浙江省绍兴市第一初级中学教育集团2020-2021学年九年级上学期期中科学试卷
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一、选择题(本大题共15小题,每小题4分,共60分。下列各小题中只有一个选项符合题意)
1.(4分)“垃圾是放错位置的资源”,可以把生活垃圾按如图分四类进行科学处置。废旧电池属于( )
A. 可回收垃圾 B. 其他垃圾
C. 有害垃圾 D. 厨余垃圾
2.(4分)有机合成材料是材料发展史上的一次重大突破,下列属于有机合成材料的是( )
A.塑料制品 B.青铜制品 C.超级陶瓷 D.记忆合金
3.(4分)用碱性溶液浸泡蔬菜能有效除去蔬菜上的残留农药,降低对人体的损害。可用来浸泡蔬菜的碱性溶液是( )
A.食盐溶液 B.烧碱溶液 C.食醋溶液 D.纯碱溶液
4.(4分)下列变化中,有一种变化与其他三种变化有本质的不同,这种变化是( )
A.木炭燃烧
B.打开汽水瓶出现大量气泡
C.菜刀生锈
D.鸡蛋壳放入食醋中出现大量气泡
5.(4分)无风环境中,从三楼掉下的毽子先加速竖直降落,后匀速竖直降落。则毽子动能、重力势能、机械能的说法不正确的是( )
A.加速降落过程中动能增大
B.匀速降落过程中动能保持不变
C.整个过程中重力势能减小
D.匀速降落过程中机械能保持不变
6.(4分)类推是常用的思维方法。以下类推中正确的是( )
A.金属单质能导电,所以能导电的单质一定是金属
B.酸溶液的pH小于7,所以柠檬酸溶液的pH一定小于7
C.有机物都含碳元素,所以含碳元素的物质一定是有机物
D.置换反应有单质生成,所以有单质生成的反应都是置换反应
7.(4分)下列化学方程式正确的是( )
A.Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑
B.Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2
C.2Fe+6HCl=3H2↑+2FeCl3
D.NH4Cl+NaOH=NaCl+H2O+NH3↑
8.(4分)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。以下是小科同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型:
结合小科建构的思维模型,进行图示装置气密性检查的操作:往锥形瓶中加水至如图所示位置,从建模的角度分析( )
A.构建封闭体系 B.改变压强
C.观察现象 D.得出结论
9.(4分)如图是一种开瓶器,它利用杠杆原理,可以单手轻易开启啤酒瓶盖。关于该杠杆( )
A.该杠杆的支点是A点
B.该杠杆可以省距离
C.沿F1方向开瓶用力最小
D.该杠杆类型与钓鱼竿相同
10.(4分)下列实验方案,不能达到目的的是( )
A.制取Cu(OH)2:将Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液混合后过滤
B.除去FeCl2溶液中含有少量CuCl2:加入过量铁粉后过滤
C.用点燃观察现象并闻气味的方法,区分所选材质是棉线或羊毛线
D.鉴定溶液中含SO42−,加入过量盐酸,无沉淀生成,再加氯化钡溶液产生白色沉淀
11.(4分)在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.工人推车在水平路面前进一段距离
B.运动员举着杠铃,在空中稳稳停留3秒
C.人提书包,在水平路面匀速前进5米
D.人用力搬石头,石头没有搬动
12.(4分)某科学兴趣小组的同学,将实验室中某钢样品(假设钢样品中只含铁和碳),分成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份(实验I、Ⅱ、Ⅲ),充分反应后,得到的实验数据如下表所示.下列分析中错误的是( )
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
样品质量(g)
2.84
4.26
6.23
加入稀硫酸质量(g)
100
100
100
产生氢气质量(g)
0.10
0.15
0.20
A.实验I中,铁已完全参加反应
B.实验Ⅱ,铁参加反应的质量为4.2g
C.实验Ⅲ中,稀硫酸已完全参加反应实验
D.反应中所用稀硫酸的溶质质量分数为4.9%
13.(4分)有等质量的镁和铁,镁放入质量分数为10%的稀硫酸中,铁放入质量分数为10%的稀盐酸中( )
A.反应后镁有剩余
B.反应后稀硫酸有剩
C.反应后铁可能有剩余
D.反应后稀盐酸可能有剩余
14.(4分)小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲,经过A处4秒后在B处遇到方方,1秒后在C处小科调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力,箱子
速度与时间的关系如图丙。已知大箱子质量为20千克,小箱子质量为5千克。分析整个过程,下列说法中正确的是( )
A.AB段小科推力做功为5000焦
B.CD段小科推力做功的功率为60瓦
C.BC段大箱子受到的摩擦力从50牛逐渐减小到40牛
D.无法比较小科在BC段与AB、CD段推力做功的功率大小
15.(4分)有一包白色固体可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.仅通过①可以得到结论:原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡
B.ab段可观察到的现象是固体部分溶解,有气泡冒出;从b到c溶液的pH增大
C.无色溶液甲中一定不存在碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠
D.c点时,溶液中含有两种阳离子
二、填空题(本大题共7小题,每空2分,共40分)
16.(6分)选择H、O、N、K、Al五种元素中的部分元素,按要求写出化学式各一个:
(1)气体单质 ;
(2)金属氧化物 ;
(3)碱 。
17.(6分)运用所学的科学知识回答:
(1)打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖,可观察到有白雾产生,这是因为浓盐酸有 性。浓盐酸长期敞口放置在空气中,溶液中溶质的质量会 选填“增大”、“不变”或“减少”)。
(2)草木灰是一种农家肥料,其有效成分是K2CO3,它属于 (填序号)。
①氮肥
②磷肥
③钾肥
④复合肥
18.(6分)我国第四套人民币硬币的一元币为钢芯镀镍(Ni)合金,伍角币为钢芯镀铜合金 (选填“化合物”或“混合物”)。已知Ni能够发生如下反应:Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,Fe+NiCl2=Ni+FeCl2则上面涉及到Fe、Cu、Al、Ni(镍)四种金属活动性由强到弱的顺序为 ;请利用上述两个反应中涉及到的某种盐溶液,写出一个复分解反应的化学方程式 。
19.(4分)建筑工地上甲、乙两台起重机的各自某次工作过程的相关数据如表所示。则这两台起重机的这次工作过程相比较,消耗能量多的是 (选填“甲”或“乙”,下同),能量转化快的是 。
甲
乙
吊起货物重/牛
7500
6000
匀速上升高度/米
6
15
时间/秒
20
45
20.(6分)归纳总结是学习化学的重要方法,下面是某同学对有关知识的总结,请你填写空格:
(1)逻辑关系:物质类属间存在着如下关系,其中酸和盐属于 关系.
(2)转化关系:下图表示几种化合物能通过一步反应转化为含镁化合物M.
图中物质M属于 (选填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”);从①﹣③表示的化学反应中任选一个,写出化学方程式: .
