浙江省绍兴市浣东教育共同体2023-2024学年九年级第一学期期中科学试卷
展开总分:160分:考试时间:120分钟
考生须知:
1.请所有的答案填写在答题卡或答题卷上,否则考试无效:
2.本试卷中牛/千克:
3.本卷可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共有20小题,每小题3分。共60分)
1. 2022年11月12日,搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射成功。下列操作属于化学变化的是( )
A. 总装调试B. 燃料注入
C. 点火发射D. 船箭分离
【答案】C
【解析】
【详解】A、总装调试没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
B、燃料注入没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误;
C、点火发射,燃烧属于化学变化,故选项正确;
D、船箭分离没有新物质生成,属于物理变化,故选项错误。
故选C。
2. 下列实验操作正确的是( )
A. 测定的B. 稀释浓硫酸
C. 还原氧化铜D. 干燥
【答案】C
【解析】
【详解】A、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH。不能用水湿润pH试纸,稀硫酸显酸性,则稀释了待测溶液,使溶液的酸性减弱,测定结果偏大,故选项说法错误;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,以防止酸液飞溅,图中所示操作错误;
C、氢气还原氧化铜的实验,为防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂,试管口应略向下倾斜;导管应伸入集气瓶的底部、氧化铜的上方,图中所示操作正确;
D、浓硫酸具有吸水性,但能与氨气反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,图中所示操作错误。
故选C。
3. 如图图示为生活中常见物质的,下列说法正确的是( )
A. 花盆内的土壤显酸性,可加草木灰中和其酸性
B. 酱油是显碱性的食品
C. 肥皂液和厕所清洗剂的混合液一定使石蕊试液变红
D. 胃酸过多的人可多吃柠檬和橘子
【答案】A
【解析】
【分析】溶液的pH<7,显酸性,从7到1,酸性逐渐增强;溶液的pH=7,显中性;溶液的pH>7,显碱性,从7到14,碱性逐渐增强。
【详解】A、花盆内的土壤显酸性,草木灰的pH值大于7,显碱性,所以可加草木灰反应掉其中的酸类物质,故说法正确;
B、酱油的pH值小于7,是显酸性的食品,故说法错误;
C、肥皂液的pH值大于7,厕所清洗剂的pH值小于7,它们的混合液可能显中性或者碱性或者酸性,所以不一定能使石蕊试液变红,故说法错误;
D、柠檬和橘子的pH值小于7,显酸性,所以胃酸过多的人不可多吃柠檬和橘子,故说法错误。
故选A。
4. 如图所示,力对物体做功的是( )
A. 用力搬石头,搬而末动
B. 提着桶在水平路面上前进
C. 用力将鸡蛋举高
D. 手举杠铃静止不动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.用力搬石头,搬而末动,有力作用在石头上,石头在力的作用下没有通过距离,所以力对物体没有做功,故A不符合题意;
B.提着桶在水平路面上前进,人给水桶的力向上,水桶向上没有通过距离,所以力对物体没有做功,故B不符合题意;
C.用力将鸡蛋举高,人给鸡蛋的力向上,鸡蛋向上移动了距离,所以力对物体做功,故C符合题意;
D.手举杠铃静止不动,手给杠铃的力向上,杠铃没有移动距离,所以力对物体没有做功,故D不符合题意。
故选C。
5. 我国自主研发的新型涂层和阴极保护联合防护技术应用在珠港澳大桥上,如图所示为大桥的钢结构模型,其中最容易生锈处为( )
A. A处B. B处C. C处D. D处
【答案】B
【解析】
【详解】铁与氧气、水同时接触就会生锈,图中B处同时与水和氧气接触,满足生锈的条件,最容易生锈。
故选B。
6. 某农田中种植的大豆叶片边缘发黄、茎秆细弱,为解决上述问题,应施用的化肥是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】大豆叶片发黄,茎秆细弱,说明土壤缺乏氮、钾元素,应施用含氮和钾元素的化肥。
【详解】A、NH4NO3中含有氮元素,属于氮肥,故错误;
B、KNO3中含有钾元素和氮元素,属于复合肥,故正确;
C、Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,故错误;
D、KCl中含有钾元素,属于钾肥,故错误。
故选B。
7. 食盐、食醋、纯碱等均为家庭厨房中常用的物质,利用这些物质你能做成的实验是( )
①检验自来水中是否含有氯离子
②鉴别食盐和纯碱
③检验鸡蛋壳能否溶于酸
④除去热水瓶中的水垢
A. ①②③④B. ①③C. ②④D. ②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①检验自来水中含有Cl-,可用硝酸酸化的硝酸银溶液进行检验,若存在Cl-会生成白色沉淀,利用这些物质不能完成;
②食盐主要成分是氯化钠,纯碱主要成分是碳酸钠,醋酸可以与碳酸钠反应生成气体,不能与氯化钠反应,可用食醋鉴别食盐和纯碱,利用这些物质可以完成;
③鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,将鸡蛋壳放入食醋中,可以检验鸡蛋壳能否溶于酸,利用这些物质可以完成;
④水垢的主要成分是碳酸钙,食醋能与碳酸钙反应,生成可溶性的醋酸钙,除去热水瓶中的水垢,利用这些物质可以完成;
故②③④利用这些物质可以完成。
故选D。
8. 在以下探究氢氧化钙溶液性质的实验中,还需借助酸碱指示剂证明化学反应发生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、硫酸铁能与氢氧化钙反应生成硫酸钙和氢氧化铁沉淀,该选项有沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意;
B、氯化铜能与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化铜沉淀,该选项有沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意;
