14.小柯利用如图所示的装置研究$\ce{CO_{2}}$的性质。实验时,先关闭$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,加热$\mathrm{b}$。一段时间后,再通入$\ce{CO_{2}}$。下列分析中,正确的是(

A.打开$\mathrm{K}_{1}$,观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B.$\mathrm{a}$处纸花先不变红,一段时间后变为红色
C.$\mathrm{b}$中热水的作用是增加$\ce{CO_{2}}$在水中的溶解量
D.打开$\mathrm{K}_{2}$,$\mathrm{a}$、$\mathrm{c}$两处的现象可说明湿润的$\ce{CO_{2}}$能使紫色石蕊变色
D
)A.打开$\mathrm{K}_{1}$,观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B.$\mathrm{a}$处纸花先不变红,一段时间后变为红色
C.$\mathrm{b}$中热水的作用是增加$\ce{CO_{2}}$在水中的溶解量
D.打开$\mathrm{K}_{2}$,$\mathrm{a}$、$\mathrm{c}$两处的现象可说明湿润的$\ce{CO_{2}}$能使紫色石蕊变色
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合二氧化碳的性质(密度、与水反应生成碳酸、气体溶解度与温度的关系),逐一分析各选项:
1. 明确实验操作:先关闭$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,加热$\mathrm{b}$,再通入$\ce{CO_{2}}$。
2. 分析选项A:打开$\mathrm{K}_{1}$时,$\ce{CO_{2}}$通入烧杯,因$\ce{CO_{2}}$密度比空气大,会先聚集在烧杯底部,蜡烛应自下而上熄灭,而非自上而下,A错误。
3. 分析选项B:$\mathrm{a}$处是紫色石蕊浸泡的干纸花,通入的$\ce{CO_{2}}$会携带$\mathrm{b}$中热水蒸发的水蒸气,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸,会使$\mathrm{a}$处纸花直接变红,不会先不变红,B错误。
4. 分析选项C:气体溶解度随温度升高而减小,$\mathrm{b}$中热水会降低$\ce{CO_{2}}$在水中的溶解量,而非增加,C错误。
5. 分析选项D:打开$\mathrm{K}_{2}$后,$\mathrm{a}$、$\mathrm{c}$两处纸花均接触湿润的$\ce{CO_{2}}$(含$\ce{CO_{2}}$和水蒸气),纸花变红,可说明湿润的$\ce{CO_{2}}$能使紫色石蕊变色,D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:$\ce{CO_{2}}$密度大于空气,打开$\mathrm{K}_{1}$时,$\ce{CO_{2}}$先在烧杯底部聚集,蜡烛自下而上熄灭,A错误。
选项B:通入的$\ce{CO_{2}}$携带$\mathrm{b}$中热水蒸发的水蒸气,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸,使$\mathrm{a}$处干纸花直接变红,B错误。
选项C:气体溶解度随温度升高而减小,$\mathrm{b}$中热水会减少$\ce{CO_{2}}$的溶解量,C错误。
选项D:打开$\mathrm{K}_{2}$,$\mathrm{a}$、$\mathrm{c}$两处纸花均接触湿润的$\ce{CO_{2}}$,纸花变红,可说明湿润的$\ce{CO_{2}}$与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变色,即湿润的$\ce{CO_{2}}$能使紫色石蕊变色,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二氧化碳的性质、酸碱指示剂、气体溶解度
【点评】
本题通过实验装置综合考查二氧化碳的性质,需结合实验操作和反应规律分析各选项,易错点在于对$\ce{CO_{2}}$与水反应的条件、气体溶解度与温度关系的理解,属于中等难度的实验分析题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合二氧化碳的性质(密度、与水反应生成碳酸、气体溶解度与温度的关系),逐一分析各选项:
1. 明确实验操作:先关闭$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,加热$\mathrm{b}$,再通入$\ce{CO_{2}}$。
