2023年八上科学期末重难点培优专题训练卷( 第一章 水和水的溶液)(含解析)

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2023年八上科学期末重难点培优专题训练卷( 第一章 水和水的溶液)(含解析)

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2023年八上科学期末重难点培优专题训练卷(第一章 水和水的溶液)
一、单选题(共20小题)
1.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是80g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是80g,小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1 :4。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列说法中正确的是(  )
A.小球静止于甲溢水杯的底部 B.小球的体积是80cm3
C.液体的密度是1.0×103kg/m3 D.小球的密度是0.9×103kg/m3
2.如图所示,将甲、乙两个容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为ρ1的液体,乙容器中盛有密度为ρ2的液体。现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器液面相平。液体对甲容器底部的压强为p1,压力为F1;液体对乙容器底部的压强为p2,压力为F2。已知物体A与物体B的密度之比为2∶3,S乙=3S甲。则下列判断正确的是(  )
A.p1=p2,9F1=F2 B.p1<p2,9F1=F2
C.p1=p2,6F1=F2 D.p1<p2,6F1=F2
3.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体.今有A、B两个实心小球,质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,密度分别为ρA、ρB.(已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙),则(  )
A.若VA=VB,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力相等
B.若VA=VB,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB
C.若mA=mB,将A,B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力相等
D.若mA=mB将A,B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρB:ρ乙
4.如图,长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分隔成两部分,A处管内外水银面相平.将玻璃管缓慢向上提升H高度(管下端未离开水银面),上下两部分气体的压强变化分别为Dp1和Dp2,体积变化分别为DV1和DV2.已知水银密度为ρ,玻璃管截面积为S,则(  ).
A.Δp2一定等于Δp1 B.ΔV2一定等于ΔV1 C.Δp2与Δp1之差为ρgh D.ΔV2与ΔV1之和为HS
5.如图所示,弹簧上端与物块m相连接,下端固定在容器底部。当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时,弹簧的弹力大小相等。物块的体积为100cm3,酒精的密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg。(不计弹簧质量和体积)下列说法正确的是(  )
A.当物块浸没在密度为1.2g/cm3的液体中时,弹簧弹力刚好为0
B.物块浸没在酒精中静止时,弹簧被压缩且压力为0.1N
C.物块浸没在水中静止时,弹簧对容器底部产生的向上的拉力为0.2N
D.当物体脱离弹簧后,在水中静止,静止时露出水面的体积为物块体积的1/9
第4题图 第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
6.由两种物质制成直径相同的两个半球组成一个实心球,如图所示,这两种物质的密度分别为ρ1、ρ2且ρ1<ρ2,已知实心球能在水中悬浮,则(  )
A.ρ1·ρ2=ρ水 B.ρ1·ρ水=ρ2 C.ρ1+ρ2=ρ水 D.p1+ρ2=2p水
7.如图1所示,将一薄塑料瓶瓶底剪去,用瓶盖将瓶口密封,倒入适量的水,使其竖直漂浮在水面上,测出内外水面高度差h1,再将木块放入瓶内,测出内外水面高度差h2.已知瓶身圆柱横截面面积为s,忽略瓶和瓶盖的体积,则下列说法中错误的是(  )
A.m瓶=ρ水sh1 B.h2>h1
C.图2中,若在瓶内继续加入部分水(塑料瓶仍漂浮),h2不变
D.图2中,若取出木块,放入实心铁球(塑料瓶仍漂浮),h2变大
8.如图所示,容器C中装有水,先按图甲的方式把铁块A放入烧杯B中,后按图乙的方式用一根细线把铁块A与烧杯B底面相连,两种方式烧杯B都漂浮在水面上。设甲、乙两图中铁块A和烧杯B共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对烧杯B底面的压强分别为p甲和p乙,则(  )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙 C.F甲=F乙,p甲=p乙 D.F甲<F乙,p甲<p乙
9.已知在20℃和60℃时, CaCl2的溶解度分别为74.5g和137g。现配制5%CaCl2溶液如图,下列说法正确的是
( )
A.②和③中溶液分别为20°℃和60℃时的饱和溶液 B.②到③的过程中溶质质量分数不变
C.③稀释至④的过程需加水1420g D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
10.烧杯中盛满一定浓度的醋酸溶液(溶液密度约为1 g/cm3),全部倾倒后烧杯内仍残留0.5 mL溶液,用每次20 mL蒸馏水冲洗了2次,此时烧杯中残留的醋酸溶液的浓度约为原先的(  )
A.1/81 B.1//820 C.1/1681 D.无法确定
11.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.t1℃时,相同质量的甲、丙溶液中溶质质量一定相同
B.若甲物质中含有少量乙,可用降温结晶的方法提纯甲
C.将100g甲的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,可析岀10g甲物质
D.将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,所得溶液的溶质质量分数由大到小的顺序为乙>甲=丙
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 甲 0.18 0.16 0.14 0.12 0.09
乙 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
丙 13.3 31.6 63.9 110 169
12.固体甲、乙、丙在不同温度下的溶解度如表所示,甲、乙、丙从溶液中析出的晶体不含结晶水。下列说法正确的是(  )
A.固体甲的溶解度随温度的升高而增大
B.20℃时,丙溶液中溶质和溶剂质量比为31.6:100
C.分别将等质量的乙、丙饱和溶液由60℃降温到20℃,溶液中溶质质量大小:丙>乙
D.分别将等质量的甲、丙饱和溶液由60℃降温到20℃,溶液中溶剂质量大小:甲>丙
13.下列关于溶液的说法正确的是(  )
A.某温度下两种不同物质的溶液溶质质量分数相同,则这两种物质的溶解度一定相同
B.溶质质量分数为10%的200mL某溶液,密度为1.2g/cm3,其中含溶质24g
C.饱和溶液析出晶体后,溶质的质量分数一定减少
D.不饱和溶液转化为饱和溶液,其溶质的质量分数一定增大
14.如图所示是A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列分析正确的是(  )
A.A物质的溶解度大于B物质的溶解度
B.20℃时A,C两物质的饱和溶液溶质质量分数相等
C.50℃时把50gA放入50g水中能得到A的饱和溶液,其溶质与溶液的质量比为1:2
D.20℃时A,B,C三种物质的饱和溶液升温到50℃时,三种溶液的溶质质量分数的大小关系是B>A=C
15.熟石灰在80℃时,饱和溶液溶质的质量分数为x,20℃时,饱和溶液溶质的质量分数为y,常压下取80℃时熟石灰饱和溶液a g,蒸发掉w g水,趁热滤去析出的固体,再恢复到20℃,滤液中溶质质量分数为z,则下列关系正确的是(  ) A.y=z B.z>x>y C.y>x>z D.x=z
16.已知甲、乙两种物质的溶解度(S甲、S乙)均随着温度的升高而增大.10℃时,20克水中最多能溶解5克甲;30℃时,乙物质的饱和溶液中溶质的质量分数为20%,那么,在20℃时进行比较,正确的是(  )
A.S甲=S乙 B.S甲>S乙 C.S甲<S乙 D.无法确定
17.如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线.下列说法错误的是(  )
A.要配制相同质量分数的甲、丙两种物质的饱和溶液,应该将温度控制在t1℃
B.要从甲物质的饱和溶液中获得晶体甲,可以采用降温结晶的方法
C.t2℃时,30g甲物质加入到50g水中不断搅拌,形成的溶液中溶质的质量分数是37.5%
D.t1℃时,将三种物质的饱和溶液升温至t2℃,所得溶液中溶质质量分数乙>甲>丙
18.某物质A的溶解度曲线如图所示,现有20℃的100克物质A的饱和溶液样品若干份,下列说法或措施正确的有(  )
①取样品升高温度至60℃将变为不饱和溶液
②取样品降温度至10℃仍是饱和溶液
③取样品升温至60℃,加入80克物质A,固体恰好全部溶解
④加入20克水降温度至0℃仍是饱和溶液
⑤蒸发掉20克水,再恢复到20℃仍是饱和溶液
⑥配置图中C状态下的此溶液100g,需要的水比100g样品中含有的水要少
A.三种 B.四种 C.五种 D.六种
19.如图甲是几种固态物质的溶解度曲线。30℃时,在100克水中加入11克b物质,充分搅拌,得到溶液Ⅰ;在溶液Ⅰ中继续加入89克b物质,充分搅拌,得到溶液Ⅱ,加热溶液Ⅱ至60℃,并充分搅拌,得到溶液Ⅲ,下列是小敏绘制的溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的溶质质量分数图像,其中正确的是(  )
A.
