浙江省湖州市长兴县2024-2025学年八年级上学期10月月考科学试题
展开这是一份浙江省湖州市长兴县2024-2025学年八年级上学期10月月考科学试题,共35页。试卷主要包含了选择题,填空题,探究题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)
1.2023年2月27日水利部办公厅印发了水利工程建设工作要点的通知,文中指出对水资源的保护刻不容缓,下列做法不符合该项工作要点思想的是( )
A.推进河湖生态环境复苏B.生活污水净化后排放
C.工业废水引入地下D.建立水资源保护区
2.2024年第13号台风“贝碧嘉”于9月16日在上海浦东临港新城沿海登陆,给全市带来了狂风暴雨。台风和台风雨体现了水循环的环节分别是( )
A.水汽输送降水B.降水水汽输送
C.蒸发水汽输送D.水汽输送蒸发
3.清洁的空气可以看作是一种气态的溶液,但是近年来北方不少地区多次受到了沙尘暴的袭击,天空中尘土飞扬,在这种情况下,空气可视作( )
A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.纯净物
4.中医药在治疗新冠肺炎中,为全球抗击疫情贡献了中国智慧。下列中药煎制步骤与实验中过滤操作原理相同的是 ( )
A.冷水浸泡B.加热煎制
C.取液去渣D.袋装保存
5.如图是水的电解实验。该实验的主要目的是( )
A.观察水分解的现象B.研究水分解产物的性质
C.探究水分解的条件D.验证水由氧元素和氢元素组成
6.下列是某同学对水的一些认识,其中正确的是( )
①水是由氢气和氧气组成的; ②水是由氢气分子和氧气分子构成的;
③水是生物生存所需要的最基本的物质之一; ④在通常状况下,水是无色无味的液体;
⑤在加热的情况下,水会分解成氢气和氧气; ⑥多种物质可以在水中溶解。
A.①②③B.①③⑤C.②④⑥D.③④⑥
7.将四个物体分别放入四只相同且盛满水的溢杯中,四只小烧杯也完全相同,静止后如图 所示。其中物体受到浮力最大的是( )
A.B.
C.D.
8.小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.三只小船受到的浮力相等
B.小船受到的浮力大于小船的重力
C.小船所装物体越轻,受到的浮力越大
D.小船所装物体越重,受到的浮力越大
9.20℃时,氯化钠的溶解度为36克。则下图中能正确表示该温度下,饱和氯化钠溶液中的溶质和溶剂比例的是( )
A.B.
C.D.
10.如图所示为蒸发氯化钠溶液的实验过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,可以作出的正确判断是( )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C.在③→④过程中,氯化钠的质量分数不断减小
D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
11.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是( )
A.进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B.进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
C.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管管进出水的方向是a进b出
D.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
12.科学家用石墨烯膜制成“筛子”,可以筛掉盐类物质。当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过(如图所示)。下列关于石墨烯膜筛掉氯化钠的说法错误的是( )
A.该过程属于物理变化
B.该过程可应用于海水淡化
C.筛掉氯化钠的过程类似于过滤操作
D.筛掉氯化钠后的海水的溶质质量分数增大
13.河水净化制自来水的主要步骤如下图所示,有关说法错误的是( )
A.步骤I可除去难溶性杂质B.X试剂可以是活性炭
C.步骤Ⅲ可杀菌、消毒D.“净化的水”为纯净水
14.在三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.三种液体对试管的浮力大小关系是F甲>F乙>F丙
B.三种液体的重力大小关系是G甲=G乙=G丙
C.三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲’=p乙’=p丙’
15.如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.a中混有少量的c,可以采用恒温蒸发的方法提纯
B.t1℃时,a、c两种物质的溶液溶质质量分数一定相等
C.t2℃时,a、b、c三种物质的饱和溶液溶质质量分数由大到小的关系是:a>b>c
D.在t2℃时,将30克a物质加入50克水中充分溶解,所得溶液质量为80克
二、填空题(本大题共7小题,每空两分,共34分)
16.读“水循环”示意图,完成下面问题。
(1)写出水循环的环节③
(2)我国的“南水北调”工程主要改变了水循环的 (填名称)环节。
17.劳动实践中,小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (填“上升”“下降”或“不变”)。
18.如图所示是电解水的装置图:
(1)判断电源的正负极,图中A点表示电源 极。
(2)水电解过程可用如图图示表示,微粒变化的先后顺序是 (填字母)。
(3)水电解的文字表达式可表示为 。
(4)通过该实验能够得到如下一些结论,其中正确的是____。
A.水是由氢元素和氧元素组成
B.水分子中含有两种不同的原子
C.水中含有的氢气和氧气的体积比是2:1
19.“美林”是为儿童开发设计的一款退烧药,主要成分是布洛芬,“美林”即使密封保存,放久了也会在底部看到白色沉淀,“美林”属于 (填“乳浊液”、“悬浊液”或“溶液”),将少量的①面粉,②味精,④泥土,⑤肥皂加入到水中,充分振荡后,其中形成的混合物与“美林”属于同类型的物质有 。
20.室温下,将18克氯化钾溶于50克水中,正好形成饱和溶液。
(1)该温度下,氯化钾的溶解度为 克,该溶液的溶质质量分数为 。
(2) 保持温度不变,将此饱和溶液露置空气一段时间后,会有少量固体析出,在这一过程中变小的量是____
A.溶剂的质量B.溶质的溶解度C.溶液的质量分数
21.生活中常要对水净化后才能使用。
(1)如图操作是水的净化方法之一,操作名称为 ;
(2)操作时要在烧瓶中放入碎瓷片或小石粒,它的作用是 。
22.三个直径相同的木球、铜球、铁球放入水中,静止后的位置如图所示,则受到浮力最小的是 球,可以肯定 球是空心的。(已知ρ铁>ρ铜>ρ水>ρ木)
三、探究题(本大题共4小题,每空2分,共36分)
23.小科在验证阿基米德原理时,利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验,具体操作步骤如图:
(1)细心的同学发现图乙步骤中存在错误,请指出该错误是: 。如果不加改正,会导致浮力F浮 (选填“大于”、“等于”或“小于”)排开水的重力G排。
(2)纠正错误后,若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 ,则阿基米德原理得到验证。
