第一章 水和水的溶液 综合素质评价试题
一、选择题
1.我们通常说的水资源是指( )
A.地球上所有水体总和
B.地球上的淡水资源
C.海洋里的海水和地球上的淡水
D.除海洋水以外的水体
2.[2023·绍兴越城区期末]下列现象中不能说明大气压存在的是( )
A.覆杯实验 B.瓶子吞鸡蛋
C.注射器吸取药液 D.护士注射药液
3.[2023·乐清期中]医用防护口罩通常有三层,其层状结构及对外在物质的防护作用如图所示。医用防护口罩起防护作用的主要原理是( )
A.杀菌 B.消毒 C.过滤 D.干燥
4.[2023·杭州西湖区期中]将重7牛的物体浸没在水中,它排开的水重5牛,则物体在水中受到的浮力是( )
A.7牛 B.12牛 C.2牛 D.5牛
5.鲨鱼皮专业泳衣的布料为一种特殊材质,运动员穿上这款泳衣,身体会被压缩,体积变小。忽略泳衣本身质量和体积的影响,穿着鲨鱼皮泳衣浸没在水中时,与不穿该泳衣相比,以下说法正确的是( )
A.受到的浮力增大 B.受到的重力增加
C.受到的浮力减小 D.受到的重力减少
6.水质是重要的环境指标,每年6月5日是“世界环境日”。如图是自然界水的天然循环示意图,小阳同学总结的说法中正确的是( )
①水在天然循环过程中实现了水的自身净化
②水的天然循环是通过水的三态变化实现的
③太阳为水的天然循环提供了能量
④水的天然循环完成了水资源的重新分配
A.①③ B.①② C.③④ D.①②③④
7.[2023·杭州西湖区期中]下列关于溶液、悬浊液、乳浊液的说法:①溶液一定是无色透明的液体;②溶液是纯净物,而浊液是混合物;③均一、稳定的液体都是溶液;④浊液中分散的都是固体小颗粒;⑤浊液都是不均一、不稳定的;⑥在条件不变的情况下,溶液静置多久都不分层。其中正确的是( )
A.③⑤⑥ B.④⑤⑥ C.①②⑤ D.⑤⑥
8.[2023·杭州滨江区期中]下列有关溶液的说法正确的是( )
A.溶质可以是固体、液体或气体
B.冰水混合物是悬浊液
C.均一、稳定的液体都是溶液
D.所有饱和溶液都比不饱和溶液浓
9.分离混合物是人们改造、利用自然界中物质的重要方法。分离混合物要根据各成分不同的性质选用不同的方法,下列说法不正确的是( )
A.过滤法是根据混合物各种成分的粒子大小不同
B.结晶法是利用混合物各成分在水中的溶解度或溶解度受温度影响不同
C.蒸馏法是利用混合物各成分的熔点不同
D.化学沉淀法是根据混合物各成分的化学性质不同
10.我国自主研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器,多次实现了万米深度海底下潜探测,填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。潜水器自带配重,从科考船放下后快速下潜到万米深处,完成作业后抛掉配重,自主上浮。下列说法错误的是(不考虑海水密度的变化)( )
A.潜水器浸没在海水里下潜的过程中,受到海水压强逐渐增大
B.潜水器浸没在海水里下潜的过程中,所受浮力逐渐减小
C.潜水器抛掉配重上浮的过程中,所受浮力大于重力
D.潜水器静止于海面上时,所受浮力等于重力
11.某温度下,一杯饱和的硝酸钾溶液,欲使其溶质的质量分数改变,下列四位同学提出的措施可行的是( )
12.向一杯底部有少量固体剩余的氯化钠饱和溶液中持续加水,保持温度不变,下列图像关于溶质的质量分数和加水量关系变化正确的是( )
A B
C D
13.如图是甲、乙两种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.t1 ℃时,100 g水最多溶解甲物质的质量和最多溶解乙物质的质量相等
C.t2 ℃时,甲物质溶液的溶质质量分数比乙物质溶液的溶质质量分数大
D.将t2 ℃时甲、乙两种物质的饱和溶液降温至t1 ℃,均无晶体析出
14.如图所示,装有石块的小船浮在水面上时所受浮力为10 N,当把石块投入水中后,石块所受浮力为2 N,池底对石块的支持力为3 N,下列判断中不正确的是( )
A.空船所受浮力为5 N
B.石块所受重力等于5 N
C.石块的密度是2.5×103 kg/m3
D.船排开水的体积减小了8×10-4 m3
二、填空题
15.从自然界中获得的粗盐含有较多的杂质,需要精制。为了除去粗盐中的泥沙等不溶性杂质,设计了如图所示的三个步骤。
(1)B步骤中玻璃棒的作用是________。
(2)C步骤中,当________时,应移去酒精灯并用玻璃棒继续搅拌。
16.如图是一种简易的温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球因受到浮力变化而运动。小球运动会引起悬挂于其下端的链条长度发生变化,最终小球重新悬浮在液体的某一深度,指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)
(1)该温度计的刻度值自下而上变________。
(2)为了使该温度计更精确,请提出一条改进建议:____________________________________________________________。
(第16题) (第17题)
17.[2022·杭州西湖区期中]为了测量硬塑料制成的锅形物体的质量和体积,小明先用一圆柱形容器盛满水,该容器底面积为100 cm2(壁厚度不计);将锅形物体开口向上放入容器中,物体漂浮(如图所示),溢出了300 cm3的水。然后慢慢翻转使该物体浸没沉底,液面下降了1 cm。则锅形物体的质量为________,体积为________。(g取10 N/kg)
18.水是生命之源,保护水资源是每个公民应尽的义务。
(1)如图甲所示为水循环示意图,图中各序号表示水循环中相应的环节,其中③表示______________。人们常常通过对地表的改造,影响地球上水循环的过程,我国实施的南水北调工程可以缓解北方的缺水问题,南水北调工程是对水循环环节中的________(填序号)施加影响。
(2)如图乙是我国东部地区人均水资源拥有量随纬度变化的图像,由图可知我国东部地区人均水资源拥有量的分布规律是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)如果想要了解工厂排放的废水对河流水质的影响,需要进行对照比较,如图丙所示的7个可能的水样采集点(箭头表示水流方向)中最重要的采集点是________(填字母)。
