初中科学中考专题特训练习解答题9
一、解答题
1.(2021·浙江模拟)云南红河被誉为蝶类的“伊甸园”。科考队发现此处箭环蝶爆发时,竹叶被幼虫吃光,
箭环蝶成虫常聚集在植物发酵腐烂处取食,它们喜欢吃什么呢?研究人员取四条干燥有吸 水性的相同绳子,分别浸泡在清水、0.5%白酒(溶质为酒精)、0.5%蔗糖水、0.5%食盐水中 相同时间。取出,相隔相同距离悬挂在环境相同的竹林之间。统计2小时内每条绳子上 箭环蝶停留数,数据如下表。
箭环蝶停留数(只) 清水 0.5%白酒 0.5%蔗糖水 0.5%食盐水
绳子上段 0 0 0 0
绳子中段 0 3 1 1
绳子底端 0 35 2 0
(1)用浸泡“白酒”的绳子引诱箭环蝶,你认为科考人员建立的假设是 。
(2)箭环蝶大量聚集在绳子底端取食(如右图)。你的解释是 。
【答案】(1)箭环蝶喜欢发酵的食物
(2)由于重力作用,绳子底端白酒溶液多
【知识点】观察结果的记录与分析;科学探究的基本环节;实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】(1)自然选择观点认为,环境能对生物的变异进行选择,那些适应环境的变异将生存下去并得到遗传,那些不适应环境的变异将被陶汰;
(2)在题目中有“箭环蝶成虫常聚集在植物发酵腐烂处取食”的信息,食物发酵后会出现酒精,据此可知科考人员用“白酒”引诱实验基于的假设是什么;
(3)将浸过酒精的绳子悬挂后,酒精会由于重力的作用而聚集到绳子的底部,因此以之为食的箭环蝶也将聚集到底部。
【解答】(1)根据题中信息可知,箭环蝶常聚集在植物发酵腐烂处取食,发酵后的食物中会有酒精产生。用浸泡“白酒”的绳子引诱箭环蝶,你认为科考人员建立的假设是箭环蝶喜欢发酵的食物;
(2)箭环蝶大量聚集在绳子底端取食。主要是因为在重力作用下,酒精会聚集到绳子的底部,所以合理的解释是:由于重力作用,绳子底端白酒溶液多。
2.(2020·温州)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。
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
(Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)解:分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:2克×60/10=12克
设纯碱中的碳酸钠质量为x。
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克
z=12.72克
样品中碳酸钠的质量分数Na2CO3%= ×100%=84.8%
答:纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8%
(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,利用试剂X所在的装置反应前后的质量之差就可以得到二氧化碳质量,并根据反应的方程式计算出碳酸钠的质量分数;
(2)沉淀的质量与样品溶液的质量成正比,根据烧杯1可知,当样品溶液中的碳酸钠完全反应时,每加入10g生成沉淀2g,据此计算出60g样品溶液完全反应生成沉淀的质量,再利用碳酸钠和氯化钙反应的方程式计算出参加反应的碳酸钠的质量,最后根据计算即可。
(3)滴入的稀盐酸越缓慢,产生的二氧化碳气体速度越小,越能够被氢氧化钠溶液充分吸收;反应结束后,锥形瓶和导管内肯定会残留部分二氧化碳,可以通入氮气,将它们压进装置乙,让它们被充分吸收;反应过程中,肯定会生成水蒸气,这些水蒸气被乙吸收,会使测量结果偏大。
【解答】(1)二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,因此该方法中试剂x应该是氢氧化钠溶液;
(2) 分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:;
设纯碱中的碳酸钠质量为x,
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克
;
解得:z=12.72g;
样品中碳酸钠的质量分数;
(3) 提高方法一测量精确度的操作 :①缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;②反应结束后向装置内通氮气;③在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置。
3.(2020·柯桥模拟)已知碳酸亚铁(FeCO3)在隔绝空气的条件下,受热易分解生成氧化亚铁(FeO)和二氧化碳。某兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程,并测定100克样品中碳酸亚铁的含量。(已知:该装置气密性良好,样品中杂质不与CO反应也不会产生CO2,B中氢氧化钠溶液足量)
(1)实验时,需先通入一段时间的CO,这样操作的目的是 ;
(2)若生成的CO2全部被装置B吸收,则观察到的现象应该是:装置B质量增加,且 ;
(3)小明认为该实验装置存在不足,你觉得还应 。
(4)规范完成实验后,装置B中液体质量增加了66g,求样品中碳酸亚铁的质量分数。
【答案】(1)排尽装置中的空气,避免CO与热空气混合引起爆炸
(2)C中澄清石灰水不变浑浊(无现象)
(3)增加尾气处理装置
(4)根据反应方程式:FeCO3 FeO+CO2
FeO+CO=Fe+CO2可得一份FeCO3生成两份CO2,
则可得
FeCO3一一 2CO2
116 88
X 66g
X=87g
可得质量分数为87%
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)一氧化碳为可燃烧的气体,如果混有空气会发生爆炸;实验中,要通过装置B中氢氧化钠溶液的质量改变计算出生成二氧化碳的质量,进而对碳酸亚铁的含量进行推算,所以不允许玻璃管中原有空气中的二氧化碳对其产生影响,据此分析通入一氧化碳的原因;
(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应而被吸收,使溶液质量增大;二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,通常用此方法检验是否有二氧化碳的存在。
(3)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会造成空气污染;
(4)将碳酸亚铁分解和氧化亚铁被还原的方程式进行比较,得到碳酸亚铁和生成二氧化碳的分子个数之比,然后列出比例式计算出参加反应的碳酸亚铁的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)实验时,需先通入一段时间的CO,这样操作的目的是排尽装置中的空气,避免CO与热空气混合引起爆炸 ;
(2)若生成的CO2全部被装置B吸收,则观察到的现象应该是:装置B质量增加,且C中澄清石灰水不变浑浊(无现象);
(3)小明认为该实验装置存在不足,你觉得还应增加尾气处理装置 。
(4)根据反应方程式: FeCO3 FeO+CO2;
FeO+CO=Fe+CO2可得一份FeCO3生成两份CO2,
则可得:
FeCO3一一 2CO2
116 88
X 66g
;
解得:X=87g
那么碳酸亚铁质量分数为:。
4.(2020·余杭模拟) 2017年5月18日,我国在南海海域首次试采可燃冰成功。
材料一:可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后会产生甲烷。1m3可燃冰可转化生成约160m3常温常压下的甲烷气体和0.8m3的水,常温常压下,1m3甲烷气体完全燃烧可以释放3.6×107J的热量。
材料二:实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体的混合物的方法来制取甲烷。
材料三:甲烷气体也会产生温室效应。下表为两种气体的温室效应指数及对地球温室效应的贡献百分比。
温室效应气体 温室效应指数 对温室效应贡献百分比
二氧化碳 1 55%
甲烷 21 15%
备注:温室效应指数是指以二氧化碳为基准,测定一定大气压每单位我就的气体所吸收的热量。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)从物质组成来看,可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)从生态系统的成分看,细菌属于 。
(3)实验室制取甲烷可选用的发生装置是 (填“A”或“B”)。
(4)已知一定体积的气体产生的压强随温度升高而增大,小敏选择D装置探究两种气体的温室效果,在相同的光照下照射一段时间后,依据温室效应指数,推断水柱应向 (填“左”或“右”)移动;二氧化碳的温室效应指数比甲烷小,但对地球温室效应的贡献却比甲烷大,其主要原因是 。
(5)下面关于“可燃冰”的叙述中,不正确的是 。
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的证据
D.“可燃冰”的可燃成分是甲烷。
【答案】(1)混合物
(2)分解者
(3)A
(4)右;空气中二氧化碳的含量远远大于甲烷的含量
(5)C
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;生态系统的成分;空气的成分及探究;常见物质的分类
【解析】【分析】 混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。混合物没有固定的化学式,无固定组成和性质,组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,将他们保持着原来的性质。 分解者,亦称还原者。是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物,也包括某些原生动物和腐食性动物。它们能把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物,释放到环境中,供生产者再一次利用。
【解答】(1) 可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,所以可燃冰是混合物;
(2)细菌能够分解动植物遗体,属于分解者;
(3)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体的混合物的方法来制取甲烷,需要加热,所以需要酒精灯,均为固体且产生气体,则试管需要向下倾斜;鼓A符合题意;
(4)由材料三可知,甲烷的温室效应指数远高于二氧化碳的温室效应指数,所以太阳光照射一段时间后气体膨胀更明显,所以水柱会向右移动;虽然甲烷的温室效应指数远高于二氧化碳的温室效应指数,但对于温室效应的贡献却远小于二氧化碳,主要是因为二氧化碳的含量远大于甲烷的含量;
(5)AB、甲烷燃烧过程中没有污染物的产生,且其释放出的热量较高,所以可燃冰是比较清洁的能源,同时也是有可能成为人类未来的能量的;故AB正确;
CD、由材料可知,可燃冰转化为甲烷气体和水,与油没有任何关系;故C错误;D正确;
故答案为:(1)混合物;(2)分解者;(3)A;(4)右; 空气中二氧化碳的含量远远大于甲烷的含量;(5)C。
5.(2020·乐清模拟)某化学兴趣小组欲测定水垢样品(主要成分是碳酸钙、氢氧化镁和少量的水)中各成分的质量分数,利用如图所示装置进行实验(该装置气密性良好,A、C、D中所装药品足量,且完全反应)。已知:碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;加热条件下,氢氧化镁易分解,反应的化学方程式为:
部分实验步骤如下:
Ⅰ.将质量为10g的样品装入装置B的玻璃管中,按图连接好装置,先打开弹簧夹通入空气,一段时间后,关闭弹簧夹,将装置C、D称重,然后给样品加热;
Ⅱ.待样品完全反应,再打开弹簧夹通入空气,再熄灭酒精喷灯,直到玻璃管冷却;
Ⅲ.实验完毕,再次称量装置C、D的质量,发现分别增加了2.0g和2.2g;
Ⅳ.根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数。
请回答下列问题:
(1)装置C中所装药品为 。
(2)装置A的作用是 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(4)根据实验所测数据,计算该水垢样品中碳酸钙的质量分数。(写出具体计算过程)
【答案】(1)浓硫酸
(2)排除空气中水蒸气和二氧化碳对实验的干扰
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)生成二氧化碳的质量为2.2g。
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
100 44
x 2.2g
;
解得:x=5g。
那么碳酸钠的质量分数为:。
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)通过测定生成水的质量,可以根据方程式计算出参加反应的氢氧化镁的质量;根据生成二氧化碳的质量可以计算出参加反应的碳酸钙的质量。B中的样品加热反应后,应该先在C中除去水蒸气,根据浓硫酸的吸水性可知,C中为浓硫酸;D中测量生成二氧化碳的质量,所以为氢氧化钠溶液。
(2)空气通过碱石灰,可以除去其中的水蒸气和二氧化碳,剩余的气体可以给玻璃管内的气体施加压力,使装置内生成的水和二氧化碳被充分吸收,保证测量数据的准确性;
(3)在装置D中,二氧化碳与氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,据此写出反应的方程式。
(4)装置D反应前后的质量差为生成二氧化碳的质量,写出碳酸钙分解的化学方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1) 装置C中所装药品为浓硫酸;
(2)装置A的作用是:排除空气中水蒸气和二氧化碳对实验的干扰。
(3) 装置D中发生反应的化学方程式为 : 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ;
(4)生成二氧化碳的质量为2.2g。
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
100 44
x 2.2g
;
解得:x=5g。
那么碳酸钠的质量分数为:。
6.(2020·温岭模拟)图甲为植物光合作用、呼吸作用测定装置,测定仪的叶室为透明玻璃材料制成。CO2分析仪可以测出植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。利用该装置研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。请分析回答下列问题:
(1)先将上述装置置于暗处,测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值,该变化值越大表示 越强。
(2)在预先设定的不同温度下分别置于黑暗和光照环境中,重复以上步骤,结果如图乙所示。30℃时,光照1小时,植物光合作用利用的二氧化碳质量为 毫克。
(3)据图乙分析,在光照条件下,最有利于该植物生长的温度是 ℃。
(4)为了进一步精确测定光照条件下最有利于生长的温度,我们应该增加怎样的实验步骤
【答案】(1)呼吸作用
(2)6.5
(3)20
(4)在20—30℃之间每隔一定温度设置n组,实验时各组除温度不同外,其余因素要保持相同。
【知识点】控制变量法;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系;细胞呼吸
【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。异化作用是指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】(1)当绿色植物放置在黑暗环境中,缺乏光照不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,因此二氧化碳含量变化越大,则说明其呼吸作用越强;
(2)由乙图可知,当植物在黑暗中二氧化碳的释放量为3mg/h,而植物在有光照时从外界吸收的二氧化碳为3.5mg/h,植物在有光时既进行光合作用,又进行呼吸作用,且呼吸作用产生的二氧化碳直接被叶绿体吸收用于光合作用,所以 30℃时,光照1小时,植物光合作用利用的二氧化碳质量为 :3mg+3.5mg=6.5mg;
(3)最有利于植物的生长,则说明植物光合作用的速率要远大于植物的呼吸作用速率,由乙图可知,当温度为20℃时,两者的差距最大;
(4)由乙图可知,在20℃和25℃光合作用和呼吸作用的差值都比较大,到30℃时差距开始减小,所以需要 20—30℃ 之间多设置几个实验组测量两者之间的数据进行比较即可;
故答案为:(1)呼吸作用;(2)6.5;(3)20;(4) 在20—30℃之间每隔一定温度设置n组,实验时各组除温度不同外,其余因素要保持相同。
7.(2020·温州模拟)红外测量仪可以测量一个密闭小室中的CO2浓度。科研人员用其进行如下实验:在两个密闭可透光容积为1升的相同小室中,分别放置叶面积都是10cm 的A、B两种植物的叶片,在充足的光照条件下测量CO2的浓度,结果记录如下表,请结合相关数据回答下列问题:(CO2的浓度单位:毫克/升)
记录时间(分) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
A种植物叶片 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48
B种植物叶片 150 110 75 50 35 18 8 8 8 8
(1)实验初期CO2浓度明显降低,其原因是叶片光合作用强度 呼吸作用强度。
(2)如果将大小、长势相似的A种植物和B种植物培养在同一个密闭可透光的小室内进行实验,保持其它条件适宜且相同,一段时间后,发现B种植物生长较好,请结合数据推测原因: 。
【答案】(1)大于
(2)因为A、B两种植物都要进行呼吸作用释放CO2;B植物能够在CO2浓度为8mg/L的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而A植物不能够在此CO2浓度条件下吸收CO2进行光合作用补偿呼吸消耗;所以生长较良好的是B种植物。
【知识点】观察结果的记录与分析;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
【解答】(1)光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用生成二氧化碳, 实验初期CO2浓度明显降低,其原因是叶片光合作用强度大于呼吸作用强度。
(2)因为A、B两种植物都要进行呼吸作用释放CO2;B植物能够在CO2浓度为8mg/L的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而A植物不能够在此CO2浓度条件下吸收CO2进行光合作用补偿呼吸消耗;所以生长较良好的是B种植物。
8.(2020·湖州模拟)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最薄最坚硬的纳米材料,同时是在长度和横截面积相同条件下,电阻最小的材料。浙大科研团队研制出的新型铝-石墨烯电池,由金属铝箔负极、石墨烯正极及ACl4-电解液组成, 这种电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作,在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次。这种新型电池是柔性的,将它弯折一万次后,容量完全保持。根据以上材料分析:
(1)工人在生产石墨烯电池过程中,可能会将石墨纳米产、粒子吸入肺部,若石墨纳米粒子进入血液,随着血液循环,该粒子最先到达心脏的 。
(2)从充放电性能的角度考虑,铝石墨烯电池更适合在 (选填“高温”或“低温”)环境中使用。
(3)有人建议用石墨烯制作电饭煲的发热体,你认为是否合适,理由是 。
【答案】(1)左心房
(2)高温
(3)不合适,在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料
【知识点】控制变量法;血液循环
【解析】【分析】1、体循环途径:左心室→主动脉→全身小动脉→全身毛细血管→全身小静脉→上下腔静脉→右心房,肺循环途径: 右心室→肺动脉→肺部的毛细血管网→肺静脉→左心房;
2、由题中信息“ 在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次 ”可确定铝石墨烯电池更适合的温度环境;
3、电流的热效应,当电流通过电阻时,电流做功消耗电能,产生热量。计算公式Q=I2Rt,当电阻R太小时不适合作为发热体。
【解答】(1)吸入肺部的石墨纳米粒子进入血液后,进入了肺循环,由肺循环的过程可知,该粒子最先到达心脏的左心房;
(2)根据题中信息“ 在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次 ”可知,铝石墨烯电池更适合在高温环境中使用;
(3)由电热公式Q=I2Rt可知,发热体的电阻不能太小,由于石墨烯是电阻最小的材料所以并不适合做发热体。理由是: 在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料 。
故答案为(1)左心房 (2)高温 (3)不合适, 在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料
9.(2020·湖州模拟)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均己略去)。
(1)请设计合理的实验步骤顺序: 。
①打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
②准确称得6g纯碱样品放入容器b中;
③打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g;
④按图连接装置,并检查气密性;
⑤准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;。试回答:
(2)已知装置A中装有X试剂,则该试剂是 。
(3)若没有C装置,则会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)请根据以上数据计算出纯碱的质量分数?
【答案】(1)④⑤②①③
(2)氢氧化钠溶液
(3)偏大
(4)计算出碳酸钠质量5.3g,88.3%
【知识点】实验方案设计与评价;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)有气体生成的实验,在实验前先检查装置的气密性。为了防止B容器中空气中的二氧化碳对测量产生影响,需要先通入处理后的空气,让其中原有的二氧化碳被D装置吸收。然后加入固体药品开始反应,并记录D中质量的变化,从而得到生成二氧化碳的质量,为计算做好准备,据此确定实验顺序。
(2)通入的空气中不能存在二氧化碳,否则会对后面的测量产生影响;二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,可以吸收二氧化碳气体;
(3)C中的浓硫酸用于吸收B中释放的水蒸气,如果没有它,那么会使D中测得的二氧化碳的质量偏大;
(4)装置D中反应前后质量的增加量为生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳质量÷质量分数计算出碳酸钠的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)正确的实验步骤为:
④按图连接装置,并检查气密性;
⑤准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;。试回答:
②准确称得6g纯碱样品放入容器b中;
①打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
③打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g;
即步骤顺序为: ④⑤②①③ ;
(2) 已知装置A中装有X试剂,则该试剂是:氢氧化钠溶液 ;
(3) 若没有C装置,则会导致测定结果偏大;
(4)生成二氧化碳的质量为:85.6g-83.4g=2.2g;
二氧化碳在碳酸钠中的质量分数:;
参加反应的碳酸钠的质量为:;
碳酸钠的质量分数为:。
10.(2020·上城模拟)植物的开花都要求一定的黑暗和光照时间,但“影响植物开花的关键性因素是黑暗期的长短,还是光照期的长短”并不明确。人们很早就认识到,苍耳(一种植物)需要每天短于16h的光照才能开花,若光照时间长于16h就不开花,16h的光照是一个临点。20世纪30年代,有人将苍耳置于不同组合的光照期和黑暗期中进行实验,结果如图甲所示。
(1)如图甲所示的实验中,各组处理的差异(变量)是 。根据实验的结果,你认为可以对前人的认识做何修正 ?
