浙教版科学九年级上册 期中测试2 中等(含解析 1-2章)

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浙教版科学九年级上册 期中测试2 中等(含解析 1-2章)

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浙教版科学九上 期中测试卷2
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1. 图甲和图乙是释放核能的两种方式,下列说法正确的是(  )
A.图甲方式表示的是核裂变
B.目前核电站是利用图乙方式发电的
C.图甲方式目前还不能人为控制
D.两种释放核能的方式都不会产生放射性物质
2.检验一瓶无色溶液是稀盐酸的方法是(  )
A.加入硝酸银溶液后再加入稀硝酸
B.滴加氯化钡溶液后再加入稀硝酸
C.加入紫色石蕊试液后再加入硝酸银溶液和稀硝酸。
D.加入紫色石蕊试液后再加入碳酸钠溶液
3. 如图所示,小科用天然气灶给水壶中的水加热。下列说法正确的是(  )
A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收
B.水的内能增加是通过热传递来实现的
C.天然气的热值在使用过程中逐渐变小
D.水壶内水的比热容随温度升高而增大
4.有A、B两种酸碱指示剂,它们显示的颜色与溶液 pH的关系如图所示,它们在甲溶液和乙溶液中显示的颜色如表所示。下列判断中,错误的是(  )
指示剂 甲溶液 乙溶液
A 黄色 蓝色
B 无色 粉红色
A.甲溶液呈酸性
B.只用 A就可鉴别甲、乙溶液和蒸馏水三种液体
C.乙溶液的pH可能为11
D.在苏打水中滴加 A 指示剂,溶液一定呈绿色
5.一天,小影惊奇的发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱,而是小苏打,她好奇的问:“为什么不用纯碱而用小苏打?”妈妈说“面团没发酵,不能用纯碱”.通过查阅资料小影发现小苏打的化学式为NaHCO3,是一种常用的膨松剂,加热后可转化为纯碱.下列小影相关的推断不合理的是(  )
A.小苏打对人体无害
B.小苏打是膨松剂是因为能产生二氧化碳气体
C.吃这种馒头可抑制胃酸
D.小苏打能和酸反应,所以小苏打属于碱
6. NaOH在工业上有重要的应用。结合图示判断对NaOH的性质、用途认识正确的是(  )
A.图中的指示剂是紫色石蕊试液
B.NaOH+X制取盐2, X不可能是氧化物
C.Y可以是氨气、二氧化碳
D.盐1能与NaOH反应,就一定可溶于水
7.利用数字化实验探究的性质,生成的实验报告中含有三幅曲线图。图甲表示盛有固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化;图乙表示将长期放置的固体加水溶解冷却至室温,然后加入固体后溶液随时间的变化(易溶于水,且溶液呈中性);图丙表示向一定体积的溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的随加入稀盐酸体积的变化。下列说法正确的是(  )
A.图甲证明固体能吸收和而变质
B.图乙中ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应导致
C.向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
D.图丙点溶液里的个数等于与的个数之和
8.M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性如表,据表判断下列反应肯定能发生的是(  )
难溶 难溶 难溶 易溶 易溶 易溶
A.M+HCl B. C. D.
9.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为 P1、P2,则它们的关系正确的是(  )
A.F1=F2,W1>W2,P1>P2 B.F1=F2,W1>W2,P1=P2
C.F1<F2,W1=W2,P1=P2 D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
10.用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如右上图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是(  )
A.液体A的比热容比B的大
B.液体A与B的比热容之比为
C.加热相同时间,液体B吸收的热量比A吸收的热量多
D.液体A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多
11.下列有关四幅图的观点中(不计摩擦),分析错误的是(  )
A.图甲中,卫星在近地点的速度最大
B.图乙中,小球运动到位置②时速度不为零
C.图丙中,滚摆在下降过程中动能逐渐减小
D.图丁中,人起跳离开地面后只受重力的作用
12.灯L1“6V 6W”,灯L2“6V 3W”,如图,将它们串联后接在电源上,闭合开关,其中一个灯泡能正常发光(设灯泡的电阻不变)。则下列说法正确的是(  )
A.正常发光的灯泡是L1 B.另一盏灯的实际功率是3W
C.电源电压为12V D.电路的总功率为4.5W
13.下列实验操作不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去氯化钠溶液中少量的氯化钙 加适量的碳酸钠溶液,过滤
B 检验氢氧化钠样品是否变质 取样,加水溶解,滴加足量稀盐酸
C 鉴别氯化钾溶液和氯化钡溶液 取样,滴加稀硫酸溶液
D 分离混合溶液 通入过滤、洗涤,向滤渣中滴加适量稀盐酸
A.A B.B C.C D.D
14.物质中混有杂质常常影响实验现象及实验结论的判定。除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是(  )
选项 物质 杂质 选用试剂和操作方法
A CuSO4 H2SO4 加入足量NaOH,蒸发
B NaOH Na2CO3 加入过量盐酸,蒸发
C Cu(NO3)2溶液 AgNO3溶液 加入过量铜粉,过滤
D 铁粉 铜粉 加入过量稀硫酸,过滤
A.A B.B C.C D.D
15.灯泡L1、L2的额定电压均为6V,两灯的电流随电压变化图像如图所示。仅将L1、L2接入电路,保证所有元件安全的前提下,下列说法正确的是(  )
A.L1的额定功率为6W
B.当L1、L2串联接入电路,电源电压为5V时,L1与L2的实际功率之比为3:7
C.当L1、L2并联接入电路,L1的实际功率更大
D.电路最大的总功率为9W
二、填空题(本题共7小题20空,每空2分,共40分)
16.2025年10月31 日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,这预示着一个崭新的太空时代即将开启。
(1)火箭常使用液氢作为燃料是利用它   大(物理量)的特性。火箭加速升空过程中,将燃料燃烧产生的   能转化为火箭的机械能。
(2)同年11月14日神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦,表面温度急剧升高,这是通过   的方式改变内能。
17.某兴趣小组同学进行如图甲所示的实验。实验结束后,他们把A、B两支试管中的物质倒入乙图烧杯中,充分混合后观察到有红褐色絮状沉淀生成,溶液呈黄色。
(1)充分混合后产生的红褐色絮状沉淀的化学式为   ;
(2)通过以上现象能确定烧杯溶液中含有的溶质是   。
18.图1是某兴趣小组设计的一个“彩灯游戏”,要求在“电源开关”处填入一种物质,若能与灯笼上对应的物质发生反应,灯笼即可亮起。
(1)若必须保证B灯亮起,电源开关处填入的金属单质可以是以下的(  )
A. B.Hg C.Zn D.Au
(2)要求灯笼B和C同时亮、灯笼A不亮,请从氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠中选择符合条件的一种物质,并写出其与灯笼B物质反应的化学反应方程式   。
(3)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,表示的是   (填“甲”“乙”或“丙”)。
19.如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能     (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能     (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能     。
20.某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是   。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式   。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是   。
21.小艺在11月初查看电能表示数是 29889 ,11月末查看时电能表读数如图甲所示。他家的破壁机如图乙,其部分参数如图丙。
(1)小艺家在11月份消耗的电能为   千瓦时。
(2)某次小艺仅接通破壁机的加热挡,关闭其它电器,通电4分钟后,家中的电能表指示灯闪烁160次,则当时破壁机的实际电压   (选填“大于”“小于”或“等于”)220伏;
(3)当破壁机在额定电压220伏下仅使用破壁功能时,通过电动机的电流为2安,则电动机线圈在通电1分钟产生的热量为   焦。
22.草木灰是一种常见的农家肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量 和KCl。请回答下列问题:
(1)从化肥的分类角度看,草木灰属于   (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为检验草木灰中是否含有K2SO4和KCl,小黄取适量草木灰于烧杯中,加入足量水浸泡,取少量浸出液于试管中,按以下流程进行实验。
