【精品解析】浙江省台州市第一中学2023年物理竞赛类特长生笔试(数理思维素养测试)试卷【科学部分】

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浙江省台州市第一中学2023年物理竞赛类特长生笔试(数理思维素养测试)试卷【科学部分】
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.(2023九下·台州竞赛)在马路旁观察会感觉马路上行驶的汽车白天快、夜晚慢,这是因为(  )
A.夜晚看不清马路两旁的参照物(房屋、行道树等)
B.夜晚看不清车身
C.白天车速的确较快
D.夜晚司机比较小心,会降低车速
【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系,对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的.
【解答】解:马路上行驶的汽车白天和晚上的速度是差不多的,但是我们总感觉白天快晚上慢,一定是有其他因素影响了我们感觉,我们第一个想到的就是运动的相对性,影响相对运动的是参考系的选取,从这个角度入手很容易得知原因是:夜晚看不清楚马路两旁的参考系(房屋、行道树等)而引起的。故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
2.(2023九下·台州竞赛)某运动员以如右图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员(  )
A.受到水平向前的摩擦力
B.受到水平向后的摩擦力
C.受到竖直向上的支持力
D.所受支持力与其对地面的压力二力平衡
【答案】C
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】依据受力分析的内容,结合弹力原理及摩擦力产生的条件,并由平衡状态,即可判定。
【解答】ABC、运动员蹲在水平地面上,处于平衡状态,则受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力,水平方向由于没有相对运动或相对运动趋势,则不受到摩擦力作用,故AB错误,C正确;
D、运动员所受支持力的受力物体是运动员,运动员对地面的压力的受力物体是地面,这两个力分别作用在两个不同的物体上,根据二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,可知这两个力不是一对平衡力,而是一对相互作用力 ,所以 D 选项错误。
故答案为:C。
3.(2023九下·台州竞赛)如图所示,小张同学有两只小灯泡,其铭牌分别是"”、"3.8V,1.2W".现在把这两只小灯泡接在图示电路中的某一部分,已知图示电路两端电压恒为7.6V,欲使两只小灯泡均正常发光,且图示部分电路消耗的功率最大,应选以下哪一种接法(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】本题可先根据灯泡的铭牌信息求出两灯泡的额定电流,再结合串联电路和并联电路的特点,分析不同接法下灯泡能否正常发光以及电路消耗功率的大小,进而得出正确答案。
【解答】A、两灯泡串联。
串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。若两灯泡串联,要使两灯泡均正常发光,则电路中的电流应同时满足两灯泡的额定电流。但一般情况下两灯泡额定电流很难恰好相等,所以两灯泡很难同时正常发光。
B、L1与可变电阻并联后再与L2串联。
要使两灯泡正常发光,L1两端电压需为3.8V,L2两端电压也需为其额定电压。此时通过L1的电流为I1,通过 L2 的电流要等于I2,由于并联部分电压为3.8V,通过可变电阻的电流与 L1 电流之和要等于 L2 的额定电流,很难保证这种电流关系,所以两灯泡很难同时正常发光。
C、 L2 与可变电阻并联后再与L1串联。
同理,要使两灯泡正常发光,L1两端电压为3.8V, L2 两端电压为其额定电压。此时通过 L2 的电流为I2,通过可变电阻的电流与 L2 电流之和要等于L1的额定电流,很难保证这种电流关系,所以两灯泡很难同时正常发光。
D、两灯泡并联后与可变电阻串联。
并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压的一部分。当两灯泡并联时,只要调节可变电阻,使并联部分电压等于两灯泡的额定电压(已知电路两端电压恒为7.6V,可通过调节可变电阻分压实现),两灯泡就能同时正常发光。因为并联电路中各支路互不影响,所以这种接法可以满足两灯泡均正常发光的条件。
故答案为:D。
4.(2023九下·台州竞赛)如图所示,直导线AB、螺线管、电磁铁三者相距较远,其磁场互不影响.当开关闭合后,小磁针极(黑色一端)静止时的指向即磁场方向,表示正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据右手螺旋定则可确定,通电螺线管的磁场分布,及通电直导线磁场的分布,并由小磁针的静止时,N极的指向即为磁场的方向.
【解答】解:导线的电流方向为逆时针,根据小磁针的静止时,N极的指向即为磁场的方向;
a处电流的方向向上,由右手螺旋定则可知,a处的磁场为逆时针方向(俯视),所以a的指向错误;
由右手螺旋定则可知,通电螺线管左端为S极,右端为N极,螺线管的内部磁场由左指向右,外部由右到左,则有b磁针方向错误,c磁针方向正确;
而对于U形螺线管左端相当于N极,右端相当于S极,所以螺线管上边的磁场方向向右,因此d磁针方向错误;
由以上的分析可知,C正确,ABD错误;
故答案为:C。
5.(2023九下·台州竞赛)在一个月光明媚的夜晚,姚同学站在湖边看到了水里的月亮,后来他又潜入水中,往水面上方观察,又看到了月亮.设水中无杂质,周围无光源,水面平静,则下列说法中正确的是(  )
A.看到属于光的反射现象,的位置与同学的位置无关
B.看到属于光的折射现象,的位置与同学的位置有关
C.看到属于光的反射现象,的位置与同学的位置有关
D.看到属于光的折射现象,的位置与同学的位置无关
【答案】A
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】 姚同学在水面上方看水中月亮,水面相当于平面镜,看到X1属于光的反射现象,结合平面镜成像规律分析;他潜入水中,往水面上方观察,看到X2属于光的折射现象,根据折射定律分析。
【解答】 AB、姚同学在水面上方看水中月亮,水面相当于平面镜,看到X1属于光的反射现象,根据光的反射定律可知:X1的位置不变,与同学的位置无关,故A正确,B错误;
CD、他潜入水中,往水面上方观察,看到X2属于光的折射现象,他在不同位置射入眼的折射光线方向不同,折射光线的反向延长线的交点位置即X2的位置不同,故X2的位置与同学的位置有关,故CD错误。
故答案为:A。
6.(2023九下·台州竞赛)装有气体的绝热容器原先静止,突然匀速运动,则最终内部气体的温度(  )
A.上升 B.下降
C.不变 D.变化无法判断
【答案】A
【知识点】分子的热运动;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】1、内能与温度的关系
对于理想气体,其内能主要由分子动能决定,而温度是分子平均动能的标志 。当气体内能增加时,分子平均动能增大,宏观上表现为温度升高 。本题中气体内能因外界做功而增加,进而影响温度。
2、功和能量转化
通过摩擦力做功实现了机械能(容器的动能)向气体内能的转化 。理解做功是能量转化的一种方式,以及不同形式能量之间的转换机制,有助于分析此类问题。
【解答】当装有气体的绝热容器从原先静止突然匀速运动时,容器的机械能发生了变化,而容器内的气体由于惯性,在容器开始运动的瞬间会相对容器有一个向后的运动趋势,这就导致气体与容器壁之间产生摩擦。
由于摩擦的存在,容器的机械能会通过摩擦力做功的方式转化为气体的内能。
对于理想气体(一般情况下可近似认为容器内气体为理想气体),其内能只与温度和分子数有关,分子数不变时,内能增加意味着温度升高。
所以,最终内部气体的温度上升。
故答案为: A。
7.(2023九下·台州竞赛)有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔时间就有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是(假设汽车行驶速率不变)(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】汽车身后开过和迎面开过属于追及相遇问题,利用位移和时间关系解题。
【解答】 设人的速度为v1,汽车的速度为v2,汽车发车的时间间隔为t,则有:
(v2-v1)t2=v2t
(v2+v1)t1=v2t
联立解得:,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
8.(2023九下·台州竞赛)如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向左做减速运动时,球所受杆的作用力方向可能沿图中的(  )
A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向
【答案】C
【知识点】惯性;力与图象的结合
【解析】【分析】小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平方向做加速运动或者匀速运动,根据共点力平衡求得作用力,根据加速方向判断出合力水平向右.利用理的合成判断作用力
【解答】小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平方向做加速运动,当小车向左做匀减速运动时,加速度向右,根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,合力水平向右,根据即合力沿图中的OD方向,根据力的合成可知杆对球的作用力可能沿图中的OC方向。
故答案为:C。
二、填空题(本题共5小题,每小题5分,共25分)
9.(2023九下·台州竞赛)密度为的液体在容器的下部,密度为的液体在容器的上部,两种液体互不溶合.边长为、密度为的正方体固体静止在液体中(固体的上、下表面,液体的分层面均水平),如图所示.则图中固体上表面与液体分层面间的高度差为   .
