内容正文:
第三单元 探秘水世界第一节 运动的水分子
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快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】水的三态变化 1
【题型2】水的天然循环 4
【题型3】保护水资源与节约用水 6
【题型4】过滤 9
【题型5】吸附 13
【题型6】蒸馏 15
【题型7】水的净化流程图类 19
【题型8】净水装置的创新 23
【题型9】常见的净水方法综合 27
【题型10】分子的定义与性质 30
【题型11】利用分子的性质分析解决问题 31
【题型12】人类拥有的水资源 34
【题型13】自来水的生产过程与净化方法 37
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夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】水的三态变化
【典型例题】某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时,带领学生做游戏,用人群的状态类比物体的状态。如图所示,甲、乙、丙三种情景分别对应的是( )
A.固态、液态、气态
B.气态、固态、液态
C.固态、气态、液态
D.液态、气态、固态
【答案】C
【解析】物体在气态时间隔最大,分子自由运动,充满整个容器或自由的向空间扩散,体积也最大,乙符合;液态时间隔较大,分子无序排列,在一定体积内较自由运动,体积也较大,丙符合。在固态时间隔较小,分子有序排列,分子都在固定的位置上振动,体积也较小,甲符合。
【举一反三1】水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A.同温度同质量液态水和玻璃态水,体积不同
B.玻璃态水属于混合物
C.玻璃态水和普通水的化学性质相同
D.玻璃态水分子不运动
【答案】C
【解析】液态水和玻璃态水的质量相同,密度相同,故可知它们的体积也相同,故A错误;玻璃态水属于水的另一种状态,依然是水,属于纯净物,故B错误;玻璃态水和普通水都是由水分子构成的,分子种类相同,故化学性质相同,故C正确;玻璃态水是由水分子构成的,水分子是不断运动的,故D错误。
【举一反三2】一杯4 ℃的纯净水,加盖盖好放在-4 ℃的室外,过一段时间后,下列说法正确的是( )
A.水的状态改变,体积不改变
B.水的状态改变,体积也改变
C.水的状态不变,体积也不变
D.水的状态不变,体积却不变
【答案】B
【解析】①纯净水在4 ℃时是液态的,在-4 ℃时是固态的,所以,一杯4 ℃的纯净水,加盖盖好放在-4 ℃的室外,过一段时间后,它的状态改变了;②当纯净水由液态变为固态,水分子的数目和大小不发生变化,但是水分子之间的距离发生了变化,即体积发生了变化;综合①②,盖杯纯净水的状态和体积都发生了改变。
【举一反三3】水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A.同温度同质量液态水和玻璃态水,体积不同
B.玻璃态水属于混合物
C.玻璃态水和普通水的化学性质相同
D.玻璃态水分子不运动
【答案】C
【解析】液态水和玻璃态水的质量相同,密度相同,故可知它们的体积也相同,故A错误;玻璃态水属于水的另一种状态,依然是水,属于纯净物,故B错误;玻璃态水和普通水都是由水分子构成的,分子种类相同,故化学性质相同,故C正确;玻璃态水是由水分子构成的,水分子是不断运动的,故D错误。
【举一反三4】《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云和雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“为云”“为雨”的认识错误的是( )
A.此过程体现自然界中的水循环
B.此过程能实现水资源的重新分布
C.水变成水蒸气的过程中,分子失去能量,运动减慢
D.此过程是通过水分子的运动及间隔变化实现的
【答案】C
【解析】地气(水蒸气)上为云,天气下为雨,体现自然界中的水循环,故A正确;通过水的天然循环能实现水资源的重新分配和水的自身净化,故B正确;水变成水蒸气的过程中,分子获得能量,运动加快,故C错误;在水的天然循环中,只是水的状态发生了变化,并没有生成新物质,属于物理变化,此过程中:水分子的能量发生了改变;水分子的运动速率发生了改变;水分子之间的间隔发生了改变;水分子的构成没有改变,故D正确。
【题型2】水的天然循环
【典型例题】下列关于水的天然循环的说法中不正确的是( )
A.水在天然循环过程中实现了水的自身净化
B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
C.太阳为水的天然循环提供了能量
D.水的天然循环过程中水分子的能量不发生变化。
【答案】D
【解析】水在天然循环过程中经过蒸发过程,实现了水的自身净化;水的天然循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段,是通过水的三态变化实现的;在水循环过程中,太阳的能量使水蒸发变成水蒸气,为水的天然循环提供了能量;水的天然循环过程中伴随着能量的变化,由液态变为气态需要吸热,由气态变为液态放出热量。
【举一反三1】下列关于水的天然循环的说法中正确的是( )
①水在天然循环过程中实现了水的自身净化 ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量 ④水的天然循环完成了水资源的重新分配
A.①③
B.①②
C.③④
D.①②③④
【答案】D
