登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
初中科学中考专题特训练习实验探究题3
一、实验探究题
1.(2022·杭州模拟)珍珠粉含有碳酸钙和蛋白质等物质,在提高人体免疫力、延缓衰老、祛斑美白、补充钙质等方面都具有独特的作用。
(1)珍珠粉被食用后,其中的碳酸钙可能会在胃中与胃液发生反应,原因是胃液中有 (填酸的名称);珍珠粉中的蛋白质在消化道中最终会被消化分解成 。
(2)市场上出现假珍珠粉在外观上与真珍珠粉差不多,肉眼往往无法辨别。为了辨别它们,小红做了以下实验:
实验一:鉴定否含碳酸钙
分别取真假珍珠粉适量于两支试管中,加入一定量的稀盐酸,并将产生的气体通入 中,发现都变浑浊,说明真假珍珠粉都含有碳酸钙。
实验二:鉴定是否含蛋白质
提供的器材有:相同的燃烧匙2个,酒精灯1个,火柴。小红通过实验,得出:假珍珠粉不含蛋白质。请试着写出小红的实验方案: 。
2.(2021·定海模拟)某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究。
(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
(2)有同学对滤液中所含的溶质做出多种猜想,其中有两种猜想可能成立,这两种猜想是:
①溶质为硝酸锌和硝酸铜 ②溶质为 。
(3)为验证以上两种猜想,该同学设计了以下实验方案,请你完成方案中的现象和结论:取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝(或铜片) , 。
3.(2021·南湖模拟)菠萝酸甜多汁,可口开胃,但一次食用过多容易造成口腔黏膜破损。黏膜破损是由菠萝汁引起的吗 兴趣小组的同学利用与口腔黏膜相似的猪小肠黏膜开展了探究实验,设计方案如下:
①剖开新鲜洗净的猪小肠,露出内层黏膜并剪成长度相等的两段,分别放入甲、乙培养皿中;
②向甲培养皿中的小肠黏膜滴加 ,向乙培养皿中的小肠黏膜滴加15mL新鲜菠萝汁;
③把甲、乙培养皿放在37℃恒温条件下,10分钟后用放大镜观察黏膜的变化情况。
根据实验设计,回答下列问题:
(1)请将实验方案步骤②补充完整 。
(2)若甲培养皿中的黏膜完好,乙培养皿中的黏膜出现破损,则说明 。
(3)兴趣小组的同学将该实验重复做了多次,目的是 。
4.(2021·越城模拟)同学们在资料上查到:用电流刺激蛙心胜的迷走神经时,发现蛙的心脏跳动减慢。对此,他们提出了两种假设:
假设1:迷走神经受电流刺激后,电流信号造成心脏跳动减慢;
假设2:迷走神经受电流刺激后,分泌某种物质使心脏跳动减慢。
在老师的指导下,他们设计如图装置实验进行了探究。
实验步骤:
①取甲、乙两个正常跳动的蛙心脏,用插管把它们连接起来,剪去蛙心脏乙的迷走神经;
②向蛙心脏甲中注人液体X(能维持蛙心跳动但不影响跳动频率),并流动起来,使两蛙心脏中充满液体X,测量两个蛙心的心率;
③ ▲ ,再次测量两个蛙心的心率。
请回答下列问题:
(1)与人体心脏相比,蛙心内部也存在确保血液流向的类似结构,要使液体X顺利进入心脏乙,插管应插人心脏乙的 (选填“动脉”、“静脉” 或“毛细血管");
(2)步骤③中“ ▲ ”处应填写的操作是 ;
(3)实验前剪去蛙心脏乙的迷走神经是为了 ;
5.(2021·丽水模拟)获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品进行成分探究。兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体中可能含有CO、CO2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种, 兴趣小组的同学将安全处理后的混合气体,按下图装置进行了实验:(已知:CH4+4CuO 4Cu+CO2+2H2O)
(1)装置B的作用是 ;
(2)装置C中黑色的CuO变红,同学甲认为,只从装置C的现象判断,不能说明该气体中一定含有CH4,因为还可能发生的化学反应是(写出化学方程式) ;
(3)装置D中浓硫酸因吸收水分而增重,同学乙认为,以上实验装置需要在 (填字母序号)间再增加一个装置D,重新进行实验,才能证明含有CH4;
(4)小组通过改进后的装置再次进行了实验探究,装置A和E中澄清石灰变浑浊,装置B中无明显现象,装置C中黑色粉末变成红色,装置D的质量增加了,根据观察装置A、B、C、D、E的现象, (填“能“或“不能"确定该气体样品中含有的物质。
6.(2021·丽水模拟)小麦种子在萌芽过程中可以产生淀粉酶,α-淀粉酶能分解淀粉,从而为种子萌发提供能量。科学家发现用GA (赤霉素)溶液处理去胚小麦种子可使其产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
试管号 GA溶液(mL) 水(mL) 缓冲液(mL) 种子20个 实验步骤 实验结果
步骤1 步骤2
1 0 1 1 带胚 25℃保温24小时后去除种子,在各试管中分别加入1mL淀粉液 25℃保温10分钟后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色 ++
2 0 1 1 去胚 ++++
3 0.2 0.8 1 去胚 ++
4 0.4 0.6 1 去胚 +
5 0.4 0.6 1 不加种子 ++++
说明:淀粉液遇碘液变蓝色(淀粉被分解得越彻底,遇碘液颜色越浅):实验结果中“+”越多表示颜色越沫。
回答下列问题:
(1)胚是新植物的幼体,胚包括胚芽、胚轴、胚根和 ;
(2)试管1与2实验处理相比,变量是 。综合分析试管1和试管2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ;
(3)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明在一定范围内 。
7.(2021·金华模拟)小苏同学所在的兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在墙上,AO等于弹簧原长,水平面O
点左侧光滑,右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点,然后由静止释放,当物体M运动到O点与弹簧分开,最终运动到Q点静止。
请补充完成他们的探究过程:
(1)弹簧弹性势能的大小比较是通过 ;
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用 (选填“相同"或“不同”)弹簧进行实验,并先后改变 之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录;
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中,他们运用到了 等两种科学方法。
8.(2021·龙湾模拟)水冲压发动机是一种新型动力装置,其主要原理是应用了金属镁与热水发生化学反应,反应时放出大量的热,产生较大压力,从而产生动力。那么,镁与水反应的快慢与哪些因素有关呢?
[查阅资料]①金属镁能与热水反应生成氢氧化镁和氢气:Mg+2H2O=H2↑+Mg(OH)2↓;
②氯化铵能与氢氧化镁反应:2NH4Cl+Mg(OH)=MgCl2+2NH3↑+2H2O;
③浓硫酸能吸收氨气,且不产生其他气体。
[建立猜想]镁与水反应的速度可能与反应的温度有关。
[实验过程]按照下图装置进行实验
小明在实验装置中,分别加入等量的镁粉和蒸馏水,改变反应物温度,在反应过程中添加氯化铵溶液,测量收集50mL氢气所用时间,绘制图像如图乙所示。
(1)实验可通过比较 来判断镁与水反应的快慢。
(2)镁粉和热水反应一段时间后,小明观察到镁粉表面无气泡产生,镁粉和热水均有剩余,此时,加入少量的氯化铵溶液后,镁粉表面又冒出气泡。结合资料信息对上述现象予以解释。
(3)小明想硫酸铵是否也能加快镁与水的反应速率,于是用硫酸铵替换氯化铵重复上述实验。发现相同温度时,硫酸铵对镁与水的反应速率比氯化铵的促进效果更好,请在图乙中画出添加硫酸铵时,镁与水反应的大致图像。
9.(2021·金华模拟)某化学小组查阅资料知道,氢氧化铜在加热条件下能够发生分解反应,其化学方程式为:Cu(OH)2 CuO+H2O,草酸(H2C2O4)在浓H2SO4作用下分解,化学方程式为:H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O。
该小组同学为了测定氢氧化铜样品中氢氧化铜的含量(杂质不参加反应),按照如图装置进行实验。已知:氢氧化铜样品的质量为m1g,E中药品足量,F中集气瓶足够大,完全反应后测得C中剩余固体质量为m2g,E中质量增加m3g。
(1)A中浓硫酸的作用 。
(2)实验过程中先通一会儿气体再点燃酒精灯,通气体的作用是 。
(3)实验过程中观察到C中固体先由蓝色变成黑色,还能观察到C中的现象是 。
(4)利用该实验装置能说明草酸分解的产物中有CO2的证据是 。
10.(2021·温州模拟)小科在电视中看到古代士兵射箭时往往是按一定角度斜向上射出,而不是水平射出,如图甲。
他猜想可能是以某个角度射出时箭矢运动的距离最远。为了验证自己的猜想,小科在教室里找到了一个带指针的大量角器(指针可以绕 A 点转动,方便指示角度)、原长为 7cm 的橡皮筋和一些粉笔头,并把橡皮筋的一端固定在指针上,如图乙所示。
(1)从拉动橡皮筋把粉笔头弹出去,直至粉笔头落地。选出整个过程中有对粉笔头做功的力_______。
A.橡皮筋对粉笔头的弹力 B.粉笔头受到的重力
C.人对橡皮筋的拉力 D.橡皮筋受到的重力
(2)请你利用提供的仪器设计实验来验证小科的猜想
11.(2021·桐乡模拟)含铜离子的盐溶液一般呈蓝色,但老师在做氧化铜粉末与新配制的稀盐酸反应实验时,反应后的溶液却是绿色的,这是怎么回事呢 他们对此进行了科学探究:
猜想一:生成物中除铜离子外可能还有其它离子;
猜想二:可能与铜离子浓度偏大有关;
(1)为了验证猜想一,同学们先查阅了常见离子的颜色,知道了亚铁离子的颜色为浅绿色。于是,他们向反应后的溶液中加入金属锌,结果在锌表面只生成红色固体,则证明猜想一是 。
(2)为了验证猜想二,上网进行了查询,发现氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关,见下表。那么,实验若要得到蓝色的氯化铜溶液,老师可采取的措施是: 。
溶液浓度 溶液很浓 溶液较浓 溶液很稀
溶液颜色 黄色 绿色 蓝色
(3)进一步查阅网上资料可知:氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生的。为了验证上述资料是否正确。小宁同学向反应后蓝色的溶液中加入NaCI固体, 溶液出现 ,则该资料是正确的。
12.(2021·桐乡模拟)膳食纤维被称为人类第七营养素,对维持人体健康具有很重要作用。为研究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠的降血糖效果,某研究小组进行了如下实验。
实验材料用具:小白鼠30只、葛根膳食纤维、蒸馏水,血糖测定仪等。
实验步骤:①随机选取10只小白鼠作为甲组,另外20只制备成实验性糖尿病小白鼠随机均分成乙组和丙组。
② ,并进行数据统计,记入表格。
③甲组和乙组小白鼠每天灌喂5mL蒸馏水,丙组小白鼠灌喂 ,连续灌喂17天。(期间各组小鼠均饲喂普通饲料,自由饮食。)
④17天后,测定各组小白鼠的空腹状态下血糖浓度,数据记录如下表所示:
组别 开始实验时(毫克/升) 17天后(毫克/升)
甲 914 910
乙 3234 3139
丙 3247 1182
(1)将实验步骤②补充完整 。
(2)实验步骤③中,应给丙组小白鼠灌喂 。
(3)该实验得出的结论是: 。
(4)小明据此提出猜想:葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制对葡萄糖的吸收。要证明他的假设,需要的实验证据是 。
13.(2021·长兴模拟)“食品蒸汽加热器”常用于野外加热食物。加热袋中的固体粉末含镁粉、铁粉和氯化钠,使用时向其中加入水袋中的水,即可产生大量热。实验小组针对放热过程中的反应原理展开探究。
[查阅资料]
①常温下镁粉能与水反应放热而铁粉不能。
②氢氧化镁是难溶于水的白色固体。
[进行实验]
同学们用如图所示装置进行模拟实验:分别取不同成分的固体粉末放入甲中,通过分液漏斗向其中均加入8mL水,读取甲中所得固液混合物的最高温度,实验记录如下表:
(实验时的室温为22.7℃;除B外,其余实验中镁粉的质量均为1.0g)
实验序号 A B C D E F
固体成分 Mg Fe Mg+Fe Mg+NaCl Fe+NaCl Mg+Fe+NaCl
乙中现象 少量肥皂泡难以点燃 无肥皂泡 少量肥皂泡,难以点燃 较多肥皂泡,点燃有爆鸣声 无肥皂泡 大量肥皂泡点燃有爆鸣声
混合物温度 23.1 ℃ 22.8℃ 23.1 ℃ 24.2℃ 22.8℃ 27.2℃
(1)[获得结论]
①使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入 。
②实验A证明了镁粉与水能反应,反应的化学方程式为 。
(2)[反思改进]
①同学们分析实验数据发现,升高的温度不足以加热食物,其可能的原因是 。
②同学们根据实验结果进一步猜测:实验F中的反应结束后,甲中的固液混合物中仍然含有NaCl和铁粉。应通过实验证明了上述猜测,实验方案是:取少量固液混合物, ,得到白色固体(经检验为NaCl)。
14.(2021·江干模拟)某小组对纯铁丝与浓硫酸反应后的产物进行了验证。
已知:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,SO2能使品红溶液褪色。
(1)B和C位置连接品红溶液和无水硫酸铜装置接口顺序是e→ →L。
(2)将反应后的溶液稀释,取稀释液滴加足量的NaOH溶液,观察到 现象时,证明有Fe2(SO4)3存在。
(3)装置D的作用是 。
(4)将装置末端的气体经干燥后,依次通过灼热的氧化铜和无水硫酸铜粉末,发现氧化铜粉末变成红色,同时无水硫酸铜粉末变成蓝色。分析其原因可能是 。
15.(2021·乐清模拟)某兴趣小组对“稀盐酸与石灰石是否恰好完全反应”展开了系列实验(稀盐酸与石灰石中杂质不反应)。
【实验操作】取一块状石灰石于试管中,往试管中加入5毫升稀盐酸。
【实验现象】①开始时固体表面有大量气泡;②反应停止后,试管底部有块状固体残留、固体表面无气泡;③试管内溶液无色。
【初步分析】⑴反应停止后,某同学根据上述实验现象进行初步判断,得出了石灰石没有反应完的结论。支持该同学得出这一结论的依据是 (填上述实验现象的序号)。
【小组讨论】大家讨论后认为,要判断是否恰好完全反应,可以从液体和固体两条途径进行探究:一是探究残留液体中是否还有盐酸;二是探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。
【继续探究】⑵对原残留液体是否还有盐酸的探究,有同学取原残留液体,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是根据这一现象,得出了原残留液体中存在盐酸的结论。但小金认为根据这一现象是不能得出原残留液中存在盐酸的结论,小金的理由是 ;
⑶探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。小丽取原残留块状固体用水洗净后加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,出现了 的现象,于是得出残留块状固体中还存在碳酸钙。
【实验结论】在原反应结束时,稀盐酸与石灰石没有恰好完全反应,石灰石中碳酸钙有剩余。
16.(2021·岱山模拟)小科想测量额定电压为2.5V,电阻约为10Ω的小灯泡的额定功率.实验室提供如下器材:干电池3节,铭牌为“10Ω1A"的滑动变阻器一个,电流表和电压表各一个,开关一个,导线若干。
(1)连接的电路如图甲所示,请指出其中的一处错误 。
(2)电路接好后,合上开关时,发现电路出现故障,请根据检测结果及故障原因指出产生故障的现象。
故障现象 检测结果 故障原因
取下小灯泡,两表的指针位不变 小灯泡断路
(3)排除故障,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 。
17.(2021·岱山模拟)小科同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B。
⑴上述实验中发生的化学反应有:
①CaO+H2O=Ca(OH)2; ②Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓。
⑵在探究固体A的成分时,小科同学通过分析提出了二个假设
假设一:固体A中只有CaCO3
假设二:固体A中含有CaCO3和Ca(OH) 2;含有Ca(OH) 2的理由是 。
在验证假设过程中,小科取少量固体A于试管中加入足量水,振荡、静置,向上层清液中滴硫酸铜溶液,出现 现象,假设二成立。
⑶在探究溶液B中的溶质成分时,小科同学通过对化学反应的分析又提出了三个假设
假设一:溶液B中的溶质是NaOH;
假设二:溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3;
假设三:溶液B中的溶质是NaOH和 。
①请在假设三中补上另一种物质。
②在验证假设过程中,小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀盐酸,小科这一实验操作的目的是为了验证哪一个假设 并说明理由 。
18.(2021·金华模拟)小金和小华利用如图所示斜面进行有关探究活动,请回答下列问题:
【探究一】小金设计了图甲所示的实验,他每次控制小球在斜面的同一高度自由静止释放,在水平面上第一次铺上毛巾,第二次铺上棉布,第三次铺上玻璃,观察A球在水平面上运动距离的远近。
(1)小金进行以上实验探究,基于的猜想是 。
(2)小金根据小球在毛巾表面运动距离最近,玻璃表面运动距离更远的事实,得出结论:若运动的小球在没有摩擦的水平面上,将一直作匀速直线运动。他得出以上结论的过程,应用的科学方法是 。
(3)【探究二】小华设计了图乙所示的实验,探究动能大小的与质量的关系。她控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力),比较木块运动距离的远近。
小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是 。
(4)请写出图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处: 。
19.(2021·金华模拟)小金想探究小灯泡的亮暗程度与灯实际功率的关系。于是找来一只规格为“0.6A 30Ω”的滑动变阻器,两只额定电流均小于0.6A,额定电压分别为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图1所示的电路进行探究:
(1)请用笔画线代替导线,根据图1所示电路图,将图2所示实物图连接完整(要求:滑动变阻器处于A端时阻值最大)。
(2)小金连接电路后闭合开关,发现灯L1不发光,电流表、电压表示数均较小,他立即判断L1断路,于是断开开关拆下L1,重新寻找连接电路。请评价他的做法是否合理,并说明理由: 。
(3)小金按图1所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关科学量,记录和计算结果如下表:
次数 电压U/v 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Q
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小金观察到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。
结合表中数据得出的结论是 ;
(4)小金接着用L2(L2的阻值约为15Ω)替换L1,进行重复。发现电压表的0-15V的量程已损坏,于是把电压表并联到变阻器两端,预想当电压表示数为2.2V时,灯两端达到额定电压能正常发光。为了防止电压表超出量程而损坏,小金的具体操作应该是 。
20.(2021·温州模拟)用相近的力击打不同品牌的乒乓球,乒乓球的反弹距离往往是不同的,为此,小明想探究乒乓球自由下落后的反弹高度与哪些因素有关。他选取硬度不同,但材料和大小相同的两个乒乓球,让它们分别多次从不同高度自由下落,测量并记录反弹高度如下表。
实验序号 乒乓球的硬度 下落高度H/米 反弹高度h/米
1 大 1 0.67
2 2 1.33
3 3 2
4 小 1 0.4
5 2 0.8
6 3 1.2
(1)为保证实验中乒乓球下落和反弹的轨迹竖直,小明应选择在 的环境中进行。
(2)据表分析,乒乓球的反弹高度与下落高度之间的关系是 。
(3)小红将乒乓球放在如图所示的装水的纸杯中,将杯举高后松手,纸杯和球一起下落、纸杯触地后,发现水花飞溅,乒乓球反弹的高度大大高于下落高度。请分析小红的实验中,乒乓球的反弹高度能高于下落高度的原因是 。
21.(2021·温州模拟)在学习了金属与酸之间的反应后,为进一步探究温度对金属与酸反应速度的影响。小明用如图所示装置进行实验。
可供选择的药品及器材:溶质质量分数为9.8%的稀硫酸、薄铁片、量筒、剪刀、秒表、天平、温度计、酒精灯等;
老师对实验的建议:①为减少反应放热对溶液温度的影响,每组实验铁片的质量取0.5克。
②铁片放人布袋内;
③实验至少设计3组;
④实验中采用水浴加热的方式控制反应的温度;
(1)该装置中的铜丝可,上下拉动,其作用是 。
(2)结合老师建议,补充完整实验①之后的其它步骤。
①检查装置气密性;
……
22.(2021·慈溪模拟)某科学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体,于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行了探究。
[查阅资料]
Ⅰ.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
[提出问题]该固体中Na2CO3的质量分数是多少?
