内容正文:
专题04 自然界的水
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(6大考点)
考点一 爱护水资源
考点二 水的净化
考点三 水的组成
考点四 化学式
考点五 化合价
考点六 化学式的计算
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
考点一
爱护水资源
⭐积累与运用
1.水资源分布:地球表面约71%被水覆盖,总水储量很大,但淡水很少,只约占全球水储量的2.53%。
2.我国水资源现状:水资源总量居世界第六位,但人均水量约为世界人均水量的1/4,且南北不平衡,南多北少。
3.爱护水资源的途径:节约用水,防止水体污染
1.2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一主题的是
A.垃圾分类处理 B.节约用水
C.使用一次性餐具 D.使用节能家电
2.水是生命之源,人类的生活、生产都离不开水。下列说法错误的是
A.如图是国家节水标志 B.煮沸可以降低水的硬度
C.长期饮用蒸馏水更有利于人体健康 D.工农业污染和生活污染是水体污染的主要来源
3.水是一种宝贵的自然资源,下列有关水的说法不正确的是
A.在净水过程中明矾起消毒杀菌作用
B.天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物
C.工业废水经处理符合排放标准后排放
D.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水
4.江海大地河网密布,水资源丰富。下列有利于构建人水和谐新南通的是
A.直接向河流中排放生活废水 B.及时清理河道垃圾
C.大量抽取地下水作工业用水 D.过度繁殖水生植物
考点二
水的净化⭐积累与运用
1.自来水厂净水过程
2. 过滤操作:
3.过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:
(1)承接滤液的烧杯不干净
(2)倾倒液体时液面高于滤纸边缘
(3)滤纸破损
4.吸附:常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,物理性质);
5.蒸馏:
(1)可以除去水中所有杂质,得到的水是纯净物。
(2)水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),
(3)蒸馏时在烧瓶中加入沸石(碎瓷片)的作用:防止液体暴沸;
6.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
5.下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是
A.吸附沉降和消毒是物理变化 B.过滤可以使硬水软化
C.活性炭可以去除色素和异味 D.净化后的水是纯净物
6.兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计:运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有 结构,可以吸附色素和异味分子。
(2)净化:将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(3)总结:
①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。
考点三
水的组成
⭐积累与运用
7.如图是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法中,正确的是
A.a管中的气体可燃烧,燃烧时发出淡蓝色火焰 B.该实验生成氢气与氧气的质量比为
C.该实验说明水是由氢分子和氧分子组成的 D.该变化是将电能转化为化学能的过程
8.在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是
A.通电过程中,观察到 b 中液面下降
B.a和c中收集气体的方法均为排水法
C.可用带火星的木条检验 a 中的气体
D.通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成
9.下列化学实验中出现了一些“出乎意料”的现象或结果,解释不合理的是
选项
A
B
C
D
实验
验证氧气的化学性质
用自制净水器对河水进行净化
探究水的组成
测定空气中氧气的体积分数
异常情况
未观察到火星四射的现象
处理后的水仍有颜色
正、负极产生的气体体积比
测得空气中氧气体积分数约为
原因分析
可能是铁丝温度未达到着火点或氧气浓度太低
可能是活性炭用量过少或此装置内没有使用明矾
可能是一小部分产生的氧气与金属电极发生了反应
可能是红磷用量不足或装置未冷就打开了弹簧夹
A.A B.B C.C D.D
10.水的组成及变化的探究。
(1)①1图中仪器a的名称是 。
②接通电源后,观察到电极附近有 产生。一段时间后,在正、负极分别收集到的气体的体积比约为 。
(2)在日常生活中人们用的水是硬水还是软水,可以用 来检验 。在生活中,常用 的方法来降低水的硬度。
11.如图是电解水实验的示意图:
(1)由实验现象确定A试管接电池 极,B试管接电池 极。
(2)通电一段时间后,A试管里产生的是 ,B试管里产生的是 ,若当A试管产生10mL气体时,B试管产生气体的体积为 。
(3)B试管里的气体可用 来检验,观察到的现象是 。
(4)电解水的化学方程式为 。
(5)已知相同条件下氧气在水中的溶解性强于氢气,那么,在实验中A、B两试管中收集到气体的体积比的测定结果比理论值会 (选填“偏大”或“偏小”)。
考点四
化学式⭐积累与运用
1.化学式:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
3.化学式的书写
(1).单质
单质种类
书写方式
稀有气体
用元素符号表示,如氦写为He,氖写为Ne
金属和固态非金属
用元素符号表示,如铁写为Fe,碳写为C
气态非金属
在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字,如氧气写为O2
(2)化合物:正价在前,负价在后(正前负后)(NH3和铵盐除外)。
12.奥司他韦(化学式为)是目前治疗流感的药物之一,下列关于奥司他韦说法不正确的是
A.奥司他韦由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.一个奥司他韦分子由16个碳原子、28个氢原子、2个氮原子和4个氧原子构成
C.奥司他韦中碳元素的质量分数最大
D.奥司他韦是由50个原子构成
13.化学用语是学习和研究化学的工具.下列表达正确的是
A.3个氧原子: B.2个水分子:2H2O
C.价的钠元素: D.氧化铝:
14.如图是用扫描隧道显微镜拍摄的“奥林匹克烯”(olympicene)单分子图像,化学式为C9H12,大约需要10万个这样的分子才能达到人的发丝直径那么宽,堪称世界上最小的五环标志。下列说法正确的是
A.“奥林匹克烯”由31个原子构成
B.“奥林匹克烯”的相对分子质量是240
C.“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为19:12
D.“奥林匹克烯”与“足球烯”(C60)都属于化合物
15.高氯酸钾(KClO4)曾用作固体火箭推进剂材料之一,下列有关高氯酸钾的说法正确的是
A.含四种元素 B.属于氧化物
C.氯元素的化合价为+6价 D.钾、氧元素的质量比为39:64
16.写出下列化学符号或名称:
(1)NH4Cl ;
(2)Fe(OH)2 ;
(3)Na2SO4 ;
(4)四氧化三铁 ;
(5)硝酸钾 ;
化合价考点五
⭐积累与运用
化合价口诀:
钾钠银氢正一价,钙镁钡锌正二价
铜二铝三铁二三,氯右负一氧负二
负一氢氧硝酸根,负二碳酸硫酸根
正一价的是铵根,单质零价永不变
17.夜光树脂乌龟宠物其材料中含有夜光粉(荧光粉),荧光粉成分之一有ZnS晶体,其硫元素的化合价是
A.-1 B.-2 C.+4 D.+6
18.二硫化钼(MoS2)是重要的固体润滑剂,二硫化钼中硫元素的化合价为-2,则钼元素的化合价为
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
考点六
关于化学式的计算
⭐积累与运用
1.相对分子质量=(各元素原子的相对原子质量×原子个数)之和。
2.各元素的质量比=(各元素原子的相对原子质量×原子个数)之比。
3.某元素的质量分数=×100%。
4.某元素的质量=物质质量×该元素的质量分数。
物质的质量=某元素的质量÷某元素的质量分数
19.定量认识物质
(1)黑木耳是一种营养丰富的食用菌,含有人体必需的钙、铁、胡萝卜素、维生素等营养物质,黑木耳中所含的铁是指________(填序号)。
A.分子 B.原子 C.元素
(2)硫酸亚铁(FeSO4)是常见补铁类保健品中的有效成分之一:
①硫酸亚铁的相对分子质量为 。
②硫酸亚铁中铁、硫、氧三种元素的质量比为 。
