内容正文:
第4章 《水与人类》检测卷
考生须知:
试卷满分共160 分,考试时间 120 分钟
一.选择题(共15小题)
1.下列关于水资源的叙述,正确的是( )
A.通常所说的水资源是指陆地上的所有水体
B.冰川分布于两极和高山地区,是目前可供人类利用的最重要的水资源之一
C.可供人们使用的水资源指的是提供地表和地下径流的水量
D.水资源开发利用后,都能很快恢复
2.规范的实验操作是实验成功的关键。下图所示的实验操作中,符合规范的是( )
A.转移蒸发皿 B.过滤 C.溶解 D.添加固体药品
3.漂浮水稻种植技术是一种创新的水稻种植方式,核心在于使用浮床在水面种植水稻。水稻从刚种植到成熟的过程中,浮床的变化情况是( )
A.下沉一些
B.上浮一些
C.浮力不变
D.重力不变
4.《沁园春·长沙》中写道:“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”诗词中的“湘江北去”体现水循环的环节是( )
A.蒸发作用
B.大气降水
C.地表径流
D.水汽输送
5.将适量的下列厨房用品分别放入水中,充分振荡后能形成溶液的是( )
A.面粉 B.植物油
C.白砂糖 D.辣椒粉
6.在“制作简易叶脉书签”的项目化学习中,小科需要配制10%的氢氧化钠溶液并加热煮沸树叶。下列涉及该过程的实验操作规范的是( )
A.量取水 B.称量氢氧化钠
C.加热液体 D.搅拌溶解
7.在室温保持不变的情况下,不饱和食盐水露置在空气中一段时间后,有少量固体析出。下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
8.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在科学实验中,水是最常见的溶剂;
③不饱和溶液不一定是稀溶液;
④衣服上不慎沾有碘酒,可用汽油擦洗;
⑤冰水混合物属于溶液;
⑥影响物质溶解性的因素有溶剂的质量和种类以及温度。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.②③④⑥
9.“生命吸管”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置(如图所示)。吸管内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;超滤膜可滤除99.99%的细菌和病毒。下列相关说法不正确的是( )
A.滤网与滤纸的过滤作用相当
B.水经过活性炭,它可以吸附有颜色和气味的杂质
C.“生命吸管”还可以把海水变为淡水
D.生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
10.下列对有关溶液知识的解释正确的是( )
A.饱和溶液析出晶体后,溶质的质量分数一定不变
B.“冬天捞碱,夏天晒盐”的主要原理是不同物质的溶解度随温度变化不同
C.不饱和溶液转化为饱和溶液,其溶质质量分数一定变大
D.20℃时,100克x的饱和溶液中溶解了20克x,则20℃时,x的溶解度是20克
11.海水淡化可采用膜分离技术。如图所示,对半透膜上面的海水加压,水分子可以通过半透膜下来,而海水中的各种无机离子和大分子溶质不能通过半透膜,从而得到比较纯净的淡水。对此,下列说法正确的是( )
A.淡化过程中浓海水的溶质质量增加
B.淡化过程中浓海水的溶剂质量增加
C.淡化过程中浓海水的溶质质量分数增大
D.海水淡化技术解决了缺水问题,可以不用节水了
12.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,在海水中形成一个类似悬崖的突变水层。如图所示,潜艇在水下航行时,突然从高密度水层进入低密度水层,潜艇会出现迅速下沉的危险情况,危及潜艇安全。下列关于潜艇进入低密度水层时的说法正确的是( )
A.所受浮力保持不变
B.排开液体的体积变小
C.快速将水舱中的水排出可实现自救
D.进行自救时,其所受浮力一直变大
13.木块在硝酸钠溶液中排开液体的情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.时所得的溶液一定是饱和溶液
B.实验过程中溶液对杯底的压强变大
C.实验过程中木块受到的浮力变小
D.实验过程中溶液的质量分数不变
14.某同学设计了如图所示的潜艇模型,下列关于该潜艇模型的说法,正确的是( )
A.向左推注射器活塞,模型会下沉,是因为潜艇模型所受浮力变小
B.向右拉注射器活塞,模型会下沉,是因为潜艇模型所受重力变大
C.向左推注射器活塞,模型会上浮,是因为潜艇模型所受浮力变小
D.向右拉注射器活塞,模型会上浮,是因为潜艇模型所受重力变小
15.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm。此过程中水面升高的高度与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是( )
A.所加水的体积至时,弹簧秤示数恰为零
B.塑料块的密度为
C.容器的横截面积为
D.加水时,塑料块受到的浮力为1N
二.填空题(共6小题)
16.海水淡化可采用膜分离技术(如图1),对淡化膜右侧的海水加压,在其左侧可得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种微粒不能透过。
(1)采用膜分离技术淡化海水的过程,与化学实验中常见的______操作相似。
(2)当加压一段时间后,右侧剩余海水(无晶体析出)与加压前相比不变的是______(填字母)。
A.溶液质量 B.溶剂质量 C.溶质质量 D.溶质质量分数
(3)海水中含有大量的氯化钠,如图2所示为氯化钠的溶解度曲线图,据此可知盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法主要是________(填“降温”或“蒸发”)结晶。
(4)小江同学在实验室进行了粗盐提纯,使用得到的精盐配制100克溶质质量分数为16.5%的氯化钠溶液。经检验所配制的溶液溶质质量分数偏小,其原因可能是________。
A.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗
B.量取水读数时俯视
C.称量精盐时误将精盐放在右盘
17.如图是地球上水循环的示意图,请根据图示及所学知识回答下列问题:
(1)“百川东到海,何时复西归?”从水循环的角度理解,体现了________________(选填“海上内循环”或“陆上内循环”或“海陆间循环”)。
(2)南水北调工程是改变水循环的示意图中________环节(填字母)。
(3)节约用水、防治水污染应成为我们的自觉行为。下列做法正确的是________(选填字母)。
A.生活中要做到一水多用,节约用水
B.生活垃圾往河流里倾倒,充分利用水资源
C.农业上采用滴灌等新技术,减少水的使用量
D.生活污水、工业废水净化后排放,可减少水体污染
18.硝酸钾是一种常见的易溶于水的物质,其在不同温度下的溶解度如表中所示。
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
246
(1)小金往烧杯中加入100克80℃的热水,再往热水中加入40克硝酸钾,搅拌,充分混合后,仍保持水温为80℃,所得溶液的质量为________克。
(2)将(1)中所得热溶液,静置一段时间。溶液冷却至20℃的过程中,小金可观察到的现象是________。
(3)小金取(2)中所得溶液,加入少量氯化钠晶体。小金用玻璃棒搅拌后发现氯化钠全部溶解,则(2)中所得溶液对于氯化钠而言是________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
19.校园里的直饮水机中的水通过多级净化,我们可以放心饮用。某型号直饮水机的水净化流程如图甲所示。
(1)根据上述多级净化流程,在图甲中的三个“?”处依次应填入的内容为________。
①反渗透膜(去除重金属离子、细菌等)
②颗粒活性炭(吸附较小颗粒)
③PP棉(去除泥沙、铁锈等大颗粒)
(2)其中反渗透膜是直饮水机的核心技术。如图乙所示,反渗透膜上的孔径很小,能有效截留水中的各种溶质,在制得净水的同时还会产生一定比例的废水。根据所学知识,请判断废水的出水口设计在a、b哪个位置?________。
