。 （2）相同条件下，等质量的纳米铁粉比普通铁粉去除重金属离子速率快得多，其原因是___________。 （3）制备纳米铁粉的原理：。下图为某次制备纳米铁粉过程中的部分物质质量情况，则x=___________（用含字母的代数式表示） 21. 夏天气温高，在车里开着空调休息导致人员中毒的报道常有，小科对此开展了探究。 查阅资料发现：汽车停止行驶后，发动机进入怠速空转状态，尾气通过空调系统进入车内，二三十分钟就会引起人员头晕，甚至昏迷。 【提出问题】发动机进入怠速时排出的尾气主要成分有哪些？ 【查阅资料】汽油是从石油中提炼的可燃性液体有机物，不溶于水和碱溶液，具有挥发性，由碳氢氧等元素组成。发动机进入怠速时汽油燃烧不充分。 【建立猜想】汽油燃烧的产物除了有水外，还可能含有：①只有二氧化碳；②只有一氧化碳；③有一氧化碳和二氧化碳。 【实验探究】小科组装如图所示实验装置（固定装置已略去），检验其气密性并开展实验： （1）B装置中氢氧化钠溶液的作用是___________。 （2）将怠速时的汽车尾气通入装置一段时间后若出现___________现象，则说明猜想③成立。 （3）小云认为，该实验装置有不合理之处，请你加以改进___________。 22. “乌铜走银”是一种独特的铜质工艺品技艺，迄今已有300多年的历史。乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀盐酸和铁为原料，从氧化铜中得到铜单质，达到回收金属铜的目的，小科设想了以下两种方案实现： 方案一： 方案二： （1）方案二中，向氧化铜中逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象是___________。 （2）方案二中，为验证稀盐酸是否加过量，小科想要对溶液的pH值进行检测，其操作是___________。 （3）上述两种方案中，较优的是哪个方案并说明原因___________。 （4）实验中，小科向氧化铜中加入稀盐酸恰好完全反应，反应前后溶液中的微粒总数不变，小科结合建立模型的方法对反应前后的溶液成分进行分析。图甲为所加稀盐酸溶液中各微粒数量，图乙是小科建立的关于反应后溶液中各微粒数量的模型，其中离子数量分析正确的是___________。（请填写序号，可多选） 三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分） 23. 在入役10年后，“辽宁”舰正式返回大连造船厂进行维护。进入船坞的“辽宁”舰可是“饱经风霜”，舰身上挂满了锈迹。同学们设计了如图1所示实验，探究“辽宁舰”锈蚀的主要原因。研究小组，实验一周后，发现试管A中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈，试管C中铁钉明显锈蚀。 （1）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是___________。 （2）“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因是海水中含有盐分（主要是氯化钠），需增加一组实验（D组实验）进一步验证盐分是否能加快铁的锈蚀，试管D中需要补充添加___________。 （3）对于试管B中铁钉稍有生锈，同学们深入研究，将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示（室温下。自然状况的水中溶解氧约为8-9mg/L）。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是___________。 24. 小科在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可能会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。 【实验步骤】 ①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。 ②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。 ③约100s后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。 【实验分析】 （1）图甲中“★”处应填___________； （2）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内___________值的变化快慢来反映。 【实验结论】 （3）在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以___________（选填“减慢”或“加快”）反应速度。 25. 在探究影响物体重力势能大小的因素时，小明猜想“物体的重力势能可能与物体的质量大小与物体下落的高度有关”，并改进实验装置如图，同时塑料筒的长度在一定范围内可以任意伸长。实验时小明固定塑料筒长度不变，让质量不同的铁球从塑料筒上边缘处静止下落（铁球直径比可伸缩塑料筒内径小）。 （1）实验中采用了转换法，用___________来表示将小球的重力势能大小。 （2）在实验过程中，小明发现各组间图钉下陷的深度差距非常相近，导致无法得出实验结论，应如何改进___________。 （3）改进后，小明又利用该装置探究“物体的重力势能与物体高度的关系”，得到了如表数据，请分析表格数据，推测x的大小为___________。 1 2 3 4 5 6 铁球质量/克 5 10 10 10 15 20 下落高度/厘米 50 40 50 60 50 20 图钉下陷深度/厘米 2 3.2. 4 4.8 6 x 26. 探究氢氧化钠变质。 某校科学兴趣小组对一定量的氢氧化钠固体放置一周后，探究久置的氢氧化钠固体的成分是什么进行了探究。 【提出猜想】猜想I：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3的混合物 （1）请推测：敞口放置的氢氧化钠固体变质的原因是___________。 如何验证氢氧化钠溶液是否已经变质？科学兴趣小组4位同学分别选择不同类别的试剂，进行实验操作，根据实验现象得出实验结论。其实验方案如下： 实验方案 试剂 实验现象 实验结论 同学甲 稀盐酸 ？ 氢氧化钠固体已经变质 同学乙 氢氧化钙溶液 ？ 氢氧化钠固体已经变质 同学丙 氯化钙溶液 ？ 氢氧化钠固体已经变质 同学丁 酚酞试液 溶液出现红色 氢氧化钠固体已经变质 （2）经科学兴趣小组讨论分析同学丁实验方案不可行，其理由是___________。 （3）科学兴趣小组讨论后完善丁甲乙丙丁四位丙同学的实验方案并验证了猜想Ⅲ是正确的，请写出能证明样品中同时存在NaOH和Na2CO3实验方案及对应的实验现象：___________。 