内容正文:
第四单元 自然界的水
第1课时 水资源及其利用 水的组成
化学
主干梳理 夯基础
核心实验 重迁移
真题演练 明考向
高频考点 解疑难
化学
化学方程式梳理
写出图中反应的化学方程式
类型一 H2O为生成物
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
化学
类型二 H2O为反应物
⑥ ;
⑦ ;
⑧ 。
化学
考点聚焦
考点一 保护水资源
化学
考点二 水的净化及组成
化学
水的组成及变化的探究(详见[核心实验 重迁移]实验突破二)
化学
知识拓展 简易净水装置与活性炭净水器
简易净水装置 活性炭净水器
化学
(1)简易净水器中的小卵石、石英砂和蓬松棉起⑦ 作用,活性炭起吸附作用,纱布起隔离作用。
(2)活性炭净水器中的水应由⑧ (填“a”或“b”)进入,目的是
⑨ 。
(3)通过以上两种净水器⑩ (填“能”或“不能”)降低水的硬度,得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
过滤
b
能使水和活性炭充分接触,使水的净化效果更好
不能
混合物
化学
考点三 物质的分类
化学
化学
化学
知识拓展 微观角度判断物质的分类
纯净物(单质) 纯净物(化合物) 混合物(单质+化合物) 混合物(单质+单质)
化学
易错辨析
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)为防止水体污染,应禁止使用农药、化肥。 ( )
(2)天然水经净化后得到的自来水是纯净物。 ( )
(3)过滤能降低水的硬度。( )
(4)净水过程中杀菌消毒发生了化学变化。 ( )
(5)电解水实验说明水是由氢气和氧气组成的。 ( )
(6)由同种元素组成的物质不一定是单质。 ( )
×
×
×
√
×
√
化学
小题精练
1.下列净水过程涉及化学变化的是( )
A.静置沉降 B.砂石过滤
C.活性炭吸附 D.投药消毒
2.水是一种宝贵的自然资源。下列净化水的操作中,净化程度最高的是
( )
A.沉降 B.吸附
C.消毒 D.蒸馏
D
D
化学
3.下列实验操作中,与生活中“用笊篱捞面条”的目的一致的是( )
A.溶解 B.过滤
C.蒸发 D.装瓶
4.下列物质中属于氧化物的是( )
A.KMnO4 B.K2MnO4
C.MnO2 D.O2
B
C
化学
5.2023年12月7日,全省生态环境保护大会召开,大会要求要牢记习近平总书记“守护好一江碧水”的殷殷嘱托。下列做法有利于改善“一江碧水”环境的是( )
A.工业废水随意排放
B.挖沙船常年日夜不停采沙
C.大量使用农药化肥
D.雨污分离
D
化学
6.电解水实验在化学发展中有着重要意义,下列有关电解水的说法,错误的是( )
A.电解水产生的气体是氢气和氧气
B.电解水属于化学反应
C.电解水说明水由氢气和氧气组成
D.电解水产生的氢气和氧气的体积比为2∶1
C
化学
考点一 水的净化与保护
例1 (2024湖南师大附中模拟)2024年3月22日是第32届“世界水日”,3月22日至28日是第37届“中国水周”。我国2024年“世界水日”“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”。下列有关水的认识不正确的是( )
A.关心水、爱惜水、保护水是每个公民应尽的义务
B.用明矾、活性炭净水可除去水中所有杂质
C.生活中可用煮沸的方法降低水的硬度
D.合理地开发利用和保护水资源是一项长期的、重要的而且十分艰巨的任务
B
化学
几种常用的净水方法的比较
除去难溶的
固体杂质 沉降 静置沉降
吸附沉降:常加入明矾
过滤 除去难溶性杂质
除去水中的
可溶性杂质 吸附 常利用活性炭除去色素和异味
蒸馏 除去任何杂质,得到的水几乎为纯水
除去水
中细菌 消毒 利用氯气、二氧化氯等,是化学变化
化学
考点二 水的组成
例2 (2024江西改编)某兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
[宏观辨识]根据实验探究水的组成
