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九年级上册科学期末检测卷1
一、选择题(共15题;共45分)
1.(3分)下列传统工艺品的制作过程中,包括物理变化和化学变化的是 ( )
A.瓷器制坯 B.骨笛打孔 C.彩陶烧制 D.金简刻字
【答案】C
【知识点】化学变化与物理变化的判别;化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【分析】没有生成其他物质的变化叫物理变化,一般是物质的形状、状态等发生变化。生成其他物质的变化叫化学变化,常伴随有放热、发光、变色,放出气体、生成沉淀等。
【解答】 选项A:制坯主要是将瓷土塑造成型,属于形状的改变,是物理变化,因此A选项不符合。
选项B:打孔是对骨头进行加工,改变其形状,属于物理变化,没有化学变化,因此B选项不符合。
选项C:陶坯在烧制过程中会发生形状的固定和收缩,属于物理变化。烧制时高温下陶土中的矿物质会发生化学反应,形成新的物质(如硅酸盐),且彩陶表面的颜料也会发生化学变化。因此,彩陶烧制同时包含物理变化和化学变化,符合题目要求。
选项D:刻字是对金属表面进行雕刻,属于物理变化,没有化学变化,因此D选项不符合。
故正确答案:C。
2.(3分)人们对事物的认识常常需要经历一个不断修正和完善的过程,如对碱的认识就是如此。下列各项是不同时期对碱的认识,其中与我们现在所学碱的定义最相近的是
A.有涩味和滑腻感的物质
B.能使无色酚酞试液变红的物质
C.含有氢元素和氧元素的物质
D.电离产生的阴离子都是氢氧根离子的物质
【答案】D
【知识点】酸、碱的概念
【解析】【分析】根据现在碱的定义分析判断。
【解答】 A.有涩味和滑腻感的物质不一定是碱,比如某些酯类物质也可能有类似感觉,而且不是所有碱都能被人直接感知到有涩味和滑腻感,故A错误;
B.能使无色酚酞试液变红的物质不一定是碱,像碳酸钠等盐的溶液呈碱性,也能使酚酞变红,但碳酸钠不是碱,故B错误;
C.含有氢元素和氧元素的物质不一定是碱,例如水、硫酸等,它们都含有氢、氧元素,但不是碱,故C错误;
D.电离产生的阴离子都是氢氧根离子的物质,这与我们现在所学碱的定义完全相符,是对碱最准确的描述,故D正确。
故选D。
3.(3分) “胜哥”分别向下列试剂中滴加自制甘蓝汁,现象记录在表中:
试 剂 稀盐酸 氢氧化钠溶液 蒸馏水 白 醋
显色情况 红 色 绿 色 蓝 色 红 色
依据上述信息判断正确的是
A.白醋中含有稀盐酸
B.甘蓝汁可以做酸碱指示剂
C.在肥皂水中加入甘蓝汁将显蓝色
D.用甘蓝汁可以判断各溶液的酸碱性强弱
【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质;溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】根据紫甘蓝汁在中性、酸性和碱性溶液中的变色情况来分析。稀盐酸显酸性,能使紫甘蓝汁由紫色变成红色;氢氧化钠溶液显碱性,能使紫甘蓝汁由紫色变成绿色,所以可以做酸碱指示剂。
【解答】A、白醋是醋酸的水溶液,不含稀盐酸,故A说法错误;
B、甘蓝汁遇到酸性和碱性溶液时会显示出不同的颜色,因此甘蓝汁可以做酸碱指示剂,故B说法正确;
C、氢氧化钠溶液显碱性,能使甘蓝汁变绿色,肥皂水显碱性,也能使甘蓝汁变绿色,故C说法错误;
D、用甘蓝汁可以判断各溶液的酸碱性,但不能判断酸碱性强弱,故D说法错误。
故答案为:B。
4.(3分)“胜哥”自制酸碱指示剂并检验校园土壤的酸碱性。经测定该校园土壤浸出液能使紫色石蕊试剂变红,则该土壤最不适宜种植的作物是()
作物 茶树 马铃薯 薄荷 玉米
最适宜生长的pH范围 5.0~5.5 4.8~5.5 7.0~8.0 6.0~7.0
A.茶树 B.马铃薯 C.薄荷 D.玉米
【答案】C
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】常温下pH小于7的溶液呈酸性,pH等于7的溶液呈中性,pH大于7的溶液呈碱性。
【解答】该校园土壤浸出液能使紫色石蕊试剂变红,说明土壤浸出液呈酸性,由表中数据可知,薄荷最适宜生长的pH大于7,为碱性,所以不适应种植薄荷。
故答案为:C。
5.(3分)浓硫酸和浓盐酸敞口放置在空气中一段时间后,以下叙述正确的是( )
A.都发生化学变化 B.溶质的质量分数都变小
C.溶液的质量都增大 D.都能在瓶口观察到白雾
【答案】B
【知识点】酸的物理性质及用途
【解析】【分析】①浓硫酸(H2SO4)具有吸水性:浓硫酸会吸收空气中的水蒸气,导致溶液质量增大,但溶质(H2SO4)质量不变,因此溶质的质量分数变小。吸水是物理变化,未发生化学变化。
②浓盐酸(HCl)具有挥发性:浓盐酸中的HCl气体会挥发到空气中,导致溶质(HCl)质量减少,溶液质量减小,因此溶质的质量分数变小。现象为挥发时在瓶口可能形成白雾(HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)。挥发是物理变化,未发生化学变化。
【解答】选项A:都发生化学变化:,两者均为物理变化,该选项说法错误。
选项B:浓硫酸因吸水稀释,浓盐酸因溶质挥发,溶质的质量分数都变小,该选项说法正确。
选项C:浓盐酸中的HCl气体会挥发到空气中,导致溶质质量减少,溶液质量减小,因此溶质的质量分数变小,该选项说法错误。
选项D:浓盐酸挥发时在瓶口可能形成白雾(HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)。浓硫酸无现象,该选项说法错误。
故正确答案:B。
6.(3分)“胜哥”将20克质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为25%的稀硫酸,下列说法中 错误的是 ( )
A.实验步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签
B.实验仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、细口瓶
C.稀释浓硫酸时将水沿烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
D.皮肤上不慎沾到浓硫酸,应立即用干燥洁净的纱布擦拭,再大量清水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
【答案】C
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法;一定溶质质量分数的溶液的配制;浓硫酸的稀释
【解析】【分析】浓硫酸遇水剧烈放热,且密度大于水,稀释时要将浓硫酸倒入水中,并不断搅拌,防止局部过热,造成液体飞溅。
【解答】A、稀释前需先进行计算,再进行量取、混匀和装瓶操作,故A正确,不符合题意;
B、量取液体的体积时,需要用到量筒和胶头滴管,稀释在烧杯中进行,稀释时使用玻璃棒进行搅拌,最后用细口瓶装瓶,故B正确,不符合题意;
C、稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌,故C错误,符合题意;
D、浓硫酸具有强腐蚀性,皮肤上不慎沾到浓硫酸,应立即用干燥洁净的纱布擦拭,再大量清水冲洗,
最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
7.(3分)化学与生活、生产息息相关。在生活中,烧碱可用来去除油污,烧碱是 ( )
A.生石灰 B.碳酸钙 C.氢氧化钠 D.氢氧化钙
【答案】C
【知识点】碱的物理性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】常见化学物质的俗称与名称:不同化学物质有对应的俗称,需明确俗称与物质的对应关系。
【解答】A、生石灰是氧化钙的俗称,并非烧碱,故该选项错误。
B、碳酸钙无 “烧碱” 的俗称,故该选项错误。
C、氢氧化钠的俗称包括烧碱,符合题意,故该选项正确。
D、氢氧化钙的俗称是熟石灰,并非烧碱,故该选项错误。
故答案为:C。
8.(3分)下列有关复分解反应的说法中,正确的是 ( )
A.反应物均为化合物
B.反应产物一定有沉淀的产生
C.反应前后一定有元素化合价改变
D.复分解反应又称为中和反应
【答案】A
【知识点】复分解反应及其应用
【解析】【分析】 复分解反应的核心是化合物交换成分,产物需满足“水、气体或沉淀”之一,但并非必须生成沉淀。