(2)有人进一步对此问题进行了研究,如图乙所示,该实验 (填“是”或“否”)支持你的上述结论?请你阐述理由:
(3)进一步的实验(如图丙所示)发现,在实验n处理的黑暗期中插入一段时间的光照,即使是极短的一瞬间,植物也不能开花;而实验丙P处理的光照期间插人一段黑暗期,植物能够开花。图丙未显示n"P实验的对照处理,请你参照图丙,画出对照组处理。
【答案】(1)黑暗期的长短;①影响苍耳开花的关键性因素不是光照时间短于16h,而是每天长于8h的黑暗(或②苍耳开花不仅需要每天短于16h的光照,还需要长于8h的黑暗)
(2)是(或不是);因为图乙所示实验表明,决定苍耳开花的关键性因素是黑暗的长短。而不是光照的长短。
(3)
【知识点】观察结果的记录与分析;实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】1、甲图所示实验中,对黑暗期的时间进行了控制。前人认为“ 苍耳(一种植物)需要每天短于16h的光照才能开花,若光照时间长于16h就不开花,16h的光照是一个临点 ”,根据甲中设置光照时间16h相同,现象的现象可以修正认识;
2、图乙实验g、h、i设置光照时间不同,黑暗时间都是10h。j、k、m设置光照时间不同,黑暗时间都是8h。由此得到的现象可得出结论;
3、要与丙中的两个实验进行对照,需要一个不插入黑暗期或光照期的实验组。
【解答】(1)如图甲所示的实验中,设置了光照都是16h,黑暗期长短不同,所以变量是黑暗期的长短。实验中光照期都是16h,黑暗期9h、10h、11h的三组实验苍耳能开花,黑暗期6h、7h、8h的不开花,由此可得出开花与黑暗期的长短有关。可以对前人的认识做出修正为: ①影响苍耳开花的关键性因素不是光照时间短于16h,而是每天长于8h的黑暗(或②苍耳开花不仅需要每天短于16h的光照,还需要长于8h的黑暗);
(2)如图乙实验中g、h、i设置光照时间不同,黑暗时间都是10h。j、k、m设置光照时间不同,黑暗时间都是8h。实验现象是g、h、i都开花了,j、k、m都不开花。该实验说明只要黑暗期达到要求苍耳就能开花,该实验的现象是支持上述结论的。理由为: 因为图乙所示实验表明,决定苍耳开花的关键性因素是黑暗的长短。而不是光照的长短;
(3)要与丙中的两个实验进行对照,需要一个不插入黑暗期或光照期的实验组。对照组如图所示: 。
故答案为:(1) 黑暗期的长短;①影响苍耳开花的关键性因素不是光照时间短于16h,而是每天长于8h的黑暗(或②苍耳开花不仅需要每天短于16h的光照,还需要长于8h的黑暗) (2)是; 因为图乙所示实验表明,决定苍耳开花的关键性因素是黑暗的长短。而不是光照的长短。 (3)
11.(2020·三门模拟) 2019年澳大利亚发生了大面积的森林火灾,灭火工作异常困难,如图甲为消防员戴的一种“自生氧防毒面具”,其使用生氧剂的主要成分是超氧化钾(化学式KO2)。超氧化钾能与人呼出的气体中的水蒸气和二氧化碳反应生成氧气。
(1)某同学利用面具中的生氧剂与水反应来制氧气,其化学反应方程式:4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑。则制取时可选用乙图中的 (填“A”或“B”)发生装置。
(2)若成人每分钟正常需氧量约为0.32克,则能维持成人正常呼吸30分钟的“自生氧防毒面具”至少要装入含超氧化钾80%的生氧剂多少克?(呼出的二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式为:4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2)
【答案】(1)B
(2)30分钟需要氧气的质量为30×0.32g=9.6g
设生成3.2g氧气消耗KO2的质量为x
4KO2+2CO2=2K2CO3+ 3O2
284 96
x 9.6g
=
x=28.4g
m=28.4g/80%=35.5g
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据气体发生装置选择要看反应物的状态和反应条件分析;
(2)根据产生氧气质量代入方程式中计算 超氧化钾的质量,再利用纯净物/纯度计算出混合物质量分析。
【解答】(1)该反应制氧气反应物为固体和液体,反应条件不需加热,所以可选择B发生装置;
故答案为:(1)B;(2)35.5。
12.(2020·温州模拟)实验室有氧化铜和铁的混合物粉末,为提炼其中的铜,现进行如下操作:
(1)步骤Ⅱ所需用到的仪器有铁架台、烧杯、 。(请再写出两种玻璃仪器)。
(2)溶液C中的溶质是 。(填化学名称)
(3)现有20g溶质质量分数为98%的浓硫酸,要将其稀释成质量分数为9.8%的稀硫酸,需加水多少毫升?(写出计算过程)
【答案】(1)漏斗、玻璃棒
(2)硫酸亚铁
(3)解:m浓×a%浓=m浓×a%浓
20g×98%=(20g+m水)×9.8%
m水=180g
由ρ=m/V可得:V=m/ρ=180g/1g/cm3=180cm3=180mL
答:需加水180毫升。
【知识点】常用仪器的名称;溶质的质量分数及相关计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据过滤所需仪器名称分析;
(2)根据铁能与硫酸和硫酸铜反应生成硫酸亚铁分析;
(3)根据溶液稀释时溶质质量不变,所加水的质量为稀溶液质量-浓溶液质量分析。
【解答】(1) 步骤Ⅱ为过滤,所需用到的仪器有铁架台、烧杯、 漏斗、玻璃棒;
(2)溶液A成分为硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸,向其中加入过量铁粉过滤后形成C,则C中只含有硫酸亚铁;
故答案为:(1) 漏斗、玻璃棒;(2)硫酸亚铁;(3) 解:m浓×a%浓=m浓×a%浓
20g×98%=(20g+m水)×9.8%
m水=180g
由ρ=m/V可得:V=m/ρ=180g/1g/cm3=180cm3=180mL
答:需加水180毫升。
13.(2020·瑞安模拟)在制做简易酸碱灭火器前,小明准备先测定样品中碳酸钠的纯度,小明用天平称取6克样品和足量的稀硫酸,按如图装置进行实验。实验前后,小明均往装置中缓慢通一会儿氮气。其中装置A中碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑(假设样品中其他成分不与稀盐酸反应)。
(1)实验后小明往装置中缓慢通一会儿氮气的目的是 。
(2)实验前后小明用该天平测得装置C增加的质量为2.2g,则该样品中碳酸钠的质量分数为多少?
(3)下列情况会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小的是 (可多选)
A.样品中滴加硫酸过量
B.A瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出
C.反应结束后,A瓶内有二氧化碳残留
D.反应速度过快,大量气泡从氢氧化钠溶液中出来
【答案】(1)将反应生成的二氧化碳气体全部排入C瓶中被氢氧化钠溶液吸收
(2)解:样品中碳酸钠质量为x。
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+ CO2↑
106 44
x 2.2
x=5.3克
样品中碳酸钠质量分数为5.3克/6克=88.33%
答:碳酸钠的溶质质量分数为88.33%
(3)C、D
【知识点】实验步骤的探究;实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)反应后装置的中会残留有二氧化碳气体。
(2)利用生成的二氧化碳的质量,根据化学反应方程式求出碳酸钠的质量,在求出质量分数。
(3) 吸收的二氧化碳的量偏小会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
【解答】(1)因为反应后装置的中会残留有二氧化碳气体,通入的氮气能够将装置中的二氧化碳全部排出,使得二氧化碳能够被氢氧化钠溶液全部吸收。
(2) 装置C增加的质量为2.2g就是生成二氧化碳的质量,利用二氧化碳的质量,根据碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳的化学反应方程式就可以求出碳酸钠的质量,在据此求出碳酸钠溶液的质量分数。
(3)A、硫酸过量能保证碳酸钠全部反应,不会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
B、A瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出之后会被B装置中的浓硫酸吸收,不会进入C装置,所以不会产生影响。
C、反应结束后,A瓶内有二氧化碳残留,使得被吸收的二氧化碳质量偏小,所以会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
D、反应速度过快,大量气泡从氢氧化钠溶液中出来,这样被吸收的二氧化碳的质量就小于产生的二氧化碳的质量,所以也会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
故答案为:(1)将反应生成的二氧化碳气体全部排入C瓶中被氢氧化钠溶液吸收;(2)88.33%;(3)CD
14.(2020·龙湾模拟)小明为测定某石灰石样品(主要成分为碳酸钙,其它成分不与稀盐酸反应)中碳酸钙的含量,进行了如下实验:(碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)
方案一:按如图甲实验方案,取石灰石样品和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后装置总质量的变化来计算石灰石样品中碳酸钙的含量。
方案二:利用气密性良好的图乙装置进行实验:①称取石灰石样品8克,加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,从左侧持续缓慢鼓入氮气;②一段时间后打开分液漏斗活塞,注入足量的稀盐酸,开始计时;③待装置C总质量不再增加时停止鼓入氮气。实验过程中测得装置C增加的质量随时间变化图像如图丙。
(1)有同学认为利用方案一,测得石灰石样品中碳酸钙的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(2)方案二在反应结束后,继续往A装置通入一会儿氮气的目的是 。
(3)根据图丙,计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
(2)使残留在容器中的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收
(3)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
由图乙可知生成的二氧化碳的质量为2.2克
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 2.2g
x=5g
CaCO3%=5g/8g×100%=62.5%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为62.5%。
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而二氧化碳溢出时可能会带出部分水蒸气,这会造成质量差偏大,也就是二氧化碳的质量偏大;
(2)反应结束后,锥形瓶内会存有部分二氧化碳气体,如果不将这部分气体排出,那么会造成测量出的二氧化碳气体偏少;
(3)根据丙图确定生成二氧化碳的质量,利用碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算碳酸钙的质量分数。
15.(2020·温州模拟)为研究物质与氧气反应的特点,小雅设计了如下实验:将容积等完全相同的甲、乙两套装置置于天平左右两盘,分别放入足量且等质量的白磷和木炭,并关闭止水夹a、b(如图)。
(1)实验中,需检验甲,乙两套装置的气密性,请简述其过程。 。
(2)小雅将甲乙两瓶放入80℃水中,发现甲中白磷燃烧,乙中木炭不燃烧。说明可燃物燃烧需要 。
(3)甲中白磷燃烧后,用激光点燃乙中木炭,待物质充分反应,静置使装置均恢复到室温。将两装置中的导管伸入水中,并打开止水夹a、b,一段时间后关闭止水夹。此时,用天平分别测得甲、乙装置的总质量,发现m甲>m乙,请解释原因: 。
【答案】(1)将导管一端伸入烧杯液而下,打开止水夹,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出则气密性良好。
(2)达到着火点
(3)甲中白磷燃烧,消耗氧气,产物为固体,气压减小,乙中木炭燃烧,消耗氧气,产物为气体,气压不变,待装置冷却后,打开止水夹,甲中有水进入,乙中没有,因此m甲>m乙
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)根据装置热胀冷缩的原理检查装置气密性的方法分析;
(2)根据燃烧需温度达到着火点分析;
(3)根据磷燃烧消耗氧气压强减小,炭燃烧压强无明显现象分析。
【解答】(1)甲乙装置检查气密性的方法是将导管一端伸入烧杯液而下,打开止水夹,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出则气密性良好 ;
(2) 甲乙两瓶放入80℃水中,发现甲中白磷燃烧, 说明水温可达到白磷的着火点,乙中木炭不燃烧,说明水温没有达到木炭的着火点,二者对比可说明可燃物燃烧需要温度达到着火点;
(3) 甲中白磷燃烧,消耗氧气,产物为固体,气压减小,乙中木炭燃烧,消耗氧气,产物为气体,气压不变,待装置冷却后,打开止水夹,甲中有水进入,乙中没有,因此反应结束后m甲>m乙 ;
故答案为:(1) 将导管一端伸入烧杯液而下,打开止水夹,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出则气密性良好 ;(2) 达到着火点 ;(3) 甲中白磷燃烧,消耗氧气,产物为固体,气压减小,乙中木炭燃烧,消耗氧气,产物为气体,气压不变,待装置冷却后,打开止水夹,甲中有水进入,乙中没有,因此m甲>m乙 。
16.(2020·新昌模拟)小柯同学用图甲所示装置测定过氧化氢溶液溶质质量分数。取5克二氧化锰放入锥形瓶中,并加入100克过氧化氢溶液,不同时间电子天平的读数如下表所示:
反应时间/min 0 1 2 3 4 5 6
锥形瓶及所盛物质总质量/g 230 229.3 228.7 228.5 228.4 228.4 228.4
(1)根据以上信息,求过氧化氢溶液溶质质量分数。
(2)小宇同学测过氧化氢溶液溶质质量分数的实验装置如图乙装置甲、乙相比,装置 (选填“甲”或“乙”)更科学,理由是 。
【答案】(1)解:设过氧化氢溶液中溶质质量为x
由表中数据可知反应产生的氧气质量为: 230g-228.4g=1.6g
2H2O2 H2O+ O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
H2O2%= ×100%=3.4%
(2)乙;干燥管可排除水蒸气对实验的干扰
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律计算出生成氧气质量,再利用氧气质量代入方程式中计算过氧化氢质量分析;
(2)根据干燥管可吸收水蒸气分析;
【解答】(2)乙实验中气体通过干燥管, 干燥管可排除水蒸气对实验的干扰 ,使实验结果更准确;
故答案为:(1)3.4%;(2)乙; 干燥管可排除水蒸气对实验的干扰 。
17.(2020·宁波模拟)莴苣(如图)含有多种有利人体健康的物质,是一种常见的蔬菜。
(1)莴苣中某些物质能促进胰岛素发挥作用,以调节人体血液中的 含量。
(2)将新鲜莴苣密封在保鲜袋中,一段时间后,保鲜袋内壁出现水珠。这些水的形成属于物态变化中的 。
(3)莴苣种子萌发受光照影响。为研究光照情况对莴苣种子萌发的影响,小科选用500粒饱满的莴苣种子,平均分成五组,在黑暗环境中吸足水后,放置在适合生长的恒温条件下进行实验,实验过程及结果如图所示。
根据上述实验,推测要使莴苣种子的萌发率接近100%,需要的光照情况是 。
【答案】(1)血糖
(2)液化
(3)阳光直射一段时间后立即进行黑暗处理
【知识点】科学探究的基本环节;胰岛素与血糖含量;液化及液化现象
【解析】【分析】(1)胰岛素的主要功能是调节糖在体内的吸收、利用和转化等,如促进血糖合成糖原,加速血糖的分解,从而降低血糖的浓度。
(2)物质由气态变成液态的过程称为液化。
【解答】(1)胰岛素与调节人体的血糖含量有关。
(2) 保鲜袋内壁出现水珠是因为空气和蒸腾出来的水蒸气遇冷液化形成的。
(3)由第组、第2组、第3组可得出要使莴苣种子的萌发率接近100%需要进行一段时间的光照,但不一定需要较长的光照时间;由第3组、第4组、第5组可知黑暗处理一定要接着光照之后马上进行才能达到目的,故可推测出要使莴苣种子的萌发率接近100%,需要的光照情况是阳光直射一段时间后立即进行黑暗处理。
故答案为:(1)血糖;(2)液化;(3) 阳光直射一段时间后立即进行黑暗处理
18.(2020·杭州模拟)有媒体报道称,“不进冰箱的隔夜菜中亚硝酸盐含量远高于低温保存的隔夜菜,常吃会导致胃癌风险高”。亚硝酸盐是一类无机化合物的总称,主要指亚硝酸钠(NaNO2)。NaNO2是白色或淡黄色粉末,有咸味,易溶于水。它是一种常见的食品添加剂,广泛用于各种火腿、酱卤肉等熟肉类食品加工,作为防腐剂和护色剂。国家对食品中含有的亚硝酸盐的最大含量限定为:蔬菜4mg/kg,肉类3mg/kg。对于该报道可信性,某实验小组对此进行了探究:
【实验材料】同等质量的清炒芹菜,清炒菠菜,小白菜炒肉。
【实验过程】将试样切碎混匀,每个菜都分成均等的2组。一组样本放进实验室冰箱,在4℃下冷藏;另一组样本在常温下放置(20℃)。保存20小时后,按照测定亚硝酸盐的国家标准分别对其进行测定。
【实验结果】3种菜肴放置20小时后,测定出的亚硝酸盐含量(单位:克)如图所示,都远未超过国家标准。
请根据资料回答下列问题:
(1)本实验为什么要选用3种菜做样本? 。
(2)NaNO2与NaCl二者的化学性质不同的根本原因是 。
(3)根据表中的数据,菜中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是 。
(4)要使烧熟后的隔夜菜一般要放入冰箱中保存的原因是 。
(5)炒菜过程中温度一般在100℃以上,有人认为从生菜炒到熟菜过程中的亚硝酸盐含量会持续增加,你认为是否正确? 。
【答案】(1)增强实验结果的可靠性
(2)构成二者的阴离子不同
(3)菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加
(4)低温使亚硝酸盐含量尽可能低
(5)否
【知识点】观察结果的记录与分析
【解析】【分析】(1)在进行科学探究时,往往需要获取大量实验数据,这样分析出的结论才更客观、准确和具有普遍意义;
(2)根据两种物质的化学式对它们的分子构成进行比较即可;
(3)根据图像分析亚硝酸盐含量和时间的关系;
(4)根据亚硝酸盐和温度的关系分析;
(5)根据亚硝酸盐在高温下易分解解答。
【解答】(1)本实验选用3种菜做样本的理由是;增强实验结果的可靠性;
(2) NaNO2与NaCl中都含有Na离子,而NaCl无毒,说明毒性与它无关,只与亚硝酸根离子有关,因此二者的化学性质不同的根本原因:构成二者的阴离子不同 ;
(3)根据表中的数据,菜中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是:菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加;
(4)要使烧熟后的隔夜菜一般要放入冰箱中保存的原因是:低温使亚硝酸盐含量尽可能低;
(5) 炒菜过程中温度一般在100℃以上,有人认为从生菜炒到熟菜过程中的亚硝酸盐含量会持续增加, 我认为不正确。
19.(2020·温州模拟)为了研究不同环境条件下植物的蒸腾作用,取叶片数量和形状大小相同的三株幼小的凤仙花植物,分别插入三个相同的量筒中,量筒中加入同样多的清水,在水面上滴加几滴植物油,使油膜覆盖水面,量筒口用棉花团封闭,将三套装置分别放在三种不同环境(①光照、潮湿;②光照、干燥;③黑暗、干燥)条件下,测出相同时间内量筒中的失水量。
请回答下列问题:
(1)通过对实验设计方案的分析,可以根据 来比较植物的蒸腾量。
(2)如要研究光照因素对植物蒸腾量的影响,应采用 (选填“①和②”、“①和③”或“②和③”)环境条件下的两套装置进行实验。此实验属于 (选填“定性实验”或“定量实验”)。
【答案】(1)测出的相同时间内量筒中的失水量
(2)②和③;定量实验
【知识点】控制变量法;蒸腾作用
【解析】【分析】 (1)植物体可以进行蒸腾作用,以水蒸气的形式通过气孔散失到空气中。(2)当设计多个因素影响的研究方案时,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,这种研究方法叫控制变量法。
(3) 定量实验的目的是要测出某对象数值,或要求出对象与数量之间的经验公式。 定性试验是为了判断因素是否存在,某些因素间是否存在联系,某些对象的结构如何等等。
【解答】(1)由于用油膜覆盖水面,量筒口用棉花团封闭,所知以量筒里面的水不可能散失到空气中,由于植物体的蒸腾作用与光照强度和空气的湿度有关,吸收的水分以水蒸气的形式通过气孔散失到空气中,所以可以根据量筒中的失水量来比较植物的蒸腾量。
(2) 探究实验的变量具有惟一性,所以如要研究光照因素对植物蒸腾量的影响,那么变量就是光照,而其道余的条件均相同,应选择②、③两组实验装置进行实验,其专中②为实验组,③为对照组;由于可以根据量筒中的失水量来比较植物的蒸腾量,所以此实验属于定量实验。
故答案为:(1) 测出的相同时间内量筒中的失水量 ;(2) ②和③ ;定量实验
20.(2020·天台模拟)某科学兴趣小组利用数字实验系统探究水的冲击力F与高度H及流量Q的关系,实验装置如图所示。水从漏斗口无初速流下冲击正下方的力传感器,通过计算机可显示冲击力F的大小。该组同学首先保持水的流量Q0不变,改变漏斗口到力传感器间的高度H,测得冲击力F的大小。之后他们将水的流量分别调整为0.5Q0、1.5Q0,重复上述实验。下表是他们得到的部分实验数据。
水的流量Q 水的冲击力F/N 高度H/m 0.5Q0 Q0 1.5Q0
0.05 0.5 1 1.5
0.20 1 2 3
0.45 1.5 3 4.5
(1)漏斗口的阀门在该实验中的主要作用是 。
(2)从表中数据可得出冲击力F与流量Q的关系是 。
(3)分析表中数据,说明流量Q比高度H对冲击力F的影响更大 。
(4)利用这个原理,工业上制造了超高压水刀,水刀分纯水切割和加磨料切割,磨料常用石英砂、金刚砂等,工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。请说明工业上通过将水增压或加入磨料使切割能力大大增加的原因是 。
【答案】(1)改变水的流量
(2)在高度H一定时,冲击力F与流量Q成正比
(3)当高度H一定时,流量Q增加1倍产生冲击力F增加1倍;当流量Q一定时,高度H增加为4倍,冲击力F增加为2倍
(4)水增压后水的流速增加或加入磨料后增大质量和摩擦,从而增加水的动能,增强了水的切割能力。
【知识点】观察结果的记录与分析;动能的影响因素
【解析】【分析】(1)通过改变阀门的开启程度,可以改变流出水的流量;
(2)计算表格中高度为0.05m时对应冲击力和流量的比值,如果比值一定,那么它们成正比例关系;如果乘积一定,那么它们成反比例关系;
(3)分别比较流量和高度分别增大一倍时,对应的冲击力谁更大即可;
(4)分析水的压强对水的流速影响,再从影响动能的因素角度思考水的切割性能的改变。
【解答】(1)漏斗口的阀门在该实验中的主要作用是改变水的流量。
(2)根据表格可知,当高度都为0.05m时,水的冲击力与流量的比值都是1,因此得到结论: 在高度H一定时,冲击力F与流量Q成正比 。
(3)根据表格可知,当水的流量相同时,水的高度由0.05m到0.2m时,冲击力由0.5N到1N,此时高度增加到原来的4倍时,冲击力增大为原来的2倍。当水的高度相同时,水的流量从0.5Q到Q时,冲击力从0.5N到1N,此时水的流量增大到原来的2倍时,冲击力增大到原来的2倍,可见流量Q比高度H对冲击力F的影响更大;
(4)工业上通过将水增压或加入磨料使切割能力大大增加的原因是:水增压后水的流速增加或加入磨料后增大质量和摩擦,从而增加水的动能,增强了水的切割能力。
21.(2020·绍兴模拟)某化肥包装袋上的部分说明如图所示,请仔细分析并回答下列问题:
(1)硝酸铵属化学肥料中的
A.钾肥 B.氮肥 C.磷肥 D.复合肥
(2)根据该化肥的特点,该化肥应具有的性质是
A.易溶于水 B.密度比水小 C.受热易分解
(3)取10克该化肥样品,经测量后发现其中有2克杂质(杂质中不含N元素),通过计算说明该化肥是否符合标签上的说明?
