2023年浙江省中考科学解答题专项练习五（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023年浙江省中考科学解答题专项练习五（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 943.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-14 06:43:37 | ||
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文档简介
2023年中考解答题专项训练五
一．计算题（共26小题）
1．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。
集装箱 A B
底面积S SA＝S0 SB＝2S0
高度h hA＝3h0 hB＝2h0
密度ρ ρA＝2ρ0 ρB＝ρ0
集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1＝3N2。
在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：
（1）集装箱A和B的重GA和GB；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；
（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。
2．绵阳西北部山区石灰石资源非常丰富，大量用于生产水泥。用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料，主要反应为：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（1）上述反应涉及四类化合物中的哪几类？ 。
（2）CaSiO3的化学式可表示为CaO SiO2，含CaO44.8%的水泥熟料中含CaSiO3的质量分数为 。
（3）在实验室用如图所示方法粗略测定石灰石中CaCO3的质量分数，无需测定的数据是 （填序号）。
A.取用石灰石样品的质量
B.倒入的过量稀盐酸的质量
C.盐酸接触样品前电子秤的读数
D.反应停止后电子秤的读数
（4）用含CaCO390%的石灰石1000t生产新型水泥熟料，理论上会排放CO2多少吨？（无计算过程不给分）
3．举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO、Mg（OH）2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克MgO、Mg（OH）2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg（OH）2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
（1）烧杯③中产生的气体是 。
（2）“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质，理由是 。
（3）表格中m的值为多少？（请写出计算过程）
（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 。
4．某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 ，此时处于 挡工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？
5．复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑）。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
6．某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 。
（2）为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量。
7．建筑工地上经常用长臂大吊车来输送建筑材料，安装建筑构件，图甲是其钢丝绳缠绕简化示意图（其中动滑轮重、绳重及摩擦均不计）。喜欢实践的小嘉同学，自己也尝试设计了类似的吊车模型（如图乙），其中AP为粗细均匀的直棒，长1.8米，质量为1千克，凳子宽度为40厘米，A端固定一个铅块M（忽略宽度大小）。
（1）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过 千克。
（2）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？
（3）乙图模型中AO1为30厘米，在没挂物体时直棒刚好有绕O1点转动的趋势，则配重M的质量为多少千克？
8．如图为某汽车起重机利用卷扬机打捞水中的物体A的示意图。物体A的体积为0.8m3，重力为2×104N，从水底以0.1m/s的恒定速度竖直向上提升至离开水面一定高度，浸没在水中时，拉力F的功率为1500W。（钢丝绳能够承受的拉力足够大，且不计钢丝绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）如图所示状态时，物体A受到的浮力和拉力；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮重G动；
（4）当物体A离开水面至一定高度的过程中，电动机的功率。
9．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）R0的阻值及电源电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。
10．“侯氏制碱法”制得的纯碱（Na2CO3）中常含有少量氯化钠。为测定6克某纯碱样品中Na2CO3的质量，进行如下实验：将样品全部溶于水配成20克溶液，分6次加入稀盐酸，充分反应后，测得溶液总质量如表所示。
已知稀盐酸与碳酸钠反应分两个步骤，先进行反应一：Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，再进行反应二：HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。试分析回答：
添加次数 1 2 3 4 5 6
加入稀盐酸质量 10 10 10 10 10 10
溶液总质量 30.00 40.00 49.56 58.68 67.80 77.80
（1）整个过程共生成二氧化碳 克；
（2）求纯碱样品中Na2CO3的质量；
（3）求稀盐酸的溶质质量分数。
11．小康同学用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳（石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应），为了探究反应后溶液的成分，他又进行如下实验：取反应后的溶液50g于烧杯中，逐滴滴入碳酸钠溶液，发现先有气泡产生，后生成白色沉淀。如表中为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量（g） 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0
气体总质量（g） 0.88 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76
沉淀总质量（g） 0 0 2.0 4.0 m n 7.0
（1）表中m＝ 。
（2）滴入碳酸钠溶液总质量为40克时，溶液中所含有的溶质是 。
（3）所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？
12．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）
求：（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
13．如图所示，甲是半径为R＝0.5米的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G＝100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s1＝1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R＝0.5m的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s2＝0.8m后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
14．“翔州一号”是我用首艘海上飞船（图甲），它可以在空中飞行，飞行高度可达100米，也可以在水上航行，巡航速度可达140～162千米/时。
（1）下列汽油机的冲程中，给“翔州一号”提供动力的冲程是 。（填字母）
（2）“翔州一号”的机翼形状如图乙所示。这样设计的原理是 。
（3）“翔州一号”在平静的水面由静止开始运动，水平方向的阻力f随运动时间t的变化关系如图丙所示。t＝50秒后，“翔州一号”以最大巡航速度做匀速直线运动。求在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做功为多少焦？
15．为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是 g，与P点对应的溶液溶质是 。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少？
16．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时电压表的示数。
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。
17．如图，用测力计将密度均匀、左粗右细的长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。（测力计保持竖直向上）
（1）比较F1 F2（填大于、小于或等于）。
（2）请证明G＝F1+F2。
18．如图所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，灯丝电阻也不变。灯L1与灯L2电阻之比R1：R2＝1：3，将开关S、S1闭合时，R3消耗的功率为1W，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P总；将开关S、S2闭合时，R4消耗的功率为4W，电压表的示数为U1′，电路消耗的总功率为P总′．U1′＝2U1．请你解决下面问题：
（1）画出图的等效电路图；
（2）求灯L1的电阻值；
（3）求P总与P总′之比。
19．某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成，某同学进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将240g NaOH溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如下表所示。
1次 2次 3次 4次 5次 6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/g 164.5 204.5 239.6 269.8 300 340
每次产生沉淀的质量/g 0 0 m n 9.8 0
计算：
（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝ ，n＝ 。
（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数 。
（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（最后结果保留一位小数）
20．在一烧杯中盛有100克BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）图中CD段的斜率比BC段大，请你简要分析原因 。
21．如图甲所示是利用电动机和滑轮组（图中未画出），将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图．钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）长方体A的体积；
（2）长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，求动滑轮的重力．
22．在一烧杯中盛有100g BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？
（3）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，通过计算求所得不饱和溶液中溶质质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
23．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/克 剩余固体的质量/克
第一次 20 11
第二次 20 6
第三次 20 2.8
第四次 20 n
（1）如表中n的数值为 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 。
（3）小明同学计算所用盐酸的溶质质量分数，计算过程如下：
解：设盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
13.2g 80x
100：73＝13.2：80x
x＝12%
小明的计算过程中存在明显错误，你能通过列式计算进行纠正吗？ 。
24．如图所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2×103kg，底面积为1m2的货箱G匀速提起。（g取10N/kg）问：
（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？
（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知：OA＝10m，OB＝5m．（设起重机所受重力的作用线恰好通过O点）
25．在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱．某纯碱生产厂制得的产品Na2CO3中混有少量NaHCO3．为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3受热不分解），反应过程中生成二氧化碳气体的质量与反应时间的关系如图所示．
请解答下列问题：
（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是多少？
（2）反应后所得碳酸钠的质量是多少？
（3）小军要配制20℃时Na2CO3的饱和溶液，查找资料，得到下表．
温度溶解度盐 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
根据上表数据计算，20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为 g．
26．如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的．求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）在这段过程中，该同学所做的功率；
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）
二．解答题（共14小题）
27．小越在做“碱和盐的性质”实验时，将氢氧化钠溶液加入到氯化钙溶液中，观察到有白色沉淀产生。白色沉淀是怎么产生的呢？小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀。小越猜想：除了这种可能性外，还可能是氢氧化钠与氯化钙交换成分，生成氢氧化钙和氯化钠，由于氢氧化钙溶解度较小，从溶液中析出，产生白色沉淀。
为了检验小越的猜想，小陈设计了如下实验：
取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀。
（1）久置的氢氧化钠溶液变质的原因是 （用化学方程式表示）。
（2）小陈在氢氧化钠溶液中加入过量的氯化钡溶液的目的是 。
（3）小越的猜想经检验是 （选填“正确”或“错误”）的。
28．火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。
29．图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？
（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 极。
（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。 。
30．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题：
（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？
（2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？
（3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？
31．某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中，传感器采集数据绘制得到如图2的甲、乙两幅曲线图。
【资料1】一定条件下，碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。
【资料2】该实验步骤如下：
①检查装置气密性；
②装药品，将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶，并加入2毫升饱和氯化钠溶液；
③立即塞紧橡皮塞，橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器；
④观察现象，采集数据。
用所学知识及以上资料信息完成下列问题：
（1）实验进行一段时间后，注射器中的盐酸会自动注入瓶内，原因是 ；
（2）图2甲、乙曲线图中，0﹣t1段温度升高，瓶内压强减小；t2﹣t3段温度升高，瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。
32．密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/（kg ℃）]
33．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
34．小宁用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳（石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应），为了探究反应后溶液的成分，他又进行如下实验：取反应后的溶液50g于烧杯中，逐滴滴入碳酸钠溶液，发现先有气泡产生，后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
（1）表中n＝ 。
（2）所取的反应后50g溶液中溶质是 。
（3）所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？
35．某班同学研究碱的性质时，进行如图实验，观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后，发现试管中的沉淀有些小组部分变黑，有些小组仍为蓝色。
（1）反应生成的蓝色絮状沉淀物质是 。
（2）根据质量守恒定律，推测黑色物质可能是 。
A.铁
B.碳
C.二氧化锰
D.氧化铜
（3）某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立，他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验，发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此，他认为自己的猜想是错误的。请回答，他能否据此否定自己的猜想？并说明理由 。
36．某品牌钙片的部分信息：①钙片主要成分为碳酸钙；②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验：把100克稀盐酸分成五等份，分5次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中，充分反应（钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应）。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题：
（1）钙片用于补“钙”。钙片中所含的“钙”是指 ；
A.元素
B.单质
C.原子
（2）10片钙片中所含碳酸钙的总质量为 克；
（3）计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程）
37．“青团”是宁波的一种传统食物。在“青团”制作过程中，需要往糯米粉中添加艾草（或艾草汁）。艾草含有侧柏莲酮芳香油（C10H10O），侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体，具有香脂香气，所以“青团”具有独特风味。
（1）侧柏莲酮芳香油由 种元素组成。
（2）7.3g侧柏莲酮芳香油中碳元素的质量为 g。
（3）侧柏莲酮芳香油在氧气中完全燃烧的产物是 。
38．磁铁矿石（含Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：
4CO+Fe3O43Fe+4CO2，将其中的Fe3O4转化为Fe。
（1）Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 。
（2）假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
39．将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液，再将75克CaCl2溶液分5次加入到该溶液中，充分反应，测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求：（1）表格中m的数值是 。
（2）溶液中Na2CO3完全反应是在第 次实验。
（3）固体混合物中Na2CO3的质量分数。（精确到0.1%）
（4）请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
40．工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 。
（2）方法二：沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
（Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl）
烧杯1 烧杯2 烧杯3
样品溶液（克） 10 20 30
氯化钙溶液（克） 30 30 30
沉淀质量（克） 2 4 5
（3）请写出提高方法一测量精确度的操作建议（写出2条） 。
2023年中考解答题专项训练五
参考答案与试题解析
一．计算题（共26小题）
1．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。
集装箱 A B
底面积S SA＝S0 SB＝2S0
高度h hA＝3h0 hB＝2h0
密度ρ ρA＝2ρ0 ρB＝ρ0
集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1＝3N2。
在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：
（1）集装箱A和B的重GA和GB；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；
（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。
【分析】（1）由表中数据，根据G＝mg＝ρVg可得A和B集装箱的重力比；当集装箱受到滑轮组拉力时，集装箱A和B在地面上静止，对其进行受力分析，联立方程计算出集装箱A和B的重力；
（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，根据η＝＝＝计算承担物重绳子的段数n，根据P＝＝＝Fv计算绳端速度，从而得到物体A上升速度；
（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，根据nF＝G+G动计算动滑轮重力，再计算拉起集装箱B时绳端拉力，根据W＝Fs＝Fnh计算绳子自由端拉力做的功。
【解答】解：（1）由表中数据，根据G＝mg＝ρVg可得A和B集装箱的重力比：
＝＝……①
当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时，集装箱静止在地面上，集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡，所以有：
T1+N1＝GA……②
T2+N2＝GB……③
已知N1＝3N2，T1＝1500N，T2＝2000N，联立①②③解得：
GA＝4500N，GB＝3000N；
（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，根据η＝＝＝可得，
承担物重绳子的段数：n＝＝＝5，
由P＝＝＝Fv可得，拉起集装箱A时绳端速度：
v＝＝＝2m/s，
由v＝nv物可得，物体A上升速度；
vA＝＝＝0.4m/s；
（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，由nF＝G+G动可得，
动滑轮重力：G动＝nFA﹣GA＝5×1125N﹣4500N＝1125N，
拉起集装箱B时绳端拉力：
FB＝（GB+G动）＝×（3000N+1125N）＝825N，
绳子自由端拉力做的功：
WB＝FBsB＝FBnhB＝825N×5×8m＝3.3×104J。
答：（1）集装箱A和B的重GA和GB分别为4500N和3000N；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度为0.4m/s；
（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功为3.3×104J。
【点评】本题考查物体的重力、滑轮组绳端拉力、功率和机械效率等计算公式的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体进行受力分析，找出其中的等量关系，从而计算出物体的重力。综合性强，难度较大。
2．绵阳西北部山区石灰石资源非常丰富，大量用于生产水泥。用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料，主要反应为：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（1）上述反应涉及四类化合物中的哪几类？ 氧化物、盐 。
（2）CaSiO3的化学式可表示为CaO SiO2，含CaO44.8%的水泥熟料中含CaSiO3的质量分数为 92.8% 。
（3）在实验室用如图所示方法粗略测定石灰石中CaCO3的质量分数，无需测定的数据是 B （填序号）。
A.取用石灰石样品的质量
B.倒入的过量稀盐酸的质量
C.盐酸接触样品前电子秤的读数
D.反应停止后电子秤的读数
（4）用含CaCO390%的石灰石1000t生产新型水泥熟料，理论上会排放CO2多少吨？（无计算过程不给分）
【分析】（1）根据物质的分类分析；
（2）根据CaO质量计算CaSiO3的质量，进一步计算水泥熟料中含CaSiO3的质量分数；
（3）根据题意分析；
（4）根据碳酸钙的质量结合化学方程式计算理论上会排放CO2的质量。
【解答】解：（1）碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，二氧化硅是由Si、O元素组成的化合物，属于氧化物；硅酸钙是由钙离子和硅酸根离子构成的化合物，属于盐，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，故涉及盐和氧化物；
（2）设水泥熟料的质量为m，则水泥熟料中CaSiO3的质量为：，故水泥熟料中CaSiO3的质量分数为：；
（3）A、测定石灰石中碳酸钙的质量分数一定要测定取用石灰石样品的质量，不符合题意；
B、倒入的稀盐酸过量，无法根据稀盐酸测定出碳酸钙的质量，故无需测定倒入的稀盐酸的质量，符合题意；
C、盐酸接触样品前电子秤的读数为反应前物质的总质量，反应停止后电子秤的读数为反应后物质的总质量，反应前的质量﹣反应后的质量＝生成二氧化碳的质量，可根据生成二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量，故需要测定盐酸接触样品前电子秤的读数和反应停止后电子秤的读数，不符合题意；
D、由C的分析可知，需要测定反应停止后电子秤的读数，不符合题意。
故选B；
（4）设理论上会排放CO2的质量为x。
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
100 44
1000t×90% x
x＝396t
答：理论上会排放CO2396t。
故答案为：
（1）氧化物、盐；
（2）92.8%；
（3）B；
（4）396t。
【点评】本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力。增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力。
3．举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO、Mg（OH）2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克MgO、Mg（OH）2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg（OH）2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
（1）烧杯③中产生的气体是 二氧化碳（或CO2） 。
（2）“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质，理由是 等质量的MgCO3和“镁粉”消耗的盐酸质量不相等 。
（3）表格中m的值为多少？（请写出计算过程）
（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 MgCO3和Mg（OH）2 。
【分析】（1）根据碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳分析；
（2）根据表中的数据分析；
（3）根据与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量计算盐酸中溶质的质量分数，再根据氢氧化镁的质量计算盐酸的质量；
（4）根据表格中的数据，进行设计实验，根据数据进行分析：“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质。
【解答】解：（1）碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，所以烧杯③中产生的气体是二氧化碳；
（2）根据表格中的数据和“取MgCO3和“镁粉”样品4.2g，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失，消耗的盐酸质量不相等；
（3）设与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量为x。
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84 73
4.2g x
x＝3.65g
所用盐酸中溶质的质量分数为×100%≈6.29%；
设与氢氧化镁反应消耗的氯化氢的质量为y。
Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
y≈5.286g
消耗盐酸的质量为≈84.0g
答：表格中m的值为84.0；
（4）为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升；
设MgCO3的质量为m，则，解得m＝3.57g，消耗盐酸的质量为×58.0g＝49.3g；“镁粉”中另一种物质的质量为4.2g﹣3.57g＝0.63g，消耗稀盐酸的质量为61.9g﹣49.3g＝12.6g，则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n，则，解得n＝84g，故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg（OH）2。
故答案为：（1）二氧化碳（或CO2）；
（2）等质量的MgCO3和“镁粉”消耗的盐酸质量不相等；
（3）84.0；
（4）MgCO3和Mg（OH）2。
【点评】本题难度较大，考查全面，从定性和定量两个方面测定物质的种类，关键在于知道碳酸根离子与酸反应能产生二氧化碳。
4．某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 串联 ，此时处于 低温 挡工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？
【分析】（1）甲图中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路；开关S闭合、S1断开时R1与R2串联，根据电阻的串联和P＝UI＝比较两种情况下电路的总功率，总功率大的处于高温挡，反之处于低挡位；
（2）知道功率和电压用P＝UI＝求出R3的阻值；
（3）利用W＝Pt计算出暖风机所消耗的电能。
【解答】解：
（1）甲方案中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总功率P甲1＝；
开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，电路的总功率P甲2＝，
因P甲1＝＞P甲2＝，
所以，开关S、S1均闭合时，电热器处于高温挡；开关S闭合、S1断开时，电热器处于低温挡；
（2）R3的阻值应为：R3＝＝＝4.8Ω；
（3）暖风机所消耗的电能：W＝Pt＝200W×600s＝1.2×105J。
答：（1）串联；低温；
（2）R3的阻值应为4.8Ω；
（3）暖风机所消耗的电能为1.2×105J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用，关键是电热器处于不同状态时电路连接方式的判断，有一定的难度。
5．复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑）。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 固体继续溶解，产生气泡 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
【分析】碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、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】解：（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体继续溶解，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
故填：固体继续溶解，产生气泡。
（2）设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
反应生成二氧化碳质量：10g+100g﹣105.6g＝4.4g，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，
84 58.5 44
x y 4.4g
＝＝，
x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：×100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：×100%＝5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
【点评】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。
6．某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 蓝色 。
（2）为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 1.96 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量。
【分析】（1）根据CuSO4溶液的颜色分析解答；
（2）根据图示可知生成沉淀质量，根据硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，依据沉淀的质量计算参加反应的硫酸铜。
【解答】解：（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为蓝色；
（2）①由图示可知生成沉淀质量是1.96g；
设参加反应的硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓
160 98
x 1.96g
x＝3.2g
答：50g废液中CuSO4的质量是3.2g。
故答案为：（1）蓝色；
（2）①1.96；
②3.2g。
【点评】本题是一道综合性计算题，首先要从题中整理信息（废液的成分），其次要分析图表，获取信息，最后根据所学知识根据化学方程式进行计算。
7．建筑工地上经常用长臂大吊车来输送建筑材料，安装建筑构件，图甲是其钢丝绳缠绕简化示意图（其中动滑轮重、绳重及摩擦均不计）。喜欢实践的小嘉同学，自己也尝试设计了类似的吊车模型（如图乙），其中AP为粗细均匀的直棒，长1.8米，质量为1千克，凳子宽度为40厘米，A端固定一个铅块M（忽略宽度大小）。
（1）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过 6×103 千克。
（2）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？
（3）乙图模型中AO1为30厘米，在没挂物体时直棒刚好有绕O1点转动的趋势，则配重M的质量为多少千克？
【分析】（1）由甲图可知，动滑轮能够拉起货物的重力等于2倍绳子的拉力大小，再由G＝mg可求货物的质量；
（2）重力做功只与物体始末位置的高度差有关，跟水平距离无关，利用功的计算公式W＝Fs即可求解；
（3）粗细均匀的直棒的重心在直棒的中点，由杠杆平衡条件可求配重的重力大小，再由G＝mg可求配重的质量。
【解答】解：（1）由甲图可知，动滑轮能够拉起货物的最大重力等于2倍绳子的最大拉力大小，则有：G＝2F＝2×3×104N＝6×104N；
又G＝mg，所以货物的最大质量m＝；
（2）重力做功只与物体始末位置的高度差有关，跟水平距离无关，货物在匀速提升的过程中克服重力做功W＝G′h＝1.2×104N×30m＝3.6×105J；
（3）粗细均匀的直棒的重心在直棒的中点，以O1为轴，动力G棒＝m棒g＝1kg×10N/kg＝10N，动力臂l1＝＝0.9m﹣0.3m＝0.6m，阻力G配重＝？，阻力臂l2＝AO1＝0.3m；
依据杠杆平衡条件得：G棒×l1＝G配重×l2；
代入数据得：G配重＝；
再由G＝mg得：m配重＝。
答：（1）6×103；
（2）此过程中克服货物重力做功3.6×105J；
（3）配重M的质量为2kg。
【点评】本题考查功的计算，杠杆平衡条件及其应用，明确杠杆的五要素是解答本题的出发点。
8．如图为某汽车起重机利用卷扬机打捞水中的物体A的示意图。物体A的体积为0.8m3，重力为2×104N，从水底以0.1m/s的恒定速度竖直向上提升至离开水面一定高度，浸没在水中时，拉力F的功率为1500W。（钢丝绳能够承受的拉力足够大，且不计钢丝绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）如图所示状态时，物体A受到的浮力和拉力；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮重G动；
（4）当物体A离开水面至一定高度的过程中，电动机的功率。
【分析】（1）物体A浸没时排开水的体积等于物体A的体积，利用阿基米德原理求物体A受到的浮力；知道物体的重力，物体A受到的拉力等于重力减去浮力；
（2）已知物体A浸没水中时功率，由图知，n＝3，电动机拉绳的速度等于物体A上升速度的3倍，利用P＝＝＝Fv求电动机的牵引力，此时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（3）不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，F牵＝（F拉+G动），据此求出动滑轮重力；
（4）物体离开水面后，F牵′＝（G+G动），再利用P＝Fv求电动机的牵引功率。
【解答】解：（1）物体A浸没时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3＝8000N，
物体A受到的拉力：
F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣8000N＝1.2×104N；
（2）物体A浸没水中时功率P1＝1500W，
由图知，n＝3，电动机拉绳的速度：
v＝3v物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
由P＝＝＝Fv可得电动机的牵引力：
F牵＝＝＝5000N，
此时滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝＝80%；
（3）不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，F牵＝（F拉+G动），则动滑轮重力：
G动＝nF牵﹣F拉＝3×5000N﹣1.2×104N＝3000N；
（4）物体离开水面后，F牵′＝（G+G动）＝×（2×104N+3000N），
电动机的牵引功率：
P2＝F牵′v＝×（2×104N+3000N）×0.3m/s＝2300W。
答：（1）浸没时，物体A受到的浮力和拉力分别为8000N、1.2×104N；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮重为3000N；
（4）当物体A离开水面至一定高度的过程中，电动机的功率为2300W。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理、功率公式、机械效率公式的应用，要知道物体浸没水中时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
9．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）R0的阻值及电源电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。
【分析】（1）当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，根据图乙得出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据图乙读出电路中的最大电流，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出电阻R0消耗的功率。
【解答】解：（1）当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.4A，UR＝8.0V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R＝＝＝20Ω；
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U＝I小（R0+R）＝0.4A×（R0+20Ω），
当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，
则电源的电压：
U＝I大R0＝1.2A×R0，
因电源的电压不变，
所以，0.4A×（R0+20Ω）＝1.2A×R0，
解得：R0＝10Ω，
电源的电压U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电路中的电流：
I＝＝＝0.6A，
电阻R0消耗的功率：
P0＝I2R0＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W。
答：（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）R0的阻值为10Ω，电源的电压为12V；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率为3.6W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出相关的信息。
10．“侯氏制碱法”制得的纯碱（Na2CO3）中常含有少量氯化钠。为测定6克某纯碱样品中Na2CO3的质量，进行如下实验：将样品全部溶于水配成20克溶液，分6次加入稀盐酸，充分反应后，测得溶液总质量如表所示。
已知稀盐酸与碳酸钠反应分两个步骤，先进行反应一：Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，再进行反应二：HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。试分析回答：
