解答题(二)(原卷版+解析)

2023浙江中考科学复习专练——解答题（二）建议时间：40min1．利用化学反应及一系列处理可以对环境污染进行治理。如某工厂废气中的SO2，可用以下方式处理：方式一：2SO2+O2+2CaO＝2CaSO4方式二：2SO2+O2+2Ca（OH）2＝2CaSO4+2H2O已知CaO的价格为690元/吨，Ca（OH）2的价格为750元/吨，试计算：（1）工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益，根据上述资料分析，单从经济效益考虑，（选填“方式一”或“方式二”）处理SO2的方法较经济；（2）若用方式一处理3.2吨SO2，刚好用去3吨一定含量的CaO，求样品中CaO的百分含量（写出计算过程，保留一位小数）。2．电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压220V，R1＝88Ω，保温功率为88W，S1为手动开关，S2为双金属片开关（右端固定）。（1）求电饭锅的加热功率；（2）求R2的阻值；（3）考虑到能量的有效利用应该选用（选填“仅R1”或“R1和R2都”）与铝制内胆（装米饭的部位）紧贴。（4）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显。已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用（选填“铜”或“铁”）。3．如图所示为某小区道闸的结构原理，质量8kg、长4m的长直杆AB通过P、Q两点，固定在半径为15cm的圆盘C上，圆盘C能够绕O点自由转动，通过P点带动直杆转动。O点距A端为20cm，OP为圆盘直径，圆盘C与电动机M用齿轮连接。电动机M的齿轮盘顺时针转动时，长直杆AB随圆盘C逆时针转动。（g取10N/kg）（1）求杆AB水平静止时，电动机齿轮对圆盘C齿轮的力；（2）若不计摩擦，电动机的平均输出功率为72W，求道闸直杆从水平转到竖直位置完全打开需要的时间；（AB垂直地面、不计能量损失）（3）道闸匀速抬高，圆盘C齿轮受力怎么变？4．最近，“水晶泥”在同学间流行起来，但看似美丽的水晶泥内却藏着一种叫做“硼砂”的有毒物质。硼砂的化学式是Na2B4O7），对人体各种器官都可产生毒害，长期接触会使人食欲减退，抑制营养素的吸收。急性中毒时会出现呕吐腹泻，头晕和头痛等症状，甚至出现循环系统障碍，休克和昏迷等。请回答问题：（1）硼砂属于（选填“无机物”或“有机物”）（2）硼砂分子中Na、B、O的原子个数比是。（3）20.2g硼砂中含有硼元素g。5．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。集装箱AB底面积SSA＝S0SB＝2S0高度hhA＝3h0hB＝2h0密度ρρA＝2ρ0ρB＝ρ0集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1＝3N2。在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）集装箱A和B的重GA和GB；（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。6．实验室制取CO2时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸的浪费。小明分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验，实验中每2分钟用电子天平测量生成的CO2质量，数据记录见表，并计算盐酸利用率（盐酸利用率是指收集到的气体质量理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值）。时间/分0246810121416187.3%稀盐酸生成的CO2质量/克00.651.061.401.661.902.102.252.342.4014.6%稀盐酸生成的CO2质量/克01.021.661.972.122.222.282.302.302.3021.9%稀盐酸生成的CO2质量/克01.351.962.082.162.202.202.202.202.20请根据上述信息回答问题：（1）小明在实验过程中发现，利用7.3%稀盐酸制取CO2时，第6～18分钟时反应速度不断减慢，其主要原因是。（2）小明用100克21.9%盐酸进行实验，可计算得到盐酸的利用率是多少？（盐酸与石灰石反应的化学方程式为：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑）（3）实验中，小明发现盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少。小明猜想这可能跟盐酸的性质有关，为进一步验证自己的猜想，装置B可选用哪种试剂X加以检验，并解释盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少的原因：。7．某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如表，请根据有关信息回答问题。实验次数13456取样品质量（g）31.031.031.031.031.0取稀硫酸质量（g）30.090.0120.0150.0180.0产生气体质量（g）0a0.30.50.6（1）“双吸剂”的原理是；（2）a的数值为；（3）计算该稀硫酸的溶质质量分数？8．2022年6月17日，我国的“福建舰”正式下水，该舰采用电磁弹射起飞系统，标志着我国的军事发展迈向了新的台阶。（1）在答题纸对应的图像中，用箭头标出磁场的方向。（2）下图能用于解释电磁弹射工作原理的是。