【答案】(1)B
(2)A;C
(3)28%<30%,不符合
【知识点】观察结果的记录与分析;有关化学式的计算和推断;盐与化肥
【解析】【分析】(1)只含有磷元素的叫磷肥,只含有氮元素的是氮肥,只含有钾元素的是钾肥;
(2)根据铭牌上的注意事项推断这种化肥的特点;
(3)首先根据计算出硝酸钠中氮元素的质量,再用计算该化肥中氮元素的质量分数,与标准进行比较即可。
【解答】(1)根据硝酸铵的化学式NH4NO3可知,其中只含有氮元素,因此属于氮肥,故选B;
(2)因为硝酸铵哟防潮,所以它应该易溶于水,因为硝酸铵要防晒,隔绝热源,所以它应该受热易分解,故选AC;
(3)硝酸铵的质量为:10g-2g=8g;
氮元素的质量为:8g×;
样品中氮元素的质量分数为:;
那么该化肥不符合标签上的说明。
22.(2019·金华模拟)科学实验小组用 10克锌和足量的稀硫酸反应制取氢气,并用氢气还原氧化铜制取铜,装置如图甲所示。同学们通过计算:理论上要制取 6.4g铜,需要消耗氧化铜 8g,锌 6.5 克。科学实验小组按照规范操作要求完成上述实验,将 8g氧化铜完全反应得到 6.4g 铜。根据实际反应情况,以加入的 Zn的质量为横坐标,以生成的Cu的质量为纵坐标, 画出对应的质量关系如图乙所示。
(1)如何检查该实验装置的气密性: (简述操作、现象、结论)
(2)分析图乙各段的理由。
【答案】(1)关闭止水夹(弹簧夹),通过长颈漏斗加入一定量的水,使漏斗内液面高于锥形瓶内液面,静置一段时间,若液面始终不下降,则装置气密性良好;若液面下降,则装置漏气
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑②H2+CuO=Cu+H2O
【知识点】实验步骤的探究;常见实验操作
【解析】【分析】(1)根据检查装置气密性的原理分析即可,装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。
(2)根据氢气还原氧化铜的操作步骤分析,参加反应的氢气小于实验操作时消耗的氢气。
【解答】(1)该装置长颈漏斗和导管两处与外相通,所以可利用压强差的原理检验装置气密性,方法是 关闭止水夹(弹簧夹),通过长颈漏斗加入一定量的水,使漏斗内液面高于锥形瓶内液面,静置一段时间,若液面始终不下降,则装置气密性良好;若液面下降,则装置漏气 ;
(2)氢气还原氧化铜时,先要通入氢气排除玻璃管内空气,所以OA段消耗的锌产生的氢气没有与氧化铜反应,排净空气后氢气开始与氧化铜反应,反应结束后还要继续通入氢气,所以最终消耗的锌的质量要大于理论反应的质量。
故答案为:(1) 关闭止水夹(弹簧夹),通过长颈漏斗加入一定量的水,使漏斗内液面高于锥形瓶内液面,静置一段时间,若液面始终不下降,则装置气密性良好;若液面下降,则装置漏气 ;(2)OA段为排出装置内空气所用氢气消耗锌的质量,AB段是与氧化铜反应的氢气所用锌的质量,BC段为反应结束后继续通氢气到装置冷却消耗锌的质量。
23.(2019·杭州模拟)科学史上有一个关于意大利科学家伽伐尼和伏打的故事,“一条蛙腿”引发了电生理学的起源和电池的发明。请你阅读材料并回答问题:
(1)伽伐尼进行实验①的实验假设是 是引起蛙腿抽动的原因。
(2)伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验:“剥出蛙腿的一条神经.一头和脊柱接触,另一头和蛙腿受损的肌肉接触,多次实验均发现蛙腿抽动”。此现象 (填“支持”或“不支持”)伽伐尼原有的结论。
(3)在伏打提出“盒属电”后约50年,德国科学家亥姆霍兹指出,所谓“金属电”是溶液中的离子定向移动而产生的电流,伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组,如图是一个伏打电池,请设计一个简单的实验判断哪一个金属板是正极:
①写出你选用的实验仪器: ;
②简述操作方法、实验现象和结论:
【答案】(1)动物内部存在着“动物电”
(2)不支持
(3)电流表、小灯泡、开关、导线;用导线将伏打电池、电流表自小灯泡组成串联电路,迅速闭舍电路后断开;观察电流表指针偏转方向,若指针顺时针偏转,则与正接线柱相连的一端金属板为正极,反之为负极
【知识点】控制变量法;电流和电流的单位换算
【解析】【分析】该题主要通过电池的发现及发明的过程,考查了学生对实验的方法掌握及能量的转化;是一道典型的学科综合题型;
【解答】(1)伽伐尼进行实验①的实验假设是: 动物内部存在着“动物电” ;
(2) 伽伐尼原有的结论是:动物体内存在着“动物电”,伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验:“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经,一头和脊柱接触,一头和蛙腿受损的肌肉接触, 多次实验均发现蛙腿抽动”。此实验中剥出蛙腿的一条神经,故不支持伽伐尼原有的结论;
(3) 选用的实验仪器: 电流表、小灯泡、开关、导线
操作方法、实验现象和结论:用导线将伏打电池、电流表自小灯泡组成串联电路,迅速闭舍电路后断开;观察电流表指针偏转方向,若指针顺时针偏转,则与正接线柱相连的一端金属板为正极,反之为负极
故答案为:(1)动物内部存在着“动物电”;(2)不支持;
24.(2019·绍兴模拟)在校园科技节上,为测出鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)中钙元素的质量分数,某同学称取已洗净、晾干、研成粉末的鸡蛋壳10克置于烧杯中,将烧杯放在电子天平上,往烧杯中加入足量的稀盐酸,每0.5分钟记录一次电子天平的示数,据此计算出产生气体的质量,具体数据如表(反应的化学方程式为 ═
时间(分钟) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
产生气体质量(克) 0 1.80 3.00 3.60 3.96 3.96 3.96
(1)若产生的气体全部是鸡蛋壳中的碳酸钙与盐酸反应生成的CO2,根据实验结果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数.(假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素,写出具体计算过程)
(2)下列哪些情况会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大 (可多选)
A.盐酸溶质质量分数过大 B.鸡蛋壳未晾干
C.鸡蛋壳中含有碳酸镁 D.鸡蛋壳未充分研碎.
【答案】(1)由表中数据可知,最终产生气体质量为3.96克,设碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
10gx 3.96g
100:44=10gx:3.96g
x=90%;
(2)A;C
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据方程式计算的方法步骤分析,利用二氧化碳气体质量计算碳酸钙含量;
(2)根据导致实验结果偏大需二氧化碳或碳酸钙质量偏大分析。
【解答】(2) A、盐酸溶质质量分数过大,会使得产生气体因含有盐酸挥发出的氯化氢而质量偏大,导致钙元素质量分数结果偏大,正确;B、鸡蛋壳未晾干会使得碳酸钙相对含量偏小,则钙元素质量分数结果偏小,错误;C、等质量碳酸镁比碳酸钙产生二氧化碳多,所以会使得计算钙元素质量分数偏大,正确;D、鸡蛋壳未充分研碎只是影响反应速率,而不影响反应结果,错误;
故答案为:(1)90%;(2)AC。
25.(2019·绍兴模拟)运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海实验可燃冰试采成功。
材料一:可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后产生甲烷。1m3可燃冰可转化成约160m3常温常压下的甲烷气体和0.8m3的水,常温常压下,1m3甲烷气体完全燃烧可以释放3.6×107J的热量。
材料二:实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物来制取甲烷。
材料三:甲烷气体也会产生温室效应。下表为两种气体的温室效应指数及对地球温室效应的贡献百分比.
温室效应气体 温室效应指数 对地球温室效应贡献百分比
二氧化碳 1 55%
甲烷 21 15%
备注:温室效应指数是指以二氧化碳为基准,测定一定大气压下毎单位体积的气体所吸收的热量.
根据以上材料,回答下列问题:
(1)从物质组成来看,可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验室制取甲烷可选用发生装置是A,甲烷极难溶于水,若用C装置收集一瓶甲烷,甲烷应从 (填“a”或“b”)通入。
(3)已知一定体积的气体产生的压强随温度升高而增大,小敏选择D装置探究两种气体的温室效果,在相同的光照下照射一段时间后,发现水柱向 (填“左”或“右”)移动;二氧化碳的温室效应指数比甲烷小,但对地球温室效应的贡献大,其主要原因是 .
