内容正文:
九年级上科学探究题期末复习1-3章
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第一章、物质及其变化
1.小金在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和 Ca(OH)2溶液滴入到 溶液中,发现没有红褐色沉淀生成。
【查阅资料】
①微溶于水;②FeCl3溶液呈酸性。
【建立猜想】
猜想一:Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二:滴入的 Ca(OH)2溶液中 OH-数量太少。
猜想三:FeCl3溶液呈酸性,Fe(OH)3沉淀不能存在。
(1)在烧杯中放一小块生石灰,加适量水,搅拌,可观察到的实验现象为 。充分反应后,静置一段时间,取上层清液即为新配制的饱和Ca(OH)2溶液。
(2)小金用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度, 测得pH<7, 说明溶液中没有OH-。该现象 (填“支持”或“不支持”)猜想一。
(3)为增加OH-的数量,换用浓NaOH 溶液滴加到溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 。
(4)经过实验,验证猜想三成立。然后,小金将溶液逐滴滴加到饱和溶液中(如图乙),先观察到有红褐色沉淀生成,持续滴加后沉淀又消失了,请你解释沉淀消失的原因: 。
2.某科学研究小组以“有机物中碳、氢元素的质量分数测定”为课题进行了如下的实验设计。一定量样品和氧气混合气经过灼热的铜网时被充分氧化,产生二氧化碳和水蒸气。经B、C、D装置可以测得产生的二氧化碳和水蒸气的质量,进而推知样品中碳和氢元素的质量分数。
(1)产生的二氧化碳和水蒸气是否被充分吸收,会影响碳、氢元素的含量测定。研究小组的成员查找到了下列有关数据,试图了解吸收剂的吸收性能。如表是20℃时,1m3空气中经下列吸收剂吸收后水蒸气残留的克数:
吸收剂
浓硫酸
Mg(ClO4)2固体
CuSO4固体
硅胶固体
CaO固体
NaOH固体
残留质量
0.003
0.0005
1.4
0.03
0.2
0.14~0.25
根据上述数据,你认为吸收水蒸气时,最理想的吸收剂是 。
(2)C中的试剂为硫酸铜固体,B、D装置中的试剂也为固体,你认为研究小组在这一实验中,D中的试剂为 。
(3)某同学用如图装置测定维生素C中元素组成(可能含有氧元素),取维生素C样品研碎称取0.352g。生成物完全被吸收,测得装置B、D两者分别增重0.144g和0.528g。则样品中碳的质量分数为 ,维生素C中还含有的元素有 。
3.如图,学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行如下探究:
【初步分析】(1)反应后,试管B中一定含有的溶质是 。
【深度探究】小科将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中,按照图中流程继续进行实验,记录现象并进行以下判断。
步骤
现象
判断A、B试管中反应物过量情况
①
沉淀增多,没有气泡生成
A中一定有氯化钡,B中一定无稀硫酸
②
一段时间后出现气泡,沉淀减少但未消失
A中一定有碳酸钠
(2)步骤①中的增加的沉淀是 (填化学式)。
【评价改进】
评价指标
优秀
合格
待改进
实验环节与分析的合理性
分析结论科学合理,且实验环节无重复论证
分析结论存在1处错误,或实验环节存在1处重复论证
分析结论存在错误,且实验环节存在重复论证
(3)结合评价量表,小组同学们对小科的深度探究实验进行打分,给出了“待改进”的评价。其理由为:根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡,就可以判断A试管中一定没有 ,故存在分析结论错误;步骤②中有重复论证的药品。
【反思总结】在老师和同学们的帮助下,小科最后得出了正确的结论。
4.小科同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示:
【分析与结论】(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填字母序号)。
(2)实验A中,观察到 的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
【继续探究】实验结束后,小科将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
【提出问题】上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
【猜想】上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠三种物质中的一种或两种。
【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
【现象与结论】
预测现象
结论
①若有白色沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是
②若无沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
【实验反思】同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是 。
5.举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果,某种“镁粉”中只含有 MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种固体,某兴趣小组对其成分展开了探究:分别取4.2克MgO、 Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”留于烧杯中,逐滴加入溶质质量分数为6.29%的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质
MgO
Mg(OH)2
“镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克
121.8
m
58.0
61.9
(1)烧杯③中产生的气体是 。
(2)“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质, 理由是 .