【解析】水的天然循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段。降水包括雨、雪、雾、雹等形式;径流是指沿地面和地下动着的水流,包括地表径流和地下径流;蒸发包括水面蒸发、植物蒸腾、土壤蒸发等。水在天然循环过程中实现了水的自身净化。下列关于水的天然循环的说法中:①水在天然循环过程中实现了水的自身净化;②水的天然循环是通过水的三态变化实现的;③太阳为水的天然循环提供了能量;④水的天然循环完成了水资源的重新分配;都正确,故D正确。
【举一反三2】水是所有生物体的重要组成部分,对气候具有调节作用。如图是自然界水循环示意图。下列说法正确的是( )
A.水在天然循环过程中实现了自身净化
B.活性炭可沉降水中的悬浮颗粒
C.图中②代表的环节是水的蒸发
D.南水北调工程主要改变的是地下水径流
【答案】A
【解析】水的天然循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段.降水包括雨、雪、雾、雹等形式;径流是指沿地面和地下动着的水流,包括地表径流和地下径流;蒸发包括水面蒸发、植物蒸腾、土壤蒸发等。水在天然循环过程中实现了水的自身净化;活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,明矾溶于水形成的胶体具有吸附性,能将水中悬浮的杂质吸附在其表面,形成大颗粒易于沉降;图中过程②大气中的水蒸气液化或凝华,该过程代表的环节是降水;在水循环的所有环节中,人类活动影响最大的是地表径流,主要影响方式为修建水利设施、跨流域调水以及植被保护等,南水北调工程主要改变的是地表水径流。
【举一反三3】下列关于水的天然循环的说法中不正确的是( )
A.水在天然循环过程中实现了水的自身净化
B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
C.太阳为水的天然循环提供了能量
D.水的天然循环过程中水分子的能量不发生变化。
【答案】D
【解析】水在天然循环过程中经过蒸发过程,实现了水的自身净化;水的天然循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段,是通过水的三态变化实现的;在水循环过程中,太阳的能量使水蒸发变成水蒸气,为水的天然循环提供了能量;水的天然循环过程中伴随着能量的变化,由液态变为气态需要吸热,由气态变为液态放出热量。
【举一反三4】 “水循环”是自然界中的重要循环(如图所示),下列认识中不正确的是( )
A.水的天然循环是通过水的三态变化实现的,是水分子运动的结果
B.太阳为水分子提供了能量,水分子的运动速率和相互间间隔没有发生改变
C.水的天然循环实现了水资源的重新分配
D.水在天然循环过程中实现了自身净化
【答案】B
【解析】水的天然循环是通过水的三态变化实现的,是水分子在不断运动的结果,故A正确;在太阳光的照射下,水分子获得能量,能量升高,水分子的运动速率加快,水分子之间的间隔变大,故B错误;水的天然循环实现了水资源的重新分配,故C正确;水在天然循环的过程中,可以实现自身的净化,故D正确。
【题型3】保护水资源与节约用水
【典型例题】每年3月22日是“世界水日”,旨在倡议人们爱护水资源。下列关于爱护水资源的说法正确的是( )
A.自然界的水取之不尽、用之不竭,无需节约用水
B.农业上最好采用大水漫灌的灌溉方式
C.应逐步实现生活污水集中处理和排放
D.为了防止水体污染,禁止使用化肥和农药
【答案】C
【解析】地球表面约71%被水覆盖,地球上的总储水量很大,但大部分是海水,淡水只约占全球水储量的2.53%,因此需要节约用水,A错误;农业上采用大水漫灌农作物,会浪费水资源,B错误;生活污水应逐步实现集中处理和排放,可防止水体污染,C正确;使用农药、化肥可提高农作物产量,为了防止水体污染,应合理使用农药和化肥,但不能禁止使用,D错误。
【举一反三1】2021年第29届世界水日主题为“珍惜水,爱护水”。下列做法符合这一主题的是( )
A.大量开发利用地下水
B.用喷灌、滴灌方法给作物浇水
C.日本福岛核废水排海
D.工业废水直接灌溉农田节约用水
【答案】B
【解析】地下水的储量有限,不可大量开采;用喷灌、滴灌方法给作物浇水,可以节约用水;核废水排海,会污染水资源;工业废水中含有有毒、有害物质,直接灌溉农田会污染土壤。
【举一反三2】水是生命之源,也是人类最宝贵的资源。试用你学过的化学知识,回答下列问题:
(1)对于水的以下认识,错误的是_______(填字母,下同)。
A.水是取之不尽,用之不竭的自然资源
B.任何水煮沸后都可以饮用
C.凡是无色、无味、透明的水一定都是纯净的水
D.水体污染主要是因为工业废水、农业废水和生活废水的任意排放
(2)节约水资源,防止水污染是每个公民应尽的责任和义务。下列做法会造成水体污染的有_______。
A.工业废水直接排放
B.工业废气处理后排放
C.禁止使用含磷洗衣粉
D.大量使用化肥、农药
(3)淡水资源不足将严重影响人类的生存。请结合下表回答:
①我国也是缺水国家之一,北京人均水量不足300 m³,是_______缺水城市。
②为保护有限的水资源,你对节约用水还有何建议? ______________。
【答案】(1)ABC (2)AD (3)①极度 ②一水多用(或使用节水龙头等)
【举一反三3】【科普阅读】
炎热的夏天,某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水,它比普通洒水车的降温、净化空气(降低空气中可吸入颗粒物和尘埃含量)的效果更好(雾炮车的参数如表所示)
(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是 。
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了 ,从而加快了水的蒸发。
(3)由图中可以看出我国是一个水资源 的国家。
(4)节约用水是每一位公民应遵守的公德,而在日常生活中,我们经常会看到一些浪费水的现象,例如水龙头滴水、跑水的问题。发现一个水龙头按每秒钟滴2滴水,平均每20滴为1mL来计算,一昼夜将流失水的体积为 L。(计算结果保留一位小数)
