2020-2021学年浙江省温州市瑞安市新纪元实验学校九年级上学期期中科学试卷
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一、选择题(本题有15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不给分)
1.(4分)下列实验操作中,不正确的是( )
A.稀释浓硫酸 B.测溶液pH
C.闻食醋 D.检查装置气密性
2.(4分)如图所示为一只正在空中飞行的足球(不计空气阻力),足球从A点运动到B点的过程中,下列有关说法错误的是( )
A.运动员对足球做了功 B.重力对足球做了功
C.足球的势能不断减小 D.足球的动能不断增大
3.(4分)超市里买来的饼干、坚果类食品使用铝箔来包装,铝能制作成铝箔,这是利用了铝的( )
A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.熔点高
4.(4分)下列是一些新鲜果汁的pH,胃酸过多的病人空腹时最宜食用的是( )
A.柠檬汁(pH:2~3) B.苹果汁(pH:3~4)
C.西瓜汁(pH:5~6) D.玉米汁(pH:7~8)
5.(4分)如图所示是同学们常用的燕尾夹,MON可以看作一个杠杆。当用力摁住N点打开夹子时,此杠杆示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
6.(4分)一种新型“即热饭盒”,其饭盒底部分为两层,一层盛有水
层,即发生反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。从化学反应基本类型分析,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
7.(4分)下列依据实验目的所进行的操作,正确的是( )
选项
实验目的
操作
A
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气后,回收其中的二氧化锰
将反应得到的混合物溶解后直接加热蒸发
B
用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满
用带火星的木条伸入到集气瓶中,观察木条是否复燃
C
鉴别盐酸和硫酸
取样后滴加氯化钡溶液,观察是否变浑浊
D
比较铜和银的化学活动性顺序
将两种金属与等质量且同浓度的盐酸反应,观察产生气泡的快慢
A.A B.B C.C D.D
8.(4分)晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是( )
A. B.
C. D.
9.(4分)如图所示装置气密性良好,要使注射器中的活塞明显向右移动,使用的液体M和固体N可能是( )
①水和氢氧化钠;②稀硫酸和锌;③稀盐酸和石灰石;⑤水和消石灰;⑥稀盐酸和银。(加入液体的体积忽略不计)
A.①②③ B.①②③⑤ C.①②③④⑤⑥ D.①②③⑤⑥
10.(4分)如图是小球从某高度处由静止下落的路程h与时间t的关系图,则下列重力对该球做功大小与时间的关系图,正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(4分)在“创新实验装置”的竞赛中,某化学兴趣小组设计了如图所示的装置(夹持仪器已略去)引起同学们的兴趣。如图是同学对实验中的部分现象进行的预测( )
A.装置①中黑色固体消失 B.装置②产生蓝色沉淀
C.装置②中会有气泡冒出 D.装置③产生蓝色沉淀
12.(4分)取相同质量的铁、镁、铝磨成粉末,分别加入到等量的稀硫酸溶液中,充分反应后,①、②、③分别代表其中一种金属生成氢气的质量(①和②产生氢气的质量相等)。根据图像( )
A.三种金属肯定都没有剩余
B.至少有两种金属没有剩余
C.至少有一种金属没有剩余
D.稀硫酸一定都没有剩余
13.(4分)在国庆70周年阅兵式上,我国自行研发的多款新型导弹首次亮相。如图所示的车载导弹发射装备通过液压撑杆将水平放置的导弹发射架支撑到一定发射角度(设液压撑杆与导弹发射架始终垂直),在这一过程中( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
14.(4分)家用电器中常使用大量的印刷电路板,在制电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”.发生反应的化学方程式如下:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.现向盛有FeCl3溶液的烧杯中,同时加入铁粉和铜粉,反应结束后( )
A.烧杯中有铜、没有铁 B.烧杯中铜、铁都有
C.烧杯中有铁、没有铜 D.烧杯中铜、铁都没有
15.(4分)小明学了力学知识后,做了如下实验。他用方向不变的水平拉力F拉放在水平地面上的物体,如图甲,绘制了图中的乙、丙两图,乙图表示F与时间t的关系,结合已知条件及两图像可知,下面选项中不正确的是( )
A.第2秒时物体所受的摩擦力为2N
B.前3秒拉力的功率为4.5W
C.3秒后拉力的功率为6W
D.1﹣3秒内拉力做功为9J
二、填空题(本大题共8小题,每空2分,共40分)
16.(4分)绿水青山就是金山银山,捡拾垃圾是有助于减少环境污染的一种简单方法。小红在江边捡拾的垃圾有以下几种:
A.塑料瓶
B.泡沫饭盒
C.易拉罐
D.旧衣服
(1)其中属于有机物的是 (填字母)
(2)垃圾分类变废为宝,小红应将易拉罐放入 收集容器(选填“有害垃圾”、“其他垃圾”、“可回收物”或者“厨余垃圾”)。
17.(6分)杨梅是温州地区的水果特产,杨梅中含有柠檬酸(C6H8O7),可促进食欲。
(1)柠檬酸是一种酸,其水溶液能使紫色石蕊试液变 色。
(2)柠檬酸从物质分类角度分析,其属于化合物中的 。
(3)柠檬酸中各元素质量分数的模型如图所示,其中表示碳元素的是 。
18.(4分)滑梯是小朋友喜欢的玩乐项目,一位重为200牛的小朋友从滑梯顶端下滑至地面(如图所示),已知滑梯长5米
(1)下滑过程中,小朋友的势能在 。(填“增大”“不变”或“减小”)
(2)重力对小朋友所做的功为 焦。
19.(6分)如图所示为氢气还原氧化铜的实验装置。
(1)该反应中的还原剂是 ;
(2)实验中试管口略向下倾斜的目的是 。
(3)氢气还原氧化铜的实验会生成砖红色氧化亚铜(Cu2O),氧化亚铜中铜元素的化合价为 。
20.(4分)科学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如图)的无色溶液,他们对这瓶无色溶液做出下列四种猜想。
猜想一:可能是H2SO4溶液;
猜想二:可能是BaSO4溶液;
猜想三:可能是Na2SO4溶液;
猜想四:可能是CuSO4溶液。
(1)大家讨论后,认为猜想 一定不成立。