(3)表格中m的值为 。
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和MgCO3各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 。
第二章、物质转化与材料利用
6.在研究锌和铜的金属活动性顺序时,小科用锌片与5%的硫酸铜溶液反应,发现实验现象不明显。小科用锌片与5%的氯化铜溶液反应,发现有红色物质析出,并且有气体产生。是什么原因导致了该反应现象的差异呢?
【问题提出】从微观角度分析,硫酸铜、氯化铜溶液中,只是所含酸根不同。
【提出猜想】
猜想①:Cl-能促进锌和Cu2+的反应,2-对反应无影响。
猜想②:Cl-对反应无影响,2-有抑制锌和Cu2+反应的作用。
猜想③:Cl-能促进锌和Cu2+的反应,2-2有抑制锌和Cu2+反应的作用。
【实验探究】
组别
试管中的物质
反应现象
反应片刻后添加固体试剂
添加试剂后的实验现象
1
5%CuCl2溶液5mL锌片1g
有大量的红色物质析出,且有大量气泡产生。
无明显改变
2
5%CuSO4液5mL锌片1g
锌片边缘有很少量红色物质析出,有少量气泡逸出。
1gNaCl
明显加快
3
5%CuSO4液5mL锌片1g
锌片边缘有很少量红色物质析出,有少量气泡逸出。
无明显改变
(1)为了保证实验结论的准确性,实验前对锌片的处理是 。
(2)根据上述探究,猜想 与实验结果相吻合。
(3)设计第3组实验的目的是 。
(4)经检验所得,锌片和CuCl2、CuSO4溶液反应所放出的气体为氢气。小科查阅资料后得到一个信息:CuCl2和CuSO4溶液都为酸性溶液。根据资料和实验结论可推断出,锌分别与相同H+浓度的稀盐酸、稀硫酸反应,反应比较剧烈的是 。
7.一氧化碳与氧化铜反应除生成二氧化碳外,还生成铜、氧化亚铜中的一种或两种。项目小组取4.00g氧化铜,对一氧化碳还原氧化铜的反应展开系列探究。
Ⅰ.利用如图所示装置制取一氧化碳并还原氧化铜
(1)装置甲锥形瓶内反应的化学方程式为 。
(2)实验中部分操作及现象如下:
a.加入稀盐酸,观察到二氧化碳传感器示数不断增大至稳定;
b.点燃酒精灯,加热碳粉;
c.点燃酒精灯,加热氧化铜;
d.观察到氧化铜处黑色粉末全部变红。停止加热,收集尾气。
①从安全环保的角度考虑,以上操作正确的顺序为: (填标号)。
②二氧化碳传感器示数不断增大至稳定,说明装置内己充满二氧化碳。若无二氧化碳传感器,检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是 (简述实验操作和现象)。
Ⅱ.探究装置丙硬质玻璃管内剩余固体的性质并测定其组成
查阅资料:氧化亚铜为红色粉末,可与稀硫酸反应,反应的化学方程式为
实验结束后,将装置丙硬质玻璃管内的剩余固体全部移至烧杯中,加入足量稀硫酸,充分反应,滤出烧杯中的红色固体,洗涤、干燥、称量,其质量为2.56g。
(3)装置丙硬质玻璃管内剩余固体中铜单质的质量为 。
8.青铜铸文明,文脉传千秋。四千多年前,华夏民族就能够冶炼青铜合金。
(1)赤铜矿中的质量分数为,炼铜时发生反应,理论上1吨赤铜矿能冶炼出 吨铜。
(2)一些古老的铜器“纯青如铺翠、而莹如玉”。在自然环境中,铜器受腐蚀生成“无害锈”,不仅增加美观度还有一定的保护作用。在氯离子、氧气和潮湿环境的影响下,“无害锈”也会转化为质地疏松易脱落的有害锈”,加快铜器腐蚀。
锈蚀类型
主要成分
无害锈
有害锈
①某小组刮取少量铜器表面锈蚀物于试管中,加入足量稀盐酸,锈蚀物溶解得到蓝色溶液,并有气泡冒出,再向试管中滴加几滴硝酸银溶液,出现白色浑浊。
反思与评价:锈蚀物中含“无害锈”,依据是 ;不能确定是否含“有害锈”,理由是 。
②考古学家从海底打捞出青铜文物后,立即用蒸馏水清洗,主要目的是 。
9.小科同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀,于是他想探究一下金属M锈蚀的原因。经检测,锈蚀物中除含有M元素外,还含有C、H、O三种元素。
(1)依据锈蚀物的组成元素,推测空气中的 肯定参加了反应,但不能确定空气中的氧气是否参加反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应,小科又设计了如图系列实验,你认为其中必须要做的两组对照实验是 (填字母)。
(注:蒸馏水是煮沸迅速冷却的,固体干燥剂仅吸收水分)