21.(4分)“价﹣﹣类”二维图可表示元素化合价与物质类别之间的关系,图中a、b、c、d、e、f代表常见的含碳物质。
(1)a是沼气的主要成分,写出它燃烧的化学方程式 。
(2)下列关于物质及其转化的说法中与事实相符的有 。
①b和d反应生成c;
②d和水反应生成e;
③物质f可能难溶于水;
④由b到f至少要经过三步反应;
⑤由f到d实现一步转化只能通过与酸反应来实现
22.(8分)某科学兴趣小组利用如图所示装置测定样品中Fe2O3(假设每步反应都反应完全;样品中杂质高温下不分解,也不参加反应)的质量分数,回答下列问题。
(1)在给Fe2O3样品加热之前,应先进行的操作 。
(2)反应进行一段时间后C装置中的现象是 。
(3)若省去D装置,则实验所测定的样品中Fe2O3的质量分数比实际的质量分数会 。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)反应前准确称量样品的质量为10g,完全反应后C装置增加了2.7g,则样品中Fe2O3的质量分数为 。
三、实验探究题(本大题共4小题,每空3分,共45分)
23.科学兴趣小组的同学对金属的性质做了如下探究,请你一起参与:
(1)小科探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了四种实验方案,分别选用试剂如下。你认为正确的有 (填写序号)。
①铜、银、硫酸亚铁溶液
②铁、银、硫酸铜溶液
③铁、铜、银、稀硫酸
④铜、硫酸亚铁溶液,硝酸银溶液
(2)小明向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理 。
(3)小强将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,反应后溶液质量比反应前相比较 (选填“增大”、“减小”或“不变”),过滤所得固体的成分为 。(写出所有可能的组成)
24.在探究弹簧的弹性势能大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球木块和刻度尺各一个,木块起始位置相同。最后得到以下实验记录表。
实验次数
使用的弹簧
被压缩后弹簧的长度/cm
木块移动的距离
①
弹簧A
5
S1
②
弹簧A
8
S2
③
弹簧B
5
S3
④
弹簧B
8
S4
(1)请根据实验记录表将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧A,使其长度为5cm。放手后,小球被弹出1;
③ ;
④换用弹簧B,重复实验。
⑤比较分析实验数据,得出结论。
(2)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的 能。
(3)为了探究猜想二,可选用实验次数 的数据进行比较分析,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
25.铝制品在生活中应用广泛,但铝制品不宜长时间盛放腌制食品.资料显示:铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护,氯化钠会破坏氧化膜的结构
【提出问题】氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用?
【实验方案】
实验序号
实验1
实验2
实验3
方 案
现 象
A中铝片表面有红色固体析出;B中铝片无明显现象.
C中
与A中的现象相同
结 论
溶液中对氧化膜产生了破坏作用的离子可能是
.
除去表面氧化膜的铝片会与CuSO4溶液反应.该反应的化学方程式 .
验证了实验1的结论.
【反思】针对实验3,莹莹认为还应增做一个对比实验,她的方案是向B试管中再加入Na2SO4溶液,结果无明显现象.该实验可以证明溶液中对氧化膜不产生破坏作用的离子是 .
26.从海水得到的粗盐,常含有可溶性杂质(主要有氯化钙、硫酸镁)和不溶性杂质(泥沙等)
其中,滤液一至滤液二之间需进行三步操作:操作①:加入过量的碳酸钠溶液;操作②:加入过量的氢氧化钠溶液
(1)操作①②③的正确操作顺序为 (填序号);
(2)滤液二中加入适量稀盐酸的目的是 ;
(3)若粗盐样品中含有氯化钠质量为m,通过上述流程后理论上最终所得氯化钠固体的质量将 (选填“大于”、“等于”或“小于”)m。
四、解答题(本大题共7小题,第27、33小题各8分,第28、29、32小题各9分,第30、31小题各6分,共55分)
27.实验台上有序摆放整齐的药品如图所示。
(1)要鉴别A、B两瓶无色溶液,可选用的试剂有 (写出一种即可);
(2)标签破损的无色溶液D,它可能是 (写出一种即可);
(3)向盛有酚酞和C溶液的烧杯中滴加B溶液,直至液体呈无色,为探究反应后溶液中溶质的组成 ;
①稀盐酸 ②镁带 ③石灰石 ④氯化钡溶液
(4)各取等质量的A、C溶液充分混合后,滴入紫色石蕊试液后呈紫色,则A、C溶液中溶质的质量分数较大的是 溶液。
28.某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。某次训练中,小科同学用255N的力沿方向2拉动配重,以0.2m/s的速度使配重上升了0.4m。每个滑轮重10N
(1)此次训练中,所用配重的重力大小为 N。
(2)小科拉力所做功的大小为 J。
(3)小科拉力做功的功率。
(4)若小科同学改用沿方向1使力完成同样的动作,所用的力将 (选填“大于”、“等于”、“小于”)255N。
29.建知识网络是一种重要的学习方法。如图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。
(1)反应①通过CO在高温下与Fe2O3反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,此反应利用了CO的 性;
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中 等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,这说明了一个重要的道理,即 (选填“①物质的性质决定用途”或“②物质的结构决定性质”)。
(3)早在西汉时期,我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,称为“湿法炼铜”,若用该方法制得铜32千克,理论上需要消耗铁多少千克?
30.如图所示,关闭阀门K2,缓缓打开阀门K1,氢氧化钠溶液流入平底烧瓶,轻轻振荡,发现溶液仍显红色,关闭K1,缓缓打开K2,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,观察到立即有气泡产生,且溶液红色逐渐褪去。请解释产生上述现象的原因 。
31.某合金可能由铜与镁、锌中的一种组成,现欲测定其组成,进行如下实验:取该合金样品30g放入烧杯中,每次均充分反应。实验数据如下:
(1)该合金中铜的质量分数为 。
(2)该合金除铜外,另一种金属是 。
(3)第三次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液的质量为 克。
32.晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便,转动手摇器能使横杆上升或下降。
(1)安装在天花板上虚线框内的简单机械应是 。
(2)将挂在晾衣架上重为30N的衣服升高1.5m,至少对衣服做多少功?
(3)由于使用不当,造成晾衣架右侧钢丝绳受损,最多只能承受10N的力,相邻两孔间的距离均为20cm。现准备将重为15N的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒,通过计算说明挂在哪些编号的小孔(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
33.某锥形瓶盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,现向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量与滴入的氢氧化钠溶液的
质量的变化关系如图所示。
(l)反应进行至b点时,锥形瓶内溶液质量为 g;
(2)整个反应过程中,生成沉淀的质量为 g;
(3)反应进行至c点时,锥形瓶内溶液中溶质的质量分数为多少?
