八年级下册科学期中复习(易错精选60题19大考点)-2024 2025学年八年级科学下学期期中考点大串讲(浙教版)
2025-03-29
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2份
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75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)八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1章 电与磁,第2章 微粒的模型与符号,第2节 氧化和燃烧 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.53 MB |
| 发布时间 | 2025-03-29 |
| 更新时间 | 2025-04-14 |
| 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 | 2025-03-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51316006.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:
八年级下册科学期中复习
训练范围:浙教版科学:八年级下册第1、2章,第3章1、2节。
一.单质和化合物 2
二.分子和原子的区别和联系 2
三.元素周期表的特点及其应用 3
四.化合价的概念和计算 5
五.元素质量分数和质量比的计算 5
六.原子结构的探索历程 7
七.空气组成的测定 9
八.实验室制取氧气的反应原理 10
九.氧气的收集方法 15
十.燃烧的条件 16
十一.电磁继电器的特点和应用 17
十二.家庭电路电流过大的原因 19
十三.测电笔的使用 20
十四.熔断器和保险丝 21
十五.磁性、磁体、磁极、磁化 23
十六.磁场对通电导线的作用 24
十七.影响电磁铁磁性强弱的因素 26
十八.电磁铁的特点及应用 27
十九.电磁感应 28
一.单质和化合物
1.对“石墨烯”超导性能的研究,让中国23岁的天才曹原,荣登世界级科学杂志期刊《自然》2018年度十大科学家之首。石墨烯跟石墨一样都是由碳元素组成的,它是已知世界上最薄最坚硬的材料,有良好的导电性。
(1)“石墨烯”是一种 (填“单质”或“化合物”)。
(2)“石墨烯”由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(3)石墨和石墨烯的结构示意图如图,可推测石墨和石墨烯具有不同物理性质的原因是 。
2.经测定,某物质里含有二种元素,则关于该物质的说法中正确的是( )
A.一定不是单质 B.一定不是化合物
C.一定是化合物 D.一定是纯净物
二.分子和原子的区别和联系
3.下列关于分子与原子本质区别的说法正确的是( )
A.分子可由原子构成,所以原子的体积比分子小
B.分子可以保持物质的化学性质,而原子不能
C.分子在永不停息地做无规则运动,而原子不能
D.化学反应中,分子可以再分,而原子不能再分
4.分子和原子的主要区别是( )
A.分子质量大,原子质量小
B.分子能直接构成物质,而原子不能
C.在化学反应中,分子可分,原子不可分
D.分子间有空隙,而原子间无空隙
三.元素周期表的特点及其应用
5.根据截取的元素周期表回答问题:
(1)写出由表格中①②两种元素组成的化合物的化学式 。
(2)在①②③④四种元素中,化学性质更相似的是 ,化学性质最不活泼的是 。(用序号表示)
(3)足球烯分子由60个某元素的原子构成,化学式为 ,该种元素位于第 周期。
(4)2017年5月9日,中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素中文名称。其中118号元素的部分信息如图,则该元素是 (选填“金属”或“非金属”)元素,它的核外电子数为 。
6.1932年Linus Pauling提出电负性(其值用希腊字母x表示)的概念,用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。他假定F的电负性为4,并通过热化学方法建立了其它元素的电负性。Linus Pauling建立的部分元素的电负性如下:
H:2.1
Li:1.0
Be:1.5
N:3.0
O:3.5
F:4.0
Na:0.9
Mg:1.2
P:2.1
S:2.5
Cl:3.0
K:0.8
Ca:1.0
As:2.0
Se:2.4
Br:2.8
Rb:0.8
Sr:1.0
Sb:1.9
Te:X
I:2.5
Cs:0.7
Ba:0.9
Bi:1.9
Po:2.0
At:2.2
Fr:0.7
Ra:0.9
回答下列问题:
(1)写出元素电负性在上表中同一横行的递变规律: 。
(2)预测Te元素x的取值范围 。
(3)大量事实表明,当两种元素的x值相差大于或等于1.7时,形成的化合物一般是离子化合物。根据此经验规律,KBr物质 (填“是”或“不是”)离子化合物。
7.根据相对原子质量来研究元素,始于19世纪初。
1829年,德国化学家德贝纳提出了“三种元素组”。1864年,德国化学家迈耶,按相对原子质量递增顺序制定了一个“六元素表”。1865年,英国化学家纽兰兹发现第八个元素就与第一个元素性质相似(元素的排列每逢八就出现周期性)。这好像音乐上的八个音阶一样重复出现,于是提出“八音律”的理论(下表1是“八音律表”的前部分)。
1869年,俄罗斯化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的相对原子质量和物理性质(熔点、密度等)进行了比较,直到19世纪末才制成了第一张元素周期表(表2是元素周期表的前部分)。事实上,在1869年,德国的迈耶和俄国的门捷列夫几乎同时发现了元素周期律。
分析上述材料,回答下列问题。
(1)八音律表中的“G”可能是元素周期表中相对应的 元素。(填写元素符号)
(2)对比八音律表和门捷列夫的元素周期表,两者有什么不同? 。
(3)分析上述科学史料,判断下列观点正确的有 (可多选)。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律。
B.科学家在研究元素周期规律时,不需要借助技术手段。
C.随着科学的进步,我们现在所学的元素周期表已包含所有元素。
D.在门捷列夫发现元素周期表前几位科学家的理论是错误的,没有意义的。
E.科学理论的发展需要不断的修正和完善。
四.化合价的概念和计算
8.氟的气态单质F2,它几乎可以与所有金属直接化合,且在化合物中氟几乎都呈﹣1价,科学家还用Xe(氙气)和(PtF6)﹣首次合成了含稀有气体元素的化合价XePtF6,其中(PtF6﹣)为带一个单位负电荷的原子团,XePtF6中Pt元素与Xe元素的化合价依次为( )
A.+6,+1 B.+6,﹣1 C.+5,﹣1 D.+5,+1
9.学习化学常常需要我们认真思考并分析,才能获取真知。现给出下列说法:①K2MnO4和KMnO4中含有相同的原子团;②在NH4NO3中氮元素表现两种化合价;③原子团中各元素的化合价的代数和为零;④氧气中氧元素的化合价为﹣2价;⑤红磷和白磷是由磷元素组成的同种物质;⑥氯化钠是由氯化钠离子构成的。其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
五.元素质量分数和质量比的计算
10.已知FeSO4、Fe2 (SO4) 2混合物中铁元素的质量分数为a%,则硫元素的质量分数为( )
A.1﹣a% B. C.2 D.无法计算
11.由CO和SO2组成的混合气体,测得其中碳元素的质量分数是24%,则该混合气体中硫元素的质量分数是( )
A.16% B.18% C.20% D.22%
12.某种硫的氧化物,其中硫元素和氧元素的质量比为2:3,则该氧化物中硫原子和氧原子的个数比为( )
A.2:3 B.3:2 C.1:3 D.3:1
13.由Na2SO4和CaSO4组成的混合物中,测知氧元素的质量分数为46%.若再计算混合物中的下列各项:①硫元素的质量分数 ②钠元素的质量分数 ③CaSO4的质量分数 ④Na2SO4和CaSO4的质量比 ⑤CaSO4的质量,以下判断正确的是( )
A.都能确定 B.都不能确定
C.只有①能确定 D.只有⑤不能确定
14.在CO、HCOOH、OHC﹣COOH的混合物中,H%=y,则C%为( )
A.(1﹣9y) B. C.(1﹣6y) D.
15.有MgSO4、Fe2(SO4)3、K2SO4三种的混合物,测得其中硫元素的质量分数为a%,则混合物中金属元素的质量分数为( )
A.% B.%
C.% D.(100﹣3a)%
16.蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料,人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应生成氨基酸,蛋氨酸(化学式为C5H11O2NS)就是其中的一种.请回答下列问题:
(1)蛋氨酸中各元素的质量比C:H:O:N:S= .
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数为 .
(3)合格奶粉每100g中含蛋白质约18g,蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%,则每100g合格奶粉中氮元素的质量为 g;现测定某奶粉每100g中含有氮元素的质量为0.5g.则这种奶粉属于 (填“合格”或“不合格”)奶粉.
17.由于新冠肺炎疫情影响,学校为每个班级配备了消毒片,该消毒片加水活化后可杀灭物体表面、空气中的细菌等微生物。相关信息如图所示:
(1)二氧化氯(ClO2)中氯元素的化合价为 价。
(2)实验室制备二氧化氯的化学方程式为:2NaClO2+Cl2═2ClO2+2X,请写出X的化学式 。
(3)教室课桌椅、讲台等高频接触表面,可用有效氯250﹣500mg/L的含氯消毒液进行喷洒消毒。有效氯可定量表示消毒效果,ClO2中有效氯的计算方式为:5×消毒片中氯元素质量+溶液体积。某同学在1升水中放入5片该消毒片,并充分溶解,请通过计算说明是否符合消毒要求?(消毒片中除ClO2外其他成分不含氯元素)
18.磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:
4CO+Fe3O4 Fe+4CO,将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 。
(2)假设冶炼过程中铁没有损耗,用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨?
19.中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队,在武汉公布治疗新型冠状病毒感染的肺炎的最新研究成果:根据初步测试,阿比朵尔药物未处理的对照组比较,能有效抑制冠状病毒达到60倍,并且显著抑制病毒对细胞的病变效应。其中,阿比朵尔分子式为C22H25BrN2O3S。求:
(1)阿比朵尔分子中,C、H、O三种元素原子的个数比为 。
(2)阿比朵尔中N与S元素的质量比为 。
(3)经计算阿比朵尔分子的相对分子质量为477,若某次实验提取了阿比朵尔纯净物954g,请问其中氧元素的质量为 g。(写出计算过程)
六.原子结构的探索历程
20.为破解原子内部结构的奥秘,一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一:1897年,英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子,从而建立了西瓜模型。
史料二:1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,发现如下现象:①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1913年,丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)史料一中汤姆生推测原子中还有带正电的粒子,他的推测依据是 。
(2)根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的a粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是 。
A.B.
C.D.