A.②⑤⑥⑦ B.①②⑤⑦ C.②③④⑥ D.①③④⑦
19.[2023·杭州拱墅区月考]如图甲所示为电解水的实验装置,如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题:
(1)如图甲所示,a管内气体是与直流电源________(填“正”或“负”)极相连的电极生成的气体。
(2)理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2︰1,结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图,推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外,还有____________________________(填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”)。
(3)在电解水实际操作中,a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2︰1,其原因是两种气体在水中的溶解度不同,则在相同条件下,________(填“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
三、实验探究题
20.如图所示是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程,弹簧测力计上挂着同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时,其受到的浮力是________N。
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度________(填“有关”或“无关”)。
(3)分析________两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是________kg/m3,如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底,且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
21.用精盐配制10%的氯化钠溶液40 g(所用量筒规格为50 mL,天平1 g以下用游码)。
(1)将下列步骤补充完整:
①计算:可计算出需精盐________g。
②称量和量取:称量氯化钠时,若发现天平指针向左偏,则应怎么处理?_______________________________________________________________
③溶解。
(2)经检测,所配制的氯化钠溶液的溶质质量分数偏小,其原因不可能是_______。
A.所用的食盐不纯
B.量水读数时仰视
C.称量用的砝码生锈
D.砝码与药品位置放反
(3)实验室现有5%的氯化钠溶液、20%的氯化钠溶液、水、氯化钠固体,请选择其中两种试剂(或药品)混合,配制10%的氯化钠溶液,并给出所需试剂质量的最简整数比。
例如:选择水和氯化钠固体,质量比9︰1混合。请再写出一种合理方案。
方案:_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
四、解答题
22.小金学了浮力的知识后,想制造一个浮力秤,他将一段密度为0.5×103千克/米3且粗细均匀的木料先进行不吸水处理,再将其竖立在水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上表面可以作为秤盘(g取10牛/千克,ρ水=1×103千克/米3),求:
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里。
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应物体的质量为多少。
23. 咸鸭蛋是中国特色食品,风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下:
(1)第一步:挑选鸭蛋。将鸭蛋放入食盐溶液,通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液供选择,其溶质质量分数与密度关系如表。鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图。分析图和表信息,应选用表中溶质质量分数为________的食盐溶液才能挑选出新鲜鸭蛋。
溶质质量分数 溶液密度(g/cm3)
2% 1.01
6% 1.03
10% 1.07
15% 1.10
(2)第二步:配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液,鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜;使用溶质质量分数过小的食盐溶液,防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10%~20%的食盐溶液。现配制4 000 g溶质质量分数为15%食盐溶液,需要食盐多少克。
(3)第三步:浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15%食盐溶液将其浸没,加盖保存。鸭蛋的体积为80 cm3,计算鸭蛋所受的浮力大小。
24.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药品。下表是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4次实验中,得到的20 ℃氯化钠溶液属于饱和溶液的是________(填实验序号)。
(3)20 ℃时,实验室把100 g溶质质量分数为20%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液,需加入水多少克?
