专题2 水的组成与自制净水器 新中考情境-2025年中考化学拉分题专练—实验探究

专题2 水的组成与自制净水器 1．水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。 (2)在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 (3)过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。 (4)自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】净水器净水 (5)自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (6)离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。 【活动三】污水处理 (7)再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图： ①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ； ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的 性。 【活动总结】 (8)2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为： 。 2．老子言：水善利万物而不争，水是人类的宝贵资源。化学小组在学完水的相关知识后，查阅了很多资料，对水进行深入的学习。 【查阅资料】 1.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水； 2.电压、温度及氢氧化钠的浓度都会影响电解水的速率； 3.通常状况下，相同体积的水所溶解的氧气比氢气多。 任务一、初步认识生活中的水 (1)图1是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解或由此获得的启示 。 (2)图2为“生命吸管”及其净水过程，其②中活性炭的主要作用是________（填字母）。 A．去除有害菌和部分病毒 B．吸附杂质 C．除去较大的不溶性杂质 任务二、探究水的组成 【进行实验】化学小组连接好实验装置（如图3） ②活性表①过滤棉 (3)检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到 （填字母）现象，说明气密性良好。 (4)在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了 （“增强”或“减弱”）导电性 (5)接通直流电源，反应一段时间后切断电源，将燃着的木条放在b管口，观察到的现象为 。 任务三、研究影响电解水反应速率的因素 为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用如图装置进行实验，记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电压/V 8 8 8 12 12 12 温度/℃ 10 10 30 10 10 30 溶液浓度/% 2.5 5.0 5.0 2.5 5.0 5.0 电解时间/s 1366 753 464 703 x 237 a极气体的体积/ 18.7 18.7 19.7 19.7 20 20 b极气体的体积/ 9.3 9.3 9.8 9.8 9.9 9.9 (6)实验2和3研究的影响电解水反应速率的因素是 。 (7)分析六组实验数据，实验⑤的电解时间“x”可能是________（填字母序号）。 A．710 B．740 C．395 D．235 (8)阿伏伽德罗定律指出：在同温同压下，气体体积比等于气体分子个数比，据此请先说明电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值，再结合资料分析上表数据与理论值产生偏差的原因 。 3．(一)水的组成及变化的探究 为探究水的组成及变化，某小组同学设计了如图装置进行电解水实验。回答下列问题： (1)如图是电解水的简易实验装置，其中a、b仪器的名称是 。 (2)电解水实验的化学方程式为 。 (3)通电时水分子分解示意图如图，补全横线上的模型图 。 (4)结合微观图示，下列说法正确的有___________(填序号)。 A．保持水化学性质的粒子是水分子 B．化学反应前后元素种类不变 C．该变化的实质是分子改变，原子重组 D．该变化中原子的种类和数量不变 (二)水质检测及自制净水器 2023年4月1日，我国实施《生活饮用水卫生标准》(CB5749-2022)，部分指标及限值如下表： 项目 限值 感官性指标 无异臭、异味 总硬度(以碳酸钙计)/mg·L-1 450 (5)水的气味—“无臭、无味”属于水的 (填“化学”或“物理”)性质。 (6)1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过 mg。 (7)把天然水净化成生活中的自来水常用以下方法：①消毒杀菌②过滤③活性炭吸附④加明矾吸附沉降。以上方法按净化过程的排序是 。(填序号，下同)。 (8)某种便携式净水器，其内部结构如图所示，请回答问题。 ①活性炭可除去异味，说明活性炭具有 性。 ②此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是 。 4．云大附中化学兴趣小组针对昆明滇池水域开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。 任务一  自制净水器 (1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装自来水经过该装置过滤后其硬度（通常用钙镁离子的含量来判断） （填“会”或“不会”）降低。 任务二  水质检测 (2)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示．若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质情况是 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中如何改进此类情况 。 任务三  水的组成 (3)1800年，尼科尔森（英）用伏打电池在常温下对水通电进行分解，得到氢气和氧气。 ①该实验中正极和负极产生气体的体积之比为 ； ②以下实验中能够验证水的组成的实验是 。 A．过氧化氢分解    B．氢气在氧气中燃烧    C．将水煮沸蒸发    D．电解水 任务四  水污染治理 (4)废旧电池是天然水体的重要污染物，同学们查阅到了回收利用废旧电池的方法，下图是从锂锰电池炭包中回收。 ①焙烧前，将炭包中物质研磨成粉末，目的是 ； ②反应2完全后，进行的“操作”中用到了玻璃棒，其作用是 。 5．水是一种宝贵的自然资源。 Ⅰ．如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味，吸附性属于 （填“物理性质”或“化学性质”）。 (2)过滤池可以除去水中的 （填“可溶性”或“不溶性”）杂质，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。 (3)下列关于过滤操作的叙述正确的是_____（填字母）。 A．滤纸的边缘不要低于漏斗口 B．液面要高于滤纸的边缘 C．玻璃棒要靠在一层滤纸的一边 D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 (4)保护水资源是我们义不容辞的责任。下列做法不合理的是_____（填字母）。 