(4)有媒体报道:如果汽车能够加入可燃冰,那么理论上100L可燃冰可使汽车行驶50000km。假设汽车行驶过程中的平均总质量为2t,行驶中收到的平均阻力为车重的0.05,热机的能量转化效率为30%,试通过计算说明此报道是否科学。
【答案】(1)混合物
(2)a
(3)右;空气中二氧化碳含量远远大于甲烷含量
(4)否
【知识点】实验方案设计与评价;常见物质的分类
【解析】【分析】混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。
【解答】(1)可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,即还有别的物质,故可燃冰是混合物;
(2)C装置是排水法收集,甲烷难溶于水,所以要短进长出;
(3)由信息可知,甲烷的温室效应要远强于二氧化碳的温室效应,所以被阳光照射后甲烷的压强升高的更快,即水柱会向右移动;但温室效应的贡献二氧化碳远高于甲烷,主要是因为大气中二氧化碳的含量远高于甲烷的含量;故答案为:右; 空气中二氧化碳含量远远大于甲烷含量;
(4)该题主要通过计算100L可燃冰能够产生的能量能否支持汽车行驶50000Km即可;
100L可燃冰能够产生的甲烷气体是:100dm3×160=16m3;甲烷产生的有效能量是:W=16m3× 3.6×107J × 30%=1.728×108J ;汽车受到的阻力为:f=0.05G=0.05mg=0.05×2000kg×10N /kg=1000N;汽车行驶50000km需要的能量的是:W1=fs=1000N×50000×1000m=5×1010J>1.728×108J ;所以该报道不科学;
故答案为:(1)混合物;(2)a;(3)右; 空气中二氧化碳含量远远大于甲烷含量;
26.(2019·嘉兴模拟)鲜花保鲜一直是人们经常碰到的问题。小明从网购鲜花附赠的说明书中看到:鲜花插入花瓶前在茎秆下端1-3厘米处,用剪刀剪成45 斜角,并用合适的保鲜液保鲜。
(1)鲜花茎秆下端剪成斜角的目的是 。
(2)小明查阅资料获知:保鲜液的用途主要三方面:保水、消毒杀菌、提供营养。于是他用清水、少量糖、少量盐自制了两份保鲜液,实验下来,一份加盐少的效果不错,但另一份加盐多的反而在较短时间内鲜花出现萎蔫现象。请你对此现象进行解释。
(3)小明还尝试在清水中加适量以下物质各自制成几种保鲜液,你认为能实现比用清水延长保鲜时间的是 。
A.雪碧 B.啤酒 C.白醋
【答案】(1)增大鲜花的茎吸收保鲜液的面积
(2)自制保鲜液溶质质量分数大于鲜花细胞液溶质质量分数,导致鲜花失去水分到保鲜液中。
(3)A、B、C
【知识点】控制变量法;植物的根系及其结构与功能
【解析】【分析】保鲜的内因与外因 鲜花的自身内在品性是其新鲜水平的固有本质,品种的这种固有本质即是内因。采取各种方式抑制衰老,保持新鲜的措施即是外因。 渗透吸水:细胞通过渗透作用吸收水分的活动叫做渗透吸水。渗透吸水:渗透作用,即水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透吸水:存在于活体生物细胞,死细胞的原生质层不具有选择透过性,因此不能发生渗透作用,能进行渗透吸水的细胞一定是活细胞。
【解答】(1)鲜花保鲜需要对鲜花及时补充水分,而鲜花是没有根的,只能通过茎来吸收水分,茎秆下端剪成斜角,是为了增大吸水的面积;
(2)鲜花出现萎焉的现象,则说明鲜花补充水分不足,无法从保鲜液中吸取水分;由植物吸水的原理可知,植物失水,则说明外界溶液的溶质质量分数比细胞液的质量分数大;而小明配置的溶液加盐较多的鲜花较快出现萎蔫现象,即因为溶液质量分数过大导致的;
(3)A C、雪碧中含有少量碳酸、白醋中含有醋酸,而酸可以起到杀菌的作用,即可以延长保鲜时间;故A C符合;
B、啤酒中含有酒精,同样可以起到消毒杀菌的作用,可以延长保鲜时间;故B正确;
故答案为:(1) 增大鲜花的茎吸收保鲜液的面积;(2) 自制保鲜液溶质质量分数大于鲜花细胞液溶质质量分数,导致鲜花失去水分到保鲜液中;(3)ABC。
27.(2019·海曙模拟)家庭食用碱的主要成分是Na2CO3,为测定该食用碱中Na2CO3的质量分数,某同学进行了以下实验,取40g食用碱,平均分为四份,然后分别加入一定质量分数的CaCl2溶液,实验数据见下表(假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀):
实验一 实验二 实验三 实验四
食用碱的质量/g 10 10 10 10
加入CaCl2溶液的质量/g 20 40 60 80
生成沉淀的质量/g 3 m 8 8
请分析表中数据回答并计算:
(1)m= 。
(2)实验一结束后的滤液中一定存在阴离子有 (用离子符号表示)。
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数及加入CaCl2溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)6
(2)CO32-、Cl
(3)解:设10克食用碱中Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 8克
106/X=100/8克
X=8.48克
该食用碱中Na2CO3的质量分数=8.48克/10克×100%=84.8%
设实验一中参加反应的CaCl2质量为y
Na2CO3+ CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
111 100
y 3克
111/y=100/3克
y=3.33克
CaCl2溶液的溶质质量分数=3.33克/20克×100%=16.65%
答:该食用碱中Na2CO3的质量分数为84.8%,加入CaCl2溶液的溶质质量分数为16.65%。
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据表中各实验的数据分析,确定加入一定量氯化钙溶液产生沉淀的质量比;
(2)根据反应后溶液中溶质成分分析;
(3)根据方程式计算的方法与步骤分析,利用产生碳酸钙的质量计算碳酸钠质量分数及氯化钙溶液的溶质质量分数。
【解答】(1)由表中数据可知,加20克氯化钙溶液完全反应生成沉淀质量为3克,则加入40克氯化钙溶液完全反应生成沉淀m=6;
(2) 实验一中氯化钙完全反应,食用碱有剩余,所以结束后的滤液中一定存在阴离子有 CO32-、Cl -;
故答案为:(1)6;(2) CO32-、Cl -;(3)16.65%。
28.(2019·吴兴模拟)工业生产的纯碱产品中往往含有少量的氯化钠,某科学兴趣小组的同学通过不同实验来测定某品牌的纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)【方案一】沉淀分析法
①采用如图所示的测定方案,加入的氯化钙溶液必须过量,其目的是 。
②该纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少
③通过已知数据还能求出的量有 (填字母编号,符合题意的选项都选)。
A.纯碱样品中氯化钠的质量B.反应中生成氯化钠的质量
C.加入氯化钙溶液中所含溶质的质量D.反应后所得溶液中溶质质量分数
(2)【方案二】气体分析法
还有同学用图所示装置测定CO2质量(碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠的混合物),再通过方程式计算得出样品中碳酸钠的质量分数。但有同学认为用该装置测量会使实验结果有很大误差,请写出理由 。
【答案】(1)使碳酸钠完全反应;Na2CO3%=10.6g/15g=70.67%;AB
(2)生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收,会有残留;装置中原有的二氧化碳会干扰实验结果;锥形瓶中被带出的水蒸气和氯化氢气体以及空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,因此误差很大。
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据方案原理及实验过程中各步反应分析;根据方程式计算方法与步骤分析;
(2)根据利用产生气体质量计算反应物质量的注意事项分析。
【解答】(1) ① 氯化钙可以与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,本题中加入氯化钙是为了与碳酸钠反应,所以加入过量的原因是 使碳酸钠完全反应 ;
② 设碳酸钠质量分数为x
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
15gx 10g
106:100=15gx:10g
x=70.67%;
③ A、利用样品中碳酸钠质量可计算出纯碱样品中氯化钠的质量,正确;B、利用生成碳酸钙质量可计算出生成氯化钠质量,正确;C、因加入氯化钙过量,所以不能确定质量为多少,错误;D、加入氯化钙溶液不定量,无法确定反应后溶液质量,则反应后溶液质量分数也不能确定,错误;
(2) 用碱石灰吸收二氧化碳时,不能将生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收,会有残留;装置中原有的二氧化碳会干扰实验结果;锥形瓶中被带出的水蒸气和氯化氢气体以及空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,因此误差很大。
故答案为:(1) 使碳酸钠完全反应 ;70.67%;AB;(2) 生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收,会有残留;装置中原有的二氧化碳会干扰实验结果;锥形瓶中被带出的水蒸气和氯化氢气体以及空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,因此误差很大。
29.(2019·吴兴模拟)小科通过学习知道利用简单机械可以省力也可以省距离,给我们的生活带来很多方便。那么使用机械能否省功呢 请你利用所给的实验器材进行探究。实验器材:斜面、弹簧秤、带有小铁钩的木块,刻度尺。(温馨提示:总功是利用机械对物体所做的功:有用功是直接对物体所做的功)
(1)请写出实验步骤(配图说明)
(2)为此实验设计一张记录表格
【答案】(1)实验步骤
①用弹簧秤沿着斜面匀速拉木块到顶端,测出拉力F1并用刻度尺量出斜面长度为L,计算出所做的总功为W1=F1L。
②再用弹簧秤竖直向上匀速吊起木块,拉到斜面顶端,测出拉力F2并用刻度尺量出斜面高度为h,计算出所做的有用功为W2=F2h
③比较W1和W2的大小关系,重复上述实验,得出结论。
(2)记录表格
实验次数 拉力F1/N 斜面长度L/m 总功W1/J 拉力F2/N 斜面高h/m 有用功W2/J
1
2
3
【知识点】实验步骤的探究;斜面及其工作特点
【解析】【分析】(1)使用斜面提升物体,克服物体重力做有用功,即
W2=F2h ;拉力拉动物体做总功,即
W1=F1L 。先测总功,再测有用功,根据公式确定要测量并记录的物理量,最后进行比较即可;
(2)根据公式确定记录的物理量,并预留总功和有用功的位置,据此设计记录表格。
【解答】(1)实验步骤:
①用弹簧秤沿着斜面匀速拉木块到顶端,测出拉力F1并用刻度尺量出斜面长度为L,计算出所做的总功为W1=F1L。
②再用弹簧秤竖直向上匀速吊起木块,拉到斜面顶端,测出拉力F2并用刻度尺量出斜面高度为h,计算出所做的有用功为W2=F2h
③比较W1和W2的大小关系,重复上述实验,得出结论。
(2)需要记录的物理量有:拉力F1、斜面的长度L、竖直提升物体时拉力F2、斜面的高度h,还要在对应位置记录总功 W1 和有用功W2的数值。为了保证结论客观公正,实验要进行3次,因此表格要有4行。如下:
实验次数 拉力F1/N 斜面长度L/m 总功W1/J 拉力F2/N 斜面高h/m 有用功W2/J
1
2
3
30.(2019·杭州模拟)牙膏中的摩擦剂约占牙膏成分的50%,主要用于增强牙膏对牙齿的摩擦作用和去污效果,牙膏摩擦剂一般由①CaHPO4;②CaCO3;③Al(OH)3;④SiO2中的一种或几种组成。
(1)已知A品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2(不与稀盐酸反应)中的一种或两种物质,将适量的该牙膏溶于水、静置后过滤,向所得固体中加入足量稀盐酸,观察到的实验现象是 ,则证明该牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2的混合物。
(2)小明用如图所示装置(图中夹持仪器已略去)测定A品牌牙膏样品中碳酸钙的质量分数。实验中,通过测定丙装置质量的增加值,就能达到目的(样品中其他成分遇盐酸不产生气体)。下列措施能提高测定准确度的是 (填序号)。
①省去装置甲和丁②装置乙不再产生气泡时,立即停止抽气 ③在乙和丙之间再加一个装有浓硫酸的洗气瓶④将丙中的NaOH溶液换成Ca(OH)2溶液⑤滴加稀盐酸之前,先抽气一段时间,除去装置内原有的CO2
(3)小明取20gA品牌牙膏样品充分溶解、静置、过滤,用10%的稀盐酸测定得到的固体成分。测定过程中,剩余固体和加入稀盐酸的质量分别如图所示。试计算该牙膏中摩擦剂的质量分数是多少
【答案】(1)部分固体溶解,有气泡产生
(2)③⑤
(3)解:设摩擦剂中碳酸钙的质量是x。
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
x 36.5g×10%
,
x=5g
该牙膏中摩擦剂的质量分数为 ×100%=48%
答:该牙膏中摩擦剂的质量分数为48%。
【知识点】实验方案设计与评价;碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据碳酸钙与盐酸反应的现象分析;
(2)根据空气中二氧化碳会对实验造成干扰及该实验原理分析,通过产生氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳质量计算出碳酸钙的质量,所以要求二氧化碳质量全部是碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳,否则结果会有影响;
(3)根据方程式计算的方法及步骤分析,利用反应的盐酸的质量计算出碳酸钙的质量。
【解答】(1) 牙膏中的摩擦剂中含CaCO3 ,加入盐酸,二者反应会产生二氧化碳,所以观察到的现象是部分固体溶解,有气泡产生;
(2) ①省去装置甲和丁,空气中的二氧化碳会对实验造成干扰,错误;②装置乙不再产生气泡时,立即停止抽气,装置内会残留二氧化碳不能被丙吸收,影响结果,错误; ③在乙和丙之间再加一个装有浓硫酸的洗气瓶,可除去二氧化碳中的水蒸气,使结果更准确,正确;④将丙中的NaOH溶液换成Ca(OH)2溶液,氢氧化钙的溶解度小,溶质质量分数低,二氧化碳可能不能全部吸收影响结果,错误;⑤滴加稀盐酸之前,先抽气一段时间,除去装置内原有的CO2 ,防止对实验的干扰,使结果更准确,正确。
故答案为: (1)部分固体溶解,有气泡产生;(2) ③⑤ ;(3)48%。
31.(2019·杭州模拟)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看作匀速直线运动。把雨滴看作球形,其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为V=(4/3)πr3。(注:所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为 。
(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度 (填“大于”、“等于”或“小于”),写出推理过程。
(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?
【答案】(1)(4/3)πr3ρg
(2)大于
(3) 雨滴的重力做的功为:W=Gh;
根据吸热公式Q=cm△t得到:
雨滴的温度升高:
【知识点】观察结果的记录与分析
【解析】【分析】(1)已知密度和体积根据公式 计算重力;
(2)雨滴接近地面时可看作匀速直线运动,利用二力平衡知识确定雨滴受到的阻力和自身重力的关系,然后再利用阻力关系式比较大雨滴和小雨滴下落速度的大小;
(3)首先根据W=Gh计算出雨滴下落重力所做的功,然后再根据Q=cm△t计算雨滴温度的变化量。
【解答】(1)半径为r的雨滴重力为: ;
(2)雨滴接近地面时可看作匀速直线运动,
根据二力平衡知识可得:这时它们受到的阻力 ;
根据 f=kSv2 得到:
因为雨滴的横截面积 ;
所以: ;
;
;
因为大雨滴的半径r大于小雨滴的半径,
所以大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
(3)雨滴的重力做的功为:W=Gh;
根据吸热公式Q=cm△t得到:
雨滴的温度升高: 。
故答案为:(1) ;(2)同解析;(3)
32.(2019·杭州模拟)人们早就知道,物体吸进太阳能的能力与物体的颜色有关,小玲对“吸收太阳能与物体表面的颜色之间的关系”进行了实验研究;在黑色塑料白色塑料袋内装入相同质量的水,插入温度计后系好,放在阳光下暴晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数,数据记录如下:
(1)小玲在实验中采用的科学研究方法是 。
塑料袋 水的质量m/kg 初温t0/℃ 温度t1/℃ 温度t2/℃ 温度t3/℃ …
黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 …
白色透明 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 …
(2)由以上研究可知,人们使用的太阳能热水器的集热管表面颜色以 色为宜。
(3)若水的比热为4.2×103J/(kg·℃),一太阳能热水器装满水后,水的质量为100kg,集热管接收太阳能的有效面积约为2m2,每小时1m2接收面积上有效接收太阳能约为2.1×106J,则该热水器装满水后每小时水温升高多少℃
【答案】(1)控制变量法
(2)黑色
(3)10℃
【知识点】控制变量法;光的色散;比热容
【解析】【分析】(1)在研究问题时,每次只改变其中的某一因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后综合解决,这是控制变量法;
(2)影响水温升高的因素有:水的质量、水的初温、水被暴晒的时间等;
(3)根据Q吸=cm△t的变形公式求出升高的温度。
【解答】(1)在研究吸收太阳能与表面颜色的关系时,控制水的质量、初温、暴晒时间相同,通过温度的变化来研究吸收太阳能的多少,运用的是控制变量法;
(2)经过研究,人们使用太阳能热水器的集热管表面的颜色以黑色为宜;
(3)每小时太阳能Q吸=2×2.1×106J=4.2×106J;
根据Q吸=cm△t得:
;
故答案为:(1)控制变量法;(2)黑色;(3)每小时太阳能Q吸=2×2.1×106J=4.2×106 J;
根据Q吸=cm△t得:
。
33.(2019·义乌模拟)用不纯的锌片(杂质不参加反应)与稀硫酸反应,六次实验结果记录如下:
次数 1 2 3 4 5 6
加入锌的质量(g) 2 4 6 8 10 12
稀硫酸的质量(g) 60 60 60 60 60 60
生成的硫酸锌的质量(g) 5
15 16.1
16.1
(1)将第2次和第5次实验产生的硫酸锌的质量填在上表中 、 ;
(2)若将(10+m)g这种锌片放入60g这种稀硫酸中,充分反应后,剩余固体的质量为 g;
(3)该实验所使用的稀硫酸中溶质的质量分数为多少?
【答案】(1)10;16.1
(2)3.5+m
(3)第4次后稀硫酸完全反应,设稀硫酸的溶质质量分数为y
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 161
60gy 16.1g
98:161=60gy:16.1g
y=16.3%;
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据题中所给各实验中的数据分析,相等量物质完全反应生成物质仍相等,在分析数据时一定要分析清各物质反应的量,确定哪组中锌恰好完全反应,哪组硫酸恰好完全反应,并结合方程式计算解答。
【解答】(1)由第一次和第三次数据分析可知,每加入2克锌完全反应,生成硫酸锌质量为5克,因第二次稀硫酸过量,所以第2次生成硫酸锌质量为10克;因第四次和第六次产生硫酸锌都产生16.1克硫酸锌,说明硫酸完全反应,则第五次产生硫酸锌质量也为16.1克;
(2)设60g稀硫酸反应的锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 161
x 16.1g
65:161=x:16.1g
x=6.5g
所以将(10+m)g这种锌片放入60g这种稀硫酸中剩余固体质量为 10+m-6.5= 3.5+m ;
故答案为:(1)10;16.1;(2)3.5+m ;(3)16.3%。
34.(2019·浙江模拟)
2016年9月29日,世界第一辆镁合金轻量化电动客车在山东下线。这辆长8.3米、24座的电动客车车身骨架全部采用镁合金材料。镁合金材料的密度大大小于一般汽车的车身材料。
据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自身质量,汽车自身质量每降低100kg,每百公里油耗可减少0.6L左右,每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg。该款型号汽车原来使用的是质量高达1027kg的钢质外壳(钢的密度为7.9g/cm3),若替换成等体积的镁合金
材质,质量可减小780kg。请计算:
(1)镁合金材料的密度是多少?
(2)改装后的汽车以80km/h的速度正常行驶5h,大约能少排放多少质量的CO2?
