精品解析:浙江杭州市紫金港中学2026-2027学年上学期九年级科学10月阶段学情自测
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内容正文:
杭州市紫金港中学2026学年第一学期10月形成性练习
九年级科学试题卷
考生须知:
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分。满分160分,考试时间120分钟。
2.答题前,必须在答题卷的密封区内填写姓名等相关内容。
3.所有答案都必须做在答题卷标定的位置上,务必注意试题序号和答题序号相对应。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.本卷所用的g取10N/kg。
6.可能用到的相对原子质量:Ca-40,C-12,O-16,H-1,Cl-35.5,S-32,Na-23,Zn-65。
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. 正确操作是实验成功、保证安全的关键。下列实验操作正确的是( )
A. 向试管中加入锌粒 B. 测定溶液的pH
C. 验证酸碱之间反应 D. 稀释浓硫酸
【原题】
2. 如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水会( )
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少
C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
3. 不同品牌的洗手液pH一般不同,四种洗手液的pH如图所示。下列说法错误的是( )
A. 洗手液a的酸性比b强
B. 洗手液b用蒸馏水稀释后pH减小
C. 洗手液c能使酚酞试液变红
D. 洗手液d和a混合液的pH可能等于7
4. 下面的现象中属于做功使物体内能增加的是( )
A. 水蒸气将水壶盖顶起
B. 用火炉给水加热
C. 用太阳能热水器给水加热
D. 钢锯条在水泥地上摩擦变热
5. 某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,这个人对球所做的功为( )
A. 0J B. 200J C. 150J D. 条件不足,无法计算
6. 弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动,其结构如图甲。图乙是小科玩弹跳杆时在竖直方向由最低位置上升到最高位置的过程,下列分析正确的是( )
A. 在a状态时弹簧的弹性势能最大,小科的动能为零
B. a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C. b→c的过程中,小科受到惯性力能够继续上升
D. a→c的过程中,小科先加速后减速,在b状态时速度最大
7. 下列各组离子能在pH=1的溶液中大量共存,且形成无色溶液的是( )
A. 、、、
B. 、、、
C. 、、、
D. 、、、
【原题】
8. 某款玩具,闭合开关S1,灯光亮起,玩具进入待机状态;拍手后触发声控开关S2,玩具便能跳一会儿舞。下列电路中符合上述条件的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示是小科同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对实心球做功的是( )
①捡起球②球停在空中③挥动球④球飞出去
A. ①③ B. ②④ C. ①②④ D. ①③④
10. 下列化学反应中,属于复分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
11. 下列除去杂质的方法中,错误的一组是( )
选项
待提纯的物质
杂质
除去杂质的方法
A
CaCl2溶液
HCl
过量CaCO3、过滤
B
NaOH溶液
Ca(OH)2
过量Na2CO3溶液、过滤
C
Cu
Fe
过量稀硫酸、过滤
D
CO2
H2O
通过盛足量浓硫酸的洗气瓶
A. A B. B C. C D. D
12. 有四瓶失去标签的溶液,它们分别是:①氯化铜溶液、②氯化镁溶液、③硫酸钠溶液、④氢氧化钠溶液,不用其他试剂就可以将它们加以鉴别,则鉴别出来的先后顺序可能是( )
A. ①②④③ B. ①④②③ C. ④①②③ D. ②③①④
【改编】
13. 如图所示,分别向四支试管中加入饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。无论饱和石灰水加入量的多少,反应后试管内溶液一定呈碱性的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
14. 如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,依次经过等高的B点和C点。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A. 小球在B点的动能大于C点动能
B. 小球在B点的机械能等于C点的机械能
C. 无论速度v多大,小球都不会到达E点
D. 小球从A点到B点的过程中,减少的重力势能都转化为小球的动能
15. 向烧杯中逐滴加入X溶液至过量(如图甲),生成沉淀或气体的质量与加入X溶液的质量关系符合图乙的是( )
选项
烧杯中的物质
X溶液
A
氯化钠和碳酸氢钠溶液
稀盐酸
B
硫酸钠和稀盐酸.
氢氧化钡溶液出
C
镁铝合金
稀盐酸
D
稀盐酸和硫酸铜溶液
烧碱溶液
A. A B. B C. C D. D
二、填空题(共8大题,共47分)
16. 日常生活、生产中的许多问题的解决都与科学知识密切相关。
常见物质:①烧碱溶液;②纯碱溶液;③食醋;④食盐溶液;⑤熟石灰。
请用上述物质的序号完成下面填空:
(1)农业常用_________来改良酸性土壤。
(2)蚂蚁分泌的蚁酸具有酸性,被叮咬后皮肤会红肿、痛痒,可在叮咬处涂抹_________来缓解症状。
17. 在“探究硫酸的性质”实验课上,小华做了两个实验:
①把一枚用砂纸打磨光亮的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中;
②另取一张白纸,用玻璃棒蘸取少量浓硫酸滴在纸上。
请完成下列填空:
(1)铁与稀硫酸反应的化学方程式_______________________________________。
(2)铁与稀硫酸反应时可观察到的现象_______________________________________。
(3)浓硫酸滴到纸上,纸逐渐变黑,说明浓硫酸具有_________性。
18. 回答问题。
(1)如图所示是气体做功实验改进装置:在大可乐瓶的瓶口安装一个阀门,在瓶侧面安装气门芯和电子温度计。
①用打气筒向瓶内连续打气,观察到电子温度计示数_________。
②解释当可乐瓶充足气后,扭动扳手打开阀门,瓶内出现大量白雾的原因:__________________。
(2)国家大力推广新能源汽车应用,某款国产氢燃料电池车在某次测试中,在2100N的牵引力下能匀速行驶24km的路程,消耗0.6kg的氢燃料,则该款氢能源汽车效率为_________。若将该辆氢能源汽车此过程损失的能量,用来加热水,可使_________kg的水从10℃加热到90℃(,)。
【改编】
19. HCl气体通入水中可得到盐酸。
(1)室温下,将HCl气体通入盛有NaOH溶液的试管中,直至溶液的pH=7。HCl气体通入NaOH溶液前后,溶液的离子种类如图所示,其中能使无色酚酞试液变红的微粒是_________(填微粒的序号)。
(2)NaOH溶液还可与稀盐酸反应,为证明两者反应后稀盐酸有剩余,下列操作可行的是_________。
A. 取样,加入CuO粉末 B. 取样,滴加NaOH溶液
C. 取样,加入CaCO3粉末 D. 取样,滴加AgNO3溶液
【原题】
20. 氢氧化钙是一种常用的实验室用品和建筑材料,还可用于环保工程。
(1)实验室存放石灰水的试剂瓶壁常常会附有一层不溶于水的白色固体,其主要成分是________,可用_______来清洗。
(2)工厂烧煤时,从烟囱排出的烟气中含有大量的二氧化碳,对环境有一定影响。烟气可用氢氧化钠溶液吸收,写出该反应的化学方程式:__________。
