浙教版科学九年级第二学期第一次阶段性测试（含答案）

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2023-2024学年九年级下学期第一次阶段性测试科学试题卷
考生须知：
1．本试卷满分为160分，考试时间为120分钟。
2．必须在答题纸的对应位置上答题，写在其它地方无效。
3.g取10N/kg
（可能用到的相对原子质量：）
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共45分)
1、新冠病毒导致全球超1000万人感染,超50万人死亡。在“全球协作,共同抗疫”理念的指导下,除个别国家和地区外,新冠疫情在2023年初已得到控制。研究发现,新冠重症患者有明显的肺泡损伤、肺部毛细血管损伤以及肾小管损伤,相应器官的功能因此受到影响。新冠重症患者与正常人相比,下列说法错误的是(▲)
A、肺通气能力降低 B、肺换气能力降低
C、可能有糖尿症状 D、动脉血颜色偏红
2、1976年,美国的一位教授首次将人的生长激素释放抑制因子的基因转入到大肠杆菌,并获得“表达”。这是人类第一次获得的转基因生物。文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内(▲)
A、能进行 DNA复制 B、能随大肠杆菌的繁殖传递给后代
C、能合成生长激素抑制因子 D、能合成人的生长激素
3、对下表中提供的数据进行比较,你认为正确的结论是(▲)
中国南北方几种兽类颅骨长度
种类(北方) 颅骨长度/mm 种类(南方) 颅骨长度/mm
东北虎 331~345 华南虎 273~313
东北赤狐 145~160 华南赤狐 127~140
东北野猪 400~472 华南野猪 295~354
东北雪兔 95~97 华南兔 77~86
A、恒温动物体形大小受温度的影响
B、肉食性动物的大脑较草食性动物的发达
C、同种生物在中国南北地区分布广泛
D、哺乳动物颅骨的进化由较短到较长
4、向一定质量含CaCl2和 HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量的关系如图所示(不考虑二氧化碳气体的溶解)。下列说法正确的是(▲)
A、图中0~a段表示生成沉淀的过程 B、b点时,溶液中溶质有2种
C、c点时,溶液的pH=7 D、x=106.0
5、在如图所示电路中,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L拉在离电源很近的A、B两点时,灯泡L的功率为25瓦;若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时,灯泡L的功率为16瓦。则此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为(▲)
A、1瓦 B、2瓦 C、4瓦 D、9瓦
6、如图所示,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,相同之处是(▲)
A、都能说明氢气和一氧化碳具有还原性和可燃性
B、都能通过观察试管、玻璃管内物质颜色的变化判断反应是否发生
C、都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体以防止发生爆炸
D、氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,发生了置换反应
7、小明设计了下列四组物质,要求在一定条件下都能一步转化,其中错误的是(▲)
A、Cu→CuO→CuSO4→Cu(OH)2 B、C→CO→CO2→Na2CO3
C、Na2CO3→NaCl→NaNO3→NaOH D、CaCO3→CaO→Ca(OH)2→NaOH
8、在已调平的托盘天平的两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各倒入质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸,然后在左、右盘的烧杯中分别加入质量相等的金属X、Y的粉末,观察到天平的指针先偏向右边,当两种金属完全溶解后,天平的指针偏向左边。则X、Y是下列组合中的(▲)
金属 A B C D
X Mg Zn Zn Fe
Y Fe Mg Fe Zn
9、一个小球从某点静止开始自由下落,不计空气阻力,小球下落过程中,通过路程s、速度 、机械能E及重力的功率P与时间t的关系的图象中正确的是(▲)
A B C D
10、如图所示的电路中灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器最大电阻为R0,灯的电阻保持不变。当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,灯L1、L2的亮度变化情况是(▲)
A、当R2>R0时,L1变亮,L2变暗
B、当R2>R0时,L1先变暗后变亮,L2先变亮后变暗
C、当R2D、当R211、根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2O CaO+2HBr; ②2HBr+HgHgBr2+H2↑;
③HgBr2 +CaO HgO+ CaBr2; ④2HgO2Hg+O2↑。
该方案的主要目的是制备(▲)
A、HBr B、CaO C、H2 D、Hg
12、现有铁、氧化铁、稀硫酸、氢氧化钙、碳酸钠溶液等五种物质,存在着如图所示的相互反应或转化关系(图中“一”表示两端物质间可以发生化学反应,“→”表示物质间存在相应的转化关系)。下列判断合理的是(▲)
A、丙可能是碳酸钠溶液 B、丁可能是氢氧化钙溶液
C、乙必须通过置换反应转化为铁 D、甲和丁的反应一定是中和反应
13、第一次试管里注入温度为20℃的水,将试管底部浸入温度为80℃的大量水中,试管内的水经过时间t1被加热到80℃。第二次试管里注入温度为80℃水,将试管底部浸入温度为20℃的大量水中,试管内的水经过时间t2冷却到20℃,则时间t1、t2的大小关系为(▲)
A、t1t2 D、无法确定
14、如图所示,细棒AB水平放置在地面,A端紧挨着墙面,C为AB棒的中点。现让棒的A端沿着墙面匀速上移,当B端与C点的速度大小相等时,AB棒与地面的夹角为(▲)
A、30° B、45° C、60° D、90°
15、如图所示,为了使三个半径均为R的光滑圆筒堆放在光滑桌面上(mA=mB,mc=2mA),可以在桌面上A、B圆筒两侧固定一对相同的垫块,从而确保三个圆筒相互接触且不会倒塌,则垫块的最小厚度约为(▲)
A、0.02R B、0.04R C、0.06R D、0.08R
二、填空题(每空1.5分,共39分)
16、2023年春节过后,奥密克戎新的变异株CH.1.1被发现,它具有更强的免疫逃逸能力。小科结合病毒感染过程绘制了如下防疫图。请据图回答：
(1)从免疫角度看,奥密克戎新的变异株CH.l.1属于 ▲ 。
(2)在传染病的三个流行环节中,①属于 ▲ 。
(3)③的过程包括 ▲ 和细胞免疫。
17、有一包白色粉末,可能是CuSO4、CaCO3、BaCl2、NaCl、Na2SO4 、 (NH4)2CO3中的一种或几种,为证明其组成进行如下实验：
(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液,则白色沉淀可能是 ▲ ,原混合物中一定不含有 ▲ 。
(2)向实验(1)滤出的白色沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并产生无色气体,则原混合物中一定含有 ▲ 。
(3)向实验(1)的滤液中加入足量氢氧化钠溶液,有刺激性气味气体放出,证明实验(1)的白色沉淀一定有 ▲ 。
(4)向实验(3)后的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入足量硝酸钡,发现没有沉淀产生,然后加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀。有人由此得出原混合物中一定含的氯化钠,你认为是否正确 为什么 ▲ 。
(5)实验结论是 ▲ 。
18、现有两灯L1和L2,它们的电阻分别用R1和R2表示,两端的电压分别用U1和U2表示,通过的电流强度分别用I1和I2表示。若R1>R2,则下列各关系式有可能成立的有 ▲ (多选)。
A、I1=I2,U1>U2,P1>P2 B、I1C、I1U2,P1>P2 D、I1U2,P1如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为 ▲ Ω;当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时,电路消耗的总功率为P1、P2,则P1:P2= ▲ 。
19、硫酸氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题,将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应用以回收S,其物质转化如图所示。
(1)反应中当有34g H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的质量为 ▲ 。
(2)在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施是 ▲ 。
(3)写出图中各步转化的化学方程式： ▲ 。
20、如图所示,水中圆柱体高为2m,底面积为200cm2,密度为2.5x103kg/m3,水的密度为1.0x103kg/m3,某人在河边通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该物体从水中以0.2m/s的速度匀速拉起,水面高度始终不变,人手中绳子能承受的最大拉力为400N,g取10N/kg。某时刻,圆柱体下底面距离河面为5m。
(1)从此时算起,经过 ▲ s绳子将被拉断。
(2)在上述过程中,人所做的功是 ▲ J。
(3)上述过程中水的重力势能减少了 ▲ J。
21、在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,发生如下反应：3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水。而氢氧化镁不溶于氢氧化钠溶液。把一定质量的镁、铝混合物投入一定量的溶质质量分数为3.65%的盐酸中,待金属完全溶解后,向溶液中加入溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液(密度为1.0g/mL),生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示。
(1)金属铝的质量为 ▲ 。
(2)盐酸溶液的质量为 ▲ 。
(3)a的取值范围为 ▲ 。
(4)镁的质量与铝的质量的比值的最大值为 ▲ 。
22、在正常体温之下,如果脑部的血流停止,则脑部的神经细胞会在几分钟之内缺氧而死。若是将体温降低到20℃,脑部的神经细胞的耗氧量也随之降低,这样可容许血流暂停时间延长,有利于进行脑部手术。准备手术之前,病患的心肺功能开始由心肺机取代,如图甲所示。心肺机包含三大部分：“氧合器”作为人工肺,对血液供氧;“电动泵”替代心脏,推动血液循环;“热交换器”则提供热量交换,经由血液循环调节体温。体温监测记录如图乙所示。
(1)流经脑部的血液中,除了含氧之外,还可能含有下表中的 ▲ 种成分。
淀粉 抗体 尿素 激素 二氧化碳
维生素 氨基酸 葡萄糖 无机盐 脂肪酶
A、6 B、7 C、8 D、9