【答案】(1)m(镁合金)=1027kg-780kg=247kg,
(2)汽车减轻的质量为:
改装后的汽车行驶400km,减少的油耗为:780kg÷100kg×0.6L×(400km÷100km)=18,72L;
少排放的二氧化碳的质量为:18.72L×2.5kg/L=46.8kg;
【知识点】观察结果的记录与分析;密度公式的应用
【解析】【分析】(1)由密度的公式可知,得出镁合金的质量和体积,代入公式即可;
(2)先通过汽车减轻的质量计算出行驶5小时少消耗的然后,最后计算出减少排放的二氧化碳质量;
35.(2019·浙江模拟)碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸。已知:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠片样品质量/克 3.0 3.0 3.0
反应前总质量/克 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/克 192.6 193.6 192.5
二氧化碳质量/克
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
【答案】(1)二氧化碳
(2)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
(3)解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(1.2克+1.0克+1.1克)÷3=1.1克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+
CO2↑
84
44
x
1.1克
84/
x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3 )/m(碳酸氢钠片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%
【知识点】误差分析;根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】该题结合盐的化学性质,考查了实验测定样品含量的问题及气体收集相关的方法,最后结合实验数据解决问题的化学计算综合能力。
【解答】(1)NaHCO3能和HCl反应生成二氧化碳气体,也可以通过测量二氧化碳气体的质量,然后计算得出NaHCO3含量;故答案为:二氧化碳;
(2)测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,则说明反应前后减少的质量偏大,有可能是液体飞溅出来一部分或者盐酸具有挥发性及二氧化碳从溶液中放出时带走部分水蒸气;故答案为: 二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯);
(3)乙方案是通过测量二氧化碳气体的质量,然后求出碳酸氢钠的质量分数,由表格中的数据可知,为了减小误差,要对二氧化碳气体质量求平均值,再根据化学方程式进行计算即可;故答案为: 解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(1.2克+1.0克+1.1克)÷3=1.1克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/ x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3 )/m(碳酸氢钠片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%;
故答案为:(1)二氧化碳;(2) 二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯);
(3) 解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(1.2克+1.0克+1.1克)÷3=1.1克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/ x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3 )/m(碳酸氢钠片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%。
36.(2019·浙江模拟)某二氧化锰样品中含有杂质炭,为测定该样品中二氧化锰的质量分数,某兴趣小组设计了如下实验方案:在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气,使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。
(1)仪器①的名称是 。如果该实验选择图(一)装置来制取氧气,该反应的化学方程式为 。
(2)用图(二)装置可用于干燥氧气:应在烧瓶内装入 进行干燥气体,气体应从 端通入。
(3)图(三)是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置,装置③中装有碱石灰(生石灰与固体氢氧化钠的混合物),其作用是 。
(4)为验证图(三)中装置②已将CO2吸收完全,可在装置②与③之间加入图(四)装置进行证明,则图(四)装置中加入的试剂为( )
A.NaOH溶液 B.澄清石灰水 C.浓硫酸
(5)称取5.0g二氧化锰样品进行实验,图(三)中装置②反应前后的质量差为1.1g,请计算样品中二氧化锰的质量分数。
【答案】(1)长颈漏斗;2H2O2=2H2O+O2↑
(2)浓硫酸;b
(3)防止空气中的水和二氧化碳进入氢氧化钠溶液中,影响测定结果
(4)B
(5)94%
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;物质除杂或净化;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】该题综合考查了气体的制取及除杂知识点及根据化学方程式计算样品成分。
【解答】(1) ① 仪器没有阀门,且其低端液封,是长颈漏斗;选用图一的装置来制取氧气,药品只能是固液制取,则是双氧水制取氧气;故答案为:长颈漏斗; 2H2O2=2H2O+O2↑ ;
(2)干燥氧气通常选用浓硫酸,干燥气体时气体要经过药品,所以要长进短出;故答案为:浓硫酸;b;
(3)碱石灰是一种干燥剂,可以吸收水和二氧化碳,而该装置中 ② 是用来吸收反应产生的二氧化碳,则碱石灰的作用是放置空气中的水和二氧化碳进入NaOH溶液中,影响实验结果;故答案为: 防止空气中的水和二氧化碳进入氢氧化钠溶液中,影响测定结果 ;
(4)二氧化碳的检验都是用澄清石灰水;故B正确;故答案为:B;
(5) ②反应前后的质量差为1.1g 是反应产生的二氧化碳的质量,然后根据方程式即可计算出C的质量,从而得到二氧化锰的质量;故答案为:m(CO2)=1.1g;设碳的质量为mg;;;m(MnO2)=5g-0.3g=4.7g;;
故答案为:(1)长颈漏斗; 2H2O2=2H2O+O2↑初中科学中考专题特训练习解答题9
一、解答题
1.(2021·浙江模拟)云南红河被誉为蝶类的“伊甸园”。科考队发现此处箭环蝶爆发时,竹叶被幼虫吃光,
箭环蝶成虫常聚集在植物发酵腐烂处取食,它们喜欢吃什么呢?研究人员取四条干燥有吸 水性的相同绳子,分别浸泡在清水、0.5%白酒(溶质为酒精)、0.5%蔗糖水、0.5%食盐水中 相同时间。取出,相隔相同距离悬挂在环境相同的竹林之间。统计2小时内每条绳子上 箭环蝶停留数,数据如下表。
箭环蝶停留数(只) 清水 0.5%白酒 0.5%蔗糖水 0.5%食盐水
绳子上段 0 0 0 0
绳子中段 0 3 1 1
绳子底端 0 35 2 0
(1)用浸泡“白酒”的绳子引诱箭环蝶,你认为科考人员建立的假设是 。
(2)箭环蝶大量聚集在绳子底端取食(如右图)。你的解释是 。
2.(2020·温州)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。
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
(Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)
(3)请写出提高方法一测量精确度的操作建议(写出2条)。
3.(2020·柯桥模拟)已知碳酸亚铁(FeCO3)在隔绝空气的条件下,受热易分解生成氧化亚铁(FeO)和二氧化碳。某兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程,并测定100克样品中碳酸亚铁的含量。(已知:该装置气密性良好,样品中杂质不与CO反应也不会产生CO2,B中氢氧化钠溶液足量)
(1)实验时,需先通入一段时间的CO,这样操作的目的是 ;
(2)若生成的CO2全部被装置B吸收,则观察到的现象应该是:装置B质量增加,且 ;
(3)小明认为该实验装置存在不足,你觉得还应 。
(4)规范完成实验后,装置B中液体质量增加了66g,求样品中碳酸亚铁的质量分数。
4.(2020·余杭模拟) 2017年5月18日,我国在南海海域首次试采可燃冰成功。
材料一:可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后会产生甲烷。1m3可燃冰可转化生成约160m3常温常压下的甲烷气体和0.8m3的水,常温常压下,1m3甲烷气体完全燃烧可以释放3.6×107J的热量。
材料二:实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体的混合物的方法来制取甲烷。
材料三:甲烷气体也会产生温室效应。下表为两种气体的温室效应指数及对地球温室效应的贡献百分比。
温室效应气体 温室效应指数 对温室效应贡献百分比
二氧化碳 1 55%
甲烷 21 15%
备注:温室效应指数是指以二氧化碳为基准,测定一定大气压每单位我就的气体所吸收的热量。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)从物质组成来看,可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)从生态系统的成分看,细菌属于 。
(3)实验室制取甲烷可选用的发生装置是 (填“A”或“B”)。
(4)已知一定体积的气体产生的压强随温度升高而增大,小敏选择D装置探究两种气体的温室效果,在相同的光照下照射一段时间后,依据温室效应指数,推断水柱应向 (填“左”或“右”)移动;二氧化碳的温室效应指数比甲烷小,但对地球温室效应的贡献却比甲烷大,其主要原因是 。
(5)下面关于“可燃冰”的叙述中,不正确的是 。
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的证据
D.“可燃冰”的可燃成分是甲烷。
5.(2020·乐清模拟)某化学兴趣小组欲测定水垢样品(主要成分是碳酸钙、氢氧化镁和少量的水)中各成分的质量分数,利用如图所示装置进行实验(该装置气密性良好,A、C、D中所装药品足量,且完全反应)。已知:碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;加热条件下,氢氧化镁易分解,反应的化学方程式为:
部分实验步骤如下:
Ⅰ.将质量为10g的样品装入装置B的玻璃管中,按图连接好装置,先打开弹簧夹通入空气,一段时间后,关闭弹簧夹,将装置C、D称重,然后给样品加热;
Ⅱ.待样品完全反应,再打开弹簧夹通入空气,再熄灭酒精喷灯,直到玻璃管冷却;
Ⅲ.实验完毕,再次称量装置C、D的质量,发现分别增加了2.0g和2.2g;
Ⅳ.根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数。
请回答下列问题:
(1)装置C中所装药品为 。
(2)装置A的作用是 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(4)根据实验所测数据,计算该水垢样品中碳酸钙的质量分数。(写出具体计算过程)
6.(2020·温岭模拟)图甲为植物光合作用、呼吸作用测定装置,测定仪的叶室为透明玻璃材料制成。CO2分析仪可以测出植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。利用该装置研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。请分析回答下列问题:
(1)先将上述装置置于暗处,测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值,该变化值越大表示 越强。
(2)在预先设定的不同温度下分别置于黑暗和光照环境中,重复以上步骤,结果如图乙所示。30℃时,光照1小时,植物光合作用利用的二氧化碳质量为 毫克。
(3)据图乙分析,在光照条件下,最有利于该植物生长的温度是 ℃。
(4)为了进一步精确测定光照条件下最有利于生长的温度,我们应该增加怎样的实验步骤
7.(2020·温州模拟)红外测量仪可以测量一个密闭小室中的CO2浓度。科研人员用其进行如下实验:在两个密闭可透光容积为1升的相同小室中,分别放置叶面积都是10cm 的A、B两种植物的叶片,在充足的光照条件下测量CO2的浓度,结果记录如下表,请结合相关数据回答下列问题:(CO2的浓度单位:毫克/升)
记录时间(分) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
A种植物叶片 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48
B种植物叶片 150 110 75 50 35 18 8 8 8 8
(1)实验初期CO2浓度明显降低,其原因是叶片光合作用强度 呼吸作用强度。
(2)如果将大小、长势相似的A种植物和B种植物培养在同一个密闭可透光的小室内进行实验,保持其它条件适宜且相同,一段时间后,发现B种植物生长较好,请结合数据推测原因: 。
8.(2020·湖州模拟)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最薄最坚硬的纳米材料,同时是在长度和横截面积相同条件下,电阻最小的材料。浙大科研团队研制出的新型铝-石墨烯电池,由金属铝箔负极、石墨烯正极及ACl4-电解液组成, 这种电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作,在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次。这种新型电池是柔性的,将它弯折一万次后,容量完全保持。根据以上材料分析:
(1)工人在生产石墨烯电池过程中,可能会将石墨纳米产、粒子吸入肺部,若石墨纳米粒子进入血液,随着血液循环,该粒子最先到达心脏的 。
(2)从充放电性能的角度考虑,铝石墨烯电池更适合在 (选填“高温”或“低温”)环境中使用。
(3)有人建议用石墨烯制作电饭煲的发热体,你认为是否合适,理由是 。
9.(2020·湖州模拟)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均己略去)。
(1)请设计合理的实验步骤顺序: 。
①打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
②准确称得6g纯碱样品放入容器b中;
③打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g;
④按图连接装置,并检查气密性;
⑤准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;。试回答:
(2)已知装置A中装有X试剂,则该试剂是 。
(3)若没有C装置,则会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)请根据以上数据计算出纯碱的质量分数?
10.(2020·上城模拟)植物的开花都要求一定的黑暗和光照时间,但“影响植物开花的关键性因素是黑暗期的长短,还是光照期的长短”并不明确。人们很早就认识到,苍耳(一种植物)需要每天短于16h的光照才能开花,若光照时间长于16h就不开花,16h的光照是一个临点。20世纪30年代,有人将苍耳置于不同组合的光照期和黑暗期中进行实验,结果如图甲所示。
(1)如图甲所示的实验中,各组处理的差异(变量)是 。根据实验的结果,你认为可以对前人的认识做何修正 ?
(2)有人进一步对此问题进行了研究,如图乙所示,该实验 (填“是”或“否”)支持你的上述结论?请你阐述理由:
(3)进一步的实验(如图丙所示)发现,在实验n处理的黑暗期中插入一段时间的光照,即使是极短的一瞬间,植物也不能开花;而实验丙P处理的光照期间插人一段黑暗期,植物能够开花。图丙未显示n"P实验的对照处理,请你参照图丙,画出对照组处理。
11.(2020·三门模拟) 2019年澳大利亚发生了大面积的森林火灾,灭火工作异常困难,如图甲为消防员戴的一种“自生氧防毒面具”,其使用生氧剂的主要成分是超氧化钾(化学式KO2)。超氧化钾能与人呼出的气体中的水蒸气和二氧化碳反应生成氧气。
(1)某同学利用面具中的生氧剂与水反应来制氧气,其化学反应方程式:4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑。则制取时可选用乙图中的 (填“A”或“B”)发生装置。
(2)若成人每分钟正常需氧量约为0.32克,则能维持成人正常呼吸30分钟的“自生氧防毒面具”至少要装入含超氧化钾80%的生氧剂多少克?(呼出的二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式为:4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2)
12.(2020·温州模拟)实验室有氧化铜和铁的混合物粉末,为提炼其中的铜,现进行如下操作:
(1)步骤Ⅱ所需用到的仪器有铁架台、烧杯、 。(请再写出两种玻璃仪器)。
(2)溶液C中的溶质是 。(填化学名称)
(3)现有20g溶质质量分数为98%的浓硫酸,要将其稀释成质量分数为9.8%的稀硫酸,需加水多少毫升?(写出计算过程)
13.(2020·瑞安模拟)在制做简易酸碱灭火器前,小明准备先测定样品中碳酸钠的纯度,小明用天平称取6克样品和足量的稀硫酸,按如图装置进行实验。实验前后,小明均往装置中缓慢通一会儿氮气。其中装置A中碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑(假设样品中其他成分不与稀盐酸反应)。
(1)实验后小明往装置中缓慢通一会儿氮气的目的是 。
(2)实验前后小明用该天平测得装置C增加的质量为2.2g,则该样品中碳酸钠的质量分数为多少?
(3)下列情况会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小的是 (可多选)
A.样品中滴加硫酸过量
B.A瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出
C.反应结束后,A瓶内有二氧化碳残留
D.反应速度过快,大量气泡从氢氧化钠溶液中出来
14.(2020·龙湾模拟)小明为测定某石灰石样品(主要成分为碳酸钙,其它成分不与稀盐酸反应)中碳酸钙的含量,进行了如下实验:(碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)
方案一:按如图甲实验方案,取石灰石样品和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后装置总质量的变化来计算石灰石样品中碳酸钙的含量。
方案二:利用气密性良好的图乙装置进行实验:①称取石灰石样品8克,加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,从左侧持续缓慢鼓入氮气;②一段时间后打开分液漏斗活塞,注入足量的稀盐酸,开始计时;③待装置C总质量不再增加时停止鼓入氮气。实验过程中测得装置C增加的质量随时间变化图像如图丙。
(1)有同学认为利用方案一,测得石灰石样品中碳酸钙的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(2)方案二在反应结束后,继续往A装置通入一会儿氮气的目的是 。
(3)根据图丙,计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
15.(2020·温州模拟)为研究物质与氧气反应的特点,小雅设计了如下实验:将容积等完全相同的甲、乙两套装置置于天平左右两盘,分别放入足量且等质量的白磷和木炭,并关闭止水夹a、b(如图)。
(1)实验中,需检验甲,乙两套装置的气密性,请简述其过程。 。
(2)小雅将甲乙两瓶放入80℃水中,发现甲中白磷燃烧,乙中木炭不燃烧。说明可燃物燃烧需要 。
(3)甲中白磷燃烧后,用激光点燃乙中木炭,待物质充分反应,静置使装置均恢复到室温。将两装置中的导管伸入水中,并打开止水夹a、b,一段时间后关闭止水夹。此时,用天平分别测得甲、乙装置的总质量,发现m甲>m乙,请解释原因: 。
16.(2020·新昌模拟)小柯同学用图甲所示装置测定过氧化氢溶液溶质质量分数。取5克二氧化锰放入锥形瓶中,并加入100克过氧化氢溶液,不同时间电子天平的读数如下表所示:
反应时间/min 0 1 2 3 4 5 6
锥形瓶及所盛物质总质量/g 230 229.3 228.7 228.5 228.4 228.4 228.4
(1)根据以上信息,求过氧化氢溶液溶质质量分数。
(2)小宇同学测过氧化氢溶液溶质质量分数的实验装置如图乙装置甲、乙相比,装置 (选填“甲”或“乙”)更科学,理由是 。
17.(2020·宁波模拟)莴苣(如图)含有多种有利人体健康的物质,是一种常见的蔬菜。
(1)莴苣中某些物质能促进胰岛素发挥作用,以调节人体血液中的 含量。
(2)将新鲜莴苣密封在保鲜袋中,一段时间后,保鲜袋内壁出现水珠。这些水的形成属于物态变化中的 。
(3)莴苣种子萌发受光照影响。为研究光照情况对莴苣种子萌发的影响,小科选用500粒饱满的莴苣种子,平均分成五组,在黑暗环境中吸足水后,放置在适合生长的恒温条件下进行实验,实验过程及结果如图所示。
根据上述实验,推测要使莴苣种子的萌发率接近100%,需要的光照情况是 。
18.(2020·杭州模拟)有媒体报道称,“不进冰箱的隔夜菜中亚硝酸盐含量远高于低温保存的隔夜菜,常吃会导致胃癌风险高”。亚硝酸盐是一类无机化合物的总称,主要指亚硝酸钠(NaNO2)。NaNO2是白色或淡黄色粉末,有咸味,易溶于水。它是一种常见的食品添加剂,广泛用于各种火腿、酱卤肉等熟肉类食品加工,作为防腐剂和护色剂。国家对食品中含有的亚硝酸盐的最大含量限定为:蔬菜4mg/kg,肉类3mg/kg。对于该报道可信性,某实验小组对此进行了探究:
【实验材料】同等质量的清炒芹菜,清炒菠菜,小白菜炒肉。
【实验过程】将试样切碎混匀,每个菜都分成均等的2组。一组样本放进实验室冰箱,在4℃下冷藏;另一组样本在常温下放置(20℃)。保存20小时后,按照测定亚硝酸盐的国家标准分别对其进行测定。
【实验结果】3种菜肴放置20小时后,测定出的亚硝酸盐含量(单位:克)如图所示,都远未超过国家标准。
请根据资料回答下列问题:
(1)本实验为什么要选用3种菜做样本? 。
(2)NaNO2与NaCl二者的化学性质不同的根本原因是 。
(3)根据表中的数据,菜中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是 。
(4)要使烧熟后的隔夜菜一般要放入冰箱中保存的原因是 。
(5)炒菜过程中温度一般在100℃以上,有人认为从生菜炒到熟菜过程中的亚硝酸盐含量会持续增加,你认为是否正确? 。
19.(2020·温州模拟)为了研究不同环境条件下植物的蒸腾作用,取叶片数量和形状大小相同的三株幼小的凤仙花植物,分别插入三个相同的量筒中,量筒中加入同样多的清水,在水面上滴加几滴植物油,使油膜覆盖水面,量筒口用棉花团封闭,将三套装置分别放在三种不同环境(①光照、潮湿;②光照、干燥;③黑暗、干燥)条件下,测出相同时间内量筒中的失水量。
请回答下列问题:
(1)通过对实验设计方案的分析,可以根据 来比较植物的蒸腾量。
(2)如要研究光照因素对植物蒸腾量的影响,应采用 (选填“①和②”、“①和③”或“②和③”)环境条件下的两套装置进行实验。此实验属于 (选填“定性实验”或“定量实验”)。
20.(2020·天台模拟)某科学兴趣小组利用数字实验系统探究水的冲击力F与高度H及流量Q的关系,实验装置如图所示。水从漏斗口无初速流下冲击正下方的力传感器,通过计算机可显示冲击力F的大小。该组同学首先保持水的流量Q0不变,改变漏斗口到力传感器间的高度H,测得冲击力F的大小。之后他们将水的流量分别调整为0.5Q0、1.5Q0,重复上述实验。下表是他们得到的部分实验数据。
水的流量Q 水的冲击力F/N 高度H/m 0.5Q0 Q0 1.5Q0
0.05 0.5 1 1.5
0.20 1 2 3
0.45 1.5 3 4.5
(1)漏斗口的阀门在该实验中的主要作用是 。
(2)从表中数据可得出冲击力F与流量Q的关系是 。
(3)分析表中数据,说明流量Q比高度H对冲击力F的影响更大 。
(4)利用这个原理,工业上制造了超高压水刀,水刀分纯水切割和加磨料切割,磨料常用石英砂、金刚砂等,工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。请说明工业上通过将水增压或加入磨料使切割能力大大增加的原因是 。
21.(2020·绍兴模拟)某化肥包装袋上的部分说明如图所示,请仔细分析并回答下列问题:
(1)硝酸铵属化学肥料中的
A.钾肥 B.氮肥 C.磷肥 D.复合肥
(2)根据该化肥的特点,该化肥应具有的性质是
A.易溶于水 B.密度比水小 C.受热易分解
(3)取10克该化肥样品,经测量后发现其中有2克杂质(杂质中不含N元素),通过计算说明该化肥是否符合标签上的说明?
22.(2019·金华模拟)科学实验小组用 10克锌和足量的稀硫酸反应制取氢气,并用氢气还原氧化铜制取铜,装置如图甲所示。同学们通过计算:理论上要制取 6.4g铜,需要消耗氧化铜 8g,锌 6.5 克。科学实验小组按照规范操作要求完成上述实验,将 8g氧化铜完全反应得到 6.4g 铜。根据实际反应情况,以加入的 Zn的质量为横坐标,以生成的Cu的质量为纵坐标, 画出对应的质量关系如图乙所示。
(1)如何检查该实验装置的气密性: (简述操作、现象、结论)
(2)分析图乙各段的理由。
23.(2019·杭州模拟)科学史上有一个关于意大利科学家伽伐尼和伏打的故事,“一条蛙腿”引发了电生理学的起源和电池的发明。请你阅读材料并回答问题:
(1)伽伐尼进行实验①的实验假设是 是引起蛙腿抽动的原因。
(2)伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验:“剥出蛙腿的一条神经.一头和脊柱接触,另一头和蛙腿受损的肌肉接触,多次实验均发现蛙腿抽动”。此现象 (填“支持”或“不支持”)伽伐尼原有的结论。
(3)在伏打提出“盒属电”后约50年,德国科学家亥姆霍兹指出,所谓“金属电”是溶液中的离子定向移动而产生的电流,伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组,如图是一个伏打电池,请设计一个简单的实验判断哪一个金属板是正极:
①写出你选用的实验仪器: ;
②简述操作方法、实验现象和结论:
24.(2019·绍兴模拟)在校园科技节上,为测出鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)中钙元素的质量分数,某同学称取已洗净、晾干、研成粉末的鸡蛋壳10克置于烧杯中,将烧杯放在电子天平上,往烧杯中加入足量的稀盐酸,每0.5分钟记录一次电子天平的示数,据此计算出产生气体的质量,具体数据如表(反应的化学方程式为 ═
时间(分钟) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
产生气体质量(克) 0 1.80 3.00 3.60 3.96 3.96 3.96
(1)若产生的气体全部是鸡蛋壳中的碳酸钙与盐酸反应生成的CO2,根据实验结果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数.(假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素,写出具体计算过程)
(2)下列哪些情况会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大 (可多选)
A.盐酸溶质质量分数过大 B.鸡蛋壳未晾干
C.鸡蛋壳中含有碳酸镁 D.鸡蛋壳未充分研碎.
