内容正文:
2026年第2章:大气与气候变化(综合复习)
【知识巩固】
1.大气的分层:
层序
高度
温度分布特点
特点
外层
500-1000千米
随高度增加而升高
地球大气和宇宙空间的过渡层,电话信息和电视图像通过卫星传送。
暖层
85--500千米
随高度增加而升高
又称电离层,与无线电通讯有关。
中间层
55---85千米
随高度增加而降低
流星,是气象研究的上界
平流层
17---55千米
随高度增加而升高
臭氧层吸收紫外线,气流平稳,大气以水平运动为主,适合高空飞行
对流层
0-17千米
随高度增加而降低
强烈的对流运动,云雨雪云等大部分天气现象
(1)对流层是大气的底层,是与人类的生活和生产关系最密切的一层。
(2)对流层的厚度:随纬度的增加而减小。在两极地区的厚度约为8 km,到赤道地区增大到17~18 km。(原因:对流层大气的热量绝大部分直接来自地面,赤道地区受热多,对流旺盛,所以厚度比两极大。)
(3)对流层气温随高度的增加而递减。(因为地面是对流层主要的直接热源,离地面越高,气温越低。)
(4)对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质;
(5)对流层最显著的特点------有强烈的对流运动;
(6)各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层。
2.对流的形成原因
【问题探究】请在图中用箭头表示出空气对流运动的规律。
对流层中大气的温度随高度增加而下降,近地面处热空气上升,在高空遇冷下降,形成对流。
3.天气与气候的主要区别
天气
气候
概念
某一地区短时间内近地面大气综合状况
某一地区长时间的大气平均状况
区别
A.短时间的; B.多变的
A.较长时期的; B.变化不大的
联系
天气的平均状况和极端状况就是气候
4.大气压强产生的原因
(1)大气有重力一一产生压强的根本原因。
(2)大气具有流动性一一因此向各个方向都有压强。
5.托里拆利实验:
① 实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
② 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度至少为10.3m。
③ 玻璃管的粗细,将玻璃管稍上提或下压,将玻璃管倾斜,玻璃管内水银柱的高度差都不变,对大气压的测量值都没有影响。
④如果将这个装置放在高山上测量的大气压值将偏小。
⑤如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平。
6.估测大气压强实验
(1)利用吸盘测量大气压
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为D;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为M(桶+沙)。
根据以上方案:吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是: F=m(桶+沙)g ,测得大气压数值的表达式是:p大气压=__F/S=4M(桶+沙)g/ℼD2___。
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小。
偏小的原因:吸盘内空气没有排尽。
(2)利用注射器和弹簧测力计测量大气压
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端(目的是排尽注射器内的空气),然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;(目的是防止空气进入)
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器活塞. 当注射器中的活塞刚好开始拉动时,记下弹簧测力计的示数 F ;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积 V ,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度 L .
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为 p大气压= F/S = FL/V .
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小或偏大.你认为产生这种现象的主要原因是:①偏小的原因:装置漏气或注射器内空气没有排尽。
②偏大的原因:注射器活塞与筒壁之间有摩擦。
7.高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
从下向上
空气的变化
越往下气温越高,水蒸气越不容易液化
气温逐渐降低, 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响
多晴朗天气
多阴雨天气
8.实验探究:探究气压对液体沸点的影响
【实验探究】(1).如图(甲、乙和丙),用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,再用大号注射器缓 缓地向烧瓶内充气,使瓶内的气压增大。这时,你可看到:沸腾的水停止沸腾。
(2).移开酒精灯,待水温稍降一些,用注射器抽出烧瓶里的空气,使瓶内的气压降低。这时,你可看到:烧瓶内的水重新沸腾。
用注射器充气和抽气的目的:为了增大和减小瓶内的气压。
实验表明:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
9.压力锅的应用
①压力锅即高压锅,是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成。
高原上水的沸点较低,在高原上需要用压力锅来做饭,压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。当外界气压为1x105帕时,一般家用压力锅内的压强接近2x105帕,锅内水的沸点接近120℃,因此,用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟,还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
②高压锅的计算公式:P内 =P外 +P限= P0 + m限g / S
10.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的地方,压强越小。
11.二氧化碳的物理性质总结:
①二氧化碳是一种无色无味的气体。
②能溶于水,通常 1体积水中能溶解1体积的 CO2。
③密度比空气大。
④高压低温下可得固体----干冰
12.【探索活动】将二氧化碳气体通入水中,然后滴入紫色的石蕊试液。
现象:石蕊试液变成红色。
〖提出问题〗:是什么物质使石蕊试液变成红色呢?
〖作出假设〗(1)、水(2)、二氧化碳(3)、二氧化碳与水反应的生成物
〖实验过程〗
(1)喷稀醋酸
(II)喷水
(III)直接放入二氧化碳中
二氧化碳
(IV)喷水后放入二氧化碳中
二氧化碳
〖现象分析〗
实验1
实验2
实验3
实验4
现象
紫→红
不变色
不变色
紫→红
分析
酸能使紫色石蕊小花变红色
水不能使紫色石蕊小花变红色
二氧化碳不能使紫色石蕊小花变红色
水和二氧化碳反应生成了一种酸,使紫色石蕊小花变红色
〖实验结论〗二氧化碳能与水反应,生成碳酸。
化学方程式:CO2 + H2O=H2CO3
碳酸很不稳定,很容易分解。化学方程式: H2CO3 ∆ H2O +CO2↑
【探索活动】将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察现象。
现象:澄清石灰水变浑浊。
结论:CO2能与Ca(OH)2反应。
化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体,这一反应常用来检验二氧化碳]
二氧化碳的化学性质总结:
(1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
(2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
碳酸不稳定,易分解。H2CO3 == H2O+ CO2↑
(3) CO2能与Ca(OH)2反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 用于检验二氧化碳;
这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜,用稀盐酸。其原理是 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。
13.二氧化碳的制法
(一)工业制法:高温煅烧石灰石 (同时也制得生石灰(CaO))
原理: CaCO3高温CaO+CO2↑
(二)实验室制法
1)、原料:石灰石或大理石(主要成份是碳酸钙)和盐酸(氯化氢的水溶液。)
一般不用其他药品代替的原因:
①不用Na2CO3代替大理石,是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快,不便于控制;
②不用浓盐酸,是因为浓盐酸易挥发出HCl气体,使CO2不纯;
③不用H2SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。
2)、反应方程式(反应原理):
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
3)、实验装置
(1)发生装置:固液不加热型
(2)收集装置:CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。
3)、检验方法:通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O
4)、验满方法:燃着的木条伸到瓶口,如果熄灭,说明已满。
5)、实验步骤
①组装好装置,并检查装置气密性
气密性检查
检验方法:用止水夹夹住橡皮管,向长颈漏斗内加水,且在长颈漏斗中形成一段水柱,一段时间后水柱高度不变,说明装置气密性良好。
②先在锥形瓶中加入几小块大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞,长颈漏斗末端要伸入液面以下(液封),防止气体从漏斗口逸出。
③把气体导管插入集气瓶中,导管口应处在集气瓶的瓶底处(有利于集气瓶内的气体排出)
④通过长颈漏斗加入稀盐酸,锥形瓶中立刻有气泡产生。
⑤片刻后,将燃着的木条放在集气瓶口的上方,如果火柴很快熄灭,说明已经收集满二氧化碳,盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上(正放)在桌面上备用。
14.探究植物光合作用释放O2
【探究实践】
1)、实验原理:氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
2)、实验过程
①在烧杯中放入清水,将金鱼藻放入水中,
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管,
③把装置放在阳光下,观察试管有起泡冒出
④将试管取出,用带火星的木条检验。
3)、用什么方法收集氧气?排水法收集。
4)、现象:带火星的木条复燃。
5)、结论:绿色植物在光照下能制造氧气。
6)、可增加对照组,不放植物,观察是否产生气体。
7)、注意:烧杯中为清水,不可用蒸馏水。
15.探究植物光合作用需要光和叶绿体,制造淀粉实验
【探究实践】
1)、实验原理:植物光合作用产生的淀粉储存在子叶中,淀粉遇碘变蓝色。
2)、实验过程
①暗处理24h(除去植物体内原有的淀粉,防止干扰)→②叶片遮光(遮住一片叶的两面)并光照4-6h→③取下所选叶片及黑纸片→④酒精中水浴脱色(溶解叶绿素,防止对淀粉检验产生干扰)→⑤漂洗→⑥碘液染色→⑦漂洗、观察
3)、现象:遮光一侧不变蓝,不遮光一侧绿叶部分变蓝色,银边部分不变色。
4)、结论:植物在光照条件下,在叶绿体中产生淀粉。
5)、变量:光照和叶绿体
6)、对照:①遮光(对照组)和不遮光(实验组)处的绿色部分。
②光照处的绿色部分(实验组)和白边部分(对照组)。
【讨论】(1)1、为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜(24小时)?
耗尽植物体中原有的有机物,排除原来淀粉对实验的干扰。
(2)为什么要用铝箔纸在叶片的相同位置上下盖严?
设置对照组,遮光部分和不遮光部分,证明绿叶光合作用需要光。
(3) 为什么要水浴加热?
酒精易燃,不能直接加热,水浴加热,可预防烧杯中的酒精燃烧,以免出现危险。
(4) 酒精中漂洗的作用是什么?
①叶绿素只溶于酒精不溶于水,②使叶片中的叶绿素褪去,防止绿色对实验的干扰。
16.探究植物光合作用需要CO2
【探究实践】
1)、设计实验
①此项探究要证明光合作用需要二氧化碳,因此,改变因素是二氧化碳,最后观察植物有无淀粉生成。
②为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳,就要以二氧化碳为变量设计对照实验。可以选取两个透明的塑料袋,一个装人少量氢氧化钠溶液,另-一个装人等量清水,分别套在叶片上。
③为了防止植物吸收空气中的二氧化碳, 应将塑料袋口扎紧,用胶带密封,内有氢氧化钠溶液.吸收塑料袋内的二氧化碳,这样植物就不会吸收空气中的二氧化碳了。
④为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳,可将两组叶片进行淀粉检测实验,若装清水的塑料袋内的叶片能变蓝色,而装氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色,则说明光合作用需要二氧化碳。
2)、实验过程
①暗处理→②暗图示装置进行处理→③光照4h→④酒精脱色→⑤漂洗→⑥碘液染色→⑦漂洗、观察。
3)、现象:A组叶片不变蓝色;B组叶片变蓝色。
4)、结论:光合作用需要二氧化碳。
5)、变量:CO2
6)、对照组:A;实验组:B。
7、实验改进:将清水改为CO2缓冲液。
17.证明动物进行呼吸作用
1)、提出问题:动物体内也在进行呼吸作用吗?
2)、实验步骤
①按照教材第77页图2.4-4安装好装置,装置中的碱石灰用来吸收二氧化碳气体,两装置中的碱石灰的量应该相等。
②试管B的设置有对照的作用。
③观察并记录:实验开始时,观察A、B两个装置中的红色水滴与橡皮塞的距离;10分钟后,观察两装置中红色水滴与橡皮塞的距离。将观察结果填入记录表中。
玻璃管
红色水滴到橡胶塞的距离/cm
开始时
10min后
A
10cm
5cm
B
10cm
10cm
3)、实验现象:
开始时,A、B两试管中红色水滴与橡皮塞的距离基本相同,实验大约10分钟后,可以观察到A试管中红色水滴向左移动了一段距离,而B试管中红色水滴没有移动。
4)、分析实验现象:
A试管中红色水滴向左移动的原因是动物也要进行呼吸作用,消耗氧气,而产生的二氧化碳被碱石灰吸收,试管内气压减小。
5)、实验结论:动物也要进行呼吸作用,吸入氧气,呼出二氧化碳。
18.证明植物进行呼吸作用
1)、实验步骤
①把数棵新鲜菠菜装入黑色塑料袋中,用温度计测出袋内空气初始温度,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上。(使用黑色塑料袋并放在暗处,是为了防止植物进行光合作用。)
②松开塑料袋口,插入温度计再次测量袋内温度,观察温度计示数变化。温度升高
③按图2.4-5所示插入一根导管,将塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察石灰水的变化。澄清石灰水变浑浊
④另取一大口塑料瓶,装入适量菠菜,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察火焰的变化。火焰熄灭
⑤再取一些新鲜的菠菜用开水烫2~ 3分钟,重复上述①~③步骤,观察实验现象。澄清石灰水没有发生变化,点燃的蜡烛继续燃烧。
2)、实验组:新鲜菠菜组;对照组:开水烫过的菠菜组
3)、现象
①袋内温度升高,说明菠菜呼吸作用产生热量。
②澄清的石灰水变浑浊,说明菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳。
③点燃的蜡烛熄灭说明菠菜呼吸作用消耗了氧气。
4)、结论:活的植物体在生活过程中能进行呼吸作用,吸收氧气,产生二氧化碳并释放能量。
19.呼吸作用与光合作用的区别和联系
光合作用光照
呼吸作用活细胞
酶
表达式
6CO2+6H2O C6H12O6+6O2叶绿体
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量
部位
叶绿体
活细胞
条件
有光
有光、无光都可进行
气体出入
吸收二氧化碳、释放氧气
吸收氧气、释放二氧化碳
有机物变化
合成有机物
分解有机物
能量变化
贮藏能量
释放能量
意义
生物体有机物和能量的最终来源
为生命活动提供能量
联系
光合作用为呼吸作用提供物质(有机物和氧气),呼吸作用为光合作用提供生命活动所需的能量,两者互相依存和对立。
20.光合作用与呼吸作用图像
1)、 如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度的关系示意图
a:只进行呼吸作用; b:光合作用强度和呼吸作用强度相等;
c:光饱和点: d:光照强度不再是限定光合作用速率的因素。
若植物白天始终处于n1光照强度下,长期下去,植物体内有机物含量将减少。
2)、用“M”型曲线表示某种植物在一昼夜内CO2吸收量和释放量的变化情况.
A- B:只进行呼吸作用; B:开始进行光合作用;
C:光合作用和呼吸作用速率相等,一天中环境二氧化碳浓度最高点;
D:一天中光合作用最强; E:温度过高导致气孔关闭,光合作用强度减弱;
G:一天中环境二氧化碳浓度最低,植物有机物积累最多; H-I:只进行呼吸作用。
【巩固提高】
一、选择题
1.如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论中正确的是( )
A.若外界大气压增大,大气温度不变,则弹簧将压缩一些
B.若外界大气压增大,大气温度不变,则气缸的上底面距地面的高度将增大
C.若大气温度升高,外界大气压不变,则活塞距地面的高度将减小
D.若大气温度升高,外界大气压不变,则气缸的上底面距地面的高度将增大
【答案】D
【详解】A.以气缸与活塞组成的系统为研究对象,系统受重力与弹簧弹力作用,外界大气压增大,大气温度不变时,系统所受重力不变,由平衡条件可知,弹簧弹力不变,弹簧的压缩量不变,故A错误;
B.设气缸质量为,横截面积为,封闭气体压强,若外界大气压增大,则封闭气体压强增大,大气温度不变,封闭气体温度不变,由玻意耳定律可知,气体体积减小,气缸将下降,气缸的上底面距地面的高度将减小,故B错误;
C.以气缸与活塞组成的系统为研究对象,系统受重力与弹簧弹力作用,系统所受重力不变,由平衡条件可知,弹簧弹力不变,所以活塞距离地面高度不变,故C错误;
D.若大气温度升高,气体温度T升高,外界大气压不变,气体压强p不变,由盖吕萨克定律可知,气体体积增大,活塞不动,所以气缸向上运动,即气缸的上底面距地面的高度将增大,故D正确。
故选D。
2.如图所示,下列关于CO2的实验中,既能体现其物理性质又能体现其化学性质的是( )
A.图甲,蜡烛自下而上熄灭 B.图乙,紫色试液变红
C.图丙,澄清石灰水变浑浊 D.图丁,气球上浮
【答案】A
【详解】A、蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,该性质属于化学性质,蜡烛自下而上熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,密度属于物理性质,故正确;
B、石蕊溶液变红,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,只能体现二氧化碳的化学性质,故错误;
C、将二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,只能验证二氧化碳的化学性质,故错误;
D、二氧化碳的密度比空气大,使气球受到的浮力增大,且气球所受重力小于气球在二氧化碳气体中所受的浮力,故气球能上浮,体现了二氧化碳的物理性质,故错误。
故选A。
3.某小组利用图1装置研究25°C时二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100ml烧瓶中,分别注入蒸馏水,关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2,下列说法不正确的是( )
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入蒸馏水
D.终点气压高于初始的原因可能是,在时1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
【答案】C
【详解】A、曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水,水的迅速加入导致瓶内的气体相当于被压缩,故压强会增大,所以压强传感器的压强示数增大,说法正确,不符合题意;
B、曲线①中c点和e点可能进行了振荡,导致二氧化碳和水充分反应,充分溶解,压强会降低,说法正确,不符合题意;
C、曲线③对应的压强在0~50s的时间内变化不大,所以迅速加入的水不多,导致压强变化不大,所以实验是注入20mL蒸馏水,说法错误,符合题意;
D、在25℃时,因为1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积,所以二氧化碳会剩余,所以终点气压高于初始,说法正确,不符合题意。
故选C。
4.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,常温下与二氧化碳发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2.现将一瓶二氧化碳气体沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中,发现蜡烛熄灭,不久沾有Na2O2固体的棉花渐渐燃烧起来。蜡烛燃烧时对棉花的温度变化忽略不计。根据上述实验信息,描述不合理的是( )
A.CO2不支持蜡烛燃烧
B.CO2能支持棉花燃烧
C.Na2O2与CO2反应一定放出热量
D.棉花具备可燃物燃烧的两个条件
【答案】B
【详解】A、将一瓶二氧化碳气体沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中,发现蜡烛熄灭,说明CO2不支持蜡烛燃烧,故选项正确。
B、沾有Na2O2固体的棉花渐渐燃烧起来,是因为Na2O2和二氧化碳反应生成了氧气,氧气支持棉花燃烧,故选项错误。
C、棉花能够燃烧就是因为棉花是可燃物,并与氧气(或空气)接触,Na2O2和二氧化碳反应生成了氧气并放出热量,使棉花达到了着火点,故选项正确。
D、棉花燃烧达到了可燃物燃烧的两个条件个条件:有助燃剂和温度达到着火点,故选项正确。
故选B。
5.下列关于实验室制取CO2的操作,正确的是( )
A.检查气密性 B.制取气体
C.收集气体 D.验满
【答案】A
【详解】A、该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,图中所示装置正确;
B、实验室制取二氧化碳不能使用稀硫酸,生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,图中所示装置错误;
C、二氧化碳的密度比空气的大,收集二氧化碳应用向上排空气法,二氧化碳应从长导管进入,图中所示装置错误;
D、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示装置错误。
故选A。
6.如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况,分析错误的是( )
A.O时附近,植物仍在进行呼吸作用 B.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
C.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多 D.12时附近,光合作用强度有所下降
【答案】C
【分析】(1)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;呼吸作用的公式:有机物+氧→二氧化碳+水+能量,释放出大量的能量。(2)光合作用必须在光下才能进行,图中曲线光合作用只有在6~18点的白天进行;曲线呼吸作用在一天中变化不大。
【详解】A、呼吸作用只要是活细胞时时刻刻都在进行,所以0时附近,植物仍在进行呼吸作用,A正确。B、据图可见:a、c点表示的光合作用强度和呼吸作用强度相等,B正确。C、傍晚时分,由于持续了一天的光合作用,制造了大量的有机物,所以c点积累的有机物最多,C错误。D、12时附近,植物为了降低蒸腾作用,关闭部分气孔,所以光合作用强度也有所下降,D正确。故选C
【点睛】解答此题的关键是知道呼吸作用与光合作用的区别和联系。
7.某兴趣小组利用银边天竺葵探究植物光合作用的实验装置及观察到的实验现象如图所示,叶片深色部分表示变蓝,浅色部分表示不变蓝。有关叙述错误的是( )
A.脱去叶片中叶绿素的操作是将叶片放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热,使叶片变成黄白色
B.甲和乙装置对照探究二氧化碳是光合作用的原料,甲装置中的液体是清水,乙装置中的液体是等量的氢氧化钠溶液
C.丙装置的实验现象说明叶片见光部分产生淀粉,实验证明光是进行光合作用的条件
D.丁装置中的天竺葵的银边不含叶绿素,实验现象说明叶片不含叶绿素的部分不能产生淀粉
【答案】B
【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色。关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
【详解】A.脱去叶片中叶绿素的操作是将叶片放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热,使叶片变成黄白色,A正确。
B.甲和乙对照探究二氧化碳是光合作用的原料,甲中叶片不变蓝,乙叶片变蓝,所以甲中液体是氢氧化钠,乙中液体是清水,B错误。
C.丙的实验中遮光部分不变蓝,未遮光部分变蓝,此现象说明叶片见光部分产生淀粉,实验证明光是绿色植物进行光合作用的条件,C正确。
D.丁装置天竺葵的银边不含叶绿素,实验现象天竺葵的绿色部分变蓝,银边不变蓝,所以说明叶片不含叶绿素的部分不能产生淀粉,D正确。
故选B。
8.小宁想要验证“绿叶在光照下制造淀粉”,进行了如下实验。下列选项不正确的是( )
A.图甲:绿叶暗处理的目的是消耗植物体内原有的有机物
B.图乙:叶片一部分用黑纸盖严,其余部分未盖,该变量是有无光照
C.图丙:绿叶用酒精隔水加热的目的是为了溶解叶绿素
D.图丁:叶片滴加碘液后,叶片遮光部分变蓝
【答案】D
【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验是验证光合作用的条件是光、产物是淀粉的经典实验,该实验的实验要点有:一是验证淀粉是光合作用的产物,利用的原理是淀粉遇碘液变蓝;二是探究光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件,实验中主要采用对照的实验方法。
【详解】A.甲实验前应将盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是为了让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗,这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,而不能是叶片在实验前贮存,A正确。
B.图乙叶片一部分用黑纸盖严,其余部分未盖是为了形成对照,变量是有无光照,B正确。
C.图丙脱色时把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热。原因是,因为酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧,使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险。目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素,叶片变成黄白色,便于观察到淀粉遇碘变蓝的颜色反应,C正确。
D.图丁中叶片滴加碘液染色后,叶片见光部分变蓝,遮光部分不变蓝,D错误。
故选D。
9.如图为某植物在适宜的条件下,CO2吸收速率与光照强度的关系图像。下列分析不正确的是( )
A.若温度降低,A点上移
B.B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2
C.若CO2浓度升高,C点左移
D.在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:图为CO2吸收速率与光照强度的关系图,图中A点光照强度为0,此时的CO2吸收速率表示呼吸作用强度;图中B点CO2吸收速率为0,表示光合作用强度等于呼吸作用强度;超过C点以后,CO2吸收速率不再增加,表示已经达到光饱和点,此时光照强度不再是限制因素。
【详解】A.由于该植物在适宜的自然条件下,因此温度是适宜的,而温度降低呼吸作用强度将降低,因此A点上移,A正确。
B.B点时净光合作用速率为0,表示呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2,B正确。
C.超过C点以后,CO2吸收速率不再增加,表示已经达到光饱和点,此时光照强度不再是限制因素,限制因素为CO2浓度,所以若CO2浓度升高,C点应向右移动,C错误。
D.总光合量=净光合量+呼吸量,在C点该植物每小时吸收的CO2量为36+8=44,所以该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为44×180÷264=30mg,D正确。
故选C。
10.下列有关二氧化碳的实验中,只能证明二氧化碳物理性质的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、二氧化碳使蜡烛由下到上依次熄灭,证明了二氧化碳不助燃不可燃的化学性质,不符合题意;
B、瓶子变瘪是由于水和二氧化碳反应生成碳酸和二氧化碳溶于水,澄清石灰水变浑浊是由于二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,既验证了二氧化碳的化学性质,也验证二氧化碳的物理性质,不符合题意;
C、实验说明二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,验证了二氧化碳的化学性质,不符合题意;
D、二氧化碳倾倒后右端下沉,只能证明二氧化碳的密度比空气大,只能证明二氧化碳物理性质,符合题意。
故选D。
11.素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、试管底部有缺口,只要放入烧杯中,稀盐酸可以随时进入试管产生气体,不用时可以随时移出试管,可以控制反应的进行,故A不符合题意;
B、虽然有带孔的塑料片,但是稀盐酸一直浸没大理石,不能将固体与液体分离,无法控制反应的进行,故B符合题意;
C、石灰石在有孔塑料片上,用气体时,打开开关,U形管右边液面上升,稀盐酸就会浸没石灰石产生气体,不用时关闭开关,右边压强增大,盐酸又被压到塑料片以下,控制了反应的进行,故C不符合题意;
D、可以通过上移动粗铜丝控制固体与液体的分离与接触,从而能控制反应的发生和停止,故D不符合题意;
故选B。
