第4章 水和人类(单元分层自测·基础通关卷)科学新教材浙教版八年级上册
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内容正文:
2026-2027学年八年级科学上册
第4章 水与人类
(时间:60分钟 分数:100分)
一、选择题(本大题有15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.溶液是生活、生产中常见物质。请根据溶液的组成和特点完成问题。下列物质属于溶液的是( )
A.雪碧 B.蒸馏水 C.牛奶 D.奶茶
【答案】A
【解答】解:A.雪碧是均一、稳定的混合物,属于溶液,故A正确;
B.蒸馏水是纯净物,不属于溶液,故B错误;
C.牛奶属于乳浊液,不均一、不稳定,故C错误;
D.奶茶中含不溶性物质,属于悬浊液或乳浊液,不是溶液,故D错误;
故选:A。
2.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
【解答】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,说法错误,故不符合题意;
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,说法错误,故不符合题意;
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,说法正确,故符合题意;
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,说法错误,故不符合题意。
故选:C。
3.“奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器,2025年3月21日,首次实现人类下潜至普伊斯哥海沟最深处。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。下列关于“奋斗者”号深潜过程的说法,正确的是( )
A.下潜深度越大,“奋斗者”号所受压强越小,所受浮力越大
B.悬浮时浮力等于重力,若要实现下潜,则应增大压载铁质量
C.上浮过程中,所受压强增大,重力小于浮力
D.体积不变的情况下,改变压载铁重量不会影响运动状态
【答案】B
【解答】解:A、下潜深度越大,由公式p=ρgh可知“奋斗者”号所受压强越大,浸没后由于排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,所受浮力不变,故A错误;
B、悬浮时浮力等于重力,若要实现下潜,则应增大压载铁质量,此时浮力小于重力,故会向下运动,故B正确;
C、上浮过程中,深度减小,由公式p=ρgh可知“奋斗者”号所受压强越小,而上浮时浮力大于重力,故重力小于浮力,故C错误;
D、体积不变的情况下,浮力不变,改变压载铁重量,使得浮力与重力的大小关系改变,根据浮沉条件和平衡条件知,运动状态改变。故D错误。
故选:B。
4.小明把一个鸭蛋放入盐水中,鸭蛋进入盐水中的运动轨迹,如图所示。则该鸭蛋在此过程中所受浮力随时间变化的曲线图可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:鸭蛋在下沉到刚好浸没在盐水的过程中,排开盐水的体积变大;鸭蛋继续下沉,再上浮到上表面刚接触水面的过程中,排开盐水的体积不变(等于鸭蛋的体积);
当鸭蛋上浮至漂浮的过程中,排开盐水的体积减小,最终漂浮稳定时,排开盐水的体积不变;
盐水的密度不变,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸭蛋在整个过程中受到的浮力先增大,再不变,再减小,最后漂浮时又保持不变(等于鸭蛋的重力),故A正确,BCD错误。
故选:A。
5.如图所示,在一个有水的容器内,在水中有一个小试管开口向下竖起浮于水面上,试管露出水面的高度为h,试管内水面与容器内水面的高度差为H,当将容器封闭并向内打气时( )
A.h不变,H减小 B.h减小,H不变
C.h增大,H不变 D.h减小,H减小
【答案】B
【解答】解:由于试管仍要处于漂浮状态,则浮力和重力相等,试管重力不变,所以浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的体积也不变,由于试管的横截面积不变,则H不变。
小试管开口向下竖起浮于水面上时,p试管=p容器+ρ水gH;当将容器封闭并向内充气时,容器内气体压强增大,管内封闭气体体积减小,则试管露出水面的高度差h变小。
故选:B。
6.实心的橡皮泥小球会沉入水中,若将其捏成船形,就能浮在水面上,如图所示。橡皮泥由沉变浮的原因是( )
A.体积变小了 B.排开水的体积变大了
C.重量变轻了 D.受到浮力变小了
【答案】B
【解答】解:橡皮泥捏成船形排开水的体积变大了,由沉变浮,排开水的体积变大了,故B正确、ACD错误。
故选:B。
7.小J从河流某处取了水样,观察到水样浑浊,有固体小颗粒。现对水样进行如下处理,下列做法错误的是( )
A.将水样通过简易净化装置,能将浑浊的河水变得清澈
B.操作后,发现滤液仍浑浊的原因可能是滤液面高于滤纸的边缘
C.水由进水口经过海绵进入,再由出水口排出可将浑浊的河水变清澈
D.将圆形滤纸以此方式折叠处理后进行过滤,能将浑浊的河水变得清澈
【答案】D
【解答】解:A、小卵石和石英砂能除去不溶性固体杂质,活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,能将浑浊的河水变得清澈,故选项A说法正确;
B、过滤后发现滤液仍浑浊,其原因可能是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净,故选项B说法正确;
C、在净水过程中,水由进水口经过海绵进入,再由出水口排出,海绵可以去除水中固体小颗粒,可将浑浊的河水变清澈,故选项C说法正确;
D、将圆形滤纸以此方式折叠处理后进行过滤,液体直接从缝隙流下无法过滤,得到的液体仍然浑浊,故选项D说法错误。
故选:D。
8.我国帮建的柬埔寨德崇——扶南运河工程于今年8月开工,该运河不仅帮柬埔寨打通出海口,也让我国云南能直通进入泰国湾。该工程改变的水循环环节是( )
A.降水 B.地表径流 C.蒸发 D.水汽输送
【答案】B
【解答】解:水循环的环节有:蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等,柬埔寨德崇﹣﹣扶南运河工程改变的水循环环节是地表径流环节,故B正确,ACD错误。
故选:B。
9.如图所示远洋货轮的船身上都漆着五条“吃水线”,又称载重线,其中W是北大西洋的载重线,S是印度洋的载重线,由此可知,当轮船从印度洋驶入大西洋时( )
A.海水的密度变大,轮船受的浮力变大
B.海水的密度变大,轮船受的浮力不变
C.海水的密度不变,轮船受的浮力不变