C、稀盐酸能与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,该反应无明显现象,则无酸碱指示剂就不能证明反应的发生,该选项符合题意;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该选项有白色沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意。
故选C。
9. 小明在实验室发现一瓶无色溶液,由于标签残缺不全。下列对这瓶溶液的分析正确的是( )
A. 其一定为7B. 不可能是硫酸铜溶液
C. 这瓶液体可能是碱D. 其中一定含有金属元素
【答案】B
【解析】
【详解】A、若这瓶溶液是稀硫酸,pH小于7,故选项说法错误;
B、硫酸铜溶液是蓝色溶液,不可能是硫酸铜溶液,故选项说法正确;
C、碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,这瓶液体应该是盐或酸,不可能是碱,故选项说法错误;
D、若这瓶溶液是稀硫酸,则不含金属元素,故选项说法错误。
故选B。
10. 下列物质的性质与用途的对应关系正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、白色硫酸铜粉末遇水会变蓝色,可用于检验水,故选项说法正确。
B、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,可用于干燥氧气,故选项说法错误。
C、稀盐酸能与某些金属氧化物反应,可用于除铁锈,故选项说法错误。
D、氢氧化钠能与某些非金属氧化物反应,因此可以氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,故选项说法错误。
故选:A。
11. 学习了物质分类与转化规律后,某同学绘制了部分物质间相互反应的关系图。图中阴影部分表示相邻两类物质的反应,其中不能用于制取ZnCl2的是( )
A. ①B. ②
C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢氧化锌和稀盐酸反应,生成氯化锌和水,故A不合题意;
B、锌单质与稀盐酸反应,生成氯化锌和氢气,故B不合题意;
C、碱和盐反应时,必须是可溶性碱,而氢氧化锌不溶于水,所以不能制取氯化锌,故C符合题意;
D、锌和氯化铜反应,生成氯化锌和铜单质,故D不合题意。
故选C。
12. 下列有关如图所示四幅图的观点中(不计摩擦),分析合理的是( )
A. 图甲中,起跳后上升到最高点时人的动能为零
B. 图乙中,在下降过程中滚摆的动能转化为重力势能
C. 图丙中,卫星从近地点到远地点机械能减小
D. 图丁中,小球从①到②的过程中重力势能转化为动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,起跳后上升到最高点时,人在竖直方向上的速度为0,在水平方向上速度不为0,因此它的动能不为0,故A不符合题意;
B.图乙中,在下降过程中,重力势能减小,动能增大,因此是重力势能转化为动能,故B不符合题意;
C.图丙中,卫星从近地点到远地点的过程中,重力势能增大,而动能减小,但机械能保持不变,故C不符合题意;
D.图丁中,小球从①到②的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大即动能增大,因此是重力势能转化为动能,故D符合题意。
故选D。
13. 小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精喷灯移至处加热,最终变为紫红色固体。下列分析错误的是( )
A. 装置中气球的作用:收集尾气、防止污染空气
B. 反应过程中,变为
C. 反应过程中,体现出炭粉具有还原性
D. 装置中发生的反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A、由于装置中碳和二氧化碳反应生成一氧化碳不能与氧化铜完全反应,需要尾气处理,可以用气球收集尾气,防止污染空气,故分析正确;
B、最终黑色粉末CuO变为紫红色固体,说明一氧化碳和氧化铜发生反应,氧化铜被还原为金属铜,故分析正确;
C、反应过程中,碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,碳得到氧体现出了还原性,故分析正确;
D、由于碳和氧化铜不接触,不能发生反应,发生的反应是碳和二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳、在高温条件下一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:、,并不是碳和氧化铜反应,故分析错误。
故选D。
14. 下列物质的转变,不能一步实现的是( )
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、氯化钾与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,符合复分解反应条件,能一步实现,不符合题意;
B、硝酸银和铁反应生成硝酸亚铁和银,能一步实现,不符合题意;
C、二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水,不能生成硫酸钠(Na2SO4),不能一步实现,符合题意;
D、氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,能一步实现,不符合题意;
故选C。
15. 完全相同的A和B两物体,在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图,力F对A、B两物体做的功分别为和,功率分别为和。下列的大小比较一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据里的计算公式可知,完全相同的A和B两物体,在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s,力F对A、B两物体做的功分别为;由可知,由于不知道两种情况下的用工时间,无法比较功率的大小,故B正确,ACD错误。
故选B。
16. 化学变化往往会导致一些量发生改变。现向盛有一定量Na2CO3溶液的容器中不断滴入Ca(OH)2溶液至过量,下列图像能正确反映容器中相关量随滴加时间变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、 向盛有一定量Na2CO3溶液的容器中不断滴入Ca(OH)2溶液至过量,因没有改变氢氧根离子,所以溶液的pH总是大于7,故A选项图像与时间变化不相符;
