内容正文:
专题05 水与人类
▉考点01 地球上的水
储量
地球表面大部分面积被水覆盖,地球上水的总储量约为1.386× 10¹⁸m³
分布
地球上的水以多种形式广泛存在于海洋、陆地、大气和生物体中
图示
构成
咸水
海洋水
海洋水是地球上最庞大的水体,约占地球总水量的 96.53%
陆地咸水
湖泊咸水
约占地球总水量的0.94%
地下咸水
淡水
陆地淡水
包括冰川水、地下淡水、湖泊淡水、 土壤水、河水等
约占地球总水量的2.53%
虽然占总水量的比例很小,但水体 的种类较多,为人类提供几乎全部 的生活和生产用水
大气水
约占淡水总量的0.04%
探索活动
水体类别
河流水
湖泊淡水
地下淡水
冰川水
陆地咸水
水量/mL
0.2
6.6
760.5
1737.9
940.0
(注:以总注水量为100L计算得到的数据)
思考与讨论 教材第146页
贴河流水和湖泊淡水标签的烧杯中的水可供人类直接利用。虽然地球上的水资源很丰富,但是能够供人类直接利用的水资源是有限的,因此我们应该节约用水。
▉考点02 水资源的分布
1.水资源和水循环的关系
对于一个区域来说,在一段时间内降水的总量和同期蒸发散失的水量之差,就是能够提供地表和地下径流的水量,这部分水量是可供人们利用的水资源的最主要来源。显然,它和该地区的水循环活跃程度有关。区域内水循环越活跃,其水资源就相对越丰富。
2.世界水资源的分布特点
(1)各大洲淡水水体分布不均衡。以冰川为例,冰川是水量最大的淡水水体,对淡水的补给具有重要意义,主要分布在高山地区和南、北两极,而在非洲等地分布较少,所以非洲缺水的地方很多。
(2)水循环的特点和活跃程度不同也导致水资源分布不均衡。一般来说,赤道附近地区和沿海地区的水资源往往比较丰富,而内陆地区和沙漠地区的水资源则比较贫乏。
(3)缺水地区众多。尽管地球上水很多,但可供人类直接利用的水资源其实很少,主要包括河流水、湖泊淡水和浅层地下淡水,这些水仅占淡水总量的0.3%。世界上60%以上的地区属于缺水地带,就算是一些水资源比较丰富的地区,局部的城市也存在水资源匮乏的问题。
探索活动 教材第147页
大洲
平均年径流量/×10¹²m³
水资源总量排序
人均年径流量/ m³
人均水资源量排序
亚洲
13
1
2.76×10³
6
非洲
4
4
2.84×10³
5
北美洲
6
3
1.6×10⁴
3
南美洲
12
2
2.79×10⁴
2
欧洲
4
4
5.4×10³
4
大洋洲
3
5
6.7×10⁴
1
1.根据计算结果可知,世界水资源分布的特点是亚洲平均年径流量最多,大洋洲平均年径流量最少。
2. 根据世界各大洲的平均年径流量和人均年径流量的排序情况看出,亚洲虽然平均年径流量第一,但是由于人口众多,人均年径流量最少;而大洋洲平均年径流量虽然最少,但是由于人口少,人均年径流量第一。
3.我国水资源的分布特点
总量
从总量看,较丰富,但人均水资源贫乏。据2021年统计,我国江河年平均径流总量约2.7×10¹²m³,居世界第六位。但由于我国人口众多,人均拥有的水资源只有2098.5m³,仅为世界平均水平的四分之一左右,是全球人均水资源最贫乏的国家之一
空间分布
南多北少,东多西少
时间分布
夏季丰富,冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其在北方更加明显
思考与讨论 教材第148页
1.我国南方地区水资源比较丰富,尤其是南方沿海地区;北方地区水资源比较贫乏,尤其是西北地区。
2.根据自己家乡水资源的实际情况回答,合理即可。如浙江省地处丰水带,年降水量较多,特别是台风会带来大量的降水,水资源较为丰富。
▉考点03 地球上的水循环(含教材第150页思考与讨论
1.水循环的概念
水循环是指分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、植物蒸腾、凝结、降水、下渗、径流等方式实现循环。水循环主要包括三大环节,分别是蒸发、降水和径流。
2.水循环的原因
内因
水的物理属性
水的形态会随温度的改变而改变
外因
太阳辐射
太阳辐射是地表热能的主要源泉,它促使冰雪消融、水分蒸发、空气流动等,是水循环的动力
地心引力
地心引力是促使陆地水流归海洋的动力
3.水循环的过程
图示
过 程
陆地水、海洋水
↓
大气水
蒸发
在一定的条件下,陆地上的河流水、湖泊水和海洋水以直接蒸发的形式转化为大气水
蒸腾
植物体会将根系吸收的水分,以蒸腾的形式释放出来
升华
冰川在一定条件下,会直接升华为水蒸气
大气水
↓
陆地水、海洋水
空气中的水汽在一定的条件下,会重新凝结成为液态水或凝华为固态水,并以液态雨水或固态的雪、冰雹等形式降落到地表或海洋,形成陆地水或海洋水
陆地水
↓
海洋水、地下水
降落到陆地上的水,一部分汇集成为河流水、湖泊水,或转化为冰川;另一部分则下渗转变为地下水和土壤水。汇集到河流、湖泊或渗透到地下的水,又会流入大海,成为海洋水体的一部分
冰川在一定条件下,会熔化成液态水补给河流、湖泊和地下水
4.水循环的分类
水循环按照其发生的领域可以分为三类,具体如下。
名称
海陆间循环
海上内循环
陆地内循环
发生领域
海洋一大气—陆地
海洋一大气
陆地一大气
概况
比较
海陆间循环包括的环节多,涉及的范围大,情况复杂,参与循环的水体也多,所以通常又把海陆间循环称为大循环,把陆地内循环和海上内循环称为小循环
5.水循环的意义
▉考点04 人体中的水(含教材第151页思考与讨论答案)
人体内的水对生命活动 的作用
人体细胞和体液的重要组成部分
参与体内的生理化学反应,各种生命活动都需要水的参与
营养物质运输的载体,没有水营养物质不能被吸收和输送
维持血压
调节体温,感冒咳嗽发热时要多喝温开水,增加尿量,促进人体降温
科学与文学
《红楼梦》中贾宝玉曾说:“女儿是水作的骨肉,男人是泥作的骨肉”。而从科学的角度看,水也是男人身体的重要组成部分
▉考点05 物质的溶解
1.药品的取用
(1)固体药品的取用
①固体药品通常保存在广口瓶中,取用固体药品一般用药匙(或纸槽)、镊子,用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净,以备下次使用。
②固体药品的取用方法
固体药品的取用,一般分为以下两种情况:
一种是块状药品或金属颗粒的取用,取用时可以用药匙,或者用镊子夹取.操作要领是:“一横、二放、三慢竖”.具体的操作是:先把容器横放,把块状药品或金属颗粒放入容器口,再把容器慢慢的竖立起来,使药品滑落到试管底部,以免打破容器.
另一种是粉末状药品的取用,取用时可以用药匙(或者纸槽).操作要领是:“一斜、二送、三直立”.具体的操作是:先将试管倾斜,把盛药品的药匙(或者纸槽)小心地送入试管底部,再使试管直立起来.固体药品的取用原则有如下三条:
①“三不”原则,即“不闻、不摸、不尝”;具体说就是:不要去闻药品的气味,不能用手触摸药品,不能尝试药品的味道.
②节约原则,即严格按照实验规定的用量取用药品;没有说明用量时,一般按最少量取用,固体只需盖满试管底部即可.
③“三不一要”原则,即剩余药品的处理方法.具体是就是:既不能放回原瓶,也不能随意丢弃,更不能拿出实验室,要放入指定的容器内.
(2)液体药品的取用
液体药品的取用,一般分为以下两种情况:
一种是粗略的取用,此时可用倾倒法.倾倒液体时,需要注意的是:
①瓶塞要倒放在桌面上,以防止残留在瓶塞上的污物污染原瓶里的药液.
②标签向着手心,以防止残留在瓶口的药液流下来污染或腐蚀标签.
③手拿容器的中上部,并使其稍微倾斜.
④使瓶口紧挨着容器口,边倒边看,让液体沿器壁缓缓地流入容器底部.
另一种是准确的量取,此时需要用量筒和胶头滴管配合量取.也就是,一开始可将量筒倾斜,用倾倒的方法把所量液体倒入,边倒边看液面与刻度线,当液面接近所需刻度线时,应将量筒放平,换用胶头滴管向里滴加,边滴边看,直到量筒内液体的凹液面的最低处与所需刻度线保持水平为止.需要注意的是:
①选择的量筒与所量液体的体积越接近越好.
②倾倒液体时,要把瓶塞倒放在桌面上;标签向着手心.
③倾倒至快接近刻度时,一定要换用胶头滴管来滴加.
④读数时应将量筒放在水平的桌面上,视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平;如果俯视读数,读数比真实值偏大,仰视则相反.液体药品的取用原则有如下四条:
①“三不”原则,即“不闻、不摸、不尝”.具体说就是:不要去闻药品的气味,不能用手触摸药品,不能尝试药品的味道.
②节约原则,即严格按照实验规定的用量取用药品;没有说明用量时,一般按最少量(1ml~2ml)取用液体.
③“三不一要”原则,即剩余药品的处理方法.具体是就是:既不能倒回原瓶,也不能随意丢弃,更不能拿出实验室,要倒入指定的容器内.
④安全原则,实验中要特别注意保护眼睛,万一眼睛里溅进了药液(尤其是有腐蚀性或有毒的药液),要立即用水清洗(切不可用手揉眼睛).洗的时候要眨眼睛,必要时请医生治疗.提倡使用防护镜.
2.溶液
(1)溶液、溶质、溶剂的概念
溶液
溶液是均一、稳定的混合物。溶液由溶质和溶剂组成
溶质
被溶解的物质称为溶质
溶剂
能溶解其他物质的物质称为溶剂
(2)溶液的命名
命名
实例
A的B溶液
碘溶于酒精形成的溶液,叫“碘的酒精溶液”
水作溶剂时,还可以命名为“A溶液”
高锰酸钾溶于水形成的溶液,叫“高锰酸钾的水溶液”或“高锰酸钾溶液”
(3)溶液中溶质和溶剂的判断方法
判断情形
溶质
溶剂
溶液名称
前面的物质
后面的物质
水存在时
其他物质
水
无水溶液
固液
固体
液体
液液
量少的液体
量多的液体
气液
气体
液体
说明 不指明溶剂的溶液,一般指的是某物质的水溶液,溶剂就是水。
特别提醒
(1)溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量;
(2)溶液的体积≠溶质的体积+溶剂的体积,而应用进行计算。
3.乳浊液和悬浊液
乳浊液
小液滴分散到液体里形成的混合物
悬浊液
固体小颗粒悬浮在液体里形成的混合物
浊液
乳浊液和悬浊液通称浊液,浊液既不均一,也不稳定,静置时间稍长就会出现分层现象
辨析比较
溶液和浊液的不同点和相同点
名称
溶液
浊液
不同点
稳定性
稳定
不稳定
久置现象
不分层,均一的
分层
物质粒子直径大小
直径小于1nm
直径大于100nm
相同点
都是混合物
▉考点06 物质的溶解性
1.溶解性的定义:溶解性是指一种物质溶解在另一种物质里的能力。
2.影响固体物质溶解性的因素
内因:
(1)溶质性质
不同的溶质在同一溶剂中的溶解性不同,如高锰酸钾几乎不溶于汽油,而碘却可以溶解在汽油中。
(2)溶剂性质
同一种溶质在不同溶剂中的溶解性不同,如碘几乎不溶于水,却可以溶解在汽油中
外因:温度:同一种物质在同一溶剂中的溶解性与温度有关
▉考点07 物质的溶解度
我们已经通过蔗糖溶解的实验知道,在一定的温度下,在一定量的溶剂中,物质能够溶解的量是有限的。
1.饱和溶液与不饱和溶液的定义
饱和溶液
在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液
不饱和溶液
在一定温度下,在一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液
特别提醒
对饱和溶液与不饱和溶液的理解
溶液是否饱和具有条件性和暂时性
只有指明“在一定温度下”和“在一定量的溶剂里”,溶液的“饱和”与“不饱和”才有确定的意义。因为当改变温度和溶剂的量时,饱和溶液与不饱和溶液可以相互转化
溶液是否饱和具有相对性
“饱和”与“不饱和”是针对“某种溶质”而言的,因为一定条件下的某物质的饱和溶液,不能继续溶解该物质却能继续溶解其他物质
示例:
在一定条件下,不能继续溶解食盐的溶液,可继续溶解蔗糖,此时的溶液是食盐的饱和溶液,但对蔗糖来说 就是不饱和溶液。因此,在说明“饱 和”和“不饱和”溶液时,必须指明是哪种溶质的饱和溶液或不饱和溶液
不存在酒精的饱和水溶液
一定温度下,大多数物质在一定量的溶剂中都能形成其饱和溶液,但酒精能与水以任意比例互溶,所以不存在酒精的饱和水溶液
2.判断溶液是否饱和的方法
3.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
饱和溶液与不饱和溶液在一定条件下可以相互转化,大多数固体物质的饱和溶液与不饱和溶液的转化关系如下:
说明
一般性
上述转化关系对大多数固体物质来说是适用的,因为大多数固体物质在一定量水中溶解的最大量随温度的升高而增大,随温度的降低而减小
特殊性
氢氧化钙在一定量的水中溶解的最大量随温度的升高而减小,因此,若把氢氧化钙的不饱和溶液转化为饱和溶液,在改变温度时应是升高温度;若把其饱和溶液转化为不饱和溶液,在改变温度时应是降低温度
4.浓溶液和稀溶液:为粗略地表示溶液中溶质含量的多少,常把溶液分为浓溶液和稀溶液。浓溶液和稀溶液是一组相对概念。在一定量的溶液中含溶质的量相对较多的是浓溶液,含溶质的量相对较少的是稀溶液。
5.溶解度
溶解度的概念:在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量称为该物质在这种溶剂里的溶解度。这样我们就可以用溶解度来定量表示该物质在特定溶剂中的溶解性。溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越强。
6.溶解度与溶解性的关系
(1)溶解度与溶解性
溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示方法;溶解性只是定性地说明某种物质在某种溶剂里溶解能力的大小,是物质的一种物理性质。
(2)溶解度与溶解性的关系
溶解度(20℃)/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性
难溶(不溶)
微溶
可溶
易溶
举例
氯化银、碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾、氯化钠
注意 绝对不溶于水的物质是不存在的,习惯上把难溶物质称为“不溶”物质。
巧学妙记
20℃时物质的溶解性与溶解度关系的巧记(数轴记忆法):
7.溶解度与温度的关系
关系
举例
大部分固体物质的溶解度随温度的升高而变大
蔗糖溶解度受温度的影响很大,食盐溶解度受温度的影响很小
一些物质的溶解度随温度的升高而变小
气体、氢氧化钙固体等
思考与讨论 教材第158页
1.饱和溶液和不饱和溶液可以相互转化,转化的方法有改变溶质的质量、溶剂的体积或温度的高低。
2.能。因为夏天的温度升高,气体的溶解度变小。
教材深挖 溶解度曲线
(1)溶解度曲线的绘制
概况
用横坐标表示温度,纵坐标表示溶解度,根据实验测得的某物质在不同温度下的溶解度数据,在直角坐标系上描点并用平滑的曲线连接起来,即可绘制出溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫溶解度曲线
示例
(2)溶解度曲线的意义
内容
表示意义
点
曲线上的点
表示某物质在该点对应温度下的溶解度
两曲线的交点
表示两物质在该点对应温度下的溶解度相等
线
表示某物质在不同温度下的溶解度以及溶解度随温度的变化规律
▉考点08 溶液的配制
1.溶质质量分数
概念
溶质的质量分数是指溶液中溶质的质量与溶液的质量之比,通常用百分数表示
公式
意义
溶质的质量分数越大,溶液中的溶质相对含量就越大,溶液的浓度也越大
2.溶质质量分数的计算
(1)直接套用公式或变形公式
②溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数
③溶剂质量=溶液质量-溶质质量
(2) 饱和溶液的溶质质量分数的计算
(3) 溶液稀释或浓缩(含教材第160页思考与讨论答案)
溶液稀释前后溶质的质量不变,即浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液的质量分数。
3.教材第159页探究实践:配制一定溶质质量分数的溶液
目标
1.掌握配制一定溶质质量分数的溶液的基本方法。
2.练习称取、量取、溶解、滴加取用固体和液体等基本实验操作
器材
大烧杯、电子天平、500 mL量筒、玻璃棒、药匙、滴管、细口瓶、标签纸、氯化钠
过程
1.计算:配制溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液300g,需要氯化钠2.7g、水297.3mL
2.称量:用天平称取所需的氯化钠,用量筒量取所需的水。量筒放在水平桌面上,向量筒内倒水,等接近规定刻度线时停止倒水,改用滴管滴加,量取所需的水
3.溶解:将称取的氯化钠放入大烧杯,倒入量取的水,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,0.9%的氯化钠溶液就配制完成了
4.转移:把大烧杯中配好的溶液倒入细口瓶,在标签纸上写上“氯化钠溶液/0.9%”,贴在细口瓶上
归纳总结
配制一定溶质质量分数的溶液的误差分析(含教材第159页问题讨论答案)
根据溶液中的溶质的质量分数=×100%可知
溶质的质量增大或溶剂的质量减小→溶质的质量分数偏大;
溶质的质量减小或溶剂的质量增大→溶质的质量分数偏小。
误差原因
影响
溶质的质量
溶剂的质量
溶质的质量分数
药品含杂质
偏小
不变
偏小
称量
药品与砝码放反
未使用游码
不变
不变
不变
使用游码
偏小
不变
偏小
称量前天平未调平衡
指针偏右
偏大
不变
偏大
指针偏左
偏小
不变
偏小
砝码生锈(未脱落)
偏大
不变
偏大
量取
仰视读数
不变
偏大
偏小
俯视读数
不变
偏小
偏大
溶解
称量好的溶质未全部转移至烧杯中
偏小
不变
偏小
往烧杯中倒水时,有少量水溅出
不变
偏小
偏大
溶解用的烧杯未干燥
不变
偏大
偏小
▉考点09 海水的淡化
1.海水淡化的相关概念
海水淡化的定义
海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程
海水淡化的意义
①在一些中东国家,海水淡化水是国民饮用水的主要来源;
②海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术,越来越受到重视
海水淡化的方法
反渗透法、蒸馏法、冷冻法等
2.反渗透法
反渗透膜的定义
反渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件
反渗透膜的作用
反渗透膜能截留水中的各种溶质,而水则能从半透膜渗出,从而取得比较纯净的水
反渗透膜的意义
反渗透膜淡化海水具有淡化后水的水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点,在海水淡化工程上得到了广泛应用
3.蒸馏法
定义:把水加热到沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。用这种方法收集到的水就是蒸馏水。
4.纯净物
(1)
定义
仅由一种物质组成的物质叫作纯净物
举例
氧气、氢气、蒸馏水、氯化钠、铜
(2)纯净物与混合物的比较
纯净物
混合物
定义
仅由一种物质组成的物质
由多种物质组成的物质
区别
成分单一,有固定的组成、性质,如沸点、熔点
成分至少有两种,没有固定的组成、性质,各成分保持自己原有的化学性质
联系
▉考点10 海盐的提取
1.日晒法
我国的海盐生产,一般采用日晒法。利用滨海滩涂,筑坝开辟盐田,通过纳潮扬水、日照蒸发而浓缩。当氯化钠溶液达到饱和后,析出氯化钠晶体,即为原盐。
日晒法得到的原盐属于粗盐,粗盐成分中不仅有氯化钠,还有氯化镁、氯化钙、泥沙等杂质,所以必须经过进一步的提纯才能成为可食用的精盐。
2.教材第164页探究实践:粗盐的提纯
目标
掌握粗盐提纯的基本方法
器材
烧杯,天平,玻璃棒,漏斗,滤纸,滴管,蒸发皿,铁架台,酒精灯,粗盐
过程
1.溶解
称取10g粗盐,放入烧杯中,加入30mL水,用玻璃棒搅拌至充分溶解,形成悬浊液
2.过滤
(1)如图所示,把滤纸折成圆锥形放入漏斗中,如果滤纸边缘高出漏斗口,要用剪刀剪去部分滤纸,确保滤纸边缘比漏斗口稍低。
(2)用滴管滴水润湿滤纸,用玻璃棒把滤纸紧贴在漏斗壁上。
(3) 把备好的悬浊液倒人漏斗,倾倒时用玻璃棒引流,注意液面不能超过滤纸边缘,漏斗下端要紧贴烧杯壁
3.蒸发结晶
如图所示,把滤液倒人蒸发皿,点燃酒精灯加热,并用玻璃棒搅拌。当出现大量食盐晶体后,熄灭酒精灯,利用余热蒸发剩余的水
4.转移
冷却后用玻璃棒把蒸发皿中的食盐晶体转移到烧杯中
拓展培优 精盐的产率
(1)产率计算:用玻璃棒把蒸干后得到的固体转移到滤纸上,称量可得精盐质量,根据精盐的产率=×100%计算即可
(2)误差分析
产率偏高
产率偏低
蒸发后的固体中含有水分
①溶解搅拌时液滴溅出;②过滤时液体洒出;③未洗涤玻璃棒或烧杯;④蒸发过程中局部过热造成液滴飞溅;⑤蒸发后转移固体不彻底;⑥粗盐未充分溶解
3.结晶
(1)结晶的概念:固体溶质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程称为结晶。
(2)结晶的方法(含教材第166页思考与讨论上答案)
第 1 章
蒸发溶剂法
冷却热饱和溶液法
概念
通过蒸发溶剂使物质结晶析出的方法
通过降低热饱和溶液的温度使物质结晶析出的方法
适用条件
一般适用于溶解度受温度影响变化较小的固体物质
一般适用于溶解度受温度影响变化较大的固体物质
示例
把海水引入盐田,经过风吹日晒,水逐渐蒸发后,食盐就会结晶析出,如图
教材第166页探索活动:1.配制一杯70℃左右的硫酸铜
饱和溶液。利用滴管吸取1滴硫酸铜饱和溶液,滴在凹穴玻璃片上,如图;
2.仔细观察(用放大镜或显微镜观察), 发现有晶体析出
(3)教材第166页探索活动:制备硫酸铜大晶体(含教材第166页思考与讨论下答案)
原理
(1)硫酸铜的溶解度随温度的升高而增大,且溶解度受温度变化影响很大。冷却硫酸铜的热饱和溶液时,硫酸铜的溶解度减小,无法再溶解的硫酸铜就会以晶体的形式析出。
(2)晶体的析出生长必须要有一个核心(即晶核、晶种),这样才能使粒子一层一层有规则地建筑起来。反复进行结晶,可以使晶体越长越大,成为大晶体。
(3)制备较大颗粒的晶体需要控制的条件:晶种少、晶形完整、防震防尘、降温要缓慢等。如震动会妨碍粒子的有序排列,使晶形不完整
过程
制备小晶体
(1)准备一杯约50mL、温度在70℃左右的硫酸铜饱和溶液,切勿在杯底留下杂质,若有浑浊现象,用脱脂棉代替滤纸,趁热过滤,直到澄清为止。
(2)静置、冷却、析晶。在容器口盖上一张清洁的白纸,再用棉花把烧杯围起来,静置一夜.温度缓慢下降,析出硫酸铜小晶体。
说明:上述实验的关键是如何估计一定量水中,一定温度下配制饱和溶液需要多少克晶体。这个数据准确,可保证实验快速、成功,否则很可能缓慢,甚至失败。实验时,可根据下表估计实验中所需硫酸铜晶体的质量。
小晶体“长”成 大晶体
(1) 选晶:在晶体里选择几颗几何形状完整的小晶体备用。
注意:晶种的选择是关键,要获得形状完整的小晶体,应使用纯净的硫酸铜,防止灰尘落入溶液中,且饱和溶液要静置,避免震荡。
(2) 晶体长大:用线把1颗硫酸铜小晶体绑好,悬吊在已准备好的一杯约50 mL70℃左右的硫酸铜饱和溶液里,线的另一端系在玻璃棒上,静置过夜。如此反复操作几次,晶体就越长越大,最后长成大块晶体。
说明:晶体的“成长”需要进行多次结晶,整个过程中在线上只留一粒晶体,多余的晶体要去掉,每次取出晶种后要修整其外形,使其保持完整的形状
讨论
(1)影响结晶速度大小的因素有哪些?
