初中科学试卷大题目
一、解答题（共30题；共325分）
1.PLA是一种新型可降解塑料，能有效缓解塑料垃圾造成的白色污染。已知PLA由碳、氢、氧三种元素组成，为了测定7.2g PLA样品中氧元素的质量，某化学兴趣小组进行了以下探究。
实验设计：查阅资料，白色无水硫酸铜遇水变成蓝色五水硫酸铜。
将7.2g PLA样品充分燃烧，为分别吸收燃烧产物并通过清晰可见的现象检验吸收是否完全，以上实验装置正确的连接顺序：A→________ (填写装置的字母序号)。
分析与结论：①实验中选择纯净的氧气而不用空气的原因是________；
②装置E的作用是________；
③正确连接装置后，确认气密性良好。充分燃烧7.2g PLA样品，测得相关实验数据见下表(已知燃烧产物被完全吸收，灰烬质量忽略不计)。
通过分析与计算，该PLA样品中碳、氢、氧三种元素的原子个数最简整数比为________。
2.Mg(OH)2具有广泛的应用，常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸，充分溶解后除杂、过滤，得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液，为确定混合溶液中镁的含量，取4份混合溶液各100g，向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液，得到实验数据如下表所示：
（1）实验________（填实验编号）中硫酸镁完全反应。
（2）计算100克混合溶液中含MgSO4的质量（写出计算过程）。
（3）分析实验数据，在图中，画出加入4% NaOH溶液质量0﹣30.0g过程中，产生Mg(OH)2沉淀质量对应的变化图，并标注必要的数值。（不需要写出计算过程）
3.阅读短文，回答问题
电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，电动汽车的主要部分参数如表所示，如图甲所示，在测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为58kW·h，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%，g取10N/kg：
为了节能，车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法∶在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内。
（1）在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，该电动汽车将电能转化为机械能的效率为多少？（2）如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，R y的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是R y的阻值与车速关系的图像。图戊是车速从0加速到100km/h过程中，R y消耗的电功率随电流变化的图像，则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值为多少欧姆？当车速达到75km/h时，此时电压表的示数为多少伏？
4.听说墨鱼骨能治疗胃酸过多,好学的小科和小妍想探个究竟。查阅资料,墨鱼骨含碳酸钙80%～85%以上,还含有多种氨基酸。
（1）墨鱼骨能治疗胃酸过多的原因是：________(用化学方程式表示).
（2）为了测定墨鱼骨中碳酸钙的含量，他们先将墨鱼骨洗净晒干，并按各自设计实验方法进行研究。
小科称取10克洗净晒干的墨鱼骨，高温灼烧至质量不变，冷却后称得剩余固体质量为5.4克。处理如下：
CO2质量=10克?5.4克=4.6克
设碳酸钙质量为M CaCO3高温
_
_
CO2↑+CaO 100 44
M 4.6克
100 M =
44 4.6克
所以M=10.5克
CaCO3%=10.5克10克×100%=105%
小科的计算结果与事实不符，产生错误的原因是：________.
（3）小研用如图所示的实验装置进行实验，其中浓硫酸的作用是________.
（4）小妍将30mL稀盐酸分3次加入到3克样品中，每次加入盐酸后充分反应，待量筒内的水的体积不再变化时,读出水的体积,结果见下表。已知本实验条件下CO2的密度为2.0克/升,求：该墨鱼骨粉样品中CaCO3的质量分数。
5.某环保小组监测到一造纸厂排放的废水中含有碳酸钠和硫酸钠两种物质，为测定废水中这两种物质的含量，环保小组的同学进行了以下实验：取该造纸厂排放的废水200g，先向其中加BaCl2溶液至ng后停止，然后再滴加稀盐酸，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀和气体的质量关系如图所示．（假设废水中其它成分不参与反应）请根据图象与数据分析计算：
（1）a、b、c三点对应的溶液中所含BaCl2的质量关系是________（用“>”、“<”或“=”表示）．
（2）m值等于________ ．
（3）该废水中硫酸钠的溶质质量分数.