③硫酸亚铁中铁元素的质量分数为 (列出式子并计算,结果保留至0.1%)
20.如图是几种净水方法,有关叙述错误的是
A.图①中冷水应从b口进,a口出 B.图②中玻璃棒所起的作用是引流
C.图④中粒状活性炭层的主要作用是吸附 D.图①②③④的方法均能得到纯净水
21.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量),再接通直流电源。已知:水中加入的只起增强导电性作用,本身不参与反应。回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在 (填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(3)切断电源后,用燃着的木条在甲玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是 。
(4)电解水实验得出结论:水是由 组成。
(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图2。上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
22.水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ.探究水的净化
(1)图-1为自制简易净水器示意图。
①用小石子、细砂处理水中不溶性杂质,相当于实验室进行的基本操作: (填操作名称)。
②活性炭的作用是 。
Ⅱ.探究水的分解
(2)图-2为水在一定条件下分解的微观过程。虚线框内应填的微观图示是 (选填A、B、C、D),该反应属于的基本反应类型是 。
(3)图-3所示装置是电解水的装置。
①a管收集到气体是 ;反应的化学方程式为 。
②若用碳棒作电极进行电解水实验,一段时间后,得到氢气和氧气的体积比大于理论值,对产生此现象原因的解释是: 。
Ⅱ.探究水的反应
(4)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图-4所示。
该反应的化学方程式为 。
23.兴趣小组的同学对学校附近小河水质状况进行了相关的调查研究。
(1)生活中常用的硬水软化的方法是 。
(2)为了净化河水以供生活使用,一村民买了一台活性炭净水器,利用活性炭的 来除河水中的色素和异味,如图是净水器的一部分,其出水口为 (填“a”或“b”)。
24.暴雨过后的河水浑浊不堪,某化学兴趣小组的同学收集到一瓶浑浊的河水,经过以下净水过程,最终制成蒸馏水,实验过程如图所示。
(1)图甲中,加入的A物质是混凝剂,一般用作混凝剂的是 。
(2)图甲中操作①②③对应图乙中的装置分别是 (填序号)。
(3)Ⅰ中蒸馏烧瓶内加入沸石的原因是 。
(4)Ⅱ中粒状活性炭层的作用是 。
(5)Ⅲ中玻璃棒的作用是 ,该操作中的注意事项是 (写出一条即可)。
25.某种补钙剂——钙片的主要成分是碳酸钙(CaCO3),可以为人体补充钙元素。求:(直接写得数)
(1)碳酸钙的相对分子质量为 。
(2)碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为 。
(3)碳酸钙中钙元素的质量百分数为 。
26.北江水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
(1)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(2)如图为常见的家庭全屋净水方案。
i.前置过滤器可以去除水中的 (选填“可溶”或“难溶”)性杂质。
ii.中央净水机中有中空纤维和活性炭等。活性炭在净水中的主要作用是 。
iii.软水机净化后的水中明显减少的离子有 (写离子符号)。生活中可以选用 鉴别水样是否为硬水。
(3)总结:混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序)
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
27.某实践小组进行了如下有关水净化后的水质检测及自制净水器的跨学科实践活动。
(1)操作Ⅰ中明矾的作用是 。
(2)操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 ,若液体M仍然浑浊,原因可能是 (写一条)。
(3)用图1实验1中净化后的水通过实验2制取蒸馏水,需要在烧瓶中加入 ,以防加热时出现暴沸。
(4)水质检测:TDS值与水质纯度的关系如图2所示。某水样的TDS值如图3所示,其水质纯度为 。
(5)小组同学设计了如图4所示的简易净水器。该装置 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
(6)小组同学用图三装置进行电解水实验。通过该实验可以得出水是由 组成的。
28.2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。人类探索太空永无止境。
(1)液氢是神舟飞船的重要燃料,氢气是理想的清洁能源但是储存难度较大。储氢分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式。后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。依据上文回答问题。
①电解水制取氢气的化学方程式为 。
②“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
(2)氨制氢的一种生产流程图如图所示。
①步骤II反应属于 (填基本反应类型)。
②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程类似于化学实验中的 操作(填一种实验操作名称)。
③将氢气先转化为液氨储存,相比直接储存氢气。你觉得可能的好处是 (写一个)。
1.(新考法——跨学科实践 )【跨学科实践活动】兴趣小组的同学开展了自制简易净水器的跨学科实践活动。
【任务一:生活调查】生活中直饮水机,处理步骤如下图所示:
(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同;步骤②中用 吸附色素和异味。
【任务二:原理探究】小明同学利用如下图1所示装置对浑浊的河水(已经静置)进行过滤。请回答相关问题:
(2)图1中还缺少的仪器是 ,其作用是 。图1中,除了上述错误外,还有的错误是 。
(3)制作过滤器的过程如图2所示,其正确操作顺序为 (填序号)。
(4)过滤后的滤液仍然浑浊,可能的原因是 、 。
【任务三:设计并制作简易净水器】
(5)结合图示分析,下列说法不合理的是________(填序号,下同)。
A.要选择安全环保的材料制作外壳
B.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C.用活性炭净水是因为其具有疏松结构
D.颠倒蓬松棉、活性炭、石英砂、小卵石的顺序不影响净水效果
【任务四:展示并评价作品】
(6)结合图示分析,下列评价不合理的是________。
A.得到的净化水是蒸馏水 B.制作材料廉价易得
C.制作简单,操作简便 D.作品设计简洁美观
【任务五:归纳总结】
(7)分离混合物有多种方法,比如:蒸馏是利用混合物各成分 的不同,对物质进行分离。对以上分离方法进行整理,分离混合物的思路是:根据混合物各成分之间 ,可以分离混合物得到纯净物。
2.(新考法——新情景 )水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
I.水的组成
(1)如图是太空舱通过电解水制氧的实验装置,电源A极是 极。将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的文字表达式(或符号表达式)为 ,反应过程中种类和数目均没有发生改变的微观粒子是 (用符号表示)。该实验说明水是由 组成。
(3)实验前预先向水中加入少量氢氧化钠等物质,目的是 ,以提高电解效率。升高温度也能提高电解效率的原因之一是:温度升高,微观粒子运动速率 。
(4)电解过程中消耗的水和生成的氧气的质量比是 。
II.水的净化
(5)保护水资源是全社会共同的责任。下列做法符合爱护水和保护水的是______(填序号)。
A.大量使用化肥农药
B.工业废水处理达标后排放
C.园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(6)自来水厂常用明矾[KAl(SO4)m•12H2O]作絮凝剂,明矾能作絮凝剂是因为明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物氢氧化铝,则m= ,氢氧化铝的化学式为 。
(7)实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。玻璃棒的作用是 。正确过滤后,展开滤纸,若灰色代表泥沙,则看到的情况最接近图中的 (填字母)。