答:蒸发越慢,越有利于晶体的形成;环境温差越大,越有利于晶体的形成;附着物越粗糙,越有利于晶体的形成。
(2)影响晶体生长的因素有哪些?
答:是否悬吊晶种会影响晶体的大小和形状,因为晶体会沿着晶种生长,杯底晶体则较少;温度降低的速度影响晶体的大小和形状,温度降低缓慢有利于大晶体的形成
▉考点11 海洋的探索和开发
1.海洋中的资源
(1)海洋为人类提供了丰富的资源
①海洋矿物资源:石油、煤、铁、铝钒土、锰、铜、石英岩等。
②海水化学资源:氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等。
③海洋生物(水产)资源:鱼类、虾类、贝类、藻类等。
④海洋动力资源:潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能等。
2.人类对海洋资源的利用
人类通过渔业捕捞、水产养殖、海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等方式获取了大量的海洋资源,为人类的生存和发展提供了有力保障。
3.我国海洋探索的进程
近年来,我国的海洋科考取得了巨大进展,尤其是深海探测技术迅速发展,为我国建设海洋强国提供了重要支撑。
▉考点12 浮力
1.感受浮力
图示
现象
原因
结论
放飞的气球飞向高空
在空气中的气球受到空气对其向上托的力
浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其向上托的力的作用
轮船在海面上航行
漂浮在海水中的轮船受到海水对其向上托的力
在水中搬石块感觉轻一些
浸没在水中的石块受到水对其向上托的力
2.浮力的定义
浸在水中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
注意
“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(即浸没)”两种情况,也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
3.浮力的方向:竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动,也无论液体如何放置,浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
4.教材第170页探索活动:测量浸没在水中的铝块所受的浮力
实验过程
图示
步骤
分析
在弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数,即为铝块所受重力的大小
对铝块进行受力分析,铝块在F₁和G二力的作用下平衡,则F₁=G
把铝块浸没在水中,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数
对铝块进行受力分析,铝块在F₂、F浮和G三力的作用下平衡,则F₂=G-F浮,与图甲对比,弹簧测力计的示数变小
实验结论
浸没在水中的铝块受到了浮力的作用,浮力的大小等于甲、乙图中弹簧测力计示数之差
5.教材第171页探索活动下:决定浮力大小的因素
实验
过程
实验目的
变量控制
图示
现象
探究结论
探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关
液体的密度相 同,同一物体浸在液体中的体积不同
F₁>F₂,则F浮乙<F浮丙
物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大
探究浮力的大小是否与浸没在水中的深度有关
同一物体浸没在液体中的深度不同
F₁= F₂,则F浮乙=F浮丙
物体受到的浮力大小与物体浸没在水中的深度无关
探究浮力的大小是否与液体的密度有关
同一物体浸没在不同液体中
F₁<F₂,F浮乙>F浮丙
物体所受的浮力大小与液体的密度有关
实验
结论
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关,与物体浸没在液体中的深度无关
▉考点13 阿基米德原理
1.阿基米德灵感的启示
2000多年前,古希腊学者阿基米德在洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,突然意识到物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积,即V浸=V排,并由此计算出了王冠的密度,鉴定出王冠不是用纯金制成的。
在阿基米德灵感的启发下,我们可以进行如下推理。
2.教材第172页探究实践:浮力大小与排开水所受重力的关系
实验思路
使用弹簧测力计利用称重法测出物体所受的浮力F浮,收集实验中物体排开的液体,利用差量法测出物体排开液体所受的重力G排,比较F浮与G排的大小关系。
实验器材:弹簧测力计、多个大小不同的物体、细线、溢水杯、小桶、水等
实验过程
(1) 用弹簧测力计测量空桶所受的重力(如图甲)。
(2)用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中(如图乙)和浸在水中(如图丙)静止时弹簧测力计的示数,计算物体在水中所受浮力的大小,同时用小桶将排开的水收集起来。
(3)用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力(如图丁),计算排开的水所受的重力,并把测量的实验数据记录在表格中
次数
小桶所受的重力G桶/N
物体所受的重力G物/N
物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N
小桶和排开水所受的总重力G总/N
浮力F浮/N
排开水所受的重力G排液/N
1
1.0
2.0
1.0
2.0
1.0
1.0
2
1.0
2.8
1.4
2.4
1.4
1.4
3
1.0
3.6
1.8
2.8
1.8
1.8
…
实验结论
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液
交流反思
(1)实验时,在溢水杯中要装满水,若未装满,则测出的G排液会偏小。
(2)实验时,可先将溢水杯中多加一些水,使水从溢水口溢出,当水不再溢出时水面刚好与溢水口相平,倒掉小桶中的水后再进行实验操作。
(3)实验中要先测空桶的重力,再测小桶和排开水的总重力,这样可避免因桶内水有残留而造成误差。
(4)“浸在液体中”包含两种情况:浸没和部分浸入,前者V排=V物,后者V排<V物,两种情况均可通过实验得出F浮=G排液
3.阿基米德原理
内容
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力
公式
说明
不仅液体会产生浮力,气体也会产生浮力。阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算,即F浮=ρ气gV排气。
4.浮力产生的原因
我们以浸没在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生的原因。浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对其的压力,如下表所示。
位置
深度
压强
压力
图示
前、后两个面
相等
相等
F向后、F向前是一对平衡力,合力为零
左、右两个面
相等
相等
F向右、F向左是一对平衡力,合力为零
上、下两个面
上表面深度小于下表面深度
上表面所受压强小于下表面所受压强
F向下<F向上,
F浮=F向上-F向下
总结:浮力是因液体(或气体)对物体上、下表面压力不同而产生的。
特别提醒 不是所有浸在液体中的物体都受浮力作用
若浸入液体中的物体下表面和容器底部紧密接触,则液体对物体向上的压力F向上为0,物体将不受浮力的作用。如图所示,和容器底紧密接触的蜡块、沉入河底的桥墩,都不受浮力的作用。
实践活动 教材第174页
弹簧测力计的示数逐渐变小,最后为0。因为浸在液体里的物体,受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力,所以随着塑料袋缓慢浸没在水中,塑料袋受到的浮力逐渐增大,因此弹簧测力计的示数逐渐减小,直至浮力与重力相等时,弹簧测力计的示数为0。
▉考点14 物体浮沉的条件
1.物体常见的浮沉现象(如图所示)
上浮和下沉都是不稳定的状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;悬浮的物体可以静止在液体中的任何位置;下沉的物体最终则会沉到底部处于静止状态。
2.物体的浮沉条件
(1)物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系
状态
物体浸没在液体中
物体部分浸在液体中
上浮
悬浮
下沉
漂浮
条件
F浮>G
F浮=G
F浮<G
F浮=G
示意图
(2)密度与物体的浮沉(含教材第177页思考与讨论答案)
对于浸没在液体中密度均匀的实心物体,判断其在液体中的浮沉情况时,可将此较其所受浮力与重力的大小关系转化为比较其密度与液体密度的大小关系。具体如下:
注意 用物质密度的关系去判断物体的浮沉情况适用于物体是实心的情形。
科学与生活 利用物体的浮沉条件解释煮汤圆现象
如图,汤圆刚放入水中时,由于汤圆的体积小,受到的浮力小于重力,所以它沉入锅底;而当汤圆煮熟时,汤圆的体积增大,受到的浮力大于重力,所以它将上浮并最终浮出水面。
3.对物体浮沉条件的理解
物体在液体中的浮沉不取决于受到浮力的大小,而是取决于物体所受的浮力和重力的大小关系。
(1)当F浮>G时,物体在液体中向上运动——上浮。随着物体不断上升,物体将有一部分露出液面,物体所受的浮力也随之减小,一直减小到F浮 =G时,物体就不再上浮并处于漂浮状态。由此可知,物体上浮是由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
(2)当F浮<G时,物体在液体中向下运动——下沉,直至容器底部对物体产生一定的支持力,这时物体在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态,下沉运动结束。由此可知,物体下沉是由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
归纳总结
实心物体的浮沉条件分析汇总
浮沉状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
图示
条件
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+F支=G
密度关系
ρ液>ρ物
ρ液ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
体积关系
V排液=V物(露出水面前)
V液=V
V排液=V物
V排液<V物
V排液=V物
运动状态
受非平衡力作用,处于
动态(运动状态不断
改变)
可停留在液体的任何深度处
“上浮”
过程的最终状态
“下沉”过程的最终状态
受平衡力作用,处于静止状态
辨析比较
悬浮与漂浮的异同
悬浮
漂浮
不同点
在液体中的位置
静止在液体内部任何位置
静止在液面
体积关系
V排液=V物
V排液<V物
密度关系
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
相同点
F浮=G
▉考点15 浮力的应用
1.增大和减小浮力的方法
由阿基米德原理 F浮=G排液=P液gV排液可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体的体积决定,故可以从改变液体密度和改变排开的液体的体积两方面改变浮力。
2.浮力的应用实例
应用
原理
特点
应用解读
轮船
采用空心的办法,增大排开水的体积,增 大轮船受到的浮力
轮船航行时处于漂浮状态,只要轮船的重力不变,无论轮船是在海里还是在河里,它受到的浮力都不变,只是海水、河水密度不同, 轮船的吃水线不同(因为海水密度较大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排液可知,轮船在海里航行时浸在水下的体积较小)
浮沉状态
始终漂浮
满足条件
物体的漂浮条件:F浮=G
排水量
满载时排开水的质量:m排=m船+m货
载货量
满载时货物的质量:m货=m排—m船
潜艇
靠改变自身重力,实现上浮和下潜
浸没在水中的潜艇排开的水的体积是始终不变的,所以潜艇所受的浮力始终不变。若要下潜,可充水,使F浮<G;若要上浮,可排水,使F浮>G。
上浮
通过排水使G变小,F浮> G满足 上浮条件
下潜
通过充水使G变大,F浮< G满足下沉条件
气球和飞艇
气球和飞艇靠充入、排出密度较小的气体来实现升降
F浮=ρ空气gV排气,G=ρ气gV+ G壳,当F浮>G时,气球(飞艇)可升上天空,若要使气球(飞艇)降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减小;对于热气球,加热时内部空气膨胀,一部分空气排出,球内空气密度变小,使浮力大于重力而上升;停止加热,进入冷空气,使重力大于浮力而落地
上浮
充入密度小的气体,F浮>G
下降
排出密度小的气体,F浮<G
密度计
二力平衡原理和阿基米德原理。密度计在任何液体中都处于漂浮状态,所受的浮力等于其重力
密度计的上部标有刻度,形状特殊的玻璃 管下部的玻璃泡内封装着金属颗粒,使密 度计能够直立在液体中。根据阿基米德原理F浮=G排液=P液gV排液可知,P液越大,V排液越小,密度计露出液面的体积越大。所以,密度计上的刻度数值是上面小,下面大,且刻度之间的间隔是不均匀的,上疏下密
可直接测量液体的密度,密度计上的数值表示待测液体的密度是水密度的倍数,如“1.6”表示该液体密度是1.6×10³kg/m³
思考与讨论 教材第179页
一艘轮船从江河驶入大海后,始终处于漂浮状态,故F浮=G,因为轮船所受的重力不变,所以它受到的浮力没有变化。但由于海水的密度大于江河中水的密度,所以轮船从江河驶入大海后,排开水的体积减小。
探索活动 教材第179页
模拟潜艇的浮沉原理
2.将针筒的活塞向内推,使玻璃球内的水从底部小孔压出,此时玻璃球内的水量减少,玻璃球(含玻璃球内的水)受到的重力变小,重力小于浮力,玻璃球将上浮。
3.将针筒的活塞向外拉,使水从底部小孔进入玻璃球内,此时玻璃球内的水量增多,玻璃球(含玻璃球内的水)受到的重力变大,重力大于浮力,玻璃球将下沉。
▉考点16 水资源的利用
领域
人类社会的生产
人类社会的生活
举例
每生产1t纸,大约需要200t水
种植农作物需要大量的水
成年人每天大约需要2500mL的水
洗一次澡可能需要50L的水
结论
人类社会的生活、生产都离不开水,水资源的开发利用直接关系到人类的生存和发展
思考与讨论 教材第184页
如果该计划能够实现,那么冰山除了可以缓解该国淡水资源紧张的局势外,还有可能产生积极影响,比如,增加该地降水量,改善局地气候等,但是也需要考虑运输的方案和成本问题等。
▉考点17 水的净化
1.沉淀法
定义
使水中杂质沉淀到水底的方法
分类
静置沉淀
利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质沉降
吸附沉淀
利用明矾使水中较小的悬浮物凝聚成较大的固体颗粒而沉底
2.科学·技术·社会·环境:自来水厂的水净化过程
自来水厂对从江河或水库等水源引来的水进行净化处理时,一般经过两个阶段,具体如下。
归纳总结
常用的物质分离方法的比较
方法
原理
适用范围
基本操作
所起作用
沉淀法
根据物质的溶解性不同
用于分离液体中混有的不溶性固体杂质
加入明矾等絮凝剂,搅拌后静置
使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来
过滤法
根据物质的溶解性不同
用于除去液体混有的不溶性固体杂质
溶解、过滤
可除去水中的不溶性悬浮微粒
蒸馏法
根据液体物质的沸点不同
用于分离或提纯液态混合物
加热、蒸馏、冷凝
可除去水中溶解的物质
▉考点18 水资源的保护
1.节约用水
水资源保护的重要内容之一就是节约用水。
保护和节约用水的方法
水的循环使用、减少用量和回收利用是节约用水的三种主要方法,举例如下
节约用水的措施
工业上
采用新技术,改变生产工艺,提高水的利用率
农业上
发展节水型农业,如农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌或滴灌
生活上
使用节水型器具,及时修理坏了的水龙头,生活用水处理后二次利用等
2.防止水污染
水资源保护的另一个重要内容是防止水污染。
水污染
当水中含有对水或水生生物产生不良影响的物质,且含量达到一定值时,就造成了水污染
水污染的来源
工业
废水、废渣、废气的任意排放,导致污染物进入河流和湖泊,甚至污染地下水源
农业
过度使用农药和化肥
生活
生活污水随意排放、垃圾任意倾倒等
水污染的危害
污水中含有有利于水中微生物生长的物质,会使这些微生物大量繁殖,从而消耗了溶于水中的氧,使得生活在河流和湖泊中的水生动物难以生存,同时还会污染地下水源
受污染的水被直接饮用和使用,会对人体健康造成危害
水污染的防治措施
工业上
采用新技术、新工艺减少污染物的产生,对工业废水处理后再排放
农业上
合理使用化肥和农药,提倡使用农家肥
生活中
污水实现集中处理和排放,少用含磷洗涤剂
医疗中
医疗污水集中处理达标后再排放
思考与讨论 教材第185页
1.见本节知识点3。
2.我国“国家节水标志”由水滴、手掌和地球变形而成。绿色的圆形代表地球,象征节水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水,手是拼音字母JS的变形,寓意节水;手又像一条蜿蜒的河流,象征滴水汇成江河。水和手的结合像“心”字的一部分(去掉两个点),且水滴正处在“心”字的中间一点处,说明节约用水需要每一个人牢记在心。
▉考点01 结晶的原理、方法及其应用(共3小题)
1.小金为制备硫酸铜晶体,配制了某温度时的硫酸铜热饱和溶液,并观察晶体的生长,如图甲所示。静置冷却一段时间后,发现晶体生长,如图乙所示。
(1)图乙中的溶液 是 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)根据图甲和图乙推断,硫酸铜的溶解度随温度升高而 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若想要获得更大块的硫酸铜晶体,接下来的操作是 更换新的热饱和溶液,重新实验。(或放入温度更低的地方,进一步降温)(答案不唯一) 。(写出一种即可)
【答案】(1)是;
(2)变大;
(3)更换新的热饱和溶液,重新实验。(或放入温度更低的地方,进一步降温)(答案不唯一)。
【解答】解:(1)静置冷却一段时间后,发现晶体生长,有晶体析出,说明图乙中的溶液是饱和溶液。
(2)根据图甲和图乙推断,硫酸铜热饱和溶液降温后有晶体析出,说明硫酸铜的溶解度随温度升高而变大;
(3)若想要获得更大块的硫酸铜晶体,就是要析出更多的晶体,接下来的操作是更换新的热饱和溶液,重新实验。(或放入温度更低的地方,进一步降温)。
故答案为:
(1)是;
(2)变大;
(3)更换新的热饱和溶液,重新实验。(或放入温度更低的地方,进一步降温)(答案不唯一)。
2.如图所示,在硫酸铜晶体的制备和生长实验中,所采用的结晶方法是 降温结晶 ,可观察到硫酸铜晶体呈 蓝 色,随着硫酸铜晶体的生长,晶体的质量不断 增大 (填“减小”或“增大”),硫酸铜溶液溶质的质量分数 不变 (填“减小”“增大”或“不变”)。
【答案】降温结晶;蓝;增大;不变。
【解答】解:在硫酸铜晶体的制备和生长实验中,通过静置、冷却到室温,观察晶体的生长,采用的结晶方法是降温结晶,可观察到形成的硫酸铜晶体呈蓝色,随着硫酸铜晶体的生长,晶体的质量不断增大;在硫酸铜晶体的生长过程中,溶液为同一温度下的饱和溶液,则硫酸铜溶液溶质质量分数不变。
故填:
降温结晶;蓝;增大;不变。
3.浙江乐清地处东南沿海,自古以来是重要的产盐基地。目前,在清江山马村还有30户人家坚持着以产盐谋生,这片盐田也成了乐清最后一块盐田。
(1)物质结晶主要有两种方法,从海水中晒盐主要是利用了蒸发溶剂的方法获得晶体,还有另一种获得晶体的方法是 降温结晶 。
(2)某盐农将10吨海水引入盐田,设海水中含盐的质量分数约为3%,浓缩成含盐的质量分数为15%的浓海水时,蒸发了多少水?
