浙江省初中名校发展共同体2024-2025学年九年级上学期期中考试科学试卷

这是一份浙江省初中名校发展共同体2024-2025学年九年级上学期期中考试科学试卷，共32页。试卷主要包含了填空题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(请选出一个符合题意的正确选项，不选、多选、错选均不得分
1． 下列实验操作中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2． C919飞机是中国首款按照最新国际适航标准生产、具有自主知识产权的单通道大型干线飞机。在空中飞行时，它具有的能量是（ ）
A．潮汐能B．太阳能C．核能D．机械能
3． 2024年巴黎奥运会于8月12日闭幕，中国奥运代表团共获得了40枚金牌，下列描述属于金的化学性质的是（ ）
A．颜色金黄B．不易氧化C．密度大D．易延展
4．下列物质的名称、俗称和化学式都相符的是（ ）
A．氢氧化钠 食盐 NaClB．氧化钙 熟石灰 CaO
C．氧化钠 苛性钠 NaOHD．碳酸钠 纯碱 Na2CO3
5． 小科同学将掉落在地面上的《科学》课本捡回桌面，手克服课本重力所做的功约为（ ）
A．0.02焦B．0.2焦C．2焦D．20焦
6． 某工厂排放的废水中含有较多的硫酸铜，可在废水中加入下列哪种物质来回收铜（ ）
A．铁粉B．硫酸C．碳酸钙D．盐酸
7． 下图所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（ ）
A．钳子B．镊子
C．自行车手闸D．天平
8． 关于天然气的主要成分甲烷 (CH4)，下列说法正确的是（ ）
A．从分类上看：属于无机物
B．从物质变化上看：燃烧只生成一种物质
C．从使用上看：点燃前要检验气体的纯度
D．从性质上看：具有助燃性
9．为了研究稀硫酸的性质，教材中设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氧化铜粉末、氢氧化铜和氯化钡溶液的5支试管中。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．所有的反应均体现了酸的通性
B．把稀硫酸改成稀盐酸现象都相同
C．氧化铁与硫酸反应生成硫酸亚铁
D．充分反应后的溶液全部倒进废液缸不再有新的反应
10． 柠檬酸(C6H8O7) 是一种较强的有机酸，在水溶液中可以电离出H+，从而呈酸性，主要用于制造香料或作为饮料的酸化剂。下列物质不能与柠檬酸反应的是（ ）
A．ZnB．CO2C．CuOD．CaCO3
11． 如图所示，加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能，使小风车转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
12．下列物质的性质与用途的对应关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
13． 为比较金属镓( Ga)、锌(Zn)、铁(Fe)的活动性强弱，兴趣小组做了如图所示的实验，两支试管中均有明显现象产生，则下列金属活动性顺序正确的是（ ）
A．Ga> Zn> FeB．Ga> Fe> Zn
C．Zn> Fe> GaD．Zn> Ga> Fe
14． 在建造航空母舰过程中需要使用大型起重机“龙门吊”，其示意图如下，它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物。在重物匀速提升的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物上移距离s的关系图象是（ ）
A．B．
C．D．
15．现有等质量的X、Y两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中不正确的是（ ）
A．反应结束后生成氢气的总质量：X>Y
B．相对原子质量： X>Y
C．两种金属的活动性：Y>X
D．金属与酸反应生成的盐的质量：X>Y
二、填空题
16． 2024年巴黎奥运会10米跳台冠军全红婵，从地面匀速走到10米高台的过程中，其动能 ，重力势能 ，机械能总量 (均选填“增大”或“减小”或“不变”)。
17． 为保障广大市民骑电动自行车出行的安全，国家大力推行新国标电动自行车，下图为某品牌电动自行车的结构图，下表为结构的主要成分：
（1） 上表中主要成分为有机合成材料的结构有 。
（2） 铜丝能作为连接电瓶车中灯泡和电池的导线，这是利用了金属铜具有良好的 性。
（3） 锂电池是目前比较前沿的电池技术，在电池放电时由 Li和MnO2进行反应生成LiMnO2，此过程发生的能量转化是： 能转化为电能。
18． 有一包固体粉末， 可能是CaCO3、Na2SO4、CuSO4、NaCl中的一种或多种， 取一定量上述固体粉末，加足量水溶解，得到蓝色澄清溶液，则原固体粉末中一定有 ，一定没有 ，可能有 。
19． 敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜 Cu2OH2CO3(相对分子量为222)，它能与盐酸发生反应。小科同学利用以下反应实现物质间转化，请回答问题：
碱式碳酸铜 →①CuCl2→②Cu(OH)2→③CuO→④Cu
（1） 用氢氧化钠溶液实现步骤②的转化，请写出相应的化学反应方程式 。
（2） 步骤④CuO在氢气的作用下转化为铜，该反应属于 反应(填化学基本反应类型)。
（3） 若有222克碱式碳酸铜，理论上可制得 克铜。
20． 一台汽油机飞轮的转速为3600转/分钟，在1秒内汽油机对外做了 次功。汽油机用水作冷却液，是利用水的 较大的特性。汽油机在某段时间内消耗了0.5千克汽油，若这些汽油完全燃烧，则可放出 焦热量。 （q汽油=4.6×107焦/千克)
21． 我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(主要成分是炭)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。请回答下列问题：
（1） 高温炉内碳酸锌(ZnCO3) 在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成 Zn和CO，反应的化学方程式为 。
（2） 由模拟反应能否证明炉甘石中含有碳元素，并说明理由 。
22． 历史上与合成氨(NH3)有关的研究曾3次获得诺贝尔化学奖。其中一种利用N2与H2O反应合成NH3的反应历程如图所示。请回答下列问题：
（1） 推测反应①产物Li3N中 N元素的化合价为 价。
（2）如图所示的反应历程中，除生成NH3外，还生成了一种助燃性单质气体，该气体为 。
（3） NH3与H2O、CO2反应生成碳酸氢铵( NH4HCO3,碳酸氢铵属于 肥。
三、实验与探究题