(5)谈谈你在生活中节约用水的一种做法 。
【答案】(1)颗粒物 (2)液体表面积 (3)短缺 (4)8.6 (5)用淘米水浇花;及时关闭水龙头或装节水龙头;用洗衣服水冲厕所;水龙头坏了及时修理等(合理即可)
【解析】(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是:颗粒物;(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了液体表面积,从而加快了水的蒸发;(3)如图是某些国家的人均水量和世界人均水量(m3/人),由图中可以看出我国是一个水资源短缺的国家;(4)因为1小时是3 600秒,所以24小时是86400秒,又因为每秒钟滴2滴水,所以一昼夜滴水滴数为:86 400×2=172800滴,还因为平均每20滴水为1毫升,所以一昼夜流失水体积为:172 800÷20=8 640 mL,即8.6 L;(5)节约用水的方法较多,例如:用淘米水浇花;及时关闭水龙头或装节水龙头;用洗衣服水冲厕所;水龙头坏了及时修理等。
【题型4】过滤
【典型例题】人们常用过滤的方法来净化水,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.过滤后滤液仍然浑浊可能是漏斗的下端未靠在烧杯内壁上
B.滤纸边缘要稍低于漏斗边缘
C.过滤时,为加快过滤,可用玻璃棒轻轻搅动漏斗中的液体
D.过滤出杂质后所得的滤液属于纯净物
【答案】B
【解析】漏斗的下端未靠在烧杯内壁上,可能会造成滤液溅出,不会导致过滤后滤液仍然浑浊,A错误;过滤液体时,注意“一贴、二低、三靠”的原则,滤纸边缘要稍低于漏斗边缘,B正确;过滤时不能用玻璃棒轻轻搅动漏斗中的液体,以防止损坏滤纸,C错误;过滤出杂质后所得的滤液中还含有可溶性杂质,不属于纯净物,D错误。
下列有关过滤的操作和解释中,不正确的是( )
A.滤纸要紧贴在漏斗内壁上——加快过滤
B.滤纸边缘高于漏斗口——增加漏斗盛放液体的体积
C.玻璃棒斜靠在三层滤纸处——防止戳破滤纸
D.漏斗下端要紧靠接液烧杯内壁——防止滤液溅出
【答案】B
【举一反三2】下列关于过滤操作的叙述中,不正确的是( )
A.液面不要低于滤纸的边缘
B.滤纸的边缘要略低于漏斗口
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁
【答案】A
【举一反三3】李明同学将浑浊的溪水样品倒入烧杯中,先加入明矾粉末来搅拌溶解,静置一会儿后,然后采用如图过滤装置来除去水中难溶性杂质。试回答:
(1)写出标号仪器的名称:a______________,b______________。
(2)加入明矾的作用是 _________________________,实验过程中玻璃棒的作用是 _____________。
(3)过滤时,漏斗中的液面必须 _____________(填“高于”或“低于”)滤纸边缘;漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止______________。
(4)过滤后的水属于______________(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)过滤后发现滤液仍然浑浊,可能的原因是______________(答出一点即可)。
【答案】(1)铁架台 漏斗
(2)吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降 引流
(3)低于 滤液溅出
(4)混合物
(5)滤纸破损(合理即可)
【解析】(2)明矾溶于水形成的胶体具有吸附性,能加速不溶性杂质的沉淀,实验中玻璃棒起到的是引流的作用。
(4)过滤后的水中含有可溶性杂质,属于混合物。
(5)过滤后的滤液仍然是浑浊的,可能是因为滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸的边缘等缘故。
【举一反三4】为了测定一定量黄河水中泥沙的质量,某同学设计了如图所示的操作。
(1)该操作的名称是__________________,仪器A的名称是__________________,该实验还应补充的仪器名称是_________ ,其作用是__________________。
(2)补充上述仪器后,该实验还有一处错误:___________________________。
(3)改正错误后,若滤液仍然浑浊,则可能的原因是_______________(写一条即可)。
【答案】(1)过滤 铁架台 玻璃棒 引流
(2)漏斗下端管口没有紧靠在烧杯内壁上
(3)滤纸破损(合理即可)
【解析】(2)过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,该实验漏斗下端管口没有紧靠在烧杯内壁上。(3)过滤后滤液仍然浑浊,可能的原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸的边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或承接滤液的烧杯不干净等。
【举一反三5】如图所示:
(1)该图进行的是 操作,该操作中玻璃棒的作用是 。
(2)该操作可用于净水,可除去水中的 杂质。
(3)我们在生活中可以用 和 代替滤纸和玻璃棒来完成此操作。
(4)过滤以后,滤液仍然浑浊的原因是: 。(任答一条)
【答案】(1)过滤 引流
(2)难溶性固体
(3)纱布(合理即可) 筷子(合理即可)
(4)滤纸破损(或过滤器中液面高于滤纸边缘,合理即可)