12.为测定某大理石中CaCO3的质量分数,小科进行了实验:取40g大理石平均分为四份,放入四个烧杯中,再分别加入相同质量分数的稀盐酸,待充分反应后测量烧杯中剩余物质的总质量,结果如下(大理石中杂质不与稀盐酸反应)。下列说法正确的是( )
实验组别
一
二
三
四
大理石的质量/g
10
10
10
10
加入稀盐酸的质量/g
10
20
30
40
反应后剩余物质总质量/g
18.9
m
36.7
46.7
A.表格中m的数值为28.9
B.实验三中稀盐酸有剩余
C.该大理石中CaCO3的质量分数是75%
D.40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g
【答案】C
【分析】向大理石中加入稀盐酸,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;由表中数据可知,第一次向10g大理石中加入10g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为18.9g,则产生二氧化碳的质量为:10g+10g-18.9g=1.1g
第三次向10g大理石中加入30g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为36.7g,则产生二氧化碳的质量为:10g+30g-36.7g=3.3g=1.1g×3
则第二次向10g大理石中加入20g稀盐酸,产生二氧化碳的质量为:1.1g×2=2.2g
则第二次反应后剩余物质的总质量为:10g+20g-2.2g=27.8g
第四次向10g大理石中加入40g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为46.7g,则产生二氧化碳的质量为:10g+40g-46.7g=3.3g
说明第三次时大理石中的碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应。
【详解】A.由分析可知,第二次反应后剩余物质的总质量为27.8g,即表格中m的数值为27.8,故A错误;
B.由分析可知,实验三中大理石中的碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应,稀盐酸没有剩余,故B错误;
C.由分析可知,10g大理石完全反应生成3.3g二氧化碳;设该大理石中CaCO3的质量分数是x,
x=75%,即该大理石中CaCO3的质量分数是75%,故C正确;
D.由分析可知,10g大理石完全反应生成3.3g二氧化碳,则40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g×4=13.2g,故D错误。
故选C。
13.小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时,先关闭K1、K2,加热b。一段时间后,再通入CO2。以下分析正确的是( )
A.打开K1,观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B.a处纸花先不变红,一段时间后变为红色
C.b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D.打开K2,a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
【答案】D
【详解】A、若打开K1,可观察到蜡烛火焰由下到上依次熄灭,验证CO2的密度比空气大,还可以证明二氧化碳具有的化学性质是不燃烧,也不支持燃烧,故A说法不正确;
B、二氧化碳不能使干纸花变色,打开K1后不能观察到a处纸花变为红色,故B说法不正确;
C、b处加热水的目的是产生水蒸气,使二氧化碳与水充分接触,故C说法不正确;
D、打开K2后,a处纸花不变色,c处纸花变色是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸,是碳酸使紫色石蕊变色,说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色,故D说法正确。
故选D。
14.在适宜光照条件下,某植物体内与光合作用有关的过程如图所示。图中②代表的物质是( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.水 D.有机物
【答案】B
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。图中,①是二氧化碳、②是氧气、③是水。
【详解】光合作用中,植物吸收二氧化碳和水,在光照条件下生成有机物(如葡萄糖)和氧气,表达式是:二氧化碳+水有机物+氧气。
根据箭头方向,图中①表示二氧化碳通过气孔进入叶片,参与光合作用。
图中③表示水通过导管运输至叶片,也是光合作用的原料之一。
图中②表示氧气是光合作用的产物之一,通过气孔散失到大气中。
因此,根据光合作用的公式和图示,②是光合作用的产物氧气。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.下列是实验室制取二氧化碳实验中的部分操作与装置,其中正确的是( )
A.加入大理石 B.发生装置
C.收集装置 D.验满
【答案】C
【详解】A、向锥形瓶中加入块状大理石的操作为:先将锥形瓶平放,用镊子把大理石放在锥形瓶口,再缓缓的竖直锥形瓶,让大理石慢慢滑落至锥形瓶底部,不能直接丢进锥形瓶中,以防止打破集气瓶,错误;
B、实验室中采用大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳属于固液常温型,可采用图示装置来制取二氧化碳,但为防止生成的气体由长颈漏斗逸出,长颈漏斗下端要伸入液面以下,错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,可采用向上排空气法来收集二氧化碳,为将瓶内的空气排净,导管要伸到集气瓶底,正确;
D、二氧化碳验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶内,错误。
故选C。
16.将一定浓度足量的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的密闭容器中,相同条件下测得两者产生CO2体积(V)与反应时间 (t)的关系如图所示。下列判断不正确的是( )
A.最终碳酸钙完全反应,两者产生的气体质量相等
B.0~300s内, 反应I容器内压强比II的大
C.反应Ⅱ中0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5aml
D.0~100s内,反应I、II生成二氧化碳的速率均先慢后快
【答案】C
【详解】A、由于碳酸钙的质量相等,且酸足量,根据化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,由碳酸钙的质量计算生成二氧化碳的质量时,根据化学计量关系可知,最终碳酸钙完全反应,生成二氧化碳的质量取决于碳酸钙的质量,所以两者产生的气体质量相等,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,0-300s内,反应I容器内产生的气体体积更大,可知压强比II的大,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,反应II在0-100s内产生气体的体积为2.8amL,在100-200s产生的气体的体积为(7.8a-2.8a)mL=5amL,则在0-100s内产生气体的体积比100-200s产生的气体的体积少5amL-2.8amL=2.2amL,说法错误,符合题意;
D、根据图像可知,在0-100s内,两个反应的图像均由缓变陡,说明反应速率先慢后快,说法正确,不符合题意。
故选C。
17.我国大部分地区属于季风气候,季风对我国气候的影响很大。如图是上海和乌鲁木齐两地的气温曲线和降水柱状图,结合所学知识,下列分析错误的是( )
A.夏季我国盛行东南季风,气温高,降水多
B.东南季风不能到达我国西部地区,那里一般降水稀少,为干旱和半干旱区
C.东部地区的气温年较差较小,西部地区的气温年较差较大
D.冬季我国盛行西北季风,气温低,降水多
【答案】D
【详解】夏季我国主要盛行来自太平洋的东南季风,根据图可知气温高,降水多,所以A正确;我国西部地区距海遥远,中间有高大山脉的阻隔,东南季风难以到达,根据图可知降水稀少,属于干旱、半干旱地区,所以B正确;由于我国东西部地区海陆差异大,根据图可知东部地区气温年较差小,西部地区气温年较差大,所以C正确;冬季我国盛行西北风,气温低,降水少,所以D错误。故根据题意,选D。
18.下列各图分析正确的是( )
A.图甲中,先用手指托住乒乓球,再从漏斗口向下吹气,移开手指后,乒乓球会立即下落
B.图乙中,该图表示暖锋过境时,将会带来的天气变化是大风、降水、降温
C.图丙中,往盛有刚停止沸腾的水的烧瓶上浇冷水后,烧瓶内的水会重新沸腾
D.图丁中,该图表示沿海地区夏季白天的风向是从陆地吹向海洋
【答案】C
【详解】A.从漏斗口向下吹气,此时乒乓球上方空气流速快压强小,下方空气流速慢,压强大,会产生向上的压强差,压力差,因此移开手指后,乒乓球不会下落,故A错误;
B.当冷锋过境时,暖气团被冷气团抬升,出现阴雨、大风、降温等天气;暖锋过境时,暖气团在徐徐爬升过程中冷却、凝结产生连续降雨,并且雨区在锋前,故B错误;
C.图丙中,往盛有刚停止沸腾的水的烧瓶上浇冷水后,由于瓶内气压降低,水的沸点会降低,因此烧瓶内的水会重新沸腾,故C正确;
D.图中表示的是风由海洋吹向陆地,故D错误。
故选C。
19.科技小组的同学用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上,放置于电子秤上,如图所示,用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,其中电子秤示数可能明显变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.该模型上下表面流体流速相同,气压相同,则电子秤的示数不变,故A不符合题意;
B.该模型上凸下平,上方空气流速快压强小,下方空气流速慢压强大,会产生向上的压强差,导致电子秤的示数变小,故B不符合题意;
C.该模型下凸上平,下方空气流速快,压强小,上方空气流速快,压强大,会产生向下的压强差,导致电子秤的示数变大,故C符合题意;
D.该模型上下凸起程度相同,上下表面流体流速相同,气压相同,则电子秤的示数不变,故D不符合题意。
故选C。
20.某科学兴趣小组在进行“估测大气压”的实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢地拉注射器(图甲没有盖上橡皮帽、图乙在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2,则他们测量出的大气压强最接近于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设注射器的刻度部分长为L,其容积为V,则注射器的横截面积为,图甲的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1,图乙的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1 +大气的压力F2,所以,大气对活塞产生的压力实际为F2 - F1 ,由 知道,
即C符合题意,
故选C。
21.如图,给对流管中加满水,进行如下操作,管中水的对流方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.流管中加满水,在右下角加热,水的体积变大,因质量不随温度的变化而变化,根据密度公式可知水的密度变小,这部分水上升,左边密度较大的水过来填补,如此反复,水逆时针流动,故A正确;
BC.图中水的流动方向都向上或向下,这是不可能的,故BC错误;
D.在管子中部下放一冰块,水的温度降低,密度变大,右侧中的水不可能上升,故D错误。
故选A。
22.小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于( )mm水银柱产生的压强;如果现在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将( )。
A.750mm 高于 B.750mm 低于
C.770mm 等于 D.770mm 低于
【答案】B
【详解】在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是两液面的竖直高度差,而不是水银柱的长度,图中750mm高度才是水银柱的竖直高度,它产生的压强与大气压大小相等,所以此时大气压强等于750mm水银柱产生的压强;液体的沸点随大气压强的减小而降低,标准大气压下水银柱的高度为760mm,水的沸点为100℃,此时的大气压小于标准大气压,则水的沸点低于100℃,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23.研究气压对水沸点的影响实验(如图)。待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,发现烧瓶内的水又重新沸腾.水能重新沸腾的原因分析正确的是( )
A.抽气后,水的温度上升 B.瓶内气压降低,水的沸点降低
C.石棉网的余温加热烧瓶 D.抽气后,水的温度降低
【答案】B
【详解】待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,烧瓶内空气的气压减小,那么水的沸点降低,这时水的温度高于沸点,所以烧瓶内的水会重新沸腾,故B正确,ACD错误。
24.如图,几种大气运动形式中,气流运动方向表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】(1)热力环流的过程为近地面温度高气体膨胀上升形成低压,高空形成高压;温度低气体收缩下沉形成高压,高空形成低压;大气在水平方向上从高压流向低压,从而形成热力环流。
(2)热力环流的典型例子为海陆风,白天吹海风夜晚吹陆风;山谷风,白天吹谷风夜晚吹山风;城市风,近地面从郊区吹向城市。
【详解】A.山谷风,白天吹谷风夜晚吹山风,故符合题意。
B.城市风,近地面从郊区吹向城市,故不符合题意。
C.海陆风白天吹海风夜晚吹陆风,故不符合题意。
D.温度低则气体收缩下沉,反之膨胀上升,故不符合题意.
故选A。
25.读“我国某地气温曲线和降水量柱状图”。以下推断该地气候特点正确的是( )
A.终年低温多雨,空气湿润
B.终年高温少雨,空气干燥
C.夏季炎热多雨,冬季寒冷少雨
D.冬季温暖湿润,夏季炎热干燥
【答案】C
【详解】读气温曲线和降水量柱状图,7月平均气温超过20℃,平均降水量超200mm,故夏季炎热多雨,1月平均气温低于0℃,降水量少于50mm,故冬季寒冷少雨,ABD描述不正确,C正确。故选C。
26.如图所示,一探空气球由地面上升至100千米处(假设气球不破裂)。根据大气温度的垂直分布图判断,随高度升高探空气球记录的气温变化的规律可能是( )
A.一直递减
B.一直递增
C.递减→递增→递减→递增
D.递增→递减→递增→递减
【答案】C
【详解】读图,对流层气温,随海拔升高而降低,平流层的气温,随海拔升高而上升,中间层气温,随海拔升高而降低,暖层的气温,随海拔升高而上升。ABD描述错误,C描述正确。故选C。
27.下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.离心式抽水机
【答案】C
【详解】用吸管吸饮料时,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入嘴中;拔火罐时,罐内的气压小于罐外的大气压,大气压将罐紧紧地压在皮肤上;高压锅是根据气压越高沸点越高的原理来工作的;离心式抽水机工作时,通过叶轮转动使叶轮中心区域形成真空,水在外界大气压的作用下被压上来。
ABD.吸饮料、拔火罐、离心式抽水机这三项都是利用大气压来完成的;
C.高压锅的密封性好,锅内气压高于外界大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高,液体的沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,但高压锅不是利用大气压来工作的。则与其它三个原理不同的是C。
故选C。
28.科学是一门以实验为基础的学科,关于下列实验的说法不正确的是( )
A.甲实验中用力吹气时,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升甚至喷出
B.乙实验将玻璃管略微倾斜会导致水银面竖直高度低于760mm
C.丙实验将简易气压计从山脚带到山顶,玻璃管内液面会上升
D.丁实验为使烧瓶内刚停止沸腾的水再次沸腾,可向外拉动活塞,减小气压,降低沸点
【答案】B
【详解】A.用力吹气时,因为玻璃管上端空气流速较快,压强较小,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升,再从管口向右喷出,故A正确,A不符合题意;
B.气压相同,支撑水银柱的高度也相同,所以乙实验将玻璃管略微倾斜水银面竖直高度依然为760mm,故B错误,B符合题意;
C.丙实验将简易气压计从山脚带到山顶,山顶气压变低,玻璃管内气压不变,故玻璃管内液面会上升,故C正确,C不符合题意;
D.丁实验向外拉动活塞,瓶内气压减小,沸点降低,则烧瓶内刚停止沸腾的水会再次沸腾,故D正确,D不符合题意。
故选B。
29.图所示是某科学兴趣小组利用自制的简易取水器进行取水要经历的三个过程,若要成功完成取水,在三个步骤中手指对小孔的操作分别是( )
A.①堵住②不堵③堵住 B.①堵住②堵住③不堵
C.①不堵②堵住③不堵 D.①堵住②不堵③不堵
【答案】C
【分析】(1)小孔不堵时,把瓶子插入水中,瓶子与容器构成连通器;
(2)堵住小孔,向上提瓶子,大气压支持着瓶子中的水不流出;
(3)倒水时,放开小孔,瓶子中的水在重力作用下流出。
【详解】第一个图,装进水,小孔不堵时,把瓶子插入水中,瓶子与容器构成连通器,最后水不流动时,瓶子里边和瓶子外部的水面相平;第二个图,转移水,堵住小孔,向上提瓶子,大气压支持着瓶子中的水不流出;第三个图,倒出水,放开小孔,瓶子中的水在重力作用下流出。
A.①堵住,水进不去瓶子,②不堵,水提不起来,③堵住,水放不出,A错误。
B.①堵住,水进不去瓶子,B错误。
C.①不堵,水浸入瓶子,②堵住,把水提起来,③不堵,把水放出去,C正确。
D.①堵住,水进不去瓶子,D错误。
故选C。
30.下列关于四个现象的说法正确的是( )
A.“拔火罐”不能说明大气存在压强,只能说明人体内部存在压强
B.某同学进行马德堡半球实验时,半球半径越大,拉开时所用的力越大
C.如图所示的自制气压计,如果瓶内水柱升高,说明外界大气压强增大
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了大气压能托起很高水柱的原理
【答案】B
【详解】A.罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故说明大气有压强,不能说明人体内部存在压强皮肤,故A错误;
B.进行马德堡半球实验时,根据可知,大气压一定,选用不同的直径的半球时,受力面积不同,产生的大气压力不同,拉开半球所用的力不同,故B正确;
C.只有瓶内气体的压强大于外界大气压时,它才能压着水柱升到瓶口之上,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高,故C错误;
D.医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故D错误。
故选B。
31.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生如表所示的变化,根据实验现象,下列判断中,错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/厘米
5
5.3
5.7
6
6.3
A.水柱高度h增大,说明大气压减小
B.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内、外的气体压强差越大
【答案】AB
【详解】ABD.从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,所以竖直玻璃管中的水位将上升,且瓶内外气压差越大,水柱高度h也越大,瓶外大气压大小不变,故AB错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确,不符合题意。
故选AB。
32.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。读下面四幅“海陆风示意图”,判断近地面大气运动的正确流向是
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】白天时,受到太阳的辐射,在受热相同的情况下,比热容较小的沙石升高温度较高,导致陆地的温度高于海洋表面的温度,大气受热膨胀向上运动,而在地表温度降低的大气向陆地移动;故①错误,③正确; 夜晚时,陆地和海洋的温度都会降低,由于沙石的比热容比水小,所以沙石温度降低的更快,则陆地的温度比海洋表面低,故海洋表面的大气会向上运动,而陆地表面的大气则向海洋表面运动,故②正确,④错误;故B正确;ACD错误。
33.小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系,小科将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,此时瓶内气压为;把烧瓶倒置,此时瓶内气压为;向瓶底浇上冷水,烧瓶内的水再次沸腾,沸腾瞬间瓶内气压为.下列关于、、的关系分析正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】一定质量的气体,体积一定时,温度越低,气体的压强越小;把烧瓶倒置20s,此时瓶内气体温度降低,气压减小,故;当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致水的沸点降低,所以水重新沸腾起来,故。综上分析可知,、、的关系是,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、探究题
34.小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小科自制了二氧化碳气体补给器,其部分设计如图甲所示。
(1)写出气体发生器内产生二氧化碳的化学方程式______。
(2)装置中计泡器的作用是______。
(3)如图乙所示,将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,最好将气体细化器置于水族箱的_______(选填“①”“②”或“③”)处。
(4)如图丙所示是气泡细化器的实物工作图,其顶部是一个蜂窝状的多孔结构,这样设计的好处是______。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)观察产生气体的速率
(3)③
(4)有利于水草进行光合作用,产生更多的氧气(合理即可)
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)装置中计泡器的作用是观察产生气体的速率;
(3)将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的③处,这样可使二氧化碳更容易溶于水中,避免大量逸出;
(4)如图丙所示是气泡细化器的实物工作图,其顶部是一个蜂窝状的多孔结构,可以增大与水的接触面积,使更多的二氧化碳气体溶解在水中,有利于水草进行光合作用,产生更多的氧气。
35.为探究绿色植物的生理活动,某兴趣小组的同学设计并完成了以下实验步骤。
步骤1:按图示连接好实验装置,关闭阀门①②后放到黑暗处一昼夜;
步骤2:将整个装置移到适宜的阳光下照射数小时(光照前阻断叶片间有机物的运输);
步骤3:打开阀门①将透明塑料袋中的气体通入甲试管,待气体收集满后打开橡皮塞,用带火星的木条检测;
步骤4:打开阀门②,将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检测;
步骤5:取下A、B处叶,用酒精脱色处理,漂洗叶片后滴加碘液,观察颜色变化。
请分析并回答下列问题。
(1)步骤①中暗处理的目的是______。
(2)步骤③能用此装置收集A中产生的气体,是因为该气体具有______的性质。
(3)步骤④能使澄清石灰水变浑浊的气体主要来自绿色植物的______(填生理活动)。
(4)若只有A叶片变蓝色,则可以得出的结论是______。
【答案】(1)将叶片中原有的淀粉运走耗尽
(2)不易溶于水
(3)呼吸作用
(4)植物的光合作用需要光照
【详解】(1)植物在黑暗环境中只进行呼吸作用,呼吸作用会消耗植物体内储存的有机物(主要是淀粉)。将装置放到黑暗处一昼夜,目的是让植物通过呼吸作用将叶片内原有的淀粉运走耗尽,这样在后续实验中,用碘液检测淀粉时,若叶片变蓝,就可以确定叶片中新产生的淀粉是在实验过程中通过光合作用制造的,从而排除叶片内原有淀粉对实验结果的干扰。
(2)步骤③能用此装置收集A中产生的气体,是因为该气体具有难溶于水(或不易溶于水)且不与水反应的性质。
(3)步骤④中,将黑色塑料袋中的气体通入乙试管,能使澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳。因为黑色塑料袋不透光,植物在黑色塑料袋内不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,呼吸作用会产生二氧化碳,所以该气体主要来自绿色植物的呼吸作用。
(4)A叶片:处于透明塑料袋中,能接受光照。
B叶片:处于黑色塑料袋中,不能接受光照。
步骤5中,取下A、B处叶,用酒精脱色处理,漂洗叶片后滴加碘液,只有A叶片变蓝色。因为淀粉遇碘液变蓝色,这说明A叶片进行了光合作用产生了淀粉,而B叶片没有进行光合作用(或光合作用很弱)没有产生淀粉。
A叶片能接受光照进行光合作用产生淀粉,B叶片不能接受光照无法进行光合作用(或光合作用很弱)不产生淀粉,由此可以得出的结论是:光是绿色植物进行光合作用的必要条件(或绿色植物的光合作用需要光) 。
36.小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,给该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)如果小乐在自制补给器所用酸液是稀盐酸,则产生二氧化碳反应的化学方程式_________;
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管_______;将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的_______处;(选填①或②或③)
(3)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级及依据_______。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,且可控
反应安全,但不可控
反应有较大安全隐患
指标二
气体能直接排出且速度可以观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2) ③
(3)优秀
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)
计泡器的导管应画为长进短出,即从左侧长导管进气,右侧短导管出气,如图所示:;
接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的③处,因为置于水底能使二氧化碳与水充分接触,更有利于二氧化碳溶解在水中;
(3)在装置丙中,二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理,采用了记泡器装置,故气体能直接排出且速度可以观测,故指标二等级评价为优秀。
37.二氧化碳是温室气体之一,“节能减排”“碳达峰”“碳中和”等关键词成为热搜。
(1)可以用于实验室制二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置为______,检验该气体时发生反应的化学方程式为______。
(2)若用装置D收集产生的二氧化碳,可以做的改进是______。
(3)选择BD装置可制取另一种实验室常见气体,写出制备过程涉及反应的化学方程式:______。
(4)下图是一种工业上捕集的方法,该装置用多孔球泡(内空球体,球面有许多小孔能通气)比直接用导管插入溶液的吸收效果更好,原因是______。
(5)绵绵同学设计右图装置验证二氧化碳温室效应。图中两个塑料瓶的体积和形状相同,连接两个塑料瓶的玻璃管中间有一滴红墨水,置于阳光下。一段时间后红墨水______移动。(选填“向左”“向右”或“不”)
【答案】(1) C CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)在水面上加一层植物油
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑/
(4)接触面积更大,吸收更充分完全
(5)向左
【详解】(1)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,应选用固液常温型发生装置,装置C中能通过有孔塑料隔板和止水夹控制反应的发生与停止,故选C;
检验二氧化碳澄清石灰水,二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)二氧化碳能溶于水,若用D装置收集二氧化碳,在水面上加一层植物油,从而将气体与水隔绝;
(3)选择BD装置制取气体,反应物的状态为固体和液体,反应不需加热,气体应难溶于水,可用与过氧化氢制氧或锌粒与稀硫酸制取氢气,方程式为:、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(4)用多孔球泡二氧化碳与碳酸钾溶液比直接用导管接触面积更大,吸收更充分完全,所以吸收效果更好;
(5)相同时间,阳光照射下,二氧化碳吸收热量比空气多,体积膨胀的速率大于空气,一段时间后红墨水滴会向左移动。
38.20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2,将C18O2和CO2分别通入含小球藻的H2O和HO中(如图所示),迅速收集产生的氧气。
(1)18O和16O互为___________原子,HO和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质,因此可以用来示踪物质变化情况。
(2)该实验是为了研究___________。
(3)该实验必须在___________条件下进行。
(4)制备含有较多小球藻的液体时,需在盛有小球藻的液体中加入___________(选填“无机盐”或“无机盐和有机物”),并置于适宜环境下培养。
【答案】 同位素 光合作用合成的氧气中的氧元素是来自于二氧化碳还是水 有光 无机盐
【详解】(1)18O和16O的质子数相同,互为同位素原子。
(2)分析可知该实验是为了研究光合作用合成的氧气中的氧元素是来自于二氧化碳还是水。
(3)光合作用的条件是在光照条件下进行。
(4)小球藻不能从外界吸收有机物,故只需要在盛有小球藻的液体中加入无机盐,并置于适宜环境下培养。
39.酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物,操作如下:
①将装置A置于恒温水浴锅中。
②打开止水夹均匀地通入________(气体),待装置中的空气排净后,关闭止水夹,再将带有酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中,观察实验现象。