6.工业上“侯氏”制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠．化验员对每批刚生产出的纯碱产品都要进行检测，标示出各种成分的含量后投放市场．在实验室中取22g该样品于烧杯中，加入40.8克水将其溶解，然后逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸并不断振荡，首先发生的反应是：
Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，然后发生的反应是：NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O．
在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图1所示．
（1）请你根据图1提供的信息，在图2的坐标系中画出检测过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线（注意标明二氧化碳、盐酸质量的相应数值）．
（2）计算出22g该样品中各成分的质量．
（3）图1中C点时刻所得溶液的溶质质量分数为多少？
7.现有16克Fe2O3和CuO的混合物，进行如下实验：把混合物全部加入到100克足量的硫酸溶液中，完全溶解后，滴加溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液，滴加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示，回答下列问题：
（1）当a等于25时，求CuO的质量。
（2）求所用硫酸溶液溶质的质量分数。
（3）求a的取值范围。
8.如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B，圆柱体B的体积是密闭容器D的1/3；旁边浮体C的体积是0.1m3，该同学站在浮体C上，总体积的3/5浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的7/25；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.（绳的重力，滑轮与轴
的摩擦及水的阻力不计。g＝10N/kg），求：
（1）圆柱体B的重力；
（2）密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；（百分号前面保留整数）；
（3）圆柱体B的密度；
（4）在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。
9.如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/g)。
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越________(选填“大”或“小”)。
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮a的作用是________。若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，则能吊起货物的质量不能超过多少千克________？
（3）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？
10.图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③。经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是________。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O 自由转动。请在图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂l。
（3）已知：小壶盖质量为4g，OA＝3cm，OC＝1.4cm，OB＝1cm，∠AOB＝135°。要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。(配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，√2取1.4)
11.如图所示，某同学在综合实践活动中用轻质杠杆（自身重力忽略不计）、空桶、质量为m的物体A和细线，自制了测量液体密度的杠杆密度计。该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，请将下列设计过程补写完整：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为l0，此时C点的密度刻度线应标注为________；
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡。若C1点到O点的距离为l1，通过计算，此时C1点的密度值为________。（结果用题中所给的字母表示）。12.三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。
（1）小敏的方法可用下图流程表示:
①在过滤操作中，需要用到的玻璃仪器有________（填序号）。
A.酒精灯、漏斗、玻璃棒
B.漏斗、玻璃棒、烧杯
C.酒精灯、试管、玻璃棒
②求实验中所用的稀盐酸溶质质量分数________。（写出计算过程）
（2）小华取10 g 样品，用如图甲实验装置进行实验，反应结束后，测得B 装置质量增加了4.6 g，根据上述数据，算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符，造成这种情况的可能原因是________ 。
（3）小军用如图乙的实验装置进行实验，将足量的稀盐酸加入到1.25 g 样品中，生成的CO2体积与反应时间的关系如图丙。已知本实验条件下CO2的密度为1.8g/L，求该石灰石样品中CaCO3，的质量分数。
13.杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O 点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0 刻度。当秤盘上放一个质量为2kg 的物体时，秤砣移到B 处，恰好能使杆秤水平平衡测得AO=5cm，OB=10cm。
（1）计算秤砣的质量
（2）小金在B 处标的刻度应为________kg。若图中OC=2OB，则C 处的刻度应为________Kg
（3）当秤盘上放一个质量为2kg 的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数________（选填“<”或“>”）2kg，由此可知一杆杄秤不能随意更换秤砣
14.如图所示，是使用汽车从水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t 变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物，t1=40s,t2=50s，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）从打捞开始到圆柱形重物露出水面前，汽车共对重物做了多少功？
（2）重物所受的重力和浮力分别是多少？
（3）圆柱形重物的密度？
15.搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦。工人的重力为640N，与地面接触的总面积为4×10－2m2，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：
（1）提升时绳自由端的速度为多少？
（2）若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少？
（3）若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为多少？
（4）若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2×104Pa，则所提升货物的重力为多少？
16.现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为R MN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是________cm。
（2）在触点N滑动过程中，R MN的最大值是多少?