(3)实验后,小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度,ρ铁= (水的密度用ρ水表示)。
24.小金利用如图所示的装置研究影响电解水速度的因素,他在水中加入少许硫酸溶液以增强其导电性(硫酸本身不会减少)。实验中记录数据如下表:
(1)电解时观察到的现象有:两个电极上都有气泡产生,且正极与负极气体的体积比约为 。
(2)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口,打开活塞,若观察到 ,则证明气体为氢气。
(3)本实验通过比较 来判断电解水的速度。
(4)通过实验得到的结论是 。
25.水是重要的物质,在实验室中常用于溶解物质、配制溶液。
(1)向50毫升水(密度为1克/毫升)中溶解一定量硝酸钾(KNO3)固体的操作如下,请根据如图实验现象及溶解度曲线回答问题。
①A、B、C中一定是饱和溶液的是 ;(填字母)
②当x= 克时,B中恰好没有固体剩余;
③硝酸钾从溶液中析出晶体常用 的方法。
(2)如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
①粗盐提纯实验的正确操作顺序为 (填操作示意图的序号);
②乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(所用天平称量时,1g以下用游码)。
称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是 。经检测,所配制的氯化钠溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能是 。
A制得的食盐还不纯 B量取水读数时俯视
C称量时砝码与药品位置放反 D盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗
E配制结束后,不小心碰洒一部分溶液
26.小李按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (越长/越短/不变)
(2)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h与ρ水、ρ液,H的关系式是h= 。
(3)小明根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.9、1.0、1.1的刻度线,如图乙A,B,C,D所示,则标示正确的图是 。
(4)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了丙图(c)所示的情形,这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗,根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试
四、解答题(本大题共5小题,27题9分,28题6分,29题8分,30题10分,31题12分。共45分)
27.某小组同学对物质的溶解进行探究,制作了以下装置(如图甲),装置的试管和U型管中装有一定量的水。并准备了氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠等物质作为溶质。
(1)装置制作完成后实验前应该进行的第一步操作是 。
(2)小组向其中加入 (填“氯化钠”、“硝酸铵”或“氢氧化钠”)后出现了如图乙所示现象。此时向瓶中加入饱和澄清石灰水,还能观察到 。
(3)若想让U型管左端液面上升,可加入的物质为 (填“氯化钠”、“硝酸铵”或“氢氧化钠”),其原理是 。
28.溶液与人类的生活息息相关,溶液的配制是日常生活和化学实验中的常见操作。下表是硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表(20℃)。
(1)20℃时,随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大,氨水的密度逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将100克12%的硫酸溶液稀释成3%的稀溶液,得到的稀溶液是多少克?需要加水多少毫升?
29.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量和体积。计算(g=10N/kg):
(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力是 牛。
(2)不载人时,竹筏浸入水中的体积为多大?
(3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若竹筏上每人的平均体重为500N,则该竹筏最多能载几人?
30.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知圆柱形小筒底面积为0.001m2,高为0.15m,小筒和秤盘总重为0.6N
(1)如图甲。当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是 N。
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的 刻度。
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则该物体的质量为多少千克?
(4)小桶所能称量的物体的最大质量为多少千克?
31.不同温度下饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数和密度如表。
(1)现将100毫升40℃的饱和硝酸钾溶液稀释成30%,需加水多少克?
(2)如图甲所示,有一重2.2牛的木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中,请计算40℃时,木块受到的浮力大小和木块排开液体的体积。
(3)当温度改变时,图甲中木块排开液体体积V排随时间变化情况如图乙所示。由此推断温度在 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
答案解析部分
浙江省湖州市长兴县2024-2025学年八年级上学期科学10月月考试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)
1.2023年2月27日水利部办公厅印发了水利工程建设工作要点的通知,文中指出对水资源的保护刻不容缓,下列做法不符合该项工作要点思想的是( )
A.推进河湖生态环境复苏B.生活污水净化后排放
C.工业废水引入地下D.建立水资源保护区
【答案】C
【知识点】水资源的保护
【解析】【分析】目前我国水资源供需矛盾十分严重,半数以上城市缺水。除了跨流域调水外,另外两个缓解缺水问题的有效途径是:修建水库、节约用水、科学用水,防止水污染等。
【解答】保护水资源、缓解缺水问题的主要途径是节约用水,科学用水,保护水资源,防止水污染,ABD都是正确的做法,C做法错误,“工业废水引入地下”会污染地下水。
故答案为:C。
2.2024年第13号台风“贝碧嘉”于9月16日在上海浦东临港新城沿海登陆,给全市带来了狂风暴雨。台风和台风雨体现了水循环的环节分别是( )