(3)TDS值是水质的一项重要指标,取净水后的水样用TDS笔测量,值为33mg/L,结合下表可知:该直饮水的水质情况属于________。
TDS值(mg/L)
0~50
50~100
100~200
200~400
20.某同学设计并完成了从粗盐提纯到腌制出咸鸭蛋的实践活动。
利用家中的工具:漏勺、棉花、盆、碗筷、铁锅和铲、厨房电子秤等,为腌制咸蛋设计了如下方案。请你结合所学知识,一起完成下面步骤:
【粗盐提纯】
(1)如图,进行操作①后,得到的物质是____________(填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。
(2)在科学上操作④的名称是____________。
【腌制咸鸭蛋】
(3)第一步:配制溶液。现用食盐和水配制2000克质量分数为15%的溶液,需要用厨房电子秤称取食盐____________克。
(4)第二步:挑选鸭蛋。将鸭蛋放入一定质量分数的食盐水中,通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现在有两个鸭蛋同时放入食盐水中,静止时如图一所示。请结合图二判断,更新鲜的鸭蛋是____________(填“A”或“B”)。
(5)第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入容器。用15%食盐水浸没后加盖恒温保存,如图三所示。在此过程中下列各项一定不会变化的是____________(填字母)。
A.溶质质量
B.溶质质量分数
C.该温度下食盐的溶解度
D.溶剂质量
21.如图甲所示,弹簧测力计下面挂一体积为500厘米的实心圆柱体,将圆柱体从盛有适量液体的烧杯上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中某一深度处;图乙是弹簧测力计示数F与圆柱体浸入深度h变化关系的图像。圆柱体受到的最大浮力是______牛,该液体的密度是______千克/米。
三.实验探究题(共5小题)
22.在跨学科实践课上,某小组同学开展了“制作简易密度计”的项目化学习活动。
【项目实施】
(1)制作步骤:在竹筷的一端紧绕上适量细铅丝,放入水中后,竹筷能竖直漂浮在水面。
标注密度计的刻度:
①将密度计放入不同液体中静止时,在密度计液面处标注不同液体的密度值。图甲所示的四幅图中,密度计的刻度(单位:g/cm3)标注正确的是___________(填字母)。
②为了提高密度计测量的精确度,应该使密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些,请提出一条合理的改进措施:____________________________________________________________。
【项目拓展】
资料:能测量大于水密度的密度计,人们习惯称为“重表”,能测量小于水密度的密度计,人们习惯称为“轻表”。
(2)图乙是某密度计的结构图,若该密度计为重表,刻度线在图乙中的_____(选填“A”或“B”)处。
23.某兴趣小组利用家中材料研究影响物质溶解性的因素,实验步骤设计如下:
(Ⅰ)称取一定质量的冰糖,研磨成粉末,每10g为一份
(Ⅱ)按照下表进行实验(实验所需仪器略)。请你对他们的实验设计进行评价:
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
实验温度
20℃
20℃
20℃
20℃
20℃
20℃
80℃
固体种类
冰糖
冰糖
冰糖
冰糖(块状)
冰糖
食盐
冰糖
固体质量
10克
10克
10克
10克
10克
10克
10克
溶剂种类
水
植物油
水
水
水
水
水
溶剂质量
50克
50克
20克
10克
10克
10克
10克
(1)根据上述的设计,你认为他们准备研究的影响因素有__________,其中不会影响物质溶解性的因素是 _______。(填编号,可多选)
A.温度 B.固体种类 C.固体质量 D.溶剂种类 E.溶剂质量
F.固体颗粒大小 G.是否搅拌
(2)在实验①②③⑤⑦中,使用研磨好的粉末状的冰糖(除④外),而不使用块状冰糖的优点在于 ___________________。
(3)比较⑦和 _____,可知该实验组是探究 _______对物质溶解性的影响。
24.实验室需要配制80g质量分数为12%的食盐溶液。操作流程如图所示:
(1)配制食盐溶液的正确操作顺序为________(填写序号)。
(2)溶解时用玻璃棒搅拌________(选填“可以”或“不可以”)提高食盐在水中的溶解能力。
(3)实验中应该选用________ml规格的量筒来量取所需的水。(供选规格:10ml、50ml、100ml、200ml)
(4)在配制溶液过程中,下列操作会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是________。
A.称量食盐时砝码放在左盘,药品放在右盘
B.量取水时俯视读数
C.转移配制好的溶液时洒出少量
25.小龙用溢水杯、泡沫块、托盘、支撑杆等材料制作成“漂浮器”来验证小石块所受浮力等于小石块排开液体所受的重力,其步骤如下:
①将“漂浮器”置于装满水的溢水杯中,取一小石块放在上托盘中,待装置稳定后,在与液面相平处的支撑杆上作标记A。
②取下小石块,将其放入下托盘,再往上托盘中添加砝码,并用空烧杯接收溢出的水,直到液面与支撑杆上的标记A相平。
③取下砝码,将烧杯中的水倒入上托盘中,发现溢水杯中液面与支撑杆上的标记A相平。
④换用盐水等其他液体,重复步骤①~③。
(1)判断“漂浮器”漂浮时受到的浮力和重力的大小关系:__________。
(2)步骤④换用盐水进行实验,待装置稳定后,在与液而相平处的支撑杆上作标记B,则B的位置在A的__________。
(3)观察实验现象,小龙得出实验结论为小石块所受浮力等于小石块排开液体所受的重力,请写出他得出该实验结论的推理过程:________________________________________________________________。
(4)老师认为,该实验中添加砝码难以准确做到标记A恰好与液面相平这一实验现象,请提出一种改进措施:_________________________________________________________________________。
26.仔细阅读下面的探究实验信息,回答相关问题:
【实验目的】探究溶解过程中,溶液温度的变化情况。
【查阅资料】(1)物质溶解于水的过程包括吸收热量(Q吸)的扩散过程和放出热量(Q放)的水合过程。
(2)实验条件下,水的凝固点为0℃、沸点为100℃。
【提出猜想】物质溶解过程中,溶液的温度可能升高或降低或不变。
【实验探究】某探究小组的同学设计了如图所示的两种方案。在图2所示方案中,每次加入物质b之前均使用温度计控制热水温度,使之保持在99℃。
【实验结论】
(1)图1所示实验中,若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度________ (填“升高”或“降低”或“不变”)。
【拓展实验】
(2)按照图3所示进行实验,若物质c为NaOH,则U形管内的左边液面将________ (填“高于”或“低于”或“等于”)右边液面。
【反思交流】
(3)该小组的同学进一步就物质溶解过程中溶液温度变化的原因展开了讨论,分析得出:若Q吸_____ Q放(填“>”或“<”或“=”),则溶液温度下降;若Q吸与Q放的相对大小与之相反,则溶液温度上升。
(4)在图2所示方案中,加入物质b后,热水会突然沸腾。小张同学对实验现象很感兴趣,他继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,再继续加入相同质量的物质b,就看不到沸腾现象。请解释不再产生沸腾现象的原因________________________________________。
四.综合题(共5小题)
27.如图甲所示,建造海底隧道时,先将钢筋混凝土制成的沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。某节密封长方体沉管的体积为,如图乙所示,质量为。(海水密度取,)
(1)当不断向沉管中灌水,在浸没之前其所受浮力____________(选填“变大”、“变小”或 “不变”)。
(2)灌水前沉管漂浮在海面上受到的浮力是多少?