四、综合题（本题共5大题，第27题7分，28题6分，29题10分，30题7分，31题7分，共37分） 27. 如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。忽略和空气之间的摩擦。铁球从A位置开始接触到弹簧并继续向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。 （1）小球从A点运动到C点，重力势能的变化情况为：___________。 （2）小球从B点运动到C点，小球和弹簧之间的能量转化情况为：___________。 （3）从小球开始下落到将弹簧压缩最短的过程中，小球的速度在变化，试画出小球的动能随时间t变化的大致图像。（提示：t1表示小球刚接触弹簧的时刻，t3表示小球压缩弹簧至最低点）___________ 28. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州市举行。作为G20峰会后杭州又一盛会，杭州亚运力争交出一份完美的“零碳”答卷。 【零碳行动一】杭州亚运会场馆在建设过程中，尤其注重使用安全环保的绿色电力。这些绿电来自西部地区的光电和风电。 【零碳行动二】杭州亚运会中采用了许多新材料。 ①棒（垒）球场馆的膜顶采用了“聚四氟乙烯”材料，化学式为（C2F4）n，俗称“塑料王”具有耐高温、耐腐蚀、柔韧性好等特点，相比传统建筑结构，更加轻盈、透光。 ②亚运会火炬用废碳再生的绿色甲醇（化学式为CH3OH）做燃料。实现循环内的零排放，这也是首次在大型体育赛事上使用这种绿色燃料。 ③亚运火炬“薪火”主体结构采用铝合金旋压成型工艺，表面先后经历激光精雕和阳极氧化两道工艺淬炼。 （1）从物质分类的角度来说，以上材料中“聚四氟乙烯”和绿色甲醇都属于___________。 （2）火炬主体采用铝合金材料优点是___________（写出一点即可）。 （3）秉承“绿色亚运”的理念，此次杭州亚运会主火炬燃料就是利用焦炉气中的氢气，与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成的绿色低碳甲醇（CH3OH），实现了二氧化碳的资源化利用。（甲醇合成化学方程式：）。若每年用捕捉的CO2生产16万吨甲醇，直接减排二氧化碳___________万吨。 29. 钙是生物体骨骼重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙、现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量，并将测得的数据绘制成图乙。 提示： ①食醋的主要成分是醋酸（HAc）。醋酸和碳酸反应的化学方程 式为：CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2 ②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计 （1）该实验中浓硫酸的作用是___________。 （2）由图乙中的AB曲线可知锥形瓶中反应速率的变化情况是___________。 （3）根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。___________。（写出计算过程） （4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明。___________ 30. 三星堆又出新了！最新出土的青铜器顶尊屈身倒立人像，竟然与1986年出土的鸟脚人像实现拼合。青铜（铜锡合金）是人类最早使用的合金，具有铸造性好，耐磨且化学性质稳定的特点。 （1）三星堆遗址发掘区文物保护人员及时对出土文物进行整理和保护。下列措施中不宜用于保存金属文物的是___________。 A. 定期用湿布擦拭文物 B. 金属文物储存在干燥环境中 C. 在金属文物表面涂抹保护物质 D. 提醒观众不能用手触摸文物 （2）某科学兴趣小组，为了测定某粉末状青铜样品中锡的质量分数，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，均充分反应，实验数据如下（烧杯的质量为20.0g）。注：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑ 烧杯+稀盐酸 青铜样品 充分反应后烧杯+剩余物 甲 120.0g 80.0g 199.8g 乙 120.0g 100.0g 219.8g 丙 130.0g 80.0g 209.8g ①请判断盐酸和青铜中的锡恰好完全反应的组别___________。 ②请计算所用稀盐酸中溶质的质量分数。___________（写出计算过程） 31. 制作简易制氧机装置 小科用一个大塑料瓶做为简易制氧机发生装置，并开展了如下实验来测定该制氧机的产氧速率：量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体置于塑料瓶中，再加入一定量的水配制成溶液，并加入少量二氧化锰催化剂。塑料瓶中放入温度传感器，按照图甲所示连接装置进行实验，所得结果如图乙所示：根据图像显示，随着温度的升高，产氧速率也随之升高。 （1）第10-12分钟，温度升高但产氧速率却下降了。可能是因为___________导致产氧速率下降。 以下是本次项目化活动老师和全班同学一起制定的评价量表。 简易制氧机评价表 评价指标 优秀 合格 待改进 制氧机体稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒。 产氧速率 产速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧过快或过慢，不适人体呼吸 氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适 经过对项目化评价表自评后，小科为制氧机（2.0版）增加了加湿装置以保护呼吸道，并将两瓶相贴以摆放稳定。请结合评价量表回答以下问题： （2）在对制氧机功能进行评价时，评价指标除了评价表中三项以外，请再举一例：___________。 （3）控制不用季节水位线，小科在（3.0版）发生装置中标注三条不同季节水位线，以控制产氧速率稳定性。在A、B、C三条水位线中哪条是冬季水位线并说明理由。___________ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年第一学期期中检测九年级科学试卷 满分：160分 考试时间：120分钟 温馨提醒：可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，O-16，Ca-40，Fe-56，Cl-35.5，Na-23，Cu-64，Sn-119 一、选择题（本题有15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项是正确的，不选，多选，错选均不给分） 1. 