[反应原理]碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
[制定计划]同学们设计了实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。
方案:用图1所示装置测定反应生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
[分析与讨论]
⑴方案中,浓硫酸的作用是 。
⑵小科同学认为原方案的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图2中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 (按气流方向填写装置序号)。
[进行实验]同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
[反思与评价]实验后,有同学提出,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中,加水溶解,加入过量X物质,充分反应后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,计算可得固体中Na2CO3的质量分数。则X物质可以是下列中的 (选填字母代号)
A.KCl溶液
B.MgCl2溶液
C.Ba(NO3)2溶液
D.Ca(OH)2溶液
23.(2021·婺城模拟)经查阅资料可知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)熔点较低,受热时会迅速熔化并发生分解,其反应的化学方程式为:H2C2O4·2H2O CO↑+CO2↑+3H2O。为验证草酸的分解产物并利用其产物来测定样品中氧化铜的质量分数,某校科学兴趣小组的同学设计了如下图所示实验装置,假设氧化铜样品中的杂质不参加反应。
(1)上图装置C中浓硫酸的作用是利用了它的 ;
(2)利用该实验装置可以检验出草酸分解产物的两种气体是 ;
(3)若耍检验草酸分解产物中的第三种成分,可以对上述实验装路进行怎样的改进? 。
(4)利用该实验装置测定样品中氧化铜的质量分数:先称量氧化铜样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算求得样品中氧化铜的质量分数。但按此方法测得的结果比实际测定结果要大,分析产生这种误差的原因可能是 。 ( 至少写出两点)
24.(2021·温州模拟)在研究碱的性质时,向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量氢化钠溶液,拧紧瓶盖并振荡,瓶变瘪,小明认为还不能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,为解决小明的疑惑,小红提出了实验一并进行了实验。
实验 步骤与操作 实验现象 结论
实验一 1.取2个相同的塑料瓶,分别集满二氧化碳,编号A、B组. 两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常。 氢氧化钠和二氧化碳发生了反应
2.分别向A、B两瓶中加入等量的氢氧化钠溶液和清水,立即拧紧瓶盖并振荡。
实验二方案 先向反应前氢氧化钠溶液中滴加酚酞,充分通入二氧化碳后观察洛液颜色变化,比较前后的颜色,得出结论
(1)小明认为反应未发生的假设依据是 .
(2)将表中“?”处的内容补充完整 .
(3)有人提出实验二的方案,你认为是否能得出与实验一相同的结论,并解释原因 .
25.(2021·温州模拟)已知知酵母菌中含过氧化氢酶,能催化分解过氧化氢,小金据此设计并进行如下实验,探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图,
注射器A 注射器B
甲组 1体积分数的H2O2溶液5mL 2%项量分数的酵母菌液2mL
乙组 1体积分数的H2O2溶液5mL 蒸馏水2mL
①选用2套图甲装置分别设置甲组与乙组,并将表中所示液体吸入相应注射器中;
②将装置恒温10分钟后,观察并记录各活塞对应的刻度变化量;
③打开止水夹,将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹,恒温5分钟后,观察井记录注射器B活塞对应的刻度变化量,重复试验3次并取平均值;
④改变实验温度(温度设置:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃),重复步骤①②③步骤。在不同温度下,步骤②中活塞对应的刻度变化量均为0,步骤③中甲组和乙组的注射器B活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
(1)本实验通过 比较酶的活性大小
(2)由图乙的实验数据,可得到的结论是 .
(3)在本实验中设置乙组实验做对照的目的是 .
26.(2021·嵊州模拟)某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请将电路连接完整。
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到 (选填“A”或“B”)端。
(3)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小明移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时,电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率可能是 。
A.0.45W B.0.75W C.1.05W D.1.25W
27.(2021·浙江模拟)近日,一位资深驴友在微信圈分享户外野营经验时,称只要用一张口香糖的包装锡纸,用剪刀剪成中间狭窄的条形,并将锡纸两端分别接在一节干电池的正负极,锡纸就可以燃烧起来,从而可以较快地获取火种。据此,兴趣小组做了如下实验:
取长度为9厘米,宽度为5毫米,中间窄度不同的锡纸条搭在一节5号干电池的正负极,
实验现象如下表:
中间部分窄度/mm 1 2 3 4 5
现象 少量火星、狭窄处迅速裂断 狭窄处被 点燃 狭窄处出现大量火星,不断裂 狭窄处出现少量火星、不断裂 狭窄处无 火星
(1)若用此“锡纸”较快获取火种,应该选取多少窄度的为宜? 。
(2)请你分析为什么多次实验都是锡纸中间最窄处先燃烧或先出现火星? 。
(3)兴趣小组认为影响“锡纸”被点燃的因素还与 有关,他们又开始了探究……
28.(2021·浙江模拟)S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体(熔点:-76℃,沸点:138℃),易与水发生化学反应,生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。人们使用它作橡胶硫化剂,使橡胶硫化,改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能。向熔融的硫中通以干燥、纯净的Cl2即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。
请回答下列问题:
(1)装置A用于制取氯气,高锰酸钾与浓盐酸在加热的条件下发生反应,其化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。此方法制得的氯气中会含有 (填化学式)和水蒸气等杂质。
(2)B为气体除杂、净化装置,其中洗气瓶b中盛放的试剂为 。
(3)装置D为冷凝管,用来冷却生成的气态的S2Cl2。在用水冷却过程中,从 口(选填“c”或“d”)进水。
29.(2021·镇海模拟)人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
(1)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料炼铁,反应过程如图 1:步骤2反应中体现出焦炭的 性。(选填“氧化”或“还原”)
(2)研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到图 2、图 3 资料。
①图2表示水样温度22℃、氧含量6mL/L时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,随pH值减小,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
②图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超20mL/L时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
30.(2021·镇海模拟)密度是物质的重要属性,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。设计过程如下:
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为10,此时C点的密度刻度线对应的数值为 。
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1,此时C1点的密度值为 (用题中所给的字母表示)。
(3)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择 规格的空桶(选填“100mL”或“200mL”)。
答案解析部分
1.【答案】(1)盐酸;氨基酸
(2)澄清石灰水(或氢氧化钙溶液或Ca(OH)2溶液);实验方案:在两个燃烧匙中分别装入等量真假珍珠粉(粉面与燃烧匙边缘相平),用火柴点燃酒精灯,让燃烧匙中的真假珍珠粉在火焰上充分灼烧,用鼻闻燃烧时的气味。有烧焦羽毛味的是真珍珠粉;没有烧焦羽毛味的是假珍珠粉。
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的检验和验满;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据胃液中成分为盐酸,蛋白质需转化氨基酸被人体吸收分析;
(2)根据碳酸钙与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳及蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味分析。
【解答】(1)胃液中含有盐酸, 珍珠粉中的蛋白质在消化道中最终会被消化分解成氨基酸;
(2)碳酸钙与盐酸反应会产生二氧化碳,二氧化碳通入澄清石灰水中,石灰水会变浑浊;
蛋白质灼烧时会有烧焦羽毛气味,所以要证明假珍珠粉不含蛋白质,可利用灼烧闻气味的方法鉴别;
故答案为:(1)盐酸;氨基酸;(2)澄清石灰水(或氢氧化钙溶液或Ca(OH)2溶液);实验方案:在两个燃烧匙中分别装入等量真假珍珠粉(粉面与燃烧匙边缘相平),用火柴点燃酒精灯,让燃烧匙中的真假珍珠粉在火焰上充分灼烧,用鼻闻燃烧时的气味。有烧焦羽毛味的是真珍珠粉;没有烧焦羽毛味的是假珍珠粉。
2.【答案】(1)Zn+2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2
(2)溶质为硝酸锌、硝酸铜 、硝酸银
(3)如果铜丝表面无变化, 证明猜想①成立 ,如果铜丝表面有银白色固体析出证明猜想②成立
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中, 锌先与硝酸银反应,然后铜再与硝酸银反应,反应后得蓝色溶液,所以溶液中溶质一定有硝酸锌和硝酸铜,硝酸银可能剩余,铜的活动性大于银,若有硝酸银,则插入铜丝会置换出银白色银单质分析。
【解答】(1)锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应方程式为Zn+2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2 ;
(2) 铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中, 锌先与硝酸银反应,然后铜再与硝酸银反应,反应后得蓝色溶液,所以溶液中溶质一定有硝酸锌和硝酸铜,硝酸银可能剩余,则溶液中溶质可能是硝酸锌和硝酸铜或硝酸锌、硝酸铜 、硝酸银;
(3)铜的活动性大于银,则验证溶液中是否含硝酸银可取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝 ,如果铜丝表面无变化, 证明猜想①成立 ,如果铜丝表面有银白色固体析出证明猜想②成立;
故答案为:(1)Zn+2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2 ; (2)硝酸锌、硝酸铜 、硝酸银;(3) 如果铜丝表面无变化, 证明猜想①成立 ,如果铜丝表面有银白色固体析出证明猜想②成立 。
3.【答案】(1)15mL 生理盐水或等体积的生理盐水
(2)黏膜破损是由菠萝汁引起的或菠萝汁会引起黏膜破损
(3)减小偶然性,提高实验可信度或减小偶然性、 避免偶然性。
【知识点】控制变量法;食物的消化与吸收
【解析】【分析】科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其它条件都相同的实验。
【解答】(1)对照试验所要探究的条件就是实验的唯一变量,因此探究口腔黏膜破损是由新鲜菠萝汁引起的吗?实验中的变量是新鲜菠萝汁。除有无新鲜菠萝汁外其它条件都相同,因此实验方案步骤②“向甲培养皿中的小肠黏膜滴加15mL生理盐水”,向乙培养皿中的小肠黏膜滴加15mL新鲜菠萝汁。
(2)“若甲培养皿中黏膜完好,乙培养皿中黏膜出现破损”,则说明黏膜破损是由菠萝汁引起的。“若甲、乙培养皿中黏膜均完好”,则说明黏膜破损不是由菠萝汁引起的。
(3) 一次实验存在一定的偶然性和误差,设置重复组,可以减少实验误差,确保实验严密准确。所以“兴趣小组的同学将该实验重复做了多次”,目的是避免偶然性、减少误差,提高实验可信度。
故答案为:(1)15mL 生理盐水或等体积的生理盐水 (2)黏膜破损是由菠萝汁引起的或菠萝汁会引起黏膜破损 (3)减小偶然性,提高实验可信度或减小偶然性、 避免偶然性。
4.【答案】(1)静脉
(2)用适宜强度电流刺激甲蛙心脏的迷走神经
(3)排除迷走神经对乙蛙心跳产生的影响 (4 )若实验结果为 ,则假设2成立。 蛙心甲跳动先破慢,随后蛙心乙跳动也减慢
【知识点】控制变量法;心脏和血管
【解析】【分析】青蛙一类动物的心脏分为左、右心房和单一心室。与人类心脏一样,青蛙心脏的心房与静脉相连,心室与动脉相连,且有防止血液倒流的瓣膜。心迷走神经节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞膜上的M型胆碱能受体后可引起心率减慢。
【解答】(1)与人体心脏相比,蛙心内部也存在确保血液流向的类似结构,要使液体X顺利进入心脏乙,插管应插入心脏乙的静脉。
(2)该实验提出的假设是迷走神经受电流刺激后,电流信号或分泌某种物质造成心脏跳动减慢,因而步骤③中应用适宜强度电流刺激甲蛙心脏的迷走神经,以观察蛙心乙跳动是否减慢。
(3)实验前剪去蛙心脏乙的迷走神经,这样可排除蛙心脏乙迷走神经对其产生的影响,以确保观察到的现象只与接受刺电流刺激的蛙心脏甲有关。
(4)由于注入蛙心脏甲中的液体通过导管流入到剪去迷走神经的蛙心脏乙,若随着蛙心脏甲跳动减慢,蛙心脏乙跳动也减慢,则说明蛙心脏甲的迷走神经分泌了某种化学物质,这种化学物质随着液体流入蛙心脏乙,造成了蛙心脏乙跳动减慢。
故答案为:(1)静脉;(2)用适宜强度电流刺激甲蛙心脏的迷走神经;(3)排除迷走神经对乙蛙心跳产生的影响; (4 ) 蛙心甲跳动先减慢,随后蛙心乙跳动也减慢
5.【答案】(1)完全吸收二氧化碳
(2)CO+CuO Cu+CO2
(3)B、C
(4)不能
【知识点】实验方案设计与评价;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳和甲烷都能使氧化铜还原成铜,甲烷与氧化铜反应有水和二氧化碳生成,而一氧化碳还原氧化铜不生成水,生成二氧化碳,由反应中各装置的现象判断分析。
【解答】(1)B中氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳气体;
(2)混合气体中含有一氧化碳,一氧化碳和甲烷都能使氧化铜还原成铜,所以只从装置C的现象判断,不能说明该气体中一定含有CH4;
(3)甲烷还原氧化铜有水生成,而一氧化碳还原氧化铜没有水生成,所以在B、C间增加除水装置,然后通过D中浓硫酸增重,才可以排除气体中的水的干扰,证明是生成了水;
(4) 根据观察装置A、B、C、D、E的现象,不能证明气体中是否含CO,所以不能证明气体中样品的组成。
故答案为:(1) 完全吸收二氧化碳 ;(2) CO+CuO Cu+CO2 ;(3)BC;(4)不能。
6.【答案】(1)子叶
(2)胚;少
(3)GA浓度越高,种子产生α-淀粉酶的效果越好(或GA浓度高诱导种子产生α-淀粉酶的效果好)(合理即可)
【知识点】控制变量法;酶及其催化作用;种子的结构
【解析】【分析】种子中的胚是新植物的幼体,包括胚根、胚轴、胚芽和子叶。在种子吸胀基本结束时,种子中的各种酶开始活化,呼吸和代谢作用急剧增强。如大麦种子吸胀后,胚首先释放赤霉素诱导水解酶(α-淀粉酶等)的合成。水解酶将胚乳中贮存的淀粉等水解成可溶性物质(麦芽糖、葡萄糖等),并陆续转运到胚轴供胚生长的需要,由此而启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程。如果把胚去掉,淀粉就不水解。用赤霉素处理无胚的种子,淀粉就又能水解,证明了赤霉素可以代替胚引起淀粉水解。
【解答】(1)胚是新植物的幼体,胚包括胚芽、胚轴、胚根和子叶。
(2)试管1与2实验处理相比,变量是胚。淀粉遇碘变蓝,颜色越浅,淀粉量越少。由实验结果——加入碘液后试管1颜色比试管2颜色浅,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的少。