(3)沉管要沉入海底,至少需注入海水的重力是多少?
28.我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛实现海上首飞。上半部分是飞机,下半部分是船形结构,鲲龙最大起飞质量为53.5吨。
(1)若遇森林火灾,鲲龙可直接俯冲至附近水面一边高速滑行一边快速吸水,仅需20秒左右就能吸满12吨水,此过程中,浮力的增加量为__________牛。
(2)当鲲龙以最大起飞质量停在水面上时,它排开水的体积是多少立方米__________?(海水密度取)
29.20℃时,在盛有50g水的烧杯中加入15g固体X(不含杂质),充分溶解后逐渐升温,若不考虑水蒸发对实验的影响,请回答下列问题。
溶液的温度/℃
20
35
50
65
75
剩余固体X的质量/g
10.4
8.0
5.0
0
0
(1)35℃时,该溶液的质量是 ________;
(2)65℃时,该溶液是 (选填编号);
A.饱和溶液 B.不饱和溶液 C.无法判断
(3)50℃时,固体X的溶解度是 ________,该温度下,使烧杯中剩余的5g固体X全部溶解,至少加入 ________水;
(4)发现小李同学在用量筒取50mL水时俯视读数,则20℃时的该溶液的溶质质量分数比正确操作时的结果 _______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
30.某学校社团计划在校园景观池塘上搭建一座简易人行浮桥,方便师生通行。浮桥由若干相同的长方体浮筒并排连接而成,上铺木板作为桥面。
(1)浮桥搭建完成后,静止漂浮在水面上,如图所示,此时浮桥所受浮力__________重力(选填“>”“<”或“=”)。
(2)如图所示的浮桥总质量为,为了保证安全,浮桥浸入水中的总体积不得超过,则该浮桥最多能承载多少位中学生?(假设每位中学生所受重力为500牛,)。
(3)为了提高浮桥的承载量,下列措施合理的是( )(选填字母)
A.适当增加浮桥的浮筒数量
B.在浮桥表面喷涂更光滑的油漆
C.换用更轻质木板作为桥面
D.将浮筒体积减小,使桥面更贴近水面
(4)暴雨过后,校园池塘水位上涨,部分雨水渗入浮桥的木板中,导致浮桥总重力增大,但还是能漂浮在水面上。与暴雨前相比,浮桥相对于水面会上浮一些、下沉一些,还是保持不变?判断并说明理由。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
31.如图为甲、乙、丙三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)当温度为________时:甲物质的溶解度等于丙物质的溶解度;若甲中含有少量乙时,可以采用__________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯甲;
(2)计算在时,向盛有甲物质的烧杯中加入的水,充分溶解后,所得溶液的质量和溶液中溶质质量分数分别是多少________?
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第4章 《水与人类》检测卷
考生须知:
试卷满分共160 分,考试时间 120 分钟
一.选择题(共15小题)
1.下列关于水资源的叙述,正确的是( )
A.通常所说的水资源是指陆地上的所有水体
B.冰川分布于两极和高山地区,是目前可供人类利用的最重要的水资源之一
C.可供人们使用的水资源指的是提供地表和地下径流的水量
D.水资源开发利用后,都能很快恢复
【答案】C
【详解】A.通常所说的水资源是指陆地上的淡水资源,并非陆地上的所有水体,故A错误;
B.冰川虽是重要的淡水储量,但目前大部分难以直接利用,不是可供人类利用的最重要水资源之一,故B错误;
C.可供人们使用的水资源主要是提供地表径流和地下径流的水量,故C正确;
D.水资源具有一定的更新能力,但开发利用后并非都能很快恢复,故D错误。
故选C。
2.规范的实验操作是实验成功的关键。下图所示的实验操作中,符合规范的是( )
A.转移蒸发皿 B.过滤 C.溶解 D.添加固体药品
【答案】D
【详解】A.移走正在加热的蒸发皿时要用坩埚钳加持,不能用手拿,以防造成烫伤,故A不符合题意;
B.过滤时,要用玻璃棒引流,故B不符合题意;
C.溶解需要在烧杯中进行,量筒只能用于量取一定体积的液体,故C不符合题意;
D.取用粉末状固体试剂时,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把粉末状固体试剂送到试管底部,然后使试管直立起来,故D符合题意。
故选D。
3.漂浮水稻种植技术是一种创新的水稻种植方式,核心在于使用浮床在水面种植水稻。水稻从刚种植到成熟的过程中,浮床的变化情况是( )
A.下沉一些
B.上浮一些
C.浮力不变
D.重力不变
【答案】A
【详解】水稻从刚种植到成熟的过程中,浮床始终处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件,漂浮时浮力等于重力。在这个过程中,水稻的质量不断增大,浮床和水稻的总重力不断变大,所以浮床所受浮力也不断变大。根据阿基米德原理 ,水的密度不变,浮力变大,那么排开水的体积就会变大,这意味着浮床会下沉一些。
故选A。
4.《沁园春·长沙》中写道:“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”诗词中的“湘江北去”体现水循环的环节是( )
A.蒸发作用
B.大气降水
C.地表径流
D.水汽输送
【答案】C
【详解】湘江水流向北方属于地表径流,不是蒸发作用,A错误;
湘江水流向北方不属于大气降水,B错误;
“湘江北去”描述河水流动,属于水循环的地表径流环节,C正确;
湘江水流向北方不属于水汽输送,D错误。
故选C。
5.将适量的下列厨房用品分别放入水中,充分振荡后能形成溶液的是( )
A.面粉 B.植物油
C.白砂糖 D.辣椒粉
【答案】C
【详解】A.面粉不溶于水,分散在水中后静置会沉淀,是不均一不稳定的悬浊液,不能形成溶液,该选项不符合题意。
B.植物油不溶于水,和水混合后会分层,属于乳浊液,不能形成溶液,该选项不符合题意。
C.白砂糖可以溶于水,能和水形成均一、稳定的混合物,可形成溶液,该选项符合题意。
D.辣椒粉不溶于水,分散在水中静置会沉降,不均一不稳定,不能形成溶液,该选项不符合题意。
故选C。
6.在“制作简易叶脉书签”的项目化学习中,小科需要配制10%的氢氧化钠溶液并加热煮沸树叶。下列涉及该过程的实验操作规范的是( )
A.量取水 B.称量氢氧化钠
C.加热液体 D.搅拌溶解
【答案】D
【详解】A.量筒读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,图中为仰视读数,故A不符合题意;
B.托盘天平称量药品应遵循“左物右码”的原则,图中砝码和药品位置放反;且氢氧化钠具有强腐蚀性、易潮解,不能直接放在托盘上称量,需要放在玻璃器皿中,故B不符合题意;
C.加热试管内液体时,液体体积不能超过试管容积的,图中液体体积过多,加热时液体易溅出引发危险,故C不符合题意;
D.溶解氢氧化钠固体在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌加速溶解,故D符合题意。
故选D。
7.在室温保持不变的情况下,不饱和食盐水露置在空气中一段时间后,有少量固体析出。下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】不饱和食盐水露置在空气中,水不断蒸发,在析出晶体前溶质质量不变而溶剂质量减小,溶质质量分数应逐渐增大;达到饱和并开始析出晶体后,室温不变,饱和食盐水的溶质质量分数保持不变,因此图像应先增大后不变。故B正确。