D.海水的密度变小,轮船受的浮力不变
【答案】B
【解答】解:
(1)轮船漂浮,F浮=G,轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G,
(2)设轮船排开北大西洋与印度洋的海水的体积为V北、V印,
标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线,
轮船排开海水的体积:
V北<V印,
F浮=ρ液gV排不变,
海水的密度:
ρ北>ρ印。
故选:B。
10.如图所示,给饱和澄清的石灰水加热。下列叙述错误的是( )
A.溶液由澄清变浑浊
B.氢氧化钙的溶解度随温度的升高而增大
C.溶液仍为饱和溶液
D.溶液中溶质的质量分数减小
【答案】B
【解答】解:A、氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,给饱和澄清石灰水加热,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,溶液由澄清变浑浊,故选项说法正确。
B、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故选项说法错误。
C、给饱和澄清石灰水加热,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,溶液仍为饱和溶液,故选项说法正确。
D、给饱和澄清石灰水加热,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,溶质的质量减少,溶剂的质量不变,溶液中溶质的质量分数减小,故选项说法正确。
故选:B。
11.浑浊的海水经如图净水器处理后,有关叙述正确的是( )
A.消灭了水中的细菌
B.只有活性炭有过滤作用
C.能减少海水的异味
D.得到的水不属于混合物
【答案】C
【解答】解:该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质,活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味。
A、该简易净水器不能起到杀菌消毒的作用,故A说法错误;
B、该简易净水器中的小卵石、石英砂又能起到过滤的作用,故B说法错误;
C、该简易净水器中的活性炭具有吸附性,能减少海水的异味,故C说法正确;
D、得到的水中仍含有可溶性杂质以及微生物,属于混合物,故D说法错误。
故选:C。
12.2022年世界水日的主题活动为“珍惜地下水,珍视隐藏资源”。下列有关水的说法正确的是( )
A.我国江河年平均径流量居世界第六位,是全球人均水资源较为丰富的国家之一
B.纯净的水不导电,但生活中所用的水一般是能导电的
C.地球上主要水体的平均更新周期最长的是地下水,地下水几乎不参与水循环
D.要加强保护河流湖泊,因为这是人类仅可利用的全部淡水资源
【答案】B
【解答】解:A、我国水资源总量较多,但是,我国人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一,故A错误。
B、纯水是不能导电的,比如蒸馏水;但如果混入可导电杂质如一些金属离子就会导电,生活中是不存在纯水的,多少都会导电,因此从理论来说水不导电,但从生活实际上说水是可以导电的,故B正确。
C、地球上主要水体的平均更新周期最长的是冰川水,地下水通过地下径流参与水循环,故C错误。
D、目前人类利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水和浅层地下水,故D错误。
故选:B。
13.某次蔗糖溶解实验过程如图所示,不考虑水分蒸发,下列判断错误的是( )
A.②中溶液是饱和溶液
B.③中溶液一定是不饱和溶液
C.②③中溶液的溶质质量分数不相同
D.③中溶液的溶质质量大于②中溶液的溶质质量
【答案】B
【解答】解:结合某次蔗糖溶解实验过程图示,不考虑水分蒸发,①→②充分溶解后固体有剩余,②中溶液是饱和溶液,②加热形成③中没有剩余固体,③中溶液有可能是饱和溶液,也有可能是不饱和溶液,②③中溶剂质量相同,溶质质量不同,②③中溶液的溶质质量分数一定是不相同的,有图直观看出:③中蔗糖全部溶解,②中蔗糖部分溶解,③中溶液的溶质质量大于②中溶液的溶质质量。
故选:B。
14.如图所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积。图象a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系。下列说法中正确的是( )
A.将物体甲放入水中一定浮在水面
B.将物体乙放入水中一定沉入水底
C.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底
D.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面
【答案】C
【解答】解:由m﹣v图象可得:
体积为1m3的甲的质量为2×103kg,甲物体的密度:
ρ甲2×103kg/m3,
∵ρ甲>ρ水,
∴将物体甲放入水中一定沉入水底,故A错;
由m﹣v图象知道体积为1m3的乙的质量小于1m3的水的质量,
∴ρ乙<ρ水,
∴将物体乙放入水中一定浮在水面上,故B错;
将体积相同的甲、乙两物体捆在一起,并浸没于水中,受到的浮力:
F浮=ρ水v排g=ρ水×2v×g=2ρ水vg,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
甲、乙两物体的总重:
G=G甲+G乙=ρ甲vg+ρ乙vg=2ρ水vg+ρ乙vg,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得F浮<G,
∴捆绑在一起的甲、乙两物体在水中将下沉,最后沉入水底,故C正确、D错。
故选:C。
15.硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如表所示。则下列说法正确的是( )
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A.硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B.10℃时,27.7g硫酸镁和72.3g水可配制成质量分数为27.7%的硫酸镁溶液
C.50℃时,100g的硫酸镁饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为49:100
D.70℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90℃,溶液的溶质质量分数增大
【答案】C
【解答】解:A、由硫酸镁在不同温度下的溶解度数据,可以看出10℃~70℃时,硫酸镁的溶解度随温度升高而增大,大于70℃时,硫酸镁的溶解度随温度升高而减小,故选项说法错误。