(1)操作②中空格处通入的气体为_________。
A. B. C.
(2)观察到装置B中溶液出现浑浊,则得出的结论是:_________。
(3)酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有_________(写出一例)。
【答案】 A 酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳 酿酒(合理即可)
【详解】(1)该实验的实验目的是,验证酵母菌无氧呼吸的产物,操作②中空格处通入的气体为N2,除去装置内的二氧化碳和氧气,避免对实验产生干扰。故选A;
(2)二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到装置B中溶液出现浑浊,则得出的结论是:酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳;
(3)酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有酿酒等。
40.为探究光合作用的场所,小科进行如下实验:
①将阳台上的一盆青菜移到黑暗环境中放置24 小时;②再把该盆青菜放到阳光下照射4小时;
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄、叶片3个部位,浸入盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热,直至叶片完全褪成黄白色;④取出后用清水洗净,滴上碘液观察各部位的颜色变化;
⑤实验结果:只有叶片部位变蓝,青菜的茎、叶柄部位不变蓝。请回答下列问题:
(1)步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置 24 小时的目的_______________。
(2)实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行_______。
(3)根据实验结果,可得出光合作用的场所是_______。
(4)小宁根据上述实验结果推测,阳台上的该盆青菜未经暗处理时,实验青菜的茎、叶柄中就不含淀粉。你是否同意小宁的推测?并说明理由:_____________。
【答案】(1)使青菜耗尽原有淀粉,排除对实验的干扰
(2)对照
(3)叶绿体
(4)不同意;茎和叶柄能使碘液变蓝,说明它们确实含有淀粉,但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的,不能说明它们能进行光合作用
【分析】(1)对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组;没有处理的就是对照组。对照实验一般要遵循对照性原则、单一变量原则、设置重复实验等。
(2)绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放出能量的过程,就是绿色植物的光合作用。
【详解】(1)暗处理的目的是使植物体的淀粉运走耗尽。步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是使青菜耗尽原有淀粉,排除对实验的干扰。
(2)对照实验一般要遵循对照性原则。实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行对照。
(3)光合作用的场所是叶绿体。叶片的叶肉细胞内含有较多的叶绿体。根据实验结果,可得出光合作用的场所是叶绿体。
(4)不同意小宁的说法。茎和叶柄能使碘液变蓝,说明它们确实含有淀粉,但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的,不能说明它们能进行光合作用。
41.实验室可以选用如图所示的装置制取二氧化碳气体并进行有关研究。请回答下列问题。 (提示:浓硫酸具有吸水性。)
(1)若使用A 装置制取二氧化碳,如何检查装置的气密性:____________。
(2)如果要验证制得的气体是二氧化碳,除A 装置外,还应选用上述装置中的 _______。请写出该反应的化学方程式:__________。
(3)若要制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,请从上述装置中选择适当的装置进行连接,并写出连接顺序:_______ (填字母)。
【答案】(1)夹紧止水夹,向漏斗中倒水,若漏斗内液面和锥形瓶内液面高度差不变(漏斗内水位不下降),则气密性良好
(2) C Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)ABD
【详解】(1)检查气密性方法:夹紧止水夹,向漏斗中倒水,若漏斗内液面和锥形瓶内液面高度差不变(漏斗内水位不下降),则气密性良好;
(2) 如果要验证制得的气体是二氧化碳,除A装置外,还应选用上述装置中的C,氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,如果澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳;
该反应的化学方程式: Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(3)A装置制备二氧化碳,B中浓硫酸除去水分,最后用向上排空气法D收集,因此若要制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,连接顺序为:ABD。
42.小王对教材中“实验室制取时,选用石灰石(或称大理石)和稀盐酸为原料,一般不选用稀硫酸”这一句话产生了疑惑。于是提出了问题:实验室制取在何种情况下可使用稀硫酸?
(1)一般不能使用石灰石与稀硫酸制取二氧化碳的原因是___________。
(2)安装如图实验装置并检查气密性后,使一定浓度(适当)的稀盐酸、稀硫酸分别在装置甲中与等质量的粉末反应,装置乙、丙的作用是测量的体积,装置乙中的液体应该具有___________的性质。
(3)在相同条件下测得(2)中实验产生的体积(V)与反应时间(t)的关系如图丁所示。实验结果:0~300s内,反应Ⅰ比反应Ⅱ生成的速率___________(选填“快”或“慢”),但差距不大。
根据实验结果得出结论:实验室可用稀硫酸和碳酸钙粉末反应制取二氧化碳。
【答案】(1)生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行,不能持续的产生二氧化碳
(2)不与二氧化碳反应且不溶解二氧化碳
(3)快
【详解】(1)一般不能使用石灰石与稀硫酸制取二氧化碳的原因是生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行,不能持续的产生二氧化碳;
(2)根据实验装置可知,乙装置中进入二氧化碳将其中的液体排出进入量筒中的体积即二氧化碳的体积,所以装置乙中的液体不与二氧化碳反应且不溶解二氧化碳;
(3)分析丁图可知,0-300s内,反应I比反应Ⅱ生成CO2的速率快。
43.如图所示实验,可以用来证明植物的呼吸过程中会产生CO2。其中A装置中的NaOH溶液能除去空气中的CO2,B、D中均为澄清石灰水。请回答下列问题。
(1)写出呼吸作用的文字表达式_________;
(2)B瓶中石灰水的作用是______;
(3)C瓶要用不透光的袋子罩住是为了______;
(4)观察到_________的现象,证明植物的呼吸作用会产生CO2。
【答案】(1)
(2)检验CO2是否被除尽
(3)避免光合作用干扰实验(合理即可)
(4)B中无现象,D处石灰水变浑浊
【详解】(1)呼吸作用是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,其文字表达式为:;
(2)B装置中的澄清石灰水没有变浑浊,而D中的澄清石灰水变浑浊了,说明C中有二氧化碳产生,所以B瓶中石灰水的作用是检验CO2是否被除尽;
(3)C处用不透光的玻璃罩罩住植物,植物就不受光照,用来证明植物的呼吸过程中所产生的一种气体,而不是光合作用产生的;故C处用不透光的玻璃罩罩住植物的目的是使植物在无光照的条件下发生呼吸作用;
(4)B处澄清的石灰水没有变浑浊,D处石灰水变浑浊是证明植物呼吸过程产生二氧化碳。
44.某兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙,鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
实验过程:分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品放入三颈烧瓶内,向注射器内注入等体积同浓度的稀盐酸,推动活塞使盐酸与样品充分反应,采集数据,压强传感器采集的信息(如图2)
(1)采用图1所示的气体发生装置的优点有________________。
(2)实验前,检查三颈烧瓶装置的气密性时,左右两边的颈口用塞子塞紧后,注射器活塞往下推动一段距离后松手,若观察到活塞______________,说明气密性良好。
(3)待收集完气体验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭。从燃烧条件看,小木条熄灭是由于________________。
(4)根据图2,最终块状蛋壳产生的质量________________(填“>”、“<”或“=”)粉末状蛋壳产生的质量。
【答案】(1)可以控制反应速率,便于定量分析(合理即可)
(2)回到原来位置
(3)隔绝氧气
(4)=
【详解】(1)该装置可以通过控制注射器活塞的推进速度来控制稀盐酸的滴加速率,从而控制反应速率;同时,注射器还能准确知道加入稀盐酸的体积,便于定量分析,即优点为可以控制反应速率,便于定量分析;
(2)实验前,检查三颈烧瓶装置的气密性时,左右两边的颈口用塞子塞紧后,注射器活塞往下推动一段距离后松手,若观察到活塞回到原来位置,说明装置内压强能恢复到原来状态,气密性良好;
(3)待收集完气体验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭,从燃烧条件看,燃烧需要氧气,二氧化碳不支持燃烧,会将氧气隔绝,所以小木条熄灭是由于隔绝了氧气;
(4)由图 2 可知,最终两者压强相同,在相同条件下,气体压强与气体的量有关,压强相同说明气体的量相同,即最终块状蛋壳产生CO2的质量=粉末状蛋壳产生CO2的质量。
45.雾霾会造成阳光被遮挡。某兴趣小组为探究“雾霾对植物光合作用的影响”进行如下实验:
①在三个玻璃瓶中分别加入等量2%碳酸氢钠溶液(维持溶液中二氧化碳浓度不变);
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的叶圆片30片,进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间隙的空气,使其能沉入水底)。将叶圆片平均分为三组,放入三个玻璃瓶中,密封处理;
③如图所示,将玻璃瓶分别放入甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。甲中不放卫生香,乙中点燃1根卫生香,丙中点燃2根卫生香;
④打开台灯照射30分钟后,观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量分别是10片、4片、2片,请回答下列问题:
(1)本实验通过__________________反映叶圆片的光合作用强度。
(2)步骤④中“菠菜叶圆片上浮”的原因是光合作用产生的____________附着在叶圆片表面,增大了排开水的体积,导致其所受浮力大于重力。
(3)本实验可以得出的结论是_______________。
(4)若要研究光照强度对植物光合作用影响,除了在甲装置中,更换灯泡的功率外,请写出另一种操作方法:____________。
【答案】(1)叶圆片浮起的数量
(2)氧气
(3)雾霾浓度越高,植物光合作用强度越低
(4)调整灯泡与玻璃瓶之间的距离
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】(1)在光合作用过程中,植物会吸收二氧化碳并释放氧气。实验中使用的是菠菜叶圆片,这些叶圆片在光合作用过程中会产生氧气。氧气会附着在叶圆片的表面,形成气泡,从而增加叶圆片的浮力。当叶圆片的浮力大于其重力时,叶圆片就会浮起。实验通过观察叶圆片浮起的数量,可以间接反映光合作用的强度。浮起的叶圆片越多,说明光合作用产生的氧气越多,光合作用强度越大;反之,浮起的叶圆片越少,说明光合作用产生的氧气越少,光合作用强度越小。
(2)步骤④中“菠菜叶圆片上浮”的原因是光合作用产生的氧气附着在叶圆片表面,这些氧气形成了微小的气泡,增大了叶圆片排开水的体积。根据阿基米德原理,物体在液体中所受的浮力等于它所排开的液体所受的重力,因此,当叶圆片排开水的体积增大时,其所受的浮力也会增大。当浮力大于叶圆片的重力时,叶圆片就会上浮。
(3)本实验可以得出的结论是雾霾浓度越大,光合作用强度越弱。这是因为随着雾霾浓度的增加,光线在通过雾霾时会受到更多的散射和吸收,导致到达叶圆片的光线减少。光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程,因此光线的减少会导致光合作用的减弱。
(4)若要研究光照强度对植物光合作用影响,除了在甲装置中更换灯泡的功率外,另一种操作方法是调整灯泡与玻璃瓶之间的距离。通过改变装置与台灯的距离,可以改变叶圆片所接受到的光照强度。距离越近,光照强度越大;距离越远,光照强度越小。这样,就可以通过观察和记录不同光照强度下叶圆片上浮的数量来探究光照强度对光合作用的影响。
46.某科学兴趣小组利用天竺葵进行了如下实验:
①将整盆天竺葵放置在黑暗环境中一昼夜;
②如图一,叶片甲不做处理,叶片乙用铝箔纸局部遮光处理,叶片丙用装有氢氧化钠溶液(可吸收二氧化碳)的透明塑料袋包裹密封;
③将植株放置于阳光下4小时,分别摘取叶片甲、乙、丙,按图二的步骤进行检验。
(1)若要证明光合作用需要二氧化碳,应选用图一中_______两张叶片进行实验;
(2)图二步骤A中盛酒精的是_______(填“①”或“②”);
(3)若天竺葵光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,如图三曲线表示该植物在25℃时的氧气释放量与光照强度的关系。若将温度调整到30℃(其他环境因素如光照强度、CO2浓度等保持不变),理论上图中a点会下移,则b点、m点在坐标上的移动情况是_________。
【答案】(1)甲、丙
(2)①
(3)b点右移,m点下移
【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。其中不同的条件就是实验变量。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
【详解】(1)氢氧化钠能吸收二氧化碳,甲、丙形成了以二氧化碳为变量的对照实验,可以证明光合作用需要二氧化碳。
(2)酒精脱色:把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,因此,图二步骤A中盛酒精的是①。
(3)光合作用产生氧气,呼吸作用消耗氧气。因此将温度调整到30℃,光合作用强度下降,产生的氧气减少;呼吸作用强度提高,消耗的氧气增多,则图中a点下移,b点右移,m点下移。
47.萌发的种子能进行呼吸作用,那么植物的其他器官是否也能进行呼吸作用呢?小科进行了探究活动。
步骤1:把数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋中,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上;
步骤2:松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊;
步骤3:另取一大口塑料瓶,装入菠菜,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察到蜡烛很快熄灭;
步骤4:再取一些新鲜菠菜用开水烫2~3分钟,重复上述1~3步骤,观察到澄清石灰水没变浑浊,蜡烛没有很快熄灭。
(1)步骤1 把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是_____________;
(2)写出步骤2中澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式____________;
(3)仅根据步骤3 的实验结果,小科由此得出“塑料瓶内的O2减少了”,小丽则由此得出“塑料瓶内的CO2增多了”,你认为_______同学的结论更合理;
(4)根据以上实验结果写出实验结论:____________。
【答案】(1)避免塑料袋内的菠菜进行光合作用,使菠菜有足够的呼吸时间,产生能够被检测到的产物,使实验现象更明显
(2)氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙沉淀+水
(3)小科
(4)植物的其他器官的活细胞也能进行呼吸作用
【分析】(1)光合作用是绿色植物利用光能,在叶绿体内,把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程。
(2)呼吸作用是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。
【详解】(1)步骤 1 放置暗处一晚上的目的把新鲜菠菜放置暗处一个晚上,是为了让菠菜只进行呼吸作用,避免光合作用对实验的干扰 ,同时使呼吸作用产生较多的二氧化碳,便于后续检测 。
(2)呼吸作用产生的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。化学反应方程式是:氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙沉淀+水。
(3)蜡烛熄灭是缺少助燃剂,所以小科的结论更合理 。
(4)新鲜菠菜(活的器官 )进行步骤 1 - 3 时,澄清石灰水变浑浊、蜡烛很快熄灭,说明产生了二氧化碳、消耗了氧气,即进行了呼吸作用;而用开水烫过的菠菜(已死亡 ),重复步骤后无此现象,说明死亡器官不进行呼吸作用。所以实验结论是植物的其他器官的活细胞也能进行呼吸作用,呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳 。
48.覆杯实验是科学教材中的经典实验。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当取一个高为18cm的杯子中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
(1)做覆杯实验时按图甲所示顺时针旋转360°目的是证明_________;
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥高度,得到数据如表所示,可得出的结论是______;
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
13.50
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.215
0.168
0.123
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列四个留有部分空气的覆杯实验,最不可能成功的是_________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)大气向各个方向都有压强
(2)杯子高度一定时,随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大后减小
(3)B
【详解】(1)空气在各个方向都存在压强。做覆杯实验时顺时针旋转360,纸片都不会掉下来,说明在各个方向都受到大气压的作用。
(2)结合表格数据知道,杯子高度一定时,随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大后减小。
(3)已知空气会从液桥进入,液桥高度越大空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。从表格数据可知,空气柱的高度接近干杯子高度的一半时,波桥高度最大,由此可知B图实验中,空气柱高度最接近杯子高度的一半,波桥高度会最大,最不可能成功,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
49.如图是小明利用的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为。
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当___________时,记下弹簧测力计的示数,据此可测得大气压值___________Pa。
【答案】 注射器的活塞开始滑动 1.05×105Pa
【详解】[1][2]根据二力平衡可知,当注射器的活塞开始滑动时,拉力等于大气压力,此时记下弹簧测力计的示数F=2.1N,则此时的大气压力为
F压=F=2.1N
则大气压值为
50.“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了___________;
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行:
①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;
②改变___________,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会___________(填序号);
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,迎角为,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为(、在15°和20°之间),则迎角___________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 流体的压强与流速的关系 迎角大小 C >
【详解】(1)[1]机翼做成该形状的原因是为了利用流体流速越大,压强越小的原理,从而获得向上的升力。
(2)[2]根据题意知道,需要改变迎角大小,重复步骤①并计算升力平均值;
[3]由图丁知道,飞机速度一定时,迎角在小于15°时,升力增大,大于15°时,升力减小,所以升力会先增大后减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[4]速度小,产生的升力小,需要角度接近15°来获取更大的升力使得等于飞机重力;速度大,产生的升力大,需要角度大于15°来获取比之前小一点的升力,升力等于飞机重力,知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以
θ1<θ2
51.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
(1)在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值______Pa;
(2)实验时若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值______;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(3)为了减小摩擦力对实验的影响,爱思考的小启同学回到学校设计了图丙所示装置。将原来注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为900g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为500g,烧杯质量为125g,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值为______。
【答案】(1)1.08×105
(2)偏大
(3)1.1×105Pa
【详解】(1)据甲图可知,该注射器的体积为
带刻线部分的长度为
注射器的横截面积为
则测得大气压值为
(2)若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,导致测量的压力变大,根据可知,测量的压强会偏大。
(3)设大气压强为p,当活塞刚开始向左滑动时,烧杯的总重力为
根据受力分析可得
解得摩擦力为-------①
当活塞刚开始向右滑动时,烧杯的总重力为
根据受力分析可得---------②
联立①②解得
52.如图是小东做“估测大气压值”的实验示意图,步骤如下:
①将注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计示数即等于大气对活塞的压力F;
③用刻度尺测出注射器带刻度的长度,记为L,读出注射器的容积V,计算活塞的面积;
④推算此时大气压的数值p。
(1)步骤1中将注射器的活塞推至注射器筒的底端的目的是___________;
(2)用测得的科学量表示大气压强的表达式p=___________(写出表达式);
(3)实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:
①是减小___________;②是活塞的密封性好;
(4)实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计的量程为10N,实验时应选用A注射器,不选用B注射器的理由是___________。
【答案】 排尽针筒内空气,防止空气进入 摩擦力 作用在B注射器上的大气压力超过了测力计的量程
【详解】(1)[1]把注射器的活塞推至注射器筒的底端,会把注射器的空气排掉,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,是防止注射器外的空气从小孔进入,所以将注射器的活塞推至注射器筒的底端的目的是排尽注射器中的空气。
(2)[2]注射器的体积是活塞的面积和注射器有效长度的乘积,有效长度是指注射器带刻度的部分;注射器活塞的面积为
由二力平衡的条件知道
所以
(3)[3]涂抹凡士林的好处:①减小摩擦,②活塞的密封性好。
(4)[4]因AB两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,当大气压约为105Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时,由 知道
因为已知弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程,所以实验时应选用A注射器。
53.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是______________________。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30N。
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为____________ cm,计算出活塞的横截面积。
(4)计算得到大气压强的数值为_________Pa。
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)
①_____________________________________;
②_____________________________________。
【答案】 排出空气,并防止空气进入针筒 6.0cm 9×104Pa 注射器内的空气没有排尽 橡皮帽密封不好
【详解】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
(3)[2]从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20mL=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.0cm。
(4)[3]活塞的横截面积为
大气压强的值为
(5)[4][5]从实验结果看,测量结果小于一标准大气压,造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等;拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大。
54.图是演示“流体压强和流速的关系”实验装置。
(1)U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2所示,两只纸船浮在水面上静止不动,用大注射器向两船之间的水面快速注水。两船会如何,并写明理由________。
【答案】(1) 小于 a
(2)见解析
【详解】(1)[1]流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。由丙图知道,b管上方横截面积比a管上方横截面积大,则b管上方气流速度小于a管上方的气流速度。
[2]由于流体流速大的位置压强小,所以b管与a管的水面上方形成气压差,a管的水面上方气流速度大,压强小,则a管水面升高,b管水面降低。
(2)两只纸船浮在水面上静止不动,两只纸船两侧压强都相等。用大注射器向两船之间的水面快速注水,中间水的流速增大,压强减小,外侧压强不变,两只纸船都在压强差的作用下向中间靠拢。
55.在科学课堂中,师生一起做“瓶吞鸡蛋”的有趣实验:将点燃的酒精棉球放入瓶内,然后迅速将去壳的熟鸡蛋密封在比它略小的玻璃瓶口上方(如图甲),待棉球熄灭并冷却,看到鸡蛋被吞入瓶内,经过测定瓶口面积为。请完成以下问题:
(1)图甲实验中,酒精棉球熄灭并冷却后,瓶内气压________(选填“增大”、“减小”或“不变”),大气压将鸡蛋压入瓶内。另一同学设计了图乙所示的实验,将注射器通过橡皮管连接至有孔的瓶底部,若也要看到鸡蛋入瓶的现象,他可以进行的操作是:将注射器活塞________(选填“向下拉”或“往上推”)。
(2)老师经过实验测定,鸡蛋要吞入瓶内,需要在鸡蛋上施加2N竖直向下的力,请你计算要使鸡蛋吞入瓶内,大气压与瓶内的气压差至少要___________帕?