23． 探究学习小组在制作“叶脉书签”时，需要将树叶放在质量分数为10%的氢氧化钠溶液中煮沸，该小组配制10%的氢氧化钠溶液的操作过程如图1所示：
（1） 图1中仪器a的名称是 。
（2）小科同学在读取量筒读数时的视线如图2所示，若其他操作正确，则会造成所配制氢氧化钠溶液的质量分数 (填写“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（3）制作“叶脉书签”结束后，小科同学想继续测定废液的酸碱度，下列用品在操作中不需要的是____。
A．玻璃棒B．pH 试纸C．酚酞试液
24． 为了证明 Ca(OH)2溶液与稀盐酸、NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小科设计了如图所示实验装置(装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态) 和如下实验步骤：
步骤1：打开活塞①，逐滴滴加稀盐酸直至过量后关闭活塞①，同时打开K1，鼓入N2(起搅拌作用，使反应充分进行)。
步骤2：关闭K1，打开活塞②，将足量NaOH溶液注入锥形瓶后立即关闭活塞②。
步骤3：一段时间后，打开K2。
（1） 在步骤1中，能证明 Ca(OH)2溶液与稀盐酸发生化学反应的实验现象是： 。
（2）在步骤3中，观察到的现象为：A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀，且溶液呈红色。仅凭“A中溶液倒吸进入B”这一现象，能否证明NaOH 溶液与 CO2发生化学反应。判断并说明理由 。
（3） 步骤3中生成的白色沉淀是 。
25． 某实验小组通过实验探究杠杆平衡条件，以下是他们的部分实验过程：
（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于 位置平衡，以方便直接读出力臂；
（2）接下来，他们使杠杆在如图甲位置静止，多次实验，记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N，杠杆质量不计、刻度均匀)。小科结合实验数据认为杠杆的平衡条件为： F1=F2,L1=L2;而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为谁的观点正确，理由是 。
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26． 某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对 CO还原 Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)
（1） 按如图连接装置A—E，在装入试剂前，应先 。
（2） 反应一段时间后，能证明CO与 Fe2O3发生反应的实验现象： 。
（3）从安全和环保角度考虑，还需在装置E后再连接装置F，装置E、F的接口连接顺序：a连接 (填“b”或“c”)。
27． 一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。
【问题及猜想】____会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
【实验及现象】分别取10mL 硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。
（1） 请将【问题及猜想】补充完整 。
（2） 上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（3） 根据实验探究，请你分析“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”的原因 。
四、综合题
28．《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为 C+SnO2=高温Sn+CO2↑。
（1） 铅的熔点是327.46℃，锡的熔点是 231.89℃，炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出。则产物属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
（2） 现有100kg含SnO220%的锡砂， 理论上可以炼出锡的质量是多少 kg(结果精确到0.1)?
29． 黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。小科为了测定黄铜屑样品组成，分4组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如表，试分析计算：
（1） 上表中m的数值是 。
（2） 分析第1组数据，判断反应后溶液中的溶质是 。
（3） 黄铜屑样品中铜的质量分数是多少?
30． 雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小，达到微米级，在雾霾天气可以有效缓解雾霾。某型号雾炮车的满载质量为15吨，空载质量5吨。该车注水时利用水泵将水提升至2米高的注水口处，注满水。该车在某次喷雾作业过程中，沿水平直线匀速行驶5分钟，已知受到的阻力是其总重力的0.1倍，行驶速度为14.4千米/小时，试计算分析：
（1） 注满水时水泵对水至少做功多少焦耳?
（2） 求雾炮车刚开始满载喷雾作业时发动机的功率约为多少瓦?
（3） 该车喷雾作业中发动机的输出功率如何变化? 并分析其中原因。
31．工人用如图所示的滑轮组提升建材，已知工人的重力为700牛，双脚与地面的接触面积为500平方厘米。他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。(不计摩擦及绳的重力) 试求：
（1） 工人提升建材所做的有用功；
（2） 工人所做的总功；
（3） 动滑轮的重力；
（4） 提升建材时，工人对地面的压强。
32． 草系水族箱中的植物吸收水中的CO2进行光合作用制造有机物并释放氧气，供鱼类生长，但水环境是一个CO2相对匮乏的环境。对照市面上某款气体补给器，某科学兴趣小组开展了草系水族箱 CO2气体补给器的项目设计。下表为气体补给器的评价量表，下图甲是设计CO2补给器装置图，计泡器可以观察产生气体的速度，该装置采用足量碳酸钙和稀盐酸反应制取CO2。下图乙表示不同型号的水族箱最佳出泡速度及气体补给器在该速度下能维持的最长时间。已知每天需要供气8h，每个气泡体积均为0.1cm3， CO2密度约为2g/L。
（1） 根据评价量表，该装置的操作指标为合格，制取指标为优秀，为了使操作指标被评为优秀，请对该装置进行改进 。
（2）为小型水族箱气体补给器在相应速度下维持最长时间，则理论上至少需要添加10%的稀盐酸的质量多少g(结果保留整数)?
