内容正文:
第四单元 自然界的水
单元测试
一、单选题
1.下列变化中,前者属于物理变化,后者属于化学变化的是
A.石蜡熔化 粮食酿醋 B.食物腐败 木材燃烧
C.酒精挥发 蔗糖溶解 D.水通电电解 铁杵磨成针
2.贵州省持续深入推进美丽乡村建设。以下做法与乡村振兴不相符合的是( )
A.建设污水处理系统 B.大量施用农药化肥
C.积极开展植树造林 D.严禁随处乱扔垃圾
3.净化水的方法有:①过滤②加明矾吸附沉降③蒸馏④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水,应选用的方法和顺序为( )
A.①②③④ B.②①④③
C.②①④ D.①③④
4.保护水资源是每个公民的责任。下列说法错误的是
A.水在天然循环过程中只发生物理变化
B.河水经过沉降、过滤、吸附、消毒等几步净化水操作最后可饮用的水是纯净物
C.净化水的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等
D.自然界水循环的主要途径是水的三态转化
5.过滤是最常用的分离固体与液体的操作方法,下列制作豆腐的过程,属于过滤分离法的是
A.浸泡豆子,将豆子磨成豆浆
B.将豆浆放入布袋,滤出豆渣
C.将滤出的豆浆大火煮开
D.将卤水分多次加入煮开的豆浆中
6.某化学学习小组做实验时,记录了下列实验现象,其中正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁
B.红磷在空气中燃烧,放出热量,产生大量白色烟雾
C.石蜡在氧气中燃烧发出白光,瓶壁出现水雾
D.氢气在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
7.下列物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.氧气 臭氧 B.二氧化碳 加碘食盐
C.矿泉水 五氧化二磷 D.医用酒精 双氧水
8.下列反应既不属于分解反应又不属于化合反应的是
A.水的电解 B.加热碳酸氢铵
C.石蜡在空气中燃烧 D.红磷在空气中燃烧
9.下列说法中正确的是
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
C.水是由氢原子和氧原子构成的
D.水是由水分子构成的
10.规范的操作方法是实验安全和成功的重要保证。下列实验操作中错误的是
A.取用固体粉末
B.滴加液体
C.检查装置气密性
D.检验氢气纯度
11.物质都是由微粒构成的。以下从微观角度所做解释不正确的是
A.校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动
B.氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔
C.氧气无毒,但臭氧有毒——不同种分子的化学性质不同
D.水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变,后者改变
12.如图是电解水的实验装置,下列相关说法正确的是
A.水由氢元素和氧元素组成
B.M、N气体体积比为1:2
C.点燃N气体产生淡蓝色火焰
D.电解水时,在水中加入少量氯化钠可以增强溶液的导电性
13.下图是水在电解过程中发生变化的微观示意图,下列说法正确的是
A.与负极相连玻璃管内产生的物质是乙 B.实验说明水是由氢气和氧气组成
C.反应产生的乙和丙的体积相同 D.丙物质可以用作高能燃料
14.类比推理在化学学习和科学研究中有重要意义,下列说法正确的是
A.单质中只含有一种元素,所以只含有一种元素的物质一定是单质
B.点燃氢气前要检验其纯度,所以点燃可燃性气体前一定要验纯
C.阴离子是带负电的粒子,所以带负电的粒子一定是阴离子
D.氧化物中一定含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
15.我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术,利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开,从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题,其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是
A.理论上,该设备制得氢气与氧气的质量比为1:8 B.防水透气膜选择性允许气态的水分子透过
C.电解槽中a电极与电源的负极相连 D.电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力
二、填空题
16.化学小组的同学们开展了以“生命之源—水”为主题的项目式学习。
活动一:参观自来水生产过程
(1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程,该过程主要包括:取水→加絮凝剂→过滤→吸附→ →配水。
活动二:净化水
【净化水】同学们取回一些没有净化的水,按照自来水厂的净水流程,进行净水实验。
查阅资料:明矾作絮凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物。
(2)氢氧化铝的化学式为 ,净水实验中明矾的作用是 。
活动三:探究水的组成
