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【拔高训练】浙教版科学八年级上册-第一章:水和水的溶液 拔高测试卷1(教师版+学生版)
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浙教版科学八上第一章 水和水的溶液 优生拔高测试1
一、单选题
1.(2021八上·乐清月考)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙(忽略铁链的体积),它们的大小关系是( )
A. F甲=F乙=F丙 B. F甲>F乙=F丙 C. F甲>F乙>F丙 D. F甲
2.(2021八上·余杭月考)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1 , 梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2 , 现有以下判断,其中正确的是( )
⑴若m1>m2 , 则F1一定小于F2;⑵若m1=m2 , 则F1一定大于F2;
⑶若V1=V2 , 则F1一定小于F2;⑷若V1>V2 , 则F1一定大于F2
A. (1)(3) B. (1)(4) C. (2)(3) D. (2)(4)
3.(2021八上·余杭月考)根据图示实验、部分记录和溶解度曲线,判断下列说法正确的是( )
A. 无法判断a中溶液是否为饱和溶液
B. c中溶液溶质的质量分数为33.3%
C. b中溶液在加热过程中始终为饱和溶液
D. 用降温的的方法可获得大量氯化钠晶体
4.(2021八上·余杭月考)把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则( )
A. 木块的质量为ρ水V2
B. 缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C. 木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D. 木块的密度为 V1V2ρ水
5.(2021八上·浙江月考)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有 3/5 的体积露出水面, 如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A. 木块的密度为 0.6×103kg/m3
B. 甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是 5:2
C. 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 3:5
D. 甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
6.(2021八上·绍兴月考)如图(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是( )
A. 当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升
B. 当A的密度大于水的密度时,容器中水面上升
C. 当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降
D. 当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图(b),容器中水面不变
7.(2021八上·绍兴月考)甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示,据图判断下列说法正确的是( )
A. 甲物质的溶解度大于乙
B. 20℃时,等质量的甲、乙饱和溶液中甲的溶剂质量比乙小
C. 60℃时,甲的饱和溶液的溶质质量分数为25%
D. 将60℃时甲、乙的饱和溶液降温至t℃,溶液的溶质质量分数:甲>乙
8.(2021八上·义乌月考)如图所示,水平桌面上放置底面积为80cm2 , 质量为400g的圆柱形容器,容器内装有16cm深的某种液体。用弹簧测力计悬挂着底面积为40cm2的长方体物块从液面逐渐浸入液体直到浸没,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入液体深度h的部分关系如图所示,(圆柱形容器的厚度忽略不计且液体始终没有溢出),则下列说法错误的是( )
A. 液体的密度是2.5×103kg/m3
B. 物块浸没时受到的浮力大小是8N
C. 物块刚浸没时,容器对桌面的压强是5.5×103Pa
D. 弹簧测力计示数为0时,液体对物块下表面的压力大小是16N
9.(2021九上·西湖月考)如图,台秤的托盘上一个装有水的烧杯,一个不吸水的木块下面用细线悬挂一个实心铁球,木块仍浮在水面上。下列各种说法中正确的是( )
A. 木块的重力等于木块所受的浮力 B. 铁球的重力一定大于木块的重力
C. 剪断细线前后,台秤示数不变 D. 剪断细线前后,容器底部所受水的压强不变
10.(2021七下·海曙期末)甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 当温度高于20℃时甲物质的饱和溶液的溶质质量分数不一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数
B. 20℃时,分别在100g水中加入40g甲、乙两物质,加热到40℃时,甲溶液为不饱和溶液,乙溶液是饱和溶液,且两溶液的溶质质量分数相等
C. 40℃时,300g甲物质的饱和溶液加水可配制500g 30%的甲溶液
D. 40℃时,分别在50g水中加入40g甲、乙,所得溶液中溶质的质量分数相等
11.(2021·奉化模拟)甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2 , 且2S1=3S2 . 甲容器中液体的密度为ρ1 , 液体对容器底产生的压强为P1 . 乙容器中液体的密度为ρ2 , 液体对容器底产生的压强为P2 , 且P2=2P1 . 将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F1和F2 . 则下列判断正确的是( )
A. F1<F2 , ρ1>ρ2 B. F1=F2 , ρ1<ρ2
C. F1>F2 , ρ1<ρ2 D. F1<F2 , ρ1<ρ2
12.(2021·柯桥模拟)如图所示,将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内,再将相同的木块放入其中,待木块静止时,两容器液面相平。以下说法 不正确的是( )
A. a的液体密度大于b的液体密度
B. 两木块在容器中排开的液体质量相等
C. 放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大
D. 放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
13.(2021七下·镇海期中)甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )
A. t1℃时,甲和乙的溶解度相等,都是30
B. t2℃时,甲溶液的溶质质量分数一定大于乙溶液的溶质质量分数
C. 温度从t2℃降至t1℃时,甲和乙的饱和溶液中析出晶体的质量甲大于乙
D. t1℃时,将甲、乙两种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体的质量一定相等
14.(2021七下·余姚期中)现要配制l00g 12%的氯化钠溶液,称量过程中误将砝码(砝码盒中的砝码规格有50g、20g、10g、5g,称量时5g以下用游码)和称量物放反了,其他过程没有错误,则实际配制溶液中溶质的质量分数为( )
A. 12% B. 8% C. 8.3% D. 10%
15.(2021七下·鄞州期中)20 ℃时,四个实验小组分别取不同质量的食盐,逐渐加入到各盛有50 g水的烧杯中,不断搅拌直到不再溶解为止,然后分别称量剩余食盐的质量。记录数据如表:
下列说法错误的是( )
实验小组
第一组
第二组
第三组
第四组
水的质量/g
50
50
50
50
所取食盐的质量/g
15
20
25
30
剩余食盐的质量/g
0
2
7
12
A. 20 ℃时,50 g食盐饱和溶液中含有18 g食盐
B. 用恒温蒸发溶剂的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液
C. 第二组所得溶液的溶质与溶剂的质量比为9∶25
D. 相同温度下,食盐在水中的溶解度与水的质量无关
二、填空题
16.(2021八上·余杭月考)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
(1).这三个球受到浮力的大小关系是 (选填字母)
A. F甲<F乙<F丙 B. F甲>F乙>F丙 C. F甲=F乙=F丙
(2).这三个球的密度大小关系是 (选填字母)。
A. ρ甲<ρ乙<ρ丙 B. ρ甲>ρ乙>ρ丙 C. ρ甲=ρ乙=ρ丙
(3).其中 球(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同。
17.(2021八上·浙江月考)分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法。如表是氯化钠,碳酸钠和硝酸钠在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
氯化钠
35.8
36.0
36.3
36.6
37
37.3
37.8
碳酸钠
12.2
21.8
39.7
53.2
硝酸钾
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
(1).20℃时,氯化钠的溶解度为 g,此时若将 20 克的氯化钠倒入 50 克水中,充分溶解,配得的溶液溶质质量分数为 (计算结果精确到 0.1%,下同)。
(2).碳酸钠的溶解度在10℃至40℃随温度的升高而 (填“增大”或“减小”),在20℃时,将100g的水加入有30g碳酸钠的烧杯中,充分搅拌后得到的是 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”),将上述烧杯加热到30℃,该烧杯中溶液的溶质质量分数为 。
18.(2021八上·绍兴月考)如表是氯化钠(NaCl)和硝酸钾(KNO3)在不同温度时的溶解度,回答问题。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KNO3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
(1).两种物质中,溶解度受温度影响变化较大的是 。
(2).60 ℃时,按图示操作:
A中溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,C中溶液的总质量是 克。
(3).50 ℃时,将两种物质的饱和溶液各100克,分别加热蒸发10克水后,再恢复到50 ℃,剩余溶液的质量:NaCl溶液 (填“大于”“等于”或“小于”)KNO3溶液。
19.(2021八上·柯桥月考)如图所示,体积为 1×10-3m3、材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的上端,弹簧的下端固定在容器的底部。(g取 10 N/kg)
(1).图甲装置内是水,静止时弹簧对球向上的弹力为 70 N,则该球的重力为 N。
(2).图乙装置内装的是另外一种液体,静止时弹簧对球向上的弹力为72N,则该种液体的密度为 kg/m3。
20.(2021八上·宁波月考)一实心金属块,用弹簧测力计在空气中测量时示数为5N,完全浸没在水中测量时示数是3N,则金属块在水中受到的浮力为 牛,金属块的密度是 kg/m3;若完全浸没在某一液体中测量时示数是 3.4 N,则该液体的密度为 kg/m3。
21.(2021八上·义乌月考)已知甲物质的溶解度与温度的关系如下表所示:
温度/℃
10
20
30
40
溶解度/g
10.0
18.0
36.0
56.0
按如图步骤进行操作:
(1).在A-E的溶液中,属于不饱和溶液的是 (填序号,下同),与B溶
液的溶质质量分数相同的是 。
(2).要使E中未溶的甲物质全部溶解,至少需要加入30℃的水 g。
22.(2021七下·海曙期末)下列数据是硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。
温度 ℃
O
20
40
60
80
溶解度 g
13.3
31.6
63.9
110
169
(1)20℃时,向50g水中加入20g硝酸钾,充分溶解后得到的是________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)如图所示,小烧杯中盛放的是上述(1)中所得的硝酸钾溶液。若将少量的下列物质分别小心地加入到大烧杯的水中,不断搅拌,一定能够使小烧杯中没有固体析出的是 (填字母)。
A.冰
B.硝酸铵
C.干冰
D.氢氧化钠
23.(2021七下·浙江期中)现有20℃时的100g某溶液,第一次蒸发10g水,析出了2g溶质,第二次继续蒸发10g水,析出了5g溶质,根据以上情况判断,20℃时该溶质的溶解度是 g,原来的溶液中溶质有 g(计算结果保留一位小数)。
24.(2021八下·长兴开学考)一个装满水的溢水杯放在电子秤上,溢水杯的溢水口下方放一烧杯。将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,手受到的绳子拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”),电子秤示数的大小变化是 。若金属块重54牛,溢出的水为20牛,则该金属块的密度为 g/cm3
25.(2020八上·余杭月考)水是一种重要的资源。请回答下列问题:
(1).打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,说明气体在水中的溶解度随 而减小。
(2).水是一种重要的溶剂,欲配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液(水的密度是1.0g/cm3),请回答下列问题:
①称量氯化钠固体的质量为 g;
②下列仪器中必须使用的是 (填序号)。
A.托盘天平
B.烧杯
C.玻璃棒
D.10mL量筒
E.50mL量筒
(3).甲、乙两种固体物质(不含结晶水,且不与水反应)的溶解度曲线如图所示。
①t1℃时,若将25g乙固体加入50g水中,充分搅拌后,仍有9.2g乙固体未溶解,则t1°C时乙的溶解度为 。
②t2℃接近饱和的甲溶液逐渐冷却至t1℃,图中有关量随时间变化的趋势正确的是 。(选序号)
三、实验探究题
26.(2021八上·浙江月考)兴趣小组需配制 50g 质量分数为 12%的氯化钠溶液,如图是某同学配制溶液的操作示意图:
(1).配制该溶液需要食盐 克。
(2).用上述图示的序号表示配制溶液的操作顺序 。
(3).若步骤 B 称量时出现了指针偏左, 应进行的操作是 。
(4).如果配制的氯化钠溶液溶质质量分数小于 12%, 其原因可能有_______( 填序号)。
A. 所用的氯化钠固体中含有杂质
B. 量取水时,仰视读数
C. 将水倒入烧杯时, 有少量水溅出
D. 将配制好的溶液转移进试剂瓶时, 有溶液洒落
E. 将氯化钠固体倒入烧杯时, 还有部分氯化钠固体粘在纸上
27.(2021八上·浙江月考)小明想测一块密度小于水的泡沫(泡沫不吸水)的密度,现在手中测量工具只有刻度尺,他借助手中一大一小两个圆柱形玻璃容器设计了如下实验:
①在大桶中装入适量水,将小桶放入其中,处于漂浮状态,测得小桶露出水面高度为 h1 , 大桶中水面高度为 H1 , 如图甲所示。
②将泡沫放在小桶上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h2 , 大桶中水面高度为 H2 , 如图乙所示。
③将小桶放在泡沫上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h3 , 大桶中水面高度为 H3 , 如图丙。求:
(1).图丙中泡沫受到的重力和它的浮力 (“是”或“不是”)一对平衡力。
(2).乙图中大桶中水面高度 H2 丙图中大桶中水面高度 H3(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3).泡沫密度表达式为ρ泡= (用 h1 , h2 , h3 和ρ水表示)。
28.(2021八上·绍兴月考)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如图所示
(1).为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3 , 将整个饮料吸管均匀标上刻度;
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”)
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度是 (选填“正确”、“错误”)。
③若被测液体的密度为ρ液密度计浸入被测液体的深度为h(如图乙)、自制密度计的质量为m,横截面积为S,用给定的字母推导出ρ液与h的关系式为 。
④若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3 , 将此密度计放在该酒精中,则实际酒精液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的 (选填“上”、“下” )方。
(2).小红为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请为小红设计一种改进方法: 。
(3).小虎在吸管中的放入金属丝并封口后,将其放入液体中,出现如图丙所示的现象,为顺完成实验任务,你的解决办法是 。
29.(2021八上·柯桥月考)密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。右图中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的外形完全相同,B中配重质量大于A。
(1).图中刻度“a” 刻度“b”(填“大于”或“小于”)。
(2).将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的密度计是 (填“A”或“B”)。
(3).关于A、B两支密度计及刻度线“1”位置的说法正确的是 。
A. 密度计A是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的上端
B. 密度计B是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的上端
C. 密度计A是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
D. 密度计B是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
30.(2021·下城模拟)学习了浮力知识后,小金用表面贴有白纸的木板、弹簧、金属块、细线等制作了一个液体密度计。弹簧下端挂上金属块,指针静止时的位置标为A;将金属块浸没在水中而不接触容器,指针静止时的位置B处标记为1.0;将金属块浸没于密度为0.8g/cm3的酒精中而不接触容器,在指针静止时的位置C处标记为0.8。
(1)C 处应在B处的________(选填“上方”或“下方”)。
(2)B 与 C 的中点处应标注的值________(选填“<”“>”或“=”)0.9。
(3)标记完刻度后发现刻度A与B之间的距离较小,为了增大最小刻度之间的距离,可采取的做法是________(写出一种即可)。
四、解答题
31.(2021八上·乐清月考)根据氯化钠和硝酸钾的溶解度表,回答下列问题:
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
氯化钠溶解度(克)
35.8
36.0
36.3
36.4
37.0
37.3
37.8
硝酸钾溶解度(克)
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
(1).20℃时,氯化钠饱和溶液溶质的质量分数 硝酸钾饱和溶液溶质的质量分数.(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2).向200克水中加入74克氯化钠固体全部溶解,且溶液恰好达到饱和状态,此时溶液的温度为 ℃。
(3).60℃时,向50g水中加入60g 硝酸钾,充分搅拌后所得溶液溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
32.(2021八上·余杭月考)某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为40cm 2 , 高度为15cm。求:
(1).将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力。
(2).此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3).此浮力秤的最大称量(即量程)。
33.(2021八上·浙江月考)下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答下列问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/克
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
(1).10℃时,100克水中最多可溶解硝酸钾的质量为 克。
(2).20℃时,将20克硝酸钾加入50克水中,所得溶液溶质质量分数是多少?