（3）每1cm电阻丝的阻值是________?。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电lmin，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
17.某兴趣小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路，由工作电路和控制电路组成。工作电路主要元件为一块发热板R，工作时接通，不工作时断开；控制电路中电源电压U恒为30V，热敏电阻R t作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，滑动变阻器R1上标有
“300Ω1A”的字样，可以调节水箱的最高控制温度。闭合开关S，当通过电磁铁线圈的电流不小于100mA 时，衔铁会被吸下，停止加热。（不计继电器线圈的电阻）
（1）请用导线将工作电路连接完整。
（2）当水温为20℃、滑动变阻器的滑片P在最右端时，请通过计算分析说明此时发热板R是否工作？（3）根据需要，最高水温在40℃到80℃之间调节，求滑动变阻器R1的阻值变化范围。
18.小叶想要知道一块形状不规则的塑料泡沫浸没时所受的浮力大小，身边只有一个轻质滑轮，一把轻质硬木刻度尺，一个密度小于水的正方体木块，一个盛有适量水的水槽和线绳.测量步骤如下：
①如图甲所示，将塑料泡沫和木块分别挂在刻度尺两端，使杠杆水平平衡，读出力臂l1和l2；
②用刻度尺测量出正方体的边长为a，把木块放入水槽中，如图乙所示，用刻度尺测出它的下表面到水面的距离为h；
③如图丙所示，用此装置使塑料泡沫浸没在水中，并使杠杆水平平衡，读出力臂l1和l3.
请用已给出的符号表示（水的密度用ρ水表示）：
（1）木块的重力G木。
（2）塑料泡沫的重力G塑。
（3）塑料泡沫受到的浮力。
19.如图甲是一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫加热和自动冲水等功能。坐垫加热原理如图乙。R1和R2是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关S2可接a或b，通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高、中、低”三档加热功能，其中低温档和中温档功率分别为22W和44W。冲水原理如图丙，出水阀打开，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆AB绕O点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，空心铜球恰好浸没，把进水管阀门堵严，不再进水。
（1）如果进水管阀门的受力面积是24mm2，设计能承担的压强是5×105Pa（超过该压强，阀门就关严，不再进水）。金属杆AB能绕O点转动，其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心C，空心铜球体积为220cm3，AB长216mm，AO长24mm。计算：①空心铜球浸没时所受的浮力是多大？
②空心铜球的最大质量是多少？
（2）坐垫在高温档工作时，S1的状态是________；S2接________(填“a”或“b”)；
（3）该智能马桶坐垫加热是全天工作的，并可以调节合适的温度。假设一天中智能马桶坐垫在高温档工作1小时，其余时间都在中温档工作，则一天共消耗多少度电？
20.冲泡茶或奶粉等常需要不同温度的热水，小明设计了一款电热水壶，它可以将纯净水加热到所需的不同温度(如60℃或80℃或100℃)时就自动断开电路。其工作原理如图甲所示：铁质搭钩可绕着转轴A转动，挺杆DE可以上下运动并与搭钩连动，锁扣右侧与搭钩扣在一起，左侧通过拉紧的弹簧固定。当搭钩在C点受到0.2牛竖直向上的力就会与锁扣脱离，弹簧收缩带动锁扣和S1向左运动，触点分离电路断开。烧水时，闭合S1和S2，发热电阻R工作，双金属片受热向上弯曲，当温度达到设定值时，推起挺杆使搭钩与锁扣脱开，双金属片对挺杆E点向上的力F1随时间t的关系图如图乙。若加热过程中电流超过电热水壶的安全值，电磁铁B对搭钩的C点吸引力变大，可使搭钩与锁扣自动脱开，保护电路。电磁铁B对搭钩吸引力F2与线圈中的电流/关系如图丙。已知，CD=4厘米，DA=2厘米，发热电阻R阻值为100欧，电磁铁B的线圈电阻忽略不计。
（1）该热水壶最大允许通过的电流是________安。
（2）在220伏的电压下，电热水壶将一壶水加热到60℃时自动切断电路，求这段时间内发热电阻R放出的热量是多少？
（3）电路和各个元件的参数都保持不变，若要升高该热水壶加热的预设温度，可以通过改变什么来实现目的，请你设计一种方法并简要说明理由。________。
