一、綜合能力題型1．(中考?衢州)圖甲為玩具“跳跳桿”及組成部件(相關(guān)信息見下表)。桿內(nèi)的彈簧可以自由伸縮，人站上踏板后彈簧受拉伸長，隨后收縮將人向上彈起，帶動跳跳桿一起向上運(yùn)動，由于重力作用人和跳跳桿在到達(dá)最高處后會下落，桿著地后，人繼續(xù)往下運(yùn)動拉長彈簧，接著彈簧又收縮將人向上彈起……所以人就和桿一起連續(xù)跳動。
(1)人站在踏板上彈簧向下伸長的過程中，下列說法正確的是________。A．人的重力勢能減小B．彈簧的彈性勢能增大C．人的機(jī)械能守恒(2)玩跳跳桿需要保持身體的平衡和動作的協(xié)調(diào)，這主要是________(填“大腦”“小腦”或“腦干”)的功能。
(3)如圖乙，質(zhì)量為60 kg、雙腳面積為0.04 m2的同學(xué)在玩跳跳桿，當(dāng)彈簧的長度為56 cm時，踏板與他的雙腳完全接觸，此時彈簧的彈力踏板對腳的壓強(qiáng)是多少？(踏板的重力忽略不計(jì)，彈簧的長度與所受拉力關(guān)系如圖丙)
當(dāng)彈簧的長度是56 cm時，彈簧的彈力F＝800 N；受力面積S＝0.004 m2×2＝0.008 m2；所以壓強(qiáng)p＝F/S＝800 N/0.008 m2＝1×105 Pa
(4)上題中的同學(xué)在水平地面上連續(xù)跳了20次，桿每次上升的高度平均為0.2 m，則彈簧克服桿本身重力做功________ J(假設(shè)桿始終豎直)，從能量利用角度分析，跳跳桿本身的重量應(yīng)該________。(g取10 N/kg)
【點(diǎn)撥】(1)人站在踏板上彈簧向下伸長的過程中，人的質(zhì)量不變，高度減小，故重力勢能減?。粡椈傻男巫兂潭茸兇?，所以彈簧的彈性勢能變大，但人的機(jī)械能是變化的；故A、B正確。(2)據(jù)生物知識可知，玩跳跳桿需要保持身體的平衡和動作的協(xié)調(diào)，這主要是小腦的功能。(4)桿自身的重力G＝mg＝2.5 kg×10 N/kg＝25 N；故克服自身重力做的功W＝Gh＝25 N×0.2 m×20＝100 J；從能量利用角度分析，跳跳桿本身的重量應(yīng)該輕一點(diǎn)更好。
2．能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關(guān)。(1)為減少污染，提高煤的利用率，可將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，此過程可認(rèn)為是碳與水的反應(yīng)，其微觀示意圖如圖所示：①該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為____________。②該反應(yīng)生成物的分子個數(shù)比為__________。
(2)為減少溫室氣體排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH3燃燒的產(chǎn)物沒有污染，且釋放大量能量，有一定的應(yīng)用前景。①NH3中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為__________。②氨氣在純氧中可以完全燃燒，只生成水和氮?dú)?，對?yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。
③最近，科學(xué)家用一種含鉬的化合物作催化劑，在常溫下就能完成氨的合成，從而大大降低了生產(chǎn)成本，使得液氨有望取代液氫成為新一代綠色能源。請你根據(jù)下表信息分析用NH3取代H2的優(yōu)點(diǎn)：
由于NH3比H2沸點(diǎn)高，所以更易________，便于儲存和運(yùn)輸，NH3泄漏時易發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)開________________，同時它極易溶于水，便于處理。
3．(中考?溫州)小明為了測定某鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用如圖所示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取研碎后的鈣片4 g，倒入氣密性良好的錐形瓶中，然后在分液漏斗中加入適量的稀鹽酸，置于電子天平上測出裝置總質(zhì)量。②打開活塞，滴入足量稀鹽酸后關(guān)閉活塞，待氣泡不再冒出時，測出反應(yīng)后裝置總質(zhì)量。
③整理相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，計(jì)算出鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)該實(shí)驗(yàn)中，對裝置中的固態(tài)干燥劑的性質(zhì)有何要求？_____________________________。(2)反應(yīng)前容器內(nèi)是空氣(密度為ρ1)，反應(yīng)后全部是二氧化碳(密度為ρ2)，則反應(yīng)前后容器(容積為V)內(nèi)的氣體質(zhì)量差m為___________。(用字母表示，反應(yīng)物的體積忽略不計(jì))
能吸收水但不吸收二氧化碳
(3)小明查閱有關(guān)數(shù)據(jù)后，計(jì)算出反應(yīng)前后容器內(nèi)的氣體質(zhì)量差m為0.22 g，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，計(jì)算該鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，鈣片中的其他成分不與鹽酸反應(yīng))
4．(中考?嘉興節(jié)選)用已知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液可以測定未知溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)室有一瓶標(biāo)簽?zāi)：南←}酸，某同學(xué)為了測定其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①取一潔凈的錐形瓶稱量，然后往其中加入一定量的稀鹽酸，并滴入幾滴紫色石蕊試液(質(zhì)量忽略不計(jì))重新稱量；