【解析】(4)过滤操作中,如果部分待过滤的固液混合物,没有经过滤纸过滤,直接进入滤液接收容器,得到的滤液就会呈浑浊状态。因此过滤以后,滤液仍然浑浊的原因有:滤纸破损(部分固液混合物从滤纸的破损处直接进入滤液接收容器);过滤器中,固液混合物液面高于滤纸边缘(部分固液混合物从滤纸和漏斗壁之间的缝隙处直接进入滤液接收容器)。
【举一反三6】净化水的知识在日常生活中有着广泛的应用。
(1)茶杯内的纱网可将茶叶与茶水分离,便于饮用,该设计利用的是 的实验原理。
(2)自然界中的水含有许多不溶性杂质,常呈浑浊状。某同学将浑浊的河水倒入烧杯中,先加入明矾粉末搅拌,静置一会儿后,采用右图装置进行过滤,请回答:图中还缺少的一种仪器是 其作用是 ;过滤后发现滤液仍浑浊,其可能的原因是 。
(3)利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法可净化水,其能降低水的硬度的是 ,能除去水中臭味的是 。
(4)明矾净水的原因 。
【答案】(1)过滤
(2)玻璃棒 引流 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接液体的烧杯不干净
(3)蒸馏 吸附
(4)吸附水中的悬浮杂质并加速其沉降
【解析】(2)图中过滤操作还缺少的一种仪器是玻璃棒,其作用是引流;过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或盛接滤液的烧杯不干净等;
(3)吸附可以除去水中的色素和异味,沉淀可以使水中较大难溶性杂质沉淀,过滤能除去水中的难溶性杂质,蒸馏可以除去水中的所有杂质,从而降低水的硬度;
(4)明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质并加速其沉降。
【题型5】吸附
【典型例题】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】活性炭具有吸附性,能够吸附色素、异味等,家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味,其净水方法是吸附。
【举一反三1】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】活性炭具有吸附性,能够吸附色素、异味等,家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味,其净水方法是吸附。
【举一反三2】某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。如图是该便携式户外净水器的结构示意图,下列有关分析正确的是( )
A.将出水和入水位置互换后,净水效果更好
B.该装置利用了活性炭的吸附性
C.净化后,水中铅离子、汞离子含量升高
D.向净化后的水中加入肥皂水,产生较多浮渣
【答案】B
【解析】该便携式户外净水器中,水由下进入,由上流出,能使水充分得到净化,若将出水和入水位置互换后,净水效果会变差,A错误;活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,B正确;由题干信息可知,净化后,水中铅离子、汞离子含量降低,C错误;该便携式户外净水器可将降低水的硬度,因此向净化后的水中加入肥皂水,产生较多泡沫,浮渣很少,D错误。
【举一反三3】市场上某活性炭净水器示意图如图,请回答:
(1)活性炭层的作用是过滤和 。
(2)为了使水与活性炭充分接触,达到更好的净化效果,待处理的水应该从 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)吸附色素和异味 (2)b
【解析】(1)活性炭疏松多孔,具有吸附性,能过滤和吸附水中的色素和异味。(2)为了达到更好的净化效果,液体应该从b端通入,利用重力的作用使水得到充分地吸附,净化效果更好。
水是宝贵的自然资源,在日常生活中有着极其广泛的运用。下表为我国生活饮用水的标准:
【举一反三4】
(1)将不符合感官指标的浑浊坑水用如图所示的简易净水器进行净化,其中活性炭的作用是 。
(2)如果地下水硬度过大,或者坑水中病原微生物过多,家庭通常都采取 的方法来降低硬度和杀灭病原微生物。在化学指标一栏中,水中铜要小于1.0mg/L,这里的铜是指 (填“分子”、“原子”、“元素”或“铜单质”)。
【答案】(1)吸附水中的色素和异味。(2)煮沸;元素。
【解析】(1)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味。(2)煮沸能将水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,则能降低水的硬度,同时还能杀灭病原微生物;物质都是由元素组成,这里的铜是指铜元素。
小组同学在实践活动中制作了如图所示的简易净水器,并用其净化浑浊的河水。
【举一反三5】(1)活性炭的作用是 。
(2)得到的水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
【答案】(1)吸附水中的色素和异味;(2)混合物。
【题型6】蒸馏
【典型例题】下列净化水的方法中,净化程度最高的是( )
A.静置
B.吸附
C.过滤
D.蒸馏
【答案】D
【解析】蒸馏得到的水中不含有任何杂质,是净水程度最高的方法。
【举一反三1】净水程度最高的是( )
A.过滤
B.吸附
C.蒸馏
D.沉淀
【答案】C
【解析】过滤可以除去水中的难溶性杂质;吸附可以除去水中的色素和异味;蒸馏可以除去水中的所有杂质;沉降可以除去水中的较大难溶性杂质。由以上分析可知,净水程度最高的是蒸馏。
【举一反三2】下列净化水的操作中,单一操作净化程度最高的是( )
A.沉淀
B.蒸馏
C.吸附
D.消毒
【答案】B
【解析】通过沉淀主要除去难溶性的杂质,不能除去可溶性的杂质,净化程度不高,A错误;通过蒸馏除去了水中所有的杂质,所得到的水为纯净物,净化程度最高,B正确;吸附可以除去色素和异味,不能除去可溶性离子,净化程度不是最高,C错误;消毒杀死水中的一些病原微生物,净化程度不是最高的,D错误。