根据上述实验现象可得出结论:除 外,草木灰中肯定还含有   。
(3)小柯认为,若要确定另一物质,只需将图中某一种试剂进行替换即可,小柯的方案是   。
三、实验探究题(本大题共5小题,共40分)
23.小金用三个方案对“NaOH 溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。已知:氯化钠溶液显中性 ②氯化铜易溶于水。请回答:
(1)方案一:先向试管中加入约 2mL NaOH 溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色,证明 NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应。从微观的角度分析,该反应的实质   ;在滴入稀盐酸的过程中,若观察到曾有少量气泡出现, 请分析产生气泡的原因可能是   (写出一条即可);
(2)方案二:取 2mL NaOH 溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条,若没有明显现象,则NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应。你认为方案二可以证明 NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应吗?理由是   ;
(3)方案三:单独使用某种物质完成该实验。下列能单独使用完成该实验的两种物质是   。
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊试液 D.硫酸铜
24.某污水处理厂日常使用工业烧碱(NaOH)进行废水杀菌消毒,工业烧碱因生产工艺问题,常混入碳酸钠 (Na2CO3)杂质而影响消毒效果,该厂要求采购的工业烧碱纯度需≥95%。
学校科学小组同学围绕“如何准确测定工业烧碱样品中NaOH 的纯度”展开讨论,设计了以下两个方案:
方案一:利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量测定,确定样品中碳酸钠的质量,计算样品纯度。
【方案设计】甲组同学根据以上思路,设计了如图1的实验方案(固定装置省略)。
(1)【交流讨论】小明认为图1实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差    (填序号);
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的( 没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
(2)【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图1方案进行改进,设计了如图2的实验方案(固定装置省略),B装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通入过量的空气,停止反应后通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是   ;
(3)【数据分析】若撤去图2中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将    (选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)方案二:
利用CaCl2溶液将样品中的Na2CO3转化为沉淀,通过测沉淀的质量确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
老师评价方案二时指出,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液更好,请分析原因   。
25.爆炸盐主要成分为过碳酸钠,溶于温水可快速产生气泡,兼具氧化去污和碱性去污作用。某研究小组围绕其成分、去污条件及使用注意事项开展以下探究。
【查阅资料】过碳酸钠溶于水分解为过氧化氢(H2O2)和碳酸钠
(1)爆炸盐溶于温水时产生大量气泡,是由于生成的过氧化氢分解所致,该反应的化学方程式为   。
(2)为验证爆炸盐溶液中含有碳酸钠,可取少量溶液于试管中,滴加   溶液,观察到白色沉淀即可证明。
小组进一步探究爆炸盐溶液的温度、浓度对去污效果的影响,实验方案如下:
组别 爆炸盐溶液浓度 溶液体积 水温 污物类型与大小 相同时间后的去污效果
A 5% 200mL 20℃ 相同油渍布块  
B 5% 100mL 40℃ 相同油渍布块  
C 10% 200mL 40℃ 相同油渍布块  
(3)请修改表中的一处数据,使方案更科学:   。
(4)产品说明中提示:“爆炸盐溶液呈碱性,会损伤羊毛、丝绸等蛋白质类织物”。为验证该提示内容,请设计一个简要的对照实验方案:   。
26.小科和同学在一起测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡L的额定电流为0.2A。
(1)完成电路连接,要求滑动变阻器滑片向右滑动时,灯泡变亮   ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表和电压表指针都有较小的偏转,则小灯泡不亮的原因是___________;
A.小灯泡烧坏了
B.小灯泡短路
C.小灯泡的实际功率太小
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡L的额定功率是   W;
(4)图乙图像中,阴影部分的面积S1表示小灯泡L的实际电流是额定电流一半时的电功率,记为P1。由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P2,则P1   P2(填“大于”“小于”或“等于”)。
27.小科利用自制的实验装置(如图甲)探究物体动能大小的影响因素,实验过程如下:
①取2条相同的带凹槽轨道,用双面胶将软尺固定在轨道侧壁;
②将两条轨道平行固定在水平桌面上,钢球可在轨道上自由滚动;
③取两个完全相同的小钢球,置于图甲所示不同初始位置;
④一只手固定木尺一端(O点),另一只手向前推动木尺,使木尺绕着O 点旋转;
⑤当木尺旋转至与轨道垂直(虚线位置)时停止推动,同时释放两个小球;
⑥测量 ,比较小钢球动能的大小。
(1)请将⑥横线上“ ”处的内容补充完整:   。
(2)小科探究的是动能大小与小球   的关系。
(3)图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置,图甲装置的优点是   。
(4)实验时发现,两个圆柱体在轨道上滑行的距离相同(均未滑出轨道范围),且圆柱体1的质量大于圆柱体2。结合该现象,能否判断两小球的动能大小关系 请说明理由:   。
四、解答题(本大题共5小题,共35分)
28.(本题6分,每题2分)网红产品自嗨锅深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包(主要成分为生石灰、铝粒、碳酸钠),加入冷水后可迅速升温从而加热食物。
(1)小滨猜想发热包放热原理是生石灰与水反应放热,其化学方程式为:   。
(2)为了验证上述猜想,小滨取发热剂和生石灰各3g,分别与等量的水反应,水温随时间变化的情况如图所示。根据图像,小滨认为:“生石灰与水反应放热”不是发热包放热的主要原因,理由是   。
(3)发热剂使用后的废液中含有氢氧化钠、碳酸钠等物质,因而碱性较强,需调节至中性再处理,可以采取的方法是:往废液中加入酚酞试液,再   。
29.(本题6分,每题2分)海螵蛸是一味中药,其主要成分是碳酸钙(杂质不可溶于水也不与稀盐酸反应),为了测定海螺蛸中碳酸钙的质量分数,某科学兴趣小组用如图装置进行实验:称取5克海螵蛸粉末样品放入装置B,通过分液漏斗,将100克稀盐酸分4次加入。每次反应当装置B中反应停止后,鼓入一定量的空气,再记录装置D 中质量,得到数据如下表:
次数 1 2 3 4
加稀盐酸的质量/克 25 25 25 25
装置D的总质量/克 89.50 90.08 90.66 90.68
(1)装置C用于干燥气体,C中所盛试剂可以是   。
(2)每次反应结束后鼓入一定量的空气,其目的是   。
(3)计算海螵蛸中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程
30.(本题7分,1-2每题2分,第三题3分)雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小,达到微米级,可以有效缓解雾霾等空气污染。某型号雾炮车的满载质量为15吨,空载质量5吨。该车利用水泵将水提升至2米高的注水口,并注满水。在某次喷雾作业过程中,该车满载沿水平路面匀速直线行驶5分钟,已知受到的阻力是其总重力的0.1倍,行驶速度为14.4千米/小时,试计算分析:
(1)注满水时水泵对水至少做功多少焦耳?
(2)满载喷雾作业时,雾炮车发动机克服阻力的功率为多少瓦?
(3)该车喷雾作业中发动机的输出功率如何变化?并分析其中原因。
31.(本题8分,每空2分)某同学外出郊游时携带一个轻质合金钢、一台便携式燃气炉如图所示,内置一瓶燃气罐(参数如表所示),其中的主要成分丁烷(C4H10)无色无味,难溶于水,密度大于空气,易燃烧。
燃气罐规格(尺寸/容量)
净质量 主要成分 热值
250g 丁烧(C4H10) 5×107J/kg
(1)丁烷在空气中充分燃烧产生CO2和H2O,请写出该反应的化学方程式    。
(2)整罐燃气完全燃烧放出的热量为多少?
(3)郊游地水的沸点为100℃,加热前水温为20℃,完全燃烧28g燃气可以将锅内2.5kg的水烧开,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),加热效率是多少?
