浙江省温州瑞安安阳实验中学2022-2023学年九年级上学期12月测试科学试题

这是一份浙江省温州瑞安安阳实验中学2022-2023学年九年级上学期12月测试科学试题，共36页。试卷主要包含了填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）“宋有青瓷、元有青花、明有粗陶、清有紫陶”。云南建水人早在3500多年前就掌握了制陶技术。下列陶瓷制作过程中属于化学变化的是（ ）
A．镇浆制泥B．拉坯造型
C．高温烧制D．磨光上釉
2．（4分）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．吸尘器B．电饭煲
C．电风扇D．洗衣机
3．（4分）天宫课堂中，宇航员通过实验呈现了“奥运五环”，实验中使用了指示剂——溴百里酚蓝，溴百里酚蓝溶液在不同环境中的显色情况如表：
下列溶液能使绿色溴百里酚蓝溶液变为黄色的是（ ）
A．氯化钠溶液B．盐酸溶液
C．氢氧化钠溶液D．碳酸钠溶液
4．（4分）钾肥可以改善植物茎秆细弱的状况，为了使玉米茎秆粗壮，则应选择的化肥是（ ）
A．Na3PO4B．NH4ClC．K2CO3D．CO（NH2）2
5．（4分）我国科学家侯德榜于1943年发明的“侯氏制碱法”在世界反响很大。“侯氏制碱法”的反应原理之一：NH4HCO3+NaCl（饱和）═NaHCO3↓+NH4Cl。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．（4分）如图为做功改变物体内能的改进实验，当往瓶内推活塞，会看到温度显示器的温度发生变化，下列有关此过程中的说法正确的是（ ）
A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低
B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高
C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低
D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高
7．（4分）酸雨pH＜5.6的酸性降水，分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。为鉴别酸雨类型是否为硫酸型，可以采用的试剂为（ ）
A．氯化钡溶液B．氢氧化钠溶液
C．硫酸铜溶液D．紫色石蕊试液
8．（4分）小科在研究物质酸碱性时做了如下实验：打开塞子后，能看到pH试纸变色的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（4分）物质的性质决定用途，下列物质的性质与用途对应关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
10．（4分）如图所示，塔式起重机下挂着重物，在下列三种情形中：
①重物静止不动；
②重物匀速向上运动；
③重物沿水平方向匀速移动。
下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析，正确的是（ ）
A．只有情形①③做了功，因为重物能量发生了变化
B．只有情形②做了功，因为重物能量发生了变化
C．只有情形①③做了功，因为起重机消耗了能量
D．只有情形②做了功，因为起重机消耗了能量
11．（4分）通过实验可以比较铁、银两种金属的活动性强弱。下列装置能达到实验目的的是（ ）
A．①②B．②③C．③④D．①④
12．（4分）分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
13．（4分）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳子重力和摩擦力不计。用它们分别将重为200N和300N的重物匀速提升相同的高度，拉力均竖直向上，则两装置中，说法不正确的是（ ）
A．拉力大小：甲＞乙B．有用功：甲＜乙
C．额外功：甲＞乙D．机械效率：甲＜乙
14．（4分）为了探究铁钉生锈的条件，小科进行了如图所示的实验。若探究空气对铁钉生锈影响，则应选择的实验组合是（ ）
A．①②B．①③C．①④D．②③
15．（4分）电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过加速、匀速和减速的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次电梯上升过程中所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示。下列所示的图象中，能正确反应电梯在上升过程中拉力所做的功W与高度h关系的是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题（本题有7小题，每空2分，共40分）
16．（4分）核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。
（1）核电站核反应堆利用的是 所示的核反应（填“A”或“B”）。
（2）核电站在运行过程中会产生大量的热，常用水作冷却剂，这是利用了水 的性质，所以核电站一般建在海边。
17．（6分）太阳能属于新能源，光伏发电的关键元件是太阳能电池（主要材料为晶体硅）。如图是太阳能电池路灯。
（1）图中由有机合成材料制成的结构是 。
（2）光伏发电原理是将太阳能转化为 能。
（3）高温下SiCl4和H2发生反应生成单质Si（晶体硅）和一种常见的酸，该反应的化学方程式为 。
18．（4分）螃蟹蒸煮过程中，颜色会发生变化。原因是螃蟹外壳细胞里有一种物质是虾红素，它与蛋白质结合时呈现蓝紫色；当螃蟹被煮熟后，蛋白质与虾红素分离，螃蟹便呈现红色。
（1）虾红素的化学式为 C40H48O4，在物质分类上属于化合物中的 。
（2）螃蟹外壳颜色改变属于化学变化，请再举一例物质颜色由蓝色经一步化学变化变为红色的例子 。
19．（6分）化学兴趣小组同学利用图甲所示的装置对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究，用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图乙所示。
（1）反应前烧杯中盛放的液体Y是 。
（2）稀盐酸和氢氧化钠反应的实质是 。
（3）利用图丙所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向装有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。
20．（4分）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，其中健腹轮内置的弹性钢圈会因形变而绕紧（如状态2），然后归位复原（如状态1），反复操作，如图所示。
（1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈弹性势能将 （选“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）体重为600牛的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心平均下降35厘米，重力所做的功为 焦。
21．（6分）2022年4月16日上午，我国神舟十三号载人飞船返回舱顺利返回地球。已知返回舱总质量为3×103千克，假设返回舱在降落过程质量保持不变，返回舱着陆时下落速度与时间的关系如图所示。
（1）AB段，返回舱的机械能 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）参考合金的资料，以下合金最适合作为返回舱外壳的是 。