2. 分析选项A:打开$\mathrm{K}_{1}$时,$\ce{CO_{2}}$通入烧杯,因$\ce{CO_{2}}$密度比空气大,会先聚集在烧杯底部,蜡烛应自下而上熄灭,而非自上而下,A错误。
3. 分析选项B:$\mathrm{a}$处是紫色石蕊浸泡的干纸花,通入的$\ce{CO_{2}}$会携带$\mathrm{b}$中热水蒸发的水蒸气,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸,会使$\mathrm{a}$处纸花直接变红,不会先不变红,B错误。
4. 分析选项C:气体溶解度随温度升高而减小,$\mathrm{b}$中热水会降低$\ce{CO_{2}}$在水中的溶解量,而非增加,C错误。
5. 分析选项D:打开$\mathrm{K}_{2}$后,$\mathrm{a}$、$\mathrm{c}$两处纸花均接触湿润的$\ce{CO_{2}}$(含$\ce{CO_{2}}$和水蒸气),纸花变红,可说明湿润的$\ce{CO_{2}}$能使紫色石蕊变色,D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:$\ce{CO_{2}}$密度大于空气,打开$\mathrm{K}_{1}$时,$\ce{CO_{2}}$先在烧杯底部聚集,蜡烛自下而上熄灭,A错误。
选项B:通入的$\ce{CO_{2}}$携带$\mathrm{b}$中热水蒸发的水蒸气,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成碳酸,使$\mathrm{a}$处干纸花直接变红,B错误。
选项C:气体溶解度随温度升高而减小,$\mathrm{b}$中热水会减少$\ce{CO_{2}}$的溶解量,C错误。
选项D:打开$\mathrm{K}_{2}$,$\mathrm{a}$、$\mathrm{c}$两处纸花均接触湿润的$\ce{CO_{2}}$,纸花变红,可说明湿润的$\ce{CO_{2}}$与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变色,即湿润的$\ce{CO_{2}}$能使紫色石蕊变色,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二氧化碳的性质、酸碱指示剂、气体溶解度
【点评】
本题通过实验装置综合考查二氧化碳的性质,需结合实验操作和反应规律分析各选项,易错点在于对$\ce{CO_{2}}$与水反应的条件、气体溶解度与温度关系的理解,属于中等难度的实验分析题。
【难度系数】
0.5
15. 利用太阳能可将甲烷($\ce{CH_{4}}$)在高温熔融盐环境中转化为$\ce{H_{2}}$,反应原理如图所示。下列说法中,正确的是(

A.反应①属于分解反应
B.反应①产生的$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的质量比是$14:1$
C.整个反应体系在正常工作时,每$16\ \mathrm{g}\ \ce{CH_{4}}$参加反应,可产生$6\ \mathrm{g}\ \ce{H_{2}}$
D.当参加反应的$\ce{CH_{4}}$与$\ce{H_{2}O}$的质量比为$4:9$时,整个反应体系中可不补充$\ce{ZnO}$
C
)A.反应①属于分解反应
B.反应①产生的$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的质量比是$14:1$
C.整个反应体系在正常工作时,每$16\ \mathrm{g}\ \ce{CH_{4}}$参加反应,可产生$6\ \mathrm{g}\ \ce{H_{2}}$
D.当参加反应的$\ce{CH_{4}}$与$\ce{H_{2}O}$的质量比为$4:9$时,整个反应体系中可不补充$\ce{ZnO}$
答案
C
解析
【分析】
要解决本题,需先明确反应①和反应②的转化关系,推导总反应,再逐一分析选项:
1. 梳理反应流程:反应①中$\ce{CH_{4}}$与$\ce{ZnO}$反应生成$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}}$和$\ce{Zn}$;反应②中$\ce{Zn}$与$\ce{H_{2}O}$反应重新生成$\ce{ZnO}$和$\ce{H_{2}}$。将两个反应相加,消去中间产物$\ce{Zn}$和$\ce{ZnO}$,得到总反应:$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$。
2. 逐一分析选项:
A选项:分解反应是“一变多”,反应①的反应物是$\ce{CH_{4}}$和$\ce{ZnO}$两种,不属于分解反应,错误。
