内容正文:
第9讲 自然界的水
【基础作业】
1.水是人类必不可少的宝贵资源,下列是节水标志的是 ( )
A B C D
2.检验简易电解水装置氢气纯度时,判断氢气较纯的现象是 ( )
A.听到轻微的爆鸣声
B.爆炸声
C.未听到声音
D.听到尖锐的爆鸣声
3.李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这种“烧酒”的方法是 ( )
A.蒸馏 B.过滤 C.吸附 D.煮沸
4.“生命吸管” 是一种户外净水装置(如图),下列说法错误的是 ( )
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.椰壳活性炭消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
5.(2023·江门模拟)组装过滤器时需要将圆形滤纸折叠处理,下图为折叠滤纸的过程,不该出现的情形是 ( )
A B C D
6.科学家首次在实验室创造金属水。将钠钾合金液滴暴露在少量水蒸气中,水在其表面开始凝结,然后形成厚约0.1微米的薄层,得到了具有金属性质的金属水。下列说法错误的是 ( )
A.金属水中含有氢、氧两种元素
B.金属水与水的化学性质相同
C.金属水能够导电
D.金属水中的水分子不再运动
7.(改编)下图所示是自制简易净水器示意图。
(1)制作材料:见图标注,则a是________,b是__________。
(2)使用说明:使用一段时间后,有关物质吸附杂质已达饱和。这时清洗后可以继续使用的是纱布、石英砂和__________,需要更换的是__________和蓬松棉。
(3)自制净水器________(选填“能”或“不能”,下同)降低水的硬度,________将浑浊的天然水净化成纯水。
8.电解水实验过程中,同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知,调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他们进行了多次实验,测量收集10 mL氧气所需反应时间,将实验数据取平均值。记录如下:
时间 电压
NaOH溶液
浓度
6 V
9 V
12 V
5%
26分26秒
12分14秒
7分30秒
10%
17分8秒
9分26秒
6分22秒
(1)上述实验的目的是______________________________________________。
(2)分析上表数据可得出的结论是电压一定时,______________________________________;氢氧化钠溶液浓度一定时,____________________________。
9.(改编)地球上水资源很丰富,但淡水只占水资源的2.53%,而且冰川是主要的淡水资源,所以淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素,从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。某化学兴趣小组针对这一现状,对海水淡化进行下图所示的一系列探究。
【查阅资料】
海水中的氯化钠会与硝酸银溶液发生反应,出现白色固体。
【提出问题】________________________?
【实验用品】
试管、__________、单孔橡胶塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
(1)按上图组装仪器并检查装置气密性。
(2)向大试管中加入5 mL~10 mL海水,塞好橡胶塞,用酒精灯加热。加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有____________。
(3)该小组同学建议对该装置进行改进,从实验效果考虑,你认为改进的措施为__________________。从安全角度考虑还应该在大试管里面加几片小的碎瓷片,作用是________________。
(4)向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液,现象为______________,得出将海水加热可以得到淡水的结论。
【反思交流】
(5)可用__________来检验小试管中的水的硬度。
(6)“蒸馏法淡化海水”的思路是将水从混合物中分离出来。列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子:____________________________。
【素养作业】
10.下图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示通入氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余的气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。下列说法正确的是 ( )
A.实线部分表示剩余的氧气
B.虚线部分表示剩余的氢气
C.实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应
D.反应中消耗氧气4 mL
11.(2023·惠州模拟)与碳元素一样,氢元素也有三种不同的原子,依次称为氕、氘、氚,分别用符号H、D、T表示,其原子核内质子数均为1,中子数依次为0、1、2。下列有关说法不正确的是 ( )
A.氕、氘、氚三种原子核外均只有一个电子
B.一个氘原子的质量约为一个氕原子质量的2倍
C.氕、氘、氚三种原子的化学性质几乎完全相同
D.化学式为HD的物质属于化合物
12.1783年,拉瓦锡利用下图装置探究水的组成:往A杯中滴加少量的水,水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终,拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。
(1)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去__________。
(2)将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃,生成了水。该“可燃空气”的名称是________。
(3)若该实验中生成的黑色固体质量为m1,“可燃空气”的质量为m2,“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为m3,如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的,则m1、m2、m3三者应满足的关系是__________。
参考答案
1.C 2.A 3.A
4.C 【解析】A.过滤能除去难溶性杂质,超滤膜可起到过滤的作用,则可过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度,说法正确;B.水中含有细菌,抗菌颗粒可以去除细菌,说法正确;C.通过“生命吸管”可除去难溶性杂质、部分可溶性杂质、细菌等,得到的水中仍含有可溶性杂质,不是纯净水,说法不正确;D.“生命吸管”中使用椰壳活性炭,活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,故说法正确。
5.D
6.D 【解析】A中金属水里的水与普通水的化学式相同,都是H2O,含有氢、氧两种元素,说法正确;B中金属水里的水也由水分子构成,同种分子,化学性质相同,说法正确;C中金属水具有金属性质,金属具有导电性,说法正确;D中金属水含有水分子,任何物质的分子都在不断运动,说法错误。
7.(1)石英砂 活性炭
(2)鹅卵石 活性炭
(3)不能 不能
8.(1)探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响
(2)氢氧化钠溶液浓度越大,电解速率越快 电压越大,电解速率越快
9.【提出问题】如何将海水转化为淡水
【实验用品】酒精灯
【实验过程】(2)大量白雾
(3)将小试管放在盛有冰水的烧杯中(合理即可) 防止出现暴沸
(4)无明显变化
【反思交流】(5)肥皂水
(6)分离液态空气
10.C 【解析】A中由图知,每增加1 mL的氧气,氢气则减少2 mL,当氧气体积小于2 mL时,氢气有剩余,所以实线部分表示氢气剩余,不符合题意;B中由图知,氧气大于2 mL时,氢气被反应完,氧气有剩余,所以虚线部分表示氧气剩余,不符合题意;C中由图知,当氧气体积为2 mL时,两者完全反应,即实线与虚线的交点为两者恰好完全反应,符合题意;D中根据氢气和氧气反应时的体积比为2∶1,可推知原有氢气为4 mL,即反应中消耗氢气4 mL,不符合题意。
11.D 【解析】A.原子的质子数=电子数,氕、氘、氚三种原子的电子数都是1,说法正确;B.相对原子质量≈质子数+中子数,一个氘原子的相对原子质量约为2,一个氕原子的相对原子质量约为1,所以一个氘原子的质量约为一个氕原子质量的2倍,说法正确;C.原子的化学性质取决于最外层电子数,氕、氘、氚三种原子的电子数都是1,氕、氘、氚三种原子的化学性质几乎完全相同,说法正确;D.H、D都属于氢元素,化学式为HD的物质只含有一种元素,属于单质,说法错误。
12.(1)水蒸气
(2)氢气
(3)m1+m2=m3
【解析】(1)根据水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”,由于与水蒸气反应,故生成的气体不纯,实验的过程B装置中收集到纯净的“可燃空气”,因此将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去水蒸气。
(2)根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,铁与水蒸气反应前有铁、氢和氧元素三种元素,生成的四氧化三铁中有铁和氧两种元素,且气体具有可燃性,因此“可燃空气”的名称是氢气。
(3)根据质量守恒定律,黑色固体中氧元素的质量与“可燃空气”的质量之和为生成水的质量,即×100%×m1+m2=m3 ;化简得:m1+m2=m3。
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