【改编】
21. 小科发现有瓶敞口放置的NaOH溶液,他想知道这瓶NaOH溶液是否变质?变质程度如何?他取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示的实验(注:BaCl2溶液呈中性)。
(1)下列物质中,能用来替代实验甲中BaCl2溶液的有____________(填字母)。
A. CaCl2溶液 B. Ba(NO3)2溶液
C. Ca(OH)2溶液 D. Ba(OH)2溶液
(2)结合上述实验检验结果,进一步探究:另取少量样品溶液,缓慢加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在图乙中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像_______。
22. 有一包固体,可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成,小科取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M,进行如图所示实验。请回答下列问题:
(1)白色沉淀B是____________(填名称)。
(2)固体中一定没有_______________。
(3)通过上述实验可知还有一种物质不能确定是否存在,请说明不能确定的理由______________。
23. 在水平地面上有一长方体木箱。小科用水平推力F把木箱向前推,如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。1~3秒内,木箱受到地面阻力为____________N;3~5秒内,推力F对木箱做的功____________J;5~6秒内,木箱的动能____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
24. 在如图所示的电路中,电源电压8.8V保持不变,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图所示,则电流表A1的示数为______A,电阻R2的阻值是______Ω。若R1断路,则电流表A2示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题(共5题,合计38分)
25. 氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量?三位同学为探究此问题按如图进行了实验:
(1)甲同学按图实验:在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液,然后再加入适量的氢氧化钠固体,观察到温度计示数变大,于是得到“反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由_________;
(2)乙同学用乙图实验,可以根据_________现象证明该反应放出热量。
(3)丙同学是将稀硫酸不断的滴入氢氧化钠溶液中,并用数字化仪器测量的数据。由图可知,当反应进行到60s时溶液中的溶质是_________。
26. 在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中,实验装置如图所示:
加热时间/分钟
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取____________相同的甲、乙两种液体,将初温分别为30℃和10℃的甲乙液体倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较____________来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,分析实验数据可知____________物质的比热容大(选填“甲”或“乙”)。分析表格数据从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲____________Q乙(选填“>”“=”或“<”)。
【改编】
27. 如图,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三个小钢球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动木块运动一段距离后静止。
(1)实验中探究的“物体的动能”是指____________(“钢球”或“木块”)的动能。
(2)实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较,请你写出一条改进措施:_______。
(3)通过对比a、b两次实验可得出结论:__________。
(4)为了让质量不同的B、C两球获得相同的初速度,有同学设计了如图d装置,只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗,该方法是否合理并说明原因:__________。
28. 科学小组进行实验探究,请你参与研究。
(1)利用如图所示装置进行二氧化碳的制备和性质实验。实验进行一段时间后,“人”字管左端发生反应制备二氧化碳整个装置可观察到的现象是____________。
(2)在探究CO2和NaOH是否发生反应时,设计出如下图所示的三种装置进行实验,请回答问题:
①以上三个实验中,B、C两个实验有明显现象,请你写出实验B的现象:________。
②图C中将装满CO2气体的试管倒扣在盛有NaOH溶液的烧杯中,可观察到试管中液面升高。小科认为上述现象不足以证明CO2与NaOH发生了反应,他又补充了一个实验,请写出简要的实验思路:_______。
29. 日前,某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量,A组同学小科进行了如下实验探究。
【实验设计】A组同学小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】①按图连接好仪器,并检查装置气密性;
②在烧瓶中放入若干钙片样品,样品总质量10g;
③加入酸溶液前,测得丙装置质量为m1;
④打开分液漏斗活塞,加入酸溶液,至甲装置不再产生气泡;
⑤一段时间后,测得丙装置质量m2。
(碱石灰是NaOH固体和CaO的混合物)
(1)加入药品前,需要先检查装置气密性,则甲装置在连接完毕后,关闭止水夹后,应____________。
(2)装置丁的作用是____________(填字母)。
A. 吸收钙片样品与酸溶液反应产生的CO2
B. 防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置丙中
C. 干燥二氧化碳
(3)B组同学认为A组同学的方案存在问题,即使操作规范、药品充足,测定结果也会偏低,理由是____________。
(4)若上述数据是在方案完善后称得,则该钙片中碳酸钙含量为____________(结果用含m1、m2的式子表示)。
(5)在完善A组同学的方案后,你认为实验时如果用浓盐酸,会使测得样品中碳酸钙的质量分数____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题(共4道题,共30分)
30. 某新型太阳能汽车,动力完全由车顶的电池板收集的太阳能提供。已知,汽车(包括乘务人员)的总质量为1200kg。
(1)如图汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)当汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动时,其速度和时间的关系如图所示,求汽车在10s~20s时间内牵引力做功的功率。
(3)若汽车吸收的太阳能有40%转化为机械能,则在10s~20s时间内,太阳能电池板需要吸收太阳能是多少?
【原题】
31. 某石化厂的一种石油产品中,残余硫酸的质量分数为4.9%,工作人员用NaOH溶液来清洗这些残余硫酸。若要清洗100kg这种石油产品,需要NaOH多少千克?
