内容正文:
第5讲 自然界的水
考点研析·塑思维
梯级训练·提素能
课
标
要
求 1.通过实验探究认识水的组成,能依据化学反应过程中元素不变的规律,推断反应物或生成物的元素组成。
2.通过水的净化实验,了解吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法,初步分析和评价水的实际应用,对水体保护等社会性科学议题展开讨论,积极参与相关的综合实践活动。
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【必考化学方程式建构知识体系】
以H2O为中心,按思路盘点并规范书写化学方程式。
注:“→”表示物质之间存在转化关系。
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1.推断化学式
a.________ b.________ c.___________d._____________
2.写出下列反应的化学方程式
①___________________________
②____________________________
③__________________________________
④______________________________________
O2
H2
H2O2
Ca(OH)2
2H2O2 2H2O+O2↑
2H2O 2H2↑+O2↑
2H2+O2 2H2O(合理即可)
HCl+NaOH===NaCl+H2O(合理即可)
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⑤_____________________________________
⑥____________________________________
⑦_________________________________________
⑧______________________________________
⑨_________________________
⑩___________________________________________
H2+CuO Cu+H2O(合理即可)
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑(合理即可)
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑(合理即可)
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O(合理即可)
CaO+H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O(合理即可)
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3.上述反应中,属于分解反应的是__________,属于化合反应的是______________
______,属于置换反应的是___________________,属于复分解反应的是________
_______________
①②
③⑨(合理即
可)
⑤⑥(合理即可)
④⑦
⑩(合理即可)
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考点1 水资源的保护
【典题】(2024·聊城一模)2024年3月22至28日是第三十七届“中国水周”。“中国
水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。下列有关水的说
法不正确的是( )
A.农业上提倡大田喷灌或滴灌浇灌作物
B.蒸馏法能除去自来水中的可溶性杂质,是净化程度最高的一种方法
C.从海水中获取淡水,对解决淡水危机有重要意义
D.水资源丰富,工业废水不需经过处理可直接排放
考点研析·塑思维
D
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[变式](2024·长沙中考)2024年5月1日,我国首部《节约用水条例》正式施行。
下列做法正确的是( )
A.园林浇灌采用大水浸灌
B.洗手接洗手液时不关水龙头
C.工业用水不重复利用
D.家庭使用节水器具,如节水型洗衣机
D
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考点2 水的循环及净化
【典题】(2024·菏泽二模)生命吸管是军事上的重要发明(如图所示),它是一种将
污水净化为饮用水的吸管装置,主要原理与自来水的净化过程相似,其中离子交换
树脂的主要作用是去除重金属离子,超滤膜通常用于去除水中的有害物质和微生
物。下列说法正确的是( )
A.净化后的饮用水属于纯净物
B.超滤膜过滤精度高于与过滤棉
C.生命吸管可以净化海水得到淡水
D.活性炭在吸管中起过滤作用
B
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[变式](2023·广州中考)某学习小组制作的净水器如图,关于该净水器的说法正确
的是( )
A.能把自来水变成纯净物
B.能除尽水中的可溶性杂质
C.能除去水中的色素和异味
D.净水时水最后流经小卵石
C
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考点3 水的组成
【典题】(2024·新疆中考)化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本
质。请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图所示,正、负极产
生气体的体积比约为__________,正极产生的气体能使____________
____________,说明是氧气,经验证负极产生的气体为氢气。此实验可
证明水是由_____________________________________组成的。
1∶2
带火星的
木条复燃
氢元素和氧元素(或氧元素和氢元素)
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(2)微观角度探析水的分解
由图可知,该反应的化学方程式为__________________________。反应过程中没有
发生变化的微粒是____________________。根据水分子的示意图可知,一个水分子
由____________________________构成。
2H2O 2H2↑+O2↑
氢原子和氧原子
两个氢原子和一个氧原子
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[变式]水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这是科学家们在大量实验的基础
上得出的结论。
(1)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
①氢气在点燃前一定要__________。
②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一干燥的小烧杯,可观察到的现象是
________________________。在相同条件下,欲使1 L氢气完全燃烧(体积之比
等于方程式中化学计量数之比),所需空气至少约为_________L。
验纯
烧杯内壁有水珠产生
2.38
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(2)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如图所示,电极不与水及生成的
气体反应)。电解时,水中需加入少量的NaOH,其作用是________________。 通电
一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1∶2,其原因可能是
____________________________________(写一条)。
增强导电性
相同条件下,氧气比氢气稍易溶于水
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(3)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。
他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,结果得到了氢气,同时枪管表面有黑色固体
(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学方程式为__________________________
________。
3Fe+4H2O Fe3O4
+4H2
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基础巩固练
1.(2024·广西中考)家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味,其净水方法
是( )
A.过滤 B.蒸馏
C.沉降 D.吸附
2.(2024·内江中考)水是生命之源。下列有关水体保护的措施不正确的是( )
A.推广使用无磷洗衣粉
B.合理使用化肥、农药
C.排放未经处理的工业废水
D.对水源地的水体进行严格保护