故选B。
8.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在科学实验中,水是最常见的溶剂;
③不饱和溶液不一定是稀溶液;
④衣服上不慎沾有碘酒,可用汽油擦洗;
⑤冰水混合物属于溶液;
⑥影响物质溶解性的因素有溶剂的质量和种类以及温度。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.②③④⑥
【答案】B
【详解】①凡是均一、稳定的液体不一定都是溶液,如水是均一、稳定的液体,但水属于纯净物,不属于溶液,故该说法错误;
②在科学实验中,水能溶解许多物质,是最常见的溶剂,故该说法正确;
③溶液的饱和与不饱和表示在一定温度下、一定量溶剂中能否继续溶解某种溶质,与溶液的浓、稀没有必然关系,因此不饱和溶液不一定是稀溶液,故该说法正确;
④碘能溶解在汽油中,因此衣服上不慎沾有碘酒,可用汽油擦洗,故该说法正确;
⑤冰水混合物只含水一种物质,属于纯净物,不属于溶液,故该说法错误;
⑥物质的溶解性与溶质和溶剂的性质、温度等因素有关,与溶剂的质量无关,故该说法错误。综上,正确的说法是②③④。
故选B。
9.“生命吸管”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置(如图所示)。吸管内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;超滤膜可滤除99.99%的细菌和病毒。下列相关说法不正确的是( )
A.滤网与滤纸的过滤作用相当
B.水经过活性炭,它可以吸附有颜色和气味的杂质
C.“生命吸管”还可以把海水变为淡水
D.生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
【答案】C
【详解】A.滤网和滤纸的作用都是阻挡、去除水中的不溶性大颗粒物,和过滤作用相当,故A正确;
B.活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故B正确;
C.海水淡化需要去除水中溶解的大量盐类物质,生命吸管的过滤、吸附、超滤等环节都无法除去海水中的可溶性盐分,不能把海水变为淡水,故C错误;
D.生命吸管净水时,过滤、吸附属于物理变化,但离子交换树脂的作用、滤除病菌病毒的过程中存在化学变化,因此净水过程既有物理变化也有化学变化,故D正确。
故选C。
10.下列对有关溶液知识的解释正确的是( )
A.饱和溶液析出晶体后,溶质的质量分数一定不变
B.“冬天捞碱,夏天晒盐”的主要原理是不同物质的溶解度随温度变化不同
C.不饱和溶液转化为饱和溶液,其溶质质量分数一定变大
D.20℃时,100克x的饱和溶液中溶解了20克x,则20℃时,x的溶解度是20克
【答案】B
【详解】A.饱和溶液析出晶体后,溶质的质量分数不一定不变。恒温蒸发溶剂析出晶体时,剩余溶液仍为同温下的饱和溶液,溶质质量分数不变;但降温析出晶体时,剩余溶液为低温下的饱和溶液,溶解度降低,溶质质量分数会减小,A错误。
B.“冬天捞碱,夏天晒盐”的核心原理是不同物质的溶解度随温度变化特性不同。纯碱的溶解度随温度降低大幅减小,冬季降温后会大量结晶析出;氯化钠的溶解度受温度影响很小,夏季水分快速蒸发后会结晶析出,B正确。
C.不饱和溶液转化为饱和溶液,溶质质量分数不一定变大。通过增加溶质、蒸发溶剂的方式转化,溶质质量分数会增大;但仅通过改变温度使溶液恰好饱和,且过程中无溶质析出、溶剂质量不变时,溶质质量分数保持不变,C错误。
D.20℃时100克x的饱和溶液中溶解了20克x,此时溶剂质量为80g,根据溶解度定义(100g溶剂中达到饱和时溶解的溶质质量),该温度下x的溶解度为25g,并非20g,D错误。
故选B。
11.海水淡化可采用膜分离技术。如图所示,对半透膜上面的海水加压,水分子可以通过半透膜下来,而海水中的各种无机离子和大分子溶质不能通过半透膜,从而得到比较纯净的淡水。对此,下列说法正确的是( )
A.淡化过程中浓海水的溶质质量增加
B.淡化过程中浓海水的溶剂质量增加
C.淡化过程中浓海水的溶质质量分数增大
D.海水淡化技术解决了缺水问题,可以不用节水了
【答案】C
【详解】A.水分子透过半透膜,而无机离子和大分子溶质不能透过,淡化过程中浓海水中溶质质量不变,并非增加,故A错误;
B.部分水分子透过半透膜成为淡水,因此浓海水中溶剂水的质量减小,故B错误;
C.浓海水中溶质质量不变而溶剂质量减小,溶液总质量减小,所以溶质质量分数增大,故C正确;
D.海水淡化能够缓解缺水问题,但水资源仍需合理利用,仍应节约用水,故D错误。
故选C。
12.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,在海水中形成一个类似悬崖的突变水层。如图所示,潜艇在水下航行时,突然从高密度水层进入低密度水层,潜艇会出现迅速下沉的危险情况,危及潜艇安全。下列关于潜艇进入低密度水层时的说法正确的是( )
A.所受浮力保持不变
B.排开液体的体积变小
C.快速将水舱中的水排出可实现自救
D.进行自救时,其所受浮力一直变大
【答案】C
【详解】AB.潜艇完全浸没在水下,排开海水的体积等于潜艇自身的体积保持不变,从高密度水层进入低密度水层时,海水密度ρ变小,根据阿基米德原理,潜艇受到的浮力会变小,故AB错误;
C.潜艇的浮沉状态是依靠调整水舱内的水量改变自身总重力实现的,进入低密度水层后浮力骤降,浮力小于重力导致潜艇下沉;快速将水舱中的水排出,可以减小潜艇自身的总重力,让重力重新小于浮力,从而阻止下沉实现自救,故C正确;
D.自救过程中潜艇依旧浸没在低密度海水层中,排开海水的体积和海水密度都没有变化,根据,潜艇受到的浮力大小保持不变,故D错误。
故选C。
13.木块在硝酸钠溶液中排开液体的情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.时所得的溶液一定是饱和溶液
B.实验过程中溶液对杯底的压强变大
C.实验过程中木块受到的浮力变小
D.实验过程中溶液的质量分数不变
【答案】B
【详解】A.35℃时杯底无硝酸钠固体,只能说明硝酸钠固体已完全溶解,不能据此判断所得溶液一定是饱和溶液,故A错误。
B.升温过程中硝酸钠的溶解度增大,硝酸钠固体逐渐溶解,溶液质量增大;杯底面积不变,溶液对杯底的压力增大,因此压强增大,故B正确。
C.木块在各温度下均漂浮,受到的浮力始终等于木块的重力,即,所以木块受到的浮力不变,故C错误。
D.升温过程中硝酸钠固体继续溶解,溶液中溶质质量增大,溶液的溶质质量分数发生变化,故D错误。
故选B。
14.某同学设计了如图所示的潜艇模型,下列关于该潜艇模型的说法,正确的是( )
A.向左推注射器活塞,模型会下沉,是因为潜艇模型所受浮力变小
B.向右拉注射器活塞,模型会下沉,是因为潜艇模型所受重力变大
C.向左推注射器活塞,模型会上浮,是因为潜艇模型所受浮力变小
D.向右拉注射器活塞,模型会上浮,是因为潜艇模型所受重力变小
【答案】B
【详解】该潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,模型受到的浮力始终不变,模型是通过改变自身重力实现浮沉的。
AC.向左推注射器活塞,向试管内压入空气,会把试管中的水排出,模型总重力减小,当重力小于浮力时,模型上浮,故AC错误;