2020-2021学年浙江省绍兴一中教育集团九年级(上)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共15小题,每小题4分,共60分。下列各小题中只有一个选项符合题意)
1.(4分)“垃圾是放错位置的资源”,可以把生活垃圾按如图分四类进行科学处置。废旧电池属于( )
A. 可回收垃圾 B. 其他垃圾
C. 有害垃圾 D. 厨余垃圾
【答案】C
【分析】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:废旧电池中含有铅、镍、锌、镉等多种对人体有害的物质,破坏人类的生存环境,属于有害垃圾。
故选:C。
【点评】本题难度不大,了解生活垃圾的分类与常见垃圾的组成成分是正确解答本题的关键。
2.(4分)有机合成材料是材料发展史上的一次重大突破,下列属于有机合成材料的是( )
A.塑料制品 B.青铜制品 C.超级陶瓷 D.记忆合金
【答案】A
【分析】有机合成材料简称合成材料,要判断是否属于合成材料,可抓住三个特征:有机物、合成、高分子化合物,据此常见材料的分类进行分析判断。
【解答】解:A、塑料制品是用塑料制成的,故选项正确。
B、青铜制品是用青铜制成的,故选项错误。
C、超级陶瓷是用瓷土烧制而成的,属于无机非金属材料。
D、记忆合金属于合金的一种,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握合成材料的三大特征(有机物、合成、高分子化合物)、分类是正确解答此类题的关键所在。
3.(4分)用碱性溶液浸泡蔬菜能有效除去蔬菜上的残留农药,降低对人体的损害。可用来浸泡蔬菜的碱性溶液是( )
A.食盐溶液 B.烧碱溶液 C.食醋溶液 D.纯碱溶液
【答案】D
【分析】根据题意,用碱性溶液浸泡蔬菜能有效除去蔬菜上的残留农药,降低对人体的损害,因此浸泡蔬菜时最好加入适量的碱性溶液,据此结合常见物质的酸碱性,进行分析判断。
【解答】解:由题意,用碱性溶液浸泡蔬菜能除去残留的农药。
A、食盐溶液显中性。
B、烧碱是氢氧化钠的俗称,但具有强烈的腐蚀性。
C、食醋溶液显酸性。
D、纯碱是碳酸钠的俗称,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,理解题意(新鲜的蔬菜在食用前可用碱性溶液浸泡),掌握生活中常见物质的溶液的酸碱性是正确解答本题的关键。
4.(4分)下列变化中,有一种变化与其他三种变化有本质的不同,这种变化是( )
A.木炭燃烧
B.打开汽水瓶出现大量气泡
C.菜刀生锈
D.鸡蛋壳放入食醋中出现大量气泡
【答案】B
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成,据此抓住化学变化和物理变化的区别结合事实进行分析判断即可。
【解答】解:A、木炭燃烧生成二氧化碳气体,属于化学变化。
B、打开汽水瓶出现大量气泡,二氧化碳的溶解度减小,没有新物质生成。
C、菜刀生锈的过程中有新物质铁锈生成。
D、鸡蛋壳放入食醋中出现大量气泡,有新物质生成。
故B变化与其他三种变化有本质的不同。
故选:B。
【点评】本题难度不大,解答时要分析变化过程中是否有新物质生成,这里的新物质是指和变化前的物质是不同种的物质,若没有新物质生成属于物理变化,若有新物质生成属于化学变化。
5.(4分)无风环境中,从三楼掉下的毽子先加速竖直降落,后匀速竖直降落。则毽子动能、重力势能、机械能的说法不正确的是( )
A.加速降落过程中动能增大
B.匀速降落过程中动能保持不变
C.整个过程中重力势能减小
D.匀速降落过程中机械能保持不变
【答案】D
【分析】动能与物体的质量和运动速度有关,质量越大,速度越快,动能就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能就越大;机械能是动能和势能的总和。
【解答】解:A、加速降落过程中,速度变大,故A正确;
B、匀速降落过程中,速度不变,故B正确;
C、整个过程中,高度变小,故C正确;
D、匀速降落过程中,重力势能减小,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了影响动能和重力势能以及机械能因素的应用,属于基础题。
6.(4分)类推是常用的思维方法。以下类推中正确的是( )
A.金属单质能导电,所以能导电的单质一定是金属
B.酸溶液的pH小于7,所以柠檬酸溶液的pH一定小于7
C.有机物都含碳元素,所以含碳元素的物质一定是有机物
D.置换反应有单质生成,所以有单质生成的反应都是置换反应
【答案】B
【分析】A、根据常见的能导电的物质进行分析;
B、根据溶液的酸碱性与pH的关系进行分析;
C、根据有机物的概念进行分析;
D、根据置换反应的概念进行分析。
【解答】解:A、金属单质能导电,也可能是石墨,故选项推理错误;
B、酸溶液的pH小于7,其pH一定小于7;
C、含碳元素的化合物不一定是有机物,故选项推理错误;
D、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,但是有单质生成的反应不一定是置换反应、二氧化锰和氧气,但是属于分解反应;
故选:B。
【点评】本题难度不大,解答此类题时要根据不同知识的特点类推,不能盲目类推,并要注意知识点与方法的有机结合,做到具体问题能具体分析。
7.(4分)下列化学方程式正确的是( )
A.Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑
B.Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2
C.2Fe+6HCl=3H2↑+2FeCl3
D.NH4Cl+NaOH=NaCl+H2O+NH3↑
【答案】D
【分析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑:应用的原理是否正确;化学式书写是否正确;是否配平;反应条件是否正确;↑和↓的标注是否正确。
【解答】解:A、在金属活动性顺序中,不能与稀硫酸反应。
B、铜的金属活动性比银强,不能与氯化银发生置换反应。
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气2+H2↑,故选项错误。
D、该化学方程式书写完全正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,在解此类题时,首先分析应用的原理是否正确,然后再根据方程式的书写规则进行判断;化学方程式正误判断方法是:先看化学式是否正确,再看配平,再看反应条件,再看气体和沉淀,最后短线改成等号。
8.(4分)思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。以下是小科同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型:
结合小科建构的思维模型,进行图示装置气密性检查的操作:往锥形瓶中加水至如图所示位置,从建模的角度分析( )
A.构建封闭体系 B.改变压强
C.观察现象 D.得出结论
【答案】A
【分析】根据思维模型以及实验设计来分析。
【解答】解:往锥形瓶中加水至如图2所示位置,将长导管的下端密封,从建模的角度分析。
故选:A。
【点评】要想解答好这类题目,首先,要熟记检查装置气密性的原理,理解并掌握不同情况下的检查方法和现象等等;然后结合实验情景和问题情景,细致地分析题意和图示信息,并根据所学的相关知识,选择好检查的方法,进行实验操作,或者细心地思考探究并完成相关的实验问题等等。
9.(4分)如图是一种开瓶器,它利用杠杆原理,可以单手轻易开启啤酒瓶盖。关于该杠杆( )
A.该杠杆的支点是A点
B.该杠杆可以省距离
C.沿F1方向开瓶用力最小
D.该杠杆类型与钓鱼竿相同
【答案】C
【分析】根据杠杆绕着转动的固定点叫支点,可判断杠杆的支点;然后结合生活经验根据动力臂与阻力臂的大小关系判断其杠杆的类型。
【解答】解:
A、图中的开瓶器在打开瓶盖时,开瓶器绕B点转动,故A错误;
B、开瓶器使用时动力臂大于阻力臂,费距离;
C、在图中阻力臂一定1和F3的力臂要比F7力臂长一些,根据杠杆的平衡条件可知动力臂越长越省力,动力方向向下1方向开瓶用力最小,故C正确;
D、钓鱼竿是费力杠杆,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查杠杆知识,关键是将课本知识记忆清楚,仔细分析即可。
10.(4分)下列实验方案,不能达到目的的是( )
A.制取Cu(OH)2:将Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液混合后过滤
B.除去FeCl2溶液中含有少量CuCl2:加入过量铁粉后过滤
C.用点燃观察现象并闻气味的方法,区分所选材质是棉线或羊毛线
D.鉴定溶液中含SO42−,加入过量盐酸,无沉淀生成,再加氯化钡溶液产生白色沉淀
【答案】A
【分析】A、根据碱的化学性质,进行分析判断。
B、除杂质至少要满足两个条件:①一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
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、根据硫酸根离子的检验方法,进行分析判断。
【解答】解:A、将Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液混合,生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,故选项不能达到目的。
B、过量铁粉能与CuCl5溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,再过滤,符合除杂原则。
C、用点燃观察现象并闻气味的方法,若产生烧焦羽毛的气味,若产生烧纸的气味,故选项能达到目的。
D、加入过量盐酸,说明溶液中不含硝酸银,说明生成了硫酸钡沉淀42−,故选项能达到目的。
故选:A。
【点评】本题难度不是很大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型,同时也是实验教与学难点,在具体解题时要对其原理透彻理解,可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
11.(4分)在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.工人推车在水平路面前进一段距离
B.运动员举着杠铃,在空中稳稳停留3秒
C.人提书包,在水平路面匀速前进5米
D.人用力搬石头,石头没有搬动
【答案】A
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
【解答】解:A、工人推车在水平路面前进一段距离,车在推力作用下前进了一段距离,故A符合题意。
B、运动员举着杠铃,人对杠铃施加了力的作用,人对杠铃没有做功。
C、人提书包,人对书包施加了力的作用,所以人对书包不做功。
D、人用力搬石头,人对石头施加了力的作用,力对石头没有做功。
故选:A。
【点评】本题考查做功的有关问题,有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
12.(4分)某科学兴趣小组的同学,将实验室中某钢样品(假设钢样品中只含铁和碳),分成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份(实验I、Ⅱ、Ⅲ),充分反应后,得到的实验数据如下表所示.下列分析中错误的是( )
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
样品质量(g)
2.84
4.26
6.23
加入稀硫酸质量(g)
100
100
100
产生氢气质量(g)
0.10
0.15
0.20
A.实验I中,铁已完全参加反应
B.实验Ⅱ,铁参加反应的质量为4.2g
C.实验Ⅲ中,稀硫酸已完全参加反应实验
D.反应中所用稀硫酸的溶质质量分数为4.9%
【答案】D
【分析】根据实验1的数据可知,2.84g钢样完全反应放出氢气0.10g,同样组成的钢样4.26完全反应可放出氢气0.15g;而实验3取钢样6.23g时结果得到氢气只有0.2g,说明钢样未完全反应,则稀硫酸不足,稀硫酸完全反应解答;
【解答】解:
根据实验1的数据可知,2.84g钢样完全反应放出氢气4.10g;而实验3取钢样6.23g时结果得到氢气只有2.2g,则稀硫酸不足,
A、根据实验1的数据可知,同样组成的钢样7.26完全反应可放出氢气0.15g,铁已完全参加反应;
B、设实验Ⅱ
Fe+H2SO8=FeSO4+H2↑;
56 2
x 0.15g
x=4.2g,故正确;
C、根据实验8的数据可知,同样组成的钢样4.26完全反应可放出氢气0.15g,说明钢样未完全反应,稀硫酸完全反应;
D、设100g稀硫酸中溶质的质量为y,
Fe+H6SO4=FeSO4+H4↑;
98
y
y=9.8g
反应中所用稀硫酸的溶质质量分数为:100%=9.7%。
故选:D。
【点评】本题难度较大,主要考查了实验数据的分析,根据分析出来的数据进行有关化学方程式的计算,从而培养学生分析问题的能力.