(4)关于便携式燃气炉的安全性使用,下列说法正确的是____ 。(选填字母)
A.使用时保持通风,防止不完全燃烧产生的CO等有害气体积聚
B.燃气罐不能放置在高温环境下,防止过度受热发生爆炸
C.便携式燃气炉有安全隐患,应禁止使用
32.(本题8分,每个2分)浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴,导致成像模糊,而浴室防雾镜的背面粘贴有面积几乎等大的电热薄膜(相当于一个定值电阻),通电后镜面受热,水蒸气无法凝结其上,便于清晰成像。如图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其相关数据如下表:
镜子质量 4kg
镜子比热容
电热薄膜额定电压 220V
电热薄膜额定功率 220W
(1)电热膜通电后能够升温,其工作原理是利用电流的   效应。
(2)电热薄膜正常工作时的电流为多少
(3)经测试,在10℃环境下,电热薄膜正常工作600s使镜子的平均温度升高33℃,求电热薄膜给镜子加热的效率(热能与电能的百分比)。
(4)如图乙所示,给防雾镜电路连接了一个合适的滑动变阻器,能使电热薄膜的功率在原额定功率的16%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要。冬天气温下降时,该滑动变阻器的滑片应该向   (选填“左”或“右”)移动。
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浙教版科学九上 期中测试卷2
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1. 图甲和图乙是释放核能的两种方式,下列说法正确的是(  )
A.图甲方式表示的是核裂变
B.目前核电站是利用图乙方式发电的
C.图甲方式目前还不能人为控制
D.两种释放核能的方式都不会产生放射性物质
【答案】A
【解析】(1)图甲是铀核吸收一个中子以后,分裂成两个质量较小的原子核,同时放出二个中子和很大的能量,释放出的中子又能使别的原子核接着发生核裂变…,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应;链式反应是核电站的工作原理;
(2)图乙是由质量小的氘原子和氚原子,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的氦原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。目前核聚变不能人为控制,应用氢弹制造。
【解答】A、图甲表示核裂变,该说法正确。
B、目前核电站是利用核裂变(图甲)发电的,而不是核聚变(图乙),该说法错误。
C、核聚变(图乙)目前还不能人为很好地控制,而核裂变(图甲)是可以控制的,该说法错误。
D、核裂变和核聚变在反应过程中都会产生放射性物质,该说法错误。
故答案为:A。
2.检验一瓶无色溶液是稀盐酸的方法是(  )
A.加入硝酸银溶液后再加入稀硝酸
B.滴加氯化钡溶液后再加入稀硝酸
C.加入紫色石蕊试液后再加入硝酸银溶液和稀硝酸。
D.加入紫色石蕊试液后再加入碳酸钠溶液
【答案】C
【解析】要验证溶液是盐酸,即需要检验溶液中是否含有氢离子,也需要验证溶液中是否含有氯离子。氢离子可以通过紫色石蕊进行检验,氯离子可以用硝酸银和稀硝酸进行检验。
【解答】A、加入硝酸银溶液后再加入稀硝酸,若有白色沉淀生成,说明溶液中含有氯离子,但不能说明溶液为稀盐酸,因为氯化钠溶液中也含有氯离子,故A错误;
B、盐酸不能与氯化钡反应,所以向溶液中加入氯化钡没有现象,很多物质都不能与氯化钡反应,不能说明溶液是否是盐酸,故B错误;
C、加入紫色石蕊试液,若变红,说明溶液呈酸性,即含有氢离子;后再加入硝酸银溶液和稀硝酸,若有白色沉淀生成,说明溶液中含有氯离子,则可以确定该溶液为盐酸,故C正确;
D、加入紫色石蕊试液,若变红,说明溶液呈酸性,即含有氢离子;再加入碳酸钠溶液,若有气泡生成,也说明溶液中含有氢离子, 不能说明一定是盐酸,硫酸也有一样的现象,故D错误。
故答案为:C。
3. 如图所示,小科用天然气灶给水壶中的水加热。下列说法正确的是(  )
A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收
B.水的内能增加是通过热传递来实现的
C.天然气的热值在使用过程中逐渐变小
D.水壶内水的比热容随温度升高而增大
【答案】B
【解析】(1)用天然气灶给水壶中的水加热,会有热量的损失;
(2)改变内能方式包括做功和热传递;热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程;
(3)燃料的热值指燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值,大小与燃烧情况无关;
(4)比热容是物质本身的一种特性,与温度无关。
【解答】A、天然气燃烧加热水的过程中,有部分热量会散失到空气中、被水壶吸收,燃气的化学能不可能全部被水壶内的水吸收,A错误。
B、改变物体内能的方式有做功和热传递两种,天然气燃烧放出热量,热量通过热传递转移给了水,使水的内能增加,B正确。
C、热值是燃料本身的一种固有特性,它只和燃料的种类有关,和燃料的质量、使用量无关,因此天然气在使用过程中热值不变,C错误。
D、比热容是物质的一种特性,它只和物质的种类和状态有关,和温度无关,因此水温度升高时比热容不变,D错误。故选B。
4.有A、B两种酸碱指示剂,它们显示的颜色与溶液 pH的关系如图所示,它们在甲溶液和乙溶液中显示的颜色如表所示。下列判断中,错误的是(  )
指示剂 甲溶液 乙溶液
A 黄色 蓝色
B 无色 粉红色
A.甲溶液呈酸性
B.只用 A就可鉴别甲、乙溶液和蒸馏水三种液体
C.乙溶液的pH可能为11
D.在苏打水中滴加 A 指示剂,溶液一定呈绿色
【答案】D
【解析】根据题意,a指示剂在pH小于6.2时显黄色;在6.2-7.6之间显绿色;在大于7.6时显蓝色;b指示剂在pH小于10时显无色,大于10时显粉红色,结合题意进行分析判断。
【解答】A、由表知甲溶液能使A指示剂显黄色,结合图中信息知甲溶液的pH小于6.2,则甲溶液呈酸性,故A正确。
B、甲溶液、乙溶液和蒸馏水三种液体分别显酸性、碱性、中性,分别能使 A 指示剂显黄色、蓝色、绿色,可以鉴别,故B正确。
C、由表知乙溶液能使B指示剂显粉红色,结合图中信息知乙溶液pH大于10,可能为11,故C正确。
D、苏打水呈碱性,滴加 A指示剂后溶液可能显蓝色,若该苏打水浓度很小,pH在7~7.6之间,才会显绿色,故D错误。故选D。
5.一天,小影惊奇的发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱,而是小苏打,她好奇的问:“为什么不用纯碱而用小苏打?”妈妈说“面团没发酵,不能用纯碱”.通过查阅资料小影发现小苏打的化学式为NaHCO3,是一种常用的膨松剂,加热后可转化为纯碱.下列小影相关的推断不合理的是(  )
A.小苏打对人体无害
B.小苏打是膨松剂是因为能产生二氧化碳气体
C.吃这种馒头可抑制胃酸
D.小苏打能和酸反应,所以小苏打属于碱
【答案】D
【解析】根据已有的知识进行分析,小苏打属于盐类物质,能与酸反应产生二氧化碳气体,据此解答.
【解答】A、小苏打是对人体无害的化学物质,故A正确;
B、小苏打受热易分解生成二氧化碳,可用做膨松剂,故B正确;
C、小苏打能与酸反应,故吃加有小苏打的馒头可以抑制胃酸,故C正确;
D、小苏打属于盐类物质,不是碱类物质,故D错误;
故选:D。
6. NaOH在工业上有重要的应用。结合图示判断对NaOH的性质、用途认识正确的是(  )
A.图中的指示剂是紫色石蕊试液
B.NaOH+X制取盐2, X不可能是氧化物
C.Y可以是氨气、二氧化碳
D.盐1能与NaOH反应,就一定可溶于水
【答案】D
【解析】A.根据酸碱指示剂的变色规律判断;
B.根据氢氧化钠和二氧化碳的反应判断;
C.被干燥的气体不能与干燥试剂反应;
D.根据反应条件判断。
【解答】A.石蕊试液遇碱变蓝色,无色酚酞试液遇碱变红色,故A错误;
B.氢氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠,则X可能是氧化物,故B错误;
C.二氧化碳会与氢氧化钠发生反应,因此氢氧化钠不能干燥二氧化碳气体,故C错误;
D.盐1能与氢氧化钠反应,说明一定可溶于水,因为可溶性盐可与可溶性碱发生复分解反应,故D正确。故选D。
7.利用数字化实验探究的性质,生成的实验报告中含有三幅曲线图。图甲表示盛有固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化;图乙表示将长期放置的固体加水溶解冷却至室温,然后加入固体后溶液随时间的变化(易溶于水,且溶液呈中性);图丙表示向一定体积的溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的随加入稀盐酸体积的变化。下列说法正确的是(  )
A.图甲证明固体能吸收和而变质
B.图乙中ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应导致
C.向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
D.图丙点溶液里的个数等于与的个数之和
【答案】D
【解析】A、甲中只能说明水在减少,不能说明氢氧化钠能吸收二氧化碳。
B、氢氧化钠与氯化钡混合后没有沉淀、气体或水生成,说明两种物质不能反应。
C、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时,溶液呈中性,pH等于7,氯化钠不能与硫酸铜反应。
D、溶液呈酸性,说明盐酸过量,溶质为氯化钠和HCl,溶液呈电中性,据此进行分析。
【解答】A、图甲显示密闭容器中水蒸气的含量随时间降低,证明固体能吸收水。固体变质是与空气中的二氧化碳反应,图甲不能直接证明固体能吸收二氧化碳,故A错误;
B、长期放置的固体变质生成碳酸钠,加水溶解冷却至室温,然后加入BaCl2固体后发生反应:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,Na2CO3溶液显碱性,当Na2CO3被消耗后,溶液的碱性减弱,pH下降,不是NaOH与BaCl2反应导致,故B错误;
C、图丙c点溶液的pH=7,溶液显中性,说明此时的溶液是氯化钠溶液,氯化钠溶液与硫酸铜溶液不能发生反应,所以向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液不会产生蓝色沉淀,故C错误;
D、图丙点溶液pH<7,溶液显酸性,此时溶液是氯化钠与盐酸的混合溶液,根据电荷守恒,阳离子总电荷=阴离子总电荷,则的个数等于与的个数之和,故D正确。
故答案为:D。
8.M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性如表,据表判断下列反应肯定能发生的是(  )
难溶 难溶 难溶 易溶 易溶 易溶
A.M+HCl B. C. D.