A．生活中用淘米水浇花 B．生活污水直接排放 C．积极探索污水处理的新技术 D．洗手后随手关水龙头 (5)自制简易净水器 ①实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台 ②制作方法：为了净水效果更好，按从上层到下层的放置顺序，依次将 （①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号）放入饮料内，且每层用品之间用纱布隔开。 ③交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 Ⅱ．电解水实验可用来确定水的组成（装置如图所示）。 (6)电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 （填“a”、“b”或“c”）处。 (7)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。 (8)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (9)写出电解水反应的符号表达式 。 (10)同学们对加入氢氧化钠对电解水的影响产生了浓厚的兴趣，在老师带领下进行了如下探究活动。 【资料显示】氢气和氧气在水中的溶解能力不同，同温同压下，氧气的溶解能力比氢气强，而NaOH溶液会影响它们的溶解能力。 【设计实验】李明同学分别向100mL水中加入不同质量的NaOH固体，进行电解水实验。实验记录如下表： 实验编号 固体的质量/g 氢气体积/mL 氧气体积/mL 收集时间/s ① 5.3 0 0 90 ② 11.1 4 1.8 ③ 13.6 8 4 【实验结论】对比三组实验，考虑课堂演示实验的效果，选择实验 （填编号）更合适。 【深入探究】李明同学利用传感器对NaOH溶液的电导率进行检测，绘制曲线如图丁（说明：电导率的数值表示溶液导电能力的大小，溶液中离子浓度越低，电导率越小）。分析曲线写出一条规律性的结论 。 6．水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质，化学实践小组的同学们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式学习。 任务一：实验检测水质 【查阅资料】1.水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。 2.同学们查阅了相关资料，了解到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)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，说明该河水属于 。生活中如何降低水的硬度 。 任务二：净化水 【自来水的净化】河水转化为自来水需要经过一系列步骤，具体流程如图1所示。 (2)在自来水净化中，常用明矾作混凝剂，其作用是 。 【直饮机净水】 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，其工作原理如图2。 (3)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。 (4)活性炭滤芯的作用是 ，同时也除去重金属离子。 【自制简易净水器净水】 (5)同学们利用饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、吸管等。设计了简易净水器。 填充材料：①棉花，②活性炭，③细沙，④小卵石。 请结合图3，按照由A至D的顺序，对填充材料进行排序 。 任务三：验证水的组成 兴趣小组同学利用图4所示装置进行电解水实验。 (6)该反应的文字表达式为 ；b管中得到的气体检验方法是 。 (7)水通电分解成氢气和氧气的微观示意图如图5所示，在该过程中，不发生改变的微观粒子是 。化学变化的微观过程是 。 (8)通过该实验可得出水是由 组成的结论。 7．化学兴趣小组A的同学们对水质检测、水的净化及组成进行了研究。小组成员首先对城市用水、水质达标进行了探讨。 (1)①反应沉淀池中要用到絮凝剂，下列物质中可以作为絮凝剂的是 (填序号)。 A．明矾          B．氯化铁 ②右侧水质达标表中“a、b”指标可以通过如图1净水流程中的 池达到。“c、d”指标主要通过过滤池和清水池达到，城市生活用水净水过程。图1中没有使用到的净水方法是 (填序号)。 A．过滤        B．吸附        C．消毒        D．蒸馏 (2)小组成员自制了净水装置，图2中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图3膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。易生水垢的水中含可溶性钙、镁化合物较多，叫做 (填“硬水”或“软水”)。长期使用的热水壶内壁上往往有一层水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2]，厨房中常用的下列四种物质中，可以通过浸泡方式将水垢除去的是 (填序号)。 A．食用油           B．食醋        C．食盐     D．料酒 为验证水的组成元素及探究水在电极端发生的变化，兴趣小组用如图4所示装置(夹持仪器省略)进行实验： 查阅资料：硫酸钠可增强水的导电性，在电解水过程中不反应，其溶液呈中性。 步骤一：向漏斗中加水(含少量Na2SO4)至充满管和管，关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。 步骤二：检验管中气体。 (3)电解过程中观察到的现象是 。 (4)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口，打开活塞，若观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰，则证明气体为H2；若观察到 ，则证明气体为O2。 (5)实验结束时，a、b两个玻璃管中产生气体的质量比理论上约为 （填最简整数比）。 【深入探究】水在电极端发生的变化 步骤一：向原电解水装置中重新加滴有酚酞的水(含少量Na2SO4)至充满管a和管，保持活塞打开，接通电源，一段时间后关闭电源。 (6)实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红，管a电极附近的溶液仍为无色，用pH试纸测定管a电极附近的溶液，pH＜7。说明管a电极附近的溶液呈 性(选填“酸”、“碱”或“中”)，管b电极附近的溶液呈碱性。 (7)图5中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是 (填对应选项的字母)。 8．我国科学家以二氧化碳、氢气为原料，实现了人工合成淀粉。 I.在实验室中制备CO2并研究其性质，用如图装置进行实验。 实验1 实验2 实验3 (1)实验1，反应的化学方程式为 。 (2)实验2，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2的性质是 。 (3)实验3，证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置 。 II.研究氢气的制备、储存和释放。 (4)通过电解水实验可以制备氢气。 ①电解水的装置如图所示，a管中的气体是 。 ②关于水的组成，该实验可以得出的结论是 。 (5)金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生化合反应，生成氢化镁(MgH2)，实现了固态储氢。该反应的化学方程式为 。 (6)为调控(5)中的材料释放氢气的性能，加入钛作催化剂。对钛的作用认识正确的是______(填字母)。 A．可改变释放氢气的反应速率 B．可增加释放出的氢气的总质量 C．钛的化学性质在反应前后不发生改变 D．钛的质量在反应前后不发生改变 III.以CO2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]，主要转化流程如图。 (7)上述流程中的物质，属于氧化物的是 (填化学式) (8)I中还产生一种能供给呼吸的物质，该反应的化学方程式为 。 (9)II中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示。 9．水是人类宝贵的自然资源。 1.水的组成 (1)某小组同学设计如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 NaOH），再接通直流电源。 ①电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 （填“a”“b”或“c”）处。 ②电解水的微观过程如下图所示，将微观示意图补充完整 。 (2)为探究不同电压和不同浓度NaOH 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20mLH2所需时间如图。 ①电解溶质质量分数为5%的 NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 Ⅱ.水的净化 (3)“生命吸管”是一种可以随身携带的小型水净化器，请结合图回答问题。 ①活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其 性。 ②此种“生命吸管” （填“能”或“不能”）淡化海水。 Ⅲ.海水的利用 目前从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”，生产流程如下： (4)由流程可知，从海水中获得食盐是通过 （填“蒸发”或“降温”）结晶实现的。 (5)常温下，析出粗盐晶体后的母液，是氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。 (6)流程中的母液其实就是盐卤（或称卤水），卤水中除含氯化钠外，还含有氯化镁、硫酸镁等物质，可以用来“点”豆腐，使豆浆中的 凝聚析出。 10．水是生命之源，人类的生产生活都离不开水。 【水的净化】 (1)生活中：许多学校安装了直饮水机，某品牌直饮水机的主要工作流程如图1所示。 ①滤膜的作用与实验室中 （填操作名称）原理相同。 ②紫外光消毒时发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。 (2)工业上：纳米零价铁用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如图2所示）：第一类是吸附捕捉（如）；第二类是先吸附捕捉，再慢慢反应（如）；第三类是直接反应（如）。 ①结合图2分析，属于第 类。 ②若属于第一类，则金属比金属的活动性 （填“强”、“弱”或“接近”）。 ③废水中与纳米零价铁发生反应属于 （填反应类型）。 【水的硬度】 查阅资料：水的硬度是将水中的质量折算成的质量，通常把水中含有称为1度，水中含有即为2度，以此类推。8度以上为硬水，8度以下为软水。我国规定饮用水的硬度不能超过25度。 (3)长期饮用硬水有害健康，为了判断直饮水是软水还是硬水，可以取直饮水加入 ，振荡后浮渣很少、泡沫很多的是 （填“硬水”或“软水”）。 (4)取某水样，经实验测定，其中含，此水样 （填“符合”或“不符合”）饮用水标准。 (5)日常生活中可采取 的方法来降低水的硬度。 【水的组成】 (6)某兴趣小组同学设计如图3装置探究水的组成。 ①电解一段时间后，甲、乙两支试管中收集到气体的体积比约为 。 ②电解水时为了增强水的导电性，通常加入氢氧化钠溶液，而不能加入氯化钠溶液，因为电解氯化钠溶液会生成氢氧化钠、氢气和氯气。该电解过程的化学反应方程式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2 水的组成与自制净水器 1．水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。 (2)在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 (3)过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。 (4)自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】净水器净水 (5)自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (6)离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。 【活动三】污水处理 (7)再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图： ①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ； ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的 性。 【活动总结】 (8)2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为： 。 【答案】(1)活性炭 (2)使悬浮于水中的杂质较快沉降 (3) 不溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒 (4) 化学 +1 (5) ②①③④ 过滤 混合物 (6) 阳离子 增加 (7) 过滤 吸附 (8)禁止向河里扔垃圾(合理即可) 【详解】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味，故填：活性炭； （2）在净水过程中加入混凝剂，目的是使悬浮于水中的杂质较快沉降，故填：使悬浮于水中的杂质较快沉降； （3）过滤是将不溶性杂质除去，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故填：不溶性；烧杯、漏斗、玻璃棒； （4）自来水厂常用氯气消毒，该过程中有新物质的生成，属于化学变化；HClO中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氯元素的化合价为+1，故填：化学；+1； （5）加入小石子先除去大颗粒不溶性固体，加入的细砂能除去小颗粒不溶性的固体，利用活性炭能吸附色素和异味，故为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②棉花、①活性炭、③细砂、④小石子，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开；其中小石子、细砂对水中不溶性杂质起过滤作用，通过该净水器获得的水属于混合物，故填：②①③④；过滤；混合物； （6）①硬水是含有较高钙、镁离子的水。