25.(2019·绍兴模拟)运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海实验可燃冰试采成功。
材料一:可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后产生甲烷。1m3可燃冰可转化成约160m3常温常压下的甲烷气体和0.8m3的水,常温常压下,1m3甲烷气体完全燃烧可以释放3.6×107J的热量。
材料二:实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物来制取甲烷。
材料三:甲烷气体也会产生温室效应。下表为两种气体的温室效应指数及对地球温室效应的贡献百分比.
温室效应气体 温室效应指数 对地球温室效应贡献百分比
二氧化碳 1 55%
甲烷 21 15%
备注:温室效应指数是指以二氧化碳为基准,测定一定大气压下毎单位体积的气体所吸收的热量.
根据以上材料,回答下列问题:
(1)从物质组成来看,可燃冰属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验室制取甲烷可选用发生装置是A,甲烷极难溶于水,若用C装置收集一瓶甲烷,甲烷应从 (填“a”或“b”)通入。
(3)已知一定体积的气体产生的压强随温度升高而增大,小敏选择D装置探究两种气体的温室效果,在相同的光照下照射一段时间后,发现水柱向 (填“左”或“右”)移动;二氧化碳的温室效应指数比甲烷小,但对地球温室效应的贡献大,其主要原因是 .
(4)有媒体报道:如果汽车能够加入可燃冰,那么理论上100L可燃冰可使汽车行驶50000km。假设汽车行驶过程中的平均总质量为2t,行驶中收到的平均阻力为车重的0.05,热机的能量转化效率为30%,试通过计算说明此报道是否科学。
26.(2019·嘉兴模拟)鲜花保鲜一直是人们经常碰到的问题。小明从网购鲜花附赠的说明书中看到:鲜花插入花瓶前在茎秆下端1-3厘米处,用剪刀剪成45 斜角,并用合适的保鲜液保鲜。
(1)鲜花茎秆下端剪成斜角的目的是 。
(2)小明查阅资料获知:保鲜液的用途主要三方面:保水、消毒杀菌、提供营养。于是他用清水、少量糖、少量盐自制了两份保鲜液,实验下来,一份加盐少的效果不错,但另一份加盐多的反而在较短时间内鲜花出现萎蔫现象。请你对此现象进行解释。
(3)小明还尝试在清水中加适量以下物质各自制成几种保鲜液,你认为能实现比用清水延长保鲜时间的是 。
A.雪碧 B.啤酒 C.白醋
27.(2019·海曙模拟)家庭食用碱的主要成分是Na2CO3,为测定该食用碱中Na2CO3的质量分数,某同学进行了以下实验,取40g食用碱,平均分为四份,然后分别加入一定质量分数的CaCl2溶液,实验数据见下表(假设该食用碱中不含难溶性杂质且杂质均不与CaCl2溶液产生沉淀):
实验一 实验二 实验三 实验四
食用碱的质量/g 10 10 10 10
加入CaCl2溶液的质量/g 20 40 60 80
生成沉淀的质量/g 3 m 8 8
请分析表中数据回答并计算:
(1)m= 。
(2)实验一结束后的滤液中一定存在阴离子有 (用离子符号表示)。
(3)计算该食用碱中Na2CO3的质量分数及加入CaCl2溶液的溶质质量分数。
28.(2019·吴兴模拟)工业生产的纯碱产品中往往含有少量的氯化钠,某科学兴趣小组的同学通过不同实验来测定某品牌的纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
(1)【方案一】沉淀分析法
①采用如图所示的测定方案,加入的氯化钙溶液必须过量,其目的是 。
②该纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少
③通过已知数据还能求出的量有 (填字母编号,符合题意的选项都选)。
A.纯碱样品中氯化钠的质量B.反应中生成氯化钠的质量
C.加入氯化钙溶液中所含溶质的质量D.反应后所得溶液中溶质质量分数
(2)【方案二】气体分析法
还有同学用图所示装置测定CO2质量(碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠的混合物),再通过方程式计算得出样品中碳酸钠的质量分数。但有同学认为用该装置测量会使实验结果有很大误差,请写出理由 。
29.(2019·吴兴模拟)小科通过学习知道利用简单机械可以省力也可以省距离,给我们的生活带来很多方便。那么使用机械能否省功呢 请你利用所给的实验器材进行探究。实验器材:斜面、弹簧秤、带有小铁钩的木块,刻度尺。(温馨提示:总功是利用机械对物体所做的功:有用功是直接对物体所做的功)
(1)请写出实验步骤(配图说明)
(2)为此实验设计一张记录表格
30.(2019·杭州模拟)牙膏中的摩擦剂约占牙膏成分的50%,主要用于增强牙膏对牙齿的摩擦作用和去污效果,牙膏摩擦剂一般由①CaHPO4;②CaCO3;③Al(OH)3;④SiO2中的一种或几种组成。
(1)已知A品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2(不与稀盐酸反应)中的一种或两种物质,将适量的该牙膏溶于水、静置后过滤,向所得固体中加入足量稀盐酸,观察到的实验现象是 ,则证明该牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2的混合物。
(2)小明用如图所示装置(图中夹持仪器已略去)测定A品牌牙膏样品中碳酸钙的质量分数。实验中,通过测定丙装置质量的增加值,就能达到目的(样品中其他成分遇盐酸不产生气体)。下列措施能提高测定准确度的是 (填序号)。
①省去装置甲和丁②装置乙不再产生气泡时,立即停止抽气 ③在乙和丙之间再加一个装有浓硫酸的洗气瓶④将丙中的NaOH溶液换成Ca(OH)2溶液⑤滴加稀盐酸之前,先抽气一段时间,除去装置内原有的CO2
(3)小明取20gA品牌牙膏样品充分溶解、静置、过滤,用10%的稀盐酸测定得到的固体成分。测定过程中,剩余固体和加入稀盐酸的质量分别如图所示。试计算该牙膏中摩擦剂的质量分数是多少
31.(2019·杭州模拟)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看作匀速直线运动。把雨滴看作球形,其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为V=(4/3)πr3。(注:所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为 。
(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度 (填“大于”、“等于”或“小于”),写出推理过程。
(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?
32.(2019·杭州模拟)人们早就知道,物体吸进太阳能的能力与物体的颜色有关,小玲对“吸收太阳能与物体表面的颜色之间的关系”进行了实验研究;在黑色塑料白色塑料袋内装入相同质量的水,插入温度计后系好,放在阳光下暴晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数,数据记录如下:
(1)小玲在实验中采用的科学研究方法是 。
塑料袋 水的质量m/kg 初温t0/℃ 温度t1/℃ 温度t2/℃ 温度t3/℃ …
黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 …
白色透明 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 …
(2)由以上研究可知,人们使用的太阳能热水器的集热管表面颜色以 色为宜。
(3)若水的比热为4.2×103J/(kg·℃),一太阳能热水器装满水后,水的质量为100kg,集热管接收太阳能的有效面积约为2m2,每小时1m2接收面积上有效接收太阳能约为2.1×106J,则该热水器装满水后每小时水温升高多少℃
33.(2019·义乌模拟)用不纯的锌片(杂质不参加反应)与稀硫酸反应,六次实验结果记录如下:
次数 1 2 3 4 5 6
加入锌的质量(g) 2 4 6 8 10 12
稀硫酸的质量(g) 60 60 60 60 60 60
生成的硫酸锌的质量(g) 5
15 16.1
16.1
(1)将第2次和第5次实验产生的硫酸锌的质量填在上表中 、 ;
(2)若将(10+m)g这种锌片放入60g这种稀硫酸中,充分反应后,剩余固体的质量为 g;
(3)该实验所使用的稀硫酸中溶质的质量分数为多少?
34.(2019·浙江模拟)
2016年9月29日,世界第一辆镁合金轻量化电动客车在山东下线。这辆长8.3米、24座的电动客车车身骨架全部采用镁合金材料。镁合金材料的密度大大小于一般汽车的车身材料。
据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自身质量,汽车自身质量每降低100kg,每百公里油耗可减少0.6L左右,每节约1L燃料可减少CO2排放2.5kg。该款型号汽车原来使用的是质量高达1027kg的钢质外壳(钢的密度为7.9g/cm3),若替换成等体积的镁合金
材质,质量可减小780kg。请计算:
(1)镁合金材料的密度是多少?
(2)改装后的汽车以80km/h的速度正常行驶5h,大约能少排放多少质量的CO2?
35.(2019·浙江模拟)碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸。已知:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠片样品质量/克 3.0 3.0 3.0
反应前总质量/克 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/克 192.6 193.6 192.5
二氧化碳质量/克
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
36.(2019·浙江模拟)某二氧化锰样品中含有杂质炭,为测定该样品中二氧化锰的质量分数,某兴趣小组设计了如下实验方案:在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气,使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。
(1)仪器①的名称是 。如果该实验选择图(一)装置来制取氧气,该反应的化学方程式为 。
(2)用图(二)装置可用于干燥氧气:应在烧瓶内装入 进行干燥气体,气体应从 端通入。
(3)图(三)是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置,装置③中装有碱石灰(生石灰与固体氢氧化钠的混合物),其作用是 。
(4)为验证图(三)中装置②已将CO2吸收完全,可在装置②与③之间加入图(四)装置进行证明,则图(四)装置中加入的试剂为( )
A.NaOH溶液 B.澄清石灰水 C.浓硫酸
(5)称取5.0g二氧化锰样品进行实验,图(三)中装置②反应前后的质量差为1.1g,请计算样品中二氧化锰的质量分数。
37.(2019·浙江模拟)某初中一次课外活动举行了一次有趣的比赛:“谁的四轮车一次运行的距离最远”。初三化学兴趣小组制作了如图所示的一辆小车,他们往试管中加入两试种剂,塞紧塞子,通过产生的气体喷出时的反冲力,使小车向前运动了。(可选择的试剂:①碳酸钙,②生石灰,③10%的稀盐酸,④10%的稀硫酸)
(1)测得10%的稀盐酸比10%的稀硫酸pH小,则10%的稀盐酸酸性更 (填“强”或“弱”)。
(2)理论上,在加入的两种试剂总质量相同的条件下,小组选择的最符合比赛要求的试剂应是 (填序号)。
(3)另一小组根据同样的推进原理,也能使小车运动。他们向盛有水的试管中加入的物质可以是 (填化学式)。
答案解析部分
1.【答案】(1)箭环蝶喜欢发酵的食物
(2)由于重力作用,绳子底端白酒溶液多
【知识点】观察结果的记录与分析;科学探究的基本环节;实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】(1)自然选择观点认为,环境能对生物的变异进行选择,那些适应环境的变异将生存下去并得到遗传,那些不适应环境的变异将被陶汰;
(2)在题目中有“箭环蝶成虫常聚集在植物发酵腐烂处取食”的信息,食物发酵后会出现酒精,据此可知科考人员用“白酒”引诱实验基于的假设是什么;
(3)将浸过酒精的绳子悬挂后,酒精会由于重力的作用而聚集到绳子的底部,因此以之为食的箭环蝶也将聚集到底部。
【解答】(1)根据题中信息可知,箭环蝶常聚集在植物发酵腐烂处取食,发酵后的食物中会有酒精产生。用浸泡“白酒”的绳子引诱箭环蝶,你认为科考人员建立的假设是箭环蝶喜欢发酵的食物;
(2)箭环蝶大量聚集在绳子底端取食。主要是因为在重力作用下,酒精会聚集到绳子的底部,所以合理的解释是:由于重力作用,绳子底端白酒溶液多。
2.【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)解:分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:2克×60/10=12克
设纯碱中的碳酸钠质量为x。
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克
z=12.72克
样品中碳酸钠的质量分数Na2CO3%= ×100%=84.8%
答:纯碱中碳酸钠的质量分数为84.8%
(3)缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;反应结束后向装置内通氮气;在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,利用试剂X所在的装置反应前后的质量之差就可以得到二氧化碳质量,并根据反应的方程式计算出碳酸钠的质量分数;
(2)沉淀的质量与样品溶液的质量成正比,根据烧杯1可知,当样品溶液中的碳酸钠完全反应时,每加入10g生成沉淀2g,据此计算出60g样品溶液完全反应生成沉淀的质量,再利用碳酸钠和氯化钙反应的方程式计算出参加反应的碳酸钠的质量,最后根据计算即可。
(3)滴入的稀盐酸越缓慢,产生的二氧化碳气体速度越小,越能够被氢氧化钠溶液充分吸收;反应结束后,锥形瓶和导管内肯定会残留部分二氧化碳,可以通入氮气,将它们压进装置乙,让它们被充分吸收;反应过程中,肯定会生成水蒸气,这些水蒸气被乙吸收,会使测量结果偏大。
【解答】(1)二氧化碳与碳酸氢钠溶液能够反应并被吸收,因此该方法中试剂x应该是氢氧化钠溶液;
(2) 分析表中数据可知,15克样品完全反应生成沉淀的量:;
设纯碱中的碳酸钠质量为x,
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 12克
;
解得:z=12.72g;
样品中碳酸钠的质量分数;
(3) 提高方法一测量精确度的操作 :①缓慢滴加稀盐酸以减慢通气速度;②反应结束后向装置内通氮气;③在甲、乙两装置之间加吸收水蒸气的装置。
3.【答案】(1)排尽装置中的空气,避免CO与热空气混合引起爆炸
(2)C中澄清石灰水不变浑浊(无现象)
(3)增加尾气处理装置
(4)根据反应方程式:FeCO3 FeO+CO2
FeO+CO=Fe+CO2可得一份FeCO3生成两份CO2,
则可得
FeCO3一一 2CO2
116 88
X 66g
X=87g
可得质量分数为87%
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)一氧化碳为可燃烧的气体,如果混有空气会发生爆炸;实验中,要通过装置B中氢氧化钠溶液的质量改变计算出生成二氧化碳的质量,进而对碳酸亚铁的含量进行推算,所以不允许玻璃管中原有空气中的二氧化碳对其产生影响,据此分析通入一氧化碳的原因;
(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应而被吸收,使溶液质量增大;二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,通常用此方法检验是否有二氧化碳的存在。
(3)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会造成空气污染;
(4)将碳酸亚铁分解和氧化亚铁被还原的方程式进行比较,得到碳酸亚铁和生成二氧化碳的分子个数之比,然后列出比例式计算出参加反应的碳酸亚铁的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)实验时,需先通入一段时间的CO,这样操作的目的是排尽装置中的空气,避免CO与热空气混合引起爆炸 ;
(2)若生成的CO2全部被装置B吸收,则观察到的现象应该是:装置B质量增加,且C中澄清石灰水不变浑浊(无现象);
(3)小明认为该实验装置存在不足,你觉得还应增加尾气处理装置 。
(4)根据反应方程式: FeCO3 FeO+CO2;
FeO+CO=Fe+CO2可得一份FeCO3生成两份CO2,
则可得:
FeCO3一一 2CO2
116 88
X 66g
;
解得:X=87g
那么碳酸亚铁质量分数为:。
4.【答案】(1)混合物
(2)分解者
(3)A
(4)右;空气中二氧化碳的含量远远大于甲烷的含量
(5)C
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;生态系统的成分;空气的成分及探究;常见物质的分类
【解析】【分析】 混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。混合物没有固定的化学式,无固定组成和性质,组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,将他们保持着原来的性质。 分解者,亦称还原者。是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物,也包括某些原生动物和腐食性动物。它们能把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物,释放到环境中,供生产者再一次利用。
【解答】(1) 可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,所以可燃冰是混合物;
(2)细菌能够分解动植物遗体,属于分解者;
(3)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体的混合物的方法来制取甲烷,需要加热,所以需要酒精灯,均为固体且产生气体,则试管需要向下倾斜;鼓A符合题意;
(4)由材料三可知,甲烷的温室效应指数远高于二氧化碳的温室效应指数,所以太阳光照射一段时间后气体膨胀更明显,所以水柱会向右移动;虽然甲烷的温室效应指数远高于二氧化碳的温室效应指数,但对于温室效应的贡献却远小于二氧化碳,主要是因为二氧化碳的含量远大于甲烷的含量;
(5)AB、甲烷燃烧过程中没有污染物的产生,且其释放出的热量较高,所以可燃冰是比较清洁的能源,同时也是有可能成为人类未来的能量的;故AB正确;
CD、由材料可知,可燃冰转化为甲烷气体和水,与油没有任何关系;故C错误;D正确;
故答案为:(1)混合物;(2)分解者;(3)A;(4)右; 空气中二氧化碳的含量远远大于甲烷的含量;(5)C。
5.【答案】(1)浓硫酸
(2)排除空气中水蒸气和二氧化碳对实验的干扰
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)生成二氧化碳的质量为2.2g。
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
100 44
x 2.2g
;
解得:x=5g。
那么碳酸钠的质量分数为:。
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)通过测定生成水的质量,可以根据方程式计算出参加反应的氢氧化镁的质量;根据生成二氧化碳的质量可以计算出参加反应的碳酸钙的质量。B中的样品加热反应后,应该先在C中除去水蒸气,根据浓硫酸的吸水性可知,C中为浓硫酸;D中测量生成二氧化碳的质量,所以为氢氧化钠溶液。
(2)空气通过碱石灰,可以除去其中的水蒸气和二氧化碳,剩余的气体可以给玻璃管内的气体施加压力,使装置内生成的水和二氧化碳被充分吸收,保证测量数据的准确性;
(3)在装置D中,二氧化碳与氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,据此写出反应的方程式。
(4)装置D反应前后的质量差为生成二氧化碳的质量,写出碳酸钙分解的化学方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1) 装置C中所装药品为浓硫酸;
(2)装置A的作用是:排除空气中水蒸气和二氧化碳对实验的干扰。
(3) 装置D中发生反应的化学方程式为 : 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ;
(4)生成二氧化碳的质量为2.2g。
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
100 44
x 2.2g
;
解得:x=5g。
那么碳酸钠的质量分数为:。
6.【答案】(1)呼吸作用
(2)6.5
(3)20
(4)在20—30℃之间每隔一定温度设置n组,实验时各组除温度不同外,其余因素要保持相同。
【知识点】控制变量法;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系;细胞呼吸
【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。异化作用是指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】(1)当绿色植物放置在黑暗环境中,缺乏光照不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,因此二氧化碳含量变化越大,则说明其呼吸作用越强;