13.(4分)有等质量的镁和铁,镁放入质量分数为10%的稀硫酸中,铁放入质量分数为10%的稀盐酸中( )
A.反应后镁有剩余
B.反应后稀硫酸有剩
C.反应后铁可能有剩余
D.反应后稀盐酸可能有剩余
【答案】见试题解答内容
【分析】根据图象可以得出:产生氢气的量一样多,从而可以判断出金属其中有一种剩余,同时依据反应的关系判断出消耗酸和金属的质量的大小关系。
【解答】解:假设镁和铁与酸反应生成氢气的质量都是2g。则:
Mg+H2SO5=MgSO4+H2↑
24 98 3
24g 98g
Fe+2HCl=FeCl2+H7↑
56 73 2
56g 73g 2g
A、等质量的不同金属得到的氢气一样多,因此至少有一种金属剩余,所以反应结束,故A正确;
B、通过A的分析已经知道镁有剩余,故B错误;
C、生成等质量的氢气,即反应后铁可能有剩余;
D、由于生成3g氢气镁需要硫酸98g,需要稀硫酸和稀盐酸的质量不相等,盐酸可能有剩余。
故选:B。
【点评】本题难度较大,主要考查了金属的化学性质、金属活动性顺序的应用及有关的计算,培养学生分析问题、解决问题的能力。
14.(4分)小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲,经过A处4秒后在B处遇到方方,1秒后在C处小科调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力,箱子
速度与时间的关系如图丙。已知大箱子质量为20千克,小箱子质量为5千克。分析整个过程,下列说法中正确的是( )
A.AB段小科推力做功为5000焦
B.CD段小科推力做功的功率为60瓦
C.BC段大箱子受到的摩擦力从50牛逐渐减小到40牛
D.无法比较小科在BC段与AB、CD段推力做功的功率大小
【答案】B
【分析】(1)根据图丙可知AB段箱子的运动情况,根据速度公式求出AB段箱子运动的距离,根据图乙可知此时小科的推力,根据W=Fs求出AB段小科推力做功;
(2)根据图丙可知CD段箱子的速度,根据图乙可知此时小科的推力,利用P===Fv求CD段小科推力做功的功率;
(3)据题意可知,箱子运动到B点时用时4s,从B点到C点用时1s,据此确定图丙中BC、CD段的运动情况;由图丙可知,大箱子从B点到C点做加速运动,从C点到D点做匀速直线运动,再由图乙读出大箱子做匀速直线运动时的推力,根据二力平衡条件求出滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素得出大箱子在BC段受到的滑动摩擦力;
(4)根据图丙可知BC段箱子运动的距离等于4~5s时的图线与时间轴围成的面积,根据图乙可知BC段小科的推力,根据W=Fs求出此时小科做的功,利用P=求出小科做功的功率;利用P===Fv求AB段小科推力做功的功率,进而比较小科在BC段与AB、CD段推力做功的功率大小关系。
【解答】解:A、由图丙可知,速度为0.5m/s可知AB=vABtAB=6.5m/s×4s=3m,
由图乙可知,AB段小科的推力为50NAB=FABsAB=50N×2m=100J,故A错误;
B、由图丙可知,速度为1.2m/s,CD段小科的推力为40NCD===FCDvCD=40N×1.5m/s=60W,故B正确;
C、根据题意可知,从B点到C点用时2s,4s~5s表示BC段的运动图像;
根据题意可知,图丙中4s~10s表示CD的运动图像,由图乙可知;由于大箱子做匀速直线运动,即f=F=40N,
又因为大木箱在BC段做加速运动时,与CD段相比,故BC段大木箱受到的滑动摩擦力仍等于大木箱做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力,故C错误;
D、由图丙可知BC==1m,BC段小科的推力为80NBC=FBCsBC=40N×6m=40J,因此BC段小科做功的功率:PBC===40W,
AB段小科推力做功的功率:PAB===FABvAB=50N×0.6m/s=25W,
因此小科在BC段与AB、CD段推力做功的功率大小关系为:PAB<PBC<PCD,故D错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查了影响滑动摩擦力大小的因素、二力平衡条件和速度公式的应用以及功和功率的计算,关键是能从图像中获取有用信息。
15.(4分)有一包白色固体可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲;
②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色;
③继续向①烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.仅通过①可以得到结论:原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡
B.ab段可观察到的现象是固体部分溶解,有气泡冒出;从b到c溶液的pH增大
C.无色溶液甲中一定不存在碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠
D.c点时,溶液中含有两种阳离子
【答案】C
【分析】碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钠都是可溶于水的物质。①取少量固体于烧杯中,加足量的水溶解,烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲,说明了上述物质间发生反应生成了沉淀,由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀,由此可知,原混合物中一定存在硝酸钡;③继续向①烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图所示,由图可知加入稀硝酸后沉淀部分溶解,说明了沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物,则原混合物中一定有碳酸钠和硫酸钠;②取少量无色溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,溶液不变色,则原混合物中一定不含有氢氧化钠;无法确定是否有氯化钾。据此分析即可。
【解答】解:A、五种可能成分都能溶于水,烧杯内有固体残留、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀,碳酸钠和硫酸钠含有一种或两种。
B、ab段时,可观察到的现象是固体部分溶解;bc段时,硫酸钡不与稀硝酸反应,从b到c溶液的pH减小。
C、取少量无色溶液甲于试管中,溶液不变色、氢氧化钠显碱性、氢氧化钠,硫酸钠也能和硝酸钡反应,故选项正确。
D、取少量固体于烧杯中,此时碳酸钠,硝酸钠在后续不参与反应;继续向烧杯中滴加稀硝酸,碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡和水和二氧化碳;当稀硝酸加到D点时,溶液中的溶质还要加上硝酸,溶液中的溶质有硝酸钠,溶液中含有钠离子、氢离子三种阳离子。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
二、填空题(本大题共7小题,每空2分,共40分)
16.(6分)选择H、O、N、K、Al五种元素中的部分元素,按要求写出化学式各一个:
(1)气体单质 O2 ;
(2)金属氧化物 K2O ;
(3)碱 KOH 。
【答案】(1)O2;
(2)K2O;
(3)KOH。
【分析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式.
