28.现要配制溶质质量分数为0.9%的生理盐水300克,需要氯化钠和水各多少克?若将此溶液稀释成0.3%的氯化钠溶液,则需加水多少克?
答案
氯化钠2.7克,水297.3克 加水600克
解析
【分析】
这道题考查溶质质量分数的计算及溶液稀释的计算。解题思路分两步:①利用“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”计算配制溶液所需氯化钠的质量,再用“溶剂质量=溶液质量-溶质质量”算出水的质量;②根据溶液稀释前后溶质质量不变的原理,计算稀释时需加水的质量。
【解析】
1. 计算配制300g 0.9%生理盐水所需氯化钠和水的质量:
氯化钠质量 = 溶液质量×溶质质量分数 = 300g×0.9% = 2.7g;
水的质量 = 溶液质量 - 氯化钠质量 = 300g - 2.7g = 297.3g。
2. 计算稀释成0.3%氯化钠溶液需加水的质量:
稀释前后溶质氯化钠质量不变,设稀释后溶液总质量为x,则:
0.3%×x = 2.7g,解得x = 2.7g÷0.3% = 900g;
需加水的质量 = 稀释后溶液质量 - 原溶液质量 = 900g - 300g = 600g。
【答案】
氯化钠2.7克,水297.3克 加水600克
【知识点】
溶质质量分数计算;溶液稀释的计算
【点评】
本题是溶液配制与稀释的基础计算题,核心是掌握溶质质量分数公式及稀释前后溶质质量不变的规律,属于化学溶液部分的常规题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题考查溶质质量分数的计算及溶液稀释的计算。解题思路分两步:①利用“溶质质量=溶液质量×溶质质量分数”计算配制溶液所需氯化钠的质量,再用“溶剂质量=溶液质量-溶质质量”算出水的质量;②根据溶液稀释前后溶质质量不变的原理,计算稀释时需加水的质量。
【解析】
1. 计算配制300g 0.9%生理盐水所需氯化钠和水的质量:
氯化钠质量 = 溶液质量×溶质质量分数 = 300g×0.9% = 2.7g;
水的质量 = 溶液质量 - 氯化钠质量 = 300g - 2.7g = 297.3g。
2. 计算稀释成0.3%氯化钠溶液需加水的质量:
稀释前后溶质氯化钠质量不变,设稀释后溶液总质量为x,则:
0.3%×x = 2.7g,解得x = 2.7g÷0.3% = 900g;
需加水的质量 = 稀释后溶液质量 - 原溶液质量 = 900g - 300g = 600g。
【答案】
氯化钠2.7克,水297.3克 加水600克
【知识点】
溶质质量分数计算;溶液稀释的计算
【点评】
本题是溶液配制与稀释的基础计算题,核心是掌握溶质质量分数公式及稀释前后溶质质量不变的规律,属于化学溶液部分的常规题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
29.将一密度比水小的木块,系好绳子后放入图甲容器中,并且绳子的另一端固定在容器底部的中央。然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块的位置变化如图乙。请你在图丙中画出木块从加水开始到完全浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由。(温馨提示:$t_1$时木块恰好离开杯底,$t_2$时绳子刚好拉直,$t_3$时木块刚好完全淹没。)

答案
理由:$F_{浮}=\rho_{液}V_{排}g$,$\rho_{液}、g$不变,$V_{排}$越大,$F_{浮}$越大,从$O~t_1$加水过程中,木块没有离开杯底,木块排开水的体积越大,浮力增大。从$t_1~t_2$加水过程中,木块离开杯底处于漂浮状态,排开水的体积不变,浮力不变。从$t_2~t_3$加水过程中,绳子拉直,木块排开水的体积又不断变大,浮力再次变大。从$t_3~t_4$加水过程中,木块完全浸没,排开水的体积不再发生变化,浮力也不再发生变化。
解析
【分析】
要分析浮力随时间的变化,需分阶段明确木块的状态,结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}V_{排}g$判断浮力变化:从加水开始到木块完全浸没,分为四个阶段:O~t₁、t₁~t₂、t₂~t₃、t₃之后,各阶段木块的状态不同,排开水的体积变化不同,进而影响浮力大小。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,$\rho_{水}$和$g$为定值,浮力大小由排开水的体积$V_{排}$决定:
1. O~t₁阶段:加水过程中,木块未离开杯底,随着水的加入,木块浸入水中的体积逐渐增大,即$V_{排}$增大,因此浮力$F_{浮}$逐渐增大;
2. t₁~t₂阶段:t₁时木块恰好离开杯底,此阶段绳子未拉直,木块处于漂浮状态,浮力等于自身重力,$V_{排}$保持不变,因此浮力$F_{浮}$不变;
3. t₂~t₃阶段:t₂时绳子刚好拉直,继续加水时,木块被绳子限制,浸入水中的体积再次增大,即$V_{排}$变大,因此浮力$F_{浮}$再次增大;
4. t₃之后阶段:t₃时木块刚好完全浸没,$V_{排}$等于木块的体积,不再变化,因此浮力$F_{浮}$保持不变。
据此画出的浮力随时间变化图像如下:

【答案】

【知识点】
阿基米德原理、浮力的变化、物体浮沉条件
【点评】
本题结合加水过程中木块的状态变化,利用阿基米德原理分阶段分析浮力的变化,需要明确不同阶段木块的受力和排开体积的变化,是对浮力知识的综合应用,能考查学生对浮力规律的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
要分析浮力随时间的变化,需分阶段明确木块的状态,结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}V_{排}g$判断浮力变化:从加水开始到木块完全浸没,分为四个阶段:O~t₁、t₁~t₂、t₂~t₃、t₃之后,各阶段木块的状态不同,排开水的体积变化不同,进而影响浮力大小。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,$\rho_{水}$和$g$为定值,浮力大小由排开水的体积$V_{排}$决定:
1. O~t₁阶段:加水过程中,木块未离开杯底,随着水的加入,木块浸入水中的体积逐渐增大,即$V_{排}$增大,因此浮力$F_{浮}$逐渐增大;
2. t₁~t₂阶段:t₁时木块恰好离开杯底,此阶段绳子未拉直,木块处于漂浮状态,浮力等于自身重力,$V_{排}$保持不变,因此浮力$F_{浮}$不变;
3. t₂~t₃阶段:t₂时绳子刚好拉直,继续加水时,木块被绳子限制,浸入水中的体积再次增大,即$V_{排}$变大,因此浮力$F_{浮}$再次增大;
4. t₃之后阶段:t₃时木块刚好完全浸没,$V_{排}$等于木块的体积,不再变化,因此浮力$F_{浮}$保持不变。
据此画出的浮力随时间变化图像如下:
【答案】
【知识点】
阿基米德原理、浮力的变化、物体浮沉条件
【点评】
本题结合加水过程中木块的状态变化,利用阿基米德原理分阶段分析浮力的变化,需要明确不同阶段木块的受力和排开体积的变化,是对浮力知识的综合应用,能考查学生对浮力规律的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
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