32. 炉甘石洗剂可用于皮肤止痒,其部分标签如下。洗剂成分中的甘油不与硫酸发生反应。小科针对该洗剂中碳酸锌(ZnCO3)的含量展开探究,取炉甘石洗剂样品50g,放入图甲所示的锥形瓶中,加入足量稀硫酸充分反应。
炉甘石洗剂
【成分】
碳酸锌、氧化锌、甘油、水等
【用法】
局部外用,使用前摇匀,取适量涂于患处
(1)充分反应后,锥形瓶中的溶液含有的溶质是甘油、H2SO4和____________(写化学式)。
(2)根据图乙数据,装置减少的2.2g是哪种物质的质量?____________。
(3)计算该洗剂中碳酸锌的质量分数____________(请写出计算过程)。
33. 同学们在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习:如图甲,往550mL的瓶中加入适量的水,塞好瓶塞后放在发射底座上,用气筒向瓶内打气,当瓶内气体压强达到一定程度时,高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出,水火箭飞向高空;小科同学利用汽水瓶等材料制作了水火箭的箭体部分,结构如图乙所示。请回答:
(1)使水火箭上升的施力物体是____________。
(2)若水火箭箭体部分发射前的总质量为2kg,当它竖直上升至10m高时,若不计空气阻力则其克服自身重力所做的功____________(填“大于”“等于”或“小于”)200J。
(3)图丙为水火箭发射后的v-t图像,则水火箭到达最高点的时刻是____________(填“t1”“t2”或“t3”)。
(4)如图丁用频闪照相机拍水火箭下降时的照片,则水火箭在AC段重力做功的功率____________(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”)。
34. 胃酸过多会引起不适,患者常用碳酸氢钠片和铝碳酸镁片等抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,请回答相关问题:
(1)铝碳酸镁片的主要成分是铝碳酸镁,该物质中含有Al3⁺、Mg2⁺、OH-、其中起抗酸作用的微粒是____________(填符号)。
(2)碳酸氢钠片能治疗胃酸过多,是因为其有效成分NaHCO3与胃液中的盐酸发生反应。请写出该反应的化学方程式:__________________。
(3)为了进一步比较药效,兴趣小组取等量的两种药片与足量稀盐酸反应,利用CO2传感器和pH传感器分别测出容器内CO2浓度和溶液pH值变化,得到两种药片与盐酸反应时二氧化碳浓度及pH随时间变化的关系如图所示。通过分析曲线图可知铝碳酸镁片治疗胃酸的效果更好,请说明理由_______。
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杭州市紫金港中学2026学年第一学期10月形成性练习
九年级科学试题卷
考生须知:
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分。满分160分,考试时间120分钟。
2.答题前,必须在答题卷的密封区内填写姓名等相关内容。
3.所有答案都必须做在答题卷标定的位置上,务必注意试题序号和答题序号相对应。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.本卷所用的g取10N/kg。
6.可能用到的相对原子质量:Ca-40,C-12,O-16,H-1,Cl-35.5,S-32,Na-23,Zn-65。
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. 正确操作是实验成功、保证安全的关键。下列实验操作正确的是( )
A. 向试管中加入锌粒 B. 测定溶液的pH
C. 验证酸碱之间反应 D. 稀释浓硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.直接把竖直的锌粒丢入直立试管,容易砸破试管底部。正确操作是先将试管横放,用镊子把锌粒放在试管口,再慢慢竖立试管,让锌粒滑到试管底部,故A错误;
B.将pH试纸直接浸入待测溶液中,会污染整瓶试剂。正确操作是用洁净玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上,再与标准比色卡对比读数,故B错误;
C.滴有酚酞的NaOH溶液呈红色,逐滴滴加稀盐酸并用玻璃棒搅拌,红色会逐渐褪去,可直观证明酸碱发生了中和反应,故C正确;
D.稀释浓硫酸时如果把水倒入浓硫酸中,水的密度更小会浮在浓硫酸表面,浓硫酸溶解放出的大量热会使水立刻沸腾,导致酸液飞溅引发危险。正确操作是将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌散热,故D错误。
故选C。
【原题】
2. 如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水会( )
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少
C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
【答案】A
【解析】
【详解】灯点燃后会加热灯盏,灯盏的热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,容易耗油;如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高的较慢些,减少油的蒸发,所以相对耗油量就少些,该过程中水吸收热量,内能会增加,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 不同品牌的洗手液pH一般不同,四种洗手液的pH如图所示。下列说法错误的是( )
A. 洗手液a的酸性比b强
B. 洗手液b用蒸馏水稀释后pH减小
C. 洗手液c能使酚酞试液变红
D. 洗手液d和a混合液的pH可能等于7
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH越小,酸性越强。从图可知洗手液a的pH在3~4之间,洗手液b的pH在5~6之间,a的pH更小,所以a的酸性比b强,故A正确;
B.洗手液b本身pH小于7,属于酸性溶液,加蒸馏水稀释后,溶液酸性会变弱,pH会向7靠近,也就是pH增大,故B错误;
C.洗手液c的pH在8~9之间,呈碱性,碱性溶液能使无色酚酞试液变红,故C正确;
D.洗手液a是酸性、洗手液d是碱性,酸性物质和碱性物质按合适比例混合发生中和反应后,混合液的pH有可能等于7,故D正确。
故选B。
4. 下面的现象中属于做功使物体内能增加的是( )
A. 水蒸气将水壶盖顶起
B. 用火炉给水加热
C. 用太阳能热水器给水加热
D. 钢锯条在水泥地上摩擦变热
【答案】D
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功的本质是其他形式的能与内能的相互转化,热传递的本质是内能的转移。
A.水蒸气顶起水壶盖,是水蒸气对外做功,自身内能减小,将内能转化为机械能,故A不符合题意;
B.用火炉给水加热,是通过高温火炉向水传递热量,属于热传递改变内能,故B不符合题意;
C.太阳能热水器给水加热,是太阳能的热量转移到水中,属于热传递改变内能,故C不符合题意;
D.钢锯条在水泥地上摩擦变热,是通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功使物体内能增加,故D符合题意。
故选D。
5. 某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,这个人对球所做的功为( )
A. 0J B. 200J C. 150J D. 条件不足,无法计算
【答案】D
【解析】
【详解】人推球时,人对球施加了力,但不知在该力方向上移动的距离,无法计算做功大小;球离开手后,知道球在地面上移动的距离,但人不施加力,做功为0,综合分析可知,因条件不足,无法计算人做功大小。故选D。
6. 弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动,其结构如图甲。图乙是小科玩弹跳杆时在竖直方向由最低位置上升到最高位置的过程,下列分析正确的是( )
A. 在a状态时弹簧的弹性势能最大,小科的动能为零
B. a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C. b→c的过程中,小科受到惯性力能够继续上升