(2)剩余溶液小科同学选用BaCl2溶液和稀硝酸进行鉴别,你是否认同小科的方案,并说明你的理由 。
21.(6分)甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出 (选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”),乙球的机械能 (选填“增大”“先增大后减小”“减小”或“不变”)。
22.(4分)如图甲所示,向盛有CuO的试管中加入一定量的稀H2SO4,CuO全部溶解并得到蓝色溶液;继续向试管中加入一定量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。试管静置后,向上层清液中继续滴加NaOH溶液,且新生成的沉淀质量跟滴加的NaOH溶液质量的关系如图乙所示。
(1)写出CuO全部溶解的化学方程式 。
(2)图乙中A点对应溶液中溶质所有可能的组成有 。
23.(6分)如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,左端重物G=20N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕 (选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F1= N的最小值,最大值F2= N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
三、实验探究题(本题有4小题,第27(2)题6分,其余每空3分,共36分)
24.(9分)小明在学习了硫酸的性质后阅读资料得知,硫代硫酸钠(海波)也能和稀硫酸反应,小明进行如下实验:
①在白纸中心用笔画一个“十”字;
②取硫代硫酸钠溶液50毫升倒入锥形瓶中,用酒精灯加热,使之温度为30℃;
③将锥形瓶放在白纸上,瓶底中心对准“十”字的中心(如图甲);
④取5毫升稀硫酸加入锥形瓶中,塞上橡胶塞,观察记录“十”字被遮住看不见时所需要的时间;
⑤再取3个锥形瓶,在40℃、50℃、60℃时重复步骤②③④,整理数据(如图乙)
(1)装置甲中气球的作用是 。
(2)根据实验数据,可以得出的结论是 。
(3)小明发现④中加入是常温下的稀硫酸,对实验结果可能有影响,他可以对实验进行的改进是: 。
25.(9分)将轻质细绳一端固定,另一端悬挂一个重小球,就构成了单摆(如图),小明利用体积相等的铜球和铁球,秒表等器材进行实验
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
小球材质
铜球
铜球
铜球
铜球
铜球
铁球
铁球
轻质绳长度1(厘米)
10
40
90
10
101
10
40
轻质绳和竖直方向夹角θ
3°
3°
3°
6°
9°
3°
3°
单摆周期(秒)
0.63
1.26
1.89
0.63
0.63
0.63
1.26
(1)为使测量的数据更加准确,应如何测量单摆周期? 。
(2)为了完成此实验,除已经提供的秒表外,还需要的测量工具是 。
(3)结合表中数据分析,若另取一个等体积的铝球,使轻质绳长度为160厘米,预测该单摆的周期为 秒。
26.(9分)小明在实验课结束后,将剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的气体。小明猜测FeCl3是H2O2分解的催化剂,为验证该猜想,他进行了如图所示实验。
(1)乙组实验的分液漏斗中应加入 。
(2)本实验可通过观察H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断H2O2分解的快慢。请写出另一种判定H2O2分解快慢的方法: 。
(3)小红认为由此得出“FeCl3作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨。还需要补充实验来进一步探究。她将甲装置中反应后的全部溶液平均分成A、B两份,利用A溶液测出铁元素的总质量为m2克,利用B溶液测出氯元素的总质量为m3克。只有满足m1= (用m2和m3表示)时,才能得出此结论。
27.(9分)如图甲是好玩的“纸蜻蜓”。将长方形纸片经图乙所示处理,得到如图丙,即制得“纸蜻蜓”。手持“纸蜻蜓”的翅尾,松手后,纸蜻蜓能空中边旋转边竖直下落。查阅资料得知,准备
的器材有:刻度尺,秒表,剪刀(可以制作多个纸质“纸蜻蜓”),双面胶。(要求:都采用图甲方式让“纸蜻蜓”在空中下落)
(1)释放后,“纸蜻蜓”下落的速度先变大后不变。速度先变大的原因是 。
(2)写出本实验的主要步骤。
四、解答题(本题有6.小题,第28题6分,第29题5分,第30题8分,第31题8分,第32题8分,第33题9分,共44分)
28.(6分)一包白色固体混合物,可能由硫酸铜、碳酸钾、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种混合而成,为确定其组成进行如图所示的实验:
(1)白色沉淀A是 。
(2)请写出混合物不含硫酸铜的理由 。
(3)混合物中一定含有的物质是 。
29.(5分)蹦极是种惊险刺激的运动,如图甲是蹦极跳台的示意图,运动员身上系上一根有弹性的绳子从高台上自由落下降落到最低点,运动员受到绳子的拉力与时间的关系示意图如图乙所示,整个过程中运动员的机械能都在不断发生着变化,大致如图丙所示。请从能量转化的角度说明运动员在蹦极过程中机械能随时间变化的原因。
30.(8分)“银粉”常用作化工颜料的添加剂,通过调查,小明知道“银粉“可能是金属银或铝,小明购买了某厂家生产的“银粉”进行了如下实验。
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到 现象,说明“银粉”是金属铝。
(2)为进一步确认该“银粉”中是否有部分铝被氧化为氧化铝,他取质量为5.4g的“银粉”分三次加入到100g的稀盐酸中,用电子天平(如图甲),并绘制成如图乙所示曲线,则该厂家生产的“银粉”中金属铝的质量分数为多少?
(3)图乙中,a点表示烧杯中的稀盐酸恰好完全反应。若“银粉”中的铝被氧化的程度越大,则a点的位置会向图中 方向移动(选填①②③④中的一个方向)。
31.(8分)2018年12月8日,我国自主研制的嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日,探测器成功在月球背面完成软着陆
(1)长征三号乙运载火箭在升空过程中(如图甲),将燃料的 能转化为火箭的机械能。
(2)运载火箭在上升过程中,如不考虑火箭质量变化,其运载功率将 。(填“增大”“不变”或“变小”)
(3)嫦娥四号搭载的玉兔二号月球车(如图乙)在地球上模拟环境中测试时,月球车匀速直线行驶180米用时1小时,则月球车的功率是多少?