由图可知，水通过阳离子交换树脂后，可以过滤掉钙、镁离子，故能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂，故填：阳离子； ②由图可知，将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数增加，故填：增加； （7）①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是过滤，除去大颗粒不溶性固体，故填：过滤； ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的吸附性，除去水中的色素和异味，故填：吸附； （8）为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为：禁止向河里扔垃圾、禁止向河里排放污水等，故填：禁止向河里扔垃圾(合理即可)。 2．老子言：水善利万物而不争，水是人类的宝贵资源。化学小组在学完水的相关知识后，查阅了很多资料，对水进行深入的学习。 【查阅资料】 1.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水； 2.电压、温度及氢氧化钠的浓度都会影响电解水的速率； 3.通常状况下，相同体积的水所溶解的氧气比氢气多。 任务一、初步认识生活中的水 (1)图1是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解或由此获得的启示 。 (2)图2为“生命吸管”及其净水过程，其②中活性炭的主要作用是________（填字母）。 A．去除有害菌和部分病毒 B．吸附杂质 C．除去较大的不溶性杂质 任务二、探究水的组成 【进行实验】化学小组连接好实验装置（如图3） ②活性表①过滤棉 (3)检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到 （填字母）现象，说明气密性良好。 (4)在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了 （“增强”或“减弱”）导电性 (5)接通直流电源，反应一段时间后切断电源，将燃着的木条放在b管口，观察到的现象为 。 任务三、研究影响电解水反应速率的因素 为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用如图装置进行实验，记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电压/V 8 8 8 12 12 12 温度/℃ 10 10 30 10 10 30 溶液浓度/% 2.5 5.0 5.0 2.5 5.0 5.0 电解时间/s 1366 753 464 703 x 237 a极气体的体积/ 18.7 18.7 19.7 19.7 20 20 b极气体的体积/ 9.3 9.3 9.8 9.8 9.9 9.9 (6)实验2和3研究的影响电解水反应速率的因素是 。 (7)分析六组实验数据，实验⑤的电解时间“x”可能是________（填字母序号）。 A．710 B．740 C．395 D．235 (8)阿伏伽德罗定律指出：在同温同压下，气体体积比等于气体分子个数比，据此请先说明电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值，再结合资料分析上表数据与理论值产生偏差的原因 。 【答案】(1)生活中要注重节约用水 (2)B (3)a (4)增强 (5)木条燃烧更旺 (6)温度 (7)C (8)理论值应为2:1，实验数据产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水 【详解】（1）图1是我国“国家节水标志”，由此获得的启示是生活中要注重节约用水； （2）活性炭具有吸附性，②中活性炭的主要作用是吸附杂质，故选B； （3）检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到玻璃管中有气体生成，说明气密性良好，故选a； （4）在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了增强导电性； （5）在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与电源正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，所以将燃着的木条放在b管口，可观察到木条燃烧更旺； （6）实验2和3的温度不同，研究的影响电解水反应速率的因素是温度； （7）实验⑤的NaOH溶液浓度比实验④大，实验⑤的温度比实验⑥的温度低，实验⑤的电解时间应位于实验④和实验⑥之间，则“x”可能是395，故选：C； （8）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，理论值应为2:1，实验数据氢气与氧气的体积比大于2：1，产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水。 3．(一)水的组成及变化的探究 为探究水的组成及变化，某小组同学设计了如图装置进行电解水实验。回答下列问题： (1)如图是电解水的简易实验装置，其中a、b仪器的名称是 。 (2)电解水实验的化学方程式为 。 (3)通电时水分子分解示意图如图，补全横线上的模型图 。 (4)结合微观图示，下列说法正确的有___________(填序号)。 A．保持水化学性质的粒子是水分子 B．化学反应前后元素种类不变 C．该变化的实质是分子改变，原子重组 D．该变化中原子的种类和数量不变 (二)水质检测及自制净水器 2023年4月1日，我国实施《生活饮用水卫生标准》(CB5749-2022)，部分指标及限值如下表： 项目 限值 感官性指标 无异臭、异味 总硬度(以碳酸钙计)/mg·L-1 450 (5)水的气味—“无臭、无味”属于水的 (填“化学”或“物理”)性质。 (6)1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过 mg。 (7)把天然水净化成生活中的自来水常用以下方法：①消毒杀菌②过滤③活性炭吸附④加明矾吸附沉降。以上方法按净化过程的排序是 。(填序号，下同)。 (8)某种便携式净水器，其内部结构如图所示，请回答问题。 ①活性炭可除去异味，说明活性炭具有 性。 ②此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是 。 【答案】(1)试管 (2) (3) (4)ABCD (5)物理 (6)180 (7)④②③① (8) 吸附 不能除去海水中的盐类物质 【详解】（1）由图可知，a、b仪器的名称是试管，故填：试管； （2）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，故填：； （3） 电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知，则缺少的图像为2个氢气分子，故填：； （4）A、分子是保持物质化学性质的最小微粒。则保持水化学性质的粒子是水分子，故A正确； B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故B正确； C、结合微观图示，该变化的实质是分子改变，原子重组，故C正确； D、根据质量守恒定律可知，该变化中原子的种类和数量不变，故D正确。 故选ABCD； （5）无臭、无味”描述的是颜色和味道，均属于物理性质，故填：物理； （6）结合表中数据，1L水中碳酸钙的含量为，则钙元素的质量为，故填：180； （7）天然水净化成生活中的自来水的净化过程为加明矾吸附沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒杀菌，故排序为④②③①；故填：④②③①； （8）①活性炭具有疏松多孔的结构从而具有吸附性，则可用于除去色素和异味，故填：吸附； ②海水中含有大量的可溶性盐，该装置不能除去海水中的盐类物质，故此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，故填：不能除去海水中的盐类物质。 