(2)若金属M是铜,铜器长期露置在潮湿空气中会生成绿色铜锈,它的主要成分是碱式碳酸铜。
【查阅资料】
①的化学性质与和混合物的性质相似。
②受热分解生成和,的化学性质和相似。
③白色粉末遇水变蓝色。
结合以上信息分析推测,加热分解的产物是 。
【实验探究】为进一步验证受热分解的产物,兴趣小组选择并连接下图中的装置进行实验,装置的正确连接顺序应是A→ 。
A. B. C.
10.某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
信息1:难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳。
信息2:二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体。
信息3:酒精灯的加热温度为400~500℃,酒精喷灯的火焰温度可达1000℃左右。
(1)装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价 (选填升高、降低或不变)
(2)D装置中使用的加热装置是 ,装置E的作用是 ,从实验安全或环保角度考虑,上述实验装置可采取的改进措施是
(3)若D装置硬质玻璃管中氧化铁全部还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4克,则加入a管中氧化铁的质量 克。
第三章、能量的转化与守恒
11.小明利用图1电路测量额定电压为2.5伏的小灯泡额定功率。
(1)图1中还有一根导线未连接好,请在图中画出这根导线。
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,闭合开关,小明发现灯会亮,但电压表的示数超过了2.5伏,他认为要完成实验,需要更换某些仪器,以下仪器符合要求的是___________。
A.最大阻值更大的滑动变阻器 B.最大阻值更小的滑动变阻器
C.电压更大的电源 D.电压更小的电源
(3)正确更换仪器后,小明调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5伏,此时电流表示数如图2所示,则此灯泡的额定功率为 瓦。
(4)记录数据后,小明忘了断开开关,一段时间后发现电流表示数变小,电压表示数变大。产生这个现象的原因是 。
12.为探究小灯泡亮度与电功率的关系,兴趣小组利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲进行实验,获得相关数据如表。图乙是实验过程中电路总功率、小灯泡功率随电流变化的曲线。
(1)若电压表有示数而电流表无示数则电路故障最有可能是 。
(2)乙图中线段CD表示的物理量是 。
13.小实设计了如图甲所示的电路,利用滑动变阻器调节电阻R0的电流和电压,测定电阻R0的电功率。电源电压恒为6V,R是滑动变阻器。
(1)闭合开关后,移动滑片P,发现两电表示数始终如图乙所示,原因是将滑动变阻器的 (填字母)两个接线柱接入了电路。
(2)改正错误后,小实继续实验,将有关实验数据标记在图丙上,分析图丙可知,他所选择的滑动变阻器的规格是______(选填字母)。
A.10Ω;0.5A B.20Ω;2A
C.50Ω;0.5A D.60Ω;2A
(3)下列描述电阻R0的功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是______。(填字母)