B、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钙溶液中含有水,水的质量会在原碳酸钠溶液中溶剂的基础上不断增加,故B选项图像与时间变化不相符;
C、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,沉淀质量会随氢氧化钙的增加通过反应从0逐渐增加,故C选项图像与时间变化不相符;
D、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,钠元素的质量始终保持不变,故D选项图像与时间变化相符。
故选D。
17. 小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙),发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是( )
A. a铝片、b镁片B. a铁片、b锌片
C a铁片、b铜片D. a铜片、b银片
【答案】C
【解析】
【详解】据图乙可知,排在氢前面的金属是电池的负极,排在该金属后面的金属是电池的正极。两金属都排在氢的后面,不会产生电流。电流方向由正极流向负极。图丙电流方向由b到a,说明b是正极,a是负极。则a的活动性大于b的活动性。
A、a铝片活动性小于b镁片活动性,不符合题意;
B、a铁片活动性小于b锌片活动性,不符合题意;
C、a铁片活动性大于b铜片活动性,符合题意;
D、a铜片、b银片都排在氢的后面,不会产生电流。不符合题意。
综上所述:选择C。
18. 下列分离提纯物质(括号内物质为杂质)的方法,正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够用点燃的方法,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的;故选项所采取的方法错误;
C、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确;
D、NaCl和MgCl2溶液均能与适量的AgNO3溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选C。
19. 向一定质量的和的混合溶液中加入一定质量锌粉,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生,根据实验现象分析判断下列说法不正确的是( )
A. 滤液M中一定存在,可能含有
B. 滤液M的颜色呈蓝色
C. 滤渣N中一定含有和
D. 滤渣N的质量小于加入锌粉的质量
【答案】B
【解析】
【分析】由金属活动性Zn>Fe>Cu知,向一定质量的FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定质量锌粉,锌先与CuSO4的反应生成硫酸锌和铜,CuSO4反应完,若还有锌粉,锌才能与FeSO4反应生成硫酸锌和铁。充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生,铁能与稀盐酸反应生成氢气,则说明滤渣中一定含有铁,可能含有锌。
【详解】A、FeSO4可能有剩余,滤液M中一定存在Zn2+,可能含有Fe2+,故选项说法正确;
B、硫酸亚铁已经参加了反应,硫酸铜不可能有剩余,滤液M的颜色不可能呈蓝色,故选项说法错误;
C、滤渣N中一定含有Fe和Cu,故选项说法正确;
D、由Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜;由Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁;则滤渣N的质量小于加入锌粉的质量,故选项说法正确。
故选B。
20. 如图甲是蹦极运动过程示意图,小明从O点开始下落,OA长度是弹性绳的自由长度,在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力,C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙(忽略空气摩擦的影响),下列判断正确的是( )
A. a图像表示人的重力势能B. 时刻人在B点位置
C. 时刻绳的弹性势能最大D. 时刻人的动能为零
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.运动员从O到A的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大;从A点到B点过程中,运动员受到的弹力小于重力,所以运动员向下做加速运动,速度变大,质量不变,动能变大;从B到C的过程中,弹力大于重力,运动员向下做减速运动,质量不变,动能变小;高度变小,重力势能变小;图a先变大后变小,表示的是动能的变化图像,t2时刻人的动能最大,所以人在B点位置;t2时刻弹性绳的形变程度不是最大,弹性势能不是最大,故ABC错误;
D.图b在t1时刻后逐渐增大,为弹性势能的变化图像;t3时刻人的速度为0,在最低点,人的动能为零,故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共小6题,21、22、23题每空1分,其余每空2分,共26分)
21. 如图是我市一些街道边新安装的“太阳能垃圾箱”。该垃圾箱“头顶”光电池板,“腰挎”广告灯箱,“脚踩”垃圾桶。
(1)太阳能电池板的主要材料为硅,硅属于___________(选填“金属”或“非金属”);
(2)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,将太阳能先转化为电能,再转化为___________。
(3)废电池应该投入到其中的___________垃圾桶(选填“可回收”、“有害垃圾”、“厨余垃圾”或“其他垃圾”),以防渗漏出的汞、镉、铅等重金属离子对土壤和水源造成污染。
【答案】 ①. 非金属 ②. 化学能 ③. 有害垃圾
【解析】
【详解】(1)太阳能电池板的主要材料为硅,硅属于非金属。
(2)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,将太阳能先转化为电能,再转化为化学能存储在蓄电池中。
(3)为了防渗漏出的汞、镉、铅等重金属离子对土壤和水源造成污染,应该将废电池投入到其中的“有害垃圾”垃圾桶。
22. 小明给硫酸、盐酸、氢氧化钠、氯化钠四种物质制作了一个二歧分类检索表如表:
(1)C的俗称是___________。
(2)写出D在生活中的一种用途______________________。
【答案】 ①. 烧碱##火碱##苛性钠 ②. 作调味品(合理即可)