BD.向右拉注射器活塞,抽出试管内的空气,水进入试管,模型总重力变大,当重力大于浮力时,模型下沉,故B正确,D错误。
故选B。
15.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm。此过程中水面升高的高度与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是( )
A.所加水的体积至时,弹簧秤示数恰为零
B.塑料块的密度为
C.容器的横截面积为
D.加水时,塑料块受到的浮力为1N
【答案】A
【详解】
B.当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4N,可以知道塑料块的重力,体积,则塑料块的密度,故B错误;
C.当弹簧秤的示数为2N时,物体受到的浮力
弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,所以物体升高了2cm。水面升高6cm,由图知,加入水体积为700cm3。加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度的乘积,即,将以上数据代入得,解得,故C错误;
A.当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,此时弹簧的长度为4cm,当所加水的体积至时,由图可知,水面升高的高度为12cm,设物体升高的高度为,则根据
可得
解得,即弹簧变为原长,弹簧测力计示数恰为零,故A正确;
D.当浮力时,弹簧测力计的拉力
这时弹簧向下伸长3cm,即塑料块下新加入水的深度,此时塑料块浸入水中的高度=0.02m=2cm
水面升高的高度
根据图像可知,水面升高的高度与所加水的体积成正比,即
得到,故D错误。
故选A。
二.填空题(共6小题)
16.海水淡化可采用膜分离技术(如图1),对淡化膜右侧的海水加压,在其左侧可得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种微粒不能透过。
(1)采用膜分离技术淡化海水的过程,与化学实验中常见的______操作相似。
(2)当加压一段时间后,右侧剩余海水(无晶体析出)与加压前相比不变的是______(填字母)。
A.溶液质量 B.溶剂质量 C.溶质质量 D.溶质质量分数
(3)海水中含有大量的氯化钠,如图2所示为氯化钠的溶解度曲线图,据此可知盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法主要是________(填“降温”或“蒸发”)结晶。
(4)小江同学在实验室进行了粗盐提纯,使用得到的精盐配制100克溶质质量分数为16.5%的氯化钠溶液。经检验所配制的溶液溶质质量分数偏小,其原因可能是________。
A.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗
B.量取水读数时俯视
C.称量精盐时误将精盐放在右盘
【答案】(1)过滤
(2)C
(3)蒸发
(4)AC
【详解】(1)膜分离技术与过滤操作相似,都是利用微粒大小不同进行分离。
(2)加压一段时间后,水分子透过淡化膜进入左侧,右侧海水中水的质量减小,而氯化钠等溶质微粒不能透过淡化膜,溶质质量不变,因此右侧海水的溶液质量减小、溶剂质量减小、溶质质量分数增大,与加压前相比相同的是溶质质量,故选C。
(3)从溶解度曲线可以看出,氯化钠的溶解度受温度影响变化很小,降温时几乎无法析出大量晶体,因此盐场通过蒸发水分的方式让氯化钠结晶析出,选择蒸发结晶。
(4)A.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗后,残留的水会使溶液质量增大,而精盐质量不变,所得溶液中溶质质量分数偏小,故A正确;
B.量取水时俯视读数,实际量取水的体积偏小,溶液质量偏小,所得溶液中溶质质量分数偏大,故B不正确;
C.配制100g、16.5%的氯化钠溶液需要称取16.5g精盐,称量时精盐放右盘、砝码放左盘,需要使用游码,此时实际称得的精盐质量=砝码质量-游码质量,会小于16.5g,溶质质量偏小,导致溶质质量分数偏小,故C正确。
故选AC。
17.如图是地球上水循环的示意图,请根据图示及所学知识回答下列问题:
(1)“百川东到海,何时复西归?”从水循环的角度理解,体现了________________(选填“海上内循环”或“陆上内循环”或“海陆间循环”)。
(2)南水北调工程是改变水循环的示意图中________环节(填字母)。
(3)节约用水、防治水污染应成为我们的自觉行为。下列做法正确的是________(选填字母)。
A.生活中要做到一水多用,节约用水
B.生活垃圾往河流里倾倒,充分利用水资源
C.农业上采用滴灌等新技术,减少水的使用量
D.生活污水、工业废水净化后排放,可减少水体污染
【答案】(1)海陆间循环
(2)⑦
(3)ACD
【详解】(1)“百川东到海”表示陆地水通过地表径流等环节汇入海洋,海洋水又可经蒸发、水汽输送和降水返回陆地,属于海陆间循环。
(2)南水北调工程通过人工调配地表水,改变的是水循环中的地表径流环节,图中⑦表示地表径流,所以填⑦。
(3)A.生活中做到一水多用可以减少水资源浪费,故A符合题意;
B.将生活垃圾倒入河流会污染水体,故B不符合题意;
C.农业采用滴灌等技术可以减少灌溉过程中的水资源浪费,故C符合题意;
D.生活污水、工业废水净化后排放可以减少水体污染,故D符合题意。
故选ACD。
18.硝酸钾是一种常见的易溶于水的物质,其在不同温度下的溶解度如表中所示。
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
246
(1)小金往烧杯中加入100克80℃的热水,再往热水中加入40克硝酸钾,搅拌,充分混合后,仍保持水温为80℃,所得溶液的质量为________克。
(2)将(1)中所得热溶液,静置一段时间。溶液冷却至20℃的过程中,小金可观察到的现象是________。
(3)小金取(2)中所得溶液,加入少量氯化钠晶体。小金用玻璃棒搅拌后发现氯化钠全部溶解,则(2)中所得溶液对于氯化钠而言是________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
【答案】(1)140
(2)有晶体析出
(3)不饱和
【详解】(1)由表可知,80℃时硝酸钾的溶解度为169g,即100g水中最多能溶解169g硝酸钾。加入的40g硝酸钾能够全部溶解,因此所得溶液的质量为140g。
(2)20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g。溶液由80℃冷却至20℃时,硝酸钾的溶解度减小,原来溶解的40g硝酸钾不能全部留在溶液中,因此可观察到有晶体析出。
(3)向所得溶液中加入少量氯化钠晶体后,氯化钠能够全部溶解,说明该溶液还能够继续溶解氯化钠,因此对于氯化钠而言是不饱和溶液。
19.校园里的直饮水机中的水通过多级净化,我们可以放心饮用。某型号直饮水机的水净化流程如图甲所示。
(1)根据上述多级净化流程,在图甲中的三个“?”处依次应填入的内容为________。
①反渗透膜(去除重金属离子、细菌等)
②颗粒活性炭(吸附较小颗粒)
③PP棉(去除泥沙、铁锈等大颗粒)
(2)其中反渗透膜是直饮水机的核心技术。如图乙所示,反渗透膜上的孔径很小,能有效截留水中的各种溶质,在制得净水的同时还会产生一定比例的废水。根据所学知识,请判断废水的出水口设计在a、b哪个位置?________。