【答案】(1) 减小 向下拉
(2)2000/2×103
【详解】(1)[1]浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小。此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压入瓶中;
[2]由甲实验可知,要使鸡蛋进入瓶内,需要减小瓶内的气压,由此可知应将注射器活塞向下拉,抽出部分气体,使瓶内气压减小。
(2)瓶口的面积是
S=10cm2=1×10-3m2
要使鸡蛋吞入瓶内,大气压与瓶内的气压差至少为
56.小科通过生活观察发现:
①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力;
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的______有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关;
【实验】
为验证假设二,进行如下操作实验装置如图甲所示。用力F向内推注射器的活塞(密封性好)压缩气体,同时利用气压传感器来测量针筒内气体的气压,并画出气压随体积变化的图象(如图乙所示);
(1)从图乙中你可以得到的结论是:______;
(2)气球在空气中容易被吹大;然后让气球复原,放进一个塑料瓶内,并将气球口向外包住瓶口,气球却不容易被吹大(如图丙所示),请结合以上的结论来分析原因:______,请设计出能将气球在瓶子中轻易就吹大的方法______。
【答案】 温度 一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小 见详解 在塑料瓶上钻孔
【详解】[1]由于自行车在烈日下暴晒,车胎内气体温度升高,车胎容易发生爆炸,则车胎内气体压强增大,所以可以提出假设,一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关。
(1)[2]根据图像数据可知,气体的压强随对应的体积增大而减小,气体的体积和对应的压强的乘积始终约等于2.5,所以可以得到结论:一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小。
(2)[3]将气球口向外包住瓶口,那么瓶内有密闭的气体,当我们吹气时,气球体积变大,瓶内气体体积变小,则瓶内气压变大,气球内外的气压相互作用,所以不容易将气球吹大。
[4]在塑料瓶上钻孔,当我们吹气时,气球体积变大,瓶内气体从小孔排出,所以可以将气球在瓶子中轻易吹大。
57.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
【答案】(1)2×105Pa;(2)80g
【详解】解:(1)限压阀的重量为
高压锅内气体达到的最大压强
(2)根据题意知道
由 知道限压阀受到的压力为
限压阀的质量为
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;
(2)应该再配一个质量为80g的限压阀。
58.水的用途的十分广泛,生活中处处可见水,生活生产中也蕴含着与水相关的科学知识;
(1)如图甲是一根注满水的环形管,内有一只乒乓球;若在A处用火加热,则乒乓球会沿 ___________(选填“顺”或“逆”)时针方向运动;根据此原理,冰箱冷藏室的冷凝管应安装在冷藏室的___________部(选填“上”或“下”);
(2)工业换水时常会用到离心式水泵,工作时在叶轮转轴附近形成一个低压区,外面的水就在 ___________的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳;图乙中进水口到叶轮的距离h叫做吸水扬程,其最大值约为___________米(取大气压为一个标准大气压,g取10N/kg);
(3)水既普通又珍贵,下列对水的认识正确的是 ___________。
A.生活中接触的纯净水多,水溶液少
B.我国人均淡水量少,要节约用水
C.自然界中的水通过蒸发和降水等环节不断循环
D.“南水北调”说明在南方的我们可以随便用水
【答案】 逆 上 大气压 10.13 BC
【详解】(1)[1]若在A处用火加热,水温升高,体积膨胀,密度减小,热水上升,左侧冷水下降,所以环形管内水逆时针转动,则乒乓球会沿逆时针方向运动。
[2]由于液体温度升高,体积膨胀,密度减小,则液体上升;液体温度降低,体积收缩,密度增大,则液体下降,所以冰箱冷藏室的冷凝管应安装在冷藏室的上部。
(2)[3]换水时用的离心式水泵,由于叶轮转速快,由于流速快的位置压强小,所以在叶轮转轴附近形成一个低压区,外面的水就在大气压的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳。
[4]大气压为一个标准大气压为1.013×105Pa,则吸水扬程最大值
(3)[5]A.生活中接触的水都溶解有矿物质,所以纯净水少,水溶液多,故A错误;
B.我国人口多,所以人均淡水量少,故要节约用水,故B正确;
C.自然界中的水通过蒸发由水变成水蒸气,形成云,再降水落回地面,所以自然界中的水不断循环,故C正确;
D.“南水北调”说明在南方的水资源充沛,由于人口众多,我们仍要节约用水,故D错误。
故选BC。
59.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图为水的沸点跟气压的关系图像。已知高压锅盖出气孔的横截面积为,限压阀的质量为。(取,大气压值取)求:
(1)高压锅是根据______的原理设计工作的;
(2)高压锅内最大的气压______;
(3)锅内水温可达到______℃。
【答案】 液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高 1.7×105Pa 115
【详解】(1)液体的沸点的高低与气压的大小有关,液体上方的气压越大,沸点越高,高压锅就是根据此规律设计工作的。
(2)限压阀的重量为
G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N
安全阀对出气孔产生的压力
F=G=0.72N
根据题意知道,出气孔的横截面积为
s=12mm2=12×10-6m2
故安全阀对出气孔产生的压强
锅内最大气压
P最大=P+P0=6×104 Pa+1.0×105Pa=1.6×105Pa
(3)由(2)结合沸点-气压图象上知道,高压锅内最高温度t=115℃。
答:(1)高压锅是根据液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高的原理设计工作的;
(2)高压锅内最大的气压1.6×105Pa;
(3)锅内水温可达到115℃。
60.在对流层中,气温随着海拔高度的升高而降低,使得空气对流运动显著。
(1)请在“空气对流运动”模型(图1)中,用箭头表示空气的运动方向。_______
(2)根据对流原理,室内的取暖装置应安装在房间的 _______(填“上部”或“下部”)效果更好。
(3)小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分(如图2),小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是 _____(选填“1”、“2”或“3”)。
【答案】 下部 1
【详解】(1)[1]图中近地面冷,说明空气收缩下沉,高空形成低压,空气膨胀上升,高空形成高压。如图所示
(2)[2]由于空气冷却收缩下沉,受热膨胀上升,室内的取暖装置应安装在房间的下部效果更好。
(3)[3]读图可知,如果在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,蜡烛点燃后,热空气向上运动,形成低压,所以图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向是1。
61.学校科学实验小组同学为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体的质量_____。(选填“变小”“变大”或“不变”);
(2)当缸内气柱长度h=5厘米时,缸内气体对活塞产生的压力为_____牛;
(3)根据图乙可得出的实验结论是:______。
【答案】(1)不变
(2)100
(3)一定质量的气体,温度不变时,气缸内气体压强p与缸内气柱长度h成反比
【详解】(1)气缸是封闭的,当活塞向下压,由于气缸内的气体含量并没有发生变化,所以它的质量并不发生改变。
(2)当缸内气柱长度h=5cm时,气缸内的压强为2×105Pa,由可知,缸内气体对活塞产生的压力为
F=pS=2×105Pa×5×10-4cm2=100N
(3)由图乙可得:一定质量的气体,温度不变时,气缸内气体压强p与缸内气柱长度h成反比。
三、解答题
62.植物工厂是一种室内种植植物的设备,能够为植物生长发育提供相对可控的环境条件,如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等。图1为植物工厂内部结构的示意图,图2为栽培室内一昼夜的二氧化碳浓度变化曲线图。
(1)植株向上运输营养液所需的动力来自叶片的______(填植物生理过程名称)。
(2)在无光条件下,系统会进行适当降温来实现增产,其原理是______。
(3)根据图2,小科认为一昼夜后植株有机物含量增加,理由是______。
(4)相对于传统栽培,“植物工厂”值得推广的优势有______。
【答案】(1)蒸腾作用
(2)适当降低温度,能降低植物的呼吸作用强度,减少有机物的消耗
(3)光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物
(4)不受季节限制、提高土地利用率(减少病虫害)等
【分析】(1)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
(2)细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用。
(3)水分从活的植物体表面以水蒸气状态散发到大气中的过程叫做蒸腾作用。
【详解】(1)叶片的蒸腾作用产生向上的拉力,为植物向上运输水和无机盐(营养液)提供动力。
(2)在无光条件下,植物只进行呼吸作用。适当降低温度,能降低呼吸作用相关酶的活性,从而降低呼吸作用强度,减少有机物的消耗,利于增产。
(3)图2中,经过一昼夜,24点二氧化碳浓度低于0点,说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,故大棚内植物有机物的含量会增加。
(4)“植物工厂”推广的优势有:①不受季节限制:能够为植物生长发育提供相对可控的环境条件,打破了传统农业的季节性,可实现农作物的整年生产,满足人们对新鲜农产品的常年需求。②提高土地利用率:可以在室内进行多层立体栽培,充分利用空间,提高单位面积的产量,有效缓解土地资源紧张的问题。③减少病虫害:室内相对封闭的环境可以减少外界病虫害的侵入,降低农药的使用量,生产出更安全、绿色的农产品。
63.小乐用如图所示装置,探究二氧化碳的性质。
(1)验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳。实验操作的正确顺序是④→_____________→③(选择正确序号按序填写)。
①从b端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从a端通二氧化碳④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
(2)验证二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,写出反应的化学方程式:_____
【答案】(1)③→①→②
(2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
【详解】(1)验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳,所以将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中,从a端通二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花不变色;然后再从b端通氮气将广口瓶中的二氧化碳排出,接着从分液漏斗中滴加适量水,纸花仍不变色;最后再从a端通入二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变红,故实验操作的正确顺序是④→③→①→②→③;
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,其化学反应方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
64.如图甲所示为25℃时的光照强度变化与某植物光合速率的关系,乙图表示温度变化与某种植物光合速率的关系,光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量,因为有机物的量测定不方便,通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示)。请回答:
(1)甲图中曲线上B点代表的含义为_________________________________。
(2)由上图分析可知,该植物体在其他环境因素适宜时,体内有机物积累的速率要达到最大时对温度的要求应该是 _______℃。
(3)结合乙图分析,当环境温度变为30℃时,甲图中的B点将向_______(“左”或“右”)移动。
【答案】(1)光合作用强度与呼吸作用强度相同
(2)25
(3)右
【详解】(1)在甲图中,曲线表示的是在不同光照强度下植物二氧化碳吸收量和释放量的变化情况。当植物光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等时,植物从外界吸收或释放的二氧化碳量为零。甲图中曲线上B点时,二氧化碳吸收量为0,这意味着此时植物光合作用吸收的二氧化碳量刚好等于呼吸作用释放的二氧化碳量,即光合速率等于呼吸速率。
(2)植物体内有机物积累的速率等于真正光合速率减去呼吸速率。真正光合速率是指植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的量(通常用二氧化碳的固定量或氧气的生成量来表示),呼吸速率是指植物在单位时间内通过呼吸作用分解有机物的量(通常用二氧化碳的释放量或氧气的消耗量来表示)。
乙图表示温度变化与某种植物真正光合速率和呼吸速率的关系。要使有机物积累的速率达到最大,就是使真正光合速率与呼吸速率的差值达到最大。从乙图中可以看出,在25℃时,真正光合速率与呼吸速率的差值最大,即此时植物体内有机物积累的速率要达到最大。
(3)甲图中曲线上B点代表该植物在25℃时的光补偿点,即此时植物光合作用速率等于呼吸作用速率,二氧化碳吸收量为0。由乙图可知,当环境温度从25℃变为30℃时,呼吸速率增大,而光合速率减小。因为B点是光补偿点,此时光合速率等于呼吸速率。当温度变为30℃时,呼吸速率增大,要使光合速率再次等于呼吸速率,则需要更强的光照强度来提高光合速率。在甲图中,光照强度增强意味着B点要向右移动。
如图1是测定光合作用速率的装置示意图,放一段新鲜绿叶和缓冲液(能使装置内的浓度始终保持稳定)。在不同的光照条件下,测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化,如图2所示。
65.在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动,说明此时光合作用________呼吸作用(填“强于”或“弱于”)。
66.本实验目的是测定绿叶光合作用时________(选填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”)的速率。
67.当光照强度15千勒克斯时,这片绿叶在1 h内光合作用产生氧气的体积为________mL。(提示:绿叶呼吸作用强度不变)
【答案】65.强于 66.放出氧气 67.200
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。光合作用的实质是制造有机物,释放氧气,把光能转变为化学能储存在有机物中。光合作用的反应式是:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气。光合作用的原料是二氧化碳和水;光合作用的条件是光;光合作用的产物是氧气和有机物(淀粉)。
65.由于二氧化碳缓冲液的作用,装置内二氧化碳的浓度不变,装置内气压的大小由氧气的浓度决定;当光合作用强于呼吸作用时,装置内氧气浓度增高,气压变大,红色液滴向右移动;当光合作用弱于呼吸作用时,装置内氧气浓度降低,气压变小,红色液滴向左移动。
因此,在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动,说明此时光合作用强于呼吸作用。
66.由于装置内有二氧化碳缓冲液,装置内二氧化碳的浓度不变,无法测定光合作用吸收二氧化碳;因此,本实验目的是测定绿叶光合作用时放出氧气的速率。
67.由图2可知,当光照强度为0时,植物不进行光合作用,植物通过呼吸作用消耗的氧气是50mL/h;当光照强度为15千勒克斯时,植物即进行光合作用释放氧气也进行呼吸作用消耗氧气;由图2可知,光照强度为15千勒克斯时,装置内净增加氧气150mL/h,在此时间段绿叶呼吸作用强度不变,消耗氧气量为50mL/h;因此,当光照强度为15千勒克斯时,这片绿叶在1 h内光合作用产生氧气的体积为150+50=200(mL/h)。
68.科学兴趣小组对某石灰石样品中碳酸钙的质量分数进行实验探究。该小组取用8g样品,测定该石灰石的纯度,用未知溶质质量分数的稀盐酸80g分4次加入。每次充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量固体的质量。(假设过滤、干燥等操作过程,固体物质的质量不受损耗;石灰石中的杂质不与盐酸反应,也不溶于水。)实验结果见下表:
稀盐酸的用量
第一次加入20g
第二次加入20g
第三次加入20g
第四次加入20g
剩余固体的质量
6.0g
4.0g
2.0g
0.8g
请计算:
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是______
(2)所用的稀盐酸中,溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)8g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳多少克?(写出计算过程,结果保留一位小数)
【答案】(1)90%
(2)设20g稀盐酸中含有氯化氢的质量为x,
x=1.46g
稀盐酸的溶质的质量分数为:×100%=7.3%
答:所用的稀盐酸中,溶质的质量分数是7.3%。
(3)设生成二氧化碳的质量为y,
y≈3.2g
答:8g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳是3.2g。
【详解】(1)由表中数据可知前三次每次加入稀盐酸充分反应后固体质量都会减少,各减少2.0g,第四次减少1.2g<2.0g,说明碳酸钙已经完全反应,石灰石样品中碳酸钙的质量是8g-0.8g=7.2g;
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是×100%=90%;
(2)见答案;
(3)见答案。
69.如图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图,根据图像回答下列问题:
(1)图中C点和E点处,植株处于何种生理活动状态___________;
(2)该植株接受光照的时间是曲线中的___________段,植株积累有机物最多的是___________点。
【答案】(1)呼吸作用释放的二氧化碳的量等于光合作用吸收的二氧化碳的量
(2) BF E
【分析】根据题意和图示分析可知:图中AB和FG表示只进行呼吸作用,C、E时CO2的吸收和释放量为0,说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相等;图中由于D点时植株对CO2的吸收量最大,所以光合作用强度最高。
【详解】(1)由于甲图曲线中C点和E点时外界环境中CO2浓度变化为零,所以此时光合作用强度与呼吸作用强度相当,即光合作用吸收CO2和呼吸作用释放CO2处于平衡状态。
(2)根据曲线图可见B-F段是该植物接受光照是时间;E点氧气和二氧化碳的释放量为0,此点光合作用与呼吸作用强度相等,到E点有机物不再积累,但之前进行了光合作用积累了大量的有机物。
70.某兴趣小组进行某品牌牙膏中碳酸钙含量的测定实验。取8克该品牌牙膏样品(牙膏成分中除碳酸钙以外的物质均不参与反应),利用下图所示装置(图中夹持仪器略去,不考虑盐酸的挥发性)进行实验,其原理是
(1)对该实验用于吸收 的装置丙中溶液的要求,下列有关分析正确的有____。(可多选)
A.不能生成沉淀
B.必须有沉淀现象
C.有无生成沉淀都可以
D.不能有气体生成
E.必须是足量的
(2)实验前测得装置丙的质量142. 60克。给长颈漏斗加入盐酸,充分反应后装置丙的质量为143.26克,鼓入一定量空气后再次测量装置丙的质量为143.48克,请根据实验数据计算该样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)CDE
(2)生成的CO2的质量为143.48-142.60=0.88g,
设原8克牙膏中含有碳酸钙的质量为x,
;
解得:x=2.00g;
样品中碳酸钙的质量分数=。
答:样品中碳酸钙的质量分数为25%。
【详解】(1)A、如果吸收CO2的溶液与CO2反应生成沉淀,只要能完全吸收CO2,也是可行的,比如氢氧化钡溶液吸收CO2会生成碳酸钡沉淀,错误;
B、吸收CO2不一定要有沉淀现象,例如氢氧化钠溶液吸收CO2就没有沉淀产生,错误;
C、吸收CO2的溶液与CO2反应有无沉淀生成都不影响对CO2的吸收,只要能完全吸收CO2即可,正确;
D、若吸收CO2的溶液与CO2反应产生气体,就无法准确测量CO2的质量,吸收CO2的溶液不能有气体生成,正确;
E、为了确保生成的CO2被完全吸收,吸收CO2的溶液必须是足量的,正确。
故选CDE。
(2)见答案。
71.为了检测实验室中石灰石样品中碳酸钙的含量,某同学用溶质质量分数相同的盐酸与样品进行了四组实验测定(样品中的杂质不溶于水,且不与盐酸反应),测得数据如表。试回答:
甲
乙
丙
丁
所取石灰石质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
加入盐酸质量/g
20.0
30.0
45.0
50.0
剩余固体质量/g
6.0
4.0
2.0
2.0
(1)各组充分反应后,盐酸有剩余的实验组别是______;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少______?
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数是多少______?
【答案】 丙丁 解:由表格可知,实验后最终剩余固体的质量为2.0g,为杂质的质量,则样品中碳酸钙的质量=10.0g−2.0g=8.0g,石灰石样品中碳酸钙的质量分数=×100%=80%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。 解:10.0g稀盐酸恰好与2g碳酸钙完全反应
设稀盐酸的溶质质量分数为x
=
x=14.6%
答:稀盐酸的溶质质量分数为14.6%。
【详解】(1)由图可知,实验甲中加入20.0g稀盐酸反应后剩余固体的质量为6.0g,实验乙中加入30.0g稀盐酸反应后剩余固体的质量为4.0g,即10.0g稀盐酸恰好与2g碳酸钙完全反应,实验丙中剩余固体的质量为2.0g,反应碳酸钙为8g,则消耗稀盐酸的质量为40.0g,由图可知,各组充分反应后,盐酸有剩余的实验组别是丙丁,故填丙丁。
(2)见答案
(3)见答案
72.兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的同种植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲。回答下列问题。
(1)实验中,叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是___________ 毫克。
(2)若温度由28℃改为29℃,图乙中相应的a点在原位置___________ 方。
(3)下列图示中能代表细胞中发生的情况与曲线中ab段相符的一项是___________ 。
A. B. C. D.
【答案】(1)7
(2)下
(3)A
【分析】图乙中,曲线表示光照强度对植物光合作用和呼吸作用的影响,a点光照强度是0,只进行呼吸作用释放二氧化碳;b点光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳的量相等。ab段表示光合作用的强度低于呼吸作用。
【详解】(1)暗处理时,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,此时有机物的减少量就是呼吸作用消耗的有机物量。光照时,植物既进行光合作用又进行呼吸作用,光照后与暗处理前的有机物增加量是光合作用产生的有机物量减去这两小时(暗处理1小时和光照1小时)呼吸作用消耗的有机物量。
从图甲中可知,28℃时:暗处理1小时后,有机物减少了2毫克,即呼吸作用1小时消耗的有机物量为2毫克。光照1小时后与暗处理前的有机物增加量为3毫克。
设28℃时光合作用1小时产生的有机物量为x毫克。已知光照后与暗处理前的有机物增加量为3毫克,则可列出方程:(x−2)−2=3,
解得:x=7(mg)。
(2)图乙中a点对应的光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用,a点表示呼吸作用释放的二氧化碳量,即呼吸作用强度。呼吸作用受温度等因素的影响,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用强度增强。
由于a点表示呼吸作用强度,温度升高到29℃时呼吸作用强度增强,释放的二氧化碳量增多,所以图乙中相应的a点在原位置(代表28℃时呼吸作用强度对应的位置)的下方。
(3)A.该图表示呼吸作用释放的二氧化碳一部分释放到外界,一部分被叶绿体利用;说明光合作用强度低于呼吸作用,与ab段的情况相符,A符合题意。
B.该图表示细胞内线粒体进行呼吸作用释放的二氧化碳全部释放到外界,叶绿体不进行光合作用,对应图乙中a点,与ab段情况不符,B不符合题意。
C.该图表示线粒体产生的二氧化碳全部供给叶绿体进行光合作用,叶绿体不从外界吸收二氧化碳,说明光合作用强度等于呼吸作用强度,对应图中b点,C不符合题意。
D.该图表示线粒体产生的二氧化碳全部供给叶绿体进行光合作用,同时叶绿体还需要从外界吸收二氧化碳,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,与ab段情况不符,D不符合题意。
故选A。
73.小华同学为了测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取相等质量()的五份样品分别与稀盐酸反应,其实验数据记录如下表所示(杂质既不溶于水也不与酸反应;不考虑二氧化碳在水中的溶解)。通过对数据的分析和比较,回答下列问题:
盐酸的质量/g
10
20
40
60
80
二氧化碳的质量g
(1)的数值为______。
(2)请在如图中画出在样品中加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系图______。
(3)稀盐酸的质量分数为______(精确到,下同)。
(4)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少______?