21.如图所示，M为一个“8V8W”的电动机，电源电压恒定为10V，闭合开关S后，调节滑动变阻器至电动机恰好正常工作，此时整个电路消耗的电能有60%转化为机械能。求：
（1）此时滑动变阻器消耗的功率与电动机消耗的电功率之比。
（2）电动机的线圈电阻r是多少？
（3）在电动机正常工作过程中，当电动机突然卡住，电压表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图16乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为U a、U b，且U b=8U a。求：
（1）定值电阻R1的阻值。
（2）电源电压。
（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围。
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为P L；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P'L。则P L与P'L之比是多少？
23.图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重．忽略动滑轮受到的浮力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)，物体A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为80%。请解答下列问题：
（1）求动滑轮的重力为多少？
（2）当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？(不计电动机内部摩擦)
24.如图甲所示是某兴趣小组设计的家庭燃气报警器电路示意图，其中电源电压保持恒定，R1是由气敏材料制成的传感器，其阻值与燃气(主要成分为甲烷)的浓度的关系如下表；R2为滑动变阻器，通过移动滑片P的位置来设定燃气报警值；两个小灯泡的额定功率均为6W，均能正常工作。该报警器初始设置在3%的燃气浓度时报警，此时电流表的读数为0.3A，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下(电磁铁线圈阻值忽略不计)
R1阻值与燃气浓度的关系
（1）报警器报警时，________ 灯亮(选填“L1”，“L2”)
（2）该报器初始设置在3%的燃气浓度时报警测试时报警器传感器始终处于的3%的燃气中，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从一端移到另一端测得电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示，则该报警器在待机时(燃气浓度为0%)消耗的总电功率为多少?
（3）若想让上述报警器在燃气浓度达到2%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。
25.如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA:OB=2:3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)
求：
（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
26.有三份不同质量比的氧化铜与炭粉的混合物样品①、②、③。甲、乙、丙三位同学各取一种样品，加强热充分反应，测定各样品中氧化铜的质量。[已知3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，炭与稀硝酸不发生反应]
（1）甲取样品①加强热，若所得固体为金属铜，将其置于足量的稀硝酸中微热，产生1.5g气体，则样品①中氧化铜的质量为________ 克。
（2）乙取样品②a克加强热，生成的气体不能使澄清的石灰水变浑浊，再将反应后的固体与足量的稀硝酸微热，充分反应后，有b克固体剩余。样品②中氧化铜质量为________克（以含a、b的代数式表示）。（3）丙称量样品③加强热后剩余的固体，质量比原样品减小了c克，若该固体为金属铜，则样品③中氧化铜质量（m）的取值范围为________
27.某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示。请计算：
（1）在加热固体样品前，先通一会儿一氧化碳，其目的是________。
（2）固体样品中氧化铁的质量是________克；
（3）在上述反应后的固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。（结果精确到0.1%）（写出具体解题过程）