【答案】
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,公式为F浮=ρ液V排 。本题中正方体在两种不同密度液体中,需分别计算在两种液体中受到的浮力,再求和得到总的浮力 。
物体的浮沉条件:当物体漂浮时,浮力等于重力。
密度相关知识:包括密度公,用于计算物体质量、重力等。
【解答】根据阿基米德原理求浮力
正方体的体积V=L3,质量m=ρV= L3,重力
G=mg= L3g。
设正方体在密度为ρ0液体中的体积为V1,在密度为液体中的体积为V2,
V1=L2(L h),
V2=L2h 。
根据阿基米德原理,物体受到的浮力
因为物体静止在液体中处于漂浮状态,所以F浮=G,
解得
10.(2023九下·台州竞赛)如图所示电路,将原先断开的电键S闭合后,将   .(选填"有向上的"、"有向下的"或"无")电流通过电键S.
【答案】有向下的
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】本题可通过分别计算电键S断开和闭合时相关节点的电势,根据电势差判断是否有电流通过电键S。
【解答】电键S闭合后,S两端电势相等(因为是用理想导线连接),即闭合后电势差变为0 ,相当于把电势高的一端(上端)的正电荷往电势低的一端(下端)移动,电流方向是从高电势流向低电势,所以有向下的电流通过电键S 。综上,答案是有向下的。
11.(2023九下·台州竞赛)质点做直线运动,在时间段内其瞬时速度满足关系,则在这段时间内其平均速度为   .
【答案】
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】根据平均速度的定义,先通过定积分求出位移x,再计算平均速度。
【解答】将 变形为,
显然,其v-t图像为一椭圆,如图所示,
在 时段内,质点的位移为图中阴影部分的“面积”,即,
所以,这段时间内的平均速度.
12.(2023九下·台州竞赛)日地平均距离约为太阳半径的200倍,用焦距为8cm的大凸透镜会聚太阳光所得光斑半径约为   ..
【答案】0.4mm
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据相似三角形的原理,结合日地距离与太阳半径的关系以及凸透镜焦距来求解光斑半径。
【解答】太阳可近似看作一个圆形发光体,当太阳光通过凸透镜会聚时,可利用相似三角形的性质来建立关系。设太阳半径为R,日地平均距离为D,凸透镜焦距为f,光斑半径为r。由于从太阳边缘发出的光线经过凸透镜折射后会聚到光斑边缘,所以由太阳、凸透镜和光斑构成的两个相似三角形,对应边成比例。
已知日地平均距离D约为太阳半径R的200倍,即D = 200R。
根据相似三角形对应边成比例可得:。
将D = 200R代入中,
已知凸透镜焦距f = 8cm,则。
综上,用焦距为8cm的大凸透镜会聚太阳光所得光斑半径约为0.4mm。
13.(2023九下·台州竞赛)从10m深的井中匀速提水,已知桶和水的总质量为20kg,绳子每米质量为200g,则每提一桶水至少需做功   J.(取)
【答案】2200
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】匀速提起一桶水需要做的功等于对水桶做的功和对绳子做的功之和,对桶的拉力等于桶的重力,对绳子的拉力是均匀减小的,可以通过平均作用力做功求出对绳子做的功。
【解答】 对水桶做的功W1=Fh=200×10J=2000J,
对绳子做的功。
所以所做的总功为W=W1+W2=2200J。
三、解答题(本题共3小题,共35分)
14.(2023九下·台州竞赛)有一架电梯,从静止启动后匀加速上升,加速度为(即速度每秒均匀增加),制动时匀减速上升至静止,加速度为(即速度每秒均匀减少).已知楼高52m,求:
(1)若上升的最大速度为,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间16s,上升的最大速度是多少?
【答案】(1)匀减速上升的高度为:,
匀减速上升的时间
匀速运动的位移x2=h-x1-x3=52-9-18=25m
匀速运动的时间
则电梯升到楼顶的最短时间是t=t1+t2+t3=13.2s;
(2)匀加速直线运动的时间为:,
匀加速上升的高度为:,
匀减速直线运动的时间为:,
匀减速上升的高度为:,
则匀速运动的时间为:t'2=16-t1'-t3'
匀速的高度h2=h-h1-h3=vmt'2
解得vm=4m/s。
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据速度—时间公式求出匀减速直线运动的时间,结合位移公式求出匀减速直线运动的位移,从而得出匀速运动的位移,求出匀速运动的时间,得出运动的总时间;
(2)分别求出加速、减速和运动的时间、位移与速度的关系,然后列方程求解。
【解答】 (1)匀减速上升的高度为:,
匀减速上升的时间
匀速运动的位移x2=h-x1-x3=52-9-18=25m
匀速运动的时间
则电梯升到楼顶的最短时间是t=t1+t2+t3=13.2s;
(2)匀加速直线运动的时间为:,
匀加速上升的高度为:,
匀减速直线运动的时间为:,
匀减速上升的高度为:,
则匀速运动的时间为:t'2=16-t1'-t3'
匀速的高度h2=h-h1-h3=vmt'2
解得vm=4m/s。
15.(2023九下·台州竞赛)一继电器控制电路如图所示,电池都是电动势为、内阻为的1号干电池(该电池可视为一个电压为的稳压电源与一个阻值为的电阻串联).灯泡规格一样,继电器也完全相同,其线圈的电阻值为12r(远大于灯泡阻值)。仅当继电器线圈中电流大于时,继电器才吸合.滑动变阻器电阻可调范围足够大,与滑动变阻器相连的保护电阻阻值.开始时电键K断开,滑动变阻器滑片置于最左端.
(1)电键K闭合后,电路中各灯泡会产生什么现象?
(2)电键K保持闭合,使滑动变阻器滑片向右移动,在移动过程中电路中各灯的发光情况与第(1)问相比有什么变化?
【答案】(1)电路内各灯泡由左到右逐一点亮,再由左到右逐一熄灭,以上过程不断循环往复。
(2)电键K保持闭合,变阻器滑片向右移动,移动到某一位置后,灯泡不再熄灭,始终保持发光。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】分析清楚电路结构,根据电路特点可知电路内各灯泡由左到右逐一点亮,再由左到右逐一熄灭,以上过程不断循环往复。若电键K保持闭合,变阻器滑片向右移动,移动到某一位置后,灯泡不再熄灭,始终保持发光。
【解答】(1)电路内各灯泡由左到右逐一点亮,再由左到右逐一熄灭,以上过程不断循环往复。
(2)电键K保持闭合,变阻器滑片向右移动,移动到某一位置后,灯泡不再熄灭,始终保持发光。
16.(2023九下·台州竞赛)目前,市面上销售一种高温高压蒸汽枪,用于家庭厨房的消毒和去污.设蒸汽枪的喷嘴横截面积为,喷气速度为,蒸汽温度为,室温为.试估算蒸汽枪的耗电功率.已知:水的比热容取,水的汽化热取,水蒸气可视为理想气体.