(2)如图丙所示,工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动“电动泵”中的活塞,抽送血液。图中左阀门只能向外自由开启,反向则封闭管路;右阀门只能向内自由开启,反向则封闭管路。泵将血液吸入时,甲电极极性为 ▲ 。
(3)对此病人进行脑部手术最适宜的时间段是 ▲ 。
(4)人体组织的比热容与水相当,物体升温吸收热量的计算公式：Q吸=cm(t-t0),其中t0为升温前的温度,t为升温后的温度。若该病人质量为60千克,在图乙中15时至16时升温阶段,设所需热量完全由心肺机的热交换器所提供,则热交换器于该时间段约耗电 ▲ 千瓦时。
三、探究题(每空3分,共45分)
23、在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)小科同学先把杠杆的中点支在支架上,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 ▲ (填“平衡”或“不平衡”)状态。
(2)进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。小科根据这些数据就得出了探究结论,小明认为不合理,理由是 ▲ 。
(3)小科想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。
①将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的重心;
②如图乙所示,将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置,使刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离l1和刻度尺的重心到支座的距离l2;
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m= ▲ (用题目中所给物理量表示)。
24、某同学为了研究大鼠在麻醉状态下肾脏的功能。在实验中他向大鼠的静脉中注射大量的一定浓度的食盐溶液,同时从膀胱收集到尿液。对尿液进行分析,得到结果如下表所示：
项目 体积/(mL·h-1) Na+/(mmol·mL-1) K+/(mmol·mL-1)
注入食盐水前 25 15 35
注入食盐水后 40 12 30
仔细分析以上结果,回答问题：
(1)注射食盐水后,肾脏中的肾小管对水的重吸收能力 ▲ ;对 Na+的重吸收能力 ▲ 。
(2)根据实验数据推断,注入的食盐水的渗透压比血浆渗透压要 ▲ 。
(3)注入食盐水后,抗利尿激素的分泌量将 ▲ 。
25、在生活生产中,合锰物质的应用较为广泛。取12.27g 硫酸锰铵晶体[(NH4)2S04·MnSO4·7H2O],用如图①装置进行酸锰铵晶体的热分解实验：
[查阅资料]371℃时,[(NH4)2SO4·MnSO4·7H2O](相对分子质量409)完全失去结晶水。剩余物质在850℃完全分解为锰的某氧化物、NH3、H2O、SO2、SO3。
(1)加热前后及过程中均通入N2,停止加热后继续通N2的目的是 ▲ (写出两条)。
(2)控制不同的温度对装置A中固体加热,测得装置B和C中质量变化值如下表所示,剩余固体质量随温度变化的关系如图②所示。
温度/℃ 室温 371 850
B装置质量/g 200.00 203.78 208.96
C装置质量/g 200.00 200.00 201.02
①图中m1的值为 ▲ ,m2的值为 ▲ ;
②F点对应固体的化学式为 ▲ 。
26、甲酸(HCOOH)与浓硫酸共热到60~80℃可发生脱水型的分解反应,并由此而制得CO气体。实验室用甲酸和浓硫酸混合后制取CO时,常不需加热,其具体操作方法如下：在试管内倒入一定体积的甲酸,然后再小心、缓慢地沿试管壁倒入等体积的浓硫酸,这时可见试管内液体分上、下两层,在两层液体的界面处有少量气泡,轻轻振动试管,可见液体交界面气泡增多,改变振动的力度可控制气泡产生的速率。试回答下列问题：
(1)用上述方法制取CO的化学反应方程式为 ▲ ;
(2)用该法制CO不需加热的原因： ▲ ;
(3)以上操作方法可控制反应速率的原因： ▲ 。
(4)具支试管(试管侧壁有一支管,如图所示)在实验室有多种用途,试只用具支试管、橡皮塞(橡皮塞上最多只能打一个孔)、玻璃导管及连接和夹持仪器装配一个用浓硫酸和甲酸的混合液制取CO气体、用CO还原氧化铜,并检验其氧化产物的实验装置。试画出该装置示意图于下方的方框内(同类仪器最多只能有三件,不必画夹持仪器,但需注明所装的药品)。
四、解答题(27题7分,其余每题8分,共31分)
27、四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O,相对分子质量为457,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如下图所示,请回答下列问题：
已知：6NH4HCO3+3ZnSO4 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑
ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O+2H3PO4Zn3(PO4)2·4H2O+2H2O+CO2↑
(1)滤渣I的主要成分为SiO2、PbSO4,写出 PbO在“浸取”时反应的化学方程式： ▲ ;步骤I的主要目的是除去Fe2+、Fe3+,需先加入某种物质与过量 H2SO4反应将pH调至5.1,此时应选择的最佳试剂是 ▲ 。
a、氨水 b、氢氧化钠 c、氧化锌 d、氢氧化钡
(2)步骤Ⅱ加入试剂a的主要目的是利用置换反应除去Cu2+,反应的化学方程式为 ▲ 。
(3)步骤Ⅳ反应结束后,得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作为 ▲ 和干燥。
(4)称取45.7mg Zn3(PO4)2·4H2O进行热重分析。对化合物加热,其质量随温度变化的关系如右图所示,为获得 Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品,烘干时的温度范围为 ▲ 。
a、90~145℃ b、145~195℃ c、195~273℃ d、>273℃
28、自动售货机是一种能根据投入的钱币自动付货的机器,又被称为24小时营业的微型超市,其硬币识别原理简化图如图甲所示。OAB为一轻质杠杆,O为支点,OA与OB的长度之比为lOA: lOB=1:10;电源电压恒为14V,R0=15Ω,电压表量程为0~12V;电阻R为压敏电阻,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。使用该自动售货机购买一件商品可以多次投入硬币,但一次只能投入一枚硬币,投入的硬币沿着斜面平稳、缓慢地滑入储币盒内,当硬币投入储币盒后,售货机会根据R0两端的电压值,判断投入硬币的种类和数量。不计储币盒的质量。
(1)若一枚1元硬币的质量为6g,投入储币盒中时的受力面积为5cm2,求一枚1元硬币对储币盒的压强。
(2)投入一枚1元硬币时,求预设的电压表的示数。
(3)若一枚1角硬币的质量为3g,一枚5角硬币的质量为4g,一枚1元硬币的质量为6g,那么,按照自动售货机器的设计,最多能投入硬币的面值是多少元
29、一轻质光滑薄平板AB(质量忽略不计),可绕水平转轴自由转动(转轴以O点表示)。已知平板与水平地面的夹角为30°,AO长0.6m,OB长0.4m。在平板中点N处挂一质量为10kg的重物,将一个质量为5kg的小球在距离地高为H=0.5m处静止释放,沿光滑轨道到达AB上。
(1)小球从最高点下滑至地面的过程中,重力所做的功为多少
(2)从能量转化和守恒的角度来解释小球为什么一定可以通过O点
(3)通过计算说出小球运动到距离O多远处时,平板AB会发生转动 (小球对杠杆的压力为自身重力的)
30、为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数,进行如下实验：
①取200g混合溶液,加入足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量得到143.5g AgCl固体;
②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表所示：
实验组别 一 二 三 四 五
混合溶液质量/g 200 200 200 200 200
铁屑质量/g 6 9 12 15 18
析出铜的质量/g 6.4 9.6 m 16 16
请分析计算：
(1)表中第三组实验的m值为 ▲ 。
(2)第 ▲ 组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
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参考答案
考生须知：
1．本试卷满分为160分，考试时间为120分钟。
2．必须在答题纸的对应位置上答题，写在其它地方无效。
3.g取10N/kg
（可能用到的相对原子质量：）
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共45分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D C A D C B C C D C
11 12 13 14 15
C A A A B
二、填空题(每空1.5分,共39分)
16、(1)抗原;
(2)传染源;
(3)体液免疫
17、(1) CaCO3、BaCO3、BaSO4;CuSO4;
(2) BaCl2、Na2SO4;(3)BaCO3;
(4)不正确,因为BaCl2与Na2SO4反应会生成NaCl;
(5)一定有BaCl2、Na2SO4、(NH4)2CO3,一定无CuSO4,可能有NaCl、CaCO3
18、ABCD; 40; 2:1
19、(1)16g;
(2)增大混合气体中空气的比例;
(3)CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl、2FeCl3+CuS=S↓+2FeCl2+CuCl2、4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O。
20、(1)经过20s绳子将被拉断;
(2)人所做的功是2500焦耳;
(3)水的重力势能减少了1500J
21、(1)金属铝的质量为0. 27g;
(2)盐酸溶液质量为80g;
(3)a的取值范围为小于50;
(4)镁的质量与铝的质量比值的最大值为20: 9
22、(1)C;
(2)正;
(3)14时至15时;
(4)1.4。
三、探究题(每空3分,共45分)
23、(1)平衡;
(2)只进行一次实验,存在实验的偶然性,结论不具普遍性;
(3)
24、(1)降低;降低;
(2)低;
(3)减少
25、(1)使产生的NH3、H2O、SO2、SO3气体分别被装置B和C完全吸收或使测定不同温度剩余固体的质量更准确。
(2)① 8.49; 2.29; ② (NH4)2SO4·MnSO4·4H2O
26、(1)HCOOHCO↑+H2O;(2)甲酸和浓硫酸混合时,可产生大量的热,使反应液温度达到反应所需的温度;
(3)由于甲酸和浓硫酸密度不同所以甲酸在上层,浓硫酸在下层,反应在两液体的界面发生,振动试管可使两反应物相互混合、溶解,增大反应物相互间的接触面而加快反应速率;
(4)如图所示：
四、解答题(27题7分,其余每题8分,共31分)
27、(1)PbO+H2SO4=PbSO4+H2O; C;
(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4;
(3)过滤、洗涤;
(4)b.