(3)由于盐田晒得的盐属于粗盐,经过一系列操作后可得到精盐。小科用天平称取7.5g精盐,再用量筒量取92.5mL的水进行溶液配制,分析可知小科想要配制的溶液溶质质量分数为 7.5% 。实验后,老师发现小科所配制的溶液溶质质量分数偏大。其原因可能有 ②④ (填序号)。
①氯化钠固体仍然不纯
②量取水时,俯视读数
③烧杯先用少量蒸馏水润洗
④将量好的水倒入烧杯时,有少量水残留
⑤配好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出
【答案】(1)降温结晶;
(2)8t;
(3)7.5%;②④。
【解答】解:(1)物质结晶主要有两种方法,从海水中晒盐主要是利用了蒸发溶剂的方法获得晶体,还有另一种获得晶体的方法是降温结晶;
(2)某盐农将10吨海水引入盐田,设海水中含盐的质量分数约为3%,浓缩成含盐的质量分数为15%的浓海水时,蒸发水的质量是:10t8t;
(3)用天平称取7.5g精盐,再用量筒量取92.5mL的水进行溶液配制,分析可知小科想要配制的溶液溶质质量分数为100%=7.5%;
①氯化钠固体仍然不纯,溶质质量偏小,溶质质量分数偏小,故错误;
②量取水时,俯视读数,溶剂质量偏小,溶质质量分数偏大,故正确;
③烧杯先用少量蒸馏水润洗,溶剂质量偏大,溶质质量分数偏小,故错误;
④将量好的水倒入烧杯时,有少量水残留,溶剂质量偏小,溶质质量分数偏答,故正确;
⑤配好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出,不会影响溶质质量分数,故错误。
故选:②④。
故答案为:(1)降温结晶;
(2)8t;
(3)7.5%;②④。
▉考点02 氯化钠与粗盐提纯(共3小题)
4.在粗盐提纯实验操作中有错误的是( )
A.过滤时,玻璃棒与三层滤纸的一边接触
B.过滤时,漏斗下端紧贴烧杯内壁
C.蒸发时,加入的液体不超过蒸发皿容积的
D.蒸发时,加热持续到把水蒸干为止
【答案】D
【解答】解:A、过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤时,玻璃棒与三层滤纸的一边接触,故选项说法正确。
B、过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则,漏斗下端紧贴烧杯内壁,以防止滤液溅出,故选项说法正确。
C、蒸发时,加入的液体不超过蒸发皿容积的,故选项说法正确。
D、蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余水分蒸干,故选项说法错误。
故选:D。
5.盐场中经过长时间日晒往往会长出形状各异的“盐花”(主要成分为食盐)。盐花属于粗盐,如图是粗盐提纯的部分实验操作。下列有关说法不正确的是( )
A.粗盐提纯实验的正确操作顺序为③①④②
B.三次使用玻璃棒的目的均不同
C.得到的食盐属于混合物
D.正确过滤后,展开滤纸,若黑色代表泥沙,则看到的情况最接近乙图中的④
【答案】D
【解答】解:A、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐的过程,正确的操作顺序是③①④②,故选项说法正确。
B、在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒,在溶解操作中,玻璃棒的作用是搅拌,加快粗盐的溶解速率;过滤操作中,玻璃棒的作用是引流;蒸发操作中,玻璃棒的作用搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,故选项说法正确。
C、得到的食盐中含有氯化钠、氯化镁等,属于混合物,故选项说法正确。
D、过滤器的制作过程是先将滤纸对折成半圆,然后折成四分之一圆制成一个圆锥形,且过滤时液面低于滤纸的边缘,所以难溶物在滤纸上的分布情况是小于滤纸的半圆,则过滤后展开滤纸,若黑色代表泥沙,则看到的情况最接近乙图中的③,故选项说法错误。
故选:D。
6.下列有关“粗盐提纯”实验操作,不正确的是( )
A.甲图称量粗盐 B.乙图溶解粗盐
C.丙图过滤浊液 D.丁图蒸发结晶
【答案】C
【解答】解:A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中所示操作正确。
B、配制溶液时,溶解操作应在烧杯中进行,用玻璃棒不断搅拌,图中所示操作正确。
C、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,图中所示操作错误。
D、蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余水分蒸干,图中所示操作正确。
故选:C。
▉考点03 海水晒盐的原理和过程(共3小题)
7.如图所示为蒸发食盐溶液的实验过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,分析实验过程,可以作出如下判断,其中错误的是( )
A.在①→③变化过程中,食盐的溶解度保持不变
B.在②一③变化过程中,溶剂的质量不断减少
C.③与④溶液中,溶质与溶剂的比值不同
D.在①→④变化过程中,食盐的质量分数一直不断增大
【答案】D
【解答】解:A、在①→③变化过程中,为恒温蒸发过程,温度不变,氯化钠的溶解度保持不变,故不符合题意;
B、在②→③变化过程中,溶剂不断蒸发,溶剂的质量不断减少,故不符合题意;
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,溶质与溶剂的比值不相同,故不符合题意;
D、如果②为饱和溶液,在②→③过程中,氯化钠的溶解度不变,溶质质量分数不变,故符合题意。
故选:D。
8.我们所吃的食盐晶体有一部分是人们把海水引入盐田,经过风吹日晒得到的。下列相关说法正确的是( )
A.在食盐晶体析出的过程中,海水为不饱和溶液
B.海水在风吹日晒的过程中,海水中的溶剂变少
C.让海水风吹日晒的目的是加快食盐的蒸发
D.风吹日晒的海水中食盐的溶解度变化很大
【答案】B
【解答】解:A、在食盐晶体析出的过程中,海水不能继续溶解食盐,为食盐的饱和溶液,故选项说法错误。
B、海水在风吹日晒的过程中,海水中的溶剂变少,故选项说法正确。
C、让海水风吹日晒的目的是加快水的蒸发,故选项说法错误。
D、食盐的溶解度受温度的影响变化不大,故选项说法错误。
故选:B。
9.如图甲所示为西藏芒康盐井古盐田,该地仍然保留着我国最原始的手工晒盐方法,江边的盐田经阳光蒸晒,晒干之后得到粗盐。小金按如图乙所示的操作流程提纯含少量泥沙的粗盐。
(1)操作②的名称为 过滤 。
(2)如图所示的实验操作中,需要用到玻璃棒的有 ①②③ (填序号)。
(3)测定粗盐中氯化钠的质量分数时,下列实验操作中,会使测量结果偏大的是 B (填字母)。
A.蒸发过程中晶体飞溅
B.蒸发所得的精盐比较潮湿
C.蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上
【答案】(1)过滤;
(2)①②③;
(3)B。
【解答】解:(1)操作②能将滤液和泥沙分离,是过滤操作。
(2)在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒,在溶解操作中,玻璃棒的作用是搅拌,加快粗盐的溶解速率的作用;过滤操作中,玻璃棒的作用是引流;蒸发操作中,玻璃棒的作用搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
(3)A、蒸发过程中晶体飞溅,会导致得到的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏小。
B、蒸发所得的精盐比较潮湿,会导致得到的精盐的质量偏大,而使精盐的产率偏大。
C、蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上,会导致称量的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏小。
故答案为:
(1)过滤;
(2)①②③;
(3)B。
▉考点04 悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别(共3小题)
10.下列关于溶液、悬浊液、乳浊液的说法:①凡是均一、稳定的液体都是溶液;②矿泉水是一种常见的溶液;③肥皂水属于乳浊液;④泥浆水是悬浊液,泥是溶质。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①②
【答案】B
【解答】解:①均一、稳定的液体不一定是溶液,例如水是均一、稳定的液体,但水是纯净物,不是溶液,错误;
②矿泉水含有多种矿物质,是一种常见的溶液,正确;
③肥皂水是小液滴分散在水中形成的,属于乳浊液,正确;
④泥浆水是悬浊液,悬浊液是不存在溶质、溶剂,错误;
综上所述,正确的是②③;
故选:B。
11.“美林”是一款退烧药,该药液久置后在底部会出现白色沉淀物。下列液体与“美林”类型相同的是( )
A.蒸馏水 B.牛奶 C.糖水 D.泥浆水
【答案】D
【解答】解:A、蒸馏水是纯净物,不是混合物,不属于溶液、悬浊液或乳浊液,故A错误;
B、牛奶是乳浊液,是小液滴分散在水中形成的,与“美林”这种悬浊液类型不同,故B错误;
C、糖水是糖溶解在水中形成的溶液,具有均一性和稳定性,不会出现沉淀,故C错误;
D、泥浆水是泥土小颗粒悬浮在水中形成的悬浊液,“美林”久置后底部有白色沉淀物,也是悬浊液,二者类型相同,故D正确;
故选:D。
12.“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 悬浊液 (选填“乳浊液”、“悬浊液”或“溶液”),将少量的①面粉,②味精,③白糖,④泥土,⑤植物油分别加入到水中,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 ①④ 。(填序号)
【答案】悬浊液;①④。
【解答】解:“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植物油是难溶于水的液体,与水混合得到乳浊液;
故答案为:悬浊液;①④。
▉考点05 饱和溶液和不饱和溶液(共3小题)
13.洞头的一期围垦原来是一个盐场,生产的盐用于化工原料、食盐批发等。具体过程包括采盐→晒盐→溶盐过滤→结晶。班级项目组在实验室模拟了制盐的过程,请根据相关知识回下面小题。用如图甲所示装置收集一定量的海水,并置于阳光下曝晒获得粗盐,乙图是盐溶液质量分数随时间变化图。乙图中液体一定是饱和溶液是( )
A.a B.b C.c D.无法判断
【答案】C
【解答】解:用如图甲所示装置收集一定量的海水,并置于阳光下曝晒获得粗盐,由乙图是盐溶液质量分数随时间变化图,c点时溶质质量分数达到最大,则此时液体一定是饱和溶液。
故选:C。
14.将一定量蔗糖倒入水中,充分溶解后形成蔗糖水。下列能证明该蔗糖水为不饱和溶液的是( )
A.蔗糖溶解得很快
B.杯底无蔗糖固体剩余
C.杯中任一位置蔗糖水甜度一致
D.添加少量蔗糖后,蔗糖溶解
【答案】D
【解答】解:A、蔗糖溶解得很快,形成的也可能是蔗糖的饱和溶液,故选项错误。
B、杯底无蔗糖固体剩余,形成的可能是恰好饱和的溶液,故选项错误。
C、溶液具有均一性,饱和溶液中杯中任一位置蔗糖水甜度也一致,故选项错误。
D、添加少量蔗糖后,蔗糖溶解,说明在一定温度下、一定量的溶剂里,还能继续溶解蔗糖,能证明该蔗糖水为不饱和溶液,故选项正确。
故选:D。
15.一定温度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,较长一段时间后,状态如图甲所示,据图可知此时的糖水是 饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,若再往其中加入一定量的水,状态如图乙所示,则一定发生改变的是 ① 。(填选项)
①溶质的质量
②蔗糖的溶解度
③溶质的质量分数
④溶质与溶剂质量比
【答案】饱和;①。
【解答】解:一定温度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,较长一段时间后,状态如图甲所示,甲中有不能继续溶解的蔗糖存在,此时的糖水是饱和溶液;若再往其中加入一定量的水,蔗糖固体全部溶解,溶质的质量增加,溶剂的质量增加,若所得溶液为该温度下蔗糖恰好饱和的溶液,溶质的质量分数不变,溶质与溶剂质量比不变;若所得溶液为该温度下蔗糖的不饱和溶液,溶质的质量分数减小,溶质与溶剂质量比发生了改变;由于温度不变,则蔗糖的溶解度不变,则一定发生改变的是①。
故答案为:
饱和;①。
▉考点06 有关溶质质量分数的简单计算(共3小题)
16.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
【解答】解: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说法错误;
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说法错误;
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说法错误;
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说法正确;
故选:D。
17.医生给病人输液时,常用葡萄糖注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图,根据图回答下列问题:
(1)从该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数为 5% 。
(2)某病人一天共输入该葡萄糖注射液1500mL,此病人这一天共补充葡萄糖 75 g。
(3)某铅酸蓄电池使用的酸溶液是溶质质量分数为20%的稀硫酸。若用100g质量分数为98%的浓硫酸配制该稀硫酸时,需要蒸馏水多少g(精确到0.1)(写出计算过程)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)溶液具有均一性,从该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数仍为5%。
(2)500ml含葡萄糖25g,某病人一天共输入该葡萄糖注射液1500mL,此病人这一天共补充葡萄糖的质量为25g75g。
(3)设需要蒸馏水的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,
则100g×98%=(100g+x)×20% x=390.0g。
答:需要蒸馏水390.0g。
故答案为:
(1)5%;
(2)75;
(3)390.0。
18.“酱香拿铁”是瑞兴咖啡和茅台集团于2023年9月4日联合推出的一款咖啡,首日销量突破542万杯。配料中包含茅台酒和咖啡,其中茅台酒中酒精的质量分数约为53%,酱香拿铁中酒精的质量分数约为0.5%。
(1)酱香拿铁的配料主要包括浓缩咖啡、茅台酒、牛奶、冰块,可见酱香拿铁属于 浊液 (选填“溶液”或“浊液”)
(2)现用100克茅台酒可以配制出多少克的酱香拿铁?