（可多选）（3）小温想估算电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量，若舰载机弹射时电磁作用力为1.1×106N，弹射道长为100m，（忽略摩擦力，通过电磁力做功把电能转化为舰载机起飞所需的机械能），蓄电装置放电转化为机械能的效率为50%，而为蓄电装置充电的柴油发电机组的效率也50%，已知柴油的热值为3.3×107J/kg，则电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量。（保留一位小数）9．用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取11g食用碱样品（有少量的杂质氯化钠）加水完全溶解成100g溶液，逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液，实验数据如表：实验次数第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入CaCl2溶液的质量/g20.020.020.020.020.020.0反应后溶液的总质量/g118.0136.0154.0M191.0211.0请根据实验数据分析解答下列问题：（已知：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl）（1）实验前，向食用碱样品溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液呈色。（2）表中数据M的值为。（3）计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数。（结果保留到0.1%）10．小温参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。项目要求：①防干烧，即壶内无水，不能加热；②壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温；③恒温的温度可以手动调节。项目设计：如图所示为小温设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，开关S会自动断开，且不会自动闭合。水温下降至设定温度，电路进入恒温状态。衔铁下方的弹簧质量不计，开关S闭合时，无弹力；当开关S断开后，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。项目疑难：（1）无水时，图中R1R2+R3。（填“＞”、“＜”或“＝”）。（2）开关S应接在图中的处（填“A”、“B”、“C”或D）。（3）若R0＝48.4Ω，900s内电热丝工作P﹣t图如下所示，（后300s电流通断时间比为1：5），则这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。（4）若要把恒温的温度从60℃降到45℃，应如何调节：。（写出一点即可）2023浙江中考科学复习专练——解答题（二）建议时间：40min1．利用化学反应及一系列处理可以对环境污染进行治理。如某工厂废气中的SO2，可用以下方式处理：方式一：2SO2+O2+2CaO＝2CaSO4方式二：2SO2+O2+2Ca（OH）2＝2CaSO4+2H2O已知CaO的价格为690元/吨，Ca（OH）2的价格为750元/吨，试计算：（1）工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益，根据上述资料分析，单从经济效益考虑，方式一（选填“方式一”或“方式二”）处理SO2的方法较经济；（2）若用方式一处理3.2吨SO2，刚好用去3吨一定含量的CaO，求样品中CaO的百分含量（写出计算过程，保留一位小数）。【解答】解：（1）设处理的二氧化硫的质量为128t方式一：2SO2+O2+2CaO＝2CaSO4128112128t112t费用为112t×690元/t＝77280元。方式二：2SO2+O2+2Ca（OH）2＝2CaSO4+2H2O128148128t148t费用为148t×750元/t＝111000元。所以方式一处理二氧化硫更经济。（2）若用方式一处理3.2吨SO2，设样品中CaO的百分含量为x2SO2+O2+2CaO＝2CaSO41281123.2t3tx128112x≈93.3%故答案为：（1）方式一；（2）93.3%。2．电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压220V，R1＝88Ω，保温功率为88W，S1为手动开关，S2为双金属片开关（右端固定）。（1）求电饭锅的加热功率；（2）求R2的阻值；（3）考虑到能量的有效利用应该选用R1和R2都（选填“仅R1”或“R1和R2都”）与铝制内胆（装米饭的部位）紧贴。（4）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显。已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用铁（选填“铜”或“铁”）。【解答】解：（1）由图当S1和S1都闭合时，电路只有R1接入电路，电阻较小，根据P=U当只闭合开关S1时，两电阻串联，电阻较大，根据P=U电饭锅的加热功率为：P加热=U（2）根据P=UR=U2P保温时，两电阻串联，而串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝550Ω﹣88Ω＝462Ω；（3）由于R1、R2都是加热电阻，为了减少能量损耗，应该R1和R2都与铝制内胆紧贴；（4）双金属片下层应该选用热膨胀较明显的材料，这样自动开关的控制才更灵敏，所以金属片的上层应该选用铁。答：（1）电饭锅的加热功率为550W；（2）R2的阻值为462Ω；（3）R1和R2都；（4）铁。3．如图所示为某小区道闸的结构原理，质量8kg、长4m的长直杆AB通过P、Q两点，固定在半径为15cm的圆盘C上，圆盘C能够绕O点自由转动，通过P点带动直杆转动。O点距A端为20cm，OP为圆盘直径，圆盘C与电动机M用齿轮连接。电动机M的齿轮盘顺时针转动时，长直杆AB随圆盘C逆时针转动。