(3)从原子结构模型的建立过程中,我们发现 (可多选)。
A.汤姆生、卢瑟福等科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.卢瑟福的原子核式结构模型推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点
C.玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质
21.科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一:19世纪初,有化学家认为:氢是母体,其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍,少数元素如Cl是35.5倍,则是由于实验误差造成的。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用C﹣12的作为相对原子质量的标准,确定各个同位素原子的相对原子质量.元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是 。
(2)Cl的相对原子质量是35.5,它在自然界中仅有Cl﹣35和Cl﹣37两种同位素原子,则自然界中Cl﹣35所占的百分比 Cl﹣37。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)结合以上材料及所学知识,判断下列说法正确的是 。(可多选)
A.19世纪初,以氢为母体的相对原子质量标准是错误的,它对科学的发展没有价值
B.实验结果与预测有偏差时,可以认为是实验误差造成的,因此可以忽略偏差
C.若相对原子质量采用C﹣12的作为标准,则各元素的相对原子质量会改变
D.元素周期表中查得C元素的相对原子质量是12.01不为整数,可推测C元素有多种同位素原子
七.空气组成的测定
22.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是( )
A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成碳粉无法达到实验目的
C.实验过程反复推拉注射器活塞,可使测得数据更加准确
D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前玻璃管内空气体积的
23.学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
结合以上信息,及所学知识,对图乙中AB段与CD段气压上升原因做出简要说明。
24.某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量(如图所示),选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器,将足量的白磷放入试管后,用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹,观察现象。
(1)正式开始实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处,然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处,该操作的主要目的是 。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束等到试管冷却后再松开弹簧夹,中间的连接管内空气体积忽略不计,若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在 mL刻度处。
【拓展延伸】为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图2所示。
(3)X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示 的变化趋势。
(4)结合Y、Z两条曲线,解释图2中AB段压强变化的原因是 。
八.实验室制取氧气的反应原理
25.资料显示,将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速度快、所需时间短。
(1)小科同学按图甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 。除了图乙的方法收集氧气外,还可用 法收集。
(2)小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误: 。
(3)两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液,图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法H2O2均完全分解)。 。
26.请根据下列装置图回答问题:
(1)写出图中仪器②的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,选用的气体发生装置A,试管口略向下原因是 ;收集氧气可以选用装置F或 。实验室高锰酸钾制取氧气的文字表达式: 。
(3)实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤有:①装入药品;②检查装置气密性;③收集气体;④加热;⑤停止加热;⑥移出导气管。正确的操作顺序为 。
A.①②③④⑤⑥
B.②①③④⑥⑤
C.②①④③⑤⑥
D.②①④③⑥⑤
(4)经查资料可知,NH3的密度比空气小,极易溶于水,有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3,选用 装置作制取氨气的发生装置,最好选用 装置来收集NH3,理由是 。
27.可以用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法在实验室制取氧气。下列是反应生成氧气和氯化钾的质量与反应时间的关系坐标图,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
28.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c代表氧气
B.t2时刻,KClO3开始分解
C.t3时刻,KMnO4恰好完全分解
D.起催化作用物质的质量一直保持不变
29.能正确反映对应变化关系的图像是( )
A.表示用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B.表示加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物
C.表示用红磷测定空气中氧气的含量
D.表示在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰
30.实验室利用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气直至完全反应,下列各物质的质量随反应时间变化的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
31.如图表示一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中,某变量随时间的变化趋势,纵坐标y可以表示( )
A.固体中氧元素的质量
B.固体中MnO2的质量
C.生成O2的质量
D.固体中钾元素的质量分数
32.在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,下列图象能正确表示对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
33.实验室里的氧气可以通过加热分解高锰酸钾的方法来制取。
(1)上图为实验室制取气体的装置,为收集较为纯净的氧气应选择的装置是 。(填字母)
(2)实验室加热高锰酸钾实验的步骤正确排序为 。
①组装装置,加入药品,固定在铁架台上
②加热药品
③检查装置的气密性
④停止加热
⑤收集气体
(3)在实验中,在试管口放一团棉花的目的是 。
(4)点燃酒精灯后,加热不久后试管发生破裂的原因是 。(写出一点即可)
九.氧气的收集方法
34.下列收集装置,可以用来收集氧气的是( )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
35.下列装置中(如图所示)不能用来收集氧气的是( )
A. B.
C. D.
十.燃烧的条件
36.某化学小组同学利用如图所示装置进行实验。A处放二氧化锰,B处放木炭,C中放澄清石灰水。实验记录:①使装置内充满氮气。②在B处点燃酒精灯,木炭不燃烧,澄清石灰水未变浑浊;熄灭酒精灯;关闭K(其目的是 )。③待装置冷却至室温,取下注射器,吸入过氧化氢溶液,插入胶塞,注入液体,同时打开K,A处产生气体,B处木炭不燃烧,C中澄清石灰水未变浑浊。④在B处点燃酒精灯,观察到 。用化学方程式解释C处发生的现象 。
37.面粉加工厂的车间里若悬浮着较多的面粉粉尘,遇明火就有发生爆炸的危险.这是因为面粉粉尘与空气充分接触后,遇到明火急剧燃烧,在短时间内聚集大量的热,使气体的体积在有限空间内迅速膨胀,从而引起爆炸.如图是模拟粉尘爆炸的一个实验:在无盖小塑料筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,
用塑料盖盖住金属筒,迅速鼓入大量空气,不久,便会听到“砰”的一声,爆炸的气浪将金属筒的塑料盖掀起.试问:
(1)在上述实验中,鼓入空气的作用是 .
(2)下列情况下,不会发生爆炸的是 (填序号).
①金属筒不加盖时②蜡烛没有点燃时③无盖小塑料筒中装的是干燥煤粉时
(3)面粉厂为了避免爆事故发生,应采取的安全措施有 (写出一种即可).
38.物质燃烧需要一定的条件,如图能让可燃物甲和可燃物乙都能燃烧的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
十一.电磁继电器的特点和应用
39.有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为12V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为220V的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的工作电路连接完整。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为100Ω时,恒温箱内的温度可保持在多少℃?
(3)若要提高恒温箱内的设定温度,该如何进行操作?
40.棚内一天二氧化碳浓度变化很大,蔬菜最适宜的二氧化碳浓度一般为0.12%﹣0.18%,某小组设计一款二氧化碳自动补充装置,并制定了如下评价表。
评价指标
合格
不合格
指标一:CO2浓度仪刻度
刻度均匀
刻度不均匀
指标二:大棚内CO2浓度调节
浓度可多档调节
浓度不可调节
【设计产品】如图是项目组设计的二氧化碳自动补充装置原理模型图,右侧工作电路为二氧化碳供给装置,左侧为控制电路。其中电源电压U为12V,定值电阻R0阻值为30Ω,Rx是气敏电阻,其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。二氧化碳浓度仪是由电流表改装的,并在电流表的表盘上标注对应的二氧化碳浓度盘上标注对应的二氧化碳浓度。
大棚中CO2浓度/%
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
气敏电阻Rx的阻值/Ω
40
35
30
25
20
15
10
【工作原理】当电流大于等于0.3A时,衔铁被吸下,密封塞堵住B口;当电流表示数小于等于0.24A时,衔铁被释放。
(1)气敏电阻阻值和二氧化碳浓度的关系是 。
(2)调试产品:结合工作原理,请通过计算说明二氧化碳浓度是否符合要求。
(3)评价产品:根据指标二,该自动补充装置被评为不合格,请提出一种改进方法使指标达到合格。
41.冬天坐在马桶上感觉非常冰凉,某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表一为部分评价指标。
表一:评价量规
评价维度
评价等级
优秀
良好
待改进
升温维度
人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上
坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上
坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性
在保温挡时工作电路电流不大于50mA
在保温挡时工作电路电流范围在50﹣100mA
在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V,Ra为压敏电阻,其阻值随压力的变化如图乙所示。Rb为热敏电阻,其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时,衔铁被吸合,工作电路处于加热状态;在电流小于20mA时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V,R2=100欧。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
表二:热敏电阻Rb阻值随温度的变化
温度/℃
20
25
29
32
34
35
36
37
38
40
42
44
阻值/Ω
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
(1)对照评价量规,为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀,R1的阻值至少为 Ω。
(2)请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时,马桶圈的温度调控范围。(g取10N/kg)
十二.家庭电路电流过大的原因
42.如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是( )
A.拆掉开关S2,两条导线连在一起
B.拆掉开关S3,两条导线连在一起
C.拆掉插座甲,两条导线连在一起
D.拆掉灯泡丙,两条导线连在一起
43.碳素鱼线为垂钓者常用的鱼线,导电性较好。某垂钓者在甩竿抛线过程中,鱼线不慎接触电力线路。不仅使垂钓者触电,还导致进户电路短路,造成大面积停电。下列电路图能解释停电原因的是( )
A. B.
C. D.
十三.测电笔的使用
44.已知,某测电笔内部电阻为6×105Ω,人体电阻5000Ω.如图所示,照明电路中,闭合开关S,电灯L发光,此时人拿测电笔测试A点时,通过他的电流是 毫安,测电笔的氖管 光(填“发”或“不发”)光;如此时将零线保险丝拔掉,人拿测电笔试A点时,通过他的电流是 毫安,测电笔的氖管 光。(填“发”或“不发”)。
45.人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。
查阅资料得知:由于人体的电阻会
随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的:在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
请回答下列问题:
(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触 ;
(2)乙图中,用笔画线代替导线将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中;
(3)如图乙,在使用测电笔接触家庭电路火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
十四.熔断器和保险丝
46.家庭中常用断路器保护电路,当电流超过限制时就自动切断电路。如图甲和乙所示为断路器的工作原理,以下说法正确的是( )
A.该断路器是利用电流的磁效应制成
B.双层金属片左边比右边热胀现象明显
C.为了用电安全,断路器应该和零线相连
D.当电路断开后,触点会自动复原
47.由于保险丝更换麻烦,家庭中常用断路器保护电路,当电流过大时可以自动切断电路,如图为断路器工作原理,下列说法正确的是( )
A.该断路器应安装在进户线的零线上
B.该断路器是利用电生磁的原理工作的
C.双层金属片是用相同材料金属制成的
D.电流过大的原因是短路或接入过多用电器
48.现代家庭用电安全尤为重要,如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,正常工作时的电流为9A,电路中还有额定电流为10A的保险丝。如表提供了一组人体电阻数据。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)保险丝是由电阻率大,熔点较 (选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
(2)一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
(3)某同学用测电笔检测a点,发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70伏,内部大电阻为1.5×106欧,在忽略人体电阻的情况下,从流过人体的电流角度看,是否存在危险?请通过计算说明。(人体的安全电流为30毫安以下)
十五.磁性、磁体、磁极、磁化
49.根据磁极的磁性最强判断:若有A、B两个外形完全相同的钢棒如图所示,已知一个有磁性,另一个没有磁性,区分它们的方法是将A的一端从B的左端向右端滑动,若在滑动过程中发现吸引力的大小不变,则说明有磁性的是 ;若发现吸引力由大变小再变大,则说明 有磁性。
50.温度对磁铁的磁性强弱有无影响?