4．云大附中化学兴趣小组针对昆明滇池水域开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。 任务一  自制净水器 (1)图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装自来水经过该装置过滤后其硬度（通常用钙镁离子的含量来判断） （填“会”或“不会”）降低。 任务二  水质检测 (2)检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示．若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质情况是 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中如何改进此类情况 。 任务三  水的组成 (3)1800年，尼科尔森（英）用伏打电池在常温下对水通电进行分解，得到氢气和氧气。 ①该实验中正极和负极产生气体的体积之比为 ； ②以下实验中能够验证水的组成的实验是 。 A．过氧化氢分解    B．氢气在氧气中燃烧    C．将水煮沸蒸发    D．电解水 任务四  水污染治理 (4)废旧电池是天然水体的重要污染物，同学们查阅到了回收利用废旧电池的方法，下图是从锂锰电池炭包中回收。 ①焙烧前，将炭包中物质研磨成粉末，目的是 ； ②反应2完全后，进行的“操作”中用到了玻璃棒，其作用是 。 【答案】(1) 疏松多孔 不会 (2) 会结水垢或水质较差 洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净或锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸或人长期饮用会导致结石等 (3) 1：2 BD (4) 增大反应物接触面积，使碳充分燃烧 引流 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，则可作吸附剂； 硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，过滤除去的是难溶性杂质，无法除去离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。 （2）根据图3，TDS值为450的水会结水垢，水质较差； 使用硬水的危害有：洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净；锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸；人长期饮用会导致结石等。 （3）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成的氧气和氢气的体积比为1：2，则正极和负极产生气体的体积之比为1：2。 ②A、过氧化氢分解生成水和氧气，不能验证水的组成，不符合题意； B、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，根据反应前后元素种类不变，则可知水是由氢、氧元素组成，符合题意； C、水煮沸蒸馏过程中，水不发生改变，不能验证水的组成，不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则可知水是由氢、氧元素组成，符合题意。 故选BD。 （4）①将炭包中物质研磨成粉末，能增大反应物的接触面积，使其充分反应。 ②反应2后的操作能将固体和液体分离，其名称为过滤，过滤时玻璃棒的作用为引流。 5．水是一种宝贵的自然资源。 Ⅰ．如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味，吸附性属于 （填“物理性质”或“化学性质”）。 (2)过滤池可以除去水中的 （填“可溶性”或“不溶性”）杂质，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。 (3)下列关于过滤操作的叙述正确的是_____（填字母）。 A．滤纸的边缘不要低于漏斗口 B．液面要高于滤纸的边缘 C．玻璃棒要靠在一层滤纸的一边 D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 (4)保护水资源是我们义不容辞的责任。下列做法不合理的是_____（填字母）。 A．生活中用淘米水浇花 B．生活污水直接排放 C．积极探索污水处理的新技术 D．洗手后随手关水龙头 (5)自制简易净水器 ①实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台 ②制作方法：为了净水效果更好，按从上层到下层的放置顺序，依次将 （①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号）放入饮料内，且每层用品之间用纱布隔开。 ③交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 Ⅱ．电解水实验可用来确定水的组成（装置如图所示）。 (6)电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 （填“a”、“b”或“c”）处。 (7)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。 (8)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (9)写出电解水反应的符号表达式 。 (10)同学们对加入氢氧化钠对电解水的影响产生了浓厚的兴趣，在老师带领下进行了如下探究活动。 【资料显示】氢气和氧气在水中的溶解能力不同，同温同压下，氧气的溶解能力比氢气强，而NaOH溶液会影响它们的溶解能力。 【设计实验】李明同学分别向100mL水中加入不同质量的NaOH固体，进行电解水实验。实验记录如下表： 实验编号 固体的质量/g 氢气体积/mL 氧气体积/mL 收集时间/s ① 5.3 0 0 90 ② 11.1 4 1.8 ③ 13.6 8 4 【实验结论】对比三组实验，考虑课堂演示实验的效果，选择实验 （填编号）更合适。 【深入探究】李明同学利用传感器对NaOH溶液的电导率进行检测，绘制曲线如图丁（说明：电导率的数值表示溶液导电能力的大小，溶液中离子浓度越低，电导率越小）。分析曲线写出一条规律性的结论 。 【答案】(1) 活性炭 物理性质 (2) 不溶性 漏斗 (3)D (4)B (5) ④③①② 过滤 混合物 (6)c (7)2：1 (8)燃着的木条燃烧更剧烈 (9) (10) ③ 其它条件相同时，温度越高电导率越高或一定范围内，电导率随着氢氧化钠溶液的质量分数增大而增大，一定范围内，电导率随着氢氧化钠溶液的质量分数增大而减小 【详解】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，则吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味； 吸附性不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质； （2）过滤池可以除去水中的不溶性杂质，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗； （3）A、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，滤纸的边缘要低于漏斗口，以防液体溢出，故A正确； B、过滤时液面低于滤纸边缘，以防液体沿滤纸和漏斗间缝隙流下，故B正确； C、过滤时玻璃棒抵靠在三层滤纸一侧，以防戳破滤纸，故C错误； D、过滤时漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁，以防液体溅出，故D正确； 