专题05 水和溶液(讲义)-【上好课】2025年中考化学一轮复习讲练测(江苏专用)
2025-01-15
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精品
内容正文:
主题二 物质的性质与应用
专题05 水和溶液(8~10分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03知识建构·考法探究
考点一 水资源及其利用
考点突破
实验 过滤和蒸馏
题型精研
►考向01 保护水资源
►考向02 水的净化
考点二 水的组成
考点突破
实验 电解水实验
题型精研
►考向01 氢气的性质
►考向02 电解水实验
考点三 溶液及其应用
考点突破
题型精研
►考向01 溶液的形成
►考向02 溶液的应用
考点四 溶解度
考点突破
题型精研
►考向01 饱和溶液与不饱和溶液
►考向02 溶解度
考点五 溶质的质量分数
考点突破
实验 一定溶质质量分数的溶液的配制
题型精研
►考向01 溶质的质量分数的概念
►考向02 有关溶质质量分数的计算
►考向03 配制一定质量分数的溶液
04分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
跨学科实践活动 水质检测及自制净水器
考点要求
课标要求
命题预测
水资源状况与水的净化
· 认识水资源状况, 了解水的污染与防治。
· 掌握水的净化方法,了解硬水和软水概念。
水资源状况与水的净化、水的性质和组成、溶液的概念和形成、溶解度和溶解度曲线等考点常以选择题的形式进行考查,考查的命题点有:水的净化方法、溶液的概念、固体溶解度概念、溶解度曲线意义等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。
电解水实验、配制一定溶液的溶质质量分数的溶液等知识点常以填空题的形式进行考查。
另外像溶解度曲线意义、配制一定溶液的溶质质量分数的溶液考点还可能以实验题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有:实验步骤、仪器的使用、误差分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。
水的组成
· 掌握电解水实验内容,并能通过该实验理解水的组成。
溶液的概念和形成
· 了解溶液概念与特征。
· 掌握溶液的组成
· 能正确区分不同溶液中的溶质和溶剂
溶解度和溶解度曲线
· 了解溶解性
· 了解气体溶解度
· 掌握固体溶解度及影响因素
· 掌握溶解度曲线的含义
· 掌握结晶的两种方法
溶液的溶质质量分数
· 理解溶液的溶质质量分数的意义
· 掌握配制一定溶液的溶质质量分数的溶液
考点一 水资源及其利用
一、自然界的水
1.全球水资源状况
(1)储量:地球表面约71%被水覆盖着。水的总储量很大,但陆地淡水只约占全球水储量的2.53%,而可利用的只约占其中的30.4%,不到总水储量的1%。
(2)分布形式:海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水、生物水等。
2. 水污染的原因
①工业“三废”(废渣、废液、废气);
②农药、化肥的不合理施用;
③生活垃圾、生活污水的任意排放;
3. 水污染的原因
①工业上应用新技术、新工艺减少污染物产生,对污染的水体处理达标后排放;
②农业上合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;
③生活上生活污水要集中处理达标排放,不使用含磷洗涤剂等;加强水质监测。
二、水的净化
1.自来水的净化
(1)步骤:取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→配水泵→用户。
(2)絮凝的作用:往水中加含有明矾形成胶状物质,能吸附水中悬浮的颗粒物杂质被吸附絮凝而沉淀除去。
(3)过滤的作用:除去水中混有的固体杂质。
(4)吸附的作用:用具有吸附作用的活性炭,不仅可以除去水中的一些不溶性杂质,还可以吸附色素和异味。
(5)消毒的作用:用氯气(Cl2)等消毒剂可以除去水中的细菌、病毒等。
2.常见的水的净化方法
净化方法
原理
作用
沉淀
静置,使不溶性大颗粒物质沉淀下来,与水分离
除去大颗粒不溶性物质
过滤
把不溶于水的固体物质与水进行分离
除去难溶性(或不溶性)物质
吸附
利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味
除去色素和异味
杀菌
消毒
利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌
杀死水中的病毒、细菌
蒸馏
利用混合物中各成分的沸点不同将其分离
除去各种杂质(净化程度最高)
三、硬水和软水
1.概念
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水,叫做硬水。
软水:不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水,叫做软水。
2.硬水和软水的检验
(1)用肥皂水来检验硬水和软水。把等量的肥皂水分别滴在盛有等量的软水、硬水的试管中,振荡,产生泡沫多的是软水,产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水。
(2)用加热煮沸的方法来检验硬水和软水。水加热煮沸时,有较多沉淀产生的是硬水,不产生沉淀或产生的沉淀较少的是软水。
3.硬水的软化
硬水的软化就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。
生活中常用煮沸法;
实验室常用蒸馏法;
工业上常用离子交换法和药剂软化法。
4.使用硬水造成的危害
(1)用硬水洗涤,不仅浪费肥皂,不容易洗干净,还会使纤维变脆、易断。
(2)硬水有苦涩味,饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱,出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
(3)锅炉用水硬度太大,会产生水垢,这会大大降低锅炉的导热能力,造成燃料的浪费。另外,当水垢爆裂脱落时,造成炉壁局部受热不均,易引起锅炉爆炸。
四、 过滤和蒸馏
1. 过滤
(1)适用范围
用于将不能溶于液体的固体与液体分离。
(2)装置及操作要点
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不要留有气泡,若有较多气泡会使过滤速率减慢。
两低:
①滤纸边缘比漏斗口稍低,防止液体从漏斗外溢出;
②漏斗内液面比滤纸边缘低,防止液体未经过滤,从滤纸和漏斗间隙中流下。
三靠:
①玻璃棒斜靠在三层滤纸处,防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败;
②倾倒液体时,烧杯口紧靠玻璃棒,用玻璃棒引流防止液体溅出;
③漏斗下端的尖端部分紧靠烧杯内壁,使滤液沿烧杯壁流下,防止滤液向四周飞溅。
2. 蒸馏
(1)定义及装置
①蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气,再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。
②蒸馏是硬水软化的一种方法,是净化程度最高的净水方法,得到的蒸馏水属于纯净物。
(2)实验注意事项
①蒸馏烧瓶下面需垫上陶土网,不能用酒精灯直接加热,防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。
②蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的,也不能多于其容积的。
③蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),使蒸馏平稳进行,以防加热时暴沸。
④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反,这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果。
五、 其他净水方法
1.活性炭净水器
a.活性炭的作用:
过滤和吸附
b.下口进水上口出水的好处:
延长净水时间,增强净水效果。
2.简易净水装置
a. 每层材料都有过滤作用
b. 活性炭:吸附作用
c. 蓬松棉:隔离和支撑作用(防止活性炭颗粒堵塞出水口)
(一)误认为过滤、使用活性炭吸附可以将硬水软化。
过滤只能除去水中的不溶性杂质,不能除去可溶性杂质;活性炭可以吸附掉水中的一些可溶性杂质(色素或异味);两种方法均不能使硬水软化。硬水软化的常用方法是加热煮沸和蒸馏。
(二)误认为软水是纯净物。
软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,因此纯水一定是软水,软水不一定为纯水。
(三)误认为水中含有氢分子。
水可用“H2O”表示,但不能把“H2O”中的“H2”错误地理解为氢分子。物质的分子构成通常用“原子”来描述。纯净物的分子中 不能有其他分子,水分子由氢原子和氧原子构成,H元素右下角的“2” 表示每个水分子含有2个氢原子,不可能含有其他分子。
(四)误认为含氧化合物就是氧化物。
含氧化合物是指含有氧元素的化合物,组成元素可以是两种,也 可以是两种以上,但一定含有氧元素;而氧化物是指由两种元素组成 且其中一种元素为氧元素的化合物。含氧化合物与氧化物属于包含关 系,即含氧化合物包含氧化物。
►考向01 保护水资源
例1 (24-25九年级上·江苏苏州·期中)2024年8月15日是第二个全国生态日,倡导全民践行以实际行动守护绿水青山的理念。下列做法与此理念不相符的是
A.减少燃放烟花爆竹 B.处理污水循环使用
C.生活垃圾深埋处理 D.推进企业绿色转型
举一反三
1、(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)水是生命之源,下列有关水的说法中不正确的是
A.地球上水资源总量很丰富,但可利用的淡水资源有限
B.农业上采用滴灌、喷灌技术代替大水漫灌,可以节省大量水资源
C.河水经过沉降、过滤、吸附以后,既能除去难溶性杂质,又能除去可溶性杂质
D.蒸馏水的净化程度较高,实验室可以通过蒸馏自来水制取
2、(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)下列图标,属于“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
3、(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)我国为纪念2024年“世界水日”,开展了主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”的活动。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.长期使用硬水会对生产和生活产生危害
D.利用活性炭的吸附性可将硬水变成软水
►考向02 水的净化
例2 (24-25九年级上·江苏南通·期中)下列实验操作中正确的是
A.取用大理石 B.加热液体
C.熄灭酒精灯 D.过滤杂质
举一反三
1、(24-25九年级上·江苏南京·期中)化学兴趣小组在河边收集到一瓶浑浊的河水,在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制取蒸馏水,操作过程如图所示。下列有关说法中,正确的是
A.操作Ⅰ:为了防止过滤失败,玻璃棒应靠在滤纸三层处
B.操作Ⅱ:需处理的水应从a端口进入,增强吸附效果
C.操作Ⅲ:冷却水应从c端口进入,使冷却更充分
D.吸附、过滤、蒸馏中净化程度最高的方法是过滤
2、【新考法】(24-25九年级上·江苏连云港·期中)水是生命之源,生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。
(1)“生命吸管”是一种便携小型水净化器(如图1),内部装有多种过滤器,其中离子交换树脂可去除重金属离子,超滤膜可滤除99.99%的细菌和病毒。图2是其内部结构及主要处理步骤示意图。
①滤网的作用相当于实验室基本操作中的 ,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 (写出两个)。
②活性炭的作用是 。
③“生命吸管”中得到的饮用水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)如图3为探险小队在野外净化山泉水的装置,其原理与实验室中的 操作相同。
考点二 水的组成
一、电解水实验
实验装置
现象
解释与结论
通电后现象
两电极端均产生气泡,一段时间后,
负极端气体体积约为正极端气体体积2倍
相同条件下,负极产生气体较快较多
用燃着的木条
检验两极气体
正极端气体让小木条燃烧更旺,
负极端气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
正极端气体具有助燃性
负极端气体具有可燃性
实验结论
水通电生成氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成
反应表达式
2H2O2H2↑+ O2↑
注意事项
电源选择直流电;
水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的:增强水的导电性
反思交流
实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因?