A. B. C. D.
(8)小丽同学在自制的净水器中忘记放入了______(填序号),导致所得的水仍有明显颜色。
A.小卵石 B.石英砂 C.活性炭
3.(新考法——装置创新 )下图为某学习小组自制的简易净水器。回答下列问题:
(1)净水时,河水最先流经 。
(2) 可除去水中的色素和异味。
(3)小卵石和石英砂所起的作用是除去河水中的固体不溶物,等同于实验室中的 操作,在该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
4.(新考法——新情景 利用最新时事创设情景)2024年11月4日,神州十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,航天员在空间站完成各项任务。
(1)空间站内航天员吸入的氧气可由电解水提供,水通电分解的化学方程式为 ;
(2)若用如图所示装置进行电解水实验,、两玻璃管产生的气体质量比为 ;电解水的实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的,得出该结论的理论依据是 。
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专题04 自然界的水
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(6大考点)
考点一 爱护水资源
考点二 水的净化
考点三 水的组成
考点四 化学式
考点五 化合价
考点六 化学式的计算
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
考点一
爱护水资源
⭐积累与运用
1.水资源分布:地球表面约71%被水覆盖,总水储量很大,但淡水很少,只约占全球水储量的2.53%。
2.我国水资源现状:水资源总量居世界第六位,但人均水量约为世界人均水量的1/4,且南北不平衡,南多北少。
3.爱护水资源的途径:节约用水,防止水体污染
1.2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一主题的是
A.垃圾分类处理 B.节约用水
C.使用一次性餐具 D.使用节能家电
【答案】C
【详解】A. 垃圾分类处理,有利于保护环境,此选项不符合题意;
B. 节约用水,有利于保护环境,此选项不符合题意;
C. 使用一次性餐具,不利于保护环境,此选项符合题意;
D. 使用节能家电,有利于保护环境,此选项不符合题意。
故选C。
2.水是生命之源,人类的生活、生产都离不开水。下列说法错误的是
A.如图是国家节水标志 B.煮沸可以降低水的硬度
C.长期饮用蒸馏水更有利于人体健康 D.工农业污染和生活污染是水体污染的主要来源
【答案】C
【详解】A、图中所示标志是我国国家节水标志,绿色的圆形代表地球,象征节约用水是保护地球生态的重要措施。A正确;
B、加热煮沸时,水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出,从而降低水的硬度。B正确;
C、蒸馏水在制作过程中会去掉水中的矿物质和微量元素,长期饮用,可能会导致人体缺乏必需的矿物质和微量元素,从而影响人体健康。C错误;
D、 水体污染的主要来源是工业污染、农业污染和生活污染。D正确。
综上所述:选择C。
3.水是一种宝贵的自然资源,下列有关水的说法不正确的是
A.在净水过程中明矾起消毒杀菌作用
B.天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物
C.工业废水经处理符合排放标准后排放
D.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水
【答案】A
【详解】A、自来水净化中加入明矾,明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性,吸附水中的悬浮物形成较大颗粒而沉降,选项错误,符合题意;
B、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性的杂质,属于化合物,选项正确,不符合题意;
C、工业废水经处理符合排放标准后排放,能减少水污染,选项正确,不符合题意;
D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,选项正确,不符合题意;
故选A。
4.江海大地河网密布,水资源丰富。下列有利于构建人水和谐新南通的是
A.直接向河流中排放生活废水 B.及时清理河道垃圾
C.大量抽取地下水作工业用水 D.过度繁殖水生植物
【答案】B
【详解】A、生活废水中含有有害物质,直接向河水中排放会造成水体污染,不合题意;
B、及时清理河道垃圾可以防止水体污染,符合题意;
C、大量抽取地下水作工业用水会造成水资源的浪费,不合题意;
D、过度繁殖水生植物会造成水体污染,不合题意。
故选:B。
考点二
水的净化⭐积累与运用
1.自来水厂净水过程
2. 过滤操作:
3.过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:
(1)承接滤液的烧杯不干净
(2)倾倒液体时液面高于滤纸边缘
(3)滤纸破损
4.吸附:常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,物理性质);
5.蒸馏:
(1)可以除去水中所有杂质,得到的水是纯净物。
(2)水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),
(3)蒸馏时在烧瓶中加入沸石(碎瓷片)的作用:防止液体暴沸;
6.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
5.下图是自来水厂净水过程示意图。下列有关说法正确的是
A.吸附沉降和消毒是物理变化 B.过滤可以使硬水软化
C.活性炭可以去除色素和异味 D.净化后的水是纯净物
【答案】C
【详解】A、吸附沉降过程中没有生成新物质,属于物理变化,消毒过程中有新的物质生成,该过程发生化学变化,故A错误;
B、过滤只能除去水中的难溶性杂质,并不能将硬水软化,故B错误;
C、活性炭具有吸附性,可以除去水中的色素和异味,故C正确;
D、图示净化水的过程中没有除去水中的可溶性杂质,所以配水泵出来的水是混合物,故D错误。
故选C。
6.兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计:运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有 结构,可以吸附色素和异味分子。
(2)净化:将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(3)总结:
①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。
【答案】(1) 过滤 疏松多孔
(2) A 不宜
(3) acb 过滤技术、材料的质量和耐用性等(合理即可)
【详解】(1)①过滤可以除去不溶性杂质,可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构,具有吸附性,可以吸附色素和异味分子;
(2)按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,再用石英砂除去较小的颗粒,再用活性炭除去色素和异味,最后是蓬松棉,起支撑作用,故装置制作较合理的是A;
