内容正文:
专题04 水的性质与组成
◆考点01 水的性质
1.水为什么有三态变化
(1)自然界中水通常有三种存在状态:______、_______和_______。
(2)水的三态变化的原因是随着______变化,水分子的______、______、______发生了改变。
水的三态变化是______变化,因为水分子没有变成其他分子,其______和______也没有变化。
(3)水分子的结构:水是由大量______聚集而成的。分子是构成物质的______粒子。
在水的三态变化过程中,水分子的排列从______逐渐变为______,或从______逐渐变为______。
(4)分子的基本特征
①分子的______和______都很小。如,_______________________________________
②分子之间有______。如,___________________________________。
③分子在不停地______。
讨论与交流:
氧气可被压缩储存在蓝色钢瓶中,水和酒精混合后总体积减少,湿衣服晾晒后会变干。这些现象反映了分子具有什么特征?__________________________________________-
2.水有哪些独特的性质
(1)水的物理性质
水在常温常压下是一种______、______、______的透明液体。
(2)水的特性
水具有______现象和______张力大的特性。
①水具有______膨胀的特性,即在0~4℃时,水随温度升高体积______,在4℃时,水的密度______。
②水的______较大,常被用作取暖或冷却剂。
③水还有极强的_______________________,是一种优良的溶剂。如,配制食盐水、糖水等。
(3)水的化学性质
水与二氧化碳反应生成______.文字表达式:_____________________________________
水与氧化钙反应生成______,文字表达式:_____________________________________
实验探究:水与氧化钙的反应
实验现象:________________________________________
实验结论:________________________________________
◆考点02 水的自然循环与人工净化
1.水在自然界中的循环与净化
(1)水循环:水在太阳辐射和地球引力作用下,通过______、______、______和______等环节,以气体、液体、固体的形式在陆地、海洋以及大气间不断循环。
(2)水的自然净化:水在循环中,通过______、________、________、________、________、______等作用,去除污浊和杂质,保持水的洁净。
(3)水体的自净能力:自然界中的水体具有一定的自净能力,但如果污染物数量超过水体的自净能力,水体就会受到______。
2. 水的人工净化方法
(1)自来水生产过程:自来水厂处理水的主要步骤包括______、______、_______和______。
(2)净水剂:常用的净水剂有______和______,它们能使微小的悬浮物沉降下来。
(3)过滤:通过______和______等步骤,去除水中的不溶性杂质。
(4)消毒:常用的消毒剂是______,它能杀死水中的细菌和病毒。
(5)硬水与软水:
硬水:含有较多______和______的水。
软水:不含或含较少______和______的水。
硬水的危害:
①用硬水洗涤衣物,既______________________,时间长了还会使衣物变硬。
②锅炉用硬水结垢后,既浪费燃料,又易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起。
硬水的软化方法:通过______或______等方法去除水中的钙、镁离子。
3. 合理开发和利用水资源
(1)我国水资源分布特点:我国水资源分布不均匀,南方水______,北方水______。
(2)水资源短缺问题:随着社会发展和人口增长,水资源短缺问题日益严重,______已成为解决淡水危机的重要途径。
(3)海水淡化:
太阳能蒸馏器:利用______蒸发海水,再冷凝产生淡水。
膜蒸馏技术:利用______驱动水蒸气通过膜,实现脱盐。
蒸馏:是分离和提纯_____________常用的方法之一,利用液体________不同,将液体分离的方法
蒸馏水是净化程度__________的水,属于纯净物
蒸馏操作注意点:
①烧瓶中加沸石(或碎瓷片)的目的是____________________
②烧瓶内水的体积不超过容积的三分之一。
③不能使液体沸腾得太剧烈,以防液体通过导管直接流到试管里。
【蒸馏注意事项】
1.为达到较好的冷却效果,冷凝管中水的流向是由下而上(与水蒸气的方向相反)
2.简易装置中:烧瓶加热时需垫陶土网:接受蒸馏水的试管要放在冷水或冰水中:长玻璃导管有导气和