28、(1)1枚1元硬币对储币盒的压强为120Pa;
(2)投入1枚1元硬币时,预设电压表的示数为8. 4V;
(3)按照自动售货机器的设计,最多能投入硬币的面值是4元
29、(1)25J;
(2)因为OA长0. 5m,它与地面的夹角为30°,则O点距地面的高度为0. 3m;由于小球下滑和上升的表面光滑,没有摩擦力,小球下滑时重力势能转化为动能,上升的过程中动能转化为重力势能,转化过程中没有能量损失,小球上升的高度一定等于0. 5m,所以小球一定可以通过O点;
(3)0.23m
(1)表中第三组实验的m值为12. 8.;
第四组实验恰好完全反应;
铁屑中铁的质量分数为93.3%;
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为15. 9%。
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考生须知：
1．本试卷满分为160分，考试时间为120分钟。
2．必须在答题纸的对应位置上答题，写在其它地方无效。
3.g取10N/kg
（可能用到的相对原子质量：）
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共45分)
1、新冠病毒导致全球超1000万人感染,超50万人死亡。在“全球协作,共同抗疫”理念的指导下,除个别国家和地区外,新冠疫情在2023年初已得到控制。研究发现,新冠重症患者有明显的肺泡损伤、肺部毛细血管损伤以及肾小管损伤,相应器官的功能因此受到影响。新冠重症患者与正常人相比,下列说法错误的是(▲)
A、肺通气能力降低 B、肺换气能力降低
C、可能有糖尿症状 D、动脉血颜色偏红
【答案】D
【解析】(1)肺泡数量多,总表面积大,外面缠绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成,这些特点有利于肺泡与血液之间进行气体交换。(2)原尿流经肾小管时,肾小管的重吸收作用将原尿中的大部分水、全部葡萄糖和部分无机盐重新吸收回血液中,剩余的物质形成尿液(终尿)。
【分析】解答此类题目的关键是人体的气体交换过程以及尿液形成的过程。
【詳解】A、肺泡与外界环境之间进行气体交换的过程叫做肺的通气。新冠重症患者的肺泡损伤,肺通气能力会降低,A正确。B、肺的换气是指肺泡与血液之间的气体交换。肺部毛细血管损伤,肺换气能力会降低,B正确。C、如果肾小管损伤,使肾小管的重吸收作用发生障碍,导致大量的葡萄糖没有被吸收,有可能出现糖尿症状,C正确。D、动脉血是氧气与血红蛋白结合后,含氧气较多,含二氧化碳较少,颜色鲜红的血液;由于肺通气能力和肺换气能力的降低,血液获得氧气量不足,动脉血颜色变暗,D错误。故选：D。
2、1976年,美国的一位教授首次将人的生长激素释放抑制因子的基因转入到大肠杆菌,并获得“表达”。这是人类第一次获得的转基因生物。文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内(▲)
A、能进行 DNA复制 B、能随大肠杆菌的繁殖传递给后代
C、能合成生长激素抑制因子 D、能合成人的生长激素
【答案】C
【解析】转基因技术是把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出转基因生物,就可能表现出转基因所控制的性状。
【分析】应用转基因技术可以改变生物性状,培育新品种。也可以利用其它生物体培育出人类所需要的生物制品,用于医药、食品等方面。解题的关键是理解转基因技术的概念。
【詳解】AB、这里的“表达”是指转入到大肠杆菌的基因是生长激素释放抑制因子,主要体现基因转入后能不能发挥作用合成相应物质,而不是“能进行DNA复制的因子”或“能随大肠杆菌的繁殖传递给后代”,AB错误;C、由题可知转入的是生长激素释放抑制因子的基因,该基因的作用就是合成生长激素抑制因子,能合成说明基因转入成功,也就获得了“表达”,C正确;D、因为转入的是生长激素释放抑制因子不是合成生长激素的基因,D错误。故选：C。
3、对下表中提供的数据进行比较,你认为正确的结论是(▲)
中国南北方几种兽类颅骨长度
种类(北方) 颅骨长度/mm 种类(南方) 颅骨长度/mm
东北虎 331~345 华南虎 273~313
东北赤狐 145~160 华南赤狐 127~140
东北野猪 400~472 华南野猪 295~354
东北雪兔 95~97 华南兔 77~86
A、恒温动物体形大小受温度的影响
B、肉食性动物的大脑较草食性动物的发达
C、同种生物在中国南北地区分布广泛
D、哺乳动物颅骨的进化由较短到较长
【答案】A
【解析】此题考查运用比较法科学探究的能力。比较法是科学探究的常用方法之一。
【分析】比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处。通过对各个事物特征的比较,可以把握事物之间的内在联系,认识事物的本质。
【詳解】比较法：通过动物间的系统比较,推究异同,认识它们之间的内在联系,从而得出规律。通过对表格中提供的数据进行比较、分析,发现中国北方动物颅骨长度普遍大于南方同类动物颅骨长度。由此认为,恒温动物体形大小受温度的影响正确。故选：A。
4、向一定质量含CaCl2和 HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量的关系如图所示(不考虑二氧化碳气体的溶解)。下列说法正确的是(▲)
A、图中0~a段表示生成沉淀的过程 B、b点时,溶液中溶质有2种
C、c点时,溶液的pH=7 D、x=106.0
【答案】D
【解析】分析反应的过程可知：加入的碳酸钠先与盐酸反应,把盐酸消耗完了,才开始与氯化钙反应,开始生成沉淀,最后到达最高点说明已经反应完了,据此分析解答。
【分析】解答本题关键要知道只有把盐酸反应完了,才能与氯化钙反应产生沉淀,因为如果碳酸钠与氯化钙先反应生成了碳酸钙沉淀,也会被剩余的盐酸溶解掉,将不会看到沉淀。
【詳解】A、图中0~a段表示生成的气体质量,故A选项错误;B、b点表示碳酸钠恰好完全反应,溶液中只含有NaCl一种溶质,故B选项错误;C、c点的溶液中含有Na2CO3、NaCl两种溶质,由于Na2CO3显碱性,NaCl显中性,所以c的溶液的pH>7;故C选项错误;D、根据题意可知碳酸钠先与盐酸反应,再与氯化钙反应,由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.2g,碳酸钠与氯化钙反应,生成沉淀5.0g。设生成2.2g气体所需的Na2CO3的质量为y,生成沉淀5.0g所需Na2CO3的质量为z。 则Na2CO3~CO2↑106 44 y 2. 2g 解得y=5.3g; Na2CO3~CaCO3↓ 106 100 z 5.0g ,解得z=5.3g;所以x==106.0g;故D选项正确。故选：D。
5、在如图所示电路中,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L拉在离电源很近的A、B两点时,灯泡L的功率为25瓦;若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时,灯泡L的功率为16瓦。则此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为(▲)
A、1瓦 B、2瓦 C、4瓦 D、9瓦
【答案】C
【解析】先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流,根据P=I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程,求出两种情况下电流之间的关系;再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时的电路总功率,总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率。
【分析】本题考查了电功率公式的灵活应用,关键是根据电阻消耗的功率求出电流之间的关系,从而求出将电阻R接C、D两点时电路的总功率。
【詳解】设灯泡L连接在A、B两点时,电路的电流为I1,则P1=IRL=25W,若将灯泡L接C、D两点时,电路的电流为I2,则P2=IRL=16W,由上边两个方程可得：I1: I2=5: 4,若将灯泡L接C、D两点时,电的总功率为：P3=UI2,则：,即P3=x25W=20W,所以导线AC和BD消耗的总功率为：P=P3-P2=20W-16W=4W。故选：C。
6、如图所示,甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,相同之处是(▲)
A、都能说明氢气和一氧化碳具有还原性和可燃性
B、都能通过观察试管、玻璃管内物质颜色的变化判断反应是否发生
C、都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体以防止发生爆炸
D、氢气和一氧化碳都将氧化铜变成游离态的铜,发生了置换反应
【答案】B
【解析】A、根据一氧化碳、氢气都能与氧化铜反应说明具有还原性,甲中不能说明氢气具有可燃性,乙中最后一氧化碳燃烧可以说明一氧化碳具有可燃性,进行分析判断。B、根据氢气与氧化铜反应、一氧化碳与氧化铜反应的现象考虑。C、根据可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸,进行分析判断。D、根据置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,进行分析判断。
【分析】本题难度不大,掌握一氧化碳与氢气均具有还原性、还原氧化铜的实验注意事项等是正确解答本题的关键。
【詳解】A、一氧化碳、氢气都能与氧化铜反应说明具有还原性,甲中不能说明氢气具有可燃性,乙中最后一氧化碳燃烧可以说明一氧化碳具有可燃性,故A错。B、甲中氢气与氧化铜反应生成铜和水,试管内现象是黑色固体变为红色,乙中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,玻璃管内现象是黑色固体变为红色,所以都能通过观察试管、玻璃管内物质颜色的变化判断反应是否发生,故B正确。C、甲、乙两实验中,都应先通入气体,再使试管、玻璃管均匀受热,以防止发生爆炸,故C错。D、氢气与氧化铜反应生成铜和水,属于置换反应;一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应物均为化合物,不属于置换反应,故D错。故选：B。
