内容正文:
浙江省杭州市钱塘区2025-2026学年九年级上学期
期中考科学试卷
一、选择题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 规范的实验操作是实验成功的重要保障。下列实验操作正确的是( )
A. 检验装置气密性 B. 给液体加热
C. 滴加液体 D. 点燃酒精灯
【答案】A
【解析】
【详解】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故操作正确;
B、给试管中的液体加热时,液体体积不能超过试管容积的三分之一,图中液体体积明显超过了三分之一,且加热时手握住试管夹的短柄,故操作错误;
C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,故操作错误;
D、使用酒精灯时,禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯,否则容易引发火灾,故操作错误。
故选A。
2. 《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中记载的下列工艺主要涉及化学变化的是( )
A. 五谷酿酒 B. 沙里淘金
C. 海水晒盐 D. 纺纱织布
【答案】A
【解析】
【详解】A、酿酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化,故A正确;
B、浪里淘沙过程中没有新物质生成,不属于化学变化,故B错误;
C、海水晒盐过程中没有新物质生成,不属于化学变化,故C错误;
D、纺纱织布过程中没有新物质生成,不属于化学变化,故D错误。
故答案为:A。
3. 某化学反应前后微粒的模式如图所示。该反应属于( )
A. 分解反应 B. 化合反应
C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】B
【解析】
【详解】由图中信息可知,反应物是两种(汞和氧气),生成物是一种(氧化汞),属于化合反应,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃做功
C. 从翻站到站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃站立的过程中,运动员对杠铃做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,同时杠铃向上移动了距离,所以运动员对杠铃做了功,故A错误;
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,同时杠铃向上移动了距离,所以运动员对杠铃做了功,故B正确;
C.从翻站到站立的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,同时杠铃向上移动了距离,所以运动员对杠铃做了功,故C错误;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,但是杠铃静止不动,所以运动员没有对杠铃做功,故D错误。
故选B。
5. 物质的结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间匹配正确的是( )
选项
结构
性质
用途
A
稀盐酸中含有氢离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
B
稀盐酸中含有氯离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
C
氢氧化钠溶液中含有钠离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
D
氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀盐酸中含有氢离子,具有酸性,与检验溶液中是否含有银离子无关,检验溶液中是否含有银离子与氯离子有关,错误;
B、稀盐酸中含有氯离子,可检验溶液中是否含有银离子,与具有酸性无关,错误;
C、氢氧化钠溶液中含有钠离子,与具有碱性无关,具有碱性是因为氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子,错误;
D、氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子,具有碱性,能与二氧化硫反应,故可用于吸收二氧化硫气体,正确。
故选D。
6. 自然界中存在着多种形式的能,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也能从一个物体转移到另一个物体上,下列关于能的叙述不正确的是( )
A. 太阳是“能源之母”,地球上大多数能源本质上来自太阳能
B. 超声波能够粉碎人体结石,主要是因为其携带强大的光能
C. 电磁能用途广泛,可以转化为光能、内能等多种能量形式
D. 各类燃料如煤炭、汽油、天然气等,都储存着大量化学能
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能是地球能量的主要来源。化石燃料(如煤炭、石油)是古代生物通过光合作用固定太阳能后形成的;风能、水能也间接来源于太阳辐射,故A正确,不符合题意;
B.超声波是一种频率高于20000Hz的声波,属于声波传递能量,故B错误,符合题意;
C.电磁能可以转化为光能(如灯泡发光)、内能(如电热器发热)、机械能(如电动机)等,故C正确,不符合题意;
D.煤炭、汽油、天然气等燃料通过燃烧释放能量,本质是化学能转化为热能和光能,故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 为了研究稀硫酸的性质,小塘设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氢氧化铜和碳酸钠溶液的4支试管中充分反应。关于实验现象和分析正确的是( )
A. 充分反应后①②③试管中的固体均有剩余
B. ②试管中的氧化铁与稀硫酸反应会生成硫酸亚铁
C. ③试管中充分反应后得到蓝色溶液
D. ①④中产生的气体均能使带火星的木条复燃
【答案】C
【解析】
【详解】A.分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氢氧化铜的3支试管中充分反应,稀硫酸过量,充分反应后①②③试管中的固体均没有剩余,故A错误。
B.②试管中的氧化铁与稀硫酸反应会生成硫酸铁和水,故B错误。
C.③试管中氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,充分反应后得到蓝色溶液,故C正确。
D.①④中产生的气体分别是氢气、二氧化碳,均不能使带火星的木条复燃,故D错误。
故选C。
8. 氢化钙(CaH2)常温下能与水反应生成H2,是野外工作人员便携燃料的来源。其反应化学方程式是,下列相关说法正确的是( )
A. 该反应属于置换反应
B. 反应前后各元素的化合价均不变
C. 反应物都属于化合物
D. 生成物Ca(OH)2是常见的盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的反应物CaH2和H2O都是化合物,没有单质参与,不符合置换反应的定义,故A错误。
B.反应前CaH2中H为-1价、H2O为+1 价,反应后H2中H为0价,氢元素化合价发生了变化,故B错误。
C.CaH2(由Ca、H两种元素组成)和H2O(由H、O两种元素组成)都属于化合物,故C正确。
D.Ca(OH)2是氢氧化钙,属于碱,不是盐,故D错误。
故选C。
9. 概念相互间存在如下3种关系。下列对概念间关系的说法不正确的是( )
A. 纯净物与混合物属于并列关系
B. 化合物与氧化物属于包含关系
C. 单质与化合物属于并列关系
D. 氧化反应与化合反应属于并列关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、纯净物只含一种物质,混合物含有多种物质,二者属于并列关系,故A正确;
B、氧化物含有两种元素,化合物可以含有两种元素、可能含有多种元素,所以化合物与氧化物属于包含关系,故B正确;
C、单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由多种元素组成的纯净物,所以单质与化合物属于并列关系,故C正确;
D、氧化反应有氧气参与的反应,化合反应是多种物质生成一种物质的反应,二者属于交叉关系,故D错误。
故选D。
10. 为区别稀盐酸和稀硫酸,小强同学设计如图所示的实验方案:在每组的两支试管中分别盛放稀盐酸和稀硫酸;向同组的两支试管各滴加同种试剂。其中能达到实验目的的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】区别两种酸,需要借助差异,而不是共性,所以要从氯离子和硫酸根离子上入手.