A.水汽输送降水B.降水水汽输送
C.蒸发水汽输送D.水汽输送蒸发
【答案】A
【知识点】水循环
【解析】【分析】我国是一个自然灾害频发发生的国家,常见的自然灾害有气象灾害和地质灾害等。气象灾害主要有干旱、洪涝、台风、寒潮、梅雨、沙尘暴天气等。
【解答】热带气旋是发生在热带或亚热带洋面上的具有暖心结构的低压涡旋,是一种强大而深厚的“热带天气系统”。中国把西北太平洋的热带气旋按其底层中心附近最大平均风力(风速)大小划分为6个等级,其中心附近风力达12级或以上的,统称为台风。台风移动过程中把来自海洋的湿润气流带到沿海内陆一带形成丰富的降水。所以,台风和台风雨分别体现了水循环的中水汽输送和降水两个环节。
故答案为:A。
3.清洁的空气可以看作是一种气态的溶液,但是近年来北方不少地区多次受到了沙尘暴的袭击,天空中尘土飞扬,在这种情况下,空气可视作( )
A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.纯净物
【答案】B
【知识点】悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
【解析】【分析】不溶性固体小颗粒悬浮在液体中,形成的混合物叫悬浊液;不溶性液体小液滴悬浮在其他液体中形成的混合物叫乳浊液;一种或几种物质溶角在另一种物质里,形成的均一稳定的混合物叫溶液。
【解答】尘土颗粒分散在空气中,形成的不均一不稳定的混合物,可以看作为悬浊液;
故答案为:B。
4.中医药在治疗新冠肺炎中,为全球抗击疫情贡献了中国智慧。下列中药煎制步骤与实验中过滤操作原理相同的是 ( )
A.冷水浸泡B.加热煎制
C.取液去渣D.袋装保存
【答案】C
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】根据过滤操作的定义分析判断。
【解答】过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质。在取液去渣的操作中,药液相当于液体,而其中的渣子相当于不溶于液体的固态物质,因此该操作相当于过滤操作,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
5.如图是水的电解实验。该实验的主要目的是( )
A.观察水分解的现象B.研究水分解产物的性质
C.探究水分解的条件D.验证水由氧元素和氢元素组成
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水实验的目的进行分析解答。
【解答】通过电解水得到氢气和氧气的现象,说明水是由氢、氧两种元素组成,因此,此实验主要是为验证水的组成元素;
故答案为:D。
6.下列是某同学对水的一些认识,其中正确的是( )
①水是由氢气和氧气组成的; ②水是由氢气分子和氧气分子构成的;
③水是生物生存所需要的最基本的物质之一; ④在通常状况下,水是无色无味的液体;
⑤在加热的情况下,水会分解成氢气和氧气; ⑥多种物质可以在水中溶解。
A.①②③B.①③⑤C.②④⑥D.③④⑥
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是氢气,能使带火星的木条复燃的气体是氧气,这个实验说明水在通电的条件下,生成了氢气和氧气;我们发现水变成了两种不同的气体,它们的体积比
是 2 ∶ 1;水分子是由氢原子和氧原子构成的,因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
【解答】水在通电的条件下是生成了氢气和氧气,水是由氢和氧组成的,①错误;水是由水分子构成的,B错误;③水是生物生存所需要的最基本的物质之一,说法正确;④水是无色无味的液体,说法正确;⑤水在通电的条件下,水会分解为氢气和氧气,故错误;⑥水是常见的溶剂,很多的物质溶解都需要水,正确。
故答案为:D。
7.将四个物体分别放入四只相同且盛满水的溢杯中,四只小烧杯也完全相同,静止后如图 所示。其中物体受到浮力最大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮力=G排分析判断。
【解答】根据图片可知,D中物体排开水的体积最大,即排开水的重力最大。根据阿基米德原理F浮力=G排可知,D中物体受到的浮力最大。
故选D。
8.小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.三只小船受到的浮力相等
B.小船受到的浮力大于小船的重力
C.小船所装物体越轻,受到的浮力越大
D.小船所装物体越重,受到的浮力越大
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】小船漂浮,没有放入物体前,三只小船所受浮力相等,都等于自身的重力;
放入物体后,小船仍然漂浮,但放入的物体质量不同、重力不同,三只小船所受浮力也就不同,放入的物体越重,所受浮力越大,因为物体漂浮时浮力等于自身的重力;
根据F浮=ρ液gV排比较浮力的大小。
【解答】三只小船放入物体前后始终漂浮,浮力始终等于各自的重力,放入的物体越重,自身的重力越大,所受的浮力也就越大;放入的物体越轻,自身的重力越小,所受的浮力也就越小,故D正确;
故答案为:D。
9.20℃时,氯化钠的溶解度为36克。则下图中能正确表示该温度下,饱和氯化钠溶液中的溶质和溶剂比例的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【知识点】固体溶解度的概念
【解析】【分析】根据溶解度的定义分析解答。
【解答】 20℃时,氯化钠的溶解度为36g,即20℃时,100g水中最多溶解氯化钠的质量为36g,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.如图所示为蒸发氯化钠溶液的实验过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,可以作出的正确判断是( )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C.在③→④过程中,氯化钠的质量分数不断减小
D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
【答案】D
【知识点】溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 根据①溶液变化为②溶液,没有晶体析出,②③都是恒温蒸发情况下氯化钠的饱和溶液,④是升高温度后溶解度增大的饱和溶液进行解答。
【解答】 A.根据①溶液变化为②溶液,没有晶体析出,所以图①和图②中溶液的溶质质量相等,在①→②过程中,溶剂质量减少,所以溶质质量分数②>①,故A错误;
B.②③都是恒温蒸发得到的氯化钠的饱和溶液,所以图②和图③中溶液的温度不变,溶解度不变,故B错误;
C.在③→④过程中,升温蒸发水分,此时溶解度变大,溶质的质量分数④>③,所以溶剂水的质量分数③>④,即溶剂质量分数减小,氯化钠的质量分数不断增大,故C错误;
D.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不变,溶质质量分数不变;在③→④过程中,升温蒸发水分,此时溶解度变大,溶质的质量分数④>③,故D正确;
故选D。
11.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是( )