冷凝的双重作用;开始时蒸馏出的液体中会含有沸点较低的杂质,所以要弃去。
(4)污水处理:
一级处理:通过______、或,去除污水中的石块、砂石和油脂等。
二级处理:通过______的作用,将污水中的污染物降解和转化为污泥。
三级处理:通过______、______或______等技术,对污水进行深度处理和消毒。
◆考点03 水的组成
1.怎样通过实验研究水的组成
1. 水的组成
(1)水的合成:
氢气与氧气反应生成水,反应方程式为_________________________________。
实验现象:氢气在氧气中燃烧,火焰呈______色,生成_______________,并放出_________。
实验结论:水是由______和______组成的。
(2)水的分解:
水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气,反应方程式为
_________________________。
实验现象:电解水时,电极上有______产生,负极产生的气体是______,正极产生的气体是______,两者的体积比为______。
实验结论:水是由______和______组成的。
(3)化合反应与分解反应:
化合反应:由______或______物质反应生成______新物质的反应。
如:______________________________________
分解反应:由______物质反应生成______或______新物质的反应。
如:______________________________________
2. 水通电后分子发生了什么变化
(1)水的化学式:水的化学式为______,表示水由______个氢原子和______个氧原子构成。
(2)水在电解过程中,水分子分成_______和________;两个________结合成一个氢分子,许多________聚集为氢气;两个________结合成一个氧分子,许多__________聚集为氧气。
(3)通过对水的合成和分解的微观分析可知,在化学变化中,______________可分成______,而_____又会重新组合成新的________。
1.河水净化的主要步骤如下图所示。有关说法错误的是( )
A.步骤Ⅰ可除去难溶性杂质
B.X试剂可以是活性炭
C.步骤Ⅲ可杀菌、消毒
D.净化后的水是纯净物
2.关于电解水实验的下列说法中正确的是( )
A.从现象上判断:正极产生的是氢气
B.从变化上分类: 该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:水分子是由氢原子和氧原子构成的
3. (不定项)下列不属于化合反应的是 点燃
点燃
A. 碳 + 氧气 二氧化碳 B. 红磷 + 氧气 五氧化二磷点燃
点燃
C. 氢气 + 氧气 水 D. 酒精+氧气 水+二氧化碳
4. (不定项)下列属于分解反应的是
A. 加热碳酸溶液 B. 氧化钙加入水中
C. 氯酸钾制氧气 D. 镁带燃烧
5. (不定项)对于水通电后生成氢气和氧气的实验,下列叙述中错误的是
A. 生成体积小的气体可使带火星的木条复燃
B. 生成体积大的气体可以燃烧
C. 生成正极与负极的气体体积之比约为2:1(同温同压下)
D. 连接外接电源正极的一端收集到的气体是氢气
6.下列关于水三态变化的描述,不正确的是
A. 水在自然界中通常存在固态、液态和气态
B. 水的三态变化是物理变化
C. 水分子在三态变化中会变成其他分子
D. 水的三态变化与温度有关
7.下列哪个现象不能说明分子之间有间隔
A. 氧气可被压缩储存在蓝色钢瓶中
B. 水和酒精混合后总体积减少
C. 湿衣服晾晒后会变干
D. 10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL
8.下列关于水分子的描述,错误的是:
A. 水是由大量水分子聚集而成的
B. 分子是构成物质的一种基本粒子
C. 在水的三态变化中,水分子的排列方式不变
D. 水分子在不停地运动
9.下列关于水的物理性质的描述,正确的是:
A. 水在常温常压下是黑色的液体
B. 水没有固定的形状和体积
C. 水在常温常压下是白色固体
D. 水在常温常压下是一种无色、无味、透明的液体
10.下列哪个现象不能说明水具有反常膨胀的特性
A. 冬天水管里的水结冰后,水管会胀裂
B. 在0~4℃时,水随温度升高体积减小
C. 在4℃时,水的密度最大
D. 夏天自来水管外壁上的水珠是空气液化形成的
11.下列关于水的化学性质的描述,不正确的是:
A. 水与二氧化碳反应生成碳酸
B. 水与氧化钙反应生成氢氧化钙
C. 水在直流电的作用下不能分解
D. 水能与许多物质发生化学反应
12.下列关于水循环的描述,错误的是:
A. 水循环包括蒸发、凝结、降水和径流等环节