【答案】 4.4 设12g样品中含碳酸钙的质量为x,消耗氯化氢的质量是y,
x=10g,
y=7.3g,
故稀盐酸的质量分数为×100%=14.6% 石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:×100%≈83.3%
【分析】由反应的情况可知10g盐酸能生成0.88g二氧化碳,故60g盐酸完全反应则会生成5.28g二氧化碳,而有表格中的数据可知加入60g盐酸时生成的二氧化碳为4.4g,所以表明此时样品中的碳酸钙已经完全反应,据此结合化学方程式的有关计算分析解答即可。
【详解】(1)由反应的情况可知10g盐酸能生成0.88g二氧化碳,故60g盐酸完全反应则会生成5.28g二氧化碳,而有表格中的数据可知加入60g盐酸时生成的二氧化碳为4.4g,所以表明此时样品中的碳酸钙已经完全反应,消耗盐酸的质量是50g,故加入80g盐酸时生成的二氧化碳质量应该是4.4g;
(2)依据分析数据特点可知存在如下反应的数据关系
盐酸的质量(g)
10
20
40
50
60
二氧化碳的质量(g)
0.88
1.76
3.52
4.4
4.4
据此描点绘制图像为:;
(3)见答案;
(4)见答案。
74.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的________(填字母)仪器相同。
(2)实验过程中,乙装置W型玻璃管里的现象有________。
(3)某同学用图甲装置进行实验,锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求:①15克石灰石最多产生CO2气体的质量;________②所加入稀盐酸的溶质质量分数。________
【答案】(1)A
(2)石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
(3) 由图可知,参加反应的碳酸钙质量=15g-5g=10g。
设最多生成二氧化碳的质量为x。
x=4.4g
答:15克石灰石最多产生CO2气体的质量为4.4g。 设:所加入稀盐酸的溶质质量分数为y。
y=7.3%
答:所加入稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗仪器相同,能控制液体的滴加速率,从而能控制反应速度;
(2)根据碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳、二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀,可知装置乙中的现象为:石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;
(3)①见答案;
②见答案。
75.将农田一昼夜的温度变化Ⅰ,光照变化Ⅱ和植物吸收二氧化碳的变化Ⅲ数据绘成曲线图。
请回答:
(1)植物在_______段内制造有机物
(2)植物在_______段内积累有机物。
【答案】(1)bf
(2)ce
【分析】分析这类曲线时弄清图像中的横轴、纵轴所表示的意义及曲线的变化趋势,特别是曲线的拐点或转变点说明了什么事实,按题目给出的数据或事实,用有关的知识进行推理判断。Ⅲ曲线与Y轴的交点表示呼吸作用,它与温度有关。温度降低,呼吸作用量降低;它与时间轴的交点表示光合作用和呼吸作用相等。当有光时及开始进行光合作用,不过在c点时间前强度低于呼吸作用,所以在c点前已经开始合成有机物了。
【详解】(1)从图像可看出,绿色植物在有光时能进行光合作用,在光照较弱光合速率小于呼吸速率,在光照较强时光合速率大于呼吸速率,所以c点前、e点后仍能合成有机物。从b点开始就合成有机物,因为从b点开始光照逐渐增强,同时在bc点之间,二氧化碳的释放量是逐渐减少,在c点二氧化碳的吸收量其实是等于释放量的,因此植物在bf段内制造有机物,在ce段内积累有机物。
(2)植物在ce段内积累有机物。因为从环境中吸收二氧化碳,说明光合作用大于呼吸作用,制造的有机物大于消耗的有机物,所以有机物有积累。
76.某石灰石原料,其中只含有的一种杂质是二氧化硅(二氧化硅不溶于水,不能与盐酸反应,高温下不发生分解反应)。为了测定该石灰石的纯度,兴趣小组取用2g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20g分4次加入,充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,每次稀盐酸用量及剩余固体的质量见下表(利用实验数据绘制的图象见如图)
稀盐酸的用量
剩余固体的质量
第一次加入5g
1.5g
第二次加入5g
第三次加入5g
0.5g
第四次加入5g
0.3g
计算:
(1)分析上述图标,第二次加入稀盐酸后,剩余固体的质量是_______g。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是_______g。
(3)求所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?
【答案】(1)1
(2)1.7
(3)设所用稀盐酸5g中溶质的质量为x。
所用稀盐酸中溶质的质量分数
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数 7.3%。
【详解】(1)由表格数据可知,第一次加入5g稀盐酸,固体质量减少了2g−1.5g=0.5g,第二次加入稀盐酸后,参加反应的碳酸钙的质量为0.5g,剩余固体的质量是1.5g−0.5g=1g;
(2)第四次加入稀盐酸后,固体质量还剩余0.3g,因为二氧化硅不与盐酸反应,所以剩余的0.3g为二氧化硅的质量。则该石灰石样品中碳酸钙的质量为2g−0.3g=1.7g;
(3)见答案。
77.某科学小组为探究绿色植物在维持碳一氧平衡中的作用,设计了如图一所示的密闭、透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响),将图一装置放在室外培养24小时,连接氧气检测仪,测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图二。请据图分析作答:注:缓冲液可使密闭装置内二氧化碳的浓度保持恒定
(1)分析图一和图二可知:随着时间推移,红墨水滴的位置在一天中__________(填数字)时移动到最右端。该植物在24小时后积累了有机物,依据是曲线中A点时的氧气浓度低于_____(填图中字母)点。
(2)在图二中AF段,该植物一直进行的生理活动是_______(填“光合作用”或“呼吸作用“)。
(3)若用图一装置继续探究光合作用是否需要水分,则应对该绿色植物进行的处理是_________。
【答案】(1) 18 F
(2)呼吸作用
(3)切断部分叶脉
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。光合作用的实质:制造有机物,释放氧气,把光能转变为化学能储存在有机物中。光合作用的原料是:二氧化碳和水;光合作用的条件是:光;光合作用的产物是:氧气和有机物(淀粉)。
【详解】(1)随着时间推移,植物在白天进行光合作用产生氧气,使装置内氧气浓度增加,红墨水滴会向右移动。在一天中,氧气浓度达到最高时红墨水滴移动到最右端。从图二可以看出,氧气浓度在18时(E点)达到最高,所以随着时间推移,红墨水滴的位置在一天中18时移动到最右端。
植物在光合作用过程中产生氧气并积累有机物,在呼吸作用过程中消耗氧气并分解有机物。24小时后积累了有机物,说明光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量,即装置内氧气浓度增加。曲线中A点时的氧气浓度低于F点,因为F点是经过24小时后装置内的氧气浓度,氧气浓度增加表明积累了有机物。
(2)在图二的AF段,包含了白天和黑夜。呼吸作用是活细胞每时每刻都进行的生理活动,而光合作用只在有光的条件下进行。所以在AF段,该植物一直进行的生理活动是呼吸作用。
(3)在植物叶片中,叶脉是水分运输的通道。若要探究光合作用是否需要水分,实验的自变量应为水分的有无。通过切断部分叶脉,可以阻止水分运输到部分叶片,这样就能形成有水分供应和无水分供应的对照叶片。然后观察整个装置内氧气浓度的变化情况,从而判断光合作用是否受水分的影响。
78.为了测定某石灰石的纯度,某兴趣小组同学取用了12.5g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸100g分5次加入(假设杂质不参加反应,也不溶于水),充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,得到如表数据:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
所加稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
剩余石灰石样品的质量/g
10
7.5
5
2.5
2.5
(1)该石灰石样品中碳酸钙的纯度为______(用质量百分数表示)。
(2)此过程中放出二氧化碳的质量为_______g。
(3)计算该同学所用的稀盐酸的质量分数______?(写出计算过程)
(4)当稀盐酸和大理石恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少______?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)80%
(2)4.4
(3)所用的稀盐酸的质量分数为:,
答:所用的稀盐酸的质量分数为9.125%;
(4)所得溶液中溶质的质量分数是:,
答:所得溶液中溶质的质量分数是:13.0%。
【详解】(1)由表中数据可知,最后剩余固体的质量为2.5g,所以石灰石样品中碳酸钙的质量为12.5g-2.5g=10g,该石灰石样品中碳酸钙的纯度为:;
(2)设参加反应的氯化氢的质量为x,生成二氧化碳的质量为y,生成氯化钙的质量为z,
x=7.3g,
y=4.4g,
z=11.1g,
所以此过程中放出二氧化碳的质量为:4.4g;
(3)见答案;
(4)见答案。
79.某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16g,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
20
11
第2次
20
6
第3次
20
2.8
第4次
20
n
(1)上表中n的数值为________。
(2)样品中碳酸钙的质量分数是________。
(3)求盐酸中溶质的质量分数________。
【答案】(1)2.8
(2)82.5%
(3)
设20g稀盐酸中HCl的质量为x。
解得 x=3.65g
则盐酸的溶质质量分数=
答:盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
【详解】(1)根据图表数据可知,第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g,而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g,说明此时碳酸钙已反应完,不再产生气体,故表中n的数值为2.8;
(2)根据图表数据可知,完全反应后,剩余固体物质的质量为2.8g,根据题意可以知道剩余的物质为杂质,可以据此求算出碳酸钙的质量,然后根据质量分数公式计算即可,样品中碳酸钙的质量分数= ;
(3)见答案。
80.科学家研发出的一种新型“人工树叶”装置,借助催化剂能够利用太阳能将二氧化碳转化为清洁燃料等物质,在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。表格中是植物光合作用和“人工树叶”的对比。
项目
植物光合作用
人工树叶
效率
1-2%
≥10%
产物
葡萄糖等碳水化合物
乙醇(可作燃料)
土地面积
需大面积土地
可垂直堆叠,空间利用率高
(1)植物光合作用的场所是_______;
(2)与植物光合作用相比, “人工树叶”的优势___________(至少写出一项);
(3)已知人工树叶的化学方程式: 若转化4.4千克二氧化碳,可产生多少千克的氧气? (写出计算过程)
【答案】(1)叶绿体
(2)效率高、空间利用率高等(合理即可)
(3)设可产生O2的质量为x,
x=4.8kg,
答:若转化4.4千克二氧化碳,可产生4.8kg的氧气。
【详解】(1)植物光合作用的场所是叶绿体;
(2)与植物光合作用相比,“人工树叶”的优势为效率高、空间利用率高等;
(3)见答案。
81.农业上常用秸秆或树枝烧制草木灰作为肥料。草木灰的主要成分为。为探究秸秆和树枝烧制的草木灰,哪种含量更高,兴趣小组将10克不同类型的草木灰样品(杂质不与盐酸反应)放在锥形瓶中,再将锥形瓶放在电子天平上(如图甲所示),并向其中加入足量稀盐酸。
(1)在树枝烧制的草木灰样品试验中,小组记录天平示数与加入稀盐酸质量,测得实验数据如图乙所示,锥形瓶质量为50克,则该样品中的质量分数为多少?(反应化学方程式:)
(2)兴趣小组改用秸秆烧制的草木灰样品重复以上实验,实验装置、样品质量和稀盐酸总质量都不变,在图乙的基础上绘制成如图丙所示曲线,请推测两种样品中含量较高的是哪一种并说明理由:___________。
【答案】(1)根据质量守恒定律可知,生成的二氧化碳质量为:50g+50.44g+10g-110g=0.44g;设样品中碳酸钾质量为x,
x=1.38g,
该样品中碳酸钾的质量分数为:,
答:该样品中碳酸钾的质量分数为13.8%;
(2)等质量的样品,秸秆草木灰样品使碳酸钾完全反应所需要的盐酸更多,生成的二氧化碳更多(合理即可)
【详解】(1)见答案;
(2)从图象看出,等质量的样品,秸秆草木灰样品使碳酸钾完全反应所需要的盐酸更多,生成的二氧化碳更多,故秸秆草木灰样品更高。
82.智慧大棚种植蔬菜瓜果为农业生产带来诸多优势。科技人员依托传感器监控棚内二氧化碳浓度对西瓜大棚种植进行了相关研究。图甲表示西瓜植株部分生理活动;图乙表示密闭大棚中CO2气体含量在24小时内的变化曲线。丙图表示在白天条件不变的情况下,夜间温度控制在 18℃、21℃和24℃时,分别测得密闭大棚中CO2浓度的变化。
(1)西瓜植株吸收的水分大多数用于图甲中的生理活动_______(填“①”“②”或“③”)。
(2)图乙中表示植物一天内有机物积累最多的点是_______。
(3)结合丙图,为西瓜增产提出一条合理建议_______________。
【答案】(1)②
(2)f
(3)夜晚适当降温
【分析】图甲中①为光合作用,②为蒸腾作用,③为呼吸作用。
【详解】(1)西瓜植株吸收的水分,绝大多数通过图甲中的②蒸腾作用散失到环境中,蒸腾作用可以促进水分的吸收和运输,促进无机盐的运输,还能降低叶片表面的温度。而①是呼吸作用(吸收氧气,释放二氧化碳 ),③是光合作用(吸收二氧化碳,释放氧气,制造有机物 )。
(2)图乙中,cf段二氧化碳浓度下降,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物积累;f点之后二氧化碳浓度上升,说明呼吸作用强度大于光合作用强度,有机物开始消耗。所以f点时,植物一天内有机物积累最多。
(3)由丙图可知,夜间温度越低,大棚内二氧化碳浓度越低,说明呼吸作用越弱,有机物消耗越少。所以为西瓜增产,可采取夜间适当降低温度的措施,以减少有机物的消耗。
83.如图为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面积为,限压阀的质量为100g,标准大气压取。(g取10N/kg)
(1)据图分析,1标准大气压时,水的沸点为______。
(2)若使用该压力锅在海拔4000m的地方烧水(该地的气压为60kPa),当水烧开时水的温度大约是多少摄氏度_________?
(3)若想在海拔3000m高的地方使水在题(2)所求温度时沸腾,应使限压阀的质量______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】(1)100℃
(2)118℃
(3)减小
【详解】(1)由图可知,水的沸点随气压的增大而升高,在1标准大气压下水的沸点是100℃。
(2)根据题意知道,海拔达4000m的地方的气压为
p0=60kPa=6×104Pa
限压阀的排气孔面积
S=10mm2=1.0×10-5m2
限压阀的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
限压阀产生的压强为
高压锅内气体的压强为
p内=p0+p=6×104Pa+1×105Pa=1.6×105Pa
由图知道,此时水的沸点约为118℃。
(3)大气压随高度的增加而减小,在海拔3000m高的地方气压高于海拔4000m的地方,若想在海拔3000m高的地方使水在题(2)所求温度时沸腾,即锅内气压也为1.6×105Pa,则应使限压阀产生的压强小一些,即减小限压阀的质量。
84.小滨学习了大气压的相关知识后,找到了家里的普通高压锅。阅读说明书了解到其锅盖直径为20厘米,锅盖上的竖直排气孔的横截面积10毫米²,限压阀的质量100克,锅内的压强每增加 帕,液体的沸点增加1℃。标准大气压下水的沸点为100℃。
(1)高压锅原理与哪幅图的原理一致___________(选填“甲”或“乙”)。
(2)若小滨在标准大气压的地区使用该高压锅,水的沸点可以达到多少摄氏度?
(3)小滨同学针对家中普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,如图丙所示。工作原理:调节螺丝可以上下旋转,当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大。若要增大锅内蒸煮时的温度,可以采用的方法是___________(填字母)。
A.适当增大排气孔的直径 B.调节螺丝往上旋转
C.调节螺丝往下旋转 D.适当加大火力蒸煮
【答案】(1)甲
(2)125℃
(3)AC
【详解】(1)甲图中,向瓶内充气,水面上方气压变大,沸腾的水不沸腾,说明随沸点随气压增大而升高;乙图中,从瓶内抽气,水面上方气压变小,水又重新沸腾,说明随沸点随气压减小而降低。高压锅的原理是通过增大锅内气压增大沸点,与甲图原理相同。
(2)限压阀的重力为
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
锅内最高气压为
增大的沸点为
水的沸点可以达到
t=100℃+Δt=100℃+25℃=125℃
(3)A.由(2)可知,减小排气孔的直径,会增大锅内蒸煮时的温度,故A符合题意;
BC.弹簧对限压阀的压力变大时,会增大锅内蒸煮时的温度,故B不符合题意,C符合题意;
D.适当加大火力蒸煮不会影响锅内蒸煮时的温度,故D不符合题意。
故选AC。
85.如甲图王小华家的高压锅锅体直径为24cm,出气孔的横截面积S为。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。
(1)高压锅的工作原理是:___________;
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小华应该买哪一种限压阀___________;(说明书标有:当大气压为时,该锅最高温度为115℃,已知:水的沸点与压强的关系如图乙所示)
(3)大气压与人类关系密切,除了“高压”,“负压”也能被利用。新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病,病人需要送到医院的“负压”病房进行治疗,以防止病毒扩散。你对“负压”病房的解释___________
【答案】 液体的沸点随气压的升高而增大 小华应该买60g的限压阀 见解析
【详解】(1)[1]液体的沸点随气压的升高而增大,这是高压锅的工作原理。
(2)[2]对高压锅的限压阀进行受力分析有
即
根据题目的数据可知,当高压锅内的温度为115℃时,锅内的气压为
高压锅限压阀的质量为
小华应该买60g的限压阀。
(3)[3]“负压”病房的解释是:病房里面的压强低于外面的压强,这样里面的空气出不来,只有外面的空气能进去,可以避免病房里面空气中可能含有的病毒排放到外面的区域,减少整个医院的感染风险。
86.高压锅是家庭据房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,图(甲)为高压锅的构造,图(乙)为水的沸点与气压的关系图象。(标准气压取p=1.01×105Pa)。
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的横截面积约为12mm2,用这种高压锅烧水时,水的沸点可以达到115℃,压在出气孔上的安全阀的质量至少为多少?
【答案】(1)见解析
(2)70.8g
【详解】(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大,大于1标准大气压,大气压强影响液体的沸点,气压高沸点高,所以水的沸点升高,高于100℃。
(2)安全阀对出气孔产生的压力受力面积
S=12mm2=1.2×10-5m2
由图乙可知,高压锅内温度t=115℃时,锅内气压为1.6×105Pa,则安全阀对出气孔产生的压强
p=pʹ-p0=1.6×105Pa-1.01×105Pa=5.9×104Pa
由得,安全阀对出气孔产生的压力等于安全阀的重力至少为
G=F=pS=5.9×104Pa×1.2×10-5m2=0.708N压在出气孔上的安全阀的质量至少为
答:(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,此时水的沸点高于100℃;
(2)压在出气孔上的安全阀的质量至少为70.8g。
87.高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。现测得某品牌高压锅锅盖直径20,锅盖上的竖直排气孔的横截面积10,限压阀的质量100g,锅内的压强每增加,液体的沸点增加1℃。标准大气压()下水的沸点为100℃。
(1)高压锅原理与下列哪幅图的原理一致,请选择___________(选填“甲”或“乙”);
(2)若它在标准大气压的地区使用,水的沸点可以达到多少摄氏度?
(3)某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,其结构如丙图所示,调节螺丝可上下旋转。请分析改进后,该结构能调节高压锅温度的原因:___________。
【答案】(1)甲
(2)125摄氏度
(3)见解析
【详解】(1)高压锅原理是通过增大压强,来增加锅内液体的沸点,因此原理如甲图所示。
(2)根据题意
则
锅内气压为
.
水的沸点可以达到
(3)调节螺丝可以上下旋转,当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大,导致高压锅内气压变大,根据气压越大,沸点越高的规律,锅内水的沸点升高;当向上旋转时,弹簧对限压阀的压力变小,导致高压锅内气压变小,锅内水的沸点降低。
88.小明通过测量发现,家里的高压锅的横截面积为4.0×10-2米2,限压阀的质量为100.8克,排气孔的面积为7×10-6来2。(外界大气压强为1标准大气压取1×105帕)
(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)设锅内压强每增加3.6×103帕,水的沸点就增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?