D. a→c的过程中,小科先加速后减速,在b状态时速度最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.a是整个上升过程的最低位置,此时弹簧的压缩程度最大,因此弹性势能最大;同时该位置是上升的起始点,小科瞬时速度为0,动能为零,故A正确;
B.a→b的过程中弹簧的压缩量逐渐变小,弹簧的弹力是越来越小的,在初始的a状态时弹力才是最大的,b状态弹簧恢复原长、弹力为0,故B错误;
C.惯性是物体本身的固有属性,不是一种“力”,不能表述为“受到惯性力”,小科能继续上升是因为自身具有惯性,故C错误;
D.a→c的过程中,当向上的弹簧弹力大于小科重力时小科会加速,当弹力减小到和重力大小相等时速度达到最大,这个位置是a、b之间的某点,并非b点;过了这个平衡点后小科开始减速,到b点时弹簧弹力为0,之后小科只受重力继续减速上升到c点,因此速度最大的位置不是b状态,故D错误。
故选A。
7. 下列各组离子能在pH=1的溶液中大量共存,且形成无色溶液的是( )
A. 、、、
B. 、、、
C. 、、、
D. 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】溶液呈强酸性,溶液中含有大量,离子之间不能生成沉淀、气体、水;离子也不能和反应。
A.与反应生成二氧化碳气体,不能共存,错误。
B.与反应生成沉淀,不能共存,错误。
C.在溶液中显黄色,不是无色液体,错误。
D.四种离子可以共存,符合题意,正确。
【原题】
8. 某款玩具,闭合开关S1,灯光亮起,玩具进入待机状态;拍手后触发声控开关S2,玩具便能跳一会儿舞。下列电路中符合上述条件的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,闭合开关S1,灯光亮起,玩具进入待机状态;拍手后触发声控开关S2,玩具便能跳一会儿舞(即电动机工作);这说明灯泡能单独工作,两个开关都闭合后电动机才能工作,则灯泡和电动机是并联的,且开关S1在干路中控制整个电路,开关S2只控制电动机(即S2在电动机的支路上),由各选项电路图可知只有C图符合要求,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 如图所示是小科同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对实心球做功的是( )
①捡起球②球停在空中③挥动球④球飞出去
A. ①③ B. ②④ C. ①②④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】①捡起球:手对实心球施加向上的力,球在力的方向上移动了距离,手对球做功;
②球停在空中:手对球有力的作用,但球没有移动距离,不满足做功条件,手对球不做功;
③挥动球:手对球施加力,球在力的作用方向上移动了距离,手对球做功;
④球飞出去:球已经离开手,手不再对球施加力,依靠惯性向前运动,手对球不做功。
因此手对实心球做功的是①③,故选A。
10. 下列化学反应中,属于复分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是二氧化碳和氢氧化钙的反应,并没有发生两种化合物互相交换成分的过程,不属于复分解反应,故A不符合题意;
B.该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,故B不符合题意;
C.该反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应,故C不符合题意;
D.氢氧化钠和氯化氢这两种化合物互相交换成分,生成氯化钠和水两种化合物,属于复分解反应,故D符合题意。
故选D。
11. 下列除去杂质的方法中,错误的一组是( )
选项
待提纯的物质
杂质
除去杂质的方法
A
CaCl2溶液
HCl
过量CaCO3、过滤
B
NaOH溶液
Ca(OH)2
过量Na2CO3溶液、过滤
C
Cu
Fe
过量稀硫酸、过滤
D
CO2
H2O
通过盛足量浓硫酸的洗气瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过量的碳酸钙能和杂质HCl反应生成CaCl₂、水和二氧化碳,多余的碳酸钙不溶于水,过滤就可以除去,既除去了杂质也没有引入新杂质,故A正确;
B.加入过量的碳酸钠溶液,虽然能和杂质Ca(OH)₂反应生成碳酸钙沉淀和NaOH,但多余的Na₂CO₃会成为新的杂质,故B错误;
C.铁能和过量稀硫酸反应生成可溶的硫酸亚铁和氢气,而铜不和稀硫酸反应,过滤后就能得到纯净的铜,故C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,且不和CO₂反应,用盛足量浓硫酸的洗气瓶可以除去CO₂中混有的水蒸气,故D正确。
故选B。
12. 有四瓶失去标签的溶液,它们分别是:①氯化铜溶液、②氯化镁溶液、③硫酸钠溶液、④氢氧化钠溶液,不用其他试剂就可以将它们加以鉴别,则鉴别出来的先后顺序可能是( )
A. ①②④③ B. ①④②③ C. ④①②③ D. ②③①④
【答案】B
【解析】
【详解】四种溶液里只有氯化铜是蓝色的,其余三种都是无色透明的,因此最先就能通过外观颜色确定氯化铜溶液;
取剩下的三种无色溶液,分别滴加到已确定的氯化铜溶液中,能产生蓝色氢氧化铜沉淀的就是氢氧化钠溶液,另外两种溶液和氯化铜不反应,无明显现象;
再取剩余的两种未鉴别出的溶液,分别滴加到氢氧化钠溶液中,能产生白色氢氧化镁沉淀的就是氯化镁溶液,无明显现象的就是硫酸钠溶液,所以鉴别顺序是①④②③。
故选B。
【改编】
13. 如图所示,分别向四支试管中加入饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。无论饱和石灰水加入量的多少,反应后试管内溶液一定呈碱性的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】C
【解析】
【详解】A、①中稀盐酸和饱和石灰水中的氢氧化钙反应生成氯化钙和水,氯化钙溶液呈中性,若饱和石灰水的量不足,反应后试管内溶液呈酸性;若饱和石灰水和稀盐酸恰好完全反应,反应后试管内溶液呈中性;若饱和石灰水过量,反应后试管内溶液呈碱性,故A不符合题意;
B、②中稀硫酸和饱和石灰水中的氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,硫酸钙溶液呈中性,若饱和石灰水的量不足,反应后试管内溶液呈酸性;若饱和石灰水和稀硫酸恰好完全反应,反应后试管内溶液呈中性;若饱和石灰水过量,反应后试管内溶液呈碱性,故B不符合题意;
C、③中试管内的碳酸钠溶液呈碱性,向其中加入饱和石灰水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,生成的氢氧化钠溶液呈碱性,无论饱和石灰水加入量的多少,反应后试管内溶液一定呈碱性,故C符合题意;
D、④中试管内的氯化铁溶液呈酸性,加入石灰水,氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,氯化钙溶液呈中性,若饱和石灰水的量不足,反应后试管内溶液呈酸性;若饱和石灰水和氯化铁恰好完全反应,反应后试管内溶液呈中性;若饱和石灰水过量,反应后试管内溶液呈碱性,故D不符合题意。
故选C。
14. 如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,依次经过等高的B点和C点。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A. 小球在B点的动能大于C点动能
B. 小球在B点的机械能等于C点的机械能
C. 无论速度v多大,小球都不会到达E点
D. 小球从A点到B点的过程中,减少的重力势能都转化为小球的动能
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由于轨道是粗糙的,所以小球在运动过程中机械能肯定会有损失,因为C点在B点后面,所以B点的机械能损耗更大,即B点的机械能大于C点;B和C的高度相同,因此小球在两点时重力势能相同;根据机械能等于动能和重力势能之和可知,B点的动能肯定大于C点,故A正确,B错误;
C.小球在D点的机械能等于A点时的动能于A点时的重力势能之和,再减去AD之间损耗的机械能,如果A点时的动能大于AD之间损耗的机械能,那么D点的机械能将大于A点的重力势能,也就是大于D点的重力势能,那么小球是可能达到并超过D点,所以速度v足够大,小球可能到达E点,故C错误;
D.小球从A点到B点的过程中,减少的重力势能转化为小球的动能和克服摩擦产生的内能,故D错误。
故选A。
15. 向烧杯中逐滴加入X溶液至过量(如图甲),生成沉淀或气体的质量与加入X溶液的质量关系符合图乙的是( )
选项
烧杯中的物质
X溶液
A
氯化钠和碳酸氢钠溶液
稀盐酸
B
硫酸钠和稀盐酸.