32.(8分)科技人员为了研究“物品均匀投放下水的方法”建立如图甲所示模型:轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物体甲和乙,杠杆放在可移动支点P上,物体乙悬空。起初,使水面以速度v匀速上升直到物体甲完全被水浸没(未碰到底部,不计物体甲在水中相对运动的阻力),并通过移动支点P保持杠杆始终水平平衡,推力F随物体甲下表面离水面的距离h变化如图乙所示。
(1)上推活塞的过程中,物体甲下底面所受的压强将如何变化。 。
(2)根据图中信息,求出物体甲的体积(写出计算过程)。
(3)简述当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点,支点P应如何移动,并说明理由? 。
33.(9分)大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。(杂质不参加反应)
(1)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为100克。随着稀盐酸的加入,其质量变化如图乙所示。其中,曲线b表示吸收装置的总质量变化情况。由此可知,大理石样品中碳酸钙的质量为 克。
(2)请根据图乙计算出实验所用盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)有不同产地的大理石样品A和B,为比较样品中碳酸钙含量的高低,取粉末状的A和颗粒状的B各5克以及足量的相同浓度的稀盐酸,测得的结果是A中碳酸钙含量大于B。请在图丙中画出A和B产生的二氧化碳质量随盐酸不断加入而变化的曲线(用A、B表示)
2020-2021学年浙江省温州市瑞安市新纪元实验学校九年级(上)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题有15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不给分)
1.(4分)下列实验操作中,不正确的是( )
A.稀释浓硫酸 B.测溶液pH
C.闻食醋 D.检查装置气密性
【答案】B
【分析】A、根据浓硫酸的稀释方法(酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅)进行分析判断。
B、根据用pH试纸测定未知溶液的pH的方法进行分析判断。
C、根据闻气体的气味时的方法(招气入鼻法)进行分析判断。
D、根据检查装置气密性的方法进行分析判断。
【解答】解:A、稀释浓硫酸时,同时用玻璃棒不断搅拌;一定不能把水注入浓硫酸中。
B、用pH试纸测定未知溶液的pH时,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上.不能将pH试纸伸入待测液中,图中所示操作错误。
C、闻气体的气味时,使极少量的气体飘进鼻子中,图中所示操作正确。
D、检查装置气密性的方法:关闭弹簧夹,若导管内形成一段水柱,图中所示操作正确。
故选:B。
2.(4分)如图所示为一只正在空中飞行的足球(不计空气阻力),足球从A点运动到B点的过程中,下列有关说法错误的是( )
A.运动员对足球做了功 B.重力对足球做了功
C.足球的势能不断减小 D.足球的动能不断增大
【答案】A
【分析】(1)做功的两个必要条件是:一是物体受到力的作用,二是物体在力的方向上通过距离;
(2)动能大小的影响因素是质量和速度,质量越大、速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素是质量和高度,质量越大、位置越高,重力势能越大。
【解答】解:A、当足球离开运动员的脚之后,虽然运动了一段距离,没做功;
B、足球在重力的方向上通过了距离,故B正确;
CD、足球从A点运动到B点的过程中,高度变小,速度变大,故CD正确。
故选:A。
3.(4分)超市里买来的饼干、坚果类食品使用铝箔来包装,铝能制作成铝箔,这是利用了铝的( )
A.延展性 B.导电性 C.导热性 D.熔点高
【答案】A
【分析】金属具有良好的导热性、导电性、延展性等,据此结合金属的用途进行分析解答。
【解答】解:物质的性质决定物质的用途,铝能制成铝箔。
故选:A。
4.(4分)下列是一些新鲜果汁的pH,胃酸过多的病人空腹时最宜食用的是( )
A.柠檬汁(pH:2~3) B.苹果汁(pH:3~4)
C.西瓜汁(pH:5~6) D.玉米汁(pH:7~8)
【答案】D
【分析】当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性;当溶液的pH大于7时,呈碱性.对于胃酸过多的人,空腹时最宜进食的食物应该是显弱碱性的食物。
【解答】解:人的胃液中含有盐酸,对于胃酸过多的人应降低其酸性。
A、柠檬汁的pH小于7。故A错误;
B、苹果汁的pH小于7。故B错误;
C、西瓜汁的pH小于6。故C错误;
D、玉米粥的pH大于7。故D正确。
故选:D。
5.(4分)如图所示是同学们常用的燕尾夹,MON可以看作一个杠杆。当用力摁住N点打开夹子时,此杠杆示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】据杠杆上的支点、动力、阻力的定义分析即可判断出正确的选项。
【解答】解:据图可知,当用力摁住N点打开该夹子时,即O为支点;
所按压的N点为动力F1的作用点,F1的方向向下;而杠杆MON受到弹簧向下的阻力F7,M点就是阻力F2的作用点,故ABD错误。
故选:C。
6.(4分)一种新型“即热饭盒”,其饭盒底部分为两层,一层盛有水
层,即发生反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。从化学反应基本类型分析,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】C
【分析】初中化学基本反应的类型有四个:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,特征是:多变一。分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,特征是:一变多;置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应。
【解答】解:A、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应;
B、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应;
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应2OMg(OH)2+H4↑属于置换反应;故选项正确;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应;
故选:C。
7.(4分)下列依据实验目的所进行的操作,正确的是( )
选项
实验目的
操作
A
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气后,回收其中的二氧化锰
将反应得到的混合物溶解后直接加热蒸发
B
用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满
用带火星的木条伸入到集气瓶中,观察木条是否复燃
C
鉴别盐酸和硫酸
取样后滴加氯化钡溶液,观察是否变浑浊
D
比较铜和银的化学活动性顺序
将两种金属与等质量且同浓度的盐酸反应,观察产生气泡的快慢
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】A、根据氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,进行分析判断。
B、根据氧气的验满方法进行分析判断。