(3)小明要将该高压锅带到西藏拉萨使用并要求保证锅内最大气体压强保持不变,请计算。说明限压阀需要怎样改进?(假设该高压锅其他部分满足要求,拉萨的气压是0.652×105帕)
【答案】(1)
(2)
(3)增大限压阀的质量为
【详解】(1)锅内最大压强为
(2)锅内压强增加了
水的沸点增高
所以,锅内温度最高可达:
(3)将该高压锅带到西藏拉萨使用并要求保证锅内最大气体压强保持不变,即锅内气体的压强最大是,根据题意可知
代入数据得
解得
所以,增大限压阀的质量为。
89.2022年5月4日,中国“巅峰使命”珠峰科考队成功登顶,同时创造多个世界纪录,包括在全球首次建成珠峰完整的海拔气象梯度观测站;利用高精度雷达完成冰厚测量和样本采集等;
(1)下列对科考队登顶过程中的发现,分析正确的有________(填字母编号);
A.珠峰峰顶常年覆盖积雪,因为在对流层,气温随海拔升高而降低
B.从山脚到山顶植物种类变化明显,其主要原因是光照强度的不同
C.珠峰南坡降水较多,植物种类更丰富,由此可推测南坡是迎风坡
D.在登峰的过程中,队员会出现高原反应,这主要是气压过高引起
(2)科考队员在大本营使用某种型号的压力锅烧水,已知该压力锅限压阀的质量为80g,压力锅气孔的横截面积为10mm2。计算当压力锅烧煮食物时限压阀排气,锅内最高温度大约多少________?(当时的大气压为0.6×105Pa)
【答案】(1)AC
(2)110℃
【详解】(1)A.珠峰的峰顶常年被冰雪覆盖,这是因为在对流层,海拔越高,气温越低,故A正确;
B.从山脚到山顶植物种 类显著变化,其主要原因是海拔高低的不同,故B错误;
C.珠峰 南坡降水较多,植物种类更丰富,由此推测南坡是迎风坡,故C正确;
D.在攀登珠峰的过程中,人体出现高原反应,是因为气压过低的缘故,故D错误。
故选AC。
(2)限压阀对排气口的压力为
限压阀对排气口的压强为
压力锅内的压强为
据图可知,此时锅内的温度为110℃。
90.热岛效应是指一个地区的气温高于周围地区的现象。如图为城市热岛效应示意图。
(1)风是空气的水平运动,与气压高低有关。热岛现象中,地面风从郊区吹向市区,郊区气压_________(填“高于”“低于”或“等于”)市区气压。
(2)热岛效应说明人类的活动对气候变化有巨大的影响,下列现象或灾害与气温的变化有直接关系的是_________(可多选)。
①台风 ②寒潮 ③洪水 ④霜冻 ⑤沙尘暴
【答案】(1)高于
(2)②④
【分析】本题以热岛效应示意图为材料,设置两道小题,涉及风的形成及现象或灾害与气温变化的关系等知识点,考查学生对相关知识的掌握能力。
【详解】(1)风是空气的水平运动,高压区吹向低压区,地面风从郊区吹向市区,因此郊区气压高于市区气压。
(2)台风的形成与气温的变化没有直接关系,①错误;寒潮是冬季风过于强烈时爆发的,与气温的变化有直接关系,②正确;洪水与气温的变化没有直接关系,③错误;霜冻是空气温度突然下降,地表温度骤降到0℃以下造成的,与气温的变化有直接关系,④正确。沙尘暴形成的主要因素是强风、丰富的沙尘源和不稳定的空气状态,与气温的变化没有直接关系,但气温的变化会间接影响沙尘暴的形成,⑤错误。
四、填空题
91.“对比实验”是科学学习中重要的思维方法。某科学学习小组在实验室做了如图所示的“对比实验”,请回答下列问题:
(1)实验A发现火柴头燃烧了,火柴梗未燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是________;
(2)如图,实验B盛装Ca(OH)2溶液的软塑料瓶变瘪的程度比盛水软塑料瓶变瘪程度要大的原因________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)温度达到着火点
(2)
【详解】(1)实验A发现火柴头燃烧了,火柴梗未燃烧,因为二者均为可燃物,且都与氧气接触,故可以说明可燃物燃烧需要温度达到着火点;
(2)实验B盛装Ca(OH)2溶液的软塑料瓶变瘪的程度比盛水软塑料瓶变瘪程度要大的原因是二氧化碳与Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀和水,导致软塑料瓶内气体压强迅速减小,反应的化学方程式为:。
92.在长期的航天飞行中,比较难解决的宇航员的供养问题,科学家发现,在太空舱内“饲养”小球藻可以很好地解决这一问题,因为在一般关照条件下,每千克小球藻(鲜重)经光合作用每小时约可释放氧气0.64克,并产生相应质量的葡萄糖。(光合作用最简表达式为:)
(1)每千克小球藻在光照条件下,1小时可产生________克葡萄糖。
(2)过去人们一直对于光合作用产物O2的来源感到疑惑。若宇航员利用中子数不同的两种氧原子18O和16O标记水和二氧化碳分子中的氧原子,进行了如图实验。请你判断光合作用产生的O2来自( )
A.CO2 B.H2O
C.部分来自CO2,部分来自H2O D.无法判断
【答案】(1)0.6
(2)B
【详解】(1)设每千克小球藻在光照条件下,1小时可产生葡萄糖的质量为x,
x=0.6g;
(2)由图的实验结果可知,氧气中的氧原子与CO2中的氧原子不一样,而与水中的氧原子一样,故说明光合作用产生的氧气来自H2O,故选B。
93.2022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”,届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000 m2场馆供暖,从而实现每年减排二氧化碳160t,进而可缓解的环境问题是______。如图乙是小科验证该问题的实验装置,在______(填“阳光”或“黑暗”)下一段时间后,可观察到水柱向______(填“左”或“右”)移动。
【答案】 温室效应 阳光 左
【详解】[1]二氧化碳会形成温室效应,故场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖,从而实现每年减排二氧化碳160t,会减缓温室效应;
[2][3]实验时应该在阳光下进行,由于二氧化碳会产生温室效应,故盛有二氧化碳的装置内温度升高明显,压强大于盛有空气的装置,会出现水柱左移的现象。
94.小柯为解决夏季蚊虫叮咬困扰,计划自制一个家用蚊虫诱捕器。他了解到某灭蚊灯采用的“诱蚊剂”能持续、缓慢地产生CO2气流,模拟人体的呼出气体,诱蚊靠近,从而灭蚊。
【实验验证】
实验一:在塑料瓶中装入“诱蚊剂”,一段时间后将瓶中的气体通入一定量饱和澄清石灰水,未见明显现象。
实验二:用CO2传感器分别测定人体呼出气体、装有“诱蚊剂”的瓶中和空气中CO2的含量,绘制成甲图。
(1)【明确原理】
实验一中的操作基于的原理是_________(用化学方程式表示)。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是_________。
(2)【设计制作】
发生装置:基于先前的实验,小柯设计了如图乙的装置,并检验了装置的气密性:关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到_________,则气密性良好。
(3)“诱蚊剂”自制过程中,下列选材组合符合要求的有( )
A.鸡蛋壳、白醋
B.食盐、白醋
C.石灰石、洁厕剂(有效成分之一为盐酸)
(4)【检验评价】
自制家用蚊虫诱捕器
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,气体能排出
反应安全,
气体不能排出
反应有较大安全隐患
指标二
反应速率可控,且速率可定量观测
反应速率不可控
为了较全面评价该“诱捕器”,请你帮他完成指标二中“合格”的评价标准_________。
【答案】(1) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O “诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少
(2)活塞回到原来的位置
(3)AC
(4)反应速率可控,但速率不可定量观测
【详解】(1)实验一中的操作基于的原理是二氧化碳与澄清石灰水反应,澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是“诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少,不足以使澄清石灰水变浑浊。
(2)关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到活塞回到原来的位置,则装置气密性良好。因为装置气密性良好时,向上拉动活塞使装置内气体减少,压强变小,外界大气压会将活塞压回原来的位置。
(3)A.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,白醋中含有醋酸,碳酸钙与醋酸发生反应产生二氧化碳气体,符合要求,此选项正确;
B.食盐的主要成分是氯化钠,白醋中含有醋酸,氯化钠与醋酸不反应,不能产生二氧化碳气体,不符合要求,此选项错误;
C.石灰石的主要成分是碳酸钙,洁厕剂中含盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,产生二氧化碳气体,符合要求,此选项正确。
故选AC。
(4)“合格”的评价标准应该是反应速率可控,但速率不可定量观测。因为优秀标准是反应速率可控且可定量观测,待改进是反应速率不可控,所以合格标准处于两者之间,即反应速率可控,但无法进行定量观测。
95.电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图1所示。
(1)该方法电解水过程所需的电能都通过风力发电提供,风力发电机的发电原理是___________。
(2)电解水属于___________反应(填化学反应基本类型)。
(3)反应器1: 在较低温度下 CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O。 CaCO3还可以直接分解。反应器1中 CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示,_______摄氏度时,抑制 CO2生成的效果最好。
(4)反应器2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),若56克CO完全反应,理论上最多可生成甲醇的质量为_______克。
【答案】(1)电磁感应
(2)分解反应
(3)750
(4)
64
【详解】(1)该方法电解水过程所需的电能都通过风力发电提供, 风力发电机是利用电磁感应原理;
(2)电解水时,生成氢气和氧气,是一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应;
(3)从图2看,750℃时CO2相对含量低,说明抑制CO2生成效果最好;
(4)CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH)。
设生成甲醇的质量为x。
x=64g。
答:生成甲醇的质量为64g。
96.学校举办的“小实验、小制作”比赛活动中,物理兴趣小组利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明吸管、水,展示了如下实验。
(1)图甲是自制“温度计”,随着环境温度的下降,观察到吸管中的液面________;(选填“上升”“下降”或“不变”, 下同)
(2)图乙是自制“水气压计”,提着瓶子从山脚爬到山顶,观察到吸管中的液面________;
(3)图丙是自制“喷雾器”,往管中吹气,可以看到管中的液面_________。
【答案】(1)下降
(2)上升
(3)上升
【详解】(1)由图甲知道,随着环境温度的下降,玻璃瓶中液体释放热量,体积缩小,所以吸管中的液面下降。
(2)大气压强和高度有关,高度越高,气压越低。由图乙知道,提着瓶子从山脚爬到山顶,由于瓶内气压减小,而观察到吸管中的液面上升。
(3)往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速变大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水上升。表明在气体中,流速越大的位置压强越小。
97.小明利用带挂钩的吸盘和塑料桶(质量均可忽略不计)测量大气压的大小,如图甲。把吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,排尽吸盘内空气,测出吸盘与玻璃的接触面积为,将塑料桶挂在吸盘挂钩下方。向桶中缓慢加水,当吸盘刚好掉落时,测出桶中水的质量为9千克。
(1)请计算实验中小明测得的大气压值___________。
(2)小明的测量结果与当时真实气压相差较大,请分析可能存在的原因___________。(写出一种即可)
(3)若用吹风机在桌面下方吹气,如图乙,则桶中所加水的质量会___________9千克。(填“小于”、“等于”或“大于”)
【答案】 见解析 小于
【详解】(1)[1]吸盘受到的大气压力
测得的大气压值
=9×104Pa
(2)[2]小明的测量结果与当时真实气压相差较大,可能吸盘内的空气未排尽(吸盘气密性不好,漏气)。
(3)[3]若用吹风机在桌面下方吹气,吸盘下方空气流速较快,压强较小,吸盘受到的压力减小,桶中所加水的重力会减小,则水的质量会减小,小于9千克。
98.央视“大风车”栏目介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。小柯家住30楼,他将此装置带回家中,在电梯上升的过程中,最有可能出现的现象是玻璃球B的液面将________(选填“上升”、“下降”、“不变”);将此瓶放在家中某一位置,当A管液面明显下降时,往往转化为________天气(选填“阴雨”或“晴燥”)。
【答案】 下降 晴燥
【详解】[1]拿着该装置乘坐电梯上升到30层楼的过程中,由于大气压随着高度的增加而减小,所以外界的气压越来越小,瓶内的气压大于瓶外的气压,所以在瓶内气压的作用下,使得玻璃球内液面下降,玻璃管内液面上升,玻璃球B的液面将下降。
[2]天气不同,气压不同,一般来说,晴天的天气大气压比阴天高,A管液面明显下降时,说明外界大气压升高,所以天气会转为晴燥。
99.如图所示,图甲是非洲草原鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口,一个是平的,另一个是隆起的土堆,这样设计是为了使地面上的风吹进洞穴,给洞穴内的草原鼠带来凉风;于是,小明设计了如图乙所示的模拟实验装置;
(1)为了能直接观察到管道内空气的运动情况,最适合本实验的小球是___________;
A.铁球 B.泡沫球 C.玻璃球
(2)如图乙所示,用电吹风模拟水平吹风,发现小球向上运动,这是因为___________;
(3)小明将电吹风从右往左进行吹风,小球的运动方向是___________。
【答案】 B 小球上方气体流速快压强小,对小球产生的升力大于重力 向上
【详解】(1)[1]由于实验中小球上方气体流速快,压强小,小球在上下气压差的作用下上升,小球在上下气压差产生的力较小,所以选择的小球应较轻,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)[2]电吹风水平吹风,当风在穹顶上流动时,流速较快,所以小球上方气体流速快、压强小,对小球产生的升力大于重力,故小球向上运动。
(3)[3]将电吹风从右往左进行吹风,仍是小球上方气体流速快、压强小,对小球产生的升力大于重力,故小球的运动方向仍是向上。
100.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va________Vb(选填大于、等于或小于)。
【答案】小于
【详解】由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积。
101.如图所示,甲乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度____,设B管内水柱产生的压强为,C管内酒精产生的压强为,则____(以上均选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 < =
【详解】[1][2]由图知,管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压,则大气压
p0=p+p水=p+p酒精
所以
p水= p酒精
由液体压强公式可得
ρ水gh1=ρ酒精gh2
因为
所以
<
102.如图所示为鱼缸中的电动过滤增氧泵的原理图。电动机带动水泵的叶轮旋转把水从进水口吸入,从喷水口中快速喷出,空气就会从进气管进入水中,随水流一起从出水口流出。
(1)水从进水口进入水泵,主要是利用了_________;
(2)喷水口越狭窄,进气管底端的压强就越_________。
【答案】(1)大气压
(2)小
【详解】(1)当水泵工作时,泵内气压小于外界大气压,水在外界大气压的作用下被压入水泵内,主要是利用大气压来工作的。
(2)由于流体流速越快的地方压强越小,所以,喷水口越狭窄,喷水口中水的流速越快,进气管底端的压强就越小。
2
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2026年第2章:大气与气候变化(综合复习)
【知识巩固】
1.大气的分层:
层序
高度
温度分布特点
特点
外层
500-1000千米
随高度增加而升高
地球大气和宇宙空间的过渡层,电话信息和电视图像通过卫星传送。
暖层
85--500千米
随高度增加而升高
又称电离层,与无线电通讯有关。
中间层
55---85千米
随高度增加而降低
流星,是气象研究的上界
平流层
17---55千米
随高度增加而升高
臭氧层吸收紫外线,气流平稳,大气以水平运动为主,适合高空飞行
对流层
0-17千米
随高度增加而降低
强烈的对流运动,云雨雪云等大部分天气现象
(1)对流层是大气的底层,是与人类的生活和生产关系最密切的一层。
(2)对流层的厚度:随纬度的增加而减小。在两极地区的厚度约为8 km,到赤道地区增大到17~18 km。(原因:对流层大气的热量绝大部分直接来自地面,赤道地区受热多,对流旺盛,所以厚度比两极大。)
(3)对流层气温随高度的增加而递减。(因为地面是对流层主要的直接热源,离地面越高,气温越低。)
(4)对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质;
(5)对流层最显著的特点------有强烈的对流运动;
(6)各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层。
2.对流的形成原因
【问题探究】请在图中用箭头表示出空气对流运动的规律。
对流层中大气的温度随高度增加而下降,近地面处热空气上升,在高空遇冷下降,形成对流。
3.天气与气候的主要区别
天气
气候
概念
某一地区短时间内近地面大气综合状况
某一地区长时间的大气平均状况
区别
A.短时间的; B.多变的
A.较长时期的; B.变化不大的
联系
天气的平均状况和极端状况就是气候
4.大气压强产生的原因
(1)大气有重力一一产生压强的根本原因。
(2)大气具有流动性一一因此向各个方向都有压强。
5.托里拆利实验:
① 实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
② 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度至少为10.3m。
③ 玻璃管的粗细,将玻璃管稍上提或下压,将玻璃管倾斜,玻璃管内水银柱的高度差都不变,对大气压的测量值都没有影响。
④如果将这个装置放在高山上测量的大气压值将偏小。
⑤如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平。
6.估测大气压强实验
(1)利用吸盘测量大气压
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为D;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为M(桶+沙)。
根据以上方案:吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是: F=m(桶+沙)g ,测得大气压数值的表达式是:p大气压=__F/S=4M(桶+沙)g/ℼD2___。
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小。
偏小的原因:吸盘内空气没有排尽。
(2)利用注射器和弹簧测力计测量大气压
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端(目的是排尽注射器内的空气),然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;(目的是防止空气进入)
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器活塞. 当注射器中的活塞刚好开始拉动时,记下弹簧测力计的示数 F ;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积 V ,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度 L .
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为 p大气压= F/S = FL/V .
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小或偏大.你认为产生这种现象的主要原因是:①偏小的原因:装置漏气或注射器内空气没有排尽。
②偏大的原因:注射器活塞与筒壁之间有摩擦。
7.高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
从下向上
空气的变化
越往下气温越高,水蒸气越不容易液化
气温逐渐降低, 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响
多晴朗天气
多阴雨天气
8.实验探究:探究气压对液体沸点的影响
【实验探究】(1).如图(甲、乙和丙),用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,再用大号注射器缓 缓地向烧瓶内充气,使瓶内的气压增大。这时,你可看到:沸腾的水停止沸腾。
(2).移开酒精灯,待水温稍降一些,用注射器抽出烧瓶里的空气,使瓶内的气压降低。这时,你可看到:烧瓶内的水重新沸腾。
用注射器充气和抽气的目的:为了增大和减小瓶内的气压。
实验表明:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
9.压力锅的应用
①压力锅即高压锅,是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成。
高原上水的沸点较低,在高原上需要用压力锅来做饭,压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。当外界气压为1x105帕时,一般家用压力锅内的压强接近2x105帕,锅内水的沸点接近120℃,因此,用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟,还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
②高压锅的计算公式:P内 =P外 +P限= P0 + m限g / S
10.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的地方,压强越小。
11.二氧化碳的物理性质总结:
①二氧化碳是一种无色无味的气体。
②能溶于水,通常 1体积水中能溶解1体积的 CO2。
③密度比空气大。
④高压低温下可得固体----干冰
12.【探索活动】将二氧化碳气体通入水中,然后滴入紫色的石蕊试液。
现象:石蕊试液变成红色。
〖提出问题〗:是什么物质使石蕊试液变成红色呢?
〖作出假设〗(1)、水(2)、二氧化碳(3)、二氧化碳与水反应的生成物
〖实验过程〗
(1)喷稀醋酸
(II)喷水
(III)直接放入二氧化碳中
二氧化碳
(IV)喷水后放入二氧化碳中
二氧化碳
〖现象分析〗
实验1
实验2
实验3
实验4
现象
紫→红
不变色
不变色
紫→红
分析
酸能使紫色石蕊小花变红色
水不能使紫色石蕊小花变红色
二氧化碳不能使紫色石蕊小花变红色
水和二氧化碳反应生成了一种酸,使紫色石蕊小花变红色
〖实验结论〗二氧化碳能与水反应,生成碳酸。
化学方程式:CO2 + H2O=H2CO3
碳酸很不稳定,很容易分解。化学方程式: H2CO3 ∆ H2O +CO2↑
【探索活动】将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察现象。
现象:澄清石灰水变浑浊。
结论:CO2能与Ca(OH)2反应。
化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体,这一反应常用来检验二氧化碳]
二氧化碳的化学性质总结:
(1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
(2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
碳酸不稳定,易分解。H2CO3 == H2O+ CO2↑
(3) CO2能与Ca(OH)2反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 用于检验二氧化碳;
这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜,用稀盐酸。其原理是 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。
13.二氧化碳的制法
(一)工业制法:高温煅烧石灰石 (同时也制得生石灰(CaO))
原理: CaCO3高温CaO+CO2↑
(二)实验室制法
1)、原料:石灰石或大理石(主要成份是碳酸钙)和盐酸(氯化氢的水溶液。)
一般不用其他药品代替的原因:
①不用Na2CO3代替大理石,是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快,不便于控制;
②不用浓盐酸,是因为浓盐酸易挥发出HCl气体,使CO2不纯;
③不用H2SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。
2)、反应方程式(反应原理):
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
3)、实验装置
(1)发生装置:固液不加热型
(2)收集装置:CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。
3)、检验方法:通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O
4)、验满方法:燃着的木条伸到瓶口,如果熄灭,说明已满。
5)、实验步骤
①组装好装置,并检查装置气密性
气密性检查
检验方法:用止水夹夹住橡皮管,向长颈漏斗内加水,且在长颈漏斗中形成一段水柱,一段时间后水柱高度不变,说明装置气密性良好。
②先在锥形瓶中加入几小块大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞,长颈漏斗末端要伸入液面以下(液封),防止气体从漏斗口逸出。
③把气体导管插入集气瓶中,导管口应处在集气瓶的瓶底处(有利于集气瓶内的气体排出)
④通过长颈漏斗加入稀盐酸,锥形瓶中立刻有气泡产生。
⑤片刻后,将燃着的木条放在集气瓶口的上方,如果火柴很快熄灭,说明已经收集满二氧化碳,盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上(正放)在桌面上备用。
14.探究植物光合作用释放O2
【探究实践】
1)、实验原理:氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
2)、实验过程
①在烧杯中放入清水,将金鱼藻放入水中,
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管,
③把装置放在阳光下,观察试管有起泡冒出
④将试管取出,用带火星的木条检验。
3)、用什么方法收集氧气?排水法收集。
4)、现象:带火星的木条复燃。
5)、结论:绿色植物在光照下能制造氧气。
6)、可增加对照组,不放植物,观察是否产生气体。
7)、注意:烧杯中为清水,不可用蒸馏水。
15.探究植物光合作用需要光和叶绿体,制造淀粉实验
【探究实践】
1)、实验原理:植物光合作用产生的淀粉储存在子叶中,淀粉遇碘变蓝色。
2)、实验过程
①暗处理24h(除去植物体内原有的淀粉,防止干扰)→②叶片遮光(遮住一片叶的两面)并光照4-6h→③取下所选叶片及黑纸片→④酒精中水浴脱色(溶解叶绿素,防止对淀粉检验产生干扰)→⑤漂洗→⑥碘液染色→⑦漂洗、观察
3)、现象:遮光一侧不变蓝,不遮光一侧绿叶部分变蓝色,银边部分不变色。
4)、结论:植物在光照条件下,在叶绿体中产生淀粉。
5)、变量:光照和叶绿体
6)、对照:①遮光(对照组)和不遮光(实验组)处的绿色部分。
②光照处的绿色部分(实验组)和白边部分(对照组)。
【讨论】(1)1、为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜(24小时)?
耗尽植物体中原有的有机物,排除原来淀粉对实验的干扰。
(2)为什么要用铝箔纸在叶片的相同位置上下盖严?
设置对照组,遮光部分和不遮光部分,证明绿叶光合作用需要光。
(3) 为什么要水浴加热?
酒精易燃,不能直接加热,水浴加热,可预防烧杯中的酒精燃烧,以免出现危险。
(4) 酒精中漂洗的作用是什么?
①叶绿素只溶于酒精不溶于水,②使叶片中的叶绿素褪去,防止绿色对实验的干扰。
16.探究植物光合作用需要CO2
【探究实践】
1)、设计实验
①此项探究要证明光合作用需要二氧化碳,因此,改变因素是二氧化碳,最后观察植物有无淀粉生成。
②为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳,就要以二氧化碳为变量设计对照实验。可以选取两个透明的塑料袋,一个装人少量氢氧化钠溶液,另-一个装人等量清水,分别套在叶片上。
③为了防止植物吸收空气中的二氧化碳, 应将塑料袋口扎紧,用胶带密封,内有氢氧化钠溶液.吸收塑料袋内的二氧化碳,这样植物就不会吸收空气中的二氧化碳了。
④为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳,可将两组叶片进行淀粉检测实验,若装清水的塑料袋内的叶片能变蓝色,而装氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色,则说明光合作用需要二氧化碳。
2)、实验过程
①暗处理→②暗图示装置进行处理→③光照4h→④酒精脱色→⑤漂洗→⑥碘液染色→⑦漂洗、观察。
3)、现象:A组叶片不变蓝色;B组叶片变蓝色。
4)、结论:光合作用需要二氧化碳。
5)、变量:CO2
6)、对照组:A;实验组:B。
7、实验改进:将清水改为CO2缓冲液。
17.证明动物进行呼吸作用
1)、提出问题:动物体内也在进行呼吸作用吗?