添加次数 1 2 3 4 5 6
加入稀盐酸质量 10 10 10 10 10 10
溶液总质量 30.00 40.00 49.56 58.68 67.80 77.80
（1）整个过程共生成二氧化碳 2.2 克；
（2）求纯碱样品中Na2CO3的质量；
（3）求稀盐酸的溶质质量分数。
【分析】（1）根据质量守恒定律进行分析；
（2）根据二氧化碳的质量计算纯碱样品中Na2CO3的质量；
（3）根据生成二氧化碳的质量结合反应的方程式进行分析。
【解答】解：（1）分析表中数据可知，总共生成二氧化碳的质量为20g+10g×6﹣77.80g＝2.2g，故答案为：2.2；
（2）分析表中数据可知，总共生成二氧化碳的质量为20g+10g×6﹣77.80g＝2.2g，两步合为一个反应，则为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，
设纯碱样品中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
＝
x＝5.3g
答：纯碱样品中Na2CO3的质量为5.3g；
（3）从表中的数据看出，第1、2次加入盐酸溶液质量不减少，故发生的反应为Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，第次加入盐酸溶液质量减少20g+10g×3﹣49.56＝0.44g，说明开始发生反应HCI+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑，因此第4次发生的反应为HCI+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑，故10g盐酸反应生成二氧化碳的质量为：49.56g+10g﹣58.68g＝0.88g；
设10g盐酸中氯化氢的质量为y。
HCI+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑
36.5 44
y 0.88g
＝
y＝0.73g
稀盐酸的溶质质量分数为：×100%＝7.3%
答：稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【点评】本题主要考查学生根据化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。
11．小康同学用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳（石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应），为了探究反应后溶液的成分，他又进行如下实验：取反应后的溶液50g于烧杯中，逐滴滴入碳酸钠溶液，发现先有气泡产生，后生成白色沉淀。如表中为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量（g） 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0
气体总质量（g） 0.88 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76
沉淀总质量（g） 0 0 2.0 4.0 m n 7.0
（1）表中m＝ 6.0 。
（2）滴入碳酸钠溶液总质量为40克时，溶液中所含有的溶质是 NaCl、CaCl2 。
（3）所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？
【分析】（1）由表示数据可知，每加入20g碳酸钠溶液，生成2g沉淀进行分析；
（2）根据加入40g碳酸钠溶液时，没有沉淀生成进行分析；
（3）根据生成二氧化碳的质量结合碳酸钠和稀盐酸反应的方程式计算碳酸钠的质量，进而计算质量分数。
【解答】解：（1）由表格数据可知，每加入20g碳酸钠溶液，生成2g沉淀，可知加入碳酸钠溶液为100g时，生成沉淀m的值为6.0g，故答案为：6.0；
（2）滴入碳酸钠溶液总质量为40克时，碳酸钠只与氯化氢发生了反应，则溶液中含有的溶质是碳酸钠和氯化氢反应生成的氯化钠和原溶液中的氯化钙，故答案为：NaCl、CaCl2；
（3）由题意可知，碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为1.76g，设所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
40g×x 1.76g
x＝10.6%
答：所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是10.6%。
【点评】本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力。
12．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）
求：（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
【分析】（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，
已知滑轮组的机械效率，根据η＝＝＝得出物体M2的重力；
（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，作用在绳子自由端的拉力：
F＝，根据绳子自由端移动的距离为：
s＝2h，由v＝得出绳子自由端的速度为物体上升速度的2倍，根据P＝＝＝Fv求出拉力F的功率；（3）由力的平衡，得出绳子对定滑轮向上的拉力，根据力的作用是相互的，即定滑轮对绳子的拉力
可知作用在杠杆B端的力为，根据杠杆的平衡条件求出绳子作用在杠杆A端的力，根据力的作用是相互的知杠杆对绳子的拉力，即绳子对绳子对M1向上的拉力为FA′，由力的平衡，求出地面对M1的支持力，由力的相互性求出物体M1对水平面的压力。
【解答】解：
（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，
则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝，
即：80%＝，
解得物体M2的重力：G＝80N；
（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：
F＝＝＝50N；
物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s＝2h，
由v＝可得绳子自由端的速度为：
v绳＝2v＝2×0.5m/s＝1m/s；
拉力F的功率：
P＝＝＝Fv绳＝50N×1m/s＝50W；
（3）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：
F′B＝3F+G定＝3×50N+20N＝170N，
根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝170N，
根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，
故绳子对杠杆A端的拉力为：
FA＝×FB＝×170N＝255N，
力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FA′＝FA＝255N，
根据力的平衡，地面对M1的支持力：
F支＝G1﹣FA′＝500N﹣255N＝245N；
由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：
F压＝F支＝245N。
答：（1）物体M2的重力为80N；
（2）拉力F的功率为50W；
（3）物体M1对水平面的压力为245N。
【点评】本题考查有关滑轮的知识，力的平衡和相互性及杠杆的平衡条件、机械效率公式的运用，综合性强。
13．如图所示，甲是半径为R＝0.5米的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G＝100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s1＝1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R＝0.5m的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s2＝0.8m后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【分析】（1）乙图中，已知物体重力G和高度R，根据W＝GR可求出重力对物体做的功。
（2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等，只求出甲中物体受的摩擦力就是乙中物体在水平面上的摩擦力；甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，根据W＝fs1可求出摩擦力f的大小。
（3）因为乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功与物体在水平面上摩擦力对物体做的功之和等于物体沿半圆弧槽下滑重力做的功，据此可求出乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【解答】解：（1）乙中，物体下降的高度h＝R，重力对物体做的功：W＝Gh＝GR＝100N×0.5m＝50J；
（2）甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，所以，
GR＝fs1，则乙中物体在水平面上的摩擦力：
f＝＝＝50N；
（3）由题可知，GR＝W′+fs2，所以，
乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功：
W′＝GR﹣fs2＝50J﹣50N×0.8m＝10J。
答：（1）乙中重力对物体做的功是50J；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力为50N；
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功是10J。
【点评】本题考查了功的计算，知道甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，是解题的突破口。
14．“翔州一号”是我用首艘海上飞船（图甲），它可以在空中飞行，飞行高度可达100米，也可以在水上航行，巡航速度可达140～162千米/时。
（1）下列汽油机的冲程中，给“翔州一号”提供动力的冲程是 C 。（填字母）
（2）“翔州一号”的机翼形状如图乙所示。这样设计的原理是 流速越大，压强越小；流速越小，压强越大 。
（3）“翔州一号”在平静的水面由静止开始运动，水平方向的阻力f随运动时间t的变化关系如图丙所示。t＝50秒后，“翔州一号”以最大巡航速度做匀速直线运动。求在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做功为多少焦？
【分析】（1）判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；
（2）流体中流速越快的地方，压强越小；
（3）根据“翔州1”做匀速直线运动的情况判断出其所受阻力的大小，从而可判断出在0～50s内动力与阻力的关系，可得速度的变化情况，由速度公式可求路程，再根据W＝Fs可求在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做的功。
【解答】解：
（1）A中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
B中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
C中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
D中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
其中做功冲程内燃机给汽车提供动力，即C冲程中内能转化为机械能；
（2）“翔州一号”的机翼形状如图乙所示，机翼要设计成上凸下平的形状，当飞船前进时，气流通过机翼上、下方的速度不同，空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，从而获得升力，设计的原理是流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
（3）由图乙知，当“翔州1”做匀速直线运动时，动力为1.0×104N，
所以，根据二力平衡条件可得船受到的阻力：f＝F＝1.0×104N；
由图象知，在0～50s内，动力均大于阻力，所以此时“翔州1”做加速运动；
t＝50秒后，“翔州一号”以最大巡航速度做匀速直线运动，v＝162km/h＝45m/s，
从50～100s时间内“翔州1”通过的路程：s＝vt＝45m/s×50s＝2250m；
所以从50～100s时间内牵引力做功：W＝Fs＝1×104N×2250m＝2.25×107J。
故答案为：（1）C；（2）流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；（3）在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做功为2.25×107J。
【点评】本题是一道综合应用题目，主要考查了热机的相关知识、流体压强与流速的关系、力的作用的相互性、速度公式的应用及功的计算，考查全面。
15．为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是 2.2 g，与P点对应的溶液溶质是 NaOH、Na2CO3、NaCl 。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少？
【分析】根据生成的二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算稀盐酸的质量分数，进而根据与氢氧化钠反应的稀盐酸中溶质的质量求算氢氧化钠的质量，进而求算对应的质量分数。
【解答】解：（1）由图可知产生气体的质量是2.2g，P点没有生成气体，且一直到150g稀盐酸时才有气体生成，说明此时氢氧化钠没有完全反应，而碳酸钠尚未开始反应，所以与P点对应的溶液溶质是 剩余的NaOH和尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl。
（2）设碳酸钠的质量为x，稀盐酸的质量分数为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x （200g﹣150g）y 2.2g
x＝5.3g
y＝7.3%
设氢氧化钠的质量为z。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
z 150g×7.3%
z＝12g
答：Wg样品中氢氧化钠的质量是12g。
故答案为：（1）2.2；NaOH、Na2CO3、NaCl；
（2）12g。
【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
16．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时电压表的示数。
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。
【分析】（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和P＝UI结合小灯泡L正常发光求出电压表的示数；
（2）根据串联电路的电压特点求出电源的电压，当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电流表的示数；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，根据电阻的并联求出电路的总电阻，利用P＝UI＝求出整个电路消耗的电功率。
【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡L正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.4A，
由I＝可得，电压表的示数：U1＝IR1＝0.4A×15Ω＝6V；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U＝UL+U1＝3V+6V＝9V，
当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，
则此时电流表的示数：I1＝＝＝0.6A；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：R＝＝＝10Ω，
整个电路消耗的电功率：P＝＝＝8.1W。
答：（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时电压表的示数为6V；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率为8.1W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
17．如图，用测力计将密度均匀、左粗右细的长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。（测力计保持竖直向上）
（1）比较F1 小于 F2（填大于、小于或等于）。
（2）请证明G＝F1+F2。
【分析】（1）在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系；在杠杆的左端竖直抬起时，A是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系。由于杠杆左粗右细，重心O靠近左侧，比较OA和OB大小，得出拉力关系；
（2）将两次的拉力相加与重力比较，证明结论。
【解答】解：（1）在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，长杆重心为O，如图所示：
根据杠杆平衡条件得：
F1×AB＝G×OB﹣﹣﹣﹣①
在杠杆的左端竖直抬起时，A端为支点，根据杠杆平衡条件得：
F2×AB＝G×OA﹣﹣﹣﹣②
比较①②，由于左粗右细，重心O靠近左侧，OA＞OB，G和AB相同，则F1＜F2；
（2）将①+②得：
F1×AB+F2×AB＝G×OB+G×OA
可得：（F1+F2）×AB＝G×（OB+OA）
则G＝F1+F2。
故答案为：（1）小于；
（2）F1×AB＝G×OB﹣﹣﹣﹣①
F2×AB＝G×OA﹣﹣﹣﹣②
①+②得：
F1×AB+F2×AB＝G×OB+G×OA
可得：G＝F1+F2。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，确定两种情况下的动力臂和阻力臂是本题的关键。
18．如图所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，灯丝电阻也不变。灯L1与灯L2电阻之比R1：R2＝1：3，将开关S、S1闭合时，R3消耗的功率为1W，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P总；将开关S、S2闭合时，R4消耗的功率为4W，电压表的示数为U1′，电路消耗的总功率为P总′．U1′＝2U1．请你解决下面问题：
（1）画出图的等效电路图；
（2）求灯L1的电阻值；
（3）求P总与P总′之比。
【分析】（1）根据实物图判断出电路的连接方法，图中有电压表，有电流表，那么首先对电压表采用“先摘除再复原”的处理方法，然后将电流表视作导线，再判断电路的连接方式：
电流从电源正极出发，流经开关S后，分成两支：①通过灯S1、L2、R3；②通过S2、R4；两路汇合后，通过L1回到电源的负极；电压表测L1两端的电压；
（2）当开关S、S1闭合时，先画出等效电路，然后利用P＝表示出R3消耗的功率为①式；再根据电阻和电源电压表示出电压表的示数为②式；
当开关S、S2闭合时，同理，先画出等效电路，然后利用P＝表示出R4消耗的功率为③式；再用电源电压和电阻表示出电压表的示数位④式；
然后根据两次电压表示数的关系求出灯L1的电阻值。
（3）已知电阻直接利用P＝即可求出总与P总′之比。
【解答】解：（1）由分析可知L2、R3串联后R4与并联，又与L1串联，开关S控制整个电路，S1控制L2和R3，S2控制R4，电压表测量L1两端的电压。等效电路图如图所示
（2）当开关S、S1闭合时，如图所示三用电器串联
P3＝（）2R3＝1W ①
U1＝ R1②
当开关S、S2闭合时，如图所示两用电器串联
P4＝（）2R4＝4W ③
U1′＝ R1④
U1′＝2U1 ⑤
将数值代入以上公式，可解得R1＝8Ω，R2＝24Ω，R3＝16Ω，R4＝16Ω
（3）当开关S、S1闭合时，电路消耗的总功率与开关S、S2闭合时电路消耗的总功率之比：＝＝。
答：（2）灯L1的电阻值为8Ω；
（3）P总与P总′之比为1：2。
【点评】由实物画电路图的能力。要看清电流表是测量哪个电灯的电流，及电压表、开关的位置。
本题考查了开关断开和闭合对电路和用电器的影响，以及对电功率公式的应用。
19．某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成，某同学进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将240g NaOH溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如下表所示。
1次 2次 3次 4次 5次 6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/g 164.5 204.5 239.6 269.8 300 340
每次产生沉淀的质量/g 0 0 m n 9.8 0
计算：
（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝ 4.9 ，n＝ 9.8 。
（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数 20% 。
（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（最后结果保留一位小数）
【分析】将数据处理后进行分析，结合对应的化学方程式求算对应的物质的质量，然后求算对应的质量分数。
【解答】解：（1）由表中的数据可知，处理后的数据如表：
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
加入氢氧化钠后没反应时的总质量 164.5 204.5 244.5 276.6 309.8 340
反应后溶液的质量/g 164.5 204.5 239.6 269.8 300 340
质量变化 0 0 4.9 9.8 9.8 0
每次产生沉淀的质量/g 0 0 m n 9.8 0
可知，开始是氢氧化钠和硫酸反应，后来是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，且第五次实验是恰好完全反应。所以上述表格中产生沉淀的质量：m＝4.9，n＝9.8。