A. B. C.
14.图(a)所示的是一把杆秤的示意图,O是秤杆的提纽悬点,使用该秤最多能称量5千克的重物。小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面,采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时,秤上的示数为3千克,如图(b)所示。
(1)生活中观察发现,当秤钩上不挂重物,手提起提纽时,杆秤左端下降,需要在 (选填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”)的位置上挂上一个秤砣才能使杆秤平衡,并将该位置标记为杆秤的零刻度线。
(2)若采用“双秤砣法”,则利用该秤最多能称量 千克的重物。
15.为测定小灯泡的电功率,小帅准备好了待测小灯泡(额定电流为0.2A,电阻约为8Ω)、2节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请帮助小帅完成图甲中的电路连接,要求滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)解决电路故障后,小帅移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像。图乙中,阴影部分的面积表示小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率,记为。由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)小帅打算增加一个阻值为的定值电阻,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关来测量小灯泡的额定功率(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)。图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是_____(填字母)。
A.丙方案能,丁方案不能 B.丙方案不能,丁方案能
C.两种方案都能 D.两种方案都不能
16.小科发现了一个能探究影响动能和势能大小因素的装置,玻璃筒中有一轻质滑块,滑块与筒壁的摩擦力大小不变,滑块上方有一个圆环状物体M质量为500g,M与筒壁未接触,中间连杆AB只让M和滑块不偏移,对物体没有力的作用,滑块距离底部初始高度为50cm(如图所示),M撞击滑块后一起下落一定的距离,两者最终在筒内静止。
组别
甲
乙
丙
丁
M的起始高度/cm
10
20
40
90
滑块的下落高度/cm
5
10
20
45
M到达滑块的速度
a
2a
3a
(1)如果这组数据用于分析势能的影响因素,我们能得出的结论是 ;
(2)小科用精密测量速度仪器测得M下落到达滑块速度如表格所示,那么乙图他测得的速度大小应该为 ;
(3)若考虑滑块的质量为100克,请用上表任意一组数据计算滑块受到筒壁的摩擦力大小为 。
17.两车以相同的车速相撞等于一车以两倍的速度撞墙吗?科学兴趣小组进行了如下探究:取两个圆柱体铁块,中间放一定长度的橡皮泥,再把两铁块装到一个合适的框子里,用绳子拴住框子后把框子拉到一定高度后放手,框子连同铁块会沿圆弧形的轨道撞击墙,如图所示;
实验结果如下:
铁块提升的高度
5次实验橡皮泥被压缩的平均长度/
h
2
3.8
请回答下列问题:
(1)两铁块中间放入橡皮泥的目的是用橡皮泥的 程度来反映撞击的力度;
(2)每组实验都做5次,其目的是: ;
(3)科学兴趣小组继续探究:他们再制作一个相同的装置,把两个装置都提升h高度后放手使它们相撞,5次实验橡皮泥被压缩的平均长度几乎也是;由此可得出的结论是: 。
18.如图是同学们利用实验室器材,组合成的监控水库水位的模拟装置,整个装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、台秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD=1∶2,A的高度为50cm,底面积400cm2,重为550N,动滑轮重50N,B重300N,不计绳重与摩擦。求:
(1)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;( )
(2)在台秤的刻度盘上刻上反映水位的刻度,当水位下降时,台秤示数会 ,请说明理由 ;
(3)当柱体A有五分之二高度露出水面时,台秤处显示的压力为多大?( )
19.在探究动能大小与哪些因素有关的实验中,小金设计了如图实验;实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止;
(1)该实验中的研究对象是 ;
(2)在图甲、乙中,,小球下滑到斜面底端时的速度,若,则表明物体的动能与速度的关系是 ;
(3)小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化,图中两个相同的光滑弧形槽,一个为凸形,一个为凹形,A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,A小球通过凸形槽的时间为,B小球通过凹形槽的时间为,则 (选填“<”、“=”或“>”)。
2
1
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《2026年1月九年级探究题期末复习(较难》参考答案