2)、实验步骤
①按照教材第77页图2.4-4安装好装置,装置中的碱石灰用来吸收二氧化碳气体,两装置中的碱石灰的量应该相等。
②试管B的设置有对照的作用。
③观察并记录:实验开始时,观察A、B两个装置中的红色水滴与橡皮塞的距离;10分钟后,观察两装置中红色水滴与橡皮塞的距离。将观察结果填入记录表中。
玻璃管
红色水滴到橡胶塞的距离/cm
开始时
10min后
A
10cm
5cm
B
10cm
10cm
3)、实验现象:
开始时,A、B两试管中红色水滴与橡皮塞的距离基本相同,实验大约10分钟后,可以观察到A试管中红色水滴向左移动了一段距离,而B试管中红色水滴没有移动。
4)、分析实验现象:
A试管中红色水滴向左移动的原因是动物也要进行呼吸作用,消耗氧气,而产生的二氧化碳被碱石灰吸收,试管内气压减小。
5)、实验结论:动物也要进行呼吸作用,吸入氧气,呼出二氧化碳。
18.证明植物进行呼吸作用
1)、实验步骤
①把数棵新鲜菠菜装入黑色塑料袋中,用温度计测出袋内空气初始温度,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上。(使用黑色塑料袋并放在暗处,是为了防止植物进行光合作用。)
②松开塑料袋口,插入温度计再次测量袋内温度,观察温度计示数变化。温度升高
③按图2.4-5所示插入一根导管,将塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察石灰水的变化。澄清石灰水变浑浊
④另取一大口塑料瓶,装入适量菠菜,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察火焰的变化。火焰熄灭
⑤再取一些新鲜的菠菜用开水烫2~ 3分钟,重复上述①~③步骤,观察实验现象。澄清石灰水没有发生变化,点燃的蜡烛继续燃烧。
2)、实验组:新鲜菠菜组;对照组:开水烫过的菠菜组
3)、现象
①袋内温度升高,说明菠菜呼吸作用产生热量。
②澄清的石灰水变浑浊,说明菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳。
③点燃的蜡烛熄灭说明菠菜呼吸作用消耗了氧气。
4)、结论:活的植物体在生活过程中能进行呼吸作用,吸收氧气,产生二氧化碳并释放能量。
19.呼吸作用与光合作用的区别和联系
光合作用光照
呼吸作用活细胞
酶
表达式
6CO2+6H2O C6H12O6+6O2叶绿体
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量
部位
叶绿体
活细胞
条件
有光
有光、无光都可进行
气体出入
吸收二氧化碳、释放氧气
吸收氧气、释放二氧化碳
有机物变化
合成有机物
分解有机物
能量变化
贮藏能量
释放能量
意义
生物体有机物和能量的最终来源
为生命活动提供能量
联系
光合作用为呼吸作用提供物质(有机物和氧气),呼吸作用为光合作用提供生命活动所需的能量,两者互相依存和对立。
20.光合作用与呼吸作用图像
1)、 如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度的关系示意图
a:只进行呼吸作用; b:光合作用强度和呼吸作用强度相等;
c:光饱和点: d:光照强度不再是限定光合作用速率的因素。
若植物白天始终处于n1光照强度下,长期下去,植物体内有机物含量将减少。
2)、用“M”型曲线表示某种植物在一昼夜内CO2吸收量和释放量的变化情况.
A- B:只进行呼吸作用; B:开始进行光合作用;
C:光合作用和呼吸作用速率相等,一天中环境二氧化碳浓度最高点;
D:一天中光合作用最强; E:温度过高导致气孔关闭,光合作用强度减弱;
G:一天中环境二氧化碳浓度最低,植物有机物积累最多; H-I:只进行呼吸作用。
【巩固提高】
一、选择题
1.如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论中正确的是( )
A.若外界大气压增大,大气温度不变,则弹簧将压缩一些
B.若外界大气压增大,大气温度不变,则气缸的上底面距地面的高度将增大
C.若大气温度升高,外界大气压不变,则活塞距地面的高度将减小
D.若大气温度升高,外界大气压不变,则气缸的上底面距地面的高度将增大
2.如图所示,下列关于CO2的实验中,既能体现其物理性质又能体现其化学性质的是( )
A.图甲,蜡烛自下而上熄灭 B.图乙,紫色试液变红
C.图丙,澄清石灰水变浑浊 D.图丁,气球上浮
3.某小组利用图1装置研究25°C时二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100ml烧瓶中,分别注入蒸馏水,关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2,下列说法不正确的是( )
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入蒸馏水
D.终点气压高于初始的原因可能是,在时1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
4.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,常温下与二氧化碳发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2.现将一瓶二氧化碳气体沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中,发现蜡烛熄灭,不久沾有Na2O2固体的棉花渐渐燃烧起来。蜡烛燃烧时对棉花的温度变化忽略不计。根据上述实验信息,描述不合理的是( )
A.CO2不支持蜡烛燃烧
B.CO2能支持棉花燃烧
C.Na2O2与CO2反应一定放出热量
D.棉花具备可燃物燃烧的两个条件
5.下列关于实验室制取CO2的操作,正确的是( )
A.检查气密性 B.制取气体
C.收集气体 D.验满
6.如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况,分析错误的是( )
A.O时附近,植物仍在进行呼吸作用 B.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
C.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多 D.12时附近,光合作用强度有所下降
7.某兴趣小组利用银边天竺葵探究植物光合作用的实验装置及观察到的实验现象如图所示,叶片深色部分表示变蓝,浅色部分表示不变蓝。有关叙述错误的是( )
A.脱去叶片中叶绿素的操作是将叶片放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热,使叶片变成黄白色
B.甲和乙装置对照探究二氧化碳是光合作用的原料,甲装置中的液体是清水,乙装置中的液体是等量的氢氧化钠溶液
C.丙装置的实验现象说明叶片见光部分产生淀粉,实验证明光是进行光合作用的条件
D.丁装置中的天竺葵的银边不含叶绿素,实验现象说明叶片不含叶绿素的部分不能产生淀粉
8.小宁想要验证“绿叶在光照下制造淀粉”,进行了如下实验。下列选项不正确的是( )
A.图甲:绿叶暗处理的目的是消耗植物体内原有的有机物
B.图乙:叶片一部分用黑纸盖严,其余部分未盖,该变量是有无光照
C.图丙:绿叶用酒精隔水加热的目的是为了溶解叶绿素
D.图丁:叶片滴加碘液后,叶片遮光部分变蓝
9.如图为某植物在适宜的条件下,CO2吸收速率与光照强度的关系图像。下列分析不正确的是( )
A.若温度降低,A点上移
B.B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2
C.若CO2浓度升高,C点左移
D.在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg
10.下列有关二氧化碳的实验中,只能证明二氧化碳物理性质的是( )
A. B.
C. D.
11.素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A. B.
C. D.
12.为测定某大理石中CaCO3的质量分数,小科进行了实验:取40g大理石平均分为四份,放入四个烧杯中,再分别加入相同质量分数的稀盐酸,待充分反应后测量烧杯中剩余物质的总质量,结果如下(大理石中杂质不与稀盐酸反应)。下列说法正确的是( )
实验组别
一
二
三
四
大理石的质量/g
10
10
10
10
加入稀盐酸的质量/g
10
20
30
40
反应后剩余物质总质量/g
18.9
m
36.7
46.7
A.表格中m的数值为28.9
B.实验三中稀盐酸有剩余
C.该大理石中CaCO3的质量分数是75%
D.40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g
13.小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时,先关闭K1、K2,加热b。一段时间后,再通入CO2。以下分析正确的是( )
A.打开K1,观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B.a处纸花先不变红,一段时间后变为红色
C.b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D.打开K2,a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
14.在适宜光照条件下,某植物体内与光合作用有关的过程如图所示。图中②代表的物质是( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.水 D.有机物
15.下列是实验室制取二氧化碳实验中的部分操作与装置,其中正确的是( )
A.加入大理石 B.发生装置
C.收集装置 D.验满
16.将一定浓度足量的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的密闭容器中,相同条件下测得两者产生CO2体积(V)与反应时间 (t)的关系如图所示。下列判断不正确的是( )
A.最终碳酸钙完全反应,两者产生的气体质量相等
B.0~300s内, 反应I容器内压强比II的大
C.反应Ⅱ中0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5aml
D.0~100s内,反应I、II生成二氧化碳的速率均先慢后快
17.我国大部分地区属于季风气候,季风对我国气候的影响很大。如图是上海和乌鲁木齐两地的气温曲线和降水柱状图,结合所学知识,下列分析错误的是( )
A.夏季我国盛行东南季风,气温高,降水多
B.东南季风不能到达我国西部地区,那里一般降水稀少,为干旱和半干旱区
C.东部地区的气温年较差较小,西部地区的气温年较差较大
D.冬季我国盛行西北季风,气温低,降水多
18.下列各图分析正确的是( )
A.图甲中,先用手指托住乒乓球,再从漏斗口向下吹气,移开手指后,乒乓球会立即下落
B.图乙中,该图表示暖锋过境时,将会带来的天气变化是大风、降水、降温
C.图丙中,往盛有刚停止沸腾的水的烧瓶上浇冷水后,烧瓶内的水会重新沸腾
D.图丁中,该图表示沿海地区夏季白天的风向是从陆地吹向海洋
19.科技小组的同学用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上,放置于电子秤上,如图所示,用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,其中电子秤示数可能明显变大的是( )
A. B.
C. D.
20.某科学兴趣小组在进行“估测大气压”的实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢地拉注射器(图甲没有盖上橡皮帽、图乙在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2,则他们测量出的大气压强最接近于( )
A. B.
C. D.
21.如图,给对流管中加满水,进行如下操作,管中水的对流方向正确的是( )
A. B.
C. D.
22.小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于( )mm水银柱产生的压强;如果现在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将( )。
A.750mm 高于 B.750mm 低于
C.770mm 等于 D.770mm 低于
23.研究气压对水沸点的影响实验(如图)。待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,发现烧瓶内的水又重新沸腾.水能重新沸腾的原因分析正确的是( )
A.抽气后,水的温度上升 B.瓶内气压降低,水的沸点降低
C.石棉网的余温加热烧瓶 D.抽气后,水的温度降低
24.如图,几种大气运动形式中,气流运动方向表示正确的是( )
A. B. C. D.
25.读“我国某地气温曲线和降水量柱状图”。以下推断该地气候特点正确的是( )
A.终年低温多雨,空气湿润
B.终年高温少雨,空气干燥
C.夏季炎热多雨,冬季寒冷少雨
D.冬季温暖湿润,夏季炎热干燥
26.如图所示,一探空气球由地面上升至100千米处(假设气球不破裂)。根据大气温度的垂直分布图判断,随高度升高探空气球记录的气温变化的规律可能是( )
A.一直递减
B.一直递增
C.递减→递增→递减→递增
D.递增→递减→递增→递减
27.下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.离心式抽水机
28.科学是一门以实验为基础的学科,关于下列实验的说法不正确的是( )
A.甲实验中用力吹气时,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升甚至喷出
B.乙实验将玻璃管略微倾斜会导致水银面竖直高度低于760mm
C.丙实验将简易气压计从山脚带到山顶,玻璃管内液面会上升
D.丁实验为使烧瓶内刚停止沸腾的水再次沸腾,可向外拉动活塞,减小气压,降低沸点
29.图所示是某科学兴趣小组利用自制的简易取水器进行取水要经历的三个过程,若要成功完成取水,在三个步骤中手指对小孔的操作分别是( )
A.①堵住②不堵③堵住 B.①堵住②堵住③不堵
C.①不堵②堵住③不堵 D.①堵住②不堵③不堵
30.下列关于四个现象的说法正确的是( )
A.“拔火罐”不能说明大气存在压强,只能说明人体内部存在压强
B.某同学进行马德堡半球实验时,半球半径越大,拉开时所用的力越大
C.如图所示的自制气压计,如果瓶内水柱升高,说明外界大气压强增大
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了大气压能托起很高水柱的原理
31.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生如表所示的变化,根据实验现象,下列判断中,错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/厘米
5
5.3
5.7
6
6.3
A.水柱高度h增大,说明大气压减小
B.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内、外的气体压强差越大
32.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。读下面四幅“海陆风示意图”,判断近地面大气运动的正确流向是
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
33.小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系,小科将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,此时瓶内气压为;把烧瓶倒置,此时瓶内气压为;向瓶底浇上冷水,烧瓶内的水再次沸腾,沸腾瞬间瓶内气压为.下列关于、、的关系分析正确的是( )
A. B. C. D.
二、探究题
34.小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小科自制了二氧化碳气体补给器,其部分设计如图甲所示。
(1)写出气体发生器内产生二氧化碳的化学方程式______。
(2)装置中计泡器的作用是______。
(3)如图乙所示,将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,最好将气体细化器置于水族箱的_______(选填“①”“②”或“③”)处。
(4)如图丙所示是气泡细化器的实物工作图,其顶部是一个蜂窝状的多孔结构,这样设计的好处是______。
35.为探究绿色植物的生理活动,某兴趣小组的同学设计并完成了以下实验步骤。
步骤1:按图示连接好实验装置,关闭阀门①②后放到黑暗处一昼夜;
步骤2:将整个装置移到适宜的阳光下照射数小时(光照前阻断叶片间有机物的运输);
步骤3:打开阀门①将透明塑料袋中的气体通入甲试管,待气体收集满后打开橡皮塞,用带火星的木条检测;
步骤4:打开阀门②,将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检测;
步骤5:取下A、B处叶,用酒精脱色处理,漂洗叶片后滴加碘液,观察颜色变化。
请分析并回答下列问题。
(1)步骤①中暗处理的目的是______。
(2)步骤③能用此装置收集A中产生的气体,是因为该气体具有______的性质。
(3)步骤④能使澄清石灰水变浑浊的气体主要来自绿色植物的______(填生理活动)。
(4)若只有A叶片变蓝色,则可以得出的结论是______。
36.小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,给该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)如果小乐在自制补给器所用酸液是稀盐酸,则产生二氧化碳反应的化学方程式_________;
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管_______;将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的_______处;(选填①或②或③)
(3)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级及依据_______。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,且可控
反应安全,但不可控
反应有较大安全隐患
指标二
气体能直接排出且速度可以观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
37.二氧化碳是温室气体之一,“节能减排”“碳达峰”“碳中和”等关键词成为热搜。
(1)可以用于实验室制二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置为______,检验该气体时发生反应的化学方程式为______。
(2)若用装置D收集产生的二氧化碳,可以做的改进是______。
(3)选择BD装置可制取另一种实验室常见气体,写出制备过程涉及反应的化学方程式:______。
(4)下图是一种工业上捕集的方法,该装置用多孔球泡(内空球体,球面有许多小孔能通气)比直接用导管插入溶液的吸收效果更好,原因是______。
(5)绵绵同学设计右图装置验证二氧化碳温室效应。图中两个塑料瓶的体积和形状相同,连接两个塑料瓶的玻璃管中间有一滴红墨水,置于阳光下。一段时间后红墨水______移动。(选填“向左”“向右”或“不”)
38.20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2,将C18O2和CO2分别通入含小球藻的H2O和HO中(如图所示),迅速收集产生的氧气。
(1)18O和16O互为___________原子,HO和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质,因此可以用来示踪物质变化情况。
(2)该实验是为了研究___________。
(3)该实验必须在___________条件下进行。
(4)制备含有较多小球藻的液体时,需在盛有小球藻的液体中加入___________(选填“无机盐”或“无机盐和有机物”),并置于适宜环境下培养。
39.酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物,操作如下:
①将装置A置于恒温水浴锅中。
②打开止水夹均匀地通入________(气体),待装置中的空气排净后,关闭止水夹,再将带有酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中,观察实验现象。
(1)操作②中空格处通入的气体为_________。
A. B. C.
(2)观察到装置B中溶液出现浑浊,则得出的结论是:_________。
(3)酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有_________(写出一例)。
40.为探究光合作用的场所,小科进行如下实验:
①将阳台上的一盆青菜移到黑暗环境中放置24 小时;②再把该盆青菜放到阳光下照射4小时;
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄、叶片3个部位,浸入盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热,直至叶片完全褪成黄白色;④取出后用清水洗净,滴上碘液观察各部位的颜色变化;
⑤实验结果:只有叶片部位变蓝,青菜的茎、叶柄部位不变蓝。请回答下列问题:
(1)步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置 24 小时的目的_______________。
(2)实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行_______。
(3)根据实验结果,可得出光合作用的场所是_______。
(4)小宁根据上述实验结果推测,阳台上的该盆青菜未经暗处理时,实验青菜的茎、叶柄中就不含淀粉。你是否同意小宁的推测?并说明理由:_____________。
41.实验室可以选用如图所示的装置制取二氧化碳气体并进行有关研究。请回答下列问题。 (提示:浓硫酸具有吸水性。)
(1)若使用A 装置制取二氧化碳,如何检查装置的气密性:____________。
(2)如果要验证制得的气体是二氧化碳,除A 装置外,还应选用上述装置中的 _______。请写出该反应的化学方程式:__________。
(3)若要制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,请从上述装置中选择适当的装置进行连接,并写出连接顺序:_______ (填字母)。
42.小王对教材中“实验室制取时,选用石灰石(或称大理石)和稀盐酸为原料,一般不选用稀硫酸”这一句话产生了疑惑。于是提出了问题:实验室制取在何种情况下可使用稀硫酸?
(1)一般不能使用石灰石与稀硫酸制取二氧化碳的原因是___________。
(2)安装如图实验装置并检查气密性后,使一定浓度(适当)的稀盐酸、稀硫酸分别在装置甲中与等质量的粉末反应,装置乙、丙的作用是测量的体积,装置乙中的液体应该具有___________的性质。
(3)在相同条件下测得(2)中实验产生的体积(V)与反应时间(t)的关系如图丁所示。实验结果:0~300s内,反应Ⅰ比反应Ⅱ生成的速率___________(选填“快”或“慢”),但差距不大。
根据实验结果得出结论:实验室可用稀硫酸和碳酸钙粉末反应制取二氧化碳。
43.如图所示实验,可以用来证明植物的呼吸过程中会产生CO2。其中A装置中的NaOH溶液能除去空气中的CO2,B、D中均为澄清石灰水。请回答下列问题。
(1)写出呼吸作用的文字表达式_________;
(2)B瓶中石灰水的作用是______;
(3)C瓶要用不透光的袋子罩住是为了______;
(4)观察到_________的现象,证明植物的呼吸作用会产生CO2。
44.某兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙,鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
实验过程:分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品放入三颈烧瓶内,向注射器内注入等体积同浓度的稀盐酸,推动活塞使盐酸与样品充分反应,采集数据,压强传感器采集的信息(如图2)
(1)采用图1所示的气体发生装置的优点有________________。
(2)实验前,检查三颈烧瓶装置的气密性时,左右两边的颈口用塞子塞紧后,注射器活塞往下推动一段距离后松手,若观察到活塞______________,说明气密性良好。
(3)待收集完气体验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭。从燃烧条件看,小木条熄灭是由于________________。
(4)根据图2,最终块状蛋壳产生的质量________________(填“>”、“<”或“=”)粉末状蛋壳产生的质量。
45.雾霾会造成阳光被遮挡。某兴趣小组为探究“雾霾对植物光合作用的影响”进行如下实验:
①在三个玻璃瓶中分别加入等量2%碳酸氢钠溶液(维持溶液中二氧化碳浓度不变);
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的叶圆片30片,进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间隙的空气,使其能沉入水底)。将叶圆片平均分为三组,放入三个玻璃瓶中,密封处理;
③如图所示,将玻璃瓶分别放入甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。甲中不放卫生香,乙中点燃1根卫生香,丙中点燃2根卫生香;
④打开台灯照射30分钟后,观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量分别是10片、4片、2片,请回答下列问题:
(1)本实验通过__________________反映叶圆片的光合作用强度。
(2)步骤④中“菠菜叶圆片上浮”的原因是光合作用产生的____________附着在叶圆片表面,增大了排开水的体积,导致其所受浮力大于重力。
(3)本实验可以得出的结论是_______________。
(4)若要研究光照强度对植物光合作用影响,除了在甲装置中,更换灯泡的功率外,请写出另一种操作方法:____________。
46.某科学兴趣小组利用天竺葵进行了如下实验:
①将整盆天竺葵放置在黑暗环境中一昼夜;
②如图一,叶片甲不做处理,叶片乙用铝箔纸局部遮光处理,叶片丙用装有氢氧化钠溶液(可吸收二氧化碳)的透明塑料袋包裹密封;
③将植株放置于阳光下4小时,分别摘取叶片甲、乙、丙,按图二的步骤进行检验。
(1)若要证明光合作用需要二氧化碳,应选用图一中_______两张叶片进行实验;
(2)图二步骤A中盛酒精的是_______(填“①”或“②”);
(3)若天竺葵光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,如图三曲线表示该植物在25℃时的氧气释放量与光照强度的关系。若将温度调整到30℃(其他环境因素如光照强度、CO2浓度等保持不变),理论上图中a点会下移,则b点、m点在坐标上的移动情况是_________。
47.萌发的种子能进行呼吸作用,那么植物的其他器官是否也能进行呼吸作用呢?小科进行了探究活动。
步骤1:把数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋中,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上;
步骤2:松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊;
步骤3:另取一大口塑料瓶,装入菠菜,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察到蜡烛很快熄灭;
步骤4:再取一些新鲜菠菜用开水烫2~3分钟,重复上述1~3步骤,观察到澄清石灰水没变浑浊,蜡烛没有很快熄灭。
(1)步骤1 把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是_____________;
(2)写出步骤2中澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式____________;
(3)仅根据步骤3 的实验结果,小科由此得出“塑料瓶内的O2减少了”,小丽则由此得出“塑料瓶内的CO2增多了”,你认为_______同学的结论更合理;
(4)根据以上实验结果写出实验结论:____________。
48.覆杯实验是科学教材中的经典实验。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当取一个高为18cm的杯子中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
(1)做覆杯实验时按图甲所示顺时针旋转360°目的是证明_________;
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥高度,得到数据如表所示,可得出的结论是______;
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
13.50
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.215
0.168
0.123
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列四个留有部分空气的覆杯实验,最不可能成功的是_________。
A. B.
C. D.
49.如图是小明利用的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度部分的长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为。
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当___________时,记下弹簧测力计的示数,据此可测得大气压值___________Pa。
50.“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了___________;
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行:
①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;
②改变___________,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会___________(填序号);
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,迎角为,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为(、在15°和20°之间),则迎角___________(选填“>”“<”或“=”)。
51.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
(1)在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值______Pa;
(2)实验时若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值______;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(3)为了减小摩擦力对实验的影响,爱思考的小启同学回到学校设计了图丙所示装置。将原来注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为900g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为500g,烧杯质量为125g,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值为______。
52.如图是小东做“估测大气压值”的实验示意图,步骤如下:
①将注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计示数即等于大气对活塞的压力F;
③用刻度尺测出注射器带刻度的长度,记为L,读出注射器的容积V,计算活塞的面积;
④推算此时大气压的数值p。
(1)步骤1中将注射器的活塞推至注射器筒的底端的目的是___________;
(2)用测得的科学量表示大气压强的表达式p=___________(写出表达式);
(3)实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:
①是减小___________;②是活塞的密封性好;
(4)实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计的量程为10N,实验时应选用A注射器,不选用B注射器的理由是___________。
53.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是______________________。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30N。
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为____________ cm,计算出活塞的横截面积。
(4)计算得到大气压强的数值为_________Pa。
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)
①_____________________________________;
②_____________________________________。
54.图是演示“流体压强和流速的关系”实验装置。
(1)U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2所示,两只纸船浮在水面上静止不动,用大注射器向两船之间的水面快速注水。两船会如何,并写明理由________。
55.在科学课堂中,师生一起做“瓶吞鸡蛋”的有趣实验:将点燃的酒精棉球放入瓶内,然后迅速将去壳的熟鸡蛋密封在比它略小的玻璃瓶口上方(如图甲),待棉球熄灭并冷却,看到鸡蛋被吞入瓶内,经过测定瓶口面积为。请完成以下问题:
(1)图甲实验中,酒精棉球熄灭并冷却后,瓶内气压________(选填“增大”、“减小”或“不变”),大气压将鸡蛋压入瓶内。另一同学设计了图乙所示的实验,将注射器通过橡皮管连接至有孔的瓶底部,若也要看到鸡蛋入瓶的现象,他可以进行的操作是:将注射器活塞________(选填“向下拉”或“往上推”)。
(2)老师经过实验测定,鸡蛋要吞入瓶内,需要在鸡蛋上施加2N竖直向下的力,请你计算要使鸡蛋吞入瓶内,大气压与瓶内的气压差至少要___________帕?