【详解】A、盐酸硫酸都可以与氢氧化钠反应,都没有反应现象,没法鉴别,故A错误;
B、盐酸、硫酸都能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳,没法鉴别,故B错误;
C、石蕊遇酸变红色,盐酸、硫酸都是酸,没法鉴别,故C错误;
D、硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,盐酸与氯化钡不反应,可以鉴别,故D正确.
故选D.
11. 某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最好的是( )
A. cba B. cda C. cbd D. bca
【答案】A
【解析】
【详解】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁,要想知道哪个还原氧化铁的量更多,我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出。要知道生成二氧化碳和水的质量,我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量,再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量,然后进行尾气处理,防止未反应的一氧化碳污染空气。因为氢氧化钙的溶解度小,所以我们选择氢氧化钠,若先除二氧化碳会使所测水的质量变大,影响实验结果。所以正确的顺序是cba。故选:A。
【点睛】本题考查气体成分的分析、化学实验的基本原理。学生不理解定量实验中水蒸气要先吸收,再吸收二氧化碳,如果先吸收二氧化碳会重新带上水,使水的测量值变大,会错答成D。
12. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是( )
A. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
B. 动能增加,重力势能不变,机械能增加
C. 动能不变,重力势能减小,机械能减小
D. 动能减小,重力势能增加,机械能不变
【答案】A
【解析】
【详解】飞船加速升空时,质量不变,速度增大,所以动能增加;高度升高,所以重力势能增加。机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能增加,故A正确,BCD错误。
故选A。
13. 小塘模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术,在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 反应过程中,溶液的颜色保持不变
B. 反应过程中,溶液的质量保持不变
C. 反应结束后,烧杯中的固体有铁有铜
D. 反应说明铜的金属活动性比铁的强
【答案】C
【解析】
【详解】A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应过程中,溶液的颜色由蓝色变为浅绿色,故选项说法错误;
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu可知,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,则溶液的质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误;
C、铁粉是过量的,反应结束后,烧杯中的固体有铁有铜,故选项说法正确;
D、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应说明铁的金属活动性比铜的强,故选项说法错误。
故选C。
14. 图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是( )
A. 随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B. 实验过程中有白色沉淀生成
C. a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和BaCl2
D. 由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
【答案】C
【解析】
【详解】A、由实验过程中溶液pH随时间变化情况可知,随着反应的进行,溶液的pH逐渐减小,溶液的碱性逐渐减弱,故选项说法正确;
B、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,实验过程中有白色沉淀生成,故选项说法正确;
C、a点时,溶液的pH大于7,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl、NaOH和BaCl2,故选项说法错误;
D、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,实验过程中有白色沉淀生成,说明原溶液中含有碳酸钠;最终溶液的pH大于7,说明原溶液中含有氢氧化钠,由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质,故选项说法正确。
故选C。
15. 如图甲、乙所示,一个人先后两次用同样大小的力F推动物体,并记录1分钟后物体在不同的表面上移动的位置情况,如图。该力在此过程中所做功的大小分别为W甲、W乙,功率的大小分别为P甲、P乙,下列关于它们之间的大小关系的说法中,正确的是( )
A. B.
C. D. P甲<P乙
【答案】D
【解析】
【详解】AB.力的大小相同,由图可知,乙图中物体移动距离更远,由可知,乙做功更多,即,故AB错误;
CD.由可知,时间相同时,乙做功更多,则功率更大,即,故C错误,D正确。
故选D。
二、填空题(本大题有7小题20空,每空2分,共40分)
16. 2025年1月,我国新一代运载火箭主动力发动机试车成功,有力支撑未来长征系列火箭高密度发射。该发动机的燃料是煤油,助燃剂是液氧。
(1)煤油中含有正癸烷(C10H22),按照物质的组成分类,正癸烷属于纯净物中的_________。
(2)正癸烷(C10H22)作为清洁燃料,其完全燃烧的产物除外,还有_________(写化学式)。
(3)正癸烷(C10H22)中,碳元素和氢元素的质量比为_________。
【答案】(1)有机物 (2)
(3)60:11
【解析】
【小问1详解】
由正癸烷的化学式C10H22可知,其属于含碳化合物,属于有机物。
【小问2详解】
正癸烷(C10H22)中含有碳、氢元素,其完全燃烧的产物除CO2外,还有H2O。
【小问3详解】
正癸烷(C10H22)中,碳元素和氢元素的质量比为(12×10):(1×22)=60:11。
17. 小塘建构了“物质除杂”的思维模型(如图所示)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉,可用磁铁吸引来除去。该方法属于如图模型中的_________(填“分离转移“或“反应转化”)。
(2)上述模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。为除去氯化钠中的杂质氯化钡,若采用反应转化的方法,原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物中有氯化钾可知,这种方法是不正确的,其原因是不符合除杂中的_________(填“不增”或“不减”)原则,所以应选择的试剂是_________。
【答案】(1)分离转移
(2) ①. 不增 ②. 硫酸钠
【解析】
【小问1详解】
铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,没有发生化学反应,该方法属于上述模型中的分离转移。
【小问2详解】
模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡,小科采用反应转化的方法,原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知,这种方法是不正确的,原因是生成了新的杂质氯化钾,不符合除杂中的不增原则,应选择的试剂是硫酸钠溶液,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。
18. 甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为则在0~6s内,甲车速度为_________,以甲车为参照物,乙车向_________运动(选填“南”或“北”)。0~6s内,甲车牵引力功率为_________瓦。
【答案】 ①. 10m/s ②. 南 ③.