下列成都出土的文物中，不属于金属材料的是（　　） A. 东汉说唱俑 B. 龙纹铅饼币 C. “郫”字青铜戈 D. 黄金面具 【答案】A 【解析】 【分析】金属材料包含纯金属和合金。 【详解】A、东汉说唱俑的材料是陶土，属于无机非金属材料，符合题意； B、龙纹铅饼币是用铅制成的，铅是一种金属，属于金属材料，不符合题意； C、青铜戈是用青铜制成，青铜是一种合金，属于金属材料，不符合题意； D、黄金面具用黄金制成，黄金是一种金属，属于金属材料，不符合题意。 故选A。 2. 不同的水果有不同的酸碱性，酸性越强的水果对牙齿的损伤最大，下表是四种水果汁液的pH，其中对牙齿损伤最强的是（　　） 水果名称 杨梅 蜜桔 文旦 西瓜 汁液的pH 2.5~3.5 4.0~5.0 4.5~5.5 5.5~6.5 A. 杨梅 B. 蜜桔 C. 文旦 D. 西瓜 【答案】A 【解析】 【分析】当溶液的pH等于7时，呈中性；当溶液的pH小于7时，呈酸性，且pH越小，酸性越强；当溶液的pH大于7时，呈碱性，且pH越大，碱性越强。 【详解】根据当溶液的pH小于7时，呈酸性，且pH越小，酸性越强，杨梅的pH最小，酸性最强。 选A。 3. 如图是中国人民银行为纪念改革开放40周年而发行的纪念币。在选择铸造纪念币的材料时，不需要考虑的因素是（　　） A. 金属的硬度 B. 金属的耐腐蚀性 C. 金属的导电性 D. 金属的延展性 【答案】C 【解析】 【详解】A、金属的硬度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误； B、金属的耐腐蚀性，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误； C、金属的导电性，不是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项正确； D、金属的延展性，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故选项错误。 故选C。 4. 如图所示是一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是（　　） A. 电能 B. 光能 C. 化学能 D. 机械能 【答案】B 【解析】 【详解】在转动球时候可以给电池充电，转动球的过程中涉及到化学能、电能、机械能的转化，但没有涉及到光能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5. 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，下列对应关系中，错误的是选项（　　） 选项 物质 性质 用途 A 稀盐酸 与金属氧化物反应 除去金属表面的锈 B 熟石灰 碱性 降低土壤酸性 C 氢氧化钠固体 易潮解 干燥二氧化硫气体 D 甲烷 可燃性 作燃料 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、稀盐酸能与金属氧化物反应，因此可用稀盐酸除去金属表面的锈，故对应关系正确； B、熟石灰是氢氧化钙的俗称，是一种碱，显碱性，因此可用熟石灰中和酸性土壤，故对应关系正确； C、二氧化硫能与氢氧化钠反应，因此不能用氢氧化钠固体干燥二氧化硫气体，故对应关系错误； D、甲烷具有可燃性，因此甲烷可用作燃料，故对应关系正确。 故选C。 6. 通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A、铁球能和稀硫酸反应有气泡产生，银球和铜球不与稀硫酸反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故A错误。 B、铜球和银球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故B错误。 C、铜球、银球、铁球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故C错误。 D、铁球能置换硫酸铜溶液中的铜，铁球表面有红色的铜析出，说明铁的活动性大于铜，银球不能置换硫酸铜溶液的铜，说明银的活动性小于铜，可以比较三种金属的活动性强弱，故D正确。 故选D。 【项目化学习：暖贴中的科学】 冬天，轻便的暖贴是常用的取暖产品。能否通过对暖贴的研究完成暖贴的设计与制作？在老师带领下，小科开展了项目研究，项目历程如下： 小科拆开一包暖贴，发现是黑色固体颗粒，又观察到如下图的说明，并通过实验和查阅资料等方式了解了暖贴的发热原理，他发现暖贴中的吸水树脂和蛭石粉不溶解于水，也不与常见的酸碱盐反应。由此作出了发热成分是铁粉的猜测。 袋内物质：铁粉、碳粉、氯化钠、蛭石粉、吸水树脂（主要成分化学式：CH2=CHCOONa） 7. 下列暖贴中各成分所属的物质类别正确的是（　　） 选项 A B C D 物质 吸水树脂 碳粉 氯化钠 袋内物质 类别 氧化物 有机物 盐 化合物 A. A B. B C. C D. D 8. 铁粉接触氧气会发生反应4Fe+3O2=2Fe2O3，该反应属于（　　） A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 9. 小科使用以下物质检验袋内物质是否有铁粉。下列无法检验铁粉存在的物质是（　　） A. 稀硫酸 B. 硫酸铜 C. 硝酸银 D. 氯化镁 【答案】7. C 8. B 9. D 【解析】 【7题详解】 A、根据吸水树脂（主要成分化学式：CH2=CHCOONa）可知，吸水树脂是由四种元素组成的化合物，不属于氧化物，故错误； B、碳粉是由碳一种元素组成的纯净物，属于单质，故错误； C、氯化钠是由钠离子和氯离子组成的化合物，属于盐，故正确； D、袋内物质含有铁粉、碳粉、氯化钠、蛭石粉、吸水树脂等多种物质，属于混合物，故错误； 故选C； 【8题详解】 由4Fe+3O2=2Fe2O3可知，该反应符合多变一的特点，属于化合反应，故选B； 【9题详解】 A、铁与稀硫酸反应有气泡产生，可以用于检验铁粉，故不符合题意； B、硫酸铜和铁反应生成红色的固体铜，可以用于检验铁粉，故不符合题意； C、铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，会有银白色固体出现，可以用于检验铁粉，故不符合题意； D、铁和氯化镁不反应，无明显变化，不能用于检验铁粉，故符合题意； 故选D。 10. 