1.(1)剧烈反应,放出大量的热,甚至有沸腾现象
(2)不支持
(3)有红褐色沉淀生成
(4)氯化铁溶液呈酸性,持续滴加后溶液呈酸性使氢氧化铁被反应
【详解】(1)在烧杯中放一小块生石灰,加适量水,搅拌,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,可观察到的实验现象为剧烈反应,放出大量的热,甚至有沸腾现象。
(2)小金用pH试纸测和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液中没有OH-。该现象不支持猜想一。
(3)氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色絮状沉淀和氯化钠,氢氧化钠易溶于水,氢氧化钠溶液中OH-数量多,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中,若猜想二正确,则会观察到产生红褐色絮状沉淀。
(4)沉淀消失的原因:氯化铁溶液呈酸性,持续滴加后溶液呈酸性,氢氧化铁和酸性物质反应。
2.(1)Mg(ClO4)2固体
(2)碱石灰(合理即可)
(3) 40.9% 氢、氧
【详解】(1)根据表中数据可知,Mg(ClO4)2固体作吸收剂时,残留的水蒸气质量最小,则吸收水蒸气最理想的吸收剂是Mg(ClO4)2固体;
(2)C中的试剂为硫酸铜固体,C装置的作用是检验水蒸气是否被B装置完全吸收,D装置中的试剂也为固体,则D中的试剂为碱石灰,用来吸收二氧化碳;
(3)装置D增重0.528g,说明生成了0.528g二氧化碳,则0.528g二氧化碳中碳元素的质量为0.528g××100%=0.144g,故样品中碳的质量分数为×100%≈40.9%;装置B增重0.144g,说明生成水的质量为0.144g,则0.1g水中氢元素的质量为0.144g××100%=0.016g,维生素C中含有氧元素质量为0.352g-0.016g-0.144g=0.192g,所以维生素C中含有碳、氢、氧三种元素。
3. 硫酸钠 碳酸钠
【详解】(1)试管B中是氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,所以一定有的溶质是硫酸钠;
(2)A中一定有氯化钡,B中一定有硫酸钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以步骤①中的增加的沉淀是硫酸钡,化学式为:BaSO4;
(3)A试管中是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而A试管中有氯化钡,所以A中一定没有碳酸钠。
4. B 有气泡产生 氢氧化钠和碳酸钠 氢氧化钠溶液也显碱性,也能使酚酞变红(合理即可)
【详解】(1)氢氧化钠吸收二氧化碳变质成碳酸钠,氢氧化钠和碳酸钠溶液均呈碱性,都能使酚酞变红,所以B不能说明氢氧化钠是否变质;
(2)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,没有现象。若氢氧化钠变质成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳气体,将观察到有气泡产生;
(3)①加入氯化钡,有白色沉淀产生,说明含有碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙不能共存,可知溶液中不含氢氧化钙。此时溶液仍呈红色,说明还含有氢氧化钠;
②没有沉淀生成,说明不含碳酸钠,溶液呈碱性,可能是氢氧化钙或氢氧化钠,或两者的混合物,所以②所得结论不严密。
5.(1)二氧化碳
(2)等质量的MgCO3和“镁粉”消耗的盐酸质量不相等
(3)84
(4)MgCO3和Mg(OH)2
【详解】(1)根据表格可知,烧杯③中为碳酸镁,碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,所以烧杯③中产生的气体是二氧化碳;
(2)“取MgCO3和“镁粉”样品4.2g,如果“镁粉”中都是碳酸镁,则逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失,消耗的盐酸质量应该相等。根据表格数据可知,二者消耗稀盐酸的质量大小不等,因此不只含有碳酸镁一种物质;
(3)根据表格数据可知,4.2g碳酸镁恰好完全反应时消耗稀盐酸58g,设与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量为x,
x=3.65g;
所用盐酸中溶质的质量分数为;
设与4.2g氢氧化镁反应消耗的氯化氢的质量为y,
y≈5.286g;
消耗盐酸的质量为;
答:表格中m的值为84.0;
(4)设MgCO3的质量为m,则,解得m=3.57g,消耗盐酸的质量为;“镁粉”中另一种物质的质量为4.2g-3.57g=0.63g,消耗稀盐酸的质量为61.9g-49.3g=12.6g;
设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n,则,解得n=84g,故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg(OH)2。
6.(1)用砂纸打磨锌片表面,去除锌片表面的氧化膜
(2)①
(3)作为对照实验,排除对反应的影响