【解析】
【详解】[1][2]由图像可知,甲、乙两车的速度是匀速的,甲、乙两车速度大小分别为,
因为甲车速度大于乙车,且两车都向北运动,以甲车为参照物,乙车向南运动。
[3]甲牵引力的功率
19. 有5箱水果,每箱受到的重力为50牛,现要把它从1楼搬到3楼。下面两种搬运方式:①1次把它们全部搬上去;②分5次逐箱搬上去。小塘认为方式①对水果做功比方式②多,且方式①比②体内消耗的能量更多。你是否赞成他的观点,请说明理由。
【答案】我不赞成他的观点。有5箱水果,每箱受到的重力为50牛,设水果的总重力为G物,水果从1楼搬到3楼上升的高度为h,则对水果做的功为因为两种方式①②G物、h均相同,所以两种方式对水果做的功一样多;搬水果上楼,人不仅要克服水果的重力做功,还要克服人自身的重力做功,人克服自身重力所做的功为额外功,方式①一次把它们全部搬上去,人只需要克服自身重力上升依次高度h,所做的额外功为方式②分五次逐箱搬上去,人需要克服自身重力上升5次高度h,所做的额外功为人体内消耗的能量即人所做的总功,由可知,所以方式②比①体内消耗的能量更多;综上,小塘的观点是错误的,我不赞成他的观点,方式①和方式②对水果做功相同,且方式②比①体内消耗的能量更多。
【解析】
【详解】略
20. 小塘通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)写出CO2与NaOH发生反应的化学方程式_________。
(2)打开止水夹后观察到的现象是_________。
(3)反应后将集气瓶中混合物过滤,所得溶液中除CaCl2外,还存在的溶质有_________。
【答案】(1)
(2)右侧液体被压入左侧,左侧集气瓶内出现白色沉淀
(3)NaCl、NaOH
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
集气瓶内由于二氧化碳被消耗,压强减小,打开止水夹后,右侧的氯化钙溶液被大气压压入左侧集气瓶内,氯化钙与碳酸钠发生反应,生成氯化钠和碳酸钙白色沉淀,可知现象为:右侧液体被压入左侧,左侧集气瓶内出现白色沉淀。
【小问3详解】
氯化钙过量,则没有碳酸钠剩余,溶液中含有反应生成的氯化钠以及过量的氢氧化钠。
21. 灰水煮笋是一种民间美食。这里的“灰水”指加了草木灰的水,其中富含K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应,可降低泌尿系统结石的风险。
(1)草木灰是一种常见的钾肥。下列有关其功能的描述中,正确的有( )
A. 它能促进农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫能力
B. 它能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力
C. 它能增强植物的抗逆性,并促进糖分与淀粉的合成
D. 其主要功能是为植物提供氮元素,促进植物茎叶生长茂盛
(2)灰水中可能还含有K2SO4,检验是否含有的方法为:将配制好的灰水静置,取少量上层清液于试管中,_________(将实验方案补充完整)。
(3)通过检验,确定灰水中还含有K2SO4。小塘打算从灰水中制备KCl,并设计了下面的实验方案:
混合物经过一系列操作最终得到KCl固体,下列操作顺序合理的是_________。
①加入过量K2CO3溶液 ②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶
【答案】(1)AC (2)先加入过量硝酸钡溶液,出现白色沉淀,再加入硝酸溶液,白色沉淀不消失,则证明溶液中有硫酸根离子(合理即可)
(3)①③②④
【解析】
【小问1详解】
A、钾肥可以促进农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫能力,故A正确;
B、磷肥能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力,故B错误;
C、钾肥能增强植物的抗逆性,并促进糖分与淀粉的合成,故C正确;
D、碳酸钾中不含氮元素,故D错误;
故答案为:AC;
【小问2详解】
检验“灰水”溶液中的方法为:将配制好的灰水静置,取上层清液于试管中,先加入过量硝酸钡溶液,出现白色沉淀,再加入硝酸溶液,白色沉淀不消失,则证明溶液中有硫酸根离子或先加入足量稀盐酸,无现象,再加入氯化钡溶液,出现白色沉淀,则证明溶液中有硫酸根离子;
【小问3详解】
混合物经过一系列操作最终得到KCl固体,下列操作顺序合理的是加入过量K2CO3溶液(除去过量的氯化钡)、过滤、加入适量稀盐酸(除去过量时碳酸钾)、蒸发结晶得到氯化钾,所以操作顺序合理的是:①③②④。
22. 如图为蛇纹石,其主要成分为MgO和SiO2,含少量利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
金风离子
Fe3+
开始沉淀的pH
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的pH
3.2
4.6
12.4
【资料信息】
Ⅰ.SiO2难溶于水,不与稀硫酸反应。
Ⅱ.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pⅡ范围如表。
(1)“粉碎”的目的是_________。
(2)“酸浸”后,滤液中阳离子有Mg2+和_________(填符号)
(3)结合图表信息,可知“碱洗”时,适宜的pH范围为4.6≤pH<_________。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率(合理即可)
(2)Fe3+和Al3+
(3)9.4
【解析】
【小问1详解】
粉碎可以增加蛇纹石与酸或碱的接触面积,使反应更充分,提高反应速率;
【小问2详解】
蛇纹石中含有少量Fe2O3和Al2O3,它们能与稀硫酸反应生成Fe3+和Al3+,而SiO2不反应,留在滤渣中;
【小问3详解】
根据表格数据,Fe3+和Al3+在pH≥4.6时完全沉淀,而Mg2+在pH≥9.4时才开始沉淀。因此,控制pH在4.6~9.4之间可使Fe3+和Al3+沉淀完全,而Mg2+仍留在溶液中。
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分)
23. 学习“常见的碱”的过程中,小塘将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入FeCl3溶液中,没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?他查阅资料,获取如下信息:
①Ca(OH)2微溶于水;②FeCl3溶液呈酸性。于是他提出以下猜想:
猜想一:Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二:滴入的Ca(OH)2溶液中OH-数量太少。
猜想三:FeCl3溶液呈酸性,Fe(OH)3沉淀不能存在。
(1)理论上,Ca(OH)2溶液会与FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀,请写出该沉淀的化学式_________。
(2)用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,若测得pH<7,则该现象_________(选填“支持”或“不支持”)猜想一。