(3)TDS值是水质的一项重要指标,取净水后的水样用TDS笔测量,值为33mg/L,结合下表可知:该直饮水的水质情况属于________。
TDS值(mg/L)
0~50
50~100
100~200
200~400
水质情况
纯度高,放心饮用
纯度较高,不宜直接饮用
纯度一般,会结水垢
普通生活用水
【答案】(1)③②①
(2)b
(3)纯度高,放心饮用
【详解】(1)水净化时通常先除去较大的杂质,再进一步吸附较小颗粒,最后利用反渗透膜截留更小的溶质和细菌。PP棉先去除泥沙、铁锈等大颗粒,颗粒活性炭再吸附较小颗粒,反渗透膜位于增压泵之后进行深度净化,因此三个“?”处依次为③②①。
(2)反渗透膜允许水分子通过形成净水,而被截留的各种溶质会在进水侧逐渐富集形成废水。图乙中b位置位于反渗透膜前的进水侧且靠近膜处,便于将浓缩后的废水排出,因此废水出口应设计在b处。
(3)测得TDS值为33mg/L,位于表格中0~50mg/L的范围内,对应的水质情况为“纯度高,放心饮用”。
20.某同学设计并完成了从粗盐提纯到腌制出咸鸭蛋的实践活动。
利用家中的工具:漏勺、棉花、盆、碗筷、铁锅和铲、厨房电子秤等,为腌制咸蛋设计了如下方案。请你结合所学知识,一起完成下面步骤:
【粗盐提纯】
(1)如图,进行操作①后,得到的物质是____________(填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。
(2)在科学上操作④的名称是____________。
【腌制咸鸭蛋】
(3)第一步:配制溶液。现用食盐和水配制2000克质量分数为15%的溶液,需要用厨房电子秤称取食盐____________克。
(4)第二步:挑选鸭蛋。将鸭蛋放入一定质量分数的食盐水中,通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现在有两个鸭蛋同时放入食盐水中,静止时如图一所示。请结合图二判断,更新鲜的鸭蛋是____________(填“A”或“B”)。
(5)第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入容器。用15%食盐水浸没后加盖恒温保存,如图三所示。在此过程中下列各项一定不会变化的是____________(填字母)。
A.溶质质量
B.溶质质量分数
C.该温度下食盐的溶解度
D.溶剂质量
【答案】(1)悬浊液
(2)蒸发结晶/蒸发
(3)300
(4)B
(5)C
【详解】(1)粗盐中含有难溶于水的泥沙,加水搅拌后,固体小颗粒泥沙分散在水中,形成不均一、不稳定的混合物,符合悬浊液的特征。
(2)操作④将过滤后的食盐溶液倒入铁锅中,通过加热使水蒸发,最终得到食盐固体,该操作的名称是蒸发(也可填蒸发结晶)。
(3)配制2000克质量分数为15%的溶液,需要用厨房电子秤称取食盐。
(4)根据物体浮沉条件:A鸭蛋悬浮在盐水中,说明A的密度等于该食盐水的密度;B鸭蛋沉在容器底部,说明B的密度大于该食盐水的密度,因此B的密度比A更大。结合图二可知,鸭蛋密度越大越新鲜,所以更新鲜的是B。
(5)腌制过程中,盐分会扩散进入鸭蛋,鸭蛋内的水分也会少量渗出,因此溶质质量、溶剂质量都会发生变化,溶质质量分数也会随之改变;而固体物质的溶解度只和温度有关,题目说明是恒温保存,因此该温度下食盐的溶解度一定不会变化,选C。
21.如图甲所示,弹簧测力计下面挂一体积为500厘米的实心圆柱体,将圆柱体从盛有适量液体的烧杯上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中某一深度处;图乙是弹簧测力计示数F与圆柱体浸入深度h变化关系的图像。圆柱体受到的最大浮力是______牛,该液体的密度是______千克/米。
【答案】
【详解】由图可知,弹簧测力计示数最大时,圆柱体没有浸入液体中,圆柱体的重力
浸入液体后,由于圆柱体受到竖直向上的浮力,弹簧测力计的示数变小,弹簧测力计示数最小时,圆柱体浸没在液体中,受到的最大浮力是
圆柱体浸没在液体中,浸没时排开液体的体积等于圆柱体的体积
由可知,该液体的密度。
三.实验探究题(共5小题)
22.在跨学科实践课上,某小组同学开展了“制作简易密度计”的项目化学习活动。
【项目实施】
(1)制作步骤:在竹筷的一端紧绕上适量细铅丝,放入水中后,竹筷能竖直漂浮在水面。
标注密度计的刻度:
①将密度计放入不同液体中静止时,在密度计液面处标注不同液体的密度值。图甲所示的四幅图中,密度计的刻度(单位:g/cm3)标注正确的是___________(填字母)。
②为了提高密度计测量的精确度,应该使密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些,请提出一条合理的改进措施:____________________________________________________________。
【项目拓展】
资料:能测量大于水密度的密度计,人们习惯称为“重表”,能测量小于水密度的密度计,人们习惯称为“轻表”。
(2)图乙是某密度计的结构图,若该密度计为重表,刻度线在图乙中的___________(选填“A”或“B”)处。
【答案】(1) B 选用的筷子细一些或加大细铅丝的重量
(2)A
【详解】(1)①密度计始终漂浮,浮力等于重力,即
排开液体的体积
密度计的重力不变,液体密度越大,排开液体的体积越小,密度计浸入液体越浅,刻度位置越靠下,密度计的横截面积S,由可知,液体密度越大,刻度间距越密,刻度上疏下密,故选B。
②由可知,要求相邻刻度线距离更大,换更细的竹筷(减小横截面积S)或增加铅丝,增大重力G。
(2)若该密度计为重表,重表是测比水密度大的液体,根据密度计刻度上小下大,刻度线是最小的,应该在图乙中的最上方,即A处。
23.某兴趣小组利用家中材料研究影响物质溶解性的因素,实验步骤设计如下:
(Ⅰ)称取一定质量的冰糖,研磨成粉末,每10g为一份
(Ⅱ)按照下表进行实验(实验所需仪器略)。请你对他们的实验设计进行评价:
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
实验温度
20℃
20℃
20℃
20℃
20℃
20℃
80℃
固体种类
冰糖
冰糖
冰糖
冰糖(块状)
冰糖
食盐
冰糖
固体质量
10克
10克
10克
10克
10克
10克
10克
溶剂种类
水
植物油
水
水
水
水
水
溶剂质量
50克
50克
20克
10克
10克
10克
10克
(1)根据上述的设计,你认为他们准备研究的影响因素有__________,其中不会影响物质溶解性的因素是 _______。(填编号,可多选)
A.温度 B.固体种类 C.固体质量 D.溶剂种类 E.溶剂质量
F.固体颗粒大小 G.是否搅拌
(2)在实验①②③⑤⑦中,使用研磨好的粉末状的冰糖(除④外),而不使用块状冰糖的优点在于 ___________________。
(3)比较⑦和 _____,可知该实验组是探究 _______对物质溶解性的影响。
【答案】(1) A、B、D、E、F C、E、G
(2)溶解速度更快
(3) ⑤ 温度
【详解】(1)通过对比不同实验组的变量差异,可梳理出本次实验准备研究的影响因素:
A温度:对比⑤(20℃)和⑦(80℃),仅温度不同,其余条件一致。
B固体种类:对比⑤(冰糖)和⑥(食盐),仅溶质种类不同,其余条件一致。
D溶剂种类:对比①(水)和②(植物油),仅溶剂种类不同,其余条件一致。
E溶剂质量:对比③(20g水)和⑤(10g水),仅溶剂质量不同,其余条件一致。