【举一反三3】淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素,从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。科学兴趣小组针对这一现状,在实验室进行了以下探究。
(1)某一小组利用蒸馏的相关仪器组装了如图甲所示的实验装置,请指出其中的错误之处:_________________ (错误不止一处,写一处即可)。
(2)另一兴趣小组利用实验室的仪器设计了如图乙所示的简易蒸馏装置并开展了如下实验探究。
[实验过程]①如图乙组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管内加入5~10 mL海水,塞紧橡皮塞,用酒精灯加热。加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。该小组同学建议对该装置进行改进以收集到更多的液体,你认为改进的措施有___________。
③如何证明小试管里的冷凝水是纯净水? ______________________。
【答案】(1)蒸馏烧瓶加热时没有垫陶土网(合理即可)
(2)②将小试管内的导管加长(合理即可)
③取几滴小试管里的冷凝水滴在玻璃片上,放在酒精灯上烘干,无固体物质留下(或无明显现象),说明冷凝水是纯净水
【解析】(1)蒸馏操作装置中,蒸馏烧瓶加热时没有垫陶土网,冷凝管内水流的方向应从下端进入。(2)②对海水进行加热,试管口有大量的水雾,说明水蒸气产生的量够了,但收集的液体少,说明液化不彻底,应加强液化冷凝的程度,可将小试管内的导管加长,或使用冷凝管,或将小试管放在盛有冷水的烧杯中。③由于最后收集的水是由水蒸气冷凝制得的,其不含杂质,故取几滴小试管里的冷凝水滴在玻璃片上,放在酒精灯上烘干,无固体物质留下(或无明显现象),说明冷凝水是纯净水。
【举一反三4】填空
(1)天然水变成生活用水的净水过程中,常选用明矾作为絮凝剂。明矾中含 种元素,明矾中氢原子的质子数为 。
(2)实验室可通过 (填写净水方式)自来水得到净化程度较高的水。
【答案】(1) 5或五 1
(2)蒸馏
【解析】(1)结合化学式可知,明矾中含有K、Al、S、O、H共5种元素;氢为1号元素,原子序数=原子的质子数,则氢原子的质子数为1。(2)蒸馏得到的水为纯水,则可得到净化程度较高的水。
【举一反三5】如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显错误,请指出其中一处错误: 。
(2)实验时A 中除加入少量自来水外,还需加入少量 。
【答案】(1)温度计水银球的位置错误/冷凝管进水管与出水管的方向错误
(2)碎瓷片
【解析】(1)温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,图中温度计水银球的位置错误;冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,图中冷凝管进水管与出水管的方向错误;
(2)实验时A 中除加入少量自来水外,还需加入少量碎瓷片,其作用是防止暴沸。
【举一反三6】根据如图所示实验回答问题。
(1)如图甲是硫在氧气中燃烧实验。硫在氧气中燃烧,发出 色火焰,产生 (填“无味”或“刺激性气味”)气体;集气瓶内水的作用是 。
(2)如图乙是实验室制取蒸馏水。烧瓶中碎瓷片的作用是 ,实验过程中水从烧瓶转移到锥形瓶中,体现了 (填写分子的一条性质)。
【答案】(1)蓝紫 刺激性气味 吸收有害气体,防止污染空气
(2)防止爆沸 分子在不断运动
【解析】(1)硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体;硫燃烧生成的二氧化硫有毒,会污染空气,则集气瓶中水的作用为吸收有害气体,防止污染空气。(2)烧瓶中碎瓷片的作用为防止爆沸;水从烧瓶转移到锥形瓶中,体现了分子在不断运动。
【题型7】水的净化流程图类
【典型例题】如图是天然水净化过程的主要步骤。下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ加入明矾可以使天然水中悬浮的杂质沉降
B.步骤Ⅱ可以除去异味物质和色素
C.步骤Ⅲ目的是杀菌、消毒
D.净化后的水一定是软水
【答案】D
【解析】明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,因此,步骤Ⅰ加入明矾可以使天然水中悬浮的杂质沉降,A正确;活性炭具有吸附性,因此,步骤Ⅱ可以除去异味物质和色素,B正确;向水中通入二氧化氯可以起到杀菌消毒的作用,C正确;净化过程中不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,所以得到的水不是软水,D错误。
【举一反三1】目前许多学校安装了直饮水机,只要将它与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示,下列正确的是( )
A.活性炭的作用是吸附
B.滤膜可除去水中的可溶性杂质
C.紫外光照射的作用是加热
D.直饮水一定是软水
【答案】A
【解析】活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,A正确;滤膜不能除去水中的可溶性杂质,如不能除去可溶性钙、镁化合物,B错误;紫外光照射的作用是杀菌消毒,C错误;由题意,直饮水机与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水,不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,则直饮水不一定是软水,D错误。