(3)从试管2、3和4的实验结果可以看出,随着GA浓度升高,试管中淀粉量逐渐减少,说明种子中被分解的淀粉越多,种子中的α-淀粉酶可水解淀粉,由此可以得出结论:在一定范围内,GA溶液浓度越高,其诱导去胚种子产生α-淀粉酶的效果越好。
故答案为:(1)子叶;(2)胚;少;(3)GA浓度越高,种子产生α-淀粉酶的效果越好(或GA浓度高诱导种子产生α-淀粉酶的效果好)
7.【答案】(1)滑块运动过的OQ长度
(2)相同;OP
(3)转换法、控制变量法
【知识点】实验探究的其他思想方法;势能的影响因素
【解析】【分析】(1)弹簧推动木块,将弹簧的弹性势能转化为木块的机械能,木块在水平面上运动时,克服摩擦力做功。根据W=fs可知,滑块通过的距离OQ越长,做的功越多,说明弹簧的弹性势能越大。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究弹簧的弹性势能与长度变化量的关系时,需要控制弹簧的螺纹圈直径和材料相同,其实就是使用相同的弹簧,而改变弹簧长度的变化量,也就是被压缩的长度OP。
(3)探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法;物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)弹簧弹性势能的大小比较是通过滑块运动过的OQ长度;
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用相同弹簧进行实验,并先后改变OP之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录;
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中,他们运用到了转换法、控制变量法等两种科学方法。
8.【答案】(1)收集50mL氢气所需时间(或收集相同体积氢气所需时间或相同时间内收集到氢气体积)
(2)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止,氯化铵能除去镁表面的氢氧化镁,使镁能继续和水反应。
(3)
【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)生成氢气的速度越快,说明镁和水反应越快,而生成氢气的速度快慢与氢气的体积和反应时间有关,即用相同时间比氢气体积或相同氢气体积比收集时间来判断;
(2)氢氧化镁不溶于水,会沉淀在金属镁的表面,阻止反应的进一步进行;而氯化铵和氢氧化镁反应,能够除去镁表面的氢氧化镁,保证反应的进一步进行,据此分析解答。
(3)根据硫酸铵的促进效果更好,对图像的形状进行判断即可。
【解答】(1)实验可通过比较收集50mL氢气所需时间(或收集相同体积氢气所需时间或相同时间内收集到氢气体积)来判断镁与水反应的快慢。
(2)镁粉和热水反应一段时间后,小明观察到镁粉表面无气泡产生,镁粉和热水均有剩余,此时,加入少量的氯化铵溶液后,镁粉表面又冒出气泡,原因是:镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止,氯化铵能除去镁表面的氢氧化镁,使镁能继续和水反应。
(3)发现相同温度时,硫酸铵对镁与水的反应速率比氯化铵的促进效果更好,即相同温度时,收集50mL氢气所用的时间比氯化铵的时间短,则图像的像点都在氯化铵图像对应点的下方,如下图所示:
9.【答案】(1)催化作用
(2)排尽玻璃管中的气体,防止加热时发生爆炸
(3)C玻璃管内壁有水珠生成 ,黑色固体变成红色
(4)未点燃酒精灯,通气体时D中澄清石灰水变浑浊
【知识点】常见实验操作;催化剂在化学反应中的作用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据浓硫酸的催化作用分析;
(2)根据CO与空气混合气体点燃易发生爆炸分析;
(3)根据氢氧化铜分解生成氧化铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析;
(4)根据二氧化碳能使石灰水变浑浊分析。
【解答】(1)由所给方程式反应条件可知,A中浓硫酸起催化作用。
(2)CO与空气混合气体点燃易发生爆炸,所以为排尽玻璃管中的气体,防止加热时发生爆炸 ,实验前要先通一会气体再点燃酒精灯;
(3)氢氧化铜分解生成氧化铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,所以实验时除观察到蓝色固体变成黑色外还可观察到C玻璃管内壁有水珠生成 ,黑色固体变成红色;
(4)一氧化碳与氧化铜需加热时反应生成二氧化碳,而未点燃酒精灯,通气体时D中澄清石灰水变浑浊,可证明草酸分解产生二氧化碳。
故答案为:(1)催化作用;(2)排尽玻璃管中的气体,防止加热时发生爆炸 ;(3)C玻璃管内壁有水珠生成 ,黑色固体变成红色 ;(4)未点燃酒精灯,通气体时D中澄清石灰水变浑浊 。
10.【答案】(1)A;B
(2)找一无风的环境,将量角器放在地面上,无指针的一面紧贴墙壁使半圆形量角器垂直于水平地面(或其他合理方法固定量角器),将量角器的指针指向 15°的方向,并在指针从固定点往 A 点方向 17cm 处做上标记,将橡皮筋紧贴并沿着指针拉伸到标记处,弹出粉笔头。测量并记录标记处到粉笔头落点处的距离。重复三次,距离取平均值。
改变指针角度为分别为 0°,30°,45°,60°。使用同一个粉笔头各重复 3 次,测量并记录距离取平均值。
比较 5 次的平均值得出结论。
【知识点】实验方案设计与评价;力是否做功的判断
【解析】【分析】(1)做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
(2)①探究粉笔头弹出距离的远近与发射角度的关系时,需要控制橡皮筋被拉开的距离相等,从而保证弹力相等,然后不断改变发射角度;
②为了减小实验误差,每个角度时实验重做3次,记录下来算出平均值;
③最后比较不同角度时粉笔头飞出距离的均值即可,据此设计实验步骤。
【解答】(1)在开始阶段,橡皮筋对粉笔头施加弹力,粉笔头在弹力的方向上通过距离,因此这个弹力对粉笔头做功,故A正确;
在粉笔头飞行过程中,它受到竖直向下的重力,且在向下的方向上通过距离,因此重力对粉笔头做功,故B正确;
人对橡皮筋的拉力和橡皮筋受到的重力,都没有作用在粉笔头上,肯定对粉笔头不做功,故C、D错误。
故选AB。
(2)实验步骤:
①找一无风的环境,将量角器放在地面上,无指针的一面紧贴墙壁使半圆形量角器垂直于水平地面(或其他合理方法固定量角器),将量角器的指针指向 15°的方向,并在指针从固定点往 A 点方向 17cm 处做上标记,将橡皮筋紧贴并沿着指针拉伸到标记处,弹出粉笔头。测量并记录标记处到粉笔头落点处的距离。重复三次,距离取平均值。
②改变指针角度为分别为 0°,30°,45°,60°。使用同一个粉笔头各重复 3 次,测量并记录距离取平均值。
③比较 5 次的平均值得出结论。
11.【答案】(1)错误的
(2)稀释原盐酸溶液(或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释)
(3)由蓝色变成绿色
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据锌能与亚铁盐发生反应分析;
(2)根据溶液浓度影响溶液颜色可通过加水稀释来验证分析;
(3)根据氯离子浓度影响溶液颜色可通过增加氯离子来验证分析。
【解答】(1)锌的活动性大于铁,若溶液中有亚铁离子则加入锌后会置换出铁,但现象是锌表面只生成红色固体,说明溶液中没有亚铁离子,猜想一错误;
(2)由资料可知氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关,则可采取稀释原盐酸溶液观察颜色的变化来证明猜想的正确性;
(3)要证明氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生,可向溶液中加入其它含氯离子的物质,通过颜色的转变来实现;
故答案为:(1)错误的;(2)稀释原盐酸溶液(或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释);(3)由蓝色变成绿色 。
12.【答案】(1)实验开始时,测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度
(2)5mL葛根膳食纤维
(3)葛根膳食纤维具有降低血糖的功效
(4)丙组小鼠的餐后血糖低于其他组
【知识点】控制变量法;食物与营养
【解析】【分析】本题以小白鼠做实验,喂食小白鼠葛根膳食纤维,设置了对照组,根据小白鼠食用不同的食材之后的血糖情况,判断葛根膳食纤维对血糖调节的作用。
【解答】(1)实验开始时先测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度,以便更精确地得出实验结果。
(2)实验为探究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠降血糖效果,因此实验需要将喂食蒸馏水的小白鼠和喂食葛根膳食纤维的小白鼠作比较,观察观察葛根膳食纤维是否能够对小白鼠降血糖有作用。
(3)根据实验结果可知喂食葛根膳食纤维的小白鼠的血糖的确低于乙组,因此可以得出结论葛根膳食纤维具有降低血糖的功效。
(4)研究发现,喂食葛根膳食纤维的小鼠,食物在胃内滞留时间长,a——葡萄糖昔酶(碳水化合物消化代谢酶之一)活性较低,肝糖原水平比较高,据此判断,葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制外源性葡萄糖的吸收、加快了组织细胞对葡萄糖的摄取利用储存,从而降低了血糖,实验中若出现丙组小鼠的餐后血糖低于其他组,就可以得到证实。
故答案为:(1)实验开始时,测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度(2)5mL葛根膳食纤维(3)葛根膳食纤维具有降低血糖的功效(4)丙组小鼠的餐后血糖低于其他组
13.【答案】(1)Fe和NaCl;Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑
(2)固体药品用量少(或水太多、反应物配比不合适、反应时间不足等(合理即可);过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取滤液蒸发结晶
【知识点】实验方案设计与评价;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据表中各实验的温度变化情况及镁与水反应生成氢氧化镁和氢气分析;
(2)根据药品用量、药品比例、反应时间等都会影响反应时温度的变化及铁与盐酸反应产生所气、氯化钠溶液蒸发会出现白色固体析出分析。
【解答】(1)由各组实验的温度变化可知, 使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入 铁和氯化钠;镁与水能反应生成氢氧化镁和氢气,方程式为Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑;
(2)药品用量、药品比例、反应时间等都会影响反应时温度的变化,所以升高的温度不足以加热食物可能是固体药品用量少或水太多、反应物配比不合适、反应时间不足等原因; 铁能与酸反应产生氢气和浅绿色亚铁盐溶液,溶液中有氯化钠,蒸发结晶会得到白色固体,所以要证明固液混合物中有铁和氯化钠,可取混合物 过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取滤液蒸发结晶 ;
故答案为:(1)Fe和NaCl;Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑;(2) 固体药品用量少(或水太多、反应物配比不合适、反应时间不足等 ); 过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取滤液蒸发结晶 。
14.【答案】(1)h→k→g→f
(2)红褐色沉淀
(3)吸收生成的SO2气体,防止污染大气
(4)随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2,H2还原氧化铜生成了水,使无水硫酸铜粉末变成蓝色。
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;金属的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据验证二氧化硫和水时要先验证水,后验证二氧化硫分析;
(2)根据氢氧化钠与硫酸铁反应会产生红褐色沉淀分析;
(3)根据二氧化硫有毒,排放到空气中会污染空气分析;
(4)根据硫酸与铁反应产生氢气,氢气可与氧化铜反应生成铜和水分析。
【解答】(1)要验证生成物有二氧化硫和水,需先利用无水硫酸铜验证水,然后再利用品红溶液验证二氧化硫,装置接口顺序为 e→ h→k→g→f ;
(2)氢氧化钠与硫酸铁反应会产生红褐色沉淀,所以加入氢氧化钠溶液,若面容到有 红褐色沉淀生成时,证明有硫酸铁的存在;
(3)二氧化硫有毒,排放到空气中会污染空气,所以根据二氧化硫与碱溶液反应,利用装置D来吸收生成的SO2气体,防止污染大气 ;
(4) 随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2,H2还原氧化铜生成了铜和水, 氧化铜粉末变成红色, 使无水硫酸铜粉末变成蓝色 ;
故答案为:(1) h→k→g→f ;(2) 红褐色沉淀 ;(3) 吸收生成的SO2气体,防止污染大气 ; 随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2,H2还原氧化铜生成了水, 使无水硫酸铜粉末变成蓝色 。
15.【答案】②;不存在稀盐酸时,反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子,也与AgNO3溶液反应产生白色沉淀;氢离子(或H+)澄清石灰水变浑浊
【知识点】盐的性质及用途;酸、碱、盐的鉴别;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)石灰石含有杂质的量肯定较少,但是反应停止后试管底部固体残留量比较大,因此可能是石灰石没有完全反应。
(2)稀盐酸和碳酸钙反应生成了氯化钙,滴入硝酸银后,氯化钙会和硝酸银反应生成白色沉淀,因此无法通过白色沉淀确定是否有稀盐酸剩余。
(3)HCl和CaCl2中都含有氯离子,但前者呈酸性后者呈中性,说明氢离子是决定稀盐酸性质的离子。
【解答】(1)【初步分析】反应停止后,某同学根据上述实验现象进行初步判断,得出了石灰石没有反应完的结论,支持该同学得出这一结论的依据②。
(2)但小金认为根据这一现象并不能得出原残留液中存在盐酸的结论,他的理由是不存在稀盐酸时,反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子,也与AgNO3溶液反应产生白色沉淀。
(3)探究原残留液体中是否还有盐酸,真正需要检测的离子是氢离子(或H+)。
故答案为:(1)②(2)不存在稀盐酸时,反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子,也与AgNO3溶液反应产生白色沉淀(3)氢离子(或H+)澄清石灰水变浑浊
16.【答案】(1)滑动变阻器接错,应一上一下接
(2)小灯泡不亮,电压表示数较大,电流表无示数
(3)0.75瓦
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在测量灯泡额定功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)如果小灯泡发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,则小灯泡不发光,电流表无示数。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,据此描述现象即可。
(3)根据图乙读出灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】(1)根据图甲可知,电路连接的错误为:滑动变阻器接错,应一上一下接。
(2)电路接好后,合上开关时,如果小灯泡断路,那么现象如下:
故障现象 检测结果 故障原因
小灯泡不亮,电压表示数较大,电流表无示数 取下小灯泡,两表的指针位不变 小灯泡断路
(3)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
17.【答案】Ca(OH)2是微溶物质,若Ca(OH)2过量,就会从溶液中析出;蓝色絮状沉淀;Ca(OH)2 ;假设二,只有假设二的物质在滴入盐酸后才有明显的现象
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途
【解析】【分析】考查常见物质的鉴别及相关实验现象。Ca(OH)2是微溶物质 ; CaCO3 难溶于水,形成白色沉淀;Cu(OH)2蓝色絮状沉淀 ;稀盐酸和 CaCO3 生成气体。
【解答】1、Ca(OH)2是微溶物质,若Ca(OH)2过量,就会从溶液中析出 。
2、假设二:固体A中含有CaCO3和Ca(OH) 2 , 向上层清液中滴加硫酸铜溶液 , 硫酸铜和Ca(OH) 2反反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀。
3、氢氧化钙与碳酸钠刚好完全反应,则溶质是氢氧化钠; 氢氧化钙与碳酸钠反应后碳酸钠有剩余,氢氧化钙完全反应,则容易B中的溶质是氢氧化钠与碳酸钠;反应后氢氧化钙有剩余,碳酸钠完全反应,则容易B中的溶质是氢氧化钠与氢氧化钙,即假设三中应补上的另一种物质是氢氧化钙,其化学式为Ca(OH)2,故填Ca(OH)2。