B、10℃时,硫酸镁的溶解度为27.7g,10℃时,100g水中最多溶解27.7g硫酸镁固体,10℃时,72.3g水最多能溶解的硫酸镁的质量小于27.7g,则形成溶液的溶质质量分数小于27.7%,故选项说法错误。
C、50℃时,硫酸镁的溶解度为49.0g,50℃时,100g水中最多溶解49.0g硫酸镁固体,该温度下硫酸镁饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为49.0g:100g=49:100,故选项说法正确。
D、70℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90℃,硫酸镁的溶解度减小,饱和溶液中溶质质量分数100%,则溶液的溶质质量分数减小,故选项说法错误。
故选:C。
二.填空题(共9小题,每空1分,共24)
16.硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如下表所示。
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.3
39.3
49.0
54.1
51.1
(1)根据表格数据可得:硫酸镁的溶解度随温度升高而 。
(2)40℃时,往烧杯中加入49克硫酸镁,再倒入100克水,用玻璃棒充分搅拌,形成的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,然后将溶液升温到60℃,不考虑水分蒸发,该过程中溶液溶质质量分数大小的变化情况是 。
【答案】(1)先增大后减小;
(2)饱和;先增大后不变。
【解答】解:(1)根据表格数据可得:硫酸镁的溶解度随温度升高先增大后减小。
(2)40℃时,硫酸镁的溶解度小于49.0g,40℃时,往烧杯中加入49克硫酸镁,再倒入100克水,用玻璃棒充分搅拌,有硫酸镁不能继续溶解,形成的溶液是饱和溶液;然后将溶液升温到60℃,硫酸镁的溶解度增大,硫酸镁能继续溶解,至50℃时,硫酸镁全部溶解,继续升高温度,溶质的质量不再发生改变,不考虑水分蒸发,溶剂质量不变,该过程中溶液溶质质量分数先增大后不变。
故答案为:
(1)先增大后减小;
(2)饱和;先增大后不变。
17.水黾是黾蜷科物种的通称,生活于各种水体的表面。
(1)水黾的中后足极长,停留在水面上时(如图),它通过 减小对水面的压强。
(2)水黾向前运动时,其中足向后划水,此时使水黾向前运动的力的施力物体是 。
(3)下雨时,雨滴把水黾砸入水中时,它身上的防水细毛会吸附空气,通过增大 来增加浮力,使其浮出水面。
【答案】(1)增大受力面积;(2)水;(3)排开水的体积。
【解答】解:(1)水黾的中后足极长,停留在水面上时,对水面的压力大小基本不变,通过增大受力面积来减小对水面的压强,因此能稳稳停留在水面上。
(2)水黾向前运动时,其中足向后划水,对水施加向后的作用力。根据力的作用是相互的,水会对水黾施加一个向前的反作用力,因此使水黾向前运动的力的施力物体是水。
(3)下雨时,雨滴把水黾砸入水中时,它身上的防水细毛会吸附空气,使水黾排开水的体积增大。根据阿基米德原理可知,液体密度不变时,通过增大排开液体的体积来增加浮力,使其浮出水面。
故答案为:(1)增大受力面积;(2)水;(3)排开水的体积。
18.如图所示为海洋中的紫螺,重为0.08牛,体积约为5厘米3。紫螺可借助发达的腹足搅拌分泌出的黏液,不断伸缩腹足前部,像个小勺子一样在水面上舀空气,利用黏液将空气裹入其中形成“气泡筏”,从而倒悬着漂浮在海面上(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)紫螺遇到危险时会将身体暂时缩回壳内,导致身体连着的“气泡筏”消失,浮力将 ,身体下沉。
(2)危险解除后,紫螺重新浮出水面。为使其能漂浮于水面,吐出“气泡筏”体积至少为 厘米3。
【答案】(1)变小;
(2)3。
【解答】解:(1)身体缩回壳内导致“气泡筏”消失时,紫螺排开海水的体积减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浮力将变小。
(2)紫螺重新浮出水面时,根据浮沉条件知,F浮=G=0.08N,根据阿基米德原理知,紫螺排开海水的体积,
吐出的“气泡筏”体积至少为。
故答案为:(1)变小;
(2)3。
19.在制备硫酸铜晶体的过程中,科学兴趣小组的同学进行了以下操作与思考:取一定量硫酸铜固体加入70℃热水中(如图甲),充分溶解。
(1)为使后续更易析出晶体,常需得到该温度下的饱和溶液(如图乙)。已知甲溶液为不饱和溶液,且h1<h2。该小组同学是通过 的方法将其转化为饱和溶液。
(2)由图可知,硫酸铜的溶解度随温度降低而 。
(3)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是 。
【答案】(1)增加溶质;
(2)减小;
(3)降温结晶或冷却热饱和溶液。
【解答】解:(1)已知甲溶液为不饱和溶液,且h1<h2,说明溶液中溶质质量增加了。所以该小组同学是通过增加溶质的方法将其转化为饱和溶液。
(2)从图中可以看到,随着温度降低(从70℃到20℃),有硫酸铜晶体析出,这表明温度降低时,硫酸铜在水中的溶解能力下降,即硫酸铜的溶解度随温度降低而减小。
(3)图丙是70℃的硫酸铜饱和溶液,图丁是降温到20℃后有硫酸铜晶体析出。因为硫酸铜的溶解度随温度降低而减小,所以通过降温结晶(或冷却热饱和溶液)的方法从图丙到图丁获得硫酸铜晶体。
故答案为:
(1)增加溶质;
(2)减小;
(3)降温结晶或冷却热饱和溶液。
20.某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,如图是同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)请你指出操作⑤中的错误 ;
(2)图中错误改正后,粗盐提纯实验的正确操作顺序为②⑥① 。
【答案】(1)没有用玻璃棒引流;
(2)④⑤③。
【解答】解:(1)过滤操作中,必须用玻璃棒引流,图中未用玻璃棒引流,错误。故答案为:没有用玻璃棒引流;
(2)粗盐提纯的步骤为:计算、称量、溶解、过滤、蒸发。改正错误后,正确顺序为②⑥①④⑤③。故答案为:④⑤③。
21.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)
【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)。
22.科学项目化小组用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等材料,制作了一只潜水艇模型并进行了展示活动,如图所示。
(1)潜水艇模型要实现上浮和下沉的原理是改变 (填“自身重力”或“浮力”)。