二百多年前,法国化学家拉瓦锡利用水蒸气与高温的铁反应,生成了一种黑色固体()和“可燃空气”,证明了水是由氢、氧两种元素组成的。化学小组同学“重温经典实验,传承科学精神”,设计了如图所示实验装置。
(3)装置A的作用是 。
(4)实验观察到干燥的冷烧杯内壁有水雾生成,证明该“可燃空气”是氢气。请写出装置B中发生反应的文字表达式: 。
三、实验题
17.某化学探究小组同学利用如图所示装置验证水的组成。
【实验步骤】
①先用大注射器抽取一定量2%的硫酸溶液,从A中的大圆孔注入(增强水的导电性);
②再用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,并用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,使液面上升,直至水充满正、负两极;
③接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源;
④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
(1)步骤②的目的是 。
(2)步骤③中观察到的实验现象是A中液面 (填“上升”或“下降”)。
(3)电解水的文字表达式为 。
(4)探究物质组成一般有下面两种思路:
该实验是通过 (填“甲”或“乙”)思路推测水的组成。
18.同学们进行跨学科实践活动-探究水的组成及变化。
(一)探究水的组成
同学们设计如图装置来探究水的组成。
(1)在电解器长颈漏斗的水中加入少量氢氧化钠溶液,使玻璃管中充满水。通电,观察到玻璃管中有气泡冒出,一段时间后,a、b玻璃管内气体的体积比约为 。水中加入少量氢氧化钠溶液的目的是 。
(2)切断电源,在a管尖嘴处放置燃着的木条,在上方罩一个干冷的烧杯,观察到 ;关闭管活塞,在管尖嘴处放置燃着的木条,观察到木条燃烧更旺,说明管内生成的气体是 。
(3)写出电解水的文字表达式 。
(二)制作水分子模型
(4)如图是同学们为制作水分子模型画的草图,其中符合实际的是______(填字母)。
A. B. C.
四、科学探究题
19.化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后,开展了以“生命之源——水”为主题的项目式学习。
活动一:参观自来水生产过程
(1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程,该过程主要包括:取水→加絮凝剂→过滤→吸附→ →配水。
活动二:测量自来水的硬度
【查阅资料】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
以浓度计()
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
(2)同学们在实验室中取少量自来水,用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为,说明本地区的自来水属于 。同学们又向此自来水中加入少量肥皂水,搅拌后观察到泡沫少,浮渣多的现象,也得出了相同结论。硬水是指含有较多 的水。
活动三:净化水并探究水组成
【净化水】同学们取回一些没有净化的水,按照自来水厂的净水流程,进行净水实验:查资料得知:明矾作混凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物。
(3)净水实验中明矾的作用是 。
【探究水的组成】二百多年前,法国化学家拉瓦锡利用水蒸气与高温的铁反应,生成了一种黑色固体和“可燃空气”,证明了水是由氢、氧两种元素组成的。化学小组同学“重温经典实验,传承科学精神”,设计了图1所示实验装置,请回答:
(4)装置A的作用是: 。
(5)请分析装置C中盛装液体的作用 ;实验观察到干燥的冷烧杯内壁有水雾生成,证明该“可燃空气”是氢气。请写出装置D中发生反应的符号表达式: 。
(6)某化学兴趣小组的同学在实验室利用如图2的电解器进行电解水实验。
①电解时加入少量硫酸钠溶液,目的是 。
②写出电解水的符号表达式: ;由图可知通过导线与a管连接的是电源的 (填“正”或“负”)极。
参考答案
1.A 2.B
3.C【解析】①过滤能除去水中不溶性的固体;②加明矾吸附是把水中小颗粒泥尘聚集成大的,以利于沉降;③蒸馏可得蒸馏水,比生活用水成本高;④消毒杀菌,这是必须的,饮用水必须达到生化标准.净化水的顺序一般是由低到高顺序排列,故其正确的顺序为②加明矾吸附沉降→①过滤→④消毒杀菌。
4.B【解析】A、水在天然循环过程中,主要是水的三态转化,没有新物质生成,只发生物理变化,故选项说法正确;
B、河水在经过沉淀、过滤、吸附、消毒等操作后得到的是混合物,因为净化后的水中含有可用性物质,故选项说法错误;
C、净化水的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等,故选项说法正确;
D、自然界水循环,主要是水的三态转化,故选项说法正确。
5.B【解析】A、浸泡豆子,将豆子磨成豆浆,没有实现固体和液体的分离,不属于过滤分离法,故A错误;
B、将豆浆放入布袋,滤出豆渣,实现了固体和液体的分离,属于过滤分离法,故B正确;
C、将滤出的豆浆大火煮开,没有实现固体和液体的分离,不属于过滤分离法,故C错误;
D、将卤水分多次加入煮开的豆浆中,没有实现固体和液体的分离,不属于过滤分离法,故D错误。
故选B。