梯级训练·提素能
D
C
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3.(2023·烟台中考)人类的日常生活离不开水,下列关于水的说法正确的是( )
A.地球上的淡水资源取之不尽、用之不竭
B.水体有自净能力,生活污水可任意排放
C.电解水生成氢气和氧气,证明水是由氢气和氧气组成
D.自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作生产自来水
4.(2023·潍坊中考)水是宝贵的自然资源。下列有关水的认识正确的是( )
A.生活中加热煮沸降低水的硬度
B.工业上使用明矾对自来水消毒
C.农业上提倡大田漫灌浇灌作物
D.家庭中大力推广使用含磷洗涤剂
D
A
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5.(2024·云南中考)某同学自制的简易净水器如图所示,下列说法错误的是( )
A.活性炭可吸附水中的色素和异味
B.该装置可除去泥沙等难溶性杂质
C.该装置净水过程发生了化学变化
D.河水经该装置净化后仍是混合物
C
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6.(2024·滨州中考)化学是一门以实验为基础的学科。结合下图有关实验,回答
问题。
(1)过滤操作中仪器a的名称是____________;
(2)水电解器的b玻璃管中产生的气体是________(填化学式);
(3)从安全角度考虑,在点燃氢气前,一定要检验氢气的__________;
(4)将铝片与铝合金互相刻画,可证明铝合金的硬度__________(填“大于”“小于”
或“等于”)铝片的硬度。
铁架台
O2
纯度
大于
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7.“天宫”中水和O2的最大化利用是重要的生活保障。如图所示是空间站资源再利用模拟图。
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Ⅰ、水的组成:
(1)图1为实验室电解水装置,用该装置通电一段时间后,b中生成气体是_______
(填化学式)。
Ⅱ、图2为核心舱环控生保半封闭系统的工作原理示意图。请回答下列问题:
(2)二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴,结构类似于活性炭,具有
__________作用。
(3)萨巴蒂尔反应器内,在温度570~580 K和钌作催化剂的作用下便可生成水和
M(最简单的有机化合物),试写出萨巴蒂尔反应器中发生反应的化学方程式:
_______________________________。
O2
吸附
CO2+4H2 CH4+2H2O
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(4)如果在空间站失重状态下收集制得的O2,可选用下列装置中的_______(填
序号)。
D
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能力提升练
8.2024年3月22~28日是第三十七届“中国水周”,主题为“精打细算用好水资源,从严
从细管好水资源”。下列有关水的认识错误的是( )
A.电解水生成氢气和氧气的体积比为2∶1
B.用淘米的水浇花可以节约用水
C.向天然水中加入明矾可以加速水中悬浮杂质的沉降
D.过滤可以除去水中的所有杂质
D
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9.(2024·临沂中考)如图是有关水的知识网络图。下列说法中不正确的是( )
A.过程①可通过蒸馏实现
B.水溶液都是无色透明的
C.反应④⑤都放出热量
D.反应③④都可证明水是由氢元
素和氧元素组成的
B
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10.(2024·日照模拟)水是生命之源,为了人类和社会经济的可持续发展,我们应该
了解一些有关水的知识,请你回答:
(1)天然水中含有许多杂质,可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化,其中净
化程度最高的方法是__________。
(2)向水中加入活性炭,利用其__________性,除去水样中的色素和异味。
(3)下列净化水的手段,只能除去不溶性杂质的是_______(填序号)。
A.吸附 B.蒸馏 C.过滤 D.消毒
蒸馏
吸附
C
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(4)我们可以从组成、结构、性质和变化等角度认识水。
①组成:电解水实验证明水是由____________________(填元素名称)组成的。
②结构:水分子中氢、氧原子个数比为__________。
③性质:水能与_____________________反应生成碳酸,可用来制备碳酸饮料。
④变化:在加热条件下,水能与镁条反应生成氢氧化镁和氢气,试写出该反应的化
学方程式:__________________________________。
氢元素和氧元素
2∶1
二氧化碳(或CO2)
Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
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11.(2024·湖南中考)航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,该反应的微观示意图如图所示:
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①该化学反应的基本类型是__________反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是___________________________
____________________(写一条即可)。
(2)“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的化学方程式
是_________________________。
(3)“合”与“分”的思想
通过以上事实,证明了水是由_________________________________组成。
化合
热值高(或燃烧产物是水,无
污染等)(合理即可)
2H2O 2H2↑+O2↑
氢元素和氧元素(或氢、氧元素)
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素养拓展练
12.(2024·菏泽二模)从不同的角度研究物质是化学中常用的研究思路。请阅读“科学史话——水的组成揭秘”,回答下列问题。
18世纪末,英国化学家普里斯特利把“易燃空气”和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁出现了液滴。另一位英国科学家卡文迪什用纯氧代替空气进行上述实验,确认所得液滴是水,并确认大约2份体积的“易燃空气与1份体积的氧气恰好化合成水。两位科学家受当时“燃素学说”的束缚,认为反应物气体里含有水,没有得出水组成的正确结论。
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1783年,法国化学家拉瓦锡重复了他们的实验,并做了另一个实验(见图):将水加热成蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处得到“易燃空气”,实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加且内壁有黑色物质(四氧化三铁)生成。
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(1)文中提到的“易燃空气”其实是________(写化学式)。
(2)在拉瓦锡的实验中,水蒸气通过灼热的铁管,发生反应的化学方程式为
_______________________________。
(3)拉瓦锡将水蒸气通过灼热的铁管的实验分析正确的是________(填字母)。
A.该实验发生了置换反应
B.该实验不遵守质量守恒定律
C.实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D.该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
H2
3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
AD
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(4)前两位科学家的实验都能得出水是由____________________组成的结论,水通电
分解实验亦是如此,电解水时正极得到产物的一条化学性质:____________________。
氢元素和氧元素
助燃性(合理即可)
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本课结束
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$$