（3）计算返回舱受到的总重力在CD段做功的功率 。
22．（10分）九年级在进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》项目化学习。探究课上，同学们进行了湿法
炼铜和火法炼铜两种方案，如下：
方案一、湿法炼铜。
原理：
（1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是 。
（2）小组同学模拟湿法炼铜，提出了如下湿法炼铁：
查阅资料发现在实际生产中应用不广，请结合参考资料分析原因 。
方案二、火法冶炼。
如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，分液漏斗里装有稀硫酸，乙中盛有浓硫酸，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
（3）开始反应时，应先进行的操作是 。
A.先打开甲处分液漏斗活塞
B.先点燃丙处的酒精灯
（4）反应结束后，甲、乙两装置中质量减少量为m1，丙中氧化铜固体粉末减少量为m2。为保证实验安全进行，且还原后铜不会重新氧化，则m1至少为 （用m2表示）。
（5）不能用丙图的装置进行CO还原氧化铜的实验，理由是 。
三、实验探究题（本题有4小题，第26（2）题6分，其余每空3分，共36分）
23．（9分）为研究动能大小的影响因素有哪些，小明进行了如下实验：
Ⅰ取一根塑料管，沿中间轴均匀地切成两个半凹型的塑料管；
Ⅱ将两根半凹型的塑料管连接起来，如图所示；
Ⅲ塑料管外壁标上刻度；
Ⅳ将一颗钢珠从管口静止释放，观察并记录钢珠推动木块的距离。
（1）实验中是通过 来判断钢珠的动能大小。
（2）用半凹型的塑料管代替书本上的斜面进行实验，其好处是 。
（3）小明用不同质量的小球在斜面上不同高度下滑，并记录木块移动距离，数据如表。
根据表中数据，推测第5组时，纸盒移动的距离应为 厘米。
24．（9分）小科在课堂活动中进行氢氧化钙与氯化铁反应的实验，实验操作如图所示。他发现没有出现预期的红褐色沉淀，这是什么原因呢？
（1）小科猜想：是不是久置的氢氧化钙溶液完全变质了？他取少量氢氧化钙溶液，向其中加入 ，出现白色沉淀，说明氢氧化钙没有完全变质。
（2）小科又想是不是氯化铁的问题呢？通过查阅资料，小科知道了氯化铁久置后会转化成氢氧化铁。因此实验室在配制氯化铁溶液时，总会在溶液中加入少量盐酸，以防出现氢氧化铁沉淀。
为了检验氯化铁溶液中是否含有盐酸，小科设计了以下两个方案。
方案一：向氯化铁溶液中加入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀。
方案二：向氯化铁溶液中加入镁粉，观察是否产生气泡。
小明觉得其中一个方案不可行，请指出该方案并说明理由 。
（3）经过实验验证，氯化铁溶液中含有盐酸。为了得到预期的红褐色沉淀，若仍用原试剂应如何操作？ 。
25．（9分）小科做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定为6伏的电源，额定电压为4.5伏小灯泡，电流表（0～0.6安），电压表（0～3伏），开关，滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：
（1）小科按如图甲连接好电路后，闭合开关移动滑片，某个时刻电压表示数为2.5伏，灯泡不亮，小西认为灯丝断了，小明并不认同，理由是 。
（2）正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在I﹣U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为 。
（3）小科利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的虚线。请从串联电路的特点判断小西画的虚线是否合理，并说出判断的理由 。
26．（9分）某校实验室有浓度为10%、20%、30%、40%的四种稀硫酸溶液，兴趣小组想要探究哪种浓度硫酸溶液与锌粒反应制取氢气的效果更好，经过讨论确定稀硫酸的适宜浓度需要满足以下两个要求：一是从实验开始进行到能收集到纯净氢气前的等待时间要短（＜2min）；二是收集氢气时，单位时间内收集氢气的体积要大（＞50mL/min）。
（1）兴趣小组要测量从实验开始到收集纯净氢气前的等待时间，开始反应后，当观察到 现象时，记录时间。
（2）请利用如图所示的实验装置帮助该小组设计实验方案。
实验室提供的材料：图示器材、表面积大小相同的锌粒、四种不同浓度的稀硫酸溶液、蒸馏水等药品和秒表
建议：每组实验用量要求：1克锌粒、30mL的硫酸溶液
步骤：①检查装置气密性
……
四、解答题（本题有6小题，第27题6分，第28题6分，第29题8分，第30题7分，第31题
27．（6分）实验室里有两瓶久置未用的氢氧化钠固体，每瓶原先各存放8克氢氧化钠，为检验其是否变质，小科设计了下列实验对其中一瓶的成分进行探究，实验过程及现象如下：
（1）写出用pH试纸测定滤液pH的方法： 。
（2）在溶液中滴加过量氯化钡溶液的目的是 。
（3）小科通过实验证明了该瓶中的氢氧化钠部分变质。小明想知道另一瓶中氢氧化钠是否也变质了，他将瓶中固体全部倒入烧杯中，加水充分溶解，加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸100克，充分反应后测定溶液的pH恰好为7。通过计算认为氢氧化钠没有变质。请判断其结论是否正确并说明理由 。
28．（6分）图甲是小科所做的课外兴趣实验，他将小球从同一个位置以相同速度抛出，不断改变发射角度θ，发现发射角度θ越大，小球上升的最高高度越高。忽略空气阻力，请在乙图中画出小球到达最高处的速度与发射角度θ的大致变化曲线，并结合所学知识进行分析。
29．（8分）用碳粉还原红锌矿后得到了分布均匀的混合固体，其中含碳粉、ZnO、Zn。取30g混合固体，分批加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸溶液，反应如下：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。得到实验数据如表所示：
（1）混合固体中碳粉的质量为 。
（2）根据实验数据规律推断Zn和ZnO与稀硫酸的反应是同时进行还是存在先后顺序，并说明理由 。
（3）分析得混合物中Zn与ZnO的质量比为65：81，求第四次实验恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量。（写出计算过程）
30．（7分）实验室测密度通常采用天平和量筒为测量工具，测量原理是ρ＝。科学项目化学习小组进行思考与实验，制作出利用轻质杆秤直接测量液体密度的简易“液体密度仪”。
步骤I：按图甲用细木条制作好轻质杆秤（自身质量忽略不计），提起提纽，移动秤砣（小螺母），当杆秤水平
平衡时，用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0g/cm3”刻度。
步骤Ⅱ：按图乙将大螺母浸没在水中（浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当杆秤水平平衡时，用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1g/cm3”刻度。再将BC两刻度之间间距分为10等份。
步骤Ⅲ：将烧杯中的水换成某种待测液体，按步骤Ⅱ方法操作，移动秤砣，当杆秤再次水平平衡时，读出对应的密度刻度。
结合实验步骤和原理推导，完成下列问题：
（1）在制作和测量的过程中，大螺母必须浸没的目的是 。
（2）若图甲中大螺母的质量为100克，小螺母的质量为20克，OA为3厘米，要使杆秤水平平衡，求OB的距离。（写出计算过程）
