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九上科学 期末强化练习
一.选择题(共17小题)
1.下列物质的转化在给定条件下均能实现的是( )
A.CuCuCl2Cu(OH)2
B.FeFe2O3FeCl3
C.Na2SO4Na2CO3溶液NaOH溶液
D.CO2CaCO3CaCl2溶液
2.镓(Ga)是一种活动性介于Zn和Fe之间的金属,其氧化物Ga2O3和对应的碱Ga(OH)3均难溶于水,而GaCl2和Ga2(SO4)3都易溶于水。下列各组物质中,不能直接反应制得GaCl3的是( )
A.Ga+HCl B.Ga2O3+HCl
C.Ga2(SO4)3+BaCl2 D.Ga(OH)3+MgCl2
3.甲、乙、丙是初中化学常见的物质,且类别相同(单质、氧化物、酸、碱、盐)。图中“→”表示一种物质一步转化成另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件未标出。下列说法与图示关系不符的是( )
A.甲可以是硫酸 B.甲可以是氢氧化钙
C.①②③都可以是分解反应 D.①②③都可以是置换反应
4.a和b为两份质量相等的固体.已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾,b为氯酸钾.当分别同时加热a和b至完全反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A.B. C.D.
5.温州轻轨工程正在建设中,工程技术人员利用铝热剂燃烧释放大量的热来焊接铁轨。点燃铝热剂反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe.该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
6.某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是( )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
7.下列化学方程式符合题意且书写正确的是( )
A.正常雨水呈酸性的原因:CO2+H2O=H2CO3
B.医疗上用碱性物质中和过多胃酸:NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.洗去盛石灰水的试剂瓶壁上附着的白膜:CaCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+Ca(OH)2
D.证明铁是金属活动性顺序表中氢之前的金属:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
8.加热试管中一定质量的高锰酸钾固体使其分解(反应的化学方程式:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑)。下列能正确反映该过程中各科学量随时间变化的图象是( )
A.B. C.D.
9.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多 B.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
C.物体吸收热量,温度一定升高 D.物体内能增大,一定吸收了热量
10.如图所示,小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中,小球A的( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变 B.动能不变,重力势能变小,机械能变小
C.动能变大,重力势能变小,机械能不变 D.动能变大,重力势能变小,机械能变小
11.如图,同一物体分别由静止开始沿三个光滑斜面从A点滑下。在到达斜面底部时的动能大小为( )
A.B处动能大 B.C处动能大
C.D处动能大 D.B、C、D处动能一样大
12.使用机械可以减轻劳动强度,提高工作效率。下列杠杆中,能节省距离的是( )
A.独轮车 B.铡刀 C.筷子 D.开瓶器
13.如图所示,额定电压为110V的A、B两盏电灯,额定功率分别为100W和25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少,正确的电路是( )
A. B. C.D.
14.小华同学在复习酸碱盐知识时整理了如图网络图,“→”表示相互转化,“﹣”相互反应。已知A、B、C、D是初中化学常见的物质,为金属单质、金属氧化物、碱和盐中的各一种,下列说法不正确的是( )
A.如果A是铁,则A与稀硫酸反应产生气泡,溶液变成浅绿色
B.如果B是金属氧化物,B转化为A可能是工业炼铁的原理
C.如果C溶液呈碱性,则D只能是盐
D.如果D与稀硫酸反应产生二氧化碳,则C只能是碱
15.一中间有孔的木块套有光滑杆,用手将该木块按压至距桌面H0处(如图甲),松手后,木块将上升到最大高度H(如图乙)。若摩擦忽略不计,则木块上升过程中( )
A.弹簧的弹性势能逐渐增大 B.弹簧的弹性势能先增大后不变
C.木块的机械能逐渐增大 D.木块的机械能先增大后不变
16.将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
17.研究生石灰(CaO)露置于空气中变质的情况,设计实验如下:则下列结论错误的是( )
A.由气体B可确定粉末A中含有CaCO3,由沉淀的质量可确定其质量为
B.A中钙元素的质量与生石灰样品中钙元素的质量相等
C.A中Ca(OH)2的质量为0.25w
D.A中CaO的质量为0.58w
二.填空题(共17小题)
18.检验是否患有糖尿病的方法如下:
(1)在试管中加入2毫升10% 的氢氧化钠溶液,滴加5%的硫酸铜溶液4﹣5滴,混匀,产生的现象为 ;反应方程式: 。
(2)立即加入病人的尿样,在酒精灯上加热煮沸,如出现 现象,则表明尿中含有葡萄糖,证明此病人患有糖尿病。反之则没有。
19.根据《浙江省电动自行车管理条例》相关规定,备案非标电动自行车自2023年1月1日起不得上道路行驶。电动自行车的动力来自电动机,其工作原理可以简化为如图所示的模型。
(1)电动自行车的车速可通过旋转“变速转把”进行调节,即相当于调节图中的滑动变阻器。若要加快电动机的转速,滑动变阻器的滑片P应向 滑动;
(2)闭合开关,发现电动机线圈没有转动,轻轻拨动一下线圈,结果电动机立即转动,刚开始电动机线圈不动的原因是 。
20.质量守恒定律是自然界的基本定律之一,请你运用质量守恒定律进行计算:
(1)某密闭容器中,12gA加热完全分解产生B和C,其中B的质量为2g,同时C又能部分分解产生0.1gD和7.9gE,则最终该密闭容器中B和C的质量比为 。
(2)4.6克乙醇(C2H5OH)和一定的氧气在密闭容器中燃烧,反应后容器中只有一氧化碳、二氧化碳和水,已知一氧化碳的质量为1.4克,则生成二氧化碳的质量为 克。
21.某同学以硫酸为例归纳出酸的五点共性(如图所示)。
(1)性质①中紫色石蕊试液遇稀硫酸会变 色。
(2)性质②是稀硫酸能与一些金属反应生成相应的盐和氢气。为了验证该性质,可以选用的金属是 (写出1种)。
(3)反应③在生活中可用于清除铁锈,该反应的化学方程式为 。
(4)从微观角度分析,反应④的实质是 。
22.金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题:
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 (至少答两点)。
(2)生铁和钢都是属于合金,属于 (填“混合物”或“纯净物”),它们的主要成分是 。
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 。
A.陶瓷碗 B.不锈钢炊具C.橡胶手套D.铜质水龙头
(4)微型化录音录像的高性能磁带中磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物,又知钴(Co)和铁都有+2、+3价,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则铁元素的化合价为 。
23.请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题:
(1)同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 。
(2)为了验证氢氧化钠能与盐反应,可选择的物质是 (可多选)。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
(3)为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,用如图乙所示的A,B,C三种方案(每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液),其中可行的方案是 。
24.如图所示,光滑的水平面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮重,绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为5N时,木板向右匀速运动了0.4米,拉力F做功为 J;当把拉力增大到8N时,弹簧秤的示数是 N。
25.某实验废液中可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣、Na+、Mg2+、Fe3+六种离子中的几种。为确定废液中存在的离子,进行了下面实验:
①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解。
请分析实验后回答:
(1)废液中一定含有的离子是 ,可能含有的离子是 ;
(2)有同学认为实验③可以省略,理由是 。
26.工人用如图所示装置把重为800N的物体,从斜面底部匀速拉到2m高的平台上(斜面与水平地面的夹角为30°),用时20s。工人对绳子的拉力为300N,动滑轮重为20N,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,整个过程中工人做功的功率为 W,整个装置的机械效率为 ,物体与斜面的摩擦力为 N。