下列从原料到制取的最终产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、在金属顺序中，铜排在锌之后，铜不能与ZnSO4反应生成硫酸铜，理论上不正确，不符合题意； B、碳酸钙高温下分解生成的氧化钙与水反应可生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液通过复分解反应，可以得到氢氧化钠溶液，此方案理论上正确，操作也较为简单可行，符合题意； C、Fe在O2中燃烧只能得到Fe3O4，不能得到Fe2O3，理论上不正确，不符合题意； D、氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，氯化铜与硫酸钠相互交换成分后，没有沉淀、水、气体，不能生成硫酸铜，理论上不正确，不符合题意。 故选B。 11. 铜在潮湿的空气中易生锈，我国古人，发现往铜中加入锡，在加热熔融后制成青铜合金，可适当增强防锈能力，其原理是（　　） A. 隔绝水 B. 隔绝空气 C. 改变金属内部结构 D. 改变铜原子的结构 【答案】C 【解析】 【详解】往铜中加入锡，在加热熔融后制成青铜合金，可适当增强防锈能力，其原理是改变金属内部结构，没有隔绝水和空气，铜原子的结构没有改变。故选C。 12. 有些化学反应无明显现象，往往需借助指示剂来判断化学变化，下列化学反应需要指示剂来判断的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A、碳酸钠和氯化钡溶液交换成分生成碳酸钡沉白色淀和氯化钠，现象明显，不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生，故选项错误； B、锌和硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，会观察到锌的表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变为无色，现象明显，不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生，故选项错误； C、氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应无明显现象，需要借助指示剂才能判断出反应发生，故选项正确； D、氢氧化钠与硫酸铜溶液交换成分生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，现象明显，不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生，故选项错误。 故选C。 13. 某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块下滑过程中机械能总量减小 B. 小滑块上升过程中重力势能转化为动能 C. 小滑块从A点静止滑下，能上升到高于B点的高度 D. 小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化，机械能守恒，故A错误； B．小滑块在滑动时机械能守恒，小滑块上升过程中，重力势能变大，动能变小，所以小滑块的动能转化为重力势能，故B错误； C．小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高，重力势能相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，但不可能超过B点的高度，故C错误； D．小滑块在斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大，故D正确。 故选D。 14. 向氢氧化钠溶液中滴入几滴氯化铜溶液，可观察到的现象是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】向氢氧化钠溶液中滴入几滴氯化铜溶液，氢氧化钠溶液和氯化铜溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和氯化钠，氢氧化钠溶液有剩余，静置后可观察到的现象是产生蓝色沉淀，溶液显无色。故选B。 15. 向烧杯中逐滴加入x溶液至过量(图甲),生成沉淀或气体的质量与加入x溶液的质量关系符合图乙的是( ) 烧杯中的物质 x溶液 A 稀盐酸和硫酸铜溶液 烧碱溶液 B 稀硫酸和稀盐酸 氯化钡溶液 C 镁铝合金 稀盐酸 D 氯化钠和碳酸氢钠溶液 稀盐酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、烧碱可以和硫酸铜反应生成沉淀，但是生成的沉淀可以和稀盐酸反应而生成可溶性的氯化铜，所以在盐酸存在的情况下难以形成沉淀，只有把盐酸消耗完全，才能产生沉淀，故A正确； B、稀硫酸和氯化钡溶液反应生成难溶于水且难溶于酸的沉淀，即将氯化钡溶液滴加入稀硫酸和稀盐酸的混合溶液中马上产生沉淀，即生成沉淀的起点为原点，故B错误； C、镁铝都能和盐酸反应生成气体，且只要接触就能产生氢气，即生成气体的起点为原点，故C错误； D、氯化钠不能和稀盐酸反应，而碳酸氢钠能够和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，该反应常温下即可反应生成气体，即生成气体的起点为原点，故D错误。 故选A。 二、填空题（本题共7小题，每空2分，共42分） 16. 如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液（pH=10），小药瓶中充满氯化氢气体（极易溶于水）。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶，然后松开手，可以观察到注射器活塞向左移动，小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示。 pH ＜6.5 7.0-7.1 7.5-8.5 8.5-12.0 >12.5 颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色 （1）紫包菜汁是否可以用做酸碱指示剂并说明原因___________。 （2）滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈___________色。 （3）小药瓶中液体颜色变化依次为：粉红色→紫色→蓝色→绿色，液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是___________。（请写出化学式） 【答案】（1）在不同 pH 范围能显示出不同的颜色，能够指示溶液的酸碱性变化 （2）绿 （3）HCl 和 NaCl 【解析】 【小问1详解】 紫包菜汁可以用作酸碱指示剂，因为它在不同 pH 范围能显示出不同的颜色，能够指示溶液的酸碱性变化； 【小问2详解】 滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液（pH = 10）呈绿色； 【小问3详解】 小药瓶中液体颜色为粉红色时，溶液呈酸性，氯化氢气体与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，此时小药瓶中所含的溶质是 HCl 和 NaCl 。 