7、小明设计了下列四组物质,要求在一定条件下都能一步转化,其中错误的是(▲)
A、Cu→CuO→CuSO4→Cu(OH)2 B、C→CO→CO2→Na2CO3
C、Na2CO3→NaCl→NaNO3→NaOH D、CaCO3→CaO→Ca(OH)2→NaOH
【答案】C
【解析】一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现即可。
【分析】本题有一定难度,熟练掌握所涉及物质的性质、抓住关键词“能否一步实现”是解决此类问题的关键。
【詳解】A、铜在加热条件下生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,在一定条件下都能一步转化,故选项错误。B、碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,在一定条件下都能一步转化,故选项错误。C、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,硝酸钠转化为氢氧化钠,假设能行,对应的生成物是氢氧化钠和硝酸盐,氢氧化钠和硝酸盐均易溶于水,不能发生复分解反应,故选项正确。D、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,在一定条件下都能一步转化,故选项错误。故选：C。
8、在已调平的托盘天平的两边各放一个等质量的烧杯,向烧杯中各倒入质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸,然后在左、右盘的烧杯中分别加入质量相等的金属X、Y的粉末,观察到天平的指针先偏向右边,当两种金属完全溶解后,天平的指针偏向左边。则X、Y是下列组合中的(▲)
金属 A B C D
X Mg Zn Zn Fe
Y Fe Mg Fe Zn
【答案】C
【解析】烧杯中的硫酸足量,因此反应产生氢气的多少决定于金属的质量;金属与酸反应放出氢气,使天平两端质量减小,j金属活动性越强,与酸反应生成氢气速率越快;由于等质量的金属完全反应放出氢气质量不同,因此,两端金属完全反应后天平仍不能平衡;因此,需要根据天平指针的偏向,确定金属的活动性及等质量金属完全反应放出氢气质量的大小,判断两种金属。
【分析】本题考查了金属与酸反应的速度和产生的氢气质量关系,完成此题,要根据金属活动性顺序的意义和金属与酸的反应条件。
【詳解】开始时天平的指针先偏向右边,说明天平右边质量减少地较慢,即X与酸反应比Y剧烈,金属X活动性比Y的活动性强;金属Mg、Fe、Zn的活动性从强到弱的顺序为Mg>Zn>Fe;最后偏向左边,说明到反应结束时右边产生气体较多即等质量金属完全反应X产生氢气的量小于Y;等质量的Mg、Fe、Zn与足量的酸完全反应产生氢气的质量从大到小的顺序为Mg>Fe>Zn;综上所述只有C符合。故选：C。
9、一个小球从某点静止开始自由下落,不计空气阻力,小球下落过程中,通过路程s、速度 、机械能E及重力的功率P与时间t的关系的图象中正确的是(▲)
A B C D
【答案】D
【解析】根据小球的速度的变化、利用公式P=Fυ进行分析。
【分析】本题考查了图象的应用,熟悉各个量的变化是解题的关键。
【詳解】小球由静止开始自由下落,在下落过程中,速度越来越大,做加速运动,路程和时间不成正比,故AB错误;由于不计空气阻力,则小球的机械能守恒,即机械能保持不变,故C错误;根据功率公式P=Fυ=Gυ可知,重力不变,速度变大,功率变大,故D正确。故选：D。
10、如图所示的电路中灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器最大电阻为R0,灯的电阻保持不变。当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,灯L1、L2的亮度变化情况是(▲)
A、当R2>R0时,L1变亮,L2变暗
B、当R2>R0时,L1先变暗后变亮,L2先变亮后变暗
C、当R2D、当R2【答案】C
【解析】【分析】【詳解】(1)L1处在干路上,当滑片在a端时,电路中只有L1,灯的电压为电源电压最大,此时L1最亮,L2不发光;随着滑片左移,变阻器Pb部分与灯L2串联后与Pa并联后再与L1串联。设变阻器Pb部分电阻为Rb,根据电阻的串联规律Rb与灯L2串联后的电阻为Rb+R2,根据并联电阻串联的规律,并联部分的电阻：R并=.....①,①式中,分母为定值,因R2>R0时,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,Rb减小,Ra增大,用数学方法可证明,当（Rb+R2)与Ra之差越小,乘积越大,故并联的电阻变大,根据电阻的串联规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,总电流减小,所以通过灯L1的电流减小,所以L1变暗;根据分压原理,并联部分的电压变大,故通过L2的电流变大,L2变亮，故AB均错误;(2)R并=.....①,因R211、根据“绿色化学”的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2+H2O CaO+2HBr; ②2HBr+HgHgBr2+H2↑;
③HgBr2 +CaO HgO+ CaBr2; ④2HgO2Hg+O2↑。
该方案的主要目的是制备(▲)
A、HBr B、CaO C、H2 D、Hg
【答案】C
【解析】绿色化学又称环境友好化学,其特点是：充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;根据不同反应的反应物与生成物进行分析解答。
【分析】此题考查了环保问题已经引起了全球人类的重视,是中考的热点问题,在生产、生活实践中要注意培养学生的环保意识,主人翁意识。
【詳解】根据反应的四个化学方程式中的反应物与生成物,前面反应的生成物有些作为后一个反应的反应物,将上述四个方程式叠加不难看出,该反应最终要制取的产物为氢气。故选：C。
12、现有铁、氧化铁、稀硫酸、氢氧化钙、碳酸钠溶液等五种物质,存在着如图所示的相互反应或转化关系(图中“一”表示两端物质间可以发生化学反应,“→”表示物质间存在相应的转化关系)。下列判断合理的是(▲)
A、丙可能是碳酸钠溶液 B、丁可能是氢氧化钙溶液
C、乙必须通过置换反应转化为铁 D、甲和丁的反应一定是中和反应
【答案】A
【解析】根据铁、氧化铁会与稀硫酸反应,氧化铁会转化成铁,硫酸会与碳酸钠和氢氧化钙反应,碳酸钠和氢氧化钙可以相互反应进行分析。
【分析】在解此类题时,先根据转换图中的现象,推出各种物质,然后结合学过的知识对各个选项进行分析判断。
【詳解】铁、氧化铁会与稀硫酸反应,氧化铁会转化成铁,因此乙是氧化铁,丁是稀硫酸;硫酸会与碳酸钠和氢氧化钙反应,碳酸钠和氢氧化钙可以相互反应,因此甲和丙是氢氧化钙、碳酸钠中的一种,因此：A、根据推断,丙可能是碳酸钠,故判断合理;B、丁是稀硫酸,故判断错误;C、氧化铁可以和一氧化碳反应产生铁,不是置换反应,故判断错误;D、甲和丁的反应可以是稀硫酸和氢氧化钙或碳酸钠的反应,因此不一定是中和反应,故判断错误。故选：A。
13、第一次试管里注入温度为20℃的水,将试管底部浸入温度为80℃的大量水中,试管内的水经过时间t1被加热到80℃。第二次试管里注入温度为80℃水,将试管底部浸入温度为20℃的大量水中,试管内的水经过时间t2冷却到20℃,则时间t1、t2的大小关系为(▲)
A、t1t2 D、无法确定
【答案】A
【解析】热传递有三种方式：传导、对流和辐射。传导：热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分,叫做传导。对流：靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。辐射热由物体沿直线向外射出,叫做辐射。第一次的时候,热传递的方式有两种：传导和对流;第二次的时候,热传递的方式只有一种：传导。据此比较所需加热时间的长短。
【分析】本题现象可以做个小实验体验：倒一杯热水,底部放在冷水中降温,杯中的水下半部都凉了,上面还热得没法喝;如果用热水加热凉水,很快一杯水就热了。
【詳解】两种情况下,都是将试管底部浸入,第一次时,下面的水先热,上升,试管里的水主要通过对流被全部加热,较快,用时间少、t1较小;第二次时,下面的水先降低温度,仍在下面,试管里的水主要通过传导全部致冷,因为水是热的不良导体,较慢,用时多、t2较大,所以：t114、如图所示,细棒AB水平放置在地面,A端紧挨着墙面,C为AB棒的中点。现让棒的A端沿着墙面匀速上移,当B端与C点的速度大小相等时,AB棒与地面的夹角为(▲)
A、30° B、45° C、60° D、90°
【答案】A
【解析】根据几何关系分析出C点的实际速度方向,再由C、B两点沿着杆方向的分速度大小相等列式计算。
【分析】解答本题的关键是知道中点C以墙角为圆心、杆长的一半为半径做圆周运动,再根据关联速度的知识即可求解。
【詳解】在直角三角形中,C点与墙角的连线为直角三角形斜边的中线,其长度始终是斜边的一半,始终相等,所以,中点C以墙角为圆心、杆长的一半为半径做圆周运动。设C的速度方向与杆的夹角为α,杆与水平方向的夹角为θ,如下图所示：
根据几何关系有：α=90°-2θ,由C、B沿杆方向的分速度大小相等得：υC cos (90°-2θ) =υB cosθ又有υC=υB联立解得：θ=30°故BCD错误,A正确。故选：A。
15、如图所示,为了使三个半径均为R的光滑圆筒堆放在光滑桌面上(mA=mB,mc=2mA),可以在桌面上A、B圆筒两侧固定一对相同的垫块,从而确保三个圆筒相互接触且不会倒塌,则垫块的最小厚度约为(▲)
A、0.02R B、0.04R C、0.06R D、0.08R
【答案】B
【解析】三个球的球心构成等边三角形;先对顶部球受力分析,受重力和两个支持力,根据平衡条件解得该支持力;再对下面的球受力分析,受重力、地面的支持力、挡板的支持力和上面球的压力,根据平衡条件求解即可。
