中考科学培优讲义专题集训第1讲科学测量与物质的密度试题Word格式文档下载.docx
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向右盘中加减砝码要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏,以防生锈。
加砝码要从大到小,以防砝码不够用。
潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的托盘中称量,可以放在烧杯或称量纸中称量。
4.密度
单位体积某种物质的质量叫作这种物质的密度,其计算公式是
。
国际单位制中密度的主单位是千克/米3(kg/m3),常用单位是克/厘米3(g/cm3)。
这两个单位之间的换算关系为1g/cm3=1.0×
103kg/m3。
密度是物质的特性,同种物质密度一般相同,不同种物质密度一般不同;
物质的密度跟物质的质量、体积无关,不随物质的质量、体积的改变而变化。
(要求识记水的密度值,了解铜、铁、铝、酒精、空气、氢气等常见固、液、气体的密度,对分析相关习题有一定的帮助。
)
密度知识的应用:
(1)利用
,求出物质的密度,鉴别物质;
(2)利用m=
V,求质量;
(3)利用V=
,求体积。
5.密度的测量
(1)密度的测量原理:
;
所需仪器有天平、量筒(或量杯)等。
(2)密度的测量方法:
用天平测出被测物体的质量;
用量筒(或量杯)测出被测物体的体积(直接或间接);
根据公式
,求出
物质的密度。
6.结合浮力测量物质的密度
(1)利用某物体在液体中悬浮可推知该物体的密度就等于液体的密度。
(2)物体漂浮在水中时,利用
求出该物体的密度。
(3)利用阿基米德浮力公式变形(ρ液=
)可求出某液体的密度等。
【复习难点】
1.正确理解密度是物质的一种特性,学会密度公式的常见应用及其有关计算。
2.会应用天平、量筒等测量工具测定固体或液体的密度以及对密度公式
的应用。
【易考点】
1.密度的计算往往不独立考查,而是夹杂在压强、浮力、机械功、功率等计算中出现。
2.探究密度概念实验和密度的测定实验,并会涉及天平、量筒等基础实验工具的使用和探究方法的应用。
3.密度的知识对学生实验能力和应用知识的能力要求较高,尤其是对密度的测量,不仅要懂得实验原理和测定方法,而且要能根据实验原理设计实验,是中考命题的热点。
考点精析
考点一长度的测量
例1、用如图所示的刻度尺来测金属块的长度,下列测量结果中正确的是()
A.8.60cm
B.1.69cm
C.1.6cm
D.以上读数都不正确
【解题思路】根据图示,该刻度尺的分度值是0.1cm,金属块左端对准的刻度是7.00cm,右端读数是858cm;
所以金属块的实际长度是:
8.58cm-7.00cm=1.58cm。
【参考答案】D
【方法归纳】刻度尺在测量前,要观察其量程、分度值和“0”刻度线。
若“0”刻度线发生磨损,则可以从某一个完整刻度线开始测量,读数时,要估读到分度值的下一位。
【易错误区】一是要注意刻度的起点;
二是读数要有估计值。
考点二天平的使用、质量的测量
例2、某同学使用托盘天平测量物体质量之前,将游码错误地放在0.1g的地方就将横梁调平衡了。
这样测某个物体的质量时,右盘放了45g的砝码,天平再次平衡,该物体的实际质量为()
A.44.9gB.45.0g
C.45.1gD.无法测量
【解题思路】虽然游码并未回零,但天平在测量前是平衡的,而且游码的位置也并没有再移
动,所以此时左
、右两盘中的质量是相同的,并未受到游码的影响,因此物体的实际质量为45.0g。
【参考答案】B
【方法归纳】掌握使用天平测量物体质量的方法:
①天平放在水平台上,游码移动到标尺左端的零刻度;
②调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置;
③物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘。
【易错误区】使用天平时容易出现的错误:
调水平和调平衡的顺序颠倒;
调水平后的天平随意移动位置;
在调平衡时游码未归零;
不遵循由大到小的顺序选用砝码;
左盘放物体右盘放砝码的规则混乱等。
考点三密度及其特性
例3、【钦州】如图所示,能正确反映同种物质的质量与体积关系的图像是()
.