27.如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由可伸长的橡皮筋系住,乙球由不可伸长的细绳系住,都从同一水平高度处由静止开始释放。当两球各自第一次到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小。
(1)从释放到各自第一次到达A点过程中,两小球重力所做功W甲 W乙。
(2)两球各自第一次到达A点时的速度v甲 v乙。
(3)两球各自第一次到达A点时,甲球的机械能 乙球的机械能。(以上三空均选填“>”、“<”或“=”)
28.卡车的车厢高1.5m,工人师傅将一块5m长的木板搭在地面与车厢之间构成斜面(如图所示),在车上用400N的拉力将重为1000N的木箱匀速拉上车厢,则这个斜面的机械效率是 ,物体受到的摩擦力是 N,若增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将 。(选填“变大”、“变小”、“不变”)
29.我国劳动人民很早就在农业、军事等方面应用杠杆。如图甲所示是用于稻谷去皮的脚踏碓,图乙是其简化图;图丙所示是护城河上安装的吊桥装置。
(1)脚踏碓属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
(2)图丙中,滑轮的作用是 。将吊桥从图丙缓慢拉起到图丁的过程中,人用的力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
30.如图,要把一圆木推上台阶。
(1)下面四种推法中,哪种方法所需推力最小 (填序号)。
(2)已知圆木重为G,半径为R,台阶高度为。则推上台阶需要做 功。
31.如图甲为礼花喷射器的模型,通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体,气体冲击纸筒内填充的礼花彩条,并将它们喷向远处。
(1)该过程中罐内气体通过 方式改变了内能,随着气体的不断释放,罐内气体的温度将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)该过程能量转化方式与乙图中汽油机的冲程 相同(选填字母)。
32.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。小金同学将镁逐渐加入甲烧杯,铁逐渐加入乙烧杯,测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量△m,画出△M﹣m线oac和obc的示意图,如图所示。根据图中信息,曲线oac表示的是 烧杯中△M与m的变化关系(填“甲”或“乙”),当乙烧杯内加入铁的质量为m1时,溶液中溶质还有 。
33.某同学欲把CuSO4和KCl的混合液中的SO42﹣和Cl﹣分别转化成沉淀.他采用了下图所示的实验步骤进行操作:
根据图示的步骤和现象确定该同学所用的试剂:
A为 ,溶液;B为 ,溶液;C为 溶液.
(2)写出加入适量A的反应化学方程式: .
34.电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是 。
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
三.实验探究题(共9小题)
35.测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V),小强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知)。具体步骤如下:
①按如图所示的电路图连接好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2,先算出灯泡的电阻RL= (请你用所测的物理量表示),再根据P0,计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是 。仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为 。
36.向稀盐酸中滴加一定量的Ca(OH)2溶液如图甲;取甲反应后的溶液,滴加Na2CO3溶液,溶液pH的变化如图乙。
已知:CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性。
回答问题:
(1)由图乙可以推知:甲反应后的溶液中溶质是 (填化学式)。
(2)c点对应的溶液中的溶质是 (填化学式)。
(3)欲将甲反应后的溶液调节至中性,在没有指示剂的情况下,应加入的物质是 (填序号)。
A.CaO B.Ca(OH)2 C.CaCO3。
37.小乐为了寻找酸和碱反应的证据,进行了如图所示的三组实验。回答问题:
(1)实验1:将稀硫酸滴加到盛有氢氧化钠固体的试管中,测得该过程中温度升高。经分析,此现象不能作为该反应发生的证据,理由是 。
(2)实验2:向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,溶液变为无色不能作为氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应的证据,理由是 。
(3)实验3:将一定量的澄清石灰水和10g7.3%的稀盐酸充分混合后,未观察到明显现象,再向混合后的溶液中滴加5%的碳酸钠溶液,烧杯中溶液质量与滴加碳酸钠溶液质量的关系如坐标图所示。图示信息 (选填“能”或“不能”)作为稀盐酸和澄清石灰水发生反应的证据,理由是 。
38.为验证“酸的化学性质“,某班同学在实验室进行如果实验,请分析并回答相关问题:
(1)一定没有明显现象的试管是: 。
(2)要全面验证酸的化学性质,D试管中的固体单质可以是 (填一种即可)。
(3)实验完成后,将全部废液倒入废液缸内,测得pH=2,则废液中所含溶质最多有 种。(溶质不计指示剂与气体)。
39.某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有BaCO3、NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同);
(2)白色沉淀A为 ;
(3)无色溶液D一定含有的溶质是 ;
(4)结论:固体粉末中一定含有 。
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaCl
40.小明同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据,得到如图2所示的气压变化曲线。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 (填化学式)。
(2)铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是 。
(3)从图2分析,以下结论正确的是 (填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A②M点时参加反应的镁锌质量相等③实验时取用的镁铝质量可能相等
41.某校科学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下,从如图中选择装置进行了气体的制备实验。
(1)甲同学选择装置A作为KMnO4制取氧气的发生装置,其中试管口略向下倾斜的原因是 。收集装置可以是图1中的 (填字母代号)。
(2)若用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。则以上步骤正确顺序为 (填序号)。
(3)若用图2装置和量筒通过导管相连后收集并测量O2体积,则氧气应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(4)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量。针对这一现象同学们提出了自己的猜想,有的猜想是生成的MnO2分解出O2,也有的猜想是反应生成的K2MnO4分解放出O2。则做出上述猜想的依据是 。
42.某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示,每个钩码质量都相等。
(1)安装好装置后,杠杆静止在如图﹣1所示位置,此时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)如图﹣2,此时杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两端的钩码同时向靠近支点的方向移动一小格,杠杆将 (选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”);
(3)实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确,小华制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图﹣3所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在 两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,则说明小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的。
43.按如图进行实验,已知A为H2、CO中的一种或两者的混合物,甲装置中的黑色粉末为CuO、炭粉中的一种或两者的混合物。根据下列要求,回答问题:
(1)若黑色粉末是纯净物,甲、乙、丙装置中的固体或溶液依次出现红色、蓝色、浑浊,则气体A是 ,黑色粉末为 。
(2)若第(1)问中:乙装置的物质增重3.6g,丙装置中的物质增重4.4g,则至少需通入 g气体。
四.计算题
44.现有一包Na2CO3和Na2SO4固体粉末混合物22.2g,向其中加入足量的稀H2SO4,产生气体的质量和加入稀H2SO4的质量关系如图所示.
(1)产生气体的质量为 g;
(2)恰好完全反应时,求所用稀H2SO4中溶质的质量;
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量分数.