4、稀盐酸能够与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,观察到的现象是产生气泡,所以加入稀盐酸的目的是探究碳酸钠的存在情况,即这一实验操作的目的是为了验证假设二。
18.【答案】(1)外力对物体运动状态改变的影响(或摩擦力大小对物体运动状态改变的影响或摩擦力大小对物体运动的影响)
(2)实验基础上推理(推理也可)
(3)控制质量不同的小球到水平面时的初速度相同
(4)图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙实验不能(其他合理均可)
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;动能的影响因素
【解析】【分析】(1)在水平面上铺上不同的材料,则小球受到的阻力大小不同,观察小球在水平面上运动距离的远近,可以确定阻力对小球运动影响的大小,据此分析小金的猜想;
(2)我们无法模拟小球不受摩擦的情形,只能根据实验得出的结论分析原因,从而对这种情况进行科学推理。
(3)小球到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,它到达水平面时的速度越大。
(4)在图甲中,为了改变小球在水平面上受到的阻力,因此需要不断改变接触面的材料;在图乙中,为了通过小球在水平面上通过的距离反映小球动能的大小,必须控制接触面的材料相同,据此分析解答。
【解答】(1)小金进行以上实验探究,基于的猜想是:外力对物体运动状态改变的影响(或摩擦力大小对物体运动状态改变的影响或摩擦力大小对物体运动的影响)。
(2)小金得出结论的过程,应用的科学方法是:实验基础上推理。
(3)小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是:控制质量不同的小球到水平面时的初速度相同。
(4)图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处:图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙实验不能。
19.【答案】(1)
(2)不合理,可能通过灯的电流太小,应先移动滑动变阻器观察灯是否发光
(3)小灯泡的实际功率越大,灯越亮
(4)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置(略偏右不作要求)
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在探究灯泡亮度与实际功率的关系时,除了电压表与灯泡并联,其它的元件都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)在闭合开关时,滑动变阻器的阻值最大,此时通过电路的电流较小,则灯泡发光较暗,此时电流表和电压表都有示数,据此分析解答;
(3)根据表格,分析灯泡的亮度与实际功率的对应关系;
(4)首先根据欧姆定律计算出变阻器的电压为2.2V时的阻值,然后再描述滑片的位置。
【解答】(1)①电压表应该与灯泡L1并联,即将电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连即可;
②变阻器接线“一上一下”,由于滑片处于A端时阻值最大,因此下面连接右下角的B接线柱,将其与电源“+”极相连即可,如下图所示:
(2)小金的做法不合理,理由是:可能通过灯的电流太小,应先移动滑动变阻器观察灯是否发光。
(3)根据表格得出结论:小灯泡的实际功率越大,灯越亮。
(4)当灯泡的电压为3.8V时,变阻器两端的电压为2.2V,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
;
解得:R变=8.7Ω;
则在闭合开关前,变阻器接入的阻值最小为8.7Ω。
则小金的操作为: 闭合开关前,将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置 。
20.【答案】(1)无风
(2)在乒乓球的硬度一定的情况下,乒乓球的反弹高度与下落高度成正比。
(3)杯子落地后,由于力的相互作用,使水花向上波起,水花给乒乓球一个向上的推力并做功,便乒乓球的机械能总量增大,到达最高点的重力势能增大,从而使乒乓球的反弹的高度增大。
【知识点】力的作用是相互的;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)如果实验环境中有风,那么乒乓球下落时运动轨迹就会发生偏移,对测量产生不必要的影响;
(2)分析表格中实验1、2、3,计算对应的反弹高度和下落高度的比值;如果比值相近,那么它们成正比例关系;
(3)从水花四溅对乒乓球做功的角度分析乒乓球机械能的变化,进而确定它的高度变化。
【解答】(1)为保证实验中乒乓球下落和反弹的轨迹竖直,小明应选择在无风的环境中进行。
(2)实验1、2、3中反弹高度和下落高度的比值都接近于0.67,则得到结论:在乒乓球的硬度一定的情况下,乒乓球的反弹高度与下落高度成正比。
(3)乒乓球的反弹高度能高于下落高度的原因是:杯子落地后,由于力的相互作用,使水花向上波起,水花给乒乓球一个向上的推力并做功,便乒乓球的机械能总量增大,到达最高点的重力势能增大,从而使乒乓球的反弹的高度增大。
21.【答案】(1)控制反应的发生或停止,
(2)用剪刀剪取三片质量为0.5克的铁片,取其中一片放入布袋中。在分液漏斗中加入50毫升9.8%的稀硫酸,搭建好装置,并将试管放入盛有30℃水的烧杯中。
打开分液漏斗的止水夹,将稀硫酸放入试管中恒温加热,一会儿后,向下压铜丝,使布袋浸没在液面以下,反应开始发生。
30秒后,将铜丝向上拉,使布袋高于液面。待温度冷却至室温后,移动量筒使其内外液面相平,读取量筒中气体的体积为V1
换另外两片铁片,控制硫酸质量分数和体积相同,重复上述实验,但分别控制水浴温度为50℃和70℃,记录量筒中气体体积分别为V2、V3;
若V1【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铜丝下面悬挂薄铁片,当它向下移动时,铁片与稀硫酸接触,开始反应;当它向上拉动时,铁片与稀硫酸分离,反应停止;
(2)首先组装器材并装上药品,包括剪刀剪出质量相同的三个薄铁片,放入布袋悬挂在铜丝下方;在分液漏斗装入稀硫酸,在烧杯内倒入30℃ 的水。然后开始反应,一段时间后根据量筒读出生成气体的体积。接下来保持其他因素完全相同,只改变烧杯内水的温度再完成两次实验,最后比较几次生成气体的即可找到规律。
【解答】(1)该装置中的铜丝可上下拉动,其作用是控制反应的发生或停止。
(2)实验①之后的其它步骤:
①用剪刀剪取三片质量为0.5克的铁片,取其中一片放入布袋中。在分液漏斗中加入50毫升9.8%的稀硫酸,搭建好装置,并将试管放入盛有30℃水的烧杯中。
②打开分液漏斗的止水夹,将稀硫酸放入试管中恒温加热,一会儿后,向下压铜丝,使布袋浸没在液面以下,反应开始发生。
③30秒后,将铜丝向上拉,使布袋高于液面。待温度冷却至室温后,移动量筒使其内外液面相平,读取量筒中气体的体积为V1;
④换另外两片铁片,控制硫酸质量分数和体积相同,重复上述实验,但分别控制水浴温度为50℃和70℃,记录量筒中气体体积分别为V2、V3;
若V122.【答案】除去CO2中的水蒸气;G→A→B→C→D;C、D
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】【分析与讨论】(1)根据浓硫酸的吸水性解答;
(2)空气中含有二氧化碳,也能被碱石灰吸收,会对实验结论产生影响;
【反思与评价】加入的物质应该只能和碳酸钠反应,不能和氢氧化钠反应,据此分析判断。
【解答】【分析与讨论】(1)方案中,浓硫酸的作用是吸收水蒸气。
故填:吸收水蒸气。
(2)原方案的装置设计还存在一个明显缺陷,即空气中含有二氧化碳,也能被C装置吸收,导致实验结果不准确,可增加图2中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为G(吸收空气中的二氧化碳)-A-B-C-D。
【反思与评价】
A.氯化钾不能和碳酸钠、氢氧化钠反应,不能选择KCl溶液,故A错误;
B.氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,和碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀,故B错误;
C.硝酸钡不能和氢氧化钠反应,和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和硝酸钠,故C正确;
D.碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,但是氢氧化钙不与氢氧化钠反应,故D正确。
故选CD。
23.【答案】(1)吸水性
(2)CO、CO2
(3)在A、B装置之间加一个装有无水硫酸铜晶体的U形管
(4)B装置吸收CO2不充分、E吸收了装置里空气中的CO2 (或者外界CO2进入E,写出两条合理答案即可)
【知识点】实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据一氧化碳、二氧化碳和水的验证方法分析,结合实验装置的特点解答,验证气体时,要先将干扰实验的物质除去,然后利用明显现象加以验证。
【解答】(1)装置C用于除水,利用浓硫酸的吸水性;
(2)该实验装置可检验一氧化碳和二氧化碳的生成;
(3)要检验生成物中有水,需在A、B装置之间加一个装有无水硫酸铜晶体的U形管 ,利用无水硫酸铜是否变蓝验证;
(4)因B装置吸收CO2不充分或E吸收了装置里空气中的CO2 或者外界CO2进入E装置中,都会导致结果偏大;
故答案为:(1)吸水性;(2) CO、CO2 ;(3) 在A、B装置之间加一个装有无水硫酸铜晶体的U形管 ;(4)B装置吸收CO2不充分、E吸收了装置里空气中的CO2 (或者外界CO2进入E,写出两条合理答案即可) 。
24.【答案】(1)二氧化碳可溶于水且与水发生反应
(2)AB组都变瘪,且B组瘪的更大
(3)不能,反应前氢氧化钠溶液为碱性酚酞为红色,反应前氢氧化钠溶液也呈碱性酚酞呈红色,无法说明发生化学变化
【知识点】碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳能溶于水且能与水反应,结合对比实验的设计要求及碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性解答。
【解答】(1)因二氧化碳可溶于水且与水发生反应也会使矿泉水变瘪,所以小明认为反应未发生;
(2)向集满二氧化碳的A、B塑料瓶分别注入等量的氢氧化钠溶液和精水,AB组都变瘪,且B组瘪的更大 ,由此对比可说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;
(3) 应前氢氧化钠溶液为碱性酚酞为红色,反应前氢氧化钠溶液也呈碱性酚酞呈红色,无法说明发生化学变化,所以实验二的方案不能得出结论。
故答案为:(1) 二氧化碳可溶于水且与水发生反应 ;(2) AB组都变瘪,且B组瘪的更大;(3) 不能,反应前氢氧化钠溶液为碱性酚酞为红色,反应前氢氧化钠溶液也呈碱性酚酞呈红色,无法说明发生化学变化 。
25.【答案】(1)10分钟,活塞刻度的变化量(或10分钟,产生氧气的体积)
(2)酶的催化活性随温度的升高先升高后降低且在30℃左右最佳
(3)设置乙组挂除H2O2在加热的条件下会分解产生氧气对实验影响
【知识点】控制变量法;酶及其催化作用
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
【解答】(1)酵母菌中的过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解产生氧气,而B注射器的活塞刻度变化量是产生的氧气体积,所以可以通过10分钟,活塞刻度的变化量,即10分钟,产生的氧气体积来比较酶的活性大小;
(2)由图可知,实验组的活塞变化量随着温度的升高,先变大后变小,30℃时变化量最大,说明随着温度是升高,酶的活性先升高后降低,30℃时活性最强;
(3)过氧化氢在受热时也会发生分解,只是没有加入催化剂分解的那么快,所以设置对照组是为了排出过氧化氢受热分解产生的氧气对实验的影响;
故答案为:(1) 10分钟,活塞刻度的变化量(或10分钟,产生氧气的体积);(2) 酶的催化活性随温度的升高先升高后降低且在30℃左右最佳;(3) 设置乙组挂除H2O2在加热的条件下会分解产生氧气对实验影响.
26.【答案】(1)
(2)B
(3)A
(4)C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)闭合开关前,为了防止电流过大而烧坏电表,所以变阻器的阻值要调到最大;
(3)根据乙图读出电压表的示数,然后与额定电压2.5V比较,确定电压表的示数变化方向,再根据U=IR确定通过电路的电流变化,电阻变化,从而确定变阻器的滑片移动方向。
(4)根据丁图确定此时电流表的示数,然后根据计算出此时灯泡的电阻,接下来根据计算出灯泡的额定功率。灯丝的电阻随温度的升高而增大,再判断灯泡真正的额定功率的数值范围即可。
【解答】(1)根据图甲可知,电压表应该与灯泡并联。电压表的“-”接线柱已经与灯泡的左端相连,只需将“3”的接线柱与灯泡的右端相连即可,如下图所示:
(2)根据图甲可知,当滑片在B端时变阻器的阻值最大,则:闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到B端。
(3)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,此时示数为2.2V<2.5V。灯泡要正常发光,电压表的示数要增大,根据U=IR可知,通过电路的电流要增大,而变阻器的阻值要减小,则应该将滑片P向A端移动。
(4)根据丁图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
灯泡此时的电阻;
如果灯丝电阻不变,那么它的额定功率为:;
灯丝的电阻随温度的升高而增大,
则实际上灯泡的额定功率略微小于1.25W;
故选C。
27.【答案】(1)2mm
(2)根据Q=I2Rt,电流和通电时间相等,由于最窄处电阻大,所以产生的热量多,温度最先达到着火点,最易先燃烧。
(3)电池的型号(电源电压)
【知识点】影响电阻大小的因素;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据表格分析不同情况锡纸的燃烧状态即可;
(2)根据影响导体电阻的因素,以及焦耳定律Q=I2Rt分析解答;
(3)连接在锡纸上的电池的电压越大,通过锡纸的电流越大,产生的热量越多,锡纸就越容易燃烧起来,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,当锡纸的中间窄度为2mm时,只有狭窄处被点燃,而且没有断裂,更适宜做火种。
(2)多次实验都是锡纸中间最窄处先燃烧或先出现火星的原因:根据Q=I2Rt可知,电流和通电时间相等,由于最窄处电阻大,所以产生的热量多,温度最先达到着火点,最易先燃烧。
(3)趣小组认为影响“锡纸”被点燃的因素还与电池的型号(电源电压)有关,他们又开始了探究。
28.【答案】(1)HCl
(2)浓硫酸
(3)d
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;酸的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)根据浓盐酸的挥发性分析;
(2)根据浓硫酸的吸水性分析;
(3)根据冷凝时水要从下管口进入分析。
【解答】(1)浓盐酸具有挥发性,利用该方法制取氯气中会含有氯化氢;
(2)要除去氯气中的氯化氢和水蒸气,需先除氯化氢,后除水蒸气,所以b装置为吸水装置,试剂为浓硫酸;
(3) 装置D为冷凝管,用来冷却生成的气态的S2Cl2,为使效果更好,在用水冷却过程中,水要从d口进入;
故答案为:(1) HCl ;(2)浓硫酸;(3)d。
29.【答案】(1)还原
(2)钢铁与水样中的氢离子发生化学反应(合理即给分);钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触(合理即给分)
【知识点】氧化反应;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)在氧化还原反应中,物质失去氧元素被还原,具有氧化性;物质得到氧元素被氧化,具有还原性。
(2)①当溶液的pH<4时,溶液的酸性很强,存在大量的氢离子,此时铁与氢离子发生化学反应,从而使腐蚀速度增大;
②可从铁被氧化后生成的氧化膜对里面铁单质的保护方面分析解答。
【解答】(1)步骤2中,二氧化碳和焦炭反应,生成一氧化碳,其中的焦炭得到氧元素,因此在反应中体现出焦炭的还原性。
(2)①当pH<4时,随pH值减小,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是:钢铁与水样中的氢离子发生化学反应;
②图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系,腐蚀速率明显下降的原因可能是:钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触。
30.【答案】(1)0
(2)
(3)200mL
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)当杠杆平衡时,此时桶内并没有液体,即液体的密度为0,据此确定C点的刻度值;
(2)根据杠杆的平衡条件,针对空桶和注满液体后的两种情况列出平衡公式,然后推导计算得到液体的密度值,也就是C1所对的刻度值;
(3)能够测量的液体密度值越小,说明测量精度越大,根据(2)中得到的密度计算式分析解答。
【解答】(1)因为此时为空桶,即桶内液体密度为0,所以C点的刻度线对应的数值为0.