②往上述錐形瓶中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩，當(dāng)觀察到溶液由紅色恰好變?yōu)樽仙珪r，停止滴加，再次稱量，數(shù)據(jù)如下表：
(1)若要配制500 g16%的氫氧化鈉溶液，需要?dú)溲趸c固體________g；(2)本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際消耗的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為________g；
(3)請通過計(jì)算確定該瓶稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
解：設(shè)反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為x，反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為25 g×16%＝4 gNaOH＋HCl===NaCl＋H2O40　　　36.54 g　　 　x404/ g＝36.5/x 解得：x＝3.65 g
(4)另有同學(xué)做了同樣的實(shí)驗(yàn)，卻得到了不同的結(jié)果，于是用精密pH試紙測得反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)溶液的pH為8.2，則他測出的鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”或“偏小”)。
二、探究能力題型5．某研究小組為了驗(yàn)證二氧化碳的部分性質(zhì)，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。
利用圖所示裝置驗(yàn)證二氧化碳能否與氫氧化鈉、氫氧化鈣反應(yīng)。他們先關(guān)閉K1，打開K2，往導(dǎo)管中緩緩?fù)ㄈ?00 mL二氧化碳，甲、乙容器中均無明顯現(xiàn)象；然后打開K1，關(guān)閉K2，繼續(xù)往導(dǎo)管中通入二氧化碳，觀察到乙容器中出現(xiàn)渾濁(通常狀況下1體積水大約能溶解1體積二氧化碳)。根據(jù)以上現(xiàn)象，可以推斷二氧化碳(　 　)A．一定能與氫氧化鈣反應(yīng) B．可能與氫氧化鈣反應(yīng)C．一定能與氫氧化鈉反應(yīng) D．可能與氫氧化鈉反應(yīng)
【點(diǎn)撥】先關(guān)閉K1，打開K2，往導(dǎo)管中緩緩?fù)ㄈ?00 mL二氧化碳，甲、乙中均無明顯現(xiàn)象，說明二氧化碳全部被氫氧化鈉溶液吸收，又由于通常狀況下1體積水大約能吸收1體積二氧化碳，因此說明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)；然后打開K1，關(guān)閉K2，繼續(xù)往導(dǎo)管中通入二氧化碳，觀察到乙容器中出現(xiàn)渾濁，說明二氧化碳與氫氧化鈣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
6．(中考?北京)如圖所示實(shí)驗(yàn)中，①④為用紫色石蕊溶液潤濕的棉球，②③為用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能說明CO2密度大于空氣且能與水反應(yīng)的現(xiàn)象是(　　)A．①變紅，③不變紅B．④變紅，③不變紅C．①④變紅，②③不變紅D．④比①先變紅，②③不變紅
【點(diǎn)撥】通二氧化碳，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不變色，說明二氧化碳不能使石蕊變色，用紫色石蕊溶液潤濕的棉球都變紅，說明二氧化碳和水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；并且④比①先變紅，說明二氧化碳的密度比空氣的大。
7．(中考?溫州)小明發(fā)現(xiàn)二氧化錳催化過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率逐漸變慢，查閱資料得知：其原因是過氧化氫的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小以及二氧化錳的催化能力降低。為了探究二氧化錳催化能力降低的影響因素，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
【材料準(zhǔn)備】取三份質(zhì)量均為2 g的二氧化錳分別催化40 mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、20%、30%的過氧化氫溶液分解，實(shí)驗(yàn)后回收二氧化錳，并分別標(biāo)記為A、B、C；另取多次催化分解10%過氧化氫實(shí)驗(yàn)后回收的二氧化錳，標(biāo)記為D。
【實(shí)驗(yàn)步驟】①連接實(shí)驗(yàn)裝置并檢查氣密性。②取未使用過的二氧化錳0.5 g，加入錐形瓶中，再加入10 mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過氧化氫溶液，記錄收集120 mL氣體所需的時間。③再分別取A、B、C、D組二氧化錳各0.5 g，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。
④多次實(shí)驗(yàn)取平均值，記錄數(shù)據(jù)如下：
(1)實(shí)驗(yàn)時，長頸漏斗下端管口應(yīng)在液面以下，其目的是__________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)中，通過比較收集相同體積氣體所需的時間外，還可以通過比較______________________________來反映二氧化錳的催化能力。
防止產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗口逸出
相同時間內(nèi)收集氣體的體積
(3)由表中數(shù)據(jù)可知，引起回收的二氧化錳催化能力下降的因素是______________________________________________________________________________。
過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、