氢氧化钡溶液出
C
镁铝合金
稀盐酸
D
稀盐酸和硫酸铜溶液
烧碱溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】酸碱盐混合体系中,酸与碱优先反应,若沉淀为硫酸钡和氯化银,则接触就会产生沉淀。由图像可知,加入X,刚开始没有沉淀或气体产生,说明含有至少两个反应;
A.碳酸氢钠与盐酸混合立即产生气泡,故A不符合题意;
B.氢氧化钡中的钡离子与硫酸钠中的硫酸根离子结合成不溶于酸的白色沉淀硫酸钡,刚开始就会有沉淀产生,故B不符合题意;
C.镁和铝均是活泼金属,与盐酸接触会立即产生气泡,故C不符合题意;
D.氢氧化钠先与盐酸反应生成氯化钠和水,没有沉淀或气泡产生;盐酸耗尽,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀,故D符合题意。
故选D。
二、填空题(共8大题,共47分)
16. 日常生活、生产中的许多问题的解决都与科学知识密切相关。
常见物质:①烧碱溶液;②纯碱溶液;③食醋;④食盐溶液;⑤熟石灰。
请用上述物质的序号完成下面填空:
(1)农业常用_________来改良酸性土壤。
(2)蚂蚁分泌的蚁酸具有酸性,被叮咬后皮肤会红肿、痛痒,可在叮咬处涂抹_________来缓解症状。
【答案】(1)⑤ (2)②
【解析】
【小问1详解】
⑤熟石灰是微溶性碱,腐蚀性弱、价格低廉,适合改良酸性土壤;烧碱腐蚀性太强,不适合用于土壤改良。
【小问2详解】
②纯碱溶液呈弱碱性,腐蚀性小,可以涂抹;烧碱溶液腐蚀性太强,会灼伤皮肤,不能使用。
17. 在“探究硫酸的性质”实验课上,小华做了两个实验:
①把一枚用砂纸打磨光亮的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中;
②另取一张白纸,用玻璃棒蘸取少量浓硫酸滴在纸上。
请完成下列填空:
(1)铁与稀硫酸反应的化学方程式_______________________________________。
(2)铁与稀硫酸反应时可观察到的现象_______________________________________。
(3)浓硫酸滴到纸上,纸逐渐变黑,说明浓硫酸具有_________性。
【答案】(1)
(2)铁钉表面产生气泡,铁钉逐渐变小,溶液由无色变为浅绿色
(3)脱水
【解析】
【小问1详解】
铁和稀硫酸反应,生成硫酸亚铁与氢气,化学方程式为:。
【小问2详解】
打磨后的铁钉放入稀硫酸,铁不断和酸反应溶解,同时放出氢气,所以铁钉表面可以看到气泡;生成的硫酸亚铁溶于水,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
【小问3详解】
纸张变黑,是浓硫酸将纸张中的氢、氧元素脱去,留下炭,体现浓硫酸的脱水性。
18. 回答问题。
(1)如图所示是气体做功实验改进装置:在大可乐瓶的瓶口安装一个阀门,在瓶侧面安装气门芯和电子温度计。
①用打气筒向瓶内连续打气,观察到电子温度计示数_________。
②解释当可乐瓶充足气后,扭动扳手打开阀门,瓶内出现大量白雾的原因:__________________。
(2)国家大力推广新能源汽车应用,某款国产氢燃料电池车在某次测试中,在2100N的牵引力下能匀速行驶24km的路程,消耗0.6kg的氢燃料,则该款氢能源汽车效率为_________。若将该辆氢能源汽车此过程损失的能量,用来加热水,可使_________kg的水从10℃加热到90℃(,)。
【答案】(1) ①. 升高 ②. 瓶内高压气体冲出阀门时对外做功,内能减少、温度骤降,瓶内原本存在的水蒸气遇冷液化成液态小水珠,聚集起来就形成了白雾
(2) ①. 60% ②. 100
【解析】
【小问1详解】
①用打气筒向瓶内打气时,是外界对瓶内气体做功,根据做功可以改变物体内能的规律,气体内能增加,温度升高,因此电子温度计示数上升。
②略
【小问2详解】
牵引力做的功为
消耗0.6kg的氢能源放出的热量为
该款氢能源汽车效率为
该辆氢能源汽车此过程损失的能量
由知,水的质量
【改编】
19. HCl气体通入水中可得到盐酸。
(1)室温下,将HCl气体通入盛有NaOH溶液的试管中,直至溶液的pH=7。HCl气体通入NaOH溶液前后,溶液的离子种类如图所示,其中能使无色酚酞试液变红的微粒是_________(填微粒的序号)。
(2)NaOH溶液还可与稀盐酸反应,为证明两者反应后稀盐酸有剩余,下列操作可行的是_________。
A. 取样,加入CuO粉末 B. 取样,滴加NaOH溶液
C. 取样,加入CaCO3粉末 D. 取样,滴加AgNO3溶液
【答案】(1)② (2)AC
【解析】
【小问1详解】
盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。反应前溶液中存在氢氧根离子和钠离子,恰好完全反应后,溶液中存在钠离子和氯离子,①②③分别是钠离子、氢氧根离子、氯离子,氢氧根离子能使酚酞变红色。
【小问2详解】
A.加入CuO粉末,若稀盐酸有剩余,CuO会和盐酸反应生成蓝色的氯化铜溶液,固体溶解、溶液变蓝,可证明盐酸剩余,操作可行;
B.取样,滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠与盐酸反应无明显现象,不能说明盐酸过量,操作不可行;
C.加入CaCO3粉末,若盐酸剩余,盐酸和碳酸钙反应会生成氯化钙、二氧化碳和水,有气泡产生,现象明显,可以证明盐酸剩余,操作可行;
D.即使盐酸没有剩余,反应生成的NaCl中也含有Cl−,滴加AgNO3溶液一定会生成AgCl白色沉淀,无法证明盐酸有剩余,操作不可行。
【原题】
20. 氢氧化钙是一种常用的实验室用品和建筑材料,还可用于环保工程。
(1)实验室存放石灰水的试剂瓶壁常常会附有一层不溶于水的白色固体,其主要成分是________,可用_______来清洗。
(2)工厂烧煤时,从烟囱排出的烟气中含有大量的二氧化碳,对环境有一定影响。烟气可用氢氧化钠溶液吸收,写出该反应的化学方程式:__________。
【答案】(1) ①. 碳酸钙##CaCO3 ②. 稀盐酸
(2)
【解析】
【小问1详解】
石灰水的溶质是氢氧化钙,它会和空气中的二氧化碳发生反应,生成不溶于水的碳酸钙白色固体,附着在试剂瓶壁上。碳酸钙能和稀盐酸反应生成可溶于水的氯化钙、二氧化碳和水,因此可以用稀盐酸清洗这层白色固体。
【小问2详解】
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:。
【改编】
21. 小科发现有瓶敞口放置的NaOH溶液,他想知道这瓶NaOH溶液是否变质?变质程度如何?他取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示的实验(注:BaCl2溶液呈中性)。
(1)下列物质中,能用来替代实验甲中BaCl2溶液的有____________(填字母)。
A. CaCl2溶液 B. Ba(NO3)2溶液
C. Ca(OH)2溶液 D. Ba(OH)2溶液
(2)结合上述实验检验结果,进一步探究:另取少量样品溶液,缓慢加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在图乙中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像_______。
【答案】(1)AB (2)
【解析】
【小问1详解】
A.溶液能与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,且氯化钙溶液呈中性,不影响后续对氢氧化钠的检验,可以替代,A符合题意;