56.小科通过生活观察发现:
①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力;
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的______有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关;
【实验】
为验证假设二,进行如下操作实验装置如图甲所示。用力F向内推注射器的活塞(密封性好)压缩气体,同时利用气压传感器来测量针筒内气体的气压,并画出气压随体积变化的图象(如图乙所示);
(1)从图乙中你可以得到的结论是:______;
(2)气球在空气中容易被吹大;然后让气球复原,放进一个塑料瓶内,并将气球口向外包住瓶口,气球却不容易被吹大(如图丙所示),请结合以上的结论来分析原因:______,请设计出能将气球在瓶子中轻易就吹大的方法______。
57.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
58.水的用途的十分广泛,生活中处处可见水,生活生产中也蕴含着与水相关的科学知识;
(1)如图甲是一根注满水的环形管,内有一只乒乓球;若在A处用火加热,则乒乓球会沿 ___________(选填“顺”或“逆”)时针方向运动;根据此原理,冰箱冷藏室的冷凝管应安装在冷藏室的___________部(选填“上”或“下”);
(2)工业换水时常会用到离心式水泵,工作时在叶轮转轴附近形成一个低压区,外面的水就在 ___________的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳;图乙中进水口到叶轮的距离h叫做吸水扬程,其最大值约为___________米(取大气压为一个标准大气压,g取10N/kg);
(3)水既普通又珍贵,下列对水的认识正确的是 ___________。
A.生活中接触的纯净水多,水溶液少
B.我国人均淡水量少,要节约用水
C.自然界中的水通过蒸发和降水等环节不断循环
D.“南水北调”说明在南方的我们可以随便用水
59.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图为水的沸点跟气压的关系图像。已知高压锅盖出气孔的横截面积为,限压阀的质量为。(取,大气压值取)求:
(1)高压锅是根据______的原理设计工作的;
(2)高压锅内最大的气压______;
(3)锅内水温可达到______℃。
60.在对流层中,气温随着海拔高度的升高而降低,使得空气对流运动显著。
(1)请在“空气对流运动”模型(图1)中,用箭头表示空气的运动方向。_______
(2)根据对流原理,室内的取暖装置应安装在房间的 _______(填“上部”或“下部”)效果更好。
(3)小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分(如图2),小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是 _____(选填“1”、“2”或“3”)。
61.学校科学实验小组同学为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体的质量_____。(选填“变小”“变大”或“不变”);
(2)当缸内气柱长度h=5厘米时,缸内气体对活塞产生的压力为_____牛;
(3)根据图乙可得出的实验结论是:______。
三、解答题
62.植物工厂是一种室内种植植物的设备,能够为植物生长发育提供相对可控的环境条件,如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等。图1为植物工厂内部结构的示意图,图2为栽培室内一昼夜的二氧化碳浓度变化曲线图。
(1)植株向上运输营养液所需的动力来自叶片的______(填植物生理过程名称)。
(2)在无光条件下,系统会进行适当降温来实现增产,其原理是______。
(3)根据图2,小科认为一昼夜后植株有机物含量增加,理由是______。
(4)相对于传统栽培,“植物工厂”值得推广的优势有______。
63.小乐用如图所示装置,探究二氧化碳的性质。
(1)验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳。实验操作的正确顺序是④→_____________→③(选择正确序号按序填写)。
①从b端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从a端通二氧化碳④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
(2)验证二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,写出反应的化学方程式:_____
64.如图甲所示为25℃时的光照强度变化与某植物光合速率的关系,乙图表示温度变化与某种植物光合速率的关系,光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量,因为有机物的量测定不方便,通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示)。请回答:
(1)甲图中曲线上B点代表的含义为_________________________________。
(2)由上图分析可知,该植物体在其他环境因素适宜时,体内有机物积累的速率要达到最大时对温度的要求应该是 _______℃。
(3)结合乙图分析,当环境温度变为30℃时,甲图中的B点将向_______(“左”或“右”)移动。
如图1是测定光合作用速率的装置示意图,放一段新鲜绿叶和缓冲液(能使装置内的浓度始终保持稳定)。在不同的光照条件下,测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化,如图2所示。
65.在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动,说明此时光合作用________呼吸作用(填“强于”或“弱于”)。
66.本实验目的是测定绿叶光合作用时________(选填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”)的速率。
67.当光照强度15千勒克斯时,这片绿叶在1 h内光合作用产生氧气的体积为________mL。(提示:绿叶呼吸作用强度不变)
68.科学兴趣小组对某石灰石样品中碳酸钙的质量分数进行实验探究。该小组取用8g样品,测定该石灰石的纯度,用未知溶质质量分数的稀盐酸80g分4次加入。每次充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量固体的质量。(假设过滤、干燥等操作过程,固体物质的质量不受损耗;石灰石中的杂质不与盐酸反应,也不溶于水。)实验结果见下表:
稀盐酸的用量
第一次加入20g
第二次加入20g
第三次加入20g
第四次加入20g
剩余固体的质量
6.0g
4.0g
2.0g
0.8g
请计算:
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是______
(2)所用的稀盐酸中,溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
(3)8g石灰石样品与足量的稀盐酸反应,生成二氧化碳多少克?(写出计算过程,结果保留一位小数)
69.如图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图,根据图像回答下列问题:
(1)图中C点和E点处,植株处于何种生理活动状态___________;
(2)该植株接受光照的时间是曲线中的___________段,植株积累有机物最多的是___________点。
70.某兴趣小组进行某品牌牙膏中碳酸钙含量的测定实验。取8克该品牌牙膏样品(牙膏成分中除碳酸钙以外的物质均不参与反应),利用下图所示装置(图中夹持仪器略去,不考虑盐酸的挥发性)进行实验,其原理是
(1)对该实验用于吸收 的装置丙中溶液的要求,下列有关分析正确的有____。(可多选)
A.不能生成沉淀
B.必须有沉淀现象
C.有无生成沉淀都可以
D.不能有气体生成
E.必须是足量的
(2)实验前测得装置丙的质量142. 60克。给长颈漏斗加入盐酸,充分反应后装置丙的质量为143.26克,鼓入一定量空气后再次测量装置丙的质量为143.48克,请根据实验数据计算该样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
71.为了检测实验室中石灰石样品中碳酸钙的含量,某同学用溶质质量分数相同的盐酸与样品进行了四组实验测定(样品中的杂质不溶于水,且不与盐酸反应),测得数据如表。试回答:
甲
乙
丙
丁
所取石灰石质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
加入盐酸质量/g
20.0
30.0
45.0
50.0
剩余固体质量/g
6.0
4.0
2.0
2.0
(1)各组充分反应后,盐酸有剩余的实验组别是______;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少______?
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数是多少______?
72.兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的同种植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲。回答下列问题。
(1)实验中,叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是___________ 毫克。
(2)若温度由28℃改为29℃,图乙中相应的a点在原位置___________ 方。
(3)下列图示中能代表细胞中发生的情况与曲线中ab段相符的一项是___________ 。
A. B. C. D.
73.小华同学为了测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取相等质量()的五份样品分别与稀盐酸反应,其实验数据记录如下表所示(杂质既不溶于水也不与酸反应;不考虑二氧化碳在水中的溶解)。通过对数据的分析和比较,回答下列问题:
盐酸的质量/g
10
20
40
60
80
二氧化碳的质量g
(1)的数值为______。
(2)请在如图中画出在样品中加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系图______。
(3)稀盐酸的质量分数为______(精确到,下同)。
(4)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少______?
74.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的________(填字母)仪器相同。
(2)实验过程中,乙装置W型玻璃管里的现象有________。
(3)某同学用图甲装置进行实验,锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求:①15克石灰石最多产生CO2气体的质量;________②所加入稀盐酸的溶质质量分数。________
75.将农田一昼夜的温度变化Ⅰ,光照变化Ⅱ和植物吸收二氧化碳的变化Ⅲ数据绘成曲线图。
请回答:
(1)植物在_______段内制造有机物
(2)植物在_______段内积累有机物。
76.某石灰石原料,其中只含有的一种杂质是二氧化硅(二氧化硅不溶于水,不能与盐酸反应,高温下不发生分解反应)。为了测定该石灰石的纯度,兴趣小组取用2g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20g分4次加入,充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,每次稀盐酸用量及剩余固体的质量见下表(利用实验数据绘制的图象见如图)
稀盐酸的用量
剩余固体的质量
第一次加入5g
1.5g
第二次加入5g
第三次加入5g
0.5g
第四次加入5g
0.3g
计算:
(1)分析上述图标,第二次加入稀盐酸后,剩余固体的质量是_______g。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是_______g。
(3)求所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?
77.某科学小组为探究绿色植物在维持碳一氧平衡中的作用,设计了如图一所示的密闭、透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响),将图一装置放在室外培养24小时,连接氧气检测仪,测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图二。请据图分析作答:注:缓冲液可使密闭装置内二氧化碳的浓度保持恒定
(1)分析图一和图二可知:随着时间推移,红墨水滴的位置在一天中__________(填数字)时移动到最右端。该植物在24小时后积累了有机物,依据是曲线中A点时的氧气浓度低于_____(填图中字母)点。
(2)在图二中AF段,该植物一直进行的生理活动是_______(填“光合作用”或“呼吸作用“)。
(3)若用图一装置继续探究光合作用是否需要水分,则应对该绿色植物进行的处理是_________。
78.为了测定某石灰石的纯度,某兴趣小组同学取用了12.5g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸100g分5次加入(假设杂质不参加反应,也不溶于水),充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,得到如表数据:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
所加稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
剩余石灰石样品的质量/g
10
7.5
5
2.5
2.5
(1)该石灰石样品中碳酸钙的纯度为______(用质量百分数表示)。
(2)此过程中放出二氧化碳的质量为_______g。
(3)计算该同学所用的稀盐酸的质量分数______?(写出计算过程)
(4)当稀盐酸和大理石恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少______?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
79.某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16g,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
20
11
第2次
20
6
第3次
20
2.8
第4次
20
n
(1)上表中n的数值为________。
(2)样品中碳酸钙的质量分数是________。
(3)求盐酸中溶质的质量分数________。
80.科学家研发出的一种新型“人工树叶”装置,借助催化剂能够利用太阳能将二氧化碳转化为清洁燃料等物质,在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。表格中是植物光合作用和“人工树叶”的对比。
项目
植物光合作用
人工树叶
效率
1-2%
≥10%
产物
葡萄糖等碳水化合物
乙醇(可作燃料)
土地面积
需大面积土地
可垂直堆叠,空间利用率高
(1)植物光合作用的场所是_______;
(2)与植物光合作用相比, “人工树叶”的优势___________(至少写出一项);
(3)已知人工树叶的化学方程式: 若转化4.4千克二氧化碳,可产生多少千克的氧气? (写出计算过程)
81.农业上常用秸秆或树枝烧制草木灰作为肥料。草木灰的主要成分为。为探究秸秆和树枝烧制的草木灰,哪种含量更高,兴趣小组将10克不同类型的草木灰样品(杂质不与盐酸反应)放在锥形瓶中,再将锥形瓶放在电子天平上(如图甲所示),并向其中加入足量稀盐酸。
(1)在树枝烧制的草木灰样品试验中,小组记录天平示数与加入稀盐酸质量,测得实验数据如图乙所示,锥形瓶质量为50克,则该样品中的质量分数为多少?(反应化学方程式:)
(2)兴趣小组改用秸秆烧制的草木灰样品重复以上实验,实验装置、样品质量和稀盐酸总质量都不变,在图乙的基础上绘制成如图丙所示曲线,请推测两种样品中含量较高的是哪一种并说明理由:___________。
82.智慧大棚种植蔬菜瓜果为农业生产带来诸多优势。科技人员依托传感器监控棚内二氧化碳浓度对西瓜大棚种植进行了相关研究。图甲表示西瓜植株部分生理活动;图乙表示密闭大棚中CO2气体含量在24小时内的变化曲线。丙图表示在白天条件不变的情况下,夜间温度控制在 18℃、21℃和24℃时,分别测得密闭大棚中CO2浓度的变化。
(1)西瓜植株吸收的水分大多数用于图甲中的生理活动_______(填“①”“②”或“③”)。
(2)图乙中表示植物一天内有机物积累最多的点是_______。
(3)结合丙图,为西瓜增产提出一条合理建议_______________。
83.如图为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面积为,限压阀的质量为100g,标准大气压取。(g取10N/kg)
(1)据图分析,1标准大气压时,水的沸点为______。
(2)若使用该压力锅在海拔4000m的地方烧水(该地的气压为60kPa),当水烧开时水的温度大约是多少摄氏度_________?
(3)若想在海拔3000m高的地方使水在题(2)所求温度时沸腾,应使限压阀的质量______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
84.小滨学习了大气压的相关知识后,找到了家里的普通高压锅。阅读说明书了解到其锅盖直径为20厘米,锅盖上的竖直排气孔的横截面积10毫米²,限压阀的质量100克,锅内的压强每增加 帕,液体的沸点增加1℃。标准大气压下水的沸点为100℃。
(1)高压锅原理与哪幅图的原理一致___________(选填“甲”或“乙”)。
(2)若小滨在标准大气压的地区使用该高压锅,水的沸点可以达到多少摄氏度?
(3)小滨同学针对家中普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,如图丙所示。工作原理:调节螺丝可以上下旋转,当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大。若要增大锅内蒸煮时的温度,可以采用的方法是___________(填字母)。
A.适当增大排气孔的直径 B.调节螺丝往上旋转
C.调节螺丝往下旋转 D.适当加大火力蒸煮
85.如甲图王小华家的高压锅锅体直径为24cm,出气孔的横截面积S为。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。
(1)高压锅的工作原理是:___________;
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小华应该买哪一种限压阀___________;(说明书标有:当大气压为时,该锅最高温度为115℃,已知:水的沸点与压强的关系如图乙所示)
(3)大气压与人类关系密切,除了“高压”,“负压”也能被利用。新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病,病人需要送到医院的“负压”病房进行治疗,以防止病毒扩散。你对“负压”病房的解释___________
86.高压锅是家庭据房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,图(甲)为高压锅的构造,图(乙)为水的沸点与气压的关系图象。(标准气压取p=1.01×105Pa)。
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的横截面积约为12mm2,用这种高压锅烧水时,水的沸点可以达到115℃,压在出气孔上的安全阀的质量至少为多少?
87.高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。现测得某品牌高压锅锅盖直径20,锅盖上的竖直排气孔的横截面积10,限压阀的质量100g,锅内的压强每增加,液体的沸点增加1℃。标准大气压()下水的沸点为100℃。
(1)高压锅原理与下列哪幅图的原理一致,请选择___________(选填“甲”或“乙”);
(2)若它在标准大气压的地区使用,水的沸点可以达到多少摄氏度?
(3)某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,其结构如丙图所示,调节螺丝可上下旋转。请分析改进后,该结构能调节高压锅温度的原因:___________。
88.小明通过测量发现,家里的高压锅的横截面积为4.0×10-2米2,限压阀的质量为100.8克,排气孔的面积为7×10-6来2。(外界大气压强为1标准大气压取1×105帕)
(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)设锅内压强每增加3.6×103帕,水的沸点就增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?
(3)小明要将该高压锅带到西藏拉萨使用并要求保证锅内最大气体压强保持不变,请计算。说明限压阀需要怎样改进?(假设该高压锅其他部分满足要求,拉萨的气压是0.652×105帕)
89.2022年5月4日,中国“巅峰使命”珠峰科考队成功登顶,同时创造多个世界纪录,包括在全球首次建成珠峰完整的海拔气象梯度观测站;利用高精度雷达完成冰厚测量和样本采集等;
(1)下列对科考队登顶过程中的发现,分析正确的有________(填字母编号);
A.珠峰峰顶常年覆盖积雪,因为在对流层,气温随海拔升高而降低
B.从山脚到山顶植物种类变化明显,其主要原因是光照强度的不同
C.珠峰南坡降水较多,植物种类更丰富,由此可推测南坡是迎风坡
D.在登峰的过程中,队员会出现高原反应,这主要是气压过高引起
(2)科考队员在大本营使用某种型号的压力锅烧水,已知该压力锅限压阀的质量为80g,压力锅气孔的横截面积为10mm2。计算当压力锅烧煮食物时限压阀排气,锅内最高温度大约多少________?(当时的大气压为0.6×105Pa)
90.热岛效应是指一个地区的气温高于周围地区的现象。如图为城市热岛效应示意图。
(1)风是空气的水平运动,与气压高低有关。热岛现象中,地面风从郊区吹向市区,郊区气压_________(填“高于”“低于”或“等于”)市区气压。
(2)热岛效应说明人类的活动对气候变化有巨大的影响,下列现象或灾害与气温的变化有直接关系的是_________(可多选)。
①台风 ②寒潮 ③洪水 ④霜冻 ⑤沙尘暴
四、填空题
91.“对比实验”是科学学习中重要的思维方法。某科学学习小组在实验室做了如图所示的“对比实验”,请回答下列问题:
(1)实验A发现火柴头燃烧了,火柴梗未燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是________;
(2)如图,实验B盛装Ca(OH)2溶液的软塑料瓶变瘪的程度比盛水软塑料瓶变瘪程度要大的原因________(用化学方程式表示)。
92.在长期的航天飞行中,比较难解决的宇航员的供养问题,科学家发现,在太空舱内“饲养”小球藻可以很好地解决这一问题,因为在一般关照条件下,每千克小球藻(鲜重)经光合作用每小时约可释放氧气0.64克,并产生相应质量的葡萄糖。(光合作用最简表达式为:)
(1)每千克小球藻在光照条件下,1小时可产生________克葡萄糖。
(2)过去人们一直对于光合作用产物O2的来源感到疑惑。若宇航员利用中子数不同的两种氧原子18O和16O标记水和二氧化碳分子中的氧原子,进行了如图实验。请你判断光合作用产生的O2来自( )
A.CO2 B.H2O
C.部分来自CO2,部分来自H2O D.无法判断
93.2022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”,届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000 m2场馆供暖,从而实现每年减排二氧化碳160t,进而可缓解的环境问题是______。如图乙是小科验证该问题的实验装置,在______(填“阳光”或“黑暗”)下一段时间后,可观察到水柱向______(填“左”或“右”)移动。
94.小柯为解决夏季蚊虫叮咬困扰,计划自制一个家用蚊虫诱捕器。他了解到某灭蚊灯采用的“诱蚊剂”能持续、缓慢地产生CO2气流,模拟人体的呼出气体,诱蚊靠近,从而灭蚊。
【实验验证】
实验一:在塑料瓶中装入“诱蚊剂”,一段时间后将瓶中的气体通入一定量饱和澄清石灰水,未见明显现象。
实验二:用CO2传感器分别测定人体呼出气体、装有“诱蚊剂”的瓶中和空气中CO2的含量,绘制成甲图。
(1)【明确原理】
实验一中的操作基于的原理是_________(用化学方程式表示)。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是_________。
(2)【设计制作】
发生装置:基于先前的实验,小柯设计了如图乙的装置,并检验了装置的气密性:关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到_________,则气密性良好。
(3)“诱蚊剂”自制过程中,下列选材组合符合要求的有( )
A.鸡蛋壳、白醋
B.食盐、白醋
C.石灰石、洁厕剂(有效成分之一为盐酸)
(4)【检验评价】
自制家用蚊虫诱捕器
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,气体能排出
反应安全,
气体不能排出
反应有较大安全隐患
指标二
反应速率可控,且速率可定量观测
反应速率不可控
为了较全面评价该“诱捕器”,请你帮他完成指标二中“合格”的评价标准_________。
95.电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图1所示。
(1)该方法电解水过程所需的电能都通过风力发电提供,风力发电机的发电原理是___________。
(2)电解水属于___________反应(填化学反应基本类型)。
(3)反应器1: 在较低温度下 CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O。 CaCO3还可以直接分解。反应器1中 CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示,_______摄氏度时,抑制 CO2生成的效果最好。
(4)反应器2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),若56克CO完全反应,理论上最多可生成甲醇的质量为_______克。
96.学校举办的“小实验、小制作”比赛活动中,物理兴趣小组利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明吸管、水,展示了如下实验。
(1)图甲是自制“温度计”,随着环境温度的下降,观察到吸管中的液面________;(选填“上升”“下降”或“不变”, 下同)
(2)图乙是自制“水气压计”,提着瓶子从山脚爬到山顶,观察到吸管中的液面________;
(3)图丙是自制“喷雾器”,往管中吹气,可以看到管中的液面_________。
97.小明利用带挂钩的吸盘和塑料桶(质量均可忽略不计)测量大气压的大小,如图甲。把吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,排尽吸盘内空气,测出吸盘与玻璃的接触面积为,将塑料桶挂在吸盘挂钩下方。向桶中缓慢加水,当吸盘刚好掉落时,测出桶中水的质量为9千克。
(1)请计算实验中小明测得的大气压值___________。
(2)小明的测量结果与当时真实气压相差较大,请分析可能存在的原因___________。(写出一种即可)
(3)若用吹风机在桌面下方吹气,如图乙,则桶中所加水的质量会___________9千克。(填“小于”、“等于”或“大于”)
98.央视“大风车”栏目介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图),A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。小柯家住30楼,他将此装置带回家中,在电梯上升的过程中,最有可能出现的现象是玻璃球B的液面将________(选填“上升”、“下降”、“不变”);将此瓶放在家中某一位置,当A管液面明显下降时,往往转化为________天气(选填“阴雨”或“晴燥”)。
99.如图所示,图甲是非洲草原鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口,一个是平的,另一个是隆起的土堆,这样设计是为了使地面上的风吹进洞穴,给洞穴内的草原鼠带来凉风;于是,小明设计了如图乙所示的模拟实验装置;
(1)为了能直接观察到管道内空气的运动情况,最适合本实验的小球是___________;
A.铁球 B.泡沫球 C.玻璃球
(2)如图乙所示,用电吹风模拟水平吹风,发现小球向上运动,这是因为___________;
(3)小明将电吹风从右往左进行吹风,小球的运动方向是___________。
100.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va________Vb(选填大于、等于或小于)。
101.如图所示,甲乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度____,设B管内水柱产生的压强为,C管内酒精产生的压强为,则____(以上均选填“>”“=”或“<”)。
102.如图所示为鱼缸中的电动过滤增氧泵的原理图。电动机带动水泵的叶轮旋转把水从进水口吸入,从喷水口中快速喷出,空气就会从进气管进入水中,随水流一起从出水口流出。
(1)水从进水口进入水泵,主要是利用了_________;
(2)喷水口越狭窄,进气管底端的压强就越_________。
2
1
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