故选：D； （4）A、生活中用淘米水浇花，一水多用，可以节约用水，做法合理； B、生活污水直接排放，会污染水体，做法不合理； C、积极探索污水处理的新技术，可以减少水体污染，做法合理； D、洗手后随手关水龙头，可以节约用水，做法合理； 故选：B； （5）②小石子能除去大颗粒的不溶性杂质，细砂能除去小颗粒的不溶性杂质，活性炭能吸附水中的色素及异味，故为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将棉花、活性炭、细砂、小石子放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开；故依次为④③①②； ③小石子能除去大颗粒的不溶性杂质，细砂能除去小颗粒的不溶性杂质，小石子、细砂对水中不溶性杂质起过滤作用，通过该净水器获得的水中含有溶于水的物质，属于混合物； （6）电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在电极c处； （7）甲与负极相连，产生的是氢气，乙与正极相连，产生的是氧气，则甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1； （8）乙与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是木条燃烧更剧烈； （9）水通电分解生成氢气和氧气，符号表达式为； （10）[实验结论]电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，只有③达到实验对应的结论，所以对比三组实验，考虑课堂演示实验的效果，应选择实验③更合适； [深入探究]分析曲线写出一条规律性的结论是其它条件相同时，温度越高电导率越高或一定范围内，电导率随着氢氧化钠溶液的质量分数增大而增大，一定范围内，电导率随着氢氧化钠溶液的质量分数增大而减小。 6．水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质，化学实践小组的同学们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式学习。 任务一：实验检测水质 【查阅资料】1.水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查，更详细的指标需要通过精密的仪器测定。 2.同学们查阅了相关资料，了解到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)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，说明该河水属于 。生活中如何降低水的硬度 。 任务二：净化水 【自来水的净化】河水转化为自来水需要经过一系列步骤，具体流程如图1所示。 (2)在自来水净化中，常用明矾作混凝剂，其作用是 。 【直饮机净水】 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，其工作原理如图2。 (3)超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。 (4)活性炭滤芯的作用是 ，同时也除去重金属离子。 【自制简易净水器净水】 (5)同学们利用饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、吸管等。设计了简易净水器。 填充材料：①棉花，②活性炭，③细沙，④小卵石。 请结合图3，按照由A至D的顺序，对填充材料进行排序 。 任务三：验证水的组成 兴趣小组同学利用图4所示装置进行电解水实验。 (6)该反应的文字表达式为 ；b管中得到的气体检验方法是 。 (7)水通电分解成氢气和氧气的微观示意图如图5所示，在该过程中，不发生改变的微观粒子是 。化学变化的微观过程是 。 (8)通过该实验可得出水是由 组成的结论。 【答案】(1) 硬水 煮沸 (2)使水中悬浮杂质较快沉降，使水逐渐澄清 (3)过滤 (4)吸附色素、异味等 (5)④③②① (6) 水氢气+氧气 把带火星的木条置于玻璃管尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，说明气体是氧气 (7) 氢原子、氧原子 分子分解成原子，原子重新组合成新分子 (8)氢元素、氧元素 【详解】（1）取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2 mg/L，由国家有关水的硬度的标准可知，该河水属于硬水； 将水煮沸可以使暂时硬度的水中的‌碳酸氢钙或碳酸氢镁分解成不溶于水的碳酸钙和氢氧化镁沉淀，从而降低水的硬度。‌ （2）‌自来水净化中，明矾作为混凝剂的主要作用是吸附水中的悬浮颗粒并使之沉降‌。明矾溶于水后，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，这种胶体具有很强的吸附性，能够吸附水中的悬浮杂质，使其聚集在一起形成较大的颗粒，从而通过重力作用沉降到底部，达到净化水的目的‌。 （3）超滤膜可以除去难溶性的杂质，相当于实验室中的过滤操作。 （4）活性炭具有吸附性，所以活性炭滤芯具有吸附作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 （5）结合图3，按照由A至D的顺序，对填充材料进行排序④③（过滤除去难溶于水的物质）②（吸附除去色素、异味等）①，故填：④③②①。 （6）水被电解成氧气和氢气，文字表达式为：水氢气+氧气； 水通电分解时，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢，氢气和氧气的体积比为2：1，b管的气体体积比a管少，所以b管的气体为氧气。检验氧气的方法：把带火星的木条置于玻璃管尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，说明气体是氧气。 （7）水通电分解成氢气和氧气的微观示意图如图5所示，在该过程中，不发生改变的微观粒子是氢原子、氧原子。化学变化的微观过程是分子分解成原子，原子重新组合成新分子。故答案为：氢原子、氧原子；分子分解成原子，原子重新组合成新分子。 （8）通过该实验可得出水是由氢元素、氧元素组成的结论。故答案为：氢元素、氧元素。 7．化学兴趣小组A的同学们对水质检测、水的净化及组成进行了研究。小组成员首先对城市用水、水质达标进行了探讨。 (1)①反应沉淀池中要用到絮凝剂，下列物质中可以作为絮凝剂的是 (填序号)。 A．明矾          B．氯化铁 ②右侧水质达标表中“a、b”指标可以通过如图1净水流程中的 池达到。“c、d”指标主要通过过滤池和清水池达到，城市生活用水净水过程。图1中没有使用到的净水方法是 (填序号)。 A．过滤        B．吸附        C．消毒        D．蒸馏 (2)小组成员自制了净水装置，图2中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图3膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。易生水垢的水中含可溶性钙、镁化合物较多，叫做 (填“硬水”或“软水”)。长期使用的热水壶内壁上往往有一层水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2]，厨房中常用的下列四种物质中，可以通过浸泡方式将水垢除去的是 (填序号)。 