(3).如图是硝酸钾溶液的变化情况,请写出一种可采用的操作方法。(写出计算过程)
34.(2021八上·浙江月考)如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止,当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示,(ρ水=1×103kg/m3)g=10N/kg)
求:
(1).物体浸没在水中受到的浮力F浮;
(2).物体的密度ρ。
(3).若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5×103kg/m3)使二者悬浮,如图丙所示,则木球的体积至少多大?
35.某校兴趣小组模仿“曹冲称象”,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为150克,底面积为30厘米2 , 高度为15厘米,水的密度ρ水=1×103千克/米3 , g取10牛/千克。
(1).将杯子开口向上竖直放入水中时(注 :水未进人杯内) ,杯子受到的浮力为多大 ?
(2).此时杯子浸人水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)为多少 ?
(3).此浮力秤一次能测量的最大质量是多少 ?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【考点】二力平衡的条件及其应用,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先对考察船进行受力分析,然后根据阿基米德原理分析判断出铁锚对考察船的拉力变化即可判断船身受到的浮力变化。
【解答】对船进行受力分析,因为铁链拉着铁锚缓慢放入水中,所以船和铁锚都处于平衡状态;船受到向上的浮力、向下的重力和铁链对船的拉力;
图甲中铁锚部分浸入水中,铁锚对考察船的拉力为F1 , 由于考察船处于平衡状态,根据受力平衡可得:
F甲=G+F1 ①
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,铁锚对考察船的拉力为F1 , 由于考察船处于平衡状态,根据受力平衡可得:
F乙=G+F2 ②
图丙中由于铁锚沉底,则铁锚对考察船的没有拉力,由于考察船处于漂浮状态,根据受力平衡可得:
F丙=G ③
铁锚部分浸入水中时,根据受力平衡可得:F1=G铁锚-F浮1 ④
铁锚完全浸没水中但未触底;根据受力平衡可得:F2=G铁锚-F浮2 ⑤
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:F浮1<F浮2 ⑥
则F1>F2 ⑦
由①②③⑥可得:F甲>F乙>F丙。
故选C。
2.【答案】 C
【考点】浮力大小的计算,浮力的变化
【解析】【分析】物体受到的浮力由液体密度和排开液体体积决定;当物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力。
【解答】由于苹果漂浮, 梨子沉底, 则根据浮沉条件可知:F1=G=m1g, F2
(1) 若m1>m2, 则F1一定大于F2; 错误;
(2) 若m1=m2, 则F1一定大于F2; 正确;
(3) 若V1=V2, 则F1一定小于F2; 正确;
(4) 若V1>V2, 则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2.
由此分析可知(2)(3)正确,
故答案为:C。
3.【答案】 C
【考点】饱和溶液与不饱和溶液相互转变,溶质的质量分数及相关计算,结晶的概念与方法
【解析】【分析】溶解度(solubility,符号S),是指在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。物质的溶解度属于物理性质。
饱和溶液是指在一定温度和压力下,溶剂中所溶解的溶质已达最大量(溶解度)的溶液。
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
【解答】A、20℃时,氯化钠的溶解度是36g,则说明20g的水中最多能溶液氯化钠7.2g。而a中只加入了5g的氯化钠,所以a溶液为不饱和溶液。A错误;
B、100℃时,氯化钠的溶解度为40g,所以20g水中最多能溶解氯化钠8g。所以c中溶液的溶质质量分数为 33.3% .B错误;
C、b中溶液在加热的过程中,烧杯底部有固体剩余,所以始终为饱和溶液。C正确;
D、氯化钠的溶解度随温度的变化影响较小,所以常用降温结晶的方法获得氯化钠晶体。D错误。
故选C。
4.【答案】 D
【考点】浮力产生的原因,浮力大小的计算
【解析】【分析】根据阿基米德原理原理进行计算答题。
【解答】A:木块的质量为ρ水V1 , A错误;
B:缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,所以杯底受到水的压强不变,故B错误;
C:木块全部压入水中静止时,木块全部压入水中静止时,木块受到三个力的作用:竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,F压=F浮'-G=P水gV2-P水gV1 , 故C错误;
D:木块的体积为V2 , 根据密度公式得木块的密度为V1V2ρ水,
故选D。
5.【答案】 A
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件即可求出木块密度;
(2)根据F浮=ρ水gV排判断浮力的关系;
(3)根据二力平衡的知识计算出细线对木块的拉力,再计算与浮力之比;
(4)以整体为研究对象进行分析。
【解答】A.由乙图知,木块漂浮在水面上,
则木块的重力等于浮力,
即G=F浮乙;
ρ木gV=ρ水gV排=ρ水g(1-35)V=25ρ水gV;
解得:ρ木=25ρ水=25×1.0×103kg/m3=0.4×103kg/m3;
故A错误符合题意;
B.甲图中,木块受到的浮力:F浮甲=ρ水gV,
乙图中,木块受到的浮力:F浮乙=25ρ水gV ,
则木块受到水的浮力之比:F浮甲:F浮乙=ρ水gV:25ρ水gV=5:2 , 故B正确不合题意;
C.甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,
则拉力:F=F浮甲-G=ρ水gV-25ρ水gV=35ρ水gV;
则拉力与木块受到的浮力之比为:F:F浮甲=35ρ水gV:ρ水gV=3:5 , 故C正确不合题意;
D.以整体为研究对象,甲、乙两图中容器对水平桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D正确不合题意。
故选A。
6.【答案】 D
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)(3)木块始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,则排开水的体积不变,不会对水面高度产生影响。比较A受到浮力的变化,从而确定排开水的体积变化,最终确定水面的高度变化;
(4)将A和木块看做一个整体,比较它们受到浮力的大小变化,从而确定排开水的体积变化,最终确定水面高度是否改变。
【解答】木块始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,则排开水的体积不变,不会对水面高度产生影响。a中,物体A在水面漂浮,则它受到的浮力等于重力;从木块上拿下时,
①如果A的密度小于水,那么它在水里漂浮,它受到的浮力还等于重力,即浮力不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它排开水的体积不变,则容器中水面不变,故A错误;
②如果A的密度大于水,那么它在水里下沉,它受到的浮力小于重力,即浮力变小了,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它排开水的体积变小,则容器中水面下降,故B错误;
③如果A的密度等于水,那么它在水里悬浮,它受到的浮力等于重力,即浮力不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它排开水的体积不变,则容器中水面不变,故C错误;
当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面。将木块和A看做一个整体,则前后它们都在水面漂浮,它们受到的浮力都等于重力,即浮力保持不变,那么它们排开水的总体积不变,即容器中水面高度不变,故D正确。
故选D。
7.【答案】 D
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)比较溶解度的大小,必须说明温度;
(2)根据溶解度的大小确定溶质质量的大小,再用溶液质量减去溶质质量比较溶剂质量大小;
(3)饱和溶液的溶质质量分数=溶解度溶解度+100g×100%;
(4)根据溶解度随温度变化的规律分析溶液是否饱和,根据“相同温度下,饱和溶液的溶质质量分数大于不饱和溶液”的规律分析判断。
【解答】A.根据图像可知,甲物质的溶解度可能大于乙,也可能小于乙,二者还可能相等,因为没有指明温度,因此无法比较,故A错误;
B.20℃时,甲的溶解度小于乙,即等质量的甲、乙饱和溶液中甲的溶质质量比乙小,则甲溶剂质量大于乙,故B错误;
C.60℃时,甲的饱和溶液的溶质质量分数=25g25g+100g×100%=20%, 故C错误;
D.将60℃时甲、乙的饱和溶液降温至t℃,由于甲的溶解度减小,所以甲仍然为饱和溶液;乙的溶解度增大,即乙变成不饱和溶液,则溶质质量分数甲>乙,故D正确。
故选D。
8.【答案】 D
【考点】密度公式的应用,压强的大小及其计算,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)(2)从图中可知物体在没有浸入液体中时,弹簧测力计的读数F1 , 由二力平衡条件可得物块的重力;物体全部浸入液体时,读出弹簧测力计的读数F2 , 根据称重法测浮力可求出物块浸没时受到的浮力,阿基米德原理法F浮=G排=ρ液gV排求出液体密度。
(3)根据密度公式和重力公式分别求出液体的重力和容器的重力;知道物块浸没时受到的浮力大小,由力作用的相互性可知物块对液体的压力F压 , 将物块、圆柱形容器、液体看做一个整体,容器对桌面的压力:F=G液+G容+F压 , 根据压强公式p=FS 求出容器对桌面的压强。
(4)根据题中所提供的信息可知,弹簧测力计的读数为零时,物体沉底,根据原来液体的深度和物体浸没时排开液体的体积可求出物体沉底后液体的深度,再根据F=pS=ρ液ghS求出液体对物块下表面的压力。
【解答】由图象知,当h=0时(即物体还没有浸入液体中),测力计的示数F示1=10N,
由二力平衡条件可得,物块的重力G=F示1=10N;
当浸入深度h=8cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,
此时物块完全浸没在液体中,且此时测力计的示数F示2=2N;
则物块浸没时受到的浮力:F浮=G-F示2=10N-2N=8N;
由图象可知物块的高h=8cm,
物块浸没时排开液体的体积:V排=V物=S物h=40cm2×8cm=320cm3=3.2×10-4m3;
则液体的密度:ρ液=F浮gV排=8N10N/kg×3.2×10−4m3=2.5×103kg/m3;
故A、B正确不合题意;
圆柱形容器的底面积为80cm2 , 最初液体的深度为16cm,
则液体的质量m液=ρ液V液=ρ液S容器h0=2.5×103kg/m3×80×10-4m2×0.16m=3.2kg,
液体的重力:G液=m液g=3.2kg×10N/kg=32N,
容器的重力:G容=m容g=0.4kg×10N/kg=4N,
物块刚浸没时,液体对物块的浮力为8N,
由力作用的相互性可知,物块对液体的压力F压=F浮=8N,
将物块、圆柱形容器、液体看做一个整体,
则其对桌面的压力:F=G液+G容+F压=32N+4N+8N=44N,
容器对桌面的压强:p=FS容=44N80×10−4m2=5.5×103Pa;
故C正确不合题意;
当物块完全浸入液体时,所受到的浮力为8N,其本身重10N,
即G>F浮 ,
所以物块在下降过程中测力计示数不可能为零;
现在测力计示数为0,说明此时物块沉底,
在物块沉底时液体的深度:h′=h0+△h=h0+V排S容=0.16m+3.2×10−4m380×10−4m2=0.2m ,
物块的底面积S物=40cm2=4×10-3m2 ,
液体对物块下表面的压力:
F=p液S物=ρ液gh′S物=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.2m×4×10-3m2=20N;
故D错误符合题意。
故选D。
9.【答案】 C
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮时,所受浮力与重力相等,可根据细线剪断前和剪断后浮力的大小变化;
(2)根据公式G=mg=ρVg分析重力的大小;
(3)把烧杯、水和木块、铁块作为一个整体,分析剪断细线前后托盘受到的压力。
(4)根据阿基米德原理判断V排的变化,得出液面的升降情况,从而可判断出容器底部所受水的压强变化。
【解答】A.因木块和铁球整体漂浮,受到的浮力等于自身的重力。铁块受到的浮力小于自身的重力,所以木块受到的浮力大于自身的重力,故A错误;
B.不知铁球和木块体积的大小关系,无法比较重力的大小,故B错误;
C.把烧杯、水、木块和铁球作为一个整体,剪断细线前托盘受到的压力等于烧杯、水、木块和铁块的重力之和;剪断细线后,托盘受到压力仍然等于烧杯、水、木块和铁块的重力之和,所以,剪断细线后,托盘受到的压力不变,故C正确;
D.剪断细线后,木块将上浮一些,所以液面下降,容器底所受压强将变小,故D错误。
故选C。
10.【答案】 B
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)溶解度越大,饱和溶液的溶质质量分数越大;
(2)如果溶质质量大于或等于溶解度,那么溶液饱和,根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%比较溶质质量分数的大小;
(3)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出溶质,然后比较大小即可;
(4)首先判断溶液是否饱和,再根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%判断。
【解答】A.当温度高于20℃时,甲物质的溶解度大于乙的溶解度,那么甲物质的饱和溶液的溶质质量分数一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数,故A错误;
B.40℃时,甲的溶解度为50g,乙的溶解度为40g。因为50g>40g,所以甲溶液不饱和,因为40g=40g,所以乙溶液为饱和溶液。根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%可知,二者的溶质质量分数相等,故B正确;
C.40℃时,甲的溶解度为50g,那么300g饱和溶液中溶质质量:300g×50g100g+50g=100g;500g3%的溶液中甲的质量:500g×30%=150g;
因为100g<150g,
所以不能配制,故C错误;
D.40℃时,甲的溶解度为50g,那么50g水中最多溶解甲25g;乙的溶解度为40g,那么50g水中最多溶解20g。因为甲为40g,所以甲和乙都是饱和溶液,根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%可知,二者的溶质质量分数不同,故D错误。
故选B。
11.【答案】 C
【考点】压强的大小及其计算,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知两容器液体的高度相同,两容器中液体对容器底的压强关系是p2=2p1 , 则我们可以根据液体压强公式P=ρgh得出两容器中液体密度的大小关系;
(2)当物体放入液体中时,物体会受到液体的浮力,同时物体会排开部分液体使液面上升,从而使液体对容器底的压强变大、压力变大,由此可知物体受到的浮力等于液体对容器底部增大的压力。所以要比较A、B两球受到的浮力大小,可通过比较两容器中的液体对容器底部增大的压力得出;
那么要比较两容器中的液体对容器底部增大的压力,就需要先比较在没有放入A、B两球时,两容器中的液体对容器底部的压力。两容器中的液体对容器底部的压力大小关系可根据题中的已知条件(2S1=3S2 , p2=2p1)和公式F=PS求解出来,最后用放入小球后液体对容器底的压力减去没有放入小球前液体对容器底的压力,就可以得出液体对容器底增大的压力关系,从而最终得出A、B两球受到的浮力大小关系。
【解答】(1)由p2=2p1得:P1:P2=1:2,
则ρ1gh1:ρ2gh2=1:2,
因为h1=h2 ,
所以ρ1:ρ2=1:2,
则ρ1<ρ2;
(2)由2S1=3S2得:S1:S2=3:2,
因为S1:S2=3:2,P1:P2=1:2,
所以液体对容器底的压力之比:F甲:F乙=P1S1:P2S2=3:4,
则F甲<F乙。
当小球放入液体中后,受到的浮力F浮=ρ液gV排 ,
液体对容器底增大的压力:△F=△PS=ρ液g△hS,其中,V排=△hS;
所以小球放入液体中后受到的浮力等于液体对容器底增大的压力;
由于液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,即F甲′=F乙′,
所以液体对容器底增大的压力F甲′-F甲>F乙′-F乙 ,
即A球受到的浮力大于B球受到的浮力,
因此F1>F2。
故选C。
12.【答案】 D
【考点】二力平衡的条件及其应用,液体的压强,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当浮力相等时,液体的密度与排开液体的体积成正比;
(2)根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=G排=m排g分析;