【答案】B,D
【解析】(1)金属和酸发生置换反应的条件是金属在金属活动性顺序中排在氢的前面,题目没有给出金属 M 的活动性,因此无法确定金属单质能不能和盐酸发生反应。
(2)复分解反应发生的条件是两种化合物互相交换成分之后,能够生成沉淀、气体或者水;碱和盐发生反应,参与反应的碱与盐都需要可溶于水;金属氧化物一般都可以和酸发生反应,生成盐和水。
【解答】A、金属 M 的活动性顺序未知,无法判断 M 是否排在氢之前,不能确定该反应一定可以发生,A 不符合题意;
B、 MSO4与Ba(NO3)2 交换成分会生成硫酸钡沉淀,满足复分解反应发生条件,反应可以发生,B 符合题意;
C、 M(OH)2 由表格可知属于难溶物质,碱和盐反应要求反应物均可溶,该反应无法进行,C 不符合题意;
D、MO 属于金属氧化物,金属氧化物能够和硫酸反应生成盐和水,反应可以发生,D 符合题意;
故答案为:BD。
9.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为 P1、P2,则它们的关系正确的是(  )
A.F1=F2,W1>W2,P1>P2 B.F1=F2,W1>W2,P1=P2
C.F1<F2,W1=W2,P1=P2 D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
【答案】D
【解析】斜面倾斜角度越小,越省力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,所以斜面AB更省力,
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同,AB>AC,所以物体沿斜面AC用时较少,根据公式可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】由图可知,斜面AB 的倾斜角度小于斜面AC,且分别拉动同一物体,所以物体沿 AB 运动时拉力 较小,即 ;
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有做额外功,所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功,由W=Gh可知,拉力做的功相同,即 ;
从底部匀速拉到顶点A,物体的速度相同,且 根据公式 可知,物体沿 AB 运动时拉力 的功率较小,即P1<P2
故选D。
10.用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如右上图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是(  )
A.液体A的比热容比B的大
B.液体A与B的比热容之比为
C.加热相同时间,液体B吸收的热量比A吸收的热量多
D.液体A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多
【答案】B
【解析】(1)使用相同的电加热器加热,不计热量损失时,加热时间的长短代表液体吸收热量的多少,加热时间越长,物质吸收的热量就越多。
(2)比热容计算公式为比热容等于吸收的热量除以质量与温度变化量的乘积。当物质质量相等,升高一样的温度时,吸收的热量越大,物质的比热容就越大。
【解答】A、质量相等的 A、B 升高相同温度,A 的加热时间更短,吸收热量更少,因此 A 的比热容小于 B 的比热容,A 不符合题意;
B、质量相等的 A、B 升高相同温度,A 加热用时 10 分钟,B 加热用时 20 分钟,B 吸收热量是 A 的 2 倍,结合比热容公式可得 A 与 B 的比热容之比为 1 比 2,B 符合题意;
C、选用完全相同的电加热器,加热相同时间,两种液体吸收的热量是相等的,C 不符合题意;
D、A 和 B 升高相同温度,B 需要的加热时间更长,所以 B 吸收的热量更多,D 不符合题意;
故答案为:B。
11.下列有关四幅图的观点中(不计摩擦),分析错误的是(  )
A.图甲中,卫星在近地点的速度最大
B.图乙中,小球运动到位置②时速度不为零
C.图丙中,滚摆在下降过程中动能逐渐减小
D.图丁中,人起跳离开地面后只受重力的作用
【答案】C
【解析】A、重力势能与高度和质量有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大;动能与速度和质量有关,质量一定时,速度越大,动能越大,结合机械能守恒进行分析。
B、不计摩擦,机械能守恒,①到②重力势能转化为动能,可知②动能不为零,则速度不为零。
C、重力势能与高度和质量有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大;动能与速度和质量有关,质量一定时,速度越大,动能越大。
D、不计摩擦,人离开地面后只受重力,地面不再给人力的作用。
【解答】A、卫星绕地球运行时机械能守恒,近地点高度最小,重力势能最小,因此动能最大,速度最大,故A正确,不符合题意;
B、小球从位置①释放后,位置②是小球运动的最低点,是速度最大的位置,速度不为零,故B正确,不符合题意;
C、滚摆下降过程中,高度降低,重力势能转化为动能,速度逐渐增大,动能逐渐增大,故C错误,符合题意。
D、人起跳离开地面后,不计空气阻力,只受重力作用,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
12.灯L1“6V 6W”,灯L2“6V 3W”,如图,将它们串联后接在电源上,闭合开关,其中一个灯泡能正常发光(设灯泡的电阻不变)。则下列说法正确的是(  )
A.正常发光的灯泡是L1 B.另一盏灯的实际功率是3W
C.电源电压为12V D.电路的总功率为4.5W
【答案】D
【解析】根据P=UI可知两灯的额定电流,串联电路的电流处处相等,电路电流等于两灯额定电流的较小值,据此判断正常发光的灯泡;
设灯泡的电阻不变,根据欧姆定律可知两灯的电阻,根据U=IR得出另一盏灯两端的电压,根据P=UI得出另一盏灯的实际功率,根据串联电路的电压特点得出电源电压,根据P=UI得出电路总功率。
【解答】根据P=UI可知两灯的额定电流分别为:
I11A,
I20.5A<I1,
串联电路的电流处处相等,故电路电流I=I2=0.5A,正常发光的灯泡是L2,故A错误;
设灯泡的电阻不变,根据欧姆定律可知两灯的电阻:
R16Ω,
R212Ω,
另一盏灯两端的电压U1'=IR1=0.5A×6Ω=3V,
另一盏灯的实际功率是P1'=U1'I=3V×0.5A=1.5W,故B错误;
电源电压U=U2+U1'=6V+3V=9V,故C错误;
电路的总功率P=UI=9V×0.5A=4.5W,故D正确。
故选:D。
13.下列实验操作不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去氯化钠溶液中少量的氯化钙 加适量的碳酸钠溶液,过滤
B 检验氢氧化钠样品是否变质 取样,加水溶解,滴加足量稀盐酸
C 鉴别氯化钾溶液和氯化钡溶液 取样,滴加稀硫酸溶液
D 分离混合溶液 通入过滤、洗涤,向滤渣中滴加适量稀盐酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
B、根据变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,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、根据盐的化学性质,进行分析判断。
【解答】A、氯化钙不能与氢氧化钠溶液反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故选项实验不能实现目的。
B、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,氢氧化钠、碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红色,不能检验氢氧化钠是否变质,故选项实验不能实现目的。
C、取样,加水溶解,滴加稀硫酸溶液,氯化钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,氯化钾不能与稀硫酸反应,可以鉴别,故选项实验能实现目的。
D、通入CO2,二氧化碳不与氯化钠、氯化钙反应,二者都溶于水无法分离,故选项实验操作不能达到实验目的。
故答案为:D。
14.物质中混有杂质常常影响实验现象及实验结论的判定。除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是(  )
选项 物质 杂质 选用试剂和操作方法
A CuSO4 H2SO4 加入足量NaOH,蒸发
B NaOH Na2CO3 加入过量盐酸,蒸发
C Cu(NO3)2溶液 AgNO3溶液 加入过量铜粉,过滤
D 铁粉 铜粉 加入过量稀硫酸,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、H2SO4和CuSO4均能与NaOH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A错误;
B、Na2CO3、NaOH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B错误;
C、过量铜粉能与AgNO3溶液反应生成硝酸铜溶液和银,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故C正确;
D、铁粉能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不与稀硫酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故D错误。
故答案为:C。
15.灯泡L1、L2的额定电压均为6V,两灯的电流随电压变化图像如图所示。仅将L1、L2接入电路,保证所有元件安全的前提下,下列说法正确的是(  )
A.L1的额定功率为6W
B.当L1、L2串联接入电路,电源电压为5V时,L1与L2的实际功率之比为3:7
C.当L1、L2并联接入电路,L1的实际功率更大
D.电路最大的总功率为9W
【答案】D
【解析】A、由图可知灯泡L1两端的电压等于额定电压6V时,通过灯泡的电流为0.5A,根据P=UI计算灯泡L1的额定功率;
B、根据串联电路电路特点、串联电路电压规律结合图像可知当L1、L2串联接入电路电源电压为5V的电路时两灯泡两端的电压,根据P=UI计算L1与L2的实际功率之比;
C、根据并联电路电压特点结合图像可知当L1、L2并联接入电路时通过灯哪个灯泡的电流较大,根据P=UI可知该的实际功率更大;
D、两灯泡并联时电源电压最大为6V,由图可知两灯泡并联接入电源电压为6V的电路时通过两灯泡的电流,根据并联电路电流规律结合P=UI计算电路最大电功率。
【解答】A、由图可知灯泡L1两端的电压等于额定电压6V时,通过灯泡的电流为0.5A,灯泡L1的额定功率为P1=UI1=6V×0.5A=3W,故A错误;
B、串联电路各处电流相等,当L1、L2串联接入电路,由图可知通过电路的电流为0.4A时,两灯泡两端的电压分别为3.5V和1.5V,