(4)稀盐酸
【详解】(1)因为锌在空气中易被氧化,表面形成氧化锌薄膜,这会阻碍锌与溶液的反应,所以为了保证实验结论的准确性,实验前要用砂纸打磨锌片,除去表面的氧化膜。
(2)在溶液中加入无明显改变,说明对反应无影响;在溶液中加入反应明显加快,说明能促进锌和的反应,所以猜想①与实验结果相吻合。
(3)氯化钠溶液中的钠离子会对实验造成干扰,所以进行实验3排除干扰。
(4)由于能促进锌和的反应,稀盐酸中含,稀硫酸中含,根据资料和实验结论可推断出,锌分别与相同浓度的稀盐酸、稀硫酸反应,反应比较剧烈的是稀盐酸。
7.(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2) a→c→b 将燃着的木条放在装置的末端导管口处,若木条熄灭,则说明装置内已充满二氧化碳
(3)1.92
【详解】(1)装置甲中是石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)①从安全环保的角度考虑,首先要通入二氧化碳排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸,则先a加入稀盐酸,观察到二氧化碳传感器示数不断增大至稳定,说明装置内空气已排尽,再c点燃酒精灯,加热氧化铜,接着b点燃酒精灯,加热碳粉,碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,最后d观察到氧化铜处黑色粉末全部变红,停止加热,收集尾气,故操作正确的顺序为a→c→b→d;
②检验装置内已充满二氧化碳的实验方法是将燃着的木条放在装置的末端导管口处,若木条熄灭,则说明装置内已充满二氧化碳,因为二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,若装置内充满二氧化碳,燃着的木条会熄灭;
(3)4.00g氧化铜中铜元素的质量为4.00g××100%=3.20g,实验Ⅰ得到的红色固体粉末中含有铜和氧化亚铜,加入足量稀硫酸,充分反应,滤出烧杯中的红色固体,洗涤、干燥、称量,得到纯净铜的质量为2.56g,则生成硫酸铜中铜元素的质量为3.20g-2.56g=0.64g,则硫酸铜的质量为0.64g÷(×100%)=1.6g,
设实验Ⅰ得到的红色固体粉末中氧化亚铜的质量为x,
x=1.44g;
则1.44g氧化亚铜中铜元素的质量为1.44g××100%=1.28g,则实验Ⅰ得到的红色固体粉末中铜的质量为3.20g-1.28g=1.92g,故装置丙硬质玻璃管内剩余固体中铜单质的质量为1.92g。
8.(1)0.64
(2) 有气泡冒出 加入稀盐酸引入了氯离子 去除青铜文物表面的氯离子,减少有害锈的生成
【详解】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的质量不变,故Cu2O中铜元素的质量与生成的铜的质量相等,则理论上1t赤铜矿能冶炼出铜的质量为:1t×72%×=0.64t。
(2)①向锈蚀物中加入足量稀盐酸有气泡产生,说明锈蚀物和盐酸反应产生了气体,锈蚀物中Cu2(OH)2CO3能与盐酸反应产生二氧化碳气体,从而判断锈蚀物中含有“无害锈”;
滴加硝酸银溶液后出现了白色浑浊,说明产生了氯化银沉淀,由于加入稀盐酸时引入了氯离子,无法确定锈蚀物中是否含有Cu2(OH)3Cl。
②用蒸馏水清洗,可以除去青铜文物表面的氯离子,减少有害锈的生成。
9.(1) CO2、H2O AC
(2) CuO、H2O、CO2 C→B
【详解】(1)化学反应前后元素的种类不变,依据锈蚀物的组成元素,推测空气中的CO2、H2O肯定参加了反应,但不能确定空气中的氧气是否参加反应;
因为对比实验,必须控制变量,当只有一个条件不同时,才可对比出该条件对实验结果是否有影响。为了确认空气中的氧气是否参加反应,兴趣小组设计了如图系列实验,所以其中必须要做的两组对照实验是AC;
(2)根据资料①,Cu2(OH)2CO3的性质类似Cu(OH)2和CuCO3的混合物。根据资料②,Cu(OH)2加热分解为CuO和H2O;CuCO3的化学性质类似CaCO3,加热分解为CuO和CO2,可知Cu2(OH)2CO3的分解产物有:CuO、H2O、CO2;
[实验探究]
硫酸铜遇水变蓝,可以用于检验水,澄清石灰水用于检验二氧化碳,澄清石灰水中水会对水的检验造成干扰,所以应先接C检验是否有水生成,再用B检验是否存在二氧化碳,可知顺序为:A→C→B。
10.(1)升高
(2) 酒精喷灯 防止澄清石灰水倒吸 在F装置的末端加一盏燃着的酒精灯
(3)8
【详解】(1)难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和二氧化碳,碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳,二氧化碳能与锌反应生成一氧化碳气体,根据质量守恒定律可知,同时生成氧化锌,锌属于单质,化合价为0,氧化锌中,氧元素显-2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,氧化锌中锌的化合价为+2价,装置B里发生的反应属于氧化还原反应,其中锌的化合价升高;