(3)桌面受到的压力等于上面所有物体的重力之和,据此比较压力大小,再根据压强公式p=FS比较压强大小;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
【解答】相同的木块在两种液体中都处于漂浮状态,那么它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知,木块在两个容器中排开液体的质量相等,故B正确不合题意;
根据图片可知,排开液体的体积V排甲ρb , 故A正确不合题意;
容器对桌面的压力F=G容器+G液体-G排+G木 , 因为G排=G木 , 所以F=G容器+G液体 , 这里的液体是指液面高度相同时两种液体的重力。因为ρa>ρb , 根据G=ρVg可知,液体的重力Ga>Gb , 所以容器对桌面的压力F甲>F乙。压强公式p=FS可知,容器对桌面的压强甲大于乙,故C正确不合题意;
根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到的液体压强p甲>p乙 , 故D错误符合题意。
故选D。
13.【答案】 D
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据溶解度的定义判断;
(2)如果溶液都是饱和溶液,则溶解度越大,溶质质量分数越大;如果溶液不饱和,那么无法比较溶质质量分数大小;
(3)根据溶液质量大小进行判断;
(4)根据t1℃时,二者的溶解度大小进行判断。
【解答】A.t根据图像可知,t1℃时,甲和乙的溶解度相等,都是30g,缺少单位g,故A错误;
B.t2℃时,甲的溶解度大于乙,则甲的饱和溶液的溶质质量分数肯定大于乙。题目没有说明溶液是否饱和,则无法比较,故B错误;
C.温度从t2℃降至t1℃时,如果溶液质量相等,则甲和乙的饱和溶液中析出晶体的质量甲大于乙。题目没有说明溶液质量的关系,因此无法比较,故C错误;
D.t1℃时,甲和乙的溶解度相等,则将甲、乙两种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体的质量一定相等,故D正确。
故选D。
14.【答案】 C
【考点】天平的使用及读数,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】用溶液质量×溶质质量分数得到氯化钠的质量,然后根据砝码规格确定砝码质量和游码质量,接下来根据“物体质量=砝码质量-游码质量”计算出称量出的氯化钠质量,最后根据溶质质量溶液质量×100%计算溶质质量分数即可。
【解答】氯化钠的质量为:100g×12%=12g;
水的质量为:100g-12g=88g;
则砝码的质量为10g,游码的质量为2g;
则物体和砝码防反时,氯化钠的实际质量为:10g-2g=8g;
那么此时溶质质量分数为:8g8g+88g×100%≈8.3%。
故选C。
15.【答案】 A
【考点】饱和溶液与不饱和溶液相互转变,固体溶解度的概念
【解析】【分析】(1)当溶液中出现剩余的食盐时,溶液达到饱和,用加入食盐的质量减去剩余食盐质量得到水中溶解的食盐质量;
(2)将不饱和溶液变成饱和溶液的方法:①蒸发溶剂;②增加溶剂;③改变温度;
(3)将溶质和溶剂的质量作比;
(4)根据物质溶解度的影响因素判断。
【解答】A.在第二组食盐中,出现剩余的食盐,则食盐溶液饱和,那么50g水中最多溶解食盐的质量为:20g-2g=18g。而50g饱和食盐溶液中,水的质量肯定小于50g,其中食盐的质量肯定小于18g,故A错误符合题意;
B.用恒温蒸发溶剂的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液,故B正确不合题意;
C.第二组溶液中溶质与溶剂的质量之比:18g:50g=9:25,故C正确不合题意;
D.食盐在水中的溶解度只与温度有关,故D正确不合题意。
故选A。
二、填空题
16.【答案】 (1)C
(2)A
(3)乙
【考点】密度及其特性,浮力产生的原因,浮力大小的计算
【解析】【分析】根据F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】 (1) 因三个球体积相同,且都是浸没的,根据F浮=ρ液·g·V排可知,三个球受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙。
(2) 由图可知,甲球将弹簧拉长,说明甲球要上浮,根据浮沉条件可知,ρ甲<ρ液;乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中, 则ρ乙=ρ液; 丙球将弹簧压缩, 说明丙球要下沉, 则ρ丙 > ρ液。所以三个球的密度大小关系是ρ甲<ρ乙<ρ丙
(3) 乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中,则ρ乙 =ρ液。
17.【答案】 (1)36;26.5%
(2)增大;饱和溶液;23.1%
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据表格确定20℃时氯化钠的溶解度。根据氯化钠的溶解度计算出50g水中最多溶解氯化钠的质量,然后与20g比较,确定溶液是否饱和,弄清溶质的质量,最后根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”计算出溶质质量分数。
(2)根据表格分析碳酸钠的溶解度随温度变化的规律。根据碳酸钠的溶解度计算出100g水中最多溶解的质量,然后与30g比较,从而确定溶液是否饱和。再用30℃时碳酸钠的溶解度与30g比较,确定溶液是否饱和,弄清溶质质量,并计算出此时的溶质质量分数。
【解答】(1)根据表格可知,20℃时氯化钠的溶解度为36g。即此时100g水中最多溶解氯化钠36g,那么50g水中最多溶解氯化钠18g。因为20g>18g,所以此时溶液饱和,那么溶质质量分数为:18g18g+50g×100%≈26.5%。
(2)根据表格可知,碳酸钠的溶解度在10℃至40℃随温度的升高而增大。20℃时,碳酸钠的溶解度为21.8g,即100g水中最多溶解碳酸钠21.8g。因为30g>21.8g,所以充分搅拌后得到的是饱和溶液。
30℃时,碳酸钠的溶解度为39.7g,因为39.7g>30g,所以此时溶液不饱和,那么溶质质量分数为:30g30g+100g≈23.1%。
18.【答案】 (1)硝酸钾或KNO3
(2)不饱和;167.6
(3)大于
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念
【解析】【分析】(1)当升高相同的温度时,溶解度变化越大的物质,其溶解度受温度的影响更大;
(2)将加入物质的质量与溶解度比较,从而确定是否饱和。根据20℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度大小,确定100g水中溶解的溶质质量,最后根据溶液的总质量等于水的质量、氯化钠的质量与硝酸钾的质量之和计算即可。
(2)根据溶解度的大小确定蒸发10g水后析出晶体的质量大小,再用溶液质量减去析出晶体质量比较剩余溶液的质量。
【解答】(1)根据表格可知,当温度从10℃升高到20℃时,氯化钠的溶解度增大:36g-35.8g=0.2g,硝酸钾的溶解度增大:31.6g-20.9g=1.7g。因为0.2g<1.7g,所以溶解度受温度影响变化较大的是硝酸钾。
(2)60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,因为40g<110g,所以A溶液为不饱和溶液。20℃时,氯化钠的溶解度为36g,因为40g>36g,所以氯化钠溶液达到饱和,即氯化钠的溶质质量为31.6g;此时硝酸钾的溶解度为31.6g,因为31.6g<40g,所以此时硝酸钾溶液饱和,即硝酸钾的溶质质量为31.6g。此时溶液的总质量为100g+36g+31.6g=167.6g。
(3)根据表格可知,50℃时,氯化钠的溶解度小于硝酸钾,即蒸发10g水时,析出氯化钠的质量小于硝酸钾的质量,则剩余溶液的质量:氯化钠溶液大于硝酸钾溶液。
19.【答案】 (1)80
(2)0.8×103
【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求小球在水中时受到的浮力,再根据二力平衡的知识可求出小球的重力;
(2)由力的平衡求出小球所受的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求出这种液体的密度。
【解答】(1)根据甲图可知,小球受到重力、弹力以及浮力作用,
小球浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;
根据二力平衡的知识得到:G=F浮水+F弹水=+F弹水=10N+70N=80N;
(2)在某种液体中,小球所受的浮力:F浮液=G-F弹液=80N-72N=8N,
所以液体的密度:ρ液=F浮液gV排=8N10N/kg×1×10−3m3=0.8×103kg/m3。
20.【答案】 2;2.5×103;0.8×103
【考点】密度公式的应用,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F计算出金属块受到的浮力,根据V=V排=F浮ρ液g计算出金属块的体积,最后根据ρ=GgV计算金属块的密度。
(2)首先根据F浮=G-F'计算出金属块在未知液体中受到的浮力,再根据ρ液=F浮gV排计算出该液体的密度。
【解答】(1)金属块在水中受到的浮力:F浮=G-F=5N-3N=2N;
金属块的体积V=V排=F浮ρ液g=2N103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3;
金属块的密度ρ=GgV=5N2×10-4m3×10N/kg=2.5×103kg/m3.
(2)金属块在未知液体中受到的浮力F浮=G-F'=5N-3.4N=1.6N;
该液体的密度ρ液=F浮gV排=1.6N10N/kg×2×10-4m3=0.8×103kg/m3。
21.【答案】 (1)C、D;A
(2)50
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)将加入溶质的质量与溶解度进行比较,如果等于或大于溶解度,那么溶液饱和;否则,溶液不饱和。
(2)根据30℃时甲物质的溶解度计算出需要水的质量,然后与100g相减得到需要加水的质量。
【解答】(1)20℃时,甲物质的溶解度为18g,因此在100g水中加入18g甲正好饱和,即A是饱和的。在A中再加入18g甲,不会继续溶解,即B是饱和的。40℃时,甲的溶解度为56g,因为加入的36g<56g,所以溶液C不饱和。在C中再加入18g甲,此时一共加入54g甲,仍然小于溶解度56g,因此溶液D不饱和。30℃时,甲的溶解度为36g,因为54g>36g,所以溶液E是饱和的。
那么属于不饱和溶液的是C、D。
溶液B是饱和的,而溶液C是不饱和的,二者溶质的质量相等,溶液的质量也相等,根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知,二者的溶质质量分数相等。
(2)E中含有甲物质54g,当达到饱和时需要水的质量为x,
36g100g=54gx;
解得:x=150g;
则加入30℃ 的水的质量为50g。
22.【答案】 (1)饱和
(2)D
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念
【解析】【分析】(1)首先根据溶解度计算出20℃时50g水中最多溶解硝酸钾的质量,再与20g进行比较即可;
(2)根据表格确定硝酸钾的溶解度随温度的变化规律,然后根据不同物质溶解时吸热或放热的特点判断。
【解答】(1)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水中最多溶解硝酸钾31.6g,那么50g水中最多溶解硝酸钾15.8g。因为20g>15.8g,所以得到的是硝酸钾的饱和溶液。
(2)根据表格可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,只有升高温度,增大溶解度才能保证肯定没有固体析出。加入冰、硝酸铵和干冰后,都是吸热;只有氢氧化钠固体溶于水时放热,故选D。
23.【答案】 50;31.3
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)当温度不变时,同种物质的溶解度不变,即饱和溶液的溶剂和溶质的比值不变,据此计算出20℃时该物质的溶解度;
(2)当温度不变时,同种物质的溶解度不变,即饱和溶液的溶质质量分数相同;首先用原来溶液的质量-第一次蒸发水的质量-第一次析出溶质的质量得到饱和溶液的质量,然后根据溶液质量×溶质质量分数计算出剩余溶液中溶质的质量,最后加上原来的2g,就是原来的溶质质量。
【解答】(1)20℃时,100g该溶液,蒸发10g水,析出2g晶体,可以知道剩余溶液为该温度下的饱和溶液。该温度下饱和溶液继续蒸发10g水,析出5g晶体,则该温度下饱和溶液中水和溶质质量比为10∶5=2∶1,即这种溶质的溶解度为50g。
(2)原溶液中溶质质量为(100g-10g-2g)× 510g+5g +2g≈31.3g。
24.【答案】 变小;不变;2.7
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析金属块受到浮力的变化,再根据F拉=G-F浮力分析绳子拉力的变化;
(2)电子秤的示数等于它上面受到的压力,而压力等于上面所有物体的重力之和,据此分析判断;
(3)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算出金属块的体积,再根据ρ=GgV计算出金属块的密度。
【解答】(1)将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,金属块排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不断增大。根据F拉=G-F浮可知,绳子上的拉力变小。
(2)金属块浸没在水中,它对水产生的压力等于水对它产生的浮力,
而它受到的浮力等于溢出水的重力,则F压=F浮力=G排。
原来电子秤的示数F=G杯+G水;
放入金属块后电子秤的示数:F'=G杯+G水-G排+F压=G杯+G水。
则电子秤的示数保持不变。
(3)金属块的体积V=V排=F浮力ρ液g=20N103kg/m3×10N/kg=2×10-3m3;
则金属块的密度:ρ=GgV=54N10N/kg×2×10-3m3=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3。
25.【答案】 (1)压强的减小
(2)5;ABCE
(3)31.6g;AB
【考点】溶解度的影响因素,溶质的质量分数及相关计算,一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)打开瓶盖后,汽水瓶内气压减小,而汽水自动喷出来,说明大量的二氧化碳溢出,即二氧化碳的溶解度减小,据此分析气体溶解度与压强的变化关系;
(2)①氯化钠的固体质量=溶液质量×溶质质量分数;
②根据配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程分析;
(3)①用加入乙的质量减去未溶解的质量得到50g水中最多溶解乙的质量,再据此计算乙的溶解度;
②根据图像分析甲的溶解度随温度的变化规律,再分析相关量的变化规律即可。
【解答】(1)打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,说明气体在水中的溶解度随压强的减小而减小。
(2)①氯化钠固体的质量:50g×10%=5g;
②配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液时,首先用托盘天平称量出5g氯化钠,然后倒入烧杯备用。然后再用量筒称量出45mL水,倒入烧杯,用玻璃棒不断搅拌,直到全部溶解即可。
则必须使用的仪器是:ABCE。
(3)①t1℃时,50g水中最多溶解乙的质量为:25g-9.2g=15.8g。
设该温度下乙的溶解度为x,
15.8g50g=x100g;
解得:x=31.6g。
②t2℃接近饱和的甲溶液逐渐冷却至t1℃,甲的溶解度逐渐减小,由于它并不饱和,因此不会马上析出晶体,即在开始的一段时间内,溶质和溶剂的质量保持不变,则溶质质量分数保持不变。当溶液饱和后,随着温度的降低,溶剂的质量不变,但是析出晶体的质量逐渐增大,溶质质量逐渐减小,溶质质量分数逐渐减小。当温度达到t1℃,溶剂的质量不变,晶体不再析出,即晶体质量保持不变,溶质质量保持不变,溶质质量分数保持不变。
故AB正确,C、D错误。
故选AB。
三、实验探究题
26.【答案】 (1)6
(2)④②①⑤③
(3)减少氯化钠的质量
(4)A,B,E
【考点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”计算需要食盐的质量;
(2)根据配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程解答;
(3)在定量称量的过程中,右盘砝码和游码不能改变,只能通过调整左盘药品的质量让天平再次实现平衡。
(4)根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知,溶质质量分数偏小,要么是溶质的质量偏小,要么是溶剂的质量偏大,据此分析判断。
【解答】(1)需要食盐的质量:50g×12%=6g;
(2)配制一定溶质质量分数的溶液的过程:
④从试剂瓶中取出氯化钠;
②用天平称量6g氯化钠;
①将称量出的氯化钠倒入烧杯中;
⑤用量筒量取适量水,倒入烧杯备用;
③用玻璃棒搅拌,直到全部溶解即可。
则正确的顺序为:④②①⑤③。
(3)若步骤B中出现指针偏左,说明氯化钠的质量偏大,则应该操作如下:减小氯化钠的质量。
(4)A.所用的氯化钠固体中含有杂质,则溶质的质量会偏小,故A符合题意;
B. 量取水时,仰视读数,根据“俯视大仰视小”的规律可知,读出的示数偏小,而实际得到水的体积偏大,故B符合题意;