【答案】(1)浊液;
(2)10600g。
【解答】解:(1)酱香拿铁的配料主要包括浓缩咖啡、茅台酒、牛奶、冰块,其中牛奶的营养物质有的溶于水,有的不溶于水,可见酱香拿铁属于浊液。
故答案为:浊液。
(2)茅台酒中酒精的质量分数约为53%,酱香拿铁中酒精的质量分数约为0.5%;设可以配制出酱香拿铁的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则100g×53%=x×0.5%,x=10600g。
答:可以配制出10600g的酱香拿铁。
▉考点07 溶质的质量分数的变化(共3小题)
19.在一只盛有温度为 60℃不饱和硝酸钾溶液的水槽中放着一只乒乓球,乒乓球处于漂浮状态。一段时间后温度降低到20℃,乒乓球仍处于漂浮状态(不计溶液体积的变化)。其中一定没有发生变化的是( )
A.硝酸钾的溶解度
B.乒乓球露出液面的体积
C.乒乓球所受到的浮力
D.硝酸钾溶液的质量分数
【答案】C
【解答】解:
A、温度越低,硝酸钾的溶解度越小,所以硝酸钾的溶解度一定发生变化,故A错误;
B、不饱和硝酸钾温度降低前后,液体的密度发生变化,根据F浮=ρgV排可知,其排开硝酸钾溶液的体积一定发生变化,则露出液面的体积也一定发生变化,故B错误;
C、不饱和硝酸钾温度降低前后,乒乓球始终漂浮,其重力不变,所受浮力一定不变,故C正确;
D、温度降低后,不饱和硝酸钾溶液可能变为饱和硝酸钾溶液,该溶液的溶质质量分数一定发生变化,故D错误。
故选:C。
20.海水结冰可称为“析冰”,“析冰”不含盐。如图所示,取一杯海水,降温后表面形成一层薄冰,则剩余的海水溶液不变的是( )
A.溶质质量分数 B.溶质的质量
C.溶剂的质量 D.溶液的质量
【答案】B
【解答】解:A、海水结冰可称为“析冰”,“析冰”不含盐,取一杯海水,降温后表面形成一层薄冰,则降温后海水中溶剂的质量减少,溶质的质量不变,溶质质量分数变大,故选项错误。
B、由A选项的解析,取一杯海水,降温后表面形成一层薄冰,则剩余的海水溶液中溶质的质量不变,故选项正确。
C、由A选项的解析,取一杯海水,降温后表面形成一层薄冰,则剩余的海水溶液中溶剂的质量减少,故选项错误。
D、海水结冰可称为“析冰”,“析冰”不含盐,取一杯海水,降温后表面形成一层薄冰,则降温后海水中溶剂的质量减少,溶质的质量不变,溶液的质量减少,故选项错误。
故选:B。
21.农业上常用溶质质量分数为10%~20%的氯化钠溶液来选择良种。
(1)已知良种籽粒饱满,相比相同体积的次种质量要大,则图中代表良种籽粒的是 B (填“A”或“B”)。
(2)在溶液配制过程中,会导致烧杯中溶液的溶质质量分数偏小的原因有 AC (填字母,可多选)。
A.用刚清洗过内壁还附着少量水珠的烧杯配制溶液
B.用量筒量取一定量的水时,俯视凹液面最低处
C.将氯化钠加入烧杯溶解时,有少量氯化钠固体残留在滤纸上
【答案】(1)B;
(2)AC。
【解答】解:(1)良种籽粒饱满,相比相同体积的次种质量要大,则良种的密度比次种的大,则图中代表良种籽粒的是B。
(2)A.用刚清洗过内壁还附着少量水珠的烧杯配制溶液,会造成实际取用的水的体积偏大,使溶质质量分数偏小。
B.用量筒量取一定量的水时,俯视凹液面最低处,读数比实际液体体积大,会造成实际量取的水的体积偏小,使溶质质量分数偏大。
C.将氯化钠加入烧杯溶解时,有少量氯化钠固体残留在滤纸上,会造成实际所取的溶质的质量偏小,使溶质质量分数偏小。
故答案为:
(1)B;
(2)AC。
▉考点08 一定溶质质量分数的溶液的配制(共3小题)
22.小宁要配制50g质量分数为14%的氯化钠溶液,下列关于配制该溶液的说法正确的是( )
①若用氯化钠固体配制,需称取氯化钠固体7.0g
②用托盘天平称氯化钠固体时,在两盘各放一张完全相同的滤纸
③选用200mL量筒量取所需水的体积
④实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和试剂瓶
⑤用量筒量取水时,俯视读数,配得溶液的溶质质量分数偏小
A.①② B.②④⑤ C.①②③⑤ D.①②④
【答案】D
【解答】解:①若用氯化钠固体配制,配制50g质量分数为14%的氯化钠溶液,需称取氯化钠固体50g×14%=7.0g,故说法正确。
②用托盘天平称氯化钠固体时,在两盘各放一张完全相同的滤纸,故说法正确。
③溶剂质量=溶液质量﹣溶质质量,所需溶剂的质量为50g﹣7g=43g(合43mL),量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,应用规格为50mL的量筒量取水的体积,故说法错误。
④首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,药匙用于取用氯化钠,托盘天平用于称取固体氯化钠,量筒与胶头滴管用于准确量取水,烧杯用于完成溶解操作,玻璃棒用于溶解时的搅拌,试剂瓶用于盛放氯化钠溶液,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和试剂瓶,故说法正确。
⑤用量筒量取水时,俯视读数,读数比实际液体体积大,会造成实际量取的水的体积偏小,使溶质质量分数偏大,故说法错误。
故①②④说法正确。
故选:D。
23.某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制50克溶质质量分数为5%的氯化钠溶液。
[实验一]如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)粗盐提纯的操作顺序为①、⑤、②、③、 ⑥、④ (填序号)、称量精盐并计算产率。
[实验二]用所得的精盐配制50克溶质质量分数为5%的氯化钠溶液。
(2)用已调平的天平称取氯化钠固体时,发现指针偏左,接下来的操作是 减少氯化钠的质量,直至天平平衡 。
(3)经检测,配制好的溶液溶质质量分数偏大,其原因可能是 用量筒量取水时,俯视液面读数(合理即可) (写出一点即可)。
【答案】(1)⑥、④;
(2)减少氯化钠的质量,直至天平平衡;
(3)用量筒量取水时,俯视液面读数(合理即可)。
【解答】解:(1)粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐的过程,粗盐提纯的操作顺序为①、⑤、②、③、⑥、④、称量精盐并计算产率。
(2)指针偏左,说明药品的质量大于砝码的质量,说明药品的质量大于砝码的质量,接下来的操作是减少氯化钠的质量,直至天平平衡。
(3)用量筒量取水时,俯视液面,读数比实际液体体积大,会造成实际量取的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大;向烧杯中倾倒量好的水时,有水溅出,会造成实际取用的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大(合理即可)。
故答案为:
(1)⑥、④;
(2)减少氯化钠的质量,直至天平平衡;
(3)用量筒量取水时,俯视液面读数(合理即可)。
24.小东利用图1所示仪器配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。
(1)图1中还缺少的一种玻璃仪器是 量筒 ;该小组同学按图2进行实验,则实际称得的氯化钠的质量为 12.8 g。
(2)小东配制所得的溶液溶质质量分数偏大,其原因可能是 B 。
A.溶解前,烧杯先用水洗涤
B.将水倒入烧杯时,有水洒出
C.称取的氯化钠固体有杂质
【答案】(1)玻璃棒;12.8;
(2)B。
【解答】解:(1)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液的步骤有计算、称量、量取、溶解等,在溶解过程中需要玻璃棒搅拌,加速溶解,所以图1中还缺少的一种玻璃仪器是量筒。由图2可知,砝码质量为10g+5g=15g,游码读数为2.2g,由于物码放反时,物体质量=砝码质量﹣游码质量,所以实际称得的氯化钠的质量为 15g﹣2.2g=12.8g。
(2)溶质质量分数 = 100%。A.溶解前,烧杯先用水洗涤,会使溶剂质量增加,溶质质量不变,根据上述公式可知,溶液溶质质量分数偏小,故A错误。
B.将水倒入烧杯时,有水洒出,会使溶剂质量减少,溶质质量不变,那么溶液溶质质量分数偏大,故B正确。
C.称取的氯化钠固体有杂质,会使溶质质量减少,溶剂质量不变,溶液溶质质量分数偏小,故C错误。
故答案为:
(1)玻璃棒;12.8;
(2)B。
▉考点09 水的净化(共3小题)
25.“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是( )
A.过滤 B.吸附 C.消毒 D.蒸馏
【答案】D
【解答】解:A、Uf超滤膜可起着过滤的作用,故选项错误。
B、活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,故选项错误。
C、抗菌球起着消毒的作用,故选项错误。
D、蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法,是利用物质的沸点不同,通过加热的方法,使低沸点物质先蒸发,再冷凝而得以分离的一种实验操作,“生命吸管”中没有用到的净水方法是蒸馏,故选项正确。
故选:D。
26.“生命吸管(Lifestraw)”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置,内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属;超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒。下列有关叙述不正确的是( )
A.滤网有过滤的作用,能去除颗粒物
B.活性炭具有吸附作用,能去除异味
C.超滤膜与将自来水煮沸的作用相同
D.净化后的水是纯净物,可直接饮用
【答案】D
【解答】解:A、滤网可去除大部分颗粒物,起到过滤的作用,该选项说法正确;
B、活性炭具有吸附作用,能吸附异味,该选项说法正确;
C、若无生命吸管,生活中杀灭细菌和病毒可以用煮沸的方法,是因为加热煮沸时能使细菌和病毒中的蛋白质变性,从而杀灭细菌和病毒,该选项说法正确;
D、净化后的水中含有溶于水的物质,是混合物,该选项说法不正确。
故选:D。
27.小科是一个科学迷,在观看了野外求生的电视节目后,自己也试着自制净水装置,在较大容器内装有天然水,中间放置另一相对小一些的容器,在大容器上方用保鲜膜封上,并将一颗小石子置于保鲜膜上,且恰好停留在小容器的正上方,然后将装置置于烈日底下,一段时间以后,小容器内获得了纯净的水。小科利用这个装置获得纯净水的过程中,运用的主要方法是( )
A.吸附 B.过滤 C.沉淀 D.蒸馏
【答案】D
【解答】解:在大容器上方用保鲜膜封上,并将一颗小石子置于保鲜膜上恰好停留在小容器的正上方,然后将装置置于烈日底下,一段时间以后,小容器内获得了纯净的水是利用水蒸发变为水蒸气,水蒸气冷却变为水,属于蒸馏的过程,所以利用这个装置获得纯水的过程中,运用的主要方法是蒸馏。
故选:D。
▉考点10 自来水的生产过程与净化方法(共1小题)
28.小科收集到一瓶浑浊的河水,他模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,过程如图所示。
(1)图中a仪器的名称是 酒精灯 。
(2)操作①的方法是 过滤 。
(3)其中净化程度最高的是图 甲 中的装置。
【答案】(1)酒精灯;
(2)过滤;
(3)甲。
【解答】解:(1)图中a仪器的名称是酒精灯;故答案为:酒精灯;
(2)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,即操作①是过滤;故答案为:过滤;
(3)蒸馏可以除去水中的所有杂质,净化程度最高,故答案为:甲。
▉考点11 溶解度的概念(共3小题)
29.t℃时,将100g和50g饱和食盐水各蒸发掉10g水,降温至t℃,分别析出ag和bg食盐,则下列判断正确的是( )
A.a<b B.a=b C.a>b D.无法确定
【答案】B
【解答】解:饱和溶液蒸发水析出晶体的原因是:被蒸发的水中原来溶解的溶质不能继续被溶解,会以晶体的形式析出,所以析出晶体的质量只与蒸发水的质量有关,与原来溶液质量的大小无关,因为t℃时,将100g和50g饱和食盐水各蒸发掉10g水,蒸发水的质量相等,所以析出晶体的质量也相等。
故选:B。
30.已知30℃时,氯化铵的溶解度为41.4g,硝酸钾的溶解度为45.8g。若取这两种盐各22g,按图示进行实验。下列说法不正确的是( )
A.盐A是氯化铵
B.充分搅拌能使①中盐A继续溶解
C.②中溶液为不饱和溶液
D.②中溶液的溶质质量分数小于44%
【答案】B
【解答】解:A、30℃时,氯化铵的溶解度为41.4g,硝酸钾的溶解度为45.8g,则30℃时,50g水中分别最多能溶解20.7g氯化铵、22.9g硝酸钾;若取这两种盐各22g,氯化铵有剩余,则盐A是氯化铵,故选项说法正确。
B、30℃时,50g水中最多能溶解20.7g氯化铵,充分搅拌不能使①中盐A继续溶解,故选项说法错误。
C、30℃时,50g水中最多能溶解22.9g硝酸钾,则②中溶液为不饱和溶液,故选项说法正确。
D、②中溶液的溶质质量分数为100%≈30.6%,小于44%,故选项说法正确。
故选:B。
31.关于如图所示实验的相关判断错误的是( )
A.固体X可能是氢氧化钠
B.固体X可能是硝酸铵
C.氢氧化钙溶解度:①>②
D.氢氧化钙溶液质量分数:①=③
【答案】B
【解答】解:A、由图示可知,一段时间后石灰水变浑浊,说明加入的物质溶于水或与水反应使温度升高,氢氧化钠溶于水放热,固体X可能是NaOH,故选项说法正确。
B、由图示可知,一段时间后石灰水变浑浊,说明加入的物质溶于水或与水反应使温度升高,硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,X不可能是NH4NO3,故选项说法错误。
C、氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,由图示可知,一段时间后石灰水变浑浊,说明加入的物质溶于水或与水反应使温度升高,氢氧化钙溶解度:①>②,故选项说法正确。
D、①是饱和溶液,②中有氢氧化钙析出,为饱和溶液,③是一段时间后温度恢复至常温,为饱和溶液;①③均为常温下的饱和溶液,氢氧化钙溶液质量分数:①=③,故选项说法正确。
故选:B。
▉考点12 溶液稀释和浓缩的计算(共3小题)
32.用60%的酒精溶液A与25%的酒精溶液B,配成45%的酒精溶液,所用A、B两种溶液的质量比为( )
A.1:2 B.2:3 C.4:3 D.3:1
【答案】C
【解答】解:设需要60%的酒精溶液A为x,质量分数为25%的酒精溶液B为y,
60%x+25%y=(x+y)×45%
x:y=4:3。
故选:C。
33.酚酞试液是实验室常用的一种指示剂。实验室配制酚酞试液的方法是:称取1g酚酞固体(化学式为C20H14O4)溶于少量体积分数为95%的乙醇溶液,再用相同的乙醇溶液稀释至100mL。
(1)从物质分类角度来判断,酚酞试液属于 混合物 。
(2)实验室配制体积分数为95%的乙醇的方法是用量筒分别量取95mL无水乙醇和5mL水,然后混合均匀。小科用下列方法配制体积分数为95%的乙醇,用100mL量筒量取95mL无水乙醇,然后向无水乙醇中加水至100mL。小科配制的乙醇溶液体积分数 > 95%(选填“<”、“=”或“>”)。
【答案】(1)混合物;
(2)>。
【解答】解:(1)酚酞试液是酚酞与体积分数为95%的乙醇溶液组成的,其中含有酚酞、水和酒精,属于混合物;故答案为:混合物;
(2)分子间存在着间隔,小科配制体积分数为95%的乙醇的方法是用100mL量筒量取95mL无水乙醇,然后向无水乙醇中加水至100mL,此时加入的无水乙醇的体积应大于5mL。则小科配制的乙醇溶液体积分数大于95%;故答案为:>。
34.疫情防控期间,学校采取了很多措施:如师生进校门戴口罩、测体温;老师出示通行码,学生出示通行证(如图所示);放学后学校对教室进行消毒等。
(1)老师出示手机上的通行码,通行码 是 (填“是”或“不是”)光源。学生出示纸质的通行证,我们能看到绿色的“通行证”三个字是因为它们 反射 (填“反射”或“吸收”)绿光。
(2)放学后教室消毒的方式一般有两种——照射消毒灯和喷洒消毒液。教室的消毒灯每晚会进行消毒工作,其利用的是 紫外线 (填“红外线”或“紫外线”)。喷洒消毒液前,要先进行稀释。现要配制1000g溶质质量分数为0.5%的消毒液,需要溶质质量分数为20%的消毒液 25 g。
【答案】(1)是;反射。
(2)紫外线;25。
【解答】解:(1)手机屏幕上的通行码能自己发光,是光源;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,我们能看到绿色的“通行证”三个字是因为它们反射绿光。
故答案为:是;反射。
(2)教室的消毒灯每晚会进行消毒工作,其利用的是紫外线;设需要20%的消毒液质量为x,则20%x=1000g×0.5%,解得:x=25g。
故答案为:紫外线;25。
▉考点13 溶解度的计算(共3小题)
35.T℃时,某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量绘制成如图中的斜线。下列说法正确的是( )
A.该物质的溶解度随温度的升高而增大
B.n点表示溶液中溶质的质量分数为25%
C.图中m点表示该物质的饱和溶液
D.T℃时该物质的溶解度为50g
【答案】D
【解答】解:A、此图是在同一温度下固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量,看不出溶解度随温度的变化,故A错误;
B、n点表示溶液中溶质的质量分数为%=20%,故B错误;
C、m点在曲线下方,不能表示溶液为饱和状态,故C错误;
D、T℃时该物质在100g水中达到饱和时溶解的质量为50g,故其溶解度为50g,故D正确;
故选:D。
36.已知20℃和40℃时,硝酸钾的溶解度分别为31.6克和63.9克。如图①中溶液是40℃时含有120克水的硝酸钾溶液,经过图示操作后得到32.3克硝酸钾固体,则下列说法正确的是( )
A.②中溶液和③中溶液的溶质质量分数相等
B.①中溶液和②中溶液均为40℃时硝酸钾的不饱和溶液
C.②中溶液和③中溶液分别为40℃和20℃时硝酸钾的饱和溶液
D.③中溶液恒温静置后,烧杯底部的晶体形状和质量均不发生改变
【答案】C
【解答】解:A、①中溶液是40℃时含有120克水的硝酸钾溶液,恒温蒸发20g水,没有晶体析出,则①中溶液是该温度下的不饱和溶液;降温至20℃,有硝酸钾晶体析出,过滤、烘干,得到32.3g硝酸钾固体,20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则②中溶质的质量为31.6g+32.3g=63.9g,为40℃时恰好饱和的溶液;②中溶液和③中溶液中溶剂质量相等,但②中溶质质量比③中多,溶质质量分数不相等,故选项说法错误。
B、由A选项的解析,②中溶液为40℃时硝酸钾的饱和溶液,①中溶液为40℃时硝酸钾的不饱和溶液,故选项说法错误。
C、②中溶液为40℃时硝酸钾的饱和溶液,③中溶液不能继续溶解硝酸钾,为20℃时硝酸钾的饱和溶液,故选项说法正确。
D、③中溶液恒温静置后,硝酸钾晶体不断溶解,溶液中的钾离子、硝酸根离子、水分子是在不断运动的,不断结合生成硝酸钾晶体,保持动态平衡,由于硝酸钾溶液是饱和的,烧杯底部的晶体的质量是不会发生变化的,但烧杯底部的晶体形状会发生改变,故选项说法错误。
故选:C。
37.20℃时100g某硝酸钾溶液,经过以下变化,恢复到20℃,最终析出晶体的质量是( )
A.小于3克 B.等于3克
C.大于3克 D.大于等于3克
【答案】D
【解答】解:若第一次蒸发10g水恰好形成的是饱和溶液,根据第二次蒸发10g水析出3g晶体,说明10g水恰好溶解3g晶体,则第三次蒸发10g水析出晶体的质量是3g,若第一次蒸发10g水形成的是不饱和溶液,则第二次蒸发10g水析出3g晶体,需要先蒸发一部分水形成饱和溶液,再蒸发水才能析出晶体,说明10g水中溶解的晶体的质量大于3g,故第三次仍蒸发掉10克水,再次冷却到20℃时,析出的晶体的质量大于3g,观察选项,
故选:D。
▉考点14 浮力产生的原因(共3小题)
38.如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【解答】解:无论小球在水中处于什么状态,浮力方向总是竖直向上的,故浮力的方向是F3。
故选:C。
39.如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中的体积相等,则( )
A.a受到的浮力大
B.a,b受到的浮力相等
C.只有a塞受到的浮力为零
D.a,b塞受到的浮力均为零
【答案】C
【解答】解:根据图示可知,a木塞在瓶底,a木塞底部不接触液体,即底部不受液体压力的作用,故a木塞不受浮力;b木塞在侧壁,一部分下表面和上表面浸在水中,故b木塞受到的浮力不为零。
故选:C。
40.容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图(a)所示,现在再向容器里倒入油,使小铁球完全浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则小球所受浮力 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”),小球的位置会 上升一些 (填“上升一些”、“不降一些”或“不变”)。
【答案】不变;上升一些。
【解答】解:首先铁球受到的浮力等于重力(漂浮),这个浮力全部由它排开水银获得,当加入油后,铁球受到的浮力不变,还是等于它受到的重力(悬浮),但这个浮力由它排开水银和排开油获得,大小等于它排开水银的重力和排开油的重力之和,可见,加入油后,水银提供的浮力变小了,也就是它排开水银的体积变小了,铁球就会上升一些。
故答案为:不变;上升一些。
▉考点15 阿基米德原理(共3小题)
41.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层。在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。下列说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层中悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遇“掉深”进行自救时,需快速排出潜艇水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程,所受浮力不变
【答案】C
【解答】解:A、潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;
B、由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,V排不变,ρ液变小,因此所受的浮力变小,故B错误;
C、潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;
D、由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中,ρ液不变,V排变小,其所受浮力变小,故D错误。
故选:C。
42.已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,如图所示,将用细线拴好的质量相同的实心的铁块、铜块、铝块分别慢慢浸没在三个完全相同的装满水的杯子中,对于从三个杯子中溢出水的质量的判断正确的是( )
A.放铁块的质量大
B.放铜块的质量大
C.放铝块的质量大
D.三个杯子中溢出水的质量相同
【答案】C
【解答】解:由密度公式ρ可知,质量相等的不同物体,密度大的体积小,
因为ρ铜>ρ铁>ρ铝,
所以V铜<V铁<V铝,
所以将它们浸没水中,铝块排开水的体积最多,溢出的水体积最多、质量最大。
故选:C。
43.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则( )
A.液面上升
B.液面下降
C.容器底部受到液体的压强不变
D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
【答案】C
【解答】解:∵如图所示和将铁块取下放入试管中,均为漂浮,
∴F浮=G,
∵总重不变,
∴两种情况下受到的水的浮力不变,
∵F浮=ρ水v排g,
∴两种情况下排开水的体积不变、水深不变,
∵p=ρgh,
∴水对容器底的压强不变,故AB都错;C正确;
如图,排开水的总体积等于试管排开水的体积加上铁块排开水的体积;
将铁块取下放入试管中,二者排开水的总体积等于试管排开水的体积;
∵两种情况下排开水的总体积不变,
∴将铁块取下放入试管中,试管排开水的体积变大,试管A点所处深度变大,
∵p=ρgh,
∴试管A点受到水的压强变大,故D错;
故选:C。
▉考点16 浮力大小的计算(共3小题)