C、鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
D、在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,进行分析判断。
【解答】解:A、反应得到的混合物是氯化钾和二氧化锰的混合物,二氧化锰难溶于水、干燥。
B、检验氧气是否收集满时,不能伸入瓶中。
C、取样后滴加氯化钡溶液,变浑浊的是硫酸,故选项说法正确。
D、将两种金属与等质量且同浓度的盐酸均不反应,故选项说法错误。
故选:C。
8.(4分)晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据图示和杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】解:设每条湿毛巾重力为G,每个小格的长度为L,
A、左侧力与力臂的乘积为2G×2L=5GL,左侧≠右侧;
B、左侧力与力臂的乘积为2G×L=2GL,左侧=右侧;
C、左侧力与力臂的乘积为6G×L=2GL,左侧≠右侧;
D、左侧力与力臂的乘积为2G×6L=4GL,左侧≠右侧;
故选:B。
9.(4分)如图所示装置气密性良好,要使注射器中的活塞明显向右移动,使用的液体M和固体N可能是( )
①水和氢氧化钠;②稀硫酸和锌;③稀盐酸和石灰石;⑤水和消石灰;⑥稀盐酸和银。(加入液体的体积忽略不计)
A.①②③ B.①②③⑤ C.①②③④⑤⑥ D.①②③⑤⑥
【答案】A
【分析】要使注射器中的活塞明显向右移动,说明装置内的气体体积增大,则使用的固体和液体,可能是反应放出大量的热或产生大量的气体,也可能是溶解放出大量的热,据此进行分析解答。
【解答】解:①固体氢氧化钠溶于水放出大量的热,装置内的空气受热膨胀。
②稀硫酸和锌反应生成氢气,有气体生成。
③稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体,有气体生成。
④硝酸银溶液和氯化钠固体生成氯化银沉淀和硝酸钠,没有气体生成,不能使注射器中的活塞明显向右移动。
⑤消石灰溶于水温度几乎无变化,不能使装置中的小气球鼓起来。
⑥银的金属活动性比氢弱,和稀盐酸不反应。
故①②③使注射器中的活塞明显向右移动。
故选:A。
10.(4分)如图是小球从某高度处由静止下落的路程h与时间t的关系图,则下列重力对该球做功大小与时间的关系图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先根据图象中得出单位时间内物体下落高度的变化,再根据W=Gh即可判断小球重力做功与时间关系的图象。
【解答】解:由h﹣t可知,单位时间内物体下落的高度越来越大,单位时间内重力对该球做功也越来越多;
A、随着高度的增加,故A不符合题意;
B、图中重力做的功与时间成正比;
C、因物体的重力不变,故C符合题意。
D、图中随着高度增加,故D不符合题意。
故选:C。
11.(4分)在“创新实验装置”的竞赛中,某化学兴趣小组设计了如图所示的装置(夹持仪器已略去)引起同学们的兴趣。如图是同学对实验中的部分现象进行的预测( )
A.装置①中黑色固体消失 B.装置②产生蓝色沉淀
C.装置②中会有气泡冒出 D.装置③产生蓝色沉淀
【答案】D
【分析】A、根据二氧化锰作催化剂,进行分析判断。
B、根据随着反应的进行,装置②中压强增大,进行分析判断。
C、根据随着反应的进行,装置②中压强增大,进行分析判断。
D、根据氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,进行分析判断。
【解答】解:A、二氧化锰作催化剂,装置中黑色固体不会消失。
B、随着反应的进行,装置②中过氧化氢溶液进入③中。
C、随着反应的进行,氧气不与氢氧化钠溶液反应,故选项说法错误。
D、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故选项说法正确。
故选:D。
12.(4分)取相同质量的铁、镁、铝磨成粉末,分别加入到等量的稀硫酸溶液中,充分反应后,①、②、③分别代表其中一种金属生成氢气的质量(①和②产生氢气的质量相等)。根据图像( )
A.三种金属肯定都没有剩余
B.至少有两种金属没有剩余
C.至少有一种金属没有剩余
D.稀硫酸一定都没有剩余
【答案】C
【分析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,该反应中铁和氢气质量比为56:2;镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,反应的化学方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,该反应中镁和氢气的质量比为24:2;铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,该反应中铝和氢气的质量比为(27×2):(2×3)=18:2;由此可知,等质量的铁、镁、铝与足量的稀硫酸完全反应生成氢气的质量关系是:Al>Mg>Fe。
【解答】解:A、等质量的铁、镁,如果三种金属都没有剩余,而图中有两种金属生成氢气的质量相等。
B、图中①,都大于③、②两种金属中的稀硫酸完全反应、②两种金属都剩余或者有一种金属剩余,③中的稀硫酸有剩余,故选项说法错误。
C、由B中分析可知,故选项说法正确。
D、如果等质量的稀硫酸都完全反应,图中三种金属生成氢气的质量不相等。
故选:C。
13.(4分)在国庆70周年阅兵式上,我国自行研发的多款新型导弹首次亮相。如图所示的车载导弹发射装备通过液压撑杆将水平放置的导弹发射架支撑到一定发射角度(设液压撑杆与导弹发射架始终垂直),在这一过程中( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】B
【分析】根据力的概念分析。
【解答】解:随着发射架升高,阻力不变,相当于阻力臂减小,动力臂不变,所以在这一过程中。
故选:B。
14.(4分)家用电器中常使用大量的印刷电路板,在制电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”.发生反应的化学方程式如下:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.现向盛有FeCl3溶液的烧杯中,同时加入铁粉和铜粉,反应结束后( )
A.烧杯中有铜、没有铁 B.烧杯中铜、铁都有
C.烧杯中有铁、没有铜 D.烧杯中铜、铁都没有
【答案】C
【分析】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,向盛有FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜.
【解答】解:向盛有FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜;
A、加入铁和铜的混合物,可能铁全部反应而铜有剩余;
B、若氯化铁溶液的量少,故B正确。
C、加入铁和铜的混合物,铜后参加反应、没有铜的情形;
D、若氯化铁溶液的量多,不会有剩余;
故选:C。
15.(4分)小明学了力学知识后,做了如下实验。他用方向不变的水平拉力F拉放在水平地面上的物体,如图甲,绘制了图中的乙、丙两图,乙图表示F与时间t的关系,结合已知条件及两图像可知,下面选项中不正确的是( )
A.第2秒时物体所受的摩擦力为2N
B.前3秒拉力的功率为4.5W
C.3秒后拉力的功率为6W
D.1﹣3秒内拉力做功为9J
【答案】B
【分析】(1)由v﹣t图象可知3~4s内物体的运动状态判断出此时拉力与摩擦力的关系;
由F﹣t图象可知,3~4s内的拉力,进而判断出此时物体受到的摩擦力的大小;
由v﹣t图象可知1~3s内物体做的运动状态,根据影响摩擦力的因素判断出第2秒时物体所受的摩擦力;
(2)由图乙、丙知0~1s内拉力和移动的距离,根据W=Fs判断出做的功;