C.将水倒入烧杯时, 有少量水溅出,会使溶剂的质量偏小,故C不合题意;
D. 将配制好的溶液转移进试剂瓶时, 有溶液洒落,因为溶液具有均一性,所以不影响溶质质量分数,故D不合题意;
E.将氯化钠固体倒入烧杯时, 还有部分氯化钠固体粘在纸上,会使溶质的质量偏小,故E符合题意。
故选ABE。
27.【答案】 (1)不是
(2)等于
(3)h1−h2h3−h2⋅ρ水
【考点】密度公式的应用,平衡力的辨别,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(2)将泡沫和小桶看作一个整体,根据漂浮条件比较二者受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较二者排开水的体积大小,从而确定水面高度的大小。
(3)比较甲乙两图,计算出泡沫的重力,比较乙丙两图,计算出泡沫的体积,最后根据密度公式计算即可。
【解答】(1)图丙中,泡沫受到的浮力等于自身重力与小桶的压力之和,肯定大于泡沫的重力,二者大小不等,肯定不是平衡力。
(2)乙和丙中,将泡沫和小桶看作一个整体,它们都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力,即它们受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积相等,根据V总=V水+V排可知,乙和丙中水面高度相等,即H2=H3。
(3)比较甲和乙可知,乙中小桶增大的浮力等于泡沫的重力,
即泡沫重力G=△F浮=ρ液g△V排=ρ水g(h1-h2)S;
比较乙和丙可知,小桶排开水的体积的减小量就等于泡沫的体积,
即V=△V排'=(h3-h2)S;
则泡沫的密度为:ρ=GgV=ρ水g(h1-h2)Sg×(h3-h2)S=h1-h2h3-h2ρ水。
28.【答案】 (1)p;错误;ρ液=mSh;上
(2)用更细的吸管做密度计
(3)减少吸管下端的一些金属丝
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)①密度计放在水、酒精里漂浮时,比较浸入的体积大小,从而确定对应刻度的位置;
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和V=Sh得出深度h公式,从而确定深度h与密度的数量关系即可;
③密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变。求密度计在纯水中浸没的深度,需要利用密度计的浮力等于重力,求出排开液体体积的大小,再根据求出的体积,算出深度h。
④根据前面的分析确定密度计上刻度的分布规律即可;
(2)根据△V=sh分析解答;
(3)根据浮沉条件分析解答。。
【解答】(1)①密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力等于重力,即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,酒精的密度小于水的密度,则排开液体的体积V排水<V排酒;
所以密度计放在酒精中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点。
②密度计漂浮在液体中时,
则F浮=G物 ,
即:ρ液gV排=mg
ρ液gSh浸=mg
解得:h浸=mρ液S ,
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度是错误的。
③密度计在液体中漂浮,
则F浮=G,
即:ρ液gV排=mg,
ρ液gsh=mg,
解得:ρ液=mSh 。
④密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密,所以实际酒精液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的上方。
(2)因为△V=sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管。
(3)图中密度计沉底,浮力小于重力,要使密度计漂浮,应该减小密度计重力,故减少吸管下端的一些金属丝。
29.【答案】 (1)小于
(2)A
(3)B
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据漂浮条件分析密度计受到的浮力变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度和V排的关系,最终确定两个刻度值的大小即可;
(2)根据漂浮条件比较两个密度计受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较V排的大小即可;
(3)根据密度计的工作原理可知,越往下,刻度越小。
【解答】(1)当密度计漂浮在液面上时,浮力始终等于重力,即浮力保持不变;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,V排越大,液体密度越小,
根据图片可知,V排a>V排b;
因此刻度“a”<刻度“b”;
即在密度计上,最上面的刻度小,最下面的刻度大。
(2)将A、B两支密度计放入水中,它们都在水面漂浮,
即受到的浮力都等于自身重力;
因为GA<GB , 所以它们受到的浮力FA<FB;
根据F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力越大,V排越大;
因此排开水的体积VA<VB , 那么A露出水面的长度较大。
(3)根据上面的分析可知,当两只密度计都漂浮在液面上时,
A受到的浮力小于B受到的浮力,即FA<FB;
如果A、B的V排相等,根据F浮=ρ液gV排可知,这时A测量的液体密度小于B测量的液体密度,
即B为比重计;
因为密度计的刻度从上向下逐渐增大,且比重计的刻度线“1”最小,
所以比重计的刻度线“1”在最上端。
故选B。
30.【答案】 (1)下方
(2)=
(3)增大金属块体积(增大同材料金属块的质量)或用更软的弹簧
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排比较受到浮力的大小关系,再根据F=G-F浮比较弹簧测力计的示数大小;测力计的示数越大,指针静止时所对的位置越靠下;
(2)根据阿基米德原理和二力平衡的知识得到测力计的示数与液体密度的数学关系式,然后判断二者之间的定量关系,从而确定B与C中点处的刻度值;
(3)根据(2)中得到的数学关系式分析解答。
【解答】(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,金属块完全浸没时受到的浮力与液体密度成正比;因为0.8g/cm3<1g/cm3 , 所以标记为0.8时的浮力小于标记为1时的浮力。根据F=G-F浮可知,标记为0.8时的弹簧测力计的示数大于标记为1时的示数,因此C处应在B处的下方。
(2)当金属块完全浸没在液体中时,
弹簧测力计的示数:F=G-F浮=G-ρ液体gV排=-ρ液体gV排+G;
其中G、g和V排都是常量,因此测力计的示数F与液体密度ρ液为一次函数关系。
即密度增大多少倍,测力计的示数也减少多少倍。
因为B与C之间的示数F肯定等于这两个示数和的一半,
所以标注的刻度值应该为1和0.8的一半,
即中点处的标注值等于(1+0.8)/2=0.9。
(2)刻度A和B之间的距离较小,即测力计的示数F偏小。
根据公式F=G-ρ液体gV排=ρgV-ρ液体gV排=(ρ-ρ液体)gV排可知,
增大测力计示数F的方法:
①增大金属块的体积;
②换用更软的弹簧,相同的拉力才会伸长更大的长度。
四、解答题
31.【答案】 (1)大于
(2)50
(3)(3)50℃时,硝酸钾的溶解度为85.5g,100克水最多溶解85.5克硝酸钾,则 50g水中最多能溶解42.75g,则充分搅拌后所得溶液质量为50g+42.75g=92.75g.
充分搅拌后所得溶液溶质的质量分数 110g100g+110g×100%=52.4%
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据“溶质质量分数=溶解度溶解度+100g×100%”可知,物质的溶解度越大,饱和溶液的溶质质量分数越大;
(2)首先计算出此时氯化钠的溶解度,再根据表格确定溶液的温度;
(3)根据表格确定50℃时硝酸钾的溶解度,然后计算出50g水中最多溶解硝酸钾的质量,二者白酒,从而确定溶液是否饱和,最后根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,硝酸钾的溶解度为31.6g,即此时氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度。根据“溶质质量分数=溶解度溶解度+100g×100%”可知,此时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数大于硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数。
(2)200g水中加入74g氯化钠达到饱和,那么100g水中最多溶解氯化钠的质量为37g,即此时氯化钠的溶解度为37g。根据表格可知,此时溶液温度为50℃。
32.【答案】 (1)解:∵杯子在水中漂浮
∴F浮=G=mg=0.2kg×10N/Kg=2N
(2)解:V排=F浮/(ρ水·g)=2×10-4m3=200cm3
H= V排S=200cm340cm2 =5cm
(3)解:当液面与杯口齐平时为最大称量,此时杯子仍然漂浮
所以,G总=F浮=ρ水·g· V排=6N
m总= G总g =0.6Kg=600g
M=m总-m0=400g
【考点】浮力产生的原因,浮力大小的计算,浮力的变化
【解析】【分析】根据F浮= ρ水·g V排,漂浮在水面上,受到的浮力等于重力解答。
33.【答案】 (1)20.9
(2)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水中最多溶解硝酸钾31.6g,那么50g水中最多溶解硝酸钾15.8g。因为20g>15.8g,所以此时溶液饱和,溶质质量分数为:15.8g15.8g+50g×100%=24%。
(3)解:设要加入硝酸钾的质量为x。
100g×10%+x100g+x×100% =25%
x=20g
答:要加入硝酸钾的质量为20g。
或者设蒸发掉水的质量为y。
100g×10%100g−y×100% =25%
y=60g
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据表格确定10℃时硝酸钾的溶解度,根据溶解度的定义解答;
(2)根据20℃时硝酸钾的溶解度计算出50g水中最多溶解的质量,然后与20g进行比较,从而确定溶液是否饱和,弄清溶质质量,最后根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”计算出溶质质量分数。
(3)将质量分数为10%的硝酸钾溶液变成25%的溶液,可以增加溶质,也可以蒸发溶剂,根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”列方程计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,10℃时硝酸钾的溶解度为20.9g,则100g水中最多溶解硝酸钾20.9g。
34.【答案】 (1)解:F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N
(2)解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ水gV排可得,
物体的体积:V=V排= F浮ρ水g = 2N1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10﹣4m3 ,
由G=mg可得,物体的质量:m= Gg = 0.6kg10N/kg =0.6kg,
物体的密度:ρ= mV = 0.6kg2×10−4m3 =3×103kg/m3
(3)解:把木球和物体看做一个整体,受到竖直向上的总浮力和竖直向下的总重力,
因二者悬浮,所以,由力的平衡条件可得:F浮+F浮′=G+G木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
设木球体积为V,把F浮′=ρ水gV排′和G木=m木g=ρ木Vg代入①式可得:
F浮+ρ水gV=G+ρ木Vg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则木球的体积:V= G−F浮(ρ水−ρ木)g = 6N−2N(1.0×103kg/m3−0.5×103kg/m3)×10N/kg =8×10﹣4m3
【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)浸没在水中的物体受到竖直向上的浮力和拉力,竖直向下的重力,根据F浮=G-F计算物体受到的浮力;
(2)首先根据 V=V排=F浮ρ水g 计算出物体的体积,再根据m=Gg计算出物体的质量,最后根据ρ=mV计算出物体的密度;
(3)将木球和物体看作一个整体,它们在水中悬浮,则它们受到的总浮力等于总重力,据此列出关系式,然后用阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 和密度公式将其拆开,代入数据计算出木球的体积。
35.【答案】 (1)杯子在水中漂浮,则它受到的浮力等于重力,即F浮力=G杯=m杯g=0.15kg×10N/kg=1.5N。
(2)此时杯子排开水的体积V排=F浮ρ水g=1.5N10N/kg×103kg/m3=1.5×10-4m3=150cm3;
则杯子浸入水中的深度为:h=V排S=150cm330cm2=5cm;
(3)当称量质量最大时,
杯子受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=103kg/m3×10N/kg×(0.003m2×0.15m)=4.5N;
则称量物体的最大重力:G物=F浮'-G杯=4.5N-1.5N=3N;
则最大称量质量为:m物=G物g=3N10N/kg=0.3kg=300g。
【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件计算出杯子受到的浮力;
(2)首先根据V排=F浮ρ水g计算出杯子排开水的体积,再根据h=V排S计算浸入水中的深度;
(3)当水面到达杯口时,杯子排开水的体积等于杯子的体积,据此根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出最大浮力,再根据G物=F浮-G杯计算出能够称量的最大重力,最后根据m物=G物g计算出最大称量质量。
浙教版科学八上第一章 水和水的溶液 优生拔高测试1
一、单选题
1.(2021八上·乐清月考)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙(忽略铁链的体积),它们的大小关系是( )
A. F甲=F乙=F丙 B. F甲>F乙=F丙 C. F甲>F乙>F丙 D. F甲
⑴若m1>m2 , 则F1一定小于F2;⑵若m1=m2 , 则F1一定大于F2;
⑶若V1=V2 , 则F1一定小于F2;⑷若V1>V2 , 则F1一定大于F2
A. (1)(3) B. (1)(4) C. (2)(3) D. (2)(4)
3.(2021八上·余杭月考)根据图示实验、部分记录和溶解度曲线,判断下列说法正确的是( )
A. 无法判断a中溶液是否为饱和溶液
B. c中溶液溶质的质量分数为33.3%
C. b中溶液在加热过程中始终为饱和溶液
D. 用降温的的方法可获得大量氯化钠晶体
4.(2021八上·余杭月考)把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V1(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针的体积。则( )
A. 木块的质量为ρ水V2
B. 缓慢下压木块的过程中,溢水杯底部受到水的压强变大
C. 木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D. 木块的密度为 V1V2ρ水
5.(2021八上·浙江月考)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有 3/5 的体积露出水面, 如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A. 木块的密度为 0.6×103kg/m3
B. 甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是 5:2
C. 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 3:5
D. 甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
6.(2021八上·绍兴月考)如图(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是( )
A. 当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升
B. 当A的密度大于水的密度时,容器中水面上升
C. 当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降
D. 当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图(b),容器中水面不变
7.(2021八上·绍兴月考)甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示,据图判断下列说法正确的是( )
A. 甲物质的溶解度大于乙
B. 20℃时,等质量的甲、乙饱和溶液中甲的溶剂质量比乙小
C. 60℃时,甲的饱和溶液的溶质质量分数为25%