45.将混有氯化钠的碳酸钠固体样品12.9g完全溶于水中形成90g溶液,再将75g氯化钙溶液分5次加入到该溶液中,充分反应,测得实验数据如表所示。请分析并回答下列问题:
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
(1)表格中m的值 。
(2)氯化钙溶液的溶质质量分数为 。
(3)请计算固体混合物中碳酸钠的质量。
(4)在图中画出上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量的变化曲线。
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D D C A C D A C B D D
题号 12 13 14 15 16 17
答案 C C C D C C
一.选择题(共17小题)
1.下列物质的转化在给定条件下均能实现的是( )
A.CuCuCl2Cu(OH)2
B.FeFe2O3FeCl3
C.Na2SO4Na2CO3溶液NaOH溶液
D.CO2CaCO3CaCl2溶液
【解答】解:A.活泼金属与不活泼的金属盐溶液可以发生置换反应,而氯化银为固体,因此铜与氧化银不发生反应,故错误;
B.'铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,不是氧化铁,故错误;
C.硫酸钠与碳酸钾混合相互交换成分,不能得到沉淀、气体和水,不满足复分解反应发生的条件,反应不能发生,故错误;
D.二氧化碳与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀,碳酸钙与稀盐酸反应得到氯化钙和二氧化碳、水,故正确;
故选:D。
2.镓(Ga)是一种活动性介于Zn和Fe之间的金属,其氧化物Ga2O3和对应的碱Ga(OH)3均难溶于水,而GaCl2和Ga2(SO4)3都易溶于水。下列各组物质中,不能直接反应制得GaCl3的是( )
A.Ga+HCl B.Ga2O3+HCl
C.Ga2(SO4)3+BaCl2 D.Ga(OH)3+MgCl2
【解答】解:A、镓是一种活动性介于Zn和Fe之间的金属,而铁排在氢之前,La可以和HCl反应制得LaCl3和氢气,不符合题意,故选项错误。
B、金属氧化物能与酸反应,La2O3和HCl可以反应制得LaCl3和水,不符合题意,故选项错误。
C、Ga2(SO4)3易溶于水,能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和LaCl3,不符合题意,故选项错误。
D、La(OH)3难溶于水,不能与MgCl2发生复分解反应,符合题意,故选项正确。
故选:D。
3.甲、乙、丙是初中化学常见的物质,且类别相同(单质、氧化物、酸、碱、盐)。图中“→”表示一种物质一步转化成另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件未标出。下列说法与图示关系不符的是( )
A.甲可以是硫酸
B.甲可以是氢氧化钙
C.①②③都可以是分解反应
D.①②③都可以是置换反应
【解答】解:A、如果甲可以是硫酸,硫酸可以跟氯化钡、硝酸钡反应生成盐酸、硝酸;盐酸可以跟硝酸银反应生成硝酸,所以乙是盐酸,丙是硝酸;故A与图示关系相符;不符合题意;
B、如果甲可以是氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠、碳酸钾反应生成氢氧化钠,氢氧化钾,但氢氧化钠、氢氧化钾可以与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀;所以乙是氢氧化钠或氢氧化钾,丙可以是氢氧化镁等;故B与图示关系相符;不符合题意;
C、同类物质不能都通过分解反应转化,所以①②③不可以都是分解反应;故C与图示关系不符;符合题意;
D、如果甲是铁,铁与硝酸铜反应生成铜,铜与硝酸银反应生成银,铁与硝酸银反应生成银,则乙是铜,丙是银,它们之间的转化都属于置换反应;故D与图示关系相符;不符合题意;
故选:C。
4.a和b为两份质量相等的固体.已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾,b为氯酸钾.当分别同时加热a和b至完全反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质;催化剂能改变反应速率,催化剂不能使生成物的质量增加。a和b为两份质量相等的固体。已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾,b为氯酸钾,a中氯酸钾的质量比b中少,b中产生氧气的质量比a中多。
分别同时加热a和b至完全反应,b所需温度较高,反应速率较慢;加入适量的二氧化锰的a反应速率快,至反应结束所需的时间少。
观察图象,A符合变化过程。
故选:A。
5.温州轻轨工程正在建设中,工程技术人员利用铝热剂燃烧释放大量的热来焊接铁轨。点燃铝热剂反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe.该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
【解答】解:点燃铝热剂反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该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,属于置换反应。
故选:C。
6.某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是( )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【解答】解:A、做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响,因为无论红磷是否完全反应,天平都保持平衡,故A正确;
B、乙实验中,石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中,反应后剩余物质的质量减小,所以最后天平不平衡,能用质量守恒定律解释,故B正确;
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以能验证质量守恒定律,故C正确;
D、如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加,故生成物质量大于参加反应的镁条的质量,故D错误;
故选:D。
7.下列化学方程式符合题意且书写正确的是( )
A.正常雨水呈酸性的原因:CO2+H2O=H2CO3
B.医疗上用碱性物质中和过多胃酸:NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.洗去盛石灰水的试剂瓶壁上附着的白膜:CaCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+Ca(OH)2
D.证明铁是金属活动性顺序表中氢之前的金属:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
【解答】解:A、该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
B、氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,不能用于中和胃酸过多,故选项错误。
C、碳酸钙难溶于水,不能与氢氧化钡发生复分解反应,故选项错误。
D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,故选项错误。
故选:A。
8.加热试管中一定质量的高锰酸钾固体使其分解(反应的化学方程式:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑)。下列能正确反映该过程中各科学量随时间变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,氧气的质量从0开始逐渐增加,至反完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,氧气逸出,固体的质量逐渐减少,至反完全反应不再发生改变,但最终固体质量不会减小至0,故选项图像错误。
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应前后固体中钾元素的质量不变,故选项图像正确。
D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,二氧化锰的质量从0开始逐渐增加,至反完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
故选:C。
9.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体内能增大,一定吸收了热量
【解答】解:A、热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故A错误;
B、气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,自身内能会减少,故B正确;
C、物体吸收热量,内能增大,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热,内能变大,但温度不变,故C错误;
D、物体内能增大,可能吸收了热量,也可能外界对物体做功,故D错误。
故选:B。
10.如图所示,小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中,小球A的( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能不变,重力势能变小,机械能变小
C.动能变大,重力势能变小,机械能不变
D.动能变大,重力势能变小,机械能变小
【解答】解:
小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中,小球的质量不变,高度变小,则重力势能变小,同时速度变大,则动能变大。