（2）根据第四次实验数据求算所加NaOH溶液中溶质的质量分数。
设所加NaOH溶液中溶质的质量分数为x
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓
80 98
40g x 9.8g
解得：x＝20%
（3）设第五次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为y
此时所得溶液的质量为300g
根据钠元素守恒可得关系为
2NaOH～～～～～～～Na2SO4
80 142
200g×20% 300g y
解得：y≈23.7%
故答案为：（1）4.9；9.8。
（2）20%。
（3）23.7%。
【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
20．在一烧杯中盛有100克BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 先有气体放出，后有白色沉淀生成 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）图中CD段的斜率比BC段大，请你简要分析原因 BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量 。
【分析】（1）根据向盛有BaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时，碳酸钠先与盐酸反应产生二氧化碳，当盐酸反应完后，再与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀分析；
（2）从图中曲线可看出，开始滴入106克的碳酸钠与盐酸反应，106克～212克之间滴入碳酸钠与氯化钡反应；即与氯化钡反应的碳酸钠质量为212克﹣106克，根据碳酸钠的质量进行计算；
（3）根据BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量分析回答。
【解答】解：（1）向盛有BaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时，碳酸钠先与盐酸反应，当盐酸反应完后，再与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀，碳酸钠和盐酸反应产生二氧化碳，有气体放出，与氯化钡反应产生碳酸钡，即有白色沉淀产生；故填：先有气体放出，后有白色沉淀生成；
（2）氯化钡反应的碳酸钠质量为212克﹣106克＝106g，
设原溶液中BaCl2的质量为x，则
Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl
106 208
106g×10% x
＝
x＝20.8g
原溶液中BaCl2的质量分数为：×100%＝20.8%
答：原溶液中BaCl2的质量分数为20.8%；
（3）由图示可知，BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量，所以线段CD段的斜率比BC段大；故填：BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量。
【点评】本题考查根据图象的有关化学方程式的计算，重在考查学生的识图，碳酸钠与两种物质都能发生反应，而首先是与盐酸反应，其次与氯化钡反应。
21．如图甲所示是利用电动机和滑轮组（图中未画出），将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图．钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）长方体A的体积；
（2）长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，求动滑轮的重力．
【分析】（1）从图象中读出物体A的重力和未露出水面时受到的拉力，然后根据称重法可求出长方体A未露出水面时受到的浮力；根据F浮＝ρ水gV排求出A浸没在水中时排开水的体积，即A的体积；
（2）先根据机械效率公式η＝＝＝＝求出提升动滑轮上绳子的股数，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦，再利用F＝（G+G动）可求得动滑轮的重力．
【解答】解：
（1）根据图乙可知，A未露出水面时所受的拉力F1＝1.4×104N，物体A的重力G＝F2＝2.4×104N；
则A未露出水面时受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝2.4×104N﹣1.4×104N＝1×104N；
由F浮＝ρ水gV排可得A排开水的体积：
V排＝＝＝1m3；
因为A浸没在水中，所以A的体积：V＝V排＝1m3；
（2）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为75%，此时电动机对绳的拉力F为8×103N，
由公式η＝＝＝＝得，动滑轮上绳子的股数：
n＝＝＝4，
不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦，由F＝（G+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝4F﹣G＝4×8×103N﹣2.4×104N＝8×103N．
答：（1）长方体A的体积为1m3；
（2）动滑轮的重力为8×103N．
【点评】本题为力学综合题，考查了称重法求浮力、阿基米德原理、滑轮组省力公式、机械效率公式的应用，关键是看懂图象以及求出动滑轮上绳子的股数．
22．在一烧杯中盛有100g BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 先有气体放出，后有白色沉淀生成 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？
（3）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，通过计算求所得不饱和溶液中溶质质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
【分析】（1）向盛有BaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时，碳酸钠先与盐酸反应产生二氧化碳，当盐酸反应完后，再与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀；
（2）开始时是生成气体的，由于加入的是碳酸钠溶液，而生成的是二氧化碳气体，两者的质量明显是增加多，减少的少，所以曲线明显上扬。当不再生成二氧化碳时，就生成碳酸钡，由于碳酸钡的质量要多于碳酸钠的，所以导致溶液的质量增加减缓。从图中曲线可看出，当滴入碳酸钠106g时，盐酸完全反应，据此可根据滴入碳酸钠质量计算消耗HCl的质量；
（3）从图中曲线可看出，开始滴入106克的碳酸钠与盐酸反应，106克～212克之间滴入碳酸钠与氯化钡反应；即与氯化钡反应的碳酸钠质量为212克﹣106克；
由化学方程式知，碳酸钠和盐酸、氯化钡反应后溶液中溶质均为氯化钠，可根据化学方程式中参加反应的碳酸钠质量计算生成的氯化钠质量和碳酸钡沉淀质量，再根据质量守恒定律，参加反应的物质总质量等于生成的物质总质量，最后所得不饱和溶液的质量等于100gBaCl2和HCl的混合溶液，加上滴入的212gNa2CO3溶液，减去生成的气体和沉淀的质量，即可计算所得不饱和溶液中溶质质量分数。
【解答】解：（1）碳酸钠和盐酸反应产生二氧化碳，有气体放出，与氯化钡反应产生碳酸钡，即有白色沉淀产生；
（2）设原溶液中BaCl2的质量为x，则
Na2CO3～BaCl2
106 208
106g×10% x
，
x＝20.8g
原溶液中BaCl2的质量分数为：＝20.8%；
（3）设实验过程中产生氯化钠质量为y，产生碳酸钡质量为z，则
本关系是指整个过程的，不考虑是碳酸钠与盐酸还是和氯化钡反应，最终对应的钠都在氯化钠中。
Na2CO3～2NaCl
106 117
212g×10% y
，
y＝23.4g
后期的碳酸钠中碳酸根转化为碳酸钡沉淀，所以对应的碳酸钠是106g溶液之后的部分。
Na2CO3～BaCO3
106 197
（212g﹣106g）×10% z
，
z＝19.7g
所得NaCl溶液的质量分数为：×100%＝8.1%
答：（1）先有气体放出，后有白色沉淀生成；
（2）7.3%；
（3）所得不饱和溶液中溶质质量分数是8.1%。
【点评】本题考查根据图象的有关化学方程式的计算，重在考查学生的识图，碳酸钠与两种物质都能发生反应，而首先是与盐酸反应，其次与氯化钡反应。
23．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/克 剩余固体的质量/克
第一次 20 11
第二次 20 6
第三次 20 2.8
第四次 20 n
（1）如表中n的数值为 2.8 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 82.5% 。
（3）小明同学计算所用盐酸的溶质质量分数，计算过程如下：
解：设盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
13.2g 80x
100：73＝13.2：80x
x＝12%
小明的计算过程中存在明显错误，你能通过列式计算进行纠正吗？ 18.25% 。
【分析】（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8；
（2）根据图表数据可知，完全反应后，剩余固体物质的质量为2.8g，石灰石样品的质量减去剩余固体物质的质量就是样品中碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（3）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，说明20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应。根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和第1次完全反应中碳酸钙的质量，即可计算出第一次参与反应的HCl质量，然后根据溶质的质量分数公式计算即可。
【解答】解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，所以表中n的数值为2.8；
（2）样品中碳酸钙的质量分数为：×100%＝82.5%；
答：样品中碳酸钙的质量分数为82.5%；
（4）由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应，
设第一次参与反应的HCl质量为x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
＝
x＝3.65g，
盐酸中溶质的质量分数为：×100%＝18.25%。
故答案为：（1）2.8；
（2）82.5%；
（3）18.25%。
【点评】本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性和准确性。
24．如图所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2×103kg，底面积为1m2的货箱G匀速提起。（g取10N/kg）问：
（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？
（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知：OA＝10m，OB＝5m．（设起重机所受重力的作用线恰好通过O点）
【分析】（1）已知货物的质量，可先算出它的重力。物体静止于水平面上时，对水平面的压力等于其自重，再结合货物的底面积，由压强定义式即可求解。
（2）知道货物的重力和货物上升的高度，可利用公式W＝Gh计算起重机对货物做的功；
（3）根据杠杆的平衡条件即可求出右边加挂铁块的重力，再利用m＝计算铁块的质量。
【解答】解：（1）物体受到的重力为：
G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N
对地面的压强为：
p＝＝＝＝2×104Pa；
（2）起重机对货物做的功为：W＝Fs＝Gh＝2×104N×3m＝6×104 J。
（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，则根据杠杆平衡条件得：
G×AO＝G0×OB，
∴G0＝＝＝4×104N，
∴m0＝＝＝4×103kg。
答：（1）它对地面的压强为2×104Pa；
（2）起重机对重物做了6×104J的功；
（3）在它右边加挂质量为4×103kg的铁块。
【点评】本题考查压强、功、杠杆平衡条件的计算，关键是公式及其变形的应用，重点知道在水平地面上压力等于物体自身重力。
25．在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱．某纯碱生产厂制得的产品Na2CO3中混有少量NaHCO3．为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3受热不分解），反应过程中生成二氧化碳气体的质量与反应时间的关系如图所示．
请解答下列问题：
（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是多少？
（2）反应后所得碳酸钠的质量是多少？
（3）小军要配制20℃时Na2CO3的饱和溶液，查找资料，得到下表．
温度溶解度盐 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
根据上表数据计算，20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为 243 g．
【分析】（1）根据化学反应方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可以求得参与反应的NaHCO3的质量；然后通过%即可求得100g混合物中NaHCO3的质量分数；
（2）利用（1）中的化学反应方程式，找到碳酸钠与二氧化碳间的比例关系即可求得所生成的碳酸钠的质量，所以mNa2CO3＝m混合物﹣mNaHCO3+m新生成的Na2CO3；
（3）根据图表中的信息可以计算出20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量．
【解答】解：（1）设混合物中NaHCO3的质量为x，同时生成碳酸钠的质量为y．则
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
168 106 44
x y 0.22g
解得，x＝0.84g；
，
解得，y＝0.53 g
NaHCO3的质量分数为：×100%＝0.84%≈0.8%；
（2）反应后所得碳酸钠的质量是：100g﹣0.84g+0.53 g＝99.7g；
答：（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是0.8%；
（2）反应后所得碳酸钠的质量是99.7g；
（3）20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为z，则
＝，
解得，z＝243g．
故填：243．
【点评】本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．
26．如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的．求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）在这段过程中，该同学所做的功率；
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）
【分析】（1）利用速度公式计算出速度。
（2）先计算所做的功，再根据功率公式计算出功率。
（3）知道质量求出重力，压力等于重力，再根据压强公式求出压强。
【解答】解：（1）自行车在平直公路上匀速行驶的路程S＝500m
时间t＝100s
自行车行驶的速度v＝＝＝5m/s；
（2）小华的质量m＝48kg
小华的重力G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N
小华克服自行车阻力对自行车向前的力F＝f＝＝×480N＝40N
小华对自行车所做的功W＝FS＝40N×500m＝20000J
小华所做的功率p＝＝＝200W；
（3）自行车质量m′＝12kg
车胎对地面的压力F′＝G总＝（m+m′）g＝（12kg+48kg）×10N/kg＝600N
车胎与地面总的接触面积S总＝40cm2＝4×10﹣3m2
自行车对地面的压强P＝＝＝1.5×105Pa。
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s。
（2）在这段过程中，该同学所做的功率为200W。
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为1.5×105Pa。
【点评】本题考查速度、功率、压强公式的应用。
二．解答题（共14小题）
27．小越在做“碱和盐的性质”实验时，将氢氧化钠溶液加入到氯化钙溶液中，观察到有白色沉淀产生。白色沉淀是怎么产生的呢？小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀。小越猜想：除了这种可能性外，还可能是氢氧化钠与氯化钙交换成分，生成氢氧化钙和氯化钠，由于氢氧化钙溶解度较小，从溶液中析出，产生白色沉淀。
为了检验小越的猜想，小陈设计了如下实验：
取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀。
（1）久置的氢氧化钠溶液变质的原因是 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O （用化学方程式表示）。
（2）小陈在氢氧化钠溶液中加入过量的氯化钡溶液的目的是 排除碳酸钠的干扰 。
（3）小越的猜想经检验是 正确 （选填“正确”或“错误”）的。
【分析】（1）根据氢氧化钠能与空气的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，进行分析解答。
（2）根据题意，小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀，进行分析解答。
（3）根据取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀，进行分析解答。
【解答】解：（1）久置的氢氧化钠溶液变质，是因为氢氧化钠能与空气的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
（2）小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀，小陈在氢氧化钠溶液中加入过量的氯化钡溶液的目的是排除碳酸钠的干扰。
（3）取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，说明沉淀不是碳酸钙，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀，说明沉淀是氢氧化钙，则小越的猜想经检验是正确的。
故答案为：
（1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）排除碳酸钠的干扰；
（3）正确。
【点评】本题难度不大，理解题意，掌握碱的化学性质、碳酸钙难溶于水等是正确解答本题的关键。
28．火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。
【分析】摩擦力大小和压力有关，摩擦力越大，做功越多，转化为内能越多，内能使温度升高，从而达到火柴头的着火点，使火柴点燃。
【解答】答：火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大；火柴滑动过程中，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；内能增大，温度很高；温度达到擦火皮上易燃物的着火点，产生火星；放出的热量传递到火柴头，引发火柴头燃烧。方式B中，柴头与擦火皮之间的压力最大，更容易点燃火柴。
【点评】本题考查了摩擦力和压力的关系、做功能改变内能、内能与温度的关系和燃烧的条件，属于综合分析题。
29．图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？
（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 S 极。
（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。 摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来 。
【分析】（1）以O为轴，AOB视为杠杆，明确动力、动力臂和阻力、阻力臂，利用杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2即可求解；
（2）根据小磁铁B的运动判断线圈上端的极性；
（3）摆动后，判断力臂的变化，再结合F1l1＝F2l2即可得出结论。
【解答】解：（1）如图所示：
摆叶AOB可视为杠杆，此时：l1＝OC＝4.5厘米，l2＝OD＝1.5厘米；
F1＝G叶瓣＝0.04N
根据杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2得：0.04N×4.5厘米＝F2×1.5厘米；
解得：F2＝0.12牛；
依据题意可知，B端固定的小磁铁的重力和小磁铁对B端的作用力F2大小相等，即小磁铁B的重力GB＝F2＝0.12N；
（2）因为线圈有电流时，推动磁铁向左上方运动，说明线圈E对小磁铁B有斥力作用，所以线圈E上端的磁极是S极；
（3）摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。
答：（1）磁铁受到的重力是0.12牛；
（2）S；
（3）摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。
【点评】本题考查杠杆平衡条件及其应用，磁极间的相互作用，掌握杠杆平衡条件是解答本题的关键。
30．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题：
（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？
（2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？
（3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？
【分析】（1）根据G＝mg求小车的重力，小车对水平地面的压力大小等于小车的重力，根据p＝求小车对地面的压强；