【分析】本题关键是巧用整体法和隔离法选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式分析,注意临界条件是地面的支持力为零。
【詳解】先对上面的球受力分析,受重力、两个支持力,根据平衡条件,有：2N cos 30°=2mg解得：N=mg,再对下面的球分析,受重力、地面的支持力、挡板的支持力和上面球的压力,如图所示：
设N2与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件,有：水平方向：Nsin30°=N2 cosθ,竖直方向：N1+N2sinθ=Ncos30°+G, 临界条件是N1=0, 联立得：,解得：h≈0. 04R。故选：B。
二、填空题(每空1.5分,共39分)
16、2023年春节过后,奥密克戎新的变异株CH.1.1被发现,它具有更强的免疫逃逸能力。小科结合病毒感染过程绘制了如下防疫图。请据图回答：
(1)从免疫角度看,奥密克戎新的变异株CH.l.1属于 ▲ 。
(2)在传染病的三个流行环节中,①属于 ▲ 。
(3)③的过程包括 ▲ 和细胞免疫。
【答案】(1)抗原; (2)传染源; (3)体液免疫
【解析】【分析】【詳解】(1)从免疫角度看,奥密克戎新的变异株CH.l.1属于抗原。(2)在传染病的三个流行环节中,①属于传染源。(3)③的过程包括体液免疫和细胞免疫。故答案为：(1)抗原; (2)传染源; (3)体液免疫。
17、有一包白色粉末,可能是CuSO4、CaCO3、BaCl2、NaCl、Na2SO4 、 (NH4)2CO3中的一种或几种,为证明其组成进行如下实验：
(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液,则白色沉淀可能是 ▲ ,原混合物中一定不含有 ▲ 。
(2)向实验(1)滤出的白色沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并产生无色气体,则原混合物中一定含有 ▲ 。
(3)向实验(1)的滤液中加入足量氢氧化钠溶液,有刺激性气味气体放出,证明实验(1)的白色沉淀一定有 ▲ 。
(4)向实验(3)后的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入足量硝酸钡,发现没有沉淀产生,然后加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀。有人由此得出原混合物中一定含的氯化钠,你认为是否正确 为什么 ▲ 。
(5)实验结论是 ▲ 。
【答案】(1)CaCO3、BaCO3、BaSO4;CuSO4;(2)BaCl2、Na2SO4;(3)BaCO3;(4)不正确,因为BaCl2与Na2SO4反应会生成NaCl;(5)一定有BaCl2、Na2SO4、(NH4)2CO3,一定无CuSO4,可能有NaCl、CaCO3
【解析】(1)根据碳酸钙不溶于水,钡离子和碳酸根离子、硫酸根离子会生成沉淀进行分析,根据铜离子在溶液中显蓝色进行分析。(2)根据碳酸钙和碳酸钡会溶于酸进行分析。(3)根据混合物中会与碱反应放出刺激性气味的气体进行分析。(4)根据(2)中的判断,可知混合物中的成分在反应时会引入氯离子进行分析。(5)根据上面的反应现象确定混合物的成分。
【分析】在解此类题时,根据题中的现象确定一定存在的物质,和不存在的物质,对于不能判断是否存在的,就是可能存在。
【詳解】(1)碳酸钙不溶于水,钡离子和碳酸根离子、硫酸根离子会生成碳酸钡沉淀和硫酸钡沉淀,所以白色沉淀可能是一种或多种,答案为：CaCO3、BaCO3、BaSO4;沉淀是白色、滤液是无色,铜离子在溶液中显蓝色,答案为：CuSO4。(2)碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀都会溶于酸,硫酸钡沉淀不溶于酸,白色沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,并产生无色气体,所以沉淀中一定有硫酸钡(没有溶解的那部分),答案为：BaCl2、Na2SO4。(3)混合物中的物质和氢氧化钠反应会生成刺激性气体的,只有碳酸铵,碳酸根离子就会与钡离子生成碳酸钡沉淀,答案为：BaCO3。(4)虽然加入硝酸银会生成氯化银沉淀,但是氯离子是原来就有的,还是反应引入的不能确定,答案为：不正确,因为BaCl2与Na2SO4反应会生成NaCl。(5)根据(1)中的现象可以确定一定不存在硫酸铜,根据(2)中的现象可以确定一定存在氯化钡和硫酸钠,根据(3)中的现象知道一定存在碳酸铵,(4)中的现象不能确定氯化钠的存在。故答案为：一定有BaCl2、Na2SO4、(NH4)2CO3,一定无CuSO4,可能有NaCl、CaCO3。故答案为：(1)CaCO3、BaCO3、BaSO4;CuSO4;(2)BaCl2、Na2SO4;(3)BaCO3;(4)不正确,因为BaCl2与Na2SO4反应会生成NaCl;(5)一定有BaCl2、Na2SO4、(NH4)2CO3,一定无CuSO4,可能有NaCl、CaCO3。
18、现有两灯L1和L2,它们的电阻分别用R1和R2表示,两端的电压分别用U1和U2表示,通过的电流强度分别用I1和I2表示。若R1>R2,则下列各关系式有可能成立的有 ▲ (多选)。
A、I1=I2,U1>U2,P1>P2 B、I1C、I1U2,P1>P2 D、I1U2,P1如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为 ▲ Ω;当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时,电路消耗的总功率为P1、P2,则P1:P2= ▲ 。
【答案】ABCD; 40; 2:1
【解析】由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,并求出R的最大阻值,利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压,从而定值电阻R0的阻值;根据滑动变阻器接入电路的电阻求出电流,从而求出总功率之比。
【分析】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及识图能力,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
【詳解】如果R1、R2串联,则I1=I2,因为U=IR,R1>R2,所以U1>U2;因为P=UI,所以P1>P2;故A可能;如果R1、R2并联,则U1=U2,因为U=IR,R1>R2,所以I1R2,假设R1=10Ω,R2=4Ω,则I1==1A;I2==1.1A,P1=U1I1=10Vx1A=10W,P2=U2I2=4.4Vx1.1A=4.84W;可见I1U2,P1>P2,故C可能;若U1=10V,U2=8V,由题知,R1>R2,假设R1=10Ω,R2=4Ω,则I1==1A;I2==2A,P1=U1I1=10Vx1A=10W,P2=U2I2=8Vx2A=16W;可见I1U2,P119、硫酸氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题,将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应用以回收S,其物质转化如图所示。
(1)反应中当有34g H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的质量为 ▲ 。
(2)在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施是 ▲ 。
(3)写出图中各步转化的化学方程式： ▲ 。
【答案】(1)16g; (2)增大混合气体中空气的比例; (3)CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl、2FeCl3+CuS=S↓+2FeCl2+CuCl2、4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O。
【解析】(1)根据H2S转化为硫单质,硫元素的化合价从－2价变成0价,氧元素的化合价从0价变成－2价,依据得失电子数相等进行计算。(2)根据使生成的硫单质中不含CuS,则硫离子不能有剩余,硫离子完全被氧化为硫单质进行分析。(3)根据氯化铜和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和盐酸,氯化铁和硫化铜反应生成氯化亚铁、氯化铜和硫,氯化亚铁和盐酸、氧气反应生成氯化铁和水进行分析。(1)H2S转化为硫单质,硫元素的化合价从－2价变成0价,氧元素的化合价从0价变成－2价,依据得失电子数相等,所以有34gH2S即1mol硫化氢转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的物质的量是0. 5mol,质量为16g。(2)使生成的硫单质中不含CuS,则硫离子不能有剩余,硫离子完全被氧化为硫单质,所以氧气必须过量,采取的措施是：增大混合气体中空气的比例。(3)氯化铜和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和盐酸,氯化铁和硫化铜反应生成氯化亚铁、氯化铜和硫,氯化亚铁和盐酸、氧气反应生成氯化铁和水,化学方程式分别为：CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl、2FeCl3+CuS=S↓+2FeCl2+CuCl2、 4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O。
【分析】本题考查反应机理的理解应用,在解此类题时,首先分析题中反应过程,然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答,难度中等。