【答案】单位时间喷出蒸汽的质量
【知识点】电功率计算公式的应用;电功与热量的综合计算
四、选择题(本题共10小题,共20分)
17.(2023九下·台州竞赛)下列实验中,能证明燃烧需要氧气的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应过程极其复杂,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中发生的物理现象。
【解答】A、变量是水和酒精,该实验是为了证明燃烧需要可燃物;故A不符合题意;
B、变量是温度,该实验是为了证明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点;故B不符合题意;
C、变量是可燃物的种类,该实验是为了证明不同的可燃物的着火点不同;故C不符合题意;
D、变量是空气,该实验是为了证明燃烧需要氧气;故D符合题意;
故答案为:D。
18.(2023九下·台州竞赛)如图是电解水实验的改进装置,下列有关说法错误的是(  )
A.U形管中可加入硫酸钠的稀溶液来增强导电性
B.实验时正、负两极产生气体的质量比为8:1
C.用正极产生的气体吹肥皂泡,肥皂泡会上升
D.负极产生气体的速率比正极快
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】电解水时,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多,且两者的体积之比大约是1:2,据此结合题意进行分析解答。
【解答】A 、水的导电性较弱,硫酸钠是强电解质,在水中能完全电离,U 形管中加入硫酸钠的稀溶液可以增强水的导电性,使电解水的反应更快进行,该选项说法正确。
B、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,生成氧气和氢气的质量比为8:1,该选项说法正确。
C 、电解水时,正极产生的是氧气,氧气的密度比空气大,用氧气吹肥皂泡,肥皂泡会下沉,而不是上升,该选项说法错误。
D、在电解水实验中,负极产生氢气,正极产生氧气,相同时间内负极产生气体的体积比正极大,所以负极产生气体的速率比正极快,该选项说法正确。
故答案为:C。
19.(2023九下·台州竞赛)密闭容器中发生的某化学反应,各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示,物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示.下列说法正确的是(  )
A.该反应前后分子总数保持不变
B.参加反应的与的质量比为2:7
C.该反应的化学方程式可表示为2X+Y=Z
D.若的相对分子质量为17,则的相对分子质量为28
【答案】D
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化学反应的条件;化学反应的实质
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】A、反应前后分子个数比是(3n+n):2n=2:1,该选项不正确。
B、参加反应的X与Y的质量比为(17-14):14=3:14,该选项不正确。
C、反应物X、Y,生成物Z的分子个数比是3:1:2,该反应的化学方程式为3X+Y=2Z,该选项不正确。
D、反应的Y、Z质量比是14:17,
若Z的相对分子质量为17,Y的相对分子质量为28,根据题意有:
3X+Y=2Z
28 34
反应的Y、Z质量比是28:34=14:17,符合题意,该选项正确。
故答案为:D。
20.(2023九下·台州竞赛)向盛有一定质量稀盐酸的四个烧杯中,分别逐渐加入金属镁、固体、固体,溶液至过量.下列图像能正确反映其对应变化关系的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义;化学反应的条件;化学反应的实质
【解析】【分析】A、根据镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气进行分析;
B、根据氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水进行分析;
C、根据氢氧化铜和盐酸和盐酸反应生成氯化铜和水进行分析;
D、根据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】A、镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应前的溶液是稀盐酸,所以溶液增加的起点不能从零开始,故A错误;
B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应前的溶液中不含铁元素,随着反应的进行,溶液中铁元素的质量逐渐增加,盐酸完全反应后,铁元素质量不变,故B正确;
C、氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,氢氧化铜难溶于水,盐酸消耗完后,溶液的pH值不会大于7,故C错误;
D、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳气体的质量应该从零开始,故D错误。
故答案为:B。
21.(2023九下·台州竞赛)某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和白醋开展四组实验,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示.选取的浓度从0为研究对象,下列实验结果的分析,错误的是(  )
A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越慢
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.对比①②③④,④的反应速率最慢
【答案】B
【知识点】影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据控制变量法结合图象中的信息进行分析。
【解答】A、从图象对比①③可看出,①③其他条件相同,只有温度不同,在相同时间内,①生成二氧化碳的浓度大于③生成二氧化碳的浓度,由此说明温度越高,反应速率越快,故A正确;
B、从图象对比②③可看出,钙片的形状不同,温度不同,因此无法比较;故B错误;
C、从图象对比③④可看出,③④其他条件相同,只有钙片的形状不同,在相同时间内,③生成二氧化碳的浓度大于④生成二氧化碳的浓度,由此说明反应物接触面积越大,反应速率越快,故C正确。
D、从整个图象可看出,在相同时间内①生成二氧化碳的浓度最大,④生成二氧化碳的浓度最小,故D正确;
故答案为:B。
22.(2023九下·台州竞赛)有一包白色粉末,可能由硫酸钠、碳酸钠和氯化钡中的一种或几种组成,化学小组取样于烧杯中,依次加入足量的水和稀盐酸,充分搅拌后记录相关数据如图所示.下列说法正确的有(  )
①该白色粉末由三种物质组成
②向样品中加水充分搅拌后,所得溶液呈中性
③加入稀盐酸后可观察到沉淀部分溶解,产生大量气泡
④N点对应溶液中的溶质有三种
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化学反应的实质
【解析】【分析】硫酸钠与氯化钡反应会生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀;碳酸钠与氯化钡反应会生成能溶于酸的碳酸钡白色沉淀。加水后得到白色悬浊液,说明白色粉末中一定含有氯化钡,且至少含有硫酸钠和碳酸钠中的一种。加入稀盐酸后沉淀部分溶解,说明沉淀中既有硫酸钡又有碳酸钡,所以白色粉末由硫酸钠、碳酸钠和氯化钡三种物质组成。
【解答】①该白色粉末由三种物质组成:
由上述分析可知,白色粉末中含有硫酸钠、碳酸钠和氯化钡三种物质,因为只有三种物质都存在时,才会产生既不溶于酸(硫酸钡)又能溶于酸(碳酸钡)的沉淀,所以①正确。
②向样品中加水充分搅拌后,所得溶液呈中性:
反应后溶液中存在氯化钠,同时若碳酸钠过量,由于碳酸钠溶液显碱性,所得溶液不是中性,所以②错误。
③加入稀盐酸后可观察到沉淀部分溶解,产生大量气泡:
因为沉淀是硫酸钡和碳酸钡的混合物,硫酸钡不与稀盐酸反应,所以会观察到沉淀部分溶解,产生大量气泡,③正确。
④N 点对应溶液中的溶质有三种:
M 点是沉淀质量最大的时候,此时沉淀是硫酸钡和碳酸钡。继续加入稀盐酸,碳酸钡溶解,N 点时碳酸钡恰好完全反应或稀盐酸过量。此时溶液中的溶质一定有氯化钠(硫酸钠、碳酸钠与氯化钡反应生成 )、氯化钡(碳酸钡与稀盐酸反应生成 ),若稀盐酸过量,还有氯化氢,所以 N 点对应溶液中的溶质有氯化钠、氯化钡,可能有氯化氢,最多两种溶质,④错误。
综上,说法正确的是①③。
故答案为:B。
23.(2023九下·台州竞赛)在混合物中逐渐滴加溶液,产生的气体或沉淀质量与X溶液质量之间的关系如图所示,则符合的选项是(  )
选项 混合物 X溶液
A Fe粉、Cu粉 稀盐酸
B 、HCl溶液 KOH溶液
C 固体
D 溶液、固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化学变化现象;化学反应的实质
【解析】【分析】解答本题首先分析图象的意义是随着乙的不断加入,反应开始没有气体或沉淀生成,然后气体或沉淀逐渐增加;其次将四个反应的化学反应原理逐一分析,分析气体或沉淀的生成与乙试剂的关系;最后和图象对比可解答。
【解答】 A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氢气的质量应该从零开始逐渐增大,故A错误;
B、CuCl2、HCl溶液中加入氢氧化钾溶液,氢氧化钾会先与盐酸反应,再与氯化铜反应,所以加入一定量的氢氧化钾后,才会出现沉淀,故B正确;
C、CaCl2、HCl溶液中加入碳酸钠固体,碳酸钠会先与稀盐酸反应,再与氯化钙反应,所以加入碳酸钠后,一开始会出现气泡,加入一定量的碳酸钠后,会出现沉淀,故C错误;
D、Ba(OH)2溶液、BaCO3固体中加入稀硫酸,沉淀或气体应该从零开始,故D错误。
故答案为:B。
24.(2023九下·台州竞赛)与图示微观变化相符的化学反应是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】化学反应的实质
【解析】【分析】反应前的物质中共含有两种分子,即两种物质,一种物质的分子是由不同种的原子构成的,另一种物质的分子是由同种的原子构成的,反应后生成了一种分子,即一种物质,所以该反应的特征是“多变一”,是化合反应,据此观察选项找出符合题意的选项。
【解答】由质量守恒定律以及微观反应示意图可知,该反应可表示如图:
A、由物质的构成及反应的特点可知,该反应与图示相符,故正确;
B、该反应是置换反应,该反应与图示不相符,故错误;
C、由物质的构成可知,该反应的反应物是两种单质,该反应与图示不相符,故错误;
D、该反应是分解反应,该反应与图示不相符,故错误。
故答案为:A。
25.(2023九下·台州竞赛)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是(  )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】利用金属活动性,可以比较金属在水中(而不是其他环境或干态)的还原性强弱与其对应的阳离子的氧化性强弱,预测水中一系列的置换反应的方向。
【解答】A、铁粉中加入氯化锌溶液,没有任何现象,说明铁的活动性比锌的活动性弱;铁粉中加入氯化铜溶液,有红色固定析出,说明铁的活动性比铜的强;所以三种金属的活动性由弱到强依次是铜铁锌;故A正确;
B、每56g铁可以置换64g铜,所以混合后溶液总质量减少,而固体总质量增加;故B正确;
C、铁粉能与氯化铜反应,所以滤渣中一定存在铜;向滤渣中加入稀盐酸没有任何现象,所以滤渣一定不存在铁和锌;故C正确;
D、铁粉与氯化铜反应,由于质量不能确定,所以无法确定氯化铜反应完全,故氯化铜可能存在;故D错误;
故答案为:D。
26.(2023九下·台州竞赛)某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,向其中加入溶质质量分数为的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量与加入的氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示.下列说法错误的是(  )
A.反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为40g
B.反应至A点时,溶液中的溶质有和NaCl
C.反应至B点时,雉形瓶内溶液中NaCl的质量为23.4g
D.反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为280.4g
【答案】C
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的化学性质
【解析】【分析】向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液时,所加入的氢氧化钠溶液优先与稀盐酸发生中和反应,之后与氯化铜形成氢氧化铜沉淀;A点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应,B点表示氢氧化钠与氯化铜恰好完全反应,根据氢氧化钠的质量结合化学方程式计算反应后生成的氯化钠的质量,进一步计算B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量。
【解答】 A、由图中数据可知,反应至A点时加入氢氧化钠溶液的质量为140g-100g=40g,故A说法正确;
B、反应至A点时,溶液中稀盐酸恰好完全反应,溶液中的溶质有CuCl2和NaCl,故B说法正确;
C、设40g10%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+H2O
40 58.5
40g×10% z
解得:z=5.85g
反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为:5.85g+23.4g=29.25g。
故C说法错误。
D、设生成的氢氧化铜的质量为x,生成的氯化钠的质量为y
由图象可知,与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为:200g-40g=160g。
CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98 117
160g×10% x y
解得:x=19.6g
y=23.4g
反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为:100g+200g-19.6g=280.4g,故D说法正确。
故选:C。
五、填空题(本题共3小题,每空2分,共12分)
27.(2023九下·台州竞赛)如图所示的制取二氧化碳的发生装置,在该装置内部连接了压强传感器.根据装置及曲线,图中曲线中的a点对应的操作是   ,曲线中bc段压强保持不变的原因是   。
【答案】关闭弹簧夹;bc段压强稳定,说明此时压强不变,且处于高位,此时不再产生气体,固液分离反应停止,此时压强增大后将液体压入长颈漏斗后,固液分离反应停止,造成此现象;
【知识点】制取二氧化碳的原理;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据内部压强变化分析回答此题。
【解答】a点之后压强增大,说明此时内部气体增多,形成密闭装置才可以保证气体体积增大,压强变大,所以此时对应操作为关闭弹簧夹;
bc段压强稳定,说明此时压强不变,且处于高位,此时不再产生气体,固液分离反应停止,此时压强增大后将液体压入长颈漏斗后,固液分离反应停止,造成此现象;
28.(2023九下·台州竞赛)向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,请据图回答下列问题:
(1)B点的溶液中阳离子是   (写出离子符号).