【解析】
【详解】(1)根据描述可知,C滴加酚酞试液不变成红色,则它呈碱性,应该为氢氧化钠,俗称烧碱(或火碱或苛性钠);
(2)根据描述可知,A中滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,那么A为硫酸,B为稀盐酸;D滴加酚酞试液,溶液不变色,则D只能呈中性,即为氯化钠,用途为调味品等。
23. 小科学习了物质的性质后,梳理单质、氧化物、酸、碱、盐与X之间的转化关系如图所示。“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去。
(1)若X是氯化钠,它在物质分类上属于化合物中的___________,图中碱的化学式为___________;
(2)若X是水,则能实现图中物质转化的基本反应类型有___________(填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】 ①. 盐 ②. NaOH ③. ABCD
【解析】
【详解】(1)氯化钠是钠离子与氯离子构成的化合物,符合盐的特点,属于盐;
碱能够与酸发生中和反应生成盐,如果碱与酸反应生成氯化钠,则图中的见为NaOH,故填NaOH。
(2)如X为水,氢气与金属氧化物,如氧化铜反应生成水,属于置换反应,也可以是氢气与氧气发生燃烧生成水,属于化合反应,酸能够与金属氧化物反应生成水,也能够与酸反应生成水,都属于复分解反应,碱能够与酸发生中和反应生成水,属于复分解反应,氧化物生成水的反应可以是过氧化氢分解生成水和氧气,属于分解反应,所以若X是水,则能实现图中物质转化的基本反应类型有化合反应、分解反应、复分解反应和置换反应,故填ABCD。
24. 小明同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据,得到如图2所示的气压变化曲线。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是_______(填化学式)。
(2)铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是 _________。
(3)从图2分析,以下结论正确的是_______(填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A
② M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
【答案】 ①. H2 ②. 铝表面有一层致密的氧化铝保护膜,稀盐酸先与Al2O3反应,再与铝反应 ③. ①③
【解析】
【详解】(1)镁、铝、锌都位于金属活动性顺序表中氢的前面,都能够与稀盐酸反应生成氢气,即镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是氢气,其化学式为H2,故填H2。
(2)铝在空气中易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,反应中盐酸先与氧化铝反应生成氯化铝和水,所以反应刚开始时几乎无氢气生成,故填铝表面有一层致密的氧化铝保护膜,稀盐酸先与Al2O3反应,再与铝反应。
(3)① 三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为镁>铝>锌,则镁与盐酸反应的速率最快,所以曲线A表示的是镁对应的气压变化,选项正确;
②由前面分析可知,镁对应的曲线是A、铝对应的曲线是B,则锌对应的曲线是C,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,参加反应的镁与氢气的质量比为24:2,锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,参加反应的锌与氢气的质量比为65:2,由此可知等质量的镁、锌与稀盐酸反应时,镁产生的氢气比锌多,由图可知,M点时镁、锌产生的氢气质量相同,选项错误;
③曲线B表示的是铝对应的气压变化,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,参加反应的镁与氢气的质量比为24:2,铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,参加反应的铝与氢气的质量比为54:6,则等质量的镁、铝与稀盐酸反应时,铝产生的氢气比镁的多,而由图可知,铝产生的氢气比镁多,选项正确,故填①③。
25. 有一包固体粉末,可能含有中的一种或几种,为确定其组成,取适量试样进行下列实验。请根据实验现象推断:
①取试样溶于水,搅拌、过滤,得到无色澄清溶液A和白色沉淀B;
②取上述无色澄清溶液A,通入适量的,生成白色沉淀C;
③取上述白色沉淀B,加入过量的稀硝酸,沉淀全部消失。
综合上述实验现象,回答下列问题:
(1)由①得原固体粉末中一定不含______________________;
(2)由②③得原固体粉末中一定不含______________________;
(3)写出固体粉末的可能组成中含有物质种类最多的一种组合______________________。
【答案】 ①. ②. ③. 、、、
【解析】
【分析】氯化铁在溶液中显黄色,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸硫酸钡沉淀,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,碳酸钙难溶于水,会与酸反应生成二氧化碳气体,氢氧化钠和二氧化碳反应碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀。
【详解】(1)①取试样溶于水,搅拌、过滤,得到无色澄清溶液A和白色沉淀B,由于氯化铁在溶液中呈黄色,铁离子形成的氢氧化铁沉淀为红褐色沉淀,所以该固体粉末中一定不含有氯化铁(FeCl3),白色沉淀B中可能含有碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种;
(2)②取上述无色澄清溶液A,通入适量的CO2,生成白色沉淀C,由于二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,碳酸钠再与氯化钡反应也会生成碳酸钡沉淀,所以无色澄清溶液A中一定含有钡离子和氢氧根离子,则白色粉末中含有氢氧化钡或氢氧化钠和氯化钡或氢氧化钡、氢氧化钠、氯化钡;
③取上述白色沉淀B,加入过量的稀硝酸,沉淀全部消失,可判断白色沉淀一定含有碳酸钙,一定不含有硫酸钡,故可判断白色粉末中一定不含硫酸钠(Na2SO4);