B.C. D.
20.如图是甲、乙两物质的溶解度曲线,下列说法错误的是 (  )
A.t1℃时,甲、乙两物质的溶解度相等
B.将t1℃的甲、乙两物质的饱和溶液升温到t2℃时,两溶液仍然都是饱和溶液
C.当温度小于t1℃时,甲的溶解度小于乙的溶解度
D.将t2℃的甲、乙两物质的饱和溶液升温到t3℃时,两溶液的溶质质量分数都减小
二、填空题(共6小题)
21.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℃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)
22.在室温情况下,甲、乙、丙三种固体分别溶于两个试管和烧杯的水中,现象如下图,甲、丙还有剩余固体,乙固体全部溶解。升温到80℃时,发现甲固体全部溶解,乙有固体析出,丙没有明显变化。(1)室温时,   (选填“甲”、“乙”或“丙”)溶液可能是不饱和溶液。
(2)右图中能表示甲物质的溶解度曲线的是   (选填“a”、“b”或“c”,下同),能表示乙物质的溶解度曲线的是   。
(3)在t2℃时,曲线a、b、c所代表的三种物质的饱和溶液,溶质质量分数由大到小的顺序是   。(用“a b c”填)
(4)在温度   时,丙物质的饱和溶液一定比甲物质的饱和溶液溶质质量分数更大。
23.水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的柱状容器。在甲容器内倒入部分液体A,在乙容器内倒入部分液体A和水(液体和水不相溶,且ρA>ρ水)。然后分别在两容器内放入质量相等的冰块,此时甲容器内液面和乙容器内水面恰好相平,如上图。若冰块全部熔化后,甲、乙两容器内水面距离容器底部分别为h1和h2,水和液体A之间的界面距离容器底部分别为h′1和h′2.则h1  h2,h′1   h′2。(填>,=或<)
24.通过学习,我们对于水及水资源有了全新的认识.
(1)自然界中的水几乎都属于    (混合物/纯净物).
(2)有时我们在野外可以看见清澈的山泉水,泉水虽清澈,它也不能直接饮用,因为有可能是硬水,我们可用   进行鉴别,在生活中,可用   的方法来降低水的硬度.
(3)对于“既浑浊又恶臭”的脏水,我们也可将其变成纯净物.其步骤主要有:
①静置沉淀,②加明矾,③  ,④吸附,⑤蒸馏,这一系列净化处理后,将其变为较纯净的水.
在步骤②中,加入明矾的作用是:    .
在步骤③中,会用到的仪器有   、烧杯、    、玻璃棒,这其中,玻璃棒的作用是    ;若经过操作③后,所得液体中仍有浑浊,其原因可能是    ;(填写字母)
a.滤纸没有紧贴漏斗内壁 b.漏斗下端未靠在烧杯内壁 c.漏斗内液面高于滤纸边缘.
25.已知木块A的体积为1×10-3m3,重力为6牛,与固定在容器底部的轻质弹簧相连,如甲图所示。现向容器中缓慢注水,直至木块A完全浸没并处于静止状态,如图乙所示。当木块完全浸没并处于静止状态时,弹簧对木块的力的大小为   牛,方向   。在坐标图中画出浮力随容器内液面变化的折线图。
26.甲和乙都是圆柱体,由不同合金材料制成,其底面积分别为S甲=20厘米2、S乙=15厘米2,高度之比h甲:h乙=3:2,密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,如图所示,把甲放在水平桌面上,乙放在甲上,水平桌面受到的压强为7500帕,现把甲取出托在手中静止不动,求这时甲受到的支持力为   牛。(请计算出具体的数值)
三、实验探究题(共6小题)
27.人体血液密度大约为水的密度的1.05到1.06倍之间。医师给病人体检,有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液密度的测量,需要血液量太多。给你若干试管、水、烧杯、一支合适的密度计(测量范围是1.050-1.060克/厘米3)、硫酸铜粉末、药匙。请你设计一种方法,只需要少量血液就能测量出病人血液的密度。
(1)简要说出你的实验步骤:  

(2)详细说说你这种方法的理论依据:   。
28.小常同学从课外资料中了解到,庄子曾提出:如果水积得不够多,那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗?
(1)小常从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图乙)。然后他   (填操作),发现木块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为   牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。
(2)小常进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盒 A、B 中各加入 10 牛的水,再将 B 盆放入 A 盆,B 盆漂浮。这时 B 盆所示浮力:F 浮=GB 盆+10N>10N。继续往 B 盆内加 30 牛水,B 盆仍漂浮。小常此实验的目的是   。
(3)结合小常的探究活动,你认为面对前人的观点,应采取的做法是 。
A.普通人的观点可以质疑,科学家的观点不可以质疑
B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受
C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确
D.到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受
(4)根据以上探究活动可知,重 50 牛的水可以产生的浮力 。
A.一定小于 50 牛 B.一定大于 50 牛 C.一定等于 50 牛 D.可以大于 50 牛
29.下表是部分物质的溶解度数据。
温度(℃) 20 40 50 60 80
溶解度(g/100g 水) 氯化铵 37.2 45.8 50.4 55.2 65.6
氯化钠 36.0 36.6 37.0 37.3 38.4
硝酸钾 31.6 63.9 85.5 110 169
(1)氯化铵溶于水,温度降低,说明该溶解过程    (选填“吸收 ”或“放 出 ”)热量。
(2)20℃时,20克的氯化钠加入50g水中,充分溶解后溶液质量     g。
(3)A是80℃含有120g水的硝酸钾(KNO3 )溶液。经过如下操作,得到102g硝酸钾固体。
a、A溶液为    (选填“饱和 ”或“不饱和 ”)溶液。
b、下列对以上过程的分析中正确的是    (填数字)。
①.A到B的过程中,溶质质量分数没有改变 ②.B中溶质与溶剂的质量比为169:100
③.开始析出硝酸钾固体的温度在60℃至80℃之间 ④.A溶液的质量等于222g
30.小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律,设计了如图甲所示的实验。他将弹簧测力计的一端固定,另一端挂一合金块A,开始时他将合金块A浸没在装有水的容器中。容器底部有一个由阀门B控制的出水口,实验时,打开阀门B并缓慢放水,在此过程中金属块始终不与容器底部接触。弹簧测力计的示数随放水时间变化的规律如图乙所示。
(1)合金块A的重力为   N, 合金块A受到的最大浮力   N。
(2)该合金块A的密度为   kg/m3
(3)在容器中用一条水平的实线作出放水40s时水面的大致位置。
31.如图甲所示是小敏研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸人水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。(g取10N/kg)
(1)完全浸没时,A 受到水的浮力为   N.
(2)物体 A 的体积为
(3)小敏换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像,则该液体密度______
32.由128克硝酸钾、60克氯化钠组成的混合物投入200g热水溶解,对该溶液进行如图实验(假设实验过程中无损耗)。
温度(℃) 10 20 30 40 60 80 100
溶解度 硝酸钾 20.9 31.6 45.8 64 110 169 248
氯化钠 35.8 36 36.3 35.4 37 38.4 39.8
(1)两种物质溶解在水中,用玻璃棒搅拌的目的是   。
(2)实验时温度t的范围为   。
(3)操作1用到的实验仪器有 。
A.酒精灯 B.铁架台 C.漏斗 D.玻璃棒 E.蒸发皿
(4)定量述晶体1的组成   。
(5)溶液2为    (填物质名称) 的饱和溶液。
(6)关于溶液中NaCl的质量分数:溶液1    溶液2(选填“>“、“<”或“=“)
(7)关于上述实验说法错误的是 。
A.晶体1与晶体2比较,晶体1中KNO3的纯度更高
B.溶液1中KNO3为饱和溶液,NaCl为不饱和溶液
C.溶液1恒温蒸发90g水后,与溶液2的成分相同
D.溶液2将水蒸干就可得到纯净的KNO3固体
四、解答题(共5小题)
33.已知30℃时,亚硫酸钠(Na2SO3)在水中的溶解度为36g/100g水。在一定量Na2SO3的溶液中加入9.6gNa2SO3后,恰好为30℃的饱和溶液。若用水合亚硫酸钠(Na2SO3·7H2O)代替Na2SO3,欲使原溶液在30℃时恰好为饱和溶液,则需加入的Na2SO3·7H2O的质量为多少?