（2）根据v＝求该次测试中小车的速度；
（3）根据f＝0.1G计算出小车受到的阻力，根据二力平衡条件求出小车的牵引力，利用P＝＝＝Fv求此时小车的功率。
【解答】解：（1）小车的重力：G＝mg＝100×10
一．计算题（共26小题）
1．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。
集装箱 A B
底面积S SA＝S0 SB＝2S0
高度h hA＝3h0 hB＝2h0
密度ρ ρA＝2ρ0 ρB＝ρ0
集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1＝3N2。
在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：
（1）集装箱A和B的重GA和GB；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；
（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。
2．绵阳西北部山区石灰石资源非常丰富，大量用于生产水泥。用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料，主要反应为：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（1）上述反应涉及四类化合物中的哪几类？ 。
（2）CaSiO3的化学式可表示为CaO SiO2，含CaO44.8%的水泥熟料中含CaSiO3的质量分数为 。
（3）在实验室用如图所示方法粗略测定石灰石中CaCO3的质量分数，无需测定的数据是 （填序号）。
A.取用石灰石样品的质量
B.倒入的过量稀盐酸的质量
C.盐酸接触样品前电子秤的读数
D.反应停止后电子秤的读数
（4）用含CaCO390%的石灰石1000t生产新型水泥熟料，理论上会排放CO2多少吨？（无计算过程不给分）
3．举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO、Mg（OH）2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克MgO、Mg（OH）2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg（OH）2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
（1）烧杯③中产生的气体是 。
（2）“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质，理由是 。
（3）表格中m的值为多少？（请写出计算过程）
（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 。
4．某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 ，此时处于 挡工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？
5．复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑）。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
6．某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 。
（2）为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量。
7．建筑工地上经常用长臂大吊车来输送建筑材料，安装建筑构件，图甲是其钢丝绳缠绕简化示意图（其中动滑轮重、绳重及摩擦均不计）。喜欢实践的小嘉同学，自己也尝试设计了类似的吊车模型（如图乙），其中AP为粗细均匀的直棒，长1.8米，质量为1千克，凳子宽度为40厘米，A端固定一个铅块M（忽略宽度大小）。
（1）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过 千克。
（2）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？
（3）乙图模型中AO1为30厘米，在没挂物体时直棒刚好有绕O1点转动的趋势，则配重M的质量为多少千克？
8．如图为某汽车起重机利用卷扬机打捞水中的物体A的示意图。物体A的体积为0.8m3，重力为2×104N，从水底以0.1m/s的恒定速度竖直向上提升至离开水面一定高度，浸没在水中时，拉力F的功率为1500W。（钢丝绳能够承受的拉力足够大，且不计钢丝绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）如图所示状态时，物体A受到的浮力和拉力；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮重G动；
（4）当物体A离开水面至一定高度的过程中，电动机的功率。
9．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）R0的阻值及电源电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。
10．“侯氏制碱法”制得的纯碱（Na2CO3）中常含有少量氯化钠。为测定6克某纯碱样品中Na2CO3的质量，进行如下实验：将样品全部溶于水配成20克溶液，分6次加入稀盐酸，充分反应后，测得溶液总质量如表所示。
已知稀盐酸与碳酸钠反应分两个步骤，先进行反应一：Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，再进行反应二：HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。试分析回答：
添加次数 1 2 3 4 5 6
加入稀盐酸质量 10 10 10 10 10 10
溶液总质量 30.00 40.00 49.56 58.68 67.80 77.80
（1）整个过程共生成二氧化碳 克；
（2）求纯碱样品中Na2CO3的质量；
（3）求稀盐酸的溶质质量分数。
11．小康同学用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳（石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应），为了探究反应后溶液的成分，他又进行如下实验：取反应后的溶液50g于烧杯中，逐滴滴入碳酸钠溶液，发现先有气泡产生，后生成白色沉淀。如表中为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量（g） 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0
气体总质量（g） 0.88 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76
沉淀总质量（g） 0 0 2.0 4.0 m n 7.0
（1）表中m＝ 。
（2）滴入碳酸钠溶液总质量为40克时，溶液中所含有的溶质是 。
（3）所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？
12．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）
求：（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
13．如图所示，甲是半径为R＝0.5米的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G＝100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s1＝1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R＝0.5m的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s2＝0.8m后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
14．“翔州一号”是我用首艘海上飞船（图甲），它可以在空中飞行，飞行高度可达100米，也可以在水上航行，巡航速度可达140～162千米/时。
（1）下列汽油机的冲程中，给“翔州一号”提供动力的冲程是 。（填字母）
（2）“翔州一号”的机翼形状如图乙所示。这样设计的原理是 。
（3）“翔州一号”在平静的水面由静止开始运动，水平方向的阻力f随运动时间t的变化关系如图丙所示。t＝50秒后，“翔州一号”以最大巡航速度做匀速直线运动。求在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做功为多少焦？
15．为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是 g，与P点对应的溶液溶质是 。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少？
16．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时电压表的示数。
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。
17．如图，用测力计将密度均匀、左粗右细的长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。（测力计保持竖直向上）
（1）比较F1 F2（填大于、小于或等于）。
（2）请证明G＝F1+F2。
18．如图所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，灯丝电阻也不变。灯L1与灯L2电阻之比R1：R2＝1：3，将开关S、S1闭合时，R3消耗的功率为1W，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P总；将开关S、S2闭合时，R4消耗的功率为4W，电压表的示数为U1′，电路消耗的总功率为P总′．U1′＝2U1．请你解决下面问题：
（1）画出图的等效电路图；
（2）求灯L1的电阻值；
（3）求P总与P总′之比。
19．某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成，某同学进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将240g NaOH溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如下表所示。
1次 2次 3次 4次 5次 6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/g 164.5 204.5 239.6 269.8 300 340
每次产生沉淀的质量/g 0 0 m n 9.8 0
计算：
（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝ ，n＝ 。
（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数 。
（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（最后结果保留一位小数）
20．在一烧杯中盛有100克BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）图中CD段的斜率比BC段大，请你简要分析原因 。
21．如图甲所示是利用电动机和滑轮组（图中未画出），将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图．钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）长方体A的体积；
（2）长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，求动滑轮的重力．
22．在一烧杯中盛有100g BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？
（3）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，通过计算求所得不饱和溶液中溶质质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
23．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/克 剩余固体的质量/克
第一次 20 11
第二次 20 6
第三次 20 2.8
第四次 20 n
（1）如表中n的数值为 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 。
（3）小明同学计算所用盐酸的溶质质量分数，计算过程如下：
解：设盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
13.2g 80x
100：73＝13.2：80x
x＝12%
小明的计算过程中存在明显错误，你能通过列式计算进行纠正吗？ 。
24．如图所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2×103kg，底面积为1m2的货箱G匀速提起。（g取10N/kg）问：
（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？
（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知：OA＝10m，OB＝5m．（设起重机所受重力的作用线恰好通过O点）
25．在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱．某纯碱生产厂制得的产品Na2CO3中混有少量NaHCO3．为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3受热不分解），反应过程中生成二氧化碳气体的质量与反应时间的关系如图所示．
请解答下列问题：
（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是多少？
（2）反应后所得碳酸钠的质量是多少？
（3）小军要配制20℃时Na2CO3的饱和溶液，查找资料，得到下表．
温度溶解度盐 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
根据上表数据计算，20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为 g．
26．如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的．求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）在这段过程中，该同学所做的功率；
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）
二．解答题（共14小题）
27．小越在做“碱和盐的性质”实验时，将氢氧化钠溶液加入到氯化钙溶液中，观察到有白色沉淀产生。白色沉淀是怎么产生的呢？小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀。小越猜想：除了这种可能性外，还可能是氢氧化钠与氯化钙交换成分，生成氢氧化钙和氯化钠，由于氢氧化钙溶解度较小，从溶液中析出，产生白色沉淀。
为了检验小越的猜想，小陈设计了如下实验：
取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀。
（1）久置的氢氧化钠溶液变质的原因是 （用化学方程式表示）。
（2）小陈在氢氧化钠溶液中加入过量的氯化钡溶液的目的是 。
（3）小越的猜想经检验是 （选填“正确”或“错误”）的。
28．火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。
29．图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？
（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 极。
（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。 。
30．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题：
（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？
（2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？
（3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？
31．某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究，设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中，传感器采集数据绘制得到如图2的甲、乙两幅曲线图。
【资料1】一定条件下，碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀，但它们本身不参加反应。
【资料2】该实验步骤如下：
①检查装置气密性；
②装药品，将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶，并加入2毫升饱和氯化钠溶液；
③立即塞紧橡皮塞，橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器；
④观察现象，采集数据。
用所学知识及以上资料信息完成下列问题：
（1）实验进行一段时间后，注射器中的盐酸会自动注入瓶内，原因是 ；
（2）图2甲、乙曲线图中，0﹣t1段温度升高，瓶内压强减小；t2﹣t3段温度升高，瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。
32．密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/（kg ℃）]
33．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
34．小宁用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳（石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应），为了探究反应后溶液的成分，他又进行如下实验：取反应后的溶液50g于烧杯中，逐滴滴入碳酸钠溶液，发现先有气泡产生，后生成白色沉淀。下表为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量/g 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 200.0
气体总质量/g 1.1 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
沉淀总质量/g 0 0 2.5 5.0 m n 9.0 9.0
（1）表中n＝ 。
（2）所取的反应后50g溶液中溶质是 。
（3）所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？
35．某班同学研究碱的性质时，进行如图实验，观察到有蓝色絮状沉淀产生。一段时间后，发现试管中的沉淀有些小组部分变黑，有些小组仍为蓝色。
（1）反应生成的蓝色絮状沉淀物质是 。
（2）根据质量守恒定律，推测黑色物质可能是 。
A.铁
B.碳
C.二氧化锰
D.氧化铜
（3）某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较高所致。为验证猜想是否成立，他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验，发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间并未变黑。因此，他认为自己的猜想是错误的。请回答，他能否据此否定自己的猜想？并说明理由 。
36．某品牌钙片的部分信息：①钙片主要成分为碳酸钙；②每片钙片的质量为1克。某科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验：把100克稀盐酸分成五等份，分5次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中，充分反应（钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应）。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.2 2.2
回答下列问题：
（1）钙片用于补“钙”。钙片中所含的“钙”是指 ；
A.元素
B.单质
C.原子
（2）10片钙片中所含碳酸钙的总质量为 克；
（3）计算该实验中所用稀盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程）
37．“青团”是宁波的一种传统食物。在“青团”制作过程中，需要往糯米粉中添加艾草（或艾草汁）。艾草含有侧柏莲酮芳香油（C10H10O），侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体，具有香脂香气，所以“青团”具有独特风味。
（1）侧柏莲酮芳香油由 种元素组成。
（2）7.3g侧柏莲酮芳香油中碳元素的质量为 g。
（3）侧柏莲酮芳香油在氧气中完全燃烧的产物是 。
38．磁铁矿石（含Fe3O4）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：
4CO+Fe3O43Fe+4CO2，将其中的Fe3O4转化为Fe。
（1）Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 。
（2）假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
39．将12.9克NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液，再将75克CaCl2溶液分5次加入到该溶液中，充分反应，测得的实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10
求：（1）表格中m的数值是 。
（2）溶液中Na2CO3完全反应是在第 次实验。
（3）固体混合物中Na2CO3的质量分数。（精确到0.1%）
（4）请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。