(3)由上可知,白色粉末中一定不含有氯化铁和硫酸钠,则固体粉末的混合组成中,最多是含有4种物质(CaCO3、NaOH、Ba(OH)2、BaCl2)的混合,最少是含有碳酸钙和氢氧化钡两种物质的混合。
26. 如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,如图乙为其截面图。做好后如图丙所示,将该罐子从斜面A点由静止释放,滚到水平面D点停止,然后返回,自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返,最后停在水平面上。
(1)橡皮筋在___________点(选填字母)的弹性势能最大;
(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子___________(选填“可能”或“不能”)返回滚上斜面;第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
【答案】 ①. D ②. 不能 ③. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]罐子在整个运动过程中的质量不变,在A点时的高度最高,重力势能最大;罐子从A点运动到D点,橡皮筋发生了弹性形变,在D点时的形变程度最大,所以在D点的弹性势能最大。
(2)[2]若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能,罐子不具有弹性势能,所以不会返回斜面。
[3]第一次返回斜面,向上滚动的过程中,由于一部分机械能转化为了内能,所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
三、探究题(本题共6小题,每空2分,共42分)
27. 小明为了探究过氧化钠()和的反应相关特点,设计了如图实验装置,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:
资料二:氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。
(1)在实验过程中注射器的作用相当于___________。
A.长颈漏斗 B.分液漏斗
(2)此实验中水蒸汽被装置B完全吸收的证据是:______________________。
(3)解释D装置中澄清石灰水变浑浊的原因:______________________。
【答案】 ①. B ②. C中无水硫酸铜不变蓝 ③. 二氧化碳和过氧化钠反应属于放热反应,温度升高,使氢氧化钙的溶解度降低,饱和的澄清石灰水就有氢氧化钙析出
【解析】
【详解】(1)注射器可以控制加入液体的量,而分液漏斗带有活塞开关,也可以控制加入液体的量,因此注射器与分液漏斗作用相似,故选B;
(2)无水硫酸铜遇到水会变为蓝色,而此时气体通过浓硫酸后,无水硫酸铜不变色,说明水蒸气被装置B完全吸收;
(3)二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度降低,就会有氢氧化钙固体析出,看到澄清石灰水变浑浊。
28. 小舟在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和,溶液滴入到溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?小舟查阅资料,获取如下信息:
①微溶于水;②溶液呈酸性。于是他提出以下猜想:
猜想一:没有参加化学反应。
猜想二:滴入的溶液中数量太少。
猜想三:溶液呈酸性,沉淀不能存在。
(1)小舟用pH试纸测和混合液的酸碱度,测得,说明溶液中没有。该现象___________(选填“支持”或“不支持”)猜想一、
(2)为增加的数量,换用浓NaOH溶液滴加到溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是___________。
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将溶液逐滴滴加到饱和溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了。请你解释沉淀会消失的原因___________。
【答案】 ①. 不支持 ②. 产生红褐色沉淀 ③. 开始溶液中OH-的数量较多,产生沉淀,随着反应的进行,OH-的数量逐渐减少,溶液显酸性,当溶液过量时,产生的沉淀在酸性溶液中又消失了
【解析】
【详解】(1)小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液显酸性,氢氧化钙在反应中被消耗,则氢氧化钙参加了化学反应,即该现象不支持猜想一;
(2)为增加OH-的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中,若猜想二正确,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则观察到的现象是产生红褐色沉淀;
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中,先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,沉淀会消失,是因为开始溶液中OH-的数量较多,产生沉淀,随着反应的进行,OH-的数量逐渐减少,FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了。
29. 化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳实验后,欲对剩余废液的组成进行探究,并制定回收的方案。用图1装置进行实验,将一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入到废液中,测得数据如图2。
(1)该废液中的溶质的组成为______________________。
(2)b点发生反应的化学方程式为:______________________。
(3)c点对应溶液中溶质的化学式为:______________________。
(4)甲组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净,乙组同学认为此方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下,除去废液中对空气造成污染的物质,建议最好先在废液中加入下面(填选项序号)试剂___________。