(3)为增加OH-的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲所示),若猜想二正确,则观察到的现象是_________。
(4)经过实验,猜想三验证成立。然后,小塘将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙所示),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了。请解释沉淀会消失的原因:_________。
【答案】(1)Fe(OH)3
(2)不支持 (3)有红褐色絮状沉淀生成
(4)氯化铁刚滴入时,氢氧化钙过量,溶液呈碱性,有少量氢氧化铁沉淀生成,后面氯化铁过量,溶液呈酸性,原来少量的氢氧化铁沉淀在酸性环境中反应生成可溶性氯化铁,沉淀消失(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
理论上,Ca(OH)2溶液会与FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,化学式为Fe(OH)3;
【小问2详解】
猜想一为氢氧化钙没有参加反应,则溶液中仍存在氢氧根离子,呈碱性,pH大于7,而用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液中没有OH-,说明氢氧化钙发生了反应,该现象不支持猜想一;
【小问3详解】
氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色絮状沉淀和氯化钠,氢氧化钠易溶于水,氢氧化钠溶液中OH-数量多,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中,若猜想二正确,则会观察到产生红褐色絮状沉淀;
【小问4详解】
猜想三验证成立,说明FeCl3溶液呈酸性,将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中,氯化铁刚滴入时,氢氧化钙过量,溶液呈碱性,有少量氢氧化铁沉淀生成,后面氯化铁过量,溶液呈酸性,原来少量的氢氧化铁沉淀在酸性环境中反应生成可溶性氯化铁,沉淀消失。
24. 某兴趣小组以“铁锈蚀”为主题展开了探究。
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【实验一】
取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表所示。
试管
A
B
C
一周后现象
铁钉表面有一层铁锈
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
(1)对比A、B、C试管中的实验现象,说明铁锈蚀是铁与_________发生反应。
(2)锈蚀是影响金属制品寿命的关键因素。请以共享单车的铁质车架为例,根据本实验结果,提出一条可行的金属防锈蚀措施。_________。
【实验二】
小组设计了如图2的装置,检查气密性后,先将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
(3)据图3可知铁锈蚀的过程_________(选填“吸热”或“放热”)。
(4)分析t3时刻后压强突然变大的原因是_________。
【答案】(1)水和氧气
(2)涂油漆(合理即可)
(3)放热 (4)把注射器中的稀盐酸注入三颈烧瓶中,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,同时放热,气体增多,温度升高,导致气压增大(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
对比A(铁与水和氧气同时接触,生锈)、B(与氧气隔绝,不能生锈)、C(与水隔绝,不能生锈)试管中的实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的水和氧气发生反应;
【小问2详解】
铁锈蚀需要水和氧气,所以针对共享单车铁质车架,可行的防锈措施可以是:给车架刷漆(隔绝水和氧气),给车架镀一层耐腐蚀的金属,保持车架表面干燥清洁;
【小问3详解】
据图3可知铁锈蚀的过程中温度升高,是放热反应;
【小问4详解】
t3时刻后压强突然变大的原因是把注射器中的稀盐酸注入三颈烧瓶中,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,同时放热,气体增多,温度升高,导致气压增大。
25. 为了探究浓度和温度等对反应快慢的影响,小塘以酸性KMnO4溶液和草酸()反应为研究对象。查阅相关资料可知:
①
②MnSO4可作为该反应的催化剂;
③KMnO4溶液为紫红色溶液,MnSO4溶液为无色溶液。
实验用品:试管、试管架、量筒、胶头滴管、药匙、烧杯、热水、溶液、溶液、1%酸性溶液、2%酸性KMnO4溶液。
实验分组及其反应条件如表所示:
反应条件
实验分组
KMnO4溶液浓度
溶液体积(mL)
溶液浓度
溶液体积(mL)
反应温度
A
1%
2
待填
4
室温
B
1%
2
2%
4
室温
C
1%
2
2%
4
热水水浴
(1)研究温度对反应快慢的影响时,利用B和C对照是否可行?_________(选填“是”或“否”)。
(2)设计A和B对照,验证H2C2O4溶液浓度对该反应快慢的影响,则表中A的)溶液浓度为_________。
(3)小塘可通过观察_________(填写现象)来判断反应的快慢。
(4)研究表明,酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液的反应开始时相对较慢,后在某一阶段突然变快,其原因是_________。
【答案】(1)是 (2)1%
(3)紫红色褪去的时间
(4)生成的MnSO4作为催化剂加速了反应
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知,B组和C组的其他条件(KMnO4浓度、体积,H2C2O4浓度、体积)完全相同,唯一变量是温度(B为室温,C为热水水浴),因此可以用于探究温度对反应速率的影响;
【小问2详解】
A组和B组的对照需控制单一变量(H2C2O4浓度),其他条件(KMnO4浓度、体积,温度)需相同。B组H2C2O4浓度为2%,因此A组应选择1%的H2C2O4溶液;
【小问3详解】
根据题目信息,KMnO4溶液为紫红色,反应后生成无色的MnSO4。因此,反应速率可通过紫红色褪去的快慢来直观判断,褪色越快,反应速率越快;
【小问4详解】
题目提示②中说明MnSO4是该反应的催化剂。反应初期Mn2+浓度低,反应较慢;随着反应进行,Mn2+积累,催化作用增强,反应速率突然加快。
26. 小科利用如图的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将质量不同的两小球分别拉到与竖直方向成θ角度的位置,然后静止释放,当小球摆动到竖直位置时,与静止在水平桌面上的木块C发生碰撞,木块会在桌面上滑行一定距离后停止,已知摆长L相同。
(1)实验中,判断小球动能大小的依据是_______;
(2)根据甲、乙实验收集到的证据,可以得出的结论是_______;