【举一反三2】青岛世园会园区内设有许多直饮水机,其中水处理的过程如图所示,步骤①对应的作用是( )
A.吸附杂质
B.过滤
C.杀菌消毒
D.蒸馏
【答案】A
【解析】活性炭具有吸水性,所以步骤①对应的操作是吸附杂质。
【举一反三3】对比古今净水工艺,回答下列问题:
(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的“操作X”的名称是 。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”净水工艺的“净水系统”,现代净水过程中常用 代替木炭。
(3)爱护水资源,人人有责,请你写出一条保护水资源的方法: 。
【答案】(1)过滤 (2)活性炭 (3)用淘米水浇花(合理即可)
【解析】(1)过滤是将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的“操作X”的名称是过滤。
【举一反三4】校园直饮水方便、清洁,直饮水机内水处理的过程如图所示。
(1)炭罐可除去水中的色素和异味,主要是利用了活性炭的__________性。
(2)超滤膜可以让水分子通过,其他大分子被截留,操作原理与净水方法中的__________操作相似。
(3)净水过程中,步骤Ⅲ所起的主要作用是__________。
【答案】(1)吸附 (2)过滤 (3)杀菌消毒
【举一反三5】2024年“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”。
(1)下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填字母)。
A.实验室中的废液直接倒入下水道
B.工业用水重复利用
C.生活中用淘米水浇花
(2)为了饮水便利,许多公共场所安装了直饮水机,处理步骤如图所示:
步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同;步骤②中可以用 吸附色素和异味。
【答案】(1)BC
(2)过滤 活性炭
【解析】(1)实验室中的废液可能含有各种化学物质,如果直接排入下水道,可能会污染水源,对环境造成危害,故A不符合题意;
工业用水重复利用,有利于节约用水,故B符合题意;
生活中用淘米水浇花,有利于节约用水,故C符合题意。
(2)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的过滤操作相同;活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,即步骤②中可以用活性炭吸附色素和异味。
【举一反三6】再生水是国际公认的“城市第二水源”,是生产生活中的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所示。
(1)一级处理时,污水经过格栅后,还需要向其中加入混凝剂,格栅对污水起到的作用是________________(填常用净水操作名称)。
(2)二级处理时,需要使用活性炭,它的作用是 。
(3)二次处理后的水,经过消毒处理,得到再生水,消毒属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)过滤
(2)吸附水中的色素和异味
(3)化学
【题型8】净水装置的创新
【典型例题】如图是某校使用的直饮机,同学们利用直饮机说明书中提供的工作流程图进行了探究。下列说法正确的是( )
A.活性炭的作用是吸附沉降
B.超滤膜可让水分子通过,而大分子无法通过,该过程相当于净水操作中的消毒
C.紫外灯照射是为了加热
D.自来水经过该直饮机得到的开水仍为混合物
【答案】D
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构,具有较强的吸附性,能吸附水中的色素和异味,但不是吸附沉降,A错误;超滤膜可让水分子通过,而大分子无法通过,该过程相当于净水操作中的过滤,B错误;紫外灯照射是为了杀菌消毒,C错误。
【举一反三1】公园直饮水机内水处理的过程如图所示。直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。下列说法不正确的是( )
A.自来水属于混合物
B.步骤①炭罐中的活性炭可除去水中异味
C.步骤②中超滤膜可降低水的硬度
D.步骤③的作用是进行杀菌消毒
【答案】C
【解析】自来水中含有多种可溶性及不溶性杂质,属于混合物,A正确;活性炭具有较强的吸附能力,能够除去水中的异味,B正确;超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质,但不能除去水中可溶性钙、镁化合物,不能降低水的硬度,C错误;紫外线能使蛋白质变性,因此紫外线消毒灯能用来杀菌消毒,D正确。
【举一反三2】水是一切生命体生存所必需的物质。请回答下列有关水的问题。
(1)节约每一滴水是每个公民应尽的责任,在生活中你能做到的一种节水方法是 。
(2)自然界的水通常需要净化后才能饮用。某种便携式净水器适合长期野外工作人群使用,其内部结构示意图如图所示,请结合示意图回答下列问题。
①该净水器中颗粒活性炭可以吸附 (答一种即可)。
②MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③此种“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是 。
(3)自然界各种水体都具有一定的自净能力。水体自净大致分为物理净化、化学净化和生物净化。下列选项属于物理净化的是 ,属于生物净化的是 (填字母)。
A.某些元素在一定酸性环境中生成易溶性物质,随水漂移而稀释
B.水中一部分有机物在腐生微生物的繁殖中消耗,转化为细菌机体
C.可沉性固体在水流动较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥
【答案】(1)用洗菜的水浇花(合理即可) (2)①色素(或异味) ②化学 ③不能除去海水中的可溶性物质 (3)C B
【解析】(2)①活性炭具有吸附性,该净水器中颗粒活性炭可以吸附水中的色素和异味。②MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程有新物质生成,属于化学变化。(3)某些元素在一定酸性环境中生成易溶性物质,随水漂移而稀释,属于化学净化;水中一部分有机物在腐生微生物的繁殖中消耗,转化为细菌机体,属于生物净化;可沉性固体在水流动较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥,属于物理净化。
【举一反三3】现代净水技术包括离子交换法、膜分离法(反渗透膜、超滤膜等),这两种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。方法如图所示:
(1)离子交换法图1所示,离子交换树脂中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂,除去的离子是 (填离子符号)
(2)膜分离法如图2所示
①超滤膜(如图2-1)适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质,类似于实验中的 (填操作名称),实验室进行该操作时用到的玻璃仪器除了有烧杯、漏斗,还有 ,其作用是 。若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,其原因可能是 (填字母)。
a.漏斗内的滤纸有破损
b.漏斗下端没有靠在烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸的边缘
②淡化膜技术(如图2-2),加压情况下海水中的 (粒子名称)可以透过淡化膜(其它离子不能透过),工作效果相当于实验中的蒸馏操作,得到水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。基于上述分析可知:超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“>”“=”或“<”)。
(3)请写出生活中节约用水的一个措施: 。
【答案】(1)阳离子 Ca2+、Mg2+
(2)过滤 玻璃棒 引流 ac 水分子 纯净物 >
(3)用洗菜水浇花
【解析】(1)硬水中含有较多的钙镁离子,除去钙镁离子可以将硬水软化,故离子交换树脂中能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂,除去的离子是Ca2+、Mg2+;
(2)①超滤膜可以让水分子等小分子通过,而颗粒较大的物质无法通过,超滤膜净化水的过程相当于化学实验中的过滤;过滤时用到的玻璃仪器除了有烧杯、漏斗、玻璃棒,玻璃棒起引流作用;若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,其原因可能是:
漏斗内的滤纸有破损,不经过滤直接流下,会造成滤液仍浑浊,正确;
漏斗下端没有靠在烧杯内壁,会造成滤液飞溅,不会造成滤液仍浑浊,错误;
漏斗内液面高于滤纸的边缘,不经过滤直接流下,会造成滤液仍浑浊,正确;
②根据图2-2所示,加压情况下海水中的水分子可以透过淡化膜,其它离子不能透过;蒸馏得到的是蒸馏水,属于纯净物;依据信息:超滤膜(如图2-1)适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质,淡化膜技术(如图2-2),加压情况下海水中的水分子可以透过淡化膜(其它离子不能透过),可判断超滤膜的孔径>淡化膜的孔径。
【题型9】常见的净水方法综合
【典型例题】天然水中含有许多杂质。下图是几种净水方法,有关叙述错误的是( )
A.图①中冷水应从b口进,a口出
B.图②中玻璃棒所起的作用是引流
C.图③中粒状活性炭层的作用有吸附
D.图①②③的方法都可得到纯净水
【答案】D
【解析】图①为蒸馏操作,冷凝管中的冷水应该从b口进a口出,冷凝效果最佳,故A不符合题意;图②为过滤操作,该操作中玻璃棒所起的作用是引流,故B不符合题意;活性炭具有吸附性,则图③中粒状活性炭层的主要作用是吸附,故C不符合题意;图①蒸馏能得到纯净水,图②过滤、图③吸附都不能得到纯净水,故D符合题意。
【举一反三1】水的存在可促进碳纳米管的生长,科学实验中常需对水进行净化。下列说法正确的是( )
A.硬水经过滤后可以降低其硬度
B.明矾可以除去水中的色素异味
C.活性炭吸附过程分子种类会改变
D.蒸馏是水净化程度最高的操作
【答案】D
【解析】过滤不能减少水中钙、镁化合物的含量,不能降低水的硬度,A错误;明矾不能除去水中的色素异味,B错误;活性炭吸附过程发生的是物理变化,分子种类没有改变,C错误;蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的蒸馏水是纯净物,是水净化程度最高的操作,D正确。
【举一反三2】对煤矿井下疏干水(煤炭开采过程中产生的废水)进行处理并加以综合利用,不但可以避免对水环境造成污染,还可以防止水资源浪费。某学习小组开展了净化煤矿废水的实践活动。
任务一:学习净水原理。
(1)下列净水过程涉及化学变化的是 (填字母)。
A.静置沉降 B.石英砂过滤 C.活性炭吸附 D.紫外灯消毒
任务二:设计并制作净水器(如图所示)。
(2)用该装置净化后的煤矿疏干水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:展示并评价作品。
(3)同学们认为可以从 (答一条,合理即可)等方面进行评价。
【答案】(1)D (2)混合物 (3)净化等量水的时长