44.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20cm2,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.该物体的质量为0.3kg
B.当物体有一半露出水面时,受到的浮力为2N
C.该物体上表面离开水面到物体整个露出水面用时1s
D.该物体的体积为4×10﹣4m3
【答案】C
【解答】解:A.由图像可知,物体的重力G=5N,物体的质量为:,故A错误;
B.由图像可知,物体浸没在水中受到的浮力为:F浮=G﹣F=5N﹣3N=2N,根据阿基米德公式可知,当物体有一半露出水面时,排开液体体积为浸没时的一半,所以浮力为浸没时受到浮力的一半,即为1N,故B错误;
C.由图像可知,t=2s时长方体上表面到达水面,t=3s时长方体下表面离开水面,所以该物体上表面离开水面到物体整个露出水面用时1s,故C正确;
D.由F浮=ρ水gV排可知,物体浸没时排开水的体积即长方体的体积为:,故D错误。
故选:C。
45.下列说法中正确的是( )
A.金属块在水中受到浮力,在空气中不受到浮力
B.只有在水中上浮的物体才受到浮力,下沉的物体不受到浮力
C.漂浮在液面的物体受到浮力,沉没在水底的物体不再受到浮力
D.悬浮在汽油中的物体所受的浮力和它漂浮在水上时受到的浮力是相等的
【答案】D
【解答】解:
A、浸在液体(或气体)中的物体都要受到浮力,因此金属块在水中受到浮力,在空气中也受到浮力,故A错误;
B、在液体中上浮和下沉的物体也受到浮力,物体之所以上浮,是因为它受到的重力小于浮力,故B错误;
C、漂浮在液面的物体受到浮力,沉没在水底的物体也受到浮力,物体之所以下沉,是因为受到的重力大于浮力,故C错误;
D、悬浮在汽油中的物体所受的浮力等于其重力,漂浮在水上时受到的浮力等于其重力,因此悬浮在汽油中的物体所受的浮力和它漂浮在水上时受到的浮力是相等的,故D正确。
故选:D。
46.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为 10N 。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 上升 (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3,求桶内鹅卵石的质量为 50N 。
【答案】(1)10N;(2)上升;50N。
【解答】解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;
(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。
鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10﹣3m3=60N,
桶内鹅卵石的重力为:
G石=F浮′﹣G桶=60N﹣10N=50N。
故答案为:(1)10N;(2)上升;50N。
▉考点17 浮力的利用(共2小题)
47.小实在完成学校项目化作业时,初步制作了一个防洪屋模型,在模拟洪水过程中,其状态如图所示。在调试过程中,小实发现防洪屋模型开始上浮时水位线超过了基座,出现了房子部分被淹的现象。为使水位刚超过基座时房子就能开始上浮,下列措施不可行的是( )
A.只减小房子质量 B.只减小基座质量
C.只增大房子体积 D.只增大基座体积
【答案】C
【解答】解:为使水位刚超过基座时房子就能开始上浮,需要浮力大于重力。
A.小实只减小房子质量不改变体积,因为质量减小重力减小,但浮力不变,浮力大于重力,故A可行;
B.小实只减小基座质量不改变体积,因为质量减小重力减小,但浮力不变,浮力大于重力,故B可行;
C.小实增大了房子体积但是房子质量不变,基座体积不变,由于水位刚超过基座时房子才开始上浮,故浮力不变,故C不可行;
D.小实增大基座的体积但是基座的质量不变,浮力变大,浮力大于重力,故D可行。
故选:C。
48.小宁将桔子放入水中,静止后如图甲;将该桔子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙;剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中桔子吸水)。下列说法正确的是( )
A.剥去的桔子皮前后桔子的密度不变
B.图甲中桔子所受浮力大于自身重力
C.图丙容器对桌面的压强最大
D.图甲中的桔子排开液体的体积最大
【答案】D
【解答】解:A、甲图中桔子漂浮,ρ甲<ρ水,乙中桔子悬浮,ρ乙=ρ水,丙中桔子下沉,ρ丙>ρ水,
故三种状态下橙子的密度关系:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A错误;
B、甲图中,橙子漂浮,桔子所受浮力等于自身重力,故B错误;
C、由于桔子去掉的越来越多,质量减小,故丙质量最小,总重力最小,对桌面的压力最小,而受力面积相同,故丙对桌面的压强最小,故C错误;
D、甲、乙两图中,橙子分别漂浮和悬浮,所受的浮力均等于自身的重力,而甲图中橙子的重力较大,故甲图中橙子所受的浮力较大,根据阿基米德原理知,图甲中的桔子排开液体的体积最大,故D正确。
故选:D。
▉考点18 探究影响浮力大小因素的实验(共3小题)
49.小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
【答案】C
【解答】解:①、测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,深度改变,排开液体体积也改变,故不能证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关;
②、测力计挂着浸没在水中的铁块下移,液体密度和排开液体体积不变,只改变深度,可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关;
③、将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上,液体密度和排开液体体积不变,下底面深度不同,可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关;
④、将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上,根据浮沉条件,浮力等于重力,故三个物体浮力相同,排开液体体积相同,液体密度相同,不同物体深度不同,可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关;
故②③④可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
故选:C。
50.探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
(1)用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数,绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知:
① b (选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是 F1=F2+F3 。
(2)实心圆柱物块密度的表达式为:ρ物= ρ水 (水的密度用ρ水表示)。
(3)根据图像分析,本次实验的结论是 物体浸没前,深度越深,浮力越大;物体浸没后,浮力与深度无关 。
【答案】(1)①b; ②F1=F2+F3;(2)ρ水;
(3)物体浸没前,深度越深,浮力越大;物体浸没后,浮力与深度无关。
【解答】解:(1)物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排可知浮力变大,则图乙中,图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变。所以描述浮力与深度关系的是b;
(2)图乙中,图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力越来越小,在没有浸入水中时,弹簧测力计的示数即为图中F1的大小(物体的重力);
图象a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力;图象b中的F2表示物体全部浸没后,物体所受的浮力不变;又知道物体全部浸没后受到三个力的作用,向下的重力和向上的浮力、拉力,此时物体处于静止状态,受的是平衡力,即重力等于浮力加拉力,所以F1=F2+F3;
(3)物体的质量m,
当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=F2,
F浮=ρ水gV排
物体的体积V=V排,
物体的密度:ρ物•ρ水;
根据图像,浸没前浮力是变大的,浸没后浮力不变,故可得出:物体浸没前,深度越深,浮力越大;物体浸没后,浮力与深度无关。
故答案为:(1)①b; ②F1=F2+F3;(2)ρ水;
(3)物体浸没前,深度越深,浮力越大;物体浸没后,浮力与深度无关。
51.如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置慢上移至C位置,继续向杯中注水,指针 不动 (选填“上移”、“不动”或“下移”),说明物体所受浮力的大小跟 排开液体的体积 有关。
(2)将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρ液≠ρ水),从金属块底部接触液面,到金属块刚好浸没液体中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置,分析可金属块所受浮力的大小与 液体的密度 有关。
(3)小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠,下列能成为她的理由是 AB 。
A.没有进行多次重复实验
B.没有换用其它液体进行重复实验
C.没有进行物体部分浸入水中的实验
【答案】(1)不动;排开液体的体积;(2)液体的密度;(3)AB。
【解答】解:(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,弹簧受到竖直向上的力变小,即测力计示数变小,根据称重法F示=G﹣F浮可得出物体受到的浮力增大,因排开液体的密度不变,故说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关;
继续向杯中注水,因排开液体的体积不变,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知金属块受到的浮力不变,由称重法F示=G﹣F浮知测力计减小的示数不变,故指针不动;
(2)金属块刚好浸没在液体和刚好浸没在水中,指针在标尺上的位置分别在C和B位置,说明金属块刚好浸没在液体和水中受到的拉力不同,由F浮=G﹣F拉可知受到的浮力大小不同,因物体排开液体的体积相同,说明物体所受浮力的大小跟液体的密度有关;
(3)由题知,向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,说明金属块排开水的体积不同时,其受到浮力的大小不同,所以不需要进行物体部分浸入水中时的实验;
为得到普遍性的规律,应换用不同液体以及不同的物体进行多次重复实验,多测几组数据进行分析,从而得出结论,故AB正确。
故答案为:(1)不动;排开液体的体积;(2)液体的密度;(3)AB。
▉考点19 物体的浮沉条件及其应用(共3小题)
52.A、B、C三个物体放入水中静止时的状态如图所示,其中A、B两物体的体积相同,B、C两物体的质量相等,下列说法中正确的是( )
A.物体A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.物体C所受的浮力一定小于A所受的浮力
C.物体C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.物体C所受的浮力一定大于A所受的浮力
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,A漂浮,B悬浮,则V排A<VA,V排B=VB,
由于A与B体积相同,则:V排A<V排B;
根据F浮=ρgV排可知:F浮A<F浮B;故A错误;
BCD、放入水中静止后,B悬浮,C沉底,
根据浮沉条件可知:F浮B=GB,F浮C<GC;
已知B、C质量相等,则:GB=GC;
所以,F浮B>F浮C,
由于F浮A<F浮B;F浮B>F浮C。
所以,B物体所受浮力一定是最大的,A、C的浮力大小关系无法比较,故BD错误,C正确。
故选:C。
53.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
【答案】A
【解答】解:某潜水艇从a处高密度海水区驶入b处低密度海水区时,由于V排不变,海水密度减小,由F浮=G排=ρ液gV排可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小,故A正确。
故选:A。
54.我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”,将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜,当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是( )
A.滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B.油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C.油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D.滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
【答案】B
【解答】解:A、机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀,则油馕排开的水的体积不同,受到的浮力不同,所以能实现浮沉,故A错误;
B、油囊收缩时,排开的水的体积变小,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,滑翔机受到的浮力减小,故B正确;
C、油囊膨胀时,滑翔机会上浮,根据物体的浮沉条件可知,滑翔机所受的浮力大于滑翔机的重力,故C错误;
D、滑翔机本身的重力不变,上浮时滑翔机排开水的重力大于滑翔机的重力,下潜时排开水的重力小于滑翔机的重力,所以上浮时滑翔机排开水的重力大于下潜时排开水的重力,故D错误。
故选:B。
▉考点20 浮力大小的比较(共3小题)
55.如图所示,小明在洗水果时发现,丢入水中的苹果有这样的运动过程:苹果先从空气中进入水中,在全部浸没在水中后会继续向下运动一段距离,然后向上运动,最终漂浮在水面上。关于苹果的受力情况,下列说法正确的是( )
A.苹果向上运动是因为受到的浮力变大
B.苹果向下运动的过程中,受到的重力小于浮力
C.苹果受到的浮力先变大,再变小,最后变大
D.苹果受到的浮力先变大,再不变,最后变小
【答案】D
【解答】解:A、苹果浸没在水中,排开水的体积等于苹果的体积,ρ液和V排都不变,由F浮=ρ液gV排可知浮力不变,苹果在向上运动的过程中,浮力大于重力,故A错误;
B、苹果向下运动的过程中,浸没前,V排变大,由F浮=ρ液gV排可知浮力变大,重力大于浮力,故B错误;
CD、由题意可知V排先变大,再不变,后变小,由F浮=ρ液gV排可知苹果受到的浮力先变大,再不变,最后变小,故C错误,D正确。
故选:D。
56.游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力,使人上浮防止溺水,如图所示。手浸入水中的过程中,浮力增大的原因是( )
A.减少了人的重力
B.减少了空气对人的阻力
C.增大了人排开水的体积
D.增大了人的密度
【答案】C
【解答】解:根据阿基米德原理知,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以使得排开液体的体积更大,液体密度不变,可以获得更大的浮力。
故选:C。
57.课堂上,老师做了如图甲所示实验,然后将烧杯右边垫高,出现如图乙所示的现象。下列对实验的分析,不正确的是( )
A.重锤受到的重力方向是竖直向下的
B.乒乓球先后两次受到的浮力大小相等
C.乒乓球受到的浮力方向是竖直向上的
D.甲图中乒乓球受到的浮力与其重力大小相等
【答案】D
【解答】解:A.重力的方向总是竖直向下的,重锤线利用了重力的方向是竖直向下的显示物体是否竖直的,故A正确;
B.乒乓球全部浸没在水中,由F浮=G排=ρ液V排g可知,ρ液与V排都不变,故浮力不变,故B正确;
C.通过细线在水的方向,可知浮力的方向是竖直向上的,故C正确;
D.图中细线拉着的乒乓球静止,乒乓球受到平衡力作用,即G球+F拉=F浮,故乒乓球的重力与浮力大小不相等,故D错误。
故选:D。
▉考点21 水循环的主要环节(共3小题)
58.2024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
【解答】解: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。
故选:A。
59.钱塘江潮被誉为“天下第一大潮”,其潮水最后会汇入东海,潮水入海属于水循环中的( )
A.降水 B.地表径流 C.植物蒸腾 D.水汽输送
【答案】B
【解答】解:水循环是指地球上各种形态的水在太阳辐射、地球引力等的作用下,通过水的蒸发、水汽输送、凝结降落、下渗和径流等环节不断发生的周而复始的运动过程。钱塘江潮被誉为“天下第一大潮”,其潮水最后会汇入东海,潮水入海属于水循环中的地表径流。
故选:B。
60.读“水循环示意图”,关于图中水循环各环节的说法,正确的是( )
A.南水北调工程主要是对⑥的影响
B.沿海地区的台风主要改变了③
C.人工增雨会改变④的时空分布
D.水分子在环节②中体积变小
【答案】C
【解答】解:①为水汽输送,②④为降水,③为蒸发,⑤为地表径流,⑥为地下径流,南水北调工程主要是对地表径流⑤的影响,A错。
沿海地区的台风主要改变了水汽输送①,B错。
人工增雨会改变降水④的时空分布,C对。
水分子在环节②降水中体积变大,D错。
故选:C。
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 水与人类
▉考点01 地球上的水
储量
地球表面大部分面积被水覆盖,地球上水的总储量约为1.386× 10¹⁸m³
分布
地球上的水以多种形式广泛存在于海洋、陆地、大气和生物体中
图示
构成
咸水
海洋水
海洋水是地球上最庞大的水体,约占地球总水量的 96.53%
陆地咸水
湖泊咸水
约占地球总水量的0.94%
地下咸水
淡水
陆地淡水
包括冰川水、地下淡水、湖泊淡水、 土壤水、河水等
约占地球总水量的2.53%
虽然占总水量的比例很小,但水体 的种类较多,为人类提供几乎全部 的生活和生产用水
大气水
约占淡水总量的0.04%
探索活动
水体类别
河流水
湖泊淡水
地下淡水
冰川水
陆地咸水
水量/mL
0.2
6.6
760.5
1737.9
940.0
(注:以总注水量为100L计算得到的数据)
思考与讨论 教材第146页
贴河流水和湖泊淡水标签的烧杯中的水可供人类直接利用。虽然地球上的水资源很丰富,但是能够供人类直接利用的水资源是有限的,因此我们应该节约用水。
▉考点02 水资源的分布
1.水资源和水循环的关系
对于一个区域来说,在一段时间内降水的总量和同期蒸发散失的水量之差,就是能够提供地表和地下径流的水量,这部分水量是可供人们利用的水资源的最主要来源。显然,它和该地区的水循环活跃程度有关。区域内水循环越活跃,其水资源就相对越丰富。
2.世界水资源的分布特点
(1)各大洲淡水水体分布不均衡。以冰川为例,冰川是水量最大的淡水水体,对淡水的补给具有重要意义,主要分布在高山地区和南、北两极,而在非洲等地分布较少,所以非洲缺水的地方很多。
(2)水循环的特点和活跃程度不同也导致水资源分布不均衡。一般来说,赤道附近地区和沿海地区的水资源往往比较丰富,而内陆地区和沙漠地区的水资源则比较贫乏。
(3)缺水地区众多。尽管地球上水很多,但可供人类直接利用的水资源其实很少,主要包括河流水、湖泊淡水和浅层地下淡水,这些水仅占淡水总量的0.3%。世界上60%以上的地区属于缺水地带,就算是一些水资源比较丰富的地区,局部的城市也存在水资源匮乏的问题。
探索活动 教材第147页
大洲
平均年径流量/×10¹²m³
水资源总量排序
人均年径流量/ m³
人均水资源量排序
亚洲
13
1
2.76×10³
6
非洲
4
4
2.84×10³
5
北美洲
6
3
1.6×10⁴
3
南美洲
12
2
2.79×10⁴
2
欧洲
4
4
5.4×10³
4
大洋洲
3
5
6.7×10⁴
1
1.根据计算结果可知,世界水资源分布的特点是亚洲平均年径流量最多,大洋洲平均年径流量最少。
2. 根据世界各大洲的平均年径流量和人均年径流量的排序情况看出,亚洲虽然平均年径流量第一,但是由于人口众多,人均年径流量最少;而大洋洲平均年径流量虽然最少,但是由于人口少,人均年径流量第一。
3.我国水资源的分布特点
总量
从总量看,较丰富,但人均水资源贫乏。据2021年统计,我国江河年平均径流总量约2.7×10¹²m³,居世界第六位。但由于我国人口众多,人均拥有的水资源只有2098.5m³,仅为世界平均水平的四分之一左右,是全球人均水资源最贫乏的国家之一
空间分布
南多北少,东多西少
时间分布
夏季丰富,冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其在北方更加明显
思考与讨论 教材第148页
1.我国南方地区水资源比较丰富,尤其是南方沿海地区;北方地区水资源比较贫乏,尤其是西北地区。
2.根据自己家乡水资源的实际情况回答,合理即可。如浙江省地处丰水带,年降水量较多,特别是台风会带来大量的降水,水资源较为丰富。
▉考点03 地球上的水循环(含教材第150页思考与讨论
1.水循环的概念
水循环是指分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、植物蒸腾、凝结、降水、下渗、径流等方式实现循环。水循环主要包括三大环节,分别是蒸发、降水和径流。
2.水循环的原因
内因
水的物理属性
水的形态会随温度的改变而改变
外因
太阳辐射
太阳辐射是地表热能的主要源泉,它促使冰雪消融、水分蒸发、空气流动等,是水循环的动力
地心引力
地心引力是促使陆地水流归海洋的动力
3.水循环的过程
图示
过 程
陆地水、海洋水
↓
大气水
蒸发
在一定的条件下,陆地上的河流水、湖泊水和海洋水以直接蒸发的形式转化为大气水
蒸腾
植物体会将根系吸收的水分,以蒸腾的形式释放出来
升华
冰川在一定条件下,会直接升华为水蒸气
大气水
↓
陆地水、海洋水
空气中的水汽在一定的条件下,会重新凝结成为液态水或凝华为固态水,并以液态雨水或固态的雪、冰雹等形式降落到地表或海洋,形成陆地水或海洋水
陆地水
↓
海洋水、地下水
降落到陆地上的水,一部分汇集成为河流水、湖泊水,或转化为冰川;另一部分则下渗转变为地下水和土壤水。汇集到河流、湖泊或渗透到地下的水,又会流入大海,成为海洋水体的一部分
冰川在一定条件下,会熔化成液态水补给河流、湖泊和地下水
4.水循环的分类
水循环按照其发生的领域可以分为三类,具体如下。
名称
海陆间循环
海上内循环
陆地内循环
发生领域
海洋一大气—陆地
海洋一大气
陆地一大气
概况
比较
海陆间循环包括的环节多,涉及的范围大,情况复杂,参与循环的水体也多,所以通常又把海陆间循环称为大循环,把陆地内循环和海上内循环称为小循环
5.水循环的意义
▉考点04 人体中的水(含教材第151页思考与讨论答案)
人体内的水对生命活动 的作用
人体细胞和体液的重要组成部分
参与体内的生理化学反应,各种生命活动都需要水的参与
营养物质运输的载体,没有水营养物质不能被吸收和输送
维持血压
调节体温,感冒咳嗽发热时要多喝温开水,增加尿量,促进人体降温
科学与文学
《红楼梦》中贾宝玉曾说:“女儿是水作的骨肉,男人是泥作的骨肉”。而从科学的角度看,水也是男人身体的重要组成部分
▉考点05 物质的溶解
1.药品的取用
(1)固体药品的取用
①固体药品通常保存在广口瓶中,取用固体药品一般用药匙(或纸槽)、镊子,用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净,以备下次使用。
②固体药品的取用方法
固体药品的取用,一般分为以下两种情况:
一种是块状药品或金属颗粒的取用,取用时可以用药匙,或者用镊子夹取.操作要领是:“一横、二放、三慢竖”.具体的操作是:先把容器横放,把块状药品或金属颗粒放入容器口,再把容器慢慢的竖立起来,使药品滑落到试管底部,以免打破容器.