17. 实验室中常需要使用硫酸。 （1）用小木棍蘸取少量浓硫酸，放置一会儿后，可观察到的现象是___________。 （2）用温度计的玻璃泡蘸取少量浓硫酸，放置在空气中一会儿，可观察到温度计显示温度升高，其原因是___________。 （3）浓硫酸稀释过程如图所示，b中盛放的物质是___________。 【答案】（1）小木棍蘸有浓硫酸的部位变黑 （2）浓硫酸具有吸水性，可吸收空气中的水蒸气，浓硫酸溶于水放热 （3）水##H2O 【解析】 【小问1详解】 浓硫酸具有脱水性，能将木棍中的氢、氧元素以水的组成比例脱去，使木棍碳化，用小木棍蘸取少量浓硫酸，放置一会儿后，可观察到的现象是小木棍蘸有浓硫酸的部位变黑 【小问2详解】 用温度计的玻璃泡蘸取少量浓硫酸，放置在空气中一会儿，可观察到温度计显示温度升高，其原因是浓硫酸具有吸水性，可吸收空气中的水蒸气，浓硫酸溶于水放热； 【小问3详解】 浓硫酸溶于水会放出大量的热，密度大于水，将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量均匀散发，防止局部过热导致液体飞溅，浓硫酸稀释过程如图所示，b中盛放的物质是水（或H2O）。 18. 某化学活动小组用图总结了NaOH的四条化学性质。 （1）为了验证甲图反应③能够发生，你选择的物质是___________； A. Na2CO3 B. HCl C. FeCl3 D. Ba（NO3）2 （2）依据甲图反应②，NaOH溶液可以中和石油中过量的酸，请写出NaOH和H2SO4反应的化学方程式：___________。 （3）小科往H2SO4溶液中加入NaOH恰好完全反应，反应前后，溶液的离子种类如图乙所示，若甲图①是紫色石蕊试液，乙图中能使紫色石蕊试液试液变红的离子是___________（选填“a”“b”或“c”）。 【答案】（1）C （2）2NaOH+H2SO4=Na2SO3+2H2O （3）a 【解析】 【小问1详解】 反应③为氢氧化钠和盐的反应，HCl属于酸，碳酸钠、氯化铁、硝酸钡均属于盐，但碳酸钠、硝酸钡不能与氢氧化钠反应，氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，则应选择氯化铁，故填C； 【小问2详解】 硫酸能与氢氧化钠反应生成Na2SO4和水，反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4=Na2SO3+2H2O； 【小问3详解】 氢氧化钠和H2SO4反应生成硫酸钠和水，反应前后，钠离子不变，氢氧根与氢离子变为水分子，反应前溶液中含有的离子是氢离子和硫酸根离子，反应后溶液中含有的离子是钠离子和硫酸根离子；每个硫酸分子能离解出两个氢离子和1个硫酸根离子，则a 表示氢离子，b表示硫酸根离子，c表示钠离子，若甲图①是紫色石蕊试液，乙图中能使紫色石蕊试液变红的离子是H+，即a。 19. 2023年10月3日，杭州第19届亚运会跳水女子10米台决赛，中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中，现场7名裁判都打出了10分，全红婵拿到满分。全红婵在跳水过程中的运动轨迹如图所示，请回答下列问题： （1）跳水运动员起跳前助跑（即走板，跑台）是为了增大起跳时的___________能。 （2）全红婵从A点起跳经过最高点B下落到C点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是___________。（可多选） A. 运动员在A点离开跳台后机械能保持不变 B. 运动员在最高点B点时，动能达到最大 C. 运动员在跳水过程A-C中，重力势能先增大后减小 【答案】（1）动 （2）AC 【解析】 【小问1详解】 起跳前助跑时，质量不变，惯性大小不变，速度变大，动能变大。 【小问2详解】 A．全红婵在空气中运动的过程中，忽略空气的阻力，她的机械能是守恒的，故A正确； B．整个过程中机械能守恒，在最高点B点瞬间，此时重力势能最大，所以此时动能最小，速度最小，故B错误； C．在跳水过程A-C中，全红婵的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先增大后减小，故C正确。 故选AC。 20. 纳米铁粉是指颗粒小到纳米级的铁粉，可用于处理废水中的许多重金属离子。例如：利用纳米铁粉与硫酸铜溶液反应除去重金属铜离子。 （1）写出纳米铁粉与硫酸铜反应的化学方程式___________。 （2）相同条件下，等质量的纳米铁粉比普通铁粉去除重金属离子速率快得多，其原因是___________。 （3）制备纳米铁粉的原理：。下图为某次制备纳米铁粉过程中的部分物质质量情况，则x=___________（用含字母的代数式表示） 【答案】（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （2）纳米铁粉颗粒更小，反应时的接触面更大，反应速度更快（合理即可） （3）a+b-n-m 【解析】 【小问1详解】 纳米铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu； 【小问2详解】 纳米铁粉颗粒更小，比普通铁粉和重金属离子的接触面积大，所以反应速率快； 【小问3详解】 根据可知，该反应有HCl生成，HCl能与NaOH溶液反应生成氯化钠和水，NaOH溶液能吸收HCl，加入足量NaOH溶液装置增重mg，该质量为生成HCl的质量，根据质量守恒定律可得：a+b=m+n+x，所以x= a+b-n-m。 21. 夏天气温高，在车里开着空调休息导致人员中毒的报道常有，小科对此开展了探究。 查阅资料发现：汽车停止行驶后，发动机进入怠速空转状态，尾气通过空调系统进入车内，二三十分钟就会引起人员头晕，甚至昏迷。 【提出问题】发动机进入怠速时排出的尾气主要成分有哪些？ 【查阅资料】汽油是从石油中提炼的可燃性液体有机物，不溶于水和碱溶液，具有挥发性，由碳氢氧等元素组成。发动机进入怠速时汽油燃烧不充分。 【建立猜想】汽油燃烧的产物除了有水外，还可能含有：①只有二氧化碳；②只有一氧化碳；③有一氧化碳和二氧化碳。 【实验探究】小科组装如图所示实验装置（固定装置已略去），检验其气密性并开展实验： （1）B装置中氢氧化钠溶液的作用是___________。 （2）将怠速时的汽车尾气通入装置一段时间后若出现___________现象，则说明猜想③成立。 （3）小云认为，该实验装置有不合理之处，请你加以改进___________。 