A. B. C.
【答案】 ①. ##HCl、CaCl2 ②. ③. 、##NaCl、Na2CO3 ④. C
【解析】
【详解】(1)根据图2数据进行分析可知,开始pH=3.5,说明溶液中含有盐酸,a点是盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,b点的pH=7,溶液呈中性,是碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,说明实验室制取二氧化碳后的废液中含有CaCl2和HCl;
(2)b点的pH=7,溶液呈中性,是碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(3)c点的pH>7,溶液呈碱性,说明碳酸钠溶液过量,溶液中还含有反应生成的氯化钠,故c点对应溶液中全部溶质的化学式为NaCl、Na2CO3;
(4)A、氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,过量的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,溶液呈碱性,不符合题意;
B、氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,若不用指示剂,无法判断反应是否恰好反应,容易引入杂质氢氧化钙,溶液呈碱性,不符合题意;
C、盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,溶液呈中性,符合题意。
故选C。
30. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中:
(1)小明通过图甲的实验,通过比较___________来比较小车具有的动能大小。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是___________;
A.认识电压和电流时,我们可以用水压和水流来类比
B.磁场看不见、摸不着,我们可以用磁感线来描述磁场
C.探究影响电磁铁磁性强弱的因素,通过观察吸引大头针的数目来判断磁性强弱
(2)通过图甲能得出的实验结论是______________________;
(3)小华在设计动能与质量关系实验中,认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,把小车的动能转化为小车克服摩擦力做功,最后比较小车的最终位置也能得出结论。但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形,与书本实验结论不一致。请你分析可能的原因。________________。
【答案】 ①. 木块被撞击后移动的距离 ②. C ③. 质量相同的物体,速度越大,动能越大 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]该实验是通过木块被撞击后移动的距离,来表示小球具有的能量大小,用到了转换法;
[2]A,认识电压时,我们可以用水压来类比,用到了类比法,故A不符合题意;
B,磁场看不见、摸不着,我们可以用磁感线来描述磁场,采用了模型法,故B不符合题意;
C,探究影响电磁铁的磁性的因素,通过电磁铁吸引大头针数量的多少来判断电磁铁磁性强弱,属于转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)[3]图甲两次实验,小球的质量相同,滚下的高度不同,滚下的高度越大,达到水平面的速度越大,纸盒被推动得越远,说明小球的动能越大,可以得出的结论是在质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(3)[4]如图乙所示的实验情形,小车的重力不同,对水平面的压力也不同、滑动摩擦力不同,不能根据判断小车克服摩擦力做功的多少,因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小。
31. 人类对金属活动性规律的认识经历了漫长的探索。
材料一:晋朝葛洪《抱朴子内篇·黄白》中记载“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁,铁赤色如铜材料二:南北朝的陶弘景说“鸡屎矾投苦酒(醋)中涂铁,皆作铜色”。
材料三:1625年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”。
材料四:1766年英国化学家卡文迪许用六种金属与酸反应,发现产生“可燃空气”,燃烧会产生水。
材料五:1865年俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究的基础上提出了金属活动性规律。
(1)请解释“以曾青涂铁,铁赤色如铜”这一变化的原理:______________________(用化学方程式表示)
(2)用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验,会“消失”的金属有______________________。
(3)若向含有相同质量的和混合溶液中放入一定质量的锌片,充分反应后,烧杯内固体的组合和质量大小关系可能是___________(可多选)。
【答案】 ①. ②. 镁 ③. ACE
【解析】
【详解】(1)根据金属活动性顺序,结合晋朝葛洪《抱朴子内篇•黄白》中记载“以曾青(硫酸铜溶液)涂铁,铁赤色如铜”,可知铁排在铜的前面,能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)根据排在氢前边的金属能与稀硫酸、盐酸反应,结合题目信息1625年德国化学家格劳贝尔意外发现将金属放入酸中会“消失”,因为镁排在氢的前面,所以用银、铜、镁三种金属重复格劳贝尔实验,会“消失”的金属有镁;
(3)若向含有相同质量的CuSO4和FeSO4混合溶液中放入一定质量的锌片,根据金属活动性顺序,位置靠前的金属能把位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。会发生的反应可能有:假设CuSO4和FeSO4的质量都是160g,
和
又因为锌先置换出金属活动性的铜,再置换出铁,且全部置换出来的金属的质量铜大于铁,
故选ACE。
32. 实验室用燃烧法测定某种氨基酸CXHYOZNm)的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验,每步均充分反应,回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是____。