25.如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米,底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水。(g取10牛/千克,ρ水=1×103千克/米3)
(1)当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小。
(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比。
第一章 综合素质评价
一、1.B 2.D 3.C 4.D 5.C 6.D 7.D
8.A [点拨]溶质可以是固体、液体或气体,故A正确;冰水混合物属于纯净物,不是悬浊液,故B错误;均一、稳定的液体不一定是溶液,如水是均一、稳定的液体,但不是混合物,不是溶液,故C错误;选项说法没有指明溶质的种类、温度,并不是所有饱和溶液都比不饱和溶液浓,故D错误。故选A。
9.C [点拨]蒸馏法是利用混合物各成分的沸点不同将混合物分开,故C错误。故选C。
10.B [点拨]潜水器浸没在海水里下潜的过程中,深度h增加,不考虑海水密度的变化,根据p=ρgh可知,潜水器受到海水压强逐渐增大,故A正确;潜水器浸没在海水里下潜的过程中,排开海水的体积不变,由于不考虑海水密度的变化,根据F浮=ρgV排可知,潜水器所受浮力不变,故B错误;由浮沉条件可知,潜水器抛掉配重上浮的过程中,所受浮力大于重力,故C正确;潜水器静止于海面上时,处于漂浮状态,则所受浮力等于重力,故D正确。故选B。
11.B [点拨]加入硝酸钾晶体,不可行,因为不能使饱和的硝酸钾溶液继续溶解,则溶质的质量分数不变,故A错误;降低温度,可行,因为饱和的硝酸钾溶液会有晶体析出,溶液变稀,溶质的质量分数变小,故B正确;恒温蒸发溶剂,不可行,因为在相同温度下,饱和溶液的溶质的质量分数恒定,故C错误;升高温度,不可行,因为饱和的硝酸钾溶液变为不饱和状态,但溶质的质量分数不变,故D错误。故选B。
12.D [点拨]向一杯底部有少量固体剩余的氯化钠饱和溶液中持续加水,随着水的加入,剩余的氯化钠逐渐溶解,当氯化钠固体没有全部溶解前,所得溶液是饱和溶液,溶质质量分数不变;当氯化钠固体全部溶解后,继续加入水,则稀释了溶液,溶质质量分数逐渐减小;图像D符合变化过程。故选D。
13.B [点拨]不同温度下甲、乙的溶解度不同,所以不知温度,无法判断二者的溶解度大小,故A错误;t1 ℃时甲、乙的溶解度相等,即100 g水中最多溶解的甲、乙的质量相等,故B正确;不知溶液中溶质、溶剂质量多少,无法判断溶质质量分数大小,故C错误;甲、乙的溶解度均随温度降低而减小,所以其饱和溶液降温均会析出晶体,故D错误。故选B。
14.D [点拨]把石块投入水中后,石块下沉至池底,石块的重力为G石=F浮+F支=2 N+3 N=5 N,故B正确;根据F浮=ρ水V排g知石块的体积为V石=V排===2×10-4 m3,根据G=mg=ρVg可得石块的密度ρ石===2.5×103 kg/m3,故C正确;石块在船上时,二者受到水的浮力F浮1=G船+G石,空船的重力为G船=F浮1-G石=10 N-5 N=5 N,空船在水中处于漂浮状态,空船的浮力等于空船的重力,所以空船所受浮力为F浮船=G船=5 N,故A正确;根据F浮=ρ水V排g知石块在船上时船排开水的体积为V排===1×10-3 m3,空船在水中时船排开水的体积为V排′===5×10-4 m3,船排开水的体积减小了ΔV=V排-V排′=10-3 m3-5×10-4 m3=5×10-4 m3,故D错误。故选D。
二、15.(1)引流 (2)蒸发皿中出现较多固体
16.(1)小 (2)选用热胀冷缩现象更明显的液体
17.0.3 kg;200 cm3
18.(1)水汽输送;⑤
(2)随着纬度的增大,人均水资源拥有量减少
(3)B
19.(1)负
(2)气体分子间的平均距离
(3)氢气
[点拨](1)如图甲所示,a管内气体体积较大,为氢气,因此此极与直流电源负极相连;(2)气体分子间距离较大,因此理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2︰1,推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外,还与气体分子间的平均距离有关;(3)在电解水实际操作中,a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2︰1,说明氢气的体积多一些,氧气的体积相对要少一些,则在相同条件下,氢气更难溶于水。