提出问题:小明在家用如图所示的电热壶烧开水时,发现壶中的水烧开后,开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢?带着这个问题,小明上网查阅了有关资料,得知这是一个磁吸开关,给水加热前开关按钮被磁铁吸住。当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。
提出猜想:小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越大,磁性越 ;
设计实验:为了验证以上猜想是否正确,小明进行了如下实验:
①用一块强磁铁的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉 ;
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内,将其放入一堆铁屑中,慢慢提起塑料袋,将其放在一张白纸上、从袋中取出铁钉,把落在纸上的铁屑收集起来,用天平称出铁屑的质量m1;
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m2;
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m3;
⑤比较m1、m2、m3的大小关系,当m1、m2、m3三者关系为 ,说明小明的猜想是正确的。
交流与评估:本次探究活动中应用了控制变量法,其中改变的因素为 。
51.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极)
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极);
猜想3:磁极呈里外分布(例如图丙,外侧为N极,内侧为S极);
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
(1)用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(2)用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示),结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(3)为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
(4)若将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,静止时如图己所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 ;
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc(大于/等于/小于)。
十六.磁场对通电导线的作用
52.线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
53.“⊗”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里;“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。螺线管通电后外部磁场的情况,如图所示,此时通电导线受到的力F向上.以下小京对力方向的判断,正确的是( )
A. B.
C. D.
54.如图是简易“电动火车”的示意图,把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”,放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内,干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有:①线圈可以用漆包线绕成,确保各处绝缘;②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触;③“结合体”受到磁场力的作用;④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
十七.影响电磁铁磁性强弱的因素
55.小明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针——司南。
(1)他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为 (选填“北极”或“南极”);
(2)他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的 (填“南方”或“北方”);
(3)为增强司南的磁性,可用图丁所示装置,通过 (填字母序号),来增强电磁铁对司南磁化的效果。
A.改变电源的正负极
B.增大司南与下方线圈的距离
C.增加电源的电压
56.小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A.减少电磁铁线圈的匝数
B.抽出电磁铁中的铁芯
C.滑动变阻器滑片P向左移动
D.减少控制电路电源电压
十八.电磁铁的特点及应用
57.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵“(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向活塞筒外开启,S2只能向活塞筒内开启。
(1)线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极。
(2)若线圈中的电流从A流向B时,活塞向 运动(选填“左”或“右”),血液的流向是 。(选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
58.空气炸锅是一种利用热空气对流给食材加热变熟,并使食物达到近似“油炸”效果的机器。如图甲是某种空气炸锅加热管的简化电路控制电路电压为6V。R0为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示;R为可调电阻器,电磁继电器线圈的电阻忽略不计,当继电器线圈电流达到50mA时,衔铁会被吸下。工作电路电压为220V,R1、R2为加热电阻。
求:
(1)控制电路开关S闭合时,电磁铁上方为 极;
(2)为使电磁继电器中的线圈磁性增强,里面一般装有 ;(选填“铁棒”或“钢棒”)
(3)使用爆米花功能时,需要温度达到200℃时吸下衔铁停止加热进行保温,此时可调电阻器R接入电路的阻值大小。
十九.电磁感应
59.在科学晚会上,小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时,甲线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动乙线圈摆动时电能转化为机械能
C.甲线圈随之摆动时机械能转化为电能
D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动
60.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息。刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图所示)。当信用卡磁条按图所示方向以该速度拉过阅读检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )
A. B.
C. D.
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八年级下册科学期中复习
训练范围:浙教版科学:八年级下册第1、2章,第3章1、2节。
一.单质和化合物 2
二.分子和原子的区别和联系 3
三.元素周期表的特点及其应用 3
四.化合价的概念和计算 6
五.元素质量分数和质量比的计算 8
六.原子结构的探索历程 12
七.空气组成的测定 15
八.实验室制取氧气的反应原理 17
九.氧气的收集方法 25
十.燃烧的条件 26
十一.电磁继电器的特点和应用 28
十二.家庭电路电流过大的原因 32
十三.测电笔的使用 33
十四.熔断器和保险丝 35
十五.磁性、磁体、磁极、磁化 37
十六.磁场对通电导线的作用 40
十七.影响电磁铁磁性强弱的因素 42
十八.电磁铁的特点及应用 44
十九.电磁感应 45
一.单质和化合物
1.对“石墨烯”超导性能的研究,让中国23岁的天才曹原,荣登世界级科学杂志期刊《自然》2018年度十大科学家之首。石墨烯跟石墨一样都是由碳元素组成的,它是已知世界上最薄最坚硬的材料,有良好的导电性。
(1)“石墨烯”是一种 (填“单质”或“化合物”)。
(2)“石墨烯”由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(3)石墨和石墨烯的结构示意图如图,可推测石墨和石墨烯具有不同物理性质的原因是 。
【解答】解:(1)石墨烯跟石墨一样都是由碳元素组成的,是由一种元素组成的纯净物,属于单质。
(2)石墨烯跟石墨一样都是由碳元素组成的,是由碳原子直接构成的。
(3)由石墨和石墨烯的结构示意图,石墨和石墨烯具有不同物理性质的原因是碳原子的排列方式不同。
2.经测定,某物质里含有二种元素,则关于该物质的说法中正确的是( )
A.一定不是单质 B.一定不是化合物
C.一定是化合物 D.一定是纯净物
【解答】解:A、由同种元素组成的纯净物叫单质,某物质里含有二种元素,则该物质一定不是单质;故选项正确;
B、某物质里含有二种元素,该物质可能是化合物,如水、二氧化碳等;故选项错误;
C、某物质里含有二种元素,该物质可能是化合物,不是一定是化合物;故选项错误;
D、某物质里含有二种元素,该物质可能是纯净物,但是不是一定是纯净物;故选项错误;
故选:A。
二.分子和原子的区别和联系
3.下列关于分子与原子本质区别的说法正确的是( )
A.分子可由原子构成,所以原子的体积比分子小
B.分子可以保持物质的化学性质,而原子不能
C.分子在永不停息地做无规则运动,而原子不能
D.化学反应中,分子可以再分,而原子不能再分
【解答】解:A、分子是由原子构成,但是原子的体积不一定比分子小,故A错误;
B、分子、原子都可以保持物质的化学性质,故B错误;
C、分子和原子都在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D、化学反应中,分子可以再分,而原子不能再分,所以原子是化学反应中最小的微粒,故D正确。
故选:D。
4.分子和原子的主要区别是( )
A.分子质量大,原子质量小
B.分子能直接构成物质,而原子不能
C.在化学反应中,分子可分,原子不可分
D.分子间有空隙,而原子间无空隙
【解答】解:A、分子和原子不能比较大小,但由原子构成的分子,其一个分子比构成它的原子大,故选项错误;
B、分子、原子都能直接构成物质,故选项错误;
C、在化学变化中分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,故在化学变化中,分子可分,原子不可分,这是分子和原子的主要区别,故选项正确;
D、分子间、原子间均有空隙,故选项错误。
故选:C。
三.元素周期表的特点及其应用
5.根据截取的元素周期表回答问题:
(1)写出由表格中①②两种元素组成的化合物的化学式 。
(2)在①②③④四种元素中,化学性质更相似的是 ,化学性质最不活泼的是 。(用序号表示)
(3)足球烯分子由60个某元素的原子构成,化学式为 ,该种元素位于第 周期。
(4)2017年5月9日,中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素中文名称。其中118号元素的部分信息如图,则该元素是 (选填“金属”或“非金属”)元素,它的核外电子数为 。
【解答】解:(1)由①、②在表格中的位置可知,②是钠元素,①是氧元素,所以这两种元素组成的化合物可以是氧化钠,化学式为Na2O;
(2)元素周期表中,同一族的元素化学性质相似,所以在①②③④四种元素中,化学性质相似的是①③;化学性质最不活泼的是稀有气体元素,④为稀有气体元素氩,化学性质最不活泼;