(2)D装置中,一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,故D装置中使用的加热装置是酒精喷灯;若D处停止加热后,装置内的气压降低,F中液体易倒吸入D中引起玻璃管炸裂,所以E装置的作用是防倒吸;一氧化碳有毒,不能直接排放出空气中,一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,所以需要在装置后面接尾气处理装置,进行尾气处理,故可以在F装置的末端加一盏燃着的酒精灯。
(3)装置D中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,该反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素质量为2.4g,故氧化铁的质量为:,故加入a管中氧化铁的质量为8g。
11.(1)
(2)AD
(3)0.75
(4)因为灯丝温度升高导致灯丝电阻变大
【详解】(1)电流表与小灯串联,电压表与电灯并联,电路如下:
(2)AB.当变阻器连入电路阻值最大时,电压表示数超过2.5V,即小灯两端电压还是大于2.5V。说明变阻器分担电压较小,应该使变阻器分担更多电压。根据串联电路分压原理知道,增大变阻器连入电路阻值,它才能分担更多电压。此时变阻器连入电路阻值已经是最大,应该选用最大阻值更大的变阻器。故A不符合题意,B符合题意;
CD.此时小灯两端电压大于2.5V,如果减小电源电压,根据串联电路电压特点可以知道,小灯和变阻器两端电压都会减小,可能使小灯两端电压减小到2.5V。故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
(3)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.30A。小灯额定功率为
(4)电流表示数减小,在电源电压不变情况下,说明电路总电阻变大。电压表示数变大,说明小灯分担的电压变大。根据串联电路分压原理可以知道,小灯电阻增大。这是因为工作时间增长,灯丝温度升高,导致灯丝电阻变大造成的。
12.(1)灯泡断路
(2)电流为I0时,滑动变阻器的电功率
【详解】(1)在一个由电源、开关、灯泡和电流表、电压表组成的串联电路中,若电压表测量灯泡两端电压,当灯泡灯丝烧断时,就会出现电压表有示数(接近电源电压),而电流表无示数的现象。
(2)由图乙可知,电流为I0时,C点是此时电路的总功率,D点是此时灯泡的功率,根据电路的总功率等于各用电器功率之和可知,线段CD表示电流为I0时,滑动变阻器的电功率。
13.(1)CD
(2)D
(3)A
【详解】(1)移动滑片,电流表示数不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻。由图甲知,电压表测R0两端电压,电流表测电路中电流。根据图乙可知,电压表的量程0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,等于电源电压,因此滑动变阻器接入电路的阻值为零,即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路。
(2)根据图丙可知,电路中的最小电流为0.2A,定值电阻两端电压为1V;
由串联电路电压规律和欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的最大阻值
图丙中最大电流为1A,所以需要选择“60Ω;2A”的滑动变阻器,故选D。
(3)灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路中电流规律和功率公式可得灯泡的功率为
灯泡的电功率随滑动变阻器阻值R增大时,电流减小,功率减小,利用此规律对比图像可知A图是正确的。
14.(1)O点的右侧
(2)11
【详解】(1)杆秤是根据杠杆平衡条件工作的;秤杆是一个杠杆,悬点O是杠杆的支点;结合图示由生活经验可知,当秤钩上不挂重物,手提起提纽时,杆秤的左端下降,说明杆秤自重重心在悬点O的左侧,由杠杆平衡条件知:要想使杆秤平衡秤砣应在悬点右侧,则杆秤的零刻度线位置在O点右侧。
(2)设杆秤的自重为G0,杆秤重心到支点O的距离是L0,设秤砣的重力为G砣,重物G=mg到支点的距离是L物,当重物质量为m1=3kg时,秤砣到支点的距离为L1,
根据杠杆平衡条件得
G0L0+m1g×L物=G砣L1
即
G0L0+3kg×9.8N/kg×L物=G砣L1-----①
用双砣称m2=7kg物体质量时,由杠杆平衡条件得
G0L0+m2g×L物=2G砣L1
即
G0L0+7kg×9.8N/kg×L物=2G砣L1-----②
设测最大质量时,秤砣到支点的距离为L,单砣能测最大m最大=5kg,由杠杆平衡条件得
G0L0+m最大g×L物=G砣L
即
G0L0+5kg×9.8N/kg×L物=G砣L-----③
设双砣能测的最大质量为m,由杠杆平衡条件得
G0L0+mg×L物=2G砣L
即
G0L0+m×9.8N/kg×L物=2G砣L-----④
由①②③④解得
m=11kg
15.(1)
(2)小灯泡短路
(3)小于
(4)D
【详解】(1)要求滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮,故滑动变阻器另一接线柱接B点,电流表要串联,电流从正接线柱流入,负接线柱流出;电压表要测小灯泡的电压,要并联接在小灯泡两端,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,故电路连接如图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联部分短路,故电路故障的原因可能是小灯泡短路。