氧气不易溶于水,氢气难溶于水;且氧气可能和金属电极发生反应。
气体体积比
和质量比图
氢气氧气的体积比约为2 : 1;质量比约为1 : 8
二、电解水的微观解释
每个水分子在电流的作用下,分解成两个氢原子和一个氧原子;每两个氢原子组合形成一个氢分子,每两个氧原子组合形成一个氧分子。
结论:化学变化中分子可分成原子,原子重新组合成新的分子。
药品选择的注意点
①盐酸必须是稀盐酸,浓盐酸具有挥发性,易挥发出HCl气体。
除去CO2中的HCl的方法:先通过饱和的NaHCO3溶液,再通过浓硫酸。
②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。
防止反应速度太快,不利于气体收集。
③不能使用稀硫酸。
稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶,会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。
►考向01 氢气的性质
例1 【新考向】(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)下列对实验现象的描述正确的是
A.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B.磷在空气中燃烧生成五氧化二磷
C.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
举一反三
1、(24-25九年级上·江苏徐州·期中)化学是一门实验的学科。下列实验设计能实现其目的是
A.测定空气中氧气的含量 B.检验氢气的纯度
C.将硬水转化为软水 D.检查装置的气密性
2、【新素材】(24-25九年级上·徐州·阶段练习)过氧化氢(H2O2)可用于消毒杀菌,常温下就能分解产生水和氧气。将水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时,均发现了过氧化氢的存在。研究表明:水蒸气冷凝成直径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化成过氧化氢分子。完成下面小题。
下列有关说法错误的是
A.水蒸气冷凝的过程中,水分子间的间隔减小
B.水蒸气在金属表面冷凝得到的液滴可能是混合物
C.水蒸气在金属表面冷凝的过程中只发生物理变化
D.一定条件下,水蒸气冷凝可用于部分材料表面的绿色消毒
下列关于H2和H2O的说法正确的是
A.构成:都由分子构成,且都含有氢分子
B.性质:常温下都是气体,都具有可燃性
C.用途:H2可做燃料,蒸馏水可长期饮用
D.转化:都含有氢元素,H2燃烧可生成H2O
►考向02 电解水实验
例2 (24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图是电解水的简易实验装置。下列有关叙述错误的是
A.a、b分别是电源的正极、负极
B.在水中加入少许硫酸钠,能增强水的导电性
C.电极a端产生的气体能使带火星的木条复燃,具有助燃性
D.电解水实验表明,水分子由氢元素和氧元素组成
1、【新考法】(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)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
2、(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)下列图像中,不能体现对应变化关系趋势的是
A.在密闭集气瓶中引燃红磷
B.加热一定质量的高锰酸钾制取氧气
C.等浓度等体积的过氧化氢溶液,其中a加少量二氧化锰
D.水通电分解
3、(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)某种光分解水的过程如图所示,下列说法不正确的是
A.反应I属于分解反应
B.该循环过程中不断消耗的物质是水
C.该方法与电解水相比,优点是充分利用太阳能,能耗低
D.该过程中需不断补充Fe3O4和FeO
考点三 溶液及其应用
一、溶液的概念与特征
1.形成:
在水分子的作用下,物质以分子或离子的形式均一地分散到水分子之间。
2.溶液的定义
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。
3.溶液的特征
(1)均一性:溶液中各部分组成和性质完全相同(如密度)。
(2)稳定性:外界条件不变时(温度、压强等),溶质不会从溶剂中分离出来。
二、溶液的组成
1. 溶液的组成
(1)溶质:被溶解的物质。
(2)溶剂:能溶解其他物质的物质。
(3)溶液质量=溶质质量+溶剂质量。
2. 溶质和溶剂的判断
(1)普通溶液
溶液中是否有水及各成分的状态
溶质
溶剂
溶液中有水
其他物质
水
溶液中没有水
气体+液体
气体
液体
固体+液体
固体
液体
液体+液体
量少的
量多的
(2)发生化学反应后所得溶液中溶质的判断
①稀硫酸中的溶质是H2SO4,铁与稀硫酸恰好完全反应后所得溶液的溶质是FeSO4。
②铁与过量的稀硫酸充分反应后所得溶液的溶质是FeSO4、H2SO4。
三、溶解过程中的吸热或放热现象
1. 溶解时吸热:NH4NO3、NH4Cl等。
2. 溶解时放热:NaOH(固体)、浓硫酸(液体)等。
3. 溶解时吸放热不明显:NaCl、蔗糖等。
【注意】物质投入液体中放热的情况:
①溶解放热:如NaOH;
②与水反应放热:如CaO(反应方程式为:CaO+H2O == Ca(OH)2);
③与溶液中的溶质反应放热:如镁和稀盐酸反应(反应方程式为:Mg+2HCl==MgCl2+H2↑)。
四、溶液的应用
(1)工农业生产上——无土栽培的营养液属于溶液。
(2)日常生活中的白醋、白酒等属于溶液。
(3)医疗上的氯化钠注射液、消毒酒精、生理盐水等属于溶液。
(4)实验室中用的各种溶液。
►考向01 溶液的形成
例1 (2024·江苏无锡·中考真题)下列物质不属于溶液的是
A.泥浆水 B.食盐水 C.蔗糖水 D.苏打水
举一反三
1、(2024·江苏苏州·中考真题)下列有关溶液的说法正确的是
A.溶液由溶质和溶剂组成 B.碘酒中,碘是溶剂,酒精是溶质
C.溶液的溶质只能是一种 D.所有溶液均是无色、澄清的液体
2、(2024九年级下·江苏泰州·阶段练习)推理是学习化学的一种重要方法,必须严谨、科学。下列推理正确的是
A.溶液具有均一性和稳定性,所以具有均一性和稳定性的液体一定是溶液
B.同种元素的原子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子属于同种元素
C.燃烧都伴有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
D.单质是由同种元素组成的物质,所以由同种元素组成的物质一定是单质
►考向02 溶液的应用
例2 (2024九年级下·江苏盐城·期中)溶液的知识广泛应用于生产生活。下列说法正确的是
A.植物油加入水中可得到溶液 B.氯化钠溶于水温度明显上升
C.洗涤剂去油污的原理是溶解 D.溶液是均一的、稳定的混合物
举一反三
1、(2024九年级下·江苏无锡·阶段练习)下列对物质的用途或实验事实的解释中,不正确的是
A.铜丝可用作导线,是因为铜具有导电性
B.金刚石可用来裁玻璃,是因为金刚石的硬度大
C.洗洁精能除油污,是因为洗洁精具有乳化作用
D.水变成水蒸气时体积变大,是因为受热时水分子变大
2、(2024九年级下·江苏镇江·阶段练习)下列有关溶液的说法不正确的是
A.洗涤剂去油污主要利用了乳化作用
B.溶液一定是无色的,且溶剂一定是水
C.NH4NO3固体溶于水时会出现吸热现象
D.一种溶剂可同时溶解多种溶质,形成混合溶液
3、(2024九年级下·江苏南京·阶段练习)溶液用途广泛,与人们的生活息息相关。下列说法正确的是
A.溶液是由溶质和溶剂组成的
B.溶液都是无色透明的液体
C.溶液是具有均一性、稳定性的纯净物
D.饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
考点四 溶解度
一、饱和溶液与不饱和溶液
1.定义:
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能再溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。当溶质还能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.饱和溶液与不饱和溶液的判断
(1)观察法:如果溶液中有未溶解的物质且随时间变化质量不变,说明该温度下该溶液中不能继续溶解这种物质了,该溶液一定是该物质的饱和溶液。
(2)实验法:在一定温度时如果溶液中没有未溶解的溶质,可以向原溶液中加入该溶质,如果该物质的质量减少,那么溶液是不饱和溶液;如果该物质的质量不变,那么溶液是饱和溶液。
3. 饱和溶液、不饱和溶液与浓、稀溶液的关系
项目
饱和溶液与不饱和溶液
浓溶液与稀溶液
区别
含义不同
溶液是否饱和取决于溶质在一定温度、一定量溶剂里是否达到最大限度
溶液浓与稀取决于溶质在一定量的溶液里含量的多少
温度影响
受温度影响,必须指明温度
与温度无关
联系
1.溶液的饱和与不饱和与溶液的浓和稀没有必然的关系
2.饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液不一定是不饱和溶液
3.对于同种溶质,在一定温度下,饱和溶液要比不饱和溶液浓
4.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
(1)一般情况下:
增加溶质 、降低温度或恒温蒸发溶剂
增加溶剂或升高温度
不饱和溶液 饱和溶液
(2)特殊情况下:对极少数在水中溶解能力随温度升高而减小的物质[如熟石灰Ca(OH)2]:
增加溶质、升高温度或恒温蒸发溶剂
增加溶剂或降低温度
不饱和溶液 饱和溶液
5.结晶
(1)定义:
溶解在溶液中的固体物质从溶液中以晶体的形式析出的过程。
(2)方法:
①蒸发溶剂结晶:蒸发浓缩→降温结晶→过滤。如提纯KNO3和NaCl混合溶液中的KNO3。
②降温结晶(冷却热饱和溶液):蒸发结晶→趁热过滤。如提纯KNO3和NaCl混合溶液中的NaCl。
(3) 海水晒盐:
①原理:利用风吹日晒使水分蒸发,使食盐结晶析出。
②主要流程:
二、溶解度
1.固体溶解度
(1)概念:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
(2)四要素:
①条件:一定温度下;
②标准:在100g溶剂里;
③状态:达到饱和状态;
④单位:克。
(3)影响因素:
①内部因素:溶质、溶剂本身的性质。
②外部因素:温度。
2.与溶解性的关系
溶解度/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
3.溶解度曲线
(1)概念:以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,在坐标纸上表示物质的溶解度随温度变化的曲线。
(2)意义
①点:
曲线上的点表示____物质在对应温度下的溶解度___。
两曲线的交点表示___两物质在对应温度下溶解度相等_________。
②线:
线表示物质的溶解度随温度变化的__趋势__。
③面:
曲线下方的点表示溶液为__不饱和溶液__。
曲线上方的点表示溶液__饱和__且有未溶晶体。
4.气体的溶解度
(1)概念:在压强为101kPa和一定温度时,气体在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响因素:
①内因:气体本身的性质。
②外因:在压强不变时,温度越高,气体溶解度越小。
在温度不变时,压强越大,气体溶解度越大。
►考向01 饱和溶液与不饱和溶液
例1 (2024九年级下·江苏苏州·期中)下列关于溶液的说法正确的是
A.溶液一定是混合物
B.饱和溶液的浓度比不饱和溶液的浓度一定大
C.医用碘酒是碘的水溶液
D.添加溶质是不饱和溶液变成饱和溶液的唯一方法
►考向02 溶解度
例2 (2024·江苏扬州·期中)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.溶解度甲>乙>丙
B.t℃时,等质量的饱和溶液中溶剂的质量丙>乙>甲
C.甲物质中混有少量乙,可通过蒸发结晶提纯甲
D.接近饱和的丙溶液可通过降低温度达到饱和
举一反三
1、(2024·江苏无锡·期中)和的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.的溶解度大于的溶解度
B.升高温度可使接近饱和的溶液变为饱和溶液
C.时,和的饱和溶液中溶质的质量分数相等
D.时,在水中加入固体,能得到溶液
2、(2024·江苏宿迁·期中)生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐、冬天捞碱”,其中“盐”是指NaCl,“碱”是指Na2CO3。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图所示。下列分析正确的是
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.30℃时Na2CO3的不饱和溶液降温至20℃,变为Na2CO3的饱和溶液
C.夏天晒“盐”需要经过降温结晶的过程使NaCl结晶析出
D.冬天捞”碱”是利用Na2CO3的溶解度在冬天变小而结晶析出
3、(2024·江苏徐州·期中)t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示,下列说法错误的是
A.烧杯①中溶解的溶质是氯化钾
B.烧杯②中的上层清液属于饱和溶液
C.将t1℃时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成5%的溶液,需加水150g
D.t1℃时,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
考点五 溶质的质量分数
一、溶质的质量分数
1.概念:
溶液中溶质质量与溶液质量之比。
2.计算公式:
溶质的质量分数=×100%=×100%(既适用于饱和溶液的计算,也适用于不饱和溶液的计算)。
3.与饱和溶液之间的关系:
溶质的质量分数=×100%(溶解度用S表示)。
4.意义:
溶液的质量分数是溶液浓与稀的定量表示,溶液的质量分数越大,溶液越浓。
二、有关溶质质量分数的计算
1.溶液中溶质质量分数的计算
(1)计算公式
①溶质的质量分数=×100%。 ②溶质质量=溶质的质量分数×溶液质量。
③溶液质量=溶质质量+溶剂质量==溶液的体积×溶液的密度。
(2)常见类型
①已知溶质和溶剂的质量,求溶液中溶质的质量分数。
②计算配制一定质量、一定溶质质量分数的溶液所需溶质、溶剂的质量。
③溶解度与同温度下饱和溶液中溶质的质量分数的换算。
2.溶液的稀释与浓缩的有关计算
(1)溶液的稀释
①原理:溶液在稀释前后,溶质的质量不变。
②公式:浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液的质量分数。
方法
计算依据
溶液的稀释
加水稀释
加水稀释前后,溶液中溶质的质量不变
加稀溶液稀释
稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
(2)溶液的浓缩
方法
计算依据
溶液的浓缩
添加溶质
原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
蒸发溶剂
蒸发溶剂前后溶质的质量不变
加入浓溶液
原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
三、实验:一定溶质质量分数的溶液的配制
探究目的
配制室温下 50 g 溶质质量分数为 16%的氯化钠溶液。
仪器、试剂
药匙,烧杯,托盘天平,50mL量筒,玻璃棒
水,氯化钠固体
实验步骤
第一步:计算→算出所需的氯化钠和水的质量。
第二步:称量→用托盘天平称出8g氯化钠;用50mL量筒量取42mL水。
第三步:溶解→将氯化钠固体放入烧杯中,加入水,玻璃棒搅拌加速溶解。
第四步:装瓶、贴签→将配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
误差分析
质量分数偏小的原因
①称量时“左码右物”并使用游码(溶质质量偏小)。
②将固体溶质转移到烧杯中时,散落到烧杯外面(溶质质量偏小)。
③固体溶质不纯、不干燥或已潮解(溶质质量偏小)。
④用量筒量取水时仰视读数(溶剂质量偏大)。
⑤烧杯内有残留的水(溶剂质量偏大)。
质量分数偏大的原因
①砝码生锈(比同规格原砝码重)(溶质质量偏大)。
②用量筒量取水时俯视读数(溶剂质量偏小)。
③量好的水向烧杯中倾倒时,有液体酒落烧杯外(溶剂质量偏小)。
质量分数无影响
①完全溶解后搅拌,少量液体飞溅到烧杯外。
②完全溶解后,转移时,洒落在到细口瓶外。
常见错误操作
►考向01 溶质的质量分数概念
例1 【新考向】(2024·江苏扬州·期中)如图所示,甲是室温下放置一段时间的硝酸钾溶液,加入一定量的水,得到乙溶液。下列对乙溶液的判断正确的是
A.是饱和溶液 B.是不饱和溶液
C.溶质的质量比甲中的大 D.溶质的质量分数比甲中的大
举一反三
1、(2023·江苏淮安·期中)木块在溶液中排开液体的情况如图所示(不考虑木块对溶液成分的影响)。下列说法中,不正确的是
A.图示中15℃→25℃过程中,溶液的密度逐渐变大
B.图示中15°C→25°C过程中,溶液的溶质质量分数逐渐变大
C.在35℃时,烧杯内溶液一定是不饱和溶液
D.在35℃时,烧杯内溶液各部分的组成和性质都相同
2、(2024·江苏宿迁二模)甲、乙、丙分别是质量分数为2%、4%、6%的溶液,下列说法正确的是
A.乙是饱和溶液
B.甲乙混合后溶质质量分数为6%
C.100g丙与200g水混合后溶质质量分数为1%
D.相同质量的甲乙丙三份溶液中,甲的水最多
►考向02 有关溶质质量分数的计算
例2 (2024·江苏苏州·期中)在一定温度下,向水中依次加入一定质量的固体,充分溶解,加入固体的质量与所得溶液质量的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.该温度下,实验②所得溶液是的饱和溶液
B.该温度下,水中最多溶解
C.实验③所得溶液中溶质的质量分数为
D.实验②和实验③所得溶液的浓度相同
举一反三
1、(2024·江苏苏州一模)硝酸钾对链球菌、乳酸杆菌等有一定的抑制作用,可用2%的硝酸钾溶液局敷或含漱治疗口腔黏膜溃疡。现将100g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液稀释成2%的溶液,需要加入水的质量是
A.400g B.100g C.500g D.50g
2、(2024·江苏无锡一模)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,结合图示判断,下列说法错误的是
A.P点表示t2℃时甲、乙两种物质的溶解度相等
B.甲中含有少量乙,可用降温结晶的方法提纯甲
C.t3℃时,甲溶液的溶质质量分数一定等于20%
D.将等质量的甲、乙、丙饱和溶液,从t3℃降到t1℃,溶液的质量大小关系为丙>乙>甲
3、(23-24九年级上·江苏南通·期末)某菱铁矿石样品中FeCO3的质量分数为80%,兴趣小组进行了如下实验。
已知:FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑,杂质不溶于水,也不与其他物质反应。
(1)若用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验所用的稀盐酸,需要加入 g水。
(2)反应后所得“固液混合物”的质量为 g
(3)若要冶炼含铁80%的生铁560t,试求理论上需要这种矿石的质量。(请写出计算过程)
►考向03 配制一定质量分数的溶液
例2 (2024·吉林长春)用质量分数为6%的NaCl溶液配制质量分数为3%的NaCl溶液,下列操作错误的是( )
A.倾倒
B.读数
C.混合
D.搅拌
举一反三
1、(2024·广西)实验室要配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液,下列做法错误的是( )
A.计算:配制该溶液所需氯化钠固体的质量为8.0g
B.称量:用托盘天平称量所需的氯化钠固体
C.溶解:将称量好的氯化钠固体倒入量筒中溶解
D.装瓶:将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞
2、(2024·四川乐山)实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液,但在实验中需要质量分数为4%的氯化钠溶液,某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度为)进行配制.