(3)足球烯是由碳元素组成的,故足球烯分子由60个C原子构成,化学式为C60;C元素位于第二周期;
(4)118号元素的名称偏旁是“气”字头,因此属于非金属元素;在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,118号元素的原子序数为118,则它的核外电子数为118。
6.1932年Linus Pauling提出电负性(其值用希腊字母x表示)的概念,用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。他假定F的电负性为4,并通过热化学方法建立了其它元素的电负性。Linus Pauling建立的部分元素的电负性如下:
H:2.1
Li:1.0
Be:1.5
N:3.0
O:3.5
F:4.0
Na:0.9
Mg:1.2
P:2.1
S:2.5
Cl:3.0
K:0.8
Ca:1.0
As:2.0
Se:2.4
Br:2.8
Rb:0.8
Sr:1.0
Sb:1.9
Te:X
I:2.5
Cs:0.7
Ba:0.9
Bi:1.9
Po:2.0
At:2.2
Fr:0.7
Ra:0.9
回答下列问题:
(1)写出元素电负性在上表中同一横行的递变规律: 。
(2)预测Te元素x的取值范围 。
(3)大量事实表明,当两种元素的x值相差大于或等于1.7时,形成的化合物一般是离子化合物。根据此经验规律,KBr物质 (填“是”或“不是”)离子化合物。
【解答】解:(1)由表格内的数据可知,同一横行中从左到右元素电负性逐渐增大;
(2)由表中数据可知,一般情况下,同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性降低,Te元素x的取值范围介于Se和Po之间,Te元素x的取值范围是:2.0≤x≤2.4;
(3)Br的电负性为2.8,K的电负性为0.8,两种元素的x值相差为2,大于1.7,所以物质KBr是离子化合物。
7.根据相对原子质量来研究元素,始于19世纪初。
1829年,德国化学家德贝纳提出了“三种元素组”。1864年,德国化学家迈耶,按相对原子质量递增顺序制定了一个“六元素表”。1865年,英国化学家纽兰兹发现第八个元素就与第一个元素性质相似(元素的排列每逢八就出现周期性)。这好像音乐上的八个音阶一样重复出现,于是提出“八音律”的理论(下表1是“八音律表”的前部分)。
1869年,俄罗斯化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的相对原子质量和物理性质(熔点、密度等)进行了比较,直到19世纪末才制成了第一张元素周期表(表2是元素周期表的前部分)。事实上,在1869年,德国的迈耶和俄国的门捷列夫几乎同时发现了元素周期律。
分析上述材料,回答下列问题。
(1)八音律表中的“G”可能是元素周期表中相对应的 元素。(填写元素符号)
(2)对比八音律表和门捷列夫的元素周期表,两者有什么不同? 。
(3)分析上述科学史料,判断下列观点正确的有 (可多选)。
A.研究复杂的现象往往需要寻找规律。
B.科学家在研究元素周期规律时,不需要借助技术手段。
C.随着科学的进步,我们现在所学的元素周期表已包含所有元素。
D.在门捷列夫发现元素周期表前几位科学家的理论是错误的,没有意义的。
E.科学理论的发展需要不断的修正和完善。
【解答】解:(1)1865年,英国化学家纽兰兹发现第八个元素就与第一个元素性质相似(元素的排列每逢八就出现周期性),则八音律表中的“G”与镁、钙元素的化学性质相似,应是Be。
(2)由八音律表和门捷列夫的元素周期表可知,八音律表中没有稀有气体,八音律表有7列而元素周期表有8列,八音律表中第一列为非金属元素,元素周期表中第一列为金属元素(除氢外),八音律表中氢元素与锂元素属于同一行(合理即可)。
(3)A.由1864年,德国化学家迈耶,按相对原子质量递增顺序制定了一个“六元素表”。1865年,英国化学家纽兰兹发现第八个元素就与第一个元素性质相似(元素的排列每逢八就出现周期性)。这好像音乐上的八个音阶一样重复出现,于是提出“八音律”的理论,说明研究复杂的现象往往需要寻找规律,故选项说法正确。
B.1869年,俄罗斯化学家门捷列夫对当时已知的63种元素的相对原子质量和物理性质(熔点、密度等)进行了比较,直到19世纪末才制成了第一张元素周期表,说明科学家在研究元素周期规律时,需要借助技术手段,故选项说法错误。
C.随着科学的进步,新的元素不断被发现,我们现在所学的元素周期表并没有包含所有元素,故选项说法错误。
D.在门捷列夫发现元素周期表前几位科学家的有些理论是错误的,但不能说是没有意义的,对后续研究元素周期表有着很大的借鉴价值,故选项说法错误。
E.由各位科学家研究元素周期表的历史看,科学理论的发展需要不断的修正和完善,故选项说法正确。
四.化合价的概念和计算
8.氟的气态单质F2,它几乎可以与所有金属直接化合,且在化合物中氟几乎都呈﹣1价,科学家还用Xe(氙气)和(PtF6)﹣首次合成了含稀有气体元素的化合价XePtF6,其中(PtF6﹣)为带一个单位负电荷的原子团,XePtF6中Pt元素与Xe元素的化合价依次为( )
A.+6,+1 B.+6,﹣1 C.+5,﹣1 D.+5,+1
【解答】解:PtF6﹣为带一个单位负电荷的原子团,化合价的数值等于离子所带电荷的数值,且符号一致,则PtF6的化合价为﹣1价;在化合物中氟几乎都呈﹣1价,设Pt元素的化合价为x,由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价,可得:x+(﹣1)×6=﹣1,则x=+5价。设Xe的化合价为y,根据化合物中各元素化合价之和为零,则y+(﹣1)=0,y=+1。
故选:D。
9.学习化学常常需要我们认真思考并分析,才能获取真知。现给出下列说法:①K2MnO4和KMnO4中含有相同的原子团;②在NH4NO3中氮元素表现两种化合价;③原子团中各元素的化合价的代数和为零;④氧气中氧元素的化合价为﹣2价;⑤红磷和白磷是由磷元素组成的同种物质;⑥氯化钠是由氯化钠离子构成的。其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①KMnO4中的原子团为MnO4,是高锰酸根,在化合物中的化合价为﹣1价,而K2MnO4中的原子团为MnO4,是锰酸根,在化合物中的化合价为﹣2价,显然原子团种类不同,故说法错误。
②硝酸铵(NH4NO3)中铵根显+1价,氢元素显+1价,设铵根中氮元素的化合价是x,由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价,可得:x+(+1)×4=+1,则x=﹣3价。硝酸根显﹣1价,氧元素显﹣2价,设硝酸根中氮元素的化合价是y,由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价,可得:y+(﹣2)×3=﹣1,则y=+5价,故说法正确。
③原子团中各元素的化合价的代数和不为零,原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价,故说法错误。
④单质中元素的化合价为0,氧气属于单质,故氧元素的化合价为0,故说法错误。
⑤红磷和白磷是由磷元素组成的不种物质,故说法错误。
⑥氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故说法错误。
故正确的有1个。
故选:A。
五.元素质量分数和质量比的计算
10.已知FeSO4、Fe2 (SO4) 2混合物中铁元素的质量分数为a%,则硫元素的质量分数为( )
A.1﹣a% B. C.2 D.无法计算
【解答】解:由题意可知,FeSO4、Fe2(SO4)3混合物中铁元素的质量分数为a%,则硫、氧元素质量和为1﹣a%.而硫元素和氧元素的质量比为32:(16×4)=1:2,所以硫元素的质量分数为 ,观察选择项,B正确,ACD错误
故选:B。
11.由CO和SO2组成的混合气体,测得其中碳元素的质量分数是24%,则该混合气体中硫元素的质量分数是( )
A.16% B.18% C.20% D.22%
【解答】解:假设混合气体的质量为100g,则碳元素的质量为100g×24%=24g,所以一氧化碳的质量为56g,所以二氧化硫的质量为100g﹣56g=44g,硫元素的质量为44g22g,该混合气体中硫元素的质量分数是100%=22%。
故选:D。
12.某种硫的氧化物,其中硫元素和氧元素的质量比为2:3,则该氧化物中硫原子和氧原子的个数比为( )
A.2:3 B.3:2 C.1:3 D.3:1
【解答】解:在硫的一种氧化物中,硫元素和氧元素的质量比为2:3,硫原子和氧原子的相对原子质量分别为32、16,则可设硫的氧化物化学式为SxOy;则,则1个该硫的氧化物中硫原子和氧原子的个数比为x:y=1:3。
故选:C。
13.由Na2SO4和CaSO4组成的混合物中,测知氧元素的质量分数为46%.若再计算混合物中的下列各项:①硫元素的质量分数 ②钠元素的质量分数 ③CaSO4的质量分数 ④Na2SO4和CaSO4的质量比 ⑤CaSO4的质量,以下判断正确的是( )
A.都能确定 B.都不能确定
C.只有①能确定 D.只有⑤不能确定
【解答】解:因为在硫酸钠和硫酸钙中,均为:
S﹣﹣4 O
32 64
那么氧元素的质量分数为46%,硫元素的质量分数为23%。
假设混合物的质量为100g,设Na2SO4的质量为x,则CaSO4的质量为100g﹣x,
Na2SO4中氧元素的质量分数为:45%;
CaSO4中氧元素的质量分数为:47%。
∴45%x+47%×(100g﹣x)=100g×46%,
x=50g
则硫酸钙的质量为:100g﹣50g=50g。
则硫酸钠与硫酸钙的质量比为:50g:50g=1:1;
混合物中硫酸钙的质量分数为:;
50g硫酸钠中钠元素的质量为:50g16.2g
则混合物中钠元素的质量分数为:
因为题目未告知混合物的总质量,因此不能确定硫酸钙或硫酸钠的具体质量。
故选:D。
14.在CO、HCOOH、OHC﹣COOH的混合物中,H%=y,则C%为( )
A.(1﹣9y) B. C.(1﹣6y) D.
【解答】解:
如果把HCOOH的组成表示为CO•H2O、OHC﹣COOH的组成表示为2CO•H2O,那么整个混合气体则由CO和H2O组成;氢元素的质量分数为y,则混合物中水的质量分数9y;因此,混合物中CO质量分数为1﹣9y,则混合物中C元素的质量分数=(1﹣9y)(1﹣9y)。
故选:A。
15.有MgSO4、Fe2(SO4)3、K2SO4三种的混合物,测得其中硫元素的质量分数为a%,则混合物中金属元素的质量分数为( )
A.% B.%
C.% D.(100﹣3a)%
【解答】解:在MgSO4、Fe2(SO4)3、K2SO4三种的混合物中,硫元素和氧元素的原子个数比都是1:4,则硫元素和氧元素的质量比为:32:16×4═1:2,故氧元素的质量分数
为2a%,则金属元素的质量分数为:(100﹣3a)%,故D正确。
故选:D。
16.蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料,人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应生成氨基酸,蛋氨酸(化学式为C5H11O2NS)就是其中的一种.请回答下列问题:
(1)蛋氨酸中各元素的质量比C:H:O:N:S= .
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数为 .
(3)合格奶粉每100g中含蛋白质约18g,蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%,则每100g合格奶粉中氮元素的质量为 g;现测定某奶粉每100g中含有氮元素的质量为0.5g.则这种奶粉属于 (填“合格”或“不合格”)奶粉.
【解答】解:(1)蛋氨酸中各元素的质量比为
C:H:O:N:S=12×5:1×11:16×2:14:32=60:11:32:14:32.
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数为100%≈9.4%.
(3)每100g合格奶粉中氮元素的质量为18g×16%=2.88g>0.5g
因此现有的奶粉不合格.