（3）请结合“式3”和阿基米德原理，对步骤Ⅱ中直接将BC两刻度之间分为10等份（即待测液体密度与BC大小成正比）的合理性进行解释 。
31．（8分）某兴趣小组为测定CuSO4和H2SO4混合溶液中CuSO4的溶质质量分数，进行了如下实验：在烧杯中加入100g该混合溶液，再加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的关系如图所示：
（1）图中A点对应的溶液中大量存在的分子、离子 （用化学符号表示）。
（2）求混合溶液中CuSO4的溶质质量分数。（写出计算过程）
（已知2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O，2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓）
（3）若改用质量分数为40%的NaOH溶液重新实验，请你在图中大致画出此时烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的变化曲线，并在曲线上标出当H2SO4、CuSO4恰好完全反应时所消耗的NaOH溶液的具体质量。
32．（9分）小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图甲所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成，在低水位时，铜片E位于固定支架上；当水位上升到距池底的高度为H时，铜片E刚好与C、D接触，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强度随着其两端电压的增大而增大。电源电压U＝6V，定值电阻R0＝3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）请结合图甲说明当E与C、D接触时，蜂鸣器R发出忽强忽弱报警音的工作原理 。
（2）在衔铁被释放和吸下过程中，蜂鸣器R两端电压随时间变化如图乙所示。在未解除报警的情况下，求开始报警后10s内电路所消耗的电能？（写出计算过程）
（3）要使刚开始报警时水面距池底的高度H增大，提出一条改进措施 。
2022-2023学年浙江省温州市瑞安市安阳实验中学九年级（上）期末科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题有15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项是正确的，不选、多选、
1．（4分）“宋有青瓷、元有青花、明有粗陶、清有紫陶”。云南建水人早在3500多年前就掌握了制陶技术。下列陶瓷制作过程中属于化学变化的是（ ）
A．镇浆制泥B．拉坯造型
C．高温烧制D．磨光上釉
【解答】解：A、镇浆制泥的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误。
B、拉坯造型的过程中只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误。
C、高温烧制的过程中，有新物质生成，属于化学变化，故选项正确。
D、磨光上釉的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误。
故选：C。
2．（4分）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．吸尘器B．电饭煲
C．电风扇D．洗衣机
【解答】解：A、吸尘器是利用电动机带动它转动，把电能转化为机械能，利用磁场对电流有力的作用，故A错误。
B、电饭煲是把电能转化为热能的，利用了电流的热效应，故B正确。
C、电风扇是利用电动机带动它转动，把电能转化为机械能，利用了利用磁场对电流有力的作用，故C错误。
D、洗衣机是利用电动机来带动它工作，因此它是利用磁场对电流有力的作用，故D错误。
故选：B。
3．（4分）天宫课堂中，宇航员通过实验呈现了“奥运五环”，实验中使用了指示剂——溴百里酚蓝，溴百里酚蓝溶液在不同环境中的显色情况如表：
下列溶液能使绿色溴百里酚蓝溶液变为黄色的是（ ）
A．氯化钠溶液B．盐酸溶液
C．氢氧化钠溶液D．碳酸钠溶液
【解答】解：A、氯化钠溶液显中性，能使绿色溴百里酚蓝溶液显绿色，故选项错误。
B、盐酸溶液显酸性，能使绿色溴百里酚蓝溶液显黄色，故选项正确。
C、氢氧化钠溶液显碱性，能使绿色溴百里酚蓝溶液显蓝色，故选项错误。
D、碳酸钠溶液显碱性，能使绿色溴百里酚蓝溶液显蓝色，故选项错误。
故选：B。
4．（4分）钾肥可以改善植物茎秆细弱的状况，为了使玉米茎秆粗壮，则应选择的化肥是（ ）
A．Na3PO4B．NH4ClC．K2CO3D．CO（NH2）2
【解答】解：含钾的无机盐使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成与运输，为了使玉米茎秆粗壮，则应选择的化肥是钾肥。
A、Na3PO4中含有营养元素中磷元素，属于磷肥，故A错；
B、NH4Cl中含有营养元素中氮元素，属于氮肥，故B错；
C、K2CO3中含有营养元素中钾元素，属于钾肥，故C正确；
D、CO（NH2）2中含有营养元素中氮元素，属于氮肥，故D错。
故选：C。
5．（4分）我国科学家侯德榜于1943年发明的“侯氏制碱法”在世界反响很大。“侯氏制碱法”的反应原理之一：NH4HCO3+NaCl（饱和）═NaHCO3↓+NH4Cl。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：“侯氏制碱法”的反应原理之一：NH4HCO3+NaCl（饱和）═NaHCO3+NH4Cl↓，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应。
故选：D。
6．（4分）如图为做功改变物体内能的改进实验，当往瓶内推活塞，会看到温度显示器的温度发生变化，下列有关此过程中的说法正确的是（ ）
A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低
B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高
C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低
D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高
【解答】解：在向内推动活塞的过程中，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，所以温度显示器上的温度升高，故B正确，ACD错误。
故选：B。
7．（4分）酸雨pH＜5.6的酸性降水，分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。为鉴别酸雨类型是否为硫酸型，可以采用的试剂为（ ）
A．氯化钡溶液B．氢氧化钠溶液
C．硫酸铜溶液D．紫色石蕊试液
【解答】解：A、硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，可以验证，故A正确；
B、氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，没有明显现象，不能验证，故B错误；
C、硫酸不会与硫酸铜发生反应，不能验证，故C错误；
D、硝酸、硫酸都能使紫色石蕊变红色，不能验证，故D错误。
故选：A。
8．（4分）小科在研究物质酸碱性时做了如下实验：打开塞子后，能看到pH试纸变色的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、浓盐酸具有挥发性，打开瓶盖会出现白雾，因此瓶口的pH试纸会变色，故正确；