答案解析部分
浙江省初中名校发展共同体2024-2025学年第一学期九年级科学期中试卷
一、选择题(请选出一个符合题意的正确选项，不选、多选、错选均不得分
1． 下列实验操作中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【知识点】常见实验操作
【解析】【分析】根据实验操作的规范分析判断。
【解答】A.测溶液的pH时，应该用玻璃棒蘸取少量液体滴在pH试纸上，然后与标准比色卡进行比较即可，故A错误；
B.稀释浓硫酸时，应该将浓硫酸缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，故B错误；
C.往试管中滴加液体时，滴管要悬停在试管口的正上方，不能伸入里面，故C正确；
D.蒸发结晶时，一旦出现气泡，要用玻璃棒不断搅拌，并熄灭酒精灯，故D错误。
故选C。
2． C919飞机是中国首款按照最新国际适航标准生产、具有自主知识产权的单通道大型干线飞机。在空中飞行时，它具有的能量是（ ）
A．潮汐能B．太阳能C．核能D．机械能
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】物体由于宏观运动而具有的能量叫机械能，据此分析判断。
【解答】 C919飞机在空中飞行时，由于做宏观运动，因此具有机械能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
3． 2024年巴黎奥运会于8月12日闭幕，中国奥运代表团共获得了40枚金牌，下列描述属于金的化学性质的是（ ）
A．颜色金黄B．不易氧化C．密度大D．易延展
【答案】B
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【分析】需要发生化学变化才能表现出来的性质叫化学性质，否则为物理性质。
【解答】颜色，密度和延展性，都是不需要发生化学变化就能表现出来，应该为物理性质。而不易氧化，只有通过化学变化才能表现出来，为化学性质，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。
4．下列物质的名称、俗称和化学式都相符的是（ ）
A．氢氧化钠 食盐 NaClB．氧化钙 熟石灰 CaO
C．氧化钠 苛性钠 NaOHD．碳酸钠 纯碱 Na2CO3
【答案】D
【知识点】常见物质的俗称
【解析】【分析】分析各个选项中物质名称和化学式是否一致即可。
【解答】氢氧化钠俗名火碱、烧碱和苛性钠，化学式为NaOH，故A，C错误；
氧化钙俗名生石灰，化学式CaO，故B错误；
碳酸钠俗名纯碱，化学式为Na2CO3，故D正确。
故选D。
5． 小科同学将掉落在地面上的《科学》课本捡回桌面，手克服课本重力所做的功约为（ ）
A．0.02焦B．0.2焦C．2焦D．20焦
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】 根据生活常识估算出物体课本的质量及桌面的高度，再根据W=Fs计算出功的多少。
【解答】 物理课本的质量大约是200g，课桌的高度大约是0.8m，把掉在地面上的初中物理课本捡回桌面，克服课本重力所做的功约为：
W=Gh=0.2kg×10N/kg×0.8m=1.6J，1.6J与2J最接近，故ABD错误，C正确。
故选C。
6． 某工厂排放的废水中含有较多的硫酸铜，可在废水中加入下列哪种物质来回收铜（ ）
A．铁粉B．硫酸C．碳酸钙D．盐酸
【答案】A
【知识点】盐的性质及用途
【解析】【分析】 选择的物质应能与硫酸铜溶液反应进行分析判断。
【解答】A.铁粉能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，能回收利用铜，故A符合题意；
B.硫酸不能与硫酸铜溶液反应，故B不合题意；
C.碳酸钙不能与硫酸铜溶液反应，故C不合题意；
D.盐酸不能与硫酸铜溶液反应，故D不合题意。
故选A。
7． 下图所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（ ）
A．钳子B．镊子
C．自行车手闸D．天平
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的种类
【解答】A.钳子的转轴为支点，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.镊子的镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B符合题意；
C.自行车的车闸转轴为支点，阻力作用在拉线上，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C不合题意；
D.天平为等臂杠杆，故D不合题意。
故选B。
8． 关于天然气的主要成分甲烷 (CH4)，下列说法正确的是（ ）
A．从分类上看：属于无机物
B．从物质变化上看：燃烧只生成一种物质
C．从使用上看：点燃前要检验气体的纯度
D．从性质上看：具有助燃性
【答案】C
【知识点】简单的有机物
【解析】【分析】A.根据物质的组成与分类来分析；
B.根据甲烷燃烧的产物来分析；
C.根据甲烷具有可燃性来分析；
D.根据甲烷的性质来分析。
【解答】 A.甲烷是一种含碳元素的化合物，属于有机物，故A错误；
B.甲烷燃烧生成二氧化碳和水，说法错误，故B错误；
C.甲烷具有可燃性，不纯时点燃可能会发生爆炸，因此点燃前要检验气体的纯度，故C正确；
D.甲烷具有可燃性，而不是助燃性，故D错误。
故选C。
9．为了研究稀硫酸的性质，教材中设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氧化铜粉末、氢氧化铜和氯化钡溶液的5支试管中。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．所有的反应均体现了酸的通性
B．把稀硫酸改成稀盐酸现象都相同
C．氧化铁与硫酸反应生成硫酸亚铁
D．充分反应后的溶液全部倒进废液缸不再有新的反应
【答案】D
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】 根据酸的化学性质及反应的现象进行分析。
【解答】 A.酸具有通性的本质是酸在水里能电离出氢离子，在这五种反应中，氯化钡溶液与稀硫酸反应不是酸的通性，故A错误；
B.稀硫酸和氯化钡反应，生成硫酸钡沉淀和稀盐酸；稀盐酸和氯化钡不发生反应，故B错误；
C.氧化铁中铁元素的化合价为+3价，那么生成的铁的硫酸盐中也应该是+3价，即生成硫酸铁而不是硫酸亚铁，故C错误；
D.反应的产物：硫酸锌、硫酸铁和硫酸铜、稀盐酸，它们之间不能发生反应，故D正确；
故选D。
10． 柠檬酸(C6H8O7) 是一种较强的有机酸，在水溶液中可以电离出H+，从而呈酸性，主要用于制造香料或作为饮料的酸化剂。下列物质不能与柠檬酸反应的是（ ）
A．ZnB．CO2C．CuOD．CaCO3
【答案】B
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】 根据酸的化学性质（能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应），进行分析判断。
【解答】 A.锌属于活泼金属，能与柠檬酸反应生成盐和氢气，故A不合题意；
B.CO2属于非金属氧化物，不能与柠檬酸反应，故B符合题意；
C.CuO属于金属氧化物，能与柠檬酸反应生成盐和水，故B不合题意；
D.CaCO3属于碳酸盐，能与柠檬酸发生反应生成盐、二氧化碳和水，故D不合题意。
故选B。
11． 如图所示，加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能，使小风车转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】根据图片分析小风车转动时的能量转化，再与热机的四个冲程进行比较即可。