(2)图像中A、B点所在的前两段折线倾斜程度不同,请做出解释:   .
【答案】(1)Fe2+、Cu2+
(2)相等质量的铁反应时,置换出的银的质量大于铜的质量。
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】 (1)B点的溶液中阳离子是硝酸亚铁中的亚铁离子和硝酸铜中的铜离子。
故答案为:Fe2+、Cu2+。
(2)图像中A、B点所在的前两段折线倾斜程度不同,是因为相等质量的铁反应时,置换出的银的质量大于铜的质量。
29.(2023九下·台州竞赛)开发利用清洁高效的新能源,减少的排放,有利于实现碳中和.
(1)氢气是一种理想的新能源。氢气作为新能源的优点为   ;
(2)某有机物与反应释放能量,可以作高能能源.该有机物18g与一定质量的恰好完全反应,可以生成26.4克克和25.2克,实验测得其相对分子质量为60,则该有机物的化学式为   .
【答案】(1)氢气作燃料的优点是氢气的热值高、燃烧产物只有水、制备氢气的原料来源广。
(2)C2H8N2
【知识点】根据化学反应方程式的计算;新能源及其开发与利用
【解析】【分析】(1)根据氢气燃烧的原理以及氢气作为燃料的优点来分析;
(2)化学反应前后元素的质量不不变进行分析。
【解答】(1)氢气作燃料的优点是氢气的热值高、燃烧产物只有水、制备氢气的原料来源广。
(2)根据质量守恒等量可知,参与反应的N2O4的质量为26.4g+21.6g+25.2g-18g=55.2g;
则N2O4中氮元素的质量为,
氧元素质量为55.2g-16.8g=38.4g,
生成物二氧化碳中碳元素的质量为,氧元素质量为26.4g-7.2g=19.2g;
生成物水中氢元素的质量为,氧元素的质量为21.6g-2.4g=19.2g;
生成物N2的质量为25.2g;
化学反应前后元素的质量不变,反应物N2O4中氮元素质量为16.8g小于生成物N2的质量25.2g,说明有机物中含有氮元素质量为25.2g-16.8g=8.4g;
反应物N2O4中氧元素的质量为38.4g,生成物中氧元素的总质量为19.2g+19.2g=38.4g,质量相等,说明有机物中不含氧元素;
反应前N2O4中不含氢元素,反应后生成物中氢元素的质量为2.4g,说明有机物中含有2.4g的氢元素;
反应物N2O4不含碳元素,反应后生成物中碳元素的质量为7.2g,说明有机物中含有碳元素7.2g;所以有机物中含有碳、氢、氮三种元素,且三种元素的质量依次为7.2g、2.4g、8.4g,
则该有机物中碳、氢、氮原子的原子个数比为:,
又由于该有机物的相对分子质量为60,可求出该有机物的化学式为C2H8N2,
六、实验探究题(本题共1小题,每空2分,共10分)
30.(2023九下·台州竞赛)某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【査阅资料】CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜(I)和氨水的混合液]
(1)通入一段时间后,先点燃   (填"A"或"D")处酒精喷灯.
(2)装置C中玻璃管的作用是   。
(3)反应一段时间后,能证明CO与反应的实验现象是   。
(4)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,其目的是   。装置E、F的接口连接顺序:a连接   (填"b"或"c")。
【答案】(1)A
(2)调节压强
(3)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,实验中观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;
(4)除去未反应完的一氧化碳,防止污染空气;b
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据一氧化碳具有可燃性来分析;
(2)C装置中的玻璃管与大气相通,其作用是调节压强;
(3)根据一氧化碳的化学性质、化学反应的原理以及实验现象来分析;
(4)根据一氧化碳的性质以及仪器的连接顺序来分析。
【解答】 (1)A中在高温的条件下,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,若一氧化碳不纯加热时可能会发生爆炸,所以通入CO2一段时间后,先点燃A处酒精喷灯,让产生的一氧化碳排净装置内的空气;
(2)C装置中的玻璃管与大气相通,其作用是调节压强;
(3)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,
化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,
实验中观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;
(4)该装置没有尾气处理装置,因为尾气中含有有毒的一氧化碳气体,直接排放到空气中会造成空气污染,因为CO能溶于铜液,所以可在E后连接F装置,用于吸收一氧化碳,尾气从长管进入;
七、分析解答题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
31.(2023九下·台州竞赛)现有一定质量的碳酸钠和氯化钠的固体混合物,其中含氯元素7.1g.向该混合物中加入138.1g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,得到氯化钠溶液并生成4.4g气体。计算:
(1)原固体混合物中氯化钠的质量;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数.
【答案】(1)原固体混合物中氯化钠的质量为
答:原固体混合物中氯化钠的质量为23.4g。
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y。2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4g
x=10.6g
y=11.7g
所得溶液中溶质的质量分数为。
答:所得溶液中溶质的质量分数为20.9%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据两种物质中只有氯化钠含有氯元素,由氯元素的质量和化学式的计算来分析;
(2)根据二氧化碳的质量和化学方程式的计算来分析。
【解答】 (1)原固体混合物中氯化钠的质量为
答:原固体混合物中氯化钠的质量为23.4g。
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y。
2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4g
x=10.6g
y=11.7g
所得溶液中溶质的质量分数为。
答:所得溶液中溶质的质量分数为20.9%。
32.(2023九下·台州竞赛)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,常用于制作糕点、馒头的发泡剂。某同学为探究发酵粉样品中的质量分数,他取样品20.0g,进行如下实验探究:
假设样品中除之外的其他成分加热不发生变化,也不与盐酸反应,直接进入固体B中。求:
(1)加热过程中产生的质量
(2)原发酵粉样品中的的质量分数.