由图乙知1~3s内拉力为3N,根据s=vt算出移动的距离,由W=Fs算出拉力做的功,由P=算出前3秒拉力的功率;
(3)由图乙、丙知3s后拉力和速度,根据P===Fv算出3秒后拉力的功率。
【解答】解:
(1)由v﹣t图象可知,3~4s内物体处于匀速直线运动状态,物体所受到的摩擦力应与拉力F的大小相等,4~4s内,所以此时物体受到的摩擦力大小也是2N;
由v﹣t图象可知,8~3s内物体做加速直线运动,与物体运动的速度无关,
所以,第2秒时物体所受的摩擦力仍为6N;
(2)由图乙、丙知0~1s内拉力为零,根据W=Fs知做功为零;
由图乙知5~3s内拉力为3N,移动的距离为:
s=vt=,
拉力做的功为:
W=Fs=3N×3m=5J,故D正确;
前3秒拉力的功率为:
P===3W;
(3)由图乙、丙知3s后拉力为6N,
3秒后拉力的功率为:
P===Fv=2N×4m/s=6W。
故选:B。
二、填空题(本大题共8小题,每空2分,共40分)
16.(4分)绿水青山就是金山银山,捡拾垃圾是有助于减少环境污染的一种简单方法。小红在江边捡拾的垃圾有以下几种:
A.塑料瓶
B.泡沫饭盒
C.易拉罐
D.旧衣服
(1)其中属于有机物的是 ABD (填字母)
(2)垃圾分类变废为宝,小红应将易拉罐放入 可回收物 收集容器(选填“有害垃圾”、“其他垃圾”、“可回收物”或者“厨余垃圾”)。
【答案】(1)ABD;
(2)可回收物。
【分析】(1)有机物与无机物的区别是含不含碳元素;含有碳元素的化合物是有机物,不含碳元素的是无机物.但是,少数含碳元素的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸和碳酸盐等具有无机物的特点,因此把它们看做无机物;
(2)通常情况下,生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。可回收垃圾,包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,进行分析判断。
【解答】解:(1)塑料、泡沫饭盒(塑料制品)以及旧衣服(合成纤维制成的)都是含碳元素的化合物;而易拉罐属于金属材料;
(2)铝制易拉罐可回收再利用,应投放至可回收垃圾箱内。
17.(6分)杨梅是温州地区的水果特产,杨梅中含有柠檬酸(C6H8O7),可促进食欲。
(1)柠檬酸是一种酸,其水溶液能使紫色石蕊试液变 红 色。
(2)柠檬酸从物质分类角度分析,其属于化合物中的 酸 。
(3)柠檬酸中各元素质量分数的模型如图所示,其中表示碳元素的是 B 。
【答案】(1)红。
(2)酸。
(3)B。
【分析】柠檬酸是一种酸,其水溶液显酸性,能使石蕊变红色。
根据化学式及其相对原子质量可以计算元素质量分数。
【解答】解:(1)柠檬酸是一种酸,其水溶液能使紫色石蕊试液变红色。
故答案为:红。
(2)柠檬酸从物质分类角度分析,其属于化合物中的酸。
故答案为:酸。
(3)柠檬酸中碳元素质量分数是×100%=37.5%×100%≈5.2%×100%≈58.3%,其中表示碳元素的是B。
故选:B。
18.(4分)滑梯是小朋友喜欢的玩乐项目,一位重为200牛的小朋友从滑梯顶端下滑至地面(如图所示),已知滑梯长5米
(1)下滑过程中,小朋友的势能在 减小 。(填“增大”“不变”或“减小”)
(2)重力对小朋友所做的功为 400 焦。
【答案】(1)减小;(2)400。
【分析】(1)重力势能的大小与质量和高度有关;
(2)根据重力做功的公式W=Gh即可求出重力做功多少。
【解答】解:(1)小朋友在下滑过程中质量不变,高度减小;
(2)重力对小朋友所做的功为:W=Gh=200N×2m=400J。
故答案为:(1)减小;(2)400。
19.(6分)如图所示为氢气还原氧化铜的实验装置。
(1)该反应中的还原剂是 氢气 ;
(2)实验中试管口略向下倾斜的目的是 防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂 。
(3)氢气还原氧化铜的实验会生成砖红色氧化亚铜(Cu2O),氧化亚铜中铜元素的化合价为 +1 。
【答案】(1)氢气;
(2)防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;
(3)+1。
【分析】(1)根据氢气具有还原性,进行分析解答。
(2)根据氢气还原氧化铜的实验注意事项,进行分析解答。
(3)根据在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析解答。
【解答】解:(1)氢气具有还原性,该反应中的还原剂是氢气。
(2)实验中试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂。
(3)在化合物中氧元素一般显﹣2价,设铜元素的化合价是x,可得:2x+(﹣7)=0。
故答案为:
(1)氢气;
(2)防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;
(3)+1。
20.(4分)科学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如图)的无色溶液,他们对这瓶无色溶液做出下列四种猜想。
猜想一:可能是H2SO4溶液;
猜想二:可能是BaSO4溶液;
猜想三:可能是Na2SO4溶液;
猜想四:可能是CuSO4溶液。
(1)大家讨论后,认为猜想 二、四 一定不成立。
(2)剩余溶液小科同学选用BaCl2溶液和稀硝酸进行鉴别,你是否认同小科的方案,并说明你的理由 不认同,向该待测试液中加入BaCl2溶液和稀硝酸,现象是产生白色沉淀,这只能证明硫酸根离子的存在,不能证明阳离子是什么,可能是氢离子也可能是其它阳离子如钠离子 。
【答案】(1)四;
(2)不认同,向该待测试液中加入BaCl2溶液和稀硝酸,现象是产生白色沉淀,这只能证明硫酸根离子的存在,不能证明阳离子是什么,可能是氢离子也可能是其它阳离子如钠离子。
【分析】(1)根据硫酸钡不溶于水、硫酸铜溶液为蓝色进行分析;
(2)根据加入BaCl2溶液和稀硝酸的现象,只能推知该溶液可能是硫酸也可能是硫酸盐进行分析。
【解答】解:(1)由于原溶液是无色溶液,所以猜想二,因为硫酸钡不溶于水;故答案为:二、四;
(2)向该待测试液中加入BaCl2溶液和稀硝酸,现象是产生白色沉淀,不能证明阳离子是什么,即根据加入BaCl2溶液和稀硝酸的现象,只能推知该溶液可能是硫酸也可能是硫酸盐。故答案为:不认同4溶液和稀硝酸,现象是产生白色沉淀,不能证明阳离子是什么。
21.(6分)甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出 相等 (选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),乙球的机械能 不变 (选填“增大”“先增大后减小”“减小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能。
【解答】解:抛出时甲、乙两球质量相等,动能相等,重力势能相同;甲球在空中下落时,速度增大;高度减小;乙球上升过程中,机械能是守恒的。
故答案为:相等;增大。
22.(4分)如图甲所示,向盛有CuO的试管中加入一定量的稀H2SO4,CuO全部溶解并得到蓝色溶液;继续向试管中加入一定量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。试管静置后,向上层清液中继续滴加NaOH溶液,且新生成的沉淀质量跟滴加的NaOH溶液质量的关系如图乙所示。
(1)写出CuO全部溶解的化学方程式 CuO+H2SO4═CuSO4+H2O 。
(2)图乙中A点对应溶液中溶质所有可能的组成有 氯化钠;硫酸钠和氯化钠;氯化钠和氯化钡 。
【答案】(1)CuO+H2SO4═CuSO4+H2O;
(2)氯化钠;硫酸钠和氯化钠;氯化钠和氯化钡。
【分析】根据已有的物质的性质结合物质间反应的实验现象进行分析解答即可。