回答下列问题:
(1)计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g.
(2)量取蒸馏水时应选择量程为 (选填“10”、“20”或“50”)的量筒.
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是 (填仪器名称).
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”).
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)2024年“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。以下关于水资源的说法正确的是
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,生活污水可以任意排放
C.工业上使用明矾对自来水消毒
D.农业和园林灌溉将大水漫灌改为喷灌或滴灌可以节约用水
2.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)实验是学习化学的重要途径。下列与液体相关的操作正确的是
A.滴加液体 B.过滤
C.读取液体体积 D.检查装置气密性
3.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)某学习小组制作的净水器如图,已知:沸石具有强大的吸附能力,磁砂具有良好的过滤性能。关于该净水器的说法不正确的是
A.该过程能将水样转化为软水
B.该装置能对水进行杀菌消毒
C.装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D.该装置能除去水中的色素和异味
4.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图为电解水的实验装置,下列说法正确的是
A.实验过程中电能转化为化学能
B.b试管内收集的气体是氢气
C.a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃
D.电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成
5.(24-25九年级上·江苏常州·期中)下列常见的物质中,前者属于单质,后者属于氧化物的是
A.液氮、澄清石灰水 B.氢气、水蒸气
C.二氧化碳、氯化钠 D.水银、海水
6.(2024江苏盐城·阶段练习)将下列固体物质分别加入适量的水中,充分溶解后,溶液温度会降低的是
A. B. C. D.(蔗糖)
7.(2024江苏连云港·阶段练习)水是生命之源,是一种最常用的溶剂。下列有关水和溶液的说法正确的是
A.均一、稳定的液体一定是溶液
B.生活中利用加热煮沸方法降低水的硬度
C.加入活性炭可以促进水中的悬浮杂质沉降
D.把20%的蔗糖溶液均分成两份,每份溶液的溶质质量分数为10%
8.(2024·江苏常州·二模)“侯氏联合制碱法”生产过程涉及到Na2CO3、NH4Cl、NaCl等物质,其溶解度曲线如下图所示,下列说法正确的是
A.Na2CO3、NH4Cl、NaCl的溶解度均随温度升高而增大
B.除去NH4Cl中混有的少量NaCl,宜用降温结晶的方法
C.40℃时,将25克NH4Cl溶于50克水中形成不饱和溶液
D.40℃时,将Na2CO3溶液升温和降温都会降低溶液浓度
9.(2024·江苏镇江·二模)如图为和的溶解度曲线。下列说法不正确的是
A.时,将固体加到水中,所得溶液的质量为
B.将等质量的两物质的溶液由降温至,析出晶体的质量比多
C.时,分别将等质量的和固体全部溶于水恰好配成饱和溶液,所得溶液的质量:前者小于后者
D.等质量的两物质的饱和溶液由升温至,为使达到恰好饱和,加入两固体的质量相等
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)某同学在学习溶液时进行了如图1和如图2所示实验探究,下列说法正确的是
A.图1实验①②③烧杯中的溶液,一定属于饱和溶液的是②③
B.图1实验烧杯②中硝酸钾溶质质量分数是烧杯①中的2倍
C.图1实验烧杯②溶液中溶质、溶剂质量之比为
D.图2实验,一木块悬挂在饱和硝酸钾溶液中,在恒温条件下向烧杯内溶液中加入氯化钠固体,则弹簧称读数将变小
2.(2024·江苏泰州·期中)某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习,掌握水的净化方法。“生命吸管”如图是一种可以随身携带的小型水净化器,经其净化后获得的直饮水含有益矿物质元素。
(1)双层纺织网(PP)可以将固体和液体分离,这种设计利用的化学原理是 (填操作名称)。实验室在进行同类型操作时,使用的玻璃仪器有 、漏斗、烧杯,其作用是 。
(2)以上净化后获得的直饮水 (能或不能)直接使用,生活中的自来水 (能或不能)直接使用。
(3)节约用水是我们的责任和义务,请写1条日常生活中的节水措施 。
【答案】(1)过滤 玻璃棒 引流
(2)能 不能
(3)淘米水浇花(合理即可)
【解析】(1)双层纺织网(PP)可以将固体和液体分离,这种设计利用的化学原理是过滤。实验室在进行同类型操作时,使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,其作用是引流;
(2)以上净化后获得的直饮水已经经过了过滤、吸附、消毒等净化方法,能直接使用,生活中的自来水不能直接使用,因为自来水输送过程中可能又会滋生细菌;
(3)日常生活中的节水措施有用淘米水浇花、用洗衣服的水拖地等。
3.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)溶液对动植物的生理活动和人类的生产、科研活动具有很重要的意义。甲、乙、丙三位同学分别进行了以下有关溶液的实验探究:
(1)甲同学进行了“物质溶解时温度变化”的探究实验。他取三支相同的试管,分别注入水,测得水的初温为,再分别向三支试管中加入氯化钠、氢氧化钠、硝酸铵固体各,充分振荡。测得其中一种物质水溶液的温度变化情况如图一所示。该曲线图描述的物质是 。
(2)乙同学从冰箱中取出含有蔗糖晶体的溶液,放置一段时间后,晶体慢慢消失,形成溶液。如图二所示,一定处于饱和状态的是 ,其中溶质质量分数较大的溶液是 (填字母)。
(3)丙同学为监测某厂排放的污水中银离子的含量,需配制50克质量分数的氯化钠溶液,如图是某同学配制溶液的操作过程:
①写出标号仪器的名称: , 。
②过程,a.计算,操作中应称量的质量是 ;需量取水的体积为 (水的密度为),量筒的规格应为 (填“”、“”或“”)。
b.称量:若称量时错把氯化钠放到了右盘(1g以下月游码),其他过程没有误差,则实际配制的溶液的溶质质量分数是 (保留百分数后一位小数)。
c.溶解:过程中,使用玻璃棒搅拌的目的是 。
d.装瓶:将配制好的溶液装入 中(填“广口瓶”、“细口瓶”或“锥形瓶”)。
③反思:在配制过程中,导致氯化钠溶液溶质质量分数偏小的可能原因有 (填字母)。
A.用量筒量取水时俯视读数 B.用来配制溶液的烧杯刚用少量蒸馏水润洗过
C.氯化钠固体中含有杂质 D.配好的溶液装瓶时不小心洒出
4.(2024·江苏宿迁·二模)你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据,铁样品中杂质既不溶于水,也不与酸反应,进行计算。
(1)反应后生成氢气质量为 g。
(2)反应后所得的不饱和溶液溶质质量分数。(写出计算过程)
跨学科实践活动
水质检测及自制净水器
1.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.某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动,作品如图。完成下面小题。
(1)任务一:学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是
A.静置沉淀 B.砂石过滤
C.活性炭吸附 D.投药消毒
(2)任务二:设计并制作净水器。下列说法合理的是
A.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
B.用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
C.蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
D.该净水器流出的水可以直接饮用
(3)任务三:展示并评价作品。下列评价不合理的是
A.制作简单,操作简便 B.制作材料廉价易得
C.作品设计简洁美观 D.净化水硬度变得更小
3.兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
(1)自制净水器:如图,净水流程依标号顺序进行。
吸附剂为活性炭,因其具有 结构。
(2)水质检测:TDS值是水质的一项重要指标,某水样经自制净水器净化后的TDS值如图,净化后的水质纯度为 。
4.化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。
(3)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。
(5)用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体。
(6)以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成;还可以进行的实验方案有很多,请你写出一种,操作是 ;现象是 。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
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主题二 物质的性质与应用
专题05 水和溶液(8~10分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03知识建构·考法探究
考点一 水资源及其利用
考点突破
实验 过滤和蒸馏
题型精研
►考向01 保护水资源
►考向02 水的净化
考点二 水的组成
考点突破
实验 电解水实验
题型精研
►考向01 氢气的性质
►考向02 电解水实验
考点三 溶液及其应用
考点突破
题型精研
►考向01 溶液的形成
►考向02 溶液的应用
考点四 溶解度
考点突破
题型精研
►考向01 饱和溶液与不饱和溶液
►考向02 溶解度
考点五 溶质的质量分数
考点突破
实验 一定溶质质量分数的溶液的配制
题型精研
►考向01 溶质的质量分数的概念
►考向02 有关溶质质量分数的计算
►考向03 配制一定质量分数的溶液
04分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
跨学科实践活动 水质检测及自制净水器
考点要求
课标要求
命题预测
水资源状况与水的净化
· 认识水资源状况, 了解水的污染与防治。
· 掌握水的净化方法,了解硬水和软水概念。
水资源状况与水的净化、水的性质和组成、溶液的概念和形成、溶解度和溶解度曲线等考点常以选择题的形式进行考查,考查的命题点有:水的净化方法、溶液的概念、固体溶解度概念、溶解度曲线意义等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。
电解水实验、配制一定溶液的溶质质量分数的溶液等知识点常以填空题的形式进行考查。
另外像溶解度曲线意义、配制一定溶液的溶质质量分数的溶液考点还可能以实验题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有:实验步骤、仪器的使用、误差分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。
水的组成
· 掌握电解水实验内容,并能通过该实验理解水的组成。
溶液的概念和形成
· 了解溶液概念与特征。
· 掌握溶液的组成
· 能正确区分不同溶液中的溶质和溶剂
溶解度和溶解度曲线
· 了解溶解性
· 了解气体溶解度
· 掌握固体溶解度及影响因素
· 掌握溶解度曲线的含义
· 掌握结晶的两种方法
溶液的溶质质量分数
· 理解溶液的溶质质量分数的意义
· 掌握配制一定溶液的溶质质量分数的溶液
考点一 水资源及其利用
一、自然界的水
1.全球水资源状况
(1)储量:地球表面约71%被水覆盖着。水的总储量很大,但陆地淡水只约占全球水储量的2.53%,而可利用的只约占其中的30.4%,不到总水储量的1%。
(2)分布形式:海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水、生物水等。
2. 水污染的原因
①工业“三废”(废渣、废液、废气);
②农药、化肥的不合理施用;
③生活垃圾、生活污水的任意排放;
3. 水污染的原因
①工业上应用新技术、新工艺减少污染物产生,对污染的水体处理达标后排放;
②农业上合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;
③生活上生活污水要集中处理达标排放,不使用含磷洗涤剂等;加强水质监测。
二、水的净化
1.自来水的净化
(1)步骤:取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→配水泵→用户。