【解答】A. 复分解反应是指两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应 ,故A正确;
B.复分解反应不一定有沉淀产生,还可能产生气体或水,故B错误;
C. 复分解反应是离子交换,无电子转移,因此化合价肯定不变,故C错误;
D. 中和反应是复分解反应的一种, 但复分解反应不全是中和反应,故D错误。
故选A。
9.(3分)按照一定的依据把物质进行分类是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的便捷途径。现有下列物质: ①纯碱; ②生石灰; ③钢; ④熟石灰; ⑤甲烷; ⑥铜; ⑦石墨。对上述物质的分类正确的是( )
A.属于有机物的有⑤⑦ B.属于单质的有③⑥⑦
C.属于碱的有①④ D.属于氧化物的是②
【答案】D
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】 1. 有机物的定义:通常指含碳的化合物(除CO、CO2、碳酸盐等少数简单含碳化合物外)。
2.单质的定义:由同一种元素组成的纯净物。
3. 碱的定义:在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
4. 氧化物的定义:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【解答】 现有物质中 ①纯碱属于盐; ②生石灰属于氧化物; ③钢是铁和碳的合金,属于混合物; ④熟石灰属于碱; ⑤甲烷属于有机物; ⑥铜属于金属单质; ⑦石墨属于非金属单质。由此可得ABC分类错误,D分类正确。
故答案为:D。
10.(3分)甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验试管口略向下倾斜可防止反应生成的水倒流
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生、
C.甲乙两实验中,都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体
D.甲乙两实验中,发生的化学反应都属于置换反应
【答案】A
【知识点】置换反应及其应用;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】 实验开始时需先通氢气排尽空气,防止爆炸;结束时需继续通氢气至试管冷却,防止铜被重新氧化。
置换反应:单质+化合物=单质+化合物。
【解答】A、氢气与氧化铜反应生成铜和水, 试管口略向下倾斜,防止生成的水倒流炸裂试管,故A正确,;
B、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,固体由黑色变为红色,也可以说明反应发生,故B错误;
C、氢气和一氧化碳不纯时加热,可能会发生爆炸,所以应先通气体,再加热,故C错误;
D、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反应物中没有单质,不属于置换反应,故D错误。
故答案为:A。
11.(3分)物质与能量是构成自然世界的基本要素,能量的形式多种多样。下列图示中,其中的能量形式与其它三项不同的是( )
A.青草的能量
B.汽油的能量
C.食物的能量
D.瀑布的能量
【答案】D
【知识点】能的多种形式
【解析】【分析】 化学能:储存在物质化学键中的能量,可以通过化学反应释放。例如,食物、燃料(如汽油)、生物质(如青草)中的能量。机械能:包括动能(运动的能量)和势能(重力势能、弹性势能等)。例如,瀑布的能量主要是水的动能和重力势能。热能、电能、光能、核能等。
【解答】A. 青草的能量储存着化学能;
B. 汽油的能量储存着化学能;
C. 食物的能量储存着化学能;
D. 瀑布的能量储存着机械能;
故答案为:D
12.(3分)“胜哥”将某小球被水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示,小球在运动过程中经过M、N两点,对应甲图①②③点处的某两个位置,其动能和重力势能的参数如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.小球在点①的动能大于260J B.小球在N点的重力势能为500J
C.小球在M点的高度等于N点 D.N点可能在位置①
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据小球在M点和N点的重力势能的百分比计算出小球在M点的机械能和动能;根据小球起跳的高度分析机械能的变化,根据小球在M、N点的重力势能的大小关系可知高度关系,由此判断出M点、N点的位置。
【解答】根据图片可知, 小球在M点的重力势能为240J,占机械能的75%,则小球在M点的机械能为:,故小球在M点的动能为:320J-240J=80J;
小球在N点的动能为200J,占机械能的40%,则小球在N点的机械能为:,
故小球在N点的重力势能为:500J-200J=300J;
小球在运动过程中,由于受到空气阻力的影响,机械能会逐渐减小,小球在点①②③的机械能依次减小;
比较可知,M点的机械能小于N点的机械能,所以M点在N点的后方,M点不可能是①;
小球在N点的重力势能大于在M点的重力势能,所以小球在N点的高度大于在M点的高度,所以N点在位置②,又因为M点在N点的后方,所以M点在位置③;
A.由以上分析可知,小球在点①的机械能大于点②,点②即N点的机械能为500J,则小球在点①的机械能大于500J,而点①③高度相同,小球在点①的重力势能与点③即M点相同,为240J,故小球在点①的动能大于500J-240J=260J,故A正确;
B.由以上分析可知,小球在N点的重力势能为300J,而不是500J,故B错误;
C.由以上分析可知,N点在位置②,M点在位置③,所以小球在M点的高度小于N点,故C错误;
D.由以上分析可知,N点在位置②,故D错误。
故选A。
13.(3分)某商场中有两种电梯,甲为阶梯式电梯,乙为履带式电梯。如图所示,“胜哥”乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼,该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.两种上楼方式,人克服重力做功不相等
B.乘甲电梯过程中,电梯对人有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
D.乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
【答案】D
【知识点】摩擦力的存在;力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 A.根据W=Gh判断人克服重力做功的大小;
B.摩擦力产生的条件:①相互接触;②发生相对运动或有相对运动的趋势‘’
CD.做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动了距离。
【解答】 A.根据题意可知,小明的重力G和上升的高度h相同,由W有=Gh可知,两种情况下人克服重力做功相等,故A错误;
B.乘甲电梯过程中,人与电梯台阶之间没有相对运动的趋势,所以人不受摩擦力的作用,故B错误;
C.乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力竖直向上,且人在支持力的方向上移动了距离,所以电梯对人的支持力做了功,故C错误;
D.乘乙电梯过程中,人受到的支持力垂直于电梯向上,而人在支持力的方向上没有移动距离,所以电梯对人的支持力不做功,故D正确。
故选D。
14.(3分)国家卫健委发布的《儿童青少年肥胖食养指南2024年版》将儿童肥胖问题视为重要公共卫生问题之一。下列日常饮食习惯中容易导致肥胖的是 ( )
A.小份多样,合理膳食 B.规律饮食,因地制宜
C.定期监测,科学管理 D.暴饮暴食,积蓄能量
【答案】D
【知识点】食物与营养
【解析】【分析】根据对膳食平衡和人体健康的认识判断。
【解答】小份多样,合理膳食、规律饮食,因地制宜、定期监测,科学管理,都能保证膳食平衡,促进人体健康成长,故A、B、C不合题意;
暴饮暴食,积蓄能量,会引起人体能量过剩,诱发肥胖,故D符合题意。
故选D。
15.(3分)如图表示人体对营养物质的消化和吸收的部分过程。下列分析错误的是( )
A.若①为肠腺,则②为肠液
B.若②能消化糖类、脂肪和蛋白质,则①可以是胰腺
C.若①为肝脏,则②能消化糖类、脂肪和蛋白质.