【解答】根据图片可知， 加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能。
A.排气门打开，为排气冲程，没有能量转化，故A不合题意；
B.进气门打开，为吸气冲程，没有能量转化，故B不合题意；
C.火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D.两个气门关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选C。
12．下列物质的性质与用途的对应关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【知识点】酸的物理性质及用途；酸的化学性质
【解析】【分析】A、根据硫酸铜遇水变蓝分析；
B、根据浓硫酸的吸水性分析；
C、根据铁锈属于金属氧化物分析；
D、根据二氧化碳属于非金属氧化物分析。
【解答】A、利用白色硫酸铜粉末遇水会变蓝色可用于检验水 ，符合题意；
B、浓硫酸具有吸水性可用于干燥氧气，不符合题意；
C、稀盐酸除铁锈是利用稀盐酸与金属氧化物反应 ，不符合题意；
D、氢氢化钠吸收二氧化碳是利用其能与某些非金属氧化物反应 ，不符合题意；
故选A。
13． 为比较金属镓( Ga)、锌(Zn)、铁(Fe)的活动性强弱，兴趣小组做了如图所示的实验，两支试管中均有明显现象产生，则下列金属活动性顺序正确的是（ ）
A．Ga> Zn> FeB．Ga> Fe> Zn
C．Zn> Fe> GaD．Zn> Ga> Fe
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 只有排在氢前面的金属才能与酸发生置换反应，生成盐和氢气；只有排在前面的金属才能把后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】 两支试管中均有明显现象产生，说明金属活动性锌＞镓，镓＞铁，所以为Zn＞Ga＞Fe。
故选D。
14． 在建造航空母舰过程中需要使用大型起重机“龙门吊”，其示意图如下，它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物。在重物匀速提升的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物上移距离s的关系图象是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】 在重物匀速提升的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为阻力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为a，
根据杠杆平衡条件：FL=Ga得，
拉力F为：F=GaL，
由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系；
当重物上移距离为S时，阻力臂a的大小不变，
因此动力F的大小不变，
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．现有等质量的X、Y两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X、Y在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法中不正确的是（ ）
A．反应结束后生成氢气的总质量：X>Y
B．相对原子质量： X>Y
C．两种金属的活动性：Y>X
D．金属与酸反应生成的盐的质量：X>Y
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；酸的化学性质
【解析】【分析】A.根据图象分析生成氢气的质量；
B.根据X、Y在生成物中化合价均为+2价，可知等质量的金属与足量的稀硫酸完全反应，产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比分析；
C.根据相同时间内产生氢气较多（即反应剧烈）的金属活动性较强，结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性；
D.根据质量守恒定律可知，消耗的酸越多，则消耗的硫酸越多，则生成的盐的质量越大。
【解答】 A.根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在两种金属完全反应后，放出H2的质量是X＞Y，故A正确不合题意；
B.X、Y金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在金属完全反应后，放出H2的质量是X＞Y，因此可判断相对原子质量是Y＞X，故C错误符合题意；
C.根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，相同时间内Y放出氢气的质量大于X，可判断金属活动性顺序是Y＞X，故C正确不合题意；
D.由于产生氢气的质量X＞Y，则说明消耗的硫酸的质量X＞Y，根据质量守恒定律，消耗的金属的质量相同，则生成的盐的质量与硫酸根成正比，则生成的盐的质量X＞Y，故D正确不合题意。
故选B。
二、填空题
16． 2024年巴黎奥运会10米跳台冠军全红婵，从地面匀速走到10米高台的过程中，其动能 ，重力势能 ，机械能总量 (均选填“增大”或“减小”或“不变”)。
【答案】不变；增大；增大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。
【解答】2024年巴黎奥运会10米跳台冠军全红婵，从地面匀速走到10米高台的过程中， 质量不变，速度不变，则动能不变。质量不变，高度增大，则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能总量增大。
17． 为保障广大市民骑电动自行车出行的安全，国家大力推行新国标电动自行车，下图为某品牌电动自行车的结构图，下表为结构的主要成分：
（1） 上表中主要成分为有机合成材料的结构有 。
（2） 铜丝能作为连接电瓶车中灯泡和电池的导线，这是利用了金属铜具有良好的 性。
（3） 锂电池是目前比较前沿的电池技术，在电池放电时由 Li和MnO2进行反应生成LiMnO2，此过程发生的能量转化是： 能转化为电能。
【答案】（1）车胎、外壳
（2）导电
（3）化学
【知识点】能量的相互转化和转移；常见金属与金属的物理性质及用途；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】 （1）有机合成材料简称合成材料，包括合成塑料、合成橡胶和合成纤维；
（2）根据金属的物理性质和用途分析解答。
（3）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1） 车胎的主要成分是合成橡胶，外壳的主要成分是合成塑料，均属于合成材料。
（2）铜丝能作为连接电瓶车中灯泡和电池的导线，这是利用了金属铜具有良好的导电性。
（3）在电池放电时采用Li和MnO2进行反应生成LiMnO2，将化学能转化为电能。
18． 有一包固体粉末， 可能是CaCO3、Na2SO4、CuSO4、NaCl中的一种或多种， 取一定量上述固体粉末，加足量水溶解，得到蓝色澄清溶液，则原固体粉末中一定有 ，一定没有 ，可能有 。
【答案】CuSO4；CaCO3；Na2SO4、NaCl
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 依据各物质的溶液颜色、是否溶解和物质间的反应分析解答即可；
【解答】 在CaCO3、Na2SO4、CuSO4、NaCl中，CaCO3属于沉淀，硫酸铜溶液呈蓝色。加足量水溶解，得到蓝色澄清溶液，所以一定存在CuSO4，一定没有CaCO3，可能含有Na2SO4、NaCl 。
19． 敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜 Cu2OH2CO3(相对分子量为222)，它能与盐酸发生反应。小科同学利用以下反应实现物质间转化，请回答问题：