通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物,不适宜直接饮用;
(3)①分离混合物的一般思路:首先分析混合物的组成成分,然后利用各成分性质的差异,选择合适的方法进行分离,故正确顺序为acb;
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素,包括过滤技术、材料的质量和耐用性以及环保无毒等(合理即可)。
考点三
水的组成
⭐积累与运用
7.如图是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法中,正确的是
A.a管中的气体可燃烧,燃烧时发出淡蓝色火焰 B.该实验生成氢气与氧气的质量比为
C.该实验说明水是由氢分子和氧分子组成的 D.该变化是将电能转化为化学能的过程
【答案】D
【详解】A、水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,a 管中的气体体积较小,该气体是氧气,没有可燃性,不能燃烧,错误;
B、水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,不是质量比为,错误;
C、水是由水分子构成,不是氢分子和氧分子组成,错误;
D、电解水是消耗电能,将水分解为氢气和氧气,该变化是将电能转化为化学能的过程,正确。
故选D。
8.在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是
A.通电过程中,观察到 b 中液面下降
B.a和c中收集气体的方法均为排水法
C.可用带火星的木条检验 a 中的气体
D.通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成
【答案】A
【详解】A、电解水实验 水在通电时反应生成H2和O2,玻璃管内气体增多,压强增大,将水压入容器b中,使b中液面上升,A项错误;
B、a和c中均是利用产生的气体将水从玻璃管中排出而收集气体,属于排水法,B项正确;
C、电解水实验中,与正极一端相连的a中产生的是O2,O2具有助燃性,可用带火星的木条检验,C项正确;
D、水在通电条件下生成H2和O2,依据化学反应前后元素种类不变可确定水由氢、氧元素组成,D项正确。
故选A。
9.下列化学实验中出现了一些“出乎意料”的现象或结果,解释不合理的是
选项
A
B
C
D
实验
验证氧气的化学性质
用自制净水器对河水进行净化
探究水的组成
测定空气中氧气的体积分数
异常情况
未观察到火星四射的现象
处理后的水仍有颜色
正、负极产生的气体体积比
测得空气中氧气体积分数约为
原因分析
可能是铁丝温度未达到着火点或氧气浓度太低
可能是活性炭用量过少或此装置内没有使用明矾
可能是一小部分产生的氧气与金属电极发生了反应
可能是红磷用量不足或装置未冷就打开了弹簧夹
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、该实验中未观察到火星四射的现象,可能的原因是铁丝温度未达到着火点或氧气浓度太低,说法正确,不符合题意;
B、用自制净水器对河水进行净化,处理后的水仍有颜色,可能的原因是活性炭用量过少,吸附不彻底,明矾的作用是吸附水中悬浮的杂质,使其沉降,与出现该异常情况的原因无关,说法错误,符合题意;
C、电解水实验中,正、负极产生的气体体积比,可能的原因是一小部分产生的氧气与金属电极发生了反应,说法正确,不符合题意;
D、该实验中测得空气中氧气体积分数约为,可能的原因是红磷用量不足或装置未冷就打开了弹簧夹,说法正确,不符合题意。
故选:B。
10.水的组成及变化的探究。
(1)①1图中仪器a的名称是 。
②接通电源后,观察到电极附近有 产生。一段时间后,在正、负极分别收集到的气体的体积比约为 。
(2)在日常生活中人们用的水是硬水还是软水,可以用 来检验 。在生活中,常用 的方法来降低水的硬度。
【答案】(1) 试管 气泡 1:2
(2) 肥皂水 煮沸
【详解】(1)①仪器a的名称是试管。②水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,故接通电源后,观察到电极附近有气泡产生。在电解水的实验中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,二者的体积比为1:2。
(2)在日常生活中人们用的水是硬水还是软水,可以用肥皂水来检验,加入肥皂水,产生的泡沫多浮渣少的是软水,产生的泡沫少浮渣多的是硬水。加热可以使水中可溶性的钙镁化合物转化为沉淀,从而降低水的硬度,故在生活中,常用煮沸的方法来降低水的硬度。
11.如图是电解水实验的示意图:
(1)由实验现象确定A试管接电池 极,B试管接电池 极。
(2)通电一段时间后,A试管里产生的是 ,B试管里产生的是 ,若当A试管产生10mL气体时,B试管产生气体的体积为 。
(3)B试管里的气体可用 来检验,观察到的现象是 。
(4)电解水的化学方程式为 。
(5)已知相同条件下氧气在水中的溶解性强于氢气,那么,在实验中A、B两试管中收集到气体的体积比的测定结果比理论值会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 负 正
(2) 氢气/H2 氧气/O2 5mL
(3) 带火星的木条 木条复燃
(4)2H2O2H2↑+ O2 ↑
(5)偏大
【详解】(1)电解水正极生成氧气,负极生成氢气,氢气和氧气的体积比为2:1,图中A管产生的气体较多,则A管产生的气体为氢气,故A试管接电池的负极,B管产生的气体较少,则B管产生的气体为氧气,故B试管接电池的正极;
(2)电解水正极生成氧气,负极生成氢气,氢气和氧气的体积比为2:1,图中A管产生的气体较多,则A管产生的气体为氢气(或H2),B管产生的气体较少,则B管产生的气体为氧气(或O2),若当A试管产生10mL气体(氢气)时,B试管产生气体(氧气)的体积为5mL;
(3)B试管里的气体是氧气,具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则可用带火星的木条来检验,观察到的现象是木条复燃;
(4)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为2H2O2H2↑+ O2 ↑;
(5)已知相同条件下氧气在水中的溶解性强于氢气,氧气能更多的溶于水,在实验中A、B两试管中收集到气体的体积比的测定结果比理论值会偏大;
考点四
化学式⭐积累与运用
1.化学式:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
3.化学式的书写
(1).单质
单质种类
书写方式
稀有气体
用元素符号表示,如氦写为He,氖写为Ne
金属和固态非金属
用元素符号表示,如铁写为Fe,碳写为C
气态非金属
在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字,如氧气写为O2
(2)化合物:正价在前,负价在后(正前负后)(NH3和铵盐除外)。
12.奥司他韦(化学式为)是目前治疗流感的药物之一,下列关于奥司他韦说法不正确的是
A.奥司他韦由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.一个奥司他韦分子由16个碳原子、28个氢原子、2个氮原子和4个氧原子构成
C.奥司他韦中碳元素的质量分数最大
D.奥司他韦是由50个原子构成
【答案】D
【详解】A、由奥司他韦的化学式可知,奥司他韦由碳、氢、氧、氮四种元素组成,故A选项不符合题意;