【詳解】(1)H2S转化为硫单质,硫元素的化合价从－2价变成0价,氧元素的化合价从0价变成－2价,依据得失电子数相等,所以2H2S~O2 68 32所以有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g,故答案为：16g。(2)使生成的硫单质中不含CuS,则硫离子不能有剩余,硫离子完全被氧化为硫单质,所以氧气必须过量,采取的措施是：增大混合气体中空气的比例,故答案为：增大混合气体中空气的比例。(3)氯化铜和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和盐酸,氯化铁和硫化铜反应生成氯化亚铁、氯化铜和硫,氯化亚铁和盐酸、氧气反应生成氯化铁和水,化学方程式为：CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl、2FeCl3+CuS=S↓+2FeCl2+CuCl2、4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O。故答案为：(1)16g; (2)增大混合气体中空气的比例; (3)CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl、2FeCl3+CuS=S↓+2FeCl2+CuCl2、4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O。
20、如图所示,水中圆柱体高为2m,底面积为200cm2,密度为2.5x103kg/m3,水的密度为1.0x103kg/m3,某人在河边通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该物体从水中以0.2m/s的速度匀速拉起,水面高度始终不变,人手中绳子能承受的最大拉力为400N,g取10N/kg。某时刻,圆柱体下底面距离河面为5m。
(1)从此时算起,经过 ▲ s绳子将被拉断。
(2)在上述过程中,人所做的功是 ▲ J。
(3)上述过程中水的重力势能减少了 ▲ J。
【答案】(1)经过20s绳子将被拉断;(2)人所做的功是2500焦耳;(3)水的重力势能减少了1500J
【解析】(1)先对物体受力分析,物体的运动过程中,受到竖直向下重力,向上浮力和滑轮组对其向上的拉力,由于匀速运动,故三个力平衡,得出力的平衡表达式,计算出物体移动的距离,已知物体的速度,可用公式t=得出物体运动时间。(2)物体未露出水面时,拉力不变,露出水面的过程中,拉力均匀增加。用公式w=Fs计算出两部分的功,再相加,得到人做的总功。(3)水的重力势能的变化等于物体重力势能的增加量减去人对物体做的总功。根据功的计算公式得出最终结果。
【分析】本题需要灵活运用受力分析及功的计算等相关知识进行计算,难度较大。
【詳解】(1)物体的重力G=mg=ρshg=2.5x103kg/m3x2x10-2m2x2mx10N/kg=1000N,滑轮、绳子质量和摩擦均不计,则滑轮组对圆柱体的拉力F物=2F(F为人的手中绳子自由端的力)，F最大拉力为400N,此时,绳子刚好被拉断,对物体分析,物体受到重力G,浮力F浮=ρgV排,和滑轮组对它的拉力F物,G=F浮+F物即1000N=103kg/m3x10N/kgxV排+2x400N,得到V排=0.02m3,露出水面的高度为h=2m-=1m,圆柱体上升的高度为H=5m+1m-2m=4m,故所用时间为t==20s。(2)物体未露出水面时,拉力不变,露出水面的过程中,拉力均匀增加。未露出水面时,物体受到重力、滑轮组对它的拉力F物1,和浮力F浮,其中,F浮=ρgV排=103kg/m3x10N/kgx2mx200x10-4m3=400N,因物体匀速运动,这三个力平衡,故绳子自由端拉力F物1=G-F浮=1000N-400N=600N,做功W1=F物1xS1=600Nx3m=1800J。露出水面的过程中,滑轮组对物体的拉力从600N均匀的增加到800N,做的功可用拉力的平均值计算,W2=F物2xS2=x1m=700J,故人所做的功为W=W1+W2=1800J+700J=2500J。(3)物体上升的高度为Δh=H=4m,物体重力势能增加ΔEP=mgΔh=GΔh=1000Nx4m=4000J,人对物体做功为2500J,故水对物体做功W3=ΔEp-W=4000J-2500J＝1500J。故水的重力势能的变化减少了1500J。故答案为：(1)经过20s绳子将被拉断;(2)人所做的功是2500焦耳;(3)水的重力势能减少了1500J。
21、在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,发生如下反应：3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,NaAlO2易溶于水。而氢氧化镁不溶于氢氧化钠溶液。把一定质量的镁、铝混合物投入一定量的溶质质量分数为3.65%的盐酸中,待金属完全溶解后,向溶液中加入溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液(密度为1.0g/mL),生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示。
(1)金属铝的质量为 ▲ 。
(2)盐酸溶液的质量为 ▲ 。
(3)a的取值范围为 ▲ 。
(4)镁的质量与铝的质量的比值的最大值为 ▲ 。
【答案】(1)金属铝的质量为0. 27g;(2)盐酸溶液质量为80g;(3)a的取值范围为小于50;(4)镁的质量与铝的质量比值的最大值为20: 9
【解析】根据3NaOH+AlCl3=Al (OH) 3↓+3NaCl和Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠的质量是氢氧化铝溶解需要的氢氧化钠的3倍,所以当消耗氢氧化铝用的氢氧化钠溶液为10mL时,则与氯化铝反应的氢氧化钠溶液的体积为30mL,所以a必须小于50。据此分析和计算。
【分析】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。
【詳解】根据3NaOH+AlCl3=Al (OH) 3↓+3NaCl和Al (OH) 3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠的质量是氢氧化铝溶解需要的氢氧化钠的3倍,所以当消耗氢氧化铝用的氢氧化钠溶液为10mL时,则与氯化铝反应的氢氧化钠溶液的体积为30mL,所以a必须小于50。设铝的质量为x根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑和3NaOH+AlCl3=Al (OH) 3↓+3NaCl以及Al (OH) 3+NaOH=NaAlO2+2H2O可得关系式为：2Al~2AlCl3~2Al(OH)3↓~2NaOH 54 80 x 10mLx1g/mLx4% x=0.27g,设盐酸溶液质量为y根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑和3NaOH+AlCl3=Al (OH) 3↓+3NaCl以及Mg+2HCl=MgCl2+H2↑和2NaOH+MgCl2=Mg (OH) 2↓+2NaCl可得关系式为HCl......NaOH且与盐酸有关的氢氧化钠溶液为80mL HCl.....NaOH 36.5 40 3.65%y 80mLx1g/mLx4%y=80g若a=0,则对应的镁的质量最大,对应的和氯化镁反应的氢氧化钠溶液的质量为50mL。则设镁的质量为z Mg~MgCl2~Mg(OH)2↓~2NaOH 24 80 z 50mLx1g/mLx4% z=0.6g镁的质量与铝的质量比值的最大值为0.6g:0.27g=20: 9。故答案为：(1)金属铝的质量为0. 27g;(2)盐酸溶液质量为80g;(3)a的取值范围为小于50;(4)镁的质量与铝的质量比值的最大值为20: 9。
22、在正常体温之下,如果脑部的血流停止,则脑部的神经细胞会在几分钟之内缺氧而死。若是将体温降低到20℃,脑部的神经细胞的耗氧量也随之降低,这样可容许血流暂停时间延长,有利于进行脑部手术。准备手术之前,病患的心肺功能开始由心肺机取代,如图甲所示。心肺机包含三大部分：“氧合器”作为人工肺,对血液供氧;“电动泵”替代心脏,推动血液循环;“热交换器”则提供热量交换,经由血液循环调节体温。体温监测记录如图乙所示。
(1)流经脑部的血液中,除了含氧之外,还可能含有下表中的 ▲ 种成分。
淀粉 抗体 尿素 激素 二氧化碳
维生素 氨基酸 葡萄糖 无机盐 脂肪酶
A、6 B、7 C、8 D、9
(2)如图丙所示,工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动“电动泵”中的活塞,抽送血液。图中左阀门只能向外自由开启,反向则封闭管路;右阀门只能向内自由开启,反向则封闭管路。泵将血液吸入时,甲电极极性为 ▲ 。
(3)对此病人进行脑部手术最适宜的时间段是 ▲ 。
(4)人体组织的比热容与水相当,物体升温吸收热量的计算公式：Q吸=cm(t-t0),其中t0为升温前的温度,t为升温后的温度。若该病人质量为60千克,在图乙中15时至16时升温阶段,设所需热量完全由心肺机的热交换器所提供,则热交换器于该时间段约耗电 ▲ 千瓦时。
【答案】(1)C; (2)正; (3)14时至15时; (4)1.4
【解析】【分析】【詳解】(1)淀粉是大分子营养物质必须经过消化才能吸收到血液,脂肪酶主要存在于肠液、胰液中,因此血液中没有淀粉、脂肪酶,而有抗体、尿素、激素、二氧化碳、维生素、氨基酸、葡萄糖、无机盐等,因此流经脑部的血液中,除了含氧之外,还可能含有如表的8种成分,故选C。(2)如图丙所示,工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动“电动泵”中的活塞,抽送血液。图中左阀门只能向外自由开启,反向则封闭管路;右阀门只能向内自由开启,反向则封闭管路。泵将血液吸入时,甲电极极性为正极。(3)根据体温监测记录的图象可知,人的体温降至14至15℃时。脑神经细胞的耗氧量最低,这样可容许血流暂停时间最长,有利于进行脑手术,因此对此病人进行脑手术最适宜的时间段是14时至15时(或14度至15度)。(4)人体组织的比热容与水相当,物体升温吸收热量的计算公式：Q吸=cm(t-t0),其中t0为升温前的温度,t为升温后的温度。若该病人质量为60千克,在图乙中15时至16时升温阶段,设所需热量完全由心肺机的热交换器所提供,则热交换器于该时间段约耗电1.4千瓦时。故答案为：(1)C; (2)正; (3)14时至15时; (4)1.4。