由于小球A在滚动的过程中受摩擦力的作用,小球克服摩擦力做功,所以一部分机械能会转化为内能,故机械能变小。
故选:D。
11.如图,同一物体分别由静止开始沿三个光滑斜面从A点滑下。在到达斜面底部时的动能大小为( )
A.B处动能大 B.C处动能大
C.D处动能大 D.B、C、D处动能一样大
【解答】解:光滑斜面说明没有摩擦力,物体在从斜面上滑下时,只存在动能和重力势能的相互转化,机械能是守恒的;
物体从同一高度沿不同斜面由静止滑下,最初的重力势能是相等的,滑到底端时转化为相同的动能,即B、C、D处动能一样大。
故选:D。
12.使用机械可以减轻劳动强度,提高工作效率。下列杠杆中,能节省距离的是( )
A.独轮车
B.铡刀
C.筷子
D.开瓶器
【解答】解:A、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故A不符合题意;
B、铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故B不符合题意;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离,故C符合题意;
D、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故D不符合题意。
故选:C。
13.如图所示,额定电压为110V的A、B两盏电灯,额定功率分别为100W和25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少,正确的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
根据公式P可知,灯泡A的电阻RA121Ω,灯泡B的电阻RB484Ω。
A、图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则上面可变电阻接入电路的阻值为121Ω,即该支路的总电阻为242Ω,同理下边支路的总电阻为968Ω,由可得,此时并联电路的总电阻为R=193.6Ω;
B、图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等;由可得灯泡A和灯泡B并联后的电阻R并=96.8Ω,此时电路的总电阻为R=2R并=2×96.8Ω=193.6Ω;
C、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;灯泡A和灯泡B正常工作时,此时电路的总电阻为R=2RA=2×121Ω=242Ω;
D、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a与可变电阻R并联后和灯泡b的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B不能都正常工作,故D不正确;
根据公式P可知,电路电阻越大,消耗的功率就越小,比较A、B、C图可知,C图的总电阻大,消耗的功率最小,
故选:C。
14.小华同学在复习酸碱盐知识时整理了如图网络图,“→”表示相互转化,“﹣”相互反应。已知A、B、C、D是初中化学常见的物质,为金属单质、金属氧化物、碱和盐中的各一种,下列说法不正确的是( )
A.如果A是铁,则A与稀硫酸反应产生气泡,溶液变成浅绿色
B.如果B是金属氧化物,B转化为A可能是工业炼铁的原理
C.如果C溶液呈碱性,则D只能是盐
D.如果D与稀硫酸反应产生二氧化碳,则C只能是碱
【解答】解:A、A是铁,A与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生气泡,溶液变成浅绿色,故A正确;
B、B是金属氧化物,生成的A会与稀硫酸反应,所以A可以是铁等活泼金属,B转化为A可能是工业炼铁的原理,故B正确;
C、C溶液呈碱性,D可能是盐碳酸钠,可能是碱氢氧化钙,D是碳酸钠,C就是氢氧化钙,D是氢氧化钙,C就是碳酸钠,故C错误;
D、D与稀硫酸反应产生二氧化碳,所以D是碳酸盐,C只能是碱,故D正确。
故选:C。
15.一中间有孔的木块套有光滑杆,用手将该木块按压至距桌面H0处(如图甲),松手后,木块将上升到最大高度H(如图乙)。若摩擦忽略不计,则木块上升过程中( )
A.弹簧的弹性势能逐渐增大
B.弹簧的弹性势能先增大后不变
C.木块的机械能逐渐增大
D.木块的机械能先增大后不变
【解答】解:AB、在木块上升的过程中,弹簧逐渐恢复原来形状,即形变程度逐渐减小,因此弹性势能逐渐减小,故AB错误;
CD.在弹簧恢复原来形状的过程中,弹性势能转化为木块的机械能,此时机械能逐渐增大。当弹簧恢复原来长度后,由于不计摩擦,因此木块没有机械能的损失,则它的机械能保持不变,故C错误、D正确。
故选:D。
16.将锌粉持续加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质的混合溶液中,充分反应。当加入锌粉的质量为6.5g时,溶液质量最小;当加入锌粉的质量为13.0g时,恰好完全反应。下列是反应中的相关量随加入锌的质量变化的关系图,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:A、由分析可知,混合溶液中硝酸银质量为34g,当加入锌从0到6.5g,锌与硝酸银反应,硝酸银质量减小,锌为6.5g,硝酸银质量为0,故A错误。
B、锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,此时硝酸铜质量不变,当锌大于6.5g锌与硝酸铜反应,硝酸铜质量减小,当锌质量为13g时硝酸铜完全反应,硝酸铜质量为0,故B错误。
C、由分析可知,6.5g锌反应生成银质量为21.6g,当锌的质量为13g时生成固体总质量为21.6g+6.4g=28.0g,故C正确。
D、当锌为6.5g时硝酸锌的质量分数为22.3%,当锌质量为13g,硝酸锌的质量分数为44.5%,故D错误。
故选:C。
17.研究生石灰(CaO)露置于空气中变质的情况,设计实验如下:则下列结论错误的是( )
A.由气体B可确定粉末A中含有CaCO3,由沉淀的质量可确定其质量为
B.A中钙元素的质量与生石灰样品中钙元素的质量相等
C.A中Ca(OH)2的质量为0.25w
D.A中CaO的质量为0.58w
【解答】解:A、向粉末A中加入稀盐酸后有气体产生,气体肯定是二氧化碳,所以粉末A中肯定有碳酸钙,二氧化碳气体和足量的澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,沉淀质量为,由CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O可知,粉末A中CaCO3的质量即为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙的质量,则由气体B可确定粉末A中含有CaCO3,由沉淀的质量可确定其质量为,故A结论正确;
B、根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类和质量不变,所以粉末A中钙元素的质量与生石灰样品中钙元素的质量相等,故B结论正确;
C、生石灰可以吸收空气中的水和二氧化碳而变质,增重的质量1.2w﹣1w=0.2w为二氧化碳和水的质量,故A可能为氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙的混合物的;
设二氧化碳的质量为x,则:
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
44 100
x
x=0.11w
则水的质量为0.2w﹣0.11w=0.09w
设氢氧化钙的质量为y,则:
CaO+H2O=Ca(OH)2
18 74
0.09w y
y=0.37w
A中Ca(OH)2的质量为0.09w,故C结论错误;
D、由C选项可知:粉末A中氧化钙的质量为1.2w﹣0.37w0.58w,故D结论正确。
故选:C。
二.填空题(共17小题)
18.检验是否患有糖尿病的方法如下:
(1)在试管中加入2毫升10% 的氢氧化钠溶液,滴加5%的硫酸铜溶液4﹣5滴,混匀,产生的现象为 产生蓝色沉淀 ;反应方程式: 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 。
(2)立即加入病人的尿样,在酒精灯上加热煮沸,如出现 砖红色沉淀 现象,则表明尿中含有葡萄糖,证明此病人患有糖尿病。反之则没有。
【解答】解:(1)在试管中加入2毫升10%的氢氧化钠溶液,滴加5%的硫酸铜溶液4﹣5滴,混匀,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,看到的现象是产生蓝色沉淀,反应方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(2)立即加入病人的尿样,尿液与新制的氢氧化铜悬浊液共热,会生成砖红色的沉淀,若有砖红色沉淀生成,说明含有葡萄糖。
故答案为:(1)产生蓝色沉淀;2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(2)砖红色沉淀。
19.根据《浙江省电动自行车管理条例》相关规定,备案非标电动自行车自2023年1月1日起不得上道路行驶。电动自行车的动力来自电动机,其工作原理可以简化为如图所示的模型。
(1)电动自行车的车速可通过旋转“变速转把”进行调节,即相当于调节图中的滑动变阻器。若要加快电动机的转速,滑动变阻器的滑片P应向 右 滑动;
(2)闭合开关,发现电动机线圈没有转动,轻轻拨动一下线圈,结果电动机立即转动,刚开始电动机线圈不动的原因是 线圈刚好处在平衡位置 。
【解答】解:(1)若要加快电动机的转速,线圈的匝数不变,需要增大电路中的电流,根据欧姆定律可知,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应该向右移动;
(2)当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,故可能电动机不转,拨动一下后,打破平衡,电动机便转动起来,并且靠惯性能转过平衡位置,连续转动。
故答案为:(1)右;(2)线圈刚好处在平衡位置。
20.质量守恒定律是自然界的基本定律之一,请你运用质量守恒定律进行计算:
(1)某密闭容器中,12gA加热完全分解产生B和C,其中B的质量为2g,同时C又能部分分解产生0.1gD和7.9gE,则最终该密闭容器中B和C的质量比为 1:1 。