串联电路总电压等于各部分等于之和,则电源电压为3.5V+1.5V=5V,
根据P=UI可知L1与L2的实际功率之比P'1:P'2=U'1:U'2=3.5V:1.5V=7:3,故B错误;
C、当L1、L2并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由图可知通过灯泡L2的电流较大,根据P=UI可知L2的实际功率更大,故C错误;
D、两灯泡并联时电源电压最大为6V,由图可知两灯泡并联接入电源电压为6V的电路,通过灯泡的电流分别为0.5A和1A
并联电路干路电流等于各支路电流之和,电路最大电功率P=U(I1+I2)=6V×(0.5A+1A)=9W,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本题共7小题20空,每空2分,共40分)
16.2025年10月31 日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,这预示着一个崭新的太空时代即将开启。
(1)火箭常使用液氢作为燃料是利用它   大(物理量)的特性。火箭加速升空过程中,将燃料燃烧产生的   能转化为火箭的机械能。
(2)同年11月14日神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦,表面温度急剧升高,这是通过   的方式改变内能。
【答案】(1)热值;内
(2)做功
【解析】热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。
知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】(1)火箭常使用液氢作为燃料是利用它热值高的特性。火箭加速升空过程中,将燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能。
(2)同年11月4日神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦,表面温度急剧升高,这是通过做功的方式改变内能。
故答案为:(1)热值;内;(2)做功。
17.某兴趣小组同学进行如图甲所示的实验。实验结束后,他们把A、B两支试管中的物质倒入乙图烧杯中,充分混合后观察到有红褐色絮状沉淀生成,溶液呈黄色。
(1)充分混合后产生的红褐色絮状沉淀的化学式为   ;
(2)通过以上现象能确定烧杯溶液中含有的溶质是   。
【答案】(1)Fe(OH)3
(2)氯化钠、氯化铁
【解析】(1)特殊颜色的沉淀--氢氧化铜是蓝色絮状沉淀;氢氧化铁是红褐色絮状沉淀。(2)常见特殊颜色的离子--铜离子蓝色,铁离子黄色,亚铁离子浅绿色。
【解答】(1)A中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,可能有过量的氢氧化钠或者盐酸;B中氯化铁和盐酸不能反应,将AB混合后出现红褐色沉淀,可知A反应后有氢氧化钠剩余,氢氧化钠与氯化铁反应生成氯化钠和氢氧化铁(Fe(OH)3)红褐色絮状沉淀。
(2)反应有氯化钠生成,所以烧杯中的溶质之一为氯化钠,反应后溶液仍为黄色,说明含有氯化铁。氢氧化钠和氯化铁不能共存,所以不含氢氧化钠。B中的盐酸在氯化铁与氢氧化钠反应前,先与氢氧化钠反应,所以没有盐酸。
故答案为:氯化钠、氯化铁。
(1)由分析可知,充分混合后产生的红褐色絮状沉淀的化学式为Fe(OH)3;
(2)通过以上现象能确定烧杯中溶液含有的溶质是反应生成的氯化钠和过量的氯化铁。
18.图1是某兴趣小组设计的一个“彩灯游戏”,要求在“电源开关”处填入一种物质,若能与灯笼上对应的物质发生反应,灯笼即可亮起。
(1)若必须保证B灯亮起,电源开关处填入的金属单质可以是以下的(  )
A. B.Hg C.Zn D.Au
(2)要求灯笼B和C同时亮、灯笼A不亮,请从氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠中选择符合条件的一种物质,并写出其与灯笼B物质反应的化学反应方程式   。
(3)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,表示的是   (填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】(1)C
(2)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
(3)乙
【解析】(1)根据氢前面的金属可以与稀硫酸反应生成氢气进行分析。
(2)氢氧化钠能与二氧化碳反应,A会亮;氯化钠不能与氯化亚铁以及硫酸反应,BC不会亮。
(3)由分类表可知,乙含有两种元素,且其中一种元素为氧元素,可知是氧化物,对应是二氧化碳。
【解答】(1)若必须保证B灯亮起,则电源开关处填入的金属单质可以与稀硫酸发生反应,金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,、Hg、Au在氢后,而Zn在氢前,则四种金属中只有Zn可与稀硫酸发生反应。故答案为:C。
(2)要求灯笼B和C同时亮、灯笼A不亮,则“电源开关”处填入的物质能与稀硫酸、氯化亚铁发生反应,不能与二氧化碳发生反应,氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠中的碳酸钠符合该条件,碳酸钠与灯笼B物质反应的化学反应方程式为:。
(3)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,CO2含有两种元素,则表示CO2的是乙。
(1)若必须保证B灯亮起,则电源开关处填入的金属单质可以与稀硫酸发生反应,金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀硫酸反应生成氢气,、Hg、Au在氢后,而Zn在氢前,则四种金属中只有Zn可与稀硫酸发生反应,C正确。
(2)要求灯笼B和C同时亮、灯笼A不亮,则“电源开关”处填入的物质能与稀硫酸、氯化亚铁发生反应,不能与二氧化碳发生反应,氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠中的碳酸钠符合该条件,碳酸钠与灯笼B物质反应的化学反应方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。
(3)图2为灯笼中三种物质的二歧分类检索表,CO2含有两种元素,则表示CO2的是乙。
19.如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能     (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能     (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能     。
【答案】(1)不变
(2)增大;先增大后减小
【解析】(1)A点处弹性绳自然伸直,弹性绳没有产生弹力,因此从O点到A点的运动过程中,忽略空气阻力,机械能守恒;
(2)弹性势能大小的影响因素:弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度,形变越大,越难,弹性势能越大。A点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,速度越来越大,动能越来越大,当弹性绳对运动员拉力大于重力时,运动员的速度开始减小,到达C点时,速度为零,因此动能逐渐减小。
【解答】(1)O点到A点,运动员自由下落,其重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以运动员的机械能不变;
(2)在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能;A点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,因此速度越来越大,动能越来越大;到达C点动能变为0,弹性势能增大到最大值,所以从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能增大,而运动员的动能先增大后减小。
故答案为:(1)不变;(2)增大;先增大后减小。
20.某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是   。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式   。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是   。
【答案】BaSO4;BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;钾离子未除去
【解析】(1)根据钡离子与硫酸根离子结合形成硫酸钡白色沉淀进行分析。
(2)氯化钡过量,加入碳酸钠可以除去过量的氯化钡,根据复分解反应化合物之间交换成分进行分析。
(3)根据流程图可知,没有物质可以除去钾离子,所以晶体仍不纯。
【解答】(1)在粗盐水中加入BaCl2,Ba2+会和杂质SO42-反应生成BaSO4。
(2)加入BaCl2后,粗盐水中的SO42-被除尽,但会引入BaCl2,加入Na2CO3即为了除去过量的BaCl2,故方程式为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。
(3)在整个流程中,未将粗盐中少量的K+杂质除去,故得到的仍不是纯净的NaCl。
21.小艺在11月初查看电能表示数是 29889 ,11月末查看时电能表读数如图甲所示。他家的破壁机如图乙,其部分参数如图丙。
(1)小艺家在11月份消耗的电能为   千瓦时。
(2)某次小艺仅接通破壁机的加热挡,关闭其它电器,通电4分钟后,家中的电能表指示灯闪烁160次,则当时破壁机的实际电压   (选填“大于”“小于”或“等于”)220伏;
(3)当破壁机在额定电压220伏下仅使用破壁功能时,通过电动机的电流为2安,则电动机线圈在通电1分钟产生的热量为   焦。
【答案】(1)234.7
(2)大于
(3)4800
【解析】(1)单向电能表的最后一个数字为小数;
(2)根据计算破壁机消耗的电能,根据计算破壁机的实际功率,最后与额定功率比较即可。
(3)根据焦耳定律Q=I2Rt计算线圈在1min内产生的热量。
【解答】(1)根据图甲可知,电能表的示数为3223.6kW·h,则 小艺家在11月份消耗的电能为:3223.6kW·h-2988.9kW·h=234.7kW·h。
(2)破壁机消耗的电能;
此时它的实际功率为:;
则破壁机的实际电压高于220V。
(3) 电动机线圈在通电1分钟产生的热量为 Q=I2Rt=(2A)2×20Ω×60s=4800J。
22.草木灰是一种常见的农家肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量 和KCl。请回答下列问题:
(1)从化肥的分类角度看,草木灰属于   (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为检验草木灰中是否含有K2SO4和KCl,小黄取适量草木灰于烧杯中,加入足量水浸泡,取少量浸出液于试管中,按以下流程进行实验。
根据上述实验现象可得出结论:除 外,草木灰中肯定还含有   。
(3)小柯认为,若要确定另一物质,只需将图中某一种试剂进行替换即可,小柯的方案是   。
【答案】(1)钾肥
(2)K2SO4
(3)用 Ba(NO3)2溶液替换 BaCl2溶液
【解析】(1)化肥分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥。含有氮元素的肥料属于氮肥,含有磷元素的肥料属于磷肥,含有钾元素的肥料属于钾肥,含有氮、磷、钾两种或以上元素的肥料,属于复合肥。
(2)不溶于酸的白色沉淀:氯化银和硫酸钡,据此分析硫酸钾和氯化钾是否存在,注意不要忘记考虑加入试剂是否会引起干扰。
(3)要检验是否存在氯离子,则所加试剂中不能含有氯离子,所以应用硝酸钡更换氯化钡。
【解答】(1)草木灰的化学式为 K2CO3 ,含有钾元素,可知属于钾肥。
(2)加入足量的稀硝酸和氯化钡,有白色沉淀生成,说明该沉淀不溶于稀硝酸,可知沉淀为硫酸钡,则溶液中含有硫酸钾。
加入硝酸银,有白色沉淀生成,可知沉淀为氯化银,由于氯化钡中含有氯离子,对氯化钾的检验造成干扰,所以不能确定是否含有氯化钾。
(3)由(2)可知氯化钡会对氯化钾的检验造成干扰,所以应将氯化钡换成硝酸钡。
三、实验探究题(本大题共5小题,共40分)
23.小金用三个方案对“NaOH 溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究。已知:氯化钠溶液显中性 ②氯化铜易溶于水。请回答:
(1)方案一:先向试管中加入约 2mL NaOH 溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色,证明 NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应。从微观的角度分析,该反应的实质   ;在滴入稀盐酸的过程中,若观察到曾有少量气泡出现, 请分析产生气泡的原因可能是   (写出一条即可);
(2)方案二:取 2mL NaOH 溶液于试管中,滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条,若没有明显现象,则NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应。你认为方案二可以证明 NaOH 溶液与稀盐酸恰好完全反应吗?理由是   ;
(3)方案三:单独使用某种物质完成该实验。下列能单独使用完成该实验的两种物质是   。
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊试液 D.硫酸铜
【答案】(1)H+和OH-反应生成H2O;NaOH溶液在放置的过程中变质,生成了Na2CO3
(2)不能,因为稀盐酸量不足(碱过量)的情况下,也无明显现象
(3)A、C
【解析】(1)中和反应的微观本质是酸电离出的氢离子与碱电离出的氢氧根离子相互结合生成水分子;氢氧化钠属于碱性物质,敞口放置时能够和空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠,碳酸钠遇到稀盐酸会发生反应,释放出二氧化碳气体,因此滴加盐酸时会观察到气泡。
(2)镁条可以和酸性物质发生反应产生氢气气泡,但是镁和中性、碱性溶液不会发生反应;当氢氧化钠过量、盐酸不足时,反应后溶液呈碱性,加入镁条同样没有明显现象,无法区分恰好完全反应和碱过量两种情况。
(3)pH 试纸可以测定溶液酸碱度,pH 大于 7 溶液显碱性,pH 等于 7 溶液呈中性,pH 小于 7 溶液呈酸性;紫色石蕊试液在酸性环境显红色,中性环境为紫色,碱性环境变为蓝色;铜金属活动性排在氢之后,与酸、氯化钠都不发生反应;硫酸铜只能检验溶液中是否存在氢氧根离子,无法判断盐酸是否过量。
【解答】(1)稀盐酸与氢氧化钠发生中和反应,从微观粒子变化来看,就是氢离子H+和氢氧根离子OH-相互结合生成水分子;
如果氢氧化钠试剂敞口存放,会吸收空气中的二氧化碳变质生成碳酸钠,碳酸钠和后续滴入的稀盐酸反应,释放二氧化碳气体,因此实验过程中能够观察到少量气泡;
(2)取反应后的液体加入镁条,若无明显现象,不能证明二者恰好完全反应;如果加入的稀盐酸用量不足,氢氧化钠还有剩余,反应之后溶液呈碱性,镁条和碱性溶液不会发生反应,同样看不到气泡,无法区分是恰好中和还是氢氧化钠过量;
(3)A 选项 pH 试纸:可以测出溶液 pH,pH=7 代表恰好完全反应,pH<7 说明盐酸过量,pH>7 说明氢氧化钠剩余,可以单独完成检验;
B 选项铜单质:铜的金属活动性弱,和盐酸、氯化钠、氢氧化钠均不反应,没有现象变化,无法判断反应情况;
C 选项紫色石蕊试液:遇酸变红、中性为紫色、遇碱变蓝,通过颜色变化能够区分盐酸过量、恰好完全反应、氢氧化钠过量三种情况;
D 选项硫酸铜,只能检验溶液中是否含有氢氧化钠,无法判断盐酸是否过量,不能单独完成整套检验;
综上符合条件的物质是 A、C;
24.某污水处理厂日常使用工业烧碱(NaOH)进行废水杀菌消毒,工业烧碱因生产工艺问题,常混入碳酸钠 (Na2CO3)杂质而影响消毒效果,该厂要求采购的工业烧碱纯度需≥95%。
学校科学小组同学围绕“如何准确测定工业烧碱样品中NaOH 的纯度”展开讨论,设计了以下两个方案:
方案一:利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量测定,确定样品中碳酸钠的质量,计算样品纯度。
【方案设计】甲组同学根据以上思路,设计了如图1的实验方案(固定装置省略)。
(1)【交流讨论】小明认为图1实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差    (填序号);
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的( 没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
(2)【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图1方案进行改进,设计了如图2的实验方案(固定装置省略),B装置中样品与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通入过量的空气,停止反应后通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是   ;
(3)【数据分析】若撤去图2中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将    (选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)方案二:
利用CaCl2溶液将样品中的Na2CO3转化为沉淀,通过测沉淀的质量确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
老师评价方案二时指出,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液更好,请分析原因   。
【答案】(1)②③④
(2)打开 ac, 关闭b
(3)偏低
(4)①因 Ca(OH)2溶解度较小, 加入CaCl2溶液后, 可能产生(沉淀;②等质量的Na2CO3生成的BaCO3的质量比CaCO3的质量大,称量更准确;
【解析】本题围绕 “测定工业烧碱样品中 NaOH 纯度” 展开,核心是通过测定杂质 Na2CO3的含量来计算纯度,主要有两种实验思路:测定生成的 CO2质量,或测定生成的沉淀质量。
【解答】(1)① 加入的稀硫酸量不足:可通过后续操作补足,不属于难以避免的误差。② 装置内空气中的 CO2没有排出:会被碱石灰吸收,导致测得的 CO2质量偏大,属于难以避免的误差。③ 反应产生的 CO2未被完全吸收:会导致测得的 CO2质量偏小,属于难以避免的误差。④ 干燥管与空气直接相通:会吸收空气中的 CO2和水蒸气,导致测得的 CO2质量偏大,属于难以避免的误差。因此,会导致难以避免误差的因素是:②③④。
(2)停止反应后通空气的目的是将装置内残留的 CO2全部赶入 D 装置中被吸收。控制方法:打开弹簧夹 a 和 c,关闭弹簧夹 b。
(3) C 装置(浓硫酸)的作用是干燥 CO2,除去其中的水蒸气。若撤去 C 装置,水蒸气会进入 D 装置,导致测得的 CO2质量偏大,计算出的 Na2CO3质量偏大,从而使 NaOH 的质量分数(纯度)偏低。
(4) BaCO3的相对分子质量(197)远大于 CaCO3的相对分子质量(100)。在 Na2CO3质量相同的情况下,生成的 BaCO3沉淀质量更大,称量时的相对误差更小,实验结果更准确。
25.爆炸盐主要成分为过碳酸钠,溶于温水可快速产生气泡,兼具氧化去污和碱性去污作用。某研究小组围绕其成分、去污条件及使用注意事项开展以下探究。
【查阅资料】过碳酸钠溶于水分解为过氧化氢(H2O2)和碳酸钠
(1)爆炸盐溶于温水时产生大量气泡,是由于生成的过氧化氢分解所致,该反应的化学方程式为   。
(2)为验证爆炸盐溶液中含有碳酸钠,可取少量溶液于试管中,滴加   溶液,观察到白色沉淀即可证明。
小组进一步探究爆炸盐溶液的温度、浓度对去污效果的影响,实验方案如下:
组别 爆炸盐溶液浓度 溶液体积 水温 污物类型与大小 相同时间后的去污效果
A 5% 200mL 20℃ 相同油渍布块  
B 5% 100mL 40℃ 相同油渍布块  
C 10% 200mL 40℃ 相同油渍布块  
(3)请修改表中的一处数据,使方案更科学:   。
(4)产品说明中提示:“爆炸盐溶液呈碱性,会损伤羊毛、丝绸等蛋白质类织物”。为验证该提示内容,请设计一个简要的对照实验方案:   。
【答案】(1)
(2)氯化钙(或氯化钡等)
(3)将B组的溶液体积改为200mL
(4)取两块相同的羊毛(或丝绸)织物,一块用爆炸盐溶液浸泡,另一块用等量蒸馏水浸泡相同时间,观察织物破损情况(合理即可)
【解析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(2)根据碳酸钠能与氯化钙溶液(CaCl2)、氯化钡溶液(BaCl2)等反应生成白色沉淀分析;
(3)根据控制变量法的要求分析;
(4)根据设计对照实验,变量为爆炸盐分析。
【解答】(1) 爆炸盐溶于温水 生成过氧化氢,而过氧化氢在加热条件下分解生成水和氧气,化学方程式为:。
(2)碳酸钠能与氯化钙溶液(CaCl2)、氯化钡溶液(BaCl2)等反应生成沉淀。取少量溶液于试管中,滴加氯化钙(或氯化钡等合理答案)溶液,观察到白色沉淀即可证明含碳酸钠。
(3)根据题意可知,探究浓度、水温、污物类型与大小需一致才能比较温度对去污效果的影响时,需要控制溶液的体积相同。因为A组和C组溶液体积为200mL,所以B组将100mL变成200mL。