D.若④为毛细血管,则③可以为氨基酸
【答案】C
【知识点】消化系统的组成;食物的消化与吸收
【解析】【分析】人体的消化系统包括消化道和消化腺两部分;消化道包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门;消化腺主要有唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、肝脏等,肝脏是人体内最大的消化腺。
【解答】A、若①为肠腺,则②为肠液,肠液能进入小肠肠腔参与消化,故该选项正确。
B、若②能消化糖类、脂肪和蛋白质,则②是胰液,①可以是胰腺,胰液由胰腺分泌后进入小肠,故该选项正确。
C、若①为肝脏,则②是胆汁,胆汁不含消化酶,不能消化糖类、脂肪和蛋白质,只能乳化脂肪,故该选项错误。
D、若④为毛细血管,氨基酸是小分子营养物质,可通过③(吸收过程)进入毛细血管,故该选项正确。
故答案为:C。
二、填空题(共7题;共40分)
16.(4分)勤劳智慧的中国人很早以前就已经将简单机械用于生产和生活:
(1)(2分)图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具———“车梯”,其中a、b、c、d是滑轮。若用此“车梯”匀速提升10N重物,不计装置自重和摩擦,则拉力是 。
(2)(2分) 《范蠡兵法》中记载了一种攻守兼备的战具——藉车,也叫抛石机,如图乙所示是它的简单结构示意图,长杆AB 可绕O 点转动,在B处放重石,人拉A 处的绳子将重石抛出。若想在A 点用最小的力 F将其拉动,应该向哪个方向施力 (请在答题卷的图乙中画出力的方向)
【答案】(1)2.5N
(2)
【知识点】杠杆中最小力问题;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据图片确定滑轮组中承担重力的绳子段数n,根据计算自由端的拉力;
(2)当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时最省力,据此确定最小力F的方向和位置。
【解答】(1)根据甲图可知,a、b固定不动为定滑轮,c、d跟随物体一起移动为动滑轮,则承担重力的绳子段数n=4,则自由端的拉力为:;
(3)根据图片可知,当以OA为动力臂时最长,此时拉力最小,那么通过A点作OA的垂线,在向下的方向上标上箭头即可,如下图所示:
17.(6分)酸碱指示剂是一种化学试剂,可以用来检测溶液的酸碱性质。下图展示了它的发现及发展历史。
(1)(2分)小明利用生活中常见的红茶茶叶来初步测定自己汗液的酸碱性,发现茶叶颜色变红,则说明小明汗液呈 性。
(2)(2分)为进一步精确地获取汗液的酸碱度,小明利用pH试纸进行测定,操作方法是 。
(3)(2分)关于酸碱指示剂的发现及发展历史,下列观点正确的有____。
A.现代的酸碱指示剂能够更加精确地测定物质的酸碱性,因此石蕊试液会被淘汰
B.酚酞可以用来区分酸性溶液和中性溶液
C.生活中处处存在科学,我们要像科学家一样善于发现、勇于探索
D.人们对于酸碱指示剂的认识是一个逐步发展、延伸的过程
【答案】(1)酸
(2)用洁净的玻璃棒蘸取少量汗液,滴在pH试纸上,待颜色稳定后与标准比色卡对比,读取pH值
(3)C;D
【知识点】酸、碱的概念;酸碱指示剂及其性质;pH值的测量及方法
【解析】【分析】(1)根据题中信息和滴入汗液后红茶颜色变化情况进行分析。
(2)测量pH值时,不能将试纸放入待测液中测量。
(3)根据题中信息可知,人们对指示剂的认识在逐步发展、完善。
【解答】(1)由题中信息可知,红茶遇酸性物质会变红,汗液能使红茶变红,说明汗液呈酸性。
(2)用pH试纸测定溶液pH值的操作: 用洁净的玻璃棒蘸取少量汗液,滴在pH试纸上,待颜色稳定后与标准比色卡对比,读取pH值。
(3)A、虽然现代有更精确的pH计或复合指示剂,但石蕊试液因其简便性仍在实验室和教学中广泛使用,不会被完全淘汰,故A错误;
B、酚酞在酸性和中性条件下均为无色溶液,不能区分酸性和中性溶液,故B错误;
C、题目中提到的红茶茶叶检测汗液酸碱性,正体现了生活中的科学探索,故C正确;
D、由图中信息可知 从早期的天然植物色素(如紫罗兰)到合成指示剂(如酚酞),人们对酸碱指示剂的认识是逐步发展的,故D正确。
故答案为:CD。
18.(6分)我国“嫦娥六号”成功实现月球采样返回,其着陆器腿部采用了钛合金材料。钛合金属于 (选填“金属材料”或“非金属材料”),与纯钛相比,其硬度更 (选填“大”或“小”)。钛合金具有熔点高,可塑性好,抗腐蚀性强,与人体有很好的“相容性”等优良性能,下列用途与钛合金性能相符合的是 (填序号)。
①用来作保险丝 ②用来制作人造骨 ③用于制造船舶
【答案】金属材料;大;②③
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;合金与合金的性质
【解析】【分析】金属是由金属元素组成的,合金是指把一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物。非金属是由非金元素组成的。合金的性能①合金的熔点一般低于组成它们的金属;②合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属;③合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳;④合金的硬度一般大于组成它们的金属。
【解答】 钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金,属于金属材料。合金通常比纯金属硬度更大,因为合金的晶体结构更复杂,能阻碍位错运动,从而提高硬度。
①保险丝需要低熔点材料(如铅锡合金),钛合金熔点高,不适合。②钛合金与人体相容性好,常用于医疗植入物。③钛合金抗腐蚀性强,适合用于海洋环境。
故正确答案为: 金属材料;大;②③ 。
19.(6分)金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图:
请回答下面问题:
(1)(2分)金属活动性顺序表中的X是 元素(写元素符号)。
(2)(2分)把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中,发生的反应的化学方程式为 。
(3)(2分)向一定质量AgNO2和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的 Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,图中B点溶液中含有的溶质有 。
【答案】(1)Hg
(2)
(3)和Cu(NO3)2
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)金属活动性顺序表中常见的顺序为:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
(2)铁参与置换反应时,生成物中铁元素的化合价为+2价。
(3)化学图像中,一般出现转折点,说明一个反应的结束和另一个反应的开始。
【解答】(1)汞的活动性比铜弱,比银强,可知X为汞,其化学式为Hg。
(2)由金属活动性顺序表可知,铁的活动性比铜强,可以将铜从其可溶性盐中置换出来,方程式为。
(3)锌的活动性比铜和银强,锌先与硝酸银反应,将银置换出来,同时生成硝酸锌,B点图像转折,说明硝酸银恰好完全反应,可知此时溶液中的溶质为生成的硝酸锌以及没有开始反应的硝酸铜。
20.(6分)《天工开物》记载了水银和硫反应制取银朱的方法,制备过程如图所示。
(1)(2分)根据物质的组成分类,水银属于 (填“金属”或“非金属”)。
(2)(2分)水银与石亭脂在泥罐中充分反应生成银朱,化学方程式为 。
(3)(2分)充分反应后有剩余的反应物是 (填“水银”或“硫”)。
【答案】(1)金属
(2)Hg+S=HgS
(3)硫
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;非金属、非金属氧化物、酸之间的转化
【解析】【分析】(1)一般情况下,元素名称中含有“金”字旁,那么为金属元素;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(3)写出汞和硫反应的方程式,根据汞的质量计算出参加反应的硫的质量,然后再与硫的质量进行比较即可。
【解答】(1) 根据物质的组成分类,水银属于金属,为常温下唯一的液态金属;
(2) 水银与石亭脂在泥罐中充分反应生成银朱,即汞和硫反应生成硫化汞,那么反应的化学方程式为 Hg+S=HgS;
(3) 设与0.5kg水银完全反应的硫的质量为x,
;
解得:x ≈0.08kg,
因为0.08kg<1kg,
所以充分反应后有剩余的反应物是硫。
21.(6分)归纳总结是学习科学的重要方法。小科通过视频号“胜哥课程”的学习总结了盐酸与其他物质反应的五条化学性质(如图所示),请回答:
(1)(2分)利用如图盐酸性质②可除去铁表面的铁锈,该反应的化学方程式为 。
(2)(2分)为了验证反应④能够发生,你选择的物质是____(填字母)。
A.Na2CO3 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3
(3)(2分)图中⑤所表示的物质类别是 。
【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(2)A;D
(3)碱
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水进行分析;
(2)根据盐的定义和化学性质进行分析;根据碱的特征及通性分析.