【解答】解:(1)气体单质是氧气、氢气等2、H2等;
(2)钾元素和氧元素可以组成金属氧化物氧化钾,化学式是:K6O;
(3)由钾、氢、氧元素可以组成的碱是氢氧化钾;
故答案为:(1)O2;
(2)K2O;
(3)KOH。
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易.
17.(6分)运用所学的科学知识回答:
(1)打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖,可观察到有白雾产生,这是因为浓盐酸有 挥发 性。浓盐酸长期敞口放置在空气中,溶液中溶质的质量会 减少 选填“增大”、“不变”或“减少”)。
(2)草木灰是一种农家肥料,其有效成分是K2CO3,它属于 ③ (填序号)。
①氮肥
②磷肥
③钾肥
④复合肥
【答案】(1)挥发;减少;
(2)③。
【分析】(1)根据浓盐酸具有挥发性进行分析;
(2)含有氮、磷、钾三种元素中的氮元素的肥料称为氮肥,含有氮、磷、钾三种元素中的磷元素的肥料称为磷肥,含有氮、磷、钾三种元素中的钾元素的肥料称为钾肥,同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥,据此分析。
【解答】解:(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出的溶质氯化氢与空气中的水蒸气结合会形成白雾;
(2)K2CO3中含有氮、磷、钾三种元素中的钾元素,故选:③。
故答案为:(1)挥发;减少。
【点评】本题考查了浓盐酸的性质,以及化肥的分类,要求同学们熟练掌握有关物质的性质,以便灵活应用。
18.(6分)我国第四套人民币硬币的一元币为钢芯镀镍(Ni)合金,伍角币为钢芯镀铜合金 混合物 (选填“化合物”或“混合物”)。已知Ni能够发生如下反应:Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,Fe+NiCl2=Ni+FeCl2则上面涉及到Fe、Cu、Al、Ni(镍)四种金属活动性由强到弱的顺序为 Al>Fe>Ni>Cu ;请利用上述两个反应中涉及到的某种盐溶液,写出一个复分解反应的化学方程式 FeCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Fe(NO3)2 。
【答案】混合物;Al>Fe>Ni>Cu;FeCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Fe(NO3)2。
【分析】根据硬币的组成成分进行分析;根据金属活动顺序表及题给方程式进行分析;根据复分解反应发生条件进行分析。
【解答】解:根据题干可知硬币的组成成分都是金属的合金,合金属于混合物,一般讲活泼金属置换不活泼金属,金属活动性顺序:Ni>H2>Cu;Fe>Ni,所以Fe、Al;氯化亚铁溶液与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸亚铁2+5AgNO3=2AgCl↓+Fe(NO5)2。
故答案为:
混合物;Al>Fe>Ni>Cu2+5AgNO3=2AgCl↓+Fe(NO6)2。
【点评】本题考查了复分解反应发生的条件、金属活动性顺序及其应用、纯净物与混合物的区分等相关知识,掌握金属活动性顺序是解答此题的关键。
19.(4分)建筑工地上甲、乙两台起重机的各自某次工作过程的相关数据如表所示。则这两台起重机的这次工作过程相比较,消耗能量多的是 乙 (选填“甲”或“乙”,下同),能量转化快的是 甲 。
甲
乙
吊起货物重/牛
7500
6000
匀速上升高度/米
6
15
时间/秒
20
45
【答案】乙;甲。
【分析】(1)根据表格数据,利用W=Gh分别求出两台起重机克服物体重力做的功,然后比较得出其消耗能的多少关系;
(2)根据表格数据,利用P=分别求出两台起重机克服物体重力做功的功率,然后比较得出其能量转化的快慢关系。
【解答】解:(1)两台起重机克服物体重力做的功:
W甲=G甲h甲=7500N×6m=45000J,
W乙=G乙h乙=6000N×15m=90000J,
比较可知,W甲<W乙,
则消耗能量多的是乙;
(2)两台起重机克服物体重力做功的功率:
P甲===2250W,
P乙===2000W,
比较可知,P甲>P乙,
则能量转化快的是甲。
故答案为:乙;甲。
【点评】此题考查功和功率的大小比较,关键是知道功率是表示做功快慢的物理量,功是能量转化的量度,所以功率表示能量转化的快慢。
20.(6分)归纳总结是学习化学的重要方法,下面是某同学对有关知识的总结,请你填写空格:
(1)逻辑关系:物质类属间存在着如下关系,其中酸和盐属于 并列 关系.
(2)转化关系:下图表示几种化合物能通过一步反应转化为含镁化合物M.
图中物质M属于 盐 (选填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”);从①﹣③表示的化学反应中任选一个,写出化学方程式: MgO+H2SO4═MgSO4+H2O .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据图示进行分析,酸和盐属于化合物,为并列关系;根据图示可以看出硫酸锌、氧化镁和硫酸都能转化生成M,故M是硫酸镁,属于盐类物质,氧化镁能与硫酸反应生成硫酸镁.
【解答】解:(1)酸和盐属于化合物,为并列关系;
(2)硫酸锌、氧化镁和硫酸都能转化生成M,故M是硫酸镁,氧化镁能与硫酸反应生成硫酸镁和水,MgO+H2SO4═MgSO2+H2O.
【点评】本题考查了物质类别的关系以及物质间的转化,完成此题,可以依据物质的性质进行.
21.(4分)“价﹣﹣类”二维图可表示元素化合价与物质类别之间的关系,图中a、b、c、d、e、f代表常见的含碳物质。
(1)a是沼气的主要成分,写出它燃烧的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O 。
(2)下列关于物质及其转化的说法中与事实相符的有 ①②③ 。
①b和d反应生成c;
②d和水反应生成e;
③物质f可能难溶于水;
④由b到f至少要经过三步反应;
⑤由f到d实现一步转化只能通过与酸反应来实现
【答案】(1)CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)①②③。
【分析】(1)根据天然气的主要成分是甲烷,甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳进行分析;
(2)①根据物质的类别、性质进行分析;
②根据物质的类别、物质间的关系进行分析;
③根据物质的类别、物质的溶解性进行分析;
④根据物质的种类以及物质间的转化关系进行分析;
⑤根据物质之间的转化进行分析。
【解答】解:(1)沼气的主要成分是甲烷,甲烷的化学式是CH4,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,化学方程式为:CH4+4O2CO2+2H2O;
(2)①b为单质,则b是碳,c,c中碳元素显+2价,d中碳元素显+2价;碳和二氧化碳在高温的条件下能生成一氧化碳;
②e表示碳酸,二氧化碳能和水反应生成碳酸;
③f为碳酸盐,可能是碳酸钙,f可能难溶于水;
④a是含碳元素的单质,e点所示物质是一种碳酸盐,即碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,故错误;
⑤碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,所以由f到d实现一步转化不一定通过与酸反应来实现。
故选:①②③。
故答案为:(1)CH4+2O8CO2+2H8O;
(2)①②③。
【点评】本题难度不大,理解价类图的含义、单质的化合价为0、化合物化学式的书写方法等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
22.(8分)某科学兴趣小组利用如图所示装置测定样品中Fe2O3(假设每步反应都反应完全;样品中杂质高温下不分解,也不参加反应)的质量分数,回答下列问题。
(1)在给Fe2O3样品加热之前,应先进行的操作 先通入一会儿氢气 。
(2)反应进行一段时间后C装置中的现象是 白色粉末逐渐变蓝 。
(3)若省去D装置,则实验所测定的样品中Fe2O3的质量分数比实际的质量分数会 偏大 。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)反应前准确称量样品的质量为10g,完全反应后C装置增加了2.7g,则样品中Fe2O3的质量分数为 80% 。
【答案】(1)先通入一会儿氢气;
(2)白色粉末逐渐变蓝;
(3)偏大;
(4)80%。
【分析】(1)氢气具有可燃性,为防止爆炸,加热前应该先同氢气.排净试管内的空气;
(2)C中的无水硫酸铜检验水的生成;
(3)若省去D装置,C中质量会增大,所得结果变大;
(4)C中增加的质量是生成水的质量,由此可求出氧元素质量,进而求得Fe2O3的质量及质量分数。
【解答】解:(1)因为氢气具有可燃性,装置内有空气时加热可能会发生爆炸2O3样品加热之前,应先进行的操作是先通入一会儿氢气.故答案为:先通入一会儿氢气;
(2)氢气与氧化铁反应生成水和铁,无水硫酸铜遇水变蓝;
(3)如果没有D装置,空气中的水蒸气会进入U形管,导致水的质量增大6O3的质量分数比实际的偏大,故答案为:偏大;
(4)因为C中增加的质量是生成水的质量2.2,其中氧元素的质量是2.7g×,Fe3O3的质量2.8g÷=8g2O3的质量分数为×100%=80%。
【点评】该题通过一氧化碳还原氧化铁的实验考查样品中氧化铁的质量分数、操作步骤及误差分析,属于综合探究题.