碱式碳酸铜 →①CuCl2→②Cu(OH)2→③CuO→④Cu
（1） 用氢氧化钠溶液实现步骤②的转化，请写出相应的化学反应方程式 。
（2） 步骤④CuO在氢气的作用下转化为铜，该反应属于 反应(填化学基本反应类型)。
（3） 若有222克碱式碳酸铜，理论上可制得 克铜。
【答案】（1）CuCl2+2NaOH=2NaCl+CuOH2↓
（2）置换
（3）128
【知识点】有关化学式的计算和推断；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（2）根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的基本类型；
（3）铜的质量=碱式碳酸铜的质量×铜的质量分数。
【解答】（1）氢氧化钠和氯化铜反应，生成氯化钠和氢氧化铜沉淀，则反应的方程式为：CuCl2+2NaOH=2NaCl+CuOH2↓ 。
（2）步骤④中，氧化铜和氢气在高温下反应，生成铜单质和二氧化碳，属于单质和化合物反应，生成新的单质和化合物的反应，为置换反应；
（3）碱式碳酸铜中铜的质量分数：64×264×2+17×2+12+48×100%≈57.6%；
那么222g碱式碳酸铜中铜的质量为：222g×57.6%=128g。
20． 一台汽油机飞轮的转速为3600转/分钟，在1秒内汽油机对外做了 次功。汽油机用水作冷却液，是利用水的 较大的特性。汽油机在某段时间内消耗了0.5千克汽油，若这些汽油完全燃烧，则可放出 焦热量。 （q汽油=4.6×107焦/千克)
【答案】30；比热容(比热)；2.3×107
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的工作原理
【解析】【分析】 （1）飞轮转2转就是一个工作循环，一个工作循环有4个冲程，4个冲程里只有一次对外做功；
（2）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量；
（3）根据Q=mq计算燃料完全燃烧放出热量。
【解答】 （1）汽油机飞轮1min转3600转，那么飞轮1s内的转数：n=360060转=60转；
汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数：n=602=30；
汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数：n=30次；
（2）由于水的比热容较大，在相同质量和温度变化相同时，水吸收热量较多，故用水作为冷却液。
（3）汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。
21． 我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(主要成分是炭)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。请回答下列问题：
（1） 高温炉内碳酸锌(ZnCO3) 在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成 Zn和CO，反应的化学方程式为 。
（2） 由模拟反应能否证明炉甘石中含有碳元素，并说明理由 。
【答案】（1）2C+ZnCO3=高温Zn+3CO↑
（2）不能，因为反应后虽有CO生成，但加入的原料煤中含有碳元素
【知识点】质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（2）根据题意可知，加入两种原料为炉甘石和煤，反应产物为锌和一氧化碳。由于煤中存在碳元素，因此不能说明炉甘石中存在碳元素。
【解答】（1）根据题意可知，碳酸锌和碳在高温下反应，生成锌和一氧化碳，反应的方程式为：2C+ZnCO3=高温Zn+3CO↑ 。
（2）由模拟反应不能证明炉甘石中含有碳元素，理由：因为反应后虽有CO生成，但加入的原料煤中含有碳元素。
22． 历史上与合成氨(NH3)有关的研究曾3次获得诺贝尔化学奖。其中一种利用N2与H2O反应合成NH3的反应历程如图所示。请回答下列问题：
（1） 推测反应①产物Li3N中 N元素的化合价为 价。
（2）如图所示的反应历程中，除生成NH3外，还生成了一种助燃性单质气体，该气体为 。
（3） NH3与H2O、CO2反应生成碳酸氢铵( NH4HCO3,碳酸氢铵属于 肥。
【答案】（1）-3
（2）O2(氧气)
（3）氮
【知识点】元素化合价的规则与计算；盐与化肥
【解析】【分析】（1）根据正负化合价代数和为零计算；
（2）根据质量守恒定律分析生成的气体种类；
（3）只含氮元素的为氮肥，只含磷元素的为磷肥，只含钾元素的为钾肥。
【解答】 （1）在 Li3N 中，Li元素的化合价为+1价，根据正负化合价代数和为0得到：（+1）×3+x=0，解得：x=-3，即氮元素的化合价为-3价。
（2）由质量守恒定律可知，利用N2与H2O反应合成NH3，生成的气体单质是氧气，即生成的可燃性气体是 O2(氧气) ；
（3）根据化学式 NH4HCO3, 可知，碳酸氢铵中只含氮元素，属于氮肥。
三、实验与探究题
23． 探究学习小组在制作“叶脉书签”时，需要将树叶放在质量分数为10%的氢氧化钠溶液中煮沸，该小组配制10%的氢氧化钠溶液的操作过程如图1所示：
（1） 图1中仪器a的名称是 。
（2）小科同学在读取量筒读数时的视线如图2所示，若其他操作正确，则会造成所配制氢氧化钠溶液的质量分数 (填写“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（3）制作“叶脉书签”结束后，小科同学想继续测定废液的酸碱度，下列用品在操作中不需要的是____。
A．玻璃棒B．pH 试纸C．酚酞试液
【答案】（1）烧杯
（2）偏小
（3）C
【知识点】常用仪器的名称；溶质的质量分数及相关计算；pH值的测量及方法
【解析】【分析】 （1）根据常见仪器的名称解答。
（2）根据用量筒量取水时，仰视液面，读数比实际液体体积小，据此分析解答。
（3）根据测定溶液的pH的方法分析。
【解答】 （1）图1中仪器a的名称是烧杯。
（2）用量筒量取水时，仰视液面，读数比实际液体体积小，会造成实际量取的水的体积偏大，则使溶质质量分数偏小。
（3）溶液的酸碱度测定最简单的方法是使用pH试纸，利用石蕊试液、酚酞试液等酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性，不能测定溶液的酸碱度。
用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH。用品不需要的是酚酞试液。
故选C。
24． 为了证明 Ca(OH)2溶液与稀盐酸、NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小科设计了如图所示实验装置(装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态) 和如下实验步骤：
步骤1：打开活塞①，逐滴滴加稀盐酸直至过量后关闭活塞①，同时打开K1，鼓入N2(起搅拌作用，使反应充分进行)。
步骤2：关闭K1，打开活塞②，将足量NaOH溶液注入锥形瓶后立即关闭活塞②。
步骤3：一段时间后，打开K2。
（1） 在步骤1中，能证明 Ca(OH)2溶液与稀盐酸发生化学反应的实验现象是： 。
（2）在步骤3中，观察到的现象为：A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀，且溶液呈红色。仅凭“A中溶液倒吸进入B”这一现象，能否证明NaOH 溶液与 CO2发生化学反应。判断并说明理由 。
（3） 步骤3中生成的白色沉淀是 。
【答案】（1）A中溶液由红色变成无色(A中溶液红色褪去或酚酞试液由红色变成无色)
（2）不能，也有可能是CO2溶解于NaOH溶液的水中，导致气压减小，A中溶液倒吸进入B
（3）CaCO3(碳酸钙)