17.由于新冠肺炎疫情影响,学校为每个班级配备了消毒片,该消毒片加水活化后可杀灭物体表面、空气中的细菌等微生物。相关信息如图所示:
(1)二氧化氯(ClO2)中氯元素的化合价为 价。
(2)实验室制备二氧化氯的化学方程式为:2NaClO2+Cl2═2ClO2+2X,请写出X的化学式 。
(3)教室课桌椅、讲台等高频接触表面,可用有效氯250﹣500mg/L的含氯消毒液进行喷洒消毒。有效氯可定量表示消毒效果,ClO2中有效氯的计算方式为:5×消毒片中氯元素质量+溶液体积。某同学在1升水中放入5片该消毒片,并充分溶解,请通过计算说明是否符合消毒要求?(消毒片中除ClO2外其他成分不含氯元素)
【解答】解:(1)在二氧化氯中,氧元素的化合价为﹣2价,设氯元素化合价为x,根据正负化合价的代数和为零得到:x+(﹣2)×2=0,解得:x=+4价;
(2)根据方程式2NaClO2+Cl2=2ClO2+2X,利用质量守恒定律得到:2Na+4Cl+4O=2Cl+4O+2X,那么2X=2Na+2Cl,即X=NaCl。
(3)1片消毒片上二氧化氯的质量:1g×10%=0.1g=100mg;
1片消毒片中氯元素的质量:=100mg52.6mg;
那么5片消毒片中氯元素的质量:52.6mg×5=263mg;
那么有效氯的含量为:263mg÷1L=263mg/L;
因为263mg/L在250~500mg/L之间,
所以该消毒液符合消毒要求。
18.磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:
4CO+Fe3O4 Fe+4CO,将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 。
(2)假设冶炼过程中铁没有损耗,用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨?
【解答】解:(1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为(56×3):(16×4)=21:8;
(2)设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是x。
4CO+Fe3O43Fe+4CO2
232 168
464t 96%x
解得:x=350t
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是350。
故答案为:(1)21:8;
(2)350t。
19.中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队,在武汉公布治疗新型冠状病毒感染的肺炎的最新研究成果:根据初步测试,阿比朵尔药物未处理的对照组比较,能有效抑制冠状病毒达到60倍,并且显著抑制病毒对细胞的病变效应。其中,阿比朵尔分子式为C22H25BrN2O3S。求:
(1)阿比朵尔分子中,C、H、O三种元素原子的个数比为 。
(2)阿比朵尔中N与S元素的质量比为 。
(3)经计算阿比朵尔分子的相对分子质量为477,若某次实验提取了阿比朵尔纯净物954g,请问其中氧元素的质量为 g。(写出计算过程)
【解答】解:(1)阿比朵尔分子中,C、H、O三种元素原子的个数比为22:25:3;故答案为:22:25:3;
(2)阿比朵尔中N与S元素的质量比为:(14×2):32=7:8;故答案为:7:8;
(3)经计算阿比朵尔分子的相对分子质量为477,若某次实验提取了阿比朵尔纯净物954g,其中氧元素的质量为:954g96g;故答案为:954g96。
六.原子结构的探索历程
20.为破解原子内部结构的奥秘,一代又一代科学家进行了不懈地探索。
史料一:1897年,英国科学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子,从而建立了西瓜模型。
史料二:1911年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,发现如下现象:①绝大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分α粒子被弹了回来。从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1913年,丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)史料一中汤姆生推测原子中还有带正电的粒子,他的推测依据是 。
(2)根据α粒子散射实验,统计不同偏转角度的a粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是 。
A.B.
C.D.
(3)从原子结构模型的建立过程中,我们发现 (可多选)。
A.汤姆生、卢瑟福等科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型
B.卢瑟福的原子核式结构模型推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点
C.玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质
【解答】解:(1)原子对外不显电性,但原子中含有带负电的电子,所以可推测原子中还有带正电的粒子;
(2)金原子核质量比α粒子大很多,且体积很小,所以当α粒子正碰到金原子核被弹了回来,且是很少被弹回,金原子核质量比α粒子大很多,当α粒子正碰到金原子核被弹了回来,能说明原子内部绝大部分是空的,故A图像符合题意;故选A;
(3)A、汤姆森、卢瑟福两位科学家都是在实验的基础上,通过推理和想象建构原子模型,故选A正确;
B、19世纪末,汤姆生发现了电子,认为原子是枣糕式模型,卢瑟福能过α粒子散射实验验证了原子的核式结构模型,卢瑟福的原子核式结构模型不是推翻了汤姆生对原子内部结构的所有观点,故B错误;
C、卢瑟福的原子模型在当时是认为正确的,但随着科学的发展,技术的进步,发现卢瑟福的原子模型也不全对,玻尔改进了卢瑟福的原子结构模型,但并没有使人们对原子结构的认识达到完美的境界,故C错误;
D、建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质,故D正确。
故答案为:
(1)原子对外不显电性;
(2)A;
(3)AD。
21.科学家对元素的相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一:19世纪初,有化学家认为:氢是母体,其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整数倍,少数元素如Cl是35.5倍,则是由于实验误差造成的。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用C﹣12的作为相对原子质量的标准,确定各个同位素原子的相对原子质量.元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,相对原子质量却不同,是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是 。
(2)Cl的相对原子质量是35.5,它在自然界中仅有Cl﹣35和Cl﹣37两种同位素原子,则自然界中Cl﹣35所占的百分比 Cl﹣37。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)结合以上材料及所学知识,判断下列说法正确的是 。(可多选)
A.19世纪初,以氢为母体的相对原子质量标准是错误的,它对科学的发展没有价值
B.实验结果与预测有偏差时,可以认为是实验误差造成的,因此可以忽略偏差
C.若相对原子质量采用C﹣12的作为标准,则各元素的相对原子质量会改变
D.元素周期表中查得C元素的相对原子质量是12.01不为整数,可推测C元素有多种同位素原子
【解答】解:(1)原子核是由质子和中子构成,相对原子质量≈质子数+中子数,同种元素的原子,质子数相同,相对原子质量却不同,因为同种原子原子核中的中子数可能不同;故答案为:中子;
(2)设 Cl﹣35 和 Cl﹣37 两种同位素的原子个数比a:b,则35a+37b=35.5(a+b),故a:b=3:1,即 Cl﹣35和 Cl﹣37的原子的个数之比为3:1,即自然界中 Cl﹣35所占的百分比大于 Cl﹣37;故答案为:大于;
(3)A、19世纪初,以氢为母体的相对原子质量标准对科学的发展有价值,故A错误;
B、实验结果与预测有偏差时,我们要找到误差产生的原因,在以后的实验中尽量排除,故B错误;
C、相对原子质量等于原子的实际质量与碳原子质量的的比值,若相对原子质量采用的作为标准,则各元素的相对原子质量会改变,故C正确;
D、化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值,则元素周期表中很多元素的相对原子质量都不是整数,可推测很多元素有多种同位素原子,故D正确。
故选:CD。
七.空气组成的测定
22.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是( )
A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成碳粉无法达到实验目的
C.实验过程反复推拉注射器活塞,可使测得数据更加准确
D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前玻璃管内空气体积的
【解答】解:A、未冷却到室温就读数会因为装置内气体受热膨胀,导致测定结果偏小,A正确;
B、若该实验中的铜粉换成碳粉,碳与氧气反应会生成二氧化碳,使装置内压强变化不大,从而无法达到实验目的,B正确;
C、实验过程反复推拉注射器活塞,可使装置内氧气与铜完全反应,使测得数据更加准确,C正确;
D、正确操作情况下,反应消耗氧气的体积约是反应前玻璃管内空气体积和注射器内空气体积和的,故D错误;
故选:D。
23.学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
结合以上信息,及所学知识,对图乙中AB段与CD段气压上升原因做出简要说明。
【解答】解:由于红磷燃烧放出了大量的热,容器内温度升高,所以AB段气压上升。
冷却至室温时,打开止水夹,水进入集气瓶,气体的体积减小,压强增大,所以CD段气压上升。
故答案为:红磷燃烧放出了大量的热,容器内温度升高,AB段气压上升;
水进入集气瓶,气体的体积减小,压强增大,CD段气压上升。
24.某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量(如图所示),选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器,将足量的白磷放入试管后,用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹,观察现象。
(1)正式开始实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处,然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处,该操作的主要目的是 。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束等到试管冷却后再松开弹簧夹,中间的连接管内空气体积忽略不计,若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在 mL刻度处。
【拓展延伸】为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图2所示。
(3)X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示 的变化趋势。
(4)结合Y、Z两条曲线,解释图2中AB段压强变化的原因是 。
【解答】解:(1)正式开始实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处,然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处,该操作的主要目的是检查装置气密性。
故答案为:检查装置气密性。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束等到试管冷却后再松开弹簧夹,中间的连接管内空气体积忽略不计,若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在20mL﹣50mL10mL刻度处。
故答案为:10。
(3)X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示温度的变化趋势,是因为白磷燃烧放热水中温度升高,完全反应后不再放热,温度逐渐降低至原温度。
故答案为:温度。
(4)图2中AB段压强变化的原因是白磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度。
故答案为:白磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度。
八.实验室制取氧气的反应原理
25.资料显示,将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速度快、所需时间短。
(1)小科同学按图甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 。除了图乙的方法收集氧气外,还可用 法收集。
(2)小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误: 。
(3)两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液,图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法H2O2均完全分解)。 。
【解答】解:(1)图甲实验中带火星木条未复燃的原因是加热过氧化氢溶液的同时,溶液中水蒸气随氧气一起逸出,氧气的浓度较低;氧气密度略大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,图乙的收集方法是排水法,除了图乙的方法收集氧气外,还可用向上排空气法收集;