28.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠
≥96%．为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取11.0g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中，实验数据记录如下：
（1）仔细分析表中数据，写出X、Y两数据的值：X________，Y________．
（2）请你通过计算说明该产品中碳酸钠的质量分数是否合格？（要求写出计算过程，结果精确到0.1%) （3）根据实验数据，某同学在如图坐标纸上绘制出了所加稀盐酸质量与生成气体质量关系的曲线请你求出图中转折处P点的坐标．（保留一位小数）
29.金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料。已知某金属粉末中除含有Al外还含有一定量的Fe和Cu，为证明Fe和Cu的存在并测定其中Al的质量分数，某化学兴趣小组的同学展开了如下的实验探究。小金查阅资料得Al与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（反应的化学方程式为
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑），Fe和Cu不与氢氧化钠溶液反应。
（1）请完成证明金属粉末中存在Fe和Cu的实验设计：
为探究该金属粉末中Al的质量分数，取20g该金属粉末，加入氢氧化钠溶液反应，剩余固体质量与所加氢氧化钠溶液的质量关系如图所示，求：
（2）该金属粉末中Al的质量分数为________；
（3）加入的NaOH溶液的溶质质量分数。（结果精确到0.1%）
30.某铁矿粉，主要成分为铁的氧化物（Fe X O y），一学生利用实验作进一步分析，过程及数据如下。（注：铁矿粉中杂质不参与下列过程中的反应）
ⅰ.取30g该铁矿粉在CO气流中充分加热，将反应后的气体用烧碱溶液充分吸收，烧碱溶液增重19.8g；ⅱ.将上述加热后的固体取出后，再向固体逐滴加入稀硫酸，测得产生气体与滴入稀硫酸的质量关系如下图：
通过计算回答下列问题：
（1）过程ⅰ中生成气体的质量________g，过程ⅱ中固体充分反应后，产生气体的质量为________g。（2）所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为________。
（3）30g铁矿粉所含铁的氧化物中，氧元素的质量为________g。
（4）通过计算可知该铁的氧化物的化学式为________。
答案解析部分
一、解答题
1.【答案】A→B→E→ D→C；空气中含有二氧化碳、水蒸气等，对验证结果有影响；验证水蒸气是否被完全吸收；3∶4∶2
2.【答案】（1）③④
（2）设100混合溶液中含MgSO4的质量为x
2NaOH+ MgSO4＝Na2SO4+ Mg（OH）
2↓
120 58
x 0.580g
120 x =
58 0.580g
x＝1.2g
答：100混合溶液中含MgSO4的质量为1.2g。
（3）
3.【答案】（1）解：在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，牵引力与摩擦力相同，牵引力做功为
F=f=μ(G
空+2G
人
)=0.06×(1360kg+140kg)×10N/kg=900N
W1=Fs=900N×30000m=2.7×107J
期间，蓄电池消耗的电能为W2=W总?W剩=68kW?h?58kW?h=10kW?h=3.6×107J 则该电动汽车将电能转化为机械能的效率为
η=W1
W
2×100%=2.7×107J
3.6×107J
=75%
（2）解：根据图戊R y消耗的电功率随电流变化的图像可知，R y消耗功率为2W时，电源电压为U=U1+I1R=P1
I1
+I1R
当R y消耗功率为2.7W时，电源电压为
U=U2+I2R=P2
I2
+I2R
联立可得P1
I1
+I1R=P2
I2
+I2R
可得R=P1
I1
?P2
I2
I2?I1
=
2W
0.2A
?2.7W
0.3A
0.3A?0.2A
=10Ω
电源电压为U=2W
0.2A
+0.2A×10Ω=12V
根据图丁，车的速度越小则R y阻值越小，根据电阻的串联和欧姆定律，电流越大，故当电流为0.6A时对应的速度为0，此时图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值为
U=I
3
(R+R′)
R′=U
I
3?R=12V
0.6A
?10Ω=10Ω
当车速达到最大100km/h时，电流最小为0.2A，此时R y的阻值为
R″=U
I1?R=12V
0.2A
?10Ω=50Ω