B选项:配平反应①,根据电子守恒,$\ce{CH_{4}}$中C从-4→+2(失6e⁻),$\ce{ZnO}$中Zn从+2→0(得2e⁻),反应①配平为$\ce{CH_{4} + 3ZnO\xlongequal{高温} CO + 2H_{2} + 3Zn + H_{2}O}$,生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的质量比为$28:(2×2)=7:1≠14:1$,错误。
C选项:总反应中,1mol $\ce{CH_{4}}$(质量16g)反应生成3mol $\ce{H_{2}}$,质量为$3×2g=6g$,正确。
D选项:$\ce{CH_{4}}$与$\ce{H_{2}O}$质量比为4:9时,物质的量比为$\frac{4}{16}:\frac{9}{18}=1:2$,总反应需要两者物质的量比为1:1,此时$\ce{H_{2}O}$不足,无法使反应①生成的$\ce{Zn}$完全转化为$\ce{ZnO}$,需补充$\ce{ZnO}$,错误。
【解析】
根据反应转化关系,反应①:$\ce{CH_{4} + 3ZnO\xlongequal{高温} CO + 2H_{2} + 3Zn + H_{2}O}$;反应②:$\ce{3Zn + 3H_{2}O = 3ZnO + 3H_{2}}$;两式相加得总反应:$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$。
A:反应①反应物为两种,不符合分解反应“一变多”的特征,错误。
B:反应①中$\ce{CO}$与$\ce{H_{2}}$的质量比为$28:(2×2)=7:1$,不是14:1,错误。
C:16g $\ce{CH_{4}}$(即1mol)参与总反应,生成3mol $\ce{H_{2}}$,质量为$3×2=6g$,正确。
D:$\ce{CH_{4}}$与$\ce{H_{2}O}$质量比4:9时,物质的量比为1:2,总反应需1:1,$\ce{H_{2}O}$不足,无法完成$\ce{ZnO}$的循环,需补充$\ce{ZnO}$,错误。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式计算、反应类型判断、化学方程式书写
【点评】
本题结合反应转化图,考查反应类型、化学方程式配平及相关计算,核心是推导总反应,理清中间产物的循环关系,避免被中间产物干扰,需细致分析各选项的反应特征和数值计算。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确反应①和反应②的转化关系,推导总反应,再逐一分析选项:
1. 梳理反应流程:反应①中$\ce{CH_{4}}$与$\ce{ZnO}$反应生成$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}}$和$\ce{Zn}$;反应②中$\ce{Zn}$与$\ce{H_{2}O}$反应重新生成$\ce{ZnO}$和$\ce{H_{2}}$。将两个反应相加,消去中间产物$\ce{Zn}$和$\ce{ZnO}$,得到总反应:$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$。
2. 逐一分析选项:
A选项:分解反应是“一变多”,反应①的反应物是$\ce{CH_{4}}$和$\ce{ZnO}$两种,不属于分解反应,错误。
B选项:配平反应①,根据电子守恒,$\ce{CH_{4}}$中C从-4→+2(失6e⁻),$\ce{ZnO}$中Zn从+2→0(得2e⁻),反应①配平为$\ce{CH_{4} + 3ZnO\xlongequal{高温} CO + 2H_{2} + 3Zn + H_{2}O}$,生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的质量比为$28:(2×2)=7:1≠14:1$,错误。
C选项:总反应中,1mol $\ce{CH_{4}}$(质量16g)反应生成3mol $\ce{H_{2}}$,质量为$3×2g=6g$,正确。
D选项:$\ce{CH_{4}}$与$\ce{H_{2}O}$质量比为4:9时,物质的量比为$\frac{4}{16}:\frac{9}{18}=1:2$,总反应需要两者物质的量比为1:1,此时$\ce{H_{2}O}$不足,无法使反应①生成的$\ce{Zn}$完全转化为$\ce{ZnO}$,需补充$\ce{ZnO}$,错误。
【解析】
根据反应转化关系,反应①:$\ce{CH_{4} + 3ZnO\xlongequal{高温} CO + 2H_{2} + 3Zn + H_{2}O}$;反应②:$\ce{3Zn + 3H_{2}O = 3ZnO + 3H_{2}}$;两式相加得总反应:$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$。