40．工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用 。
（2）方法二：沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。
（Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl）
烧杯1 烧杯2 烧杯3
样品溶液（克） 10 20 30
氯化钙溶液（克） 30 30 30
沉淀质量（克） 2 4 5
（3）请写出提高方法一测量精确度的操作建议（写出2条） 。
2023年中考解答题专项训练五
参考答案与试题解析
一．计算题（共26小题）
1．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。
集装箱 A B
底面积S SA＝S0 SB＝2S0
高度h hA＝3h0 hB＝2h0
密度ρ ρA＝2ρ0 ρB＝ρ0
集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1＝3N2。
在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：
（1）集装箱A和B的重GA和GB；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；
（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。
【分析】（1）由表中数据，根据G＝mg＝ρVg可得A和B集装箱的重力比；当集装箱受到滑轮组拉力时，集装箱A和B在地面上静止，对其进行受力分析，联立方程计算出集装箱A和B的重力；
（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，根据η＝＝＝计算承担物重绳子的段数n，根据P＝＝＝Fv计算绳端速度，从而得到物体A上升速度；
（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，根据nF＝G+G动计算动滑轮重力，再计算拉起集装箱B时绳端拉力，根据W＝Fs＝Fnh计算绳子自由端拉力做的功。
【解答】解：（1）由表中数据，根据G＝mg＝ρVg可得A和B集装箱的重力比：
＝＝……①
当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时，集装箱静止在地面上，集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡，所以有：
T1+N1＝GA……②
T2+N2＝GB……③
已知N1＝3N2，T1＝1500N，T2＝2000N，联立①②③解得：
GA＝4500N，GB＝3000N；
（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，根据η＝＝＝可得，
承担物重绳子的段数：n＝＝＝5，
由P＝＝＝Fv可得，拉起集装箱A时绳端速度：
v＝＝＝2m/s，
由v＝nv物可得，物体A上升速度；
vA＝＝＝0.4m/s；
（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，由nF＝G+G动可得，
动滑轮重力：G动＝nFA﹣GA＝5×1125N﹣4500N＝1125N，
拉起集装箱B时绳端拉力：
FB＝（GB+G动）＝×（3000N+1125N）＝825N，
绳子自由端拉力做的功：
WB＝FBsB＝FBnhB＝825N×5×8m＝3.3×104J。
答：（1）集装箱A和B的重GA和GB分别为4500N和3000N；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度为0.4m/s；
（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功为3.3×104J。
【点评】本题考查物体的重力、滑轮组绳端拉力、功率和机械效率等计算公式的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体进行受力分析，找出其中的等量关系，从而计算出物体的重力。综合性强，难度较大。
2．绵阳西北部山区石灰石资源非常丰富，大量用于生产水泥。用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料，主要反应为：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（1）上述反应涉及四类化合物中的哪几类？ 氧化物、盐 。
（2）CaSiO3的化学式可表示为CaO SiO2，含CaO44.8%的水泥熟料中含CaSiO3的质量分数为 92.8% 。
（3）在实验室用如图所示方法粗略测定石灰石中CaCO3的质量分数，无需测定的数据是 B （填序号）。
A.取用石灰石样品的质量
B.倒入的过量稀盐酸的质量
C.盐酸接触样品前电子秤的读数
D.反应停止后电子秤的读数
（4）用含CaCO390%的石灰石1000t生产新型水泥熟料，理论上会排放CO2多少吨？（无计算过程不给分）
【分析】（1）根据物质的分类分析；
（2）根据CaO质量计算CaSiO3的质量，进一步计算水泥熟料中含CaSiO3的质量分数；
（3）根据题意分析；
（4）根据碳酸钙的质量结合化学方程式计算理论上会排放CO2的质量。
【解答】解：（1）碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，二氧化硅是由Si、O元素组成的化合物，属于氧化物；硅酸钙是由钙离子和硅酸根离子构成的化合物，属于盐，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，故涉及盐和氧化物；
（2）设水泥熟料的质量为m，则水泥熟料中CaSiO3的质量为：，故水泥熟料中CaSiO3的质量分数为：；
（3）A、测定石灰石中碳酸钙的质量分数一定要测定取用石灰石样品的质量，不符合题意；
B、倒入的稀盐酸过量，无法根据稀盐酸测定出碳酸钙的质量，故无需测定倒入的稀盐酸的质量，符合题意；
C、盐酸接触样品前电子秤的读数为反应前物质的总质量，反应停止后电子秤的读数为反应后物质的总质量，反应前的质量﹣反应后的质量＝生成二氧化碳的质量，可根据生成二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量，故需要测定盐酸接触样品前电子秤的读数和反应停止后电子秤的读数，不符合题意；
D、由C的分析可知，需要测定反应停止后电子秤的读数，不符合题意。
故选B；
（4）设理论上会排放CO2的质量为x。
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
100 44
1000t×90% x
x＝396t
答：理论上会排放CO2396t。
故答案为：
（1）氧化物、盐；
（2）92.8%；
（3）B；
（4）396t。
【点评】本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力。增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力。
3．举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO、Mg（OH）2、MgCO3中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克MgO、Mg（OH）2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 MgO Mg（OH）2 MgCO3 “镁粉”
消耗稀盐酸的质量/克 121.8 m 58.0 61.9
（1）烧杯③中产生的气体是 二氧化碳（或CO2） 。
（2）“镁粉”中不只含有MgCO3一种物质，理由是 等质量的MgCO3和“镁粉”消耗的盐酸质量不相等 。
（3）表格中m的值为多少？（请写出计算过程）
（4）为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 MgCO3和Mg（OH）2 。
【分析】（1）根据碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳分析；
（2）根据表中的数据分析；
（3）根据与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量计算盐酸中溶质的质量分数，再根据氢氧化镁的质量计算盐酸的质量；
（4）根据表格中的数据，进行设计实验，根据数据进行分析：“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质。
【解答】解：（1）碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，所以烧杯③中产生的气体是二氧化碳；
（2）根据表格中的数据和“取MgCO3和“镁粉”样品4.2g，逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失，消耗的盐酸质量不相等；
（3）设与碳酸镁反应消耗的氯化氢的质量为x。
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84 73
4.2g x
x＝3.65g
所用盐酸中溶质的质量分数为×100%≈6.29%；
设与氢氧化镁反应消耗的氯化氢的质量为y。
Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O
58 73
4.2g y
y≈5.286g
消耗盐酸的质量为≈84.0g
答：表格中m的值为84.0；
（4）为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：取“镁粉”和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升；
设MgCO3的质量为m，则，解得m＝3.57g，消耗盐酸的质量为×58.0g＝49.3g；“镁粉”中另一种物质的质量为4.2g﹣3.57g＝0.63g，消耗稀盐酸的质量为61.9g﹣49.3g＝12.6g，则设4.2g该物质消耗稀盐酸的质量为n，则，解得n＝84g，故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg（OH）2。
故答案为：（1）二氧化碳（或CO2）；
（2）等质量的MgCO3和“镁粉”消耗的盐酸质量不相等；
（3）84.0；
（4）MgCO3和Mg（OH）2。
【点评】本题难度较大，考查全面，从定性和定量两个方面测定物质的种类，关键在于知道碳酸根离子与酸反应能产生二氧化碳。
4．某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 串联 ，此时处于 低温 挡工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？
【分析】（1）甲图中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路；开关S闭合、S1断开时R1与R2串联，根据电阻的串联和P＝UI＝比较两种情况下电路的总功率，总功率大的处于高温挡，反之处于低挡位；
（2）知道功率和电压用P＝UI＝求出R3的阻值；
（3）利用W＝Pt计算出暖风机所消耗的电能。
【解答】解：
（1）甲方案中，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总功率P甲1＝；
开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，电路的总功率P甲2＝，
因P甲1＝＞P甲2＝，
所以，开关S、S1均闭合时，电热器处于高温挡；开关S闭合、S1断开时，电热器处于低温挡；
（2）R3的阻值应为：R3＝＝＝4.8Ω；
（3）暖风机所消耗的电能：W＝Pt＝200W×600s＝1.2×105J。
答：（1）串联；低温；
（2）R3的阻值应为4.8Ω；
（3）暖风机所消耗的电能为1.2×105J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用，关键是电热器处于不同状态时电路连接方式的判断，有一定的难度。
5．复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑）。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 固体继续溶解，产生气泡 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
【分析】碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、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】解：（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体继续溶解，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
故填：固体继续溶解，产生气泡。
（2）设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
反应生成二氧化碳质量：10g+100g﹣105.6g＝4.4g，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，
84 58.5 44
x y 4.4g
＝＝，
x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：×100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：×100%＝5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
【点评】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。
6．某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。
（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为 蓝色 。
（2）为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
①图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 1.96 克。
②计算50g废液中CuSO4的质量。
【分析】（1）根据CuSO4溶液的颜色分析解答；
（2）根据图示可知生成沉淀质量，根据硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，依据沉淀的质量计算参加反应的硫酸铜。
【解答】解：（1）实验室实验时，我们观察到的CuSO4溶液的颜色为蓝色；
（2）①由图示可知生成沉淀质量是1.96g；
设参加反应的硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓
160 98
x 1.96g
x＝3.2g
答：50g废液中CuSO4的质量是3.2g。
故答案为：（1）蓝色；
（2）①1.96；
②3.2g。
【点评】本题是一道综合性计算题，首先要从题中整理信息（废液的成分），其次要分析图表，获取信息，最后根据所学知识根据化学方程式进行计算。
7．建筑工地上经常用长臂大吊车来输送建筑材料，安装建筑构件，图甲是其钢丝绳缠绕简化示意图（其中动滑轮重、绳重及摩擦均不计）。喜欢实践的小嘉同学，自己也尝试设计了类似的吊车模型（如图乙），其中AP为粗细均匀的直棒，长1.8米，质量为1千克，凳子宽度为40厘米，A端固定一个铅块M（忽略宽度大小）。
（1）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过 6×103 千克。
（2）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？
（3）乙图模型中AO1为30厘米，在没挂物体时直棒刚好有绕O1点转动的趋势，则配重M的质量为多少千克？
【分析】（1）由甲图可知，动滑轮能够拉起货物的重力等于2倍绳子的拉力大小，再由G＝mg可求货物的质量；
（2）重力做功只与物体始末位置的高度差有关，跟水平距离无关，利用功的计算公式W＝Fs即可求解；
（3）粗细均匀的直棒的重心在直棒的中点，由杠杆平衡条件可求配重的重力大小，再由G＝mg可求配重的质量。
【解答】解：（1）由甲图可知，动滑轮能够拉起货物的最大重力等于2倍绳子的最大拉力大小，则有：G＝2F＝2×3×104N＝6×104N；
又G＝mg，所以货物的最大质量m＝；
（2）重力做功只与物体始末位置的高度差有关，跟水平距离无关，货物在匀速提升的过程中克服重力做功W＝G′h＝1.2×104N×30m＝3.6×105J；
（3）粗细均匀的直棒的重心在直棒的中点，以O1为轴，动力G棒＝m棒g＝1kg×10N/kg＝10N，动力臂l1＝＝0.9m﹣0.3m＝0.6m，阻力G配重＝？，阻力臂l2＝AO1＝0.3m；
依据杠杆平衡条件得：G棒×l1＝G配重×l2；
代入数据得：G配重＝；
再由G＝mg得：m配重＝。
答：（1）6×103；
（2）此过程中克服货物重力做功3.6×105J；
（3）配重M的质量为2kg。
【点评】本题考查功的计算，杠杆平衡条件及其应用，明确杠杆的五要素是解答本题的出发点。
8．如图为某汽车起重机利用卷扬机打捞水中的物体A的示意图。物体A的体积为0.8m3，重力为2×104N，从水底以0.1m/s的恒定速度竖直向上提升至离开水面一定高度，浸没在水中时，拉力F的功率为1500W。（钢丝绳能够承受的拉力足够大，且不计钢丝绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）如图所示状态时，物体A受到的浮力和拉力；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮重G动；
（4）当物体A离开水面至一定高度的过程中，电动机的功率。
【分析】（1）物体A浸没时排开水的体积等于物体A的体积，利用阿基米德原理求物体A受到的浮力；知道物体的重力，物体A受到的拉力等于重力减去浮力；
（2）已知物体A浸没水中时功率，由图知，n＝3，电动机拉绳的速度等于物体A上升速度的3倍，利用P＝＝＝Fv求电动机的牵引力，此时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（3）不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，F牵＝（F拉+G动），据此求出动滑轮重力；
（4）物体离开水面后，F牵′＝（G+G动），再利用P＝Fv求电动机的牵引功率。
【解答】解：（1）物体A浸没时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3＝8000N，
物体A受到的拉力：
F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣8000N＝1.2×104N；
（2）物体A浸没水中时功率P1＝1500W，
由图知，n＝3，电动机拉绳的速度：
v＝3v物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
由P＝＝＝Fv可得电动机的牵引力：
F牵＝＝＝5000N，
此时滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝＝80%；
（3）不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，F牵＝（F拉+G动），则动滑轮重力：
G动＝nF牵﹣F拉＝3×5000N﹣1.2×104N＝3000N；
（4）物体离开水面后，F牵′＝（G+G动）＝×（2×104N+3000N），
电动机的牵引功率：
P2＝F牵′v＝×（2×104N+3000N）×0.3m/s＝2300W。
答：（1）浸没时，物体A受到的浮力和拉力分别为8000N、1.2×104N；
（2）浸没时，滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮重为3000N；
（4）当物体A离开水面至一定高度的过程中，电动机的功率为2300W。
【点评】本题综合考查了阿基米德原理、功率公式、机械效率公式的应用，要知道物体浸没水中时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
9．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）R0的阻值及电源电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。
【分析】（1）当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，根据图乙得出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据图乙读出电路中的最大电流，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出电阻R0消耗的功率。
【解答】解：（1）当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.4A，UR＝8.0V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R＝＝＝20Ω；
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U＝I小（R0+R）＝0.4A×（R0+20Ω），
当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，
则电源的电压：
U＝I大R0＝1.2A×R0，
因电源的电压不变，
所以，0.4A×（R0+20Ω）＝1.2A×R0，
解得：R0＝10Ω，
电源的电压U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电路中的电流：
I＝＝＝0.6A，
电阻R0消耗的功率：
P0＝I2R0＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W。
答：（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）R0的阻值为10Ω，电源的电压为12V；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率为3.6W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出相关的信息。
10．“侯氏制碱法”制得的纯碱（Na2CO3）中常含有少量氯化钠。为测定6克某纯碱样品中Na2CO3的质量，进行如下实验：将样品全部溶于水配成20克溶液，分6次加入稀盐酸，充分反应后，测得溶液总质量如表所示。