(4)取两块相同的羊毛(或丝绸)织物,分别标记为甲、乙;甲用爆炸盐溶液浸泡一段时间,乙用等量蒸馏水浸泡相同时间;取出后观察两块织物的破损程度(或光泽变化等),若甲破损更严重(或光泽变暗),则证明爆炸盐溶液会损伤蛋白质类织物。
26.小科和同学在一起测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡L的额定电流为0.2A。
(1)完成电路连接,要求滑动变阻器滑片向右滑动时,灯泡变亮   ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表和电压表指针都有较小的偏转,则小灯泡不亮的原因是___________;
A.小灯泡烧坏了
B.小灯泡短路
C.小灯泡的实际功率太小
(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡L的额定功率是   W;
(4)图乙图像中,阴影部分的面积S1表示小灯泡L的实际电流是额定电流一半时的电功率,记为P1。由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P2,则P1   P2(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)
(2)C
(3)0.3
(4)小于
【解析】(1)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
(2)根据灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率约大,灯泡越亮进行分析。
(3)根据图像进行分析,读出电流为0.2A时灯泡两端的电压,再由P=UI计算额定功率。
(4)根据图像进行分析,分别读出小灯泡L的实际电流是额定电流一半时灯泡两端的电压,以及小灯泡的实际电压是额定电压一半时对应的电流,再由P=UI进行比较。
【解答】(1)滑动变阻器滑片向右滑动时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图
。
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表和电压表指针都有较小的偏转,说明电路是通路,且没有短路,小灯泡不亮,说明灯泡的实际功率太小,故C符合题意,AB不符合题意。
故答案为:C。
(3)由图乙知道,当灯泡额定电流为0.2A时,灯泡两端电压为1.5V,则灯泡额定功率为
。
(4)由图乙知道,小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.1A)对应的电压为0.5V,灯的实际电功率为。
小灯泡的实际电压是额定电压一半时(0.75V)对应的电流约为0.125A,如下图
灯的实际电功率为,即P1小于P2。
(1)滑动变阻器滑片向右滑动时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表和电压表指针都有较小的偏转,说明电路是通路,且没有短路,小灯泡不亮,说明灯泡的实际功率太小,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(3)由图乙知道,当灯泡额定电流为0.2A时,灯泡两端电压为1.5V,则灯泡额定功率为
(4)由图乙知道,小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.1A)对应的电压为0.5V,灯的实际电功率为
小灯泡的实际电压是额定电压一半时(0.75V)对应的电流约为0.125A,如下图
灯的实际电功率为即P1小于P2。
27.小科利用自制的实验装置(如图甲)探究物体动能大小的影响因素,实验过程如下:
①取2条相同的带凹槽轨道,用双面胶将软尺固定在轨道侧壁;
②将两条轨道平行固定在水平桌面上,钢球可在轨道上自由滚动;
③取两个完全相同的小钢球,置于图甲所示不同初始位置;
④一只手固定木尺一端(O点),另一只手向前推动木尺,使木尺绕着O 点旋转;
⑤当木尺旋转至与轨道垂直(虚线位置)时停止推动,同时释放两个小球;
⑥测量 ,比较小钢球动能的大小。
(1)请将⑥横线上“ ”处的内容补充完整:   。
(2)小科探究的是动能大小与小球   的关系。
(3)图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置,图甲装置的优点是   。
(4)实验时发现,两个圆柱体在轨道上滑行的距离相同(均未滑出轨道范围),且圆柱体1的质量大于圆柱体2。结合该现象,能否判断两小球的动能大小关系 请说明理由:   。
【答案】(1)圆柱体被小钢球推动的距离
(2)速度
(3)图甲中小球不会脱轨,能准确撞击圆柱体
(4)能;实验中圆柱体1的质量大于圆柱体2,圆柱体1对轨道的压力大于圆柱体2,所以圆柱体1与轨道的摩擦力大于圆柱体2与轨道的摩擦力,而两圆柱体在轨道上滑动的距离相同,由W=fs知圆柱体1克服摩擦力做的功大于圆柱体2克服摩擦力做的功,所以钢球1的动能大于钢球2的动能
【解析】(1)转换法指的是将不易观察的物理量转换成容易观察的物理量;
(2)影响动能大小的因素为物体运动时的速度和物体的质量;
(3)实验过程中需控制其他无关变量相同且适宜;
(4)在平面运动过程中,动能转换为物体运动过程中的热能。
【解答】(1) 动能的大小可以通过小钢球在轨道上滑行的距离来间接比较 ;
(2) 两个小钢球的初始位置高度不同,释放后高度较高的小球会获得更大的速度;
(3)图甲中小球不会脱轨,能准确撞击圆柱体,但在乙中无法直观地控制小球的运动趋势;
(4)在两个钢球进行运动的过程中,其动能最后都转化为运动过程中的热能,由于圆柱体1的质量大,故其产热多,所以1的动能更大;
故答案为:(1) 滑行的距离 ;
(2) 速度 ;
(3)图甲中小球不会脱轨,能准确撞击圆柱体;
(4)能;实验中圆柱体1的质量大于圆柱体2,圆柱体1对轨道的压力大于圆柱体2,所以圆柱体1与轨道的摩擦力大于圆柱体2与轨道的摩擦力,而两圆柱体在轨道上滑动的距离相同,由W=fs知圆柱体1克服摩擦力做的功大于圆柱体2克服摩擦力做的功,所以钢球1的动能大于钢球2的动能。
四、解答题(本大题共5小题,共35分)
28.(本题6分,每题2分)网红产品自嗨锅深受年轻人喜欢。自嗨锅内有一个发热包(主要成分为生石灰、铝粒、碳酸钠),加入冷水后可迅速升温从而加热食物。
(1)小滨猜想发热包放热原理是生石灰与水反应放热,其化学方程式为:   。
(2)为了验证上述猜想,小滨取发热剂和生石灰各3g,分别与等量的水反应,水温随时间变化的情况如图所示。根据图像,小滨认为:“生石灰与水反应放热”不是发热包放热的主要原因,理由是   。
(3)发热剂使用后的废液中含有氢氧化钠、碳酸钠等物质,因而碱性较强,需调节至中性再处理,可以采取的方法是:往废液中加入酚酞试液,再   。
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)生石灰和水反应放热的温度不够,放热时间不够长
(3)加入适量的稀盐酸直至溶液变为无色
【解析】(1)生石灰是氧化钙,氧化钙遇到水会发生化合反应生成氢氧化钙,该化学反应会释放大量的热量,生活中常利用该反应做简易加热热源。
(2)图像分析对比实验。控制固体质量、水的量保持一致,对比生石灰、发热剂两组的温度曲线。观察温度上升的最高温度、持续放热的时长,以此判断生石灰与水的反应是否为发热包的主要放热来源。
(3)酸碱中和处理碱性废液。废液含有氢氧化钠、碳酸钠,整体呈碱性;酚酞遇到碱性溶液显红色,遇到中性溶液变为无色。可以加入稀盐酸,利用酸和碱、碳酸盐发生反应,把废液调节成中性,当红色恰好褪去,代表溶液接近中性。
【解答】(1)生石灰也就是氧化钙,和水发生化合反应,生成氢氧化钙,同时释放大量热,对应的化学方程式为氧化钙加水生成氢氧化钙:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(2)对比图像里两条温度曲线,同等条件下,单纯生石灰和水反应所能达到的最高温度偏低,并且维持高温的时间很短;而整套发热剂可以升到很高温度,高温维持时间更长,由此说明生石灰和水的反应并不是发热包放热的主要来源;
(3)废液碱性较强,滴入酚酞试液后溶液会显示红色,接着缓慢加入适量稀盐酸,盐酸会分别和氢氧化钠、碳酸钠发生反应,直到溶液恰好由红色转变为无色,此时废液基本调节至中性,就可以进行后续处理;
故答案为:(1)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(2)等质量的生石灰和发热剂分别和等量水反应,生石灰组升温幅度小,高温持续时间短;
(3)加入适量稀盐酸,直至溶液恰好变为无色;
29.(本题6分,每题2分)海螵蛸是一味中药,其主要成分是碳酸钙(杂质不可溶于水也不与稀盐酸反应),为了测定海螺蛸中碳酸钙的质量分数,某科学兴趣小组用如图装置进行实验:称取5克海螵蛸粉末样品放入装置B,通过分液漏斗,将100克稀盐酸分4次加入。每次反应当装置B中反应停止后,鼓入一定量的空气,再记录装置D 中质量,得到数据如下表:
次数 1 2 3 4
加稀盐酸的质量/克 25 25 25 25
装置D的总质量/克 89.50 90.08 90.66 90.68
(1)装置C用于干燥气体,C中所盛试剂可以是   。
(2)每次反应结束后鼓入一定量的空气,其目的是   。
(3)计算海螵蛸中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程
【答案】(1)浓硫酸
(2)将装置B中残留的二氧化碳全部排入装置D中被吸收
(3)由表中数据可知,每加入25克稀盐酸,D增重的质量为0.58g,可知D装置实验前的质量为89.50g-0.58g=88.92g,二氧化碳的质量为90.68g-88.92g=1.76g。
设碳酸钙的质量分数为x
,
解得x=80%。
【解析】 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】 (1)装置丙中的干燥剂是浓硫酸,用来吸收水蒸气。故答案为:浓硫酸。
(2) 鼓入空气的目的是确保反应生成的二氧化碳气体完全被装置D中的碱石灰(或其他吸收剂)吸收。如果不鼓入空气,部分二氧化碳可能会残留在装置B中,导致测量结果偏低。
(3)由表中数据可知,反应生成二氧化碳质量=(101.08g-100.50g)×3+101.68g-101.66g=1.76g,
设碳酸钙质量分数是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
5gx 1.76g
x=80%
30.(本题7分,1-2每题2分,第三题3分)雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小,达到微米级,可以有效缓解雾霾等空气污染。某型号雾炮车的满载质量为15吨,空载质量5吨。该车利用水泵将水提升至2米高的注水口,并注满水。在某次喷雾作业过程中,该车满载沿水平路面匀速直线行驶5分钟,已知受到的阻力是其总重力的0.1倍,行驶速度为14.4千米/小时,试计算分析:
(1)注满水时水泵对水至少做功多少焦耳?