(2)当空桶时,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:
G桶×OB=GA×OC ①;
当桶内注满液体时,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:
(G桶+G液体)×OB=GA×OC1②;
②-①得到:G液体×OB=GA×(OC1-OC);
ρVg×l=mg×(l1-l0);
解得: 。
(3)设物体A对杆秤的力为动力,则液体和桶对杆秤的力为阻力,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得:
L1=,在动力F1和阻力臂L2不变的情况下,“增大液体的重力,即通过增大空桶的容积”,L1变大,即该密度秤的精确度会增大。
因此选择200mL规格的空桶。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
初中科学中考专题特训练习实验探究题3
一、实验探究题
1.(2022·杭州模拟)珍珠粉含有碳酸钙和蛋白质等物质,在提高人体免疫力、延缓衰老、祛斑美白、补充钙质等方面都具有独特的作用。
(1)珍珠粉被食用后,其中的碳酸钙可能会在胃中与胃液发生反应,原因是胃液中有 (填酸的名称);珍珠粉中的蛋白质在消化道中最终会被消化分解成 。
(2)市场上出现假珍珠粉在外观上与真珍珠粉差不多,肉眼往往无法辨别。为了辨别它们,小红做了以下实验:
实验一:鉴定否含碳酸钙
分别取真假珍珠粉适量于两支试管中,加入一定量的稀盐酸,并将产生的气体通入 中,发现都变浑浊,说明真假珍珠粉都含有碳酸钙。
实验二:鉴定是否含蛋白质
提供的器材有:相同的燃烧匙2个,酒精灯1个,火柴。小红通过实验,得出:假珍珠粉不含蛋白质。请试着写出小红的实验方案: 。
【答案】(1)盐酸;氨基酸
(2)澄清石灰水(或氢氧化钙溶液或Ca(OH)2溶液);实验方案:在两个燃烧匙中分别装入等量真假珍珠粉(粉面与燃烧匙边缘相平),用火柴点燃酒精灯,让燃烧匙中的真假珍珠粉在火焰上充分灼烧,用鼻闻燃烧时的气味。有烧焦羽毛味的是真珍珠粉;没有烧焦羽毛味的是假珍珠粉。
【知识点】实验方案设计与评价;二氧化碳的检验和验满;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据胃液中成分为盐酸,蛋白质需转化氨基酸被人体吸收分析;
(2)根据碳酸钙与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳及蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味分析。
【解答】(1)胃液中含有盐酸, 珍珠粉中的蛋白质在消化道中最终会被消化分解成氨基酸;
(2)碳酸钙与盐酸反应会产生二氧化碳,二氧化碳通入澄清石灰水中,石灰水会变浑浊;
蛋白质灼烧时会有烧焦羽毛气味,所以要证明假珍珠粉不含蛋白质,可利用灼烧闻气味的方法鉴别;
故答案为:(1)盐酸;氨基酸;(2)澄清石灰水(或氢氧化钙溶液或Ca(OH)2溶液);实验方案:在两个燃烧匙中分别装入等量真假珍珠粉(粉面与燃烧匙边缘相平),用火柴点燃酒精灯,让燃烧匙中的真假珍珠粉在火焰上充分灼烧,用鼻闻燃烧时的气味。有烧焦羽毛味的是真珍珠粉;没有烧焦羽毛味的是假珍珠粉。
2.(2021·定海模拟)某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究。
(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
(2)有同学对滤液中所含的溶质做出多种猜想,其中有两种猜想可能成立,这两种猜想是:
①溶质为硝酸锌和硝酸铜 ②溶质为 。
(3)为验证以上两种猜想,该同学设计了以下实验方案,请你完成方案中的现象和结论:取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝(或铜片) , 。
【答案】(1)Zn+2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2
(2)溶质为硝酸锌、硝酸铜 、硝酸银
(3)如果铜丝表面无变化, 证明猜想①成立 ,如果铜丝表面有银白色固体析出证明猜想②成立
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中, 锌先与硝酸银反应,然后铜再与硝酸银反应,反应后得蓝色溶液,所以溶液中溶质一定有硝酸锌和硝酸铜,硝酸银可能剩余,铜的活动性大于银,若有硝酸银,则插入铜丝会置换出银白色银单质分析。
【解答】(1)锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应方程式为Zn+2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2 ;
(2) 铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中, 锌先与硝酸银反应,然后铜再与硝酸银反应,反应后得蓝色溶液,所以溶液中溶质一定有硝酸锌和硝酸铜,硝酸银可能剩余,则溶液中溶质可能是硝酸锌和硝酸铜或硝酸锌、硝酸铜 、硝酸银;
(3)铜的活动性大于银,则验证溶液中是否含硝酸银可取少量滤液于试管中,在滤液中插入一根铜丝 ,如果铜丝表面无变化, 证明猜想①成立 ,如果铜丝表面有银白色固体析出证明猜想②成立;
故答案为:(1)Zn+2AgNO3 =2Ag+ Zn(NO3)2 ; (2)硝酸锌、硝酸铜 、硝酸银;(3) 如果铜丝表面无变化, 证明猜想①成立 ,如果铜丝表面有银白色固体析出证明猜想②成立 。
3.(2021·南湖模拟)菠萝酸甜多汁,可口开胃,但一次食用过多容易造成口腔黏膜破损。黏膜破损是由菠萝汁引起的吗 兴趣小组的同学利用与口腔黏膜相似的猪小肠黏膜开展了探究实验,设计方案如下:
①剖开新鲜洗净的猪小肠,露出内层黏膜并剪成长度相等的两段,分别放入甲、乙培养皿中;
②向甲培养皿中的小肠黏膜滴加 ,向乙培养皿中的小肠黏膜滴加15mL新鲜菠萝汁;
③把甲、乙培养皿放在37℃恒温条件下,10分钟后用放大镜观察黏膜的变化情况。
根据实验设计,回答下列问题:
(1)请将实验方案步骤②补充完整 。
(2)若甲培养皿中的黏膜完好,乙培养皿中的黏膜出现破损,则说明 。
(3)兴趣小组的同学将该实验重复做了多次,目的是 。
【答案】(1)15mL 生理盐水或等体积的生理盐水
(2)黏膜破损是由菠萝汁引起的或菠萝汁会引起黏膜破损
(3)减小偶然性,提高实验可信度或减小偶然性、 避免偶然性。
【知识点】控制变量法;食物的消化与吸收
【解析】【分析】科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其它条件都相同的实验。
【解答】(1)对照试验所要探究的条件就是实验的唯一变量,因此探究口腔黏膜破损是由新鲜菠萝汁引起的吗?实验中的变量是新鲜菠萝汁。除有无新鲜菠萝汁外其它条件都相同,因此实验方案步骤②“向甲培养皿中的小肠黏膜滴加15mL生理盐水”,向乙培养皿中的小肠黏膜滴加15mL新鲜菠萝汁。
(2)“若甲培养皿中黏膜完好,乙培养皿中黏膜出现破损”,则说明黏膜破损是由菠萝汁引起的。“若甲、乙培养皿中黏膜均完好”,则说明黏膜破损不是由菠萝汁引起的。
(3) 一次实验存在一定的偶然性和误差,设置重复组,可以减少实验误差,确保实验严密准确。所以“兴趣小组的同学将该实验重复做了多次”,目的是避免偶然性、减少误差,提高实验可信度。
故答案为:(1)15mL 生理盐水或等体积的生理盐水 (2)黏膜破损是由菠萝汁引起的或菠萝汁会引起黏膜破损 (3)减小偶然性,提高实验可信度或减小偶然性、 避免偶然性。
4.(2021·越城模拟)同学们在资料上查到:用电流刺激蛙心胜的迷走神经时,发现蛙的心脏跳动减慢。对此,他们提出了两种假设:
假设1:迷走神经受电流刺激后,电流信号造成心脏跳动减慢;
假设2:迷走神经受电流刺激后,分泌某种物质使心脏跳动减慢。
在老师的指导下,他们设计如图装置实验进行了探究。
实验步骤:
①取甲、乙两个正常跳动的蛙心脏,用插管把它们连接起来,剪去蛙心脏乙的迷走神经;
②向蛙心脏甲中注人液体X(能维持蛙心跳动但不影响跳动频率),并流动起来,使两蛙心脏中充满液体X,测量两个蛙心的心率;
③ ▲ ,再次测量两个蛙心的心率。
请回答下列问题:
(1)与人体心脏相比,蛙心内部也存在确保血液流向的类似结构,要使液体X顺利进入心脏乙,插管应插人心脏乙的 (选填“动脉”、“静脉” 或“毛细血管");
(2)步骤③中“ ▲ ”处应填写的操作是 ;
(3)实验前剪去蛙心脏乙的迷走神经是为了 ;
【答案】(1)静脉
(2)用适宜强度电流刺激甲蛙心脏的迷走神经
(3)排除迷走神经对乙蛙心跳产生的影响 (4 )若实验结果为 ,则假设2成立。 蛙心甲跳动先破慢,随后蛙心乙跳动也减慢
【知识点】控制变量法;心脏和血管
【解析】【分析】青蛙一类动物的心脏分为左、右心房和单一心室。与人类心脏一样,青蛙心脏的心房与静脉相连,心室与动脉相连,且有防止血液倒流的瓣膜。心迷走神经节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞膜上的M型胆碱能受体后可引起心率减慢。
【解答】(1)与人体心脏相比,蛙心内部也存在确保血液流向的类似结构,要使液体X顺利进入心脏乙,插管应插入心脏乙的静脉。
(2)该实验提出的假设是迷走神经受电流刺激后,电流信号或分泌某种物质造成心脏跳动减慢,因而步骤③中应用适宜强度电流刺激甲蛙心脏的迷走神经,以观察蛙心乙跳动是否减慢。
(3)实验前剪去蛙心脏乙的迷走神经,这样可排除蛙心脏乙迷走神经对其产生的影响,以确保观察到的现象只与接受刺电流刺激的蛙心脏甲有关。
(4)由于注入蛙心脏甲中的液体通过导管流入到剪去迷走神经的蛙心脏乙,若随着蛙心脏甲跳动减慢,蛙心脏乙跳动也减慢,则说明蛙心脏甲的迷走神经分泌了某种化学物质,这种化学物质随着液体流入蛙心脏乙,造成了蛙心脏乙跳动减慢。
故答案为:(1)静脉;(2)用适宜强度电流刺激甲蛙心脏的迷走神经;(3)排除迷走神经对乙蛙心跳产生的影响; (4 ) 蛙心甲跳动先减慢,随后蛙心乙跳动也减慢
5.(2021·丽水模拟)获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后,学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品进行成分探究。兴趣小组经资料查询,通常瓦斯气体中可能含有CO、CO2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种, 兴趣小组的同学将安全处理后的混合气体,按下图装置进行了实验:(已知:CH4+4CuO 4Cu+CO2+2H2O)
(1)装置B的作用是 ;
(2)装置C中黑色的CuO变红,同学甲认为,只从装置C的现象判断,不能说明该气体中一定含有CH4,因为还可能发生的化学反应是(写出化学方程式) ;
(3)装置D中浓硫酸因吸收水分而增重,同学乙认为,以上实验装置需要在 (填字母序号)间再增加一个装置D,重新进行实验,才能证明含有CH4;
(4)小组通过改进后的装置再次进行了实验探究,装置A和E中澄清石灰变浑浊,装置B中无明显现象,装置C中黑色粉末变成红色,装置D的质量增加了,根据观察装置A、B、C、D、E的现象, (填“能“或“不能"确定该气体样品中含有的物质。
【答案】(1)完全吸收二氧化碳
(2)CO+CuO Cu+CO2
(3)B、C
(4)不能
【知识点】实验方案设计与评价;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据一氧化碳和甲烷都能使氧化铜还原成铜,甲烷与氧化铜反应有水和二氧化碳生成,而一氧化碳还原氧化铜不生成水,生成二氧化碳,由反应中各装置的现象判断分析。
【解答】(1)B中氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳气体;
(2)混合气体中含有一氧化碳,一氧化碳和甲烷都能使氧化铜还原成铜,所以只从装置C的现象判断,不能说明该气体中一定含有CH4;
(3)甲烷还原氧化铜有水生成,而一氧化碳还原氧化铜没有水生成,所以在B、C间增加除水装置,然后通过D中浓硫酸增重,才可以排除气体中的水的干扰,证明是生成了水;
(4) 根据观察装置A、B、C、D、E的现象,不能证明气体中是否含CO,所以不能证明气体中样品的组成。
故答案为:(1) 完全吸收二氧化碳 ;(2) CO+CuO Cu+CO2 ;(3)BC;(4)不能。
6.(2021·丽水模拟)小麦种子在萌芽过程中可以产生淀粉酶,α-淀粉酶能分解淀粉,从而为种子萌发提供能量。科学家发现用GA (赤霉素)溶液处理去胚小麦种子可使其产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
试管号 GA溶液(mL) 水(mL) 缓冲液(mL) 种子20个 实验步骤 实验结果
步骤1 步骤2
1 0 1 1 带胚 25℃保温24小时后去除种子,在各试管中分别加入1mL淀粉液 25℃保温10分钟后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色 ++
2 0 1 1 去胚 ++++
3 0.2 0.8 1 去胚 ++
4 0.4 0.6 1 去胚 +
5 0.4 0.6 1 不加种子 ++++
说明:淀粉液遇碘液变蓝色(淀粉被分解得越彻底,遇碘液颜色越浅):实验结果中“+”越多表示颜色越沫。
回答下列问题:
(1)胚是新植物的幼体,胚包括胚芽、胚轴、胚根和 ;
(2)试管1与2实验处理相比,变量是 。综合分析试管1和试管2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ;
(3)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明在一定范围内 。
【答案】(1)子叶
(2)胚;少
(3)GA浓度越高,种子产生α-淀粉酶的效果越好(或GA浓度高诱导种子产生α-淀粉酶的效果好)(合理即可)
【知识点】控制变量法;酶及其催化作用;种子的结构
【解析】【分析】种子中的胚是新植物的幼体,包括胚根、胚轴、胚芽和子叶。在种子吸胀基本结束时,种子中的各种酶开始活化,呼吸和代谢作用急剧增强。如大麦种子吸胀后,胚首先释放赤霉素诱导水解酶(α-淀粉酶等)的合成。水解酶将胚乳中贮存的淀粉等水解成可溶性物质(麦芽糖、葡萄糖等),并陆续转运到胚轴供胚生长的需要,由此而启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程。如果把胚去掉,淀粉就不水解。用赤霉素处理无胚的种子,淀粉就又能水解,证明了赤霉素可以代替胚引起淀粉水解。
【解答】(1)胚是新植物的幼体,胚包括胚芽、胚轴、胚根和子叶。
(2)试管1与2实验处理相比,变量是胚。淀粉遇碘变蓝,颜色越浅,淀粉量越少。由实验结果——加入碘液后试管1颜色比试管2颜色浅,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的少。
(3)从试管2、3和4的实验结果可以看出,随着GA浓度升高,试管中淀粉量逐渐减少,说明种子中被分解的淀粉越多,种子中的α-淀粉酶可水解淀粉,由此可以得出结论:在一定范围内,GA溶液浓度越高,其诱导去胚种子产生α-淀粉酶的效果越好。
故答案为:(1)子叶;(2)胚;少;(3)GA浓度越高,种子产生α-淀粉酶的效果越好(或GA浓度高诱导种子产生α-淀粉酶的效果好)
7.(2021·金华模拟)小苏同学所在的兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在墙上,AO等于弹簧原长,水平面O
点左侧光滑,右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点,然后由静止释放,当物体M运动到O点与弹簧分开,最终运动到Q点静止。
请补充完成他们的探究过程:
(1)弹簧弹性势能的大小比较是通过 ;
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用 (选填“相同"或“不同”)弹簧进行实验,并先后改变 之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录;
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中,他们运用到了 等两种科学方法。
【答案】(1)滑块运动过的OQ长度
(2)相同;OP
(3)转换法、控制变量法
【知识点】实验探究的其他思想方法;势能的影响因素
【解析】【分析】(1)弹簧推动木块,将弹簧的弹性势能转化为木块的机械能,木块在水平面上运动时,克服摩擦力做功。根据W=fs可知,滑块通过的距离OQ越长,做的功越多,说明弹簧的弹性势能越大。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究弹簧的弹性势能与长度变化量的关系时,需要控制弹簧的螺纹圈直径和材料相同,其实就是使用相同的弹簧,而改变弹簧长度的变化量,也就是被压缩的长度OP。
(3)探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法;物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)弹簧弹性势能的大小比较是通过滑块运动过的OQ长度;
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用相同弹簧进行实验,并先后改变OP之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录;
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中,他们运用到了转换法、控制变量法等两种科学方法。
8.(2021·龙湾模拟)水冲压发动机是一种新型动力装置,其主要原理是应用了金属镁与热水发生化学反应,反应时放出大量的热,产生较大压力,从而产生动力。那么,镁与水反应的快慢与哪些因素有关呢?