(2)絮凝的作用:往水中加含有明矾形成胶状物质,能吸附水中悬浮的颗粒物杂质被吸附絮凝而沉淀除去。
(3)过滤的作用:除去水中混有的固体杂质。
(4)吸附的作用:用具有吸附作用的活性炭,不仅可以除去水中的一些不溶性杂质,还可以吸附色素和异味。
(5)消毒的作用:用氯气(Cl2)等消毒剂可以除去水中的细菌、病毒等。
2.常见的水的净化方法
净化方法
原理
作用
沉淀
静置,使不溶性大颗粒物质沉淀下来,与水分离
除去大颗粒不溶性物质
过滤
把不溶于水的固体物质与水进行分离
除去难溶性(或不溶性)物质
吸附
利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味
除去色素和异味
杀菌
消毒
利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌
杀死水中的病毒、细菌
蒸馏
利用混合物中各成分的沸点不同将其分离
除去各种杂质(净化程度最高)
三、硬水和软水
1.概念
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水,叫做硬水。
软水:不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水,叫做软水。
2.硬水和软水的检验
(1)用肥皂水来检验硬水和软水。把等量的肥皂水分别滴在盛有等量的软水、硬水的试管中,振荡,产生泡沫多的是软水,产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水。
(2)用加热煮沸的方法来检验硬水和软水。水加热煮沸时,有较多沉淀产生的是硬水,不产生沉淀或产生的沉淀较少的是软水。
3.硬水的软化
硬水的软化就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。
生活中常用煮沸法;
实验室常用蒸馏法;
工业上常用离子交换法和药剂软化法。
4.使用硬水造成的危害
(1)用硬水洗涤,不仅浪费肥皂,不容易洗干净,还会使纤维变脆、易断。
(2)硬水有苦涩味,饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱,出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
(3)锅炉用水硬度太大,会产生水垢,这会大大降低锅炉的导热能力,造成燃料的浪费。另外,当水垢爆裂脱落时,造成炉壁局部受热不均,易引起锅炉爆炸。
四、 过滤和蒸馏
1. 过滤
(1)适用范围
用于将不能溶于液体的固体与液体分离。
(2)装置及操作要点
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不要留有气泡,若有较多气泡会使过滤速率减慢。
两低:
①滤纸边缘比漏斗口稍低,防止液体从漏斗外溢出;
②漏斗内液面比滤纸边缘低,防止液体未经过滤,从滤纸和漏斗间隙中流下。
三靠:
①玻璃棒斜靠在三层滤纸处,防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败;
②倾倒液体时,烧杯口紧靠玻璃棒,用玻璃棒引流防止液体溅出;
③漏斗下端的尖端部分紧靠烧杯内壁,使滤液沿烧杯壁流下,防止滤液向四周飞溅。
2. 蒸馏
(1)定义及装置
①蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气,再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。
②蒸馏是硬水软化的一种方法,是净化程度最高的净水方法,得到的蒸馏水属于纯净物。
(2)实验注意事项
①蒸馏烧瓶下面需垫上陶土网,不能用酒精灯直接加热,防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。
②蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的,也不能多于其容积的。
③蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),使蒸馏平稳进行,以防加热时暴沸。
④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反,这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果。
五、 其他净水方法
1.活性炭净水器
a.活性炭的作用:
过滤和吸附
b.下口进水上口出水的好处:
延长净水时间,增强净水效果。
2.简易净水装置
a. 每层材料都有过滤作用
b. 活性炭:吸附作用
c. 蓬松棉:隔离和支撑作用(防止活性炭颗粒堵塞出水口)
(一)误认为过滤、使用活性炭吸附可以将硬水软化。
过滤只能除去水中的不溶性杂质,不能除去可溶性杂质;活性炭可以吸附掉水中的一些可溶性杂质(色素或异味);两种方法均不能使硬水软化。硬水软化的常用方法是加热煮沸和蒸馏。
(二)误认为软水是纯净物。
软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,因此纯水一定是软水,软水不一定为纯水。
(三)误认为水中含有氢分子。
水可用“H2O”表示,但不能把“H2O”中的“H2”错误地理解为氢分子。物质的分子构成通常用“原子”来描述。纯净物的分子中 不能有其他分子,水分子由氢原子和氧原子构成,H元素右下角的“2” 表示每个水分子含有2个氢原子,不可能含有其他分子。
(四)误认为含氧化合物就是氧化物。
含氧化合物是指含有氧元素的化合物,组成元素可以是两种,也 可以是两种以上,但一定含有氧元素;而氧化物是指由两种元素组成 且其中一种元素为氧元素的化合物。含氧化合物与氧化物属于包含关 系,即含氧化合物包含氧化物。
►考向01 保护水资源
例1 (24-25九年级上·江苏苏州·期中)2024年8月15日是第二个全国生态日,倡导全民践行以实际行动守护绿水青山的理念。下列做法与此理念不相符的是
A.减少燃放烟花爆竹 B.处理污水循环使用
C.生活垃圾深埋处理 D.推进企业绿色转型
【答案】C
【解析】A、减少燃放烟花爆竹,可以减少有害物质的生成,有利于保护环境,故A不符合题意;
B、处理污水循环使用,有利于节约水资源,故B不符合题意;
C、垃圾深埋地下,会造成地下水和土壤污染,不利于保护环境,故C符合题意;
D、推进企业绿色转型,可以减少有害物质的排放,有利于保护环境,故D不符合题意。
故选C。
举一反三
1、(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)水是生命之源,下列有关水的说法中不正确的是
A.地球上水资源总量很丰富,但可利用的淡水资源有限
B.农业上采用滴灌、喷灌技术代替大水漫灌,可以节省大量水资源
C.河水经过沉降、过滤、吸附以后,既能除去难溶性杂质,又能除去可溶性杂质
D.蒸馏水的净化程度较高,实验室可以通过蒸馏自来水制取
【答案】C
【解析】A、地球上水资源总量很丰富,但可利用的淡水资源有限,选项正确;
B、农业上采用滴灌、喷灌技术代替大水漫灌,可以节省大量水资源,选项正确;
C、河水经过沉降、过滤、吸附以后,既能除去难溶性杂质,又能除去水中的色素和异味,不能除去其它可溶性杂质,选项错误;
D、蒸馏水的净化程度较高,实验室可以通过蒸馏自来水制取,选项正确;
故选C。
2、(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)下列图标,属于“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、图为节能标志,此选项不符合题意;
B、图为节约用水标志,此选项符合题意;
C、图为禁止游泳标识,此选项不符合题意;
D、图为可回收标识,此选项不符合题意。
故选B。
3、(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)我国为纪念2024年“世界水日”,开展了主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”的活动。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.长期使用硬水会对生产和生活产生危害
D.利用活性炭的吸附性可将硬水变成软水
【答案】C
【解析】A、地球上的淡水资源是有限的,不是取之不尽,用之不竭的,故选项说法错误;
B、生活污水任意排放会造成水体污染,故选项说法错误;
C、硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,长期使用硬水会对生产和生活产生危害,故选项说法正确;
D、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,不能将硬水软化,故选项说法错误。
故选:C。
►考向02 水的净化
例2 (24-25九年级上·江苏南通·期中)下列实验操作中正确的是
A.取用大理石 B.加热液体
C.熄灭酒精灯 D.过滤杂质
【答案】D
【解析】A、向试管中装块状固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误;
B、加热试管中的液体时,用外焰加热,液体不超过试管容积的三分之一,试管夹夹在中上部,用手拿试管夹的长柄,试管口斜向上,与水平方向大约成45°夹角,图中所示操作错误;
C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,熄灭酒精灯时,不能用嘴吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,图中所示操作错误;
D、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,需要用玻璃棒引流,图中所示操作正确;
故选:D。
举一反三
1、(24-25九年级上·江苏南京·期中)化学兴趣小组在河边收集到一瓶浑浊的河水,在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制取蒸馏水,操作过程如图所示。下列有关说法中,正确的是
A.操作Ⅰ:为了防止过滤失败,玻璃棒应靠在滤纸三层处
B.操作Ⅱ:需处理的水应从a端口进入,增强吸附效果
C.操作Ⅲ:冷却水应从c端口进入,使冷却更充分
D.吸附、过滤、蒸馏中净化程度最高的方法是过滤
【答案】A
【解析】A、为了防止过滤失败,玻璃棒应靠在滤纸三层处,防止滤纸破损,导致部分液体未经过滤直接流下,符合题意;
B、需处理的水应从b端口进入,这样可使水与活性炭充分接触,净化的比较充分,不符合题意;
C、冷却水应从d端口进入,这样可使冷却水与水蒸气充分接触,使冷却更充分,不符合题意;
D、吸附只能除去水中的色素和异味,过滤可除去水中的难溶性杂质,蒸馏可除去所有杂质,故净化程度最高的方法是蒸馏,不符合题意。
故选A。
2、【新考法】(24-25九年级上·江苏连云港·期中)水是生命之源,生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。
(1)“生命吸管”是一种便携小型水净化器(如图1),内部装有多种过滤器,其中离子交换树脂可去除重金属离子,超滤膜可滤除99.99%的细菌和病毒。图2是其内部结构及主要处理步骤示意图。
①滤网的作用相当于实验室基本操作中的 ,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 (写出两个)。
②活性炭的作用是 。
③“生命吸管”中得到的饮用水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)如图3为探险小队在野外净化山泉水的装置,其原理与实验室中的 操作相同。
【答案】(1)过滤 玻璃棒、烧杯(合理即可) 除去水中的色素和异味 混合物
(2)蒸馏
【解析】(1)①滤网的作用相当于实验室基本操作中的过滤,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,故填:过滤;玻璃棒、烧杯(合理即可);
②活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可以除去水中的色素和异味,故填:除去水中的色素和异味;
③“生命吸管”中得到的饮用水中还含由可溶性的盐等,属于混合物,故填:混合物;
(2)如图3,水变成水蒸气,然后水蒸气再冷凝成水,此过程中与实验室中的蒸馏操作相同,故填:蒸馏。
考点二 水的组成
一、电解水实验
实验装置
现象
解释与结论
通电后现象
两电极端均产生气泡,一段时间后,
负极端气体体积约为正极端气体体积2倍
相同条件下,负极产生气体较快较多
用燃着的木条
检验两极气体
正极端气体让小木条燃烧更旺,
负极端气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
正极端气体具有助燃性
负极端气体具有可燃性
实验结论
水通电生成氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成
反应表达式
2H2O2H2↑+ O2↑
注意事项
电源选择直流电;
水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的:增强水的导电性
反思交流
实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因?