【答案】(1)碳酸氢钠分解的反应方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
依据质量守恒定律可知,加热产生H2O和CO2的质量为20.0g-16.9g=3.1g;
(2)分析2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
可得如下关系
设原固体中NaHCO3的质量为y
NaHCO3~~NaCl 固体减少量△M
84 58.5 25.5
y 20.0g-14.9g
y=16.8g
则原发酵粉样品中的NaHCO3的质量分数为
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)依据质量守恒定律,结合碳酸氢钠分解的反应方程式分析;
(2)依据流程图的反应原理,结合题中数据分析。
【解答】(1)碳酸氢钠分解的反应方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
依据质量守恒定律可知,加热产生H2O和CO2的质量为20.0g-16.9g=3.1g;
(2) 分析2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
可得如下关系
设原固体中NaHCO3的质量为y
NaHCO3~~NaCl 固体减少量△M
84 58.5 25.5
y 20.0g-14.9g
y=16.8g
则原发酵粉样品中的NaHCO3的质量分数为
1 / 1浙江省台州市第一中学2023年物理竞赛类特长生笔试(数理思维素养测试)试卷【科学部分】
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.(2023九下·台州竞赛)在马路旁观察会感觉马路上行驶的汽车白天快、夜晚慢,这是因为(  )
A.夜晚看不清马路两旁的参照物(房屋、行道树等)
B.夜晚看不清车身
C.白天车速的确较快
D.夜晚司机比较小心,会降低车速
2.(2023九下·台州竞赛)某运动员以如右图所示的姿势蹲在水平地面上,则该运动员(  )
A.受到水平向前的摩擦力
B.受到水平向后的摩擦力
C.受到竖直向上的支持力
D.所受支持力与其对地面的压力二力平衡
3.(2023九下·台州竞赛)如图所示,小张同学有两只小灯泡,其铭牌分别是"”、"3.8V,1.2W".现在把这两只小灯泡接在图示电路中的某一部分,已知图示电路两端电压恒为7.6V,欲使两只小灯泡均正常发光,且图示部分电路消耗的功率最大,应选以下哪一种接法(  )
A. B.
C. D.
4.(2023九下·台州竞赛)如图所示,直导线AB、螺线管、电磁铁三者相距较远,其磁场互不影响.当开关闭合后,小磁针极(黑色一端)静止时的指向即磁场方向,表示正确的是(  )
A. B. C. D.
5.(2023九下·台州竞赛)在一个月光明媚的夜晚,姚同学站在湖边看到了水里的月亮,后来他又潜入水中,往水面上方观察,又看到了月亮.设水中无杂质,周围无光源,水面平静,则下列说法中正确的是(  )
A.看到属于光的反射现象,的位置与同学的位置无关
B.看到属于光的折射现象,的位置与同学的位置有关
C.看到属于光的反射现象,的位置与同学的位置有关
D.看到属于光的折射现象,的位置与同学的位置无关
6.(2023九下·台州竞赛)装有气体的绝热容器原先静止,突然匀速运动,则最终内部气体的温度(  )
A.上升 B.下降
C.不变 D.变化无法判断
7.(2023九下·台州竞赛)有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔时间就有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是(假设汽车行驶速率不变)(  )
A. B.
C. D.
8.(2023九下·台州竞赛)如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向左做减速运动时,球所受杆的作用力方向可能沿图中的(  )
A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向
二、填空题(本题共5小题,每小题5分,共25分)
9.(2023九下·台州竞赛)密度为的液体在容器的下部,密度为的液体在容器的上部,两种液体互不溶合.边长为、密度为的正方体固体静止在液体中(固体的上、下表面,液体的分层面均水平),如图所示.则图中固体上表面与液体分层面间的高度差为   .
10.(2023九下·台州竞赛)如图所示电路,将原先断开的电键S闭合后,将   .(选填"有向上的"、"有向下的"或"无")电流通过电键S.
11.(2023九下·台州竞赛)质点做直线运动,在时间段内其瞬时速度满足关系,则在这段时间内其平均速度为   .
12.(2023九下·台州竞赛)日地平均距离约为太阳半径的200倍,用焦距为8cm的大凸透镜会聚太阳光所得光斑半径约为   ..
13.(2023九下·台州竞赛)从10m深的井中匀速提水,已知桶和水的总质量为20kg,绳子每米质量为200g,则每提一桶水至少需做功   J.(取)
三、解答题(本题共3小题,共35分)
14.(2023九下·台州竞赛)有一架电梯,从静止启动后匀加速上升,加速度为(即速度每秒均匀增加),制动时匀减速上升至静止,加速度为(即速度每秒均匀减少).已知楼高52m,求:
(1)若上升的最大速度为,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间16s,上升的最大速度是多少?
15.(2023九下·台州竞赛)一继电器控制电路如图所示,电池都是电动势为、内阻为的1号干电池(该电池可视为一个电压为的稳压电源与一个阻值为的电阻串联).灯泡规格一样,继电器也完全相同,其线圈的电阻值为12r(远大于灯泡阻值)。仅当继电器线圈中电流大于时,继电器才吸合.滑动变阻器电阻可调范围足够大,与滑动变阻器相连的保护电阻阻值.开始时电键K断开,滑动变阻器滑片置于最左端.
(1)电键K闭合后,电路中各灯泡会产生什么现象?
(2)电键K保持闭合,使滑动变阻器滑片向右移动,在移动过程中电路中各灯的发光情况与第(1)问相比有什么变化?
16.(2023九下·台州竞赛)目前,市面上销售一种高温高压蒸汽枪,用于家庭厨房的消毒和去污.设蒸汽枪的喷嘴横截面积为,喷气速度为,蒸汽温度为,室温为.试估算蒸汽枪的耗电功率.已知:水的比热容取,水的汽化热取,水蒸气可视为理想气体.
四、选择题(本题共10小题,共20分)
17.(2023九下·台州竞赛)下列实验中,能证明燃烧需要氧气的是(  )
A.
B.
C.
D.
18.(2023九下·台州竞赛)如图是电解水实验的改进装置,下列有关说法错误的是(  )
A.U形管中可加入硫酸钠的稀溶液来增强导电性
B.实验时正、负两极产生气体的质量比为8:1
C.用正极产生的气体吹肥皂泡,肥皂泡会上升
D.负极产生气体的速率比正极快
19.(2023九下·台州竞赛)密闭容器中发生的某化学反应,各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示,物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示.下列说法正确的是(  )
A.该反应前后分子总数保持不变
B.参加反应的与的质量比为2:7
C.该反应的化学方程式可表示为2X+Y=Z
D.若的相对分子质量为17,则的相对分子质量为28
20.(2023九下·台州竞赛)向盛有一定质量稀盐酸的四个烧杯中,分别逐渐加入金属镁、固体、固体,溶液至过量.下列图像能正确反映其对应变化关系的是(  )
A. B.
C. D.
21.(2023九下·台州竞赛)某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和白醋开展四组实验,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示.选取的浓度从0为研究对象,下列实验结果的分析,错误的是(  )
A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越慢
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.对比①②③④,④的反应速率最慢
22.(2023九下·台州竞赛)有一包白色粉末,可能由硫酸钠、碳酸钠和氯化钡中的一种或几种组成,化学小组取样于烧杯中,依次加入足量的水和稀盐酸,充分搅拌后记录相关数据如图所示.下列说法正确的有(  )
①该白色粉末由三种物质组成
②向样品中加水充分搅拌后,所得溶液呈中性
③加入稀盐酸后可观察到沉淀部分溶解,产生大量气泡
④N点对应溶液中的溶质有三种
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
23.(2023九下·台州竞赛)在混合物中逐渐滴加溶液,产生的气体或沉淀质量与X溶液质量之间的关系如图所示,则符合的选项是(  )
选项 混合物 X溶液
A Fe粉、Cu粉 稀盐酸
B 、HCl溶液 KOH溶液
C 固体
D 溶液、固体
A.A B.B C.C D.D
24.(2023九下·台州竞赛)与图示微观变化相符的化学反应是(  )
A. B.
C. D.
25.(2023九下·台州竞赛)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列说法不正确的是(  )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量一定增加
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
26.(2023九下·台州竞赛)某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,向其中加入溶质质量分数为的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量与加入的氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示.下列说法错误的是(  )
A.反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为40g
B.反应至A点时,溶液中的溶质有和NaCl
C.反应至B点时,雉形瓶内溶液中NaCl的质量为23.4g
D.反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为280.4g
五、填空题(本题共3小题,每空2分,共12分)
27.(2023九下·台州竞赛)如图所示的制取二氧化碳的发生装置,在该装置内部连接了压强传感器.根据装置及曲线,图中曲线中的a点对应的操作是   ,曲线中bc段压强保持不变的原因是   。
28.(2023九下·台州竞赛)向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,请据图回答下列问题:
(1)B点的溶液中阳离子是   (写出离子符号).
(2)图像中A、B点所在的前两段折线倾斜程度不同,请做出解释:   .
29.(2023九下·台州竞赛)开发利用清洁高效的新能源,减少的排放,有利于实现碳中和.
(1)氢气是一种理想的新能源。氢气作为新能源的优点为   ;
(2)某有机物与反应释放能量,可以作高能能源.该有机物18g与一定质量的恰好完全反应,可以生成26.4克克和25.2克,实验测得其相对分子质量为60,则该有机物的化学式为   .
六、实验探究题(本题共1小题,每空2分,共10分)
30.(2023九下·台州竞赛)某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【査阅资料】CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜(I)和氨水的混合液]
(1)通入一段时间后,先点燃   (填"A"或"D")处酒精喷灯.
(2)装置C中玻璃管的作用是   。
(3)反应一段时间后,能证明CO与反应的实验现象是   。
(4)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,其目的是   。装置E、F的接口连接顺序:a连接   (填"b"或"c")。
七、分析解答题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
31.(2023九下·台州竞赛)现有一定质量的碳酸钠和氯化钠的固体混合物,其中含氯元素7.1g.向该混合物中加入138.1g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,得到氯化钠溶液并生成4.4g气体。计算:
(1)原固体混合物中氯化钠的质量;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数.