另一种是粉末状药品的取用,取用时可以用药匙(或者纸槽).操作要领是:“一斜、二送、三直立”.具体的操作是:先将试管倾斜,把盛药品的药匙(或者纸槽)小心地送入试管底部,再使试管直立起来.固体药品的取用原则有如下三条:
①“三不”原则,即“不闻、不摸、不尝”;具体说就是:不要去闻药品的气味,不能用手触摸药品,不能尝试药品的味道.
②节约原则,即严格按照实验规定的用量取用药品;没有说明用量时,一般按最少量取用,固体只需盖满试管底部即可.
③“三不一要”原则,即剩余药品的处理方法.具体是就是:既不能放回原瓶,也不能随意丢弃,更不能拿出实验室,要放入指定的容器内.
(2)液体药品的取用
液体药品的取用,一般分为以下两种情况:
一种是粗略的取用,此时可用倾倒法.倾倒液体时,需要注意的是:
①瓶塞要倒放在桌面上,以防止残留在瓶塞上的污物污染原瓶里的药液.
②标签向着手心,以防止残留在瓶口的药液流下来污染或腐蚀标签.
③手拿容器的中上部,并使其稍微倾斜.
④使瓶口紧挨着容器口,边倒边看,让液体沿器壁缓缓地流入容器底部.
另一种是准确的量取,此时需要用量筒和胶头滴管配合量取.也就是,一开始可将量筒倾斜,用倾倒的方法把所量液体倒入,边倒边看液面与刻度线,当液面接近所需刻度线时,应将量筒放平,换用胶头滴管向里滴加,边滴边看,直到量筒内液体的凹液面的最低处与所需刻度线保持水平为止.需要注意的是:
①选择的量筒与所量液体的体积越接近越好.
②倾倒液体时,要把瓶塞倒放在桌面上;标签向着手心.
③倾倒至快接近刻度时,一定要换用胶头滴管来滴加.
④读数时应将量筒放在水平的桌面上,视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平;如果俯视读数,读数比真实值偏大,仰视则相反.液体药品的取用原则有如下四条:
①“三不”原则,即“不闻、不摸、不尝”.具体说就是:不要去闻药品的气味,不能用手触摸药品,不能尝试药品的味道.
②节约原则,即严格按照实验规定的用量取用药品;没有说明用量时,一般按最少量(1ml~2ml)取用液体.
③“三不一要”原则,即剩余药品的处理方法.具体是就是:既不能倒回原瓶,也不能随意丢弃,更不能拿出实验室,要倒入指定的容器内.
④安全原则,实验中要特别注意保护眼睛,万一眼睛里溅进了药液(尤其是有腐蚀性或有毒的药液),要立即用水清洗(切不可用手揉眼睛).洗的时候要眨眼睛,必要时请医生治疗.提倡使用防护镜.
2.溶液
(1)溶液、溶质、溶剂的概念
溶液
溶液是均一、稳定的混合物。溶液由溶质和溶剂组成
溶质
被溶解的物质称为溶质
溶剂
能溶解其他物质的物质称为溶剂
(2)溶液的命名
命名
实例
A的B溶液
碘溶于酒精形成的溶液,叫“碘的酒精溶液”
水作溶剂时,还可以命名为“A溶液”
高锰酸钾溶于水形成的溶液,叫“高锰酸钾的水溶液”或“高锰酸钾溶液”
(3)溶液中溶质和溶剂的判断方法
判断情形
溶质
溶剂
溶液名称
前面的物质
后面的物质
水存在时
其他物质
水
无水溶液
固液
固体
液体
液液
量少的液体
量多的液体
气液
气体
液体
说明 不指明溶剂的溶液,一般指的是某物质的水溶液,溶剂就是水。
特别提醒
(1)溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量;
(2)溶液的体积≠溶质的体积+溶剂的体积,而应用进行计算。
3.乳浊液和悬浊液
乳浊液
小液滴分散到液体里形成的混合物
悬浊液
固体小颗粒悬浮在液体里形成的混合物
浊液
乳浊液和悬浊液通称浊液,浊液既不均一,也不稳定,静置时间稍长就会出现分层现象
辨析比较
溶液和浊液的不同点和相同点
名称
溶液
浊液
不同点
稳定性
稳定
不稳定
久置现象
不分层,均一的
分层
物质粒子直径大小
直径小于1nm
直径大于100nm
相同点
都是混合物
▉考点06 物质的溶解性
1.溶解性的定义:溶解性是指一种物质溶解在另一种物质里的能力。
2.影响固体物质溶解性的因素
内因:
(1)溶质性质
不同的溶质在同一溶剂中的溶解性不同,如高锰酸钾几乎不溶于汽油,而碘却可以溶解在汽油中。
(2)溶剂性质
同一种溶质在不同溶剂中的溶解性不同,如碘几乎不溶于水,却可以溶解在汽油中
外因:温度:同一种物质在同一溶剂中的溶解性与温度有关
▉考点07 物质的溶解度
我们已经通过蔗糖溶解的实验知道,在一定的温度下,在一定量的溶剂中,物质能够溶解的量是有限的。
1.饱和溶液与不饱和溶液的定义
饱和溶液
在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液
不饱和溶液
在一定温度下,在一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液
特别提醒
对饱和溶液与不饱和溶液的理解
溶液是否饱和具有条件性和暂时性
只有指明“在一定温度下”和“在一定量的溶剂里”,溶液的“饱和”与“不饱和”才有确定的意义。因为当改变温度和溶剂的量时,饱和溶液与不饱和溶液可以相互转化
溶液是否饱和具有相对性
“饱和”与“不饱和”是针对“某种溶质”而言的,因为一定条件下的某物质的饱和溶液,不能继续溶解该物质却能继续溶解其他物质
示例:
在一定条件下,不能继续溶解食盐的溶液,可继续溶解蔗糖,此时的溶液是食盐的饱和溶液,但对蔗糖来说 就是不饱和溶液。因此,在说明“饱 和”和“不饱和”溶液时,必须指明是哪种溶质的饱和溶液或不饱和溶液
不存在酒精的饱和水溶液
一定温度下,大多数物质在一定量的溶剂中都能形成其饱和溶液,但酒精能与水以任意比例互溶,所以不存在酒精的饱和水溶液
2.判断溶液是否饱和的方法
3.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
饱和溶液与不饱和溶液在一定条件下可以相互转化,大多数固体物质的饱和溶液与不饱和溶液的转化关系如下:
说明
一般性
上述转化关系对大多数固体物质来说是适用的,因为大多数固体物质在一定量水中溶解的最大量随温度的升高而增大,随温度的降低而减小
特殊性
氢氧化钙在一定量的水中溶解的最大量随温度的升高而减小,因此,若把氢氧化钙的不饱和溶液转化为饱和溶液,在改变温度时应是升高温度;若把其饱和溶液转化为不饱和溶液,在改变温度时应是降低温度
4.浓溶液和稀溶液:为粗略地表示溶液中溶质含量的多少,常把溶液分为浓溶液和稀溶液。浓溶液和稀溶液是一组相对概念。在一定量的溶液中含溶质的量相对较多的是浓溶液,含溶质的量相对较少的是稀溶液。
5.溶解度
溶解度的概念:在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量称为该物质在这种溶剂里的溶解度。这样我们就可以用溶解度来定量表示该物质在特定溶剂中的溶解性。溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越强。
6.溶解度与溶解性的关系
(1)溶解度与溶解性
溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示方法;溶解性只是定性地说明某种物质在某种溶剂里溶解能力的大小,是物质的一种物理性质。
(2)溶解度与溶解性的关系
溶解度(20℃)/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性
难溶(不溶)
微溶
可溶
易溶
举例
氯化银、碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾、氯化钠
注意 绝对不溶于水的物质是不存在的,习惯上把难溶物质称为“不溶”物质。
巧学妙记
20℃时物质的溶解性与溶解度关系的巧记(数轴记忆法):
7.溶解度与温度的关系
关系
举例
大部分固体物质的溶解度随温度的升高而变大
蔗糖溶解度受温度的影响很大,食盐溶解度受温度的影响很小
一些物质的溶解度随温度的升高而变小
气体、氢氧化钙固体等
思考与讨论 教材第158页
1.饱和溶液和不饱和溶液可以相互转化,转化的方法有改变溶质的质量、溶剂的体积或温度的高低。
2.能。因为夏天的温度升高,气体的溶解度变小。
教材深挖 溶解度曲线
(1)溶解度曲线的绘制
概况
用横坐标表示温度,纵坐标表示溶解度,根据实验测得的某物质在不同温度下的溶解度数据,在直角坐标系上描点并用平滑的曲线连接起来,即可绘制出溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫溶解度曲线
示例
(2)溶解度曲线的意义
内容
表示意义
点
曲线上的点
表示某物质在该点对应温度下的溶解度
两曲线的交点
表示两物质在该点对应温度下的溶解度相等
线
表示某物质在不同温度下的溶解度以及溶解度随温度的变化规律
▉考点08 溶液的配制
1.溶质质量分数
概念
溶质的质量分数是指溶液中溶质的质量与溶液的质量之比,通常用百分数表示
公式
意义
溶质的质量分数越大,溶液中的溶质相对含量就越大,溶液的浓度也越大
2.溶质质量分数的计算
(1)直接套用公式或变形公式
②溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数
③溶剂质量=溶液质量-溶质质量
(2) 饱和溶液的溶质质量分数的计算
(3) 溶液稀释或浓缩(含教材第160页思考与讨论答案)
溶液稀释前后溶质的质量不变,即浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液的质量分数。
3.教材第159页探究实践:配制一定溶质质量分数的溶液
目标
1.掌握配制一定溶质质量分数的溶液的基本方法。
2.练习称取、量取、溶解、滴加取用固体和液体等基本实验操作
器材
大烧杯、电子天平、500 mL量筒、玻璃棒、药匙、滴管、细口瓶、标签纸、氯化钠
过程
1.计算:配制溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液300g,需要氯化钠2.7g、水297.3mL
2.称量:用天平称取所需的氯化钠,用量筒量取所需的水。量筒放在水平桌面上,向量筒内倒水,等接近规定刻度线时停止倒水,改用滴管滴加,量取所需的水
3.溶解:将称取的氯化钠放入大烧杯,倒入量取的水,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,0.9%的氯化钠溶液就配制完成了
4.转移:把大烧杯中配好的溶液倒入细口瓶,在标签纸上写上“氯化钠溶液/0.9%”,贴在细口瓶上
归纳总结
配制一定溶质质量分数的溶液的误差分析(含教材第159页问题讨论答案)
根据溶液中的溶质的质量分数=×100%可知
溶质的质量增大或溶剂的质量减小→溶质的质量分数偏大;
溶质的质量减小或溶剂的质量增大→溶质的质量分数偏小。
误差原因
影响
溶质的质量
溶剂的质量
溶质的质量分数
药品含杂质
偏小
不变
偏小
称量
药品与砝码放反
未使用游码
不变
不变
不变
使用游码
偏小
不变
偏小
称量前天平未调平衡
指针偏右
偏大
不变
偏大
指针偏左
偏小
不变
偏小
砝码生锈(未脱落)
偏大
不变
偏大
量取
仰视读数
不变
偏大
偏小
俯视读数
不变
偏小
偏大
溶解
称量好的溶质未全部转移至烧杯中
偏小
不变
偏小
往烧杯中倒水时,有少量水溅出
不变
偏小
偏大
溶解用的烧杯未干燥
不变
偏大
偏小
▉考点09 海水的淡化
1.海水淡化的相关概念
海水淡化的定义
海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程
海水淡化的意义
①在一些中东国家,海水淡化水是国民饮用水的主要来源;
②海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术,越来越受到重视
海水淡化的方法
反渗透法、蒸馏法、冷冻法等
2.反渗透法
反渗透膜的定义
反渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件
反渗透膜的作用
反渗透膜能截留水中的各种溶质,而水则能从半透膜渗出,从而取得比较纯净的水
反渗透膜的意义
反渗透膜淡化海水具有淡化后水的水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点,在海水淡化工程上得到了广泛应用
3.蒸馏法
定义:把水加热到沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。用这种方法收集到的水就是蒸馏水。
4.纯净物
(1)
定义
仅由一种物质组成的物质叫作纯净物
举例
氧气、氢气、蒸馏水、氯化钠、铜
(2)纯净物与混合物的比较
纯净物
混合物
定义
仅由一种物质组成的物质
由多种物质组成的物质
区别
成分单一,有固定的组成、性质,如沸点、熔点
成分至少有两种,没有固定的组成、性质,各成分保持自己原有的化学性质
联系
▉考点10 海盐的提取
1.日晒法
我国的海盐生产,一般采用日晒法。利用滨海滩涂,筑坝开辟盐田,通过纳潮扬水、日照蒸发而浓缩。当氯化钠溶液达到饱和后,析出氯化钠晶体,即为原盐。
日晒法得到的原盐属于粗盐,粗盐成分中不仅有氯化钠,还有氯化镁、氯化钙、泥沙等杂质,所以必须经过进一步的提纯才能成为可食用的精盐。
2.教材第164页探究实践:粗盐的提纯
目标
掌握粗盐提纯的基本方法
器材
烧杯,天平,玻璃棒,漏斗,滤纸,滴管,蒸发皿,铁架台,酒精灯,粗盐
过程
1.溶解
称取10g粗盐,放入烧杯中,加入30mL水,用玻璃棒搅拌至充分溶解,形成悬浊液
2.过滤
(1)如图所示,把滤纸折成圆锥形放入漏斗中,如果滤纸边缘高出漏斗口,要用剪刀剪去部分滤纸,确保滤纸边缘比漏斗口稍低。
(2)用滴管滴水润湿滤纸,用玻璃棒把滤纸紧贴在漏斗壁上。
(3) 把备好的悬浊液倒人漏斗,倾倒时用玻璃棒引流,注意液面不能超过滤纸边缘,漏斗下端要紧贴烧杯壁
3.蒸发结晶
如图所示,把滤液倒人蒸发皿,点燃酒精灯加热,并用玻璃棒搅拌。当出现大量食盐晶体后,熄灭酒精灯,利用余热蒸发剩余的水
4.转移
冷却后用玻璃棒把蒸发皿中的食盐晶体转移到烧杯中
拓展培优 精盐的产率
(1)产率计算:用玻璃棒把蒸干后得到的固体转移到滤纸上,称量可得精盐质量,根据精盐的产率=×100%计算即可
(2)误差分析
产率偏高
产率偏低
蒸发后的固体中含有水分
①溶解搅拌时液滴溅出;②过滤时液体洒出;③未洗涤玻璃棒或烧杯;④蒸发过程中局部过热造成液滴飞溅;⑤蒸发后转移固体不彻底;⑥粗盐未充分溶解
3.结晶
(1)结晶的概念:固体溶质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程称为结晶。
(2)结晶的方法(含教材第166页思考与讨论上答案)
第 1 章
蒸发溶剂法
冷却热饱和溶液法
概念
通过蒸发溶剂使物质结晶析出的方法
通过降低热饱和溶液的温度使物质结晶析出的方法
适用条件
一般适用于溶解度受温度影响变化较小的固体物质
一般适用于溶解度受温度影响变化较大的固体物质
示例
把海水引入盐田,经过风吹日晒,水逐渐蒸发后,食盐就会结晶析出,如图
教材第166页探索活动:1.配制一杯70℃左右的硫酸铜
饱和溶液。利用滴管吸取1滴硫酸铜饱和溶液,滴在凹穴玻璃片上,如图;
2.仔细观察(用放大镜或显微镜观察), 发现有晶体析出
(3)教材第166页探索活动:制备硫酸铜大晶体(含教材第166页思考与讨论下答案)
原理
(1)硫酸铜的溶解度随温度的升高而增大,且溶解度受温度变化影响很大。冷却硫酸铜的热饱和溶液时,硫酸铜的溶解度减小,无法再溶解的硫酸铜就会以晶体的形式析出。
(2)晶体的析出生长必须要有一个核心(即晶核、晶种),这样才能使粒子一层一层有规则地建筑起来。反复进行结晶,可以使晶体越长越大,成为大晶体。
(3)制备较大颗粒的晶体需要控制的条件:晶种少、晶形完整、防震防尘、降温要缓慢等。如震动会妨碍粒子的有序排列,使晶形不完整
过程
制备小晶体
(1)准备一杯约50mL、温度在70℃左右的硫酸铜饱和溶液,切勿在杯底留下杂质,若有浑浊现象,用脱脂棉代替滤纸,趁热过滤,直到澄清为止。
(2)静置、冷却、析晶。在容器口盖上一张清洁的白纸,再用棉花把烧杯围起来,静置一夜.温度缓慢下降,析出硫酸铜小晶体。
说明:上述实验的关键是如何估计一定量水中,一定温度下配制饱和溶液需要多少克晶体。这个数据准确,可保证实验快速、成功,否则很可能缓慢,甚至失败。实验时,可根据下表估计实验中所需硫酸铜晶体的质量。
小晶体“长”成 大晶体
(1) 选晶:在晶体里选择几颗几何形状完整的小晶体备用。
注意:晶种的选择是关键,要获得形状完整的小晶体,应使用纯净的硫酸铜,防止灰尘落入溶液中,且饱和溶液要静置,避免震荡。
(2) 晶体长大:用线把1颗硫酸铜小晶体绑好,悬吊在已准备好的一杯约50 mL70℃左右的硫酸铜饱和溶液里,线的另一端系在玻璃棒上,静置过夜。如此反复操作几次,晶体就越长越大,最后长成大块晶体。
说明:晶体的“成长”需要进行多次结晶,整个过程中在线上只留一粒晶体,多余的晶体要去掉,每次取出晶种后要修整其外形,使其保持完整的形状
讨论
(1)影响结晶速度大小的因素有哪些?