[查阅资料]①金属镁能与热水反应生成氢氧化镁和氢气:Mg+2H2O=H2↑+Mg(OH)2↓;
②氯化铵能与氢氧化镁反应:2NH4Cl+Mg(OH)=MgCl2+2NH3↑+2H2O;
③浓硫酸能吸收氨气,且不产生其他气体。
[建立猜想]镁与水反应的速度可能与反应的温度有关。
[实验过程]按照下图装置进行实验
小明在实验装置中,分别加入等量的镁粉和蒸馏水,改变反应物温度,在反应过程中添加氯化铵溶液,测量收集50mL氢气所用时间,绘制图像如图乙所示。
(1)实验可通过比较 来判断镁与水反应的快慢。
(2)镁粉和热水反应一段时间后,小明观察到镁粉表面无气泡产生,镁粉和热水均有剩余,此时,加入少量的氯化铵溶液后,镁粉表面又冒出气泡。结合资料信息对上述现象予以解释。
(3)小明想硫酸铵是否也能加快镁与水的反应速率,于是用硫酸铵替换氯化铵重复上述实验。发现相同温度时,硫酸铵对镁与水的反应速率比氯化铵的促进效果更好,请在图乙中画出添加硫酸铵时,镁与水反应的大致图像。
【答案】(1)收集50mL氢气所需时间(或收集相同体积氢气所需时间或相同时间内收集到氢气体积)
(2)镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止,氯化铵能除去镁表面的氢氧化镁,使镁能继续和水反应。
(3)
【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)生成氢气的速度越快,说明镁和水反应越快,而生成氢气的速度快慢与氢气的体积和反应时间有关,即用相同时间比氢气体积或相同氢气体积比收集时间来判断;
(2)氢氧化镁不溶于水,会沉淀在金属镁的表面,阻止反应的进一步进行;而氯化铵和氢氧化镁反应,能够除去镁表面的氢氧化镁,保证反应的进一步进行,据此分析解答。
(3)根据硫酸铵的促进效果更好,对图像的形状进行判断即可。
【解答】(1)实验可通过比较收集50mL氢气所需时间(或收集相同体积氢气所需时间或相同时间内收集到氢气体积)来判断镁与水反应的快慢。
(2)镁粉和热水反应一段时间后,小明观察到镁粉表面无气泡产生,镁粉和热水均有剩余,此时,加入少量的氯化铵溶液后,镁粉表面又冒出气泡,原因是:镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁导致反应终止,氯化铵能除去镁表面的氢氧化镁,使镁能继续和水反应。
(3)发现相同温度时,硫酸铵对镁与水的反应速率比氯化铵的促进效果更好,即相同温度时,收集50mL氢气所用的时间比氯化铵的时间短,则图像的像点都在氯化铵图像对应点的下方,如下图所示:
9.(2021·金华模拟)某化学小组查阅资料知道,氢氧化铜在加热条件下能够发生分解反应,其化学方程式为:Cu(OH)2 CuO+H2O,草酸(H2C2O4)在浓H2SO4作用下分解,化学方程式为:H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O。
该小组同学为了测定氢氧化铜样品中氢氧化铜的含量(杂质不参加反应),按照如图装置进行实验。已知:氢氧化铜样品的质量为m1g,E中药品足量,F中集气瓶足够大,完全反应后测得C中剩余固体质量为m2g,E中质量增加m3g。
(1)A中浓硫酸的作用 。
(2)实验过程中先通一会儿气体再点燃酒精灯,通气体的作用是 。
(3)实验过程中观察到C中固体先由蓝色变成黑色,还能观察到C中的现象是 。
(4)利用该实验装置能说明草酸分解的产物中有CO2的证据是 。
【答案】(1)催化作用
(2)排尽玻璃管中的气体,防止加热时发生爆炸
(3)C玻璃管内壁有水珠生成 ,黑色固体变成红色
(4)未点燃酒精灯,通气体时D中澄清石灰水变浑浊
【知识点】常见实验操作;催化剂在化学反应中的作用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据浓硫酸的催化作用分析;
(2)根据CO与空气混合气体点燃易发生爆炸分析;
(3)根据氢氧化铜分解生成氧化铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳分析;
(4)根据二氧化碳能使石灰水变浑浊分析。
【解答】(1)由所给方程式反应条件可知,A中浓硫酸起催化作用。
(2)CO与空气混合气体点燃易发生爆炸,所以为排尽玻璃管中的气体,防止加热时发生爆炸 ,实验前要先通一会气体再点燃酒精灯;
(3)氢氧化铜分解生成氧化铜和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,所以实验时除观察到蓝色固体变成黑色外还可观察到C玻璃管内壁有水珠生成 ,黑色固体变成红色;
(4)一氧化碳与氧化铜需加热时反应生成二氧化碳,而未点燃酒精灯,通气体时D中澄清石灰水变浑浊,可证明草酸分解产生二氧化碳。
故答案为:(1)催化作用;(2)排尽玻璃管中的气体,防止加热时发生爆炸 ;(3)C玻璃管内壁有水珠生成 ,黑色固体变成红色 ;(4)未点燃酒精灯,通气体时D中澄清石灰水变浑浊 。
10.(2021·温州模拟)小科在电视中看到古代士兵射箭时往往是按一定角度斜向上射出,而不是水平射出,如图甲。
他猜想可能是以某个角度射出时箭矢运动的距离最远。为了验证自己的猜想,小科在教室里找到了一个带指针的大量角器(指针可以绕 A 点转动,方便指示角度)、原长为 7cm 的橡皮筋和一些粉笔头,并把橡皮筋的一端固定在指针上,如图乙所示。
(1)从拉动橡皮筋把粉笔头弹出去,直至粉笔头落地。选出整个过程中有对粉笔头做功的力_______。
A.橡皮筋对粉笔头的弹力 B.粉笔头受到的重力
C.人对橡皮筋的拉力 D.橡皮筋受到的重力
(2)请你利用提供的仪器设计实验来验证小科的猜想
【答案】(1)A;B
(2)找一无风的环境,将量角器放在地面上,无指针的一面紧贴墙壁使半圆形量角器垂直于水平地面(或其他合理方法固定量角器),将量角器的指针指向 15°的方向,并在指针从固定点往 A 点方向 17cm 处做上标记,将橡皮筋紧贴并沿着指针拉伸到标记处,弹出粉笔头。测量并记录标记处到粉笔头落点处的距离。重复三次,距离取平均值。
改变指针角度为分别为 0°,30°,45°,60°。使用同一个粉笔头各重复 3 次,测量并记录距离取平均值。
比较 5 次的平均值得出结论。
【知识点】实验方案设计与评价;力是否做功的判断
【解析】【分析】(1)做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
(2)①探究粉笔头弹出距离的远近与发射角度的关系时,需要控制橡皮筋被拉开的距离相等,从而保证弹力相等,然后不断改变发射角度;
②为了减小实验误差,每个角度时实验重做3次,记录下来算出平均值;
③最后比较不同角度时粉笔头飞出距离的均值即可,据此设计实验步骤。
【解答】(1)在开始阶段,橡皮筋对粉笔头施加弹力,粉笔头在弹力的方向上通过距离,因此这个弹力对粉笔头做功,故A正确;
在粉笔头飞行过程中,它受到竖直向下的重力,且在向下的方向上通过距离,因此重力对粉笔头做功,故B正确;
人对橡皮筋的拉力和橡皮筋受到的重力,都没有作用在粉笔头上,肯定对粉笔头不做功,故C、D错误。
故选AB。
(2)实验步骤:
①找一无风的环境,将量角器放在地面上,无指针的一面紧贴墙壁使半圆形量角器垂直于水平地面(或其他合理方法固定量角器),将量角器的指针指向 15°的方向,并在指针从固定点往 A 点方向 17cm 处做上标记,将橡皮筋紧贴并沿着指针拉伸到标记处,弹出粉笔头。测量并记录标记处到粉笔头落点处的距离。重复三次,距离取平均值。
②改变指针角度为分别为 0°,30°,45°,60°。使用同一个粉笔头各重复 3 次,测量并记录距离取平均值。
③比较 5 次的平均值得出结论。
11.(2021·桐乡模拟)含铜离子的盐溶液一般呈蓝色,但老师在做氧化铜粉末与新配制的稀盐酸反应实验时,反应后的溶液却是绿色的,这是怎么回事呢 他们对此进行了科学探究:
猜想一:生成物中除铜离子外可能还有其它离子;
猜想二:可能与铜离子浓度偏大有关;
(1)为了验证猜想一,同学们先查阅了常见离子的颜色,知道了亚铁离子的颜色为浅绿色。于是,他们向反应后的溶液中加入金属锌,结果在锌表面只生成红色固体,则证明猜想一是 。
(2)为了验证猜想二,上网进行了查询,发现氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关,见下表。那么,实验若要得到蓝色的氯化铜溶液,老师可采取的措施是: 。
溶液浓度 溶液很浓 溶液较浓 溶液很稀
溶液颜色 黄色 绿色 蓝色
(3)进一步查阅网上资料可知:氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生的。为了验证上述资料是否正确。小宁同学向反应后蓝色的溶液中加入NaCI固体, 溶液出现 ,则该资料是正确的。
【答案】(1)错误的
(2)稀释原盐酸溶液(或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释)
(3)由蓝色变成绿色
【知识点】实验方案设计与评价;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据锌能与亚铁盐发生反应分析;
(2)根据溶液浓度影响溶液颜色可通过加水稀释来验证分析;
(3)根据氯离子浓度影响溶液颜色可通过增加氯离子来验证分析。
【解答】(1)锌的活动性大于铁,若溶液中有亚铁离子则加入锌后会置换出铁,但现象是锌表面只生成红色固体,说明溶液中没有亚铁离子,猜想一错误;
(2)由资料可知氯化铜溶液的颜色与溶液的浓度有关,则可采取稀释原盐酸溶液观察颜色的变化来证明猜想的正确性;
(3)要证明氯化铜溶液的颜色变化的真正原因是氯离子的浓度不同产生,可向溶液中加入其它含氯离子的物质,通过颜色的转变来实现;
故答案为:(1)错误的;(2)稀释原盐酸溶液(或减少加入的氧化铜的质量、对实验后的氯化铜溶液加水稀释);(3)由蓝色变成绿色 。
12.(2021·桐乡模拟)膳食纤维被称为人类第七营养素,对维持人体健康具有很重要作用。为研究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠的降血糖效果,某研究小组进行了如下实验。
实验材料用具:小白鼠30只、葛根膳食纤维、蒸馏水,血糖测定仪等。
实验步骤:①随机选取10只小白鼠作为甲组,另外20只制备成实验性糖尿病小白鼠随机均分成乙组和丙组。
② ,并进行数据统计,记入表格。
③甲组和乙组小白鼠每天灌喂5mL蒸馏水,丙组小白鼠灌喂 ,连续灌喂17天。(期间各组小鼠均饲喂普通饲料,自由饮食。)
④17天后,测定各组小白鼠的空腹状态下血糖浓度,数据记录如下表所示:
组别 开始实验时(毫克/升) 17天后(毫克/升)
甲 914 910
乙 3234 3139
丙 3247 1182
(1)将实验步骤②补充完整 。
(2)实验步骤③中,应给丙组小白鼠灌喂 。
(3)该实验得出的结论是: 。
(4)小明据此提出猜想:葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制对葡萄糖的吸收。要证明他的假设,需要的实验证据是 。
【答案】(1)实验开始时,测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度
(2)5mL葛根膳食纤维
(3)葛根膳食纤维具有降低血糖的功效
(4)丙组小鼠的餐后血糖低于其他组
【知识点】控制变量法;食物与营养
【解析】【分析】本题以小白鼠做实验,喂食小白鼠葛根膳食纤维,设置了对照组,根据小白鼠食用不同的食材之后的血糖情况,判断葛根膳食纤维对血糖调节的作用。
【解答】(1)实验开始时先测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度,以便更精确地得出实验结果。
(2)实验为探究葛根膳食纤维对糖尿病小白鼠降血糖效果,因此实验需要将喂食蒸馏水的小白鼠和喂食葛根膳食纤维的小白鼠作比较,观察观察葛根膳食纤维是否能够对小白鼠降血糖有作用。
(3)根据实验结果可知喂食葛根膳食纤维的小白鼠的血糖的确低于乙组,因此可以得出结论葛根膳食纤维具有降低血糖的功效。
(4)研究发现,喂食葛根膳食纤维的小鼠,食物在胃内滞留时间长,a——葡萄糖昔酶(碳水化合物消化代谢酶之一)活性较低,肝糖原水平比较高,据此判断,葛根膳食纤维降低血糖的可能机理是抑制外源性葡萄糖的吸收、加快了组织细胞对葡萄糖的摄取利用储存,从而降低了血糖,实验中若出现丙组小鼠的餐后血糖低于其他组,就可以得到证实。
故答案为:(1)实验开始时,测定各组小白鼠空腹状态下的血糖浓度(2)5mL葛根膳食纤维(3)葛根膳食纤维具有降低血糖的功效(4)丙组小鼠的餐后血糖低于其他组
13.(2021·长兴模拟)“食品蒸汽加热器”常用于野外加热食物。加热袋中的固体粉末含镁粉、铁粉和氯化钠,使用时向其中加入水袋中的水,即可产生大量热。实验小组针对放热过程中的反应原理展开探究。
[查阅资料]
①常温下镁粉能与水反应放热而铁粉不能。
②氢氧化镁是难溶于水的白色固体。
[进行实验]
同学们用如图所示装置进行模拟实验:分别取不同成分的固体粉末放入甲中,通过分液漏斗向其中均加入8mL水,读取甲中所得固液混合物的最高温度,实验记录如下表:
(实验时的室温为22.7℃;除B外,其余实验中镁粉的质量均为1.0g)
实验序号 A B C D E F
固体成分 Mg Fe Mg+Fe Mg+NaCl Fe+NaCl Mg+Fe+NaCl
乙中现象 少量肥皂泡难以点燃 无肥皂泡 少量肥皂泡,难以点燃 较多肥皂泡,点燃有爆鸣声 无肥皂泡 大量肥皂泡点燃有爆鸣声
混合物温度 23.1 ℃ 22.8℃ 23.1 ℃ 24.2℃ 22.8℃ 27.2℃
(1)[获得结论]
①使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入 。
②实验A证明了镁粉与水能反应,反应的化学方程式为 。
(2)[反思改进]
①同学们分析实验数据发现,升高的温度不足以加热食物,其可能的原因是 。
②同学们根据实验结果进一步猜测:实验F中的反应结束后,甲中的固液混合物中仍然含有NaCl和铁粉。应通过实验证明了上述猜测,实验方案是:取少量固液混合物, ,得到白色固体(经检验为NaCl)。
【答案】(1)Fe和NaCl;Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑
(2)固体药品用量少(或水太多、反应物配比不合适、反应时间不足等(合理即可);过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取滤液蒸发结晶
【知识点】实验方案设计与评价;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)根据表中各实验的温度变化情况及镁与水反应生成氢氧化镁和氢气分析;
(2)根据药品用量、药品比例、反应时间等都会影响反应时温度的变化及铁与盐酸反应产生所气、氯化钠溶液蒸发会出现白色固体析出分析。
【解答】(1)由各组实验的温度变化可知, 使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入 铁和氯化钠;镁与水能反应生成氢氧化镁和氢气,方程式为Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑;
(2)药品用量、药品比例、反应时间等都会影响反应时温度的变化,所以升高的温度不足以加热食物可能是固体药品用量少或水太多、反应物配比不合适、反应时间不足等原因; 铁能与酸反应产生氢气和浅绿色亚铁盐溶液,溶液中有氯化钠,蒸发结晶会得到白色固体,所以要证明固液混合物中有铁和氯化钠,可取混合物 过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取滤液蒸发结晶 ;
故答案为:(1)Fe和NaCl;Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑;(2) 固体药品用量少(或水太多、反应物配比不合适、反应时间不足等 ); 过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取滤液蒸发结晶 。
14.(2021·江干模拟)某小组对纯铁丝与浓硫酸反应后的产物进行了验证。
已知:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,SO2能使品红溶液褪色。
(1)B和C位置连接品红溶液和无水硫酸铜装置接口顺序是e→ →L。
(2)将反应后的溶液稀释,取稀释液滴加足量的NaOH溶液,观察到 现象时,证明有Fe2(SO4)3存在。
(3)装置D的作用是 。
(4)将装置末端的气体经干燥后,依次通过灼热的氧化铜和无水硫酸铜粉末,发现氧化铜粉末变成红色,同时无水硫酸铜粉末变成蓝色。分析其原因可能是 。
【答案】(1)h→k→g→f
(2)红褐色沉淀
(3)吸收生成的SO2气体,防止污染大气
(4)随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2,H2还原氧化铜生成了水,使无水硫酸铜粉末变成蓝色。
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;金属的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据验证二氧化硫和水时要先验证水,后验证二氧化硫分析;
(2)根据氢氧化钠与硫酸铁反应会产生红褐色沉淀分析;
(3)根据二氧化硫有毒,排放到空气中会污染空气分析;
(4)根据硫酸与铁反应产生氢气,氢气可与氧化铜反应生成铜和水分析。
【解答】(1)要验证生成物有二氧化硫和水,需先利用无水硫酸铜验证水,然后再利用品红溶液验证二氧化硫,装置接口顺序为 e→ h→k→g→f ;
(2)氢氧化钠与硫酸铁反应会产生红褐色沉淀,所以加入氢氧化钠溶液,若面容到有 红褐色沉淀生成时,证明有硫酸铁的存在;
(3)二氧化硫有毒,排放到空气中会污染空气,所以根据二氧化硫与碱溶液反应,利用装置D来吸收生成的SO2气体,防止污染大气 ;
(4) 随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2,H2还原氧化铜生成了铜和水, 氧化铜粉末变成红色, 使无水硫酸铜粉末变成蓝色 ;
故答案为:(1) h→k→g→f ;(2) 红褐色沉淀 ;(3) 吸收生成的SO2气体,防止污染大气 ; 随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,铁与稀硫酸反应生成了H2,H2还原氧化铜生成了水, 使无水硫酸铜粉末变成蓝色 。
15.(2021·乐清模拟)某兴趣小组对“稀盐酸与石灰石是否恰好完全反应”展开了系列实验(稀盐酸与石灰石中杂质不反应)。
【实验操作】取一块状石灰石于试管中,往试管中加入5毫升稀盐酸。
【实验现象】①开始时固体表面有大量气泡;②反应停止后,试管底部有块状固体残留、固体表面无气泡;③试管内溶液无色。