三、20.(1)2 (2)无关 (3)丁、戊;1.2×103;偏大
21.(1)①4 ②取出适量精盐直至天平平衡
(2)CD
(3)20%的氯化钠溶液和水,质量比1︰1混合(或5%的氯化钠溶液和氯化钠固体,质量比18︰1混合等)
[点拨](1)①用精盐配制10%的氯化钠溶液40 g,需精盐=40 g×10%=4 g;②称量氯化钠时,若发现天平指针向左偏,说明氯化钠质量偏大,应该取出适量精盐直至天平平衡;(2)所用的食盐不纯,会导致氯化钠质量偏小,从而导致配制溶液的溶质质量分数偏小,故A不符合;量水读数时仰视,会导致量取水的质量偏大,从而导致配制溶液的溶质质量分数偏小,故B不符合;称量用的砝码生锈,会导致称量的氯化钠质量偏大,从而导致配制溶液的溶质质量分数偏大,故C符合;砝码与药品位置放反,但称量氯化钠(4 g)时未使用游码,所以称量的氯化钠质量不变,从而配制溶液的溶质质量分数不变,故D符合。故选CD;(3)方案1:取20%的氯化钠溶液100 g,用20%的氯化钠溶液配制10%氯化钠溶液需要加水的质量=-100 g=100 g;故:20%的氯化钠溶液和水,质量比1︰1混合。方案2:设100 g 5%的氯化钠溶液配制成10%氯化钠溶液需要加入氯化钠固体的质量为x,则=10%,x= g,故5%的氯化钠溶液和氯化钠固体的质量比=100 g: g=18︰1,所以可以取5%的氯化钠溶液和氯化钠固体,质量比18︰1混合。
四、22. [解](1)木料的体积V=Sh=0.1 m2×0.4 m=0.04 m3,由ρ=得,木料的质量为m0=ρV=0.5×103 kg/m3×0.04 m3=20 kg;由题得木料处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=mg=20 kg×10 N/kg=200 N,排开水的体积为V排===0.02 m3,木料没入水中的高度h0===0.2 m,因为木料上没有放物体,故浮力秤的0刻度线在距离下表面0.2 m处。
(2)水面到距离上表面10厘米处时,浮力秤整体受到的浮力为F浮′=ρ水gV排′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.4 m-0.1 m)×0.1 m2=300 N,此时物体的重力为G物=F浮′-F浮=300 N-200 N=100 N,此时物体的质量为m物===10 kg。
23.(1)10%
(2)根据m溶质=m溶液×ω溶质的质量分数可知,需要食盐的质量为4 000 g×15%=600 g。
答:配制4 000 g溶质质量分数为15%食盐溶液,需要食盐600 g。
(3)根据表格信息可知,15%食盐溶液的密度为1.10 g/cm3,则鸭蛋浸没时受到的浮力为F浮=ρgV排=1.10×103 kg/m3×10 N/kg×(80×10-6 m3)=0.88 N。
答:鸭蛋所受的浮力为0.88 N。
24.(1)27.2
(2)③④
(3)[解]设需要加水的质量为x,则
100 g×20%=(100 g+x)×5%,x=300 g。
答:需加入水300 g。
[点拨](1)由实验③可知,在该温度下的20 g水中,最多能溶解7.2 g氯化钠,所以实验④中,在该温度下的20 g水中加入10 g氯化钠,最多能溶解7.2 g氯化钠,所得溶液的质量为27.2 g;(2)由实验③可知,在该温度下的20 g水中加入8 g氯化钠,最多能溶解7.2 g氯化钠,所以实验③和④均为该温度下的饱和溶液。
25.[解](1)圆柱体的体积V=Sh=20 cm2×10 cm=200 cm3=2×10-4 m3,圆柱体的重力G=mg=ρ物Vg=0.6×103 kg/m3×2×10-4 m3×10 N/kg=1.2 N;当水加到2 cm时,圆柱体排开水的体积V排=Sh′=20 cm2×2 cm=40 cm3=4 × 10-5 m3,圆柱体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-5 m3=0.4 N,此时圆柱体受到向上的浮力、向上的支持力和向下的重力,由力的平衡条件可得,容器对圆柱体的支持力F支=G-F浮=1.2 N-0.4 N=0.8 N;因为容器对圆柱体的支持力与圆柱体对容器底的压力是一对相互作用力,所以F压=F支=0.8 N;
(2)当圆柱体对容器底压力为0时,物体漂浮,F浮=G,由浮力公式和物体重力公式得ρ水gSh下=ρ物gSh,则===,则===。