B. 水循环是自然界中水分子不断运动的结果
C. 水循环只发生在海洋和大气之间
D. 水循环有助于保持地球上水的动态平衡
13.下列关于水的自然净化的描述,不正确的是:
A. 水在循环中通过物理、化学和生物作用去除污浊和杂质
B. 水的自然净化能力是有限的
C. 自然界中的水体都具有很强的自净能力
D. 水体的自净能力受到污染物数量和种类的影响
14.下列关于自来水生产过程的描述,错误的是:
A. 自来水厂处理水的主要步骤包括取水、沉淀、过滤和消毒
B. 沉淀是为了去除水中的悬浮物
C. 过滤是为了去除水中的可溶性杂质
D. 消毒是为了杀死水中的细菌和病毒
15.下列关于硬水和软水的描述,不正确的是:
A. 硬水中含有较多的钙、镁离子
B. 软水中不含钙、镁离子
C. 硬水可以通过煮沸或蒸馏等方法软化
D. 硬水和软水可以通过肥皂水实验进行区分
16.下列关于我国水资源分布特点的描述,正确的是:
A. 我国水资源分布均匀,南北方水资源都丰富
B. 我国水资源分布不均匀,南方水资源丰富,北方水资源匮乏
C. 我国水资源主要分布在北方地区
D. 我国水资源主要分布在南方山区
17.下列关于海水淡化的描述,错误的是
A. 太阳能蒸馏器是利用太阳能蒸发海水,再冷凝产生淡水
B. 膜蒸馏技术是利用压力差驱动水蒸气通过膜,实现脱盐
C. 海水淡化是解决淡水危机的重要途径之一
D. 海水淡化技术已经非常成熟,可以大量生产淡水
18. 能证明一种分子在化学变化中变为多种分子的事实是
A.酒精挥发 B.一氧化碳与氧气反应燃烧生成二氧化碳
C.氧化钙与水反应 D.水通电分解
19.根据电解水实验示意图回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式 ;
(2)a端接电池 极(填“正”或“负”);
(3)电解水的过程中,发生改变的微粒是(写名称) ;
(4)该实验可证明水是由 (写名称)组成的;
(5)检验b试管中气体的操作方法和现象 ;
(6)生活中,可以用 检验硬水和软水,可以用 的方法将硬水转化为软水。
20.研究“水”可从其组成、结构、性质及用途等角度展开。
①水的组成
I.宏观现象:如图玻璃管a、b中产生气体的体积比约为 ,检验b中气体的现象是 ;
II.微观分析:该反应中发生分解的微粒名称是 ;
III.符号表达:电解水的化学方程式为 。
②水的性质
I.将少量淀粉加入水中,充分搅拌后可形成 (填“溶液”、“悬浊液”、“乳浊液”);
II.沿海地区温差比内陆小的主要原因是 。
③水的用途
I.碘与镁在常温下化合速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
II.下列实验中,对水的作用分析有错误的是 (填字母)
A.烧杯中的水便于观察烧瓶内气压变化 B.提供热量
C.排尽空气且便于观察H2何时集满 D.防止熔融物炸裂集气瓶
21.写出下列反应的文字表达式,并判断哪些是化合反应,哪些是分解反应。
(1)硫在氧气中燃烧 。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制氧气 。
(3)红磷在氧气中燃烧 。
以上反应属于化合反应的是 (填序号),属于分解反应的是 。
22.2023年“世界水日”“中国水周”活动主题为“强化依法治水,携手共护母亲河”,深圳某校化学兴趣小组设计了一款净水器进行净水实验,其实验过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)第一步5μmPP棉是模拟实验室中的 操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)物质Y的名称为 ,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(3)出水口得到的液体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)小深同学想研究“水的组成”,探究“电解水实验”,请写出在通电的情况下水发生反应的符号或文字表达式: 。在进行“电解水实验”时,小深发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图1所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9V直流电电压下通电3min,产生气体的体积如下图:
图1管b中产生的气体有 (选填“可燃性”或“助燃性”),由图2可知浓度为 的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
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专题4 水的性质与组成
◆考点01 水的性质
1. 水为什么有三态变化