6.C【解析】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,故A选项不符合题意;
B、烟是固体小颗粒,雾是液体小液滴,红磷在空气中燃烧,放出热量,产生大量白烟,故B选项不符合题意;
C、石蜡在氧气中燃烧发出白光,瓶壁出现水雾,故C选项符合题意;
D、氢气在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,故D选项不符合题意。
7.B【解析】A、氧气和臭氧中均只含一种物质,都属于纯净物,该选项不符合题意;
B、二氧化碳中只含一种物质,属于纯净物,加碘食盐中含有多种物质,属于混合物,该选项符合题意;
C、矿泉水中含有水、矿物质,属于混合物,五氧化二磷中只含一种物质,属于纯净物,该选项不符合题意;
D、医用酒精中含有水和酒精,双氧水中含有水和过氧化氢,均属于混合物,该选项不符合题意。
故选B。
8.C【解析】A、水通电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,故选项不符合题意;
B、碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项不符合题意;
C、石蜡燃烧,是与氧气反应生成二氧化碳和水,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应;该反应的反应物是两种,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应,因此该反应既不属于分解反应又不属于化合反应,故选项符合题意;
D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项不符合题意。
故选C。
9.D【解析】A、水是由氢元素和氧元素组成的,不是由氢气和氧气组成的, 错误;
B、元素只讲种类,不讲个数,应该说水是由氢、氧两种元素组成的,错误;
C、水是由水分子构成的,水分子由氢原子和氧原子构成,错误;
D、水是由水分子构成的,正确。
10.B【解析】A、取用粉末状药品时,先将试管横放,使用药匙或纸槽将药品送入试管底部,然后竖起试管。不符合题意;
B、使用胶头滴管滴液时,滴管竖直放在容器口的正上方,不得伸入容器内,更不能接触容器内壁。符合题意;
C、检查装置气密性,先将导管放入水中,然后用手捂住试管,如导管口有气泡冒出则装置气密性良好。不符合题意;
D、氢气的验纯方法是用小试管收集一试管氢气,试管口向下,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指,若听到尖锐的爆鸣声说明氢气不纯。若声音很小,则表示氢气较纯。不符合题意;
故选B。
11.D【解析】A.校园内月季、丹桂飘香是因为月季、丹桂花香中含有的分子是在不断的运动的,向四周扩散,使人们闻到月季、丹桂花香,故选项解释正确,不符合题意;
B.氧气压缩后体积变小,是因为分子间有间隔,气体受压后,氧分子间隔变小,故选项解释正确,不符合题意;
C.氧气和臭氧(O3)的化学性质有差异,是因为它们分子的构成不同,不同种的分子化学性质不同,故选项解释正确,不符合题意;
D.水汽化过程中只有物质状态的变化:水变成水蒸气;变化前后物质不变,构成物质的分子不变,属于没有新物质生成的物理变化,给水通电,在通电条件下水分解,分解产生了氢气和氧气,变化过程中,水分解成了氢气和氧气两种物质,水分子也变成了氢气分子和氧气分子,变化前后物质发生了改变,构成物质的分子也发生了改变,属于生成了新物质的化学变化,故选项解释错误,符合题意;
故选D。
12.A【解析】A、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,符合题意;
B、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,左端与负极相连,故M气体是氢气,右端与正极相连,故N气体是氧气,故M、N气体体积比为2:1,不符合题意;
C、N气体为氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更旺,不能燃烧,不符合题意;
D、氯化钠和水能在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应生成了氯气,会对实验产生干扰,故电解水时,水中不能加入氯化钠,不符合题意。
故选A。
13.A【解析】A、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,由分析可知,乙为氢气,则与负极相连玻璃管内产生的物质是乙,说法正确,符合题意;
B、实验说明水是由氢元素和氧元素组成的,说法错误,不符合题意;
C、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,由分析可知,乙为氢气,丙为氧气,则反应产生的乙和丙的体积比约为2:1,说法错误,不符合题意;
D、由分析可知,丙为氧气,氧气具有助燃性,可用作助燃剂,氧气不具有可燃性,不能用作高能燃料,说法错误,不符合题意。
故选:A。
14.B【解析】A、单质是只含有一种元素的纯净物,只含有一种元素的物质不一定是单质,如O2、O3的混合物,只含有氧元素,但不是纯净物,不属于单质,A选项错误;
B、点燃氢气前要检验其纯度,所以点燃可燃性气体前一定要验纯,以防引燃不纯的气体导致爆炸,B选项正确;