(提示:加入Na2SO3·7H2O相当于加入Na2SO3质量的同时,加入等质量的水。即加入10gNa2SO3·7H2O相当于加入5gNa2SO3和5g水)
34.如图所示,一根底面积为S0长为L0,密度为ρ的粗细均匀的蜡烛,底部插入一根质量为m的铁钉(铁钉受到的浮力忽略不计),竖直地漂浮在水中,容器的底面积为S,水的密度为ρ水。蜡烛上端露出水面的长度为h0。
(1)求蜡烛受到的浮力。
(2)现将蜡烛点燃,当蜡烛直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,请推导L与h0的关系。
35.阅读了教材上“自制密度计”的课外小实验后,小叶和小王决定进行以下尝试:
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g,当它漂浮在不同液面上时,所受到的浮力为   N。
(2)小叶查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了图甲所示的
ρ﹣V图象,据图象可以找到关于A的一些信息。两人发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分面积表示出来,请你在图中用斜线画出这一阴影部分。
(3)小王想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度,在测量出A的长度为 20cm 后,作出了如图乙所示的示意图。经过计算,他确定出水面位置应该在距A上表面 h=   cm 处,并作了标记。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)为验证结果,两人将 A 放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小叶在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),制成了“密度计”B。小王提醒他,如果这样,B 的刻度应该与A不同。为了重新标注,他们应该测量的一个物理量是B的   。
(5)按照上述方法,两人在 B 上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值,酒精对应的刻度值应该标注在水   方(选填“上”或“下”)这样一个简易的密度计就制作成。
36.盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上(水的密度为ρ0),其底面积为S0。材料不同、体积相同的实心物体A、B用一根无弹性细线连在一起,挂在弹簧测力计下,浸没在容器内的水中,A的上表面刚好与水面相平,如图1所示。现缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计,测力计的示数F与物体上升的高度h变化图象如图2所示。连接A、B间的绳子所能承受的最大拉力为2F0。求:
(1)物体A受到的重力。
(2)物体A的密度。
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量。
37.绍兴黄酒,为世界三大古酒之一,多次获得国际金奖。它的酿造过程可以概括为:选料→发酵→压榨→勾兑→澄清→煎酒等步骤,是一门综合性的发酵工程,涉及到多种学科知识。
(1)压榨是把酒液和固体酒精进行简单分离的过程。此过程类似于混合物分离的常用方法: 。
A.结晶 B.过滤 C.蒸馏
(2)勾兑是把不同质量分数的生酒混合达到规定质量分数的生酒的过程,一般可以按如图方式进行。已知甲管道中生酒的流量为2升/秒(流量指单位时间内流过的液体体积),当乙管道流量阀门调至某一位置时,恰好勾兑出符合质量标准的酒精质量分数为18%的生酒,则乙管道的流量为多少升/秒?(假设生酒的密度为1克/厘米3)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】(1)根据浮沉条件判断小球在甲中的状态;
(2)根据V=V排=计算小球的体积;
(3)根据漂浮条件计算出液体的密度;
(4)根据浮沉条件计算出小球的密度。
【解答】当小球漂浮在液体表面上时,它受到的浮力等于重力,
即F浮力=G,
m排g=mg;
那么m=m排=80g;
当小球完全浸没在酒精中时,它排开酒精的体积是80g;
即m=m排; 那么m排g=mg;
即G排=G=F浮力,
因此小球肯定在酒精中悬浮。
故A错误;
因为小球在酒精中悬浮,所以小球的密度等于酒精的密度,即ρ球=0.8×103kg/m3,故D错误;
小球的体积V=V排=,
故B错误;
小球在水中漂浮,那么液体的密度=1×103kg/m3,故C正确。
故选C。
2.【答案】B
【解析】(1)首先根据浮沉条件计算出甲液体和A,乙液体和B的密度关系,然后再根据A和B的密度关系计算出两种液体之间的比例关系,最后利用液体压强公式p=ρ液gh计算容器底部压强的大小并进行比较;
(2)根据压强的比例关系和底面积的比例关系,利用公式F=pS计算容器底部受到压力的关系。
【解答】(1)物体A在甲液体中悬浮,那么它的密度ρ甲=ρA; B在乙液面漂浮, 那么:F浮=G;
ρ乙gV排=ρBgV; ρ乙×=ρBV; 解得:ρ乙=2ρB。 因为ρA:ρB=2:3; 所以:ρ甲:ρ乙=2:(2×3)=1:3;
h甲:h乙=1:1; 根据液体压强公式p=ρ液gh得到:p甲;p乙=ρ甲h甲:ρ乙h乙=(1×1):(1×3)=1:3;
因此对容器底部的压强p1<p2。
(2)容器底部受到的压强之比:p甲;p乙=1:3,底面积之比S甲:S乙=1:3,根据公式F=pS可知,容器底部受到的压力之比:F甲:F乙=(1×1):(3×3)=1:9,即9F甲=F乙,也就是9F1=F2,故B正确,而A、C、D错误。 故选B。
3.【答案】D
【解析】当物体漂浮时,根据二力平衡可知,它受到的浮力等于重力;当物体浸没时,根据公式F浮=ρ液gV排计算浮力,据此分析判断即可。
【解答】A.两球都放入甲容器中,由于 ρ甲>ρA>ρB ,所以它们在甲中都处于漂浮状态,那么它们受到的浮力都等于自身的重力。因为 VA=VB , ρA>ρB,根据G=ρVg可知,它们的重力大小不等,因此它们受到的浮力不同,故A错误;
B.因为 ρA>ρB>ρ乙 ,所以将两球都放入乙容器中时,它们都是下沉;若 VA=VB ,那么它们排开液体的体积相同;根据公式F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力相等,故B错误;
C.将A放入乙中,它处于下沉状态,即浮力小于重力;将B放入甲中,它处于漂浮状态,即浮力等于重力。若 mA=mB, 那么它们的重力相等,因此两球受到的浮力不同,故C错误;
D.若mA=mB,那么GA=GB;将A放入甲中处于漂浮状态,那么它受到的浮力等于A的重力,即F甲=GA=GB;将B放入乙中处于下沉状态,那么它受到的浮力F乙=ρ乙gVB;那么静止时,它们受到的浮力之比为:F甲:F乙=GB:ρ乙gVB=ρBgVB:ρ乙gV乙 =ρB :ρ乙,故D正确。 故选D。
4.【答案】A
【解析】对水银柱受力分析,根据平衡列方程可分析压强关系,从而分析压强变化之间的关系;两部分气体做等温变化,根据玻意耳定律列式求解分析。
【解答】对水银柱受力分析有:p1S+mg=p2S, p1S+ρhSg=p2S
那么:p1+ρhg=p2;
则△p2=p2′-p2=(p1′+ρgh-p1-ρgh)=p1′-p1=△p1,故A正确,C错误;