三、探究题(每空3分,共45分)
23、在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)小科同学先把杠杆的中点支在支架上,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 ▲ (填“平衡”或“不平衡”)状态。
(2)进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。小科根据这些数据就得出了探究结论,小明认为不合理,理由是 ▲ 。
(3)小科想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。
①将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的重心;
②如图乙所示,将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置,使刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离l1和刻度尺的重心到支座的距离l2;
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m= ▲ (用题目中所给物理量表示)。
【答案】(1)平衡; (2)只进行一次实验,存在实验的偶然性,结论不具普遍性; (3)
【解析】(1)杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡;(2)杠杆平衡条件是规律性结论,必须经过多次实验验证才行,只有一次实验数据,偶然性太大,不能反映普遍规律;(3)此题的关键在于找出中心,并知道第二次平衡后,中心到支点的位置为刻度尺重力的力臂,根据杠杆平衡的条件可求出刻度尺的质量。
【分析】本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡。
【詳解】(1)杠杆停在如图甲所示的位置,保持静止状态,杠杆处于平衡状态。(2)小科根据这些数据就得出探究结论,小明认为不合理,理由是一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律。(3)③根据杠杆平衡的条件动力x动力臂＝阻力x阻力臂,可知G1L1=GxL2,即M1gL1=mgL2,所以直尺的质量m=。故答案为：(1)平衡; (2)只进行一次实验,存在实验的偶然性,结论不具普遍性; (3)。
24、某同学为了研究大鼠在麻醉状态下肾脏的功能。在实验中他向大鼠的静脉中注射大量的一定浓度的食盐溶液,同时从膀胱收集到尿液。对尿液进行分析,得到结果如下表所示：
项目 体积/(mL·h-1) Na+/(mmol·mL-1) K+/(mmol·mL-1)
注入食盐水前 25 15 35
注入食盐水后 40 12 30
仔细分析以上结果,回答问题：
(1)注射食盐水后,肾脏中的肾小管对水的重吸收能力 ▲ ;对 Na+的重吸收能力 ▲ 。
(2)根据实验数据推断,注入的食盐水的渗透压比血浆渗透压要 ▲ 。
(3)注入食盐水后,抗利尿激素的分泌量将 ▲ 。
【答案】(1)降低;降低; (2)低; (3)减少
【解析】【分析】【詳解】略
25、在生活生产中,合锰物质的应用较为广泛。取12.27g 硫酸锰铵晶体[(NH4)2S04·MnSO4·7H2O],用如图①装置进行酸锰铵晶体的热分解实验：
[查阅资料]371℃时,[(NH4)2SO4·MnSO4·7H2O](相对分子质量409)完全失去结晶水。剩余物质在850℃完全分解为锰的某氧化物、NH3、H2O、SO2、SO3。
(1)加热前后及过程中均通入N2,停止加热后继续通N2的目的是 ▲ (写出两条)。
(2)控制不同的温度对装置A中固体加热,测得装置B和C中质量变化值如下表所示,剩余固体质量随温度变化的关系如图②所示。
温度/℃ 室温 371 850
B装置质量/g 200.00 203.78 208.96
C装置质量/g 200.00 200.00 201.02
①图中m1的值为 ▲ ,m2的值为 ▲ ;
②F点对应固体的化学式为 ▲ 。
【答案】(1)使产生的NH3、H2O、SO2、SO3气体分别被装置B和C完全吸收或使测定不同温度剩余固体的质量更准确。(2)①8.49; 2.29; ②(NH4)2SO4·MnSO4·4H2O
【解析】(1)根据反应产生NH3、H2O、SO2、SO3,通入氮气可以使产生的气体被后续的装置吸收分析;(2)根据371℃时［(NH4)2SO4·MnSO4·7H2O]完全失去结晶水,及剩余物质在850℃时会分解进行分析;(3)根据化学方程式的计算得出F点物质所带的结晶水,进而写出化学式。
【分析】本题主要考查学生对反应中每一个装置作用的认识及表示中数据的分析能力,题目较难。
【詳解】(1)加热前后及过程中均通入N2,停止加热后继续通N2的目的是使产生的NH3、H2O、SO2、 SO3气体分别被装置B和C完全吸收或使测定不同温度剩余固体的质量更准确,故答案为：使产生的NH3、H2O、SO2、SO3气体分别被装置B和C完全吸收或使测定不同温度剩余固体的质量更准确。(2)①371℃时,［(NH4)2SO4·MnSO4·7H2O](相对分子质量409)完全失去结晶水,结晶水的质量为203.78g-200.00g=3.78g,所以m1=12.27g-3.78g=8.49g,剩余物质在850℃完全分解为锰的某氧化物、NH3、H2O、SO2、SO3, 850℃完全分解生成NH3、SO2、SO3的质量和为208.96g-203.78g+201.02g-200.00g=6.2g,所以m2=12.27g-3.78g-6.2g=2.29g,故答案为：8.49;2.29;②设F点物质的化学式为(NH4) 2SO4·MnSO4·xH2O,则有：(NH4) 2SO4·MnSO4·7H2O(NH4) 2SO4·MnSO4·xH2O+ (7-x) H2O 409 x18 12.27g-10.65g ,x=4,则F点物质的化学式为(NH4)2SO4·MnSO4·4H2O。故答案为：(1)使产生的NH3、H2O、SO2、SO3气体分别被装置B和C完全吸收或使测定不同温度剩余固体的质量更准确。(2)①8.49; 2.29; ②(NH4)2SO4·MnSO4·4H2O。
26、甲酸(HCOOH)与浓硫酸共热到60~80℃可发生脱水型的分解反应,并由此而制得CO气体。实验室用甲酸和浓硫酸混合后制取CO时,常不需加热,其具体操作方法如下：在试管内倒入一定体积的甲酸,然后再小心、缓慢地沿试管壁倒入等体积的浓硫酸,这时可见试管内液体分上、下两层,在两层液体的界面处有少量气泡,轻轻振动试管,可见液体交界面气泡增多,改变振动的力度可控制气泡产生的速率。试回答下列问题：
(1)用上述方法制取CO的化学反应方程式为 ▲ ;
(2)用该法制CO不需加热的原因： ▲ ;
(3)以上操作方法可控制反应速率的原因： ▲ 。
(4)具支试管(试管侧壁有一支管,如图所示)在实验室有多种用途,试只用具支试管、橡皮塞(橡皮塞上最多只能打一个孔)、玻璃导管及连接和夹持仪器装配一个用浓硫酸和甲酸的混合液制取CO气体、用CO还原氧化铜,并检验其氧化产物的实验装置。试画出该装置示意图于下方的方框内(同类仪器最多只能有三件,不必画夹持仪器,但需注明所装的药品)。
【答案】(1)HCOOHCO↑+H2O;(2)甲酸和浓硫酸混合时,可产生大量的热,使反应液温度达到反应所需的温度;(3)由于甲酸和浓硫酸密度不同所以甲酸在上层,浓硫酸在下层,反应在两液体的界面发生,振动试管可使两反应物相互混合、溶解,增大反应物相互间的接触面而加快反应速率;(4)如图所示：
【解析】(1)根据甲酸(HCOOH)与浓硫酸共热到60～80℃可发生脱水型的分解反应的信息回答。(2)根据反应的放热现象回答。(3)根据甲酸和浓硫酸密度不同,反应在两液体的界面发生,振动试管可调节两反应物的接触面积回答。
【分析】气体的制取是初中重要的化学实验之一,既是难重点,又是考查热点,理解反应原理,掌握装置的选择依据、气体的检验、验满、收集方法,了解实验步骤和注意事项是解决该类问题的关键。
【詳解】(1)甲酸(HCOOH)与浓硫酸共热到60~80℃可发生脱水型的分解反应,即反应物为甲酸,生成物为水和一氧化碳,条件是浓硫酸和加热60~80℃,所以方程式为HCOOHCO↑+H2O。(2)甲酸和浓硫酸混合时,可产生大量的热,使反应液温度达到反应所需的温度,所以不需要加热。故填：甲酸和浓硫酸混合时,可产生大量的热,使反应液温度达到反应所需的温度。(3)甲酸和浓硫酸密度不同,反应在两液体的界面发生,振动试管可使两反应物相互混合、溶解,调节两反应物的接触面积,从而加快反应速率。故填：由于甲酸和浓硫酸密度不同所以甲酸在上层,浓硫酸在下层,反应在两液体的界面发生,振动试管可使两反应物相互混合、溶解,增大反应物相互间的接触面而加快反应速率。(4)如图所示：
故答案为：(1)HCOOHCO↑+H2O;(2)甲酸和浓硫酸混合时,可产生大量的热,使反应液温度达到反应所需的温度;(3)由于甲酸和浓硫酸密度不同所以甲酸在上层,浓硫酸在下层,反应在两液体的界面发生,振动试管可使两反应物相互混合、溶解,增大反应物相互间的接触面而加快反应速率;(4)如图所示：
四、解答题(27题7分,其余每题8分,共31分)
27、四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O,相对分子质量为457,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如下图所示,请回答下列问题：
已知：6NH4HCO3+3ZnSO4 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑
ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O+2H3PO4Zn3(PO4)2·4H2O+2H2O+CO2↑
(1)滤渣I的主要成分为SiO2、PbSO4,写出 PbO在“浸取”时反应的化学方程式： ▲ ;步骤I的主要目的是除去Fe2+、Fe3+,需先加入某种物质与过量 H2SO4反应将pH调至5.1,此时应选择的最佳试剂是 ▲ 。