【初步分析】⑴反应停止后,某同学根据上述实验现象进行初步判断,得出了石灰石没有反应完的结论。支持该同学得出这一结论的依据是 (填上述实验现象的序号)。
【小组讨论】大家讨论后认为,要判断是否恰好完全反应,可以从液体和固体两条途径进行探究:一是探究残留液体中是否还有盐酸;二是探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。
【继续探究】⑵对原残留液体是否还有盐酸的探究,有同学取原残留液体,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是根据这一现象,得出了原残留液体中存在盐酸的结论。但小金认为根据这一现象是不能得出原残留液中存在盐酸的结论,小金的理由是 ;
⑶探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。小丽取原残留块状固体用水洗净后加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,出现了 的现象,于是得出残留块状固体中还存在碳酸钙。
【实验结论】在原反应结束时,稀盐酸与石灰石没有恰好完全反应,石灰石中碳酸钙有剩余。
【答案】②;不存在稀盐酸时,反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子,也与AgNO3溶液反应产生白色沉淀;氢离子(或H+)澄清石灰水变浑浊
【知识点】盐的性质及用途;酸、碱、盐的鉴别;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)石灰石含有杂质的量肯定较少,但是反应停止后试管底部固体残留量比较大,因此可能是石灰石没有完全反应。
(2)稀盐酸和碳酸钙反应生成了氯化钙,滴入硝酸银后,氯化钙会和硝酸银反应生成白色沉淀,因此无法通过白色沉淀确定是否有稀盐酸剩余。
(3)HCl和CaCl2中都含有氯离子,但前者呈酸性后者呈中性,说明氢离子是决定稀盐酸性质的离子。
【解答】(1)【初步分析】反应停止后,某同学根据上述实验现象进行初步判断,得出了石灰石没有反应完的结论,支持该同学得出这一结论的依据②。
(2)但小金认为根据这一现象并不能得出原残留液中存在盐酸的结论,他的理由是不存在稀盐酸时,反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子,也与AgNO3溶液反应产生白色沉淀。
(3)探究原残留液体中是否还有盐酸,真正需要检测的离子是氢离子(或H+)。
故答案为:(1)②(2)不存在稀盐酸时,反应产生的氯化钙溶液中含有氯离子,也与AgNO3溶液反应产生白色沉淀(3)氢离子(或H+)澄清石灰水变浑浊
16.(2021·岱山模拟)小科想测量额定电压为2.5V,电阻约为10Ω的小灯泡的额定功率.实验室提供如下器材:干电池3节,铭牌为“10Ω1A"的滑动变阻器一个,电流表和电压表各一个,开关一个,导线若干。
(1)连接的电路如图甲所示,请指出其中的一处错误 。
(2)电路接好后,合上开关时,发现电路出现故障,请根据检测结果及故障原因指出产生故障的现象。
故障现象 检测结果 故障原因
取下小灯泡,两表的指针位不变 小灯泡断路
(3)排除故障,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 。
【答案】(1)滑动变阻器接错,应一上一下接
(2)小灯泡不亮,电压表示数较大,电流表无示数
(3)0.75瓦
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在测量灯泡额定功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)如果小灯泡发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,则小灯泡不发光,电流表无示数。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,据此描述现象即可。
(3)根据图乙读出灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】(1)根据图甲可知,电路连接的错误为:滑动变阻器接错,应一上一下接。
(2)电路接好后,合上开关时,如果小灯泡断路,那么现象如下:
故障现象 检测结果 故障原因
小灯泡不亮,电压表示数较大,电流表无示数 取下小灯泡,两表的指针位不变 小灯泡断路
(3)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
17.(2021·岱山模拟)小科同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B。
⑴上述实验中发生的化学反应有:
①CaO+H2O=Ca(OH)2; ②Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓。
⑵在探究固体A的成分时,小科同学通过分析提出了二个假设
假设一:固体A中只有CaCO3
假设二:固体A中含有CaCO3和Ca(OH) 2;含有Ca(OH) 2的理由是 。
在验证假设过程中,小科取少量固体A于试管中加入足量水,振荡、静置,向上层清液中滴硫酸铜溶液,出现 现象,假设二成立。
⑶在探究溶液B中的溶质成分时,小科同学通过对化学反应的分析又提出了三个假设
假设一:溶液B中的溶质是NaOH;
假设二:溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3;
假设三:溶液B中的溶质是NaOH和 。
①请在假设三中补上另一种物质。
②在验证假设过程中,小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀盐酸,小科这一实验操作的目的是为了验证哪一个假设 并说明理由 。
【答案】Ca(OH)2是微溶物质,若Ca(OH)2过量,就会从溶液中析出;蓝色絮状沉淀;Ca(OH)2 ;假设二,只有假设二的物质在滴入盐酸后才有明显的现象
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途
【解析】【分析】考查常见物质的鉴别及相关实验现象。Ca(OH)2是微溶物质 ; CaCO3 难溶于水,形成白色沉淀;Cu(OH)2蓝色絮状沉淀 ;稀盐酸和 CaCO3 生成气体。
【解答】1、Ca(OH)2是微溶物质,若Ca(OH)2过量,就会从溶液中析出 。
2、假设二:固体A中含有CaCO3和Ca(OH) 2 , 向上层清液中滴加硫酸铜溶液 , 硫酸铜和Ca(OH) 2反反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀。
3、氢氧化钙与碳酸钠刚好完全反应,则溶质是氢氧化钠; 氢氧化钙与碳酸钠反应后碳酸钠有剩余,氢氧化钙完全反应,则容易B中的溶质是氢氧化钠与碳酸钠;反应后氢氧化钙有剩余,碳酸钠完全反应,则容易B中的溶质是氢氧化钠与氢氧化钙,即假设三中应补上的另一种物质是氢氧化钙,其化学式为Ca(OH)2,故填Ca(OH)2。
4、稀盐酸能够与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,观察到的现象是产生气泡,所以加入稀盐酸的目的是探究碳酸钠的存在情况,即这一实验操作的目的是为了验证假设二。
18.(2021·金华模拟)小金和小华利用如图所示斜面进行有关探究活动,请回答下列问题:
【探究一】小金设计了图甲所示的实验,他每次控制小球在斜面的同一高度自由静止释放,在水平面上第一次铺上毛巾,第二次铺上棉布,第三次铺上玻璃,观察A球在水平面上运动距离的远近。
(1)小金进行以上实验探究,基于的猜想是 。
(2)小金根据小球在毛巾表面运动距离最近,玻璃表面运动距离更远的事实,得出结论:若运动的小球在没有摩擦的水平面上,将一直作匀速直线运动。他得出以上结论的过程,应用的科学方法是 。
(3)【探究二】小华设计了图乙所示的实验,探究动能大小的与质量的关系。她控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力),比较木块运动距离的远近。
小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是 。
(4)请写出图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处: 。
【答案】(1)外力对物体运动状态改变的影响(或摩擦力大小对物体运动状态改变的影响或摩擦力大小对物体运动的影响)
(2)实验基础上推理(推理也可)
(3)控制质量不同的小球到水平面时的初速度相同
(4)图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙实验不能(其他合理均可)
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;动能的影响因素
【解析】【分析】(1)在水平面上铺上不同的材料,则小球受到的阻力大小不同,观察小球在水平面上运动距离的远近,可以确定阻力对小球运动影响的大小,据此分析小金的猜想;
(2)我们无法模拟小球不受摩擦的情形,只能根据实验得出的结论分析原因,从而对这种情况进行科学推理。
(3)小球到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,它到达水平面时的速度越大。
(4)在图甲中,为了改变小球在水平面上受到的阻力,因此需要不断改变接触面的材料;在图乙中,为了通过小球在水平面上通过的距离反映小球动能的大小,必须控制接触面的材料相同,据此分析解答。
【解答】(1)小金进行以上实验探究,基于的猜想是:外力对物体运动状态改变的影响(或摩擦力大小对物体运动状态改变的影响或摩擦力大小对物体运动的影响)。
(2)小金得出结论的过程,应用的科学方法是:实验基础上推理。
(3)小华“控制质量不同的小球从斜面上同一高度由静止开始滑下”的目的是:控制质量不同的小球到水平面时的初速度相同。
(4)图甲实验与图乙实验中,一个操作上的不同之处:图甲每次实验需要改变水平面的粗糙程度,而图乙实验不能。
19.(2021·金华模拟)小金想探究小灯泡的亮暗程度与灯实际功率的关系。于是找来一只规格为“0.6A 30Ω”的滑动变阻器,两只额定电流均小于0.6A,额定电压分别为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图1所示的电路进行探究:
(1)请用笔画线代替导线,根据图1所示电路图,将图2所示实物图连接完整(要求:滑动变阻器处于A端时阻值最大)。
(2)小金连接电路后闭合开关,发现灯L1不发光,电流表、电压表示数均较小,他立即判断L1断路,于是断开开关拆下L1,重新寻找连接电路。请评价他的做法是否合理,并说明理由: 。
(3)小金按图1所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关科学量,记录和计算结果如下表:
次数 电压U/v 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Q
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小金观察到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。
结合表中数据得出的结论是 ;
(4)小金接着用L2(L2的阻值约为15Ω)替换L1,进行重复。发现电压表的0-15V的量程已损坏,于是把电压表并联到变阻器两端,预想当电压表示数为2.2V时,灯两端达到额定电压能正常发光。为了防止电压表超出量程而损坏,小金的具体操作应该是 。
【答案】(1)
(2)不合理,可能通过灯的电流太小,应先移动滑动变阻器观察灯是否发光
(3)小灯泡的实际功率越大,灯越亮
(4)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置(略偏右不作要求)
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在探究灯泡亮度与实际功率的关系时,除了电压表与灯泡并联,其它的元件都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)在闭合开关时,滑动变阻器的阻值最大,此时通过电路的电流较小,则灯泡发光较暗,此时电流表和电压表都有示数,据此分析解答;
(3)根据表格,分析灯泡的亮度与实际功率的对应关系;
(4)首先根据欧姆定律计算出变阻器的电压为2.2V时的阻值,然后再描述滑片的位置。
【解答】(1)①电压表应该与灯泡L1并联,即将电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连即可;
②变阻器接线“一上一下”,由于滑片处于A端时阻值最大,因此下面连接右下角的B接线柱,将其与电源“+”极相连即可,如下图所示:
(2)小金的做法不合理,理由是:可能通过灯的电流太小,应先移动滑动变阻器观察灯是否发光。
(3)根据表格得出结论:小灯泡的实际功率越大,灯越亮。
(4)当灯泡的电压为3.8V时,变阻器两端的电压为2.2V,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
;
解得:R变=8.7Ω;
则在闭合开关前,变阻器接入的阻值最小为8.7Ω。
则小金的操作为: 闭合开关前,将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置 。
20.(2021·温州模拟)用相近的力击打不同品牌的乒乓球,乒乓球的反弹距离往往是不同的,为此,小明想探究乒乓球自由下落后的反弹高度与哪些因素有关。他选取硬度不同,但材料和大小相同的两个乒乓球,让它们分别多次从不同高度自由下落,测量并记录反弹高度如下表。
实验序号 乒乓球的硬度 下落高度H/米 反弹高度h/米
1 大 1 0.67
2 2 1.33
3 3 2
4 小 1 0.4
5 2 0.8
6 3 1.2
(1)为保证实验中乒乓球下落和反弹的轨迹竖直,小明应选择在 的环境中进行。
(2)据表分析,乒乓球的反弹高度与下落高度之间的关系是 。
(3)小红将乒乓球放在如图所示的装水的纸杯中,将杯举高后松手,纸杯和球一起下落、纸杯触地后,发现水花飞溅,乒乓球反弹的高度大大高于下落高度。请分析小红的实验中,乒乓球的反弹高度能高于下落高度的原因是 。
【答案】(1)无风
(2)在乒乓球的硬度一定的情况下,乒乓球的反弹高度与下落高度成正比。
(3)杯子落地后,由于力的相互作用,使水花向上波起,水花给乒乓球一个向上的推力并做功,便乒乓球的机械能总量增大,到达最高点的重力势能增大,从而使乒乓球的反弹的高度增大。
【知识点】力的作用是相互的;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)如果实验环境中有风,那么乒乓球下落时运动轨迹就会发生偏移,对测量产生不必要的影响;
(2)分析表格中实验1、2、3,计算对应的反弹高度和下落高度的比值;如果比值相近,那么它们成正比例关系;
(3)从水花四溅对乒乓球做功的角度分析乒乓球机械能的变化,进而确定它的高度变化。
【解答】(1)为保证实验中乒乓球下落和反弹的轨迹竖直,小明应选择在无风的环境中进行。
(2)实验1、2、3中反弹高度和下落高度的比值都接近于0.67,则得到结论:在乒乓球的硬度一定的情况下,乒乓球的反弹高度与下落高度成正比。
(3)乒乓球的反弹高度能高于下落高度的原因是:杯子落地后,由于力的相互作用,使水花向上波起,水花给乒乓球一个向上的推力并做功,便乒乓球的机械能总量增大,到达最高点的重力势能增大,从而使乒乓球的反弹的高度增大。
21.(2021·温州模拟)在学习了金属与酸之间的反应后,为进一步探究温度对金属与酸反应速度的影响。小明用如图所示装置进行实验。
可供选择的药品及器材:溶质质量分数为9.8%的稀硫酸、薄铁片、量筒、剪刀、秒表、天平、温度计、酒精灯等;
老师对实验的建议:①为减少反应放热对溶液温度的影响,每组实验铁片的质量取0.5克。
②铁片放人布袋内;
③实验至少设计3组;
④实验中采用水浴加热的方式控制反应的温度;
(1)该装置中的铜丝可,上下拉动,其作用是 。
(2)结合老师建议,补充完整实验①之后的其它步骤。
①检查装置气密性;
……
【答案】(1)控制反应的发生或停止,
(2)用剪刀剪取三片质量为0.5克的铁片,取其中一片放入布袋中。在分液漏斗中加入50毫升9.8%的稀硫酸,搭建好装置,并将试管放入盛有30℃水的烧杯中。
打开分液漏斗的止水夹,将稀硫酸放入试管中恒温加热,一会儿后,向下压铜丝,使布袋浸没在液面以下,反应开始发生。
30秒后,将铜丝向上拉,使布袋高于液面。待温度冷却至室温后,移动量筒使其内外液面相平,读取量筒中气体的体积为V1
换另外两片铁片,控制硫酸质量分数和体积相同,重复上述实验,但分别控制水浴温度为50℃和70℃,记录量筒中气体体积分别为V2、V3;
若V1【知识点】实验方案设计与评价;金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铜丝下面悬挂薄铁片,当它向下移动时,铁片与稀硫酸接触,开始反应;当它向上拉动时,铁片与稀硫酸分离,反应停止;
(2)首先组装器材并装上药品,包括剪刀剪出质量相同的三个薄铁片,放入布袋悬挂在铜丝下方;在分液漏斗装入稀硫酸,在烧杯内倒入30℃ 的水。然后开始反应,一段时间后根据量筒读出生成气体的体积。接下来保持其他因素完全相同,只改变烧杯内水的温度再完成两次实验,最后比较几次生成气体的即可找到规律。
【解答】(1)该装置中的铜丝可上下拉动,其作用是控制反应的发生或停止。
(2)实验①之后的其它步骤:
①用剪刀剪取三片质量为0.5克的铁片,取其中一片放入布袋中。在分液漏斗中加入50毫升9.8%的稀硫酸,搭建好装置,并将试管放入盛有30℃水的烧杯中。
②打开分液漏斗的止水夹,将稀硫酸放入试管中恒温加热,一会儿后,向下压铜丝,使布袋浸没在液面以下,反应开始发生。
③30秒后,将铜丝向上拉,使布袋高于液面。待温度冷却至室温后,移动量筒使其内外液面相平,读取量筒中气体的体积为V1;
④换另外两片铁片,控制硫酸质量分数和体积相同,重复上述实验,但分别控制水浴温度为50℃和70℃,记录量筒中气体体积分别为V2、V3;
若V122.(2021·慈溪模拟)某科学兴趣小组在实验室发现一瓶混入Na2CO3的NaOH固体,于是他们对该固体中Na2CO3的含量进行了探究。
[查阅资料]
Ⅰ.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物。
Ⅱ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
[提出问题]该固体中Na2CO3的质量分数是多少?