(1)自然界中水通常有三种存在状态:固态、液态和气态。
(2)水的三态变化的原因是随着温度变化,水分子的运动速度、排列方式和相互作用力发生了改变。
水的三态变化是物理变化,因为水分子没有变成其他分子,其化学性质和分子结构也没有变化。
(3)水分子的结构:水是由大量水分子聚集而成的。分子是构成物质的基本粒子。
在水的三态变化过程中,水分子的排列从有序逐渐变为无序,或从无序逐渐变为有序。
(4)分子的基本特征
①分子的质量和体积都很小。如,一滴水中含有约10^21个水分子。
②分子之间有间隔。如,水和酒精混合后总体积减少。
③分子在不停地运动。
讨论与交流:
氧气可被压缩储存在蓝色钢瓶中,水和酒精混合后总体积减少,湿衣服晾晒后会变干。这些现象反映了分子具有什么特征?分子之间有间隔,分子在不停地运动。
2. 水有哪些独特的性质
(1)水的物理性质
水在常温常压下是一种无色、无味、透明的透明液体。
(2)水的特性
水具有反常膨胀现象和表面张力大的特性。
①水具有反常膨胀的特性,即在0~4℃时,水随温度升高体积减小,在4℃时,水的密度最大。
②水的比热容较大,常被用作取暖或冷却剂。
③水还有极强的溶解能力,是一种优良的溶剂。如,配制食盐水、糖水等。
(3)水的化学性质
水与二氧化碳反应生成碳酸。文字表达式:水 + 二氧化碳 → 碳酸。
水与氧化钙反应生成氢氧化钙,文字表达式:水 + 氧化钙 → 氢氧化钙。
实验探究:水与氧化钙的反应
实验现象:氧化钙与水反应放出大量热,生成白色固体氢氧化钙。
实验结论:水与氧化钙反应生成氢氧化钙。
◆考点02 水的自然循环与人工净化
1.水在自然界中的循环与净化
(1)水循环:水在太阳辐射和地球引力作用下,通过蒸发、凝结、降水和径流等环节,以气体、液体、固体的形式在陆地、海洋以及大气间不断循环。
(2)水的自然净化:水在循环中,通过沉淀、过滤、吸附、氧化、生物降解等作用,去除污浊和杂质,保持水的洁净。
(3)水体的自净能力:自然界中的水体具有一定的自净能力,但如果污染物数量超过水体的自净能力,水体就会受到污染。
2. 水的人工净化方法
(1)自来水生产过程:自来水厂处理水的主要步骤包括取水、沉淀、过滤和消毒。
(2)净水剂:常用的净水剂有明矾和聚合氯化铝,它们能使微小的悬浮物沉降下来。
(3)过滤:通过滤纸和砂滤等步骤,去除水中的不溶性杂质。
(4)消毒:常用的消毒剂是氯气,它能杀死水中的细菌和病毒。
(5)硬水与软水:
硬水:含有较多钙离子和镁离子的水。
软水:不含或含较少钙离子和镁离子的水。
硬水的危害:
①用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂,不易起泡沫,时间长了还会使衣物变硬。
②锅炉用硬水结垢后,既浪费燃料,又易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起。
硬水的软化方法:通过煮沸或离子交换等方法去除水中的钙、镁离子。
3. 合理开发和利用水资源
(1)我国水资源分布特点:我国水资源分布不均匀,南方水多,北方水少。
(2)水资源短缺问题:随着社会发展和人口增长,水资源短缺问题日益严重,海水淡化已成为解决淡水危机的重要途径。
(3)海水淡化:
太阳能蒸馏器:利用太阳能蒸发海水,再冷凝产生淡水。
膜蒸馏技术:利用压力差驱动水蒸气通过膜,实现脱盐。
蒸馏:是分离和提纯液体混合物常用的方法之一,利用液体沸点不同将液体分离的方法
蒸馏水是净化程度最大的水,属于纯净物
蒸馏操作注意点:
①烧瓶中加沸石(或碎瓷片)的目的是防止暴沸
②烧瓶内水的体积不超过容积的三分之一。
③不能使液体沸腾得太剧烈,以防液体通过导管直接流到试管里。
【蒸馏注意事项】
1.为达到较好的冷却效果,冷凝管中水的流向是由下而上(与水蒸气的方向相反)
2.简易装置中:烧瓶加热时需垫陶土网:接受蒸馏水的试管要放在冷水或冰水中:长玻璃导管有导气和冷凝的双重作用;开始时蒸馏出的液体中会含有沸点较低的杂质,所以要弃去。
(4)污水处理:
一级处理:通过格栅、沉砂池,去除污水中的石块、砂石和油脂等。
二级处理:通过微生物的作用,将污水中的污染物降解和转化为污泥。
三级处理:通过化学方法、生物方法或物理方法等技术,对污水进行深度处理和消毒。
◆考点03 水的组成
1.怎样通过实验研究水的组成
(1)水的合成:
氢气与氧气反应生成水,反应方程式为:2H₂ + O₂ → 2H₂O。
实验现象:氢气在氧气中燃烧,火焰呈淡蓝色,生成水,并放出热量。
实验结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水的分解:
水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气,反应方程式为:2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。