B、由奥司他韦的化学式可知,一个奥司他韦分子由16个碳原子、28个氢原子、2个氮原子和4个氧原子构成,故B选项不符合题意;
C、奥司他韦中,碳元素、氢元素、氮元素和氧元素的质量比为(12×16):(1×28):(14×2):(16×4)=48:7:7:16,由此可知,奥司他韦中碳元素的质量分数最大,故C选项不符合题意;
D、奥司他韦是由奥司他韦分子构成的,一个奥司他韦分子是由16+28+2+4=50个原子构成,故D选项符合题意。
故选D。
13.化学用语是学习和研究化学的工具.下列表达正确的是
A.3个氧原子: B.2个水分子:2H2O
C.价的钠元素: D.氧化铝:
【答案】B
【详解】A、元素符号前面的数字表示原子个数,因此3个氧原子可表示为3O,故A选项不符合题意;
B、由分子构成的物质,其化学式前面的数字表示分子个数,因此2个水分子可表示为2H2O,故B选项符合题意;
C、元素的化合价标在元素符号的正上方,先写正负号,后写数字,因此+1价的钠元素可表示为,故C选项不符合题意;
D、在氧化铝中,氧元素的化合价为-2价,铝元素的化合价为+3价,根据化合物中正负化合价代数和为零及化学式书写原则可知,其化学式为Al2O3,故D选项不符合题意。
故选B。
14.如图是用扫描隧道显微镜拍摄的“奥林匹克烯”(olympicene)单分子图像,化学式为C9H12,大约需要10万个这样的分子才能达到人的发丝直径那么宽,堪称世界上最小的五环标志。下列说法正确的是
A.“奥林匹克烯”由31个原子构成
B.“奥林匹克烯”的相对分子质量是240
C.“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为19:12
D.“奥林匹克烯”与“足球烯”(C60)都属于化合物
【答案】B
【详解】A、分子是由原子构成的,由化学式可知,1个“奥林匹克烯”分子由31个原子构成,说法错误;
B、由化学式可知,“奥林匹克烯”的相对分子质量是(12×19+1×12)=240,说法正确;
C、“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为(12×19):(1×12)=19:1,说法错误;
D、足球烯(C60)是由一种元素组成的纯净物,属于单质,奥林匹克烯是由碳氢元素组成的纯净物,属于化合物,说法错误;
故选B。
15.高氯酸钾(KClO4)曾用作固体火箭推进剂材料之一,下列有关高氯酸钾的说法正确的是
A.含四种元素 B.属于氧化物
C.氯元素的化合价为+6价 D.钾、氧元素的质量比为39:64
【答案】D
【详解】A、根据高氯酸钾(KClO4)化学式可知,该物质是由钾、氯、氧三种元素组成,故A错误;
B、根据高氯酸钾(KClO4)化学式可知,该物质是由钾、氯、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故B错误;
C、高氯酸钾(KClO4)中,钾元素+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则有:(+1)+x+(-2)×4=0,x=+7,故C错误;
D、高氯酸钾(KClO4)中,钾、氧元素的质量比=39:(16×4)=39∶64,故D正确;
故选D。
16.写出下列化学符号或名称:
(1)NH4Cl ;
(2)Fe(OH)2 ;
(3)Na2SO4 ;
(4)四氧化三铁 ;
(5)硝酸钾 ;
【答案】(1)氯化铵
(2)氢氧化亚铁
(3)硫酸钠
(4)Fe3O4
(5)KNO3
【详解】(1)由化学式的读法可知,NH4Cl的名称是氯化铵。
(2)在Fe(OH)2中,氢氧根的化合价为-1价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,铁元素的化合价为+2价,由化学式的读法可知,Fe(OH)2的名称是氢氧化亚铁。
(3)由化学式的读法可知,Na2SO4的名称是硫酸钠。
(4)由化学式的书写原则可知,四氧化三铁的化学式为Fe3O4。
(5)在硝酸钾中,钾元素的化合价为+1价,硝酸根的化合价为-1价,根据化学式的书写原则及化合物中正负化合价代数和为零可知,硝酸钾的化学式为KNO3。
化合价考点五
⭐积累与运用
化合价口诀:
钾钠银氢正一价,钙镁钡锌正二价
铜二铝三铁二三,氯右负一氧负二
负一氢氧硝酸根,负二碳酸硫酸根
正一价的是铵根,单质零价永不变
17.夜光树脂乌龟宠物其材料中含有夜光粉(荧光粉),荧光粉成分之一有ZnS晶体,其硫元素的化合价是
A.-1 B.-2 C.+4 D.+6
【答案】B
【详解】锌元素显+2价,设硫元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+x=0,则x=−2价;
故选B。
18.二硫化钼(MoS2)是重要的固体润滑剂,二硫化钼中硫元素的化合价为-2,则钼元素的化合价为
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】D
【详解】二硫化钼中,硫元素的化合价为-2,设钼元素(Mo)的化合价为x;由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知,x+(-2)×2=0,x=+4;则钼元素的化合价为+4价。
故选D。
考点六
关于化学式的计算
⭐积累与运用
1.相对分子质量=(各元素原子的相对原子质量×原子个数)之和。
2.各元素的质量比=(各元素原子的相对原子质量×原子个数)之比。
3.某元素的质量分数=×100%。
4.某元素的质量=物质质量×该元素的质量分数。
物质的质量=某元素的质量÷某元素的质量分数
19.定量认识物质
(1)黑木耳是一种营养丰富的食用菌,含有人体必需的钙、铁、胡萝卜素、维生素等营养物质,黑木耳中所含的铁是指________(填序号)。
A.分子 B.原子 C.元素
(2)硫酸亚铁(FeSO4)是常见补铁类保健品中的有效成分之一:
①硫酸亚铁的相对分子质量为 。
②硫酸亚铁中铁、硫、氧三种元素的质量比为 。
③硫酸亚铁中铁元素的质量分数为 (列出式子并计算,结果保留至0.1%)
【答案】(1)C
(2) 152 7:4:8 36.8%
解:硫酸亚铁中铁元素的质量分数为;
答:硫酸亚铁中铁元素的质量分数为36.8%。
【详解】(1)宏观物质的组成,用宏观概念元素来表示,黑木耳中所含的铁不是以分子、原子的形式存在的,而是强调存在的元素,故选C;
(2)①硫酸亚铁的相对分子质量为56+32+16×4=152,故填:152;
②硫酸亚铁中铁、硫、氧三种元素的质量比为56:32:(16×4)=7:4:8,故填:7:4:8;
③见答案。
20.如图是几种净水方法,有关叙述错误的是
A.图①中冷水应从b口进,a口出 B.图②中玻璃棒所起的作用是引流
C.图④中粒状活性炭层的主要作用是吸附 D.图①②③④的方法均能得到纯净水
【答案】D
【详解】A、图①为蒸馏操作,冷凝管中的冷水应该从b口进a口出,冷凝效果最佳,说法正确,不符合题意;
B、图②为过滤操作,该操作中玻璃棒所起的作用是引流,说法正确,不符合题意;
C、图④中粒状活性炭层的主要作用是吸附,说法正确,不符合题意;
D、图①蒸馏能得到纯净水,图②过滤、图③煮沸、图④吸附都不能得到纯净水,说法错误,符合题意。
故选:D。
21.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量),再接通直流电源。已知:水中加入的只起增强导电性作用,本身不参与反应。回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在 (填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(3)切断电源后,用燃着的木条在甲玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是 。