B、浓硫酸具有吸水性，打开瓶盖，瓶口的pH试纸不会变色，故错误；
C、氢氧化钠溶液会吸收空气中的二氧化碳，打开瓶盖，瓶口的pH试纸不会变色，故错误；
D、氢氧化钙溶液会吸收空气中的二氧化碳，打开瓶盖，瓶口的pH试纸不会变色，故错误；
故选：A。
9．（4分）物质的性质决定用途，下列物质的性质与用途对应关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【解答】解：A、食盐水清洗伤口，是因为食盐具有杀菌作用，故选项说法正确。
B、浓硫酸作为干燥剂，是因为浓硫酸具有吸水性，故选项说法错误。
C、盐酸用于除铁锈，是因为盐酸能与铁锈的主要成分氧化铁反应，故选项说法错误。
D、H2还原氧化铜，是因为氢气具有还原性，故选项说法错误。
故选：A。
10．（4分）如图所示，塔式起重机下挂着重物，在下列三种情形中：
①重物静止不动；
②重物匀速向上运动；
③重物沿水平方向匀速移动。
下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析，正确的是（ ）
A．只有情形①③做了功，因为重物能量发生了变化
B．只有情形②做了功，因为重物能量发生了变化
C．只有情形①③做了功，因为起重机消耗了能量
D．只有情形②做了功，因为起重机消耗了能量
【解答】解：①重物静止不动时，重物没有在钢索拉力的作用下沿力的方向移动距离，所以拉力对重物没有做功；
②重物匀速向上运动，重物在钢索拉力的作用下沿力的方向移动了距离，所以拉力对重物做了功；
③重物沿水平方向匀速移动，重物没有在钢索拉力的作用下沿力的方向移动距离，所以拉力对重物没有做功；
综上分析可知，只有情形②做了功，且重物的动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B正确，ACD错误。
故选：B。
11．（4分）通过实验可以比较铁、银两种金属的活动性强弱。下列装置能达到实验目的的是（ ）
A．①②B．②③C．③④D．①④
【解答】解：①由于银不能与稀硫酸反应，铁能与稀硫酸反应，能比较银、铁二种金属的活动性强弱；
②由于铁、银都不能与硫酸亚铁反应，无法比较铁、银二种金属的活动性强弱；
③由于铁、银都不能与硫酸锌反应，无法比较铁、银二种金属的活动性强弱；
④由于铁能与硫酸铜反应，银不能与硫酸铜反应，可比较出铁、银二种金属的活动性强弱是铁＞银。
由上述分析可知，D符合题意。
故选：D。
12．（4分）分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【解答】解：A、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，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。
B、硫酸钠能与过量的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
C、MgCl2能与适量NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
D、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
故选：A。
13．（4分）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳子重力和摩擦力不计。用它们分别将重为200N和300N的重物匀速提升相同的高度，拉力均竖直向上，则两装置中，说法不正确的是（ ）
A．拉力大小：甲＞乙B．有用功：甲＜乙
C．额外功：甲＞乙D．机械效率：甲＜乙
【解答】解：A．每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计，由图可知，甲图n＝2，而乙图n＝3，
所以F甲＝＝G动+100N，F乙＝＝G动+100N，F甲＞F乙，故A正确；
B．克服重力所做的功就是有用功，即W＝Gh，W有甲＝200N×h，W有乙＝300N×h＞W有甲，故B正确；
C．绳重和摩擦不计，所以克服动滑轮所做的功就是额外功，W额＝G动h，由于每个滑轮的质量均相等且被提升相同高度，所以两装置中，额外功相同，故C错误；
D．η＝，W额相同，甲装置所做的有用功较少，所以甲机械效率较低，故D正确。
故选：C。
14．（4分）为了探究铁钉生锈的条件，小科进行了如图所示的实验。若探究空气对铁钉生锈影响，则应选择的实验组合是（ ）
A．①②B．①③C．①④D．②③
【解答】解：为了研究空气对铁生锈的影响，只改变空气一个变量，①实验中的铁钉与水蒸气和氧气同时接触，②中的铁钉只与水接触，没有锈蚀，因此①②对比实验，探究的是空气对铁生锈的影响；
故选：A。
15．（4分）电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过加速、匀速和减速的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次电梯上升过程中所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示。下列所示的图象中，能正确反应电梯在上升过程中拉力所做的功W与高度h关系的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：由公式W＝Fs＝Fh可得F＝，由图乙可知，F加速＞F匀速＞F减速，即加速阶段W﹣h图像的斜率最大，减速阶段W﹣h图像的斜率最小，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
二、填空题（本题有7小题，每空2分，共40分）
16．（4分）核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。
（1）核电站核反应堆利用的是 A 所示的核反应（填“A”或“B”）。
（2）核电站在运行过程中会产生大量的热，常用水作冷却剂，这是利用了水 比热容较大 的性质，所以核电站一般建在海边。
【解答】解：（1）核反应堆是通过可控的核裂变反应释放核能的设备；A是裂变反应，B是聚变反应，故选A；
（2）读图可知，水蒸气在冷凝器中重新液化为水；用水来冷却主要是因为水的比热容较大，相同条件下，水吸收的热量更多。
故答案为：（1）A；（2）比热容较大。
17．（6分）太阳能属于新能源，光伏发电的关键元件是太阳能电池（主要材料为晶体硅）。如图是太阳能电池路灯。
（1）图中由有机合成材料制成的结构是 塑料灯罩 。
（2）光伏发电原理是将太阳能转化为 电 能。
（3）高温下SiCl4和H2发生反应生成单质Si（晶体硅）和一种常见的酸，该反应的化学方程式为 SiCl4+2H2Si+4HCl 。
【解答】解：（1）合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、合金和铁属于金属材料，因此图中由有机合成材料制成的结构是塑料灯罩；
（2）光伏发电原理是将太阳能转化为电能；
（3）高温下SiCl4和H2发生反应生成单质Si（晶体硅）和一种常见的酸，该反应的化学方程式为：SiCl4+2H2Si+4HCl。
故答案为：
（1）塑料灯罩；
（2）电；
（3）SiCl4+2H2Si+4HCl。
18．（4分）螃蟹蒸煮过程中，颜色会发生变化。原因是螃蟹外壳细胞里有一种物质是虾红素，它与蛋白质结合时呈现蓝紫色；当螃蟹被煮熟后，蛋白质与虾红素分离，螃蟹便呈现红色。
（1）虾红素的化学式为 C40H48O4，在物质分类上属于化合物中的 有机物 。
（2）螃蟹外壳颜色改变属于化学变化，请再举一例物质颜色由蓝色经一步化学变化变为红色的例子 湿润的蓝色石蕊试纸遇二氧化碳变红色 。
【解答】解：（1）虾红素的化学式为 C40H48O4，在物质分类上属于化合物中的有机物。