C、阴离子是带负电的粒子,但带负电的粒子不一定是阴离子,如电子带负电,但电子不是阴离子,C选项错误;
D、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物,所以氧化物中一定含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定氧化物,如NaOH,含有氧元素,但由3种元素组成,不属于氧化物,D选项错误。
15.C
【解析】A、根据电解水的方程式,每36份质量的水通电生成4份质量的氢气和32份质量的氧气,因此氢气和氧气的质量比为4:32,即1:8,选项正确;
B、根据示意图,气态的水分子可通过防水透气膜,选项正确;
C、电解水正负极分别产生的气体是氧气和氢气。 正极产生的是氧气,负极产生的是氢气。a电极产生的气体是氧气,a电极与电源的正极相连,选项错误;
D、在电解过程中,纯水的电离度较低,导电能力差,因此需要加入氢氧化钾、氢氧化钠等电解质来提高导电性。选项正确。
16.(1)投药消毒
(2)Al(OH)3 吸附水中的悬浮杂质,并使其沉降
(3)产生水蒸气
(4)
【解析】(1)自来水厂的净水过程为:取水、加絮凝剂、沉淀、过滤、吸附、投药消毒、配水,故填:投药消毒;
(2)氢氧化铝中铝元素显+3价,氢氧根离子显-1价,则氢氧化铝的化学式为Al(OH)3,故填:Al(OH)3;
明矾溶于水会形成胶状物,能够吸附水中悬浮的杂质使其沉降,故填:吸附水中的悬浮杂质,并使其沉降;
(3)由图可知,装置A为加热水,则作用为产生水蒸气,故填:产生水蒸气;
(4)实验观察到干燥的冷烧杯内壁有水雾生成,证明该“可燃空气”是氢气。装置B中发生的反应为水蒸气和铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的文字表达式为。
17.(1)排尽B、C中的空气
(2)上升
(3)水氢气+氧气
(4)乙
【解析】(1)用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满正负两极,目的是排尽B、C中的空气,若不小心抽到了液体,最好的做法是注入A中;
(2)由于水电解后生成了气体,因此在气压的作用下水被压入A中,因此观察到A中的水面上升;
(3)水通电生成氢气和氧气,文字表达式是;
(4)本实验是通过探究生成物是氢气和氧气,从而推断出水是由氢元素和氧元素组成,因此根据题意是通过乙的思路推测完成水的组成实验的。
18.(1)2∶1 增强水的导电性
(2)尖嘴处产生淡蓝色火焰,烧杯内壁产生水雾 氧气/O2
(3)
(4)BC
【解析】(1)根据图像,一段时间后,a、b玻璃管内气体的体积比约为2∶1;
水的导电性较弱,水中加入少量氢氧化钠溶液的目的是:增强水的导电性。
(2)电解水时,产生的氢气与氧气的体积比约为2∶1,该实验中a、b玻璃管内气体的体积比约为2∶1,说明a管中产生的气体是氢气,氢气燃烧产物是水,在a管尖嘴处放置燃着的木条,在上方罩一个干冷的烧杯,会观察到尖嘴处产生淡蓝色火焰,烧杯内壁产生水雾;
氧气具有助燃性,关闭管活塞,在管尖嘴处放置燃着的木条,观察到木条燃烧更旺,说明管内生成的气体是氧气(O2)。
(3)电解水生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:。
(4)1个水分子由2个氢原子、1个氧原子构成,根据图像,符合实际的水分子模型是BC。
19.(1)投药消毒
(2)硬水 可溶性钙、镁化合物
(3)使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清
(4)产生水蒸气
(5)除去氢气中水蒸气(或干燥氢气)
(6)增强水的导电性 负
【解析】(1)自来水厂的净水过程为:取水、加絮凝剂、沉淀、过滤、吸附、投药消毒、配水,故填:投药消毒;
(2)由表中数据可知,该自来水的硬度为311.2mg/L,说明本地区的自来水属于硬水;肥皂水可鉴别硬水和软水,其中产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水;硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水,故填:硬水;可溶性钙、镁化合物;
(3)明矾溶于水会形成胶状物,吸附水中悬浮的杂质使其沉降,故填:使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清;
(4)由图可知,装置A为加热水,则作用为产生水蒸气,故填:产生水蒸气;
(5)由于B中发生的反应为铁和水蒸气的反应,为了防止未反应的水蒸气干扰D装置的检验,则C装置的作用为除去氢气中水蒸气,故C中应盛放浓硫酸;D装置中,氢气燃烧生成水,反应的符号表达式为,故填:除去氢气中水蒸气(或干燥氢气);;
(6)①纯水的导电性差,电解水时,向水中加入少量的硫酸钠,能增强水的导电性,故填:增强水的导电性;
②电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;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,由图可知,a管中收集的气体较多,则为氢气,则与a管相连的为负极,故填:;负。
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