(4)电解水实验得出结论:水是由 组成。
(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图2。上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
【答案】(1)c
(2)2:1
(3)气体燃烧,产生淡蓝色火焰
(4)氢元素和氧元素
(5)10%的溶液、电压为12V
【详解】(1)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,则乙玻璃管中产生气泡的位置在正极c处;
(2)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则甲、乙两支玻璃管中生成的气体分别是氢气、氧气,其体积比约为2:1;
(3)由第(2)小问分析可知,甲、乙玻璃管中产生的气体分别是氢气、氧气,氢气具有可燃性,则切断电源后,用燃着的木条在甲玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是气体燃烧,产生淡蓝色火焰;
(4)电解水实验得出结论:水是由氢元素和氧元素组成的;
(5)由图2可知,当溶液浓度为10%、电压为12V时,产生氢气所需时间最短,则上述实验中,电解水速率最快的条件是10%的溶液、电压为12V。
22.水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ.探究水的净化
(1)图-1为自制简易净水器示意图。
①用小石子、细砂处理水中不溶性杂质,相当于实验室进行的基本操作: (填操作名称)。
②活性炭的作用是 。
Ⅱ.探究水的分解
(2)图-2为水在一定条件下分解的微观过程。虚线框内应填的微观图示是 (选填A、B、C、D),该反应属于的基本反应类型是 。
(3)图-3所示装置是电解水的装置。
①a管收集到气体是 ;反应的化学方程式为 。
②若用碳棒作电极进行电解水实验,一段时间后,得到氢气和氧气的体积比大于理论值,对产生此现象原因的解释是: 。
Ⅱ.探究水的反应
(4)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图-4所示。
该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 过滤 吸附水中的色素和异味
(2) D 分解反应
(3) 氧气/O2 2H2O2H2↑+O2↑ 氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗等(合理即可)
(4)3Fe+4H2OFe3O4+4H2
【详解】(1)①用小石子、细砂处理水中不溶性杂质,相当于实验室进行的基本操作过滤;
②活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,作用是吸附水中的色素和异味;
(2)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类与数目不变,反应前有4个H、2个O,反应后有4个H,则虚线框内含有2个O,即为图示中为D;
水在一定条件下分解生成氢气和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(3)①a管与正极相连,收集到气体是氧气;水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为;
②若用碳棒作电极进行电解水实验,一段时间后,得到氢气和氧气的体积比大于理论值,对产生此现象原因合理的猜想是相同条件下,氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗等(合理即可);
(4)铁和水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2。
23.兴趣小组的同学对学校附近小河水质状况进行了相关的调查研究。
(1)生活中常用的硬水软化的方法是 。
(2)为了净化河水以供生活使用,一村民买了一台活性炭净水器,利用活性炭的 来除河水中的色素和异味,如图是净水器的一部分,其出水口为 (填“a”或“b”)。
【答案】(1)加热煮沸
(2) 吸附性 a
【详解】(1)硬水软化的方法是蒸馏或煮沸,生活中常用的硬水软化的方法是加热煮沸;
(2)活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;净水器是通过过滤、吸附最后出来的水,为了使水得到充分净化,进水口应该在下边,出水口在上边。
24.暴雨过后的河水浑浊不堪,某化学兴趣小组的同学收集到一瓶浑浊的河水,经过以下净水过程,最终制成蒸馏水,实验过程如图所示。
(1)图甲中,加入的A物质是混凝剂,一般用作混凝剂的是 。
(2)图甲中操作①②③对应图乙中的装置分别是 (填序号)。
(3)Ⅰ中蒸馏烧瓶内加入沸石的原因是 。
(4)Ⅱ中粒状活性炭层的作用是 。
(5)Ⅲ中玻璃棒的作用是 ,该操作中的注意事项是 (写出一条即可)。
【答案】(1)明矾
(2)Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
(3)防止液体暴沸
(4)吸附和过滤水中的杂质
(5) 引流 滤纸要紧贴漏斗内壁(合理即可)
【详解】(1)题图甲中,加入的A 物质是絮凝剂,一般用明矾作絮凝剂;
(2)题图甲中操作①②③分别为过滤、净化、蒸馏,对应题图乙中的装置分别是Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ;
(3)蒸馏操作中加入沸石是为了防止液体暴沸;
(4)活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附吸附和过滤水中的杂质;
(5)过滤中玻璃棒的作用是引流,过滤中应注意滤纸要紧贴漏斗内壁等(合理即可)。
25.某种补钙剂——钙片的主要成分是碳酸钙(CaCO3),可以为人体补充钙元素。求:(直接写得数)
(1)碳酸钙的相对分子质量为 。
(2)碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为 。
(3)碳酸钙中钙元素的质量百分数为 。
【答案】(1)100
(2)10:3:12
(3)40%
【详解】(1)碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100。
(2)碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为40+12+(16×3)=10:3:12。
(3)碳酸钙中钙元素的质量分数为。
26.北江水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
(1)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(2)如图为常见的家庭全屋净水方案。
i.前置过滤器可以去除水中的 (选填“可溶”或“难溶”)性杂质。
ii.中央净水机中有中空纤维和活性炭等。活性炭在净水中的主要作用是 。
iii.软水机净化后的水中明显减少的离子有 (写离子符号)。生活中可以选用 鉴别水样是否为硬水。
(3)总结:混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序)