对上部分气体,根据玻意耳定律得:p1V1=p1′V1′------------------①,

对下部分气体,根据玻意而定律得:p2V2=p2′V2′--------------②

由于两部分封闭原来气体体积关系不确定,所以两部分气体体积变化不确定,故B错误;
在A处管内外水银面相平的情况下有几何关系得:△V1+△V2=HS,现在是不确定,故D错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】根据F浮=ρ水gV物 求得物块浸没在水和酒精中受到的浮力;然后对物块浸没在水中和酒精中进行受力分析,然后根据二力平衡列出等式首先求出物块的重力;
(1)(2)根据力的平衡和力的相互作用即可求出弹簧对物块的支持力和弹簧对底部的拉力;
(3)当弹簧脱离容器底部后静止时物块处于漂浮状态,根据漂浮条件即可求出浸没的体积与物块的体积之比,然后求出露出水面的体积与物块体积的关系;
(4)根据阿基米德原理计算物块浸没在密度为1.2g/cm3的液体中时受到的浮力,进一步计算弹簧受到的拉力。
【解答】物块的体积V物=100cm3=1×10-4m3,物块浸没在水和酒精中时V排=V物=1×10-4m3,
物块浸没在水中时物体受到水的浮力:F浮=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N。
物块浸没在酒精中时物体受到酒精的浮力:F浮′=ρ酒精gV物=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N。
若物块都受弹簧的支持力,由于重力不变,浮力不同,故这种情况不可能;同理都受弹簧的拉力也不可能。 只可能是一个为拉力,另一个为支持力。
由于物块在水中浮力大,所以物块浸没在水中时物块会上浮,故弹簧会对它有拉力;在酒精中物块会受支持力作用。
物块浸没在水中和酒精中受力分析分别如图甲、乙所示;
所以根据物体受力平衡可得:
图甲中:F浮=F拉+G,所以,F拉=F浮-G=1N-G ①
图乙中:F浮′+F支=G,所以,F支=G-F浮′=G-0.8N ②,
已知当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时,弹簧的弹力大小相等;
即:F拉=F支, 所以,1N-G=G-0.8N 解得:G=0.9N;
物块浸没在水中静止时,弹簧会对物块的拉力为F拉=F浮-G=1N-0.9N=0.1N,
则弹簧对底部的拉力F拉′=F拉=0.1N,故C错误;
当弹簧脱离容器底部后静止时物块处于漂浮,则:F浮″′=G=0.9N,
根据F浮=ρ液gV排可得:,
所以,,故D错误;
物块浸没在酒精中静止时,弹簧对物块的支持力F支=G-F浮′=0.9N-0.8N=0.1N,
由于力的作用是相互的,则弹簧被压缩且压力为0.1N,故B正确;
当物块浸没在密度为1.2g/cm3的液体中时,
物体受到的浮力:F浮″=ρ液体gV物=1.2×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1.2N>0.9N,
此时弹簧的弹力为1.2N-0.9N=0.3N,故A错误。 故选B。
6.【答案】D
【解析】根据密度公式,结合物体的浮沉条件分析计算即可。【解答】两种物质各占一半体积,则两种物质的体积相等为V, 那么物质的质量为m1=ρ1V,m2=ρ2V,
则实心球的质量m球=m1+m2=ρ1V+ρ2V=(ρ1+ρ2)V, 实心球的体积为V球=2V,
则整个球的平均密度;
实心球完全浸入静水中能保持悬浮状态,则ρ球=ρ水, 所以(ρ1+ρ2)=ρ水,即ρ1+ρ2=2ρ水。 故选D。
7.【答案】B
【解析】加入木块或其它物体后,内外的水面高度差是否发生变化,取决于内外增加浮力的大小关系;如果内外增加的浮力大小相等,那么增加的水的体积就相等,即水面的高度差就保持不变。
据此分析即可。【解答】A.当塑料瓶在水面漂浮时,它受到的浮力等于总重力。即:G水+G瓶=ρ水gV排;
ρ水gV水+G瓶=ρ水gV排;
可得:G瓶=ρ水g(V排-V水)=ρ水gSh1 ①;
m瓶g=ρ水gSh1;
因此:m瓶=ρ水Sh1,故A正确不合题意;
B.图2中,放入木块,木块漂浮在水中,它所受浮力F浮′=G木,木块排开水的体积:;
则瓶内水面上升高度:;
塑料瓶在水中仍漂浮,
所以增大的浮力△F浮=G木,
则增大的;
可得瓶浸入水中的深度变化为:,
因此:△h=△h′,
所以h2=h1,故B错误符合题意;
C.在瓶内继续加入部分水,瓶内增加水的体积和瓶外增加水的体积相同,因此内外的高度差h2保持不变,故C正确不合题意;
D.取出木块,放入实心铁球(塑料瓶仍漂浮),则外面增大浮力等于铁球的重力,瓶内增大的浮力小于铁球的重力,那么外面增大的浮力大于瓶内增大的浮力,所以瓶排开水的增大量大于铁块排开水的增大量,因此内外高度差h2变大,故D正确不合题意。
故选B。
8.【答案】B
【解析】(1)根据漂浮条件比较F甲、F乙的大小。
(2)两种情况下浮力相等,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得排开水的体积大小关系,进而得出B排开水的体积大小关系,从而得出在甲、乙两图中,甲容器内B的底面所处深度与乙容器内B的底面所处深度大小关系,利用p=ρ液gh比较水对烧杯B底面的压强大小关系。【解答】(1)把A和容器B看作一个整体,即A和容器B的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,
所以甲、乙两图中物体A和B共同受到的浮力都等于物体A和B的总重力, 那么浮力F甲=F乙;
(2)两种情况下浮力相等, 由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:V排甲=V排乙;
而V排甲=VB排,V排乙=VB排′+VA排, 所以VB排>VB排′,
在甲、乙两图中,甲容器内B的底面所处深度大于乙容器内B的底面所处深度,
由p=ρ液gh可知,烧杯B底部受到的压强p甲>p乙。 故选B。
9.【答案】C
【解析】(1)将加入的氯化钙质量与溶解度进行比较,从而确定是否饱和;
(2)根据图片分析溶质质量的变化,从而确定溶质质量分数的变化;
(3)稀释前后,溶质的质量保持不变,据此列出方程计算加水的质量;
(4)根据稀释过程的特点判断。
【解答】A.20℃时氯化钙的溶解度为74.5g,因为80g大于74.5g,所以溶液②为饱和溶液。60℃时氯化钙的溶解度为137g,因为80g<137g,所以溶液③为不饱和溶液,故A错误;
B.②中存在未溶的氯化钙,③中氯化钙完全溶解,则从②到③的过程中溶剂质量不变,而溶质质量增大。根据可知,溶质质量分数增大,故B错误;
C.设需要加水的质量为x,
80g=(80g+100g+x)×5%;
解得:x=1420g,
故C正确;
D.③的溶液质量小于④的溶液质量,故D错误。
故选C。
10.【答案】C
【解析】【解答】因为稀释前溶液的密度是1 g/cm3,所以稀释前溶液的质量和体积数值上是相等的,所以上述公式中的m1可用V1代替,又因为稀释后溶液的密度会小于1 g/cm3,所以稀释后溶液的质量和体积数值上应该不相等,所以用V2代替m2的话,公式中间应该用≈,即V1w1≈V2w2
第一次稀释:数据代入公式为 0.5w1≈20.5w2
第二次稀释:数据代入公式为 0.5w2≈20.5w3
两式相比得≈,化简得≈,即≈,也就是说最后烧杯中残留醋酸溶液的浓度约为原来的. 故选C.