答:蒸发越慢,越有利于晶体的形成;环境温差越大,越有利于晶体的形成;附着物越粗糙,越有利于晶体的形成。
(2)影响晶体生长的因素有哪些?
答:是否悬吊晶种会影响晶体的大小和形状,因为晶体会沿着晶种生长,杯底晶体则较少;温度降低的速度影响晶体的大小和形状,温度降低缓慢有利于大晶体的形成
▉考点11 海洋的探索和开发
1.海洋中的资源
(1)海洋为人类提供了丰富的资源
①海洋矿物资源:石油、煤、铁、铝钒土、锰、铜、石英岩等。
②海水化学资源:氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等。
③海洋生物(水产)资源:鱼类、虾类、贝类、藻类等。
④海洋动力资源:潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能等。
2.人类对海洋资源的利用
人类通过渔业捕捞、水产养殖、海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等方式获取了大量的海洋资源,为人类的生存和发展提供了有力保障。
3.我国海洋探索的进程
近年来,我国的海洋科考取得了巨大进展,尤其是深海探测技术迅速发展,为我国建设海洋强国提供了重要支撑。
▉考点12 浮力
1.感受浮力
图示
现象
原因
结论
放飞的气球飞向高空
在空气中的气球受到空气对其向上托的力
浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其向上托的力的作用
轮船在海面上航行
漂浮在海水中的轮船受到海水对其向上托的力
在水中搬石块感觉轻一些
浸没在水中的石块受到水对其向上托的力
2.浮力的定义
浸在水中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
注意
“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(即浸没)”两种情况,也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
3.浮力的方向:竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动,也无论液体如何放置,浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
4.教材第170页探索活动:测量浸没在水中的铝块所受的浮力
实验过程
图示
步骤
分析
在弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数,即为铝块所受重力的大小
对铝块进行受力分析,铝块在F₁和G二力的作用下平衡,则F₁=G
把铝块浸没在水中,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数
对铝块进行受力分析,铝块在F₂、F浮和G三力的作用下平衡,则F₂=G-F浮,与图甲对比,弹簧测力计的示数变小
实验结论
浸没在水中的铝块受到了浮力的作用,浮力的大小等于甲、乙图中弹簧测力计示数之差
5.教材第171页探索活动下:决定浮力大小的因素
实验
过程
实验目的
变量控制
图示
现象
探究结论
探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关
液体的密度相 同,同一物体浸在液体中的体积不同
F₁>F₂,则F浮乙<F浮丙
物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大
探究浮力的大小是否与浸没在水中的深度有关
同一物体浸没在液体中的深度不同
F₁= F₂,则F浮乙=F浮丙
物体受到的浮力大小与物体浸没在水中的深度无关
探究浮力的大小是否与液体的密度有关
同一物体浸没在不同液体中
F₁<F₂,F浮乙>F浮丙
物体所受的浮力大小与液体的密度有关
实验
结论
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关,与物体浸没在液体中的深度无关
▉考点13 阿基米德原理
1.阿基米德灵感的启示
2000多年前,古希腊学者阿基米德在洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,突然意识到物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积,即V浸=V排,并由此计算出了王冠的密度,鉴定出王冠不是用纯金制成的。
在阿基米德灵感的启发下,我们可以进行如下推理。
2.教材第172页探究实践:浮力大小与排开水所受重力的关系
实验思路
使用弹簧测力计利用称重法测出物体所受的浮力F浮,收集实验中物体排开的液体,利用差量法测出物体排开液体所受的重力G排,比较F浮与G排的大小关系。
实验器材:弹簧测力计、多个大小不同的物体、细线、溢水杯、小桶、水等
实验过程
(1) 用弹簧测力计测量空桶所受的重力(如图甲)。
(2)用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中(如图乙)和浸在水中(如图丙)静止时弹簧测力计的示数,计算物体在水中所受浮力的大小,同时用小桶将排开的水收集起来。
(3)用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力(如图丁),计算排开的水所受的重力,并把测量的实验数据记录在表格中
次数
小桶所受的重力G桶/N
物体所受的重力G物/N
物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N
小桶和排开水所受的总重力G总/N
浮力F浮/N
排开水所受的重力G排液/N
1
1.0
2.0
1.0
2.0
1.0
1.0
2
1.0
2.8
1.4
2.4
1.4
1.4
3
1.0
3.6
1.8
2.8
1.8
1.8
…
实验结论
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液
交流反思
(1)实验时,在溢水杯中要装满水,若未装满,则测出的G排液会偏小。
(2)实验时,可先将溢水杯中多加一些水,使水从溢水口溢出,当水不再溢出时水面刚好与溢水口相平,倒掉小桶中的水后再进行实验操作。
(3)实验中要先测空桶的重力,再测小桶和排开水的总重力,这样可避免因桶内水有残留而造成误差。
(4)“浸在液体中”包含两种情况:浸没和部分浸入,前者V排=V物,后者V排<V物,两种情况均可通过实验得出F浮=G排液
3.阿基米德原理
内容
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力
公式
说明
不仅液体会产生浮力,气体也会产生浮力。阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算,即F浮=ρ气gV排气。
4.浮力产生的原因
我们以浸没在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生的原因。浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对其的压力,如下表所示。
位置
深度
压强
压力
图示
前、后两个面
相等
相等
F向后、F向前是一对平衡力,合力为零
左、右两个面
相等
相等
F向右、F向左是一对平衡力,合力为零
上、下两个面
上表面深度小于下表面深度
上表面所受压强小于下表面所受压强
F向下<F向上,
F浮=F向上-F向下
总结:浮力是因液体(或气体)对物体上、下表面压力不同而产生的。
特别提醒 不是所有浸在液体中的物体都受浮力作用
若浸入液体中的物体下表面和容器底部紧密接触,则液体对物体向上的压力F向上为0,物体将不受浮力的作用。如图所示,和容器底紧密接触的蜡块、沉入河底的桥墩,都不受浮力的作用。
实践活动 教材第174页
弹簧测力计的示数逐渐变小,最后为0。因为浸在液体里的物体,受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力,所以随着塑料袋缓慢浸没在水中,塑料袋受到的浮力逐渐增大,因此弹簧测力计的示数逐渐减小,直至浮力与重力相等时,弹簧测力计的示数为0。
▉考点14 物体浮沉的条件
1.物体常见的浮沉现象(如图所示)
上浮和下沉都是不稳定的状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;悬浮的物体可以静止在液体中的任何位置;下沉的物体最终则会沉到底部处于静止状态。
2.物体的浮沉条件
(1)物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系
状态
物体浸没在液体中
物体部分浸在液体中
上浮
悬浮
下沉
漂浮
条件
F浮>G
F浮=G
F浮<G
F浮=G
示意图
(2)密度与物体的浮沉(含教材第177页思考与讨论答案)
对于浸没在液体中密度均匀的实心物体,判断其在液体中的浮沉情况时,可将此较其所受浮力与重力的大小关系转化为比较其密度与液体密度的大小关系。具体如下:
注意 用物质密度的关系去判断物体的浮沉情况适用于物体是实心的情形。
科学与生活 利用物体的浮沉条件解释煮汤圆现象
如图,汤圆刚放入水中时,由于汤圆的体积小,受到的浮力小于重力,所以它沉入锅底;而当汤圆煮熟时,汤圆的体积增大,受到的浮力大于重力,所以它将上浮并最终浮出水面。
3.对物体浮沉条件的理解
物体在液体中的浮沉不取决于受到浮力的大小,而是取决于物体所受的浮力和重力的大小关系。
(1)当F浮>G时,物体在液体中向上运动——上浮。随着物体不断上升,物体将有一部分露出液面,物体所受的浮力也随之减小,一直减小到F浮 =G时,物体就不再上浮并处于漂浮状态。由此可知,物体上浮是由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
(2)当F浮<G时,物体在液体中向下运动——下沉,直至容器底部对物体产生一定的支持力,这时物体在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态,下沉运动结束。由此可知,物体下沉是由不平衡状态演变为平衡状态的过程。
归纳总结
实心物体的浮沉条件分析汇总
浮沉状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
图示
条件
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+F支=G
密度关系
ρ液>ρ物
ρ液ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
体积关系
V排液=V物(露出水面前)
V液=V
V排液=V物
V排液<V物
V排液=V物
运动状态
受非平衡力作用,处于
动态(运动状态不断
改变)
可停留在液体的任何深度处
“上浮”
过程的最终状态
“下沉”过程的最终状态
受平衡力作用,处于静止状态
辨析比较
悬浮与漂浮的异同
悬浮
漂浮
不同点
在液体中的位置
静止在液体内部任何位置
静止在液面
体积关系
V排液=V物
V排液<V物
密度关系
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
相同点
F浮=G
▉考点15 浮力的应用
1.增大和减小浮力的方法
由阿基米德原理 F浮=G排液=P液gV排液可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体的体积决定,故可以从改变液体密度和改变排开的液体的体积两方面改变浮力。
2.浮力的应用实例
应用
原理
特点
应用解读
轮船
采用空心的办法,增大排开水的体积,增 大轮船受到的浮力
轮船航行时处于漂浮状态,只要轮船的重力不变,无论轮船是在海里还是在河里,它受到的浮力都不变,只是海水、河水密度不同, 轮船的吃水线不同(因为海水密度较大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排液可知,轮船在海里航行时浸在水下的体积较小)
浮沉状态
始终漂浮
满足条件
物体的漂浮条件:F浮=G
排水量
满载时排开水的质量:m排=m船+m货
载货量
满载时货物的质量:m货=m排—m船
潜艇
靠改变自身重力,实现上浮和下潜
浸没在水中的潜艇排开的水的体积是始终不变的,所以潜艇所受的浮力始终不变。若要下潜,可充水,使F浮<G;若要上浮,可排水,使F浮>G。
上浮
通过排水使G变小,F浮> G满足 上浮条件
下潜
通过充水使G变大,F浮< G满足下沉条件
气球和飞艇
气球和飞艇靠充入、排出密度较小的气体来实现升降
F浮=ρ空气gV排气,G=ρ气gV+ G壳,当F浮>G时,气球(飞艇)可升上天空,若要使气球(飞艇)降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减小;对于热气球,加热时内部空气膨胀,一部分空气排出,球内空气密度变小,使浮力大于重力而上升;停止加热,进入冷空气,使重力大于浮力而落地
上浮
充入密度小的气体,F浮>G
下降
排出密度小的气体,F浮<G
密度计
二力平衡原理和阿基米德原理。密度计在任何液体中都处于漂浮状态,所受的浮力等于其重力
密度计的上部标有刻度,形状特殊的玻璃 管下部的玻璃泡内封装着金属颗粒,使密 度计能够直立在液体中。根据阿基米德原理F浮=G排液=P液gV排液可知,P液越大,V排液越小,密度计露出液面的体积越大。所以,密度计上的刻度数值是上面小,下面大,且刻度之间的间隔是不均匀的,上疏下密
可直接测量液体的密度,密度计上的数值表示待测液体的密度是水密度的倍数,如“1.6”表示该液体密度是1.6×10³kg/m³
思考与讨论 教材第179页
一艘轮船从江河驶入大海后,始终处于漂浮状态,故F浮=G,因为轮船所受的重力不变,所以它受到的浮力没有变化。但由于海水的密度大于江河中水的密度,所以轮船从江河驶入大海后,排开水的体积减小。
探索活动 教材第179页
模拟潜艇的浮沉原理
2.将针筒的活塞向内推,使玻璃球内的水从底部小孔压出,此时玻璃球内的水量减少,玻璃球(含玻璃球内的水)受到的重力变小,重力小于浮力,玻璃球将上浮。
3.将针筒的活塞向外拉,使水从底部小孔进入玻璃球内,此时玻璃球内的水量增多,玻璃球(含玻璃球内的水)受到的重力变大,重力大于浮力,玻璃球将下沉。
▉考点16 水资源的利用
领域
人类社会的生产
人类社会的生活
举例
每生产1t纸,大约需要200t水
种植农作物需要大量的水
成年人每天大约需要2500mL的水
洗一次澡可能需要50L的水
结论
人类社会的生活、生产都离不开水,水资源的开发利用直接关系到人类的生存和发展
思考与讨论 教材第184页
如果该计划能够实现,那么冰山除了可以缓解该国淡水资源紧张的局势外,还有可能产生积极影响,比如,增加该地降水量,改善局地气候等,但是也需要考虑运输的方案和成本问题等。
▉考点17 水的净化
1.沉淀法
定义
使水中杂质沉淀到水底的方法
分类
静置沉淀
利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质沉降
吸附沉淀
利用明矾使水中较小的悬浮物凝聚成较大的固体颗粒而沉底
2.科学·技术·社会·环境:自来水厂的水净化过程
自来水厂对从江河或水库等水源引来的水进行净化处理时,一般经过两个阶段,具体如下。
归纳总结
常用的物质分离方法的比较
方法
原理
适用范围
基本操作
所起作用
沉淀法
根据物质的溶解性不同
用于分离液体中混有的不溶性固体杂质
加入明矾等絮凝剂,搅拌后静置
使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来
过滤法
根据物质的溶解性不同
用于除去液体混有的不溶性固体杂质
溶解、过滤
可除去水中的不溶性悬浮微粒
蒸馏法
根据液体物质的沸点不同
用于分离或提纯液态混合物
加热、蒸馏、冷凝
可除去水中溶解的物质
▉考点18 水资源的保护
1.节约用水
水资源保护的重要内容之一就是节约用水。
保护和节约用水的方法
水的循环使用、减少用量和回收利用是节约用水的三种主要方法,举例如下
节约用水的措施
工业上
采用新技术,改变生产工艺,提高水的利用率
农业上
发展节水型农业,如农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌或滴灌
生活上
使用节水型器具,及时修理坏了的水龙头,生活用水处理后二次利用等
2.防止水污染
水资源保护的另一个重要内容是防止水污染。
水污染
当水中含有对水或水生生物产生不良影响的物质,且含量达到一定值时,就造成了水污染
水污染的来源
工业
废水、废渣、废气的任意排放,导致污染物进入河流和湖泊,甚至污染地下水源
农业
过度使用农药和化肥
生活
生活污水随意排放、垃圾任意倾倒等
水污染的危害
污水中含有有利于水中微生物生长的物质,会使这些微生物大量繁殖,从而消耗了溶于水中的氧,使得生活在河流和湖泊中的水生动物难以生存,同时还会污染地下水源
受污染的水被直接饮用和使用,会对人体健康造成危害
水污染的防治措施
工业上
采用新技术、新工艺减少污染物的产生,对工业废水处理后再排放
农业上
合理使用化肥和农药,提倡使用农家肥
生活中
污水实现集中处理和排放,少用含磷洗涤剂
医疗中
医疗污水集中处理达标后再排放
思考与讨论 教材第185页
1.见本节知识点3。
2.我国“国家节水标志”由水滴、手掌和地球变形而成。绿色的圆形代表地球,象征节水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水,手是拼音字母JS的变形,寓意节水;手又像一条蜿蜒的河流,象征滴水汇成江河。水和手的结合像“心”字的一部分(去掉两个点),且水滴正处在“心”字的中间一点处,说明节约用水需要每一个人牢记在心。
▉考点01 结晶的原理、方法及其应用(共3小题)
1.小金为制备硫酸铜晶体,配制了某温度时的硫酸铜热饱和溶液,并观察晶体的生长,如图甲所示。静置冷却一段时间后,发现晶体生长,如图乙所示。
(1)图乙中的溶液 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(2)根据图甲和图乙推断,硫酸铜的溶解度随温度升高而 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若想要获得更大块的硫酸铜晶体,接下来的操作是 。(写出一种即可)
2.如图所示,在硫酸铜晶体的制备和生长实验中,所采用的结晶方法是 ,可观察到硫酸铜晶体呈 色,随着硫酸铜晶体的生长,晶体的质量不断 (填“减小”或“增大”),硫酸铜溶液溶质的质量分数 (填“减小”“增大”或“不变”)。
3.浙江乐清地处东南沿海,自古以来是重要的产盐基地。目前,在清江山马村还有30户人家坚持着以产盐谋生,这片盐田也成了乐清最后一块盐田。
(1)物质结晶主要有两种方法,从海水中晒盐主要是利用了蒸发溶剂的方法获得晶体,还有另一种获得晶体的方法是 。
(2)某盐农将10吨海水引入盐田,设海水中含盐的质量分数约为3%,浓缩成含盐的质量分数为15%的浓海水时,蒸发了多少水?