(2)如果潜水艇从a处到达b处,需通过“进排气管”为水仓 (填“注入”或“排出”)气体。
(3)该潜水艇在同一水缸内分别处于a、b、c处(a漂浮,b悬浮,c沉底)时,受到的浮力相同的是 。
【答案】(1)自身重力;(2)排出;(3)b、c。
【解答】解:(1)潜水艇模型要实现上浮和下沉的原理是改变自身重力。
(2)如果潜水艇从a处到达b处,需通过“进排气管”为水仓排出气体,减小自身的重力,潜水艇下沉至b处。
(3)该潜水艇在同一水缸内分别处于a、b、c处时,排开水的体积不变,浮力不变,b和c全部浸没在水中,浮力相同。
故答案为:(1)自身重力;(2)排出;(3)b、c。
23.如图甲所示,一质量为5kg、棱长为20cm的正方体物块静止在水平地面上,若用大小为20N的力F,竖直向上拉该物块(如图乙所示),则物块对水平地面的压强为 Pa。若把该物体放入装满水的脸盆中,溢出水的重力为 N。
【答案】750;50。
【解答】解:物块的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N
根据平衡条件和相互作用力的规律知,物块对水平地面的压力F压=G﹣F=50N﹣20N=30N;
受力面积S=(0.2m)2=0.04m2;
根据压强公式,可得物块对水平地面的压强
计算物块的密度ρ物,物块体积V=a3=(0.2m)3=0.008m3,根据密度公式,可得
水的密度,由于ρ物<ρ水,物块会漂浮在水面上。
漂浮时,物块所受浮力F浮等于其重力G(二力平衡),即F浮=G=50N。
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力(即溢出水的重力),即F浮=G排,因此溢出水的重力G排=50N。
故答案为:750;50。
24.现有一木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化),木块排开液体的体积V增随时间t的变化如图甲所示(已知硝酸钾溶解度随温度升高而增大)。
(1)根据图甲可以推测出温度的改变是 (选填“升温”或“降温”);导致木块浸入液体体积增大的原因是 。
(2)在温度改变的过程中,图乙中A、B两点对应的木块受到的浮力大小关系为FA FB(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)降温;降温使硝酸钾的溶解度减小,硝酸钾饱和溶液析出溶质,溶液质量减小,而溶剂体积不变所以溶液的密度减小,根据阿基米德原理可知,在浮力不变的情况下,要增加排开液体体积;
(2)=。
【解答】解:(1)木块漂浮在液面,G=F浮=ρ液gV排,由图象可知,随着时间的增加,木块排开液体的体积增大,说明液体的密度变小,溶解的溶质减小,则观察到烧杯底部硝酸钾晶体将增多,即硝酸钾的溶解度减小,而硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,因此该过程中温度的改变方式是降温。
(2)在温度改变的过程中,木块始终处于漂浮状态,图中A、B两点对应的木块受到的浮力大小关系为FA=FB。
故答案为:(1)降温;降温使硝酸钾的溶解度减小,硝酸钾饱和溶液析出溶质,溶液质量减小,而溶剂体积不变所以溶液的密度减小,根据阿基米德原理可知,在浮力不变的情况下,要增加排开液体体积;
(2)=。
三.实验探究题(共3小题,每空2分,共22分)
25.咖啡过度萃取会溶解苦涩单宁酸,降低品质。
实验设计:
固定水温80℃、中粒度咖啡粉,检测不同时间下:咖啡因浓度;单宁酸浓度(酚酞试剂变红程度分级)
实验数据
萃取时间(s)
咖啡因C(mg/L)
单宁酸T(等级1﹣5)
综合评分S(10分制)
30
110
1
7.6
60
185
2
9.0
90
230
4
5.8
(1)解释60秒后综合评分下降的化学原因。 。
(2)品质系数R,根据实验数据,构建数学模型为s=﹣a(R﹣b)2+c;则该模型为 。
(3)当检测到(C=200mg/L,T=2.5时,预测评分是多少? 。
【答案】(1)单宁酸溶解较多,后期苦味物质激增;
(2)s=﹣0.0033(R﹣89)2+9.04;
(3)8.8。
【解答】解:(1)从实验数据可知,萃取时间从60秒增加到90秒时,单宁酸等级从2升至4,而咖啡因浓度仅从185mg/L增至230mg/L。单宁酸是导致咖啡苦涩的主要物质,其浓度大幅上升会显著降低口感,因此综合评分从9.0降至5.8;
(2)构建数学模型s =﹣a(R﹣b)2+c;品质系数R;根据表格数据:30s:R1 =110,对应是s1=7.6;60s:R292.5,对应s2=9.0;90s:R3 57.5,对应s3=5.8;将3组数据代入模型,得到方程组:①7.6 =﹣a(110﹣b)2+c;②9.0 =﹣a(92.5﹣b)2+c;③5.8=﹣a(57.5﹣b)^2+c;用②﹣①、②﹣③消去c,利用平方差公式化简:由②﹣①:1.4 = a×17.5×(202.5﹣2b);由②﹣③:3.2= a×(﹣35)×(150﹣2b);联立两式消去a,解得b≈89;再代入求a:a0.0033;最后代入②求c:c=9.0+0.0033×(92.5﹣89)2≈9.04;最终模型(验证成立)s=﹣0.0033(R﹣89)2+9.04;验证:30s:s=﹣0.0033\times(110﹣89)2+9.04 =7.6;60s:s=﹣0.0033×(92.5﹣89)2+9.04 =9.0;90s:s=﹣0.0033×(57.5﹣89)2+9.04 =5.8;以上结果均符合表格中数据要求;
(3)当检测到C=200mg/L,T=2.5时,R 80;根据(2)中所得模型s=﹣0.0033(R﹣89)2+9.04可知,s=﹣0.0033(80﹣89)2+9.04=8.8。
故答案为:
(1)单宁酸溶解较多,后期苦味物质激增;
(2)s=﹣0.0033(R﹣89)2+9.04;
(3)8.8。
26.重庆一中化学兴趣小组的同学们在实验室进行粗盐提出实验,并用所得精盐配制50g、5%的NaCl溶液。
(1)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填图中字母),称量精盐并计算产率;A操作中玻璃棒作用为 。
(2)关于粗盐提纯实验下列说法正确的是 (填序号)
①将粗盐直接放在天平左盘上进行称量 ②将蒸发皿放在陶土网上加热
③蒸发时待水分全部蒸干后停止加热 ④过滤后滤液仍浑浊应重新过滤
(3)配制NaCl溶液时,称量精盐发现天平指针偏左,应 (填序号)
A.增加适量砝码 B.减少适量砝码 C.增加适量精盐 D.减少适量精盐
(4)配制NaCl溶液溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)
①粗盐溶解时不充分 ②过滤时滤纸破损
③蒸发时溶液飞溅 ④配溶液时称量的精盐仍潮湿