11.【答案】B
【解析】(1)两种物质的溶解度相同,即相同质量的饱和溶液中,两种物质的溶质质量相同;
(2)如果物质的溶解度受温度的影响变化明显,那么可以使用冷却热饱和溶液的方法结晶;如果物质的溶解度受温度的影响很小,可以使用蒸发溶剂的方法结晶。
(3)根据溶解度的定义对温度下降时析出的甲物质的质量进行判断;
(4)当溶液饱和时,溶解度越大,溶质质量分数越大,据此分析比较。
【解答】A.根据图片可知,t1℃时,甲和丙的溶解度相同,即相同质量的二者的饱和溶液中溶质的质量相等,而题目没有提及是否饱和,故A错误;
B.甲的溶解度随温度的升高而迅速增大,而乙的溶解度则变化较小,因此甲物质中含有少量乙,可用降温结晶的方法提纯甲,故B正确;
C.t2℃时甲的溶解度为40g,即140g饱和溶液中含有甲40g;同理,t1℃时甲的溶解度为30g,即130g饱和溶液中含有甲30g。那么只有140g的饱和溶液降低温度时才会析出10g甲物质,而不是100g,故C错
D.甲和乙的溶解度都随温度的降低而减小,那么t1℃时,有溶质析出,二者都还是饱和的,溶解度乙大于甲,那么溶质质量分数乙>甲。
丙的溶解度随温度的降低而增大,因此丙从t2℃到t1℃,溶解度减小,变为不饱和溶液,但是溶质质量分数不变,还是等于t2℃时的饱和溶液的溶质质量分数,那么溶质质量分数甲>丙。
三者溶质质量分数的大小关系为乙>甲>丙。
故选B。
12.【答案】D
【解析】A.根据表格数据分析判断;
B.根据表格数据计算出20℃时丙的饱和溶液的溶质和溶剂的质量之比即可;
CD.根据溶解度大小变化分析解答。
【解答】A.根据表格数据可知,固体甲的溶解度随温度的升高而减小,故A错误;
B.20℃时,丙的溶解度为31.6g,即20℃时,丙的饱和溶液中溶质和溶剂质量比为31.6g:100g=31.6:100,但若是不饱和溶液,无法确定溶质和溶剂质量比,故B错误;
C.60℃时,乙的溶解度比丙小,60℃时,等质量的乙、丙饱和溶液中,乙中所含溶剂的质量多;降温到20℃,均有晶体析出,均形成该温度下的饱和溶液,由于乙中所含溶剂的质量多,且20℃时,乙的溶解度大于丙的溶解度,则溶质质量大小丙<乙,故C错误;
D.60℃时,甲的溶解度比丙小,等质量的甲、丙饱和溶液中,甲中所含的溶剂质量多;降温到20℃,溶剂质量均不变,则溶剂质量大小甲>丙,故D正确 故选D。
13.【答案】B
【解析】A.根据溶解度与饱和溶液溶质质量分数的关系判断;
B.根据m=ρV计算溶液质量,再根据“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”计算溶质质量;
C.饱和溶液的溶质质量分数保持不变; D.溶质质量分数=
【解答】A.某温度下两种不同物质的饱和溶液溶质质量分数相同,则这两种物质的溶解度一定相同,故A错误;
B.溶液质量m=ρV=1.2g/cm3×200cm3=240g,则溶质质量为:240g×10%=24g,故B正确;
C.饱和溶液析出晶体后溶质质量减小,但是溶质质量分数保持不变,故C错误;
D.不饱和溶液变成饱和溶液后,可能只是溶解度减小所致,而溶质和溶液质量都没有发生改变,则溶质质量分数不变,故D错误。 故选B。
14.【答案】B
【解析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断温度改变后,溶液中各种成分的变化程度。【解答】A.溶解度比较,应指明温度,否则无法比较,故A错误;
B.20℃时,A、C的溶解度相等,则A、C饱和溶液的溶质质量分数相等,故B正确;
C.、50℃时,A的溶解度是50g,故把50gA放入50g水中,只能溶解25g能得到A的饱和溶液,其溶质与溶液的质量比为25g:75g=1:3,故C错误;
D. 20℃时,A、B、C三种物质的饱和溶液升温到50℃时,升温后,A、B的溶解度增加,变为不饱和溶液,升温后,溶质质量分数不变。C的溶解度减小,还是饱和溶液。20℃时,B的溶解度大于A的溶解度,大于50℃时C的溶解度,故20℃时,B的饱和溶液的溶质质量分数大于A的饱和溶液的溶质质量分 数,50℃时C的饱和溶液析出晶体,溶质质量分数变小,故三种溶液的溶质质量分数的大小关系是:B>A>C,故D错误。
故选B。
15.【答案】D
【解析】氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,饱和溶液的溶质质量分数=,据此分析判断。
【解答】熟石灰在80℃时,饱和溶液溶质的质量分数为x,20℃时,饱和溶液溶质的质量分数为y,
因素氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,所以饱和溶液的溶质质量分数x<y。
常压下取80℃时熟石灰饱和溶液a g,蒸发掉w g水,趁热滤去析出的固体此时还是该温度下的饱和溶液,也就是此时溶质的质量分数为x。再恢复到20℃,此时有高温度下的饱和溶液变成了低温的不饱和溶液,但是溶质和溶剂没有变化,所以溶质的质量分数保持不变,所以x=z。
综上所述,z=x<y。
故选D。
16.【答案】B
【解析】根据已知条件分别计算出10℃时甲的溶解度和30℃时乙的溶解度,然后根据二者的溶解度随温度变化的规律对20℃时的溶解度大小进行分析即可。
【解答】10℃时,20g水中最多溶解5g甲,那么100g水中最多溶解25g甲,即甲的溶解度为25g。因为甲的溶解度随温度的升高而增大,所以20℃时甲的溶解度肯定大于25g;
30℃时,乙物质的饱和溶液中溶质的质量分数为20%,设此时乙的溶解度为x,

解得:x=25g;
因为乙物质的溶解度随温度的升高而增大,所以20℃时乙的溶解度肯定小于25g。
那么20℃时两种物质的溶解度S甲>S乙。
故选B。
17.【答案】C
【解析】(1)不同物质的饱和溶液,当它们的溶解度相同时,溶质质量分数才会相同;
(2)当物体的溶解度受温度的影响变化明显时,才可以使用降温结晶的方法获得晶体;
(3)将30g与甲的溶解度进行比较,确定溶液是否饱和,再根据计算即可;
(4)根据溶质质量分数=比较即可。
【解答】A.根据图像可知,甲和乙的溶解度相同时,温度在0~t1之间,那么此时二者饱和溶液的溶质质量分数相同,故A正确不合题意;
B.根据图像可知,甲物质的溶解度随温度的升高而迅速增大,因此可以用降温结晶的方法得到甲,故B正确不合题意;
C.t2℃时,甲物质的溶解度为50g,即100g水中最多溶解50g,因此50g水中最多溶解度甲物质25g。因为30g>25g,所以此时溶液饱和,那么溶质质量分数为:,故C错误符合题意;
D. t1℃时,甲、乙和丙的溶解度大小依次为:乙>甲=丙。升温到t2℃时,甲和乙的溶解度增大,因此没有晶体析出,因此溶质质量分数不变,即乙>甲。而丙的溶解度减小,有晶体析出,那么溶质质量分数减小,所以溶质质量分数依次为:乙>甲>丙,故D正确不合题意。
故选C。
18.【答案】B
【解析】如果过溶液中物质质量大于溶解度,那么溶液肯定饱和;如果物质质量小于溶解度,那么溶液肯定不饱和,据此分析即可。
【解答】20℃,物质A的溶解度为30g,100g物质A的饱和溶液中溶质的质量为:,水的质量为77g。
①60℃时,物质A的溶解度为110g,那么77g水中最多溶解物质A的质量:>23g,因此变为不饱和溶液,故①正确;
②降低到10℃时,物质A的溶解度变小,肯定还是饱和溶液,但会有晶体析出,故②正确;
③根据①中的计算可知,60℃时,77g水中最多溶解物质A84.7g。80g+23g=103g>84.7g,因此物质A不能全部溶解,故③错误;