D. 将60℃时甲、乙的饱和溶液降温至t℃,溶液的溶质质量分数:甲>乙
8.(2021八上·义乌月考)如图所示,水平桌面上放置底面积为80cm2 , 质量为400g的圆柱形容器,容器内装有16cm深的某种液体。用弹簧测力计悬挂着底面积为40cm2的长方体物块从液面逐渐浸入液体直到浸没,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入液体深度h的部分关系如图所示,(圆柱形容器的厚度忽略不计且液体始终没有溢出),则下列说法错误的是( )
A. 液体的密度是2.5×103kg/m3
B. 物块浸没时受到的浮力大小是8N
C. 物块刚浸没时,容器对桌面的压强是5.5×103Pa
D. 弹簧测力计示数为0时,液体对物块下表面的压力大小是16N
9.(2021九上·西湖月考)如图,台秤的托盘上一个装有水的烧杯,一个不吸水的木块下面用细线悬挂一个实心铁球,木块仍浮在水面上。下列各种说法中正确的是( )
A. 木块的重力等于木块所受的浮力 B. 铁球的重力一定大于木块的重力
C. 剪断细线前后,台秤示数不变 D. 剪断细线前后,容器底部所受水的压强不变
10.(2021七下·海曙期末)甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 当温度高于20℃时甲物质的饱和溶液的溶质质量分数不一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数
B. 20℃时,分别在100g水中加入40g甲、乙两物质,加热到40℃时,甲溶液为不饱和溶液,乙溶液是饱和溶液,且两溶液的溶质质量分数相等
C. 40℃时,300g甲物质的饱和溶液加水可配制500g 30%的甲溶液
D. 40℃时,分别在50g水中加入40g甲、乙,所得溶液中溶质的质量分数相等
11.(2021·奉化模拟)甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2 , 且2S1=3S2 . 甲容器中液体的密度为ρ1 , 液体对容器底产生的压强为P1 . 乙容器中液体的密度为ρ2 , 液体对容器底产生的压强为P2 , 且P2=2P1 . 将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F1和F2 . 则下列判断正确的是( )
A. F1<F2 , ρ1>ρ2 B. F1=F2 , ρ1<ρ2
C. F1>F2 , ρ1<ρ2 D. F1<F2 , ρ1<ρ2
12.(2021·柯桥模拟)如图所示,将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内,再将相同的木块放入其中,待木块静止时,两容器液面相平。以下说法 不正确的是( )
A. a的液体密度大于b的液体密度
B. 两木块在容器中排开的液体质量相等
C. 放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大
D. 放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
13.(2021七下·镇海期中)甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )
A. t1℃时,甲和乙的溶解度相等,都是30
B. t2℃时,甲溶液的溶质质量分数一定大于乙溶液的溶质质量分数
C. 温度从t2℃降至t1℃时,甲和乙的饱和溶液中析出晶体的质量甲大于乙
D. t1℃时,将甲、乙两种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体的质量一定相等
14.(2021七下·余姚期中)现要配制l00g 12%的氯化钠溶液,称量过程中误将砝码(砝码盒中的砝码规格有50g、20g、10g、5g,称量时5g以下用游码)和称量物放反了,其他过程没有错误,则实际配制溶液中溶质的质量分数为( )
A. 12% B. 8% C. 8.3% D. 10%
15.(2021七下·鄞州期中)20 ℃时,四个实验小组分别取不同质量的食盐,逐渐加入到各盛有50 g水的烧杯中,不断搅拌直到不再溶解为止,然后分别称量剩余食盐的质量。记录数据如表:
下列说法错误的是( )
实验小组
第一组
第二组
第三组
第四组
水的质量/g
50
50
50
50
所取食盐的质量/g
15
20
25
30
剩余食盐的质量/g
0
2
7
12
A. 20 ℃时,50 g食盐饱和溶液中含有18 g食盐
B. 用恒温蒸发溶剂的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液
C. 第二组所得溶液的溶质与溶剂的质量比为9∶25
D. 相同温度下,食盐在水中的溶解度与水的质量无关
二、填空题
16.(2021八上·余杭月考)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
(1).这三个球受到浮力的大小关系是 (选填字母)
A. F甲<F乙<F丙 B. F甲>F乙>F丙 C. F甲=F乙=F丙
(2).这三个球的密度大小关系是 (选填字母)。
A. ρ甲<ρ乙<ρ丙 B. ρ甲>ρ乙>ρ丙 C. ρ甲=ρ乙=ρ丙
(3).其中 球(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同。
17.(2021八上·浙江月考)分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法。如表是氯化钠,碳酸钠和硝酸钠在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
溶解度/g
氯化钠
35.8
36.0
36.3
36.6
37
37.3
37.8
碳酸钠
12.2
21.8
39.7
53.2
硝酸钾
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
(1).20℃时,氯化钠的溶解度为 g,此时若将 20 克的氯化钠倒入 50 克水中,充分溶解,配得的溶液溶质质量分数为 (计算结果精确到 0.1%,下同)。
(2).碳酸钠的溶解度在10℃至40℃随温度的升高而 (填“增大”或“减小”),在20℃时,将100g的水加入有30g碳酸钠的烧杯中,充分搅拌后得到的是 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”),将上述烧杯加热到30℃,该烧杯中溶液的溶质质量分数为 。
18.(2021八上·绍兴月考)如表是氯化钠(NaCl)和硝酸钾(KNO3)在不同温度时的溶解度,回答问题。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KNO3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
(1).两种物质中,溶解度受温度影响变化较大的是 。
(2).60 ℃时,按图示操作:
A中溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,C中溶液的总质量是 克。
(3).50 ℃时,将两种物质的饱和溶液各100克,分别加热蒸发10克水后,再恢复到50 ℃,剩余溶液的质量:NaCl溶液 (填“大于”“等于”或“小于”)KNO3溶液。
19.(2021八上·柯桥月考)如图所示,体积为 1×10-3m3、材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的上端,弹簧的下端固定在容器的底部。(g取 10 N/kg)
(1).图甲装置内是水,静止时弹簧对球向上的弹力为 70 N,则该球的重力为 N。
(2).图乙装置内装的是另外一种液体,静止时弹簧对球向上的弹力为72N,则该种液体的密度为 kg/m3。
20.(2021八上·宁波月考)一实心金属块,用弹簧测力计在空气中测量时示数为5N,完全浸没在水中测量时示数是3N,则金属块在水中受到的浮力为 牛,金属块的密度是 kg/m3;若完全浸没在某一液体中测量时示数是 3.4 N,则该液体的密度为 kg/m3。
21.(2021八上·义乌月考)已知甲物质的溶解度与温度的关系如下表所示:
温度/℃
10
20
30
40
溶解度/g
10.0
18.0
36.0
56.0
按如图步骤进行操作:
(1).在A-E的溶液中,属于不饱和溶液的是 (填序号,下同),与B溶
液的溶质质量分数相同的是 。
(2).要使E中未溶的甲物质全部溶解,至少需要加入30℃的水 g。
22.(2021七下·海曙期末)下列数据是硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。
温度 ℃
O
20
40
60
80
溶解度 g
13.3
31.6
63.9
110
169
(1)20℃时,向50g水中加入20g硝酸钾,充分溶解后得到的是________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)如图所示,小烧杯中盛放的是上述(1)中所得的硝酸钾溶液。若将少量的下列物质分别小心地加入到大烧杯的水中,不断搅拌,一定能够使小烧杯中没有固体析出的是 (填字母)。
A.冰
B.硝酸铵
C.干冰
D.氢氧化钠
23.(2021七下·浙江期中)现有20℃时的100g某溶液,第一次蒸发10g水,析出了2g溶质,第二次继续蒸发10g水,析出了5g溶质,根据以上情况判断,20℃时该溶质的溶解度是 g,原来的溶液中溶质有 g(计算结果保留一位小数)。
24.(2021八下·长兴开学考)一个装满水的溢水杯放在电子秤上,溢水杯的溢水口下方放一烧杯。将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,手受到的绳子拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”),电子秤示数的大小变化是 。若金属块重54牛,溢出的水为20牛,则该金属块的密度为 g/cm3
25.(2020八上·余杭月考)水是一种重要的资源。请回答下列问题:
(1).打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,说明气体在水中的溶解度随 而减小。
(2).水是一种重要的溶剂,欲配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液(水的密度是1.0g/cm3),请回答下列问题:
①称量氯化钠固体的质量为 g;
②下列仪器中必须使用的是 (填序号)。
A.托盘天平
B.烧杯
C.玻璃棒
D.10mL量筒
E.50mL量筒
(3).甲、乙两种固体物质(不含结晶水,且不与水反应)的溶解度曲线如图所示。
①t1℃时,若将25g乙固体加入50g水中,充分搅拌后,仍有9.2g乙固体未溶解,则t1°C时乙的溶解度为 。
②t2℃接近饱和的甲溶液逐渐冷却至t1℃,图中有关量随时间变化的趋势正确的是 。(选序号)
三、实验探究题
26.(2021八上·浙江月考)兴趣小组需配制 50g 质量分数为 12%的氯化钠溶液,如图是某同学配制溶液的操作示意图:
(1).配制该溶液需要食盐 克。
(2).用上述图示的序号表示配制溶液的操作顺序 。
(3).若步骤 B 称量时出现了指针偏左, 应进行的操作是 。
(4).如果配制的氯化钠溶液溶质质量分数小于 12%, 其原因可能有_______( 填序号)。
A. 所用的氯化钠固体中含有杂质
B. 量取水时,仰视读数
C. 将水倒入烧杯时, 有少量水溅出
D. 将配制好的溶液转移进试剂瓶时, 有溶液洒落
E. 将氯化钠固体倒入烧杯时, 还有部分氯化钠固体粘在纸上
27.(2021八上·浙江月考)小明想测一块密度小于水的泡沫(泡沫不吸水)的密度,现在手中测量工具只有刻度尺,他借助手中一大一小两个圆柱形玻璃容器设计了如下实验:
①在大桶中装入适量水,将小桶放入其中,处于漂浮状态,测得小桶露出水面高度为 h1 , 大桶中水面高度为 H1 , 如图甲所示。
②将泡沫放在小桶上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h2 , 大桶中水面高度为 H2 , 如图乙所示。
③将小桶放在泡沫上,整体仍处于漂浮,测得小桶漏出水面高度为 h3 , 大桶中水面高度为 H3 , 如图丙。求:
(1).图丙中泡沫受到的重力和它的浮力 (“是”或“不是”)一对平衡力。
(2).乙图中大桶中水面高度 H2 丙图中大桶中水面高度 H3(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3).泡沫密度表达式为ρ泡= (用 h1 , h2 , h3 和ρ水表示)。
28.(2021八上·绍兴月考)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如图所示
(1).为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3 , 将整个饮料吸管均匀标上刻度;
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在 点(选填“p”或“q”)
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度是 (选填“正确”、“错误”)。
③若被测液体的密度为ρ液密度计浸入被测液体的深度为h(如图乙)、自制密度计的质量为m,横截面积为S,用给定的字母推导出ρ液与h的关系式为 。
④若所测的酒精的实际密度为0.8g/cm3 , 将此密度计放在该酒精中,则实际酒精液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的 (选填“上”、“下” )方。
(2).小红为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请为小红设计一种改进方法: 。
(3).小虎在吸管中的放入金属丝并封口后,将其放入液体中,出现如图丙所示的现象,为顺完成实验任务,你的解决办法是 。
29.(2021八上·柯桥月考)密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。右图中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的外形完全相同,B中配重质量大于A。
(1).图中刻度“a” 刻度“b”(填“大于”或“小于”)。
(2).将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的密度计是 (填“A”或“B”)。
(3).关于A、B两支密度计及刻度线“1”位置的说法正确的是 。
A. 密度计A是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的上端
B. 密度计B是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的上端
C. 密度计A是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
D. 密度计B是比重计,刻度线“1”在密度计刻度的下端
30.(2021·下城模拟)学习了浮力知识后,小金用表面贴有白纸的木板、弹簧、金属块、细线等制作了一个液体密度计。弹簧下端挂上金属块,指针静止时的位置标为A;将金属块浸没在水中而不接触容器,指针静止时的位置B处标记为1.0;将金属块浸没于密度为0.8g/cm3的酒精中而不接触容器,在指针静止时的位置C处标记为0.8。
(1)C 处应在B处的________(选填“上方”或“下方”)。
(2)B 与 C 的中点处应标注的值________(选填“<”“>”或“=”)0.9。
(3)标记完刻度后发现刻度A与B之间的距离较小,为了增大最小刻度之间的距离,可采取的做法是________(写出一种即可)。
四、解答题
31.(2021八上·乐清月考)根据氯化钠和硝酸钾的溶解度表,回答下列问题:
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
70
氯化钠溶解度(克)
35.8
36.0
36.3
36.4
37.0
37.3
37.8
硝酸钾溶解度(克)
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
(1).20℃时,氯化钠饱和溶液溶质的质量分数 硝酸钾饱和溶液溶质的质量分数.(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2).向200克水中加入74克氯化钠固体全部溶解,且溶液恰好达到饱和状态,此时溶液的温度为 ℃。
(3).60℃时,向50g水中加入60g 硝酸钾,充分搅拌后所得溶液溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
32.(2021八上·余杭月考)某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为40cm 2 , 高度为15cm。求:
(1).将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力。
(2).此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3).此浮力秤的最大称量(即量程)。
33.(2021八上·浙江月考)下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答下列问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/克
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
(1).10℃时,100克水中最多可溶解硝酸钾的质量为 克。
(2).20℃时,将20克硝酸钾加入50克水中,所得溶液溶质质量分数是多少?