a、氨水 b、氢氧化钠 c、氧化锌 d、氢氧化钡
(2)步骤Ⅱ加入试剂a的主要目的是利用置换反应除去Cu2+,反应的化学方程式为 ▲ 。
(3)步骤Ⅳ反应结束后,得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作为 ▲ 和干燥。
(4)称取45.7mg Zn3(PO4)2·4H2O进行热重分析。对化合物加热,其质量随温度变化的关系如右图所示,为获得 Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品,烘干时的温度范围为 ▲ 。
a、90~145℃ b、145~195℃ c、195~273℃ d、>273℃
【答案】(1)pbO+H2SO4=pbSO4+H2O; C; (2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4; (3)过滤、洗涤; (4)b
【解析】(1)根据金属氧化物和酸反应生成盐和水及几种物质和硫酸的反应产物进行分析;(2)根据金属的活动性及最终得到的物质中的金属元素进行分析;(3)根据固液分离得到干燥固体的方法进行分析;(4)根据图2中数据的变化进行分析。
【分析】此类问题的解析,需要搞清楚整个流程中每一步发生的反应才能解析,难度较大。
【詳解】(1)氧化铅和稀硫酸反应生成硫酸铅和水,化学方程式为PbO+H2SO4=PbSO4+H2O;最终制备的物质中含有锌元素,原料中含有氧化锌,最好选择氧化锌,因为其他物质和硫酸反应都会引入杂质,故答案为：PbO+H2SO4=PbSO4+H2O; C。(2)置换反应除去Cu2+,可以选择一种活泼金属,而反应后的最终产物中含有锌,因此选择金属锌和硫酸铜反应,化学方程式为Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。故答案为：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。(3)步骤IV反应结束后,得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作为从过滤、洗涤和干燥。故答案为：过滤、洗涤。(4)在145~195℃温度范围内,化合物的质量变化不大,因此烘干的最佳温度范围选b,这个过程中有新物质生成,属于化学变化。故答案为：b。故答案为：(1)pbO+H2SO4=pbSO4+H2O; C; (2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4; (3)过滤、洗涤; (4)b。
28、自动售货机是一种能根据投入的钱币自动付货的机器,又被称为24小时营业的微型超市,其硬币识别原理简化图如图甲所示。OAB为一轻质杠杆,O为支点,OA与OB的长度之比为lOA: lOB=1:10;电源电压恒为14V,R0=15Ω,电压表量程为0~12V;电阻R为压敏电阻,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。使用该自动售货机购买一件商品可以多次投入硬币,但一次只能投入一枚硬币,投入的硬币沿着斜面平稳、缓慢地滑入储币盒内,当硬币投入储币盒后,售货机会根据R0两端的电压值,判断投入硬币的种类和数量。不计储币盒的质量。
(1)若一枚1元硬币的质量为6g,投入储币盒中时的受力面积为5cm2,求一枚1元硬币对储币盒的压强。
(2)投入一枚1元硬币时,求预设的电压表的示数。
(3)若一枚1角硬币的质量为3g,一枚5角硬币的质量为4g,一枚1元硬币的质量为6g,那么,按照自动售货机器的设计,最多能投入硬币的面值是多少元
【答案】(1)1枚1元硬币对储币盒的压强为120Pa;(2)投入1枚1元硬币时,预设电压表的示数为8. 4V;(3)按照自动售货机器的设计,最多能投入硬币的面值是4元
【解析】【分析】【詳解】(1)一枚1元硬币对储币盒的压力F=G=mg=6x10-3kgx10N/kg=6x10-2N,压强p==120Pa。(2)投入一枚1元硬币时,由杠杆的平衡条件可得FA·loA=G·loB,则压敏电阻受到的压力FA=·G=10x6x10-2N=0. 6N,由题图乙可知,压敏电阻的阻值R=10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流I==0.56A,预设的电压表的示数U0=IR0=0. 56Ax15Ω=8. 4V。(3)当电压表的示数U0大=12V时,电路中的电流最大,压敏电阻的阻值最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时压敏电阻两端的电压UR小=U-U0大=14V-12V=2V,因串联电路中各处的电流相等,I'=,即,得R小=2.5Ω,由题图乙可知,FR=6N·Ω不变,则压敏电阻受到的最大压力FA大==2.4N,由杠杆的平衡条件可得FA大·loA=G大·loB,所以,储币盒内硬币的最大总重G大=·FA大=x2.4N=0.24N,储币盒内硬币的最大总质量m大==0.024kg=24g。因一枚1角硬币的质量为3g,一枚5角硬币的质量为4g,一枚1元硬币的质量为6g,所以,要使投入硬币的面值最大,则需要投入4枚1元硬币,最大面值为4元。故答案为：(1)1枚1元硬币对储币盒的压强为120Pa;(2)投入1枚1元硬币时,预设电压表的示数为8. 4V;(3)按照自动售货机器的设计,最多能投入硬币的面值是4元。
29、一轻质光滑薄平板AB(质量忽略不计),可绕水平转轴自由转动(转轴以O点表示)。已知平板与水平地面的夹角为30°,AO长0.6m,OB长0.4m。在平板中点N处挂一质量为10kg的重物,将一个质量为5kg的小球在距离地高为H=0.5m处静止释放,沿光滑轨道到达AB上。
(1)小球从最高点下滑至地面的过程中,重力所做的功为多少
(2)从能量转化和守恒的角度来解释小球为什么一定可以通过O点
(3)通过计算说出小球运动到距离O多远处时,平板AB会发生转动 (小球对杠杆的压力为自身重力的)
【答案】(1)25J; (2)因为OA长0. 5m,它与地面的夹角为30°,则O点距地面的高度为0. 3m;由于小球下滑和上升的表面光滑,没有摩擦力,小球下滑时重力势能转化为动能,上升的过程中动能转化为重力势能,转化过程中没有能量损失,小球上升的高度一定等于0. 5m,所以小球一定可以通过O点; (3)0.23m
【解析】【分析】【詳解】(1)小球从最高点下滑至地面的过程中,重力所做的功W=Gh=mgh=5kgx10N/kgx0.5m=25J。(2)因为OA长0. 5m,它与地面的夹角为30°,则O点距地面的高度为0. 3m;由于小球下滑和上升的表面光滑,没有摩擦力,小球下滑时重力势能转化为动能,上升的过程中动能转化为重力势能,转化过程中没有能量损失,小球上升的高度一定等于0. 5m,所以小球一定可以通过O点。(3)设小球到达距O点右侧的M点时开始发生转动,小球对杠杆的压力GM=G球=m球g=x5kgx10N/kg=25N,N点受到的重力GN=mNg=10kgx10N/kg=100N,根据杠杆平衡条件有GNLN=GMLM,即100NxLN=25NxLM,所以;又因为,所以,则OM≈0. 23m。故答案为：(1)25J; (2)因为OA长0. 5m,它与地面的夹角为30°,则O点距地面的高度为0. 3m;由于小球下滑和上升的表面光滑,没有摩擦力,小球下滑时重力势能转化为动能,上升的过程中动能转化为重力势能,转化过程中没有能量损失,小球上升的高度一定等于0. 5m,所以小球一定可以通过O点 ; (3)0.23m。
30、为测定CuCl2和FeCl2组成的混合溶液中FeCl2的质量分数,进行如下实验：
①取200g混合溶液,加入足量的AgNO3溶液,经过滤、洗涤、干燥、称量得到143.5g AgCl固体;
②另取原混合溶液各200g与含有杂质的废铁屑反应(杂质不溶于水,也不参与反应),共做了五组实验,其实验数据如下表所示：
实验组别 一 二 三 四 五
混合溶液质量/g 200 200 200 200 200
铁屑质量/g 6 9 12 15 18
析出铜的质量/g 6.4 9.6 m 16 16
请分析计算：
(1)表中第三组实验的m值为 ▲ 。
(2)第 ▲ 组实验恰好完全反应。
(3)铁屑中铁的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)表中第三组实验的m值为12. 8.;(2)第四组实验恰好完全反应;(3)铁屑中铁的质量分数为93.3%;(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为15. 9%
【解析】根据给出的数据可以看出,每加入3g的铁粉,对应的铜的质量为3.2g,所以第三组时m=3.2gx4=12. 8g,而第四次加入15g铁粉,铜生成16g后不在增加,说明此时恰好完全反应。据此计算铁粉中铁的质量分数以及原混合溶液中FeCl2的质量分数。
【分析】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。
【詳解】(1)根据给出的数据可以看出,每加入3g的铁粉,对应的铜的质量为3.2g,所以第三组时m=3.2gx4=12. 8g。(2)而第四次加入15g铁粉,铜生成16g后不在增加,说明此时恰好完全反应。(3)设铁粉中铁的质量分数为x,原混合溶液中CuCl2的质量为y Fe+CuCl2=FeCl2+Cu 56 135 64 15gx y 16g x≈93.3% y=93.75g。(4)设氯化铜对应的氯化银的质量为z CuCl2~2AgCl↓135 287 33.75g z z=71.75g 则氯化亚铁对应的氯化银的质量为143.5g-71.75g=71.75g 则原混合溶液中FeCl2的质量分数为a FeCl2~2AgCl↓ 127 287 200ga 71.75g a=15.9%。故答案为：(1)表中第三组实验的m值为12. 8.;(2)第四组实验恰好完全反应;(3)铁屑中铁的质量分数为93.3%;(4)原混合溶液中FeCl2的质量分数为15. 9%。
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