【解答】解:(1)氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,故填:CuO+H2SO4═CuSO7+H2O;
(2)向蓝色溶液中加入氯化钡溶液,则硫酸铜与氯化钡反应产生硫酸钡沉淀和氯化铜,向上层清液中继续滴加NaOH溶液,而且开始没有沉淀生成,硫酸能与氯化钡反应产生硫酸钡沉淀和盐酸,则开始可能是盐酸与氢氧化钠反应,还有可能是氯化钡剩余,则是氢氧化钠与含有的铜离子结合产生的硫氢氧化铜沉淀,溶液中的溶质可能含有氯化钠或是氯化钠和硫酸钠或是氯化钠和氯化钡;硫酸钠和氯化钠。
23.(6分)如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,左端重物G=20N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕 D (选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F1= 10 N的最小值,最大值F2= 40 N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
【答案】D;10;40。
【分析】(1)当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆将以点D为支点转动;
(2)当以C点为支点时拉力最小,以D点为支点时拉力最大,根据AC=CD=DB分别求出动力臂与阻力臂的比值,然后利用杠杆平衡条件计算拉力的最小值和最大值。
【解答】解:(1)由图可知,D点更加靠近拉力一端,杠杆容易绕D点翻转;
(2)当以C点为支点时拉力最小,以D点为支点时拉力最大,
则根据杠杆平衡条件可得:
F1×BC=G×AC,F2×BD=G×AD,
因为AC=CD=DB,
所以BC:AC=8:1,BD:AD=1:2,
可得:F1×2=20N×3,F2×1=20N×7,
解得,F1=10N,F2=40N。
故答案为:D;10。
三、实验探究题(本题有4小题,第27(2)题6分,其余每空3分,共36分)
24.(9分)小明在学习了硫酸的性质后阅读资料得知,硫代硫酸钠(海波)也能和稀硫酸反应,小明进行如下实验:
①在白纸中心用笔画一个“十”字;
②取硫代硫酸钠溶液50毫升倒入锥形瓶中,用酒精灯加热,使之温度为30℃;
③将锥形瓶放在白纸上,瓶底中心对准“十”字的中心(如图甲);
④取5毫升稀硫酸加入锥形瓶中,塞上橡胶塞,观察记录“十”字被遮住看不见时所需要的时间;
⑤再取3个锥形瓶,在40℃、50℃、60℃时重复步骤②③④,整理数据(如图乙)
(1)装置甲中气球的作用是 收集二氧化硫气体,平衡压力,避免橡胶塞被弹出 。
(2)根据实验数据,可以得出的结论是 在其他实验条件相同情况下,温度越高,反应速率越快 。
(3)小明发现④中加入是常温下的稀硫酸,对实验结果可能有影响,他可以对实验进行的改进是: 将锥形瓶放入恒温水浴中 。
【答案】(1)收集二氧化硫气体,平衡压力,避免橡胶塞被弹出。
(2)在其他实验条件相同情况下,温度越高,反应速率越快。
(3)将锥形瓶放入恒温水浴中。
【分析】(1)根据生成物分析回答此题;
(2)根据实验数据总结实验结论;
(3)根据实验变量分析回答此题。
【解答】解:(1)反应后有二氧化硫气体生成,为了避免造成污染,同时生成气体,而气球可以平衡压力;
故答案为:收集二氧化硫气体,平衡压力。
(2)根据乙图像可以看出,盖住“十”字中心的时间随着温度升高而变短,反应速率越快;
故答案为:在其他实验条件相同情况下,温度越高。
(3)为了确保温度可以控制,所以可以将锥形瓶放入水浴中便可以设置不同温度;
故答案为:将锥形瓶放入恒温水浴中。
25.(9分)将轻质细绳一端固定,另一端悬挂一个重小球,就构成了单摆(如图),小明利用体积相等的铜球和铁球,秒表等器材进行实验
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
小球材质
铜球
铜球
铜球
铜球
铜球
铁球
铁球
轻质绳长度1(厘米)
10
40
90
10
101
10
40
轻质绳和竖直方向夹角θ
3°
3°
3°
6°
9°
3°
3°
单摆周期(秒)
0.63
1.26
1.89
0.63
0.63
0.63
1.26
(1)为使测量的数据更加准确,应如何测量单摆周期? 每次都要测量单摆摆动多个周期的时间,进一步计算单摆摆动一个周期的时间 。
(2)为了完成此实验,除已经提供的秒表外,还需要的测量工具是 刻度尺和量角器 。
(3)结合表中数据分析,若另取一个等体积的铝球,使轻质绳长度为160厘米,预测该单摆的周期为 2.52 秒。
【答案】(1)每次都要测量单摆摆动多个周期的时间,进一步计算单摆摆动一个周期的时间;(2)刻度尺和量角器;(3)2.52。
【分析】(1)实验中单摆摆动一个周期的时间很难测量,所以每次都要测量单摆摆动多个周期的时间,这样做可以减小误差;
(2)根据表格数据可知实验中需要测量轻质绳长度和轻质绳和竖直方向夹角,据此选择测量工具;
(3)探究影响单摆周期的因素要应用控制变量法,根据控制变量法的要求分析表中实验数据得出结论,根据实验结论预测该单摆的周期。
【解答】解:(1)为使测量的数据更加准确,在实验中每次都要测量单摆摆动多个周期的时间,这样做可以减小误差;
(2)根据表格数据可知实验中需要测量轻质绳长度和轻质绳和竖直方向夹角,所以需要用到刻度尺和量角器;
(3)由表中实验序号为l、6的实验数据可知,单摆的周期相同,单摆的周期与摆球的质量无关。
由表中实验序号为1、3的实验数据可知,单摆的周期相同,单摆的周期与摆角无关。
由表中实验序号为1、2、2的实验数据可知,进一步分析可得轻质绳长度1为10n2cm,单摆的周期为3.63n秒,使轻质绳长度为160厘米,则10n2=160,解得n=s=2.52s。
故答案为:(1)每次都要测量单摆摆动多个周期的时间,进一步计算单摆摆动一个周期的时间;(3)5.52。
26.(9分)小明在实验课结束后,将剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的气体。小明猜测FeCl3是H2O2分解的催化剂,为验证该猜想,他进行了如图所示实验。
(1)乙组实验的分液漏斗中应加入 含m1g氯化钠的溶液 。
(2)本实验可通过观察H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断H2O2分解的快慢。请写出另一种判定H2O2分解快慢的方法: 观察相同时间内排入量筒中水的多少来判断H2O2分解的快慢 。
(3)小红认为由此得出“FeCl3作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨。还需要补充实验来进一步探究。她将甲装置中反应后的全部溶液平均分成A、B两份,利用A溶液测出铁元素的总质量为m2克,利用B溶液测出氯元素的总质量为m3克。只有满足m1= 2(m2+m3) (用m2和m3表示)时,才能得出此结论。
【答案】见试题解答内容
【分析】过氧化氢分解生成水和氧气,利用催化剂时能够加快反应速率;
催化剂能够改变反应速率,反应前后质量和化学性质都不变。
【解答】解:(1)乙组实验的分液漏斗中应加入含m1g氯化钠的溶液,进行对比。
故填:含m1g氯化钠的溶液。
(2)另一种判定H6O2分解快慢的方法:观察相同时间内排入量筒中水的多少来判断H2O7分解的快慢。
故填:观察相同时间内排入量筒中水的多少来判断H2O2分解的快慢。
(3)小红认为由此得出“FeCl5作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨,是因为不知道反应前后氯化铁质量是否改变,她将甲装置中反应后的全部溶液平均分成A,利用A溶液测出铁元素的总质量为m5g,利用B溶液测出氯元素的总质量为m3g,只有满足m1=8m2+2m3=2(m2+m3),即反应前后氯化铁质量不变。
故填:2(m2+m6)。