(2)4.6克乙醇(C2H5OH)和一定的氧气在密闭容器中燃烧,反应后容器中只有一氧化碳、二氧化碳和水,已知一氧化碳的质量为1.4克,则生成二氧化碳的质量为 6.6 克。
【解答】解:(1)某密闭容器中,12gA加热完全分解产生B和C,其中B的质量为2g,同时C又能部分分解产生0.1gD和7.9gE,则容器中C的质量为12g﹣2g﹣0.1g﹣7.9g=2g;则最终该密闭容器中B和C的质量比为2g:2g=1:1。
(2)4.6克乙醇中碳元素的质量为4.6g100%=2.4g,已知一氧化碳的质量为1.4克,含有碳元素的质量为1.4g100%=0.6g,则生成二氧化碳的质量为(2.4g﹣0.6g)÷(100%)=6.6g。
故答案为:
(1)1:1;
(2)6.6。
21.某同学以硫酸为例归纳出酸的五点共性(如图所示)。
(1)性质①中紫色石蕊试液遇稀硫酸会变 红 色。
(2)性质②是稀硫酸能与一些金属反应生成相应的盐和氢气。为了验证该性质,可以选用的金属是 锌或铁等(合理即可) (写出1种)。
(3)反应③在生活中可用于清除铁锈,该反应的化学方程式为 3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O 。
(4)从微观角度分析,反应④的实质是 H+和OH﹣结合生成H2O 。
【解答】解:(1)稀硫酸显酸性,紫色石蕊试液遇稀硫酸会变红色。
(2)金属活动性中位于氢前的金属可与酸反应生成相应的盐和氢气,性质②是稀硫酸能与一些金属反应生成相应的盐和氢气。为了验证该性质,可以选用的金属是锌、铁等。
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式是:3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O。
(4)中和反应的实质是H+和OH﹣结合生成H2O。
故答案为:
(1)红;
(2)锌或铁等 (合理即可);
(3)3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)H+和OH﹣结合生成H2O。
22.金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题:
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有 导电性、导热性或延展性等 (至少答两点)。
(2)生铁和钢都是属于合金,属于 混合物 (填“混合物”或“纯净物”),它们的主要成分是 铁 。
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是 BD 。
A.陶瓷碗
B.不锈钢炊具
C.橡胶手套
D.铜质水龙头
(4)微型化录音录像的高性能磁带中磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物,又知钴(Co)和铁都有+2、+3价,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则铁元素的化合价为 +3 。
【解答】解:(1)电缆用金属制成,说明金属具有导电性;热水壶中金属的应用说明金属具有导热性;金属可以制成金属丝,说明金属具有较好的延展性。
(2)生铁和钢都是铁碳合金,属于混合物,主要成分都是铁。
(3)A、陶瓷属于无机非金属材料,故A不符合题意;
B、不锈钢炊具属于铁碳合金,属于金属材料,故B符合题意;
C、橡胶属于有机材料,故C不符合题意;
D、铜属于金属,铜质水龙头的主要材料属于金属材料,故D符合题意。
(4)若钴和铁元素的化合价相同时,即都为+2价时,则钴和铁的化合价的和为:(+2)+(+2)×2+(﹣2)×4≠0;都为+3价时,钴和铁的化合价的和为:(+3)+(+3)×2+(﹣2)×4≠0;则都不符合要求;故化合物中Co和Fe的化合价不同;
因此Co、Fe的化合价可能为+2、+3价或+3、+2价;
若Co的化合价为+3,Fe的化合价为+2时,钴和铁的化合价的和为:(+3)+(+2)×2+(﹣2)×4≠0,不符合要求;
若Co的化合价为+2,Fe的化合价为+3,钴和铁的化合价的和为:(+2)+(+3)×2+(﹣2)×4=0,符合要求。
故答案为:
( 1 )导电性、导热性或延展性等;
(2)混合物;铁;
(3)BD;
(4)+3。
23.请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题:
(1)同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 A中气球大于B中气球 。
(2)为了验证氢氧化钠能与盐反应,可选择的物质是 BD (可多选)。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
(3)为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,用如图乙所示的A,B,C三种方案(每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液),其中可行的方案是 A 。
【解答】解:(1)二氧化碳能够溶于水,还能够与氢氧化钠反应,这两个原因引起的锥形瓶内气压变化肯定大于一个原因引起的,那么A中气球的体积肯定大于B中气体的体积;同时挤压图甲中、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是:A中气球大于B中气球;故答案为:A中气球大于B中气球;
(2)AC、碳酸钙、硝酸钡与氢氧化钠都不反应,故A、C不合题意;
B、氯化铁与氢氧化钠反应,生成氢氧化铁红褐色沉淀,故B符合题意;
D、硫酸铜与氢氧化钠反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀,故D符合题意;
故选:BD;
(3)方案A、二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,没有明显现象;二氧化碳与氢氧化钙反应,生成白色沉淀碳酸钙,可以区分二者,故A方案正确;
方案B、氢氧化钠和氢氧化钙,都能与稀盐酸反应,但是都无明显现象,无法区分,故方案B不可行;
方案C、氢氧化钠和氢氧化钙都是碱,滴入酚酞试液都变成红色,无法区分,故方案C不可行;
故选:A。
24.如图所示,光滑的水平面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮重,绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为5N时,木板向右匀速运动了0.4米,拉力F做功为 4 J;当把拉力增大到8N时,弹簧秤的示数是 10 N。
【解答】解:当拉力F为5N时,木板向右匀速运动了0.4米,拉力移动的距离s=2s'=2×0.4m=0.8m;
拉力F做功W=Fs=5N×0.8m=4J;
光滑的水平面上有一足够长的木板,木板水平方向只受到物体的摩擦力,f=2F=2×5N=10N;
当把拉力增大到8N时,木板加速运动,而压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故弹簧秤的示数不变,仍为10N。
故答案为:4;10。
25.某实验废液中可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣、Na+、Mg2+、Fe3+六种离子中的几种。为确定废液中存在的离子,进行了下面实验:
①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解。
请分析实验后回答:
(1)废液中一定含有的离子是 Mg2+和Cl﹣ ,可能含有的离子是 Na+ ;
(2)有同学认为实验③可以省略,理由是 步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有SO42﹣和CO32﹣,故溶液中一定含有Cl﹣ 。
【解答】解:①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Mg2+,不含Fe3+;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象,说明溶液中不含SO42﹣和CO32﹣;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解,说明溶液中含有Cl﹣。
(1)废液中一定含有的离子是Mg2+和Cl﹣,可能含有Na+;
(2)溶液对外是不显电性的,既有阴离子又有阳离子,步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有SO42﹣和CO32﹣,故溶液中一定含有Cl﹣。
故答案为:
(1)Mg2+和Cl﹣Na+;
(2)步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有SO42﹣和CO32﹣,故溶液中一定含有Cl﹣。
26.工人用如图所示装置把重为800N的物体,从斜面底部匀速拉到2m高的平台上(斜面与水平地面的夹角为30°),用时20s。工人对绳子的拉力为300N,动滑轮重为20N,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,整个过程中工人做功的功率为 120 W,整个装置的机械效率为 66.7% ,物体与斜面的摩擦力为 180 N。
【解答】解:由题意知,物体被拉到顶端,物体上升的高度h=2m,斜面与水平地面的夹角为30°,所以物体在斜面移动距离s=2×2m=4m;
滑轮组由2段绳子拉着动滑轮,所以绳端移动的距离为:
s绳=2s=2×4m=8m;
所以工人做的功为:
W总=Fs绳=300N×8m=2400J;
工人做功的功率为:
P总120W;
对物体做的有用功为:
W有=Gh=800N×2m=1600J;
则整个装置的机械效率为:
η100%≈66.7%;
动滑轮上升的高度与物体在斜面上移动的距离相等,所以工人克服动滑轮重力做的功为:
W动=G动h动=20N×4m=80J;
所以克服物体与斜面的摩擦力做的功为:
W摩=W总﹣W有﹣W动=2400J﹣1600J﹣80J=720J;
所以f180N。
故答案为:120;66.7%;180.