氧气不易溶于水,氢气难溶于水;且氧气可能和金属电极发生反应。
气体体积比
和质量比图
氢气氧气的体积比约为2 : 1;质量比约为1 : 8
二、电解水的微观解释
每个水分子在电流的作用下,分解成两个氢原子和一个氧原子;每两个氢原子组合形成一个氢分子,每两个氧原子组合形成一个氧分子。
结论:化学变化中分子可分成原子,原子重新组合成新的分子。
药品选择的注意点
①盐酸必须是稀盐酸,浓盐酸具有挥发性,易挥发出HCl气体。
除去CO2中的HCl的方法:先通过饱和的NaHCO3溶液,再通过浓硫酸。
②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。
防止反应速度太快,不利于气体收集。
③不能使用稀硫酸。
稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶,会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。
►考向01 氢气的性质
例1 【新考向】(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)下列对实验现象的描述正确的是
A.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B.磷在空气中燃烧生成五氧化二磷
C.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【答案】C
【解析】A、硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,该选项描述不正确;
B、描述实验现象时,不能出现生成物名称,该选项描述不正确;
C、氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,该选项描述正确;
D、将铁丝伸入氧气中,不能燃烧,将加热后的铁丝伸入氧气中,剧烈燃烧,该选项描述不正确。
故选C。
举一反三
1、(24-25九年级上·江苏徐州·期中)化学是一门实验的学科。下列实验设计能实现其目的是
A.测定空气中氧气的含量 B.检验氢气的纯度
C.将硬水转化为软水 D.检查装置的气密性
【答案】B
【解析】A、木炭在空气中燃烧,消耗氧气,生成二氧化碳气体,装置内压强几乎不变,不能用于测定空气中氧气的含量,故选项不能达到实验目的;
B、检验氢气的纯度:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指,若听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯,若声音较小,说明氢气较纯,故能达到实验目的;
C、将硬水转化为软水常用方法是煮沸或蒸馏,简易净水器不能将硬水转化为软水,故不能达到实验目的;
D、该装置未形成封闭体系,即长颈漏斗与大气相同,无论该装置气密性是否良好,导管口均不会出现气泡,故不能检查该装置的气密性,设计不能达到实验目的。
故选B。
2、【新素材】(24-25九年级上·徐州·阶段练习)过氧化氢(H2O2)可用于消毒杀菌,常温下就能分解产生水和氧气。将水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时,均发现了过氧化氢的存在。研究表明:水蒸气冷凝成直径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化成过氧化氢分子。完成下面小题。
下列有关说法错误的是
A.水蒸气冷凝的过程中,水分子间的间隔减小
B.水蒸气在金属表面冷凝得到的液滴可能是混合物
C.水蒸气在金属表面冷凝的过程中只发生物理变化
D.一定条件下,水蒸气冷凝可用于部分材料表面的绿色消毒
下列关于H2和H2O的说法正确的是
A.构成:都由分子构成,且都含有氢分子
B.性质:常温下都是气体,都具有可燃性
C.用途:H2可做燃料,蒸馏水可长期饮用
D.转化:都含有氢元素,H2燃烧可生成H2O
【答案】C D
【解析】A、水蒸气冷凝过程中,分子间的间隔减小,该选项说法正确;
B、由短文可知,水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时,均发现了过氧化氢的存在,则得到的液滴中含有水和过氧化氢,属于混合物,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,水蒸气冷凝过程中,发现了过氧化氢的存在,说明有新物质生成,属于化学变化,该选项说法错误;
D、根据短文可知,过氧化氢可用于消毒杀菌,而将水蒸气在玻璃、塑料、金属等材料表面冷凝时,会产生过氧化氢,则一定条件下,水蒸气冷凝可用于部分材料表面的绿色消毒,该选项说法正确。
故选C。
A、氢气和水都是由水分子构成,氢气中含有氢分子,但水中不含氢分子,该选项说法不正确;
B、常温下,氢气为气体,但水为液体,且氢气具有可燃性,水不具有可燃性,该选项说法不正确;
C、氢气具有可燃性,可作燃料,但长期饮用蒸馏水时,不利于身体健康,该选项说法不正确;
D、氢气和水中都含有氢元素,且氢气燃烧生成水,该选项说法正确。
故选D。
►考向02 电解水实验
例2 (24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图是电解水的简易实验装置。下列有关叙述错误的是
A.a、b分别是电源的正极、负极
B.在水中加入少许硫酸钠,能增强水的导电性
C.电极a端产生的气体能使带火星的木条复燃,具有助燃性
D.电解水实验表明,水分子由氢元素和氧元素组成
【答案】D
【解析】A、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,与a相连的试管收集的气体较小,是氧气,a为电源的正极;与b相连的试管收集的气体较多,是氢气,b为电源的负极,故选项说法正确;
B、水的导电性很弱,在水中加入少许硫酸钠,可以增加水中自由移动的钠离子和硫酸根离子,能增强水的导电性,故选项说法正确;
C、电极a端产生的气体为氧气,能使带火星的木条复燃,具有助燃性,故选项说法正确;
D、水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可得出水是由氢、氧两种元素组成,故选项说法不正确。
故选D。
1、【新考法】(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)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
【答案】B
【解析】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。
2、(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)下列图像中,不能体现对应变化关系趋势的是
A.在密闭集气瓶中引燃红磷
B.加热一定质量的高锰酸钾制取氧气
C.等浓度等体积的过氧化氢溶液,其中a加少量二氧化锰
D.水通电分解
【答案】B
【解析】A、在密闭集气瓶中引燃红磷,红磷燃烧消耗氧气,放热,反应开始时,集气瓶内气体温度升高,对气压的影响较大,气压增大;随着反应的进行,氧气不断被消耗,同时,燃烧停止后装置温度逐渐恢复室温,这2个因素都会导致装置内气压减小,由于氧气被消耗,温度恢复室温后瓶内气压小于初始值,A选项正确;B、加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾达到一定温度后开始分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,随着反应的进行,高锰酸钾的质量不断减小直至完全分解,质量为0,图中高锰酸钾最终质量不为0,B选项错误;C、等浓度等体积的过氧化氢溶液,其中a加少量二氧化锰,二氧化锰可以加快过氧化氢分解,有二氧化锰情况下,过氧化氢分解速率较快,相同时间内产生氧气的质量较大,对应曲线斜率较大。但二氧化锰不能增加产物的最终质量,不论有无二氧化锰,氧气的最终质量相等,C选项正确;
D、水通电分解,产生氢气和氧气,氢气与氧气的体积比约为2∶1,D选项正确。故选:B。
3、(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)某种光分解水的过程如图所示,下列说法不正确的是
A.反应I属于分解反应
B.该循环过程中不断消耗的物质是水
C.该方法与电解水相比,优点是充分利用太阳能,能耗低
D.该过程中需不断补充Fe3O4和FeO
【答案】D
【解析】A、反应I利用太阳能使四氧化三铁分解生成氧化亚铁和氧气,符合一变多的特点,属于分解反应,故选项说法正确;B、由图可知,水是反应物,则该循环过程中不断消耗的物质是水,故选项说法正确;C、该方法是利用太阳能使水分解,该方法与电解水相比,优点是充分利用太阳能,能耗低,故选项说法正确;D、该过程中可循环利用的物质有Fe3O4和FeO,既做反应物又做生成物,不用补充,故选项说法错误;故选:D。
考点三 溶液及其应用
一、溶液的概念与特征
1.形成:
在水分子的作用下,物质以分子或离子的形式均一地分散到水分子之间。
2.溶液的定义
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。
3.溶液的特征
(1)均一性:溶液中各部分组成和性质完全相同(如密度)。
(2)稳定性:外界条件不变时(温度、压强等),溶质不会从溶剂中分离出来。
二、溶液的组成
1. 溶液的组成
(1)溶质:被溶解的物质。
(2)溶剂:能溶解其他物质的物质。
(3)溶液质量=溶质质量+溶剂质量。
2. 溶质和溶剂的判断
(1)普通溶液
溶液中是否有水及各成分的状态
溶质
溶剂
溶液中有水
其他物质
水
溶液中没有水
气体+液体
气体
液体
固体+液体
固体
液体
液体+液体
量少的
量多的
(2)发生化学反应后所得溶液中溶质的判断
①稀硫酸中的溶质是H2SO4,铁与稀硫酸恰好完全反应后所得溶液的溶质是FeSO4。
②铁与过量的稀硫酸充分反应后所得溶液的溶质是FeSO4、H2SO4。
三、溶解过程中的吸热或放热现象
1. 溶解时吸热:NH4NO3、NH4Cl等。
2. 溶解时放热:NaOH(固体)、浓硫酸(液体)等。
3. 溶解时吸放热不明显:NaCl、蔗糖等。
【注意】物质投入液体中放热的情况:
①溶解放热:如NaOH;
②与水反应放热:如CaO(反应方程式为:CaO+H2O == Ca(OH)2);
③与溶液中的溶质反应放热:如镁和稀盐酸反应(反应方程式为:Mg+2HCl==MgCl2+H2↑)。
四、溶液的应用
(1)工农业生产上——无土栽培的营养液属于溶液。
(2)日常生活中的白醋、白酒等属于溶液。
(3)医疗上的氯化钠注射液、消毒酒精、生理盐水等属于溶液。
(4)实验室中用的各种溶液。
►考向01 溶液的形成
例1 (2024·江苏无锡·中考真题)下列物质不属于溶液的是
A.泥浆水 B.食盐水 C.蔗糖水 D.苏打水
【答案】A
【解析】A、泥浆不溶于水,不能与水形成均一、稳定的混合物,不属于溶液,故选项正确;
B、食盐水是食盐的水溶液,是均一、稳定的混合物,属于溶液,故选项错误;
C、蔗糖水是蔗糖的水溶液,是均一、稳定的混合物,属于溶液,故选项错误;
D、苏打水是碳酸钠的水溶液,是均一、稳定的混合物,属于溶液,故选项错误。
故选A。
举一反三
1、(2024·江苏苏州·中考真题)下列有关溶液的说法正确的是
A.溶液由溶质和溶剂组成 B.碘酒中,碘是溶剂,酒精是溶质
C.溶液的溶质只能是一种 D.所有溶液均是无色、澄清的液体
【答案】A
【解析】A、溶液是由溶质和溶剂组成的混合物,A正确;
B、碘酒中,碘是溶质,酒精是溶剂,B错误;
C、溶液的溶质可以是一种,也可以是多种,C错误;
D、溶液不一定是无色的液体,如蓝色的CuSO4溶液、浅绿色的FeSO4溶液等,D错误。
故选:A。
2、(2024九年级下·江苏泰州·阶段练习)推理是学习化学的一种重要方法,必须严谨、科学。下列推理正确的是
A.溶液具有均一性和稳定性,所以具有均一性和稳定性的液体一定是溶液
B.同种元素的原子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子属于同种元素
C.燃烧都伴有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
D.单质是由同种元素组成的物质,所以由同种元素组成的物质一定是单质
【答案】B
【解析】A、溶液是均一、稳定的混合物,故溶液具有均一性和稳定性,具有均一性和稳定性的液体不一定是溶液,如水是均一、稳定的液体,但是属于纯净物,不符合题意;
B、元素是质子数相同的一类原子的总称,故同种元素的原子具有相同的质子数,具有相同质子数的原子属于同种元素,符合题意;
C、燃烧都伴有发光、放热现象,但是有发光、放热现象的不一定是燃烧,如电灯通电时发光、放热,只是能量的转变,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、单质是由同种元素组成的纯净物,故单质是由同种元素组成的物质,但是由同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物,由氧元素组成,但是属于混合物,不符合题意。
故选B。
►考向02 溶液的应用
例2 (2024九年级下·江苏盐城·期中)溶液的知识广泛应用于生产生活。下列说法正确的是
A.植物油加入水中可得到溶液 B.氯化钠溶于水温度明显上升
C.洗涤剂去油污的原理是溶解 D.溶液是均一的、稳定的混合物
【答案】D
【解析】A、植物油不溶于水,加入水中不能得到溶液,故A错误;
B、氯化钠溶于水温度无明显变化,故B错误;
C、洗涤剂去油污的原理是乳化,故C错误;
D、溶液是均一的、稳定的混合物,故D正确。
故选D。
举一反三
1、(2024九年级下·江苏无锡·阶段练习)下列对物质的用途或实验事实的解释中,不正确的是
A.铜丝可用作导线,是因为铜具有导电性
B.金刚石可用来裁玻璃,是因为金刚石的硬度大
C.洗洁精能除油污,是因为洗洁精具有乳化作用
D.水变成水蒸气时体积变大,是因为受热时水分子变大
【答案】D
【解析】A、因为铜具有导电性,故铜丝可用作导线,故A说法正确;
B、因为金刚石的硬度大,故金刚石可用来裁玻璃,故B说法正确;
C、洗洁精能除油污,是因为洗洁精具有乳化作用,能将大油滴分散成小液滴随水冲走,故C说法正确;
D、水变成水蒸气体积增大是由于水分子间的间隔变大,水分子本身不变,故D说法不正确;
故选D。