(3)根据酸的通性进行分析;
【解答】 (1)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2)A、Na2 CO3 与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气体生成,能验证反应④发生,故该选项正确。
B、CuSO4 与盐酸不反应,不能验证反应④发生,故该选项错误。
C、NaCl与盐酸不反应,不能验证反应④发生,故该选项错误。
D、AgNO3与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,有沉淀生成,能验证反应④发生,故该选项正确。
故答案为:AD。
(3)根据酸的通性,能与酸碱指示剂、金属氧化物、金属、盐反应,还能与碱反应;
22.(6分)如图为人体血液循环示意图。请据图回答问题:
(1)(2分)血液中氧气含量较高的是血管 (选填“A”或“B”)。
(2)(4分)若血液流经器官甲后葡萄糖等营养物质明显增多,则甲可能是 (填器官名称),这些营养物质最先出现在心脏的 (填序号)。
【答案】(1)B
(2)小肠;右心房
【知识点】血液循环
【解析】【分析】(1) 肺循环的路线是:右心室→肺动脉→肺部的毛细血管网→肺静脉→左心房。在肺循环中,血液流经肺泡外的毛细血管网时,由于气体的扩散作用,肺泡外毛细血管网内的血液与肺泡进行气体交换,血液中的二氧化碳进入肺泡,肺泡中的氧气进入血液,这样有静脉血变成了动脉血。通过肺循环由静脉血变成了动脉血。
(2) 吸收是指营养物质通过消化道壁进入循环系统的过程。小肠是吸收营养物质的主要场所,血液流经小肠后,营养物质增多。食物中的淀粉经过消化变为葡萄糖后被小肠吸收,随血液循环(体循环)首先进入右心房。
【解答】(1)根据图片可知,上面的为肺循环,而B是从肺部流出的血液,则血液中氧气含量较高的是血管B;
(2)若血液流经器官甲后葡萄糖等营养物质明显增多,则甲可能是小肠,这些营养物质最先出现在心脏的右心房。
三、实验与探究题(共5题;共40分)
23.(8分)豆腐是一种营养丰富又历史悠久的中华传统美食。“胜哥”进行自制豆腐的探究实践活动,其工艺流程如图所示。
营养成分 糖类 蛋白质 脂肪 维生素
每 100g计 4.2g 8.1g 3.7g 0.4g
(1)(2分)认识豆腐: 豆腐营养丰富, 深受人们喜爱。部分营养成分信息如右表,其中含量最高的是 ;
(2)(2分)探秘点卤: 点卤过程一般使用石膏(主要含 CaSO4)或盐卤(主要含 作为凝固剂。“胜哥”想鉴别CaSO4和 MgCl2两种物质, 实验时温度为
【资料】a.20℃时, CaSO4的溶解度是0.255g, MgCl2的溶解度是54.6g。
b. Ag2SO4和 Ca(OH)2都微溶于水,浓度太大时会形成白色沉淀。
根据以上信息,请设计鉴别CaSO4和 MgCl2的实验方案 (写出一种即可);
(3)(4分)提纯盐卤:工业上常以盐卤(主要含 MgCl2)为原料提纯 其流程如图甲所示:
①图甲中试剂a是 (填化学式);
②“胜哥”在石灰乳与盐卤反应制取 Mg(OH)2的过程中,因为( 微溶,使得 的纯度不高从而影响 MgCl2的品质。改进工艺后, 以 作为脱钙剂,25℃时反应时间与 Ca2+和Mg2+的去除率的关系如图乙所示。若想尽可能去除( 同时减少Mg2+的损失,以获得最佳的脱钙效果,则反应时间应控制在 分钟。
【答案】(1)蛋白质
(2)取CaSO4、MgCl2各1g于试管中, 加10g水, 充分振荡后观察, 若全部溶解是MgCl2, 若不能全部溶解则是CaSO4。或各取CaSO4溶液、MgCl2溶液于试管中,分别滴加 或 溶液,若有白色沉淀生成,则是CaSO4,若无白色沉淀生成则是
(3)HCl;6
【知识点】食物与营养;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析解答;
(2)可从二者溶解度相差很大的角度分析,也可加入含有钡离子的盐,利用硫酸钡为白色沉淀鉴别二者。
(3)①氢氧化镁和稀盐酸反应,生成氯化镁和水;
②根据乙图确定镁离子去除率快速增大的开始温度即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,豆腐中含有蛋白质(8.1g)的含量最高;
(2) 设计鉴别CaSO4和 MgCl2的实验方案:
方案一: 取CaSO4、MgCl2各1g于试管中, 加10g水, 充分振荡后观察, 若全部溶解是MgCl2, 若不能全部溶解则是CaSO4。
方案二: 各取CaSO4溶液、MgCl2溶液于试管中,分别滴加或溶液,若有白色沉淀生成,则是CaSO4,若无白色沉淀生成则是 。
(3)①根据氢氧化镁和稀盐酸反应,生成氯化镁和水可知,试剂a为HCl;
②根据乙图可知,当反应时间大于6min时,镁离子的去除率开始增大,因此时间应该控制在6min以内。
24.(8分)铁、钻、镍都具有磁性。通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属活动性之后,小科想探究这三种金属的活动性强弱,于是他利用如图装置进行实验。
实验选材:打磨过的铁片、钴片、镍片,9.8%稀硫酸,集气瓶,量筒,水。
实验过程:三种金属分别和等量的稀硫酸反应,将产生的氢气通入集气瓶,水被压入量筒,测量并记录一定时间量筒中水的体积,即为收集到的氢气体积。结果如表所示:
实验编号 金属种类 一定时间收集到的氢气体积/mL
2 min 4 min 6 min 8 min
1 铁 35.8 56.2 60 60
2 钴 32.5 53.6 60 60
3 镍 30.6 50.6 60 60
(1)(2分)选择的铁片、钴片、镍片除打磨外还应控制相同的变量是 (写出1点)。
(2)(2分)实验时,导管口 a应与导管口 (选填“b”“c”或“d”)相连接。
(3)(4分)根据表格数据,对三种金属活动性按照从强到弱进行排序: 。反应结束收集到的氢气体积都相等,请分析原因: 。
【答案】(1)形状、表面积(合理即可)
(2)b
(3)铁>钴>镍;酸都被完全反应(合理即可)
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】控制变量法在研究多个变量对某一现象的影响时,只改变其中一个因素(自变量),保持其他因素不变(无关变量),观察结果(因变量)的变化,从而确定该因素与结果的因果关系。实验中是利用排水法收集氢气,即排出水的体积为反应生成的氢气体积。由于氢气的密度比水小,氢气进入瓶内,在上方,故要从下方排出水。相同时间内,产生的氢气最多,反应速率最快,活动性最强。实验中稀硫酸的量固定且完全反应(最终氢气体积均为60 mL),说明金属均过量,氢气体积由酸的量决定,与金属种类无关。
【解答】(1)为确保实验结果的准确性,需控制金属的表面积、形状或质量等变量相同,避免因这些因素影响反应速率。
(2)氢气密度小于水,应从集气瓶上方(导管口b)通入,将水从下方(导管口c)压出,确保氢气充分收集。
(3)根据表格数据,相同时间内,铁产生的氢气最多,其次是钴,最少的是镍,故对三种金属活动性按照从强到弱进行排序:铁 > 钴 > 镍。反应结束收集到的氢气体积都相等,是因为稀硫酸的量相同且完全反应,三种金属均过量,生成的氢气由酸的量决定。
故正确答案为:(1)形状、表面积;(2)b;(3)铁>钴>镍;(4)酸都被完全反应。
25.(8分)“胜哥”为了验证金属与非金属会发生反应,将少量铁粉和硫粉均匀混合,置于如图甲所示试管内,用酒精灯加热,待加热到一定程度,试管内发光发热,移去酒精灯,反应继续剧烈进行,并闻到刺激性气味。反应结束后,将磁铁靠近生成的黑色固体,发现该黑色固体能被吸引和预期的实验结果不一致。
【查阅资料】四氧化三铁具有铁磁性,能被磁铁吸引。
结合以上信息,请回答:
(1)(2分)“与预期的实验结果不一致”,“预期”基于的假设是 。
(2)(2分)反应后所得黑色固体能被磁铁吸引的原因可能是 。
(3)(2分)“胜哥”经实践并分析后认为实验设计存在缺陷,于是设计了如图乙所示的实验改进装置图。图乙在实验前要用“充满氮气的气球”先通氮气,其目的是 。
(4)(2分)为确保实验后所得黑色固体用磁铁吸引与预期一致,铁粉与硫粉的质量比应小于 。
【答案】(1)黑色固体不能被磁铁吸引
(2)铁和氧气在点燃的条件下反应能生成四氧化三铁,四氧化三铁能被磁铁吸引
(3)排尽玻璃管中的空气,避免生成四氧化三铁,影响实验结果
(4)7:4
【知识点】金属的化学性质;金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】(1)金属与非金属的反应及物质的磁性:铁与硫在加热条件下反应会生成硫化亚铁(FeS),硫化亚铁不具有铁磁性,不能被磁铁吸引。
(2)物质的反应与干扰因素:实验装置未隔绝空气,加热时铁粉可能与空气中的氧气反应生成四氧化三铁(Fe3O4),而四氧化三铁具有铁磁性,能被磁铁吸引,这是黑色固体能被吸引的原因。
(3)实验中气体的作用:氮气是化学性质稳定的气体,实验前通氮气可排尽玻璃管内的空气,避免空气中的氧气与铁粉反应生成四氧化三铁,从而排除干扰,保证实验是铁与硫的反应。
(4)化学方程式的计算:铁与硫反应的化学方程式为Fe+S=FeS。
【解答】(1)预期基于的假设是:铁与硫反应生成的黑色固体(硫化亚铁)不能被磁铁吸引。
(2)反应后黑色固体能被磁铁吸引的原因是:实验装置未隔绝空气,铁粉与空气中的氧气反应生成了具有铁磁性的四氧化三铁。
(3)实验前通氮气的目的是:排尽玻璃管中的空气,避免空气中的氧气与铁粉反应生成四氧化三铁,干扰实验结果。
(4)根据铁与硫反应的化学方程式,其中铁与硫的质量比56:32 = 7:4。若铁粉过量,过量的铁粉或铁粉与氧气反应生成的四氧化三铁会被磁铁吸引,因此要保证生成的固体不能被吸引,铁粉与硫粉的质量比应小于 7:4。
26.(8分)在探究动能大小与哪些因素有关的实验中:
(1)(2分)如图甲,小明先探究动能大小与质量关系,他如何控制小车到水平面速度相同: ;
(2)(4分)小华认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小,即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小华设计探究动能与质量关系的实验,通过在小车上加砝码来改变质量,得到如图乙所示的实验情形,据此她得出在速度相同的条件下,质量越大,物体具有的动能越 (选填“大”或“小”),该结论与原实验结论有差异的原因: .