B.溶液能与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,且硝酸钡溶液呈中性,不影响后续对氢氧化钠的检验,可以替代,B符合题意;
C.溶液虽然能与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,但会引入氢氧根离子,干扰对原溶液中氢氧化钠的检验,不可以替代,C不符合题意;
D.溶液能与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,但会引入氢氧根离子,干扰对原溶液中氢氧化钠的检验,不可以替代,D不符合题意。
【小问2详解】
碳酸钠能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀,化学反应方程式为;滴加足量的氯化钡溶液,除去溶液中的碳酸钠;取上层清液滴加酚酞后,溶液变红,说明上层清液中含有氢氧化钠,因此可以确定样品部分变质。即样品中有碳酸钠和氢氧化钠,滴加稀盐酸至过量,盐酸先与溶液中的氢氧化钠发生中和反应,待氢氧化钠反应完全后,盐酸再与碳酸钠反应产生二氧化碳直至碳酸钠完全反应,因此图像大致趋势为开始没有变化,一段时间后曲线上升,上升至一定程度后二氧化碳质量保持不变,如图所示:
22. 有一包固体,可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成,小科取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M,进行如图所示实验。请回答下列问题:
(1)白色沉淀B是____________(填名称)。
(2)固体中一定没有_______________。
(3)通过上述实验可知还有一种物质不能确定是否存在,请说明不能确定的理由______________。
【答案】(1)氯化银 (2)碳酸钠、氯化镁
(3)实验中加入了过量稀盐酸,稀盐酸含有氯离子,会与硝酸银反应生成氯化银沉淀,无法证明原固体中是否含有氯化钠
【解析】
【小问1详解】
硝酸银和氯离子反应生成氯化银,故白色沉淀B是氯化银。
【小问2详解】
M加酚酞变红,说明溶液呈碱性;加入过量稀盐酸后无气泡产生,说明原固体不含碳酸钠(碳酸钠和盐酸反应会生成二氧化碳气泡)。溶液呈碱性,说明有氢氧化钠,氢氧化钠和氯化镁不能共存,二者相遇会生成氢氧化镁白色沉淀,而固体加水得到无色溶液M,故无氯化镁。即固体中一定没有碳酸钠、氯化镁。
【小问3详解】
通过上述实验不能确定的物质是氯化钠;因为实验过程中加入了过量稀盐酸,盐酸中含有氯离子,也能和硝酸银反应生成氯化银沉淀,无法证明原固体中是否含有氯化钠。
23. 在水平地面上有一长方体木箱。小科用水平推力F把木箱向前推,如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。1~3秒内,木箱受到地面阻力为____________N;3~5秒内,推力F对木箱做的功____________J;5~6秒内,木箱的动能____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 200 ②. 400 ③. 减小
【解析】
【详解】滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、木箱对地面的压力有关。从丙图可知3~5s内木箱做匀速直线运动,此时木箱受力平衡,滑动阻力等于推力;结合乙图,3~5s的推力为200N,因此木箱受到的滑动阻力是200N。1~3s内木箱处于加速滑动状态,压力和接触面粗糙程度都没有变化,滑动阻力大小不变,仍为200N;
由丙图可知3~5s内木箱移动的距离
推力做功
动能的大小和质量、速度有关,5~6s内木箱质量不变,从丙图可见木箱的速度不断减小,因此木箱的动能减小。
24. 在如图所示的电路中,电源电压8.8V保持不变,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图所示,则电流表A1的示数为______A,电阻R2的阻值是______Ω。若R1断路,则电流表A2示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 2.2 ②. 20 ③. 不变
【解析】
【详解】由电路图可知,与并联,电流表接在干路中,测量电路的总电流;电流表与串联,测量通过支路的电流。根据并联电路的电流规律,干路总电流大于任意支路的电流,两表指针偏转角度完全相同,说明两表选用了不同量程。干路的使用大量程,分度值为,示数为;支路的使用小量程,分度值为,示数为。
并联电路中各支路两端电压等于电源电压,因此两端电压
由可知,电阻R2的阻值
并联电路的各支路独立工作、互不影响。断路后,两端的电压仍然等于电源电压,且自身电阻不变,由欧姆定律可知通过的电流不变,因此测量支路电流的电流表示数不变。
三、实验探究题(共5题,合计38分)
25. 氢氧化钠与稀硫酸反应是否放出热量?三位同学为探究此问题按如图进行了实验:
(1)甲同学按图实验:在烧杯中先加入一定量的稀硫酸溶液,然后再加入适量的氢氧化钠固体,观察到温度计示数变大,于是得到“反应放出热量”的结论。你认为是否正确并说明理由_________;
(2)乙同学用乙图实验,可以根据_________现象证明该反应放出热量。
(3)丙同学是将稀硫酸不断的滴入氢氧化钠溶液中,并用数字化仪器测量的数据。由图可知,当反应进行到60s时溶液中的溶质是_________。
【答案】(1)不正确,理由是:氢氧化钠固体溶于水放热,温度升高无法说明就是中和反应放出的热量导致
(2)导管2口有气泡冒出
(3)Na2SO4和H2SO4
【解析】
【小问1详解】
甲同学的结论错误,理由是:氢氧化钠固体溶于水放热,温度升高无法说明就是中和反应放出的热量导致,故填:不正确,理由是:氢氧化钠固体溶于水放热,温度升高无法说明就是中和反应放出的热量导致;
【小问2详解】
如果氢氧化钠溶液和稀硫酸反应放出热量,那么瓶内空气受热后体积膨胀,压强增大,于是导管2口处会有气泡冒出,故可以根据导管2口有气泡冒出的现象证明该反应放出热量,故填:导管2口有气泡冒出;
【小问3详解】
氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,结合pH变化曲线可知,60s时,溶液的pH=2,显酸性,说明溶液中存在过量的硫酸,此时溶液中的溶质为Na2SO4和H2SO4,故填:Na2SO4和H2SO4。
26. 在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中,实验装置如图所示:
加热时间/分钟
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取____________相同的甲、乙两种液体,将初温分别为30℃和10℃的甲乙液体倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较____________来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,分析实验数据可知____________物质的比热容大(选填“甲”或“乙”)。分析表格数据从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲____________Q乙(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 升高的温度
(2) ①. 甲 ②. <
【解析】
【小问1详解】