（g取10N/kg）（1）求杆AB水平静止时，电动机齿轮对圆盘C齿轮的力；（2）若不计摩擦，电动机的平均输出功率为72W，求道闸直杆从水平转到竖直位置完全打开需要的时间；（AB垂直地面、不计能量损失）（3）道闸匀速抬高，圆盘C齿轮受力怎么变？【解答】解：（1）杠杆自重提供阻力：G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N；由杠杆平衡公式可知：F1L1＝GL2；作用在杠杆的动力：F1＝L2L1×G＝1.8m0.15m×80N＝960N；（2）不计摩擦，即额外功为零，此时电动机克服杠杆自重做的有用功等于消耗电能的总功。此时杠杆重心被提高：h＝1.8m。即：W总＝W有；Pt＝Gh.转动时间t＝GhP＝80N×1.8m72W＝2s；（3）由杠杆平衡条件可知：F1L1＝GL2，其中G不变，L1不变，则F1与L2的变化有关成正比。当杠杆抬高时，杠杆自重的力臂L2不断减小，所以圆盘C齿轮受力F1不断变小。答：（1）杆AB水平静止时，电动机齿轮对圆盘C齿轮的力为960N；（2）道闸直杆从水平转到竖直位置完全打开需要的时间2s；（3）道闸匀速抬高，圆盘C齿轮受力不断变小。4．最近，“水晶泥”在同学间流行起来，但看似美丽的水晶泥内却藏着一种叫做“硼砂”的有毒物质。硼砂的化学式是Na2B4O7），对人体各种器官都可产生毒害，长期接触会使人食欲减退，抑制营养素的吸收。急性中毒时会出现呕吐腹泻，头晕和头痛等症状，甚至出现循环系统障碍，休克和昏迷等。请回答问题：（1）硼砂属于无机物（选填“无机物”或“有机物”）（2）硼砂分子中Na、B、O的原子个数比是2：4：7。（3）20.2g硼砂中含有硼元素4.4g。【解答】解：（1）硼砂的化学式是Na2B4O7，不含有碳元素，硼砂属于无机物；（2）硼砂的化学式是Na2B4O7，硼砂分子中Na、B、O的原子个数比是2：4：7；（3）20.2g硼砂中含有硼元素20.2g×11×4故答案为：（1）无机物；（2）2：4：7；（3）4.4。5．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。集装箱AB底面积SSA＝S0SB＝2S0高度hhA＝3h0hB＝2h0密度ρρA＝2ρ0ρB＝ρ0集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1＝3N2。在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）集装箱A和B的重GA和GB；（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。【解答】解：（1）由表中数据，根据G＝mg＝ρVg可得A和B集装箱的重力比：GA当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时，集装箱静止在地面上，集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡，所以有：T1+N1＝GA……②T2+N2＝GB……③已知N1＝3N2，T1＝1500N，T2＝2000N，联立①②③解得：GA＝4500N，GB＝3000N；（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，根据η=W承担物重绳子的段数：n=G由P=Wv=P由v＝nv物可得，物体A上升速度；vA=v（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，由nF＝G+G动可得，动滑轮重力：G动＝nFA﹣GA＝5×1125N﹣4500N＝1125N，拉起集装箱B时绳端拉力：FB=1n（GB+G动）绳子自由端拉力做的功：WB＝FBsB＝FBnhB＝825N×5×8m＝3.3×104J。答：（1）集装箱A和B的重GA和GB分别为4500N和3000N；（2）集装箱A匀速竖直上升的速度为0.4m/s；（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功为3.3×104J。6．实验室制取CO2时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸的浪费。小明分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验，实验中每2分钟用电子天平测量生成的CO2质量，数据记录见表，并计算盐酸利用率（盐酸利用率是指收集到的气体质量理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值）。时间/分0246810121416187.3%稀盐酸生成的CO2质量/克00.651.061.401.661.902.102.252.342.4014.6%稀盐酸生成的CO2质量/克01.021.661.972.122.222.282.302.302.3021.9%稀盐酸生成的CO2质量/克01.351.962.082.162.202.202.202.202.20请根据上述信息回答问题：（1）小明在实验过程中发现，利用7.3%稀盐酸制取CO2时，第6～18分钟时反应速度不断减慢，其主要原因是反应物不断消耗，反应物浓度降低，造成反应速率变慢。（2）小明用100克21.9%盐酸进行实验，可计算得到盐酸的利用率是多少？（盐酸与石灰石反应的化学方程式为：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑）（3）实验中，小明发现盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少。小明猜想这可能跟盐酸的性质有关，为进一步验证自己的猜想，装置B可选用哪种试剂X加以检验，并解释盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少的原因：硝酸银溶液；加入盐酸浓度越大，挥发出的氯化氢越多，与碳酸钙反应的氯化氢变少，导致生成二氧化碳质量越少。