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由 组成的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 ,经检验,管a中的气体是
(填化学式)。
氢元素和氧元素
2∶1
H2
化学
[证据推理]结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推算出结果。
2∶1
化学
物质组成探究的实验基本思路
化学
考点三 物质的分类
例3 (2024怀化一模)分类学习是化学学习的一种常用方法,下列物质的分类正确的是( )
A.混合物:冰水混合物、天然气
B.单质:氧气、生铁
C.碱:苛性钠、生石灰
D.盐:氯化钾、硫酸铜
D
化学
变式训练
用“ ”和“ ”表示不同元素的原子,下列微观示意图能表示混合物的是 (填字母,下同),能表示纯净物的是 ,能表示单质的是
,能表示化合物的是 。
AD
BC
C
B
化学
掌握“两抓”,巧判物质类别
(1)“抓层次”,要先大概念后小概念,即先根据物质种类判断是纯净物还是混合物,然后对纯净物进行判断。
(2)“抓要素”,理解概念中的基本要素。混合物——“多物”,纯净物——“一物”;单质——“一物一(元)素”,化合物——“一物多(元)素”;氧化物——“一物两(元)素必含氧”。
化学
实验突破二 水的组成及变化的探究
一、水的电解实验
1.实验装置
水电解器 简易装置
化学
2.实验现象
(1)负极上产生气泡速率较快,液面下降快;
(2)正极上产生气泡速率较慢,液面下降慢;
(3)负极与正极产生气体的体积比为 。
3.气体检验
用 检验。正极产生的气体能使燃着的小木条燃烧得更旺,说明是 ;负极产生的气体可以被燃着的小木条点燃,火焰呈淡蓝色,说明是 。
2∶1
燃着的小木条
氧气
氢气
化学
4.注意事项
(1)向电解器的水中加入少量烧碱溶液或硫酸钠溶液,目的是 .
。
(2)实验前,必须使两个玻璃管(或试管)内充满水,否则根据实验得不到正确的结论。
(3)所用的电源为直流电源。
(4)观察到的是生成气体的体积比,而非质量比。
(5)电解水是由 能转化为 能。
增强水的
导电性
电
化学
化学
5.结论的推广及应用
(1)水是由 和 组成的化合物。
(2)每个水分子中氢、氧原子的个数比为 。
(3)验证了化学变化中 可再分,而 不可再分。
(4)化学反应的实质就是原子的重新组合。
(5)产生氢气和氧气的体积比为2∶1,产生氢气和氧气的质量比为1∶8,用图像表示如下。
氢元素
氧元素
2∶1
分子
原子
化学
6.误差分析
水通电分解产生的氢气与氧气的体积比应为2∶1,但实验中氢气的体积往往大于氧气体积的两倍,原因主要有
(1)氧气的溶解能力大于氢气,所以,实验过程中,有一部分氧气溶于水中。
(2)氧气有较强的氧化性,可能与电极发生反应,从而消耗部分氧气。
二、氢气的燃烧实验
如图是氢气燃烧的实验,结合图示回答相关问题。
化学
[实验原理]
(1)氢气燃烧的化学方程式为 。
[实验现象]
(2)点燃纯净的氢气,观察到的现象是火焰呈 ,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,观察到烧杯内壁 。
[实验结论]
(3)通过氢气燃烧实验,说明水是由 组成的。
淡蓝色
有水雾生成
氢、氧元素
化学
[注意事项]
(4)点燃氢气前需要进行的操作是 ,若缺少该操作,可能会发生
。
[考向拓展]
(5)研究氢气的燃烧实验是人们认识水的组成的开始。在相同条件下,欲使2 L氢气完全燃烧,所需空气的体积至少为 L。
验纯
爆炸
5
化学
[迁移拓展]
水在初中化学实验中的用途结合下图实验装置回答相关问题。
① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧
化学
(1)如①图:烧杯内热水的作用是 。
(2)如②图:溶解操作中水的作用是 。
(3)如③图:烧杯中水的作用为 。
(4)如④图:集气瓶内水的作用是防止 .