由于R y的阻值随车速的变化而线性变化，故当车速达到75km/h时，满足
75km/h 100km/h =R y?R′
R″?R′
即此时R y接入的阻值为R y=75km/h
100km/h
×(R″?R′)+R′=0.75×(50Ω?10Ω)+10Ω=40Ω
则此时R y两端电压，即电压表的示数为U y=
R y
R+R y
U=40Ω
10Ω+40Ω
×12V=9.6V
4.【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
（2）墨鱼骨还含有多种氨基酸，高温灼烧时导致氨基酸受热分解碳化
（3）除去二氧化碳中混有的水蒸气，从而减少测量误差
（4）前两次实验得到的气体为220mL，而第三次只得到110mL，说明此时碳酸钙已经完全反应，得到550mL即0.55L的二氧化碳，其质量为0.55L×2.0g/L=1.1g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 1.1g
100 44=
x 1.1g
x=2.5g
该墨鱼骨粉样品中CaCO3的质量分数为 2.5g
3g
×100%≈83.3%
5.【答案】（1）a （2）4.66 （3）设硫酸钠质量分数为y BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl 142 233 200gx 4.66g 142:233=200gx:4.66g x=1.42% 6.【答案】（1） （2）Na2CO321.2g NaCl 0.8g （3）图1中C点是恰好完全反应时的溶液，设氯化钠质量为Z HCl －－－－NaCl 36.5 58.5 146g×10% z 36.5:58.5=146g×10%:z z=23.4g 则所得溶液的溶质质量分数为23.4g 22g+146g+40.8g?8.8g ×100%=11.7% 7.【答案】（1）设氧化铜的质量为y，氧化铁的质量为16-y；CuO-----CuSO4---2NaOH 80 80 y y Fe2O3----Fe2（SO4）3---6NaOH 160 240 16-y 3 2 （18?y） y+3 2 (16?y)=(150g?25g)×16%；解得：y=8g； （2）设硫酸的质量分数为x， 2NaOH-----Na2SO4-----H2SO4 80 98 150g×16% 100g×x 80 150g ×16%=98 100g×x 解得：x=29.4%。 （3）若16克固体全部为Fe2O3，则将铁元素全部转化为沉淀所需氢氧化钠溶液的质量为（z）Fe2O3----2Fe（OH）3----6NaOH 160 240 16g z×16% 160 16g =240 z×16% 解得：z=150g 所以：a=150g-150g=0g； 同理可得，当16克固体全部为CuO时，k=100g 所以a=150g-100g=50g； 所以a的取值范围：0＜a＜50。 8.【答案】（1）由图象可知，D完全露出水面时F1的功率P1=12W， 此时的拉力F1=P1v=12W 3×0.05m/s =80N， B放在C上，且放开手后，G B+F1=ρ水g7 25 V C， ∴G B+80N=1×103kg/m3×10N/kg×7 25 ×0.1m3； 解得：G B=200N； （2）η=W 有 W 总 =G B? F1×3? =200N 3×80N ≈83.3% （3）根据F1=1 3 （G B+G D+G轮）得到：G D+G动=3F1-G B=3×80N-200N=40N；D未出水面时的功率为P2=6W， 拉力F2=P2v=6W 3×0.05m/s =40N； 根据根据F1=1 3 （G B+G D+G轮）得到， D受浮力F浮=G B+G D+G动-3F2=200N+40N-3×40N=120N， 此时排开水的体积V D= F 浮 ρ 水 g =120N 1×103kg/m3×10N/kg =0.012m3， 那么B的体积V B=1 3V D=1 3 ×0.012m3=0.004m3， 那么圆柱体B的密度ρB=G B gV B =200N 10N/kg×0.004m3 =5×103kg/m3； （4）定滑轮对杠杆右端的最大拉力：F max=4F1+G定=4×80N+10N=330N，由杠杆平衡条件得：F max×OF=F E1×OE， 330N×3=F E1×2， 解得：F E1=495N； 定滑轮对杠杆右端的最小拉力：F min=4F2+G定=4×40N+10N=170N， 由杠杆平衡条件得：F min×OF=F E2×OE， 170N×3=F E1×2， 解得：F E1=255N。 配重A对地面的压强的最大变化量：△p=F E1?F E2 S A =495N?255N (0.2m)2 =6000Pa。 9.