(3)小科把质量不同的小球放在压缩程度相同的弹簧上,静止释放,来研究动能大小与质量的关系,如图丙。你认为该方案是否可行,并简述理由;_______
(4)若所用的桌面是光滑的,你认为上述实验是否能成功。_______
【答案】(1)木块C被撞击后移动的距离
(2)当物体的速度相等时,质量越大动能越大
(3)不可行,弹簧压缩相同的长度势能相等,物体获得的动能相等
(4)不能成功
【解析】
【小问1详解】
实验中运用转换法通过观察木块C被撞击后移动的距离来表示小球动能的大小。
【小问2详解】
甲、乙实验中小球被抬高的高度相同,小球到达水平位置的速度相同,b小球的质量大于a小球的质量,b小球将木块撞击的距离较远,说明小球具有的动能越大,因此可得结论为:当物体的速度相等时,质量越大动能越大。
【小问3详解】
不可行,弹簧压缩相同的长度势能相等,物体获得的动能相等,由于小球的质量不同,则小球的速度不同,即未控制速度相同,因此方案不可行。
【小问4详解】
桌面是光滑的,木块将一直做匀速直线运动,无法通过观察距离的大小来表示动能的大小,因此不能成功。
27. 呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠()作为供氧剂。为了探究其反应原理,小塘设计了如图所示的实验装置,同时也查阅了相关资料。
资料一:过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应,且都放出热量。
化学方程式分别为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
资料二:氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请回答:
(1)装置C中无水硫酸铜的作用是_________。
(2)为了收集过氧化钠与二氧化碳反应产生的氧气,在F处增加一个装置G,集气时应将_________(选填“a”或“b”)对准F口。
(3)实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊,其原因是_________
(4)老师提醒同学们,浓硫酸除以上实验中表现出的性质之外,还有腐蚀性,做实验时务必规范操作。写出一条在使用浓硫酸时的注意事项:_________。
【答案】(1)检验水是否被除尽(合理即可)
(2)a (3)反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度减小,达到饱和而析出
(4)不能将水倒入浓硫酸中(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
无水硫酸铜遇水会变蓝,无水硫酸铜作用是检验从装置B出来的气体中是否还含有水蒸气(确保进入D的气体无水分,避免水与Na2O2反应干扰实验);
【小问2详解】
集气时装置G的连接氧气的密度比空气大,采用向上排空气法收集,所以应将a对准F 口(气体从a进,空气从b出);
【小问3详解】
D装置澄清石灰水变浑浊的原因过氧化钠与二氧化碳反应会放出热量,而氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,温度升高导致饱和澄清石灰水中的Ca(OH)2析出,石灰水变浑浊。故答案为:过氧化钠与二氧化碳反应放热,使饱和澄清石灰水温度升高,氢氧化钙溶解度降低而析出;
【小问4详解】
浓硫酸使用注意事项例如:不能将水倒入浓硫酸中(或使用时戴橡胶手套、避免沾到皮肤等)。
四、综合题(本大题有5小题,共35分)
28. 新能源汽车越来越被消费者认可,同时其能量回收也越来越被社会重视。
(1)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中PO43-显-3价,则Li元素的化合价为_________价。
(2)新能源汽车能量回收系统主要是回收车辆在制动或惯性减速(物体靠惯性前进的同时,因受阻而慢慢减速)时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。某次减速时,汽车减少的动能为E,通过发电机转化为电能储存的能量为E1。请比较E1与E的大小关系_________,并从能量转化的角度说明理由。_________(不计空气阻力,但存在摩擦力等其他阻力)
【答案】(1)+1 (2) ①. E>E1 ②. 动能转化为电能和内能
【解析】
【小问1详解】
铁元素的化合价为+2,可知锂元素的化合价为,解得x=+1。
【小问2详解】
[1][2]汽车减速时,减少的动能E会有两个转化方向,一部分转化为电能E1储存起来,另一部分因为存在摩擦力等阻力,会转化为内能(比如摩擦生热),所以转化为电能的E1小于减少的动能E;所以E1与E的大小关系
29. 无人机在生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量1.5kg,小塘操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升60m,接着又以5m/s的速度匀速水平飞行去追踪一个移动目标,飞行了40s。求:
(1)无人机的重力。
(2)无人机在整个过程中克服重力做的功。
(3)无人机在匀速上升过程中克服重力做功的功率。
【答案】(1)15N (2)900J
(3)18W
【解析】
【小问1详解】
无人机重力为
【小问2详解】
无人机克服重力做的功为
【小问3详解】
无人机在匀速上升过程中克服重力做功的功率为
30. 实验小组取一定量的稀盐酸于烧杯中,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液。
(1)图1实验中,可用_________(填指示剂名称)指示盐酸被NaOH反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。通过数字传感器测得烧杯中溶液的pH和温度变化曲线如图所示。分析图2和图3的曲线,可知该反应属于_________(填“吸热”或“放热”)反应,D点对应的时间:第_________s。
(3)若烧杯中盛放10g溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,计算恰好完全反应时,消耗氢氧化钠溶质的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)紫色石蕊溶液(合理即可)
(2) ①. 放热 ②. 30
(3)设恰好完全反应时,消耗氢氧化钠溶质的质量是x,
x=0.4g;
答:消耗氢氧化钠质量是0.4g。
【解析】
【小问1详解】
图1实验中,可用紫色石蕊溶液指示盐酸被NaOH反应完全,是因为稀盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色,滴加过程中,当溶液由红色变紫色时,说明恰好完全反应。
【小问2详解】
分析图2和图3的曲线可知,过程中温度升高,说明该反应属于放热反应,D点恰好完全反应,恰好完全反应时pH=7,对应的时间:第30s。
【小问3详解】
见答案。
31. 实验室用块状碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。为了确定碳酸钙和稀盐酸反应后所得溶液的成分,小塘取用100克该溶液向其中逐渐加入一定质量分数的碳酸钠溶液,得到沉淀质量与所加碳酸钠溶液质量的关系如下表所示:
加入Na2CO3溶液的质量/克
20
40
60
80
100
120
生成沉淀的质量/克
0
1
3
5
6
x
分析数据并回答:
(1)碳酸钙和稀盐酸反应后的溶液中含有的溶质有_________(填化学式)。
(2)表格中X为_________。
(3)请计算碳酸钠溶液的溶质质量分数。(请写出过程)
(4)在坐标图中画出产生沉淀质量随加入碳酸钠溶液质量的变化曲线。
【答案】(1)HCl、CaCl2
(2)6 (3)设20g碳酸钠溶液中,碳酸钠的质量为x,
x=2.12g,
所加碳酸钠溶液的溶质质量分数为:×100%=10.6%;
答:所加碳酸钠溶液的溶质质量分数为10.6%;
(4)
【解析】
【小问1详解】
因为加入20g碳酸钠溶液后没有产生沉淀,说明碳酸钙和稀盐酸反应后,稀盐酸过量,过量的稀盐酸和碳酸钠反应,因此开始加入碳酸钠溶液后没有产生沉淀,所以碳酸钙和稀盐酸反应后的溶液中的溶质是HCl和CaCl2。
【小问2详解】
加入40g碳酸钠溶液时得到1g沉淀,加入60g碳酸钠溶液时得到3g沉淀,说明20g碳酸钠溶液和氯化钙反应生成2g沉淀,加入100g碳酸钠溶液时得到6g沉淀,说明此时氯化钙已经完全反应,继续加入碳酸钠溶液时,不再产生沉淀,因此X的值是6。
【小问3详解】
见答案。
【小问4详解】
由于每20g碳酸钠溶液和氯化钙反应生成2g沉淀,说明与盐酸反应的碳酸钠溶液质量为30g,与所得溶液恰好反应消耗的碳酸钠溶液质量为90g;所以产生沉淀质量随加入碳酸钠溶液质量的变化曲线为:。
32. 我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此,控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现,除了陆地植物固碳外,海洋也是重要的固碳之地,如图1是海洋吸收二氧化碳的三种方式。
(1)自然溶解:大气中的二氧化碳能不断地容解到海水中。研究表明,海水温度越低,单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中,单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是_________季。
(2)植物固碳:近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过_________作用吸收二氧化碳,最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。
(3)碳酸盐泵:贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。
①某地贝壳堤储存了约1亿吨贝壳,其中90%为碳酸钙,则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素?
②为测定某珊瑚样品中碳酸钙的质量分数,用如图2的实验装置进行实验,将20克稀盐酸加入到1.25克样品中,生成的CO2体积与反应时间的关系如图3。已知本实验条件下(的密度为1.8克/升,求该化石样品中CaCO3的质量分数。
【答案】(1)冬 (2)光合
(3)①该地贝壳堤固定碳元素质量为:;
答:该地贝壳堤固定碳元素质量为0.108亿吨;
②由图丙知CO2体积为244mL=0.244L,质量=体积×密度 =0.244L×1.8g/L=0.4392g;设样品中CaCO3的质量为x,
x=0.998g,
该化石样品中CaCO3的质量分数为:;
答:该化石样品中CaCO3的质量分数为80%。
【解析】
【小问1详解】
海水温度越低,单位体积溶解的CO2越多,一年四季中冬季温度最低,因此单位体积海水中溶解CO2最多的是冬季。
【小问2详解】
植物(包括海洋浮游植物、红树林)通过光合作用吸收CO2,实现碳固定。
【小问3详解】
①见答案;
②见答案。
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浙江省杭州市钱塘区2025-2026学年九年级上学期
期中考科学试卷
一、选择题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 规范的实验操作是实验成功的重要保障。下列实验操作正确的是( )
A. 检验装置气密性 B. 给液体加热
C. 滴加液体 D. 点燃酒精灯
2. 《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”,其中记载的下列工艺主要涉及化学变化的是( )
A. 五谷酿酒 B. 沙里淘金
C. 海水晒盐 D. 纺纱织布
3. 某化学反应前后微粒的模式如图所示。该反应属于( )
A. 分解反应 B. 化合反应
C. 置换反应 D. 复分解反应
4. 如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃做功
C. 从翻站到站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃站立的过程中,运动员对杠铃做功
5. 物质的结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间匹配正确的是( )
选项
结构
性质
用途
A
稀盐酸中含有氢离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
B
稀盐酸中含有氯离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
C
氢氧化钠溶液中含有钠离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
D
氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
A. A B. B C. C D. D
6. 自然界中存在着多种形式的能,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也能从一个物体转移到另一个物体上,下列关于能的叙述不正确的是( )
A. 太阳是“能源之母”,地球上大多数能源本质上来自太阳能
B. 超声波能够粉碎人体结石,主要是因为其携带强大的光能
C. 电磁能用途广泛,可以转化为光能、内能等多种能量形式
D. 各类燃料如煤炭、汽油、天然气等,都储存着大量化学能
7. 为了研究稀硫酸的性质,小塘设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氢氧化铜和碳酸钠溶液的4支试管中充分反应。关于实验现象和分析正确的是( )
A. 充分反应后①②③试管中的固体均有剩余
B. ②试管中的氧化铁与稀硫酸反应会生成硫酸亚铁
C. ③试管中充分反应后得到蓝色溶液
D. ①④中产生的气体均能使带火星的木条复燃
8. 氢化钙(CaH2)常温下能与水反应生成H2,是野外工作人员便携燃料的来源。其反应化学方程式是,下列相关说法正确的是( )
A. 该反应属于置换反应
B. 反应前后各元素的化合价均不变
C. 反应物都属于化合物
D. 生成物Ca(OH)2是常见的盐
9. 概念相互间存在如下3种关系。下列对概念间关系的说法不正确的是( )