故答案为：有机物。
（2）湿润的蓝色石蕊试纸遇二氧化碳变红色，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色。
故答案为：湿润的蓝色石蕊试纸遇二氧化碳变红色。
19．（6分）化学兴趣小组同学利用图甲所示的装置对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究，用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图乙所示。
（1）反应前烧杯中盛放的液体Y是 氢氧化钠溶液 。
（2）稀盐酸和氢氧化钠反应的实质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 。
（3）利用图丙所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向装有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 稀盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高，导致氢氧化钙溶解度减小，析出固体 。
【解答】解：（1）随着反应进行，溶液pH由大于7逐渐减小，说明是把稀盐酸加入氢氧化钠溶液中，反应前烧杯中盛放的液体Y是 氢氧化钠溶液。
故答案为：氢氧化钠溶液。
（2）稀盐酸和氢氧化钠反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
故答案为：氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
（3）烧杯中放入新制饱和石灰水，向装有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是稀盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高，导致氢氧化钙溶解度减小，析出固体。
故答案为：稀盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高，导致氢氧化钙溶解度减小，析出固体。
20．（4分）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，其中健腹轮内置的弹性钢圈会因形变而绕紧（如状态2），然后归位复原（如状态1），反复操作，如图所示。
（1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈弹性势能将 增大 （选“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）体重为600牛的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心平均下降35厘米，重力所做的功为 210 焦。
【解答】解：（1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈的弹性形变程度变答，弹性势能增大；
（2）身重为600牛的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功：W＝Gh＝600N×0.35m＝210J。
故答案为：（1）增大；（2）210。
21．（6分）2022年4月16日上午，我国神舟十三号载人飞船返回舱顺利返回地球。已知返回舱总质量为3×103千克，假设返回舱在降落过程质量保持不变，返回舱着陆时下落速度与时间的关系如图所示。
（1）AB段，返回舱的机械能 减小 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）参考合金的资料，以下合金最适合作为返回舱外壳的是 铝合金 。
（3）计算返回舱受到的总重力在CD段做功的功率 0.6×105W 。
【解答】解：（1）AB段，V不变，即动能不变，但由于在降落，重力势能减小；
（2）返回舱外壳应该耐高温，强度大，密度小轻便，所以选铝合金；
（3）CD段返回舱做匀速运动，速度v＝2m/s，时间：t＝800s﹣400s，返回舱在CD段下降的高度：h＝vt＝400s×2m/s＝800m；返回舱受到的总重力在CD段做的功：W＝Gh＝3×104N×800m＝2.4×107J。P＝W/t＝2.4×107J/400s＝0.6×105W。
故答案为：
（1）减小；
（2）铝合金；
（3）0.6×105W。
22．（10分）九年级在进行《从自然界中的铜到纪念币中的铜》项目化学习。探究课上，同学们进行了湿法
炼铜和火法炼铜两种方案，如下：
方案一、湿法炼铜。
原理：
（1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是 增大反应物之间的接触面积，加快反应速率 。
（2）小组同学模拟湿法炼铜，提出了如下湿法炼铁：
查阅资料发现在实际生产中应用不广，请结合参考资料分析原因 等质量的锌、镁、铝的价格远高于铁的价格 。
方案二、火法冶炼。
如图所示为氢气还原氧化铜的装置，甲中锥形瓶内装有锌粒，分液漏斗里装有稀硫酸，乙中盛有浓硫酸，丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
（3）开始反应时，应先进行的操作是 A 。
A.先打开甲处分液漏斗活塞
B.先点燃丙处的酒精灯
（4）反应结束后，甲、乙两装置中质量减少量为m1，丙中氧化铜固体粉末减少量为m2。为保证实验安全进行，且还原后铜不会重新氧化，则m1至少为 （用m2表示）。
（5）不能用丙图的装置进行CO还原氧化铜的实验，理由是 一氧化碳有毒，丙装置缺少尾气处理装置 。
【解答】解：（1）上述步骤2中，实际操作时，将粗铁棒锻打成薄铁片，目的是增大反应物之间的接触面积，加快反应速率；故答案为：增大反应物之间的接触面积，加快反应速率；
（2）由参考资料可知，等质量的锌、镁、铝的价格远高于铁的价格，因此湿法炼铁的方法是实际中应用不广；故答案为：等质量的锌、镁、铝的价格远高于铁的价格；
（3）氢气具有可燃性，为防止氢气不纯加热时发生爆炸，所以开始反应时，应先进行的操作是先打开甲处分液漏斗活塞，用产生的氢气先排净试管内的空气，然后再点燃酒精灯加热，故答案为：A；
（4）锌粒与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，因此甲、乙两装置中质量减少量m1为生成氢气的质量，在加热的条件下，氢气和氧化铜反应生成铜和和水，化学方程式为H2+CuOCu+H2O，丙中氧化铜固体粉末减少量m2为氧化铜中氧元素的质量，由化学方程式可知，即m1至少为；故答案为：；
（5）一氧化碳是一种有毒气体，直接排放到空气中会造成空气污染，而图示丙装置缺少尾气处理装置，因此不能用丙图的装置进行CO还原氧化铜的实验，故答案为：一氧化碳有毒，丙装置缺少尾气处理装置。
三、实验探究题（本题有4小题，第26（2）题6分，其余每空3分，共36分）
23．（9分）为研究动能大小的影响因素有哪些，小明进行了如下实验：
Ⅰ取一根塑料管，沿中间轴均匀地切成两个半凹型的塑料管；
Ⅱ将两根半凹型的塑料管连接起来，如图所示；
Ⅲ塑料管外壁标上刻度；
Ⅳ将一颗钢珠从管口静止释放，观察并记录钢珠推动木块的距离。
（1）实验中是通过 木块移动的距离 来判断钢珠的动能大小。
（2）用半凹型的塑料管代替书本上的斜面进行实验，其好处是 便于控制小球滚下的高度的变化 。
（3）小明用不同质量的小球在斜面上不同高度下滑，并记录木块移动距离，数据如表。
根据表中数据，推测第5组时，纸盒移动的距离应为 10 厘米。
【解答】解：
（1）根据转换法可知，实验中通过钢珠推动木块运动距离来反映动能的大小；
（2）研究动能大小的影响因素有哪些时，用半凹型的塑料管代替书本上的斜面进行实验，其好处是便于控制小球滚下的高度的变化；