。
(5)如⑤图:塑料瓶中水的作用是 。
隔绝氧气、提高温度加热白磷和红磷
作溶剂
有指示作用,方便观察装置是否漏气
高温熔化物溅落下来使瓶底受热
不均而炸裂
作溶剂、作反应物
化学
(6)如⑥图:集气瓶中水的作用是 .
,同时水还可以指示气体是否收集满,收集满的标志是 .
。
(7)如⑦图:集气瓶内水的作用是 。
(8)如⑧图:量筒中的水的作用为 .
。
排净集气瓶中的空气,收集到纯净的
气体
集气瓶口
有大气泡冒出
吸收二氧化硫,防止其污染空气
通过水体积的变化得出空气中O2的体
积分数
化学
一题通关
核心题 (2023株洲)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
[提出问题] 水是由哪些元素组成的?
[设计并进行实验] (1)实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈 色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发
热。反应的化学方程式为 。
淡蓝
水雾出现(合理即可)
化学
(2)实验2(电解法):按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为 ,b为 。
氢气(或H2)
氧气(或O2)
化学
[实验结论] (3)由上述两个实验都能得到的实验结论是 .
。
[拓展提升] (4)下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
水是由氢元素
和氧元素组成的
D
化学
(5)若电解水产生了m g氢气,则同时产生了 (用含m的代数式表示)氧气。
(6)水是一切生命体生存所必需的物质,我们必须保护水资源,一方面要
,另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施: .
。
8m g
合理利用水资源
工业废水处理达标后排放(或合理使用化肥和农药或
生活污水集中处理达标后排放等,合理即可)
化学
考法拓展
1.创新实验 如图是利用注射器进行电解水的创新实验,其中电极插入注射器筒内。下列说法中正确的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠溶液,作用是增强水的导电性
B.反应一段时间后,氢氧化钠溶液的质量分数减小
C.实验成功时,右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍
D.与电源负极相连一端产生的气体能使带火星的木条复燃
A
化学
2.课标要求题型——画图 如图是电解水的微观示意图,请将方框内空白处补充完整。
答案:
化学
聚焦湖南
命题点一 水资源的利用与保护
1.(2023邵阳)水是一切生命体生存必需的物质,我们要爱护水资源。下列是我国“国家节水标志”的是( )
C
化学
2.(2024湖南)2024年5月1日,我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是( )
A.工业用水重复使用
B.洗手后不随手关水龙头
C.生活中用淘米水浇花
D.园林用水采用节水灌溉方式
B
化学
3.(2023娄底)爱护水资源,人人有责。下列生活用水方式错误的是( )
A.不用长流水解冻食材
B.衣服不多不机洗
C.暖瓶剩水不丢弃,其他剩水再利用
D.不间断放水淋浴
D
化学
命题点二 水的净化
4.(2024长沙)物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中,常用于去除冰箱、汽车中的异味的是( )
A.活性炭 B.金刚石
C.石墨 D.C60
A
化学
5.(2022株洲)如图是自来水厂净水过
程示意图。
(1)自来水厂输送到用户的自来水 (填“是”或“不是”)纯水。
(2)自来水厂取水后可加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作混凝剂。明矾可用于净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可以 悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。
不是
吸附
化学
(3)通常用户获得的自来水仍是硬水,生活中我们可以通过 来降低水的硬度。
(4)生产自来水时,“投药消毒”过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)水是一切生命体生存所必需的物质,每一位公民都要爱惜水资源、保护水环境、防治水污染。目前我国普遍实行了河长制,河长的职责是督促公民合理利用水资源,以及防治水体污染。假如你是河长,你与公民分享的节水窍门有 等。
煮沸
化学
淘米水浇花(合理即可)
化学
命题点三 水的组成
6.(2023益阳)如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是( )
A.产生的气体a能使带火星的木条复燃
B.产生气体b的一端电极与电源正极相连
C.水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性
D.该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
A
化学
7.(2024湖南)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:
化学
①该化学反应的基本反应类型是 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 组成的。
化合
热值高(合理即可)
氢元素与氧元素
化学
命题点四 物质的分类
8.(2023永州)分类是学习和研究化学的常用方法。下列物质属于氧化物的是( )
A.O3 B.KMnO4
C.CaO D.H2SO4
9.(2023邵阳)下列各图中“ ”和“ ”分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是( )
C
B
化学
10.(2023衡阳)铁元素的“价类二维图”如图所示。下列说法错误的是
( )
A.X是碱
B.物质a可与稀盐酸反应生成FeCl3
C.物质b的化学式是Fe2O3
D.FeCl3溶液可与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3
B
化学
命题点五 有关水知识的综合考查
11.(湖南真题组合)下列关于水的说法错误的是 .