【解答】解：（1）随着反应不断进行，盐酸不断被消耗，反应物浓度降低，导致反应速率变慢；故答案为：反应物不断消耗，反应物浓度降低，造成反应速率变慢。（2）设实际消耗盐酸质量为m，根据题目数据可以看出，生成二氧化碳质量为2.20g，2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑7344m2.20g7344=m答：盐酸的利用率是16.7%。（3）盐酸具有挥发性，会有氯化氢混入二氧化碳，氯化氢可与硝酸银反应生成白色沉淀，因此可以利用硝酸银溶液检验氯化氢；盐酸浓度越大，挥发出的氯化氢越多，导致与碳酸钙反应生成氯化氢减少，所以二氧化碳质量减少；故答案为：硝酸银溶液；加入盐酸浓度越大，挥发出的氯化氢越多，与碳酸钙反应的氯化氢变少，导致生成二氧化碳质量越少。7．某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如表，请根据有关信息回答问题。实验次数13456取样品质量（g）31.031.031.031.031.0取稀硫酸质量（g）30.090.0120.0150.0180.0产生气体质量（g）0a0.30.50.6（1）“双吸剂”的原理是吸收氧气和水蒸气，减缓食物的变质；（2）a的数值为0.1；（3）计算该稀硫酸的溶质质量分数？【解答】解：（1）食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收氧气和水蒸气，减缓食物的变质；（2）由表中3、4数据可知，30g稀硫酸完全反应时生成0.2g氢气，a的数值为：0.3﹣0.2＝0.1；（3）30.0克稀硫酸完全反应产生0.2克氢气，设稀硫酸的溶质质量分数为xFe+H2SO4＝FeSO4+H2↑98230g×x0.2g982x≈32.7%答：该稀硫酸的溶质质量分数32.7%。故答案为：（1）吸收氧气和水蒸气，减缓食物的变质；（2）0.1；（3）32.7%。8．2022年6月17日，我国的“福建舰”正式下水，该舰采用电磁弹射起飞系统，标志着我国的军事发展迈向了新的台阶。（1）在答题纸对应的图像中，用箭头标出磁场的方向见答案图。（2）下图能用于解释电磁弹射工作原理的是C。（可多选）（3）小温想估算电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量，若舰载机弹射时电磁作用力为1.1×106N，弹射道长为100m，（忽略摩擦力，通过电磁力做功把电能转化为舰载机起飞所需的机械能），蓄电装置放电转化为机械能的效率为50%，而为蓄电装置充电的柴油发电机组的效率也50%，已知柴油的热值为3.3×107J/kg，则电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量。（保留一位小数）【解答】解：（1）根据通电直导线中的安培定则，作图如下：（2）电磁弹射起飞系统原理是通电导体在磁场中受力而运动。A、图中是奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，与电磁弹射器工作原理不一致，故A错误；B、图中没有电源，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是发电机的原理，故B错误；C、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射起飞系统工作原理相同，故C正确；D、图中现象说明异名磁极互相吸引，故D错误。故选：C。（3）忽略摩擦力，通过电磁力做功把电能转化为舰载机起飞所需的机械能为：W＝Fs＝1.1×106N×100m＝1.1×108J；蓄电装置需要释放电能为：W′=W50%=柴油发电机需要提供能量为：W″=W'50%=电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量为：m=Q故答案为：（1）见上图；（2）C；（3）电磁弹射一次舰载机约消耗13.3kg的柴油。9．用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取11g食用碱样品（有少量的杂质氯化钠）加水完全溶解成100g溶液，逐次滴加溶质质量分数相同的氯化钙溶液，实验数据如表：实验次数第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入CaCl2溶液的质量/g20.020.020.020.020.020.0反应后溶液的总质量/g118.0136.0154.0M191.0211.0请根据实验数据分析解答下列问题：（已知：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl）（1）实验前，向食用碱样品溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液呈蓝色。（2）表中数据M的值为172.0。（3）计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数。（结果保留到0.1%）【解答】解：（1）食用碱溶液呈碱性，能使紫色的石蕊试液变蓝色；故答案为：蓝；（2）根据表格提供的数据可以看出，11g食用碱样品产生沉淀的总质量为：100g+20.0g×6﹣211.0g＝9.0g，开始时每20.0g氯化钙溶液产生2.0g沉淀，第6次不再改变，说明第5次时沉淀完全，故第4次加入20.0g氯化钙溶液也是产生2.0g沉淀，故M＝154.0g+20.0g﹣2g＝172.0g，故答案为：172.0；（3）由质量守恒定律可知，生成碳酸钙的质量为：120g+100g﹣211.0g＝9.0g；设碳酸钠的质量为x，则：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl106100x9.0g106100故碳酸钠的质量分数为：9.54g11g答：该食用碱样