【解题思路】因为密度是物质的一种特性。
同种物质,在一定状态下密度是定值,实际上当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍,而比值,即单位体积的质量不改变。
不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比,它与质量和体积无关。
【方法归纳】要解答本题需掌握:
由某种物质组成的物
体,其质量与体积的比值是一个常量,它反映了这种物质的一种特性。
【易错误区】同种物质的质量与体积的图像为直线,且图像经过原点。
考点四量筒的使用、密度的应用
例4、如图所示,量筒的分度值是mL。
小明家有一枚质量为2.1g的银币(ρ银=10.5g/cm3
),可求出此银币的体积为cm3。
他想用此量筒测出该银币的体积,从而鉴别银币是不是纯银的。
请问他能否鉴别出该银币?
(填“能”或“不能”),理由是。
【解题思路】
(1)假设该银币是实心、纯银的,银币的体积:
V=
(2)由图知,量筒的分度值是1mL,银币的体积小于量筒的分度值,所以用量筒测量银币的体积时,会使测量值不准确,也就无法得出准确的密度值,所以用量筒不能鉴别出该银币是不是纯银的。
【参考答案】10.2不能此银币的体积小于量筒的分度值
【方法归纳】用量筒测量(排水法)固体的体积时,固体的体积必须要大于量筒的分度值,测
量的结果才足够精确。
【易错误区】在判断能否鉴别出该银币的纯度时,不能想当然地认为已知其质量,再用量筒就能测量其体积而导致误判。
考点五固体的密度测量的综合应用
例5、
【黄冈】李翔在山上找到了一块坚硬的石块,他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。
装置如图所示,主要实验步骤如下:
①用细线将轻质直杆悬挂起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点。
②保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30.0cm。
③在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中。
④保持重物的
悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12.0cm。
(1)实验中主要应用的力学规律是(填“阿基米德原理”或“杠杆的平衡条件”)。
(2)上述实验步骤的最佳顺序是(填序号)。
(3)已知水的密度为1.0×
103kg/m3,可求得待测石块的密度为。
(1)测量石头的密度利用的是杠杆的两次平衡,溢水杯的作用是得到石头排开的水的质量。
所以主要应用的力学规律是杠杆的平衡条件。
(2)要测量出石块的密度,合理的顺序是①④③②。
(3)设石块的重力为G1,溢出水的重力为G2,由实验过程知:
G0l0=G1l1,G0l0=G2l2,所以G1l1=G2l2,ρ1Vgl1=ρ2Vgl2,ρ1=2.5×
【参考答案】
(1)杠杆的平衡条件
(2)①④③②(3)2.5×
103kg/m3
【方法归纳】解决本题需要把握两个关键,一是根据杠杆平衡条件,得到石块的重力与力臂的乘积等于水的重力与力臂的乘积;
二是石块的体积等于溢出的水的体积。
【易错误区】学生看到排出溢水杯中的水就往往会下意识想到阿基米德原理,实际上本题中的溢水杯是为了得到石头排开水的质量。
探究提升
例、科学研究和生产实践中,经常要对某些物质的密度进行测量,请帮助完成下列问题:
(1)沸石是一种矿石,灼烧时会产生沸腾现象,得名“沸石”。
沸石多孔,吸水性强,可作分子筛。
自然界已发现的沸石有80多种,较常
见的有方沸石、菱沸石、钙沸石等。
为测量某一沸石块的密度,技术人员展开实验探究。
如图甲所示:
①用调节好的天平测量沸石块的质量;
②用量筒测量适量细沙的体积;
③用量筒测量沸石块和这些细沙的总体积。
问:
沸石块的密度是多少?
(2)为测量酸液的密度,技术人员展开实验探究,如图乙所
示:
①取一装有铁砂的密闭玻璃瓶,用细玻璃丝悬挂在校零后的弹簧测力计下方,测得其重量;
②将玻璃瓶完全浸没于水中,测得拉力大小;
③将玻璃瓶完全浸没于酸液中,测得拉力
大小。
酸液的密度是多少?