实验现象:电解水时,电极上有气泡产生,负极产生的气体是氢气,正极产生的气体是氧气,两者的体积比为2:1。
实验结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)化合反应与分解反应:
化合反应:由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应。
如:2H₂ + O₂ → 2H₂O。
分解反应:由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应。
如:2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。
2. 水通电后分子发生了什么变化
(1)水的化学式:水的化学式为H₂O,表示水由2个氢原子和1个氧原子构成。
(2)水在电解过程中,水分子分成氢原子和氧原子;两个氢原子结合成一个氢分子,许多氢分子聚集为氢气;两个氧原子结合成一个氧分子,许多氧分子聚集为氧气。
(3)通过对水的合成和分解的微观分析可知,在化学变化中,分子可分成原子,而原子又会重新组合成新的分子。
1.河水净化的主要步骤如下图所示。有关说法错误的是( )
A.步骤Ⅰ可除去难溶性杂质
B.X试剂可以是活性炭
C.步骤Ⅲ可杀菌、消毒
D.净化后的水是纯净物
【答案】D
【解析】河水净化步骤无法去除所有可溶性杂质,净化后的水仍含可溶性物质,属于混合物,而非纯净物。
2.关于电解水实验的下列说法中正确的是( )
A.从现象上判断:正极产生的是氢气
B.从变化上分类: 该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:水分子是由氢原子和氧原子构成的
【答案】D
【解析】水分子由氢原子和氧原子构成。A错误(正极产生氧气),B错误(电解是化学变化),C错误(水由氢、氧元素组成)。
3. (不定项)下列不属于化合反应的是 点燃
点燃
A. 碳 + 氧气 二氧化碳 B. 红磷 + 氧气 五氧化二磷点燃
点燃
C. 氢气 + 氧气 水 D. 酒精+氧气 水+二氧化碳
【答案】D
【解析】酒精与氧气生成水和二氧化碳,生成物为两种,不属于化合反应。
4. (不定项)下列属于分解反应的是
A. 加热碳酸溶液 B. 氧化钙加入水中
C. 氯酸钾制氧气 D. 镁带燃烧
【答案】AC
【解析】A(碳酸分解为水和二氧化碳)、C(氯酸钾分解为氧气)属于分解反应;B(氧化钙与水化合)、D(镁燃烧生成氧化镁)为化合反应。
5. (不定项)对于水通电后生成氢气和氧气的实验,下列叙述中错误的是
A. 生成体积小的气体可使带火星的木条复燃
B. 生成体积大的气体可以燃烧
C. 生成正极与负极的气体体积之比约为2:1(同温同压下)
D. 连接外接电源正极的一端收集到的气体是氢气
【答案】CD
【解析】正极与负极气体体积比应为1:2,C错误;正极收集氧气,非氢气,D错误。
6.下列关于水三态变化的描述,不正确的是
A. 水在自然界中通常存在固态、液态和气态
B. 水的三态变化是物理变化
C. 水分子在三态变化中会变成其他分子
D. 水的三态变化与温度有关
【答案】C
【解析】A. 水在自然界中确实通常存在固态(冰)、液态和气态(水蒸气),所以A选项正确。
B. 水的三态变化只是物质状态的变化,没有改变其化学性质,因此是物理变化,B选项正确。
C. 水分子在三态变化中仍然是水分子,不会变成其他分子,所以C选项错误。
D. 水的三态变化与温度密切相关,温度升高,水可能从液态变为气态;温度降低,水可能从液态变为固态,所以D选项正确。
7.下列哪个现象不能说明分子之间有间隔
A. 氧气可被压缩储存在蓝色钢瓶中
B. 水和酒精混合后总体积减少
C. 湿衣服晾晒后会变干
D. 10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL
【答案】C
【解析】A. 氧气可被压缩储存在蓝色钢瓶中,说明气体分子之间有间隔,可以被压缩,A选项正确。
B. 水和酒精混合后总体积减少,说明液体分子之间有间隔,混合后分子相互渗透,总体积减小,B选项正确。
C. 湿衣服晾晒后会变干,是水分子从液态变为气态的过程,是汽化现象,不能说明分子之间有间隔,C选项错误。
D. 10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL,同样说明液体分子之间有间隔,混合后分子相互渗透,总体积减小,D选项正确。
8.下列关于水分子的描述,错误的是:
A. 水是由大量水分子聚集而成的
B. 分子是构成物质的一种基本粒子
C. 在水的三态变化中,水分子的排列方式不变
D. 水分子在不停地运动
【答案】C
【解析】A. 水是由大量水分子聚集而成的,这是水的微观构成,A选项正确。
B. 分子是构成物质的一种基本粒子,这是分子的基本概念,B选项正确。