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)粗盐提纯实验的操作顺序为:取出药品,称量,把粗盐和水转移到烧杯中,加入水搅拌溶解,再过滤,蒸发即可得到精盐,所以粗盐提纯实验的操作顺序为CBA;在蒸发结晶中,玻璃棒的作用是搅拌,使液体受热均匀,防止局部受热过高造成液滴飞溅;故填:CBA;使液体受热均匀,防止局部受热过高造成液滴飞溅;
(2)①粗盐不能直接放在天平左盘上进行称量,应该在天平左右两盘上放相同大小的白纸,然后将粗盐放在白纸上称量,故错误;
②蒸发皿可直接加热,不用放在陶土网上加热,故错误;
③蒸发时,待出现较多量晶体时即停止加热,依靠蒸发皿本身的热量就可将水分蒸干,切不可将水分全部蒸干,故错误;
④过滤后滤液仍浑浊应重新过滤,故正确。
故选:④;
(3)称量精盐发现天平指针偏左,说明精盐的质量偏大,所以要减少适量精盐直到天平平衡;故填:D;
(4)配制的NaCl溶液溶质质量分数偏小,可能是氯化钠的质量偏小或水的质量偏大造成的。
①粗盐溶解时不充分对配制溶液的溶质质量分数没有影响,故错误;
②过滤时滤纸破损会导致得到了氯化钠不纯,其中含有杂质,这样会造成配制的溶液溶质质量分数偏小,故正确;
③蒸发时溶液飞溅对配制溶液的溶质质量分数没有影响,故错误;
④配溶液时称量的精盐仍潮,造成氯化钠的质量偏小,水的质量偏大,这样会造成配制的溶液溶质质量分数偏小,故正确。
故选:②④。
27.小科在科学拓展学习中得知,浮力产生的原因是:物体上下表面由于处于液体的深度不同,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力的差值就是浮力。
为了验证这一结论,小科进行了如下实验。
(1)实验一:如图,先将矿泉水瓶剪去底部,瓶口朝下,在瓶里放一个乒乓球,加水将其浸没,可以看到瓶口有少量水流出,乒乓球没有上浮;再盖上瓶盖,当下方水位达到一定程度后,乒乓球就上浮了。
小江却认为,小科的实验并不能验证浮力产生的原因,理由是瓶颈内的密闭空气使得乒乓球下表面与水隔开,并未受到水向上的压力。要排除密闭空气的影响,可以用电烙铁在瓶颈上扎一个小孔。最理想的扎孔位置是 (填字母)。
A.靠近乒乓球下方
B.靠近瓶颈中部
C.靠近瓶盖处
按照小江的建议,扎孔后再次实验,观察到排出空气后的瓶颈中充满了水,水从小孔不断流出,乒乓球仍然浮不起来。把小孔堵住后,乒乓球就上浮了。对此,小江还是觉得难以理解。小科又接着做实验。
(2)实验二:小科在小孔位置插入一根合适的吸管,连接处不漏水,吸管另一端开口向上竖立。当瓶颈中刚充满水时,乒乓球仍旧浮不起来。直到吸管中的液面到一定位置时,乒乓球才会上浮。
对此,小科建立了一个解释模型:以乒乓球为界,暂把矿泉水瓶分成互不相通的上下两部分来进行受力分析。乒乓球的上表面受到了瓶身内的水产生的向下压力,下表面受到了瓶颈中的水产生的向上压力。“乒乓球仍旧浮不起来”的原因是 。
(3)剪掉瓶颈部分,可直接消除上述实验中的“密闭空气”的影响。请再设计一个实验方案(可以图文结合),验证“浮力产生的原因”。提供的器材:矿泉水瓶、吸管、水槽、剪刀等,瓶子的大小型号、数量充足,可按需选择和自主添置。 。
【答案】(1)A;
(2)乒乓球下表面受到的水产生的向上压力不大于上表面受到的水产生的向下压力;
(3)取一水槽,在水槽中加适量的水,将一矿泉水瓶放入水槽中,观察到矿泉水瓶漂浮在水面上,此时浮力等于矿泉水瓶重力;然后用手给矿泉水瓶施加一个向下的压力,使矿泉水瓶一半浸入水中(水槽中水不溢出);将手放开,此时浮力大于矿泉水瓶重力,矿泉水瓶将会上浮。
【解答】解:(1)瓶口朝下,在瓶里放一个乒乓球,加水将其浸没,可以看到瓶口有少量水流出,乒乓球没有上浮;而盖上盖子要排除密闭空气的影响,则有水进入而不上浮且不是密闭空间,故应该小孔开在密封的部分上方,则靠近乒乓球下方,故选A;
(2)当瓶颈中刚充满水时,还没有产生向上的压力或压力很小,故乒乓球仍旧浮不起来,因而说明乒乓球下表面受到的水产生的向上压力不大于上表面受到的水产生的向下压力。
(3)直接消除上述实验中的“密闭空气”的影响,直接放入水中,故取一水槽,在水槽中加适量的水,将一矿泉水瓶放入水槽中,观察到矿泉水瓶漂浮在水面上,此时浮力等于矿泉水瓶重力;然后用手给矿泉水瓶施加一个向下的压力,使矿泉水瓶一半浸入水中(水槽中水不溢出);将手放开,此时浮力大于矿泉水瓶重力,矿泉水瓶将会上浮。
故答案为:(1)A;
(2)乒乓球下表面受到的水产生的向上压力不大于上表面受到的水产生的向下压力;
(3)取一水槽,在水槽中加适量的水,将一矿泉水瓶放入水槽中,观察到矿泉水瓶漂浮在水面上,此时浮力等于矿泉水瓶重力;然后用手给矿泉水瓶施加一个向下的压力,使矿泉水瓶一半浸入水中(水槽中水不溢出);将手放开,此时浮力大于矿泉水瓶重力,矿泉水瓶将会上浮。
四.解答题(共3小题)
28.(8分)氯化钠俗名食盐,是工业生产和生活的一种重要原料,也是实验室里常见的一种试剂。如表是20℃时,氯化钠溶解于水的实验数据,回答下列问题:
实验序号
水的质量(g)
加入氯化钠的质量(g)
溶液的质量(g)
①
20
4
24
②
20
6
26
③
20
8
27.2
④
20
10
m
(1)表中m= 。
(2)在这四次实验中,得到的氯化钠溶液属于饱和溶液的是 (填序号)。
(3)计算第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数是多少?(精确到0.1%)
(4)20℃时实验室把100克溶质质量分数20%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,需加水多少克?(需有计算过程)
【答案】(1)27.2;
(2)③④;
(3)26.5%;
(4)300g。
【解答】解:(1)由实验③可知,在该温度下的20g水中,最多能溶解27.2g﹣20g=7.2g氯化钠,则实验④中,该温度下的20g水中加入10g氯化钠,最多能溶解7.2g氯化钠,所得溶液的质量为27.2g。
故答案为:27.2。
(2)由实验③可知,在该温度下的20g水中加入8g氯化钠,最多能溶解7.2g氯化钠,所以实验③和④均为该温度下的饱和溶液。
故答案为:③④。
(3)由实验③可知,在该温度下的20g水中,最多能溶解27.2g﹣20g=7.2g氯化钠,第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数为100%≈26.5%。
答:第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数是26.5%。
(4)设需要加水的质量为x,溶液稀释前后溶质的质量不变,则100g×20%=(100g+x)×5%,x=300g
答:需加入水300g。
29.(8分)【设计背景】我国设计的“蛟龙号”潜水艇最大下潜深度达到7062米,希望同学们也能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜水艇!