(2)小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,其中的错误之处为:长颈漏斗的下端未伸入液面以下,产生的氧气会从长颈漏斗处逸出;
(3)采用加热的方法制取氧气时,由于开始的时间内溶液温度低,所以几乎没有氧气产生,而使用催化剂的方式制取氧气,实验开始就会产生大量氧气。无论哪种方式,最终生成氧气的质量是相同的,小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法H2O2均完全分解)如图:。
26.请根据下列装置图回答问题:
(1)写出图中仪器②的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,选用的气体发生装置A,试管口略向下原因是 ;收集氧气可以选用装置F或 。实验室高锰酸钾制取氧气的文字表达式: 。
(3)实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤有:①装入药品;②检查装置气密性;③收集气体;④加热;⑤停止加热;⑥移出导气管。正确的操作顺序为 。
A.①②③④⑤⑥
B.②①③④⑥⑤
C.②①④③⑤⑥
D.②①④③⑥⑤
(4)经查资料可知,NH3的密度比空气小,极易溶于水,有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3,选用 装置作制取氨气的发生装置,最好选用 装置来收集NH3,理由是 。
【解答】解:(1)②为固液反应容器锥形瓶;
故答案为:锥形瓶。
(2)固体加热发生装置容易产生冷凝水,若试管口不略向下倾斜,导致冷凝水回流,造成试管骤冷,引起试管炸裂,因此需要略向下倾斜,避免发生回流,引起试管炸裂;氧气密度比空气大,还可以用向上排空气法收集,故选E为收集装置;高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,书写文字表达式不需要配平和气体符号,所以文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
故答案为:避免冷凝水回流,造成试管炸裂;E;高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。
(3)实验室制备气体的首先检查装置气密性,然后装入药品,开始加热,接着收集气体,收集完毕先移出导管再熄灭酒精灯,避免发生倒吸,所以顺序为②①④③⑥⑤;
故选:D。
(4)反应物为固体,且需要加热,故选A为发生装置;氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,可以用向下排空气法收集,氨气有刺激性气味,污染空气,因此需要尾气处理,故选G为收集装置;
故答案为:A;G;氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,有刺激性气味,污染空气,需要利用向下排空气法收集,同时需要尾气处理。
27.可以用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法在实验室制取氧气。下列是反应生成氧气和氯化钾的质量与反应时间的关系坐标图,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:2KClO3=2KCl+3O2,
149 96
根据用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法在实验室制取氧气的化学方程式和生成物的质量比可知,生成氯化钾的质量>生成氧气的质量;反应完全后,氯化钾和氧气的质量都不再增加。
故选:C。
28.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c代表氧气
B.t2时刻,KClO3开始分解
C.t3时刻,KMnO4恰好完全分解
D.起催化作用物质的质量一直保持不变
【解答】解:A、曲线c代表氧气错误,因为在t1时刻就有氧气产生,故A错误;
B、温度在t1℃时,高锰酸钾就开始分解产生氧气;t2时,氯酸钾开始分解产生氧气,故B正确;
C、t3时刻,氯酸钾恰好完全分解,故C错误;
D、高锰酸钾分解产生二氧化锰,二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂,因此随着高锰酸钾的分解,起催化作用物质的质量增大,直到高锰酸钾完全分解为止,故D错误。
故选:B。
29.能正确反映对应变化关系的图像是( )
A.表示用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B.表示加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物
C.表示用红磷测定空气中氧气的含量
D.表示在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰
【解答】解:A、用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,有催化剂的反应速率快,至完全反应所需时间短,故选项图像错误。
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,生成氧气的质量从0开始逐渐增加,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
C、用红磷测定空气中氧气的含量,红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,氧气约占空气总体积的五分之一,集气瓶内气体的体积减少五分之一,故选项图像错误。
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,随着反应的进行,水的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变,故选项图像正确。
故选:D。
30.实验室利用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气直至完全反应,下列各物质的质量随反应时间变化的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气,因此氧气的质量由零开始,随着反应的进行而不断增大,直到氯酸钾完全分解为止,故A正确;
B、在反应未开始时,氯化钾的质量为零,故B错误;
C、在该反应中,二氧化锰是催化剂,其质量在反应前后保持不变,故C错误;
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气,因此随着反应的进行,氯酸钾的质量不断减少,直到完全分解时,质量变为零,故D错误。
故选:A。
31.如图表示一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中,某变量随时间的变化趋势,纵坐标y可以表示( )
A.固体中氧元素的质量
B.固体中MnO2的质量
C.生成O2的质量
D.固体中钾元素的质量分数
【解答】解:A.反应后生成氧气跑掉,故固体中氧元素的质量从开反应就不断减少,反应停止后不变,由于二氧化锰中也有氧元素,故最后不能为0,故符合该图象正确。
B.二氧化锰在反应中为催化剂,反应前后质量不变,不符合该图象。
C.生成氧气的质量不断增加,不符合该图象。
D.反应前后固体中钾元素的质量不变,固体质量减少,钾元素的质量分数增大,不符合该图象。
故选:A。
32.在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,下列图象能正确表示对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、化学反应前后元素的质量不变,钾元素存在于固体中,其质量不变,但固体的质量逐渐减小直到反应完不变,因此钾元素的质量分数逐渐增大,故错误;
B、化学反应前后元素的质量不变,锰元素存在于固体中,其质量不变,但固体的质量逐渐减小直到反应完不变,因此锰元素的质量分数逐渐增大至不变,故正确;
C、剩余固体的质量逐渐减小,当高锰酸钾分解完毕,则不再减小,剩余固体不会是0,故错误;
D、随着反应的进行,氧气的质量逐渐增加,当高锰酸钾反应完,则保持不变而不会减小,故错误。
故选:B。
33.实验室里的氧气可以通过加热分解高锰酸钾的方法来制取。
(1)上图为实验室制取气体的装置,为收集较为纯净的氧气应选择的装置是 。(填字母)
(2)实验室加热高锰酸钾实验的步骤正确排序为 。
①组装装置,加入药品,固定在铁架台上
②加热药品
③检查装置的气密性
④停止加热
⑤收集气体
(3)在实验中,在试管口放一团棉花的目的是 。
(4)点燃酒精灯后,加热不久后试管发生破裂的原因是 。(写出一点即可)
【解答】解:(1)氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净;故答案为:e;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的主要操作步骤是:检验装置的气密性;加入药品;固定;加热;收集气体;从水槽中取出导管;停止加热;故答案为:③①②⑤④;
(3)加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,是为了防止高锰酸钾粉末进入导管;故答案为:为了防止高锰酸钾粉末进入导管;
(4)点燃酒精灯后,加热不久后试管发生破裂的原因是:没有预热、试管外壁有水、试管口向上倾斜了、用焰心加热等;故答案为:没有预热或试管外壁有水或试管口向上倾斜了或用焰心加热等。
九.氧气的收集方法
34.下列收集装置,可以用来收集氧气的是( )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
【解答】解:①②是排水法;故可以;③④是向上排空气法,故可以;⑤⑥是向下排空气法,故不可以。
故选:D。
35.下列装置中(如图所示)不能用来收集氧气的是( )
A. B.
C. D.
【解答】A、该装置是一个多功能装置,若从长导管进气,则属于向上排空气法,可以收集氧气;若从短导管进气,则属于向下排空气法,可以收集氢气、甲烷等;故A项正确;
B、该装置是排水法收集气体,可以收集氧气,故B项正确;
C、该装置是向上排空气法收集气体,可以收集氧气,故C项正确;
D、该装置是向下排空气法收集气体,可以收集氢气、甲烷等,故D项错误。
故选:D。
十.燃烧的条件
36.某化学小组同学利用如图所示装置进行实验。A处放二氧化锰,B处放木炭,C中放澄清石灰水。实验记录:①使装置内充满氮气。②在B处点燃酒精灯,木炭不燃烧,澄清石灰水未变浑浊;熄灭酒精灯;关闭K(其目的是 )。③待装置冷却至室温,取下注射器,吸入过氧化氢溶液,插入胶塞,注入液体,同时打开K,A处产生气体,B处木炭不燃烧,C中澄清石灰水未变浑浊。④在B处点燃酒精灯,观察到 。用化学方程式解释C处发生的现象 。
【解答】解:②在熄灭酒精灯时,装置内压强减小,关闭K能防止C中液体倒能吸。
④过氧化氢溶液和二氧化锰反应生成氧气,由于木炭没有达到着火点,所以木炭不会燃烧,也就不会产生二氧化碳,所以石灰水不变浑浊,说明物质只有氧气不会燃烧;在B处点燃酒精灯,当达到木炭的着火点后,与氧气接触,木炭燃烧(同样是和氧气接触,加热达到着火点就燃烧,不加热就不燃烧,说明燃烧需要达到可燃物的着火点 ),生成的二氧化碳和澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙和水;其反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;实验③有氧气、温度没有达到着火点不燃烧;在④中有氧气、木炭的温度达到了着火点能燃烧。说明了:木炭燃烧的条件是:与氧气接触,温度达到木炭的着火点。
故答案为:②防止C中液体倒吸;
④木炭剧烈燃烧,发白光;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
37.面粉加工厂的车间里若悬浮着较多的面粉粉尘,遇明火就有发生爆炸的危险.这是因为面粉粉尘与空气充分接触后,遇到明火急剧燃烧,在短时间内聚集大量的热,使气体的体积在有限空间内迅速膨胀,从而引起爆炸.如图是模拟粉尘爆炸的一个实验:在无盖小塑料筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,
用塑料盖盖住金属筒,迅速鼓入大量空气,不久,便会听到“砰”的一声,爆炸的气浪将金属筒的塑料盖掀起.试问:
(1)在上述实验中,鼓入空气的作用是 .
(2)下列情况下,不会发生爆炸的是 (填序号).
①金属筒不加盖时②蜡烛没有点燃时③无盖小塑料筒中装的是干燥煤粉时
(3)面粉厂为了避免爆事故发生,应采取的安全措施有 (写出一种即可).
【解答】解:(1)鼓入空气的作用是使面粉与空气充分接触;故填:使面粉与空气充分接触;
(2)①金属筒不加盖时不能形成有限的空间.②蜡烛没有点燃时温度不能达到面粉的着火点;故填:①②
(3)爆炸的前提条件是遇到明火.故填:禁止烟火.
38.物质燃烧需要一定的条件,如图能让可燃物甲和可燃物乙都能燃烧的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【解答】解:能让可燃物甲和可燃物乙都能燃烧,温度应均能达到可燃物甲、可燃物乙的着火点,A、B温度均能达到可燃物甲、可燃物乙的着火点,但A点氧气的浓度为0,不能燃烧,B符合要求。
故选:B。
十一.电磁继电器的特点和应用
39.有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为12V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为220V的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的工作电路连接完整。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为100Ω时,恒温箱内的温度可保持在多少℃?