三、实验探究题(本大题共4小题,每空3分,共45分)
23.科学兴趣小组的同学对金属的性质做了如下探究,请你一起参与:
(1)小科探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了四种实验方案,分别选用试剂如下。你认为正确的有 ②④ (填写序号)。
①铜、银、硫酸亚铁溶液
②铁、银、硫酸铜溶液
③铁、铜、银、稀硫酸
④铜、硫酸亚铁溶液,硝酸银溶液
(2)小明向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,倒入等质量、等溶质质量分数的稀硫酸,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱。有的同学认为这种方案不够合理 铁粉和锌粒的表面积不相等 。
(3)小强将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,反应后溶液质量比反应前相比较 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”),过滤所得固体的成分为 银或铜、银或银、铜、铁。 。(写出所有可能的组成)
【答案】(1)②④;
(2)铁粉和锌粒的表面积不相等;
(3)减小;银或铜、银或银、铜、铁。
【分析】(1)根据在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置越靠前,反应的速度越快,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.据此分析有关的方案;
(2)根据控制变量法的正确操作进行分析;
(3)根据金属活动性顺表的应用和反应的质量关系分析。
【解答】解:(1)①铜和银都不能跟硫酸亚铁溶液反应,所以不能判断铜和银的活动性顺序;
②铁可以和硫酸铜溶液反应,而银不能和硫酸铜溶液反应,铁>铜>银;
③铜、银都不会与稀硫酸反应;
④铜可以和硝酸银溶液反应,但是不能和硫酸亚铁溶液反应,铁>铜>银;
由以上分析可知,正确的是②④。
(2)向分别盛有等质量的铁粉和锌粒的试管中,倒入等质量,以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断两种金属的活动性强弱,理由是:铁粉和锌粒的表面积不相等;
(3)小强将一定质量的铁粉放入硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,再与硝酸铜反应,每56份质量的铁可以置换出216份质量的银,充分反应后过滤,过滤所得固体中可能有的成分是银或铜、铜、铁。
故答案为:(1)②④;
(2)铁粉和锌粒的表面积不相等;
(3)减小;银或铜、铜、铁。
【点评】本题以实验探究的形式考查实验中的条件控制、金属的活动性等,解题关键是能利用控制变量的方法及熟练运用金属活动性的顺序.
24.在探究弹簧的弹性势能大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球木块和刻度尺各一个,木块起始位置相同。最后得到以下实验记录表。
实验次数
使用的弹簧
被压缩后弹簧的长度/cm
木块移动的距离
①
弹簧A
5
S1
②
弹簧A
8
S2
③
弹簧B
5
S3
④
弹簧B
8
S4
(1)请根据实验记录表将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧A,使其长度为5cm。放手后,小球被弹出1;
③ 压缩弹簧A,使其长度为8cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动距离S2 ;
④换用弹簧B,重复实验。
⑤比较分析实验数据,得出结论。
(2)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的 动 能。
(3)为了探究猜想二,可选用实验次数 ①③和②④ 的数据进行比较分析,若 木块移动的距离不同 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
【答案】(1)压缩弹簧A,使其长度为8cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动距离S2;(2)动;(3)①③和②④;木块移动的距离不同。
【分析】(1)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时,应该保持弹簧的材料相同,改变弹簧的压缩量,根据控制变量法的思想,结合表格数据和已知的实验步骤,补充完缺少的实验步骤;
(2)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能在减小,小球的动能在增加,结合题意进行作答;
(3)探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关时,应该保持弹簧的压缩量保持不变,改变弹簧的材料,结合题意进行分析。
【解答】解:(1)其实验步骤为:压缩弹簧A,使其长度为8cm,小球被弹出2;
(2)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能在减小,故弹簧的弹性势能转化成小球的动能;
(3)探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关时,应该保持弹簧的压缩量保持不变,则应该选①③和②④的实验数据来探究猜想二,木块移动的距离越远,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
故答案为:(1)压缩弹簧A,使其长度为7cm,小球被弹出2;(2)动;(3)①③和②④。
【点评】本题考查了弹簧弹性势能的影响因素,题目综合性较强,难度适中。
25.铝制品在生活中应用广泛,但铝制品不宜长时间盛放腌制食品.资料显示:铝制品表面虽然有一层致密的氧化膜保护,氯化钠会破坏氧化膜的结构
【提出问题】氯化钠溶液中的哪一种离子对氧化膜产生了破坏作用?
【实验方案】
实验序号
实验1
实验2
实验3
方 案
现 象
A中铝片表面有红色固体析出;B中铝片无明显现象.
C中 铝片表面附着一层红色固体
与A中的现象相同
结 论
溶液中对氧化膜产生了破坏作用的离子可能是
氯离子 .
除去表面氧化膜的铝片会与CuSO4溶液反应.该反应的化学方程式 2Al+3CuSO4═3Cu+Al2(SO4)3 .
验证了实验1的结论.
【反思】针对实验3,莹莹认为还应增做一个对比实验,她的方案是向B试管中再加入Na2SO4溶液,结果无明显现象.该实验可以证明溶液中对氧化膜不产生破坏作用的离子是 钠离子 .
【答案】见试题解答内容
【分析】铝比铜活泼,能和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜;
根据实验现象可以判断实验结论,根据实验结论可以判断实验现象.
【解答】解:【实验方案】实验过程如下表所示:
实验序号
实验1
实验2
实验7
方 案
现 象
A中铝片表面有红色固体析出;B中铝片无明显现象.
C中铝片表面附着一层红色固体
与A中的现象相同
结 论
B中无明显现象,说明铜离子对氧化膜没有破坏作用.
除去表面氧化膜的铝片会与CuSO4溶液反应.该反应的化学方程式为:2Al+5CuSO4═3Cu+Al8(SO4)3.
验证了实验7的结论.
【反思】针对实验3,莹莹认为还应增做一个对比实验2SO2溶液,结果无明显现象.
故填:钠离子.