【答案】（1）吸收二氧化碳，防止对检验一氧化碳产生影响 （2）A装置中的澄清石灰水变浑浊C，装置中黑色固体变红色 （3）在D装置后增加尾气处理装置 【解析】 【小问1详解】 B装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳，防止对检验一氧化碳产生影响； 【小问2详解】 由于猜想③成立，说明含有一氧化碳，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，<>A<>装置中的澄清石灰水变浑浊，C装置出现黑色固体变红色； 【小问3详解】 一氧化碳有毒，会造成空气污染，所以需要在D装置后增加尾气处理装置。 22. “乌铜走银”是一种独特的铜质工艺品技艺，迄今已有300多年的历史。乌铜表面的黑色物质主要是氧化铜。利用稀盐酸和铁为原料，从氧化铜中得到铜单质，达到回收金属铜的目的，小科设想了以下两种方案实现： 方案一： 方案二： （1）方案二中，向氧化铜中逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象是___________。 （2）方案二中，为验证稀盐酸是否加过量，小科想要对溶液的pH值进行检测，其操作是___________。 （3）上述两种方案中，较优的是哪个方案并说明原因___________。 （4）实验中，小科向氧化铜中加入稀盐酸恰好完全反应，反应前后溶液中的微粒总数不变，小科结合建立模型的方法对反应前后的溶液成分进行分析。图甲为所加稀盐酸溶液中各微粒数量，图乙是小科建立的关于反应后溶液中各微粒数量的模型，其中离子数量分析正确的是___________。（请填写序号，可多选） 【答案】（1）黑色粉末逐渐消失，溶液由无色变蓝色 （2）用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，若溶液的pH小于7，说明盐酸过量 （3）方案二；不需要加热，操作方便安全，且节省原料 （4）①②③ 【解析】 【小问1详解】 氧化铜（黑色固体粉末） 可以和稀盐酸反应生成氯化铜（溶于水形成蓝色溶液） 和水，实验中逐滴加入稀盐酸时，可观察到的现象：黑色粉末逐渐消失，溶液由无色变为蓝色； 【小问2详解】 测定方法是：用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，若溶液的pH小于7，说明盐酸过量； 【小问3详解】 上述两种方案中较优的是方案二，理由是不需要加热，操作方便安全，且节省原料； 【小问4详解】 稀盐酸中存在的微粒：氢离子、氯离子、水分子。由于混合物中的氧化铜可以和稀盐酸反应生成氯化铜（溶于水形成的溶液中含有铜离子和氯离子） 和水 （由水分子构成），反应的化学方程式：CuO+2HCl=CuCl2+H2O（每一个氧化铜分子和2个氢离子、2个氯离子作用生成1个铜离子、2个氯离子和一个水分子），结合反应可知反应后所得的溶液中增加的是铜离子，还有剩余的氢离子（比反应前减少了），同时水分子的个数增多，氯离子个数不变，故选①②③。 三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分） 23. 在入役10年后，“辽宁”舰正式返回大连造船厂进行维护。进入船坞的“辽宁”舰可是“饱经风霜”，舰身上挂满了锈迹。同学们设计了如图1所示实验，探究“辽宁舰”锈蚀的主要原因。研究小组，实验一周后，发现试管A中铁钉几乎没有生锈，试管B中铁钉稍有生锈，试管C中铁钉明显锈蚀。 （1）试管C中铁钉明显锈蚀而试管A中铁钉几乎没有生锈，由此可得出的结论是___________。 （2）“辽宁舰”在海上更容易生锈的原因是海水中含有盐分（主要是氯化钠），需增加一组实验（D组实验）进一步验证盐分是否能加快铁的锈蚀，试管D中需要补充添加___________。 （3）对于试管B中铁钉稍有生锈，同学们深入研究，将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，迅速倒入植物油铺满水面。然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示（室温下。自然状况的水中溶解氧约为8-9mg/L）。据此可知B试管中铁钉也稍有生锈的原因是___________。 【答案】（1）铁生锈需要水 （2）与C试管中水体积相同的食盐水 （3）随着时间的推移，水中溶解的氧气增多 【解析】 【小问1详解】 试管C中铁钉与氧气、水接触，明显锈蚀而试管A中铁钉只是氧气接触，不与水接触，几乎没有生锈，由此可得出的结论是铁生锈需要水； 【小问2详解】 验证盐分是否能加快铁的锈蚀，需对比实验，铁与水、氧气和氯化钠接触，他增加的这组实验是装配与C相同的装置，将水换成等体积的食盐水，试管D中需要补充添加与C试管中水体积相同的食盐水； 【小问3详解】 根据图2可知，B试管中铁钉也稍有生锈的原因是随着时间的推移，水中溶解的氧气增多。 24. 小科在课外资料中获悉：在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可能会影响反应的快慢。为此，他进行了探究。实验装置如图甲所示。 【实验步骤】 ①在规格相同的A、B试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒，胶头滴管吸入等量的溶液，如图甲所示。塞紧橡胶塞。 ②将两个胶头滴管中的溶液同时挤入试管后，立即开启数据采集器。 ③约100s后，停止采集数据。电脑显示气压p随时间t变化的关系如图乙。 【实验分析】 （1）图甲中“★”处应填___________； （2）实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内___________值的变化快慢来反映。 【实验结论】 （3）在锌和稀硫酸的反应中，加入硫酸铜溶液可以___________（选填“减慢”或“加快”）反应速度。 【答案】（1）硫酸铜溶液 （2）气压 （3）加快 【解析】 小问1详解】 对比实验中只能有一组变量，其他的实验数据均需要相同，则B试管中加入0.4mL10%的稀硫酸和0.1mL硫酸铜溶液； 【小问2详解】 锌能与稀硫酸反应产生氢气，则实验中，锌和稀硫酸反应的快慢通过采集到的试管内气压值的变化快慢来反映； 【小问3详解】 根据图乙分析可知等时间内B试管中气压增加的更多，故加入硫酸铜溶液可以加快反应速度。 25. 在探究影响物体重力势能大小的因素时，小明猜想“物体的重力势能可能与物体的质量大小与物体下落的高度有关”，并改进实验装置如图，同时塑料筒的长度在一定范围内可以任意伸长。实验时小明固定塑料筒长度不变，让质量不同的铁球从塑料筒上边缘处静止下落（铁球直径比可伸缩塑料筒内径小）。 （1）实验中采用了转换法，用___________来表示将小球的重力势能大小。 （2）在实验过程中，小明发现各组间图钉下陷的深度差距非常相近，导致无法得出实验结论，应如何改进___________。 （3）改进后，小明又利用该装置探究“物体的重力势能与物体高度的关系”，得到了如表数据，请分析表格数据，推测x的大小为___________。 1 2 3 4 5 6 铁球质量/克 5 10 10 10 15 20 下落高度/厘米 50 40 50 60 50 20 图钉下陷深度/厘米 2 3.2. 4 4.8 6 x 【答案】（1）图钉下陷的深度 （2）增大铁球的质量差别 （3）3.2 【解析】 【小问1详解】 铁球的重力势能大小通过图钉下陷的深度来反映，这是转换法的应用。 【小问2详解】 图钉下陷的深度相近，说明做功相差较小，重力势能差别不大，因而可以增大铁球的质量差别。 【小问3详解】 由表格数据可知高度相同时小球的质量扩大几倍，图钉下陷深度扩大几倍，质量相同时，小球的高度扩大几倍，图钉下陷深度扩大几倍。当铁球质量为20g、下落高度是20cm时，质量是第2组的2倍，高度是第2组的0.5倍，所以图钉下陷深度是 h=3.2cm×2×0.5=3.2cm 26. 探究氢氧化钠变质。 某校科学兴趣小组对一定量的氢氧化钠固体放置一周后，探究久置的氢氧化钠固体的成分是什么进行了探究。 【提出猜想】猜想I：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3的混合物 （1）请推测：敞口放置的氢氧化钠固体变质的原因是___________。 如何验证氢氧化钠溶液是否已经变质？科学兴趣小组4位同学分别选择不同类别的试剂，进行实验操作，根据实验现象得出实验结论。其实验方案如下： 实验方案 试剂 实验现象 实验结论 同学甲 稀盐酸 ？ 氢氧化钠固体已经变质 同学乙 氢氧化钙溶液 ？ 氢氧化钠固体已经变质 同学丙 氯化钙溶液 ？ 氢氧化钠固体已经变质 同学丁 酚酞试液 溶液出现红色 氢氧化钠固体已经变质 （2）经科学兴趣小组讨论分析同学丁实验方案不可行，其理由是___________。 （3）科学兴趣小组讨论后完善丁甲乙丙丁四位丙同学的实验方案并验证了猜想Ⅲ是正确的，请写出能证明样品中同时存在NaOH和Na2CO3实验方案及对应的实验现象：___________。 【答案】（1）易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠 （2）碳酸钠与氢氧化钠的溶液都呈碱性，都能使无色酚酞试液变红色 （3）取少量样品于洁净的试管中，向试管中加入足量的氯化钙溶液，碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可观察到产生白色沉淀，取上层清液滴加酚酞试液，氢氧化钠溶液显碱性，则可观察到溶液变红（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 敞口放置的氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠而变质； 【小问2详解】 碳酸钠与氢氧化钠的溶液都呈碱性，都能使无色酚酞试液变红色，则同学丁实验方案不可行； 【小问3详解】 取少量样品于洁净的试管中，向试管中加入足量的氯化钙溶液，碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可观察到产生白色沉淀，取上层清液滴加酚酞试液，氢氧化钠溶液显碱性，则可观察到溶液变红，说明样品中有氢氧化钠和碳酸钠。 四、综合题（本题共5大题，第27题7分，28题6分，29题10分，30题7分，31题7分，共37分） 27. 如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。忽略和空气之间的摩擦。铁球从A位置开始接触到弹簧并继续向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。 （1）小球从A点运动到C点，重力势能的变化情况为：___________。 （2）小球从B点运动到C点，小球和弹簧之间的能量转化情况为：___________。 （3）从小球开始下落到将弹簧压缩最短的过程中，小球的速度在变化，试画出小球的动能随时间t变化的大致图像。（提示：t1表示小球刚接触弹簧的时刻，t3表示小球压缩弹簧至最低点）___________ 【答案】（1）一直变小 （2）小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A点运动到C点，小球的质量不变，高度变小，所以小球的重力势能一直变小。 【小问2详解】 小球到达B位置的瞬间，速度达到最大，此时为弹簧的原长，重力和弹力是一对平衡力，二者大小相等。小球从B点运动到C点，小球所受的重力小于弹簧所施加的弹力，小球做减速运动，且高度不断下降，所以小球的动能和重力势能都变小，都转化为弹簧的弹性势能。 【小问3详解】 小球从开始下落到最后静止分为以下几个阶段： （1）小球从某高度从静止落下到接触弹簧的阶段，由于小球只受到重力，所以小球速度越来越快； （2）小球接触到弹簧后，弹簧发生形变产生弹力，随着弹簧形变程度变大，弹力增大，直到弹力等于小球重力，此阶段小球仍加速下落，增大的速度减慢，速度达到最大； （3）从小球受到弹力等于小球重力开始，小于受到弹力增大到大于其重力，此阶段小球开始减速下降，直到弹簧压缩最短小球速度变为0。 由此画出小球速度随时间变化的大致图象如图所示： 28. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州市举行。作为G20峰会后杭州又一盛会，杭州亚运力争交出一份完美的“零碳”答卷。 【零碳行动一】杭州亚运会场馆在建设过程中，尤其注重使用安全环保的绿色电力。这些绿电来自西部地区的光电和风电。 【零碳行动二】杭州亚运会中采用了许多新材料。 ①棒（垒）球场馆的膜顶采用了“聚四氟乙烯”材料，化学式为（C2F4）n，俗称“塑料王”具有耐高温、耐腐蚀、柔韧性好等特点，相比传统建筑结构，更加轻盈、透光。 ②亚运会火炬用废碳再生的绿色甲醇（化学式为CH3OH）做燃料。实现循环内的零排放，这也是首次在大型体育赛事上使用这种绿色燃料。 ③亚运火炬“薪火”主体结构采用铝合金旋压成型工艺，表面先后经历激光精雕和阳极氧化两道工艺淬炼。 （1）从物质分类的角度来说，以上材料中“聚四氟乙烯”和绿色甲醇都属于___________。 （2）火炬主体采用铝合金材料的优点是___________（写出一点即可）。 （3）秉承“绿色亚运”的理念，此次杭州亚运会主火炬燃料就是利用焦炉气中的氢气，与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成的绿色低碳甲醇（CH3OH），实现了二氧化碳的资源化利用。（甲醇合成化学方程式：）。若每年用捕捉的CO2生产16万吨甲醇，直接减排二氧化碳___________万吨。 