(2)由乙图可知,当植物在黑暗中二氧化碳的释放量为3mg/h,而植物在有光照时从外界吸收的二氧化碳为3.5mg/h,植物在有光时既进行光合作用,又进行呼吸作用,且呼吸作用产生的二氧化碳直接被叶绿体吸收用于光合作用,所以 30℃时,光照1小时,植物光合作用利用的二氧化碳质量为 :3mg+3.5mg=6.5mg;
(3)最有利于植物的生长,则说明植物光合作用的速率要远大于植物的呼吸作用速率,由乙图可知,当温度为20℃时,两者的差距最大;
(4)由乙图可知,在20℃和25℃光合作用和呼吸作用的差值都比较大,到30℃时差距开始减小,所以需要 20—30℃ 之间多设置几个实验组测量两者之间的数据进行比较即可;
故答案为:(1)呼吸作用;(2)6.5;(3)20;(4) 在20—30℃之间每隔一定温度设置n组,实验时各组除温度不同外,其余因素要保持相同。
7.【答案】(1)大于
(2)因为A、B两种植物都要进行呼吸作用释放CO2;B植物能够在CO2浓度为8mg/L的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而A植物不能够在此CO2浓度条件下吸收CO2进行光合作用补偿呼吸消耗;所以生长较良好的是B种植物。
【知识点】观察结果的记录与分析;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程;而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
【解答】(1)光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用生成二氧化碳, 实验初期CO2浓度明显降低,其原因是叶片光合作用强度大于呼吸作用强度。
(2)因为A、B两种植物都要进行呼吸作用释放CO2;B植物能够在CO2浓度为8mg/L的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而A植物不能够在此CO2浓度条件下吸收CO2进行光合作用补偿呼吸消耗;所以生长较良好的是B种植物。
8.【答案】(1)左心房
(2)高温
(3)不合适,在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料
【知识点】控制变量法;血液循环
【解析】【分析】1、体循环途径:左心室→主动脉→全身小动脉→全身毛细血管→全身小静脉→上下腔静脉→右心房,肺循环途径: 右心室→肺动脉→肺部的毛细血管网→肺静脉→左心房;
2、由题中信息“ 在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次 ”可确定铝石墨烯电池更适合的温度环境;
3、电流的热效应,当电流通过电阻时,电流做功消耗电能,产生热量。计算公式Q=I2Rt,当电阻R太小时不适合作为发热体。
【解答】(1)吸入肺部的石墨纳米粒子进入血液后,进入了肺循环,由肺循环的过程可知,该粒子最先到达心脏的左心房;
(2)根据题中信息“ 在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次 ”可知,铝石墨烯电池更适合在高温环境中使用;
(3)由电热公式Q=I2Rt可知,发热体的电阻不能太小,由于石墨烯是电阻最小的材料所以并不适合做发热体。理由是: 在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料 。
故答案为(1)左心房 (2)高温 (3)不合适, 在长度和横截面积相同条件下,该材料是电阻最小的材料
9.【答案】(1)④⑤②①③
(2)氢氧化钠溶液
(3)偏大
(4)计算出碳酸钠质量5.3g,88.3%
【知识点】实验方案设计与评价;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)有气体生成的实验,在实验前先检查装置的气密性。为了防止B容器中空气中的二氧化碳对测量产生影响,需要先通入处理后的空气,让其中原有的二氧化碳被D装置吸收。然后加入固体药品开始反应,并记录D中质量的变化,从而得到生成二氧化碳的质量,为计算做好准备,据此确定实验顺序。
(2)通入的空气中不能存在二氧化碳,否则会对后面的测量产生影响;二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,可以吸收二氧化碳气体;
(3)C中的浓硫酸用于吸收B中释放的水蒸气,如果没有它,那么会使D中测得的二氧化碳的质量偏大;
(4)装置D中反应前后质量的增加量为生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳质量÷质量分数计算出碳酸钠的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)正确的实验步骤为:
④按图连接装置,并检查气密性;
⑤准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;。试回答:
②准确称得6g纯碱样品放入容器b中;
①打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
③打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g;
即步骤顺序为: ④⑤②①③ ;
(2) 已知装置A中装有X试剂,则该试剂是:氢氧化钠溶液 ;
(3) 若没有C装置,则会导致测定结果偏大;
(4)生成二氧化碳的质量为:85.6g-83.4g=2.2g;
二氧化碳在碳酸钠中的质量分数:;
参加反应的碳酸钠的质量为:;
碳酸钠的质量分数为:。
10.【答案】(1)黑暗期的长短;①影响苍耳开花的关键性因素不是光照时间短于16h,而是每天长于8h的黑暗(或②苍耳开花不仅需要每天短于16h的光照,还需要长于8h的黑暗)
(2)是(或不是);因为图乙所示实验表明,决定苍耳开花的关键性因素是黑暗的长短。而不是光照的长短。
(3)
【知识点】观察结果的记录与分析;实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】1、甲图所示实验中,对黑暗期的时间进行了控制。前人认为“ 苍耳(一种植物)需要每天短于16h的光照才能开花,若光照时间长于16h就不开花,16h的光照是一个临点 ”,根据甲中设置光照时间16h相同,现象的现象可以修正认识;
2、图乙实验g、h、i设置光照时间不同,黑暗时间都是10h。j、k、m设置光照时间不同,黑暗时间都是8h。由此得到的现象可得出结论;
3、要与丙中的两个实验进行对照,需要一个不插入黑暗期或光照期的实验组。
【解答】(1)如图甲所示的实验中,设置了光照都是16h,黑暗期长短不同,所以变量是黑暗期的长短。实验中光照期都是16h,黑暗期9h、10h、11h的三组实验苍耳能开花,黑暗期6h、7h、8h的不开花,由此可得出开花与黑暗期的长短有关。可以对前人的认识做出修正为: ①影响苍耳开花的关键性因素不是光照时间短于16h,而是每天长于8h的黑暗(或②苍耳开花不仅需要每天短于16h的光照,还需要长于8h的黑暗);
(2)如图乙实验中g、h、i设置光照时间不同,黑暗时间都是10h。j、k、m设置光照时间不同,黑暗时间都是8h。实验现象是g、h、i都开花了,j、k、m都不开花。该实验说明只要黑暗期达到要求苍耳就能开花,该实验的现象是支持上述结论的。理由为: 因为图乙所示实验表明,决定苍耳开花的关键性因素是黑暗的长短。而不是光照的长短;
(3)要与丙中的两个实验进行对照,需要一个不插入黑暗期或光照期的实验组。对照组如图所示: 。
故答案为:(1) 黑暗期的长短;①影响苍耳开花的关键性因素不是光照时间短于16h,而是每天长于8h的黑暗(或②苍耳开花不仅需要每天短于16h的光照,还需要长于8h的黑暗) (2)是; 因为图乙所示实验表明,决定苍耳开花的关键性因素是黑暗的长短。而不是光照的长短。 (3)
11.【答案】(1)B
(2)30分钟需要氧气的质量为30×0.32g=9.6g
设生成3.2g氧气消耗KO2的质量为x
4KO2+2CO2=2K2CO3+ 3O2
284 96
x 9.6g
=
x=28.4g
m=28.4g/80%=35.5g
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据气体发生装置选择要看反应物的状态和反应条件分析;
(2)根据产生氧气质量代入方程式中计算 超氧化钾的质量,再利用纯净物/纯度计算出混合物质量分析。
【解答】(1)该反应制氧气反应物为固体和液体,反应条件不需加热,所以可选择B发生装置;
故答案为:(1)B;(2)35.5。
12.【答案】(1)漏斗、玻璃棒
(2)硫酸亚铁
(3)解:m浓×a%浓=m浓×a%浓
20g×98%=(20g+m水)×9.8%
m水=180g
由ρ=m/V可得:V=m/ρ=180g/1g/cm3=180cm3=180mL
答:需加水180毫升。
【知识点】常用仪器的名称;溶质的质量分数及相关计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)根据过滤所需仪器名称分析;
(2)根据铁能与硫酸和硫酸铜反应生成硫酸亚铁分析;
(3)根据溶液稀释时溶质质量不变,所加水的质量为稀溶液质量-浓溶液质量分析。
【解答】(1) 步骤Ⅱ为过滤,所需用到的仪器有铁架台、烧杯、 漏斗、玻璃棒;
(2)溶液A成分为硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸,向其中加入过量铁粉过滤后形成C,则C中只含有硫酸亚铁;
故答案为:(1) 漏斗、玻璃棒;(2)硫酸亚铁;(3) 解:m浓×a%浓=m浓×a%浓
20g×98%=(20g+m水)×9.8%
m水=180g
由ρ=m/V可得:V=m/ρ=180g/1g/cm3=180cm3=180mL
答:需加水180毫升。
13.【答案】(1)将反应生成的二氧化碳气体全部排入C瓶中被氢氧化钠溶液吸收
(2)解:样品中碳酸钠质量为x。
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+ CO2↑
106 44
x 2.2
x=5.3克
样品中碳酸钠质量分数为5.3克/6克=88.33%
答:碳酸钠的溶质质量分数为88.33%
(3)C、D
【知识点】实验步骤的探究;实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)反应后装置的中会残留有二氧化碳气体。
(2)利用生成的二氧化碳的质量,根据化学反应方程式求出碳酸钠的质量,在求出质量分数。
(3) 吸收的二氧化碳的量偏小会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
【解答】(1)因为反应后装置的中会残留有二氧化碳气体,通入的氮气能够将装置中的二氧化碳全部排出,使得二氧化碳能够被氢氧化钠溶液全部吸收。
(2) 装置C增加的质量为2.2g就是生成二氧化碳的质量,利用二氧化碳的质量,根据碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳的化学反应方程式就可以求出碳酸钠的质量,在据此求出碳酸钠溶液的质量分数。
(3)A、硫酸过量能保证碳酸钠全部反应,不会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
B、A瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出之后会被B装置中的浓硫酸吸收,不会进入C装置,所以不会产生影响。
C、反应结束后,A瓶内有二氧化碳残留,使得被吸收的二氧化碳质量偏小,所以会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
D、反应速度过快,大量气泡从氢氧化钠溶液中出来,这样被吸收的二氧化碳的质量就小于产生的二氧化碳的质量,所以也会导致样品中碳酸钠质量分数测量值偏小。
故答案为:(1)将反应生成的二氧化碳气体全部排入C瓶中被氢氧化钠溶液吸收;(2)88.33%;(3)CD
14.【答案】(1)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
(2)使残留在容器中的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收
(3)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
由图乙可知生成的二氧化碳的质量为2.2克
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 2.2g
x=5g
CaCO3%=5g/8g×100%=62.5%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为62.5%。
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,而二氧化碳溢出时可能会带出部分水蒸气,这会造成质量差偏大,也就是二氧化碳的质量偏大;
(2)反应结束后,锥形瓶内会存有部分二氧化碳气体,如果不将这部分气体排出,那么会造成测量出的二氧化碳气体偏少;
(3)根据丙图确定生成二氧化碳的质量,利用碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算碳酸钙的质量分数。
15.【答案】(1)将导管一端伸入烧杯液而下,打开止水夹,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出则气密性良好。
(2)达到着火点
(3)甲中白磷燃烧,消耗氧气,产物为固体,气压减小,乙中木炭燃烧,消耗氧气,产物为气体,气压不变,待装置冷却后,打开止水夹,甲中有水进入,乙中没有,因此m甲>m乙
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)根据装置热胀冷缩的原理检查装置气密性的方法分析;
(2)根据燃烧需温度达到着火点分析;
(3)根据磷燃烧消耗氧气压强减小,炭燃烧压强无明显现象分析。
【解答】(1)甲乙装置检查气密性的方法是将导管一端伸入烧杯液而下,打开止水夹,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出则气密性良好 ;
(2) 甲乙两瓶放入80℃水中,发现甲中白磷燃烧, 说明水温可达到白磷的着火点,乙中木炭不燃烧,说明水温没有达到木炭的着火点,二者对比可说明可燃物燃烧需要温度达到着火点;
(3) 甲中白磷燃烧,消耗氧气,产物为固体,气压减小,乙中木炭燃烧,消耗氧气,产物为气体,气压不变,待装置冷却后,打开止水夹,甲中有水进入,乙中没有,因此反应结束后m甲>m乙 ;
故答案为:(1) 将导管一端伸入烧杯液而下,打开止水夹,双手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出则气密性良好 ;(2) 达到着火点 ;(3) 甲中白磷燃烧,消耗氧气,产物为固体,气压减小,乙中木炭燃烧,消耗氧气,产物为气体,气压不变,待装置冷却后,打开止水夹,甲中有水进入,乙中没有,因此m甲>m乙 。
16.【答案】(1)解:设过氧化氢溶液中溶质质量为x
由表中数据可知反应产生的氧气质量为: 230g-228.4g=1.6g
2H2O2 H2O+ O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
H2O2%= ×100%=3.4%
(2)乙;干燥管可排除水蒸气对实验的干扰
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律计算出生成氧气质量,再利用氧气质量代入方程式中计算过氧化氢质量分析;
(2)根据干燥管可吸收水蒸气分析;
【解答】(2)乙实验中气体通过干燥管, 干燥管可排除水蒸气对实验的干扰 ,使实验结果更准确;
故答案为:(1)3.4%;(2)乙; 干燥管可排除水蒸气对实验的干扰 。
17.【答案】(1)血糖
(2)液化
(3)阳光直射一段时间后立即进行黑暗处理
【知识点】科学探究的基本环节;胰岛素与血糖含量;液化及液化现象
【解析】【分析】(1)胰岛素的主要功能是调节糖在体内的吸收、利用和转化等,如促进血糖合成糖原,加速血糖的分解,从而降低血糖的浓度。
(2)物质由气态变成液态的过程称为液化。
【解答】(1)胰岛素与调节人体的血糖含量有关。
(2) 保鲜袋内壁出现水珠是因为空气和蒸腾出来的水蒸气遇冷液化形成的。
(3)由第组、第2组、第3组可得出要使莴苣种子的萌发率接近100%需要进行一段时间的光照,但不一定需要较长的光照时间;由第3组、第4组、第5组可知黑暗处理一定要接着光照之后马上进行才能达到目的,故可推测出要使莴苣种子的萌发率接近100%,需要的光照情况是阳光直射一段时间后立即进行黑暗处理。
故答案为:(1)血糖;(2)液化;(3) 阳光直射一段时间后立即进行黑暗处理
18.【答案】(1)增强实验结果的可靠性
(2)构成二者的阴离子不同
(3)菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加
(4)低温使亚硝酸盐含量尽可能低
(5)否
【知识点】观察结果的记录与分析
【解析】【分析】(1)在进行科学探究时,往往需要获取大量实验数据,这样分析出的结论才更客观、准确和具有普遍意义;
(2)根据两种物质的化学式对它们的分子构成进行比较即可;
(3)根据图像分析亚硝酸盐含量和时间的关系;
(4)根据亚硝酸盐和温度的关系分析;
(5)根据亚硝酸盐在高温下易分解解答。
【解答】(1)本实验选用3种菜做样本的理由是;增强实验结果的可靠性;
(2) NaNO2与NaCl中都含有Na离子,而NaCl无毒,说明毒性与它无关,只与亚硝酸根离子有关,因此二者的化学性质不同的根本原因:构成二者的阴离子不同 ;
(3)根据表中的数据,菜中的亚硝酸盐含量变化的共同规律是:菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加;
(4)要使烧熟后的隔夜菜一般要放入冰箱中保存的原因是:低温使亚硝酸盐含量尽可能低;
(5) 炒菜过程中温度一般在100℃以上,有人认为从生菜炒到熟菜过程中的亚硝酸盐含量会持续增加, 我认为不正确。
19.【答案】(1)测出的相同时间内量筒中的失水量
(2)②和③;定量实验
【知识点】控制变量法;蒸腾作用
【解析】【分析】 (1)植物体可以进行蒸腾作用,以水蒸气的形式通过气孔散失到空气中。(2)当设计多个因素影响的研究方案时,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,这种研究方法叫控制变量法。
(3) 定量实验的目的是要测出某对象数值,或要求出对象与数量之间的经验公式。 定性试验是为了判断因素是否存在,某些因素间是否存在联系,某些对象的结构如何等等。
【解答】(1)由于用油膜覆盖水面,量筒口用棉花团封闭,所知以量筒里面的水不可能散失到空气中,由于植物体的蒸腾作用与光照强度和空气的湿度有关,吸收的水分以水蒸气的形式通过气孔散失到空气中,所以可以根据量筒中的失水量来比较植物的蒸腾量。
(2) 探究实验的变量具有惟一性,所以如要研究光照因素对植物蒸腾量的影响,那么变量就是光照,而其道余的条件均相同,应选择②、③两组实验装置进行实验,其专中②为实验组,③为对照组;由于可以根据量筒中的失水量来比较植物的蒸腾量,所以此实验属于定量实验。
故答案为:(1) 测出的相同时间内量筒中的失水量 ;(2) ②和③ ;定量实验
20.【答案】(1)改变水的流量
(2)在高度H一定时,冲击力F与流量Q成正比
(3)当高度H一定时,流量Q增加1倍产生冲击力F增加1倍;当流量Q一定时,高度H增加为4倍,冲击力F增加为2倍
(4)水增压后水的流速增加或加入磨料后增大质量和摩擦,从而增加水的动能,增强了水的切割能力。
【知识点】观察结果的记录与分析;动能的影响因素
【解析】【分析】(1)通过改变阀门的开启程度,可以改变流出水的流量;
(2)计算表格中高度为0.05m时对应冲击力和流量的比值,如果比值一定,那么它们成正比例关系;如果乘积一定,那么它们成反比例关系;
(3)分别比较流量和高度分别增大一倍时,对应的冲击力谁更大即可;
(4)分析水的压强对水的流速影响,再从影响动能的因素角度思考水的切割性能的改变。
【解答】(1)漏斗口的阀门在该实验中的主要作用是改变水的流量。
(2)根据表格可知,当高度都为0.05m时,水的冲击力与流量的比值都是1,因此得到结论: 在高度H一定时,冲击力F与流量Q成正比 。
(3)根据表格可知,当水的流量相同时,水的高度由0.05m到0.2m时,冲击力由0.5N到1N,此时高度增加到原来的4倍时,冲击力增大为原来的2倍。当水的高度相同时,水的流量从0.5Q到Q时,冲击力从0.5N到1N,此时水的流量增大到原来的2倍时,冲击力增大到原来的2倍,可见流量Q比高度H对冲击力F的影响更大;
(4)工业上通过将水增压或加入磨料使切割能力大大增加的原因是:水增压后水的流速增加或加入磨料后增大质量和摩擦,从而增加水的动能,增强了水的切割能力。
21.【答案】(1)B
(2)A;C
(3)28%<30%,不符合
【知识点】观察结果的记录与分析;有关化学式的计算和推断;盐与化肥
【解析】【分析】(1)只含有磷元素的叫磷肥,只含有氮元素的是氮肥,只含有钾元素的是钾肥;
(2)根据铭牌上的注意事项推断这种化肥的特点;
(3)首先根据计算出硝酸钠中氮元素的质量,再用计算该化肥中氮元素的质量分数,与标准进行比较即可。
【解答】(1)根据硝酸铵的化学式NH4NO3可知,其中只含有氮元素,因此属于氮肥,故选B;
(2)因为硝酸铵哟防潮,所以它应该易溶于水,因为硝酸铵要防晒,隔绝热源,所以它应该受热易分解,故选AC;
(3)硝酸铵的质量为:10g-2g=8g;
氮元素的质量为:8g×;
样品中氮元素的质量分数为:;
那么该化肥不符合标签上的说明。
22.【答案】(1)关闭止水夹(弹簧夹),通过长颈漏斗加入一定量的水,使漏斗内液面高于锥形瓶内液面,静置一段时间,若液面始终不下降,则装置气密性良好;若液面下降,则装置漏气