F固体颗粒大小:对比④(块状冰糖)和⑤(粉末状冰糖),仅固体颗粒大小不同,其余条件一致。
物质溶解性是物质的固有属性,仅由溶质、溶剂本身性质和温度决定,不会影响溶解性的因素是:
C固体质量:溶质加入的总质量不改变该温度下物质的最大溶解能力。
E溶剂质量:溶剂的多少只会改变实际溶解的溶质总质量,不会改变单位溶剂的溶解上限。
G是否搅拌:搅拌仅能加快溶解速率,无法提升物质的最大溶解量。
综上,准备研究的影响因素为 A、B、D、E、F;不会影响物质溶解性的因素是 C、E、G。
(2)使用研磨好的粉末状冰糖,相比块状冰糖,可以增大冰糖与溶剂的接触面积,加快溶解速率,缩短实验等待时间,让实验现象更快显现。
(3)比较⑦和 ⑤,两组实验仅温度不同(⑦为80℃,⑤为20℃),其余条件(固体种类、固体质量、溶剂种类、溶剂质量)完全一致,可知该实验组是探究 温度对物质溶解性的影响。
24.实验室需要配制80g质量分数为12%的食盐溶液。操作流程如图所示:
(1)配制食盐溶液的正确操作顺序为________(填写序号)。
(2)溶解时用玻璃棒搅拌________(选填“可以”或“不可以”)提高食盐在水中的溶解能力。
(3)实验中应该选用________ml规格的量筒来量取所需的水。(供选规格:10ml、50ml、100ml、200ml)
(4)在配制溶液过程中,下列操作会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是________。
A.称量食盐时砝码放在左盘,药品放在右盘
B.量取水时俯视读数
C.转移配制好的溶液时洒出少量
【答案】(1)①④②③
(2)不可以
(3)100mL
(4)B
【详解】(1)配制一定质量分数的溶液一般依次进行计算、称量、量取和溶解。图中相应操作依次为①、④、②、③,所以填①④②③。
(2)溶解时用玻璃棒搅拌只能加快食盐的溶解速率,不能改变一定温度下食盐的溶解能力,所以填“不可以”。
(3)配制80g质量分数为12%的食盐溶液,需要食盐的质量为
所需水的质量为
水的密度约为1g/mL,所需水的体积约为70.4mL,应选用量程略大于所量体积且量程尽可能小的100mL量筒。
(4)A.称量食盐时砝码和药品位置放反,使用游码时会使实际称取的食盐质量偏小,不会使所配溶液的溶质质量分数偏大,故A不符合题意;
B.量取水时俯视读数,实际量取水的体积小于读数,水的质量偏小,所配溶液的溶质质量分数偏大,故B符合题意;
C.配制好的溶液具有均一性,转移时洒出少量不会改变剩余溶液的溶质质量分数,故C不符合题意。
故选B。
25.小龙用溢水杯、泡沫块、托盘、支撑杆等材料制作成“漂浮器”来验证小石块所受浮力等于小石块排开液体所受的重力,其步骤如下:
①将“漂浮器”置于装满水的溢水杯中,取一小石块放在上托盘中,待装置稳定后,在与液面相平处的支撑杆上作标记A。
②取下小石块,将其放入下托盘,再往上托盘中添加砝码,并用空烧杯接收溢出的水,直到液面与支撑杆上的标记A相平。
③取下砝码,将烧杯中的水倒入上托盘中,发现溢水杯中液面与支撑杆上的标记A相平。
④换用盐水等其他液体,重复步骤①~③。
(1)判断“漂浮器”漂浮时受到的浮力和重力的大小关系:__________。
(2)步骤④换用盐水进行实验,待装置稳定后,在与液而相平处的支撑杆上作标记B,则B的位置在A的__________。
(3)观察实验现象,小龙得出实验结论为小石块所受浮力等于小石块排开液体所受的重力,请写出他得出该实验结论的推理过程:________________________________________________________________。
(4)老师认为,该实验中添加砝码难以准确做到标记A恰好与液面相平这一实验现象,请提出一种改进措施:_________________________________________________________________________。
【答案】(1)等于/=
(2)下方
(3)由步骤①②得出石块所受浮力,由步骤②③得出烧杯中水的重力,所以,即小石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力。
(4)将砝码改为细沙等小颗粒固体
【详解】(1)当“漂浮器”漂浮时,此时它处于平衡状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,是二力平衡现象,这两个力是一对平衡力,大小相等。
(2)因为小石块和“漂浮器”整体的重力不变,则受到的浮力也不变,换用盐水后,液体密度变大,根据可知,“漂浮器”排开液体的体积变小,所以液面会下降,则B的位置在A的下方。
(3)略。
(4)由于砝码的质量是固定的,难以精确调整使标记A恰好与液面相平,而细沙等小颗粒固体的质量可以连续调节,所以可以用细沙等小颗粒固体代替砝码。
26.仔细阅读下面的探究实验信息,回答相关问题:
【实验目的】探究溶解过程中,溶液温度的变化情况。
【查阅资料】(1)物质溶解于水的过程包括吸收热量(Q吸)的扩散过程和放出热量(Q放)的水合过程。
(2)实验条件下,水的凝固点为0℃、沸点为100℃。
【提出猜想】物质溶解过程中,溶液的温度可能升高或降低或不变。
【实验探究】某探究小组的同学设计了如图所示的两种方案。在图2所示方案中,每次加入物质b之前均使用温度计控制热水温度,使之保持在99℃。
【实验结论】
(1)图1所示实验中,若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度________ (填“升高”或“降低”或“不变”)。
【拓展实验】
(2)按照图3所示进行实验,若物质c为NaOH,则U形管内的左边液面将________ (填“高于”或“低于”或“等于”)右边液面。
【反思交流】
(3)该小组的同学进一步就物质溶解过程中溶液温度变化的原因展开了讨论,分析得出:若Q吸_____ Q放(填“>”或“<”或“=”),则溶液温度下降;若Q吸与Q放的相对大小与之相反,则溶液温度上升。
(4)在图2所示方案中,加入物质b后,热水会突然沸腾。小张同学对实验现象很感兴趣,他继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,再继续加入相同质量的物质b,就看不到沸腾现象。请解释不再产生沸腾现象的原因________________________________________。
【答案】(1)降低
(2)低于
(3)>
(4)至烧杯中出现固体物质后,说明溶液达到饱和状态,再继续加入相同质量的物质b,不再溶解放热
【详解】(1)若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度下降;
(2)若物质c为NaOH,氢氧化钠溶于水放热,装置内的气压升高,则U形管内的左边液面将低于右边液面;
(3)若Q吸>Q放则溶液温度降低;
(4)继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,说明溶液达到饱和状态,再继续加入相同质量的物质b,不再溶解放热,因此就看不到沸腾现象。
四.综合题(共5小题)
27.如图甲所示,建造海底隧道时,先将钢筋混凝土制成的沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。某节密封长方体沉管的体积为,如图乙所示,质量为。(海水密度取,)
(1)当不断向沉管中灌水,在浸没之前其所受浮力____________(选填“变大”、“变小”或 “不变”)。
(2)灌水前沉管漂浮在海面上受到的浮力是多少?