A.进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B.进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
C.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管管进出水的方向是a进b出
D.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
【答案】B
【知识点】结晶的概念与方法;过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸馏的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析判断。
【解答】A.过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质,而食盐溶于水,不能得到食盐固体,故A错误;
B.进行结晶操作时,可以用蒸发皿的余温将剩余的固体结晶析出,故B正确;
C.在蒸馏操作中,冷凝水的方向从下面的b管进入,从上面的a管流出,故C错误;
D.在粗盐提纯实验中,不会用到蒸馏操作,故D错误。
故选B。
12.科学家用石墨烯膜制成“筛子”,可以筛掉盐类物质。当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过(如图所示)。下列关于石墨烯膜筛掉氯化钠的说法错误的是( )
A.该过程属于物理变化
B.该过程可应用于海水淡化
C.筛掉氯化钠的过程类似于过滤操作
D.筛掉氯化钠后的海水的溶质质量分数增大
【答案】D
【知识点】化学变化与物理变化的判别;溶质的质量分数及相关计算;过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】A.物理变化和化学变化的区别:有无新物质生成;
B.根据水的净化的知识判断;
C.过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质;
D.溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%。
【解答】 A.当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过,没有新物质生成,属于物理变化,故A正确不合题意;
B.当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过,能除去海水的盐,该过程可应用于海水淡化,故B正确不合题意;
C.当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过,实现了氯化钠和水的分离,“筛掉”氯化钠过程类似于过滤操作,故C正确不合题意;
D.“筛掉”氯化钠后的海水,溶质质量减少,溶剂质量不变,则溶质质量分数减小,故D错误符合题意。
故选D。
13.河水净化制自来水的主要步骤如下图所示,有关说法错误的是( )
A.步骤I可除去难溶性杂质B.X试剂可以是活性炭
C.步骤Ⅲ可杀菌、消毒D.“净化的水”为纯净水
【答案】D
【知识点】净化水的常用方法
【解析】【分析】A.根据沉降、过滤的原理分析;
B.根据活性炭具有吸附性分析;
C.根据漂白粉中的次氯酸钙的性质分析;
D.根据净化后水的组成分析。
【解答】 A.步骤I中的沉降、过滤可除去难溶性杂质,故A正确不合题意;
B.由于活性炭具有吸附性,X试剂可以是活性炭,故B正确不合题意;
C.由于漂白粉中的次氯酸钙能与二氧化碳水反应生成了次氯酸,次氯酸具有强氧化,所以步骤Ⅲ可杀菌、消毒,故C正确不合题意;
D.“净化的水”常含有可溶性的杂质,为混合物,不是纯净水,故D错误符合题意。
故选D。
14.在三支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.三种液体对试管的浮力大小关系是F甲>F乙>F丙
B.三种液体的重力大小关系是G甲=G乙=G丙
C.三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲’=p乙’=p丙’
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 A.同一支装入适量的铁砂的平底试管在甲、乙、丙三种不同液体中都漂浮,受到的浮力相等、都等于自身重力;
B.排开液体的体积不同,根据公式F浮=ρgV排可判断两液体密度的大小;由于烧杯相同,液面相同,根据图示可知:三种液体的体积关系;利用G=mg=ρVg判断液体的重力大小;
C.由于放入试管后液面等高,根据p=ρgh判断烧杯底部所受压强大小关系;
D.根据浮力产生的原因得下表面受到的压力关系,利用p=FS比较试管底部所受液体压强大小关系。
【解答】 A.由于装入等量铁砂的相同的平底试管在三种液体中都漂浮,所以试管受到的浮力:F甲=F乙=F丙=G,故A错误;
B.由图可知:排开的液体体积V排甲>V排乙>V排丙,而F甲=F乙=F丙,则根据F浮=ρ水V排g可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙,
由于烧杯相同,液面相同,根据图示可知:三种液体的体积V甲<V乙<V丙;根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙<G丙,故B错误;
C.由图可知:放入试管后液面等高,根据p=ρgh可得:烧杯底部所受压强p甲<p乙<p丙,故C错误;
D.物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差,而上表面受到的压力为0,所以F浮=F下表面-F上表面=F下表面,
由于受到的浮力相等,所以下表面受到的压力相等,即:F甲'=F乙'=F丙',由p=FS可得:p甲'=p乙'=p丙',故D正确。
故选D。
15.如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.a中混有少量的c,可以采用恒温蒸发的方法提纯
B.t1℃时,a、c两种物质的溶液溶质质量分数一定相等
C.t2℃时,a、b、c三种物质的饱和溶液溶质质量分数由大到小的关系是:a>b>c
D.在t2℃时,将30克a物质加入50克水中充分溶解,所得溶液质量为80克
【答案】C
【知识点】固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】A.根据a、c的溶解度随温度的变化情况分析;
B.根据溶解度曲线交点的意义分析;
C.根据溶解度与溶质质量分数的关系分析;
D.根据t2℃时a的溶解度分析。
【解答】 A.由于a的溶解度随温度的降低而减小,c的溶解度随温度的降低而增大,若a中混有少量c,可用降温结晶(冷却热饱和溶液)的方法提纯a,故A错误;
B.t1℃时,a、c两种物质的溶解度曲线交于一点,溶解度相同,此温度下饱和溶液的溶质质量分数一定相等,若溶液不饱和,无法比较,故B错误;
C.t2℃时,a、b、c三种物质的溶解度的大小是a>b>c,由饱和溶液的溶质质量分数=溶解度100g+溶解度×100%可知,饱和溶液溶质质量分数由大到小的关系是:a>b>c,故C正确;