(2)以上装置中需要加热的仪器在A和D两处,操作时应先点燃____处的酒精灯。
(3)实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克,则该物质化学式中x、y之比为____。
(4)将B和C装置互换,则测得的氢元素的含量会____(选填“偏大”、“偏小”“不变”)。
【答案】 ①. 排尽装置内的空气 ②. D ③. 2:5 ④. 偏大
【解析】
【详解】(1)空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等,本实验的测定原理氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气,测定生成物的量,推断出该氨基酸的分子构成,所以实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是排尽装置内的空气,防止干扰实验数据的测定;
(2)分析实验装置可知,D装置作用是吸收没反应完的氧气,防止影响氮气体积的测定,所以要先点燃D装置的酒精灯,保证没反应完氧气全部被除去;
(3)B装置增重4.5g,则生成水的质量为4.5g,则其中氢元素的质量为4.5g× ×100%=0.5g,C装置增重8.8g,则生成二氧化碳的质量为8.8g,则其中碳元素的质量为8.8g××100%=2.4g,依据化学反应前后元素守恒,则x:y=:=2:5;
(4)气体通过溶液会带出水分,如果B和C装置互换,会使测定水的质量偏大,则测得的氢元素的含量偏大。
四、解答题(共5小题,每空2分,共32分)
33. 用质量分数为的稀硫酸和的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示:
(1)该实验是将___________(选填“稀硫酸”或氢氧化钠溶液")滴加到另一种溶液中。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是___________。
(3)当加入溶液质量为b时,溶液中的溶质是___________。
(4)当加入溶液的质量a为时,求所得溶液中溶质的质量?___________。
【答案】 ①. 氢氧化钠## ②. ③. 、 ④. 当加入溶液的质量a为时,恰好完全反应,设生成硫酸钠的质量为x,
x=7.1g
答:所得溶液中溶质的质量为7.1g
【解析】
【详解】(1)由图象可知,pH是开始时小于7逐渐的增大到7然后大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH升高,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中;
(2)中和反应的实质为氢离子和氢氧根离子反应生成水分子或;
(3)当加入溶液的质量为bg时,所加氢氧化钠溶液过量,故溶液中的溶质有生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠;
(4)见答案。
34. 2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功降落火星,如图甲所示。质量为1300千克的天问一号在距火星表面100米高处短暂悬停,选定安全地点后再着陆。小联对最后100米的降落过程,其速度大小随下降高度的变化作了简单的模拟绘图,如图乙所示。
已知地球上g取10牛/千克,同一物体在火星上的重力是地球上的,回答以下问题:
(1)“天问一号”降落时,与大气摩擦使表面温度上升,此过程的能量转化是________。
(2)在100米降落过程中,“天问一号”所受火星重力对它做了多少功?( )
(3)在匀速下降期间,“天问一号”所受火星重力对它做功的功率大小?( )
【答案】 ①. 机械能转化为内能 ②. 5.2×105 J ③. 1.872×104 W
【解析】
【详解】(1)[1]“天问一号”降落时,与大气摩擦使表面温度上升,能量转化是:机械能转化为内能。
(2)[2]“天问一号”在地球上的重力
G地=mg= 1300kg ×10 N/kg=1.3×104 N
“天问一号”在火星上的重力
=×1.3×104 N=5.2×103 N
“天问一号”重力做功
W=h= 5.2×103 N×100m= 5.2×105 J
(3)[3]匀速下降时间
匀速阶段做功
做功功率
答:(1)“天问一号”降落时,与大气摩擦使表面温度上升,此过程的能量转化是机械能转化为内能;
(2)在100米降落过程中,“天问一号”所受火星重力对它做功5.2×105 J;
(3)在匀速下降期间,“天问一号”所受火星重力对它做功的功率为1.872×104 W。
35. 为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,小明先将钙片粉碎,再各取粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应),测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示:
实验数据记录表
(1)小明先将钙片进行粉碎,其目的是_____________________;
(2)求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)_____________________;
(3)求稀盐酸的质量分数。(写出计算过程)_____________________;
【答案】 ①. 增大反应物的接触面积,有利于充分反应 ②. 设样品中碳酸钙的质量为x,
所以钙片中的碳酸钙的质量分数
答:钙片中的碳酸钙的质量分数为 ③. 设10g盐酸中氯化氢的质量为y,
y=0.365g
稀盐酸的质量分数为 ×100%=3.65%,
答:稀盐酸的质量分数为3.65%
【解析】
【详解】(1)将钙片进行粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,有利于充分反应;
(2)见答案;
(3)见答案。
36. 在烧杯中加入2.14g久置的铝箔,不断滴加稀硫酸,放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如图1所示。请回答下列问题:
(1)计算2.14g久置的铝箔中金属铝的质量________(写出计算过程)。
(2)在图2中画出滴入稀硫酸与生成的硫酸铝的质量关系图________(在坐标上标注必要的数值)
【答案】 ①. 1.8g ②.