④77g水加入20g水变成97g水;0℃时物质A的溶解度为15g,那么97g水中最多溶解物质A的质量为:<23g,因此为饱和溶液,故④正确;
⑤20℃时物质A的溶解度为30g。蒸发掉20g水,还剩57g水,其中能够溶解物质A的最大质量为:<23g,因此恢复到20℃时仍是饱和溶液,故⑤正确;
⑥C状态下溶质的质量比100g样品中溶质的质量少,根据溶液质量=溶质质量+溶剂质量可知,需要的水更多一些,故⑥错误。
因此正确的有四种。
故选B。
19.【答案】A
【解析】根据溶液的组成以及饱和溶液和不饱和溶液的知识进行分析解答即可。
【解答】据图可以看出,在30℃时b物质的溶解度是40g,在100克水中加入11克b物质,充分搅拌,全部溶解,得到溶液I,其溶质质量分数为:;
在溶液I中继续加入89克b物质,充分搅拌,只能溶解29g,得到溶液Ⅱ,其溶质质量分数为:;
加热溶液Ⅱ至60℃,60℃时b的溶解度是70g,并充分搅拌,只能继续溶解30g,得到溶液Ⅲ,其溶质质量分数为:; A图像最接近; 故答案为:A。
20.【答案】B
【解析】A、根据溶解度曲线的交点的含义考虑;B、根据将t1℃时甲、乙两物质的饱和溶液升温到t2℃溶解度的变化考虑;C、根据溶解度大小的比较方法考虑;D、根据将t2℃时甲、乙两物质的饱和溶液升温到t3℃,是否析出溶质进行判断。
【解答】A、溶解度曲线的交点表示在该温度下,两种物质的溶解度相等,所以t1℃时,甲、乙两物质的溶解度相等,故A说法正确;
B、将t1℃时甲、乙两物质的饱和溶液升温到t2℃,甲物质的溶解度变大,溶液变为不饱和溶液,乙溶解度变小,仍为饱和溶液,故B说法错误;
C、温度小于t1℃时,甲物质的溶解曲线在乙物质溶解度曲线的下边,所以甲的溶解度小于乙的溶解度,故C说法正确;
D、将t2℃时甲、乙两物质的饱和溶液升温到t3℃,甲的溶解度变小,析出晶体,溶质质量分数变小,乙的溶解度变小,析出晶体,溶质质量分数变小,故D说法正确。 故选B
21.【答案】(1)压强的减小(2)5;ABCE(3)31.6g;AB
【解析】(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, ;
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。
22.【答案】(1)乙(2)a;c(3)a b c(4)低于t1
【解析】(1)当温度一定时,溶液里有未溶的溶质,那么它就是饱和溶液;如果没有,那么无法确定它是否饱和;
(2)根据题目描述分析甲、乙、丙的溶解度随温度变化的规律,然后进行选择;
(3)当溶液都是饱和溶液时,溶解度越大,它的溶质质量分数越大;
(4)饱和溶液的溶质质量分数大,说明它的溶解度大,据此判断。
【解答】(1)室温时,甲、丙都有剩余固体,说明它们都达到饱和;只有丙固体全部溶解,无法确定它是否达到饱和;
(2)当升到80℃时,甲原来没有溶解的固体溶解了,说明它的溶解度随温度升高而增大;乙有固体析出,说明它的溶解度随温度升高而减小;丙没有明显变化,说明丙的溶解度几乎不受温度的影响,因此甲的溶解度曲线时a,乙的溶解度曲线时c,丙的溶解度曲线时b;
(3)在t2℃时,曲线a、b、c所代表的三种物质的饱和溶液的溶解度大小顺序为:a>b>c;因为溶解度越大,它的溶质质量分数越大,所以它们溶质的质量分数为:a>b>c;
(4)在温度低于t1℃时,丙物质的溶解度大于甲物质的溶解度,因此丙的饱和溶液的溶质质量分数肯定大于甲。
23.【答案】>;>
【解析】(1)将图乙中漂浮在水和液体A的冰块分为G1、G2;且G1+G2=G冰;由于冰熔化前在甲乙容器里都处于漂浮状态,根据漂浮条件和阿基米德原理得出冰块排开液体的体积V排;
冰熔化为水后质量保持不变,据此求出冰块全部熔化的水的体积V水;
然后比较V排和V水的大小,即可判断液面的变化情况,并求出液面的变化量;
由于冰熔化前甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平,根据液面的变化量即可判断冰块全部熔化后,甲、乙两容器内水面距离容器底部的高度大小;
(2)由图可知容器里液体A的体积大小;由于液体和水不相溶且ρA>ρ水,即可判断水和液体A之间的界面距离容器底部的高度。【解答】(1)图甲中:由于冰块都处于漂浮状态,则:F甲浮=G冰,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:
F甲浮=ρAgV排甲,
则ρAgV排甲=G冰;
则:;
当冰全部熔化后由于冰的质量不变,即:G水=G冰,
则冰熔化后的水的体积为:;
由于ρA>ρ水,则:V排甲<V水,
所以,△V甲=V水-V排甲=;
图乙中:设冰块漂浮在水和液体A的冰块分为G1、G2,且G1+G2=G冰;
则由于冰块都处于漂浮状态,F水浮=G1;FA浮=G2;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:F水浮=ρ水gV排水;FA浮=ρAgV排A;
则:ρ水gV排水=G1;ρAgV排A=G2;
所以,;
则:V排乙=V排水+V排A=;
当冰全部熔化后由于冰的质量不变,即:G水1=G1;G水2=G2;
则冰熔化后的水的体积为:V水乙=V水1+V水2=;由于ρA>ρ水,则:V排乙<V水乙,
所以,△V乙=V水乙-V排乙=;
由于G1+G2=G冰;所以,△V甲>△V乙,
已知甲、乙两个完全相同的柱状容器。
所以根据可知:容器中液面升高的高度△h甲>△h乙;
由于冰块没有熔化前甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平,所
以,若冰块全部熔化后,甲容器内液面距离容器底部的高度h1大于乙容器内液面距离容器底部的高度h2,即h1>h2;
(2)由于液体和水不相溶且ρA>ρ水,
则冰熔化后,液体A会在容器的底部,
由图可知:容器里液体A的体积关系是:V甲A>V乙A,
由于甲乙容器完全相同,则根据可知:
液体A的深度关系是:h1′>h2′。
24.【答案】混合物;肥皂水;煮沸;过滤;吸附污水中的杂质,并使杂质沉降;铁架台;漏斗;引流;c
【解析】【解答】(1)自然界中的水大多含有多种物质,都是混合物.故答案为:混合物;
(2)加肥皂水后生成泡沫较少的是硬水,生成泡沫较多的是软水,所以能够用肥皂水区分软水和硬水;生活中常用煮沸的方法降低水的硬度.故答案为:肥皂水;煮沸;
(3)对于“既浑浊又恶臭”的脏水,我们也可将其变成纯净物.其步骤主要有:①静置沉淀,②加明矾,③过滤,④吸附,⑤蒸馏;明矾与水反应会生成胶状的氢氧化铝作为絮凝剂吸附水中的杂质.过滤操作用到的仪器有铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯,其中玻璃棒的作用是引流.滤纸破损,则混合物就会不经过滤直接进入滤液;过滤时液面高于滤纸边缘,液态混合物也会从过滤器外侧流下,导致滤液浑浊;接滤液的烧杯不干净,滤液也会浑浊;
故答案为:过滤;吸附污水中的杂质,并使杂质沉降;铁架台;漏斗;引流;c.
(1)混合物是由不同物质组成;
(2)肥皂水能够区分软水和硬水;生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;
(3)根据净化水的正确方法分析;明矾与水反应会生成胶状的氢氧化铝作为絮凝剂吸附水中的杂质;根据过滤操作中用到的仪器和注意事项分析;
(4)过滤的原理是根据固体不能通过滤纸上的小孔,而液体可以通过滤纸上的小孔;凡是不能经过滤器过滤就进入滤液的失误,都能造成滤液浑浊;另外,接滤液的烧杯不干净也会造成同样的后果.