D.在t2℃时,a的溶解度是50g,由溶解度的含义可知,将30ga物质加入50g水中充分溶解,只能溶解25g,所得溶液质量为:50g+25g=75g,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题共7小题,每空两分,共34分)
16.读“水循环”示意图,完成下面问题。
(1)写出水循环的环节③
(2)我国的“南水北调”工程主要改变了水循环的 (填名称)环节。
【答案】(1)水汽输送
(2)地表径流
【知识点】水循环
【解析】【分析】海洋和陆地之间的水循环是地球上水循环中最重要的一种循环形式。广阔的海洋表面的水经过A蒸发变成水汽,大气水通过降水重新落到海洋上;上升到空中的水汽随着气流运行,被水汽输送到大陆上空,其中一部分水汽在适当的条件下凝结,形成陆地上的降水,降落到地面的水,一部分沿着地面流动,形成地表径流;一部分通过陆地蒸发,形成大气。
【解答】(1)图中水循环是从②海洋受热蒸发形成水蒸气,一部分水汽在适当的条件下形成降水,直接返回到海洋;一部分再通过③水汽形成云,通过①降雨输送到陆地,通过地表径流返回海洋,海陆间水循环使得陆地上的水不断的补充和更新,故③为水汽输送。
(2)人类影响最大的水循环环节是地表径流,南水北调工程属于水循环中的地表径流环节。
17.劳动实践中,小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】(1)小于
(2)上升
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件分析;
(2)根据浮沉条件分析出鹅卵石前、后所受浮力的关系,根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化,进而判断出水池水面高度的变化。
【解答】 (1)根据浮沉条件可知,某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力小于它的重力;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
18.如图所示是电解水的装置图:
(1)判断电源的正负极,图中A点表示电源 极。
(2)水电解过程可用如图图示表示,微粒变化的先后顺序是 (填字母)。
(3)水电解的文字表达式可表示为 。
(4)通过该实验能够得到如下一些结论,其中正确的是____。
A.水是由氢元素和氧元素组成
B.水分子中含有两种不同的原子
C.水中含有的氢气和氧气的体积比是2:1
【答案】(1)负
(2)BAC
(3)水→通直流电氢气+氧气
(4)A;B
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】 (1)在电解水的过程中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气;
(2)根据化学变化的微观实质分析;
(3)根据电解水原理分析;
(4)根据水的组成与构成分析。
【解答】 (1)根据图片可知,a管内的气体体积较大,是氢气,所以图中A点表示负极;
(2)水电解的微观过程是水分子分解成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,每两个氧原子结合成一个氧分子,故微粒的先后顺序为BAC;
(3)水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的文字表达式为: 水→通直流电氢气+氧气 ;
(4)A.水电解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,由质量守恒定律可知,水是由氢元素和氧元素组成,故A正确;
B.水电解生成氢气和氧气,说明水分子中含有氢氧两种不同的原子,故B正确;
C..水是一种纯净物,含有氢元素与氧元素,不含氢气和氧气,故C错误。
故选AB。
19.“美林”是为儿童开发设计的一款退烧药,主要成分是布洛芬,“美林”即使密封保存,放久了也会在底部看到白色沉淀,“美林”属于 (填“乳浊液”、“悬浊液”或“溶液”),将少量的①面粉,②味精,④泥土,⑤肥皂加入到水中,充分振荡后,其中形成的混合物与“美林”属于同类型的物质有 。
【答案】悬浊液;①④
【知识点】悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
【解析】【分析】 不溶性的固体小颗粒悬浮于液体中形成的混合物是悬浊液;不溶性小液滴分散到液体中形成的混合物是乳浊液;一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的均一稳定的混合物是溶液。
【解答】 “美林”即使密封保存,放久了也会在底部看到白色沉淀,那么说明“美林”属于悬浊液;
①面粉是难溶于水的固体,与水混合得到悬浊液;
②味精易溶于水,与水混合得到溶液;
③白糖易溶于水,与水混合得到溶液;
④泥土是难溶于水的固体,与水混合得到悬浊液;
⑤肥皂与水混合得到乳浊液;
⑥植物油是难溶于水的液体,与水混合得到乳浊液;
那么形成的混合物与“美林”属于同类型的物质有①④。
20.室温下,将18克氯化钾溶于50克水中,正好形成饱和溶液。
(1)该温度下,氯化钾的溶解度为 克,该溶液的溶质质量分数为 。
(2) 保持温度不变,将此饱和溶液露置空气一段时间后,会有少量固体析出,在这一过程中变小的量是____
A.溶剂的质量B.溶质的溶解度C.溶液的质量分数
【答案】(1)36;26.5%
(2)A
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)溶解度是在一定温度下,某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的溶质质量;溶解度定义中的四要素:一定温度、100g溶剂、溶液达到饱和状态、溶解的质量及单位克。
根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%,进行分析解答。
(2)保持温度不变,将此饱和溶液露置空气一段时间后,会有少量固体析出,是因为溶剂挥发,造成溶剂的质量减少,进行分析解答。
【解答】 (1)某温度下,将18克氯化钾溶于50克水中,正好形成饱和溶液,则该温度下,100g水中最多溶解36g氯化钾,溶液达到饱和状态,则该温度下,氯化钾的溶解度为36g;该溶液的溶质质量分数为18g18g+50g×100%≈26.5%。
(2)保持温度不变,将此饱和溶液露置空气一段时间后,会有少量固体析出,是因为溶剂挥发,造成溶剂的质量减少,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质的质量分数不变;由于温度不变,则溶解度不变;则在这一过程中变小的量是溶剂的质量。
故答案为:A。
21.生活中常要对水净化后才能使用。
(1)如图操作是水的净化方法之一,操作名称为 ;
(2)操作时要在烧瓶中放入碎瓷片或小石粒,它的作用是 。
【答案】(1)蒸馏
(2)防止暴沸
【知识点】净化水的常用方法
【解析】【分析】 (1)根据图示操作来分析;
(2)根据蒸馏操作的注意事项来分析。
【解答】(1)如图操作是水的净化方法之一,操作名称为蒸馏;
(2)如图蒸馏装置,操作时要在烧瓶中放入碎瓷片或小石粒,它的作用是防止暴沸。
22.三个直径相同的木球、铜球、铁球放入水中,静止后的位置如图所示,则受到浮力最小的是 球,可以肯定 球是空心的。(已知ρ铁>ρ铜>ρ水>ρ木)