C. 在水的三态变化中,水分子的排列方式会发生变化,如固态时水分子排列紧密有序,液态时较为松散,气态时则更加分散,所以C选项错误。
D. 水分子在不停地运动,这是分子的基本性质之一,D选项正确。
9.下列关于水的物理性质的描述,正确的是:
A. 水在常温常压下是黑色的液体
B. 水没有固定的形状和体积
C. 水在常温常压下是白色固体
D. 水在常温常压下是一种无色、无味、透明的液体
【答案】D
【解析】A. 水在常温常压下是无色的液体,不是黑色的,所以A选项错误。
B. 水在液态时没有固定的形状,但有固定的体积(在常温常压下),所以B选项错误。
C. 水在常温常压下是液体,不是白色固体,所以C选项错误。
D. 水在常温常压下是一种无色、无味、透明的液体,这是水的物理性质之一,D选项正确。
10.下列哪个现象不能说明水具有反常膨胀的特性
A. 冬天水管里的水结冰后,水管会胀裂
B. 在0~4℃时,水随温度升高体积减小
C. 在4℃时,水的密度最大
D. 夏天自来水管外壁上的水珠是空气液化形成的
【答案】D
【解析】A. 冬天水管里的水结冰后,水管会胀裂,说明水在结冰时体积增大,具有反常膨胀的特性,A选项正确。
B. 在0~4℃时,水随温度升高体积减小,这也是水反常膨胀的表现之一,B选项正确。
C. 在4℃时,水的密度最大,这是因为水在4℃时体积最小,密度自然最大,也体现了水的反常膨胀特性,C选项正确。
D. 夏天自来水管外壁上的水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,与水的反常膨胀无关,D选项错误。
11.下列关于水的化学性质的描述,不正确的是:
A. 水与二氧化碳反应生成碳酸
B. 水与氧化钙反应生成氢氧化钙
C. 水在直流电的作用下不能分解
D. 水能与许多物质发生化学反应
【答案】C
【解析】A. 水与二氧化碳反应生成碳酸,这是水的化学性质之一,A选项正确。
B. 水与氧化钙反应生成氢氧化钙,这也是水的化学性质之一,B选项正确。
C. 水在直流电的作用下可以分解生成氢气和氧气,所以C选项错误。
D. 水能与许多物质发生化学反应,如酸碱中和反应、水解反应等,D选项正确。
12.下列关于水循环的描述,错误的是:
A. 水循环包括蒸发、凝结、降水和径流等环节
B. 水循环是自然界中水分子不断运动的结果
C. 水循环只发生在海洋和大气之间
D. 水循环有助于保持地球上水的动态平衡
【答案】C
【解析】A. 水循环包括蒸发、凝结、降水和径流等环节,这是水循环的基本过程,A选项正确。
B. 水循环是自然界中水分子不断运动的结果,这是水循环的动力来源,B选项正确。
C. 水循环不仅发生在海洋和大气之间,还发生在陆地与大气之间、陆地与海洋之间等,所以C选项错误。
D. 水循环有助于保持地球上水的动态平衡,这是水循环的重要意义之一,D选项正确。
13.下列关于水的自然净化的描述,不正确的是:
A. 水在循环中通过物理、化学和生物作用去除污浊和杂质
B. 水的自然净化能力是有限的
C. 自然界中的水体都具有很强的自净能力
D. 水体的自净能力受到污染物数量和种类的影响
【答案】C
【解析】A. 水在循环中通过物理、化学和生物作用去除污浊和杂质,这是水的自然净化的基本过程,A选项正确。
B. 水的自然净化能力是有限的,当污染物超过一定限度时,自然净化就无法有效进行,B选项正确。
C. 自然界中的水体并非都具有很强的自净能力,不同水体的自净能力因其环境条件、生物群落等因素而异,所以C选项错误。
D. 水体的自净能力受到污染物数量和种类的影响,污染物越多、种类越复杂,自净能力就越弱,D选项正确。
14.下列关于自来水生产过程的描述,错误的是:
A. 自来水厂处理水的主要步骤包括取水、沉淀、过滤和消毒
B. 沉淀是为了去除水中的悬浮物
C. 过滤是为了去除水中的可溶性杂质
D. 消毒是为了杀死水中的细菌和病毒
【答案】C
【解析】A. 自来水厂处理水的主要步骤包括取水、沉淀、过滤和消毒,这是自来水生产的基本流程,A选项正确。
B. 沉淀是为了去除水中的悬浮物,通过重力作用使悬浮物沉降到底部,B选项正确。
C. 过滤是为了去除水中的不溶性杂质,如颗粒物、泥沙等,而不是可溶性杂质,所以C选项错误。
D. 消毒是为了杀死水中的细菌和病毒,保证水的卫生安全,D选项正确。
15.下列关于硬水和软水的描述,不正确的是:
A. 硬水中含有较多的钙、镁离子
B. 软水中不含钙、镁离子
C. 硬水可以通过煮沸或蒸馏等方法软化
D. 硬水和软水可以通过肥皂水实验进行区分
【答案】B
【解析】A. 硬水中含有较多的钙、镁离子,这是硬水的定义之一,A选项正确。
B. 软水中并非不含钙、镁离子,而是含量较少,所以B选项错误。
C. 硬水可以通过煮沸或蒸馏等方法软化,这是因为煮沸和蒸馏可以降低水中钙、镁离子的含量,C选项正确。
D. 硬水和软水可以通过肥皂水实验进行区分,硬水中肥皂水产生的泡沫较少,软水中则较多,D选项正确。
16.下列关于我国水资源分布特点的描述,正确的是:
A. 我国水资源分布均匀,南北方水资源都丰富
B. 我国水资源分布不均匀,南方水资源丰富,北方水资源匮乏
C. 我国水资源主要分布在北方地区
D. 我国水资源主要分布在南方山区
【答案】B
【解析】A. 我国水资源分布并不均匀,南北方水资源差异较大,所以A选项错误。
B. 我国水资源分布不均匀,南方水资源丰富,北方水资源匮乏,这是我国水资源分布的基本特点之一,B选项正确。
C. 我国水资源并非主要分布在北方地区,而是南方地区更为丰富,所以C选项错误。
D. 我国水资源虽然主要分布在南方地区,但并非主要分布在山区,而是分布在河流、湖泊等水域,所以D选项错误。
17.下列关于海水淡化的描述,错误的是
A. 太阳能蒸馏器是利用太阳能蒸发海水,再冷凝产生淡水
B. 膜蒸馏技术是利用压力差驱动水蒸气通过膜,实现脱盐
C. 海水淡化是解决淡水危机的重要途径之一
D. 海水淡化技术已经非常成熟,可以大量生产淡水
【答案】D
【解析】A. 太阳能蒸馏器是利用太阳能蒸发海水,再冷凝产生淡水,这是海水淡化的一种方法,A选项正确。
B. 膜蒸馏技术是利用压力差驱动水蒸气通过膜,实现脱盐,这也是海水淡化的一种方法之一,但通常描述为“膜分离技术”或“反渗透技术”的变种,不过核心意思正确,B选项正确。
C. 海水淡化是解决淡水危机的重要途径之一,这是海水淡化的重要意义之一,C选项正确。
D. 海水淡化技术虽然已经取得了一定进展,但并未达到非常成熟的程度,且成本较高,还不能大量生产淡水以满足需求,所以D选项错误。
18. 能证明一种分子在化学变化中变为多种分子的事实是
A.酒精挥发 B.一氧化碳与氧气反应燃烧生成二氧化碳
C.氧化钙与水反应 D.水通电分解
【答案】D
【解析】A选项酒精挥发是物理变化,分子种类不变;B选项一氧化碳与氧气反应燃烧生成二氧化碳,是一种分子(一氧化碳分子和氧气分子)变为一种分子(二氧化碳分子);C选项氧化钙与水反应生成氢氧化钙,是一种分子(水分子)和一种原子(钙原子)变为一种分子(氢氧化钙分子);D选项水通电分解生成氢气和氧气,是一种分子(水分子)变为多种分子(氢分子和氧分子),所以选D。
19.根据电解水实验示意图回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式 ;
(2)a端接电池 极(填“正”或“负”);
(3)电解水的过程中,发生改变的微粒是(写名称) ;
(4)该实验可证明水是由 (写名称)组成的;
(5)检验b试管中气体的操作方法和现象 ;
(6)生活中,可以用 检验硬水和软水,可以用 的方法将硬水转化为软水。
【答案】 负 水分子 氢元素和氧元素 将带火星的木条放在试管口,如果木条复燃,则证明是氧气 肥皂水 煮沸
【详解】(1)该反应的化学方程式;
(2)由图可知,a试管中气体体积大,是氢气,负极产生氢气,a端接电池负极;
(3)电解水的过程中,水变成了氢气和氧气,故发生改变的微粒是水分子;
(4)由生成物是氢气和氧气可证明水的元素组成,水是由氢元素和氧元素组成的;
(5)由图可知,b试管中气体体积少,是氧气,氧气具有助燃性,检验b试管中气体的操作方法和现象将带火星的木条放在试管口,如果木条复燃,则证明是氧气;
(6)生活中,可以用肥皂水检验硬水和软水,可以用煮沸的方法将硬水转化为软水。
20.研究“水”可从其组成、结构、性质及用途等角度展开。
①水的组成
I.宏观现象:如图玻璃管a、b中产生气体的体积比约为 ,检验b中气体的现象是 ;
II.微观分析:该反应中发生分解的微粒名称是 ;
III.符号表达:电解水的化学方程式为 。
②水的性质
I.将少量淀粉加入水中,充分搅拌后可形成 (填“溶液”、“悬浊液”、“乳浊液”);
II.沿海地区温差比内陆小的主要原因是 。
③水的用途
I.碘与镁在常温下化合速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
II.下列实验中,对水的作用分析有错误的是 (填字母)
A.烧杯中的水便于观察烧瓶内气压变化 B.提供热量
C.排尽空气且便于观察H2何时集满 D.防止熔融物炸裂集气瓶
【答案】 2:1 打开活塞,带火星的木条靠近管口,木条复燃 水分子 2H2O2H2↑+ O2↑ 悬浊液 水的比热容大 加快化学反应速率 B
【详解】①Ⅰ.由电解水的实验装置可知,玻璃管a内的气体较少是氢气,玻璃管b内的气体较少是氧气,试管a和b中产生气体的体积比约为2:1,氧气具有助燃性,所以检验玻璃管b内的气体方法是:将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处,打开活塞,带火星的木条复燃;
Ⅱ.电解水时,一个水分子分解为两个氢原子和一个氧原子,氢、氧原子又分别结合成氢分子和氧分子;
Ⅲ.电解水的化学方程式为:2H2O 2H2↑+O2↑;
②I.由于淀粉不溶于水,将少量淀粉加入水中,充分搅拌后可形成悬浊液;