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
26.从海水得到的粗盐,常含有可溶性杂质(主要有氯化钙、硫酸镁)和不溶性杂质(泥沙等)
其中,滤液一至滤液二之间需进行三步操作:操作①:加入过量的碳酸钠溶液;操作②:加入过量的氢氧化钠溶液
(1)操作①②③的正确操作顺序为 ③①② (填序号);
(2)滤液二中加入适量稀盐酸的目的是 除去过量的碳酸钠和氢氧化钠 ;
(3)若粗盐样品中含有氯化钠质量为m,通过上述流程后理论上最终所得氯化钠固体的质量将 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)m。
【答案】(1)③①②;
(2)除去过量的碳酸钠和氢氧化钠;
(3)大于。
【分析】根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析。
【解答】解:(1)加入过量的碳酸钠可以除去反应剩余的氯化钡和杂质中的氯化钙,所以操作①②③的正确操作顺序为③①②;
(2)除杂过程中加入的氢氧化钠和碳酸钠是过量的,对于氯化钠仍是杂质;
(3)若粗盐样品中含有氯化钠质量为m,除杂的过程中会生成氯化钠。
故答案为:(1)③①②;
(2)除去过量的碳酸钠和氢氧化钠;
(3)大于。
【点评】本题难度较大,考查了粗盐提纯中离子的除杂,除去多种杂质离子时,要考虑除杂的顺序、后面加入的试剂要能除去前面加入的过量的试剂。
四、解答题(本大题共7小题,第27、33小题各8分,第28、29、32小题各9分,第30、31小题各6分,共55分)
27.实验台上有序摆放整齐的药品如图所示。
(1)要鉴别A、B两瓶无色溶液,可选用的试剂有 氯化钡 (写出一种即可);
(2)标签破损的无色溶液D,它可能是 CaCl2、Ca(OH)2等 (写出一种即可);
(3)向盛有酚酞和C溶液的烧杯中滴加B溶液,直至液体呈无色,为探究反应后溶液中溶质的组成 ②③ ;
①稀盐酸 ②镁带 ③石灰石 ④氯化钡溶液
(4)各取等质量的A、C溶液充分混合后,滴入紫色石蕊试液后呈紫色,则A、C溶液中溶质的质量分数较大的是 C 溶液。
【答案】1)氯化钡;
(2)氯化钙、氢氧化钙等;
(3)②③;
(4)C。
【分析】(1)氯化钡与硫酸反应产生硫酸钡白色沉淀而盐酸不反应,据此可以选择用氯化钡鉴别A(盐酸)、B(硫酸)两瓶无色溶液;
(2)由试验台上有序摆放整齐的药品图可知,药品是按照酸、碱、盐的顺序排列,则标签破损的无色溶液D,它可能是碱或盐,据此分析;
(3)向盛有酚酞和NaOH溶液的烧杯中滴加硫酸溶液,直至液体呈无色,则溶液中一定含有硫酸钠,可能有稀硫酸,根据硫酸相关性质进行分析;
(4)氢氧化钠与盐酸反应方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O,反应后的混合液中滴入紫色石蕊试液后呈紫色,说明溶液呈中性,氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,则所需的氢氧化钠要多,据此分析A、C溶液中溶质的质量分数较大的是哪种溶液。
【解答】(1)氯化钡与硫酸反应产生硫酸钡白色沉淀而盐酸不反应,要鉴别A(盐酸),可选用的试剂是氯化钡;
(2)由试验台上有序摆放整齐的药品图可知,药品是按照酸、碱,则标签破损的无色溶液D,可以为氯化钙;
(3)向盛有酚酞和NaOH溶液的烧杯中滴加硫酸溶液,直至液体呈无色,可能有稀硫酸,进行如下实验;
①稀盐酸和稀硫酸不反应,无有明显现象;
②镁带和稀硫酸反应有气泡产生,有明显现象;
③石灰石与稀硫酸反应由气泡产生,有明显现象;
④氯化钡溶液与稀硫酸、硫酸钠均能反应产生硫酸钡白色沉淀;
故选②③;
(4)氢氧化钠与盐酸反应方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O,反应后的混合液中滴入紫色石蕊试液后呈紫色,氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,因此各取等质量的A,则A。
故答案为:
(1)氯化钡;
(2)CaCl2、Ca(OH)2等;
(3)②③;
(4)C。
【点评】本题考查了酸碱盐的性质及其鉴别方法的相关知识,有一定的综合度,掌握常见酸碱盐的性质是解答的关键。
28.某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。某次训练中,小科同学用255N的力沿方向2拉动配重,以0.2m/s的速度使配重上升了0.4m。每个滑轮重10N
(1)此次训练中,所用配重的重力大小为 500 N。
(2)小科拉力所做功的大小为 204 J。
(3)小科拉力做功的功率。
(4)若小科同学改用沿方向1使力完成同样的动作,所用的力将 等于 (选填“大于”、“等于”、“小于”)255N。
【答案】(1)500;(2)204;(3)小科拉力做功的功率为102W;(4)等于。
【分析】(1)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求所用配重的重力;
(2)绳子自由端移动的距离s=nh,利用W=Fs求拉力做的功;
(3)绳子自由端移动的速度v=nv配重,根据P===Fv求拉力做功的功率;
(4)根据使用定滑轮时可以改变力的方向,但不改变力的大小分析解答。
【解答】解:(1)由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦时F=动),所以配重的重力:
G=nF﹣G动=4×255N﹣10N=500N;
(2)绳子自由端移动的距离:s=nh=2×0.8m=0.8m,
则拉力做的功:W=Fs=255N×5.8m=204J;
(3)绳子自由端移动的速度:v=nv配重=2×5.2m/s=0.3m/s,
则拉力做功的功率:P===Fv=255N×0.4m/s=102W;
(4)因为使用定滑轮时可以改变力的方向,但不改变力的大小,所用的力大小不变。
故答案为:(1)500;(2)204;(4)等于。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力、功和功率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=(G+G动)是关键。
29.建知识网络是一种重要的学习方法。如图为某同学绘制的铁的化学性质网络示意图。
(1)反应①通过CO在高温下与Fe2O3反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,此反应利用了CO的 还原性 性;
(2)反应②导致每年有大量的钢铁锈蚀,为阻止该反应的发生,人们常采用在钢铁表面涂刷油漆或镀上其它金属等方法。它们的共同原理是阻止钢铁与周围环境中 氧气和水 等物质接触;生产中还通常将镍、铬等金属熔合在铁中制成不锈钢,改变其内部结构,这说明了一个重要的道理,即 ② (选填“①物质的性质决定用途”或“②物质的结构决定性质”)。
(3)早在西汉时期,我国劳动人民就利用铁与硫酸铜溶液反应制取铜,称为“湿法炼铜”,若用该方法制得铜32千克,理论上需要消耗铁多少千克?