【答案】木;铜
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)由图判断出排开水的体积大小,由于液体密度相同,那么利用公式F浮=ρ液gV排就来比较物体浮力的大小;
(2)根据物体所处的状态,可判断出球的密度与水的密度关系,由此判断球是否是空心。
【解答】 (1)三个球直径相同,则球的体积相同,由图可知:木球浮在水面上,铁、铜球浸没在水中,所以木球排开水的体积最小。因为它们是浸没在水中,排开的是同种液体,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,木球受到浮力最小。
(2)因为木球漂浮、铜球悬浮、铁球下沉,则木球密度小于水的密度,铜球密度等于水的密度,铁球密度大于水的密度,由于铜的密度大于水的密度,所以铜球是空心的。
三、探究题(本大题共4小题,每空2分,共36分)
23.小科在验证阿基米德原理时,利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验,具体操作步骤如图:
(1)细心的同学发现图乙步骤中存在错误,请指出该错误是: 。如果不加改正,会导致浮力F浮 (选填“大于”、“等于”或“小于”)排开水的重力G排。
(2)纠正错误后,若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 ,则阿基米德原理得到验证。
(3)实验后,小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度,ρ铁= (水的密度用ρ水表示)。
【答案】(1)溢水杯中没有装满水;大于
(2)F2﹣F3=F4﹣F1
(3)F2F2-F3 •ρ水
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据图乙可知,当溢水杯中装满水时,物体排开水的重力才会恰好等于它受到的浮力。如果没有装满水,那么放入物体后水面先上升到溢水杯口才会有水排出,而不是马上排出水,据此比较浮力和排开水的重力大小。
(2)根据阿基米德原理F浮=G排分析解答;
(3)根据称量法计算出铁块受到浮力,根据阿基米德原理计算出铁块的体积,根据密度公式计算铁块的密度。
【解答】(1)根据图片可知,图乙中存在的错误:溢水杯中没有装满水。如果不加改正,会导致浮力F浮大于排开水的重力G排。
(2)根据图片可知,图乙中物体的重力G=F2,丙图中物体浸没时测力计的示数为F3,
则物体受到的浮力:F浮=G-F拉=F2-F3;
空桶的重力G桶=F1,桶和排出水的总重力G总=F4;
则物体排开水的重力G排=G总-G桶=F4-F1;
根据阿基米德原理F浮=G排得到:F2-F3=F4-F1。
(3)综上所述,铁块的体积:V排=F浮ρ液g=F2-F3ρ液g;
则铁块的密度:ρ=GgV=F2g×F2-F3ρ水g=F2F2-F3ρ水。
24.小金利用如图所示的装置研究影响电解水速度的因素,他在水中加入少许硫酸溶液以增强其导电性(硫酸本身不会减少)。实验中记录数据如下表:
(1)电解时观察到的现象有:两个电极上都有气泡产生,且正极与负极气体的体积比约为 。
(2)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口,打开活塞,若观察到 ,则证明气体为氢气。
(3)本实验通过比较 来判断电解水的速度。
(4)通过实验得到的结论是 。
【答案】(1)1∶2
(2)气体能被点燃,并产生淡蓝色火焰
(3)产生相同体积的氢气所需的时间
(4)在其它条件相同时,所加的硫酸的质量分数越大,电解水的速度就越快
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气。
(2)根据氢气燃烧时的现象解答。
(3)电解水的速度大小与产生氢气的体积和时间大小有关,可以相同的时间比较收集氢气的体积大小,也可以收集相同体积的氢气比较收集时间。
(4)根据表格数据,分析电解水的速度快慢与溶液溶质质量分数大小的关系。
【解答】(1)电解时观察到的现象有:两个电极上都有气泡产生,且正极与负极气体的体积比,即氧气和氢气的体积之比为1:2;
(2)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口,打开活塞,若观察到气体能被点燃,并产生淡蓝色火焰,则证明气体为氢气。
(3)本实验通过比较产生相同体积的氢气所需的时间来判断电解水的速度。
(4)根据表格数据可知,加入硫酸的质量分数越大,收集20mL氢气所用的时间越短,那么得到结论:在其它条件相同时,所加的硫酸的质量分数越大,电解水的速度就越快。
25.水是重要的物质,在实验室中常用于溶解物质、配制溶液。
(1)向50毫升水(密度为1克/毫升)中溶解一定量硝酸钾(KNO3)固体的操作如下,请根据如图实验现象及溶解度曲线回答问题。
①A、B、C中一定是饱和溶液的是 ;(填字母)
②当x= 克时,B中恰好没有固体剩余;
③硝酸钾从溶液中析出晶体常用 的方法。
(2)如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
①粗盐提纯实验的正确操作顺序为 (填操作示意图的序号);
②乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(所用天平称量时,1g以下用游码)。
称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是 。经检测,所配制的氯化钠溶液的溶质质量分数偏小,其原因可能是 。
A制得的食盐还不纯 B量取水读数时俯视
C称量时砝码与药品位置放反 D盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗
E配制结束后,不小心碰洒一部分溶液
【答案】(1)B;5.8;降温结晶或者冷却热的饱和溶液
(2)②⑥①④⑤③;增加氯化钠;ACD
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算;结晶的概念与方法;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】(1) ①如果溶液中存在未溶的固体,那么溶液肯定饱和;
②根据20℃时硝酸钾的溶解度推算50g水中最多溶解硝酸钾的质量,然后减去原来加入的10g即可;
③根据结晶的方法分析解答。
(2) ①根据粗盐提纯是将粗盐中含有的泥沙等不溶物除去,进行分析解答。
②根据指针偏右,说明药品质量小于砝码质量,结合托盘天平的使用方法,进行分析解答。根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知,溶质质量分数偏小,要么是溶剂质量偏大,要么是溶质质量偏小,据此分析解答。
【解答】(1) ①据图可以看出,B中有剩余的固体,故B一定是饱和溶液;A中加入5g硝酸钾形成的溶液继续加入硝酸钾还能继续溶解,说明A是不饱和溶液;B升高温度后得到的C溶液可能饱和也可能不饱和;
②在20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,则20℃时50mL即50g水中最多溶解硝酸钾的质量是15.8g,故x=15.8g-10g=5.8g;
③x硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,所以硝酸钾从溶液中析出晶体常用降温结晶或冷却热的饱和溶液方法。