（3）分析第1、2两次实验数据可知，小球释放的高度相同，小球的质量变为原来的2倍，木块移动的距离变为原来的2.5倍；
分析第2、3两次实验数据可知，小球的质量不变，释放的高度变为原来的2倍，木块移动的距离变为原来的2倍；
第5组实验数据相对于第1组实验数据，质量变为原来的4倍，下滑的高度为原来的一半，则木块移动的距离为原来的5×＝2.5倍，所以纸盒移动的距离应为4cm×2.5＝10cm。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）便于控制小球滚下的高度的变化；（3）10。
24．（9分）小科在课堂活动中进行氢氧化钙与氯化铁反应的实验，实验操作如图所示。他发现没有出现预期的红褐色沉淀，这是什么原因呢？
（1）小科猜想：是不是久置的氢氧化钙溶液完全变质了？他取少量氢氧化钙溶液，向其中加入 碳酸钠溶液 ，出现白色沉淀，说明氢氧化钙没有完全变质。
（2）小科又想是不是氯化铁的问题呢？通过查阅资料，小科知道了氯化铁久置后会转化成氢氧化铁。因此实验室在配制氯化铁溶液时，总会在溶液中加入少量盐酸，以防出现氢氧化铁沉淀。
为了检验氯化铁溶液中是否含有盐酸，小科设计了以下两个方案。
方案一：向氯化铁溶液中加入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀。
方案二：向氯化铁溶液中加入镁粉，观察是否产生气泡。
小明觉得其中一个方案不可行，请指出该方案并说明理由 方案一不可行，因为稀盐酸和氯化铁均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故不能检验溶液中是否含有盐酸 。
（3）经过实验验证，氯化铁溶液中含有盐酸。为了得到预期的红褐色沉淀，若仍用原试剂应如何操作？ 将氯化铁溶液滴入到氢氧化钙溶液中 。
【解答】解：（1）氢氧化钙与碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀，取少量氢氧化钙溶液，向其中加入碳酸钠溶液，出现白色沉淀，说明氢氧化钙没有完全变质。故答案为：碳酸钠溶液；
（2）方案一是向氯化铁溶液中加入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀。该方案不可行，因为稀盐酸和氯化铁均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故不能检验溶液中是否含有盐酸。故答案为：方案一不可行，因为稀盐酸和氯化铁均能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故不能检验溶液中是否含有盐酸；
（3）经过实验验证，氯化铁溶液中含有盐酸。为了得到预期的红褐色沉淀，将氯化铁溶液滴入到氢氧化钙溶液中，会产生红褐色沉淀，故答案为：将氯化铁溶液滴入到氢氧化钙溶液中。
25．（9分）小科做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定为6伏的电源，额定电压为4.5伏小灯泡，电流表（0～0.6安），电压表（0～3伏），开关，滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：
（1）小科按如图甲连接好电路后，闭合开关移动滑片，某个时刻电压表示数为2.5伏，灯泡不亮，小西认为灯丝断了，小明并不认同，理由是 如果灯丝断了，电压表与电源无法连通，则电压表无示数 。
（2）正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在I﹣U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为 2.25W 。
（3）小科利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的虚线。请从串联电路的特点判断小西画的虚线是否合理，并说出判断的理由 合理，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压 。
【解答】解：（1）原电路图中，电压表并联在滑动变阻器两端；灯泡不亮，如果灯丝断了，电压表与电源无法连通，则电压表无示数，而此时电压表有示数，故小西判断错误；
（2）当灯泡两端电压为4.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为6V﹣4.5V＝1.5V，由图乙可知，此时通过滑动变阻器的电流为0.5A，根据串联电路电流特点，灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W；
（3）串联电路总电压等于各部分电压之和；由图丙可知，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压，即6V，故小西画的虚线合理。
故答案为：（1）如果灯丝断了，电压表与电源无法连通，则电压表无示数；（2）2.25W；（3）合理，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压。
26．（9分）某校实验室有浓度为10%、20%、30%、40%的四种稀硫酸溶液，兴趣小组想要探究哪种浓度硫酸溶液与锌粒反应制取氢气的效果更好，经过讨论确定稀硫酸的适宜浓度需要满足以下两个要求：一是从实验开始进行到能收集到纯净氢气前的等待时间要短（＜2min）；二是收集氢气时，单位时间内收集氢气的体积要大（＞50mL/min）。
（1）兴趣小组要测量从实验开始到收集纯净氢气前的等待时间，开始反应后，当观察到 气泡连续均匀冒出 现象时，记录时间。
（2）请利用如图所示的实验装置帮助该小组设计实验方案。
实验室提供的材料：图示器材、表面积大小相同的锌粒、四种不同浓度的稀硫酸溶液、蒸馏水等药品和秒表
建议：每组实验用量要求：1克锌粒、30mL的硫酸溶液
步骤：①检查装置气密性
……
【解答】解：（1）兴趣小组要测量从实验开始到收集纯净氢气前的等待时间，由于装置内有空气，所以当观察到气泡连续均匀冒出现象时，记录时间；
（2）实验目的：探究硫酸溶液的最佳浓度；
实验步骤：
①检查装置气密性
②在锥形瓶中加入1g锌粒，分别加入质量分数为10%、20%、30%、40%的四种稀硫酸溶液30mL，进行4组实验，记录收集到纯净的氢气前等待的时间和2min内收集氢气的体积；
③根据对比实验数据，确定硫酸溶液的最佳浓度。
故答案为：
（1）气泡连续均匀冒出；
（2）实验目的：探究硫酸溶液的最佳浓度；
实验步骤：
①检查装置气密性
②在锥形瓶中加入1g锌粒，分别加入质量分数为10%、20%、30%、40%的四种稀硫酸溶液30mL，进行4组实验，记录收集到纯净的氢气前等待的时间和2min内收集氢气的体积；
③根据对比实验数据，确定硫酸溶液的最佳浓度。
四、解答题（本题有6小题，第27题6分，第28题6分，第29题8分，第30题7分，第31题
27．（6分）实验室里有两瓶久置未用的氢氧化钠固体，每瓶原先各存放8克氢氧化钠，为检验其是否变质，小科设计了下列实验对其中一瓶的成分进行探究，实验过程及现象如下：
（1）写出用pH试纸测定滤液pH的方法： 用干燥洁净的玻璃棒蘸取滤液，滴加到pH试纸上，变色后与标准比色卡对比，得出滤液pH值 。
（2）在溶液中滴加过量氯化钡溶液的目的是 确保碳酸钠全部被去除，不影响滤液酸碱性 。
（3）小科通过实验证明了该瓶中的氢氧化钠部分变质。小明想知道另一瓶中氢氧化钠是否也变质了，他将瓶中固体全部倒入烧杯中，加水充分溶解，加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸100克，充分反应后测定溶液的pH恰好为7。通过计算认为氢氧化钠没有变质。请判断其结论是否正确并说明理由 正确，7.3%的稀盐酸100g恰好与8g氢氧化钠反应完毕，溶液呈中性 。