探究物质吸热能力实验,实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
【小问2详解】
由表格数据可知,加热相同时间(吸收相同热量)时,甲的温度升高幅度小于乙,根据比热容公式 ,在质量、吸收热量相同时,温度升高越慢,比热容越大,因此甲物质的比热容更大。
从开始加热到42℃,甲的加热时间为3分钟,乙的加热时间为4分钟。相同电加热器的加热时间越长,代表吸收的热量越多,因此甲吸收的热量小于乙吸收的热量,即。
【改编】
27. 如图,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三个小钢球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动木块运动一段距离后静止。
(1)实验中探究的“物体的动能”是指____________(“钢球”或“木块”)的动能。
(2)实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较,请你写出一条改进措施:_______。
(3)通过对比a、b两次实验可得出结论:__________。
(4)为了让质量不同的B、C两球获得相同的初速度,有同学设计了如图d装置,只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗,该方法是否合理并说明原因:__________。
【答案】(1)钢球 (2)换用质量更大的钢球/让钢球从斜面更高的位置滚下/减小水平面的粗糙程度
(3)当物体质量相同时,速度越大,动能越大
(4)不合理,弹簧被压缩到同样的形变程度,弹性势能相同,推开小球后,小球获得的动能相同,但由于两个小球质量不同,所以速度不相等
【解析】
【小问1详解】
本实验的研究对象是从斜面滚下的小钢球,目的是探究钢球撞击木块时自身具备的动能大小的影响因素,木块的作用是通过被推动的距离间接反映钢球动能大小。
【小问2详解】
木块移动距离短,说明钢球获得的动能太小或水平面阻力太大,通过增大钢球初始释放高度、换用更重的钢球可以增大钢球撞击木块的动能,减小接触面粗糙程度可以减小木块受到的阻力,都能让木块移动的距离变大,便于观察比较。
【小问3详解】
a、b两次实验中钢球A、B质量相等, hA>hB,说明A球到达水平面时的初速度更大,最终推动木块移动的距离更远,因此得出结论:当物体质量相同时,速度越大,动能越大。
【小问4详解】
本操作的目的是让质量不同的B、C球获得相同初速度,而相同形变的弹簧释放后转移给小球的动能相等,质量不同的小球最终速度不同,达不到实验控制变量的要求,因此方法不合理。
28. 科学小组进行实验探究,请你参与研究。
(1)利用如图所示装置进行二氧化碳的制备和性质实验。实验进行一段时间后,“人”字管左端发生反应制备二氧化碳整个装置可观察到的现象是____________。
(2)在探究CO2和NaOH是否发生反应时,设计出如下图所示的三种装置进行实验,请回答问题:
①以上三个实验中,B、C两个实验有明显现象,请你写出实验B的现象:________。
②图C中将装满CO2气体的试管倒扣在盛有NaOH溶液的烧杯中,可观察到试管中液面升高。小科认为上述现象不足以证明CO2与NaOH发生了反应,他又补充了一个实验,请写出简要的实验思路:_______。
【答案】(1)左端有气泡产生,右端澄清石灰水变浑浊
(2) ①. 小气球膨胀 ②. 取相同的试管,收集满二氧化碳,倒扣在等体积的水中,观察试管内液面上升的高度,对比两组液面上升情况
【解析】
【小问1详解】
“人”字管左端大理石和稀盐酸反应,会观察到左端有气泡产生;生成的二氧化碳进入右侧,和澄清石灰水反应,右侧澄清石灰水变浑浊。
【小问2详解】
①实验B中,分液漏斗中氢氧化钠溶液滴入烧瓶,氢氧化钠和二氧化碳反应,烧瓶内二氧化碳被消耗,瓶内压强变小,外界空气通过玻璃管进入气球,所以现象是气球膨胀。
②二氧化碳既能和氢氧化钠反应,也能溶于水、和水反应,C中液面上升有可能只是二氧化碳溶于水造成的,不能直接证明和氢氧化钠反应。对照思路为:取相同的试管,收集满二氧化碳,倒扣在等体积的水中,观察试管内液面上升的高度,对比两组液面上升情况。
29. 日前,某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量,A组同学小科进行了如下实验探究。
【实验设计】A组同学小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】①按图连接好仪器,并检查装置气密性;
②在烧瓶中放入若干钙片样品,样品总质量10g;
③加入酸溶液前,测得丙装置质量为m1;
④打开分液漏斗活塞,加入酸溶液,至甲装置不再产生气泡;
⑤一段时间后,测得丙装置质量m2。
(碱石灰是NaOH固体和CaO的混合物)
(1)加入药品前,需要先检查装置气密性,则甲装置在连接完毕后,关闭止水夹后,应____________。
(2)装置丁的作用是____________(填字母)。
A. 吸收钙片样品与酸溶液反应产生的CO2
B. 防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置丙中
C. 干燥二氧化碳
(3)B组同学认为A组同学的方案存在问题,即使操作规范、药品充足,测定结果也会偏低,理由是____________。
(4)若上述数据是在方案完善后称得,则该钙片中碳酸钙含量为____________(结果用含m1、m2的式子表示)。
(5)在完善A组同学的方案后,你认为实验时如果用浓盐酸,会使测得样品中碳酸钙的质量分数____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,若水不能持续流下,证明装置气密性良好 (2)B
(3)反应结束后,装置内残留部分二氧化碳,没有被丙装置吸收
(4)
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
甲装置连接完毕,关闭止水夹,这是分液漏斗和圆底烧瓶类装置。检查装置气密性时,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,若水不能持续流下,说明气密性良好。
【小问2详解】
装置丁里面是碱石灰,在丙的后面。丙是吸收反应生成的二氧化碳,丁的作用是阻挡外界空气里的二氧化碳和水蒸气进入丙,防止丙质量测量偏大,B符合题意,AC不符合题意。
【小问3详解】
反应结束后,甲、乙装置中会残留一部分二氧化碳气体,这部分二氧化碳没有被丙装置的碱石灰吸收,丙测得增加的质量偏小,计算出来的碳酸钙质量偏小,测定结果偏低。
【小问4详解】
丙增加质量,就是二氧化碳质量。设碳酸钙质量为x,碳酸钙的相对分子质量为100,二氧化碳的相对分子质量为44,
样品为10g,所以碳酸钙质量分数为:
【小问5详解】
浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,氯化氢会和丙中碱石灰反应,使丙增重偏大,计算得到碳酸钙质量偏大,质量分数偏大。
四、解答题(共4道题,共30分)
30. 某新型太阳能汽车,动力完全由车顶的电池板收集的太阳能提供。已知,汽车(包括乘务人员)的总质量为1200kg。
(1)如图汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)当汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动时,其速度和时间的关系如图所示,求汽车在10s~20s时间内牵引力做功的功率。
(3)若汽车吸收的太阳能有40%转化为机械能,则在10s~20s时间内,太阳能电池板需要吸收太阳能是多少?