【答案】（1）大 （2）改变力的方向；6000 （3）有用功W有＝Fs＝Gh＝1.2×104N× 30m＝3.6×105J，W总＝W 有 η ＝ 3.6×105J 90% ＝4×105J， 该起升电动机的实际功率P＝W t ＝4×105J 50s ＝8×103W。 10.【答案】（1）铜环① （2）解：如答图所示。 （3）解：当配重柄水平时，可求配重B最小质量： OD＝ √2×OC＝ √2 ×1.4cm＝1cm， 根据F1l1＝F2l2得：G1l1＝G2l2 m1g×OD＝m2g×OB m2＝m1×OD OB ＝4g×1cm 1cm ＝4g， 当小壶盖水平时，可求配重B最大质量： OE＝ √2×OB＝ √2 ×1cm≈0.71cm， 根据F1l1＝F2l2得：G1l1′＝G2′l2′ m1g×OC＝m2′g×OE m2′＝m1×OC OE ＝0.4g×1.4cm 0.71cm ≈7.89g； 则配重B的质量取值范围为4～7.89g。(最小值3.92g、3.96g、3.98g等，最大值7.8g、7.84g、7.9g、8g等均可) 11.【答案】（1）0 （2）m(l1?l0) Vl 12.【答案】（1）B；7.3% （2）B中吸收了二氧化碳带出的水蒸气 （3）二氧化碳的质量=1.8g/L×0.244L≈0.44g， 设碳酸钙的质量为x CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 0.44g 100 x =44 0.44g ； 解得：x=1g 该石灰石样品中CaCO3的质量分数为：1g 1.25g ×100%=80%。 13.【答案】（1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，由杠杆的平衡条件有：m物g×AO=m砣g×OB； m物×AO=m砣×OB； 2kg×5cm=m砣×10cm； 解得：m砣=1kg。 （2）2；4 （3）< 14.【答案】（1）根据乙图可知，重物露出水面前汽车的功率为700W，时间为40s， 那么这段时间内汽车做的功：W=Pt=700W×40s=28000J； （2）根据乙图可知，重物露出水面前汽车的功率为700W， 此时绳子的拉力F 拉=P′ v =700W 0.2m/s =3500N； 当重物离开水面后，绳子的拉力等于物重，此时功率为800W， 那么物体的重力G=F=P v =800W 0.2m/s =4000N; 那么完全浸没时物体受到的浮力：F浮力=G-F拉=4000N-3500N=500N; （3）物体的体积V=V排=F 浮 ρ水g =500N 103kg/m3×10N/kg =0.5m3; 重物的密度为：ρ=G gV=4000N 0.5m3×10N/kg =8×103kg/m3。 15.【答案】（1）解：重物上升速度v物＝? t ＝2m 20s ＝0.1m/s，由图可知，n＝3，则提升时绳自由端的速 度v′＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s。 （2）解：拉力的功率P＝W t ＝Fs t ＝Fv′＝150N×0.3m/s＝45W。 （3）解：已知G＝360N，则滑轮组的机械效率η＝G? Fs ＝G? Fn? ＝G Fn ＝360N 150N×3 ×100%＝80%。 （4）解：在上述过程中，F＝150N，G＝360N，不计绳重和摩擦，拉力F＝1 3 (G＋G动)，则动滑轮的重力G动＝3F－G＝3×150N－360N＝90N， 当提升另一重物时，工人对高台的压力F压＝pS＝2.0×104Pa×4×10－2m2＝800N， 压力和支持力是一对相互作用力，则F压＝F支＝800N， 此时人受向下的重力、向下的绳子拉力和向上的支持力，则有G人＋F拉＝F支， 所以，人对绳子末端的拉力F拉′＝F拉＝F支－G人＝800N－640N＝160N，由F拉′＝1 3 (G′＋G动)得，此时所提升货物的重力G′＝3F拉′－G动＝3×160N－90N＝390N。 16.【答案】（1）10 （2）解：当x=0时： R变= U 变 I 变 =4.5V 0.9A =5Ω 当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大： R总= U I =4.5V 0.5A =9Ω 此时触点M、N之间的阻值最大，为R MN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω答：实验过程中，触点M、N之间的最大阻值R MN是4欧姆。 （3）0.4 （4）解：当M、N都未与铜丝接触时，W有最大值： W=W1+W2= U2 R1t+ U2 R2 t= （4.5V） 2 6Ω ×60s+ （4.5V） 2 10Ω ×60s=324J 答：W的最大值为324焦耳。
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