A．食用油           B．食醋        C．食盐     D．料酒 为验证水的组成元素及探究水在电极端发生的变化，兴趣小组用如图4所示装置(夹持仪器省略)进行实验： 查阅资料：硫酸钠可增强水的导电性，在电解水过程中不反应，其溶液呈中性。 步骤一：向漏斗中加水(含少量Na2SO4)至充满管和管，关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。 步骤二：检验管中气体。 (3)电解过程中观察到的现象是 。 (4)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口，打开活塞，若观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰，则证明气体为H2；若观察到 ，则证明气体为O2。 (5)实验结束时，a、b两个玻璃管中产生气体的质量比理论上约为 （填最简整数比）。 【深入探究】水在电极端发生的变化 步骤一：向原电解水装置中重新加滴有酚酞的水(含少量Na2SO4)至充满管a和管，保持活塞打开，接通电源，一段时间后关闭电源。 (6)实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红，管a电极附近的溶液仍为无色，用pH试纸测定管a电极附近的溶液，pH＜7。说明管a电极附近的溶液呈 性(选填“酸”、“碱”或“中”)，管b电极附近的溶液呈碱性。 (7)图5中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是 (填对应选项的字母)。 【答案】(1) AB B D (2) 疏松多孔 不会 硬水 B (3)两电极上都有气泡产生，且管a与管b内产生的气体体积比约为1:2 (4)木条燃烧的更旺盛 (5)8:1 (6)酸 (7)B 【详解】（1）①A、明矾溶于水可以形成胶状物，具有吸附性，可吸附水中悬浮性的杂质，使其沉降，则明矾可以作为絮凝剂，故A符合题意； B、氯化铁是一种常用的无机絮凝剂，主要用于去除水中的悬浮物、胶体物质以及某些溶解性污染物。其工作原理是通过水解反应生成氢氧化铁胶体，这些胶体能够吸附水中的细小颗粒，使之凝聚成较大的絮体，便于沉淀或过滤去除‌，则氯化铁可以作为絮凝剂，故B符合题意。 故选AB； ②右侧水质达标表中“a、b”指标，即除去水中的素色和异味，可以通过如图1净水流程中的吸附池达到，是因为活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味；图1中没有使用到的净水方法是蒸馏，故填：B；D； （2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性； 过滤采用了图3膜技术净化装置，由图可知，离子可以通过超滤膜，则自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低； 易生水垢的水中含可溶性钙、镁化合物较多，叫做硬水； 长期使用的热水壶内壁上往往有一层水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2]，可以与酸性物质反应生成可溶性的盐，从而除去，则可以通过浸泡方式将水垢除去的是食醋（食醋中含有醋酸，显酸性）； 故填：疏松多孔；不会；硬水；B； （3）根据“正氧负氢、氢二氧一”，电解过程中观察到的现象是两电极上都有气泡产生，且管a与管b内产生的气体体积比约为1:2，故填：两电极上都有气泡产生，且管a与管b内产生的气体体积比约为1:2； （4）氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更加旺盛，则若观察到木条燃烧的更旺盛，则证明气体为O2，故填：木条燃烧的更旺盛； （5）管a与电源的正极相连，生成的是氧气，管b与电源的负极相连，生成的是氢气。水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，则氧气与氢气的质量比为，故填：8:1； （6）用pH试纸测定管a电极附近的溶液，pH＜7，说明管a电极附近的溶液呈酸性，故填：酸； （7）根据（6）小问，管b电极附近的溶液呈碱性，说明溶液中存在OH-，又因管b中气体为氢气，故选B。 8．我国科学家以二氧化碳、氢气为原料，实现了人工合成淀粉。 I.在实验室中制备CO2并研究其性质，用如图装置进行实验。 实验1 实验2 实验3 (1)实验1，反应的化学方程式为 。 (2)实验2，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2的性质是 。 (3)实验3，证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置 。 II.研究氢气的制备、储存和释放。 (4)通过电解水实验可以制备氢气。 ①电解水的装置如图所示，a管中的气体是 。 ②关于水的组成，该实验可以得出的结论是 。 (5)金属镁和氢气在300℃和高压条件下发生化合反应，生成氢化镁(MgH2)，实现了固态储氢。该反应的化学方程式为 。 (6)为调控(5)中的材料释放氢气的性能，加入钛作催化剂。对钛的作用认识正确的是______(填字母)。 A．可改变释放氢气的反应速率 B．可增加释放出的氢气的总质量 C．钛的化学性质在反应前后不发生改变 D．钛的质量在反应前后不发生改变 III.以CO2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]，主要转化流程如图。 (7)上述流程中的物质，属于氧化物的是 (填化学式) (8)I中还产生一种能供给呼吸的物质，该反应的化学方程式为 。 (9)II中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示。 【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧 (3)干燥的紫色石蕊试纸 (4) 氢气/H2 水是由氢元素、氧元素组成的 (5)Mg+H2MgH2 (6)ACD (7)H2O、CO2 (8)2H2O2H2↑+O2↑ (9) 【详解】（1）实验1，大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为：。 （2）实验2，燃烧需要助燃剂，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，说明下方蜡烛先接触到CO2，由此得出CO2的性质是：密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧。 （3）实验3，干冰是固态的二氧化碳，干冰易升华变成二氧化碳气体。二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红。证明二氧化碳能与水反应，则实验变量是水，需在B处放置干燥的紫色石蕊试纸，观察到B处干燥的石蕊试纸不变色，C处紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳能与水反应。 （4）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为1∶2，根据图像，a管中产生的气体较多，且与电源负极相连，说明a管中的气体是氢气(H2)。 ②氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，可知水是由氢元素、氧元素组成的。 （5）金属镁和氢气在300℃和高压条件下反应生成氢化镁，反应的化学方程式为：。 （6）A、钛作为催化剂，可改变释放氢气的反应速率，该选项正确； B、催化剂不能增加产物最终质量，因此钛不能增加释放出的氢气的总质量，该选项错误； C、钛作为催化剂，其化学性质在反应前后不发生改变，该选项正确； D、钛作为催化剂，其质量在反应前后不发生改变，该选项正确。 故选：ACD。 （7）氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，根据流程图，属于氧化物的是H2O、CO2。 （8）根据题目信息，反应Ⅰ是电解水得到氢气和一种能供给呼吸的物质(O2)，则该反应的化学方程式为：。 （9）根据反应前后原子种类和数目不变，反应后有1个碳原子、2个氧原子和6个氢原子，反应前有1个碳原子和2个氧原子，则还少6个氢原子，则应补充3个氢分子，图为： 。 9．水是人类宝贵的自然资源。 1.水的组成 (1)某小组同学设计如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 NaOH），再接通直流电源。 ①电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 （填“a”“b”或“c”）处。 ②电解水的微观过程如下图所示，将微观示意图补充完整 。 (2)为探究不同电压和不同浓度NaOH 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20mLH2所需时间如图。 ①电解溶质质量分数为5%的 NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 Ⅱ.水的净化 (3)“生命吸管”是一种可以随身携带的小型水净化器，请结合图回答问题。 ①活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其 性。 ②此种“生命吸管” （填“能”或“不能”）淡化海水。 Ⅲ.海水的利用 目前从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”，生产流程如下： (4)由流程可知，从海水中获得食盐是通过 （填“蒸发”或“降温”）结晶实现的。 (5)常温下，析出粗盐晶体后的母液，是氯化钠的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。 (6)流程中的母液其实就是盐卤（或称卤水），卤水中除含氯化钠外，还含有氯化镁、硫酸镁等物质，可以用来“点”豆腐，使豆浆中的 凝聚析出。 【答案】(1) c (2) 随着电压的增大，电解水速率增大 10%NaOH溶液、12V电压 (3) 吸附 不能 (4)蒸发 (5)饱和 (6)蛋白质 【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，在电极上产生气泡，所以乙玻璃管中产生气泡的位置在c处； ②电解水实验中，水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则应该补充两个氢分子，即为； （2）①由图可知，电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，随着电压的增大，产生20mL氢气所需时间越短，即电解速率越快； ②上述实验中，电解水速率最快，即为产生20mL氢气所需时间最短，当电解溶质质量分数为10%NaOH溶液、12V电压时，产生20mL氢气所需时间最短，此时电解水速率最快； （3）①活性炭可以除去水中的色素和异味，是利用其吸附性； ②“生命吸管”中滤网可以除去部分颗粒物，活性炭吸附色素和异味，不能除去溶于水的物质，故不能淡化海水； （4）由流程可知，从海水中获得食盐是通过蒸发结晶实现的； （5）常温下，析出粗盐晶体后的母液，不能继续溶解氯化钠，是氯化钠的饱和溶液； （6）流程中的母液其实就是盐卤（或称卤水），卤水中除含氯化钠外，还含有氯化镁、硫酸镁等物质，可以用来“点”豆腐，使豆浆中的蛋白质凝聚析出。 10．水是生命之源，人类的生产生活都离不开水。 【水的净化】 (1)生活中：许多学校安装了直饮水机，某品牌直饮水机的主要工作流程如图1所示。 ①滤膜的作用与实验室中 （填操作名称）原理相同。 ②紫外光消毒时发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。 (2)工业上：纳米零价铁用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如图2所示）：第一类是吸附捕捉（如）；第二类是先吸附捕捉，再慢慢反应（如）；第三类是直接反应（如）。 ①结合图2分析，属于第 类。 ②若属于第一类，则金属比金属的活动性 （填“强”、“弱”或“接近”）。 ③废水中与纳米零价铁发生反应属于 （填反应类型）。 【水的硬度】 查阅资料：水的硬度是将水中的质量折算成的质量，通常把水中含有称为1度，水中含有即为2度，以此类推。8度以上为硬水，8度以下为软水。我国规定饮用水的硬度不能超过25度。 (3)长期饮用硬水有害健康，为了判断直饮水是软水还是硬水，可以取直饮水加入 ，振荡后浮渣很少、泡沫很多的是 （填“硬水”或“软水”）。 (4)取某水样，经实验测定，其中含，此水样 （填“符合”或“不符合”）饮用水标准。 (5)日常生活中可采取 的方法来降低水的硬度。 【水的组成】 (6)某兴趣小组同学设计如图3装置探究水的组成。 ①电解一段时间后，甲、乙两支试管中收集到气体的体积比约为 。 ②电解水时为了增强水的导电性，通常加入氢氧化钠溶液，而不能加入氯化钠溶液，因为电解氯化钠溶液会生成氢氧化钠、氢气和氯气。该电解过程的化学反应方程式为 。 【答案】(1) 过滤 化学 (2) 二 强 置换反应 (3) 肥皂水 软水 (4)不符合 (5)煮沸 (6) 2：1 【详解】（1）①过滤是分离难溶性固体和液体的操作，滤膜的作用与实验室中过滤原理相同； ②紫外光杀菌消毒时，有新物质生成，发生的是化学变化； （2）①纳米零价铁用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径(如图所示)，第一类是吸附捕捉(如Zn2+)，铁的金属活动性比锌弱，所以第一类适用于除去活动性强的金属离子；适用于第二类是吸附捕捉再慢慢反应(如Pb2+)，铁的金属活动性比铅强，且与铅接近，所以第二类适用于处理活动性接近铅的金属离子；第三类是直接反应(如Cu2+)，铁的活动性比铜强，所以第三类适用于处理活动性弱的金属离子。结合图分析，纳米零价铁除去Ni2+是吸附捕捉再慢慢反应，属于第二类； ②若Cd2+属于第一类，第一类适用于除去活动性强的金属离子；则金属Cd比金属Cu的活动性强； ③废水中CuCl2与纳米零价铁发生的反应为铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应类型，属于置换反应； （3）可用肥皂水检验某水样是硬水还是软水，产生泡沫较多、浮渣较少的为软水，泡沫较少、浮渣较多的为硬水； （4）取某水样1L，经实验测定，其中含Ca2+0.2g=200mg，含有氧化钙的质量=，故此水样的硬度约为28＞25，不符合饮用水标准； （5）生活中饮用前可采取煮沸的方法来降低水的硬度，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； （6）①电解水时，甲与负极相连，产生的是氢气，乙与正极相连，产生的是氧气。电解水时生成氢气和氧气的体积比约为2：1； ②电解氯化钠溶液会生成氢氧化钠、氢气和氯气，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则反应物有水参与，即氯化钠和水通电生成氢氧化钠、氢气和氯气，故该电解过程的化学反应方程式为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$