【答案】（1）有机物 （2）密度小##强度高##耐腐蚀 （3）22 【解析】 【小问1详解】 根据“聚四氟乙烯”材料[化学式为（C2F4）n]，绿色甲醇（化学式为CH3OH）可知，它们都是含有碳化合物，属于有机物； 【小问2详解】 火炬主体采用铝合金材料的优点是密度小、强度高、耐腐蚀等； 【小问3详解】 设：直接减排二氧化碳质量为x。 x=22万吨。 29. 钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙、现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量，并将测得的数据绘制成图乙。 提示： ①食醋的主要成分是醋酸（HAc）。醋酸和碳酸反应的化学方程 式为：CaCO3+2HAc=CaAc2+H2O+CO2 ②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计 （1）该实验中浓硫酸的作用是___________。 （2）由图乙中的AB曲线可知锥形瓶中反应速率的变化情况是___________。 （3）根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。___________。（写出计算过程） （4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明。___________ 【答案】 ①. 吸收二氧化碳携带的水蒸气，防止实验结果不准确 ②. 变小 ③. 生成二氧化碳的质量为：820g﹣819.89=0.11g； 设鱼骨中碳酸钙的质量分数为x； x=1.25% 答：鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25% ④. 要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长 【解析】 【详解】（1）浓硫酸具有吸水性，该实验中浓硫酸的作用是：吸收二氧化碳携带的水蒸气，防止实验结果不准确； （2）由图乙中的AB曲线，可知电子秤的读数逐渐趋于平衡，故锥形瓶中反应速率的变化情况是变小； （3）见答案； （4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的，因为要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长。 30. 三星堆又出新了！最新出土的青铜器顶尊屈身倒立人像，竟然与1986年出土的鸟脚人像实现拼合。青铜（铜锡合金）是人类最早使用的合金，具有铸造性好，耐磨且化学性质稳定的特点。 （1）三星堆遗址发掘区文物保护人员及时对出土文物进行整理和保护。下列措施中不宜用于保存金属文物的是___________。 A. 定期用湿布擦拭文物 B. 金属文物储存在干燥环境中 C. 在金属文物表面涂抹保护物质 D. 提醒观众不能用手触摸文物 （2）某科学兴趣小组，为了测定某粉末状青铜样品中锡的质量分数，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，均充分反应，实验数据如下（烧杯的质量为20.0g）。注：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑ 烧杯+稀盐酸 青铜样品 充分反应后烧杯+剩余物 甲 120.0g 800g 199.8g 乙 120.0g 100.0g 219.8g 丙 130.0g 80.0g 209.8g ①请判断盐酸和青铜中的锡恰好完全反应的组别___________。 ②请计算所用稀盐酸中溶质的质量分数。___________（写出计算过程） 【答案】（1）A （2） ①. 甲 ②. 氢气的质量是120.0g+80.0g-199.8g=0.2g，设恰好反应的稀盐酸中溶质的质量为x， x=7.3g， 所用稀盐酸中溶质的质量分数为：。 【解析】 【小问1详解】 A、用湿布擦拭铁质文物，会导致金属制品与氧气和水充分接触，容易生锈，该选项不正确； B、空气干燥，水蒸气含量低，金属制品不容易生锈，该选项正确； C、在金属制品外表涂抹一层保护层可以使金属与氧气和水隔绝，从而可以防止金属制品生锈，该选项正确； D、观众手上有汗液、水和盐分等，触摸金属制品时能够促进金属制品生锈，该选项正确； 故选A； 【小问2详解】 ①根据数据可知，甲、乙、丙三次放出氢气的质量都是0.2g,丙中稀盐酸的质量多，乙中黄铜样品质量多，所以甲同学取用的稀盐酸和样品恰好完全反应； ②见答案。 31. 制作简易制氧机装置 小科用一个大塑料瓶做为简易制氧机发生装置，并开展了如下实验来测定该制氧机的产氧速率：量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体置于塑料瓶中，再加入一定量的水配制成溶液，并加入少量二氧化锰催化剂。塑料瓶中放入温度传感器，按照图甲所示连接装置进行实验，所得结果如图乙所示：根据图像显示，随着温度的升高，产氧速率也随之升高。 （1）第10-12分钟，温度升高但产氧速率却下降了。可能是因为___________导致产氧速率下降。 以下是本次项目化活动老师和全班同学一起制定的评价量表。 简易制氧机评价表 评价指标 优秀 合格 待改进 制氧机体稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒。 产氧速率 产速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧过快或过慢，不适人体呼吸 氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适 经过对项目化评价表自评后，小科为制氧机（2.0版）增加了加湿装置以保护呼吸道，并将两瓶相贴以摆放稳定。请结合评价量表回答以下问题： （2）在对制氧机功能进行评价时，评价指标除了评价表中三项以外，请再举一例：___________。 （3）控制不用季节水位线，小科在（3.0版）发生装置中标注三条不同季节水位线，以控制产氧速率稳定性。在A、B、C三条水位线中哪条是冬季水位线并说明理由。___________ 【答案】（1）反应物不断减少，导致浓度降低，反应速率下降（合理即可） （2）持续供氧等（合理即可） （3）C 【解析】 【小问1详解】 随着反应的不断进行，反应物不断减少，导致浓度降低，反应速率下降，从而产氧率随之下降； 【小问2详解】 对比表中的指标，还可以从产氧纯度、持续供氧方面进行评价； 【小问3详解】 呼吸适度潮湿的氧气可以湿润气道，所以加湿装置的作用是湿润制得的氧气。一年四季来说，夏季空气最干燥，春秋两季，冬季最潮湿，所以冬季需要样的湿度最小，故在C线。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 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