25.【答案】4;竖直向下;
【解析】(1)首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出木块A浸没在水中时受到的浮力,然后与重力比较,最后根据二力平衡原理计算出弹簧对木块的力的大小和方向;
(2)在水面上升的过程中,分析V排的变化,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化即可。
【解答】(1)当木块完全浸没时,
它受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N;
此时木块的重力G=6N,则木块受到的合力为:10N-6N=4N,且方向向上;
根据二力平衡原理可知,弹簧对木块的力与合力为平衡力,二者大小相等,方向相反,
因此弹簧对木块的力大小为4N,方向向下。
(2)在开始的一段时间内,由于物体的下表面没有接触到水,因此水受到的浮力为零。从木块的下表面接触到水直到木块完全浸没的过程中,木块排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,木块受的浮力不断变大。当木块完全浸没后,V排保持不变,那么木块受到的浮力保持不变,如上图所示:
26.【答案】12
【解析】已 知甲和乙两个长方体的底面积和高度,密度关系,根据G=mg=ρShg求出两物体的重力之比。水平面上压力和自身的重力相等,利用公式列出方程计算出甲的重力。最后对乙进行受力分析,根据二力平衡的条件求出乙受到的支持力.【解答】根据公式G=mg=ρVg可知,
甲和乙两个长方体的重力之比:G甲:G乙=ρ甲S甲h甲g:ρ乙S乙h乙g=4:1;
当甲放在水平桌面上,乙放在甲上时,
则有:;
解得:G甲=12N;
根据二力平衡的知识可知,
乙处于平衡状态,则乙受到的支持力等于重力,即为12N。
27.【答案】(1)配置密度分别为1.050、1.051、1.052、1.053、1.054、1.055、1.056、1.057、1.058、1.059、1.060倍水的密度的硫酸铜溶液,分别放在不同的试管或烧杯中;2.向各试管或烧杯中分别滴入一滴血液,观察哪个容器中的血液基本可以悬浮在溶液中。若血液悬浮,则血液密度就是该容器中溶液的密度。
(2)血液悬浮时,F浮=G;ρ液gV=ρ血gV,所以,ρ血=ρ液
【解析】(1)配置硫酸铜溶液,使溶液的密度大约为水的密度的1.05到1.06倍之间,然后将血液滴入溶液中,它在哪种溶液中悬浮,它的密度就等于这种溶液的密度;
(2)当物体悬浮时,它的密度等于液体的密度。【解答】(1)①配置密度分别为1.050、1.051、1.052、1.053、1.054、1.055、1.056、1.057、1.058、1.059、1.060倍水的密度的硫酸铜溶液,分别放在不同的试管或烧杯中;
②向各试管或烧杯中分别滴入一滴血液,观察哪个容器中的血液基本可以悬浮在溶液中。若血液悬浮,则血液密度就是该容器中溶液的密度。
(2)这种方法的理论依据: 血液悬浮时,F浮=G;ρ液gV=ρ血gV,所以,ρ血=ρ液 。
28.【答案】(1)向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水;2.5
(2)探究较少的水能否产生较大的浮力(3)C(4)D
【解析】(1)探究浮力大小与水量的多少关系,可以改变水的多少,向烧杯中增加水或倒出水;由图示弹簧测力计读出其示数,木块漂浮,它受到的浮力等于它的重力;
(2)根据实验操作及实验现象分析答题;
(3)对前人的观点我们不能全部接受,要提出质疑并通过实验探究一下它们是否正确,正确的我们要接受,不正确的我们不能接受;
(4)根据探究得出实验结论。
【解答】(1)用弹簧测力计测出木块的重力;将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态;然后向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水;
由图甲所示可知,弹簧测力计的示数为2.5N,木块重力为2.5N,木块漂浮在水上,它受到的浮力等于其重力,为2.5N;
(2)由小常的实验操作可知,他要探究:探究较少的水能否产生较大的浮力;
(3)对前人的观点,不论是否有人提出质疑,我们都可以提出质疑,并可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确,故选AC;
(4)根据以上探究活动可知,重 50 牛的水可以产生的浮力可以大于50牛,故选D;
故答案为:(1)向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水;2.5;(2)探究较少的水能否产生较大的浮力;(3)AC;(4)D。
29.【答案】(1)吸收(2)68(3)不饱和;③
【解析】(1)溶液温度降低,则吸收热量;溶液温度升高,则放出热量;
(2)根据表格确定20℃时氯化钠的溶解度,然后据此计算出50g水中最多溶解氯化钠的质量,进而计算出此时溶液的质量;
(3)a.如果溶液中存在未溶的固体,那么溶液饱和;否则,无法判断溶液是否饱和;
b.①溶质质量分数=;②将溶质和溶剂质量作比即可;
③根据实验过程中溶解度的变化分析判断;④溶液质量=溶质质量+溶剂质量。
【解答】(1) 氯化铵溶于水,温度降低,说明该溶解过程吸收热量;
(2)20℃时氯化钠的溶解度为36g,即100g水中最多溶解度氯化钠36g,因此相同温度下50g水中最多溶解氯化钠18g,此时溶液质量为:50g+18g=68g;
(3)a.根据图片可知,溶液A蒸发20g水后仍然没有出现固体,那么溶液A肯定不饱和。
b.①蒸发20g水后,没有晶体析出,在溶质质量不变,但是溶液质量减小,因此溶质质量分数变大,故①错误;
②B、C溶液中,水的质量均为100g,C是20℃时硝酸钾的饱和溶液,因此C中溶解有31.6g硝酸钾,又因为C结晶出了102g硝酸钾晶体,所以B溶液中所含溶质的质量为:31.6g+102g=133.6g。因此B中溶质与溶剂的质量比为133.6g:100g=167:125,故B错误;
③由以上分析可知,B溶液中含有100g水,含有133.6g硝酸钾。因为硝酸钾在80℃时的溶解度是169g,在60℃时的溶解度是110g,所以开始析出KNO3固体的温度在60℃至80℃之间,故③正确;
④由图示可知,A→B的过程中,没有晶体析出,所以A、B两溶液中,溶质的质量相等,因此A溶液的质量等于133.6g+120g=253.6g,故D错误。
故选③。
30.【答案】(1)32N;10N(2)3.2×103kg/m3(3)水面低于合金块A的底部
【解析】(1)根据乙图,确定合金块的重力以及受到最大浮力时测力计的示数,然后根据公式F浮=G-F计算即可;
(2)根据浮力公式计算合金块A的体积,根据重力公式密度公式计算合金块A的密度;
(3)根据图乙可知,当时间为40s时,测力计的示数不变,据此推测金属块的状态,进而确定水面的位置。【解答】(1)根据图乙可知,当合金块完全浸没时,测力计的示数为22N;当合金块完全出水后,物体的重力G=F=32N;
弹簧测力计的示数最小时,合金块A受到的最大浮力:F浮=G-F=32N-22N=10N。
(2)合金浸没在水中时,排开水的体积等于合金的体积,
所以合金的体积:;
合金的密度:;
(3)放水40s时,弹簧测力计的示数已经不变,说明合金块已经不受浮力,即水面低于合金块A的底部,入下图所示:
31.【答案】(1)2(2)浸没在水中时,物体 A 的体积 V=V排= =2×10-4m3
(3)浸没在另一种液体中 F浮’=G-F’=3N-1.4N=1.6N 由 F浮=ρgV排可得:ρ液= =0.8×103kg/m3
【解析】(1)随着物体下表面离水面的距离逐渐增大,它排开水的体积增大,则受到的浮力增大,而弹簧测力计的示数减小。当完全浸没时,它排开水的体积最大,受到的浮力最大,而弹簧测力计的示数最小。根据乙图确定物体的重力和完全浸没时弹簧测力计的示数,然后根据F浮力=G-F拉计算即可。
(2)已知物体浸没时受到的浮力,根据阿基米德原理的变形式 计算物体的体积;
(3)首先根据 F浮'=G-F 计算出物体A浸没在另一种液体中受到的浮力,再根据阿基米德原理的变形式 计算液体的密度。
【解答】(1)根据图乙可知,物体A完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1N,物体的重力G=3N,则完全浸没时受到的浮力:F浮力=G-F拉=3N-1N=2N。
32.【答案】(1)加快溶解(2)≥40℃(3)B;C;D(4)32.4g 硝酸钾(5)氯化钠和硝酸钾
(6)<(7)C;D
【解析】(1)根据两种物质溶解在水中,用玻璃棒搅拌的目的是加速溶解进行分析;
(2)根据表中氯化钠和硝酸钾的溶解度进行分析;
(3)根据操作1可以将没有溶解的固体从溶液中分离出来进行分析;
(4)根据硝酸钾的溶解度进行计算;
(5)根据析出晶体后的溶液仍是饱和溶液进行分析;
(6)根据溶液2中析出的晶体中含有氯化钠进行分析;
(7)根据溶液的变化流程进行分析。