【知识点】酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据酚酞在碱性条件下变红，在中性条件下不变色分析；
（2）根据打开活塞②，氢氧化钠和二氧化碳反应，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，打开K2时，盐酸与氢氧化钙反应生成的氯化钙溶液进入B中分析解答；
（3）根据反应过程确定反应产物，进而确定步骤3生成的白色沉淀。
【解答】 （1）开始时，氢氧化钙溶液显碱性，酚酞显示红色，氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，随着盐酸的滴入，氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应时，溶液呈中性，锥形瓶中溶液红色逐渐褪去变为无色；能证明Ca（OH）2溶液与稀盐酸发生化学反应的实验现象是A中酚酞试液由红色变成无色。
（2）观察到的现象为：A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀，且溶液呈红色。仅凭“A中溶液倒吸进入B”这一现象，不能证明NaOH溶液与CO2发生化学反应，因为有可能是CO2溶解于NaOH溶液的水中，导致气压减小，A中溶液倒吸进入B；
（3）步骤3中，A中的氯化钙被吸入B瓶，与B瓶中的碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，则此时生成的白色沉淀为 CaCO3(碳酸钙) 。
25． 某实验小组通过实验探究杠杆平衡条件，以下是他们的部分实验过程：
（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于 位置平衡，以方便直接读出力臂；
（2）接下来，他们使杠杆在如图甲位置静止，多次实验，记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N，杠杆质量不计、刻度均匀)。小科结合实验数据认为杠杆的平衡条件为： F1=F2,L1=L2;而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为谁的观点正确，理由是 。
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】（1）水平
（2）小军。实验次数太少，存在偶然性(应增加F1不等于F2的情况进行实验)
（3）变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）调节杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）应该改变力的大小与位置，多做几组实验，得出普遍规律；
（3）注意分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件分析测力计的示数变化。
【解答】 （1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）我认为小军的观点正确，理由是： 实验次数太少，存在偶然性(应增加F1不等于F2的情况进行实验) 。
（3） 如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置， 此时动力臂变小。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，此时动力增大，即弹簧测力计的示数变大。
26． 某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对 CO还原 Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液(醋酸二氨合铜和氨水的混合液)
（1） 按如图连接装置A—E，在装入试剂前，应先 。
（2） 反应一段时间后，能证明CO与 Fe2O3发生反应的实验现象： 。
（3）从安全和环保角度考虑，还需在装置E后再连接装置F，装置E、F的接口连接顺序：a连接 (填“b”或“c”)。
【答案】（1）检查装置的气密性
（2）D中玻璃管内红色固体变成黑色； E中澄清的石灰水变浑浊
（3）c
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查
【解析】【分析】 （1）根据有气体参加的反应的实验操作步骤来分析；
（2）根据一氧化碳的化学性质、化学反应的原理以及实验现象来分析；
（6）根据铜液吸收一氧化碳分析解答。
【解答】 （1）按如图连接装置A-E，在装入试剂前，先检查装置的气密性；
（2）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则实验中观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色，E中澄清的石灰水变浑浊；
（3）该装置没有尾气处理装置，因为尾气中含有有毒的一氧化碳气体，直接排放到空气中会造成空气污染，因为CO能溶于铜液，所以可在E后连接F装置，用于吸收一氧化碳，尾气从长管进入，即a接c。
27． 一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。实验中发现有无色无味的气体产生，同时有固体物质出现在容器底部。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应生成氢氧化钠和气体。
【问题及猜想】____会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
【实验及现象】分别取10mL 硫酸铜溶液，然后取5块大小相同的钠投入硫酸铜溶液中，观察现象。
（1） 请将【问题及猜想】补充完整 。
（2） 上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（3） 根据实验探究，请你分析“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”的原因 。
【答案】（1）硫酸铜溶液浓度
（2）红
（3）K、Ca、Na等活泼金属与水反应生成碱，碱与盐发生了反应。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】 （1）根据该实验中钠块大小不变，而硫酸铜溶液浓度不同来分析；
（2）根据金属铜呈红色来分析；
（3）根据活泼金属与水反应生成碱来分析。
【解答】 （1）由表格可知，该实验中钠块大小不变，而硫酸铜溶液浓度不同，则该实验的【问题及猜想】为硫酸铜溶液浓度会导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同。
（2）金属铜呈红色，上述实验中均未观察到红色固体生成，由此判断不能置换出铜。
（3）根据实验探究可知，“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”的原因：K、Ca、Na等活泼金属与水反应生成碱，碱与盐发生了反应。
四、综合题
28．《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂(指锡砂)数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲(指鼓入空气)熔化，用铅少许，(锡)沛然流注。其反应原理为 C+SnO2=高温Sn+CO2↑。
（1） 铅的熔点是327.46℃，锡的熔点是 231.89℃，炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出。则产物属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
（2） 现有100kg含SnO220%的锡砂， 理论上可以炼出锡的质量是多少 kg(结果精确到0.1)?