(3)(2分)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行,并简述原因 答: 。
【答案】(1)将小车从同一斜面的同一高度由静止释放
(2)小;质量大的小车所受摩擦力更大,减速更快,导致运动距离更短
(3)不可行,因为弹簧压缩相同程度时,质量不同的铁球获得的速度不同,未控制变量
【知识点】影响摩擦力大小的因素;动能的影响因素;势能的影响因素;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】(1)小车从相同位置由静止释放的目的:控制小车到达水平面时的速度相同。
(2)摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关,压力越大,粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大。
【解答】(1)小明可以通过将小车从同一斜面的同一高度由静止释放来实现这一目的。因为小车从同一高度下滑时,重力势能转化为动能,高度相同则到达水平面时的速度相同。
(2)由图可知,质量更大的小车在水平面上移动的距离反而更近,原因是小车质量大时,对水平面的压力更大,摩擦力更大,减速更快,导致运动距离更短。
(3) 将弹簧压缩相同程度时,弹性势能相同,释放后转化为铁球的动能。但质量不同的铁球获得的速度不同,没有控制变量,所以无法单纯比较质量对动能的影响。
27.(8分)在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,某同学设计了两种实验装置,分别如图A和图B所示,图A中在两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内插入温度计a、b,图B中在左右两个U形管中装入有色液体,甲、乙两个塑料盒密闭。
(1)(2分)为了让实验效果更显著,应在图A的甲、乙两个玻璃瓶中加入质量、初温相同的 (填“煤油”或“水”)。
(2)(2分)图A实验中,通过观察 来比较电流通过电阻产生热量的多少。
(3)(2分)图B实验中,一段时间后,观察到左侧U形管液面高度差比右侧大,则可以得出的结论是 。
(4)(2分)焦耳定律可以用公式Q=I2Rt表示,通过本实验的探究 (填“能”或“不能”)直接得出焦耳定律的公式。
【答案】(1)煤油
(2)温度计示数变化的大小
(3)在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流产生的热量越多
(4)不能
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)比热容:单位质量的物质温度升高或降低1℃吸收后放出的热量。
(2)实验采用了转换法,用更易观察的温度计示数变化来反映不易观察的电流通过电阻产生热量的多少。
(3)并联电路干路电流等于支路电流之和,可知经过两个电阻的电流不变,则探究的是电热与电流的关系。
(4)该实验为定性分析的实验,只能得出电热与电流、电阻以及通电时间正相关,不能得出具体的关系式。
【解答】(1)煤油的比热容较小,在吸收相同的热量后,温度变化量更大,现象更明显。
(2)实验通过观察温度计示数变化来反映电流通过电阻产生热量的多少,温度计示数变化越大,说明电流通过电阻产生热量越多。
(3)由图可知,两表电阻大小相同,左侧电阻接在干路上,电流更大, 观察到左侧U形管液面高度差比右侧大, 可知在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流产生的热量越多。
(4) 本实验通过现象(温度变化或液面高度差)定性探究热量与电流、电阻、时间的关系,但无法直接测量热量Q的定量值,也无法验证Q与I2、R、t的正比关系,因此不能直接得出焦耳定律的公式。定量验证需通过更精确的测量仪器。
四、综合题(共5题;共33分)
28.(5分)“胜哥”选用10%的NaOH溶液来测定标签受损的稀盐酸的溶质质量分数。取50克稀盐酸与上述NaOH溶液反应,酸碱中和反应会放出热量,反应过程中溶液的温度变化如图所示。
(1)(3分)图中a点对应的溶液溶质是 (填化学式);
(2)(2分)求稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)、
(2)设盐酸的质量分数为x
解得x=7.3%。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】(1)盐酸与氢氧化钠反应放热,温度最高点为恰好完全反应的点,据此结合图像判断是否有反应物剩余。
(2)根据方程式结合氢氧化钠的质量进行计算,注意方程式中代入计算的质量为氢氧化钠溶液中溶质的质量。
【解答】(1)由图可知,当氢氧化钠溶液的质量为40g时溶液温度最高,为恰好完全反应,a点氢氧化钠溶液质量为20g,此时盐酸没有完全反应,可知溶液中的溶质为没有完全反应的盐酸和反应生成的氯化钠,即、。
29.(7分)“胜哥”用一定溶质质量分数的稀硫酸做“氧化铜+硫酸→硫酸铜+水”的实验,其五次实验结果如表所示:
实验次数 氧化铜的质量/g 稀硫酸的质量/g 生成硫酸铜的质量/g
1 2.0 120 4.0
2 4.0 120 8.0
3 6.0 120 9.6
4 8.0 200 16
5 10.0 200 x
根据实验结果回答下列问题:
(1)(2分)第 次恰好完全反应。
(2)(2分)表中x的值是 。
(3)(3分)第5次反应后所得溶液中硫酸铜的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)4
(2)16
(3)第5次实验氧化铜过量,反应生成16g硫酸铜。
w==
【知识点】物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】由1,2两次实验可知,每2.0g氧化铜完全反应会生成4.0g硫酸铜,而由第3次到第5次的实验硫酸铜的量增加的不成比例,也就是当酸足量时,6.0g氧化铜克生成12.0g硫酸铜,但却生成了9.6g,说明酸不足量,又因为氧化铜4g到6g时,硫酸铜的量有所增加,所以在实验1,2中硫酸有剩余。所以实验3中氧化铜有剩余,则硫酸反应完全。因此120g硫酸最多生成9.6g硫酸铜,那么200g硫酸最多生成16g硫酸铜,x=16g。由1可知生成16g硫酸铜需要氧化铜是8g,所以第5次实验氧化铜过量,第4次实验为氧化铜和稀硫酸恰好完全反应。第5次实验氧化铜过量,反应生成16g硫酸铜。
【解答】(1)根据表格数据,前三次实验中氧化铜的质量增加,稀硫酸的质量保持不变(120 g),生成硫酸铜的质量也随之增加。但第三次实验时,氧化铜从4.0 g增加到6.0 g,硫酸铜的质量却没有按比例增加(从8.0 g增加到9.6 g),说明此时稀硫酸已经不足,反应不完全。因此,第4次实验是氧化铜和稀硫酸恰好完全反应。
(2)根据表格数据,第四次实验中氧化铜的质量为8.0 g,稀硫酸的质量为200 g,生成硫酸铜的质量为16 g。第五次实验中氧化铜增加到10.0 g,稀硫酸的质量仍为200 g。由于第四次实验中氧化铜与稀硫酸已经达到完全反应的比例(8.0 g氧化铜对应16 g硫酸铜),第五次实验中稀硫酸的量不足以完全反应10.0 g氧化铜,因此硫酸铜的生成量仍为16 g。
故正确答案为:(1)4;(2)16。
30. “空中出租车”是新一代的纯电动低空飞行航空器,它无需传统机场和跑道,能像直升机一样垂直起飞,在空中转换成固定翼飞行模式,如传统大飞机一样高速巡航。“盛世龙”的这次成功飞行,意味着深圳至珠海单程2.5至 3 h的地面车程,可以缩短到20 min。eVTOL“盛世龙”可载5人,满载起飞质量为2 t,巡航速度最快可达200 km/h,预计将于2026 年开启载人飞行。
(1)(3分)“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头(约66 km)需要多少小时
(2)(3分)若“盛世龙”起飞质量为1.5t,以20m/s 的速度竖直向上匀速上升,所受升力为多少 若不计空气阻力,则“盛世龙”的功率至少是多少瓦
【答案】(1)
(2)物体 竖直向上匀速上升,处于二力平衡状态,即F=G= mg=1500kg×10 N/ kg=15000 N
当物体在力F的作用下,以速度 v做匀速直线运动时,P= Fv=15000 N×20 m/s=300000 W
【知识点】速度公式及其应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】速度是指物体在单位时间内通过的路程。速度可以定量描述物体运动的快慢。速度的公式: v=s/t,单位为米/秒。
一个物体在两个力的作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说明这两个力是平衡的。一对平衡力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在同一直线上。