27.如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由可伸长的橡皮筋系住,乙球由不可伸长的细绳系住,都从同一水平高度处由静止开始释放。当两球各自第一次到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小。
(1)从释放到各自第一次到达A点过程中,两小球重力所做功W甲 = W乙。
(2)两球各自第一次到达A点时的速度v甲 < v乙。
(3)两球各自第一次到达A点时,甲球的机械能 < 乙球的机械能。(以上三空均选填“>”、“<”或“=”)
【解答】解:(1)由题可知,两球的质量相同,则重力相同,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力做功W甲=W乙。
(2)由题知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以,可知小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,所以在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即V甲<V乙。
(3)甲球的机械能等于甲球的动能和重力势能之和,乙球的机械能等于乙球的动能和重力势能之和,两球各自第一次到达A点时,重力势能相等,而甲球的动能小于乙球的动能,所以在A点甲球的机械能小于乙球的机械能。
故答案为:(1)=;(2)<;(3)<。
28.卡车的车厢高1.5m,工人师傅将一块5m长的木板搭在地面与车厢之间构成斜面(如图所示),在车上用400N的拉力将重为1000N的木箱匀速拉上车厢,则这个斜面的机械效率是 75% ,物体受到的摩擦力是 100 N,若增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将 变大 。(选填“变大”、“变小”、“不变”)
【解答】解:工人所做的总功为:W总=Fs=400N×5m=2000J,
工人所做的有用功为:W有=Gh=1000N×1.5m=1500J,
斜面的机械效率为:η100%=75%;
工人所做额外功为:W额=W总﹣W有=2000J﹣1500J=500J,
由W额=fs可得物体受到的摩擦力为:f100N;
(2)当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,物体受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,有用功不变,总功变小,由机械效率公式可知,斜面的机械效率变大。
故答案为:75%;100;变大。
29.我国劳动人民很早就在农业、军事等方面应用杠杆。如图甲所示是用于稻谷去皮的脚踏碓,图乙是其简化图;图丙所示是护城河上安装的吊桥装置。
(1)脚踏碓属于 费力 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
(2)图丙中,滑轮的作用是 改变力的方向 。将吊桥从图丙缓慢拉起到图丁的过程中,人用的力将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)由图可知,脚施加的力为动力,脚踏碓在使用过程中动力臂小于阻力臂,因此属于费力杠杆。
(2)图中的滑轮是一个定滑轮,定滑轮不省力,可以改变力的方向。
从丙图缓缓拉起到丁图的过程中,根据杠杆的平衡条件可知,阻力一定,阻力臂减小,动力臂增大,人用的力将变小。
故答案为:(1)费力;(2)改变力的方向;变小。
30.如图,要把一圆木推上台阶。
(1)下面四种推法中,哪种方法所需推力最小 D (填序号)。
(2)已知圆木重为G,半径为R,台阶高度为。则推上台阶需要做 功。
【解答】解:(1)如题干图所示,把一圆木推上台阶,可视为一个杠杆,其支点为圆木与台阶的接触点,四种推法中,阻力(重力)和阻力臂(半径)都相等,D图中动力臂最大,根据杠杆平衡条件可知,D图中的方法所需推力最小。
(2)推力做功转化为圆木的重力势能,重心上升的高度h,故推力做功W=Ep=Gh=G。
故答案为:(1)D;(2)。
31.如图甲为礼花喷射器的模型,通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体,气体冲击纸筒内填充的礼花彩条,并将它们喷向远处。
(1)该过程中罐内气体通过 做功 方式改变了内能,随着气体的不断释放,罐内气体的温度将 下降 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)该过程能量转化方式与乙图中汽油机的冲程 B 相同(选填字母)。
【解答】解:(1)通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体,气体冲击纸筒内填充的礼花彩条,罐内气体通过做功方式改变内能,罐内气体的温度将下架;
(2)该过程中内能转化为机械能,图A中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化;
图B中,两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;
图C中,两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
图D中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,属排气冲程,没有能量转化;
可见,实验中能量转化方式与图中汽油机的B冲程相同;都是内能转化为机械能。
故答案为:(1)做功;下降;(2)B。
32.甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。小金同学将镁逐渐加入甲烧杯,铁逐渐加入乙烧杯,测量加入的金属质量m和相应的烧杯内物质质量变化量△m,画出△M﹣m线oac和obc的示意图,如图所示。根据图中信息,曲线oac表示的是 甲 烧杯中△M与m的变化关系(填“甲”或“乙”),当乙烧杯内加入铁的质量为m1时,溶液中溶质还有 FeCl2和HCl 。
【解答】解:镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式分别是
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑△M1
24 2 24﹣2=22
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑△M2
56 2 56﹣2=54
由上述质量的变化可知,线oac的变化量较小,表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系。
当乙烧杯内加入铁的质量为m1时,稀盐酸有剩余,溶液中溶质不止一种,为:FeCl2和HCl。
故答案为:甲,FeCl2和HCl。
33.某同学欲把CuSO4和KCl的混合液中的SO42﹣和Cl﹣分别转化成沉淀.他采用了下图所示的实验步骤进行操作:
根据图示的步骤和现象确定该同学所用的试剂:
A为 Ba(OH)2 ,溶液;B为 HNO3 ,溶液;C为 AgNO3 溶液.
(2)写出加入适量A的反应化学方程式: CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓ .
【解答】解:把混合液中的SO42﹣和Cl﹣分别转化成沉淀需要Ba2+和Ag+,后面生成的不溶于稀硝酸的白色沉淀分别是硫酸钡和氯化银;因为硫酸银是微溶于水的,故不能先加硝酸银溶液,应先加钡离子把硫酸根沉淀出来,根据后面生成的Cu(NO)3来看,B物质应该是硝酸,沉淀物中含有硫酸钡和氢氧化铜,由此分析加入的A物质是Ba(OH)2,C物质是AgNO3;
故答案为:(1)A:Ba(OH)2;B:HNO3;C:AgNO3;(2)CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓.