A:反应①反应物为两种,不符合分解反应“一变多”的特征,错误。
B:反应①中$\ce{CO}$与$\ce{H_{2}}$的质量比为$28:(2×2)=7:1$,不是14:1,错误。
C:16g $\ce{CH_{4}}$(即1mol)参与总反应,生成3mol $\ce{H_{2}}$,质量为$3×2=6g$,正确。
D:$\ce{CH_{4}}$与$\ce{H_{2}O}$质量比4:9时,物质的量比为1:2,总反应需1:1,$\ce{H_{2}O}$不足,无法完成$\ce{ZnO}$的循环,需补充$\ce{ZnO}$,错误。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式计算、反应类型判断、化学方程式书写
【点评】
本题结合反应转化图,考查反应类型、化学方程式配平及相关计算,核心是推导总反应,理清中间产物的循环关系,避免被中间产物干扰,需细致分析各选项的反应特征和数值计算。
【难度系数】
0.5
16.学习了一天的小柯回到家享用了妈妈精心准备的晚餐。面条、馒头主要含有
糖类
营养素,牛肉主要含有蛋白质
营养素。这些物质最终在小肠
内被消化和吸收。答案
糖类
蛋白质
小肠
蛋白质
小肠
解析
【分析】
这道题考查人体所需的主要营养素及营养物质的消化吸收场所。解题时,先回忆常见食物的主要营养成分:面条、馒头富含淀粉,淀粉属于糖类;牛肉富含蛋白质;再明确人体消化和吸收营养物质的主要器官是小肠,据此对应填空即可。
【解析】
1. 面条、馒头的主要成分是淀粉,淀粉属于糖类,因此面条、馒头主要含有糖类营养素;
2. 牛肉富含蛋白质,因此牛肉主要含有蛋白质营养素;
3. 小肠是人体消化食物和吸收营养物质的主要场所,因此这些物质最终在小肠内被消化和吸收。
【答案】
糖类
蛋白质
小肠
【知识点】
糖类、蛋白质、小肠
【点评】
本题为生物学科基础题,结合日常饮食场景考查营养素及消化吸收的核心知识点,贴近生活,侧重基础知识的识记,难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题考查人体所需的主要营养素及营养物质的消化吸收场所。解题时,先回忆常见食物的主要营养成分:面条、馒头富含淀粉,淀粉属于糖类;牛肉富含蛋白质;再明确人体消化和吸收营养物质的主要器官是小肠,据此对应填空即可。
【解析】
1. 面条、馒头的主要成分是淀粉,淀粉属于糖类,因此面条、馒头主要含有糖类营养素;
2. 牛肉富含蛋白质,因此牛肉主要含有蛋白质营养素;
3. 小肠是人体消化食物和吸收营养物质的主要场所,因此这些物质最终在小肠内被消化和吸收。
【答案】
糖类
蛋白质
小肠
【知识点】
糖类、蛋白质、小肠
【点评】
本题为生物学科基础题,结合日常饮食场景考查营养素及消化吸收的核心知识点,贴近生活,侧重基础知识的识记,难度较低。
【难度系数】
0.8
17. 在科学中,磁感线能形象、直观地描述磁场。
(1)如图甲所示为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图,其中位置A处的磁场强度
(2)在图甲中,若在A处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图乙中的

(1)如图甲所示为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图,其中位置A处的磁场强度
小于
(填“大于”“等于”或“小于”)B处。(2)在图甲中,若在A处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图乙中的
a
。答案
小于
a
a
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握磁感线的核心性质:磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线越密磁场越强;小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致,且磁感线从N极出发、回到S极。先通过磁感线疏密判断A、B处磁场强度,再结合磁感线方向确定小磁针的指向。
【解析】
(1) 磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密集,磁场越强。观察图甲,A处的磁感线比B处稀疏,因此A处的磁场强度小于B处。
(2) 图甲中磁感线指向该磁极,说明该磁极为S极(磁感线回到S极)。磁场中,小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致,A处的磁感线方向向右(指向磁极),因此小磁针静止时N极应指向右,对应图乙中的a。