(2) ①粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来得到食盐)得到精盐的过程,正确的操作顺序是②⑥①④⑤③。
(2)称量过程中发现指针偏右,说明药品的质量小于砝码的质量,故应进行的操作是继续向左盘添加氯化钠,直至天平平衡。
A.制得的食盐不纯,会导致氯化钠质量偏小,从而导致溶质质量分数偏小,故A符合题意;
B.量取水读数时俯视,会导致量取水的体积偏少,从而导致溶质质量分数偏大,故B不合题意;
C.称量时砝码与药品位置放反,称量的氯化钠实际质量为4.8g,会导致氯化钠质量偏小,从而导致溶质质量分数偏小,故C符合题意;
D.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗,会导致水的质量偏大,从而导致溶质质量分数偏小,故D符合题意;
E.配制结束后,不小心碰洒一部分溶液,不影响溶质质量分数,故E不合题意。
故填ACD。
26.小李按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能漂浮在液体中。这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (越长/越短/不变)
(2)将吸管放到水中的情境如丙图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如丙图(b)所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则h与ρ水、ρ液,H的关系式是h= 。
(3)小明根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.9、1.0、1.1的刻度线,如图乙A,B,C,D所示,则标示正确的图是 。
(4)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了丙图(c)所示的情形,这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗,根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试
【答案】(1)越长
(2)Hρ水/ρ液
(3)C
(4)向容器中再加些油或换用细口径容器
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)用阿基米德原理分析解答;
(2)由密度计在两种液体中处于漂浮状态,受到的浮力相等都等于密度计的重力;
(3)密度计在液体中的高度是液体密度的反比例函数,由反比例函数的图象性质,密度数据越大高度越小数据越密集;
(4)密度计触底,浮力太小了,由阿基米德原理可知增大排开食油的体积
【解答】 (1)密度计在液体中处于漂浮状态,则它受到的浮力G=F浮=Shρ液g,当浮力一定时,密度越大,h越小,则露出液面的部分长度越长;
(2)由物体的沉浮条件可知G=F浮水=F浮液,
所以SHρ水g=Shρ液g,
故h=ρ水ρ液H。
(3)密度计侧液体密度时处于漂浮状态,所以G=F浮=Shρ液g,则h=GSgρ液,由此可知h时密度的反比例函数,由反比例函数的图象性质可知:密度数据越大,高度数据越小越密集,故选C;
(4)图丙中密度计在食油触底,说明浮力太小,由阿基米德原理原理,增大浮力使密度计处于漂浮状态,可增大排开食油的体积,这样可以在烧杯中添加食油,增大密度计的浸入高度,起到增大排开食油的体积的目的。
四、解答题(本大题共5小题,27题9分,28题6分,29题8分,30题10分,31题12分。共45分)
27.某小组同学对物质的溶解进行探究,制作了以下装置(如图甲),装置的试管和U型管中装有一定量的水。并准备了氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠等物质作为溶质。
(1)装置制作完成后实验前应该进行的第一步操作是 。
(2)小组向其中加入 (填“氯化钠”、“硝酸铵”或“氢氧化钠”)后出现了如图乙所示现象。此时向瓶中加入饱和澄清石灰水,还能观察到 。
(3)若想让U型管左端液面上升,可加入的物质为 (填“氯化钠”、“硝酸铵”或“氢氧化钠”),其原理是 。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)氢氧化钠;澄清石灰水变浑浊
(3)硝酸铵;硝酸铵溶解时吸热,使温度降低,瓶内气压小于外界大气压
【知识点】溶解时的吸热或放热现象
【解析】【分析】(1)根据图片可知,当瓶子内气体的温度发生变化时,瓶内的气压发生改变,则U形管两侧液面的高度差发生改变。为了保证装置不漏气,要求保证实验装置的气密性。
(2)(3)根据乙图U形管液面的高度变化确定瓶内气压变化,据此确定加入物质溶解后的温度变化即可。
【解答】(1)根据题意可知,装置制作完成后实验前应该进行的第一步操作是检查装置气密性。
(2)根据乙图可知,U形管左侧液面低右侧高,则瓶内气压增大,即加入物质溶解后温度升高,即该物质溶解时放热,因此为氢氧化钠。
此时向瓶中加入饱和澄清石灰水,和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,即观察到澄清石灰水变浑浊。
(3) 若想让U型管左端液面上升, 即瓶内气压减小,那么加入物质溶解后温度降低,也就是溶解时吸热,那么该物质为硝酸铵,原理为: 硝酸铵溶解时吸热,使温度降低,瓶内气压小于外界大气压 。
28.溶液与人类的生活息息相关,溶液的配制是日常生活和化学实验中的常见操作。下表是硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表(20℃)。
(1)20℃时,随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大,氨水的密度逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将100克12%的硫酸溶液稀释成3%的稀溶液,得到的稀溶液是多少克?需要加水多少毫升?
【答案】(1)减小
(2)400g、300mL
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;浓硫酸的稀释
【解析】【分析】根据表中提供的信息可以判断、计算相关方面的问题;溶液稀释前后,溶质质量不变。
【解答】(1)由硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表,20℃时,随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大,硫酸溶液的密度逐渐增大,氨水的密度逐渐减小。
(2)设加水的质量应为x,将12%的溶液加水稀释后溶质的质量不变,12%×100g=3%×(100g+x)
解得x=300g,即加水300mL,溶液质量等于100g+300g=400g
29.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量和体积。计算(g=10N/kg):
(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力是 牛。
(2)不载人时,竹筏浸入水中的体积为多大?