【答案】（1）混合物
（2）解：设理论上可以炼出锡的质量是x
C+SnO2=高温Sn+CO2↑
151 119
100kg×20% x
151119=100kg×20%x
x=15.8kg
答：理论上可以炼出锡的质量是 15.8kg。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；常见物质的分类
【解析】【分析】（1）只由一种物质组成的叫纯净物，由多种物质组成的是混合物。
（2）首先用锡砂的质量×含量计算出其中二氧化硅的质量，再根据反应的方程式计算出炼出锡的质量即可。
【解答】（1）根据题意可知，产物中包含铅和锡，因此属于混合物。
29． 黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。小科为了测定黄铜屑样品组成，分4组取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如表，试分析计算：
（1） 上表中m的数值是 。
（2） 分析第1组数据，判断反应后溶液中的溶质是 。
（3） 黄铜屑样品中铜的质量分数是多少?
【答案】（1）0.32
（2）硫酸锌(ZnSO4)
（3）解：黄铜屑样品中锌的质量是x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.32g
652=x0.32g
x=10.4g
铜的质量分数 =20g-10.4g20g×100%=48%
答：黄铜屑样品中铜的质量分数48%。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】（1）根据第1组和第2组数据推算加入稀硫酸的质量与产生气体的质量的关系，据此推算第3组产生气体的质量，并与第4组数据比较，判断是否完全反应，进而得到m的数值；
（2）根据表格数据确定反应进度，结合反应产物判断溶质种类；
（3）黄铜中只有锌能与稀硫酸反应生成氢气，写出锌和稀硫酸反应的方程式，根据生成氢气的质量计算出参加反应的锌的质量，而样品和锌的质量差就是铜的质量，最后再与样品质量作比即可。
【解答】（1）根据第1组和第2组数据可知，当50g稀硫酸完全反应时恰好生成0.12g氢气，据此推算第3组实验中加入150g稀盐酸应该生成0.36g氢气，而第4次实验中却只生成了0.32g氢气，这说明第3次实验时样品中的锌已经完全反应，因此产生气体的质量等于第4次的质量，即m=0.32g；
（2）第1组实验中稀硫酸完全反应，则溶质只有反应参悟硫酸锌。
30． 雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小，达到微米级，在雾霾天气可以有效缓解雾霾。某型号雾炮车的满载质量为15吨，空载质量5吨。该车注水时利用水泵将水提升至2米高的注水口处，注满水。该车在某次喷雾作业过程中，沿水平直线匀速行驶5分钟，已知受到的阻力是其总重力的0.1倍，行驶速度为14.4千米/小时，试计算分析：
（1） 注满水时水泵对水至少做功多少焦耳?
（2） 求雾炮车刚开始满载喷雾作业时发动机的功率约为多少瓦?
（3） 该车喷雾作业中发动机的输出功率如何变化? 并分析其中原因。
【答案】（1）m=10t=104kg
G= mg=104kg×10g/ kg=1×105N
W= Gh=1×105N×2m=2×105J
（2）m=15t=1.5×104kgG=mg=1.5×104kg×10g/kg=1.5×105N
f=0.1G=0.1×1.5×105N=1.5×104N
F=f=1.5×104N
v=14.4km/h=4m/s
P= Fv=1.5×104N×4m/s=6×104W
（3）变小。雾炮车在水平路面上匀速行驶，速度不变，当其不断向外喷水时，车的重力减小，对路面的压力减小，故受到的摩擦力减小。根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小。(能推导出牵引力变小给 1 分) 根据公式 P=FV，雾炮车发动机的输出功率逐渐变小。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）注满水的质量邓愈满载质量与空载质量的差，根据G=mg计算水的重力，根据W=Gh计算水泵对水做功的多少；
（2）首先根据G=mg计算出满载时的总重力，再根据f=0.1G计算车受到的阻力，接下来根据平衡力的知识计算发动机产生的牵引力，最后根据P=Fv计算发动机的功率；
（3）雾炮车不断喷水，据此分析对地面的压力变化，进而分析车受到摩擦力的变化，接下来根据平衡力的知识分析发动机牵引力的变化，最后根据P=Fv分析发动机输出功率的变化。
31．工人用如图所示的滑轮组提升建材，已知工人的重力为700牛，双脚与地面的接触面积为500平方厘米。他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。(不计摩擦及绳的重力) 试求：
（1） 工人提升建材所做的有用功；
（2） 工人所做的总功；
（3） 动滑轮的重力；
（4） 提升建材时，工人对地面的压强。
【答案】（1）W有=Gh=540N×3m=1620J
（2）s= nh=2×3m=6m
W总= Fs=300N×6m=1800J
（3）2F=G总=G物+G动G动=2F-G物=600N-540N=60N
（4）F压=G人-F=700N-300N=400Np=F/S
p=F压/S=400N/0.05m2=8000Pa
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据W有=Gh计算工人提升建材做的功；
（2）首先跟机s=nh计算拉力移动的距离，再跟机W总=Fs计算工人做的功；
（3）根据F=G物+G动n计算动滑轮的重力；
（4）工人对地面的压力等于工人重力与绳子拉力的差，再根据公式p=F压S计算工人对地面的压强。
32． 草系水族箱中的植物吸收水中的CO2进行光合作用制造有机物并释放氧气，供鱼类生长，但水环境是一个CO2相对匮乏的环境。对照市面上某款气体补给器，某科学兴趣小组开展了草系水族箱 CO2气体补给器的项目设计。下表为气体补给器的评价量表，下图甲是设计CO2补给器装置图，计泡器可以观察产生气体的速度，该装置采用足量碳酸钙和稀盐酸反应制取CO2。下图乙表示不同型号的水族箱最佳出泡速度及气体补给器在该速度下能维持的最长时间。已知每天需要供气8h，每个气泡体积均为0.1cm3， CO2密度约为2g/L。
（1） 根据评价量表，该装置的操作指标为合格，制取指标为优秀，为了使操作指标被评为优秀，请对该装置进行改进 。
（2）为小型水族箱气体补给器在相应速度下维持最长时间，则理论上至少需要添加10%的稀盐酸的质量多少g(结果保留整数)?