(3)若要提高恒温箱内的设定温度,该如何进行操作?
【解答】解:(1)由题意可知,要在恒温箱内的温度升高到一定温度时,热敏电阻的阻值减小到一定程度,电磁继电器线圈的电流达到60mA,衔铁被吸下来时,工作电路断开,由此可以确定工作电路的连接方式如下图所示:
(2)U源=12V、I=60mA=0.06A,
电路的总电阻:R总200Ω;
此时热敏电阻的阻值:R1=R总﹣R2=200Ω﹣100Q=100Ω,
由图像知,热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的温度为50℃。
(3)使用更粗更有力的弹簧,衔铁不易被拉下。
40.棚内一天二氧化碳浓度变化很大,蔬菜最适宜的二氧化碳浓度一般为0.12%﹣0.18%,某小组设计一款二氧化碳自动补充装置,并制定了如下评价表。
评价指标
合格
不合格
指标一:CO2浓度仪刻度
刻度均匀
刻度不均匀
指标二:大棚内CO2浓度调节
浓度可多档调节
浓度不可调节
【设计产品】如图是项目组设计的二氧化碳自动补充装置原理模型图,右侧工作电路为二氧化碳供给装置,左侧为控制电路。其中电源电压U为12V,定值电阻R0阻值为30Ω,Rx是气敏电阻,其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。二氧化碳浓度仪是由电流表改装的,并在电流表的表盘上标注对应的二氧化碳浓度盘上标注对应的二氧化碳浓度。
大棚中CO2浓度/%
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
气敏电阻Rx的阻值/Ω
40
35
30
25
20
15
10
【工作原理】当电流大于等于0.3A时,衔铁被吸下,密封塞堵住B口;当电流表示数小于等于0.24A时,衔铁被释放。
(1)气敏电阻阻值和二氧化碳浓度的关系是 。
(2)调试产品:结合工作原理,请通过计算说明二氧化碳浓度是否符合要求。
(3)评价产品:根据指标二,该自动补充装置被评为不合格,请提出一种改进方法使指标达到合格。
【解答】解:(1)根据表格数据知,浓度增大,电阻减小,即气敏电阻阻值随着二氧化碳浓度的增大而减小。
(2)由图可知,控制电路中两电阻串联接入电路,当通过电路的电流为0.24A时,电路的总电阻为R50Ω,串联电路的总电阻等于各分电阻之和,气敏电阻Rx的阻值为50Ω﹣30Ω=20Ω,此时大棚中 CO2 浓度为0.2%,当通过电路的电流为0.3A时,电路的总电阻为R'40Ω,串联电路的总电阻等于各分电阻之和,气敏电阻Rx的阻值为50Ω﹣40Ω=10Ω,此时大棚中 CO2 浓度为0.3%,故自动补充装置能调节大棚内CO2浓度范围为0.2%~0.3%,而蔬菜最适宜的二氧化碳浓度一般为0.12%~0.18%,故二氧化碳浓度不符合要求;
(3)把定值电阻R0 换成滑动变阻器,改变滑动变阻器接入电路的阻值,可以增大二氧化碳浓度的调节范围。
41.冬天坐在马桶上感觉非常冰凉,某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表一为部分评价指标。
表一:评价量规
评价维度
评价等级
优秀
良好
待改进
升温维度
人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上
坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上
坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性
在保温挡时工作电路电流不大于50mA
在保温挡时工作电路电流范围在50﹣100mA
在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V,Ra为压敏电阻,其阻值随压力的变化如图乙所示。Rb为热敏电阻,其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时,衔铁被吸合,工作电路处于加热状态;在电流小于20mA时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V,R2=100欧。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
表二:热敏电阻Rb阻值随温度的变化
温度/℃
20
25
29
32
34
35
36
37
38
40
42
44
阻值/Ω
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
(1)对照评价量规,为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀,R1的阻值至少为 Ω。
(2)请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时,马桶圈的温度调控范围。(g取10N/kg)
【解答】解:当触点开关断开时,两个电阻串联,而触点开关闭合,R1被短路,根据串联总电阻比任何一个电阻大,根据P知,当触点开关闭合时是加热挡,而触点开关断开时是保温挡;
(1)工作电路的电压为220V,
根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA=0.05A,由I可得,此时总电阻:R总4400Ω,
根据串联电阻的电阻特点知:R1的最小阻值
R1=R总﹣R2=4400Ω﹣100Ω=4300Ω;
(2)体重为40kg的小明坐在马桶上时,压力F=G=mg=40kg×10N/kg=400N,根据乙图知,此时Ra=50Ω;
控制电路电源电压U=6V,在电流小于20mA=0.02A 时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。此时温度最高,则总电阻:R'总300Ω,
根据串联电阻的电阻特点知:Rb的最大阻值:
Rb=R'总﹣Ra=300Ω﹣50Ω=250Ω;根据表格中数据知,此时温度为40℃;
当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时,衔铁被吸合,
此时温度最低,则总电阻:R''总150Ω,
根据串联电阻的电阻特点知:Rb的最小阻值:
Rbmin=R''总﹣Ra=150Ω﹣50Ω=100Ω;根据表格中数据知,此时温度为32℃;
马桶圈的温度调控范围是32℃~40℃。
答:(1)4300;
(2)请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时,马桶圈的温度调控范围是32℃~40℃。
十二.家庭电路电流过大的原因
42.如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是( )
A.拆掉开关S2,两条导线连在一起
B.拆掉开关S3,两条导线连在一起
C.拆掉插座甲,两条导线连在一起
D.拆掉灯泡丙,两条导线连在一起
【解答】解:A、拆掉开关S2,两条导线连在一起,插座丁与插座甲串联,不会引起危险,不符合题意,故A错。
B、拆掉开关S3,两条导线连在一起,灯乙与插座甲串联,不会引起危险,不符合题意,故B错;
C、拆掉插座甲,两条导线连一起,闭合S3,灯乙组成通路,不会引起危险,不符合题意,故C错;
D、拆掉灯丙,两条导线连在一起,当开关S1闭合时,将发生短路,会因电路中电流过大,易引起火灾,符合题意,故D正确;
故选:D。
43.碳素鱼线为垂钓者常用的鱼线,导电性较好。某垂钓者在甩竿抛线过程中,鱼线不慎接触电力线路。不仅使垂钓者触电,还导致进户电路短路,造成大面积停电。下列电路图能解释停电原因的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:AC、图中鱼线连接在零线上,无论是在进户电路之前,还是进户电路之后,都不会造成短路,也不会触电,故AC不合题意;
B、图中鱼线连接在火线上,不会造成短路,故B不合题意;
D、图中鱼线连接在火线上,并且将火线与地线连接,会造成进户电路短路,同时人接触鱼线会触电,故D符合题意。
故选:D。
十三.测电笔的使用
44.已知,某测电笔内部电阻为6×105Ω,人体电阻5000Ω.如图所示,照明电路中,闭合开关S,电灯L发光,此时人拿测电笔测试A点时,通过他的电流是 毫安,测电笔的氖管 光(填“发”或“不发”)光;如此时将零线保险丝拔掉,人拿测电笔试A点时,通过他的电流是 毫安,测电笔的氖管 光。(填“发”或“不发”)。
【解答】解:(1)闭合开关S,电灯L发光,人拿测电笔测试A点时,由于A点与零线相连,
所以A点与大地之间的电压为0V,故通过人体的电流为0mA,测电笔的氖管也不会发光;
(2)若此时将零线保险丝拔掉,人拿测电笔试A点时,电流会经人体、测电笔流向大地,
通过他的电流为:I3.6×10﹣4A=0.36mA,
此时有电流通过,所以测电笔的氖管会发光。
故答案为:0;不发;0.36;发。
45.人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。
查阅资料得知:由于人体的电阻会
随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的:在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
请回答下列问题:
(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触 ;
(2)乙图中,用笔画线代替导线将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中;
(3)如图乙,在使用测电笔接触家庭电路火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
【解答】解:(1)使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,但不能接触笔尖金属体;
(2)为了安全,开关接在插座与火线之间,三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔通过开关接火线,如图所示:
;
(3)为确保人体在任何环境中都安全,对人体的安全电压不高于6V,串联电路中电流处处相同,则人体允许通过的最大电流:I大0.01A。
故答案为:(1)笔尾金属体;(2)见解析;(3)允许通过人体的最大电流为0.01A。
十四.熔断器和保险丝
46.家庭中常用断路器保护电路,当电流超过限制时就自动切断电路。如图甲和乙所示为断路器的工作原理,以下说法正确的是( )
A.该断路器是利用电流的磁效应制成
B.双层金属片左边比右边热胀现象明显
C.为了用电安全,断路器应该和零线相连
D.当电路断开后,触点会自动复原
【解答】解:A、该断路器是利用物体的热胀冷缩原理制成的,故A错误;
B、双层金属片左边比右边热胀现象明显,故B正确;
C、为了用电安全,断路器应该和火线相连,故C错误;
D、当电路断开后,触点不会自动复原,故D错误。
故选:B。
47.由于保险丝更换麻烦,家庭中常用断路器保护电路,当电流过大时可以自动切断电路,如图为断路器工作原理,下列说法正确的是( )
A.该断路器应安装在进户线的零线上
B.该断路器是利用电生磁的原理工作的
C.双层金属片是用相同材料金属制成的
D.电流过大的原因是短路或接入过多用电器
【解答】解:
A、为了用电的安全,该断路器应安装在进户线的火线上,故A错误;
B、断路器工作工作原理是热胀冷缩,不同材料的膨胀系数不同,故B错误;
C、双层金属片的膨胀系数不同,所以是用不同材料金属制成的,故C错误;
D、电路中电流过大可能是短路或总功率过大,即接入过多用电器,故D正确。
故选:D。
48.现代家庭用电安全尤为重要,如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,正常工作时的电流为9A,电路中还有额定电流为10A的保险丝。如表提供了一组人体电阻数据。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)保险丝是由电阻率大,熔点较 (选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
(2)一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
(3)某同学用测电笔检测a点,发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70伏,内部大电阻为1.5×106欧,在忽略人体电阻的情况下,从流过人体的电流角度看,是否存在危险?请通过计算说明。(人体的安全电流为30毫安以下)
【解答】解:(1)保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金组成;
(2)由表格数据可知,一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上的电阻R人=10kΩ=10000Ω,
则手接触火线时通过人体的电流:
I人0.022A,
根据并联电流特点知,
通过保险丝的电流I总=9A+0.022A=9.022A,小于保险丝的额定电流10A,所以保险丝不会熔断;
(3)测电笔中氖管与大电阻串联,根据串联电压特点,
大电阻的电压U大=U﹣U氖=220V﹣70V=150V;
根据欧姆定律,通过大电阻的电流I10﹣4A=0.1mA<30mA;不存在危险。
故答案为:(1)低;(2)不会;(3)不存在危险。
十五.磁性、磁体、磁极、磁化
49.根据磁极的磁性最强判断:若有A、B两个外形完全相同的钢棒如图所示,已知一个有磁性,另一个没有磁性,区分它们的方法是将A的一端从B的左端向右端滑动,若在滑动过程中发现吸引力的大小不变,则说明有磁性的是 ;若发现吸引力由大变小再变大,则说明 有磁性。
【解答】解:条形磁铁的中间磁性最弱,两端磁性最强;
A在B的上方从左端向右端匀速移动,若吸引力的大小不变,说明它们间的力的作用大小不变,则B棒肯定无磁性,A棒有磁性;
若吸引力的大小先由大变小,然后是由小变大,说明B的两端磁性较强,中间磁性较弱,则B肯定有磁性。
故答案为:A;B。
50.温度对磁铁的磁性强弱有无影响?