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
【检验产品】如表为该小组制定的量表:
自制潜水艇评价量表
验收等级
优秀
合格
待改进
功能仓分区设计
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,且生活舱较大
______
生活舱和水舱没有独立分开
浮沉情况
潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮
潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮,但较困难
潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
(1)为实验潜水艇的上浮,小组同学的操作是: ,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(2)请在表格中填入“合格”的评价内容 。
(3)如图乙所示,潜水艇完成从B到A上浮的过程,其浮力变化情况是 。
(4)已知某小组同学采用的材料总质量0.5千克,体积650cm3,现有100毫升和200毫升两种规格的注射器,请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮。
【答案】(1)推动活塞,向潜水艇打气;(2)生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水;(3)先不变后变小;(4)应选200mL的注射器。
【解答】解:(1)为实验潜水艇的上浮,小组同学的操作是:推动活塞,向潜水艇打气,排出水舱内的水,潜水艇浮力大于重力时实现上浮,漂浮在水面上时,浮力等于重力;
(2)根据量表进行分析可知,“合格”的评价内容为:生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水;
(3)潜水器完成从B到A上浮的过程,露出水面之前,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其受到的浮力不变;露出水面后,排开水的体积减小,则浮力变小;所以整个过程中其浮力变化情况是先不变后变小;
(4)要使潜水器实现在水中的悬浮,则浮力应等于潜水器的总重力,
该潜水器悬浮时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×650×10﹣6m3=6.5N;
材料的总质量为0.5kg,则材料的总重力为:G=0.5kg×10N/kg=5N,
因该潜水器材料的总重力小于悬浮时的浮力,所以需在水舱内注水,
则需注入水的重力为:ΔG=F浮﹣G=6.5N﹣5N=1.5N,
需注入水的体积为:V1.5×10﹣4m3=150mL,
假设注射器抽出多少气体就有多少体积的水进入水舱,则注射器的体积应大于等于150mL,因此应选200mL的注射器。
故答案为:(1)推动活塞,向潜水艇打气;(2)生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水;(3)先不变后变小;(4)应选200mL的注射器。
30.(8分)如图为太阳能热水器自动供水装置的模拟器,圆柱形容器的底面积为200cm2,环形柱体A为重6N、底面积50cm2、高20cm的圆柱体,且能沿固定杆在竖直方向自由移动,当注水至一定深度时,柱体A开始上浮,直至压力传感器B受到1.5N压力时,进水口自动关闭,注水结束。不计柱体A与杆的摩擦。
(1)柱体A刚要开始上浮时受到的浮力大小为 牛。
(2)柱体A漂浮时,A下表面离水面的距离为 厘米。
(3)注水结束时,柱体A的上表面离容器底部45cm,此时容器内水的体积为多少厘米3?
【答案】(1)6;
(2)12;
(3)此时容器内水的体积7250cm3。
【解答】解:(1)柱体A刚要开始上浮时,柱体A刚好漂浮,由物体的漂浮条件可知,
此时A受到的浮力:F浮=G=6N,
(2)A排开水的体积:V排6×10﹣4m3,
A浸入水中的深度:;
(3)注水结束时,A受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用,处于平衡状态,
根据力的平衡条件可得,此时A受到的浮力:F′浮=G+F压=6N+1.5N=7.5N,
此时A排开水的体积:,=750cm3;
A浸入水中的深度:,
此时容器中水的深度:h水=h'A+h升=15cm+45cm﹣20cm=40cm=0.4m
容器底受到水的压强:容器中水的体积为V''=Sh﹣V'排=200cm2×40cm﹣750cm3=7250cm3;
故答案为:(1)6;
(2)12;
(3)此时容器内水的体积7250cm3。
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2026-2027学年八年级科学上册
第4章 水与人类
(时间:60分钟 分数:100分)
一、选择题(本大题有15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.溶液是生活、生产中常见物质。请根据溶液的组成和特点完成问题。下列物质属于溶液的是( )
A.雪碧 B.蒸馏水 C.牛奶 D.奶茶
2.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
3.“奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器,2025年3月21日,首次实现人类下潜至普伊斯哥海沟最深处。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。下列关于“奋斗者”号深潜过程的说法,正确的是( )
A.下潜深度越大,“奋斗者”号所受压强越小,所受浮力越大
B.悬浮时浮力等于重力,若要实现下潜,则应增大压载铁质量
C.上浮过程中,所受压强增大,重力小于浮力
D.体积不变的情况下,改变压载铁重量不会影响运动状态
4.小明把一个鸭蛋放入盐水中,鸭蛋进入盐水中的运动轨迹,如图所示。则该鸭蛋在此过程中所受浮力随时间变化的曲线图可能是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,在一个有水的容器内,在水中有一个小试管开口向下竖起浮于水面上,试管露出水面的高度为h,试管内水面与容器内水面的高度差为H,当将容器封闭并向内打气时( )
A.h不变,H减小 B.h减小,H不变
C.h增大,H不变 D.h减小,H减小
6.实心的橡皮泥小球会沉入水中,若将其捏成船形,就能浮在水面上,如图所示。橡皮泥由沉变浮的原因是( )
A.体积变小了 B.排开水的体积变大了
C.重量变轻了 D.受到浮力变小了
7.小J从河流某处取了水样,观察到水样浑浊,有固体小颗粒。现对水样进行如下处理,下列做法错误的是( )