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
【答案】(1) A 不宜
(2) 难溶 吸附色素和异味 Ca2+、Mg2+ 肥皂水
(3)acb/a→c→b
【详解】(1)按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,再用石英砂除去较小的颗粒,再用活性炭除去色素和异味,最后是蓬松棉,起支撑作用,故装置制作较合理的是A;
通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物,不适宜直接饮用; 活性炭具有结构疏松多孔结构,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味。
(2)i、过滤能除去水中的难溶性杂质。
ii、活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味;
iii、硬水中钙离子和镁离子含量比较多,则软水机净化后的水中明显减少的离子有钙离子和镁离子,符号为Ca2+、Mg2+;
肥皂水可鉴别硬水和软水,其中产生较多泡沫的为软水,产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水。
(3)分离混合物的一般思路:首先分析混合物的组成成分,然后利用各成分性质的差异,选择合适的方法进行分离,故正确顺序为acb。
27.某实践小组进行了如下有关水净化后的水质检测及自制净水器的跨学科实践活动。
(1)操作Ⅰ中明矾的作用是 。
(2)操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 ,若液体M仍然浑浊,原因可能是 (写一条)。
(3)用图1实验1中净化后的水通过实验2制取蒸馏水,需要在烧瓶中加入 ,以防加热时出现暴沸。
(4)水质检测:TDS值与水质纯度的关系如图2所示。某水样的TDS值如图3所示,其水质纯度为 。
(5)小组同学设计了如图4所示的简易净水器。该装置 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
(6)小组同学用图三装置进行电解水实验。通过该实验可以得出水是由 组成的。
【答案】(1)加速悬浮物的沉降
(2) 引流(或引流,防止液体洒出等) 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等
(3)沸石
(4)一般
(5)不能
(6)氢元素和氧元素
【详解】(1)操作Ⅰ中明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,加速其沉降,故作用是:加速悬浮物的沉降;
(2)操作Ⅲ为过滤,过滤时玻璃棒的作用是:引流;
过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或盛接滤液的烧杯不干净等;
(3)蒸馏时需要在烧瓶中加入沸石,防止加热时出现暴沸;
(4)由图可知,该水样的TDS值为159ppm,故其水质纯度为一般;
(5)该简易净水器只能除去水中的难溶性杂质、色素和异味,不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,不能降低水的硬度;
(6)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成。
28.2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。人类探索太空永无止境。
(1)液氢是神舟飞船的重要燃料,氢气是理想的清洁能源但是储存难度较大。储氢分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式。后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。依据上文回答问题。
①电解水制取氢气的化学方程式为 。
②“液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
(2)氨制氢的一种生产流程图如图所示。
①步骤II反应属于 (填基本反应类型)。
②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程类似于化学实验中的 操作(填一种实验操作名称)。
③将氢气先转化为液氨储存,相比直接储存氢气。你觉得可能的好处是 (写一个)。
【答案】(1) 化学
(2) 分解反应 过滤 氨气容易液化
【详解】(1)①电解水生成氢气和氧气,化学方程式为,故填:。
②“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存,故属于化学储氢,故填:化学。
(2)①步骤II,氨气分解生成氮气和氢气,一变多,属于分解反应,故填:分解反应。
②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程类似于化学实验中的过滤操作,故填:过滤。
③氨气容易液化,将氢气先转化为液氨储存,相比直接储存氢气,好处是氨气容易液化,故填:氨气容易液化。
1.(新考法——跨学科实践 )【跨学科实践活动】兴趣小组的同学开展了自制简易净水器的跨学科实践活动。
【任务一:生活调查】生活中直饮水机,处理步骤如下图所示:
(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同;步骤②中用 吸附色素和异味。
【任务二:原理探究】小明同学利用如下图1所示装置对浑浊的河水(已经静置)进行过滤。请回答相关问题:
(2)图1中还缺少的仪器是 ,其作用是 。图1中,除了上述错误外,还有的错误是 。
(3)制作过滤器的过程如图2所示,其正确操作顺序为 (填序号)。
(4)过滤后的滤液仍然浑浊,可能的原因是 、 。
【任务三:设计并制作简易净水器】
(5)结合图示分析,下列说法不合理的是________(填序号,下同)。
A.要选择安全环保的材料制作外壳
B.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C.用活性炭净水是因为其具有疏松结构
D.颠倒蓬松棉、活性炭、石英砂、小卵石的顺序不影响净水效果
【任务四:展示并评价作品】
(6)结合图示分析,下列评价不合理的是________。
A.得到的净化水是蒸馏水 B.制作材料廉价易得
C.制作简单,操作简便 D.作品设计简洁美观
【任务五:归纳总结】
(7)分离混合物有多种方法,比如:蒸馏是利用混合物各成分 的不同,对物质进行分离。对以上分离方法进行整理,分离混合物的思路是:根据混合物各成分之间 ,可以分离混合物得到纯净物。
【答案】(1) 过滤 活性炭
(2) 玻璃棒 引流 漏斗末端未紧靠烧杯内壁
(3)③①②
(4) 滤纸破损 液面高于滤纸边缘
(5)BD
(6)A
(7) 沸点 性质的差异
【详解】(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的过滤操作相同;活性炭具有吸附性,步骤②中用活性炭吸附色素和异味;
(2)过滤需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,图1中还缺少的仪器是玻璃棒,其作用是引流;图1中,除了上述错误外,还有的错误是漏斗末端未紧靠烧杯内壁;
(3)首先将滤纸对折两次成一个扇形,即③→①,然后打开中间,使其中一边是3层,一边1层,放入漏斗,其正确操作顺序为③①②;