【點(diǎn)撥】通過表中的數(shù)據(jù)可以看出，過氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時，二氧化錳使用的次數(shù)越少，生成相同體積氧氣所需的時間越少；原反應(yīng)物濃度越小，生成相同體積氧氣所需的時間越少，所以引起回收的二氧化錳催化能力下降的因素是過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、二氧化錳使用的次數(shù)。
三、應(yīng)用能力題型8．(中考?杭州)如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的木棒，質(zhì)量為 m，長度為L，豎直懸掛在轉(zhuǎn)軸O處，在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動到與豎直方向夾角為θ的位置(轉(zhuǎn)軸處摩擦不計(jì))，問：
(1)在圖中畫出θ＝60°時拉力F的力臂l，并計(jì)算力臂的大小。
(2)木棒的重力作用點(diǎn)在其長度二分之一處，隨拉開角度θ的增加，拉力F將如何變化？并推導(dǎo)拉力F與角度θ的關(guān)系式。
解：木棒的重力作用點(diǎn)在其長度二分之一處，隨拉開角度θ的增加，拉力F將變大，由杠桿平衡條件可得：F?Lcsθ＝G?1/2Lsinθ，故F與角度θ的關(guān)系式為F＝G1/2tanθ。
9．(中考?衢州)如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50 cm)，在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時可視為杠桿。甲在A點(diǎn)施加一個大小為20 N的水平力FA，
想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，對面的乙在距O點(diǎn)40 cm處的B點(diǎn)同時施加一個水平力，想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動，乙應(yīng)沿圖中________。(填“F1”“F2”“F3”或“F4”) 方向施加一個至少為______N的力，才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力，忽略其他力對轉(zhuǎn)動的影響)。
10．(中考?蘇州)中和反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)和生活中有廣泛的應(yīng)用。某學(xué)生課外興趣小組對中和反應(yīng)進(jìn)行探究。(1)對于沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的中和反應(yīng)，如稀鹽酸與稀氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，要證明它們之間確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，可通過如下實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行。
①在盛有稀氫氧化鈉溶液的燒杯中，滴加2～3滴酚酞試液，用膠頭滴管吸取稀鹽酸逐滴加入上述燒杯中，邊滴邊用玻璃棒攪拌，當(dāng)觀察到___________________現(xiàn)象時，說明它們之間發(fā)生了中和反應(yīng)，且恰好完全反應(yīng)。
②將稀鹽酸逐滴勻速加入一定量的稀氫氧化鈉溶液中，用數(shù)字化儀器對反應(yīng)過程中溶液的溫度、pH進(jìn)行實(shí)時測定，得到的曲線如圖1、圖2所示。由圖1、圖2可知，稀鹽酸與稀氫氧化鈉溶液已發(fā)生中和反應(yīng)的判斷依據(jù)是_________________________________________________________。
溶液溫度升高，溶液pH由大于7降至小于7
(2)對于某些有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的中和反應(yīng)，如稀硫酸與氫氧化鋇溶液的反應(yīng)，只要將稀硫酸滴加到氫氧化鋇溶液中，觀察到_____________現(xiàn)象，就可說明反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。
Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O
11．(中考?溫州)小明在學(xué)習(xí)了“用過氧化氫制取氧氣”的知識后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①按圖甲組裝實(shí)驗(yàn)儀器并進(jìn)行氣密性檢查。②取10 mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、0.03 g二氧化錳裝入容器，塞緊橡皮塞，接上壓強(qiáng)測量儀(如圖乙)。
③傾斜裝置，使過氧化氫溶液和二氧化錳充分混合，用壓強(qiáng)測量儀測量容器內(nèi)的氣壓。④分別用0.06 g、0.09 g和0.12 g相同的二氧化錳重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，整理相關(guān)數(shù)據(jù)如圖丙。
(1)寫出步驟①中檢查裝置氣密性的具體操作及氣密性良好的判斷依據(jù)：_________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)中，小明用_____________________來反映產(chǎn)生氧氣的多少。
用手捂住錐形瓶，導(dǎo)管口出現(xiàn)
(3)本實(shí)驗(yàn)除了研究“二氧化錳質(zhì)量對過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣質(zhì)量的影響”外，還可以研究的問題是________________________________。(守恒法)
二氧化錳的質(zhì)量對反應(yīng)速率的影響

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