【答案】(1)240N (2)3600W
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车(包括乘务人员)的重力为
汽车的阻力
汽车匀速行驶,所以牵引力和阻力大小相等,即
【小问2详解】
由v-t图像可知,10s后汽车速度保持不变,做匀速直线运动,此时牵引力依然等于阻力240N。 已知汽车是恒定功率运动,因此10s~20s内的功率可以用匀速阶段的功率计算,根据功率推导公式,汽车在10s~20s时间内牵引力做功的功率
【小问3详解】
时间
10s~20s内牵引力做的机械能
由题意光能转化为机械能的效率,由可知,太阳能电池板需要吸收太阳能
【原题】
31. 某石化厂的一种石油产品中,残余硫酸的质量分数为4.9%,工作人员用NaOH溶液来清洗这些残余硫酸。若要清洗100kg这种石油产品,需要NaOH多少千克?
【答案】100kg这种石油产品中硫酸的质量为:100kg×4.9%=4.9kg;
设需要NaOH的质量为x
答:若要清洗100kg这种石油产品,需要4kg的NaOH。
【解析】
【详解】略
32. 炉甘石洗剂可用于皮肤止痒,其部分标签如下。洗剂成分中的甘油不与硫酸发生反应。小科针对该洗剂中碳酸锌(ZnCO3)的含量展开探究,取炉甘石洗剂样品50g,放入图甲所示的锥形瓶中,加入足量稀硫酸充分反应。
炉甘石洗剂
【成分】
碳酸锌、氧化锌、甘油、水等
【用法】
局部外用,使用前摇匀,取适量涂于患处
(1)充分反应后,锥形瓶中的溶液含有的溶质是甘油、H2SO4和____________(写化学式)。
(2)根据图乙数据,装置减少的2.2g是哪种物质的质量?____________。
(3)计算该洗剂中碳酸锌的质量分数____________(请写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)二氧化碳 (3)设样品中碳酸锌的质量为x,
碳酸锌质量分数为:
【解析】
【小问1详解】
样品中的碳酸锌、氧化锌都能和稀硫酸发生反应,反应后都会生成硫酸锌;稀硫酸是足量的,所以反应后还有剩余的硫酸。甘油不参与反应,仍然留在溶液中。因此溶液里除甘油、硫酸之外,溶质还有硫酸锌,化学式为。
【小问2详解】
碳酸锌和稀硫酸反应放出二氧化碳,二氧化碳逸散到空气中,造成装置总质量减小,所以减少的 2.2g 是二氧化碳的质量。
【小问3详解】
略
33. 同学们在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习:如图甲,往550mL的瓶中加入适量的水,塞好瓶塞后放在发射底座上,用气筒向瓶内打气,当瓶内气体压强达到一定程度时,高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出,水火箭飞向高空;小科同学利用汽水瓶等材料制作了水火箭的箭体部分,结构如图乙所示。请回答:
(1)使水火箭上升的施力物体是____________。
(2)若水火箭箭体部分发射前的总质量为2kg,当它竖直上升至10m高时,若不计空气阻力则其克服自身重力所做的功____________(填“大于”“等于”或“小于”)200J。
(3)图丙为水火箭发射后的v-t图像,则水火箭到达最高点的时刻是____________(填“t1”“t2”或“t3”)。
(4)如图丁用频闪照相机拍水火箭下降时的照片,则水火箭在AC段重力做功的功率____________(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”)。
【答案】(1)向下喷出的水
(2)小于 (3)t2
(4)逐渐变大
【解析】
【小问1详解】
根据力的作用是相互的原理,水火箭向下高速喷水时,水会反过来对火箭施加向上的反作用力,因此使水火箭上升的施力物体是被喷出的水。
【小问2详解】
发射前,水火箭的重力为
如果水火箭的重力不变,那么上升10m克服重力做功为
但水火箭上升过程中,瓶内的水会不断喷出,箭体的实际总质量是持续减小的,因此实际克服自身重力做的功小于200J。
【小问3详解】
水火箭的速度方向向上时处于上升阶段,当速度减小为0时,到达最高点。从v-t图像可知,t2时刻速度由正变负、大小为0,此时火箭上升到最高点,之后速度为负代表开始向下运动。
【小问4详解】
频闪照相的相邻两次拍摄的时间间隔相等,从图丁可见AC段相邻火箭的间距逐渐变大,说明火箭下降速度在逐渐变大。根据重力做功功率公式,火箭重力不变、速度逐渐增大,因此AC段重力做功的功率逐渐变大。
34. 胃酸过多会引起不适,患者常用碳酸氢钠片和铝碳酸镁片等抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,请回答相关问题:
(1)铝碳酸镁片的主要成分是铝碳酸镁,该物质中含有Al3⁺、Mg2⁺、OH-、其中起抗酸作用的微粒是____________(填符号)。
(2)碳酸氢钠片能治疗胃酸过多,是因为其有效成分NaHCO3与胃液中的盐酸发生反应。请写出该反应的化学方程式:__________________。
(3)为了进一步比较药效,兴趣小组取等量的两种药片与足量稀盐酸反应,利用CO2传感器和pH传感器分别测出容器内CO2浓度和溶液pH值变化,得到两种药片与盐酸反应时二氧化碳浓度及pH随时间变化的关系如图所示。通过分析曲线图可知铝碳酸镁片治疗胃酸的效果更好,请说明理由_______。
【答案】(1)OH-、
(2)
(3)等质量的两种药物和足量胃酸反应时,铝碳酸镁反应后生成的二氧化碳浓度更低,不会造成胃内胀气;同时反应后溶液pH更接近弱酸性,能更温和地中和过量胃酸,避免胃酸被中和过度影响消化,治疗效果更好
【解析】
【小问1详解】
抗酸的本质是消耗胃液中的H+,Al3⁺、Mg2⁺都不能和氢离子反应,而OH−可以和H+结合生成水,可以和H+反应生成水和二氧化碳,因此这两种微粒起到抗酸作用。
【小问2详解】
碳酸氢钠和盐酸是复分解反应,反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,化学方程式为:。
【小问3详解】
结合两张曲线图分析:左图可见碳酸氢钠和胃酸反应会快速生成大量CO2,容易引发胃胀气不适,铝碳酸镁产生的CO2很少;右图可见碳酸氢钠反应后溶液pH仅提升到2左右,中和胃酸的能力弱,铝碳酸镁可以将pH提升到接近4~5的弱酸性区间,既有效中和了过多的胃酸,又不会让胃内环境过度偏碱,更符合胃部的正常消化需求,因此药效更好。
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