(3).如图是硝酸钾溶液的变化情况,请写出一种可采用的操作方法。(写出计算过程)
34.(2021八上·浙江月考)如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止,当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示,(ρ水=1×103kg/m3)g=10N/kg)
求:
(1).物体浸没在水中受到的浮力F浮;
(2).物体的密度ρ。
(3).若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5×103kg/m3)使二者悬浮,如图丙所示,则木球的体积至少多大?
35.某校兴趣小组模仿“曹冲称象”,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为150克,底面积为30厘米2 , 高度为15厘米,水的密度ρ水=1×103千克/米3 , g取10牛/千克。
(1).将杯子开口向上竖直放入水中时(注 :水未进人杯内) ,杯子受到的浮力为多大 ?
(2).此时杯子浸人水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)为多少 ?
(3).此浮力秤一次能测量的最大质量是多少 ?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【考点】二力平衡的条件及其应用,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先对考察船进行受力分析,然后根据阿基米德原理分析判断出铁锚对考察船的拉力变化即可判断船身受到的浮力变化。
【解答】对船进行受力分析,因为铁链拉着铁锚缓慢放入水中,所以船和铁锚都处于平衡状态;船受到向上的浮力、向下的重力和铁链对船的拉力;
图甲中铁锚部分浸入水中,铁锚对考察船的拉力为F1 , 由于考察船处于平衡状态,根据受力平衡可得:
F甲=G+F1 ①
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,铁锚对考察船的拉力为F1 , 由于考察船处于平衡状态,根据受力平衡可得:
F乙=G+F2 ②
图丙中由于铁锚沉底,则铁锚对考察船的没有拉力,由于考察船处于漂浮状态,根据受力平衡可得:
F丙=G ③
铁锚部分浸入水中时,根据受力平衡可得:F1=G铁锚-F浮1 ④
铁锚完全浸没水中但未触底;根据受力平衡可得:F2=G铁锚-F浮2 ⑤
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:F浮1<F浮2 ⑥
则F1>F2 ⑦
由①②③⑥可得:F甲>F乙>F丙。
故选C。
2.【答案】 C
【考点】浮力大小的计算,浮力的变化
【解析】【分析】物体受到的浮力由液体密度和排开液体体积决定;当物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于自身重力。
【解答】由于苹果漂浮, 梨子沉底, 则根据浮沉条件可知:F1=G=m1g, F2
(2) 若m1=m2, 则F1一定大于F2; 正确;
(3) 若V1=V2, 则F1一定小于F2; 正确;
(4) 若V1>V2, 则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2.
由此分析可知(2)(3)正确,
故答案为:C。
3.【答案】 C
【考点】饱和溶液与不饱和溶液相互转变,溶质的质量分数及相关计算,结晶的概念与方法
【解析】【分析】溶解度(solubility,符号S),是指在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。物质的溶解度属于物理性质。
饱和溶液是指在一定温度和压力下,溶剂中所溶解的溶质已达最大量(溶解度)的溶液。
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
【解答】A、20℃时,氯化钠的溶解度是36g,则说明20g的水中最多能溶液氯化钠7.2g。而a中只加入了5g的氯化钠,所以a溶液为不饱和溶液。A错误;
B、100℃时,氯化钠的溶解度为40g,所以20g水中最多能溶解氯化钠8g。所以c中溶液的溶质质量分数为 33.3% .B错误;
C、b中溶液在加热的过程中,烧杯底部有固体剩余,所以始终为饱和溶液。C正确;
D、氯化钠的溶解度随温度的变化影响较小,所以常用降温结晶的方法获得氯化钠晶体。D错误。
故选C。
4.【答案】 D
【考点】浮力产生的原因,浮力大小的计算
【解析】【分析】根据阿基米德原理原理进行计算答题。
【解答】A:木块的质量为ρ水V1 , A错误;
B:缓慢下压木块的过程中,溢水杯中水的深度不变,所以杯底受到水的压强不变,故B错误;
C:木块全部压入水中静止时,木块全部压入水中静止时,木块受到三个力的作用:竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,F压=F浮'-G=P水gV2-P水gV1 , 故C错误;
D:木块的体积为V2 , 根据密度公式得木块的密度为V1V2ρ水,
故选D。
5.【答案】 A
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件即可求出木块密度;
(2)根据F浮=ρ水gV排判断浮力的关系;
(3)根据二力平衡的知识计算出细线对木块的拉力,再计算与浮力之比;
(4)以整体为研究对象进行分析。
【解答】A.由乙图知,木块漂浮在水面上,
则木块的重力等于浮力,
即G=F浮乙;
ρ木gV=ρ水gV排=ρ水g(1-35)V=25ρ水gV;
解得:ρ木=25ρ水=25×1.0×103kg/m3=0.4×103kg/m3;
故A错误符合题意;
B.甲图中,木块受到的浮力:F浮甲=ρ水gV,
乙图中,木块受到的浮力:F浮乙=25ρ水gV ,
则木块受到水的浮力之比:F浮甲:F浮乙=ρ水gV:25ρ水gV=5:2 , 故B正确不合题意;
C.甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,
则拉力:F=F浮甲-G=ρ水gV-25ρ水gV=35ρ水gV;
则拉力与木块受到的浮力之比为:F:F浮甲=35ρ水gV:ρ水gV=3:5 , 故C正确不合题意;
D.以整体为研究对象,甲、乙两图中容器对水平桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,故D正确不合题意。
故选A。
6.【答案】 D
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)(3)木块始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,则排开水的体积不变,不会对水面高度产生影响。比较A受到浮力的变化,从而确定排开水的体积变化,最终确定水面的高度变化;
(4)将A和木块看做一个整体,比较它们受到浮力的大小变化,从而确定排开水的体积变化,最终确定水面高度是否改变。
【解答】木块始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,则排开水的体积不变,不会对水面高度产生影响。a中,物体A在水面漂浮,则它受到的浮力等于重力;从木块上拿下时,
①如果A的密度小于水,那么它在水里漂浮,它受到的浮力还等于重力,即浮力不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它排开水的体积不变,则容器中水面不变,故A错误;
②如果A的密度大于水,那么它在水里下沉,它受到的浮力小于重力,即浮力变小了,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它排开水的体积变小,则容器中水面下降,故B错误;
③如果A的密度等于水,那么它在水里悬浮,它受到的浮力等于重力,即浮力不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它排开水的体积不变,则容器中水面不变,故C错误;
当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面。将木块和A看做一个整体,则前后它们都在水面漂浮,它们受到的浮力都等于重力,即浮力保持不变,那么它们排开水的总体积不变,即容器中水面高度不变,故D正确。
故选D。
7.【答案】 D
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)比较溶解度的大小,必须说明温度;
(2)根据溶解度的大小确定溶质质量的大小,再用溶液质量减去溶质质量比较溶剂质量大小;
(3)饱和溶液的溶质质量分数=溶解度溶解度+100g×100%;
(4)根据溶解度随温度变化的规律分析溶液是否饱和,根据“相同温度下,饱和溶液的溶质质量分数大于不饱和溶液”的规律分析判断。
【解答】A.根据图像可知,甲物质的溶解度可能大于乙,也可能小于乙,二者还可能相等,因为没有指明温度,因此无法比较,故A错误;
B.20℃时,甲的溶解度小于乙,即等质量的甲、乙饱和溶液中甲的溶质质量比乙小,则甲溶剂质量大于乙,故B错误;
C.60℃时,甲的饱和溶液的溶质质量分数=25g25g+100g×100%=20%, 故C错误;
D.将60℃时甲、乙的饱和溶液降温至t℃,由于甲的溶解度减小,所以甲仍然为饱和溶液;乙的溶解度增大,即乙变成不饱和溶液,则溶质质量分数甲>乙,故D正确。
故选D。
8.【答案】 D
【考点】密度公式的应用,压强的大小及其计算,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)(2)从图中可知物体在没有浸入液体中时,弹簧测力计的读数F1 , 由二力平衡条件可得物块的重力;物体全部浸入液体时,读出弹簧测力计的读数F2 , 根据称重法测浮力可求出物块浸没时受到的浮力,阿基米德原理法F浮=G排=ρ液gV排求出液体密度。
(3)根据密度公式和重力公式分别求出液体的重力和容器的重力;知道物块浸没时受到的浮力大小,由力作用的相互性可知物块对液体的压力F压 , 将物块、圆柱形容器、液体看做一个整体,容器对桌面的压力:F=G液+G容+F压 , 根据压强公式p=FS 求出容器对桌面的压强。
(4)根据题中所提供的信息可知,弹簧测力计的读数为零时,物体沉底,根据原来液体的深度和物体浸没时排开液体的体积可求出物体沉底后液体的深度,再根据F=pS=ρ液ghS求出液体对物块下表面的压力。
【解答】由图象知,当h=0时(即物体还没有浸入液体中),测力计的示数F示1=10N,
由二力平衡条件可得,物块的重力G=F示1=10N;
当浸入深度h=8cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,
此时物块完全浸没在液体中,且此时测力计的示数F示2=2N;
则物块浸没时受到的浮力:F浮=G-F示2=10N-2N=8N;
由图象可知物块的高h=8cm,
物块浸没时排开液体的体积:V排=V物=S物h=40cm2×8cm=320cm3=3.2×10-4m3;
则液体的密度:ρ液=F浮gV排=8N10N/kg×3.2×10−4m3=2.5×103kg/m3;
故A、B正确不合题意;
圆柱形容器的底面积为80cm2 , 最初液体的深度为16cm,
则液体的质量m液=ρ液V液=ρ液S容器h0=2.5×103kg/m3×80×10-4m2×0.16m=3.2kg,
液体的重力:G液=m液g=3.2kg×10N/kg=32N,
容器的重力:G容=m容g=0.4kg×10N/kg=4N,
物块刚浸没时,液体对物块的浮力为8N,
由力作用的相互性可知,物块对液体的压力F压=F浮=8N,
将物块、圆柱形容器、液体看做一个整体,
则其对桌面的压力:F=G液+G容+F压=32N+4N+8N=44N,
容器对桌面的压强:p=FS容=44N80×10−4m2=5.5×103Pa;
故C正确不合题意;
当物块完全浸入液体时,所受到的浮力为8N,其本身重10N,
即G>F浮 ,
所以物块在下降过程中测力计示数不可能为零;
现在测力计示数为0,说明此时物块沉底,
在物块沉底时液体的深度:h′=h0+△h=h0+V排S容=0.16m+3.2×10−4m380×10−4m2=0.2m ,
物块的底面积S物=40cm2=4×10-3m2 ,
液体对物块下表面的压力:
F=p液S物=ρ液gh′S物=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.2m×4×10-3m2=20N;
故D错误符合题意。
故选D。
9.【答案】 C
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体漂浮时,所受浮力与重力相等,可根据细线剪断前和剪断后浮力的大小变化;
(2)根据公式G=mg=ρVg分析重力的大小;
(3)把烧杯、水和木块、铁块作为一个整体,分析剪断细线前后托盘受到的压力。
(4)根据阿基米德原理判断V排的变化,得出液面的升降情况,从而可判断出容器底部所受水的压强变化。
【解答】A.因木块和铁球整体漂浮,受到的浮力等于自身的重力。铁块受到的浮力小于自身的重力,所以木块受到的浮力大于自身的重力,故A错误;
B.不知铁球和木块体积的大小关系,无法比较重力的大小,故B错误;
C.把烧杯、水、木块和铁球作为一个整体,剪断细线前托盘受到的压力等于烧杯、水、木块和铁块的重力之和;剪断细线后,托盘受到压力仍然等于烧杯、水、木块和铁块的重力之和,所以,剪断细线后,托盘受到的压力不变,故C正确;
D.剪断细线后,木块将上浮一些,所以液面下降,容器底所受压强将变小,故D错误。
故选C。
10.【答案】 B
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)溶解度越大,饱和溶液的溶质质量分数越大;
(2)如果溶质质量大于或等于溶解度,那么溶液饱和,根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%比较溶质质量分数的大小;
(3)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出溶质,然后比较大小即可;
(4)首先判断溶液是否饱和,再根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%判断。
【解答】A.当温度高于20℃时,甲物质的溶解度大于乙的溶解度,那么甲物质的饱和溶液的溶质质量分数一定大于乙物质饱和溶液的溶质质量分数,故A错误;
B.40℃时,甲的溶解度为50g,乙的溶解度为40g。因为50g>40g,所以甲溶液不饱和,因为40g=40g,所以乙溶液为饱和溶液。根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%可知,二者的溶质质量分数相等,故B正确;
C.40℃时,甲的溶解度为50g,那么300g饱和溶液中溶质质量:300g×50g100g+50g=100g;500g3%的溶液中甲的质量:500g×30%=150g;
因为100g<150g,
所以不能配制,故C错误;
D.40℃时,甲的溶解度为50g,那么50g水中最多溶解甲25g;乙的溶解度为40g,那么50g水中最多溶解20g。因为甲为40g,所以甲和乙都是饱和溶液,根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%可知,二者的溶质质量分数不同,故D错误。
故选B。
11.【答案】 C
【考点】压强的大小及其计算,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)已知两容器液体的高度相同,两容器中液体对容器底的压强关系是p2=2p1 , 则我们可以根据液体压强公式P=ρgh得出两容器中液体密度的大小关系;
(2)当物体放入液体中时,物体会受到液体的浮力,同时物体会排开部分液体使液面上升,从而使液体对容器底的压强变大、压力变大,由此可知物体受到的浮力等于液体对容器底部增大的压力。所以要比较A、B两球受到的浮力大小,可通过比较两容器中的液体对容器底部增大的压力得出;
那么要比较两容器中的液体对容器底部增大的压力,就需要先比较在没有放入A、B两球时,两容器中的液体对容器底部的压力。两容器中的液体对容器底部的压力大小关系可根据题中的已知条件(2S1=3S2 , p2=2p1)和公式F=PS求解出来,最后用放入小球后液体对容器底的压力减去没有放入小球前液体对容器底的压力,就可以得出液体对容器底增大的压力关系,从而最终得出A、B两球受到的浮力大小关系。
【解答】(1)由p2=2p1得:P1:P2=1:2,
则ρ1gh1:ρ2gh2=1:2,
因为h1=h2 ,
所以ρ1:ρ2=1:2,
则ρ1<ρ2;
(2)由2S1=3S2得:S1:S2=3:2,
因为S1:S2=3:2,P1:P2=1:2,