34.电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 磁体、铁类物质 相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 通电线圈在磁场中受力转动 的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与冰箱 金属外壳 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是 BC 。
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【解答】解:(1)冰箱门的密封条采用磁性材料为了封闭更严,因此是利用磁体、铁类物质相互吸引来增强它的密封性能。
(2)电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,它工作时是将电能转化为机械能。
(3)三脚插头中“1”制作的长一些,可以使用电器在与火线接通之间先使外壳与地线相通,在拔插头时,先使插头与火线相脱离,在插入插座时,可确保冰箱外壳先接地,防止触电事故的发生,故BC正确。
故选:BC。
故答案为:(1)磁体、铁类物质;(2)通电线圈在磁场中受力转动;(3)金属外壳;BC。
三.实验探究题(共9小题)
35.测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V),小强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知)。具体步骤如下:
①按如图所示的电路图连接好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2,先算出灯泡的电阻RL= (请你用所测的物理量表示),再根据P0,计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是 滑动变阻器的滑片处在任一位置,灯两端的电压不等于小灯泡的额定电压 。仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为 开关S拨到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1为止,读出电流表示数I1 。
【解答】解:
(1)按照电路图,将灯泡的左边接线柱与开关中间的接线柱相连、电流表的负接线柱与开关的位置1相连,如图所示:
(2)由②可得灯泡两端电压U=I1R,而开关S由位置1拨到位置2时,电路中三个电阻的连接方式没有发生改变,
所以此时灯泡两端电压仍然为I1R,
因为L与R并联,
所以由③得灯泡电流IL=I2﹣I1,
由欧姆定律得灯泡电阻:
RL;
(3)因为滑动变阻器的滑片处在任一位置,灯两端的电压不等于小灯泡的额定电压,所以实验结果与真实值相差较大;
要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为:
开关S拨到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1为止,读出电流表示数I1。
故答案为:
①如图所示;
③;
滑动变阻器的滑片处在任一位置,灯两端的电压不等于小灯泡的额定电压;开关S拨到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1为止,读出电流表示数I1。
36.向稀盐酸中滴加一定量的Ca(OH)2溶液如图甲;取甲反应后的溶液,滴加Na2CO3溶液,溶液pH的变化如图乙。
已知:CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性。
回答问题:
(1)由图乙可以推知:甲反应后的溶液中溶质是 CaCl2和HCl (填化学式)。
(2)c点对应的溶液中的溶质是 NaCl和CaCl2 (填化学式)。
(3)欲将甲反应后的溶液调节至中性,在没有指示剂的情况下,应加入的物质是 C (填序号)。
A.CaO B.Ca(OH)2 C.CaCO3。
【解答】解:(1)根据题目的信息可知,pH变化情况溶液最初pH<7,所以甲反应后的溶液中一定含CaCl2和HCl,
故答案为:CaCl2和HCl。
(2)溶液pH的变化图乙可知ab段是碳酸钠与盐酸反应,bd段是碳酸钠与氯化钙反应,d点之后碳酸钠过量;所以c点是氯化钙过来的,所以此时溶质为氯化钠和氯化钙。
故答案为:NaCl和CaCl2。
(3)A、CaO能与盐酸反应生成氯化钙和水,过量的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,若不用指示剂,不好判断反应是否恰好进行,容易引入新的杂质氢氧化钙,故选项所采取的方法错误。
B、Ca(OH)2 能与盐酸反应生成氯化钙和水,若不用指示剂,不好判断反应是否恰好进行,容易引入新的杂质氢氧化钙,故选项所采取的方法错误。
C、盐酸能与过量的CaCO3粉末反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙粉末,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
故选:C。
37.小乐为了寻找酸和碱反应的证据,进行了如图所示的三组实验。回答问题:
(1)实验1:将稀硫酸滴加到盛有氢氧化钠固体的试管中,测得该过程中温度升高。经分析,此现象不能作为该反应发生的证据,理由是 氢氧化钠固体溶于水放热 。
(2)实验2:向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,溶液变为无色不能作为氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应的证据,理由是 盐酸过量时溶液也为无色 。
(3)实验3:将一定量的澄清石灰水和10g7.3%的稀盐酸充分混合后,未观察到明显现象,再向混合后的溶液中滴加5%的碳酸钠溶液,烧杯中溶液质量与滴加碳酸钠溶液质量的关系如坐标图所示。图示信息 能 (选填“能”或“不能”)作为稀盐酸和澄清石灰水发生反应的证据,理由是 ab段与10.6g碳酸钠溶液反应消耗盐酸的质量是5g,小于10g 。
【解答】解:(1)由于氢氧化钠固体溶于水放热,所以实验1将稀硫酸滴加到盛有氢氧化钠固体的试管中,测得该过程中温度升高。此现象不能作为该反应发生的证据;
(2)酚酞试液在中性和酸性的条件下,都为无色,所以向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,溶液变为无色不能作为氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应的证据,因为盐酸过量时溶液也为无色;
(3)将所选的酸碱溶液充分混合后,未观察到明显现象,因为氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,没有现象,由坐标图所示可知,碳酸钠溶液和盐酸反应的质量是10.6g,设与碳酸钠反应的盐酸的质量为x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
10.6g×5% 7.3%×x
x=5g
所以图示信息能作为稀盐酸和氢氧化钙发生反应的证据,理由是ab段与10.6g碳酸钠溶液反应消耗盐酸的质量是5g,小于10g。
故答案为:(1)氢氧化钠固体溶于水放热;
(2)盐酸过量时溶液也为无色;
(3)能;ab段与10.6g碳酸钠溶液反应消耗盐酸的质量是5g,小于10g。
38.为验证“酸的化学性质“,某班同学在实验室进行如果实验,请分析并回答相关问题:
(1)一定没有明显现象的试管是: A 。
(2)要全面验证酸的化学性质,D试管中的固体单质可以是 Fe (填一种即可)。
(3)实验完成后,将全部废液倒入废液缸内,测得pH=2,则废液中所含溶质最多有 4 种。(溶质不计指示剂与气体)。
【解答】解:稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,和氧化铜反应生成氯化铜和水,和比较活泼的金属单质反应生成盐和氢气。
(1)一定没有明显现象的试管是:A;
(2)要全面验证酸的化学通性,D试管中能与酸反应的固体单质是铁、锌、铝、镁等;
(3)实验完成后,将全部废液倒入废液缸内,测得pH=2,则废液中所含溶质最多有反应生成的氯化钠、氯化铜、氯化亚铁、氯化氢等4种。
故答案为:(1)A;
(2)Fe;
(3)4。
39.某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有BaCO3、NaCl、Na2CO3、CuSO4、NaOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 BaCO3、CuSO4 (填化学式,下同);
(2)白色沉淀A为 BaSO4 ;
(3)无色溶液D一定含有的溶质是 NaOH、NaCl、BaCl2 ;
(4)结论:固体粉末中一定含有 AB 。
A.Na2CO3
B.NaOH
C.NaCl
【解答】解:(1)固体粉末加水溶解得到无色溶液,所以样品中一定不含碳酸钡、硫酸铜,所以(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是:BaCO3、CuSO4;
(2)碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,碳酸钡与稀硫酸反应生成硫酸钡,水和二氧化碳,故白色沉淀为硫酸钡;
(3)加入的氯化钡是过量的,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,无色溶液D一定含有的溶质是:NaOH、NaCl、BaCl2;
(4)固体粉末中一定含有Na2CO3、NaOH,可能含有NaCl,故选:AB。
故答案为:(1)BaCO3、CuSO4;
(2)BaSO4;
(3)NaOH、NaCl、BaCl2;
(4)AB。