(多选)。
(1)海洋是一个巨大的资源宝库,含有丰富的水资源和化学资源
(2)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染
(3)自来水厂净水过程中既含有化学变化又含有物理变化
(4)市场上出售的瓶装纯净水是纯净物
(5)水与冰块混合得到混合物
(4)(5)(9)(10)(11)
化学
(6)一水多用可节约水资源
(7)水是一种常见的溶剂
(8)在生活中用煮沸的方法可将硬水软化
(9)水是由氢、氧两种元素组成的混合物
(10)电解水产生氢气、氧气的质量比为2∶1
(11)饮用水越纯越好
化学
12.(2022邵阳改编)水是生命之源。
(1)对于沉降、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作,相对净化程度最高的是 。
(2)如图是电解水的示意图,图中与电池正极相连的试管内收集到的气体是 。
蒸馏
氧气
化学
(3)保护水资源是每个公民应尽的责任和义务,下列防治水体污染的措施正确的有 (填序号)。
①大量使用含磷洗衣粉
②农业上禁止使用农药和化肥
③生活污水集中处理达标后再排放
④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生
③④
化学
13.航天科技 (2023衡阳改编)2023年5月30日9时31分,神舟十六号载人飞船顺利升空,六位航天员在空间站胜利会师,举国欢庆。试回答下列
问题:
(1)对于沉降、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作,只能去除难溶性杂质的是 。
(2)为了解决航天员的饮水、呼吸问题,某科技小组设计了核心舱环控生保半封闭系统,其中部分过程是:人体排出的水通过收集和净化处理后,部分经电解产生氧气供给呼吸。
过滤
化学
①净化水使用的分子筛表面疏松多孔,结构与活性炭类似,具有 .作用。
②电解水时,正极产生的气体是 ,其体积是负极产生的气体的
倍。其化学方程式为 ,该反应的基本反应类型属于 。
吸附
氧气
1/2
分解反应
化学
展望全国
14.(2024云南)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
化学
15.(2024临夏)分类是化学学习和研究的常用方法,下列分类正确的是
( )
A.合成材料:聚乙烯塑料、羊毛
B.碱:纯碱、烧碱
C.有机物:碳酸、甲烷
D.化石燃料:煤、石油
D
化学
16.(2024赤峰)晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20 mL氢气所需时间。下列分析正确的是( )
A.a管与电源正极相连
B.b管中气体可以燃烧
C.a管与b管中气体质量比为2∶1
D.该实验中,电压越高电解水的速率越快
D
化学
17.(2024临沂)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
化学
18.宏微结合 (2024新疆)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。如图甲所示,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
化学
(2)微观角度探析水的分解
由图乙可知,该反应的化学方程式为 。反应过程中没有发生变化的微观粒子是 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由 构成。
氢原子和氧原子
2个氢原子和1个氧原子
化学
2H2O22H2O+O2↑
2H2+O22H2O
6HCl+Fe2O32FeCl3+3H2O(答案不唯一)
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(答案不唯一)
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(答案不唯一)
H2O+CO2H2CO3
CaO+H2OCa(OH)2
2H2O2H2↑+O2↑
硬水与软水
2H2+O22H2O
2H2+O22H2O
2H2O2H2↑+O2↑
2H2O2H2↑+O2↑
2H2O2H2↑+O2↑
$$