(g取10N/kg)
(1)测量规则固体常用排水法,但沸石吸水性强,只能用细沙代替水进行测量。
步骤如下:
用天平测量出沸石的质量m,根据测出的总体积和细沙的体积求出沸石的体积V,再用公式
求出其密度。
(2)利用浮力方法可以测量液体密度。
先用称重法分别求出瓶子在水中和酸液中受到的浮力大小,利用公式求出瓶子的体积V=V排液=
再根据阿基米德原理ρ液=
求出酸液的密度。
(1)①天平标尺的分度值为0.2g,故沸石的质量:
m=20g+10g+5g+4.6g=39.6g。
②量筒的分度值为2cm3,故细沙的体积V沙=20cm3。
③沸石块和这些细沙的总体积V总=42cm3;
所以沸石的体积:
V=42cm3-20cm3=22cm3。
④沸石的密度:
ρ=1.8g/cm3。
(2)①图中弹簧测力计的分度值为0.2N,故装有铁砂的密闭玻璃瓶的重力:
G=4N。
②将玻璃瓶完全浸没于水中,测得拉力大小F1=2N,在水中受到的浮力:
F水=G-F1=4N-2N=2N,则瓶子的体积:
V=V排液=2×
10-4m3。
③将玻璃瓶完全浸没于酸液中,测得拉力大小F2=1.6N,在酸液中受的浮力:
F酸液=G-F2=4N-1.6N=2.4N。
④酸液的密度:
ρ酸液=1.2×
【方法归纳】被测固体密度比水大,且不溶于水时,一般先用天平测出被测固体的质量,用排水法测出固体的体积,再用ρ=
求出被测固体的密度;
若被测固体的
密度比水小,一般先用天平测出被测固体的质量,用按压法、捆绑法等测出被测固体的体积,再用ρ=
求出被测固体的密度。
【易错误区】本题考察了浮力计算公式的转换及多步骤计算,若熟练掌握该公式则能正确地解题,但计算烦琐,易出差错。
【考点范围】液体密度的测量、固体的密度测量实验。
2019-2020年中考科学培优讲义专题集训第20讲空气氧气与氧化试题
一、空气的主要成分
1.空气中各成分存在的一般验证法,氧气体积分数的测量方法。
2.空气中氮气的体积分数为78%,氧气为21%,另外还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气等。
3.大气污染物主要有二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物等。
二、氧气的物理性质
氧气是无色无味的气体。
标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气(可用向上排空气法收集);
不易溶解于水(可用排水法收集)。
三、氧气的化学性质
1.能与非金属(碳、硫、磷)反应。
2.能与金属(镁、铁)反应。
3.能与有机化合物(蜡烛、甲烷、乙醇等)燃烧反应。
以上反应要掌握:
(1)反应物的物理性质,如硫是黄色固体或粉末;
(2)不同的反应现象,如火焰的颜色、火星四射、发白光之类;
(3)产物的性质及检验,如四氧化三铁是黑色固体,二氧化碳和水的检验等;
(4)反应的特殊点,如一些物质在空气中和在氧气中燃烧的现象不同,有的集气瓶中要放少量水或沙等。
四、氧化反应
1.缓慢氧化与剧烈氧化(燃烧)。
2.燃烧的条件及根据燃烧的条件学会灭火的方法。
3.氧化反应发生的同时一定发生还原反应。
氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
4.物质燃烧的程度与氧气的浓度有关。
5.物质与氧气反应不一定有燃烧现象,如缓慢氧化。
五、氧气的用途
供给呼吸,支持燃烧(助燃剂)。
注意:
可燃性与助燃性是两个相反的概念,可燃性体现了物质的还原性,而助燃
性体现了物质的氧化性。
六、实验室制取氧气
1.氧气的工业制法(分离液态空气法、物理方法)。
2.氧气的实验室制法(化学方法)。
(1)分解双氧水(过氧化氢)制取氧气。
(2)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气。
掌握装置的特点及连接方法,进行气密性检查,确定是否要用催化剂,了解反应过程中的控制、收集、检验与验满方法,知道物品的存放方法等。
七、催化剂
理解催化剂的概念,探究催化剂对反应速度的影响等。
1.测量空气中氧气体积分数的方法。
2.掌握各种物质在氧气中燃烧的不同现象。
3.分析燃烧反应中的一些特殊要求的原因,如为什么铁丝在氧气中燃烧时,在瓶底要留少量水或沙。
4.理解氧化还原反应的相关概念,如氧化反应、氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等。
5.实验室制取氧气的装置特点及连接方法,气密性检查,是否要用催化剂,反应过程的控制、收集、检验与验满,物品的存放方法等。