【答案】（1）在发生器的瓶口处组装分液漏斗并将稀盐酸加入分液漏斗中； 安装一个速度可控的装置
（2）由图可知，小型水族箱需要4秒/泡，每天需要供气8小时，需要二氧化碳的体积为：8小时×3600秒/小时×1 泡/4秒×0.1cm3/泡 =720cm3=0.72L,， 二氧化碳的质量为： 0.72L×2g/L=1.44g， 55天生成的二氧化碳1.44g×55=79.2g…
解：设需要添加的稀盐酸质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
10%×x 79.2g
7344=10%×x79.2g
x=1314g
答： 需要10%的稀盐酸约 1314g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据表格数据确定操作指标优秀和合格的不同点，据此对装置进行改进；
（2）根据表格数据确定小型水族箱的出泡速度，结合密度公式m=ρV计算出55天内产生二氧化碳的质量，写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式，据此计算参加反应的稀盐酸的溶液质量即可。
【解答】（1）根据表格数据可知，操作指标优秀和合格的不同在于是否可控，那么改进措施为： 在发生器的瓶口处组装分液漏斗并将稀盐酸加入分液漏斗中； 安装一个速度可控的装置 。
A
B
C
D
选项
性质
用途
A
白色硫酸铜粉末遇水会变蓝色
检验水
B
浓硫酸具有脱水性
干燥氧气
C
稀盐酸能与某些金属反应
除铁锈
D
氢氢化钠能与某些金属氧化物反应
吸收二氧化碳
结构
主要成分
把手
金属合金
车胎
合成橡胶
外壳
合成塑料
电池
Li、MnO2、电解质溶液
实验序号
F1/N
L1/ cm
F2/N
L2/ cm
1
2
3
2
3
2
3
3
3
3
3
4
3
4
3
编号
钠块大小
硫酸铜溶液浓度
实验中产生的现象
①
绿豆大小
10%
立即剧烈燃烧， 有爆炸声， 产生蓝色絮状沉淀， 并出现黑色固体。
②
绿豆大小
5%
4-5s后剧烈燃烧， 有爆炸声， 产生蓝色絮状沉淀， 并出现黑色固体。
③
绿豆大小
2%
熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 偶尔有火光， 产生蓝色絮状沉淀。
④
绿豆大小
1%
熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 产生蓝绿色沉淀。
⑤
绿豆大小
0.5%
熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 产生蓝绿色沉淀。
样品
第1组
第2组
第3组
第4组
取样品质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
取稀硫酸质量/g
50.0
100.0
150.0
200.0
产生气体质量/g
0.12
0.24
m
0.32
评价指标
优秀
合格
待改进
操作
反应安全且可控
反应安全但不可控
反应有较大安全隐患
制取
气体能直接排出且速度可观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
A
B
C
D
选项
性质
用途
A
白色硫酸铜粉末遇水会变蓝色
检验水
B
浓硫酸具有脱水性
干燥氧气
C
稀盐酸能与某些金属反应
除铁锈
D
氢氢化钠能与某些金属氧化物反应
吸收二氧化碳
结构
主要成分
把手
金属合金
车胎
合成橡胶
外壳
合成塑料
电池
Li、MnO2、电解质溶液
实验序号
F1/N
L1/ cm
F2/N
L2/ cm
1
2
3
2
3
2
3
3
3
3
3
4
3
4
3
编号
钠块大小
硫酸铜溶液浓度
实验中产生的现象
①
绿豆大小
10%
立即剧烈燃烧， 有爆炸声， 产生蓝色絮状沉淀， 并出现黑色固体。
②
绿豆大小
5%
4-5s后剧烈燃烧， 有爆炸声， 产生蓝色絮状沉淀， 并出现黑色固体。
③
绿豆大小
2%
熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 偶尔有火光， 产生蓝色絮状沉淀。
④
绿豆大小
1%
熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 产生蓝绿色沉淀。
⑤
绿豆大小
0.5%
熔成小球， 四处游动， “嘶嘶响声”， 产生蓝绿色沉淀。
样品
第1组
第2组
第3组
第4组
取样品质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
取稀硫酸质量/g
50.0
100.0
150.0
200.0
产生气体质量/g
0.12
0.24
m
0.32
评价指标
优秀
合格
待改进
操作
反应安全且可控
反应安全但不可控
反应有较大安全隐患
制取
气体能直接排出且速度可观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出