(3)由于盐田晒得的盐属于粗盐,经过一系列操作后可得到精盐。小科用天平称取7.5g精盐,再用量筒量取92.5mL的水进行溶液配制,分析可知小科想要配制的溶液溶质质量分数为 。实验后,老师发现小科所配制的溶液溶质质量分数偏大。其原因可能有 (填序号)。
①氯化钠固体仍然不纯
②量取水时,俯视读数
③烧杯先用少量蒸馏水润洗
④将量好的水倒入烧杯时,有少量水残留
⑤配好的溶液装瓶时,有少量溶液洒出
▉考点02 氯化钠与粗盐提纯(共3小题)
4.在粗盐提纯实验操作中有错误的是( )
A.过滤时,玻璃棒与三层滤纸的一边接触
B.过滤时,漏斗下端紧贴烧杯内壁
C.蒸发时,加入的液体不超过蒸发皿容积的
D.蒸发时,加热持续到把水蒸干为止
5.盐场中经过长时间日晒往往会长出形状各异的“盐花”(主要成分为食盐)。盐花属于粗盐,如图是粗盐提纯的部分实验操作。下列有关说法不正确的是( )
A.粗盐提纯实验的正确操作顺序为③①④②
B.三次使用玻璃棒的目的均不同
C.得到的食盐属于混合物
D.正确过滤后,展开滤纸,若黑色代表泥沙,则看到的情况最接近乙图中的④
6.下列有关“粗盐提纯”实验操作,不正确的是( )
A.甲图称量粗盐 B.乙图溶解粗盐
C.丙图过滤浊液 D.丁图蒸发结晶
▉考点03 海水晒盐的原理和过程(共3小题)
7.如图所示为蒸发食盐溶液的实验过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,分析实验过程,可以作出如下判断,其中错误的是( )
A.在①→③变化过程中,食盐的溶解度保持不变
B.在②一③变化过程中,溶剂的质量不断减少
C.③与④溶液中,溶质与溶剂的比值不同
D.在①→④变化过程中,食盐的质量分数一直不断增大
8.我们所吃的食盐晶体有一部分是人们把海水引入盐田,经过风吹日晒得到的。下列相关说法正确的是( )
A.在食盐晶体析出的过程中,海水为不饱和溶液
B.海水在风吹日晒的过程中,海水中的溶剂变少
C.让海水风吹日晒的目的是加快食盐的蒸发
D.风吹日晒的海水中食盐的溶解度变化很大
9.如图甲所示为西藏芒康盐井古盐田,该地仍然保留着我国最原始的手工晒盐方法,江边的盐田经阳光蒸晒,晒干之后得到粗盐。小金按如图乙所示的操作流程提纯含少量泥沙的粗盐。
(1)操作②的名称为 。
(2)如图所示的实验操作中,需要用到玻璃棒的有 (填序号)。
(3)测定粗盐中氯化钠的质量分数时,下列实验操作中,会使测量结果偏大的是 (填字母)。
A.蒸发过程中晶体飞溅
B.蒸发所得的精盐比较潮湿
C.蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上
▉考点04 悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别(共3
10.下列关于溶液、悬浊液、乳浊液的说法:①凡是均一、稳定的液体都是溶液;②矿泉水是一种常见的溶液;③肥皂水属于乳浊液;④泥浆水是悬浊液,泥是溶质。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①②
11.“美林”是一款退烧药,该药液久置后在底部会出现白色沉淀物。下列液体与“美林”类型相同的是( )
A.蒸馏水 B.牛奶 C.糖水 D.泥浆水
12.“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 (选填“乳浊液”、“悬浊液”或“溶液”),将少量的①面粉,②味精,③白糖,④泥土,⑤植物油分别加入到水中,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 。(填序号)
▉考点05 饱和溶液和不饱和溶液(共3小题)
13.洞头的一期围垦原来是一个盐场,生产的盐用于化工原料、食盐批发等。具体过程包括采盐→晒盐→溶盐过滤→结晶。班级项目组在实验室模拟了制盐的过程,请根据相关知识回下面小题。用如图甲所示装置收集一定量的海水,并置于阳光下曝晒获得粗盐,乙图是盐溶液质量分数随时间变化图。乙图中液体一定是饱和溶液是( )
A.a B.b C.c D.无法判断
14.将一定量蔗糖倒入水中,充分溶解后形成蔗糖水。下列能证明该蔗糖水为不饱和溶液的是( )
A.蔗糖溶解得很快
B.杯底无蔗糖固体剩余
C.杯中任一位置蔗糖水甜度一致
D.添加少量蔗糖后,蔗糖溶解
15.一定温度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,较长一段时间后,状态如图甲所示,据图可知此时的糖水是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,若再往其中加入一定量的水,状态如图乙所示,则一定发生改变的是 。(填选项)
①溶质的质量
②蔗糖的溶解度
③溶质的质量分数
④溶质与溶剂质量比
▉考点06 有关溶质质量分数的简单计算(共3小题)
16.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
17.医生给病人输液时,常用葡萄糖注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图,根据图回答下列问题:
(1)从该溶液中取出10mL,则取出溶液中溶质的质量分数为 。
(2)某病人一天共输入该葡萄糖注射液1500mL,此病人这一天共补充葡萄糖 g。
(3)某铅酸蓄电池使用的酸溶液是溶质质量分数为20%的稀硫酸。若用100g质量分数为98%的浓硫酸配制该稀硫酸时,需要蒸馏水多少g(精确到0.1)(写出计算过程)。
18.“酱香拿铁”是瑞兴咖啡和茅台集团于2023年9月4日联合推出的一款咖啡,首日销量突破542万杯。配料中包含茅台酒和咖啡,其中茅台酒中酒精的质量分数约为53%,酱香拿铁中酒精的质量分数约为0.5%。
(1)酱香拿铁的配料主要包括浓缩咖啡、茅台酒、牛奶、冰块,可见酱香拿铁属于 (选填“溶液”或“浊液”)
(2)现用100克茅台酒可以配制出多少克的酱香拿铁?
▉考点07 溶质的质量分数的变化(共3小题)
19.在一只盛有温度为 60℃不饱和硝酸钾溶液的水槽中放着一只乒乓球,乒乓球处于漂浮状态。一段时间后温度降低到20℃,乒乓球仍处于漂浮状态(不计溶液体积的变化)。其中一定没有发生变化的是( )
A.硝酸钾的溶解度
B.乒乓球露出液面的体积
C.乒乓球所受到的浮力
D.硝酸钾溶液的质量分数
20.海水结冰可称为“析冰”,“析冰”不含盐。如图所示,取一杯海水,降温后表面形成一层薄冰,则剩余的海水溶液不变的是( )
A.溶质质量分数 B.溶质的质量
C.溶剂的质量 D.溶液的质量
21.农业上常用溶质质量分数为10%~20%的氯化钠溶液来选择良种。
(1)已知良种籽粒饱满,相比相同体积的次种质量要大,则图中代表良种籽粒的是 (填“A”或“B”)。
(2)在溶液配制过程中,会导致烧杯中溶液的溶质质量分数偏小的原因有 (填字母,可多选)。
A.用刚清洗过内壁还附着少量水珠的烧杯配制溶液
B.用量筒量取一定量的水时,俯视凹液面最低处
C.将氯化钠加入烧杯溶解时,有少量氯化钠固体残留在滤纸上
▉考点08 一定溶质质量分数的溶液的配制(共3小题)
22.小宁要配制50g质量分数为14%的氯化钠溶液,下列关于配制该溶液的说法正确的是( )
①若用氯化钠固体配制,需称取氯化钠固体7.0g
②用托盘天平称氯化钠固体时,在两盘各放一张完全相同的滤纸
③选用200mL量筒量取所需水的体积
④实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和试剂瓶
⑤用量筒量取水时,俯视读数,配得溶液的溶质质量分数偏小
A.①② B.②④⑤ C.①②③⑤ D.①②④
23.某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制50克溶质质量分数为5%的氯化钠溶液。
[实验一]如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)粗盐提纯的操作顺序为①、⑤、②、③、 (填序号)、称量精盐并计算产率。
[实验二]用所得的精盐配制50克溶质质量分数为5%的氯化钠溶液。
(2)用已调平的天平称取氯化钠固体时,发现指针偏左,接下来的操作是 。
(3)经检测,配制好的溶液溶质质量分数偏大,其原因可能是 (写出一点即可)。
24.小东利用图1所示仪器配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。
(1)图1中还缺少的一种玻璃仪器是 ;该小组同学按图2进行实验,则实际称得的氯化钠的质量为 g。
(2)小东配制所得的溶液溶质质量分数偏大,其原因可能是 。
A.溶解前,烧杯先用水洗涤
B.将水倒入烧杯时,有水洒出
C.称取的氯化钠固体有杂质
▉考点09 水的净化(共3小题)
25.“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是( )
A.过滤 B.吸附 C.消毒 D.蒸馏
26.“生命吸管(Lifestraw)”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置,内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属;超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒。下列有关叙述不正确的是( )
A.滤网有过滤的作用,能去除颗粒物
B.活性炭具有吸附作用,能去除异味
C.超滤膜与将自来水煮沸的作用相同
D.净化后的水是纯净物,可直接饮用
27.小科是一个科学迷,在观看了野外求生的电视节目后,自己也试着自制净水装置,在较大容器内装有天然水,中间放置另一相对小一些的容器,在大容器上方用保鲜膜封上,并将一颗小石子置于保鲜膜上,且恰好停留在小容器的正上方,然后将装置置于烈日底下,一段时间以后,小容器内获得了纯净的水。小科利用这个装置获得纯净水的过程中,运用的主要方法是( )
A.吸附 B.过滤 C.沉淀 D.蒸馏
▉考点10 自来水的生产过程与净化方法(共1小题)
28.小科收集到一瓶浑浊的河水,他模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,过程如图所示。
(1)图中a仪器的名称是 。
(2)操作①的方法是 。
(3)其中净化程度最高的是图 中的装置。
▉考点11 溶解度的概念(共3小题)
29.t℃时,将100g和50g饱和食盐水各蒸发掉10g水,降温至t℃,分别析出ag和bg食盐,则下列判断正确的是( )
A.a<b B.a=b C.a>b D.无法确定
30.已知30℃时,氯化铵的溶解度为41.4g,硝酸钾的溶解度为45.8g。若取这两种盐各22g,按图示进行实验。下列说法不正确的是( )
A.盐A是氯化铵
B.充分搅拌能使①中盐A继续溶解
C.②中溶液为不饱和溶液
D.②中溶液的溶质质量分数小于44%
31.关于如图所示实验的相关判断错误的是( )
A.固体X可能是氢氧化钠
B.固体X可能是硝酸铵
C.氢氧化钙溶解度:①>②
D.氢氧化钙溶液质量分数:①=③
▉考点12 溶液稀释和浓缩的计算(共3小题)
32.用60%的酒精溶液A与25%的酒精溶液B,配成45%的酒精溶液,所用A、B两种溶液的质量比为( )
A.1:2 B.2:3 C.4:3 D.3:1
33.酚酞试液是实验室常用的一种指示剂。实验室配制酚酞试液的方法是:称取1g酚酞固体(化学式为C20H14O4)溶于少量体积分数为95%的乙醇溶液,再用相同的乙醇溶液稀释至100mL。
(1)从物质分类角度来判断,酚酞试液属于 。
(2)实验室配制体积分数为95%的乙醇的方法是用量筒分别量取95mL无水乙醇和5mL水,然后混合均匀。小科用下列方法配制体积分数为95%的乙醇,用100mL量筒量取95mL无水乙醇,然后向无水乙醇中加水至100mL。小科配制的乙醇溶液体积分数 95%(选填“<”、“=”或“>”)。
34.疫情防控期间,学校采取了很多措施:如师生进校门戴口罩、测体温;老师出示通行码,学生出示通行证(如图所示);放学后学校对教室进行消毒等。
(1)老师出示手机上的通行码,通行码 (填“是”或“不是”)光源。学生出示纸质的通行证,我们能看到绿色的“通行证”三个字是因为它们 (填“反射”或“吸收”)绿光。
(2)放学后教室消毒的方式一般有两种——照射消毒灯和喷洒消毒液。教室的消毒灯每晚会进行消毒工作,其利用的是 (填“红外线”或“紫外线”)。喷洒消毒液前,要先进行稀释。现要配制1000g溶质质量分数为0.5%的消毒液,需要溶质质量分数为20%的消毒液 g。
▉考点13 溶解度的计算(共3小题)
35.T℃时,某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量绘制成如图中的斜线。下列说法正确的是( )
A.该物质的溶解度随温度的升高而增大
B.n点表示溶液中溶质的质量分数为25%
C.图中m点表示该物质的饱和溶液
D.T℃时该物质的溶解度为50g
36.已知20℃和40℃时,硝酸钾的溶解度分别为31.6克和63.9克。如图①中溶液是40℃时含有120克水的硝酸钾溶液,经过图示操作后得到32.3克硝酸钾固体,则下列说法正确的是( )
A.②中溶液和③中溶液的溶质质量分数相等
B.①中溶液和②中溶液均为40℃时硝酸钾的不饱和溶液
C.②中溶液和③中溶液分别为40℃和20℃时硝酸钾的饱和溶液
D.③中溶液恒温静置后,烧杯底部的晶体形状和质量均不发生改变
37.20℃时100g某硝酸钾溶液,经过以下变化,恢复到20℃,最终析出晶体的质量是( )
A.小于3克 B.等于3克
C.大于3克 D.大于等于3克
▉考点14 浮力产生的原因(共3小题)
38.如图所示,玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
39.如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中的体积相等,则( )
A.a受到的浮力大
B.a,b受到的浮力相等
C.只有a塞受到的浮力为零
D.a,b塞受到的浮力均为零
40.容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图(a)所示,现在再向容器里倒入油,使小铁球完全浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则小球所受浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”),小球的位置会 (填“上升一些”、“不降一些”或“不变”)。
▉考点15 阿基米德原理(共3小题)
41.当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层。在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。下列说法正确的是( )
A.潜艇在高密度水层中悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遇“掉深”进行自救时,需快速排出潜艇水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程,所受浮力不变
42.已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,如图所示,将用细线拴好的质量相同的实心的铁块、铜块、铝块分别慢慢浸没在三个完全相同的装满水的杯子中,对于从三个杯子中溢出水的质量的判断正确的是( )
A.放铁块的质量大
B.放铜块的质量大
C.放铝块的质量大
D.三个杯子中溢出水的质量相同
43.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则( )
A.液面上升
B.液面下降
C.容器底部受到液体的压强不变
D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
▉考点16 浮力大小的计算(共3小题)
44.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20cm2,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.该物体的质量为0.3kg
B.当物体有一半露出水面时,受到的浮力为2N
C.该物体上表面离开水面到物体整个露出水面用时1s
D.该物体的体积为4×10﹣4m3
45.下列说法中正确的是( )
A.金属块在水中受到浮力,在空气中不受到浮力
B.只有在水中上浮的物体才受到浮力,下沉的物体不受到浮力
C.漂浮在液面的物体受到浮力,沉没在水底的物体不再受到浮力
D.悬浮在汽油中的物体所受的浮力和它漂浮在水上时受到的浮力是相等的
46.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为 。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3,求桶内鹅卵石的质量为 。
▉考点17 浮力的利用(共2小题)
47.小实在完成学校项目化作业时,初步制作了一个防洪屋模型,在模拟洪水过程中,其状态如图所示。在调试过程中,小实发现防洪屋模型开始上浮时水位线超过了基座,出现了房子部分被淹的现象。为使水位刚超过基座时房子就能开始上浮,下列措施不可行的是( )
A.只减小房子质量 B.只减小基座质量
C.只增大房子体积 D.只增大基座体积
48.小宁将桔子放入水中,静止后如图甲;将该桔子剥去部分表皮后放入水中,静止后如图乙;剥去全部表皮后放入水中,静止后如图丙(不考虑实验过程中桔子吸水)。下列说法正确的是( )
A.剥去的桔子皮前后桔子的密度不变
B.图甲中桔子所受浮力大于自身重力
C.图丙容器对桌面的压强最大
D.图甲中的桔子排开液体的体积最大
▉考点18 探究影响浮力大小因素的实验(共3小题)
49.小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
50.探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
(1)用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数,绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知:
① (选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是 。
(2)实心圆柱物块密度的表达式为:ρ物= (水的密度用ρ水表示)。
(3)根据图像分析,本次实验的结论是 。
51.如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置慢上移至C位置,继续向杯中注水,指针 (选填“上移”、“不动”或“下移”),说明物体所受浮力的大小跟 有关。
(2)将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρ液≠ρ水),从金属块底部接触液面,到金属块刚好浸没液体中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置,分析可金属块所受浮力的大小与 有关。
(3)小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠,下列能成为她的理由是 。
A.没有进行多次重复实验
B.没有换用其它液体进行重复实验
C.没有进行物体部分浸入水中的实验
▉考点19 物体的浮沉条件及其应用(共3小题)
52.A、B、C三个物体放入水中静止时的状态如图所示,其中A、B两物体的体积相同,B、C两物体的质量相等,下列说法中正确的是( )
A.物体A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.物体C所受的浮力一定小于A所受的浮力
C.物体C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.物体C所受的浮力一定大于A所受的浮力
53.潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
54.我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”,将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜,当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是( )
A.滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B.油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C.油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D.滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
▉考点20 浮力大小的比较(共3小题)
55.如图所示,小明在洗水果时发现,丢入水中的苹果有这样的运动过程:苹果先从空气中进入水中,在全部浸没在水中后会继续向下运动一段距离,然后向上运动,最终漂浮在水面上。关于苹果的受力情况,下列说法正确的是( )
A.苹果向上运动是因为受到的浮力变大
B.苹果向下运动的过程中,受到的重力小于浮力
C.苹果受到的浮力先变大,再变小,最后变大
D.苹果受到的浮力先变大,再不变,最后变小
56.游泳时,将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力,使人上浮防止溺水,如图所示。手浸入水中的过程中,浮力增大的原因是( )
A.减少了人的重力
B.减少了空气对人的阻力
C.增大了人排开水的体积
D.增大了人的密度
57.课堂上,老师做了如图甲所示实验,然后将烧杯右边垫高,出现如图乙所示的现象。下列对实验的分析,不正确的是( )
A.重锤受到的重力方向是竖直向下的
B.乒乓球先后两次受到的浮力大小相等
C.乒乓球受到的浮力方向是竖直向上的
D.甲图中乒乓球受到的浮力与其重力大小相等
▉考点21 水循环的主要环节(共3小题)
58.2024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
59.钱塘江潮被誉为“天下第一大潮”,其潮水最后会汇入东海,潮水入海属于水循环中的( )
A.降水 B.地表径流 C.植物蒸腾 D.水汽输送
60.读“水循环示意图”,关于图中水循环各环节的说法,正确的是( )
A.南水北调工程主要是对⑥的影响
B.沿海地区的台风主要改变了③
C.人工增雨会改变④的时空分布
D.水分子在环节②中体积变小
学科网(北京)股份有限公司
$