所以液体对容器底的压力之比:F甲:F乙=P1S1:P2S2=3:4,
则F甲<F乙。
当小球放入液体中后,受到的浮力F浮=ρ液gV排 ,
液体对容器底增大的压力:△F=△PS=ρ液g△hS,其中,V排=△hS;
所以小球放入液体中后受到的浮力等于液体对容器底增大的压力;
由于液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,即F甲′=F乙′,
所以液体对容器底增大的压力F甲′-F甲>F乙′-F乙 ,
即A球受到的浮力大于B球受到的浮力,
因此F1>F2。
故选C。
12.【答案】 D
【考点】二力平衡的条件及其应用,液体的压强,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当浮力相等时,液体的密度与排开液体的体积成正比;
(2)根据浮沉条件和阿基米德原理F浮力=G排=m排g分析;
(3)桌面受到的压力等于上面所有物体的重力之和,据此比较压力大小,再根据压强公式p=FS比较压强大小;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
【解答】相同的木块在两种液体中都处于漂浮状态,那么它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知,木块在两个容器中排开液体的质量相等,故B正确不合题意;
根据图片可知,排开液体的体积V排甲
容器对桌面的压力F=G容器+G液体-G排+G木 , 因为G排=G木 , 所以F=G容器+G液体 , 这里的液体是指液面高度相同时两种液体的重力。因为ρa>ρb , 根据G=ρVg可知,液体的重力Ga>Gb , 所以容器对桌面的压力F甲>F乙。压强公式p=FS可知,容器对桌面的压强甲大于乙,故C正确不合题意;
根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到的液体压强p甲>p乙 , 故D错误符合题意。
故选D。
13.【答案】 D
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据溶解度的定义判断;
(2)如果溶液都是饱和溶液,则溶解度越大,溶质质量分数越大;如果溶液不饱和,那么无法比较溶质质量分数大小;
(3)根据溶液质量大小进行判断;
(4)根据t1℃时,二者的溶解度大小进行判断。
【解答】A.t根据图像可知,t1℃时,甲和乙的溶解度相等,都是30g,缺少单位g,故A错误;
B.t2℃时,甲的溶解度大于乙,则甲的饱和溶液的溶质质量分数肯定大于乙。题目没有说明溶液是否饱和,则无法比较,故B错误;
C.温度从t2℃降至t1℃时,如果溶液质量相等,则甲和乙的饱和溶液中析出晶体的质量甲大于乙。题目没有说明溶液质量的关系,因此无法比较,故C错误;
D.t1℃时,甲和乙的溶解度相等,则将甲、乙两种物质的饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体的质量一定相等,故D正确。
故选D。
14.【答案】 C
【考点】天平的使用及读数,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】用溶液质量×溶质质量分数得到氯化钠的质量,然后根据砝码规格确定砝码质量和游码质量,接下来根据“物体质量=砝码质量-游码质量”计算出称量出的氯化钠质量,最后根据溶质质量溶液质量×100%计算溶质质量分数即可。
【解答】氯化钠的质量为:100g×12%=12g;
水的质量为:100g-12g=88g;
则砝码的质量为10g,游码的质量为2g;
则物体和砝码防反时,氯化钠的实际质量为:10g-2g=8g;
那么此时溶质质量分数为:8g8g+88g×100%≈8.3%。
故选C。
15.【答案】 A
【考点】饱和溶液与不饱和溶液相互转变,固体溶解度的概念
【解析】【分析】(1)当溶液中出现剩余的食盐时,溶液达到饱和,用加入食盐的质量减去剩余食盐质量得到水中溶解的食盐质量;
(2)将不饱和溶液变成饱和溶液的方法:①蒸发溶剂;②增加溶剂;③改变温度;
(3)将溶质和溶剂的质量作比;
(4)根据物质溶解度的影响因素判断。
【解答】A.在第二组食盐中,出现剩余的食盐,则食盐溶液饱和,那么50g水中最多溶解食盐的质量为:20g-2g=18g。而50g饱和食盐溶液中,水的质量肯定小于50g,其中食盐的质量肯定小于18g,故A错误符合题意;
B.用恒温蒸发溶剂的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液,故B正确不合题意;
C.第二组溶液中溶质与溶剂的质量之比:18g:50g=9:25,故C正确不合题意;
D.食盐在水中的溶解度只与温度有关,故D正确不合题意。
故选A。
二、填空题
16.【答案】 (1)C
(2)A
(3)乙
【考点】密度及其特性,浮力产生的原因,浮力大小的计算
【解析】【分析】根据F浮=ρ液·g·V排解答。
【解答】 (1) 因三个球体积相同,且都是浸没的,根据F浮=ρ液·g·V排可知,三个球受到的浮力相等,即F甲=F乙=F丙。
(2) 由图可知,甲球将弹簧拉长,说明甲球要上浮,根据浮沉条件可知,ρ甲<ρ液;乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中, 则ρ乙=ρ液; 丙球将弹簧压缩, 说明丙球要下沉, 则ρ丙 > ρ液。所以三个球的密度大小关系是ρ甲<ρ乙<ρ丙
(3) 乙球下方弹簧长度等于原长,说明乙球悬浮在液体中,则ρ乙 =ρ液。
17.【答案】 (1)36;26.5%
(2)增大;饱和溶液;23.1%
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据表格确定20℃时氯化钠的溶解度。根据氯化钠的溶解度计算出50g水中最多溶解氯化钠的质量,然后与20g比较,确定溶液是否饱和,弄清溶质的质量,最后根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”计算出溶质质量分数。
(2)根据表格分析碳酸钠的溶解度随温度变化的规律。根据碳酸钠的溶解度计算出100g水中最多溶解的质量,然后与30g比较,从而确定溶液是否饱和。再用30℃时碳酸钠的溶解度与30g比较,确定溶液是否饱和,弄清溶质质量,并计算出此时的溶质质量分数。
【解答】(1)根据表格可知,20℃时氯化钠的溶解度为36g。即此时100g水中最多溶解氯化钠36g,那么50g水中最多溶解氯化钠18g。因为20g>18g,所以此时溶液饱和,那么溶质质量分数为:18g18g+50g×100%≈26.5%。
(2)根据表格可知,碳酸钠的溶解度在10℃至40℃随温度的升高而增大。20℃时,碳酸钠的溶解度为21.8g,即100g水中最多溶解碳酸钠21.8g。因为30g>21.8g,所以充分搅拌后得到的是饱和溶液。
30℃时,碳酸钠的溶解度为39.7g,因为39.7g>30g,所以此时溶液不饱和,那么溶质质量分数为:30g30g+100g≈23.1%。
18.【答案】 (1)硝酸钾或KNO3
(2)不饱和;167.6
(3)大于
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念
【解析】【分析】(1)当升高相同的温度时,溶解度变化越大的物质,其溶解度受温度的影响更大;
(2)将加入物质的质量与溶解度比较,从而确定是否饱和。根据20℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度大小,确定100g水中溶解的溶质质量,最后根据溶液的总质量等于水的质量、氯化钠的质量与硝酸钾的质量之和计算即可。
(2)根据溶解度的大小确定蒸发10g水后析出晶体的质量大小,再用溶液质量减去析出晶体质量比较剩余溶液的质量。
【解答】(1)根据表格可知,当温度从10℃升高到20℃时,氯化钠的溶解度增大:36g-35.8g=0.2g,硝酸钾的溶解度增大:31.6g-20.9g=1.7g。因为0.2g<1.7g,所以溶解度受温度影响变化较大的是硝酸钾。
(2)60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,因为40g<110g,所以A溶液为不饱和溶液。20℃时,氯化钠的溶解度为36g,因为40g>36g,所以氯化钠溶液达到饱和,即氯化钠的溶质质量为31.6g;此时硝酸钾的溶解度为31.6g,因为31.6g<40g,所以此时硝酸钾溶液饱和,即硝酸钾的溶质质量为31.6g。此时溶液的总质量为100g+36g+31.6g=167.6g。
(3)根据表格可知,50℃时,氯化钠的溶解度小于硝酸钾,即蒸发10g水时,析出氯化钠的质量小于硝酸钾的质量,则剩余溶液的质量:氯化钠溶液大于硝酸钾溶液。
19.【答案】 (1)80
(2)0.8×103
【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求小球在水中时受到的浮力,再根据二力平衡的知识可求出小球的重力;
(2)由力的平衡求出小球所受的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求出这种液体的密度。
【解答】(1)根据甲图可知,小球受到重力、弹力以及浮力作用,
小球浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;
根据二力平衡的知识得到:G=F浮水+F弹水=+F弹水=10N+70N=80N;
(2)在某种液体中,小球所受的浮力:F浮液=G-F弹液=80N-72N=8N,
所以液体的密度:ρ液=F浮液gV排=8N10N/kg×1×10−3m3=0.8×103kg/m3。
20.【答案】 2;2.5×103;0.8×103
【考点】密度公式的应用,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮=G-F计算出金属块受到的浮力,根据V=V排=F浮ρ液g计算出金属块的体积,最后根据ρ=GgV计算金属块的密度。
(2)首先根据F浮=G-F'计算出金属块在未知液体中受到的浮力,再根据ρ液=F浮gV排计算出该液体的密度。
【解答】(1)金属块在水中受到的浮力:F浮=G-F=5N-3N=2N;
金属块的体积V=V排=F浮ρ液g=2N103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3;
金属块的密度ρ=GgV=5N2×10-4m3×10N/kg=2.5×103kg/m3.
(2)金属块在未知液体中受到的浮力F浮=G-F'=5N-3.4N=1.6N;
该液体的密度ρ液=F浮gV排=1.6N10N/kg×2×10-4m3=0.8×103kg/m3。
21.【答案】 (1)C、D;A
(2)50
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)将加入溶质的质量与溶解度进行比较,如果等于或大于溶解度,那么溶液饱和;否则,溶液不饱和。
(2)根据30℃时甲物质的溶解度计算出需要水的质量,然后与100g相减得到需要加水的质量。
【解答】(1)20℃时,甲物质的溶解度为18g,因此在100g水中加入18g甲正好饱和,即A是饱和的。在A中再加入18g甲,不会继续溶解,即B是饱和的。40℃时,甲的溶解度为56g,因为加入的36g<56g,所以溶液C不饱和。在C中再加入18g甲,此时一共加入54g甲,仍然小于溶解度56g,因此溶液D不饱和。30℃时,甲的溶解度为36g,因为54g>36g,所以溶液E是饱和的。
那么属于不饱和溶液的是C、D。
溶液B是饱和的,而溶液C是不饱和的,二者溶质的质量相等,溶液的质量也相等,根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知,二者的溶质质量分数相等。
(2)E中含有甲物质54g,当达到饱和时需要水的质量为x,
36g100g=54gx;
解得:x=150g;
则加入30℃ 的水的质量为50g。
22.【答案】 (1)饱和
(2)D
【考点】饱和溶液与不饱和溶液,固体溶解度的概念
【解析】【分析】(1)首先根据溶解度计算出20℃时50g水中最多溶解硝酸钾的质量,再与20g进行比较即可;
(2)根据表格确定硝酸钾的溶解度随温度的变化规律,然后根据不同物质溶解时吸热或放热的特点判断。
【解答】(1)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水中最多溶解硝酸钾31.6g,那么50g水中最多溶解硝酸钾15.8g。因为20g>15.8g,所以得到的是硝酸钾的饱和溶液。
(2)根据表格可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,只有升高温度,增大溶解度才能保证肯定没有固体析出。加入冰、硝酸铵和干冰后,都是吸热;只有氢氧化钠固体溶于水时放热,故选D。
23.【答案】 50;31.3
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)当温度不变时,同种物质的溶解度不变,即饱和溶液的溶剂和溶质的比值不变,据此计算出20℃时该物质的溶解度;
(2)当温度不变时,同种物质的溶解度不变,即饱和溶液的溶质质量分数相同;首先用原来溶液的质量-第一次蒸发水的质量-第一次析出溶质的质量得到饱和溶液的质量,然后根据溶液质量×溶质质量分数计算出剩余溶液中溶质的质量,最后加上原来的2g,就是原来的溶质质量。
【解答】(1)20℃时,100g该溶液,蒸发10g水,析出2g晶体,可以知道剩余溶液为该温度下的饱和溶液。该温度下饱和溶液继续蒸发10g水,析出5g晶体,则该温度下饱和溶液中水和溶质质量比为10∶5=2∶1,即这种溶质的溶解度为50g。
(2)原溶液中溶质质量为(100g-10g-2g)× 510g+5g +2g≈31.3g。
24.【答案】 变小;不变;2.7
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析金属块受到浮力的变化,再根据F拉=G-F浮力分析绳子拉力的变化;
(2)电子秤的示数等于它上面受到的压力,而压力等于上面所有物体的重力之和,据此分析判断;
(3)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算出金属块的体积,再根据ρ=GgV计算出金属块的密度。
【解答】(1)将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,金属块排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不断增大。根据F拉=G-F浮可知,绳子上的拉力变小。
(2)金属块浸没在水中,它对水产生的压力等于水对它产生的浮力,
而它受到的浮力等于溢出水的重力,则F压=F浮力=G排。
原来电子秤的示数F=G杯+G水;
放入金属块后电子秤的示数:F'=G杯+G水-G排+F压=G杯+G水。
则电子秤的示数保持不变。
(3)金属块的体积V=V排=F浮力ρ液g=20N103kg/m3×10N/kg=2×10-3m3;
则金属块的密度:ρ=GgV=54N10N/kg×2×10-3m3=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3。
25.【答案】 (1)压强的减小
(2)5;ABCE
(3)31.6g;AB
【考点】溶解度的影响因素,溶质的质量分数及相关计算,一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)打开瓶盖后,汽水瓶内气压减小,而汽水自动喷出来,说明大量的二氧化碳溢出,即二氧化碳的溶解度减小,据此分析气体溶解度与压强的变化关系;
(2)①氯化钠的固体质量=溶液质量×溶质质量分数;
②根据配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程分析;
(3)①用加入乙的质量减去未溶解的质量得到50g水中最多溶解乙的质量,再据此计算乙的溶解度;
②根据图像分析甲的溶解度随温度的变化规律,再分析相关量的变化规律即可。
【解答】(1)打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,说明气体在水中的溶解度随压强的减小而减小。
(2)①氯化钠固体的质量:50g×10%=5g;
②配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液时,首先用托盘天平称量出5g氯化钠,然后倒入烧杯备用。然后再用量筒称量出45mL水,倒入烧杯,用玻璃棒不断搅拌,直到全部溶解即可。
则必须使用的仪器是:ABCE。
(3)①t1℃时,50g水中最多溶解乙的质量为:25g-9.2g=15.8g。
设该温度下乙的溶解度为x,
15.8g50g=x100g;
解得:x=31.6g。