【解析】
【分析】(1)久置的铝箔表面有一层氧化铝薄膜,这层薄膜先和稀硫酸反应,然后里面的铝再和稀硫酸反应。根据图1确定生成氢气的质量,根据铝和稀硫酸反应的方程式计算出其中金属铝的质量、参加反应的硫酸中溶质的质量和生成硫酸铝的质量。
(2)稀硫酸中的溶质质量与溶液质量成正比,根据与氧化铝反应的稀硫酸的质量与和铝反应的稀硫酸的质量之比计算出与氧化铝反应的硫酸溶质的质量,利用氧化铝铝和稀硫酸反应的方程式计算出生成硫酸铝的质量,从而确定图像中关键节点的值,最后画出图像即可。
【详解】(1)根据图1可知,铝和稀硫酸反应生成氢气0.2g,
设生成0.2g氢气需要金属铝的质量为x,需要硫酸的质量为y,生成硫酸铝的质量为z,
解得:x=1.8g,y=9.8g,z=11.4g;
(2)稀硫酸中的溶质质量与溶液质量成正比,
那么与氧化铝反应的硫酸中溶质质量为:
设与氧化铝反应生成硫酸铝的质量为k,
解得:k=1.14g;
那么当滴入稀硫酸的质量为9.8g时,生成硫酸铝1.14g;当滴入稀硫酸107.8g时,生成硫酸铝:11.4g+1.14g=12.54g,如下图所示:
37. 在探究酸、碱性质时,小敏的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题:
(1)加入稀盐酸后出现的现象是__________。
(2)bc段发生反应的化学方程式有__________。
(3)c点时,溶液中含有的溶质是__________。
(4)通过计算得出d点坐标。_______
【答案】 ①. 固体逐渐消失,溶液显蓝色 ②. ③. ④. (300,14.7)
【解析】
【分析】ab段固体减小到零,发生的反应是氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水;bc段固体没有增加,说明加入氢氧化钠没有与生成氯化铜反应,发生的反应是氢氧化钠溶液与过量的盐酸反应生在氯化钠和水;cd段固体不断增加,发生的反应是氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和水。,
【详解】(1)氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,加入稀盐酸后出现的现象是固体逐渐消失,溶液显蓝色;
(2)bc段发生的反应是氢氧化钠溶液与过量的盐酸反应生在氯化钠和水,反应的化学方程式有;
(3)根据以上两小题的分析可知,c点时,溶液中含有的溶质是;
(4)d点的纵坐标为生成沉淀的质量,横坐标为加入稀盐酸的质量与最大沉淀量产生时所加入氢氧化钠溶液质量之和。设d点坐标为,ab段消耗盐酸溶液质量为x,生成氯化铜质量为y;bc消耗氢氧化钠溶液质量为m,cd段消耗氢氧化钠溶液质量为n,生成沉淀质量为Q。
200g+25g+75g=300g。
答:d的坐标为(300,4.7)选项
性质
用途
A
白色硫酸铜粉末遇水会变蓝色
检验水
B
浓硫酸具有脱水性
干燥氧气
C
稀盐酸能与某些金属反应
除铁锈
D
氢氢化钠能与某些金属氧化物反应
吸收二氧化碳
选项
物质(杂质)
具体操作
A
氧化钙固体()
加足量稀盐酸
B
点燃
C
固体()
加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶
D
溶液()
加入适量的溶液,过滤
la能与铁反应………………………………………2
1b不能与铁反应..…………………………………3
2a加入氯化钡溶液,产生白色沉淀………………A
2b加入氯化钡溶液,无明显现象…………………B
3a滴加酚酞试剂,溶液变红………………………C
3b滴加酚酞试剂,溶液不变色……………………D
组序
粉末样品的质量(g)
盐酸的质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
2.5
10
0.22
2
2.5
20
0.44
3
2.5
30
0.44
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