27.(9分)如图甲是好玩的“纸蜻蜓”。将长方形纸片经图乙所示处理,得到如图丙,即制得“纸蜻蜓”。手持“纸蜻蜓”的翅尾,松手后,纸蜻蜓能空中边旋转边竖直下落。查阅资料得知,准备
的器材有:刻度尺,秒表,剪刀(可以制作多个纸质“纸蜻蜓”),双面胶。(要求:都采用图甲方式让“纸蜻蜓”在空中下落)
(1)释放后,“纸蜻蜓”下落的速度先变大后不变。速度先变大的原因是 重力势能转化为动能,动能增加,质量不变,所以速度加快 。
(2)写出本实验的主要步骤。 ①用剪刀从纸张上剪下相同形状的纸条,制作成两只相同的“纸蜻蜓”;
②将其中一只“纸蜻蜓”的翅身向上对折后用双面胶粘住,另外一只“纸蜻蜓”粘上相同质量的双面胶、不对折;
③将两只“纸蜻蜓”放在无风的环境中,等高度、采用图甲方式让“纸蜻蜓”下落;
④用秒表测量并记录下落的时间;
⑤多次反复实验;
⑥分别计算两只“纸蜻蜓”的平均下落时间,进行比较得出结论。
【答案】(1)重力势能转化为动能,动能增加,质量不变,所以速度加快;(2)①用剪刀从纸张上剪下相同形状的纸条,制作成两只相同的“纸蜻蜓”;
②将其中一只“纸蜻蜓”的翅身向上对折后用双面胶粘住,另外一只“纸蜻蜓”粘上相同质量的双面胶、不对折;
③将两只“纸蜻蜓”放在无风的环境中,等高度、采用图甲方式让“纸蜻蜓”下落;
④用秒表测量并记录下落的时间;
⑤多次反复实验;
⑥分别计算两只“纸蜻蜓”的平均下落时间,进行比较得出结论。
【分析】(1)由题意可知,重力势能转化为动能;
(2)利用控制变量法就行实验并记录数据,然后对数据进行比对分析,得出结论即可。
【解答】解:(1)由题意可知:重力势能转化为动能,动能增加,所以速度加快;
(2)主要步骤如下:
①用剪刀从纸张上剪下相同形状的纸条,制作成两只相同的“纸蜻蜓”;
②将其中一只“纸蜻蜓”的翅身向上对折后用双面胶粘住,另外一只“纸蜻蜓”粘上相同质量的双面胶;
③将两只“纸蜻蜓”放在无风的环境中,等高度;
④用秒表测量并记录下落的时间;
⑤多次反复实验;
⑥分别计算两只“纸蜻蜓”的平均下落时间,进行比较得出结论。
四、解答题(本题有6.小题,第28题6分,第29题5分,第30题8分,第31题8分,第32题8分,第33题9分,共44分)
28.(6分)一包白色固体混合物,可能由硫酸铜、碳酸钾、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种混合而成,为确定其组成进行如图所示的实验:
(1)白色沉淀A是 碳酸钡 。
(2)请写出混合物不含硫酸铜的理由 硫酸铜在溶液中显蓝色 。
(3)混合物中一定含有的物质是 碳酸钾、氯化钡 。
【答案】(1)碳酸钡;
(2)硫酸铜在溶液中显蓝色;
(3)碳酸钾、氯化钡。
【分析】硫酸铜在溶液中显蓝色,碳酸钾和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子反应生成不溶于酸的氯化银沉淀。白色固体混合物加水溶解后得到白色沉淀和无色滤液,则溶液中一定不含硫酸铜;白色沉淀A加入盐酸,生成无色气体,沉淀全部溶解,则A是碳酸钡沉淀,溶液中一定含有氯化钡和碳酸钾,一定不含硫酸钠;无色滤液和硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀C,则C是氯化银。据此分析即可。
【解答】解:(1)碳酸钾和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,白色沉淀A加入盐酸,沉淀全部溶解。
(2)硫酸铜在溶液中显蓝色,白色固体混合物加水溶解后得到白色沉淀和无色滤液。
(3)碳酸钾和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,白色沉淀A加入盐酸,沉淀全部溶解,混合物中一定含有的物质是:碳酸钾。
故答案为:
(1)碳酸钡;
(2)硫酸铜在溶液中显蓝色;
(3)碳酸钾、氯化钡。
29.(5分)蹦极是种惊险刺激的运动,如图甲是蹦极跳台的示意图,运动员身上系上一根有弹性的绳子从高台上自由落下降落到最低点,运动员受到绳子的拉力与时间的关系示意图如图乙所示,整个过程中运动员的机械能都在不断发生着变化,大致如图丙所示。请从能量转化的角度说明运动员在蹦极过程中机械能随时间变化的原因。
【答案】由图乙可知,OA时间段绳子对人没有拉力,因此丙图OA时间段机械能减小,原因是人与空气摩擦,部分机械能转化为内能;由图乙可知,AB时间段绳子有拉力,且B点拉力最大,由图丙可知,AB时间段机械能减少最多,原因是人的机械能转化为绳的弹性势能,也包括部分机械能转化为内能;由图乙可知,BC时间段绳的拉力减小,说明人由最低端上升,由图丙可知,BC时间段机械能增加,原因是绳子的弹性势能转化为人的动能;由图乙可知,CD时间段绳子对人没有拉力,由图丙可知,CD段人继续上升,机械能转化为内能,机械能减少。
【分析】图乙和图丙相结合,弄清楚各时间段人的运动情况及绳子拉力情况,结合动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析。
【解答】答:由图乙可知,OA时间段绳子对人没有拉力,原因是人与空气摩擦;由图乙可知,且B点拉力最大,AB时间段机械能减少最多,也包括部分机械能转化为内能,BC时间段绳的拉力减小,由图丙可知,原因是绳子的弹性势能转化为人的动能,CD时间段绳子对人没有拉力,CD段人继续上升,机械能减少。
30.(8分)“银粉”常用作化工颜料的添加剂,通过调查,小明知道“银粉“可能是金属银或铝,小明购买了某厂家生产的“银粉”进行了如下实验。
(1)取少量“银粉”于试管中,滴加适量盐酸,观察到 有无色气泡产生且“银粉”全部溶解 现象,说明“银粉”是金属铝。
(2)为进一步确认该“银粉”中是否有部分铝被氧化为氧化铝,他取质量为5.4g的“银粉”分三次加入到100g的稀盐酸中,用电子天平(如图甲),并绘制成如图乙所示曲线,则该厂家生产的“银粉”中金属铝的质量分数为多少?
(3)图乙中,a点表示烧杯中的稀盐酸恰好完全反应。若“银粉”中的铝被氧化的程度越大,则a点的位置会向图中 ③ 方向移动(选填①②③④中的一个方向)。
【答案】(1)有无色气泡产生且“银粉”全部溶解;
(2)90%;
(3)③。
【分析】(1)依据金属与酸的反应条件分析;
(2)依据铝与稀盐酸反应方程式和题中数据计算;
(3)依据氧化铝、铝与稀盐酸反应方程式和题中数据分析。
【解答】解:(1)由于银不能与稀盐酸反应而铝可以,且铝与稀盐酸反应生成氢气和可溶于水的氯化铝,滴加适量盐酸,说明“银粉”是金属铝;
(2)可知加入银粉1.8g时,稀盐酸过量,则。根据质量守恒定律
=2.8g+100g﹣101.62g=0.18g
3Al+6HCl=2AlCl5+3H2↑
54 6
1.8gx 7.18g
=
x=90%
答:该厂家生产的“银粉”中金属铝的质量分数是90%。
(3)设分别与含HCl质量为y的稀盐酸恰好完全反应的铝和氧化铝反应后溶液增加的质量分别为a和b,则。
2Al+5HCl=2AlCl3+7H2↑ 溶液增加的质量
54 219 54﹣6=48
y
=
a=
Al3O3+6HCl=8A1Cl3+7H2O 溶液增加的质量
102 219
y b
b=
分析可知,a<b;再分析与等量HCl反应需铝和氧化铝的质量,与6个HCl反应的A6和A12O3的个数分别为2和1,所以与7个HCl反应的铝和氧化铝的质量比=54:102=9:17,恰好完全反应时的“银粉”质量越大,a点的位置会向图中的③方向移动。
31.(8分)2018年12月8日,我国自主研制的嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日,探测器成功在月球背面完成软着陆
(1)长征三号乙运载火箭在升空过程中(如图甲),将燃料的 化学 能转化为火箭的机械能。
(2)运载火箭在上升过程中,如不考虑火箭质量变化,其运载功率将 增大 。(填“增大”“不变”或“变小”)
(3)嫦娥四号搭载的玉兔二号月球车(如图乙)在地球上模拟环境中测试时,月球车匀速直线行驶180米用时1小时,则月球车的功率是多少?