2、(2024九年级下·江苏镇江·阶段练习)下列有关溶液的说法不正确的是
A.洗涤剂去油污主要利用了乳化作用
B.溶液一定是无色的,且溶剂一定是水
C.NH4NO3固体溶于水时会出现吸热现象
D.一种溶剂可同时溶解多种溶质,形成混合溶液
【答案】B
【解析】A、洗涤剂可以将油污分散成无数细小的液滴随水冲走,去油污的主要原理为乳化作用,故A正确;
B、溶液不一定是无色的,如硫酸铜溶液为蓝色。溶剂可以为固体、液体或气体。故B错误;
C、硝酸铵固体溶于水吸热,故C正确;
D、一种或几种物质溶于另一种物质中,形成均一稳定的混合物称为溶液,故D正确。
故选B。
3、(2024九年级下·江苏南京·阶段练习)溶液用途广泛,与人们的生活息息相关。下列说法正确的是
A.溶液是由溶质和溶剂组成的
B.溶液都是无色透明的液体
C.溶液是具有均一性、稳定性的纯净物
D.饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
【答案】A
【解析】A. 溶液是由溶质和溶剂组成的,此选项正确;
B. 溶液不一定都是无色透明的液体,如:硫酸铜溶液是蓝色的,此选项错误;
C. 溶液是具有均一性、稳定性的混合物,此选项错误;
D. 溶液的浓稀是指溶液中溶质的相对含量多少,而饱和溶液、不饱和溶液是指一定温度下,一定量溶剂中是否能溶解某种溶质,所以饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液,此选项错误。
故选A。
考点四 溶解度
一、饱和溶液与不饱和溶液
1.定义:
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能再溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。当溶质还能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
2.饱和溶液与不饱和溶液的判断
(1)观察法:如果溶液中有未溶解的物质且随时间变化质量不变,说明该温度下该溶液中不能继续溶解这种物质了,该溶液一定是该物质的饱和溶液。
(2)实验法:在一定温度时如果溶液中没有未溶解的溶质,可以向原溶液中加入该溶质,如果该物质的质量减少,那么溶液是不饱和溶液;如果该物质的质量不变,那么溶液是饱和溶液。
3. 饱和溶液、不饱和溶液与浓、稀溶液的关系
项目
饱和溶液与不饱和溶液
浓溶液与稀溶液
区别
含义不同
溶液是否饱和取决于溶质在一定温度、一定量溶剂里是否达到最大限度
溶液浓与稀取决于溶质在一定量的溶液里含量的多少
温度影响
受温度影响,必须指明温度
与温度无关
联系
1.溶液的饱和与不饱和与溶液的浓和稀没有必然的关系
2.饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液不一定是不饱和溶液
3.对于同种溶质,在一定温度下,饱和溶液要比不饱和溶液浓
4.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
(1)一般情况下:
(
增加
溶质
、
降低温度
或
恒温蒸发溶剂
增加
溶剂
或
升高温度
)
不饱和溶液 饱和溶液
(2)特殊情况下:对极少数在水中溶解能力随温度升高而减小的物质[如熟石灰Ca(OH)2]:
(
增加
溶质
、
升高温度
或
恒温蒸发溶剂
增加
溶剂
或
降低温度
)
不饱和溶液 饱和溶液
5.结晶
(1)定义:
溶解在溶液中的固体物质从溶液中以晶体的形式析出的过程。
(2)方法:
①蒸发溶剂结晶:蒸发浓缩→降温结晶→过滤。如提纯KNO3和NaCl混合溶液中的KNO3。
②降温结晶(冷却热饱和溶液):蒸发结晶→趁热过滤。如提纯KNO3和NaCl混合溶液中的NaCl。
(3) 海水晒盐:
①原理:利用风吹日晒使水分蒸发,使食盐结晶析出。
②主要流程:
二、溶解度
1.固体溶解度
(1)概念:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
(2)四要素:
①条件:一定温度下;
②标准:在100g溶剂里;
③状态:达到饱和状态;
④单位:克。
(3)影响因素:
①内部因素:溶质、溶剂本身的性质。
②外部因素:温度。
2.与溶解性的关系
溶解度/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
3.溶解度曲线
(1)概念:以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,在坐标纸上表示物质的溶解度随温度变化的曲线。
(2)意义
①点:
曲线上的点表示____物质在对应温度下的溶解度___。
两曲线的交点表示___两物质在对应温度下溶解度相等_________。
②线:
线表示物质的溶解度随温度变化的__趋势__。
③面:
曲线下方的点表示溶液为__不饱和溶液__。
曲线上方的点表示溶液__饱和__且有未溶晶体。
4.气体的溶解度
(1)概念:在压强为101kPa和一定温度时,气体在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响因素:
①内因:气体本身的性质。
②外因:在压强不变时,温度越高,气体溶解度越小。
在温度不变时,压强越大,气体溶解度越大。
►考向01 饱和溶液与不饱和溶液
例1 (2024九年级下·江苏苏州·期中)下列关于溶液的说法正确的是
A.溶液一定是混合物
B.饱和溶液的浓度比不饱和溶液的浓度一定大
C.医用碘酒是碘的水溶液
D.添加溶质是不饱和溶液变成饱和溶液的唯一方法
【答案】A
【解析】A、溶液是由溶剂和溶质混合而成,一定是混合物,符合题意;B、同种物质,在同温度下,饱和溶液的浓度一定比不饱和溶液的浓度大,物质不同、温度不同,无法比较,不符合题意;C、医用碘酒,溶质是碘,溶剂是酒精,不符合题意;D、不饱和溶液可通过增加溶质、恒温蒸发溶剂,降温(溶解度随温度升高而增加)的方法,不符合题意。故选A。
►考向02 溶解度
例2 (2024·江苏扬州·期中)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.溶解度甲>乙>丙
B.t℃时,等质量的饱和溶液中溶剂的质量丙>乙>甲
C.甲物质中混有少量乙,可通过蒸发结晶提纯甲
D.接近饱和的丙溶液可通过降低温度达到饱和
【答案】B
【解析】A、据图可知,t℃时溶解度甲>乙>丙。比较溶解度大小必须指明温度。A不正确;
B、据图可知,t℃时溶解度甲>乙>丙。则t℃时,等质量的饱和溶液中溶剂的质量丙>乙>甲。B正确;
C、据图可知,甲的溶解度受温度变化影响较大,乙的溶解度受温度变化影响不大。所以甲物质中混有少量乙,可通过降温结晶提纯甲。C不正确;
D、据图可知,丙的溶解度随温度升高而减小,所以接近饱和的丙溶液可通过升高温度达到饱和。D不正确。
综上所述:选择B。
举一反三
1、(2024·江苏无锡·期中)和的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.的溶解度大于的溶解度
B.升高温度可使接近饱和的溶液变为饱和溶液
C.时,和的饱和溶液中溶质的质量分数相等
D.时,在水中加入固体,能得到溶液
【答案】C
【解析】A. 比较溶解度大小,必须指明温度,此选项错误;
B. 硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,降低温度可使接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液,此选项错误;
C. t1℃时,KNO3和NaCl的溶解度相等,则t1℃时,KNO3和NaCl的饱和溶液中溶质的质量分数相等,此选项正确;
D. t2℃时,硝酸钾的溶解度是60g,则50g水中最多能溶解30g硝酸钾,所以 t2℃时,在50g水中加入40gKNO3固体,能得到50g+30g=80g硝酸钾溶液,此选项错误。
故选C。
2、(2024·江苏宿迁·期中)生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐、冬天捞碱”,其中“盐”是指NaCl,“碱”是指Na2CO3。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图所示。下列分析正确的是
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.30℃时Na2CO3的不饱和溶液降温至20℃,变为Na2CO3的饱和溶液
C.夏天晒“盐”需要经过降温结晶的过程使NaCl结晶析出
D.冬天捞”碱”是利用Na2CO3的溶解度在冬天变小而结晶析出
【答案】D
【解析】A、不指明温度的情况下,无法比较NaCl和Na2CO3的溶解度大小,故A错误;
B、30℃时Na2CO3的不饱和溶液降温至20℃,不一定变为Na2CO3的饱和溶液,故B错误;
C、夏天晒“盐”的原因是氯化钠的溶解度受温度影响不大,夏天温度高水分蒸发快,氯化钠是蒸发结晶而不是降温结晶,故C错误;
D、冬天捞”碱”是利用Na2CO3的溶解度在冬天温度降低的时候变小而结晶析出,故D正确。
故选D。
3、(2024·江苏徐州·期中)t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示,下列说法错误的是
A.烧杯①中溶解的溶质是氯化钾
B.烧杯②中的上层清液属于饱和溶液
C.将t1℃时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成5%的溶液,需加水150g
D.t1℃时,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
【答案】D
【解析】A、由溶解度曲线可知:t1℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,该温度下,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,则烧杯①中溶解的溶质是氯化钾,说法正确;
B、烧杯②经充分搅拌后烧杯底有未溶解的固体,烧杯②中的上层清液属于饱和溶液,说法正确;
C、将t1℃时50g硝酸钾的饱和溶液稀释成5%的溶液,设加水的质量为,稀释前后,溶质的质量不变,由溶解度曲线可知,t1℃时,硝酸钾的溶解度为25g,,,需加水150g,说法正确;
D、t1℃时,将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,相当于增加溶剂的质量,氯化钾会溶解,硝酸钾也会溶解,烧杯中没有剩余固体,说法错误;
答案:D。
考点五 溶质的质量分数
一、溶质的质量分数
1.概念:
溶液中溶质质量与溶液质量之比。
2.计算公式:
溶质的质量分数=×100%=×100%(既适用于饱和溶液的计算,也适用于不饱和溶液的计算)。
3.与饱和溶液之间的关系:
溶质的质量分数=×100%(溶解度用S表示)。
4.意义:
溶液的质量分数是溶液浓与稀的定量表示,溶液的质量分数越大,溶液越浓。
二、有关溶质质量分数的计算
1.溶液中溶质质量分数的计算
(1)计算公式
①溶质的质量分数=×100%。 ②溶质质量=溶质的质量分数×溶液质量。
③溶液质量=溶质质量+溶剂质量==溶液的体积×溶液的密度。
(2)常见类型
①已知溶质和溶剂的质量,求溶液中溶质的质量分数。
②计算配制一定质量、一定溶质质量分数的溶液所需溶质、溶剂的质量。
③溶解度与同温度下饱和溶液中溶质的质量分数的换算。
2.溶液的稀释与浓缩的有关计算
(1)溶液的稀释
①原理:溶液在稀释前后,溶质的质量不变。
②公式:浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液的质量分数。
方法
计算依据
溶液的稀释
加水稀释
加水稀释前后,溶液中溶质的质量不变
加稀溶液稀释
稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
(2)溶液的浓缩
方法
计算依据
溶液的浓缩
添加溶质
原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
蒸发溶剂
蒸发溶剂前后溶质的质量不变
加入浓溶液
原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
三、实验:一定溶质质量分数的溶液的配制
探究目的
配制室温下 50 g 溶质质量分数为 16%的氯化钠溶液。
仪器、试剂
药匙,烧杯,托盘天平,50mL量筒,玻璃棒
水,氯化钠固体
实验步骤
第一步:计算→算出所需的氯化钠和水的质量。
第二步:称量→用托盘天平称出8g氯化钠;用50mL量筒量取42mL水。
第三步:溶解→将氯化钠固体放入烧杯中,加入水,玻璃棒搅拌加速溶解。
第四步:装瓶、贴签→将配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签。
误差分析
质量分数偏小的原因
①称量时“左码右物”并使用游码(溶质质量偏小)。
②将固体溶质转移到烧杯中时,散落到烧杯外面(溶质质量偏小)。
③固体溶质不纯、不干燥或已潮解(溶质质量偏小)。
④用量筒量取水时仰视读数(溶剂质量偏大)。
⑤烧杯内有残留的水(溶剂质量偏大)。
质量分数偏大的原因
①砝码生锈(比同规格原砝码重)(溶质质量偏大)。
②用量筒量取水时俯视读数(溶剂质量偏小)。
③量好的水向烧杯中倾倒时,有液体酒落烧杯外(溶剂质量偏小)。
质量分数无影响
①完全溶解后搅拌,少量液体飞溅到烧杯外。
②完全溶解后,转移时,洒落在到细口瓶外。
常见错误操作
►考向01 溶质的质量分数概念
例1 【新考向】(2024·江苏扬州·期中)如图所示,甲是室温下放置一段时间的硝酸钾溶液,加入一定量的水,得到乙溶液。下列对乙溶液的判断正确的是
A.是饱和溶液 B.是不饱和溶液
C.溶质的质量比甲中的大 D.溶质的质量分数比甲中的大
【答案】C
【解析】A、甲中含有未溶解的固体,属于饱和溶液,但乙中不含未溶解的固体,可能为饱和溶液,也可能为不饱和溶液,该选项判断不正确;
B、结合前面分析可知,乙可能为饱和溶液,也可能为不饱和溶液,该选项判断不正确;
C、加入一定量水后,甲中未溶解的固体全部溶解,则乙中溶质质量比甲大,该选项判断正确;
D、若乙也为饱和溶液,则溶质质量分数和甲相同,该选项判断不正确。
故选C。
举一反三
1、(2023·江苏淮安·期中)木块在溶液中排开液体的情况如图所示(不考虑木块对溶液成分的影响)。下列说法中,不正确的是
A.图示中15℃→25℃过程中,溶液的密度逐渐变大