提出问题:小明在家用如图所示的电热壶烧开水时,发现壶中的水烧开后,开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢?带着这个问题,小明上网查阅了有关资料,得知这是一个磁吸开关,给水加热前开关按钮被磁铁吸住。当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。
提出猜想:小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越大,磁性越 ;
设计实验:为了验证以上猜想是否正确,小明进行了如下实验:
①用一块强磁铁的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉 ;
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内,将其放入一堆铁屑中,慢慢提起塑料袋,将其放在一张白纸上、从袋中取出铁钉,把落在纸上的铁屑收集起来,用天平称出铁屑的质量m1;
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m2;
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m3;
⑤比较m1、m2、m3的大小关系,当m1、m2、m3三者关系为 ,说明小明的猜想是正确的。
交流与评估:本次探究活动中应用了控制变量法,其中改变的因素为 。
【解答】解:提出猜想:因为查资料得知:当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。所以小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越大,磁性越小;
①因为后面要用铁钉去吸铁钉,所以首先要对铁钉进行磁化;
⑤当m3>m1>m2时就能够证明温度越高,磁性越弱,才能说明小明的猜想是正确的;
交流与评估:本次探究活动中应用了控制变量法,通过温度改变,其他条件不变,记录实验数据并分析,才能证明温度的影响是什么。
故答案为:小;①磁化;⑤m3>m1>m2;温度。
51.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极)
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极);
猜想3:磁极呈里外分布(例如图丙,外侧为N极,内侧为S极);
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
(1)用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(2)用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示),结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(3)为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
(4)若将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,静止时如图己所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 ;
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc(大于/等于/小于)。
【解答】解:(1)当按图丁的放置方法悬挂起来时,若猜想1是正确的,则环形磁体不会静止在任何位置,只会停留在一个方向:N极在北面,S极在南面,故猜想1是错误的;
(2)当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来,如果猜想3正确,由于地磁场的作用,会在任何位置保持静止,结果观察到磁体在特定位置能保持静止,这说明猜想3是错误的。
(3)设磁铁a对底座的压力为F1;a对b的排斥力为F2,对于磁铁b,受到重力和磁铁a的排斥力F2,根据平衡条件可得F2=G,
以b和a整体为研究对象,因为磁铁a对底座的压力F1与底座对a和b的支持力是一对相互作用力,所以磁铁a对底座的压力等于它们的总重力,即F1=2G,
故选C。
(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),此时b磁铁受到3个力的作用,如图所示:
b磁铁静止时,由力的平衡条件可得Fa对b=G+Fc对b,所以Fa对b>Fc对b,即a对b的排斥力更大,说明a、b间的距离更小,则相邻两个磁铁间的距离Lab小于Lbc。
故答案为:(1)1;(2)3;(3)C;(4)小于。
十六.磁场对通电导线的作用
52.线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
【解答】解:由于电流从电源的正极出发,故此时图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,由于磁场的方向没有改变,电流的方向是由a到b,故此时线圈受力的方向改变。
故选:B。
53.“⊗”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里;“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。螺线管通电后外部磁场的情况,如图所示,此时通电导线受到的力F向上.以下小京对力方向的判断,正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由图可知,当磁感线方向向左时,导线中的电流方向垂直于纸面向里,导体的受力方向是向上的;
A、根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,导体周围磁感线方向向左时,导线中的电流方向垂直于纸面向里,导体的受力方向是向上的;故A错误;
B、根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,导体周围磁感线方向向左,导线中的电流方向垂直于纸面向里,导体的受力方向是向上的,故B错误;
C、磁感线方向向右时,导线中的电流方向垂直于纸面向里,导体的受力方向是向下的,故C错误;
D、磁感线方向向右时,导线中的电流方向垂直于纸面向外,导体的受力方向是向上的,故D正确。
故选:D。
54.如图是简易“电动火车”的示意图,把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”,放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内,干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有:①线圈可以用漆包线绕成,确保各处绝缘;②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触;③“结合体”受到磁场力的作用;④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【解答】解:
由图和题意可知,螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路,强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触;当吸附着磁铁的电池进入线圈后,线圈中有电流通过,通电线圈会产生磁场,“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用,“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥,这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动,故②③正确。
故选:B。
十七.影响电磁铁磁性强弱的因素
55.小明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针——司南。
(1)他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为 (选填“北极”或“南极”);
(2)他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的 (填“南方”或“北方”);
(3)为增强司南的磁性,可用图丁所示装置,通过 (填字母序号),来增强电磁铁对司南磁化的效果。
A.改变电源的正负极
B.增大司南与下方线圈的距离
C.增加电源的电压
【解答】解:(1)根据图乙可知,天然磁石外部的磁感线是从磁体的N极出发,回到S极,可以判断D端是南极。
(2)指南针静止时,因为地磁场的作用,D端是南极,也就是磁勺的勺柄是南极,勺柄指向地磁场的北极,也就是地球的南方。
(3)A、改变电源的正负极,改变电路中电流的方向,但不能改变大小,故不能增强电磁铁对司南磁化的效果,故A不符合题意;
B、增大司南与下方线圈的距离,司南与下方线圈的距离越远,电磁铁对司南磁化的效果越弱,故B不符合题意;
C、为了增强司南的磁化效果,可以增加电源电压,使线圈中电流增大,从而增强电磁铁对司南磁化的效果,故C符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)南极;(2)南方;(3)C。
56.小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A.减少电磁铁线圈的匝数
B.抽出电磁铁中的铁芯
C.滑动变阻器滑片P向左移动
D.减少控制电路电源电压
【解答】解:电磁继电器的主要部分是电磁铁,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数。
A、减少线圈的匝数减弱电磁铁的磁性。不符合题意。
B、抽出铁芯减弱电磁铁的磁性。不符合题意。
C、滑动变阻器滑片向左滑动电阻连入电路中的长度减小,电流增大,磁性增大。符合题意。
D、减小电源电压,电路中的电流减小,磁性减小。不符合题意。
故选:C。
十八.电磁铁的特点及应用
57.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵“(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向活塞筒外开启,S2只能向活塞筒内开启。
(1)线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极。
(2)若线圈中的电流从A流向B时,活塞向 运动(选填“左”或“右”),血液的流向是 。(选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
【解答】解:(1)线圈中的电流从B流向A时,由安培定则可知,螺线管左端为N极;
(2)当线圈中的电流从A流向B时,由安培定则可知,螺线管左端为S极,右端为N极,此时异名磁极相互吸引,故活塞向左运动,S1关闭,S2打开,血液③流向②。
故答案为:(1)N;(2)左;从③流向②。
58.空气炸锅是一种利用热空气对流给食材加热变熟,并使食物达到近似“油炸”效果的机器。如图甲是某种空气炸锅加热管的简化电路控制电路电压为6V。R0为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示;R为可调电阻器,电磁继电器线圈的电阻忽略不计,当继电器线圈电流达到50mA时,衔铁会被吸下。工作电路电压为220V,R1、R2为加热电阻。
求:
(1)控制电路开关S闭合时,电磁铁上方为 极;
(2)为使电磁继电器中的线圈磁性增强,里面一般装有 ;(选填“铁棒”或“钢棒”)
(3)使用爆米花功能时,需要温度达到200℃时吸下衔铁停止加热进行保温,此时可调电阻器R接入电路的阻值大小。
【解答】解:(1)由图可知,根据安培定则可知,此时电磁铁上端是N极,下端是S极;
(2)软铁和钢棒都是磁性材料,钢当被电磁铁吸引后被磁化能长期保存磁性,当电磁铁中没有电流释放衔铁时,用钢做的衔铁不能离开电磁铁;
(3)使用爆米花功能时,设定温度达到200℃时停止加热,由图乙R0的电阻为20Ω,
此时电路的总电阻为:R总120Ω;
此时电阻器R接入电路的阻值为:R滑=R总﹣R0=120Ω﹣20Ω=100Ω。
故答案为:(1)N;(2)铁棒;(3)R接入电路的阻值大小为100Ω。
十九.电磁感应
59.在科学晚会上,小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时,甲线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动乙线圈摆动时电能转化为机械能
C.甲线圈随之摆动时机械能转化为电能
D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动
【解答】解:甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。
推动乙线圈摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的电路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,所以乙线圈相当于电源,工作时将机械能转化为电能;
甲线圈中有电流通过时,根据通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,所以甲线圈相当于用电器,甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力运动,甲线圈摆动时将电能转化为机械能;
故选:D。
60.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息。刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图所示)。当信用卡磁条按图所示方向以该速度拉过阅读检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:据图1可知,当“1”区经过阅读器的检测头时,产生正向电压,当“0”区经过阅读器的检测头时,产生负向电压,由图可知,B图象正确。
故选:B。
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