32.(2023九下·台州竞赛)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,常用于制作糕点、馒头的发泡剂。某同学为探究发酵粉样品中的质量分数,他取样品20.0g,进行如下实验探究:
假设样品中除之外的其他成分加热不发生变化,也不与盐酸反应,直接进入固体B中。求:
(1)加热过程中产生的质量
(2)原发酵粉样品中的的质量分数.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系,对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的.
【解答】解:马路上行驶的汽车白天和晚上的速度是差不多的,但是我们总感觉白天快晚上慢,一定是有其他因素影响了我们感觉,我们第一个想到的就是运动的相对性,影响相对运动的是参考系的选取,从这个角度入手很容易得知原因是:夜晚看不清楚马路两旁的参考系(房屋、行道树等)而引起的。故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
2.【答案】C
【知识点】摩擦力的存在
【解析】【分析】依据受力分析的内容,结合弹力原理及摩擦力产生的条件,并由平衡状态,即可判定。
【解答】ABC、运动员蹲在水平地面上,处于平衡状态,则受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力,水平方向由于没有相对运动或相对运动趋势,则不受到摩擦力作用,故AB错误,C正确;
D、运动员所受支持力的受力物体是运动员,运动员对地面的压力的受力物体是地面,这两个力分别作用在两个不同的物体上,根据二力平衡的条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,可知这两个力不是一对平衡力,而是一对相互作用力 ,所以 D 选项错误。
故答案为:C。
3.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】本题可先根据灯泡的铭牌信息求出两灯泡的额定电流,再结合串联电路和并联电路的特点,分析不同接法下灯泡能否正常发光以及电路消耗功率的大小,进而得出正确答案。
【解答】A、两灯泡串联。
串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。若两灯泡串联,要使两灯泡均正常发光,则电路中的电流应同时满足两灯泡的额定电流。但一般情况下两灯泡额定电流很难恰好相等,所以两灯泡很难同时正常发光。
B、L1与可变电阻并联后再与L2串联。
要使两灯泡正常发光,L1两端电压需为3.8V,L2两端电压也需为其额定电压。此时通过L1的电流为I1,通过 L2 的电流要等于I2,由于并联部分电压为3.8V,通过可变电阻的电流与 L1 电流之和要等于 L2 的额定电流,很难保证这种电流关系,所以两灯泡很难同时正常发光。
C、 L2 与可变电阻并联后再与L1串联。
同理,要使两灯泡正常发光,L1两端电压为3.8V, L2 两端电压为其额定电压。此时通过 L2 的电流为I2,通过可变电阻的电流与 L2 电流之和要等于L1的额定电流,很难保证这种电流关系,所以两灯泡很难同时正常发光。
D、两灯泡并联后与可变电阻串联。
并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压的一部分。当两灯泡并联时,只要调节可变电阻,使并联部分电压等于两灯泡的额定电压(已知电路两端电压恒为7.6V,可通过调节可变电阻分压实现),两灯泡就能同时正常发光。因为并联电路中各支路互不影响,所以这种接法可以满足两灯泡均正常发光的条件。
故答案为:D。
4.【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据右手螺旋定则可确定,通电螺线管的磁场分布,及通电直导线磁场的分布,并由小磁针的静止时,N极的指向即为磁场的方向.
【解答】解:导线的电流方向为逆时针,根据小磁针的静止时,N极的指向即为磁场的方向;
a处电流的方向向上,由右手螺旋定则可知,a处的磁场为逆时针方向(俯视),所以a的指向错误;
由右手螺旋定则可知,通电螺线管左端为S极,右端为N极,螺线管的内部磁场由左指向右,外部由右到左,则有b磁针方向错误,c磁针方向正确;
而对于U形螺线管左端相当于N极,右端相当于S极,所以螺线管上边的磁场方向向右,因此d磁针方向错误;
由以上的分析可知,C正确,ABD错误;
故答案为:C。
5.【答案】A
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】 姚同学在水面上方看水中月亮,水面相当于平面镜,看到X1属于光的反射现象,结合平面镜成像规律分析;他潜入水中,往水面上方观察,看到X2属于光的折射现象,根据折射定律分析。
【解答】 AB、姚同学在水面上方看水中月亮,水面相当于平面镜,看到X1属于光的反射现象,根据光的反射定律可知:X1的位置不变,与同学的位置无关,故A正确,B错误;
CD、他潜入水中,往水面上方观察,看到X2属于光的折射现象,他在不同位置射入眼的折射光线方向不同,折射光线的反向延长线的交点位置即X2的位置不同,故X2的位置与同学的位置有关,故CD错误。
故答案为:A。
6.【答案】A
【知识点】分子的热运动;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】1、内能与温度的关系
对于理想气体,其内能主要由分子动能决定,而温度是分子平均动能的标志 。当气体内能增加时,分子平均动能增大,宏观上表现为温度升高 。本题中气体内能因外界做功而增加,进而影响温度。
2、功和能量转化
通过摩擦力做功实现了机械能(容器的动能)向气体内能的转化 。理解做功是能量转化的一种方式,以及不同形式能量之间的转换机制,有助于分析此类问题。
【解答】当装有气体的绝热容器从原先静止突然匀速运动时,容器的机械能发生了变化,而容器内的气体由于惯性,在容器开始运动的瞬间会相对容器有一个向后的运动趋势,这就导致气体与容器壁之间产生摩擦。
由于摩擦的存在,容器的机械能会通过摩擦力做功的方式转化为气体的内能。
对于理想气体(一般情况下可近似认为容器内气体为理想气体),其内能只与温度和分子数有关,分子数不变时,内能增加意味着温度升高。
所以,最终内部气体的温度上升。
故答案为: A。
7.【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】汽车身后开过和迎面开过属于追及相遇问题,利用位移和时间关系解题。
【解答】 设人的速度为v1,汽车的速度为v2,汽车发车的时间间隔为t,则有:
(v2-v1)t2=v2t
(v2+v1)t1=v2t
联立解得:,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
8.【答案】C
【知识点】惯性;力与图象的结合
【解析】【分析】小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平方向做加速运动或者匀速运动,根据共点力平衡求得作用力,根据加速方向判断出合力水平向右.利用理的合成判断作用力
【解答】小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平方向做加速运动,当小车向左做匀减速运动时,加速度向右,根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,合力水平向右,根据即合力沿图中的OD方向,根据力的合成可知杆对球的作用力可能沿图中的OC方向。
故答案为:C。
9.【答案】
【知识点】密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,公式为F浮=ρ液V排 。本题中正方体在两种不同密度液体中,需分别计算在两种液体中受到的浮力,再求和得到总的浮力 。
物体的浮沉条件:当物体漂浮时,浮力等于重力。
密度相关知识:包括密度公,用于计算物体质量、重力等。
【解答】根据阿基米德原理求浮力
正方体的体积V=L3,质量m=ρV= L3,重力
G=mg= L3g。
设正方体在密度为ρ0液体中的体积为V1,在密度为液体中的体积为V2,
V1=L2(L h),
V2=L2h 。
根据阿基米德原理,物体受到的浮力
因为物体静止在液体中处于漂浮状态,所以F浮=G,
解得
10.【答案】有向下的
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】本题可通过分别计算电键S断开和闭合时相关节点的电势,根据电势差判断是否有电流通过电键S。
【解答】电键S闭合后,S两端电势相等(因为是用理想导线连接),即闭合后电势差变为0 ,相当于把电势高的一端(上端)的正电荷往电势低的一端(下端)移动,电流方向是从高电势流向低电势,所以有向下的电流通过电键S 。综上,答案是有向下的。
11.【答案】
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】根据平均速度的定义,先通过定积分求出位移x,再计算平均速度。
【解答】将 变形为,
显然,其v-t图像为一椭圆,如图所示,
在 时段内,质点的位移为图中阴影部分的“面积”,即,
所以,这段时间内的平均速度.