已知稀盐酸与碳酸钠反应分两个步骤，先进行反应一：Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，再进行反应二：HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑。试分析回答：
添加次数 1 2 3 4 5 6
加入稀盐酸质量 10 10 10 10 10 10
溶液总质量 30.00 40.00 49.56 58.68 67.80 77.80
（1）整个过程共生成二氧化碳 2.2 克；
（2）求纯碱样品中Na2CO3的质量；
（3）求稀盐酸的溶质质量分数。
【分析】（1）根据质量守恒定律进行分析；
（2）根据二氧化碳的质量计算纯碱样品中Na2CO3的质量；
（3）根据生成二氧化碳的质量结合反应的方程式进行分析。
【解答】解：（1）分析表中数据可知，总共生成二氧化碳的质量为20g+10g×6﹣77.80g＝2.2g，故答案为：2.2；
（2）分析表中数据可知，总共生成二氧化碳的质量为20g+10g×6﹣77.80g＝2.2g，两步合为一个反应，则为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，
设纯碱样品中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
＝
x＝5.3g
答：纯碱样品中Na2CO3的质量为5.3g；
（3）从表中的数据看出，第1、2次加入盐酸溶液质量不减少，故发生的反应为Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，第次加入盐酸溶液质量减少20g+10g×3﹣49.56＝0.44g，说明开始发生反应HCI+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑，因此第4次发生的反应为HCI+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑，故10g盐酸反应生成二氧化碳的质量为：49.56g+10g﹣58.68g＝0.88g；
设10g盐酸中氯化氢的质量为y。
HCI+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑
36.5 44
y 0.88g
＝
y＝0.73g
稀盐酸的溶质质量分数为：×100%＝7.3%
答：稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【点评】本题主要考查学生根据化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。
11．小康同学用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳（石灰石中的杂质既不溶于水也不和酸反应），为了探究反应后溶液的成分，他又进行如下实验：取反应后的溶液50g于烧杯中，逐滴滴入碳酸钠溶液，发现先有气泡产生，后生成白色沉淀。如表中为产生的气体总质量、沉淀总质量与滴入碳酸钠溶液总质量的关系。
碳酸钠溶液总质量（g） 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0
气体总质量（g） 0.88 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76
沉淀总质量（g） 0 0 2.0 4.0 m n 7.0
（1）表中m＝ 6.0 。
（2）滴入碳酸钠溶液总质量为40克时，溶液中所含有的溶质是 NaCl、CaCl2 。
（3）所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？
【分析】（1）由表示数据可知，每加入20g碳酸钠溶液，生成2g沉淀进行分析；
（2）根据加入40g碳酸钠溶液时，没有沉淀生成进行分析；
（3）根据生成二氧化碳的质量结合碳酸钠和稀盐酸反应的方程式计算碳酸钠的质量，进而计算质量分数。
【解答】解：（1）由表格数据可知，每加入20g碳酸钠溶液，生成2g沉淀，可知加入碳酸钠溶液为100g时，生成沉淀m的值为6.0g，故答案为：6.0；
（2）滴入碳酸钠溶液总质量为40克时，碳酸钠只与氯化氢发生了反应，则溶液中含有的溶质是碳酸钠和氯化氢反应生成的氯化钠和原溶液中的氯化钙，故答案为：NaCl、CaCl2；
（3）由题意可知，碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为1.76g，设所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
40g×x 1.76g
x＝10.6%
答：所用碳酸钠溶液中溶质的质量分数是10.6%。
【点评】本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力。
12．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）
求：（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
【分析】（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，
已知滑轮组的机械效率，根据η＝＝＝得出物体M2的重力；
（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，作用在绳子自由端的拉力：
F＝，根据绳子自由端移动的距离为：
s＝2h，由v＝得出绳子自由端的速度为物体上升速度的2倍，根据P＝＝＝Fv求出拉力F的功率；（3）由力的平衡，得出绳子对定滑轮向上的拉力，根据力的作用是相互的，即定滑轮对绳子的拉力
可知作用在杠杆B端的力为，根据杠杆的平衡条件求出绳子作用在杠杆A端的力，根据力的作用是相互的知杠杆对绳子的拉力，即绳子对绳子对M1向上的拉力为FA′，由力的平衡，求出地面对M1的支持力，由力的相互性求出物体M1对水平面的压力。
【解答】解：
（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，
则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝，
即：80%＝，
解得物体M2的重力：G＝80N；
（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：
F＝＝＝50N；
物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s＝2h，
由v＝可得绳子自由端的速度为：
v绳＝2v＝2×0.5m/s＝1m/s；
拉力F的功率：
P＝＝＝Fv绳＝50N×1m/s＝50W；
（3）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：
F′B＝3F+G定＝3×50N+20N＝170N，
根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝170N，
根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，
故绳子对杠杆A端的拉力为：
FA＝×FB＝×170N＝255N，
力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FA′＝FA＝255N，
根据力的平衡，地面对M1的支持力：
F支＝G1﹣FA′＝500N﹣255N＝245N；
由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：
F压＝F支＝245N。
答：（1）物体M2的重力为80N；
（2）拉力F的功率为50W；
（3）物体M1对水平面的压力为245N。
【点评】本题考查有关滑轮的知识，力的平衡和相互性及杠杆的平衡条件、机械效率公式的运用，综合性强。
13．如图所示，甲是半径为R＝0.5米的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G＝100N的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s1＝1m处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R＝0.5m的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为s2＝0.8m后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【分析】（1）乙图中，已知物体重力G和高度R，根据W＝GR可求出重力对物体做的功。
（2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等，只求出甲中物体受的摩擦力就是乙中物体在水平面上的摩擦力；甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，根据W＝fs1可求出摩擦力f的大小。
（3）因为乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功与物体在水平面上摩擦力对物体做的功之和等于物体沿半圆弧槽下滑重力做的功，据此可求出乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【解答】解：（1）乙中，物体下降的高度h＝R，重力对物体做的功：W＝Gh＝GR＝100N×0.5m＝50J；
（2）甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，所以，
GR＝fs1，则乙中物体在水平面上的摩擦力：
f＝＝＝50N；
（3）由题可知，GR＝W′+fs2，所以，
乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功：
W′＝GR﹣fs2＝50J﹣50N×0.8m＝10J。
答：（1）乙中重力对物体做的功是50J；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力为50N；
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功是10J。
【点评】本题考查了功的计算，知道甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，是解题的突破口。
14．“翔州一号”是我用首艘海上飞船（图甲），它可以在空中飞行，飞行高度可达100米，也可以在水上航行，巡航速度可达140～162千米/时。
（1）下列汽油机的冲程中，给“翔州一号”提供动力的冲程是 C 。（填字母）
（2）“翔州一号”的机翼形状如图乙所示。这样设计的原理是 流速越大，压强越小；流速越小，压强越大 。
（3）“翔州一号”在平静的水面由静止开始运动，水平方向的阻力f随运动时间t的变化关系如图丙所示。t＝50秒后，“翔州一号”以最大巡航速度做匀速直线运动。求在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做功为多少焦？
【分析】（1）判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；
（2）流体中流速越快的地方，压强越小；
（3）根据“翔州1”做匀速直线运动的情况判断出其所受阻力的大小，从而可判断出在0～50s内动力与阻力的关系，可得速度的变化情况，由速度公式可求路程，再根据W＝Fs可求在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做的功。
【解答】解：
（1）A中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
B中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
C中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
D中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
其中做功冲程内燃机给汽车提供动力，即C冲程中内能转化为机械能；
（2）“翔州一号”的机翼形状如图乙所示，机翼要设计成上凸下平的形状，当飞船前进时，气流通过机翼上、下方的速度不同，空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，从而获得升力，设计的原理是流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
（3）由图乙知，当“翔州1”做匀速直线运动时，动力为1.0×104N，
所以，根据二力平衡条件可得船受到的阻力：f＝F＝1.0×104N；
由图象知，在0～50s内，动力均大于阻力，所以此时“翔州1”做加速运动；
t＝50秒后，“翔州一号”以最大巡航速度做匀速直线运动，v＝162km/h＝45m/s，
从50～100s时间内“翔州1”通过的路程：s＝vt＝45m/s×50s＝2250m；
所以从50～100s时间内牵引力做功：W＝Fs＝1×104N×2250m＝2.25×107J。
故答案为：（1）C；（2）流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；（3）在50﹣100秒内，“翔州一号”牵引力做功为2.25×107J。
【点评】本题是一道综合应用题目，主要考查了热机的相关知识、流体压强与流速的关系、力的作用的相互性、速度公式的应用及功的计算，考查全面。
15．为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是 2.2 g，与P点对应的溶液溶质是 NaOH、Na2CO3、NaCl 。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少？
【分析】根据生成的二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算稀盐酸的质量分数，进而根据与氢氧化钠反应的稀盐酸中溶质的质量求算氢氧化钠的质量，进而求算对应的质量分数。
【解答】解：（1）由图可知产生气体的质量是2.2g，P点没有生成气体，且一直到150g稀盐酸时才有气体生成，说明此时氢氧化钠没有完全反应，而碳酸钠尚未开始反应，所以与P点对应的溶液溶质是 剩余的NaOH和尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl。
（2）设碳酸钠的质量为x，稀盐酸的质量分数为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x （200g﹣150g）y 2.2g
x＝5.3g
y＝7.3%
设氢氧化钠的质量为z。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
z 150g×7.3%
z＝12g
答：Wg样品中氢氧化钠的质量是12g。
故答案为：（1）2.2；NaOH、Na2CO3、NaCl；
（2）12g。
【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
16．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时电压表的示数。
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。
【分析】（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和P＝UI结合小灯泡L正常发光求出电压表的示数；
（2）根据串联电路的电压特点求出电源的电压，当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电流表的示数；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，根据电阻的并联求出电路的总电阻，利用P＝UI＝求出整个电路消耗的电功率。
【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡L正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.4A，
由I＝可得，电压表的示数：U1＝IR1＝0.4A×15Ω＝6V；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U＝UL+U1＝3V+6V＝9V，
当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，
则此时电流表的示数：I1＝＝＝0.6A；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：R＝＝＝10Ω，
整个电路消耗的电功率：P＝＝＝8.1W。
答：（1）当开关S闭合，S1、S2都断开时电压表的示数为6V；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率为8.1W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
17．如图，用测力计将密度均匀、左粗右细的长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。（测力计保持竖直向上）
（1）比较F1 小于 F2（填大于、小于或等于）。
（2）请证明G＝F1+F2。
【分析】（1）在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系；在杠杆的左端竖直抬起时，A是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系。由于杠杆左粗右细，重心O靠近左侧，比较OA和OB大小，得出拉力关系；
（2）将两次的拉力相加与重力比较，证明结论。
【解答】解：（1）在杠杆的右端竖直抬起时，B是支点，长杆重心为O，如图所示：
根据杠杆平衡条件得：
F1×AB＝G×OB﹣﹣﹣﹣①
在杠杆的左端竖直抬起时，A端为支点，根据杠杆平衡条件得：
F2×AB＝G×OA﹣﹣﹣﹣②
比较①②，由于左粗右细，重心O靠近左侧，OA＞OB，G和AB相同，则F1＜F2；
（2）将①+②得：
F1×AB+F2×AB＝G×OB+G×OA
可得：（F1+F2）×AB＝G×（OB+OA）
则G＝F1+F2。
故答案为：（1）小于；
（2）F1×AB＝G×OB﹣﹣﹣﹣①
F2×AB＝G×OA﹣﹣﹣﹣②
①+②得：
F1×AB+F2×AB＝G×OB+G×OA
可得：G＝F1+F2。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，确定两种情况下的动力臂和阻力臂是本题的关键。
18．如图所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，灯丝电阻也不变。灯L1与灯L2电阻之比R1：R2＝1：3，将开关S、S1闭合时，R3消耗的功率为1W，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P总；将开关S、S2闭合时，R4消耗的功率为4W，电压表的示数为U1′，电路消耗的总功率为P总′．U1′＝2U1．请你解决下面问题：
（1）画出图的等效电路图；
（2）求灯L1的电阻值；
（3）求P总与P总′之比。
【分析】（1）根据实物图判断出电路的连接方法，图中有电压表，有电流表，那么首先对电压表采用“先摘除再复原”的处理方法，然后将电流表视作导线，再判断电路的连接方式：
电流从电源正极出发，流经开关S后，分成两支：①通过灯S1、L2、R3；②通过S2、R4；两路汇合后，通过L1回到电源的负极；电压表测L1两端的电压；
（2）当开关S、S1闭合时，先画出等效电路，然后利用P＝表示出R3消耗的功率为①式；再根据电阻和电源电压表示出电压表的示数为②式；
当开关S、S2闭合时，同理，先画出等效电路，然后利用P＝表示出R4消耗的功率为③式；再用电源电压和电阻表示出电压表的示数位④式；
然后根据两次电压表示数的关系求出灯L1的电阻值。
（3）已知电阻直接利用P＝即可求出总与P总′之比。
【解答】解：（1）由分析可知L2、R3串联后R4与并联，又与L1串联，开关S控制整个电路，S1控制L2和R3，S2控制R4，电压表测量L1两端的电压。等效电路图如图所示
（2）当开关S、S1闭合时，如图所示三用电器串联
P3＝（）2R3＝1W ①
U1＝ R1②
当开关S、S2闭合时，如图所示两用电器串联
P4＝（）2R4＝4W ③
U1′＝ R1④
U1′＝2U1 ⑤
将数值代入以上公式，可解得R1＝8Ω，R2＝24Ω，R3＝16Ω，R4＝16Ω
（3）当开关S、S1闭合时，电路消耗的总功率与开关S、S2闭合时电路消耗的总功率之比：＝＝。
答：（2）灯L1的电阻值为8Ω；
（3）P总与P总′之比为1：2。
【点评】由实物画电路图的能力。要看清电流表是测量哪个电灯的电流，及电压表、开关的位置。
本题考查了开关断开和闭合对电路和用电器的影响，以及对电功率公式的应用。
19．某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成，某同学进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将240g NaOH溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如下表所示。
1次 2次 3次 4次 5次 6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/g 164.5 204.5 239.6 269.8 300 340
每次产生沉淀的质量/g 0 0 m n 9.8 0
计算：
（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝ 4.9 ，n＝ 9.8 。
（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数 20% 。
（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（最后结果保留一位小数）
【分析】将数据处理后进行分析，结合对应的化学方程式求算对应的物质的质量，然后求算对应的质量分数。
【解答】解：（1）由表中的数据可知，处理后的数据如表：
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入NaOH溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
加入氢氧化钠后没反应时的总质量 164.5 204.5 244.5 276.6 309.8 340
反应后溶液的质量/g 164.5 204.5 239.6 269.8 300 340
质量变化 0 0 4.9 9.8 9.8 0
每次产生沉淀的质量/g 0 0 m n 9.8 0
可知，开始是氢氧化钠和硫酸反应，后来是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，且第五次实验是恰好完全反应。所以上述表格中产生沉淀的质量：m＝4.9，n＝9.8。