6.探究催化剂对化学反应的影响。
1.定量测量空气中氧气含量的实验中,要求对实验的各细节(如原料选择、装置特点等)、错误、误差等能进行简单的分析。
2.金属、非金属、有机物等物质在氧气中燃烧的现象的说明。
3.实验室制取氧气的装置及相关操作过程。
4.催化剂。
5.燃烧及其条件,如何利用燃烧的条件来灭火。
6.空气污染的防护与治理。
考点一空气中氧气体积分数的测量
例1、为测量空气中氧气、氮气的体积含量,同学们设计了下列三种实验方案:
①取一定量空气与足量铜粉加热使其充分反应,然后在同样条件下测反应后气体的体积。
②取一定空气与炭粉充分燃烧后,在同样条件下测得体积(气体)的变化。
③在密闭容器内放入实验中的小鼠,让它充分呼吸氧气直至因缺氧而昏迷,测出容器内被消耗的气体的体积。
(1)为了较准确测得空气中氧气与氮气的体积含量,你认为可取的方案为
。
(2)请根据所学知识评估上述三种方案:
【解题思路】题中三种方案分别依据氧气、氮气的不同性质进行了设计。
氧气具有氧化性,能支持燃烧,而氮气不具有,据此设计了方案①和②。
氧气能供给呼吸而氮气不能,据此设计了方案③。
实验中氧气要耗尽,余下氮气要纯,测试才准确。
(1)①
(2)方案①中铜将氧气完全反应,产物只有固体,余下的气体基本上都是氮气;
方案
②中燃烧的产物中有二氧化碳气体,不可取;
方案③中小动物昏迷,氧气不一定耗尽,不可取。
【方法归纳】本题对三个设计方案进行分析和评估,除了要了解氮气和氧气的性质,还要求了解相关产物的性质,才能作出全面的解答。
【易错误区】由于知识面狭窄,难以对三个方案作出较为完整和准确的分析
考点二金属、非金属、有机物等物质在氧气中的燃烧
例2、甲、乙是铁和硫在氧气中燃烧的两个实验示意图,据图回答下列问题:
(1)请写出乙中燃烧的现象:
(2)所发生的两个反应有共同点:
集气瓶底部均预先装有少量水。
它们的作用分别是:
甲:
;
乙:
(1)硫在氧气中燃烧的现象是发出明亮的蓝紫色火焰,产生具有刺激性气味的气体,放出热量;
硫在空气中燃烧的现象是发出微弱的淡蓝色火焰,产生具有刺激性气味的气体,放出热量。
(2)铁丝燃烧的生成物温度很高,如果直接掉到集气瓶底部容易炸裂瓶底,所以甲中放水是为了防止生成的热熔物溅落瓶底,引起集气瓶炸裂;
由于二氧化硫有毒,所以用水来吸收二氧化硫,防止污染空气。
(1)发出明亮的蓝紫色火焰,产生具有刺激性气味的气体,放出热量
(2)甲:
防止生成的热熔物溅落瓶底,引起集气瓶炸裂乙:
吸收生成的有毒气体,防止污染空气
【方法归纳】
(1)根据硫在氧气中燃烧的现象进行思考,要分清其在空气中燃烧和在氧气中燃烧的区别;
(2)根据集气瓶底部不放水造成的后果进行思考。
【易错误区】注意二氧化硫有毒,属于空气污染物,可以用水来吸收。
考点三实验室制取氧气
例3、如图所示为实验室常用的气体制取装置,据图回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是,应选择的收集装置是
(填字母代号),如果选用如图乙装置收集氧气,气体应从(填“a”或“b”)端导入。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为。
某化学小组同学用20%的过氧化氢溶液和二氧化锰,并选用B装置来制取氧气。
实验中,同学们发现不能得到平稳的氧气流。
大家提出从两个方面加以改进:
一是把发生装置由B改为C,其理由是;
二是将过氧化氢溶液加水稀释,溶液的稀释需要经过计算、量取、搅匀三个步骤。
如果把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液,需加水的质量为
g;
在稀释过程中,除了烧杯外,还需要用到的仪器有(填数字序号)。
①量筒②药匙③试管④酒精灯⑤胶头滴管⑥玻璃棒
(1)高锰酸钾在
加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气的密度比空气大,不易溶于水,所以可以用向上排空气法或排水法收集。
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,注射器可以控制液体的滴加速度,所以把发生装置由B改为C后可以控制氧气产生的速度。
把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液,得到溶液的质量是
=200g,所以需要加水150g。
在稀释过程中,除了烧杯外,还需要用到的仪器有:
量筒、胶头滴管、玻璃棒。
【方法归纳】对于常见气体的制取,发生装置要依据反应物的状态和反应条件进行选择,收集装置则要依据气体的密度和溶解性进行选择。