(2)满载喷雾作业时,雾炮车发动机克服阻力的功率为多少瓦?
(3)该车喷雾作业中发动机的输出功率如何变化?并分析其中原因。
【答案】(1)注满水时,水的质量
注满水时,水的重力
注满水时水泵对水做功
(2)满载时的雾炮车的质量
满载时的雾炮车的重力
雾炮车受到的阻力
雾炮车的行驶速度
雾炮车发动机克服阻力的功率
(3)减小;雾炮车匀速运动速度不变,但洒水过程质量减小,总重力减小,所受阻力减小,匀速行驶时,牵引力大小等于阻力,故牵引力减小,由可知,功率减小。
【解析】(1)要计算水泵对水做的功,首先需要求出水的质量,进而求出水泵对水做的功。
(2)要计算发动机克服阻力的功率,首先根据满载质量求出总重力,再结合阻力与总重力的关系求出阻力;利用功率公式计算克服阻力的功率。
(3)输出功率与牵引力和速度有关,所以需要分析喷雾作业中车的总重力变化,进而分析阻力、牵引力的变化;结合行驶速度的变化情况,根据析输出功率的变化。
【解答】(3)根据车匀速运动时,牵引力等于阻力,滑动摩擦力与压力及接触面的粗糙程度有关,进行喷雾作业时,车重力减小,压力减小,摩擦力减小,可知牵引力减小,由可知,功率减小。
(1)注满水时,水的质量
注满水时,水的重力
注满水时水泵对水做功
(2)满载时的雾炮车的质量
满载时的雾炮车的重力
雾炮车受到的阻力
雾炮车的行驶速度
雾炮车发动机克服阻力的功率
(3)见答案
31.(本题8分,每空2分)某同学外出郊游时携带一个轻质合金钢、一台便携式燃气炉如图所示,内置一瓶燃气罐(参数如表所示),其中的主要成分丁烷(C4H10)无色无味,难溶于水,密度大于空气,易燃烧。
燃气罐规格(尺寸/容量)
净质量 主要成分 热值
250g 丁烧(C4H10) 5×107J/kg
(1)丁烷在空气中充分燃烧产生CO2和H2O,请写出该反应的化学方程式    。
(2)整罐燃气完全燃烧放出的热量为多少?
(3)郊游地水的沸点为100℃,加热前水温为20℃,完全燃烧28g燃气可以将锅内2.5kg的水烧开,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),加热效率是多少?
(4)关于便携式燃气炉的安全性使用,下列说法正确的是____ 。(选填字母)
A.使用时保持通风,防止不完全燃烧产生的CO等有害气体积聚
B.燃气罐不能放置在高温环境下,防止过度受热发生爆炸
C.便携式燃气炉有安全隐患,应禁止使用
【答案】(1)2C4H10+13O28CO2+10H2O
(2)整罐燃气完全燃烧放出的热量
(3)水吸收的热量
燃料燃烧放出的热量
加热效率。
(4)A;B
【解析】(1)燃烧需要可燃物和助燃剂,书写方程式时不要忘记加上氧气。
(2)根据Q=mq计算放出的热量。
(3)根据Q=mq计算放出的热量,根据计算水吸收的热量,水吸水的热量占燃料燃烧放出热量的百分比即为加热效率。
(4)合理使用便携式燃气炉可以避免安全隐患,不能一刀切禁止使用。
【解答】(1)由“ 丁烷在空气中充分燃烧产生CO2和H2O”可知,丁烷燃烧的化学方程式为2C4H10+13O28CO2+10H2O。
(4)A、不完全燃烧时产生的一氧化碳气体有毒,所以应在通风条件下使用便携式燃气炉,故A正确;
B、燃气罐不能放置在高温环境下,温度升高,内部气体受热膨胀,压强增大,可能会发生爆炸,故B正确;
C、正确使用便携式燃气炉不会有危险,故C错误。
故答案为:AB。
32.(本题8分,每个2分)浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴,导致成像模糊,而浴室防雾镜的背面粘贴有面积几乎等大的电热薄膜(相当于一个定值电阻),通电后镜面受热,水蒸气无法凝结其上,便于清晰成像。如图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其相关数据如下表:
镜子质量 4kg
镜子比热容
电热薄膜额定电压 220V
电热薄膜额定功率 220W
(1)电热膜通电后能够升温,其工作原理是利用电流的   效应。
(2)电热薄膜正常工作时的电流为多少
(3)经测试,在10℃环境下,电热薄膜正常工作600s使镜子的平均温度升高33℃,求电热薄膜给镜子加热的效率(热能与电能的百分比)。
(4)如图乙所示,给防雾镜电路连接了一个合适的滑动变阻器,能使电热薄膜的功率在原额定功率的16%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要。冬天气温下降时,该滑动变阻器的滑片应该向   (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)热
(2)电热薄膜正常工作时,电流I=P/U=220W/220V=1A
(3)消耗的电能W=Pt=220W×600s=1.32×105J;
镜子吸收的热量Q=cm t=0.8×103J/(kg·℃)×4kg×33℃ =1.056×105J;
加热的效率:。
(4)左
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)电流的热效应:电流通过导体的时候会产生热量,将电能转化成内能,电热器就是利用这一原理工作。
(2)电功率公式 P=UI,可以变形得到,用来计算用电器正常工作时的电流;电功公式W=Pt,用来计算电路消耗电能的多少。
(3)物体吸热公式Q=cm t,可以计算物体吸收的热量;加热效率公式,效率是物体吸收的热量与消耗电能的比值。
(4)串联电路特点:串联电路总电阻等于各电阻之和,电路电流处处相等;电功率公式P=I2R,当电热膜电阻不变,电流越大,它的实际功率越大。滑动变阻器滑片移动改变接入电路电阻大小,电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大。
【解答】(1)电热膜通电发热,是电流通过导体产生热量,利用电流的热效应。
(2)电热薄膜正常工作时,电压等于额定电压 220V,功率等于额定功率 220W。
根据电功率公式P=UI变形可得
(3)消耗的电能W=Pt=220W×600s=1.32×105J;
镜子吸收的热量Q=cm t=0.8×103J/(kg·℃)×4kg×33℃ =1.056×105J;
加热的效率:。
(4)冬天气温下降,需要电热薄膜功率变大,镜面试温更高,防止水蒸气液化。R1不变,由P=I2R可知电路电流要变大;电源电压不变,由欧姆定律,总电阻需要减小,滑动变阻器接入电阻变小,滑片向左移动。
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