A. 纯净物与混合物属于并列关系
B. 化合物与氧化物属于包含关系
C. 单质与化合物属于并列关系
D. 氧化反应与化合反应属于并列关系
10. 为区别稀盐酸和稀硫酸,小强同学设计如图所示的实验方案:在每组的两支试管中分别盛放稀盐酸和稀硫酸;向同组的两支试管各滴加同种试剂。其中能达到实验目的的是
A. B.
C. D.
11. 某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多,将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置,再通过图乙中的仪器组合。为达到实验目的,图乙中仪器选择和连接最好的是( )
A. cba B. cda C. cbd D. bca
12. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是( )
A. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
B. 动能增加,重力势能不变,机械能增加
C. 动能不变,重力势能减小,机械能减小
D. 动能减小,重力势能增加,机械能不变
13. 小塘模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术,在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 反应过程中,溶液的颜色保持不变
B. 反应过程中,溶液的质量保持不变
C. 反应结束后,烧杯中的固体有铁有铜
D. 反应说明铜的金属活动性比铁的强
14. 图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是( )
A. 随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B. 实验过程中有白色沉淀生成
C. a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和BaCl2
D. 由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
15. 如图甲、乙所示,一个人先后两次用同样大小的力F推动物体,并记录1分钟后物体在不同的表面上移动的位置情况,如图。该力在此过程中所做功的大小分别为W甲、W乙,功率的大小分别为P甲、P乙,下列关于它们之间的大小关系的说法中,正确的是( )
A. B.
C. D. P甲<P乙
二、填空题(本大题有7小题20空,每空2分,共40分)
16. 2025年1月,我国新一代运载火箭主动力发动机试车成功,有力支撑未来长征系列火箭高密度发射。该发动机的燃料是煤油,助燃剂是液氧。
(1)煤油中含有正癸烷(C10H22),按照物质的组成分类,正癸烷属于纯净物中的_________。
(2)正癸烷(C10H22)作为清洁燃料,其完全燃烧的产物除外,还有_________(写化学式)。
(3)正癸烷(C10H22)中,碳元素和氢元素的质量比为_________。
17. 小塘建构了“物质除杂”的思维模型(如图所示)。
(1)铜粉中混有少量的铁粉,可用磁铁吸引来除去。该方法属于如图模型中的_________(填“分离转移“或“反应转化”)。
(2)上述模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。为除去氯化钠中的杂质氯化钡,若采用反应转化的方法,原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物中有氯化钾可知,这种方法是不正确的,其原因是不符合除杂中的_________(填“不增”或“不减”)原则,所以应选择的试剂是_________。
18. 甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为则在0~6s内,甲车速度为_________,以甲车为参照物,乙车向_________运动(选填“南”或“北”)。0~6s内,甲车牵引力功率为_________瓦。
19. 有5箱水果,每箱受到的重力为50牛,现要把它从1楼搬到3楼。下面两种搬运方式:①1次把它们全部搬上去;②分5次逐箱搬上去。小塘认为方式①对水果做功比方式②多,且方式①比②体内消耗的能量更多。你是否赞成他的观点,请说明理由。
20. 小塘通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)写出CO2与NaOH发生反应的化学方程式_________。
(2)打开止水夹后观察到的现象是_________。
(3)反应后将集气瓶中混合物过滤,所得溶液中除CaCl2外,还存在的溶质有_________。
21. 灰水煮笋是一种民间美食。这里的“灰水”指加了草木灰的水,其中富含K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应,可降低泌尿系统结石的风险。
(1)草木灰是一种常见的钾肥。下列有关其功能的描述中,正确的有( )
A. 它能促进农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫能力
B. 它能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力
C. 它能增强植物的抗逆性,并促进糖分与淀粉的合成
D. 其主要功能是为植物提供氮元素,促进植物茎叶生长茂盛
(2)灰水中可能还含有K2SO4,检验是否含有的方法为:将配制好的灰水静置,取少量上层清液于试管中,_________(将实验方案补充完整)。
(3)通过检验,确定灰水中还含有K2SO4。小塘打算从灰水中制备KCl,并设计了下面的实验方案:
混合物经过一系列操作最终得到KCl固体,下列操作顺序合理的是_________。
①加入过量K2CO3溶液 ②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶
22. 如图为蛇纹石,其主要成分为MgO和SiO2,含少量利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
金风离子
Fe3+
开始沉淀的pH
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的pH
3.2
4.6
12.4
【资料信息】
Ⅰ.SiO2难溶于水,不与稀硫酸反应。
Ⅱ.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pⅡ范围如表。
(1)“粉碎”的目的是_________。
(2)“酸浸”后,滤液中阳离子有Mg2+和_________(填符号)
(3)结合图表信息,可知“碱洗”时,适宜的pH范围为4.6≤pH<_________。
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分)
23. 学习“常见的碱”的过程中,小塘将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入FeCl3溶液中,没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?他查阅资料,获取如下信息:
①Ca(OH)2微溶于水;②FeCl3溶液呈酸性。于是他提出以下猜想:
猜想一:Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二:滴入的Ca(OH)2溶液中OH-数量太少。
猜想三:FeCl3溶液呈酸性,Fe(OH)3沉淀不能存在。
(1)理论上,Ca(OH)2溶液会与FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀,请写出该沉淀的化学式_________。
(2)用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,若测得pH<7,则该现象_________(选填“支持”或“不支持”)猜想一。
(3)为增加OH-的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲所示),若猜想二正确,则观察到的现象是_________。
(4)经过实验,猜想三验证成立。然后,小塘将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙所示),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了。请解释沉淀会消失的原因:_________。
24. 某兴趣小组以“铁锈蚀”为主题展开了探究。