功率是指单位时间内完成的功,是表示物体做功快慢的物理量。功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少。在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。1W=1J/s。如果用P表示功率,W表示功,t表示时间,则功率可表示为。当物体在力F的作用下,以速度 v做匀速直线运动时,由 W=Fs、v=s/t、即可得P=Fv,即功率等于力与力的方向上运动速度的乘积。
31.(6分)火箭喷气发动机是一种热机,利用氢气等燃料在燃烧室中燃烧,燃气向后高速喷出(如图),从而获得向前的动力。
(1)(2分)火箭喷气发动机燃料燃烧后通过做功把内能转化为机械能,该工作原理与汽油机的下列工作过程示意图所示原理一致的是 。
(2)(2分)根据氢气热值为1.4×108焦/千克和汽油为热值4.6×107焦/千克,解释火箭燃料选择氢气而不是选择汽油的原因。
(3)(2分)0.42 千克的氢气完全燃烧释放出来的热量,若这些热量被1吨的水完全吸收,则这1吨的水可升高 ℃。(水的比热容为 焦/(千克·℃) )
【答案】(1)C
(2)氢气的热值更高
(3)14
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的工作原理
【解析】【分析】(1)A排气门打开,可知是排气冲程;B是压缩冲程;C是做功冲程;D是吸气冲程。
(2)热值指的是1kg燃料完全燃烧释放出的热量。
(3)热量的计算公式:Q=mq以及。
【解答】(1)C中燃料燃烧,是做功冲程,将内能转化为机械能,与火箭发动机原理相同。
(2)由题中信息可知,氢气的热值远大于汽油的热值,即消耗等质量的燃料,氢气放出的热量更多,所以选择氢气做燃料。
(3)水升高的温度。
32.(9分)电热饮水机可实现加热和保温两个档位的切换,“胜哥”查阅资料得到饮水机部分信息如下表,饮水机正常加热7min,可将质量为 1kg的水从 20℃C加热至 100℃,然后转入保温状态,请你结合“胜哥”的调查,解决下列问题:
额定电压U/V 220
加热功率 P1/W 1000
保温功率 P2/W 100
电阻 R1/Ω 435.6
电阻 R2/Ω 48.4
(1)(3分)在图中二个虚线框内画上电阻R1和R2的元件符号,将饮水机的电路图表达完整。
(2)(3分)计算加热过程中,饮水机的加热效率。
(3)(3分)一天,“胜哥”断开家中的其他用电器,在饮水机加热时发现家中标有“220V 10(20)A;3000r/kW·h”的电能表5分钟内转了240转,求此时饮水机的实际功率。
【答案】(1)
(2)加热过程中,消耗的电能为:,
水吸收的热量为:,
则加热效率为:
(3)电能表实际消耗的电能:,
,
则饮水机的实际功率为:
【知识点】热量的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据求出两个挡位下电路的电阻,与R1、R2的电阻值比较,得出两电阻的连接方式,从而设计电路;
(2)根据热量公式和电功的公式计算效率;
(3)根据电能表上的参数计算出饮水机的实际消耗的电能,进一步计算出饮水机的实际功率。
【解答】(1)根据加热功率是1000W,此时的电阻为:,此时应该只有一个电阻R2接入电路;保温时的电功率为100W,此时电路中的总电阻为:,此时电阻R1和R2串联接入电路。
设计电路如下:
;
(2)先根据W=Pt计算出消耗的电能,再根据计算出水吸收的热量,再计算出饮水机的加热效率;
(3)先计算出饮水机实际消耗的电能,再根据计算出饮水机的实际功率。
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九年级上册科学期末检测卷1
一、选择题(共15题;共45分)
1.(3分)下列传统工艺品的制作过程中,包括物理变化和化学变化的是 ( )
A.瓷器制坯 B.骨笛打孔 C.彩陶烧制 D.金简刻字
2.(3分)人们对事物的认识常常需要经历一个不断修正和完善的过程,如对碱的认识就是如此。下列各项是不同时期对碱的认识,其中与我们现在所学碱的定义最相近的是
A.有涩味和滑腻感的物质
B.能使无色酚酞试液变红的物质
C.含有氢元素和氧元素的物质
D.电离产生的阴离子都是氢氧根离子的物质
3.(3分) “胜哥”分别向下列试剂中滴加自制甘蓝汁,现象记录在表中:
试 剂 稀盐酸 氢氧化钠溶液 蒸馏水 白 醋
显色情况 红 色 绿 色 蓝 色 红 色
依据上述信息判断正确的是
A.白醋中含有稀盐酸
B.甘蓝汁可以做酸碱指示剂
C.在肥皂水中加入甘蓝汁将显蓝色
D.用甘蓝汁可以判断各溶液的酸碱性强弱
4.(3分)“胜哥”自制酸碱指示剂并检验校园土壤的酸碱性。经测定该校园土壤浸出液能使紫色石蕊试剂变红,则该土壤最不适宜种植的作物是()
作物 茶树 马铃薯 薄荷 玉米
最适宜生长的pH范围 5.0~5.5 4.8~5.5 7.0~8.0 6.0~7.0
A.茶树 B.马铃薯 C.薄荷 D.玉米
5.(3分)浓硫酸和浓盐酸敞口放置在空气中一段时间后,以下叙述正确的是( )
A.都发生化学变化 B.溶质的质量分数都变小
C.溶液的质量都增大 D.都能在瓶口观察到白雾
6.(3分)“胜哥”将20克质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为25%的稀硫酸,下列说法中 错误的是 ( )
A.实验步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签
B.实验仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、细口瓶
C.稀释浓硫酸时将水沿烧杯内壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌
D.皮肤上不慎沾到浓硫酸,应立即用干燥洁净的纱布擦拭,再大量清水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
7.(3分)化学与生活、生产息息相关。在生活中,烧碱可用来去除油污,烧碱是 ( )
A.生石灰 B.碳酸钙 C.氢氧化钠 D.氢氧化钙
8.(3分)下列有关复分解反应的说法中,正确的是 ( )
A.反应物均为化合物
B.反应产物一定有沉淀的产生
C.反应前后一定有元素化合价改变
D.复分解反应又称为中和反应
9.(3分)按照一定的依据把物质进行分类是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的便捷途径。现有下列物质: ①纯碱; ②生石灰; ③钢; ④熟石灰; ⑤甲烷; ⑥铜; ⑦石墨。对上述物质的分类正确的是( )
A.属于有机物的有⑤⑦ B.属于单质的有③⑥⑦
C.属于碱的有①④ D.属于氧化物的是②
10.(3分)甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验试管口略向下倾斜可防止反应生成的水倒流
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生、
C.甲乙两实验中,都应先使试管、玻璃管均匀受热,再通入气体
D.甲乙两实验中,发生的化学反应都属于置换反应
11.(3分)物质与能量是构成自然世界的基本要素,能量的形式多种多样。下列图示中,其中的能量形式与其它三项不同的是( )
A.青草的能量
B.汽油的能量
C.食物的能量
D.瀑布的能量
12.(3分)“胜哥”将某小球被水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示,小球在运动过程中经过M、N两点,对应甲图①②③点处的某两个位置,其动能和重力势能的参数如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.小球在点①的动能大于260J B.小球在N点的重力势能为500J
C.小球在M点的高度等于N点 D.N点可能在位置①
13.(3分)某商场中有两种电梯,甲为阶梯式电梯,乙为履带式电梯。如图所示,“胜哥”乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼,该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.两种上楼方式,人克服重力做功不相等
B.乘甲电梯过程中,电梯对人有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
D.乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
14.(3分)国家卫健委发布的《儿童青少年肥胖食养指南2024年版》将儿童肥胖问题视为重要公共卫生问题之一。下列日常饮食习惯中容易导致肥胖的是 ( )
A.小份多样,合理膳食 B.规律饮食,因地制宜
C.定期监测,科学管理 D.暴饮暴食,积蓄能量
15.(3分)如图表示人体对营养物质的消化和吸收的部分过程。下列分析错误的是( )
A.若①为肠腺,则②为肠液
B.若②能消化糖类、脂肪和蛋白质,则①可以是胰腺
C.若①为肝脏,则②能消化糖类、脂肪和蛋白质.