Ⅱ.由于水的比热容大,水和干泥土相比,在同样受热或冷却的情况下,吸收或放出的热量相同,水的温度变化比干泥土小,所以沿海地区温差比内陆小;
③I.因为产物只有碘化镁,根据元素守恒可知水一定没有参加化学反应,即水在反应前后质量不变,根据题意,加水后碘与镁的反应加快;
Ⅱ.A、生石灰与水反应放热,使装置中的气体膨胀,压强增大,右侧烧杯中有气泡冒出,烧杯中的水便于观察烧瓶内气压变化,正确;B、探究燃烧条件实验中,热水的作用一是加热药品,提供热量,二是让白磷与空气隔绝,错误; C、用排水法收集氧气时集气瓶中加入水主要是为了排出集气瓶中的空气是收集到的气体更纯,同时便于观察何时集满,正确; D、铁在氧气中燃烧时,水的用途是冷却溅落的四氧化三铁,防止炸裂集气瓶,正确。故填B。
21.写出下列反应的文字表达式,并判断哪些是化合反应,哪些是分解反应。
(1)硫在氧气中燃烧 。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制氧气 。
(3)红磷在氧气中燃烧 。
以上反应属于化合反应的是 (填序号),属于分解反应的是 。
【答案】(1)
(2)
(3) (1)(3) (2)
【详解】(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的文字表达式为:,故填: 。
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,生成水和氧气,该反应的文字表达式为:,故填: 。
(3)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:;
红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,都是由两种物质生成一种物质的反应,符合“多变一”的特征,属于化合反应;
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,生成水和氧气,是由一种物质生成两种物质的反应,符合“一变多”的特征,属于分解反应;
所以以上反应属于化合反应的是(1)(3),属于分解反应的是(2);
故填: ;(1)(3);(2)。
22.2023年“世界水日”“中国水周”活动主题为“强化依法治水,携手共护母亲河”,深圳某校化学兴趣小组设计了一款净水器进行净水实验,其实验过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)第一步5μmPP棉是模拟实验室中的 操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)物质Y的名称为 ,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(3)出水口得到的液体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)小深同学想研究“水的组成”,探究“电解水实验”,请写出在通电的情况下水发生反应的符号或文字表达式: 。在进行“电解水实验”时,小深发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图1所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9V直流电电压下通电3min,产生气体的体积如下图:
图1管b中产生的气体有 (选填“可燃性”或“助燃性”),由图2可知浓度为 的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
【答案】(1) 过滤 漏斗
(2) 活性炭 物理
(3)混合物
(4) 水氢气+氧气或 助燃性 14%
【详解】(1)第一步5μmPP棉,可以除去泥沙等固体杂质,是模拟实验室中的过滤操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)物质Y的名称为活性炭,具有吸附性,可除去液体中的色素与异味,该过程没有新物质生成,属于物理变化;
(3)出水口得到的液体还含有其它可溶性杂质,属于混合物;
(4)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的符号或文字表达式为:或;
电解水实验中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,图1管b中产生的气体较少,为氧气,具有助燃性;
电解水实验中氢气和氧气的体积比约为2:1,由图2可知浓度为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
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