【答案】(1)化学;
(2)增大;
(3)月球车的功率是25W。
【分析】(1)燃料燃烧将化学能转化为内能,大部分内能转化成火箭的机械能;
(2)根据P===Fv判断出运载火箭在上升过程中,如不考虑火箭质量变化,其运载功率的变化;
(3)登月后,玉兔二号月球车匀速直线行驶180米用时1h,处于平衡状态,根据F=f得出所受的牵引力,根据W=Fs得出月球车的牵引力做的功,根据P=得出月球车在运动过程中的功率。
【解答】解:(1)火箭发射升空的过程中燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再推动火箭运动;
(2)火箭加速上升阶段,推力不变,根据P==,如不考虑火箭质量变化;
(3)登月后,玉兔二号月球车匀速直线行驶180米用时1h,
所受的牵引力F=f=500N,
月球车的牵引力做的功为:
W=Fs=500N×180m=9×102J,
玉兔二号月球车在运动过程中的功率:
P===25W。
故答案为:(1)化学;
(2)增大;
(3)月球车的功率是25W。
32.(8分)科技人员为了研究“物品均匀投放下水的方法”建立如图甲所示模型:轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物体甲和乙,杠杆放在可移动支点P上,物体乙悬空。起初,使水面以速度v匀速上升直到物体甲完全被水浸没(未碰到底部,不计物体甲在水中相对运动的阻力),并通过移动支点P保持杠杆始终水平平衡,推力F随物体甲下表面离水面的距离h变化如图乙所示。
(1)上推活塞的过程中,物体甲下底面所受的压强将如何变化。 逐渐变大 。
(2)根据图中信息,求出物体甲的体积(写出计算过程)。
(3)简述当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点,支点P应如何移动,并说明理由? 当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点,由于FA先变小,后不变,支点P应右移动一段距离后保持不动。 。
【答案】(1)逐渐变大。
(2)物体甲的体积为4×10﹣4m3。
(3)当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点,由于FA先变小,后不变,支点P应右移动一段距离后保持不动。
【分析】(1)上推活塞的过程中,物体甲下底面浸入水中的深度逐渐变大,根据p=ρgh即可判断甲下底面所受的压强的变化;
(2)由于对活塞的推力与水的重力和物体甲对水的压力之和,所以根据图中信息可知得出物体甲完全被水淹没时物体甲对水的压力,即为物体甲完全被水淹没时受到的浮力,然后根据阿基米德原理求出排开水的体积,即为物体甲的体积;
(3)当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点的过程中,根据物体甲对杠杆A点的拉力变化,为保持物体乙悬空,利用杠杆平衡条件即可判断支点P应移动的方向。
【解答】解:
(1)上推活塞的过程中,由于物体甲下底面浸入水中的深度逐渐变大;
(2)活塞受竖直向上的推力、竖直向下水和活塞的总重力和物体甲对水的压力之和,根据受力平衡可知:
F推=G总+F压;
所以,根据图中信息可知:起初物体甲下表面恰好碰到水面时:F推1=G总;
物体甲完全被水淹没时:F推2=G总+F压;
所以,F压=F推6﹣G总=F推2﹣F推1=7N﹣1N=4N;
由于物体甲完全被水淹没时物体甲对水的压力与物体甲受到浮力是一对相互作用力,则F浮=F压=4N;
根据F浮=ρ水gV排可得,物体甲的体积:
V=V排===4×10﹣4m3;
(3)当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点的过程中,物体甲浸入水中的体积先逐渐变大,则根据F浮=ρ水gV排可知受到的浮力先变大,后不变
根据物体受力平衡可知:物体甲对A点的拉力是先变小,后不变;
利用杠杆平衡条件可得:FA•PA=GB•PB,
若保持物体乙悬空,由于FA先变小,后不变,PB变小。
答:(1)逐渐变大。
(2)物体甲的体积为4×10﹣2m3。
(3)当物体甲下底面与水面的距离h从M点移动到N点,由于FA先变小,后不变。
33.(9分)大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。(杂质不参加反应)
(1)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为100克。随着稀盐酸的加入,其质量变化如图乙所示。其中,曲线b表示吸收装置的总质量变化情况。由此可知,大理石样品中碳酸钙的质量为 50 克。
(2)请根据图乙计算出实验所用盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)有不同产地的大理石样品A和B,为比较样品中碳酸钙含量的高低,取粉末状的A和颗粒状的B各5克以及足量的相同浓度的稀盐酸,测得的结果是A中碳酸钙含量大于B。请在图丙中画出A和B产生的二氧化碳质量随盐酸不断加入而变化的曲线(用A、B表示)
【答案】(1)50;
(2)10%;
(3)。
【分析】(1)由图象可知:CO2质量为22克,根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算碳酸钙的质量;
(2)根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算氯化氢的质量,进一步计算实验中所用盐酸的溶质质量分数;
(3)根据题干信息可知A生成的二氧化碳质量比B多,且都小于2.2g。
【解答】解:(1)碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体,根据图像乙可知,即反应生成了22g二氧化碳,
CaCO3+HCl=2CaCl6+H2O+CO2↑
100 44
x 22g
=,x=50g,故答案为:50;
(2)根据图像乙可知,当锥形瓶中稀盐酸添加的质量m=443g+22g﹣100g=365g,设参加反应的盐酸质量为y,
CaCO5+HCl=2CaCl2+H4O+CO2↑
73
y
=,y=36.5g×100%=10%;
答:实验所用盐酸的溶质质量分数为10%。
(3)5克碳酸钙与足量的相同浓度的稀盐酸反应可以生成二氧化碳质量为2.7g,大理石样品A和B,所以A生成的二氧化碳质量比B多,A和B产生的二氧化碳质量随盐酸不断加入而变化的曲线如下图:
。
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