(3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若竹筏上每人的平均体重为500N,则该竹筏最多能载几人?
【答案】(1)800
(2)V排=F浮/ρg=800N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.08m3
(3)V排′=0.5V总=0.5×1m3=0.5m3
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5×103N
G总=F浮′-G竹筏=5000N-800N=4200N
n=G总/G人=4200N/500N=8.4
该竹筏最多能载8人
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)不载人时,竹筏漂浮在水面上,此时浮力大小等于重力。G=mg
(2)竹筏浸入水中的体积等于竹筏排开水的体积。可根据V排=F浮ρ液g计算。
(3)竹筏一半浸入水中,V排=12V物,再根据阿基米德原理的公式计算出F浮,漂浮时,浮力大小等于总重力。
【解答】(1)竹筏漂浮在水面上,F浮=G=mg=8kg×10×10N/kg=800N
30.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知圆柱形小筒底面积为0.001m2,高为0.15m,小筒和秤盘总重为0.6N
(1)如图甲。当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是 N。
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的 刻度。
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则该物体的质量为多少千克?
(4)小桶所能称量的物体的最大质量为多少千克?
【答案】(1)0.6
(2)零
(3)小筒浸入水中的深度h为0.1m,此时小筒受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m2×0.1m=1N,
物体、小筒和秤盘总重:G总=F浮=1N,
物体重力为:G=G总-G0=1N-0.6N=0.4N,
物体的质量为:m=Gg=0.4N10N/kg=0.04kg。
(4)该秤测物体的最大质量时,就是V排=V筒=Sh=0.001m2×0.15m=1.5×10-4m3,
此时物体和小筒秤盘的总重力为:
G=F浮=ρ液gV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.5N,
故此时物体的重力为:
G物=G-G筒=1.5N-0.6N=0.9N
此时物体的质量为:m物=G物g=0.9N10N/kg=0.09kg。
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)当秤盘上不放物体时,小筒和秤盘总体处于漂浮状态,受到的总浮力和重力相等,据此求出小筒受到的浮力;
(2)当不放任何物体时小筒与水面接触的地方即为0刻线;
(3)根据V=Sh求出小筒排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排求出此时小筒受到的总浮力,此时物体、小筒和秤盘总重力等于总浮力,据此求出该物体的重力,利用G=mg求出该物体的质量;
(4)该秤测物体的最大质量时,小桶完全浸没,由阿基米德原理和浮沉条件算出此时物体和小筒秤盘的总重力,由G物=G-G筒算出此时物体的重力,根据G=mg算出此时物体的质量。
【解答】 (1)小筒和秤盘总重G0=0.6N,当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,则F浮=G0=0.6N;
(2)当秤盘上不放物体时,即物体的质量为0,应在小筒A处标出该浮力秤的0刻度线。
31.不同温度下饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数和密度如表。
(1)现将100毫升40℃的饱和硝酸钾溶液稀释成30%,需加水多少克?
(2)如图甲所示,有一重2.2牛的木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中,请计算40℃时,木块受到的浮力大小和木块排开液体的体积。
(3)当温度改变时,图甲中木块排开液体体积V排随时间变化情况如图乙所示。由此推断温度在 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)设需加水的质量为m,100cm3×1.10g/cm3×39.0%=(100cm3×1.10g/cm3+m)×30%,解得:m=33g
(2)如图甲所示,有一重2.2牛的木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中,则木块受到的浮力大小为:
F浮=G木=2.2N;
根据F浮=ρ液gV排可知,木块排开液体的体积为:
V排=2×10﹣4m3
(3)升高
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 (1)利用密度公式的变形计算出100毫升40℃的硝酸钾溶液质量,利用溶液配置时溶质质量不变的性质,计算出需要加水的质量;
(2)漂浮时浮力等于重力;根据F浮=ρ液gV排求出木块排开液体的体积;
(3)由图象可知木块排开液体的体积先不断减小,且木块受到的浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知溶液密度的变化,结合硝酸钾的密度随着温度的升高而增大进行分析解答。
【解答】(3)由图象可知木块排开液体的体积先不断减小,且木块受到的浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知溶液的密度变大,因为硝酸钾的密度随温度的升高而增大,所以由此推断温度在升高。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
蒸馏水体积/毫升
200
200
200
200
200
200
200
加入10mL硫酸的质量分数
0
10%
15%
20%
25%
30%
35%
收集到氢气体积/mL
20
20
20
20
20
20
20
收集到氢气时间/秒
2648
1236
885
423
262
216
205
溶质的质量分数/%
4
12
16
24
28
硫酸溶液的密度/g/mL
1.02
1.08
1.11
1.17
1.20
氨水的密度/g/mL
0.98
0.95
0.94
0.91
0.90
温度(℃)
0
20
40
60
80
质量分数
11.7%
24%
39.0%
52.4%
62.8%
密度(g/cm3)
1.03
1.06
1.10
1.12
1.20
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
蒸馏水体积/毫升
200
200
200
200
200
200
200
加入10mL硫酸的质量分数
0
10%
15%
20%
25%
30%
35%
收集到氢气体积/mL
20
20
20
20
20
20
20
收集到氢气时间/秒
2648
1236
885
423
262
216
205
溶质的质量分数/%
4
12
16
24
28
硫酸溶液的密度/g/mL
1.02
1.08
1.11
1.17
1.20
氨水的密度/g/mL
0.98
0.95
0.94
0.91
0.90
温度(℃)
0
20
40
60
80
质量分数
11.7%
24%
39.0%
52.4%
62.8%
密度(g/cm3)
1.03
1.06
1.10
1.12
1.20
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