(3)沉管要沉入海底,至少需注入海水的重力是多少?
【答案】(1)变大
(2)
(3)
【详解】(1)沉管在浸没之前处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,沉管受到的浮力等于沉管的重力。当不断向沉管中灌水,沉管的重力变大,故沉管所受浮力逐渐变大。
(2)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力等于沉管的重力,即
(3)沉管刚好浸没在海水中时,排开海水的体积等于沉管的体积,即
沉管刚好浸没在海水中时,受到的浮力
沉管恰好悬浮时,沉管内注入海水的质量最小,此时沉管受到的浮力等于沉管和注入的海水的重力之和,即,则海水的重力。
28.我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛实现海上首飞。上半部分是飞机,下半部分是船形结构,鲲龙最大起飞质量为53.5吨。
(1)若遇森林火灾,鲲龙可直接俯冲至附近水面一边高速滑行一边快速吸水,仅需20秒左右就能吸满12吨水,此过程中,浮力的增加量为__________牛。
(2)当鲲龙以最大起飞质量停在水面上时,它排开水的体积是多少立方米__________?(海水密度取)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)鲲龙吸水时处于漂浮状态,浮力的增加量为
(2)当鲲龙以最大起飞质量停在水面上时,处于漂浮状态,则此时飞机受到的浮力
此时排开水的体积
29.20℃时,在盛有50g水的烧杯中加入15g固体X(不含杂质),充分溶解后逐渐升温,若不考虑水蒸发对实验的影响,请回答下列问题。
溶液的温度/℃
20
35
50
65
75
剩余固体X的质量/g
10.4
8.0
5.0
0
0
(1)35℃时,该溶液的质量是 ________;
(2)65℃时,该溶液是 (选填编号);
A.饱和溶液 B.不饱和溶液 C.无法判断
(3)50℃时,固体X的溶解度是 ________,该温度下,使烧杯中剩余的5g固体X全部溶解,至少加入 ________水;
(4)发现小李同学在用量筒取50mL水时俯视读数,则20℃时的该溶液的溶质质量分数比正确操作时的结果 _______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)57g
(2)C
(3) 20g 25g
(4)偏大
【详解】(1)35℃时,剩余固体X的质量为8.0g。
溶液质量 = 溶剂质量 + 溶解的溶质质量,溶剂水的质量是50g,溶解的溶质质量为。
所以该溶液的质量是。
(2)65℃时,剩余固体的质量为0,此时该溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,所以无法判断,选C。
(3)50℃时,剩余固体X的质量为5.0g,则溶解的溶质质量为,溶剂水是50g。
根据溶解度定义,设50℃时X的溶解度为,则,解得。
设使5g固体X全部溶解至少需加水的质量为,则,解得。
(4)俯视读数时,读取的体积比实际量取的体积大,即实际量取的水的体积小于50mL,水的质量偏小。
溶质质量不变,溶剂质量偏小,根据溶质质量分数公式,可知该溶液的溶质质量分数比正确操作时的结果偏大。
30.某学校社团计划在校园景观池塘上搭建一座简易人行浮桥,方便师生通行。浮桥由若干相同的长方体浮筒并排连接而成,上铺木板作为桥面。
(1)浮桥搭建完成后,静止漂浮在水面上,如图所示,此时浮桥所受浮力__________重力(选填“>”“<”或“=”)。
(2)如图所示的浮桥总质量为,为了保证安全,浮桥浸入水中的总体积不得超过,则该浮桥最多能承载多少位中学生?(假设每位中学生所受重力为500牛,)。
(3)为了提高浮桥的承载量,下列措施合理的是( )(选填字母)
A.适当增加浮桥的浮筒数量
B.在浮桥表面喷涂更光滑的油漆
C.换用更轻质木板作为桥面
D.将浮筒体积减小,使桥面更贴近水面
(4)暴雨过后,校园池塘水位上涨,部分雨水渗入浮桥的木板中,导致浮桥总重力增大,但还是能漂浮在水面上。与暴雨前相比,浮桥相对于水面会上浮一些、下沉一些,还是保持不变?判断并说明理由。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)=
(2)20位
(3)AC
(4)浮桥始终漂浮,浮力等于总重力,浮桥总重力增大,因此所受浮力增大;水的密度不变,根据阿基米德原理,浮桥排开水的体积会增大,因此浮桥相对于水面下沉一些。
【详解】(1)物体漂浮时,根据漂浮条件,所受浮力等于自身总重力。
(2)根据阿基米德原理,浮桥受到的最大浮力
浮桥自身的重力
承载的总重力
可承载的中学生数量
(3)A.增加浮筒数量,浮桥最大排开水的体积增大,最大浮力增大,可提高承载量,故A符合题意;
B.喷涂光滑油漆仅改变摩擦力,不改变浮力和浮桥自重,不影响承载量,故B不符合题意;
C.换用轻质木板,浮桥自身重力减小,相同最大浮力下,可承载的额外重力更大,故C符合题意;
D.减小浮筒体积,浮桥最大排开水的体积减小,最大浮力减小,承载量降低,故D不符合题意。
故选AC。
(4)略。
31.如图为甲、乙、丙三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)当温度为________时:甲物质的溶解度等于丙物质的溶解度;若甲中含有少量乙时,可以采用__________(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯甲;
(2)计算在时,向盛有甲物质的烧杯中加入的水,充分溶解后,所得溶液的质量和溶液中溶质质量分数分别是多少________?
【答案】(1) t1 降温结晶
(2)50g水中最多能溶解甲物质的质量=,
所得溶液的质量=50g+50g=100g;
溶液中溶质质量分数=
答:所得溶液的质量为100g,溶质质量分数为50%。
【详解】(1)由图可知,t1℃时,甲、丙的溶解度曲线相交于一点,则t1℃时,甲物质的溶解度等于丙物质的溶解度;根据溶解度曲线可知,甲、乙的溶解度都随温度的降低而减小,甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度受温度影响较小,若甲中含有少量乙时,可以采用降温结晶的方法提纯甲;
(2)在t2℃时,甲物质的溶解度为100g,根据溶解度概念可知,在t2℃时,100g水中最多能溶解100g甲物质。见答案。
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