【解答】由128克硝酸钾、60克氯化钠组成的混合物投入200g热水溶解,所以100g水溶解的固体是64g的硝酸钾、30g的氯化钠;
(1)两种物质溶解在水中,用玻璃棒搅拌的目的是加速溶解;
(2)40℃时,硝酸钾的溶解度是64g,氯化钠的溶解度是35.4g,恰好等于溶解的硝酸钾64g,大于溶解的氯化钠30g,则实验时温度t的范围为≥40℃;
(3)操作1将晶体从溶液中分离出来,因此为过滤,所以用到的实验仪器有:铁架台、漏斗、玻璃棒,故选BCD;
(4)20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,氯化钠的溶解度是36g,与其中二者溶质的质量比较可知,不会析出氯化钠,所以晶体1的组成:64g-31.6g=32.4g硝酸钾;
(5)析出晶体后的溶液仍是饱和溶液,所以溶液2为氯化钠和硝酸钾的饱和溶液;
(6)溶液1中,100g水中含30gNaCl;溶液2为100℃的饱和溶液,相当于100g水中含39.8gNaCl,所以 溶液中NaCl的质量分数:溶液1<溶液2;
(7)A.晶体1与晶体2比较,晶体1中没有氯化钠析出,则KNO3的纯度更高,故A正确不合题意;
B.20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,氯化钠的溶解度是36g,所以溶液1中KNO3为饱和溶液,NaCl是不饱和溶液,故B正确不合题意;
C.溶液1恒温蒸发90g水后,与溶液2的成分不相同,溶液1已经先析出硝酸钾晶体,故C错误符合
D.溶液2将水蒸干就可得到的固体中含有氯化钠和硝酸钾,故D错误符合题意。
故选CD。
33.【答案】30g
【解析】从题目的叙述中可以理解为原溶液中加入9.6g 时溶液饱和,改用也要达到饱和,换言之,中的除了满足原溶液饱和外,还要使结晶水中溶解的也达到饱和。
【解答】
设9.6g溶解在质量为x水中达到饱和,由溶解度的意义可得:36g:100g=9.6g:x 解得:。
再设加入的的质量为y,则由可知,的质量为0.5y,含有的结晶水的质量为:0.5y。由溶解度的意义可得:解得:y=30g。故答案为:30g。
34.【答案】(1)蜡烛未燃烧时,因为蜡烛和铁块漂浮,所以:F浮=G总
即:F浮=ρ水S0(L0-h0)g=mg+ρ蜡S0L0g ①
(2)点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、蜡烛熄灭。因为蜡烛和铁块漂浮,所以:F浮'=G总’
即:ρ水S0(L0-L)g=mg+ρ蜡S0(L0-L)g ② ①-②得:ρ水S0(L0-h0)g-ρ水S0(L0-L) g=ρ蜡S0L0g-ρ蜡S0(L0-L)g
ρ水S0Lg-ρ水S0h0g=ρ蜡S0Lg L(ρ水-ρ蜡)=ρ水h0 解得:
【解析】(1)当物体漂浮在水面上时,根据阿基米德原理计算它受到的浮力,且它受到的浮力等于自身重力;
(2)当蜡烛的上表面与水面相平时,它和铁钉构成的整体在水中悬浮,此时它们受到的总浮力等于总重力,即 F浮'=G总’ ,根据阿基米德原理和密度公式将这个等式展开,然后与(1)题中得到的等式相减,最后整理推导得到L和h0的关系。
【解答】(1) 蜡烛未燃烧时,因为蜡烛和铁块漂浮,所以:F浮=G总
即:F浮=ρ水S0(L0-h0)g=mg+ρ蜡S0L0g ①;
(2) 点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、蜡烛熄灭。因为蜡烛和铁块漂浮,所以:F浮'=G总’
即:ρ水S0(L0-L)g=mg+ρ蜡S0(L0-L)g ② ①-②得:ρ水S0(L0-h0)g-ρ水S0(L0-L) g=ρ蜡S0L0g-ρ蜡S0(L0-L)g
ρ水S0Lg-ρ水S0h0g=ρ蜡S0Lg L(ρ水-ρ蜡)=ρ水h0 解得: 。
35.【答案】(1)0.12(2)(3)8(4)质量(或重力)(5)上
【解析】(1)根据物体的漂浮条件分析解答;
(2)根据图象可知物体A的密度,由密度公式的变形式计算出物体A的体积,最后在图上涂阴影;
(3)根据据漂浮条件列出有关物体重力和浮力的等式,然后利用密度公式和阿基米德原理将等式两边拆开,倒入数值计算出物体浸没水中的深度,再计算出到上表面的距离;
(4)根据漂浮条件和阿基米德原理分析需要测量的物理量;
(5)根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g分析密度计上刻度值的分布规律,进而对酒精密度和水的密度的相对位置进行判断。
【解答】(1)由物体的浮沉条件可知,密度计受到的浮力等于重力,
即F浮=G=mg=12×10-3kg×10N/kg=0.12N;
(2)由图象可知物体A的密度ρA=0.6g/cm3,
那么物体A的体积;
长方形的面积等于长×宽,
根据m=ρV可知,A的质量等于密度为0.6g/cm3,体积为20cm3的长方形的面积,在图象甲中涂黑如上图:
(3)因为A物体在水面漂浮,所以F浮=G排=G物;
即m物=m排,
ρ物V=ρ水V。
ρ物S×0.2m=ρ水S×(0.2m-h),
0.6×103g/cm3×0.2m=1.0×103kg/cm3×(0.2m-h),
解得:h=0.08m=8cm;
(4)根据漂浮条件和阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排=GB,“密度计”的重力增大,放入液体中后排开水的体积较以前增大,会下沉一些,测量值比液体真实偏小,所以要重新测量B的质量(或重力),重新标注密度值。
(5)由F浮=ρ液V排g可知,如果液体的密度越小,则密度计浸入液体中的体积越大,密度计浸入的深度越深,即密度计的刻度从下向上减小。因酒精的密度小于水的密度,所以酒精对应的刻度值应该标注在水的上方。
36.【答案】(1) 由图象可知,EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数,此时弹簧测力计测物体A的重力,所以,物体A受到的重力GA=F0;
(2)由图象可知,当物体A和B完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F0,则
F0=GA+GB-F浮A-F浮B ①
当A物体全部被提出水面时,弹簧测力计的示数为F1,则F1=GA+GB-F浮B ②
由②-①可得:F浮A=F1-F0,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
物体A的体积:; 物体A的密度:。
(3)由图象和题目可知,当绳子上的拉力为2F0时绳子断了,此时总浮力的变化量最大,
容器内水深度的变化量最大,水对容器底部的压强的变化量也最大,
当物体A和B完全浸没在水中时,所受的总浮力最大,则F浮总=GA+GB-F0 ③
当绳子刚好被拉断时,只有B物体的一部分浸在水中,所受的总浮力最小,则F浮总′=GB-2F0 ④
由③-④得,总浮力的最大变化量:△F浮=F浮总-F浮总′=GA+F0=2F0,
排开水的体积的最大变化量:;则容器内水的深度的最大变化量:;
所以水对容器底部压强的最大变化量:。
【解析】由图象可知,AB段表示物体A露出水面的过程,BC段表示物体A完全露出水面而物体B没有露出水面的过程,CD段表示物体B露出水面的过程且D点表示绳子刚好要拉断,EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数。
(1)由图象可知,EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数,此时弹簧测力计测物体A的重力;
(2)由图象可知,当物体A和B完全浸没在水中时弹簧测力计的示数,此时的示数等于两物体的重力减去受到的总浮力;又知道当A物体全部被提出水面时弹簧测力计的示数,此时的示数等于两物体的重力减去物体B受到的浮力,联立等式即可求出物体A浸没时受到的浮力,根据F浮=ρgV排求出物体A排开水的体积即为物体A的体积,根据G=mg=ρVg求出物体A的密度;
(3)由图象和题目可知,当绳子上的拉力为2F0时绳子断了,此时总浮力的变化量最大,容器内水深度的变化量最大,水对容器底部的压强的变化量也最大。根据F浮=G-F′表示出物体A和B完全浸没在水中时所受的总浮力最大,当绳子刚好被拉断时,只有B物体的一部分浸在水中,所受的总浮力最小,再根据F浮=G-F′表示出总浮力,然后求出总浮力的最大变化量,根据F浮=ρgV排求出容器内水体积的变化量,然后求出容器内水面的最大变化量,利用p=ρgh求出水对容器底部压强的最大变化量。
37.【答案】(1)B
(2)设乙管道的流量为x,根据题意有:
【解析】(1)根据过滤操作的原理分析判断;
(2)18%的生酒中溶质的质量等于两种配酒的溶质质量之和,生酒的溶液质量的呢一个两种配酒的质量之和,根据“”列出方程计算即可。
【解答】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质,因此压榨的过程相当于过滤操作,故选B。

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