B.图示中15°C→25°C过程中,溶液的溶质质量分数逐渐变大
C.在35℃时,烧杯内溶液一定是不饱和溶液
D.在35℃时,烧杯内溶液各部分的组成和性质都相同
【答案】C
【解析】A、图示中15℃→25℃过程中,木块排开液体的体积减小,说明溶液的密度变大,说法正确;
B、图示中15°C→25°C过程中,溶剂的质量不变,剩余的硝酸钠固体减少,故溶解的硝酸钠增多,溶液的溶质质量分数逐渐变大,说法正确;
C、由图可知,35℃时烧杯中没有未溶解的固体,可能是恰好饱和的溶液,也可能是不饱和溶液,说法不正确;
D、溶液是均一、稳定的混合物,故在35℃时,烧杯内溶液各部分的组成和性质都相同,说法正确;
故选C。
2、(2024·江苏宿迁二模)甲、乙、丙分别是质量分数为2%、4%、6%的溶液,下列说法正确的是
A.乙是饱和溶液
B.甲乙混合后溶质质量分数为6%
C.100g丙与200g水混合后溶质质量分数为1%
D.相同质量的甲乙丙三份溶液中,甲的水最多
【答案】D
【解析】A、在一定温度下,某物质的饱和溶液溶质质量分数是其溶质质量分数最大的情况,由丙可知,常温下能配制出6%的氢氧化钠溶液,故乙一定不是氢氧化钠饱和溶液,该选项说法错误;
B、甲的溶质质量分数为2%,乙的溶质质量分数为4%,两者混合后溶质质量分数大于2%,小于4%,该选项说法错误;
C、稀释前后溶质质量不变,100g丙与200g水混合后溶质质量分数为,该选项说法错误;
D、甲、乙、丙三种溶液的溶质质量分数关系:甲<乙<丙,相同质量的甲乙丙三份溶液中,溶质质量关系:甲<乙<丙,溶剂质量关系:甲>乙>丙,该选项说法正确。
故选D。
►考向02 有关溶质质量分数的计算
例2 (2024·江苏苏州·期中)在一定温度下,向水中依次加入一定质量的固体,充分溶解,加入固体的质量与所得溶液质量的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.该温度下,实验②所得溶液是的饱和溶液
B.该温度下,水中最多溶解
C.实验③所得溶液中溶质的质量分数为
D.实验②和实验③所得溶液的浓度相同
【答案】C
【解析】A、实验②所得溶液的质量为140g,继续加入氯化钾时,溶液质量未增加,故溶液为饱和溶液,此选项表述正确;
B、由A中的分析可知实验②得到的溶液为饱和溶液,一共向100g水中加入了40g的氯化钾,故该温度下,氯化钾的溶解度为40g,此选项表述正确;
C、有A中的分析可知实验②中得到的溶液为饱和溶液,那实验③中得到的溶液也是该温度下氯化钾的饱和溶液,即140g溶液中含有的溶质的质量为40g,其溶质的质量分数为≈28.6%,此选项表述不正确;
D、由C中的分析可知②和实验③所得溶液的浓度相同,此选项表述正确。
故选C。
举一反三
1、(2024·江苏苏州一模)硝酸钾对链球菌、乳酸杆菌等有一定的抑制作用,可用2%的硝酸钾溶液局敷或含漱治疗口腔黏膜溃疡。现将100g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液稀释成2%的溶液,需要加入水的质量是
A.400g B.100g C.500g D.50g
【答案】A
【解析】设需要加水的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变,则,解得。
故选A。
2、(2024·江苏无锡一模)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,结合图示判断,下列说法错误的是
A.P点表示t2℃时甲、乙两种物质的溶解度相等
B.甲中含有少量乙,可用降温结晶的方法提纯甲
C.t3℃时,甲溶液的溶质质量分数一定等于20%
D.将等质量的甲、乙、丙饱和溶液,从t3℃降到t1℃,溶液的质量大小关系为丙>乙>甲
【答案】C
【解析】A、由溶解度曲线图可知,P点是甲乙两种物质的溶解度曲线交点,则P点表示t2℃时甲、乙两种物质的溶解度相等,故A正确;
B、甲物质的溶解度随温度的升高而增大,甲中含有少量乙,可用降温结晶的方法提纯甲,故B正确;
C、t3℃时,甲物质的饱和溶液的溶质质量分数一定等于20%,故C不正确;
D、甲物质的溶解度随温度的升高而增大,乙物质的溶解度受温度的影响较小,丙物质的溶解度随温度的升高而减小,将等质量的甲、乙、丙饱和溶液,从t3℃降到t1℃,甲乙两种物质的溶液有晶体析出,甲析出的晶体的质量大于乙析出的晶体质量,丙没有晶体析出,则溶液的质量大小关系为丙>乙>甲,故D正确。故选C。
3、(23-24九年级上·江苏南通·期末)某菱铁矿石样品中FeCO3的质量分数为80%,兴趣小组进行了如下实验。
已知:FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑,杂质不溶于水,也不与其他物质反应。
(1)若用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验所用的稀盐酸,需要加入 g水。
(2)反应后所得“固液混合物”的质量为 g
(3)若要冶炼含铁80%的生铁560t,试求理论上需要这种矿石的质量。(请写出计算过程)
【答案】(1)200
(2)270.2
(3)铁的质量为:560×80%=448t
根据铁元素质量守恒,则需要FeCO3的质量为:
则需要这种铁矿石的质量为:
答:需要这种矿石的质量为1160t。
►考向03 配制一定质量分数的溶液
例2 (2024·吉林长春)用质量分数为6%的NaCl溶液配制质量分数为3%的NaCl溶液,下列操作错误的是( )
A.倾倒
B.读数
C.混合
D.搅拌
【答案】A
【解析】A、倾倒液体时,量筒要倾斜,瓶塞要倒放,标签要朝向手心,瓶口紧挨量筒口,故A操作错误;
B、量筒读数时,视线要与量筒内液体凹液面最低处保持水平,故B操作正确;
C、用质量分数为6%的NaCl溶液配制质量分数为3%的NaCl溶液,可将量取的氯化钠溶液倾倒入烧杯中进行混合,故C操作正确;
D、可以用玻璃棒搅拌,加速溶解,故D操作正确;
故选:A。
举一反三
1、(2024·广西)实验室要配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液,下列做法错误的是( )
A.计算:配制该溶液所需氯化钠固体的质量为8.0g
B.称量:用托盘天平称量所需的氯化钠固体
C.溶解:将称量好的氯化钠固体倒入量筒中溶解
D.装瓶:将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞
【答案】C
【解析】A、配制该溶液所需氯化钠固体的质量为=8.0g,故A正确;
B、固体药品用托盘天平称取,故B正确;
C、溶解固体不能在量筒中进行,故C错误;
D、将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞,故D正确。
故选C。
2、(2024·四川乐山)实验室现有质量分数为8%的氯化钠溶液,但在实验中需要质量分数为4%的氯化钠溶液,某同学准备用8%的氯化钠溶液和蒸馏水(密度为)进行配制.
回答下列问题:
(1)计算配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为 g.
(2)量取蒸馏水时应选择量程为 (选填“10”、“20”或“50”)的量筒.
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是 (填仪器名称).
(4)将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”).
【答案】(1)25
(2)50
(3)酒精灯
(4)不影响
【解析】(1)稀释前后,溶质质量不变,设配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为,,,配制时需要8%的氯化钠溶液的质量为25g。
(2)需要水的质量=50g-25g=25g,需要水的体积=,量取蒸馏水时应选择量程为50mL。
(3)下图所示的仪器中,本实验不会使用到的是酒精灯,配制过程中不需要加热,不会使用到酒精灯。
(4)溶液具有均一、稳定性质,将配制好的氯化钠溶液装入试剂瓶时有少量溶液洒出,对所配制氯化钠溶液质量分数的影响是不影响。
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)2024年“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。以下关于水资源的说法正确的是
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,生活污水可以任意排放
C.工业上使用明矾对自来水消毒
D.农业和园林灌溉将大水漫灌改为喷灌或滴灌可以节约用水
【答案】D
【解析】A、地球上的水大部分为海水,淡水资源很少,比较紧缺,故说法不正确。
B、生活污水任意排放,超出水体的自净能力,也会污染水资源,故说法不正确;
C、明矾溶于水形成胶状物,吸附悬浮杂质,不能消毒,故说法不正确;
D、为了节约用水,农业上最好采用滴管、喷灌的灌溉方式,大水漫灌会浪费水资源,故说法正确。
故选D。
2.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)实验是学习化学的重要途径。下列与液体相关的操作正确的是
A.滴加液体 B.过滤
C.读取液体体积 D.检查装置气密性
【答案】D
【解析】A、用胶头滴管滴加液体时,应竖直悬空,该选项操作不正确;
B、过滤时应遵循“一贴二低三靠”,图中液体没有用玻璃棒引流,且漏斗下端没有紧靠烧杯内壁,该选项操作不正确;
C、读取液体体积时,应平视凹液面最低处,该选项操作不正确;
D、检查该装置气密性时,先把导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好,该选项操作正确。
故选D。
3.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)某学习小组制作的净水器如图,已知:沸石具有强大的吸附能力,磁砂具有良好的过滤性能。关于该净水器的说法不正确的是
A.该过程能将水样转化为软水
B.该装置能对水进行杀菌消毒
C.装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D.该装置能除去水中的色素和异味
【答案】A
【解析】A、由净水装置可知,水通过小卵石、石英砂、沸石、磁砂能除去水中的难溶性杂质,通过活性炭除去能色素和异味,通过紫外灯能杀死水中的微生物,该装置不能除去水中可溶性钙、镁化合物,不能将硬水转化为软水,说法错误;
B、水通过紫外灯能杀死水中的微生物,能对水进行杀菌消毒,说法正确;
C、装置中的小卵石和石英砂起过滤作用,,能除去水中的难溶性杂质,说法正确;
D、该装置中活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,说法正确;
故选:A。
4.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图为电解水的实验装置,下列说法正确的是
A.实验过程中电能转化为化学能
B.b试管内收集的气体是氢气
C.a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃
D.电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成
【答案】A
【分析】根据电解水时,与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多,是氢气;与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少,是氧气;且两者的体积之比大约是2:1,可简记为:正氧负氢、氢二氧一。
【解析】A、电解水时该反应将电能转化为化学能,故选项说法正确;
B、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,装置中b管收集的气体是氧气,故选项说法错误;
C、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,装置中a管收集的气体是氢气,不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃,故选项说法错误;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的,故选项说法错误。
故选A。
5.(24-25九年级上·江苏常州·期中)下列常见的物质中,前者属于单质,后者属于氧化物的是
A.液氮、澄清石灰水 B.氢气、水蒸气
C.二氧化碳、氯化钠 D.水银、海水
【答案】B
【解析】A、液氮是由氮元素组成的纯净物,属于单质;澄清石灰水中含有水和氢氧化钙,属于混合物,不符合题意;
B、氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质;水蒸气是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物,符合题意;
C、二氧化碳是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;氯化钠是由氯元素和钠元素组成的纯净物,属于化合物,不符合题意;
D、水银是由汞元素组成的纯净物,属于单质;海水是由水、氯化钠等物质组成的混合物;不符合题意。
故选B。
6.(2024江苏盐城·阶段练习)将下列固体物质分别加入适量的水中,充分溶解后,溶液温度会降低的是
A. B. C. D.(蔗糖)
【答案】B
【解析】A、氯化钠溶于水时,溶液温度几乎不变,不符合题意;
B、硝酸铵溶于水时,吸收热量,溶液温度降低,符合题意;
C、氢氧化钠溶于水时,放出大量的热,溶液温度升高,不符合题意;
D、蔗糖溶于水时,溶液温度几乎不变,不符合题意;
故选B。
7.(2024江苏连云港·阶段练习)水是生命之源,是一种最常用的溶剂。下列有关水和溶液的说法正确的是
A.均一、稳定的液体一定是溶液
B.生活中利用加热煮沸方法降低水的硬度
C.加入活性炭可以促进水中的悬浮杂质沉降
D.把20%的蔗糖溶液均分成两份,每份溶液的溶质质量分数为10%
【答案】B
【解析】A、溶液是均一、稳定的混合物,均一、稳定的液体不一定是溶液,例如水具有均一、稳定性,但是水是纯净物,不属于溶液,故选项说法错误;
B、生活中利用加热煮沸方法降低水的硬度,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,故选项说法正确;