(4)过滤后的滤液仍然浑浊,可能的原因是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净;
(5)A.制作简易净水器时要选择安全环保的材料制作外壳,故A说法正确;
B.小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质,故B说法错误;
C.用活性炭净水是因为其具有疏松结构,因此活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故C说法正确;
D.小卵石可以过滤掉水中较大的难溶性杂质,石英砂可以过滤掉水中较小的难溶性杂质,活性炭可以吸附水中的色素和异味,若颠倒蓬松棉、活性炭、石英砂、小卵石的顺序影响净水效果,故D说法错误;
故选:BD;
(6)A.该简易净水器并不能除去水中的可溶性杂质,因此得到的净化水不是蒸馏水,故A说法错误;
B.该简易净水器的制作材料廉价易得,故B说法正确;
C.该简易净水器制作简单,操作简便,故C说法正确;
D.该简易净水器的作品设计简洁美观,故D说法正确;
故选:A;
(7)分离混合物有多种方法,比如:蒸馏是利用混合物各成分沸点的不同,对物质进行分离;对以上分离方法进行整理,分离混合物的思路是:根据混合物各成分之间性质的差异,可以分离混合物得到纯净物。
2.(新考法——新情景 )水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
I.水的组成
(1)如图是太空舱通过电解水制氧的实验装置,电源A极是 极。将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的文字表达式(或符号表达式)为 ,反应过程中种类和数目均没有发生改变的微观粒子是 (用符号表示)。该实验说明水是由 组成。
(3)实验前预先向水中加入少量氢氧化钠等物质,目的是 ,以提高电解效率。升高温度也能提高电解效率的原因之一是:温度升高,微观粒子运动速率 。
(4)电解过程中消耗的水和生成的氧气的质量比是 。
II.水的净化
(5)保护水资源是全社会共同的责任。下列做法符合爱护水和保护水的是______(填序号)。
A.大量使用化肥农药
B.工业废水处理达标后排放
C.园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(6)自来水厂常用明矾[KAl(SO4)m•12H2O]作絮凝剂,明矾能作絮凝剂是因为明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物氢氧化铝,则m= ,氢氧化铝的化学式为 。
(7)实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。玻璃棒的作用是 。正确过滤后,展开滤纸,若灰色代表泥沙,则看到的情况最接近图中的 (填字母)。
A. B. C. D.
(8)小丽同学在自制的净水器中忘记放入了______(填序号),导致所得的水仍有明显颜色。
A.小卵石 B.石英砂 C.活性炭
【答案】(1) 负 更旺
(2) 水氢气+氧气/ H、O 氢元素和氧元素
(3) 增强溶液的导电性 加快
(4)9:8
(5)BC
(6) 2 Al(OH)3
(7) 漏斗 引流 D
(8)C
【详解】(1)水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,A极一侧导管内为氢气,故电源A极为负极;
氧气具有助燃性,燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到蜡烛燃烧更旺;
(2)水在通电条件下生成氢气与氧气,该反应的文字表达式为水氢气+氧气,符号表达式为;
原子是化学变化中的最小粒子,在化学反应前后原子的种类不变,故该过程中没有发生变化的微粒是氧原子和氢原子;
化学反应前后元素的种类不变,该实验说明水是由氢元素、氧元素组成的;
(3)纯水不导电,实验前预先向水中加入少量氢氧化钠等物质是为了增强水的导电性;
温度升高,微观粒子运动速率加快;
(4),故电解过程中消耗的水和生成的氧气的质量比是36:32=9:8;
(5)A、大量使用化肥农药会污染水源,不符合题意;
B、工业废水处理达标后排放,能减小对水源的污染,符合题意;
C、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌能节约用水,符合题意;
故选BC;
(6)明矾中钾元素化合价是+1,铝元素化合价是+3,硫酸根化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,(+1)+(+3)+(-2)×m=0, m=2;
书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,氢氧化铝的化学式为Al(OH)3;
(7)过滤操作中需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
玻璃棒的作用是引流;
滤纸在使用时是对折再对折,展开为圆锥形,所以只有相邻两个面有泥沙,又因为过滤时液面的边缘低于滤纸边缘,故展开后环形外边不会有泥沙;故选D;
(8)A、小卵石的作用是除去大颗粒不溶物,不能除去颜色,不符合题意;
B、石英砂的作用是除去小颗粒不溶物,不能除去颜色,不符合题意;
C、活性炭具有吸附性,可以吸附颜色与异味,能除去颜色,符合题意;
故选C。
3.(新考法——装置创新 )下图为某学习小组自制的简易净水器。回答下列问题:
(1)净水时,河水最先流经 。
(2) 可除去水中的色素和异味。
(3)小卵石和石英砂所起的作用是除去河水中的固体不溶物,等同于实验室中的 操作,在该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
【答案】(1)小卵石
(2)活性炭
(3) 过滤 漏斗
【详解】(1)由图可知,净水时,河水最先流经小卵石,故填:小卵石;
(2)活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,故填:活性炭;
(3)小卵石和石英砂所起的作用是除去河水中的固体不溶物,等同于实验室中的过滤操作,在过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故填:过滤;漏斗。
4.(新考法——新情景 利用最新时事创设情景)2024年11月4日,神州十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,航天员在空间站完成各项任务。
(1)空间站内航天员吸入的氧气可由电解水提供,水通电分解的化学方程式为 ;
(2)若用如图所示装置进行电解水实验,、两玻璃管产生的气体质量比为 ;电解水的实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的,得出该结论的理论依据是 。
【答案】(1)
(2) 8:1 化学反应前后,元素种类不变
【详解】(1)水电解生成氢气和氧气,化学方程式,故填:。
(2)电解水生成氢气和氧气,“正阳负氢,氢二氧一”、两玻璃管产生的气体分别为氧气和氢气,质量比为,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,化学反应前后,元素种类不变,故水由氢元素和氧元素组成,故填:8:1;化学反应前后,元素种类不变。
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