【解答】解：（1）测定溶液pH时，不得直接将pH试纸放入溶液，避免造成污染，利用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，然后滴加到pH试纸上，等到变色后与标准比色卡对比，读出pH值；
故答案为：用干燥洁净的玻璃棒蘸取滤液，滴加到pH试纸上，变色后与标准比色卡对比，得出滤液pH值。
（2）为了验证是否含有氢氧化钠，因此需要去除碳酸钠，避免造成溶液酸碱性发生变化，因此需要加入足量氯化钡溶液，将碳酸钠去除，然后再根据剩余溶液pH判断是否含有氢氧化钠；
故答案为：确保碳酸钠全部被去除，不影响滤液酸碱性。
（3）此时稀盐酸中溶质质量＝100g×7.3%＝7.3g，此时需要反应消耗氢氧化钠的质量为m，
HCl+NaOH＝NaCl+H2O
36.5 40
7.3g m
m＝8g
由此可以看出此时正好消耗氢氧化钠质量为8g，因此氢氧化钠未变质；
故答案为：正确，7.3%的稀盐酸100g恰好与8g氢氧化钠反应完毕，溶液呈中性。
28．（6分）图甲是小科所做的课外兴趣实验，他将小球从同一个位置以相同速度抛出，不断改变发射角度θ，发现发射角度θ越大，小球上升的最高高度越高。忽略空气阻力，请在乙图中画出小球到达最高处的速度与发射角度θ的大致变化曲线，并结合所学知识进行分析。
【解答】解：已知发射角度θ越大，小球上升的最高高度越高，小球在空气中运动的过程中，忽略空气阻力，小球的机械能是守恒的；小球上升的最高高度越高，小球的质量不变，重力势能越大，由于小球的机械能守恒，所以小球的动能越小，速度越小，由此可知，发射角度θ越大，小球到达最高处时的速度就越小，当角度为90°时，小球到达最高点的速度为0，小球到达最高处的速度与发射角度θ的大致变化曲线如下图所示：
。
29．（8分）用碳粉还原红锌矿后得到了分布均匀的混合固体，其中含碳粉、ZnO、Zn。取30g混合固体，分批加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸溶液，反应如下：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。得到实验数据如表所示：
（1）混合固体中碳粉的质量为 0.8g 。
（2）根据实验数据规律推断Zn和ZnO与稀硫酸的反应是同时进行还是存在先后顺序，并说明理由 同时进行，前三次减少质量都是7.3g，若反应存在先后顺序，则减少质量不同 。
（3）分析得混合物中Zn与ZnO的质量比为65：81，求第四次实验恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量。（写出计算过程）
【解答】解：（1）碳粉不参与反应，所以最终剩余固体为碳粉，因此质量为0.8g；
故答案为：0.8g。
（2）根据前三次数据可以看出，每次减少质量都是7.3g，若是锌和氧化锌反应分先后顺序，则每次减少质量不会相同，所以此时是同时与硫酸反应；
故答案为：同时进行，前三次减少质量都是7.3g，若反应存在先后顺序，则减少质量不同。
（3）锌和氧化锌混合物质量＝30g﹣0.8g＝29.2g，锌的质量＝29.2g×＝13g，氧化锌的质量＝29.2g﹣13g＝16.2g，设氧化锌生成硫酸锌质量为m，锌生成硫酸锌质量为n，生成氢气质量为x，
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
81 161 65 161 2
16.2g m 13g n x
m＝32.2g n＝32.2g 所以此时溶质质量＝32.2g+32.2g＝64.4g；
答：第四次实验恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量为64.4g。
故答案为：64.4g。
30．（7分）实验室测密度通常采用天平和量筒为测量工具，测量原理是ρ＝。科学项目化学习小组进行思考与实验，制作出利用轻质杆秤直接测量液体密度的简易“液体密度仪”。
步骤I：按图甲用细木条制作好轻质杆秤（自身质量忽略不计），提起提纽，移动秤砣（小螺母），当杆秤水平
平衡时，用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0g/cm3”刻度。
步骤Ⅱ：按图乙将大螺母浸没在水中（浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当杆秤水平平衡时，用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1g/cm3”刻度。再将BC两刻度之间间距分为10等份。
步骤Ⅲ：将烧杯中的水换成某种待测液体，按步骤Ⅱ方法操作，移动秤砣，当杆秤再次水平平衡时，读出对应的密度刻度。
结合实验步骤和原理推导，完成下列问题：
（1）在制作和测量的过程中，大螺母必须浸没的目的是 控制大螺母排开液体的体积相等 。
（2）若图甲中大螺母的质量为100克，小螺母的质量为20克，OA为3厘米，要使杆秤水平平衡，求OB的距离。（写出计算过程）
（3）请结合“式3”和阿基米德原理，对步骤Ⅱ中直接将BC两刻度之间分为10等份（即待测液体密度与BC大小成正比）的合理性进行解释 由“式3”和阿基米德原理可得，ρ液gV大螺母×OA＝m2g×BC，即液体密度ρ液与BC之间的关系式：ρ液＝××BC，由于m2、V大螺母、OA都是定值，所以液体密度ρ液与BC成正比，所以将BC两刻度之间分成10等分是合理的。 。
【解答】解：（1）根据“式3”可以测量浮力，要知道液体的密度还必须知道大螺母排开液体的体积，因而在不同实验中控制大螺母排开液体的体积相等，都是浸没；
（2）根据题中原理推导：根据甲图中的杠杆平衡条件列出“式1”：m1g×OA＝m2g×OB；
即100g×g×OA＝20g×g×OB；
OB＝5OA＝5×3cm＝15cm；
（3）由“式3”和阿基米德原理可得，ρ液gV大螺母×OA＝m2g×BC，即液体密度ρ液与BC之间的关系式：ρ液＝××BC，由于m2、V大螺母、OA都是定值，所以液体密度ρ液与BC成正比，所以将BC两刻度之间分成10等分是合理的。
故答案为：（1）控制大螺母排开液体的体积相等；（2）OB的长为15cm；（3）见解答。
31．（8分）某兴趣小组为测定CuSO4和H2SO4混合溶液中CuSO4的溶质质量分数，进行了如下实验：在烧杯中加入100g该混合溶液，再加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的关系如图所示：
（1）图中A点对应的溶液中大量存在的分子、离子 H2O、Na+、 （用化学符号表示）。
（2）求混合溶液中CuSO4的溶质质量分数。（写出计算过程）
（已知2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O，2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓）
（3）若改用质量分数为40%的NaOH溶液重新实验，请你在图中大致画出此时烧杯中沉淀质量与滴加NaOH溶液质量的变化曲线，并在曲线上标出当H2SO4、CuSO4恰好完全反应时所消耗的NaOH溶液的具体质量。
【解答】解：（1）结合以上分析可知，图中A点对应的溶液中大量存在的分子、离子分别是：H2O、Na+、；
（2）根据以上分析可知，与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为120g﹣80g＝40g；设参与反应生成沉淀的硫酸铜质量为x；
2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓
80 160
40g×20% x
列式：，解得x＝16g；混合溶液中CuSO4的溶质质量分数＝＝16%；