C、活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,加入明矾,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附悬浮杂质,促进水中的悬浮杂质沉降,故选项说法错误;
D、溶液具有均一性,把20%的蔗糖溶液均分成两份,每份溶液的溶质质量分数仍为20%,故选项说法错误;
故选:B。
8.(2024·江苏常州·二模)“侯氏联合制碱法”生产过程涉及到Na2CO3、NH4Cl、NaCl等物质,其溶解度曲线如下图所示,下列说法正确的是
A.Na2CO3、NH4Cl、NaCl的溶解度均随温度升高而增大
B.除去NH4Cl中混有的少量NaCl,宜用降温结晶的方法
C.40℃时,将25克NH4Cl溶于50克水中形成不饱和溶液
D.40℃时,将Na2CO3溶液升温和降温都会降低溶液浓度
【答案】B
【解析】A、由图可知,氯化铵、氯化钠的溶解度随温度升高而增大,但碳酸钠的溶解度随温度升高先增大后减小,该选项说法不正确;
B、由于氯化铵的溶解度受温度影响比较大,若氯化铵中混有少量氯化钠,则可用降温结晶的方法提纯氯化铵,该选项说法正确;
C、由图可知,40℃时,氯化铵的溶解度为49g,则50g水中最多可溶解氯化铵的质量为,则将25克NH4Cl溶于50克水中能形成饱和溶液,该选项说法不正确;
D、40℃时,碳酸钠的溶解度最大,升温和降温时,溶解度均减小,则将碳酸钠饱和溶液升温或降温,都会使溶质质量分数降低,但由于碳酸钠溶液可能没有饱和,则溶质质量分数可能不变,该选项说法不正确。
故选B。
9.(2024·江苏镇江·二模)如图为和的溶解度曲线。下列说法不正确的是
A.时,将固体加到水中,所得溶液的质量为
B.将等质量的两物质的溶液由降温至,析出晶体的质量比多
C.时,分别将等质量的和固体全部溶于水恰好配成饱和溶液,所得溶液的质量:前者小于后者
D.等质量的两物质的饱和溶液由升温至,为使达到恰好饱和,加入两固体的质量相等
【答案】B
【解析】A、由溶解度曲线图可知,时碳酸钠的溶解度为40g,则时将固体加到水中能全部溶解,所得溶液的质量为,说法正确,不符合题意;
B、将等质量的两物质的溶液由降温至,由于不明确两物质的溶液是否饱和,因此无法比较与析出晶体的质量大小,说法错误,符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,时氯化钠的溶解度大于碳酸钠,则时分别将等质量的和固体全部溶于水恰好配成饱和溶液,所得溶液的质量:前者小于后者,说法正确,不符合题意;
D、由溶解度曲线图可知,、时碳酸钠、氯化钠的溶解度均相等,则等质量的两物质的饱和溶液由升温至,为使达到恰好饱和,加入两固体的质量相等,说法正确,不符合题意。
故选:B。
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)某同学在学习溶液时进行了如图1和如图2所示实验探究,下列说法正确的是
A.图1实验①②③烧杯中的溶液,一定属于饱和溶液的是②③
B.图1实验烧杯②中硝酸钾溶质质量分数是烧杯①中的2倍
C.图1实验烧杯②溶液中溶质、溶剂质量之比为
D.图2实验,一木块悬挂在饱和硝酸钾溶液中,在恒温条件下向烧杯内溶液中加入氯化钠固体,则弹簧称读数将变小
【答案】D
【解析】A、饱和溶液是不能继续溶解该种溶质的溶液,图1实验①②③烧杯中的溶液,烧杯②有溶质剩余,因此一定属于饱和溶液的是②,①③没有溶质剩余,不能确定是否饱和,A选项错误;
B、20mL水的质量为,图1实验烧杯①中5g硝酸钾完全溶解,溶质质量分数为,②中若10g硝酸钾完全溶解,则溶质质量分数为,而②中10g硝酸钾不能完全溶解,所以烧杯②中硝酸钾溶质质量分数小于33.3%,也会小于烧杯①中的2倍,B选项错误;
C、②中若10g硝酸钾完全溶解,则溶质、溶剂质量之比为,而②中硝酸钾不能完全溶解,因此溶质、溶剂质量之比不是1∶2,C选项错误;
D、图2实验,一木块悬挂在饱和硝酸钾溶液中,在恒温条件下向烧杯内溶液中加入氯化钠固体,则溶液中溶质的质量增大,溶液密度增大,根据,木块受到的浮力增大,则弹簧称读数将变小,D选项正确。
故选:D。
2.(2024·江苏泰州·期中)某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习,掌握水的净化方法。“生命吸管”如图是一种可以随身携带的小型水净化器,经其净化后获得的直饮水含有益矿物质元素。
(1)双层纺织网(PP)可以将固体和液体分离,这种设计利用的化学原理是 (填操作名称)。实验室在进行同类型操作时,使用的玻璃仪器有 、漏斗、烧杯,其作用是 。
(2)以上净化后获得的直饮水 (能或不能)直接使用,生活中的自来水 (能或不能)直接使用。
(3)节约用水是我们的责任和义务,请写1条日常生活中的节水措施 。
【答案】(1)过滤 玻璃棒 引流
(2)能 不能
(3)淘米水浇花(合理即可)
【解析】(1)双层纺织网(PP)可以将固体和液体分离,这种设计利用的化学原理是过滤。实验室在进行同类型操作时,使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,其作用是引流;
(2)以上净化后获得的直饮水已经经过了过滤、吸附、消毒等净化方法,能直接使用,生活中的自来水不能直接使用,因为自来水输送过程中可能又会滋生细菌;
(3)日常生活中的节水措施有用淘米水浇花、用洗衣服的水拖地等。
3.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)溶液对动植物的生理活动和人类的生产、科研活动具有很重要的意义。甲、乙、丙三位同学分别进行了以下有关溶液的实验探究:
(1)甲同学进行了“物质溶解时温度变化”的探究实验。他取三支相同的试管,分别注入水,测得水的初温为,再分别向三支试管中加入氯化钠、氢氧化钠、硝酸铵固体各,充分振荡。测得其中一种物质水溶液的温度变化情况如图一所示。该曲线图描述的物质是 。
(2)乙同学从冰箱中取出含有蔗糖晶体的溶液,放置一段时间后,晶体慢慢消失,形成溶液。如图二所示,一定处于饱和状态的是 ,其中溶质质量分数较大的溶液是 (填字母)。
(3)丙同学为监测某厂排放的污水中银离子的含量,需配制50克质量分数的氯化钠溶液,如图是某同学配制溶液的操作过程:
①写出标号仪器的名称: , 。
②过程,a.计算,操作中应称量的质量是 ;需量取水的体积为 (水的密度为),量筒的规格应为 (填“”、“”或“”)。
b.称量:若称量时错把氯化钠放到了右盘(1g以下月游码),其他过程没有误差,则实际配制的溶液的溶质质量分数是 (保留百分数后一位小数)。
c.溶解:过程中,使用玻璃棒搅拌的目的是 。
d.装瓶:将配制好的溶液装入 中(填“广口瓶”、“细口瓶”或“锥形瓶”)。
③反思:在配制过程中,导致氯化钠溶液溶质质量分数偏小的可能原因有 (填字母)。
A.用量筒量取水时俯视读数 B.用来配制溶液的烧杯刚用少量蒸馏水润洗过
C.氯化钠固体中含有杂质 D.配好的溶液装瓶时不小心洒出
【答案】(1)氢氧化钠
(2)A B
(3)药匙 量筒 2.5 47.5mL 50mL 3.1% 搅拌、加速溶解 细口瓶 BC/CB
【解析】(1)氯化钠溶于水温度几乎不变,硝酸铵溶于水吸热,氢氧化钠溶于水放热,由图可知溶解过程放热,故该曲线图描述的物质是NaOH;
(2) 一定处于饱和状态的是A,因为有未溶解的固体;
其中溶质质量分数较大的溶液是B,因为相同质量的溶剂,B中溶解的溶质较多;
(3)①由图可知,仪器a为药匙,b为量筒;
②a.配制50g溶质质量分数为15%的NaCl溶液时,需要氯化钠的质量为,需要水的质量为,水的密度为,故需量取水的体积为47.5mL;
所需量筒的量程应接近量取水的体积,故应选择50mL量筒;
b.用托盘天平称量药品时,应左物右码,且称量2.5g氯化钠时,选取2g砝码,移动游码0.5g,若把氯化钠放到了右盘,由于左盘上的质量=右盘上的质量+游码的质量,则实际称取的氯化钠的质量为,故实际配制的NaCl溶液的溶质质量分数是;
c.溶解过程中,使用玻璃棒搅拌的目的是加速溶解;
d.液体药品存放在细口瓶内,故将配制好的溶液装入细口瓶内;
③A、俯视读数,导致数偏大,实际液体体积偏小,溶液的溶质质量分数偏大;
B、烧杯中含有少量蒸馏水,导致溶剂偏大,溶液的溶质质量分数偏小;
C、氯化钠中含有杂质,导致溶质偏少,溶液的溶质质量分数偏小;
D、配好的溶液装瓶时不小心洒出,不会影响溶液的溶质质量分数;
故选BC。
4.(2024·江苏宿迁·二模)你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据,铁样品中杂质既不溶于水,也不与酸反应,进行计算。
(1)反应后生成氢气质量为 g。
(2)反应后所得的不饱和溶液溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)0.2
(2)解:设参加反应的铁的质量为x,生成氯化亚铁的质量为y
,x=5.6g;,y=12.7g
则反应后所得的不饱和溶液溶质质量分数为:
答:反应后所得的不饱和溶液溶质质量分数为10%。
【解析】(1)铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,根据质量守恒定律,生成氢气的质量为:7g+121.6g-128.4g=0.2g;
(2)见答案。
跨学科实践活动
水质检测及自制净水器
1.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
【答案】D
【解析】A、过滤是将不溶于水的固体和水分离,故A错误;
B、蒸馏是净化程度最高的方法,可得到纯净水,故B错误;
C、明矾溶于水生成的胶状物质具有吸附性,可吸附悬浮杂质,促进水中悬浮杂质的沉降,故C错误;
D、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,故D正确。
故选D。
2.某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动,作品如图。完成下面小题。
(1)任务一:学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是
A.静置沉淀 B.砂石过滤
C.活性炭吸附 D.投药消毒
(2)任务二:设计并制作净水器。下列说法合理的是
A.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
B.用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
C.蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
D.该净水器流出的水可以直接饮用
(3)任务三:展示并评价作品。下列评价不合理的是
A.制作简单,操作简便 B.制作材料廉价易得
C.作品设计简洁美观 D.净化水硬度变得更小
【答案】(1)D (2)B (3)D
3.兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
(1)自制净水器:如图,净水流程依标号顺序进行。
吸附剂为活性炭,因其具有 结构。
(2)水质检测:TDS值是水质的一项重要指标,某水样经自制净水器净化后的TDS值如图,净化后的水质纯度为 。
【答案】(1)疏松多孔
(2)一般
【解析】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,故具有吸附性;
(2)某水样经自制净水器净化后的TDS值为159,介于100和300之间,则净化后的水质纯度为一般。
4.化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量库水,用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:净化水
库水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机如下图所示:
(2)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。
(3)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色异味的同时也除去重金属离子。
(4)紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。
(5)用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体。
(6)以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成;还可以进行的实验方案有很多,请你写出一种,操作是 ;现象是 。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
【答案】(1)中硬水
(2)过滤
(3)吸附
(4)混合物
(5)b
(6)点燃氢气,在火焰上方罩一个干冷的烧杯 产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水滴产生
【解析】(1)该自来水的硬度为286.2mg/L,结合表中数据可知,在150~300之间,该自来水属于中硬水;
(2)超滤膜利用孔洞大小将物质分离,其作用相当于实验室中的过滤;
(3)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;
(4)根据流程图可知,直饮水是除去了不溶性杂质、颜色、异味、重金属离子、微生物的水,其中仍含有可溶性物质,属于混合物;
(5)电解水生成的氢气和氧气的体积比约为2:1,由图可知,a管收集的气体较多,则为氢气,b管收集的气体较少,则为氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,可用带火星木条检验,用带有火星的木条可以检验b管中的气体;
(6)氢气在氧气中燃烧生成水,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,该实验也能证明水的组成,实验方案为:将纯净的氢气点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水滴产生。
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