A.将水样通过简易净化装置,能将浑浊的河水变得清澈
B.操作后,发现滤液仍浑浊的原因可能是滤液面高于滤纸的边缘
C.水由进水口经过海绵进入,再由出水口排出可将浑浊的河水变清澈
D.将圆形滤纸以此方式折叠处理后进行过滤,能将浑浊的河水变得清澈
8.我国帮建的柬埔寨德崇——扶南运河工程于今年8月开工,该运河不仅帮柬埔寨打通出海口,也让我国云南能直通进入泰国湾。该工程改变的水循环环节是( )
A.降水 B.地表径流 C.蒸发 D.水汽输送
9.如图所示远洋货轮的船身上都漆着五条“吃水线”,又称载重线,其中W是北大西洋的载重线,S是印度洋的载重线,由此可知,当轮船从印度洋驶入大西洋时( )
A.海水的密度变大,轮船受的浮力变大
B.海水的密度变大,轮船受的浮力不变
C.海水的密度不变,轮船受的浮力不变
D.海水的密度变小,轮船受的浮力不变
10.如图所示,给饱和澄清的石灰水加热。下列叙述错误的是( )
A.溶液由澄清变浑浊
B.氢氧化钙的溶解度随温度的升高而增大
C.溶液仍为饱和溶液
D.溶液中溶质的质量分数减小
11.浑浊的海水经如图净水器处理后,有关叙述正确的是( )
A.消灭了水中的细菌
B.只有活性炭有过滤作用
C.能减少海水的异味
D.得到的水不属于混合物
12.2022年世界水日的主题活动为“珍惜地下水,珍视隐藏资源”。下列有关水的说法正确的是( )
A.我国江河年平均径流量居世界第六位,是全球人均水资源较为丰富的国家之一
B.纯净的水不导电,但生活中所用的水一般是能导电的
C.地球上主要水体的平均更新周期最长的是地下水,地下水几乎不参与水循环
D.要加强保护河流湖泊,因为这是人类仅可利用的全部淡水资源
13.某次蔗糖溶解实验过程如图所示,不考虑水分蒸发,下列判断错误的是( )
A.②中溶液是饱和溶液
B.③中溶液一定是不饱和溶液
C.②③中溶液的溶质质量分数不相同
D.③中溶液的溶质质量大于②中溶液的溶质质量
14.如图所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积。图象a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系。下列说法中正确的是( )
A.将物体甲放入水中一定浮在水面
B.将物体乙放入水中一定沉入水底
C.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底
D.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面
15.硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如表所示。则下列说法正确的是( )
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A.硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B.10℃时,27.7g硫酸镁和72.3g水可配制成质量分数为27.7%的硫酸镁溶液
C.50℃时,100g的硫酸镁饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为49:100
D.70℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90℃,溶液的溶质质量分数增大
二.填空题(共9小题,每空1分,共24)
16.硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如下表所示。
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.3
39.3
49.0
54.1
51.1
(1)根据表格数据可得:硫酸镁的溶解度随温度升高而 。
(2)40℃时,往烧杯中加入49克硫酸镁,再倒入100克水,用玻璃棒充分搅拌,形成的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,然后将溶液升温到60℃,不考虑水分蒸发,该过程中溶液溶质质量分数大小的变化情况是 。
17.水黾是黾蜷科物种的通称,生活于各种水体的表面。
(1)水黾的中后足极长,停留在水面上时(如图),它通过 减小对水面的压强。
(2)水黾向前运动时,其中足向后划水,此时使水黾向前运动的力的施力物体是 。
(3)下雨时,雨滴把水黾砸入水中时,它身上的防水细毛会吸附空气,通过增大 来增加浮力,使其浮出水面。
18.如图所示为海洋中的紫螺,重为0.08牛,体积约为5厘米3。紫螺可借助发达的腹足搅拌分泌出的黏液,不断伸缩腹足前部,像个小勺子一样在水面上舀空气,利用黏液将空气裹入其中形成“气泡筏”,从而倒悬着漂浮在海面上(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)紫螺遇到危险时会将身体暂时缩回壳内,导致身体连着的“气泡筏”消失,浮力将 ,身体下沉。
(2)危险解除后,紫螺重新浮出水面。为使其能漂浮于水面,吐出“气泡筏”体积至少为 厘米3。
19.在制备硫酸铜晶体的过程中,科学兴趣小组的同学进行了以下操作与思考:取一定量硫酸铜固体加入70℃热水中(如图甲),充分溶解。
(1)为使后续更易析出晶体,常需得到该温度下的饱和溶液(如图乙)。已知甲溶液为不饱和溶液,且h1<h2。该小组同学是通过 的方法将其转化为饱和溶液。
(2)由图可知,硫酸铜的溶解度随温度降低而 。
(3)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是 。
20.某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,如图是同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)请你指出操作⑤中的错误 ;
(2)图中错误改正后,粗盐提纯实验的正确操作顺序为②⑥① 。
21.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)
22.科学项目化小组用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等材料,制作了一只潜水艇模型并进行了展示活动,如图所示。
(1)潜水艇模型要实现上浮和下沉的原理是改变 (填“自身重力”或“浮力”)。
(2)如果潜水艇从a处到达b处,需通过“进排气管”为水仓 (填“注入”或“排出”)气体。
(3)该潜水艇在同一水缸内分别处于a、b、c处(a漂浮,b悬浮,c沉底)时,受到的浮力相同的是 。
23.如图甲所示,一质量为5kg、棱长为20cm的正方体物块静止在水平地面上,若用大小为20N的力F,竖直向上拉该物块(如图乙所示),则物块对水平地面的压强为 Pa。若把该物体放入装满水的脸盆中,溢出水的重力为 N。