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑②H2+CuO=Cu+H2O
【知识点】实验步骤的探究;常见实验操作
【解析】【分析】(1)根据检查装置气密性的原理分析即可,装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。
(2)根据氢气还原氧化铜的操作步骤分析,参加反应的氢气小于实验操作时消耗的氢气。
【解答】(1)该装置长颈漏斗和导管两处与外相通,所以可利用压强差的原理检验装置气密性,方法是 关闭止水夹(弹簧夹),通过长颈漏斗加入一定量的水,使漏斗内液面高于锥形瓶内液面,静置一段时间,若液面始终不下降,则装置气密性良好;若液面下降,则装置漏气 ;
(2)氢气还原氧化铜时,先要通入氢气排除玻璃管内空气,所以OA段消耗的锌产生的氢气没有与氧化铜反应,排净空气后氢气开始与氧化铜反应,反应结束后还要继续通入氢气,所以最终消耗的锌的质量要大于理论反应的质量。
故答案为:(1) 关闭止水夹(弹簧夹),通过长颈漏斗加入一定量的水,使漏斗内液面高于锥形瓶内液面,静置一段时间,若液面始终不下降,则装置气密性良好;若液面下降,则装置漏气 ;(2)OA段为排出装置内空气所用氢气消耗锌的质量,AB段是与氧化铜反应的氢气所用锌的质量,BC段为反应结束后继续通氢气到装置冷却消耗锌的质量。
23.【答案】(1)动物内部存在着“动物电”
(2)不支持
(3)电流表、小灯泡、开关、导线;用导线将伏打电池、电流表自小灯泡组成串联电路,迅速闭舍电路后断开;观察电流表指针偏转方向,若指针顺时针偏转,则与正接线柱相连的一端金属板为正极,反之为负极
【知识点】控制变量法;电流和电流的单位换算
【解析】【分析】该题主要通过电池的发现及发明的过程,考查了学生对实验的方法掌握及能量的转化;是一道典型的学科综合题型;
【解答】(1)伽伐尼进行实验①的实验假设是: 动物内部存在着“动物电” ;
(2) 伽伐尼原有的结论是:动物体内存在着“动物电”,伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验:“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经,一头和脊柱接触,一头和蛙腿受损的肌肉接触, 多次实验均发现蛙腿抽动”。此实验中剥出蛙腿的一条神经,故不支持伽伐尼原有的结论;
(3) 选用的实验仪器: 电流表、小灯泡、开关、导线
操作方法、实验现象和结论:用导线将伏打电池、电流表自小灯泡组成串联电路,迅速闭舍电路后断开;观察电流表指针偏转方向,若指针顺时针偏转,则与正接线柱相连的一端金属板为正极,反之为负极
故答案为:(1)动物内部存在着“动物电”;(2)不支持;
24.【答案】(1)由表中数据可知,最终产生气体质量为3.96克,设碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
10gx 3.96g
100:44=10gx:3.96g
x=90%;
(2)A;C
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据方程式计算的方法步骤分析,利用二氧化碳气体质量计算碳酸钙含量;
(2)根据导致实验结果偏大需二氧化碳或碳酸钙质量偏大分析。
【解答】(2) A、盐酸溶质质量分数过大,会使得产生气体因含有盐酸挥发出的氯化氢而质量偏大,导致钙元素质量分数结果偏大,正确;B、鸡蛋壳未晾干会使得碳酸钙相对含量偏小,则钙元素质量分数结果偏小,错误;C、等质量碳酸镁比碳酸钙产生二氧化碳多,所以会使得计算钙元素质量分数偏大,正确;D、鸡蛋壳未充分研碎只是影响反应速率,而不影响反应结果,错误;
故答案为:(1)90%;(2)AC。
25.【答案】(1)混合物
(2)a
(3)右;空气中二氧化碳含量远远大于甲烷含量
(4)否
【知识点】实验方案设计与评价;常见物质的分类
【解析】【分析】混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。
【解答】(1)可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,即还有别的物质,故可燃冰是混合物;
(2)C装置是排水法收集,甲烷难溶于水,所以要短进长出;
(3)由信息可知,甲烷的温室效应要远强于二氧化碳的温室效应,所以被阳光照射后甲烷的压强升高的更快,即水柱会向右移动;但温室效应的贡献二氧化碳远高于甲烷,主要是因为大气中二氧化碳的含量远高于甲烷的含量;故答案为:右; 空气中二氧化碳含量远远大于甲烷含量;
(4)该题主要通过计算100L可燃冰能够产生的能量能否支持汽车行驶50000Km即可;
100L可燃冰能够产生的甲烷气体是:100dm3×160=16m3;甲烷产生的有效能量是:W=16m3× 3.6×107J × 30%=1.728×108J ;汽车受到的阻力为:f=0.05G=0.05mg=0.05×2000kg×10N /kg=1000N;汽车行驶50000km需要的能量的是:W1=fs=1000N×50000×1000m=5×1010J>1.728×108J ;所以该报道不科学;
故答案为:(1)混合物;(2)a;(3)右; 空气中二氧化碳含量远远大于甲烷含量;
26.【答案】(1)增大鲜花的茎吸收保鲜液的面积
(2)自制保鲜液溶质质量分数大于鲜花细胞液溶质质量分数,导致鲜花失去水分到保鲜液中。
(3)A、B、C
【知识点】控制变量法;植物的根系及其结构与功能
【解析】【分析】保鲜的内因与外因 鲜花的自身内在品性是其新鲜水平的固有本质,品种的这种固有本质即是内因。采取各种方式抑制衰老,保持新鲜的措施即是外因。 渗透吸水:细胞通过渗透作用吸收水分的活动叫做渗透吸水。渗透吸水:渗透作用,即水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透吸水:存在于活体生物细胞,死细胞的原生质层不具有选择透过性,因此不能发生渗透作用,能进行渗透吸水的细胞一定是活细胞。
【解答】(1)鲜花保鲜需要对鲜花及时补充水分,而鲜花是没有根的,只能通过茎来吸收水分,茎秆下端剪成斜角,是为了增大吸水的面积;
(2)鲜花出现萎焉的现象,则说明鲜花补充水分不足,无法从保鲜液中吸取水分;由植物吸水的原理可知,植物失水,则说明外界溶液的溶质质量分数比细胞液的质量分数大;而小明配置的溶液加盐较多的鲜花较快出现萎蔫现象,即因为溶液质量分数过大导致的;
(3)A C、雪碧中含有少量碳酸、白醋中含有醋酸,而酸可以起到杀菌的作用,即可以延长保鲜时间;故A C符合;
B、啤酒中含有酒精,同样可以起到消毒杀菌的作用,可以延长保鲜时间;故B正确;
故答案为:(1) 增大鲜花的茎吸收保鲜液的面积;(2) 自制保鲜液溶质质量分数大于鲜花细胞液溶质质量分数,导致鲜花失去水分到保鲜液中;(3)ABC。
27.【答案】(1)6
(2)CO32-、Cl
(3)解:设10克食用碱中Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 8克
106/X=100/8克
X=8.48克
该食用碱中Na2CO3的质量分数=8.48克/10克×100%=84.8%
设实验一中参加反应的CaCl2质量为y
Na2CO3+ CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
111 100
y 3克
111/y=100/3克
y=3.33克
CaCl2溶液的溶质质量分数=3.33克/20克×100%=16.65%
答:该食用碱中Na2CO3的质量分数为84.8%,加入CaCl2溶液的溶质质量分数为16.65%。
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据表中各实验的数据分析,确定加入一定量氯化钙溶液产生沉淀的质量比;
(2)根据反应后溶液中溶质成分分析;
(3)根据方程式计算的方法与步骤分析,利用产生碳酸钙的质量计算碳酸钠质量分数及氯化钙溶液的溶质质量分数。
【解答】(1)由表中数据可知,加20克氯化钙溶液完全反应生成沉淀质量为3克,则加入40克氯化钙溶液完全反应生成沉淀m=6;
(2) 实验一中氯化钙完全反应,食用碱有剩余,所以结束后的滤液中一定存在阴离子有 CO32-、Cl -;
故答案为:(1)6;(2) CO32-、Cl -;(3)16.65%。
28.【答案】(1)使碳酸钠完全反应;Na2CO3%=10.6g/15g=70.67%;AB
(2)生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收,会有残留;装置中原有的二氧化碳会干扰实验结果;锥形瓶中被带出的水蒸气和氯化氢气体以及空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,因此误差很大。
【知识点】实验方案设计与评价;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据方案原理及实验过程中各步反应分析;根据方程式计算方法与步骤分析;
(2)根据利用产生气体质量计算反应物质量的注意事项分析。
【解答】(1) ① 氯化钙可以与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,本题中加入氯化钙是为了与碳酸钠反应,所以加入过量的原因是 使碳酸钠完全反应 ;
② 设碳酸钠质量分数为x
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
15gx 10g
106:100=15gx:10g
x=70.67%;
③ A、利用样品中碳酸钠质量可计算出纯碱样品中氯化钠的质量,正确;B、利用生成碳酸钙质量可计算出生成氯化钠质量,正确;C、因加入氯化钙过量,所以不能确定质量为多少,错误;D、加入氯化钙溶液不定量,无法确定反应后溶液质量,则反应后溶液质量分数也不能确定,错误;
(2) 用碱石灰吸收二氧化碳时,不能将生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收,会有残留;装置中原有的二氧化碳会干扰实验结果;锥形瓶中被带出的水蒸气和氯化氢气体以及空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,因此误差很大。
故答案为:(1) 使碳酸钠完全反应 ;70.67%;AB;(2) 生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收,会有残留;装置中原有的二氧化碳会干扰实验结果;锥形瓶中被带出的水蒸气和氯化氢气体以及空气中的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,因此误差很大。
29.【答案】(1)实验步骤
①用弹簧秤沿着斜面匀速拉木块到顶端,测出拉力F1并用刻度尺量出斜面长度为L,计算出所做的总功为W1=F1L。
②再用弹簧秤竖直向上匀速吊起木块,拉到斜面顶端,测出拉力F2并用刻度尺量出斜面高度为h,计算出所做的有用功为W2=F2h
③比较W1和W2的大小关系,重复上述实验,得出结论。
(2)记录表格
实验次数 拉力F1/N 斜面长度L/m 总功W1/J 拉力F2/N 斜面高h/m 有用功W2/J
1
2
3
【知识点】实验步骤的探究;斜面及其工作特点
【解析】【分析】(1)使用斜面提升物体,克服物体重力做有用功,即
W2=F2h ;拉力拉动物体做总功,即
W1=F1L 。先测总功,再测有用功,根据公式确定要测量并记录的物理量,最后进行比较即可;
(2)根据公式确定记录的物理量,并预留总功和有用功的位置,据此设计记录表格。
【解答】(1)实验步骤:
①用弹簧秤沿着斜面匀速拉木块到顶端,测出拉力F1并用刻度尺量出斜面长度为L,计算出所做的总功为W1=F1L。
②再用弹簧秤竖直向上匀速吊起木块,拉到斜面顶端,测出拉力F2并用刻度尺量出斜面高度为h,计算出所做的有用功为W2=F2h
③比较W1和W2的大小关系,重复上述实验,得出结论。
(2)需要记录的物理量有:拉力F1、斜面的长度L、竖直提升物体时拉力F2、斜面的高度h,还要在对应位置记录总功 W1 和有用功W2的数值。为了保证结论客观公正,实验要进行3次,因此表格要有4行。如下:
实验次数 拉力F1/N 斜面长度L/m 总功W1/J 拉力F2/N 斜面高h/m 有用功W2/J
1
2
3
30.【答案】(1)部分固体溶解,有气泡产生
(2)③⑤
(3)解:设摩擦剂中碳酸钙的质量是x。
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
x 36.5g×10%
,
x=5g
该牙膏中摩擦剂的质量分数为 ×100%=48%
答:该牙膏中摩擦剂的质量分数为48%。
【知识点】实验方案设计与评价;碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据碳酸钙与盐酸反应的现象分析;
(2)根据空气中二氧化碳会对实验造成干扰及该实验原理分析,通过产生氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳质量计算出碳酸钙的质量,所以要求二氧化碳质量全部是碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳,否则结果会有影响;
(3)根据方程式计算的方法及步骤分析,利用反应的盐酸的质量计算出碳酸钙的质量。
【解答】(1) 牙膏中的摩擦剂中含CaCO3 ,加入盐酸,二者反应会产生二氧化碳,所以观察到的现象是部分固体溶解,有气泡产生;
(2) ①省去装置甲和丁,空气中的二氧化碳会对实验造成干扰,错误;②装置乙不再产生气泡时,立即停止抽气,装置内会残留二氧化碳不能被丙吸收,影响结果,错误; ③在乙和丙之间再加一个装有浓硫酸的洗气瓶,可除去二氧化碳中的水蒸气,使结果更准确,正确;④将丙中的NaOH溶液换成Ca(OH)2溶液,氢氧化钙的溶解度小,溶质质量分数低,二氧化碳可能不能全部吸收影响结果,错误;⑤滴加稀盐酸之前,先抽气一段时间,除去装置内原有的CO2 ,防止对实验的干扰,使结果更准确,正确。
故答案为: (1)部分固体溶解,有气泡产生;(2) ③⑤ ;(3)48%。
31.【答案】(1)(4/3)πr3ρg
(2)大于
(3) 雨滴的重力做的功为:W=Gh;
根据吸热公式Q=cm△t得到:
雨滴的温度升高:
【知识点】观察结果的记录与分析
【解析】【分析】(1)已知密度和体积根据公式 计算重力;
(2)雨滴接近地面时可看作匀速直线运动,利用二力平衡知识确定雨滴受到的阻力和自身重力的关系,然后再利用阻力关系式比较大雨滴和小雨滴下落速度的大小;
(3)首先根据W=Gh计算出雨滴下落重力所做的功,然后再根据Q=cm△t计算雨滴温度的变化量。
【解答】(1)半径为r的雨滴重力为: ;
(2)雨滴接近地面时可看作匀速直线运动,
根据二力平衡知识可得:这时它们受到的阻力 ;
根据 f=kSv2 得到:
因为雨滴的横截面积 ;
所以: ;
;
;
因为大雨滴的半径r大于小雨滴的半径,
所以大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
(3)雨滴的重力做的功为:W=Gh;
根据吸热公式Q=cm△t得到:
雨滴的温度升高: 。
故答案为:(1) ;(2)同解析;(3)
32.【答案】(1)控制变量法
(2)黑色
(3)10℃
【知识点】控制变量法;光的色散;比热容
【解析】【分析】(1)在研究问题时,每次只改变其中的某一因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后综合解决,这是控制变量法;
(2)影响水温升高的因素有:水的质量、水的初温、水被暴晒的时间等;
(3)根据Q吸=cm△t的变形公式求出升高的温度。
【解答】(1)在研究吸收太阳能与表面颜色的关系时,控制水的质量、初温、暴晒时间相同,通过温度的变化来研究吸收太阳能的多少,运用的是控制变量法;
(2)经过研究,人们使用太阳能热水器的集热管表面的颜色以黑色为宜;
(3)每小时太阳能Q吸=2×2.1×106J=4.2×106J;
根据Q吸=cm△t得:
;
故答案为:(1)控制变量法;(2)黑色;(3)每小时太阳能Q吸=2×2.1×106J=4.2×106 J;
根据Q吸=cm△t得:
。
33.【答案】(1)10;16.1
(2)3.5+m
(3)第4次后稀硫酸完全反应,设稀硫酸的溶质质量分数为y
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 161
60gy 16.1g
98:161=60gy:16.1g
y=16.3%;
【知识点】观察结果的记录与分析;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据题中所给各实验中的数据分析,相等量物质完全反应生成物质仍相等,在分析数据时一定要分析清各物质反应的量,确定哪组中锌恰好完全反应,哪组硫酸恰好完全反应,并结合方程式计算解答。
【解答】(1)由第一次和第三次数据分析可知,每加入2克锌完全反应,生成硫酸锌质量为5克,因第二次稀硫酸过量,所以第2次生成硫酸锌质量为10克;因第四次和第六次产生硫酸锌都产生16.1克硫酸锌,说明硫酸完全反应,则第五次产生硫酸锌质量也为16.1克;
(2)设60g稀硫酸反应的锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 161
x 16.1g
65:161=x:16.1g
x=6.5g
所以将(10+m)g这种锌片放入60g这种稀硫酸中剩余固体质量为 10+m-6.5= 3.5+m ;
故答案为:(1)10;16.1;(2)3.5+m ;(3)16.3%。
34.【答案】(1)m(镁合金)=1027kg-780kg=247kg,
(2)汽车减轻的质量为:
改装后的汽车行驶400km,减少的油耗为:780kg÷100kg×0.6L×(400km÷100km)=18,72L;
少排放的二氧化碳的质量为:18.72L×2.5kg/L=46.8kg;
【知识点】观察结果的记录与分析;密度公式的应用
【解析】【分析】(1)由密度的公式可知,得出镁合金的质量和体积,代入公式即可;
(2)先通过汽车减轻的质量计算出行驶5小时少消耗的然后,最后计算出减少排放的二氧化碳质量;
35.【答案】(1)二氧化碳
(2)二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯)
(3)解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(1.2克+1.0克+1.1克)÷3=1.1克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+
CO2↑
84
44
x
1.1克
84/
x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3 )/m(碳酸氢钠片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%
【知识点】误差分析;根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】该题结合盐的化学性质,考查了实验测定样品含量的问题及气体收集相关的方法,最后结合实验数据解决问题的化学计算综合能力。
【解答】(1)NaHCO3能和HCl反应生成二氧化碳气体,也可以通过测量二氧化碳气体的质量,然后计算得出NaHCO3含量;故答案为:二氧化碳;
(2)测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,则说明反应前后减少的质量偏大,有可能是液体飞溅出来一部分或者盐酸具有挥发性及二氧化碳从溶液中放出时带走部分水蒸气;故答案为: 二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯);
(3)乙方案是通过测量二氧化碳气体的质量,然后求出碳酸氢钠的质量分数,由表格中的数据可知,为了减小误差,要对二氧化碳气体质量求平均值,再根据化学方程式进行计算即可;故答案为: 解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(1.2克+1.0克+1.1克)÷3=1.1克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/ x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3 )/m(碳酸氢钠片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%;
故答案为:(1)二氧化碳;(2) 二氧化碳逸出时带走了水蒸气(或有部分液体溅出烧杯);
(3) 解:三次实验所得二氧化碳质量的平均值:
m(CO2)=(1.2克+1.0克+1.1克)÷3=1.1克
设药片中碳酸氢钠的质量为x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑
84 44
x 1.1克
84/ x=44/1.1克,解得:x=2.1克
碳酸氢钠的质量分数=[m(NaHCO3 )/m(碳酸氢钠片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%。
36.【答案】(1)长颈漏斗;2H2O2=2H2O+O2↑
(2)浓硫酸;b
(3)防止空气中的水和二氧化碳进入氢氧化钠溶液中,影响测定结果
(4)B
(5)94%
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;物质除杂或净化;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】该题综合考查了气体的制取及除杂知识点及根据化学方程式计算样品成分。
【解答】(1) ① 仪器没有阀门,且