（2）根据第四次实验数据求算所加NaOH溶液中溶质的质量分数。
设所加NaOH溶液中溶质的质量分数为x
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓
80 98
40g x 9.8g
解得：x＝20%
（3）设第五次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为y
此时所得溶液的质量为300g
根据钠元素守恒可得关系为
2NaOH～～～～～～～Na2SO4
80 142
200g×20% 300g y
解得：y≈23.7%
故答案为：（1）4.9；9.8。
（2）20%。
（3）23.7%。
【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
20．在一烧杯中盛有100克BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 先有气体放出，后有白色沉淀生成 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）图中CD段的斜率比BC段大，请你简要分析原因 BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量 。
【分析】（1）根据向盛有BaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时，碳酸钠先与盐酸反应产生二氧化碳，当盐酸反应完后，再与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀分析；
（2）从图中曲线可看出，开始滴入106克的碳酸钠与盐酸反应，106克～212克之间滴入碳酸钠与氯化钡反应；即与氯化钡反应的碳酸钠质量为212克﹣106克，根据碳酸钠的质量进行计算；
（3）根据BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量分析回答。
【解答】解：（1）向盛有BaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时，碳酸钠先与盐酸反应，当盐酸反应完后，再与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀，碳酸钠和盐酸反应产生二氧化碳，有气体放出，与氯化钡反应产生碳酸钡，即有白色沉淀产生；故填：先有气体放出，后有白色沉淀生成；
（2）氯化钡反应的碳酸钠质量为212克﹣106克＝106g，
设原溶液中BaCl2的质量为x，则
Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl
106 208
106g×10% x
＝
x＝20.8g
原溶液中BaCl2的质量分数为：×100%＝20.8%
答：原溶液中BaCl2的质量分数为20.8%；
（3）由图示可知，BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量，所以线段CD段的斜率比BC段大；故填：BC段溶液中的BaCl2与加入Na2CO3溶液反应生成了碳酸钡沉淀，CD段溶液中BaCl2和HCl已完全反应，加入Na2CO3溶液的质量就是溶液增加的质量。
【点评】本题考查根据图象的有关化学方程式的计算，重在考查学生的识图，碳酸钠与两种物质都能发生反应，而首先是与盐酸反应，其次与氯化钡反应。
21．如图甲所示是利用电动机和滑轮组（图中未画出），将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图．钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）长方体A的体积；
（2）长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，求动滑轮的重力．
【分析】（1）从图象中读出物体A的重力和未露出水面时受到的拉力，然后根据称重法可求出长方体A未露出水面时受到的浮力；根据F浮＝ρ水gV排求出A浸没在水中时排开水的体积，即A的体积；
（2）先根据机械效率公式η＝＝＝＝求出提升动滑轮上绳子的股数，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦，再利用F＝（G+G动）可求得动滑轮的重力．
【解答】解：
（1）根据图乙可知，A未露出水面时所受的拉力F1＝1.4×104N，物体A的重力G＝F2＝2.4×104N；
则A未露出水面时受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝2.4×104N﹣1.4×104N＝1×104N；
由F浮＝ρ水gV排可得A排开水的体积：
V排＝＝＝1m3；
因为A浸没在水中，所以A的体积：V＝V排＝1m3；
（2）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为75%，此时电动机对绳的拉力F为8×103N，
由公式η＝＝＝＝得，动滑轮上绳子的股数：
n＝＝＝4，
不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦，由F＝（G+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝4F﹣G＝4×8×103N﹣2.4×104N＝8×103N．
答：（1）长方体A的体积为1m3；
（2）动滑轮的重力为8×103N．
【点评】本题为力学综合题，考查了称重法求浮力、阿基米德原理、滑轮组省力公式、机械效率公式的应用，关键是看懂图象以及求出动滑轮上绳子的股数．
22．在一烧杯中盛有100g BaCl2和HCl的混合溶液，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，混合溶液的质量与所滴入的Na2CO3溶液的质量关系图象如图所示。
（1）在实验过程中，可以先后看到的明显实验现象是 先有气体放出，后有白色沉淀生成 。
（2）求原溶液中BaCl2的质量分数为多少？
（3）当滴入Na2CO3溶液至图中B点时，通过计算求所得不饱和溶液中溶质质量分数为多少？（计算结果精确到0.1%）
【分析】（1）向盛有BaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时，碳酸钠先与盐酸反应产生二氧化碳，当盐酸反应完后，再与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀；
（2）开始时是生成气体的，由于加入的是碳酸钠溶液，而生成的是二氧化碳气体，两者的质量明显是增加多，减少的少，所以曲线明显上扬。当不再生成二氧化碳时，就生成碳酸钡，由于碳酸钡的质量要多于碳酸钠的，所以导致溶液的质量增加减缓。从图中曲线可看出，当滴入碳酸钠106g时，盐酸完全反应，据此可根据滴入碳酸钠质量计算消耗HCl的质量；
（3）从图中曲线可看出，开始滴入106克的碳酸钠与盐酸反应，106克～212克之间滴入碳酸钠与氯化钡反应；即与氯化钡反应的碳酸钠质量为212克﹣106克；
由化学方程式知，碳酸钠和盐酸、氯化钡反应后溶液中溶质均为氯化钠，可根据化学方程式中参加反应的碳酸钠质量计算生成的氯化钠质量和碳酸钡沉淀质量，再根据质量守恒定律，参加反应的物质总质量等于生成的物质总质量，最后所得不饱和溶液的质量等于100gBaCl2和HCl的混合溶液，加上滴入的212gNa2CO3溶液，减去生成的气体和沉淀的质量，即可计算所得不饱和溶液中溶质质量分数。
【解答】解：（1）碳酸钠和盐酸反应产生二氧化碳，有气体放出，与氯化钡反应产生碳酸钡，即有白色沉淀产生；
（2）设原溶液中BaCl2的质量为x，则
Na2CO3～BaCl2
106 208
106g×10% x
，
x＝20.8g
原溶液中BaCl2的质量分数为：＝20.8%；
（3）设实验过程中产生氯化钠质量为y，产生碳酸钡质量为z，则
本关系是指整个过程的，不考虑是碳酸钠与盐酸还是和氯化钡反应，最终对应的钠都在氯化钠中。
Na2CO3～2NaCl
106 117
212g×10% y
，
y＝23.4g
后期的碳酸钠中碳酸根转化为碳酸钡沉淀，所以对应的碳酸钠是106g溶液之后的部分。
Na2CO3～BaCO3
106 197
（212g﹣106g）×10% z
，
z＝19.7g
所得NaCl溶液的质量分数为：×100%＝8.1%
答：（1）先有气体放出，后有白色沉淀生成；
（2）7.3%；
（3）所得不饱和溶液中溶质质量分数是8.1%。
【点评】本题考查根据图象的有关化学方程式的计算，重在考查学生的识图，碳酸钠与两种物质都能发生反应，而首先是与盐酸反应，其次与氯化钡反应。
23．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/克 剩余固体的质量/克
第一次 20 11
第二次 20 6
第三次 20 2.8
第四次 20 n
（1）如表中n的数值为 2.8 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 82.5% 。
（3）小明同学计算所用盐酸的溶质质量分数，计算过程如下：
解：设盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
13.2g 80x
100：73＝13.2：80x
x＝12%
小明的计算过程中存在明显错误，你能通过列式计算进行纠正吗？ 18.25% 。
【分析】（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8；
（2）根据图表数据可知，完全反应后，剩余固体物质的质量为2.8g，石灰石样品的质量减去剩余固体物质的质量就是样品中碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（3）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，说明20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应。根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和第1次完全反应中碳酸钙的质量，即可计算出第一次参与反应的HCl质量，然后根据溶质的质量分数公式计算即可。
【解答】解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，所以表中n的数值为2.8；
（2）样品中碳酸钙的质量分数为：×100%＝82.5%；
答：样品中碳酸钙的质量分数为82.5%；
（4）由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应，
设第一次参与反应的HCl质量为x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
＝
x＝3.65g，
盐酸中溶质的质量分数为：×100%＝18.25%。
故答案为：（1）2.8；
（2）82.5%；
（3）18.25%。
【点评】本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性和准确性。
24．如图所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2×103kg，底面积为1m2的货箱G匀速提起。（g取10N/kg）问：
（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？
（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知：OA＝10m，OB＝5m．（设起重机所受重力的作用线恰好通过O点）
【分析】（1）已知货物的质量，可先算出它的重力。物体静止于水平面上时，对水平面的压力等于其自重，再结合货物的底面积，由压强定义式即可求解。
（2）知道货物的重力和货物上升的高度，可利用公式W＝Gh计算起重机对货物做的功；
（3）根据杠杆的平衡条件即可求出右边加挂铁块的重力，再利用m＝计算铁块的质量。
【解答】解：（1）物体受到的重力为：
G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N
对地面的压强为：
p＝＝＝＝2×104Pa；
（2）起重机对货物做的功为：W＝Fs＝Gh＝2×104N×3m＝6×104 J。
（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，则根据杠杆平衡条件得：
G×AO＝G0×OB，
∴G0＝＝＝4×104N，
∴m0＝＝＝4×103kg。
答：（1）它对地面的压强为2×104Pa；
（2）起重机对重物做了6×104J的功；
（3）在它右边加挂质量为4×103kg的铁块。
【点评】本题考查压强、功、杠杆平衡条件的计算，关键是公式及其变形的应用，重点知道在水平地面上压力等于物体自身重力。
25．在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱．某纯碱生产厂制得的产品Na2CO3中混有少量NaHCO3．为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3受热不分解），反应过程中生成二氧化碳气体的质量与反应时间的关系如图所示．
请解答下列问题：
（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是多少？
（2）反应后所得碳酸钠的质量是多少？
（3）小军要配制20℃时Na2CO3的饱和溶液，查找资料，得到下表．
温度溶解度盐 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
根据上表数据计算，20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为 243 g．
【分析】（1）根据化学反应方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可以求得参与反应的NaHCO3的质量；然后通过%即可求得100g混合物中NaHCO3的质量分数；
（2）利用（1）中的化学反应方程式，找到碳酸钠与二氧化碳间的比例关系即可求得所生成的碳酸钠的质量，所以mNa2CO3＝m混合物﹣mNaHCO3+m新生成的Na2CO3；
（3）根据图表中的信息可以计算出20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量．
【解答】解：（1）设混合物中NaHCO3的质量为x，同时生成碳酸钠的质量为y．则
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
168 106 44
x y 0.22g
解得，x＝0.84g；
，
解得，y＝0.53 g
NaHCO3的质量分数为：×100%＝0.84%≈0.8%；
（2）反应后所得碳酸钠的质量是：100g﹣0.84g+0.53 g＝99.7g；
答：（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是0.8%；
（2）反应后所得碳酸钠的质量是99.7g；
（3）20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为z，则
＝，
解得，z＝243g．
故填：243．
【点评】本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．
26．如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的．求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）在这段过程中，该同学所做的功率；
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）
【分析】（1）利用速度公式计算出速度。
（2）先计算所做的功，再根据功率公式计算出功率。
（3）知道质量求出重力，压力等于重力，再根据压强公式求出压强。
【解答】解：（1）自行车在平直公路上匀速行驶的路程S＝500m
时间t＝100s
自行车行驶的速度v＝＝＝5m/s；
（2）小华的质量m＝48kg
小华的重力G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N
小华克服自行车阻力对自行车向前的力F＝f＝＝×480N＝40N
小华对自行车所做的功W＝FS＝40N×500m＝20000J
小华所做的功率p＝＝＝200W；
（3）自行车质量m′＝12kg
车胎对地面的压力F′＝G总＝（m+m′）g＝（12kg+48kg）×10N/kg＝600N
车胎与地面总的接触面积S总＝40cm2＝4×10﹣3m2
自行车对地面的压强P＝＝＝1.5×105Pa。
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s。
（2）在这段过程中，该同学所做的功率为200W。
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为1.5×105Pa。
【点评】本题考查速度、功率、压强公式的应用。
二．解答题（共14小题）
27．小越在做“碱和盐的性质”实验时，将氢氧化钠溶液加入到氯化钙溶液中，观察到有白色沉淀产生。白色沉淀是怎么产生的呢？小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀。小越猜想：除了这种可能性外，还可能是氢氧化钠与氯化钙交换成分，生成氢氧化钙和氯化钠，由于氢氧化钙溶解度较小，从溶液中析出，产生白色沉淀。
为了检验小越的猜想，小陈设计了如下实验：
取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀。
（1）久置的氢氧化钠溶液变质的原因是 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O （用化学方程式表示）。
（2）小陈在氢氧化钠溶液中加入过量的氯化钡溶液的目的是 排除碳酸钠的干扰 。
（3）小越的猜想经检验是 正确 （选填“正确”或“错误”）的。
【分析】（1）根据氢氧化钠能与空气的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，进行分析解答。
（2）根据题意，小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀，进行分析解答。
（3）根据取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀，进行分析解答。
【解答】解：（1）久置的氢氧化钠溶液变质，是因为氢氧化钠能与空气的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
（2）小陈认为，是氢氧化钠溶液变质产生的碳酸钠与氯化钙溶液反应，生成了碳酸钙沉淀，小陈在氢氧化钠溶液中加入过量的氯化钡溶液的目的是排除碳酸钠的干扰。
（3）取小越实验所用的氢氧化钠溶液，加入过量的氯化钡溶液，静置后取上层液体加入氯化钙溶液，产生了白色沉淀。取该白色沉淀少许，加水后沉淀溶解，说明沉淀不是碳酸钙，再向其中通入二氧化碳气体，观察到产生白色沉淀，说明沉淀是氢氧化钙，则小越的猜想经检验是正确的。
故答案为：
（1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）排除碳酸钠的干扰；
（3）正确。
【点评】本题难度不大，理解题意，掌握碱的化学性质、碳酸钙难溶于水等是正确解答本题的关键。
28．火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。
【分析】摩擦力大小和压力有关，摩擦力越大，做功越多，转化为内能越多，内能使温度升高，从而达到火柴头的着火点，使火柴点燃。
【解答】答：火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大；火柴滑动过程中，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；内能增大，温度很高；温度达到擦火皮上易燃物的着火点，产生火星；放出的热量传递到火柴头，引发火柴头燃烧。方式B中，柴头与擦火皮之间的压力最大，更容易点燃火柴。
【点评】本题考查了摩擦力和压力的关系、做功能改变内能、内能与温度的关系和燃烧的条件，属于综合分析题。
29．图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？
（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 S 极。
（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。 摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来 。
【分析】（1）以O为轴，AOB视为杠杆，明确动力、动力臂和阻力、阻力臂，利用杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2即可求解；
（2）根据小磁铁B的运动判断线圈上端的极性；
（3）摆动后，判断力臂的变化，再结合F1l1＝F2l2即可得出结论。
【解答】解：（1）如图所示：
摆叶AOB可视为杠杆，此时：l1＝OC＝4.5厘米，l2＝OD＝1.5厘米；
F1＝G叶瓣＝0.04N
根据杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2得：0.04N×4.5厘米＝F2×1.5厘米；
解得：F2＝0.12牛；
依据题意可知，B端固定的小磁铁的重力和小磁铁对B端的作用力F2大小相等，即小磁铁B的重力GB＝F2＝0.12N；
（2）因为线圈有电流时，推动磁铁向左上方运动，说明线圈E对小磁铁B有斥力作用，所以线圈E上端的磁极是S极；
（3）摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。
答：（1）磁铁受到的重力是0.12牛；
（2）S；
（3）摆叶AOB顺时针小幅摆动后，使得力臂l1变小，l2变大，则F1l1＜F2l2，所以摆叶AOB会逆时针自动摆回来。
【点评】本题考查杠杆平衡条件及其应用，磁极间的相互作用，掌握杠杆平衡条件是解答本题的关键。
30．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2。完成下列问题：
（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？
（2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？
（3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？
【分析】（1）根据G＝mg求小车的重力，小车对水平地面的压力大小等于小车的重力，根据p＝求小车对地面的压强；
（2）根据v＝求该次测试中小车的速度；
（3）根据f＝0.1G计算出小车受到的阻力，根据二力平衡条件求出小车的牵引力，利用P＝＝＝Fv求此时小车的功率。
【解答】解：（1）小车的重力：G＝mg＝100×10