24.现有一木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化),木块排开液体的体积V增随时间t的变化如图甲所示(已知硝酸钾溶解度随温度升高而增大)。
(1)根据图甲可以推测出温度的改变是 (选填“升温”或“降温”);导致木块浸入液体体积增大的原因是 。
(2)在温度改变的过程中,图乙中A、B两点对应的木块受到的浮力大小关系为FA FB(选填“>”“<”或“=”)。
三.实验探究题(共3小题,每空2分,共22分)
25.咖啡过度萃取会溶解苦涩单宁酸,降低品质。
实验设计:
固定水温80℃、中粒度咖啡粉,检测不同时间下:咖啡因浓度;单宁酸浓度(酚酞试剂变红程度分级)
实验数据
萃取时间(s)
咖啡因C(mg/L)
单宁酸T(等级1﹣5)
综合评分S(10分制)
30
110
1
7.6
60
185
2
9.0
90
230
4
5.8
(1)解释60秒后综合评分下降的化学原因。 。
(2)品质系数R,根据实验数据,构建数学模型为s=﹣a(R﹣b)2+c;则该模型为 。
(3)当检测到(C=200mg/L,T=2.5时,预测评分是多少? 。
26.重庆一中化学兴趣小组的同学们在实验室进行粗盐提出实验,并用所得精盐配制50g、5%的NaCl溶液。
(1)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填图中字母),称量精盐并计算产率;A操作中玻璃棒作用为 。
(2)关于粗盐提纯实验下列说法正确的是 (填序号)
①将粗盐直接放在天平左盘上进行称量 ②将蒸发皿放在陶土网上加热
③蒸发时待水分全部蒸干后停止加热 ④过滤后滤液仍浑浊应重新过滤
(3)配制NaCl溶液时,称量精盐发现天平指针偏左,应 (填序号)
A.增加适量砝码 B.减少适量砝码 C.增加适量精盐 D.减少适量精盐
(4)配制NaCl溶液溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)
①粗盐溶解时不充分 ②过滤时滤纸破损
③蒸发时溶液飞溅 ④配溶液时称量的精盐仍潮湿
27.小科在科学拓展学习中得知,浮力产生的原因是:物体上下表面由于处于液体的深度不同,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力的差值就是浮力。
为了验证这一结论,小科进行了如下实验。
(1)实验一:如图,先将矿泉水瓶剪去底部,瓶口朝下,在瓶里放一个乒乓球,加水将其浸没,可以看到瓶口有少量水流出,乒乓球没有上浮;再盖上瓶盖,当下方水位达到一定程度后,乒乓球就上浮了。
小江却认为,小科的实验并不能验证浮力产生的原因,理由是瓶颈内的密闭空气使得乒乓球下表面与水隔开,并未受到水向上的压力。要排除密闭空气的影响,可以用电烙铁在瓶颈上扎一个小孔。最理想的扎孔位置是 (填字母)。
A.靠近乒乓球下方
B.靠近瓶颈中部
C.靠近瓶盖处
按照小江的建议,扎孔后再次实验,观察到排出空气后的瓶颈中充满了水,水从小孔不断流出,乒乓球仍然浮不起来。把小孔堵住后,乒乓球就上浮了。对此,小江还是觉得难以理解。小科又接着做实验。
(2)实验二:小科在小孔位置插入一根合适的吸管,连接处不漏水,吸管另一端开口向上竖立。当瓶颈中刚充满水时,乒乓球仍旧浮不起来。直到吸管中的液面到一定位置时,乒乓球才会上浮。
对此,小科建立了一个解释模型:以乒乓球为界,暂把矿泉水瓶分成互不相通的上下两部分来进行受力分析。乒乓球的上表面受到了瓶身内的水产生的向下压力,下表面受到了瓶颈中的水产生的向上压力。“乒乓球仍旧浮不起来”的原因是 。
(3)剪掉瓶颈部分,可直接消除上述实验中的“密闭空气”的影响。请再设计一个实验方案(可以图文结合),验证“浮力产生的原因”。提供的器材:矿泉水瓶、吸管、水槽、剪刀等,瓶子的大小型号、数量充足,可按需选择和自主添置。 。
四.解答题(共3小题)
28.(8分)氯化钠俗名食盐,是工业生产和生活的一种重要原料,也是实验室里常见的一种试剂。如表是20℃时,氯化钠溶解于水的实验数据,回答下列问题:
实验序号
水的质量(g)
加入氯化钠的质量(g)
溶液的质量(g)
①
20
4
24
②
20
6
26
③
20
8
27.2
④
20
10
m
(1)表中m= 。
(2)在这四次实验中,得到的氯化钠溶液属于饱和溶液的是 (填序号)。
(3)计算第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数是多少?(精确到0.1%)
(4)20℃时实验室把100克溶质质量分数20%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,需加水多少克?(需有计算过程)
29.(8分)【设计背景】我国设计的“蛟龙号”潜水艇最大下潜深度达到7062米,希望同学们也能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜水艇!
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
【检验产品】如表为该小组制定的量表:
自制潜水艇评价量表
验收等级
优秀
合格
待改进
功能仓分区设计
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,且生活舱较大
______
生活舱和水舱没有独立分开
浮沉情况
潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮
潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮,但较困难
潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
(1)为实验潜水艇的上浮,小组同学的操作是: ,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(2)请在表格中填入“合格”的评价内容 。
(3)如图乙所示,潜水艇完成从B到A上浮的过程,其浮力变化情况是 。
(4)已知某小组同学采用的材料总质量0.5千克,体积650cm3,现有100毫升和200毫升两种规格的注射器,请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮。
30.(8分)如图为太阳能热水器自动供水装置的模拟器,圆柱形容器的底面积为200cm2,环形柱体A为重6N、底面积50cm2、高20cm的圆柱体,且能沿固定杆在竖直方向自由移动,当注水至一定深度时,柱体A开始上浮,直至压力传感器B受到1.5N压力时,进水口自动关闭,注水结束。不计柱体A与杆的摩擦。
(1)柱体A刚要开始上浮时受到的浮力大小为 牛。
(2)柱体A漂浮时,A下表面离水面的距离为 厘米。
(3)注水结束时,柱体A的上表面离容器底部45cm,此时容器内水的体积为多少厘米3?
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