12.【答案】0.4mm
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据相似三角形的原理,结合日地距离与太阳半径的关系以及凸透镜焦距来求解光斑半径。
【解答】太阳可近似看作一个圆形发光体,当太阳光通过凸透镜会聚时,可利用相似三角形的性质来建立关系。设太阳半径为R,日地平均距离为D,凸透镜焦距为f,光斑半径为r。由于从太阳边缘发出的光线经过凸透镜折射后会聚到光斑边缘,所以由太阳、凸透镜和光斑构成的两个相似三角形,对应边成比例。
已知日地平均距离D约为太阳半径R的200倍,即D = 200R。
根据相似三角形对应边成比例可得:。
将D = 200R代入中,
已知凸透镜焦距f = 8cm,则。
综上,用焦距为8cm的大凸透镜会聚太阳光所得光斑半径约为0.4mm。
13.【答案】2200
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】匀速提起一桶水需要做的功等于对水桶做的功和对绳子做的功之和,对桶的拉力等于桶的重力,对绳子的拉力是均匀减小的,可以通过平均作用力做功求出对绳子做的功。
【解答】 对水桶做的功W1=Fh=200×10J=2000J,
对绳子做的功。
所以所做的总功为W=W1+W2=2200J。
14.【答案】(1)匀减速上升的高度为:,
匀减速上升的时间
匀速运动的位移x2=h-x1-x3=52-9-18=25m
匀速运动的时间
则电梯升到楼顶的最短时间是t=t1+t2+t3=13.2s;
(2)匀加速直线运动的时间为:,
匀加速上升的高度为:,
匀减速直线运动的时间为:,
匀减速上升的高度为:,
则匀速运动的时间为:t'2=16-t1'-t3'
匀速的高度h2=h-h1-h3=vmt'2
解得vm=4m/s。
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据速度—时间公式求出匀减速直线运动的时间,结合位移公式求出匀减速直线运动的位移,从而得出匀速运动的位移,求出匀速运动的时间,得出运动的总时间;
(2)分别求出加速、减速和运动的时间、位移与速度的关系,然后列方程求解。
【解答】 (1)匀减速上升的高度为:,
匀减速上升的时间
匀速运动的位移x2=h-x1-x3=52-9-18=25m
匀速运动的时间
则电梯升到楼顶的最短时间是t=t1+t2+t3=13.2s;
(2)匀加速直线运动的时间为:,
匀加速上升的高度为:,
匀减速直线运动的时间为:,
匀减速上升的高度为:,
则匀速运动的时间为:t'2=16-t1'-t3'
匀速的高度h2=h-h1-h3=vmt'2
解得vm=4m/s。
15.【答案】(1)电路内各灯泡由左到右逐一点亮,再由左到右逐一熄灭,以上过程不断循环往复。
(2)电键K保持闭合,变阻器滑片向右移动,移动到某一位置后,灯泡不再熄灭,始终保持发光。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】分析清楚电路结构,根据电路特点可知电路内各灯泡由左到右逐一点亮,再由左到右逐一熄灭,以上过程不断循环往复。若电键K保持闭合,变阻器滑片向右移动,移动到某一位置后,灯泡不再熄灭,始终保持发光。
【解答】(1)电路内各灯泡由左到右逐一点亮,再由左到右逐一熄灭,以上过程不断循环往复。
(2)电键K保持闭合,变阻器滑片向右移动,移动到某一位置后,灯泡不再熄灭,始终保持发光。
16.【答案】单位时间喷出蒸汽的质量
【知识点】电功率计算公式的应用;电功与热量的综合计算
17.【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应过程极其复杂,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中发生的物理现象。
【解答】A、变量是水和酒精,该实验是为了证明燃烧需要可燃物;故A不符合题意;
B、变量是温度,该实验是为了证明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点;故B不符合题意;
C、变量是可燃物的种类,该实验是为了证明不同的可燃物的着火点不同;故C不符合题意;
D、变量是空气,该实验是为了证明燃烧需要氧气;故D符合题意;
故答案为:D。
18.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】电解水时,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多,且两者的体积之比大约是1:2,据此结合题意进行分析解答。
【解答】A 、水的导电性较弱,硫酸钠是强电解质,在水中能完全电离,U 形管中加入硫酸钠的稀溶液可以增强水的导电性,使电解水的反应更快进行,该选项说法正确。
B、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,生成氧气和氢气的质量比为8:1,该选项说法正确。
C 、电解水时,正极产生的是氧气,氧气的密度比空气大,用氧气吹肥皂泡,肥皂泡会下沉,而不是上升,该选项说法错误。
D、在电解水实验中,负极产生氢气,正极产生氧气,相同时间内负极产生气体的体积比正极大,所以负极产生气体的速率比正极快,该选项说法正确。
故答案为:C。
19.【答案】D
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化学反应的条件;化学反应的实质
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】A、反应前后分子个数比是(3n+n):2n=2:1,该选项不正确。
B、参加反应的X与Y的质量比为(17-14):14=3:14,该选项不正确。
C、反应物X、Y,生成物Z的分子个数比是3:1:2,该反应的化学方程式为3X+Y=2Z,该选项不正确。
D、反应的Y、Z质量比是14:17,
若Z的相对分子质量为17,Y的相对分子质量为28,根据题意有:
3X+Y=2Z
28 34
反应的Y、Z质量比是28:34=14:17,符合题意,该选项正确。
故答案为:D。
20.【答案】B
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义;化学反应的条件;化学反应的实质
【解析】【分析】A、根据镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气进行分析;
B、根据氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水进行分析;
C、根据氢氧化铜和盐酸和盐酸反应生成氯化铜和水进行分析;
D、根据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】A、镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应前的溶液是稀盐酸,所以溶液增加的起点不能从零开始,故A错误;
B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应前的溶液中不含铁元素,随着反应的进行,溶液中铁元素的质量逐渐增加,盐酸完全反应后,铁元素质量不变,故B正确;
C、氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,氢氧化铜难溶于水,盐酸消耗完后,溶液的pH值不会大于7,故C错误;
D、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳气体的质量应该从零开始,故D错误。
故答案为:B。
21.【答案】B
【知识点】影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据控制变量法结合图象中的信息进行分析。
【解答】A、从图象对比①③可看出,①③其他条件相同,只有温度不同,在相同时间内,①生成二氧化碳的浓度大于③生成二氧化碳的浓度,由此说明温度越高,反应速率越快,故A正确;
B、从图象对比②③可看出,钙片的形状不同,温度不同,因此无法比较;故B错误;
C、从图象对比③④可看出,③④其他条件相同,只有钙片的形状不同,在相同时间内,③生成二氧化碳的浓度大于④生成二氧化碳的浓度,由此说明反应物接触面积越大,反应速率越快,故C正确。
D、从整个图象可看出,在相同时间内①生成二氧化碳的浓度最大,④生成二氧化碳的浓度最小,故D正确;
故答案为:B。
22.【答案】B
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化学反应的实质
【解析】【分析】硫酸钠与氯化钡反应会生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀;碳酸钠与氯化钡反应会生成能溶于酸的碳酸钡白色沉淀。加水后得到白色悬浊液,说明白色粉末中一定含有氯化钡,且至少含有硫酸钠和碳酸钠中的一种。加入稀盐酸后沉淀部分溶解,说明沉淀中既有硫酸钡又有碳酸钡,所以白色粉末由硫酸钠、碳酸钠和氯化钡三种物质组成。
【解答】①该白色粉末由三种物质组成:
由上述分析可知,白色粉末中含有硫酸钠、碳酸钠和氯化钡三种物质,因为只有三种物质都存在时,才会产生既不溶于酸(硫酸钡)又能溶于酸(碳酸钡)的沉淀,所以①正确。
②向样品中加水充分搅拌后,所得溶液呈中性:
反应后溶液中存在氯化钠,同时若碳酸钠过量,由于碳酸钠溶液显碱性,所得溶液不是中性,所以②错误。
③加入稀盐酸后可观察到沉淀部分溶解,产生大量气泡:
因为沉淀是硫酸钡和碳酸钡的混合物,硫酸钡不与稀盐酸反应,所以会观察到沉淀部分溶解,产生大量气泡,③正确。
④N 点对应溶液中的溶质有三种:
M 点是沉淀质量最大的时候,此时沉淀是硫酸钡和碳酸钡。继续加入稀盐酸,碳酸钡溶解,N 点时碳酸钡恰好完全反应或稀盐酸过量。此时溶液中的溶质一定有氯化钠(硫酸钠、碳酸钠与氯化钡反应生成 )、氯化钡(碳酸钡与稀盐酸反应生成 ),若稀盐酸过量,还有氯化氢,所以 N 点对应溶液中的溶质有氯化钠、氯化钡,可能有氯化氢,最多两种溶质,④错误。
综上,说法正确的是①③。
故答案为:B。
23.【答案】B
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化学变化现象;化学反应的实质
【解析】【分析】解答本题首先分析图象的意义是随着乙的不断加入,反应开始没有气体或沉淀生成,然后气体或沉淀逐渐增加;其次将四个反应的化学反应原理逐一分析,分析气体或沉淀的生成与乙试剂的关系;最后和图象对比可解答。
【解答】 A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氢气的质量应该从零开始逐渐增大,故A错误;
B、CuCl2、HCl溶液中加入氢氧化钾溶液,氢氧化钾会先与盐酸反应,再与氯化铜反应,所以加入一定量的氢氧化钾后,才会出现沉淀,故B正确;
C、CaCl2、HCl溶液中加入碳酸钠固体,碳酸钠会先与稀盐酸反应,再与氯化钙反应,所以加入碳酸钠后,一开始会出现气泡,加入一定量的碳酸钠后,会出现沉淀,故C错误;
D、Ba(OH)2溶液、BaCO3固体中加入稀硫酸,沉淀或气体应该从零开始,故D错误。