(3)由图乙知,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为
由图乙知,当电流为额定电流0.2A时,电压为1.5V,故小灯泡的实际电压是额定电压一半时即电压为0.75V时,此时电流约为0.125A,故电功率为
故小于。
(4)已知小灯泡的额定电压,不知小灯泡的额定电流,图丙中,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;图丁中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻的电压,当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压,调节滑动变阻器,小灯泡和定值电阻的电阻都会发生变化,故不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为额定电压,所以此方案不能测出小灯的额定电功率,故ABC错误,不符合题意,D正确,符合题意。
故选D。
16.(1)质量一定时,重力势能的大小与高度有关
(2)
(3)16N
【详解】(1)由表中数据可知,物体M质量不变,物体M的高度逐渐增大,滑块被撞击下落的高度增大,所以可以得出的结论是质量一定时,重力势能的大小与高度有关。
(2)由表中数据可知,M的起始高度为10cm时,M到达滑块的速度为a,M的起始高度为40cm时,M到达滑块的速度为2a;M的起始高度为90cm时,M到达滑块的速度为3a;则有
所以M的起始高度为20cm时,M到达滑块的速度
(3)由丙组实验可知,M质量为500g,下降的高度为40cm,下降过程中重力做功
M撞击滑块后一起下落20cm,克服摩擦力做功等于M和滑块重力做功,则滑块受到筒壁的摩擦力
17. 压缩 减小测量误差 两车以相同的车速相撞等于一车以相同的速度撞墙
【详解】(1)[1]实验中撞击力度大小不能直接观察,实验中运用转换法,将铁块的撞击的力度转换为橡皮泥被压缩的程度。
(2)[2]为了减小测量橡皮泥被压缩的长度的误差,通过实验中多次实验求平均值,减小测量误差。
(3)[3]把两个装置都提升h高度后放手使它们相撞,橡皮泥被压缩的平均长度几乎也是2cm,即与一个装置提升h高度释放,橡皮泥被压缩的平均长度相同,说明两个装置以相同速度相撞等于一个装置以相同速度相撞,由此可得出的结论是两车以相同的车速相撞等于一车以相同的速度撞墙。
18. 200N 减小 见解析 220N
【详解】解:(1)物体A的体积
当水位上涨到A的上表面时,A浸没在水中,所以
V排=VA=0.02m3
所以A受到的浮力
(2)由图知道,当水位下降时,物体A受到的浮力减小,则滑轮组绳子自由端对杠杆C端拉力增大,由杠杆平衡条件知道,DC端拉力增大,由平衡条件知道,物体B受到台秤的支持力减小,所以,台秤示数会减小。
(3)水位上涨过程中,当A物体露出水面时
物体A此时受到的浮力
物体A受到浮力和滑轮组的拉力与A的重力平衡,所以物体A对滑轮组拉力
根据力的作用的相互性可知,滑轮组绳子自由端对杠杆C端拉力与杠杆C端受到拉力大小相等,不计绳重与摩擦,所以绳子对C端拉力
杠杆始终在水平位置平衡,O为支点,由杠杆平衡条件有
Fc•OC=FD•OD
即
且OC∶OD=1∶2,解得绳子对D端拉力
FD=80N
所以B物体受到拉力为80N,B物体受到的拉力、电子秤的支持力与B的重力平衡,所以B受到的支持力
所以电子秤受到B物体对它的压力大小等于220N。
答:(1)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力是200N;
(2)当水位下降时,台秤示数会减小,理由见解析;
(3)当柱体A有五分之二高度露出水面时,台秤处显示的压力为220N。
19. 钢球的动能 质量相等的情况下,物体的速度越大,动能越大 >
【详解】(1)[1]由甲乙两图可知,钢球质量相等,从斜面下滑的高度不同,钢球到达水平面时的速度不同,探究的是钢球的动能与速度之间的关系,则实验中研究的对象是钢球的动能。
(2)[2]实验中通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,钢球推动木块移动的距离越大,钢球动能越大,在图甲、乙中,钢球质量相等, h2>h1,小球下滑到斜面底端时的速度v2>v1,若s2>s1,说明质量相等的情况下,物体的速度越大,动能越大。
(3)[3]在凸形滑道运动的物体,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,运动速度小于初速度,在下滑过程中由于滑道光滑,机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,最终的速度等于初速度;在凹形滑道运动的物体,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,运动速度大于初速度,在上升过程中由于滑到光滑,机械能守恒,动能再全部转化为重力势能,最终的速度等于初速度;因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度,由可知,A小球通过凸形槽的时间为t1大于B小球通过凹形槽的时间t2。
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