答：合溶液中CuSO4的溶质质量分数16%；
（3）先前使用质量分数20%的氢氧化钠溶液与硫酸反应，消耗氢氧化钠的质量为80g×20%＝16g；与硫酸铜溶液参与反应的氢氧化钠质量为40g×20%＝8g；现在使用质量分数为40%的氢氧化钠溶液之后，与硫酸反应的氢氧化钠溶液需要40g，与硫酸铜溶液反应的氢氧化钠需要20g，据此规律可以画出变化后的图像如下：；
故答案为：
（1）H2O、Na+、；
（2）16%；
（3）。
32．（9分）小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图甲所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成，在低水位时，铜片E位于固定支架上；当水位上升到距池底的高度为H时，铜片E刚好与C、D接触，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强度随着其两端电压的增大而增大。电源电压U＝6V，定值电阻R0＝3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）请结合图甲说明当E与C、D接触时，蜂鸣器R发出忽强忽弱报警音的工作原理 当E与C、D接触时，电路接通，蜂鸣器R报警，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来，衔铁与B点接触，电磁铁和R0被短路，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，蜂鸣器R报警声音变强，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起，衔铁与A点接触，蜂鸣器R报警声音变弱 。
（2）在衔铁被释放和吸下过程中，蜂鸣器R两端电压随时间变化如图乙所示。在未解除报警的情况下，求开始报警后10s内电路所消耗的电能？（写出计算过程）
（3）要使刚开始报警时水面距池底的高度H增大，提出一条改进措施 增大木块的重力（或减小木块底面积） 。
【解答】解：（1）当E与C、D接触时，电路接通，蜂鸣器R报警，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来，衔铁与B点接触，电磁铁和R0被短路，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，蜂鸣器R报警声音变强，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起，衔铁与A点接触，蜂鸣器R报警声音变弱；
（2）衔铁与B点接触时，电路为蜂鸣器的简单电路，此时通过电路的电流：I＝＝＝A，
电路的电功率：P＝UI＝6V×＝4W，
衔铁与A点接触时，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.5A，
此时电路的电功率：P′＝UI′＝6V×0.5A＝3W，
由图可知一个周期为2s，一个周期内tA＝1s，tB＝1.5s，
那么完成一个周期消耗的电能：W＝PtB+P′tA＝3W×1s+4W×1.5s＝9J，
开始报警后10s内电路所消耗的电能：W′＝×W＝5×9J＝45J；
（3）木块处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，根据阿基米德原理可知木块的重力越大，木块浸入水中的体积越大，根据体积公式可知木块浸入水中的深度越大，由图可知报警时水面距池底的高度H越大，木块浸入水中的深度越大，所以要让H值增大，可以让木块的重力变大，或者不改变木块的重力，即木块浸入水中的体积不变，根据体积公式可知让木块底面积变小，木块浸入水中的深度会变大。
答：（1）当E与C、D接触时，电路接通，蜂鸣器R报警，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来，衔铁与B点接触，电磁铁和R0被短路，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，蜂鸣器R报警声音变强，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起，衔铁与A点接触，蜂鸣器R报警声音变弱；
（2）开始报警后10s内电路所消耗的电能为45J；
（3）增大木块的重力（或减小木块底面积）。

溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
绿色
蓝色
黄色
选项
用途
性质
A
食盐水清洗伤口
食盐具有杀菌作用
B
浓硫酸作为干燥剂
浓硫酸具有脱水性
C
盐酸用于除铁锈
盐酸可以与活泼金属反应
D
H2还原氧化铜
H2具有氧化性
选项
实验目的
实验操作
A
除去氧气中的水蒸气
将气体通过盛有足量浓硫酸的洗气瓶
B
除去氯化钠溶液中的硫酸钠
向溶液中加入过量的氯化钡溶液，过滤
C
除去KCl溶液中的MgCl2
滴加适量NaOH溶液
D
除去二氧化碳中氯化氢气体
将气体通过盛有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶
合金
性能
铝合金
密度小，耐高温，强度大
黄铜
耐磨，密度大，光泽好
不锈钢
不易锈蚀，耐腐蚀，耐低温
参考资料：
常见金属的价格：铁2.7元/千克；锌26元/千克；铝16元/千克；镁600元/千克。
组别
1
2
3
4
5
小球质量/克
2
5
5
5
20
小球下滑高度/厘米
10
10
20
30
5
木块移动距离/厘米
4
10
20
30
？
实验编号
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入稀硫酸的质量/g
100
100
100
100
100
剩余固体质量/g
22.7
15.4
8.1
0.8
0.8
原理推导：根据甲图中的杠杆平衡条件列出“式1”：m1g×OA＝m2g×OB；
根据乙图中的杠杆平衡条件列出“式2”：（m1g﹣F浮）×OA＝m2g×OC；
两式相减得到“式3”：F浮×OA＝m2g×BC；
溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
绿色
蓝色
黄色
选项
用途
性质
A
食盐水清洗伤口
食盐具有杀菌作用
B
浓硫酸作为干燥剂
浓硫酸具有脱水性
C
盐酸用于除铁锈
盐酸可以与活泼金属反应
D
H2还原氧化铜
H2具有氧化性
选项
实验目的
实验操作
A
除去氧气中的水蒸气
将气体通过盛有足量浓硫酸的洗气瓶
B
除去氯化钠溶液中的硫酸钠
向溶液中加入过量的氯化钡溶液，过滤
C
除去KCl溶液中的MgCl2
滴加适量NaOH溶液
D
除去二氧化碳中氯化氢气体
将气体通过盛有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶
合金
性能
铝合金
密度小，耐高温，强度大
黄铜
耐磨，密度大，光泽好
不锈钢
不易锈蚀，耐腐蚀，耐低温
参考资料：
常见金属的价格：铁2.7元/千克；锌26元/千克；铝16元/千克；镁600元/千克。
组别
1
2
3
4
5
小球质量/克
2
5
5
5
20
小球下滑高度/厘米
10
10
20
30
5
木块移动距离/厘米
4
10
20
30
？
实验编号
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入稀硫酸的质量/g
100
100
100
100
100
剩余固体质量/g
22.7
15.4
8.1
0.8
0.8
原理推导：根据甲图中的杠杆平衡条件列出“式1”：m1g×OA＝m2g×OB；
根据乙图中的杠杆平衡条件列出“式2”：（m1g﹣F浮）×OA＝m2g×OC；
两式相减得到“式3”：F浮×OA＝m2g×BC；