②t2℃接近饱和的甲溶液逐渐冷却至t1℃,甲的溶解度逐渐减小,由于它并不饱和,因此不会马上析出晶体,即在开始的一段时间内,溶质和溶剂的质量保持不变,则溶质质量分数保持不变。当溶液饱和后,随着温度的降低,溶剂的质量不变,但是析出晶体的质量逐渐增大,溶质质量逐渐减小,溶质质量分数逐渐减小。当温度达到t1℃,溶剂的质量不变,晶体不再析出,即晶体质量保持不变,溶质质量保持不变,溶质质量分数保持不变。
故AB正确,C、D错误。
故选AB。
三、实验探究题
26.【答案】 (1)6
(2)④②①⑤③
(3)减少氯化钠的质量
(4)A,B,E
【考点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”计算需要食盐的质量;
(2)根据配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程解答;
(3)在定量称量的过程中,右盘砝码和游码不能改变,只能通过调整左盘药品的质量让天平再次实现平衡。
(4)根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”可知,溶质质量分数偏小,要么是溶质的质量偏小,要么是溶剂的质量偏大,据此分析判断。
【解答】(1)需要食盐的质量:50g×12%=6g;
(2)配制一定溶质质量分数的溶液的过程:
④从试剂瓶中取出氯化钠;
②用天平称量6g氯化钠;
①将称量出的氯化钠倒入烧杯中;
⑤用量筒量取适量水,倒入烧杯备用;
③用玻璃棒搅拌,直到全部溶解即可。
则正确的顺序为:④②①⑤③。
(3)若步骤B中出现指针偏左,说明氯化钠的质量偏大,则应该操作如下:减小氯化钠的质量。
(4)A.所用的氯化钠固体中含有杂质,则溶质的质量会偏小,故A符合题意;
B. 量取水时,仰视读数,根据“俯视大仰视小”的规律可知,读出的示数偏小,而实际得到水的体积偏大,故B符合题意;
C.将水倒入烧杯时, 有少量水溅出,会使溶剂的质量偏小,故C不合题意;
D. 将配制好的溶液转移进试剂瓶时, 有溶液洒落,因为溶液具有均一性,所以不影响溶质质量分数,故D不合题意;
E.将氯化钠固体倒入烧杯时, 还有部分氯化钠固体粘在纸上,会使溶质的质量偏小,故E符合题意。
故选ABE。
27.【答案】 (1)不是
(2)等于
(3)h1−h2h3−h2⋅ρ水
【考点】密度公式的应用,平衡力的辨别,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上;
(2)将泡沫和小桶看作一个整体,根据漂浮条件比较二者受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较二者排开水的体积大小,从而确定水面高度的大小。
(3)比较甲乙两图,计算出泡沫的重力,比较乙丙两图,计算出泡沫的体积,最后根据密度公式计算即可。
【解答】(1)图丙中,泡沫受到的浮力等于自身重力与小桶的压力之和,肯定大于泡沫的重力,二者大小不等,肯定不是平衡力。
(2)乙和丙中,将泡沫和小桶看作一个整体,它们都在水面漂浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力,即它们受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它们排开水的总体积相等,根据V总=V水+V排可知,乙和丙中水面高度相等,即H2=H3。
(3)比较甲和乙可知,乙中小桶增大的浮力等于泡沫的重力,
即泡沫重力G=△F浮=ρ液g△V排=ρ水g(h1-h2)S;
比较乙和丙可知,小桶排开水的体积的减小量就等于泡沫的体积,
即V=△V排'=(h3-h2)S;
则泡沫的密度为:ρ=GgV=ρ水g(h1-h2)Sg×(h3-h2)S=h1-h2h3-h2ρ水。
28.【答案】 (1)p;错误;ρ液=mSh;上
(2)用更细的吸管做密度计
(3)减少吸管下端的一些金属丝
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)①密度计放在水、酒精里漂浮时,比较浸入的体积大小,从而确定对应刻度的位置;
②根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和V=Sh得出深度h公式,从而确定深度h与密度的数量关系即可;
③密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变。求密度计在纯水中浸没的深度,需要利用密度计的浮力等于重力,求出排开液体体积的大小,再根据求出的体积,算出深度h。
④根据前面的分析确定密度计上刻度的分布规律即可;
(2)根据△V=sh分析解答;
(3)根据浮沉条件分析解答。。
【解答】(1)①密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力等于重力,即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,酒精的密度小于水的密度,则排开液体的体积V排水<V排酒;
所以密度计放在酒精中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点。
②密度计漂浮在液体中时,
则F浮=G物 ,
即:ρ液gV排=mg
ρ液gSh浸=mg
解得:h浸=mρ液S ,
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度是错误的。
③密度计在液体中漂浮,
则F浮=G,
即:ρ液gV排=mg,
ρ液gsh=mg,
解得:ρ液=mSh 。
④密度计的刻度由上至下的特点是上疏下密,所以实际酒精液面处在此密度计0.8g/cm3刻度线的上方。
(2)因为△V=sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管。
(3)图中密度计沉底,浮力小于重力,要使密度计漂浮,应该减小密度计重力,故减少吸管下端的一些金属丝。
29.【答案】 (1)小于
(2)A
(3)B
【考点】阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据漂浮条件分析密度计受到的浮力变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度和V排的关系,最终确定两个刻度值的大小即可;
(2)根据漂浮条件比较两个密度计受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较V排的大小即可;
(3)根据密度计的工作原理可知,越往下,刻度越小。
【解答】(1)当密度计漂浮在液面上时,浮力始终等于重力,即浮力保持不变;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,V排越大,液体密度越小,
根据图片可知,V排a>V排b;
因此刻度“a”<刻度“b”;
即在密度计上,最上面的刻度小,最下面的刻度大。
(2)将A、B两支密度计放入水中,它们都在水面漂浮,
即受到的浮力都等于自身重力;
因为GA<GB , 所以它们受到的浮力FA<FB;
根据F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力越大,V排越大;
因此排开水的体积VA<VB , 那么A露出水面的长度较大。
(3)根据上面的分析可知,当两只密度计都漂浮在液面上时,
A受到的浮力小于B受到的浮力,即FA<FB;
如果A、B的V排相等,根据F浮=ρ液gV排可知,这时A测量的液体密度小于B测量的液体密度,
即B为比重计;
因为密度计的刻度从上向下逐渐增大,且比重计的刻度线“1”最小,
所以比重计的刻度线“1”在最上端。
故选B。
30.【答案】 (1)下方
(2)=
(3)增大金属块体积(增大同材料金属块的质量)或用更软的弹簧
【考点】密度公式的应用,二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排比较受到浮力的大小关系,再根据F=G-F浮比较弹簧测力计的示数大小;测力计的示数越大,指针静止时所对的位置越靠下;
(2)根据阿基米德原理和二力平衡的知识得到测力计的示数与液体密度的数学关系式,然后判断二者之间的定量关系,从而确定B与C中点处的刻度值;
(3)根据(2)中得到的数学关系式分析解答。
【解答】(1)根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排可知,金属块完全浸没时受到的浮力与液体密度成正比;因为0.8g/cm3<1g/cm3 , 所以标记为0.8时的浮力小于标记为1时的浮力。根据F=G-F浮可知,标记为0.8时的弹簧测力计的示数大于标记为1时的示数,因此C处应在B处的下方。
(2)当金属块完全浸没在液体中时,
弹簧测力计的示数:F=G-F浮=G-ρ液体gV排=-ρ液体gV排+G;
其中G、g和V排都是常量,因此测力计的示数F与液体密度ρ液为一次函数关系。
即密度增大多少倍,测力计的示数也减少多少倍。
因为B与C之间的示数F肯定等于这两个示数和的一半,
所以标注的刻度值应该为1和0.8的一半,
即中点处的标注值等于(1+0.8)/2=0.9。
(2)刻度A和B之间的距离较小,即测力计的示数F偏小。
根据公式F=G-ρ液体gV排=ρgV-ρ液体gV排=(ρ-ρ液体)gV排可知,
增大测力计示数F的方法:
①增大金属块的体积;
②换用更软的弹簧,相同的拉力才会伸长更大的长度。
四、解答题
31.【答案】 (1)大于
(2)50
(3)(3)50℃时,硝酸钾的溶解度为85.5g,100克水最多溶解85.5克硝酸钾,则 50g水中最多能溶解42.75g,则充分搅拌后所得溶液质量为50g+42.75g=92.75g.
充分搅拌后所得溶液溶质的质量分数 110g100g+110g×100%=52.4%
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据“溶质质量分数=溶解度溶解度+100g×100%”可知,物质的溶解度越大,饱和溶液的溶质质量分数越大;
(2)首先计算出此时氯化钠的溶解度,再根据表格确定溶液的温度;
(3)根据表格确定50℃时硝酸钾的溶解度,然后计算出50g水中最多溶解硝酸钾的质量,二者白酒,从而确定溶液是否饱和,最后根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,硝酸钾的溶解度为31.6g,即此时氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度。根据“溶质质量分数=溶解度溶解度+100g×100%”可知,此时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数大于硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数。
(2)200g水中加入74g氯化钠达到饱和,那么100g水中最多溶解氯化钠的质量为37g,即此时氯化钠的溶解度为37g。根据表格可知,此时溶液温度为50℃。
32.【答案】 (1)解:∵杯子在水中漂浮
∴F浮=G=mg=0.2kg×10N/Kg=2N
(2)解:V排=F浮/(ρ水·g)=2×10-4m3=200cm3
H= V排S=200cm340cm2 =5cm
(3)解:当液面与杯口齐平时为最大称量,此时杯子仍然漂浮
所以,G总=F浮=ρ水·g· V排=6N
m总= G总g =0.6Kg=600g
M=m总-m0=400g
【考点】浮力产生的原因,浮力大小的计算,浮力的变化
【解析】【分析】根据F浮= ρ水·g V排,漂浮在水面上,受到的浮力等于重力解答。
33.【答案】 (1)20.9
(2)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水中最多溶解硝酸钾31.6g,那么50g水中最多溶解硝酸钾15.8g。因为20g>15.8g,所以此时溶液饱和,溶质质量分数为:15.8g15.8g+50g×100%=24%。
(3)解:设要加入硝酸钾的质量为x。
100g×10%+x100g+x×100% =25%
x=20g
答:要加入硝酸钾的质量为20g。
或者设蒸发掉水的质量为y。
100g×10%100g−y×100% =25%
y=60g
【考点】固体溶解度的概念,溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据表格确定10℃时硝酸钾的溶解度,根据溶解度的定义解答;
(2)根据20℃时硝酸钾的溶解度计算出50g水中最多溶解的质量,然后与20g进行比较,从而确定溶液是否饱和,弄清溶质质量,最后根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”计算出溶质质量分数。
(3)将质量分数为10%的硝酸钾溶液变成25%的溶液,可以增加溶质,也可以蒸发溶剂,根据“溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%”列方程计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,10℃时硝酸钾的溶解度为20.9g,则100g水中最多溶解硝酸钾20.9g。
34.【答案】 (1)解:F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N
(2)解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ水gV排可得,
物体的体积:V=V排= F浮ρ水g = 2N1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10﹣4m3 ,
由G=mg可得,物体的质量:m= Gg = 0.6kg10N/kg =0.6kg,
物体的密度:ρ= mV = 0.6kg2×10−4m3 =3×103kg/m3
(3)解:把木球和物体看做一个整体,受到竖直向上的总浮力和竖直向下的总重力,
因二者悬浮,所以,由力的平衡条件可得:F浮+F浮′=G+G木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
设木球体积为V,把F浮′=ρ水gV排′和G木=m木g=ρ木Vg代入①式可得:
F浮+ρ水gV=G+ρ木Vg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则木球的体积:V= G−F浮(ρ水−ρ木)g = 6N−2N(1.0×103kg/m3−0.5×103kg/m3)×10N/kg =8×10﹣4m3
【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理,浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)浸没在水中的物体受到竖直向上的浮力和拉力,竖直向下的重力,根据F浮=G-F计算物体受到的浮力;
(2)首先根据 V=V排=F浮ρ水g 计算出物体的体积,再根据m=Gg计算出物体的质量,最后根据ρ=mV计算出物体的密度;
(3)将木球和物体看作一个整体,它们在水中悬浮,则它们受到的总浮力等于总重力,据此列出关系式,然后用阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 和密度公式将其拆开,代入数据计算出木球的体积。
35.【答案】 (1)杯子在水中漂浮,则它受到的浮力等于重力,即F浮力=G杯=m杯g=0.15kg×10N/kg=1.5N。
(2)此时杯子排开水的体积V排=F浮ρ水g=1.5N10N/kg×103kg/m3=1.5×10-4m3=150cm3;
则杯子浸入水中的深度为:h=V排S=150cm330cm2=5cm;
(3)当称量质量最大时,
杯子受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=103kg/m3×10N/kg×(0.003m2×0.15m)=4.5N;
则称量物体的最大重力:G物=F浮'-G杯=4.5N-1.5N=3N;
则最大称量质量为:m物=G物g=3N10N/kg=0.3kg=300g。
【考点】二力平衡的条件及其应用,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件计算出杯子受到的浮力;
(2)首先根据V排=F浮ρ水g计算出杯子排开水的体积,再根据h=V排S计算浸入水中的深度;
(3)当水面到达杯口时,杯子排开水的体积等于杯子的体积,据此根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出最大浮力,再根据G物=F浮-G杯计算出能够称量的最大重力,最后根据m物=G物g计算出最大称量质量。
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