D.若④为毛细血管,则③可以为氨基酸
二、填空题(共7题;共40分)
16.(4分)勤劳智慧的中国人很早以前就已经将简单机械用于生产和生活:
(1)(2分)图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具———“车梯”,其中a、b、c、d是滑轮。若用此“车梯”匀速提升10N重物,不计装置自重和摩擦,则拉力是 。
(2)(2分) 《范蠡兵法》中记载了一种攻守兼备的战具——藉车,也叫抛石机,如图乙所示是它的简单结构示意图,长杆AB 可绕O 点转动,在B处放重石,人拉A 处的绳子将重石抛出。若想在A 点用最小的力 F将其拉动,应该向哪个方向施力 (请在答题卷的图乙中画出力的方向)
17.(6分)酸碱指示剂是一种化学试剂,可以用来检测溶液的酸碱性质。下图展示了它的发现及发展历史。
(1)(2分)小明利用生活中常见的红茶茶叶来初步测定自己汗液的酸碱性,发现茶叶颜色变红,则说明小明汗液呈 性。
(2)(2分)为进一步精确地获取汗液的酸碱度,小明利用pH试纸进行测定,操作方法是 。
(3)(2分)关于酸碱指示剂的发现及发展历史,下列观点正确的有____。
A.现代的酸碱指示剂能够更加精确地测定物质的酸碱性,因此石蕊试液会被淘汰
B.酚酞可以用来区分酸性溶液和中性溶液
C.生活中处处存在科学,我们要像科学家一样善于发现、勇于探索
D.人们对于酸碱指示剂的认识是一个逐步发展、延伸的过程
18.(6分)我国“嫦娥六号”成功实现月球采样返回,其着陆器腿部采用了钛合金材料。钛合金属于 (选填“金属材料”或“非金属材料”),与纯钛相比,其硬度更 (选填“大”或“小”)。钛合金具有熔点高,可塑性好,抗腐蚀性强,与人体有很好的“相容性”等优良性能,下列用途与钛合金性能相符合的是 (填序号)。
①用来作保险丝 ②用来制作人造骨 ③用于制造船舶
19.(6分)金属在日常生活中有着广泛的用途,常见金属的活动性顺序如图:
请回答下面问题:
(1)(2分)金属活动性顺序表中的X是 元素(写元素符号)。
(2)(2分)把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中,发生的反应的化学方程式为 。
(3)(2分)向一定质量AgNO2和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的 Zn粉,溶液质量随反应时间的变化情况如图所示,图中B点溶液中含有的溶质有 。
20.(6分)《天工开物》记载了水银和硫反应制取银朱的方法,制备过程如图所示。
(1)(2分)根据物质的组成分类,水银属于 (填“金属”或“非金属”)。
(2)(2分)水银与石亭脂在泥罐中充分反应生成银朱,化学方程式为 。
(3)(2分)充分反应后有剩余的反应物是 (填“水银”或“硫”)。
21.(6分)归纳总结是学习科学的重要方法。小科通过视频号“胜哥课程”的学习总结了盐酸与其他物质反应的五条化学性质(如图所示),请回答:
(1)(2分)利用如图盐酸性质②可除去铁表面的铁锈,该反应的化学方程式为 。
(2)(2分)为了验证反应④能够发生,你选择的物质是____(填字母)。
A.Na2CO3 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3
(3)(2分)图中⑤所表示的物质类别是 。
22.(6分)如图为人体血液循环示意图。请据图回答问题:
(1)(2分)血液中氧气含量较高的是血管 (选填“A”或“B”)。
(2)(4分)若血液流经器官甲后葡萄糖等营养物质明显增多,则甲可能是 (填器官名称),这些营养物质最先出现在心脏的 (填序号)。
三、实验与探究题(共5题;共40分)
23.(8分)豆腐是一种营养丰富又历史悠久的中华传统美食。“胜哥”进行自制豆腐的探究实践活动,其工艺流程如图所示。
营养成分 糖类 蛋白质 脂肪 维生素
每 100g计 4.2g 8.1g 3.7g 0.4g
(1)(2分)认识豆腐: 豆腐营养丰富, 深受人们喜爱。部分营养成分信息如右表,其中含量最高的是 ;
(2)(2分)探秘点卤: 点卤过程一般使用石膏(主要含 CaSO4)或盐卤(主要含 作为凝固剂。“胜哥”想鉴别CaSO4和 MgCl2两种物质, 实验时温度为
【资料】a.20℃时, CaSO4的溶解度是0.255g, MgCl2的溶解度是54.6g。
b. Ag2SO4和 Ca(OH)2都微溶于水,浓度太大时会形成白色沉淀。
根据以上信息,请设计鉴别CaSO4和 MgCl2的实验方案 (写出一种即可);
(3)(4分)提纯盐卤:工业上常以盐卤(主要含 MgCl2)为原料提纯 其流程如图甲所示:
①图甲中试剂a是 (填化学式);
②“胜哥”在石灰乳与盐卤反应制取 Mg(OH)2的过程中,因为( 微溶,使得 的纯度不高从而影响 MgCl2的品质。改进工艺后, 以 作为脱钙剂,25℃时反应时间与 Ca2+和Mg2+的去除率的关系如图乙所示。若想尽可能去除( 同时减少Mg2+的损失,以获得最佳的脱钙效果,则反应时间应控制在 分钟。
24.(8分)铁、钻、镍都具有磁性。通过微信公众号“胜哥课程”学习了金属活动性之后,小科想探究这三种金属的活动性强弱,于是他利用如图装置进行实验。
实验选材:打磨过的铁片、钴片、镍片,9.8%稀硫酸,集气瓶,量筒,水。
实验过程:三种金属分别和等量的稀硫酸反应,将产生的氢气通入集气瓶,水被压入量筒,测量并记录一定时间量筒中水的体积,即为收集到的氢气体积。结果如表所示:
实验编号 金属种类 一定时间收集到的氢气体积/mL
2 min 4 min 6 min 8 min
1 铁 35.8 56.2 60 60
2 钴 32.5 53.6 60 60
3 镍 30.6 50.6 60 60
(1)(2分)选择的铁片、钴片、镍片除打磨外还应控制相同的变量是 (写出1点)。
(2)(2分)实验时,导管口 a应与导管口 (选填“b”“c”或“d”)相连接。
(3)(4分)根据表格数据,对三种金属活动性按照从强到弱进行排序: 。反应结束收集到的氢气体积都相等,请分析原因: 。
25.(8分)“胜哥”为了验证金属与非金属会发生反应,将少量铁粉和硫粉均匀混合,置于如图甲所示试管内,用酒精灯加热,待加热到一定程度,试管内发光发热,移去酒精灯,反应继续剧烈进行,并闻到刺激性气味。反应结束后,将磁铁靠近生成的黑色固体,发现该黑色固体能被吸引和预期的实验结果不一致。
【查阅资料】四氧化三铁具有铁磁性,能被磁铁吸引。
结合以上信息,请回答:
(1)(2分)“与预期的实验结果不一致”,“预期”基于的假设是 。
(2)(2分)反应后所得黑色固体能被磁铁吸引的原因可能是 。
(3)(2分)“胜哥”经实践并分析后认为实验设计存在缺陷,于是设计了如图乙所示的实验改进装置图。图乙在实验前要用“充满氮气的气球”先通氮气,其目的是 。
(4)(2分)为确保实验后所得黑色固体用磁铁吸引与预期一致,铁粉与硫粉的质量比应小于 。
26.(8分)在探究动能大小与哪些因素有关的实验中:
(1)(2分)如图甲,小明先探究动能大小与质量关系,他如何控制小车到水平面速度相同: ;
(2)(4分)小华认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小,即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小华设计探究动能与质量关系的实验,通过在小车上加砝码来改变质量,得到如图乙所示的实验情形,据此她得出在速度相同的条件下,质量越大,物体具有的动能越 (选填“大”或“小”),该结论与原实验结论有差异的原因: .