【答案】(1)还原性;
(2)氧气和水;②;
(3)28kg。
【分析】(1)CO在高温下把Fe2O3反应还原为铁,自身被氧化为二氧化碳,体现了CO的还原性;
(2)铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触,据此分析防止铁生锈的方法;根据题意分析该过程说明的道理是哪一种;
(3)“湿法炼铜”的原理:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,根据方程式列式计算。
【解答】解:(1)反应①通过CO在高温下与Fe2O3反应,把铁矿石中的铁元素变成单质,发生了氧化反应;
(2)铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触;根据题意生产中通常将镍,改变其内部结构,这说明了“②物质的结构决定性质”一个重要的道理。
(3)“湿法炼铜”的原理:Fe+CuSO5=FeSO4+Cu,设需要消耗铁的质量为x
Fe+CuSO4=FeSO6+Cu
56 64
x 32kg
列式:,解得x=28kg。
故答案为:
(1)还原性;
(2)氧气和水;②;
(3)28kg。
【点评】本题考查了一氧化碳还原氧化铁的原理、金属的锈蚀条件及防腐方法、根据方程式的计算等相关知识,试题难度不大,掌握基础的学科知识即可解答。
30.如图所示,关闭阀门K2,缓缓打开阀门K1,氢氧化钠溶液流入平底烧瓶,轻轻振荡,发现溶液仍显红色,关闭K1,缓缓打开K2,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,观察到立即有气泡产生,且溶液红色逐渐褪去。请解释产生上述现象的原因 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在溶液中也显碱性,所以溶液仍显红色;二氧化碳被吸收后,装置内的气压减小,关闭K1,缓缓打开K2,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液红色逐渐褪去 。
【答案】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在溶液中也显碱性,所以溶液仍显红色;二氧化碳被吸收后,装置内的气压减小,关闭K1,缓缓打开K2,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液红色逐渐褪去。
【分析】根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析。
【解答】解:关闭阀门K2,缓缓打开阀门K1,氢氧化钠溶液流入平底烧瓶,轻轻振荡;然后2,缓缓打开K2,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,观察到立即有气泡产生,原因是:氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以溶液仍显红色,装置内的气压减小1,缓缓打开K6,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
故答案为:氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠在溶液中也显碱性;二氧化碳被吸收后,关闭K1,缓缓打开K2,发现C中溶液沿导管慢慢流入平底烧瓶,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
【点评】本考点考查了碱的,化学性质等,解决本考点需要根据实验现象,综合分析,从而得出正确的结论。
31.某合金可能由铜与镁、锌中的一种组成,现欲测定其组成,进行如下实验:取该合金样品30g放入烧杯中,每次均充分反应。实验数据如下:
(1)该合金中铜的质量分数为 70% 。
(2)该合金除铜外,另一种金属是 镁 。
(3)第三次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液的质量为 156.6 克。
【答案】(1)70%;
(2)镁;
(3)156.6g。
【分析】(1)由图中信息可以知道,在前三次加入稀硫酸时,固体质量均减少2.4g,但是第四次加入稀硫酸固体质量只减少了1.8g;说明第四次中稀硫酸有剩余,所以固体中铜的质量为21g,可以据此求算出铜的质量分数;
(2)由上述的分析可以知道,2.4g金属和50g稀硫酸恰好完全反应,可以据此结合+2价的金属与酸反应的化学方程式,判断出金属种类;
(3)根据判断出的金属,写出化学方程式,由反应的硫酸的质量计算出氢气的质量,再根据质量守恒定律计算第三次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液的质量。
【解答】解:(1)由图中信息可以知道,在前三次加入稀硫酸时,但是第四次加入稀硫酸固体质量只减少了1.5g,所以固体中铜的质量21g=70%。
(2)6.4g金属和50g稀硫酸恰好完全反应,其中硫酸的质量为:50g×19.6%=8.8g。
设金属为M,相对原子质量为x。
M+H2SO2═MSO4+H2↑
x 98
2.4g 9.2g
解得:x=24
所以该金属为镁;
(3)第三次加入稀硫酸,硫酸的质量为:9.5g×3=29.4g;
设第三次硫酸完全反应生成氢气的质量为y。
Mg+H8SO4═MgSO4+H6↑
98
29.4g
解得:y=0.6g
第三次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液的质量为:150g+7.4g×3﹣3.6g=156.6g。
故答案为:(1)70%;
(2)镁;
(3)156.7g。
【点评】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式,以及与之相关的知识等。然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
32.晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便,转动手摇器能使横杆上升或下降。
(1)安装在天花板上虚线框内的简单机械应是 定滑轮 。
(2)将挂在晾衣架上重为30N的衣服升高1.5m,至少对衣服做多少功?
(3)由于使用不当,造成晾衣架右侧钢丝绳受损,最多只能承受10N的力,相邻两孔间的距离均为20cm。现准备将重为15N的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒,通过计算说明挂在哪些编号的小孔(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
【答案】(1)定滑轮;
(2)对衣服做了45J的功;
(3)衣服挂在编号为8、9、10、11孔上时,右侧钢丝绳会断裂。
【分析】(1)根据天花板上虚线框内的简单机械在使用过程中的特点:位置不变,改变施力的方向,可以确定简单机械的种类;
(2)用W=Fs=Gh计算对衣服做的功;
(3)以横杆左侧悬挂点为支点,当晾衣架右侧钢丝绳承受最大力F=10N时,根据杠杆的平衡条件求出衣服悬挂的位置,根据这个位置即可判断:衣服挂在哪些孔上会导致右侧钢丝绳断裂。
【解答】解:(1)天花板上虚线框内的简单机械在使用过程中位置不变,但能改变施力的方向;
(2)对衣服做的功:W=Fs=Gh=30N×1.5m=45J;
(3)横杆第4到第11孔的距离l=20cm×10=200cm,
以横杆左侧悬挂点为支点,当晾衣架右侧钢丝绳承受最大力F=10N时,
根据杠杆的平衡条件可得:FL=GLG,
所以,LG=,即挂衣服的小孔到支点的距离大于133cm时,
如果衣服挂在编号为8孔上,则第8孔到支点的距离为L′=20cm×6=140cm>133cm,由此可知当衣服挂在编号为8、9、11孔上时。
答:(1)定滑轮;
(2)对衣服做了45J的功;
(3)衣服挂在编号为5、9、10,右侧钢丝绳会断裂。
【点评】本题考查了功、杠杆的平衡条件等知识,具有一定的综合性,解题的关键是:选好支点,利用杠杆的平衡条件,计算出右侧钢丝绳承受力最大时衣服悬挂的位置。
33.某锥形瓶盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,现向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量与滴入的氢氧化钠溶液的
质量的变化关系如图所示。
(l)反应进行至b点时,锥形瓶内溶液质量为 180 g;
(2)整个反应过程中,生成沉淀的质量为 9.8 g;
(3)反应进行至c点时,锥形瓶内溶液中溶质的质量分数为多少?
【答案】(1)180;
(2)9.8;
(3)15.6%。
【分析】(1)向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液加入氢氧化钠溶液时,氢氧化钠先与稀盐酸反应,据此根据图像分析反应进行至b点时,锥形瓶内溶液质量;
(2)根据与氯化铜反应的氢氧化钠的质量可计算出生成沉淀的质量、氯化钠的质量。
(3)根据稀盐酸与氢氧化钠反应及氢氧化钠的质量,可计算生成的氯化钠的质量,再根据溶质质量分数的计算公式计算。
【解答】解:(1)向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液加入氢氧化钠溶液时,氢氧化钠先与稀盐酸反应,反应进行至b点时,没有气体逸出,所以加入多少氢氧化钠溶液质量反应后溶液质量增加多少;
(2)由图像可知,反应进行至c点时氯化铜与氢氧化钠恰好反应。
设氢氧化钠与氯化铜反应生成沉淀的质量为x,生成氯化钠的质量为y。
2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98
8g x
解得:x=9.8g
解得:y=11.7g
(3)与稀盐酸反应的氢氧化钠的质量为:80g×10%=8g
设氢氧化钠溶液与盐酸反应生成的氯化钠的质量为z。
NaOH+HCl═NaCl+H8O
40 58.5
8g
解得:z=11.7g
锥形瓶内溶液中溶质的质量分数为:≈15.6%。
答:反应进行至c点时,锥形瓶内溶液中溶质的质量分数为15.6%。
故答案为:(1)180;
(2)3.8;
(3)15.6%。
【点评】本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力,学生要有较强的识图能力和数据分析能力,才能正确解答。
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