【查阅资料】①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【实验一】
取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表所示。
试管
A
B
C
一周后现象
铁钉表面有一层铁锈
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
(1)对比A、B、C试管中的实验现象,说明铁锈蚀是铁与_________发生反应。
(2)锈蚀是影响金属制品寿命的关键因素。请以共享单车的铁质车架为例,根据本实验结果,提出一条可行的金属防锈蚀措施。_________。
【实验二】
小组设计了如图2的装置,检查气密性后,先将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
(3)据图3可知铁锈蚀的过程_________(选填“吸热”或“放热”)。
(4)分析t3时刻后压强突然变大的原因是_________。
25. 为了探究浓度和温度等对反应快慢的影响,小塘以酸性KMnO4溶液和草酸()反应为研究对象。查阅相关资料可知:
①
②MnSO4可作为该反应的催化剂;
③KMnO4溶液为紫红色溶液,MnSO4溶液为无色溶液。
实验用品:试管、试管架、量筒、胶头滴管、药匙、烧杯、热水、溶液、溶液、1%酸性溶液、2%酸性KMnO4溶液。
实验分组及其反应条件如表所示:
反应条件
实验分组
KMnO4溶液浓度
溶液体积(mL)
溶液浓度
溶液体积(mL)
反应温度
A
1%
2
待填
4
室温
B
1%
2
2%
4
室温
C
1%
2
2%
4
热水水浴
(1)研究温度对反应快慢的影响时,利用B和C对照是否可行?_________(选填“是”或“否”)。
(2)设计A和B对照,验证H2C2O4溶液浓度对该反应快慢的影响,则表中A的)溶液浓度为_________。
(3)小塘可通过观察_________(填写现象)来判断反应的快慢。
(4)研究表明,酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液的反应开始时相对较慢,后在某一阶段突然变快,其原因是_________。
26. 小科利用如图的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将质量不同的两小球分别拉到与竖直方向成θ角度的位置,然后静止释放,当小球摆动到竖直位置时,与静止在水平桌面上的木块C发生碰撞,木块会在桌面上滑行一定距离后停止,已知摆长L相同。
(1)实验中,判断小球动能大小的依据是_______;
(2)根据甲、乙实验收集到的证据,可以得出的结论是_______;
(3)小科把质量不同的小球放在压缩程度相同的弹簧上,静止释放,来研究动能大小与质量的关系,如图丙。你认为该方案是否可行,并简述理由;_______
(4)若所用的桌面是光滑的,你认为上述实验是否能成功。_______
27. 呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠()作为供氧剂。为了探究其反应原理,小塘设计了如图所示的实验装置,同时也查阅了相关资料。
资料一:过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应,且都放出热量。
化学方程式分别为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
资料二:氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请回答:
(1)装置C中无水硫酸铜的作用是_________。
(2)为了收集过氧化钠与二氧化碳反应产生的氧气,在F处增加一个装置G,集气时应将_________(选填“a”或“b”)对准F口。
(3)实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊,其原因是_________
(4)老师提醒同学们,浓硫酸除以上实验中表现出的性质之外,还有腐蚀性,做实验时务必规范操作。写出一条在使用浓硫酸时的注意事项:_________。
四、综合题(本大题有5小题,共35分)
28. 新能源汽车越来越被消费者认可,同时其能量回收也越来越被社会重视。
(1)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力,LiFePO4中PO43-显-3价,则Li元素的化合价为_________价。
(2)新能源汽车能量回收系统主要是回收车辆在制动或惯性减速(物体靠惯性前进的同时,因受阻而慢慢减速)时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。某次减速时,汽车减少的动能为E,通过发电机转化为电能储存的能量为E1。请比较E1与E的大小关系_________,并从能量转化的角度说明理由。_________(不计空气阻力,但存在摩擦力等其他阻力)
29. 无人机在生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量1.5kg,小塘操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升60m,接着又以5m/s的速度匀速水平飞行去追踪一个移动目标,飞行了40s。求:
(1)无人机的重力。
(2)无人机在整个过程中克服重力做的功。
(3)无人机在匀速上升过程中克服重力做功的功率。
30. 实验小组取一定量的稀盐酸于烧杯中,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液。
(1)图1实验中,可用_________(填指示剂名称)指示盐酸被NaOH反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。通过数字传感器测得烧杯中溶液的pH和温度变化曲线如图所示。分析图2和图3的曲线,可知该反应属于_________(填“吸热”或“放热”)反应,D点对应的时间:第_________s。
(3)若烧杯中盛放10g溶质质量分数为3.65%的稀盐酸,计算恰好完全反应时,消耗氢氧化钠溶质的质量(写出计算过程)。
31. 实验室用块状碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。为了确定碳酸钙和稀盐酸反应后所得溶液的成分,小塘取用100克该溶液向其中逐渐加入一定质量分数的碳酸钠溶液,得到沉淀质量与所加碳酸钠溶液质量的关系如下表所示:
加入Na2CO3溶液的质量/克
20
40
60
80
100
120
生成沉淀的质量/克
0
1
3
5
6
x
分析数据并回答:
(1)碳酸钙和稀盐酸反应后的溶液中含有的溶质有_________(填化学式)。
(2)表格中X为_________。
(3)请计算碳酸钠溶液的溶质质量分数。(请写出过程)
(4)在坐标图中画出产生沉淀质量随加入碳酸钠溶液质量的变化曲线。
32. 我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此,控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现,除了陆地植物固碳外,海洋也是重要的固碳之地,如图1是海洋吸收二氧化碳的三种方式。
(1)自然溶解:大气中的二氧化碳能不断地容解到海水中。研究表明,海水温度越低,单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中,单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是_________季。
(2)植物固碳:近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过_________作用吸收二氧化碳,最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。
(3)碳酸盐泵:贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。
①某地贝壳堤储存了约1亿吨贝壳,其中90%为碳酸钙,则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素?
②为测定某珊瑚样品中碳酸钙的质量分数,用如图2的实验装置进行实验,将20克稀盐酸加入到1.25克样品中,生成的CO2体积与反应时间的关系如图3。已知本实验条件下(的密度为1.8克/升,求该化石样品中CaCO3的质量分数。
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