(3)(2分)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行,并简述原因 答: 。
27.(8分)在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,某同学设计了两种实验装置,分别如图A和图B所示,图A中在两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内插入温度计a、b,图B中在左右两个U形管中装入有色液体,甲、乙两个塑料盒密闭。
(1)(2分)为了让实验效果更显著,应在图A的甲、乙两个玻璃瓶中加入质量、初温相同的 (填“煤油”或“水”)。
(2)(2分)图A实验中,通过观察 来比较电流通过电阻产生热量的多少。
(3)(2分)图B实验中,一段时间后,观察到左侧U形管液面高度差比右侧大,则可以得出的结论是 。
(4)(2分)焦耳定律可以用公式Q=I2Rt表示,通过本实验的探究 (填“能”或“不能”)直接得出焦耳定律的公式。
四、综合题(共5题;共33分)
28.(5分)“胜哥”选用10%的NaOH溶液来测定标签受损的稀盐酸的溶质质量分数。取50克稀盐酸与上述NaOH溶液反应,酸碱中和反应会放出热量,反应过程中溶液的温度变化如图所示。
(1)(3分)图中a点对应的溶液溶质是 (填化学式);
(2)(2分)求稀盐酸的溶质质量分数。
29.(7分)“胜哥”用一定溶质质量分数的稀硫酸做“氧化铜+硫酸→硫酸铜+水”的实验,其五次实验结果如表所示:
实验次数 氧化铜的质量/g 稀硫酸的质量/g 生成硫酸铜的质量/g
1 2.0 120 4.0
2 4.0 120 8.0
3 6.0 120 9.6
4 8.0 200 16
5 10.0 200 x
根据实验结果回答下列问题:
(1)(2分)第 次恰好完全反应。
(2)(2分)表中x的值是 。
(3)(3分)第5次反应后所得溶液中硫酸铜的质量分数为多少 (计算结果精确到0.1%)
30.(6分) “空中出租车”是新一代的纯电动低空飞行航空器,它无需传统机场和跑道,能像直升机一样垂直起飞,在空中转换成固定翼飞行模式,如传统大飞机一样高速巡航。“盛世龙”的这次成功飞行,意味着深圳至珠海单程2.5至 3 h的地面车程,可以缩短到20 min。eVTOL“盛世龙”可载5人,满载起飞质量为2 t,巡航速度最快可达200 km/h,预计将于2026 年开启载人飞行。
(1)(3分)“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头(约66 km)需要多少小时
(2)(3分)若“盛世龙”起飞质量为1.5t,以20m/s 的速度竖直向上匀速上升,所受升力为多少 若不计空气阻力,则“盛世龙”的功率至少是多少瓦
31.(6分)火箭喷气发动机是一种热机,利用氢气等燃料在燃烧室中燃烧,燃气向后高速喷出(如图),从而获得向前的动力。
(1)(2分)火箭喷气发动机燃料燃烧后通过做功把内能转化为机械能,该工作原理与汽油机的下列工作过程示意图所示原理一致的是 。
(2)(2分)根据氢气热值为1.4×108焦/千克和汽油为热值4.6×107焦/千克,解释火箭燃料选择氢气而不是选择汽油的原因。
(3)(2分)0.42 千克的氢气完全燃烧释放出来的热量,若这些热量被1吨的水完全吸收,则这1吨的水可升高 ℃。(水的比热容为 焦/(千克·℃) )
32.(9分)电热饮水机可实现加热和保温两个档位的切换,“胜哥”查阅资料得到饮水机部分信息如下表,饮水机正常加热7min,可将质量为 1kg的水从 20℃C加热至 100℃,然后转入保温状态,请你结合“胜哥”的调查,解决下列问题:
额定电压U/V 220
加热功率 P1/W 1000
保温功率 P2/W 100
电阻 R1/Ω 435.6
电阻 R2/Ω 48.4
(1)(3分)在图中二个虚线框内画上电阻R1和R2的元件符号,将饮水机的电路图表达完整。
(2)(3分)计算加热过程中,饮水机的加热效率。
(3)(3分)一天,“胜哥”断开家中的其他用电器,在饮水机加热时发现家中标有“220V 10(20)A;3000r/kW·h”的电能表5分钟内转了240转,求此时饮水机的实际功率。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】A
11.【答案】D
12.【答案】A
13.【答案】D
14.【答案】D
15.【答案】C
16.【答案】(1)2.5N
(2)
17.【答案】(1)酸
(2)用洁净的玻璃棒蘸取少量汗液,滴在pH试纸上,待颜色稳定后与标准比色卡对比,读取pH值
(3)C;D
18.【答案】金属材料;大;②③
19.【答案】(1)Hg
(2)
(3)和Cu(NO3)2
20.【答案】(1)金属
(2)Hg+S=HgS
(3)硫
21.【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(2)A;D
(3)碱
22.【答案】(1)B
(2)小肠;右心房
23.【答案】(1)蛋白质
(2)取CaSO4、MgCl2各1g于试管中, 加10g水, 充分振荡后观察, 若全部溶解是MgCl2, 若不能全部溶解则是CaSO4。或各取CaSO4溶液、MgCl2溶液于试管中,分别滴加 或 溶液,若有白色沉淀生成,则是CaSO4,若无白色沉淀生成则是
(3)HCl;6
24.【答案】(1)形状、表面积(合理即可)
(2)b
(3)铁>钴>镍;酸都被完全反应(合理即可)
25.【答案】(1)黑色固体不能被磁铁吸引
(2)铁和氧气在点燃的条件下反应能生成四氧化三铁,四氧化三铁能被磁铁吸引
(3)排尽玻璃管中的空气,避免生成四氧化三铁,影响实验结果
(4)7:4
26.【答案】(1)将小车从同一斜面的同一高度由静止释放
(2)小;质量大的小车所受摩擦力更大,减速更快,导致运动距离更短
(3)不可行,因为弹簧压缩相同程度时,质量不同的铁球获得的速度不同,未控制变量
27.【答案】(1)煤油
(2)温度计示数变化的大小
(3)在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流产生的热量越多
(4)不能
28.【答案】(1)、
(2)设盐酸的质量分数为x
解得x=7.3%。
29.【答案】(1)4
(2)16
(3)第5次实验氧化铜过量,反应生成16g硫酸铜。
w==
30.【答案】(1)
(2)物体 竖直向上匀速上升,处于二力平衡状态,即F=G= mg=1500kg×10 N/ kg=15000 N
当物体在力F的作用下,以速度 v做匀速直线运动时,P= Fv=15000 N×20 m/s=300000 W
31.【答案】(1)C
(2)氢气的热值更高
(3)14
32.【答案】(1)
(2)加热过程中,消耗的电能为:,
水吸收的热量为:,
则加热效率为:
(3)电能表实际消耗的电能:,
,
则饮水机的实际功率为:
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