故答案为:B。
24.【答案】A
【知识点】化学反应的实质
【解析】【分析】反应前的物质中共含有两种分子,即两种物质,一种物质的分子是由不同种的原子构成的,另一种物质的分子是由同种的原子构成的,反应后生成了一种分子,即一种物质,所以该反应的特征是“多变一”,是化合反应,据此观察选项找出符合题意的选项。
【解答】由质量守恒定律以及微观反应示意图可知,该反应可表示如图:
A、由物质的构成及反应的特点可知,该反应与图示相符,故正确;
B、该反应是置换反应,该反应与图示不相符,故错误;
C、由物质的构成可知,该反应的反应物是两种单质,该反应与图示不相符,故错误;
D、该反应是分解反应,该反应与图示不相符,故错误。
故答案为:A。
25.【答案】D
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】利用金属活动性,可以比较金属在水中(而不是其他环境或干态)的还原性强弱与其对应的阳离子的氧化性强弱,预测水中一系列的置换反应的方向。
【解答】A、铁粉中加入氯化锌溶液,没有任何现象,说明铁的活动性比锌的活动性弱;铁粉中加入氯化铜溶液,有红色固定析出,说明铁的活动性比铜的强;所以三种金属的活动性由弱到强依次是铜铁锌;故A正确;
B、每56g铁可以置换64g铜,所以混合后溶液总质量减少,而固体总质量增加;故B正确;
C、铁粉能与氯化铜反应,所以滤渣中一定存在铜;向滤渣中加入稀盐酸没有任何现象,所以滤渣一定不存在铁和锌;故C正确;
D、铁粉与氯化铜反应,由于质量不能确定,所以无法确定氯化铜反应完全,故氯化铜可能存在;故D错误;
故答案为:D。
26.【答案】C
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的化学性质
【解析】【分析】向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液时,所加入的氢氧化钠溶液优先与稀盐酸发生中和反应,之后与氯化铜形成氢氧化铜沉淀;A点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应,B点表示氢氧化钠与氯化铜恰好完全反应,根据氢氧化钠的质量结合化学方程式计算反应后生成的氯化钠的质量,进一步计算B点时锥形瓶内所得溶液的溶质质量。
【解答】 A、由图中数据可知,反应至A点时加入氢氧化钠溶液的质量为140g-100g=40g,故A说法正确;
B、反应至A点时,溶液中稀盐酸恰好完全反应,溶液中的溶质有CuCl2和NaCl,故B说法正确;
C、设40g10%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+H2O
40 58.5
40g×10% z
解得:z=5.85g
反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为:5.85g+23.4g=29.25g。
故C说法错误。
D、设生成的氢氧化铜的质量为x,生成的氯化钠的质量为y
由图象可知,与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为:200g-40g=160g。
CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98 117
160g×10% x y
解得:x=19.6g
y=23.4g
反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为:100g+200g-19.6g=280.4g,故D说法正确。
故选:C。
27.【答案】关闭弹簧夹;bc段压强稳定,说明此时压强不变,且处于高位,此时不再产生气体,固液分离反应停止,此时压强增大后将液体压入长颈漏斗后,固液分离反应停止,造成此现象;
【知识点】制取二氧化碳的原理;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据内部压强变化分析回答此题。
【解答】a点之后压强增大,说明此时内部气体增多,形成密闭装置才可以保证气体体积增大,压强变大,所以此时对应操作为关闭弹簧夹;
bc段压强稳定,说明此时压强不变,且处于高位,此时不再产生气体,固液分离反应停止,此时压强增大后将液体压入长颈漏斗后,固液分离反应停止,造成此现象;
28.【答案】(1)Fe2+、Cu2+
(2)相等质量的铁反应时,置换出的银的质量大于铜的质量。
【知识点】金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解答】 (1)B点的溶液中阳离子是硝酸亚铁中的亚铁离子和硝酸铜中的铜离子。
故答案为:Fe2+、Cu2+。
(2)图像中A、B点所在的前两段折线倾斜程度不同,是因为相等质量的铁反应时,置换出的银的质量大于铜的质量。
29.【答案】(1)氢气作燃料的优点是氢气的热值高、燃烧产物只有水、制备氢气的原料来源广。
(2)C2H8N2
【知识点】根据化学反应方程式的计算;新能源及其开发与利用
【解析】【分析】(1)根据氢气燃烧的原理以及氢气作为燃料的优点来分析;
(2)化学反应前后元素的质量不不变进行分析。
【解答】(1)氢气作燃料的优点是氢气的热值高、燃烧产物只有水、制备氢气的原料来源广。
(2)根据质量守恒等量可知,参与反应的N2O4的质量为26.4g+21.6g+25.2g-18g=55.2g;
则N2O4中氮元素的质量为,
氧元素质量为55.2g-16.8g=38.4g,
生成物二氧化碳中碳元素的质量为,氧元素质量为26.4g-7.2g=19.2g;
生成物水中氢元素的质量为,氧元素的质量为21.6g-2.4g=19.2g;
生成物N2的质量为25.2g;
化学反应前后元素的质量不变,反应物N2O4中氮元素质量为16.8g小于生成物N2的质量25.2g,说明有机物中含有氮元素质量为25.2g-16.8g=8.4g;
反应物N2O4中氧元素的质量为38.4g,生成物中氧元素的总质量为19.2g+19.2g=38.4g,质量相等,说明有机物中不含氧元素;
反应前N2O4中不含氢元素,反应后生成物中氢元素的质量为2.4g,说明有机物中含有2.4g的氢元素;
反应物N2O4不含碳元素,反应后生成物中碳元素的质量为7.2g,说明有机物中含有碳元素7.2g;所以有机物中含有碳、氢、氮三种元素,且三种元素的质量依次为7.2g、2.4g、8.4g,
则该有机物中碳、氢、氮原子的原子个数比为:,
又由于该有机物的相对分子质量为60,可求出该有机物的化学式为C2H8N2,
30.【答案】(1)A
(2)调节压强
(3)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,实验中观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;
(4)除去未反应完的一氧化碳,防止污染空气;b
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据一氧化碳具有可燃性来分析;
(2)C装置中的玻璃管与大气相通,其作用是调节压强;
(3)根据一氧化碳的化学性质、化学反应的原理以及实验现象来分析;
(4)根据一氧化碳的性质以及仪器的连接顺序来分析。
【解答】 (1)A中在高温的条件下,二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,若一氧化碳不纯加热时可能会发生爆炸,所以通入CO2一段时间后,先点燃A处酒精喷灯,让产生的一氧化碳排净装置内的空气;
(2)C装置中的玻璃管与大气相通,其作用是调节压强;
(3)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,
化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,
实验中观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊;
(4)该装置没有尾气处理装置,因为尾气中含有有毒的一氧化碳气体,直接排放到空气中会造成空气污染,因为CO能溶于铜液,所以可在E后连接F装置,用于吸收一氧化碳,尾气从长管进入;
31.【答案】(1)原固体混合物中氯化钠的质量为
答:原固体混合物中氯化钠的质量为23.4g。
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y。2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4g
x=10.6g
y=11.7g
所得溶液中溶质的质量分数为。
答:所得溶液中溶质的质量分数为20.9%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据两种物质中只有氯化钠含有氯元素,由氯元素的质量和化学式的计算来分析;
(2)根据二氧化碳的质量和化学方程式的计算来分析。
【解答】 (1)原固体混合物中氯化钠的质量为
答:原固体混合物中氯化钠的质量为23.4g。
(2)设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y。
2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4g
x=10.6g
y=11.7g
所得溶液中溶质的质量分数为。
答:所得溶液中溶质的质量分数为20.9%。
32.【答案】(1)碳酸氢钠分解的反应方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
依据质量守恒定律可知,加热产生H2O和CO2的质量为20.0g-16.9g=3.1g;
(2)分析2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
可得如下关系
设原固体中NaHCO3的质量为y
NaHCO3~~NaCl 固体减少量△M
84 58.5 25.5
y 20.0g-14.9g
y=16.8g
则原发酵粉样品中的NaHCO3的质量分数为
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)依据质量守恒定律,结合碳酸氢钠分解的反应方程式分析;
(2)依据流程图的反应原理,结合题中数据分析。
【解答】(1)碳酸氢钠分解的反应方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
依据质量守恒定律可知,加热产生H2O和CO2的质量为20.0g-16.9g=3.1g;
(2) 分析2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑,
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
可得如下关系
设原固体中NaHCO3的质量为y
NaHCO3~~NaCl 固体减少量△M
84 58.5 25.5
y 20.0g-14.9g
y=16.8g
则原发酵粉样品中的NaHCO3的质量分数为
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