【答案】
小于;a
【知识点】
磁感线的性质;磁场方向
【点评】
本题考查磁感线的基础应用,核心是理解磁感线疏密与磁场强弱的关系、小磁针指向与磁感线方向的联系,属于磁场部分的基础题,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需掌握磁感线的核心性质:磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线越密磁场越强;小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致,且磁感线从N极出发、回到S极。先通过磁感线疏密判断A、B处磁场强度,再结合磁感线方向确定小磁针的指向。
【解析】
(1) 磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密集,磁场越强。观察图甲,A处的磁感线比B处稀疏,因此A处的磁场强度小于B处。
(2) 图甲中磁感线指向该磁极,说明该磁极为S极(磁感线回到S极)。磁场中,小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致,A处的磁感线方向向右(指向磁极),因此小磁针静止时N极应指向右,对应图乙中的a。
【答案】
小于;a
【知识点】
磁感线的性质;磁场方向
【点评】
本题考查磁感线的基础应用,核心是理解磁感线疏密与磁场强弱的关系、小磁针指向与磁感线方向的联系,属于磁场部分的基础题,难度较低。
【难度系数】
0.3
18. 科学兴趣小组利用生活中的瓶瓶罐罐开展了一些实践活动。
(1)用圆柱形饮料瓶制作一个简易的雨量器,其外部结构及内部结构如图甲所示。观测时,把雨量器内储水瓶中的雨水倒入量筒中测出体积,则雨水的体积与容器口的面积的比值即为降水量。当天12小时内,小组成员利用自制的雨量器收集到60mL雨水。请结合表格判断当天的天气为

(2)用玻璃瓶自制了图乙所示的简易气压计,将该气压计从山脚带到山顶,气压计的液柱高度将

(1)用圆柱形饮料瓶制作一个简易的雨量器,其外部结构及内部结构如图甲所示。观测时,把雨量器内储水瓶中的雨水倒入量筒中测出体积,则雨水的体积与容器口的面积的比值即为降水量。当天12小时内,小组成员利用自制的雨量器收集到60mL雨水。请结合表格判断当天的天气为
中雨
。(2)用玻璃瓶自制了图乙所示的简易气压计,将该气压计从山脚带到山顶,气压计的液柱高度将
变高
(填“变高”“变低”或“不变”)。答案
中雨
变高
变高
解析
【分析】
首先明确降水量的定义:雨水体积与容器口面积的比值,结合常见雨量等级划分判断天气;其次理解简易气压计的工作原理,结合大气压随高度的变化规律分析液柱高度的变化。
【解析】
(1) 根据题意,降水量为雨水体积与容器口面积的比值,收集到60mL(即60cm³)雨水,结合气象学中雨量等级标准,该降水量对应中雨等级,因此当天天气为中雨;
(2) 简易气压计的瓶内封闭气体压强满足关系:$ p_{内} = p_{外} + p_{液} $($ p_{内} $为瓶内气压,$ p_{外} $为外界大气压,$ p_{液} $为玻璃管内液柱的压强)。当气压计从山脚带到山顶时,外界大气压$ p_{外} $减小,而瓶内气压$ p_{内} $不变,因此液柱压强$ p_{液} $需增大,由$ p = \rho gh $可知,液柱高度$ h $会变高。
【答案】
中雨;变高
【知识点】
降水量计算、大气压与高度的关系
【点评】
本题结合自制简易器材考查气象知识和大气压的应用,贴近生活实际,侧重基础知识点的理解与应用。
【难度系数】
0.6
首先明确降水量的定义:雨水体积与容器口面积的比值,结合常见雨量等级划分判断天气;其次理解简易气压计的工作原理,结合大气压随高度的变化规律分析液柱高度的变化。
【解析】
(1) 根据题意,降水量为雨水体积与容器口面积的比值,收集到60mL(即60cm³)雨水,结合气象学中雨量等级标准,该降水量对应中雨等级,因此当天天气为中雨;
(2) 简易气压计的瓶内封闭气体压强满足关系:$ p_{内} = p_{外} + p_{液} $($ p_{内} $为瓶内气压,$ p_{外} $为外界大气压,$ p_{液} $为玻璃管内液柱的压强)。当气压计从山脚带到山顶时,外界大气压$ p_{外} $减小,而瓶内气压$ p_{内} $不变,因此液柱压强$ p_{液} $需增大,由$ p = \rho gh $可知,液柱高度$ h $会变高。
【答案】
中雨;变高
【知识点】
降水量计算、大气压与高度的关系
【点评】
本题结合自制简易器材考查气象知识和大气压的应用,贴近生活实际,侧重基础知识点的理解与应用。
【难度系数】
0.6
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