40.小明同学取镁、铝、锌三种金属,分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中,实验装置如图1,采集数据,得到如图2所示的气压变化曲线。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是 H2 (填化学式)。
(2)铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快,其主要原因是 铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气 。
(3)从图2分析,以下结论正确的是 ①③ (填序号)。
①金属镁对应的气压变化曲线是A
②M点时参加反应的镁锌质量相等
③实验时取用的镁铝质量可能相等
【解答】解:(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是氢气,其化学式为H2。
(2)铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,故铝对应的曲线是B,反应速率先慢后快。
(3)①镁、铝、锌三种金属中镁的金属活动性最强,反应速率最快,则金属镁对应的气压变化曲线是A。
②M点时AC曲线对应的气压相等,生成氢气的质量相等,生成等质量的氢气,消耗的锌的质量多,则M点时参加反应的镁锌质量不相等。
③稀盐酸的质量相等,最终铝产生的氢气的质量大于镁,等质量的镁和铝与足量的酸反应,铝产生的氢气的质量多,则实验时取用的镁铝质量可能相等。
故答案为:
(1)H2;
(2)铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气;
(3)①③。
41.某校科学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下,从如图中选择装置进行了气体的制备实验。
(1)甲同学选择装置A作为KMnO4制取氧气的发生装置,其中试管口略向下倾斜的原因是 防止冷凝水回流使试管炸裂 。收集装置可以是图1中的 C或E (填字母代号)。
(2)若用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。则以上步骤正确顺序为 ⑤①③②④ (填序号)。
(3)若用图2装置和量筒通过导管相连后收集并测量O2体积,则氧气应从导管 a (填“a”或“b”)端通入。
(4)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量。针对这一现象同学们提出了自己的猜想,有的猜想是生成的MnO2分解出O2,也有的猜想是反应生成的K2MnO4分解放出O2。则做出上述猜想的依据是 化学反应前后元素的种类不变 。
【解答】解:(1)甲同学选择装置A作为KMnO4制取氧气的发生装置,其中试管口略向下倾斜的原因是:防止冷凝水回流使试管炸裂;氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,则收集装置可以是图1中的:C或E;
(2)用高锰酸钾制取氧气的实验步骤为:查、装、定、点、收、移、熄,即:⑤检查装置的气密性;①在试管中加入药品并固定好装置;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;②把导管移出水面;④熄灭酒精灯;所以以上步骤正确顺序为:⑤①③②④;
(3)若用图2装置和量筒通过导管相连后收集并测量O2体积,集气瓶中要装满水,而氧气的密度比水小,所以氧气应从导管a端通入;
(4)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量。针对这一现象同学们提出了自己的猜想,有的猜想是生成的MnO2分解出O2,也有的猜想是反应生成的K2MnO4分解放出O2。则做出上述猜想的依据是化学反应前后元素的种类不变,MnO2、K2MnO4中都含有氧元素,都可能生成氧气。
故答案为:
(1)防止冷凝水回流使试管炸裂;C或E;
(2)⑤①③②④;
(3)a;
(4)化学反应前后元素的种类不变。
42.某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示,每个钩码质量都相等。
(1)安装好装置后,杠杆静止在如图﹣1所示位置,此时杠杆 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)如图﹣2,此时杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两端的钩码同时向靠近支点的方向移动一小格,杠杆将 右端下降 (选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”);
(3)实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确,小华制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图﹣3所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在 D、N 两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,则说明小明的观点是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【解答】解:(1)静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,杠杆静止在如图﹣1所示位置,此时杠杆平衡。
(2)设一个钩码重力为G,杠杆上一格的长度为L,将杠杆两端的钩码同时向靠近支点的方向移动一小格,则杠杆左端为3G×L=3GL,右端为2G×2L=4GL>3GL,所以右端下降。
(3)在G点时力的作用线上的N、D两点,此时力臂的长度没有发生改变,此时杠杆可以保持平衡,因此可以说明这个结论是错误的。因为挂在D点时,这时力的作用点到支点的距离发生了改变,但是杠杆仍然能保持平衡,因此可以说明小明的观点是错误的。
故答案为:(1)平衡;(2)右端下降;(3)D、N;错误。
43.按如图进行实验,已知A为H2、CO中的一种或两者的混合物,甲装置中的黑色粉末为CuO、炭粉中的一种或两者的混合物。根据下列要求,回答问题:
(1)若黑色粉末是纯净物,甲、乙、丙装置中的固体或溶液依次出现红色、蓝色、浑浊,则气体A是 H2和CO ,黑色粉末为 CuO 。
(2)若第(1)问中:乙装置的物质增重3.6g,丙装置中的物质增重4.4g,则至少需通入 3.2 g气体。
【解答】解:(1)由题意可知,若黑色粉末是纯净物实验时出现红色,说明了黑色粉末为氧化铜;由无水硫酸铜变成了蓝色,说明了有水生成,则通入的气体中含有氢气;由澄清的石灰水变浑浊,说明了有二氧化碳气体生成,通入的气体中含有一氧化碳.
故填:H2和CO;CuO;
(2)设氢气的质量为x
H2+CuOCu+H2O
2 18
x 3.6g
,解得:x=0.4g
设一氧化碳的质量为y
CO+CuOCu+CO2↑
28 44
y 4.4g
,解得:y=2.8g
参加反应的气体的质量是:0.4g+2.8g=3.2g
由于反应前和反应后都需要通入气体,故气体的质量要大于3.2g,
故填:3.2.
四.计算题(共1小题)
44.现有一包Na2CO3和Na2SO4固体粉末混合物22.2g,向其中加入足量的稀H2SO4,产生气体的质量和加入稀H2SO4的质量关系如图所示.
(1)产生气体的质量为 2.2 g;
(2)恰好完全反应时,求所用稀H2SO4中溶质的质量;
(3)求恰好完全反应时溶液中溶质的质量分数.
【解答】解:(1)由图可知,产生气体的质量为2.2g;
故填:2.2;
(2)设稀H2SO4中溶质的质量为x,碳酸钠的质量为y,生成硫酸钠的质量为z
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 98 142 44
y x z 2.2g
x=4.9g,y=5.3g,z=7.1g
答:恰好完全反应时,稀H2SO4中溶质的质量为4.9g;
(3)恰好完全反应是溶液中溶质的质量分数:20%.
答:恰好完全反应是溶液中溶质的质量分数为20%.
五.解答题(共1小题)
45.将混有氯化钠的碳酸钠固体样品12.9g完全溶于水中形成90g溶液,再将75g氯化钙溶液分5次加入到该溶液中,充分反应,测得实验数据如表所示。请分析并回答下列问题:
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
(1)表格中m的值 9 。
(2)氯化钙溶液的溶质质量分数为 22.2% 。
(3)请计算固体混合物中碳酸钠的质量。
(4)在图中画出上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量的变化曲线。
【解答】解:(1)由表中数据可知,每加入15g氯化钙溶液生成沉淀的质量为3g,第4次生成沉淀的质量为10g,故第3次加入氯化钙溶液后,生成沉淀的质量为3g×3=9g,则表格中m的值为9;
(2)由图中的数据可知,15g氯化钙溶液完全反应生成沉淀的质量为3g,
设15g氯化钙溶液中氯化钙的质量为x,
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 3g
x=3.33g
则氯化钙溶液的溶质质量分数为100%=22.2%;
(3)设样品中碳酸钠的质量为x,反应生成氯化钠的质量为y,
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 10g y
x=10.6g
y=11.7g
答:固体混合物中碳酸钠的质量10.6g;
(4)固体混合物中氯化钠的质量为12.9g﹣10.6g=2.3g,反应生成氯化钠的质量为11.7g,则反应后氯化钠总质量14g,每加入15g氯化钙溶液生成沉淀的质量为3g,则没生成1g沉淀需氯化钙溶液的质量为5g,则恰好完全反应时消耗氯化钙溶液的质量为15g×3+5g=50g,故上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量的变化曲线为。
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