【易错误区】若不理解实验中收集气体的原理,面对类似于图乙这种有
一定变形的收集装置时,答题易出错。
考点四检查气体制取装置的气密性
下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是()
【解题思路】常见的气密性检查方法有手握法(如题中图A)或压水法(如题中图B)。
气密性检查的原理是利用容器内气压的变化。
手
握法是利用手的温度使容器内的气体受热膨胀而增大容器内部气压,压水法是利用水柱增大容器内的气压。
图D装置的所示方法类似于压水法。
【方法归纳】本题考查的是气体制取装置的气密性检查,要求理解手握法和压水法这两种气密性检查的原理,C和D是这两种方法的变形或综合。
【易错误区】C、D两个装置经过变形后难以判断。
特别是D装置中,需要分析两侧水位的变化对右侧气压的影响。
考点五催化剂对化学反应的影响
例5、【苏州】下列对催化剂的描述中,正确的是()
A.任何化学反应都需要催化剂
B.催化剂在反应前后本身的质量发生了变化
C.只有分解反应才需要催化剂
D.某些化学反应可以有多种催化剂
【解题思路】催化剂是反应中改变反应速度、而本身的质量和化学性质均不改变的物质。
并不是任何反应都需要催化剂,但有的化学反应可以有多种催化剂。
【方法归纳
】此题考查了对催化剂特点的理解,解题时只要把
握催化剂的特点,即只改变反应的速度,而本身的质量和化学性质都不变。
还应明白有的化学反应需要催化剂,有的不需要催化剂。
【易错误区】初中化学学习阶段,最常见的错误是在用氯酸钾制取氧气时需要二氧化锰作催化剂,就以为普通的化学反应中只有制氧气才需要催化剂。
小明在实验室制取氧气时,将3.5gKMnO4加热到220℃,收集到O2的体积为308mL,而理论计算应放出0.345gO2,合248mL。
请帮助完成下列两个探究步骤。
(1)请根据化学反应原理(方程式)作出合理的假设:
假设一:
假设二:
假设三:
(2)请设计证明多出O2的原因的实验方案:
【解题思路】依据化学反应原理:
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑,含有氧元素的产物只能是K2MnO4和MnO2,猜测其中一个被分解,释放出O2或二者都被分解,释放出O2。
(1)多出的O2来自于K2MnO4的分解多出的O2来自于MnO2的分解多出的O2来自于K2MnO4和MnO2的共同分解
(2)取一定量的K2MnO4和MnO2分别放在装置中加热,观察是否有O2产生
【易错误区】不理解“根据化学反应原理”这一限定条件,猜想的方向错误,比如猜想“来自于试管中原有的氧气”等。
【考点范围】实验室高锰酸钾制取氧气;
猜想与假设、设计实验方案两个探究步骤。
例2、学校科学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,想探究其他一些物质如氧化铝(化学式:
Al2O3)是否也可作过氧化氢分解的催化剂。
请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白处。
(1)问题:
氧化铝能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
(2)猜想:
氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。
(3)实验验证:
(4)结论:
氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。
(5)讨论与反思:
经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验。
实验三:
实验目的:
探究。
实验步骤:
①准确称量氧化铝(少量)的质量;
②完成实验二;
③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、
、称量;
④对比反应前后氧化铝的质量。
讨论:
如果氧化铝在反应前后质量不变,则说明氧化铝可以作过氧化氢分解的催化剂。
(6)但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:
【解题思路】要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂,一般要注意从三个方面入手:
一是探究加入该物质能否改变化学反应速率,二是探究反应前后该物质的质量是否改变,三
是探究化学反应前后该物质的化学性质是否改变。
实验验证:
实验一探究氧化铝对过氧化氢分解速率的影响。
实验一:
将带火