[反应原理]碳酸钠与稀硫酸反应会生成CO2,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
[制定计划]同学们设计了实验方案(装置气密性良好,浓硫酸、碱石灰均足量)。
方案:用图1所示装置测定反应生成CO2的质量。称取一定质量的样品于锥形瓶中,通入一段时间空气后,向样品中滴加稀硫酸,待样品反应完全,继续通入一段时间空气后,测出生成CO2的质量,计算。
[分析与讨论]
⑴方案中,浓硫酸的作用是 。
⑵小科同学认为原方案的装置设计还存在一个明显缺陷,可增加图2中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为 (按气流方向填写装置序号)。
[进行实验]同学们在完善实验方案后,测出了该NaOH固体中Na2CO3的质量分数。
[反思与评价]实验后,有同学提出,还可以用“沉淀法”进行测定:称取一定质量的样品放入试管中,加水溶解,加入过量X物质,充分反应后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,计算可得固体中Na2CO3的质量分数。则X物质可以是下列中的 (选填字母代号)
A.KCl溶液
B.MgCl2溶液
C.Ba(NO3)2溶液
D.Ca(OH)2溶液
【答案】除去CO2中的水蒸气;G→A→B→C→D;C、D
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】【分析与讨论】(1)根据浓硫酸的吸水性解答;
(2)空气中含有二氧化碳,也能被碱石灰吸收,会对实验结论产生影响;
【反思与评价】加入的物质应该只能和碳酸钠反应,不能和氢氧化钠反应,据此分析判断。
【解答】【分析与讨论】(1)方案中,浓硫酸的作用是吸收水蒸气。
故填:吸收水蒸气。
(2)原方案的装置设计还存在一个明显缺陷,即空气中含有二氧化碳,也能被C装置吸收,导致实验结果不准确,可增加图2中的一个装置进行改进,改进后整套装置的连接顺序为G(吸收空气中的二氧化碳)-A-B-C-D。
【反思与评价】
A.氯化钾不能和碳酸钠、氢氧化钠反应,不能选择KCl溶液,故A错误;
B.氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,和碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀,故B错误;
C.硝酸钡不能和氢氧化钠反应,和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和硝酸钠,故C正确;
D.碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,但是氢氧化钙不与氢氧化钠反应,故D正确。
故选CD。
23.(2021·婺城模拟)经查阅资料可知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)熔点较低,受热时会迅速熔化并发生分解,其反应的化学方程式为:H2C2O4·2H2O CO↑+CO2↑+3H2O。为验证草酸的分解产物并利用其产物来测定样品中氧化铜的质量分数,某校科学兴趣小组的同学设计了如下图所示实验装置,假设氧化铜样品中的杂质不参加反应。
(1)上图装置C中浓硫酸的作用是利用了它的 ;
(2)利用该实验装置可以检验出草酸分解产物的两种气体是 ;
(3)若耍检验草酸分解产物中的第三种成分,可以对上述实验装路进行怎样的改进? 。
(4)利用该实验装置测定样品中氧化铜的质量分数:先称量氧化铜样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算求得样品中氧化铜的质量分数。但按此方法测得的结果比实际测定结果要大,分析产生这种误差的原因可能是 。 ( 至少写出两点)
【答案】(1)吸水性
(2)CO、CO2
(3)在A、B装置之间加一个装有无水硫酸铜晶体的U形管
(4)B装置吸收CO2不充分、E吸收了装置里空气中的CO2 (或者外界CO2进入E,写出两条合理答案即可)
【知识点】实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据一氧化碳、二氧化碳和水的验证方法分析,结合实验装置的特点解答,验证气体时,要先将干扰实验的物质除去,然后利用明显现象加以验证。
【解答】(1)装置C用于除水,利用浓硫酸的吸水性;
(2)该实验装置可检验一氧化碳和二氧化碳的生成;
(3)要检验生成物中有水,需在A、B装置之间加一个装有无水硫酸铜晶体的U形管 ,利用无水硫酸铜是否变蓝验证;
(4)因B装置吸收CO2不充分或E吸收了装置里空气中的CO2 或者外界CO2进入E装置中,都会导致结果偏大;
故答案为:(1)吸水性;(2) CO、CO2 ;(3) 在A、B装置之间加一个装有无水硫酸铜晶体的U形管 ;(4)B装置吸收CO2不充分、E吸收了装置里空气中的CO2 (或者外界CO2进入E,写出两条合理答案即可) 。
24.(2021·温州模拟)在研究碱的性质时,向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量氢化钠溶液,拧紧瓶盖并振荡,瓶变瘪,小明认为还不能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,为解决小明的疑惑,小红提出了实验一并进行了实验。
实验 步骤与操作 实验现象 结论
实验一 1.取2个相同的塑料瓶,分别集满二氧化碳,编号A、B组. 两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常。 氢氧化钠和二氧化碳发生了反应
2.分别向A、B两瓶中加入等量的氢氧化钠溶液和清水,立即拧紧瓶盖并振荡。
实验二方案 先向反应前氢氧化钠溶液中滴加酚酞,充分通入二氧化碳后观察洛液颜色变化,比较前后的颜色,得出结论
(1)小明认为反应未发生的假设依据是 .
(2)将表中“?”处的内容补充完整 .
(3)有人提出实验二的方案,你认为是否能得出与实验一相同的结论,并解释原因 .
【答案】(1)二氧化碳可溶于水且与水发生反应
(2)AB组都变瘪,且B组瘪的更大
(3)不能,反应前氢氧化钠溶液为碱性酚酞为红色,反应前氢氧化钠溶液也呈碱性酚酞呈红色,无法说明发生化学变化
【知识点】碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳能溶于水且能与水反应,结合对比实验的设计要求及碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性解答。
【解答】(1)因二氧化碳可溶于水且与水发生反应也会使矿泉水变瘪,所以小明认为反应未发生;
(2)向集满二氧化碳的A、B塑料瓶分别注入等量的氢氧化钠溶液和精水,AB组都变瘪,且B组瘪的更大 ,由此对比可说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;
(3) 应前氢氧化钠溶液为碱性酚酞为红色,反应前氢氧化钠溶液也呈碱性酚酞呈红色,无法说明发生化学变化,所以实验二的方案不能得出结论。
故答案为:(1) 二氧化碳可溶于水且与水发生反应 ;(2) AB组都变瘪,且B组瘪的更大;(3) 不能,反应前氢氧化钠溶液为碱性酚酞为红色,反应前氢氧化钠溶液也呈碱性酚酞呈红色,无法说明发生化学变化 。
25.(2021·温州模拟)已知知酵母菌中含过氧化氢酶,能催化分解过氧化氢,小金据此设计并进行如下实验,探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图,
注射器A 注射器B
甲组 1体积分数的H2O2溶液5mL 2%项量分数的酵母菌液2mL
乙组 1体积分数的H2O2溶液5mL 蒸馏水2mL
①选用2套图甲装置分别设置甲组与乙组,并将表中所示液体吸入相应注射器中;
②将装置恒温10分钟后,观察并记录各活塞对应的刻度变化量;
③打开止水夹,将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹,恒温5分钟后,观察井记录注射器B活塞对应的刻度变化量,重复试验3次并取平均值;
④改变实验温度(温度设置:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃),重复步骤①②③步骤。在不同温度下,步骤②中活塞对应的刻度变化量均为0,步骤③中甲组和乙组的注射器B活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
(1)本实验通过 比较酶的活性大小
(2)由图乙的实验数据,可得到的结论是 .
(3)在本实验中设置乙组实验做对照的目的是 .
【答案】(1)10分钟,活塞刻度的变化量(或10分钟,产生氧气的体积)
(2)酶的催化活性随温度的升高先升高后降低且在30℃左右最佳
(3)设置乙组挂除H2O2在加热的条件下会分解产生氧气对实验影响
【知识点】控制变量法;酶及其催化作用
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
【解答】(1)酵母菌中的过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解产生氧气,而B注射器的活塞刻度变化量是产生的氧气体积,所以可以通过10分钟,活塞刻度的变化量,即10分钟,产生的氧气体积来比较酶的活性大小;
(2)由图可知,实验组的活塞变化量随着温度的升高,先变大后变小,30℃时变化量最大,说明随着温度是升高,酶的活性先升高后降低,30℃时活性最强;
(3)过氧化氢在受热时也会发生分解,只是没有加入催化剂分解的那么快,所以设置对照组是为了排出过氧化氢受热分解产生的氧气对实验的影响;
故答案为:(1) 10分钟,活塞刻度的变化量(或10分钟,产生氧气的体积);(2) 酶的催化活性随温度的升高先升高后降低且在30℃左右最佳;(3) 设置乙组挂除H2O2在加热的条件下会分解产生氧气对实验影响.
26.(2021·嵊州模拟)某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请将电路连接完整。
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到 (选填“A”或“B”)端。
(3)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小明移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时,电流表的示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率可能是 。
A.0.45W B.0.75W C.1.05W D.1.25W
【答案】(1)
(2)B
(3)A
(4)C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)闭合开关前,为了防止电流过大而烧坏电表,所以变阻器的阻值要调到最大;
(3)根据乙图读出电压表的示数,然后与额定电压2.5V比较,确定电压表的示数变化方向,再根据U=IR确定通过电路的电流变化,电阻变化,从而确定变阻器的滑片移动方向。
(4)根据丁图确定此时电流表的示数,然后根据计算出此时灯泡的电阻,接下来根据计算出灯泡的额定功率。灯丝的电阻随温度的升高而增大,再判断灯泡真正的额定功率的数值范围即可。
【解答】(1)根据图甲可知,电压表应该与灯泡并联。电压表的“-”接线柱已经与灯泡的左端相连,只需将“3”的接线柱与灯泡的右端相连即可,如下图所示:
(2)根据图甲可知,当滑片在B端时变阻器的阻值最大,则:闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到B端。
(3)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,此时示数为2.2V<2.5V。灯泡要正常发光,电压表的示数要增大,根据U=IR可知,通过电路的电流要增大,而变阻器的阻值要减小,则应该将滑片P向A端移动。
(4)根据丁图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
灯泡此时的电阻;
如果灯丝电阻不变,那么它的额定功率为:;
灯丝的电阻随温度的升高而增大,
则实际上灯泡的额定功率略微小于1.25W;
故选C。
27.(2021·浙江模拟)近日,一位资深驴友在微信圈分享户外野营经验时,称只要用一张口香糖的包装锡纸,用剪刀剪成中间狭窄的条形,并将锡纸两端分别接在一节干电池的正负极,锡纸就可以燃烧起来,从而可以较快地获取火种。据此,兴趣小组做了如下实验:
取长度为9厘米,宽度为5毫米,中间窄度不同的锡纸条搭在一节5号干电池的正负极,
实验现象如下表:
中间部分窄度/mm 1 2 3 4 5
现象 少量火星、狭窄处迅速裂断 狭窄处被 点燃 狭窄处出现大量火星,不断裂 狭窄处出现少量火星、不断裂 狭窄处无 火星
(1)若用此“锡纸”较快获取火种,应该选取多少窄度的为宜? 。
(2)请你分析为什么多次实验都是锡纸中间最窄处先燃烧或先出现火星? 。
(3)兴趣小组认为影响“锡纸”被点燃的因素还与 有关,他们又开始了探究……
【答案】(1)2mm
(2)根据Q=I2Rt,电流和通电时间相等,由于最窄处电阻大,所以产生的热量多,温度最先达到着火点,最易先燃烧。
(3)电池的型号(电源电压)
【知识点】影响电阻大小的因素;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据表格分析不同情况锡纸的燃烧状态即可;
(2)根据影响导体电阻的因素,以及焦耳定律Q=I2Rt分析解答;
(3)连接在锡纸上的电池的电压越大,通过锡纸的电流越大,产生的热量越多,锡纸就越容易燃烧起来,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,当锡纸的中间窄度为2mm时,只有狭窄处被点燃,而且没有断裂,更适宜做火种。
(2)多次实验都是锡纸中间最窄处先燃烧或先出现火星的原因:根据Q=I2Rt可知,电流和通电时间相等,由于最窄处电阻大,所以产生的热量多,温度最先达到着火点,最易先燃烧。
(3)趣小组认为影响“锡纸”被点燃的因素还与电池的型号(电源电压)有关,他们又开始了探究。
28.(2021·浙江模拟)S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体(熔点:-76℃,沸点:138℃),易与水发生化学反应,生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。人们使用它作橡胶硫化剂,使橡胶硫化,改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能。向熔融的硫中通以干燥、纯净的Cl2即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。
请回答下列问题:
(1)装置A用于制取氯气,高锰酸钾与浓盐酸在加热的条件下发生反应,其化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。此方法制得的氯气中会含有 (填化学式)和水蒸气等杂质。
(2)B为气体除杂、净化装置,其中洗气瓶b中盛放的试剂为 。
(3)装置D为冷凝管,用来冷却生成的气态的S2Cl2。在用水冷却过程中,从 口(选填“c”或“d”)进水。
【答案】(1)HCl
(2)浓硫酸
(3)d
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;酸的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)根据浓盐酸的挥发性分析;
(2)根据浓硫酸的吸水性分析;
(3)根据冷凝时水要从下管口进入分析。
【解答】(1)浓盐酸具有挥发性,利用该方法制取氯气中会含有氯化氢;
(2)要除去氯气中的氯化氢和水蒸气,需先除氯化氢,后除水蒸气,所以b装置为吸水装置,试剂为浓硫酸;
(3) 装置D为冷凝管,用来冷却生成的气态的S2Cl2,为使效果更好,在用水冷却过程中,水要从d口进入;
故答案为:(1) HCl ;(2)浓硫酸;(3)d。
29.(2021·镇海模拟)人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。
(1)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料炼铁,反应过程如图 1:步骤2反应中体现出焦炭的 性。(选填“氧化”或“还原”)
(2)研究水样的pH、水中溶解氧浓度与钢铁腐蚀速率的关系。查阅相关文献得到图 2、图 3 资料。
①图2表示水样温度22℃、氧含量6mL/L时,钢铁腐蚀速率与水样pH的关系。当pH<4时,随pH值减小,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是 。
②图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系。当溶解氧超20mL/L时,钢铁腐蚀速率明显下降的原因可能是 。
【答案】(1)还原
(2)钢铁与水样中的氢离子发生化学反应(合理即给分);钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触(合理即给分)
【知识点】氧化反应;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)在氧化还原反应中,物质失去氧元素被还原,具有氧化性;物质得到氧元素被氧化,具有还原性。
(2)①当溶液的pH<4时,溶液的酸性很强,存在大量的氢离子,此时铁与氢离子发生化学反应,从而使腐蚀速度增大;
②可从铁被氧化后生成的氧化膜对里面铁单质的保护方面分析解答。
【解答】(1)步骤2中,二氧化碳和焦炭反应,生成一氧化碳,其中的焦炭得到氧元素,因此在反应中体现出焦炭的还原性。
(2)①当pH<4时,随pH值减小,钢铁腐蚀速率明显增大的原因是:钢铁与水样中的氢离子发生化学反应;
②图3表示温度22℃、pH=7时,钢铁腐蚀速率与水中溶解氧浓度的关系,腐蚀速率明显下降的原因可能是:钢铁表面生成较致密的氧化膜,阻碍氧气、水与钢铁的接触。
30.(2021·镇海模拟)密度是物质的重要属性,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。设计过程如下:
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为10,此时C点的密度刻度线对应的数值为 。
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1,此时C1点的密度值为 (用题中所给的字母表示)。
(3)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择 规格的空桶(选填“100mL”或“200mL”)。
【答案】(1)0
(2)
(3)200mL
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)当杠杆平衡时,此时桶内并没有液体,即液体的密度为0,据此确定C点的刻度值;
(2)根据杠杆的平衡条件,针对空桶和注满液体后的两种情况列出平衡公式,然后推导计算得到液体的密度值,也就是C1所对的刻度值;
(3)能够测量的液体密度值越小,说明测量精度越大,根据(2)中得到的密度计算式分析解答。
【解答】(1)因为此时为空桶,即桶内液体密度为0,所以C点的刻度线对应的数值为0.
(2)当空桶时,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:
G桶×OB=GA×OC ①;
当桶内注满液体时,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:
(G桶+G液体)×OB=GA×OC1②;
②-①得到:G液体×OB=GA×(OC1-OC);
ρVg×l=mg×(l1-l0);
解得: 。
(3)设物体A对杆秤的力为动力,则液体和桶对杆秤的力为阻力,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得:
L1=,在动力F1和阻力臂L2不变的情况下,“增大液体的重力,即通过增大空桶的容积”,L1变大,即该密度秤的精确度会增大。
因此选择200mL规格的空桶。
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1