【解析】(1)静置沉降、砂石过滤过程中只是将固体杂质与水分离,没有新物质生成,属于物理变化;活性炭吸附过程中只是将色素、气味与水分离,没有新物质生成,属于物理变化;紫外灯消毒过程中把细菌等微生物杀死,有新物质生成,属于化学变化,故选D;
(2)用该装置净化后的煤矿疏干水,还含有可溶性杂质,是混合物;
(3)评价该净水装置时,可以从净化等量水的时长或净化程度等方面进行评价。
为防止疾病传染,河水需经处理后方能饮用。常用的措施有:①加热煮沸;②用消毒剂杀菌消毒;③用过滤等方法净水;④自然沉降。较为合理的处理顺序是 。
【答案】
④③②①
【举一反三4】在生活中你见过或使用过哪些净化水的方法?与同学交流。
【答案】学生可结合自己的生活经验及当地实际情况,从保证卫生、符合相关国家标准等角度进行回答。如向河水中加入明矾加速杂质沉降,净水机中的活性炭吸附和过滤杂质等。
饮用水安全问题越来越受到人们的关注。
【举一反三5】(1)河水净化的主要步骤如图甲所示:
① 河水外观浑浊,因其含有难溶性杂质,除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
② 物质X能除去水中的色素和异味,X是 (填名称)。
(2)为了保障野外工作人员的用水安全,便携式净水器的设计具有重要意义。小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制如图乙所示便携式净水器。
① 该净水器A层放置的材料是 。② 使用该净水器,待处理的水由下往上压,优点是___________。
(3)市面上一种“生命吸管”便携式净水器如图丙所示,由此“生命吸管”得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)①Ⅰ ②活性炭 (2)①石英砂 ②增强水的净化效果(或防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭等合理答案均可) (3)混合物
【题型10】分子的定义与性质
【典型例题】玉兰花在春风中悄然绽放,带来了一抹春天的色彩。在远处就能闻到芬芳扑鼻的花香,这是因为( )
A.分子种类改变
B.分子分为原子
C.分子间有间隔
D.分子不断运动
【答案】D
【解析】在远处就能闻到芬芳扑鼻的花香,是因为花香中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到花香。
【举一反三1】下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是( )
A.公园里花香四溢
B.春天里柳絮飞扬
C.天空中乌云翻滚
D.海面上浪花飞溅
【答案】A
【解析】公园里花香四溢,能闻到花的香味,是因为花香中含有的分子是在不断地运动的,向四周扩散,使人们闻到花香,A正确;春天里柳絮飞扬,柳絮是宏观的物质,不能说明“分子在不停地运动”,B错误;天空中乌云翻滚,乌云是宏观的物质,不能说明“分子在不停地运动”,C错误;海面上浪花飞溅,浪花是宏观的物质,不能说明“分子在不停地运动”,D错误。
【举一反三2】2023年5月28日,我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微观粒子是 ( )
A.O₂
B.2O
C.O
D.O²⁻
【答案】A
【举一反三3】金秋十月,菊花飘香,豫东地区两万亩菊花陆续开放,美不胜收。从微观角度看,菊花飘香的原因是( )
A.分子在不断运动
B.分子的性质稳定
C.分子的体积很小
D.分子之间有间隔
【答案】A
【解析】菊花飘香,是因为花香中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到菊花花香。
【题型11】利用分子的性质分析解决问题
【典型例题】糖块放在水里会逐渐“消失”,而水却有了甜味,说明( )
A.分子的体积很小
B.分子在不断运动
C.分子的质量很小
D.分子之间有间隔
【答案】B
【解析】糖块能溶解在水中是构成糖的分子运动到水分子之中,主要说明了分子是在不断运动的,故选B。
【举一反三1】下列现象能说明分子在不断运动的是( )
A.春天,柳絮飞扬
B.夏天,烈日炎炎
C.秋天,桂花飘香
D.冬天,雪花飘飘
【答案】C
【解析】柳絮飞扬是由于柳絮较轻,飘浮在空气中,随空气流动而运动,不是分子不断运动的结果;夏天,烈日炎炎是因为太阳能转化为热能,不是分子运动的结果;桂花飘香,桂花并没有运动,而是桂花中具有香味的物质的分子不断运动,使周围空气扩散着该物质的分子,属于分子运动的结果;雪花飘飘,空气中水遇冷凝结成雪花从天而降,受到空气的阻力而飘飘,不是分子运动的结果,故选C。
【举一反三2】在宏观和微观之间建立联系是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不合理的是 (填序号)。
①好酒不怕巷子深——分子在不断地运动
②一滴水中约有 1.67×1021个水分子——水分子很小
③注射器中的气体经压缩后体积会变小——加压时气体分子变小
④自然界中水的天然循环——水分子不断地运动且间隔发生改变
⑤品红在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高,分子运动越快
⑥一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——不同种分子的性质不同
【答案】③
【举一反三3】请从微观角度解释下列生产、生活中的现象。
(1)酒香不怕巷子深: 。
(2)一壶水被烧开后,壶盖被顶开: 。
(3)1滴水中大约有1.67×1027个水分子: 。
【答案】(1)分子在不断运动 (2)分子之间有间隔 (3)分子的体积很小
【解析】(1)酒香不怕巷子深,是因为酒精中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到酒香。(2)水烧开后壶盖被顶开,是因为温度升高,水分子间的间隔变大。(3)1滴水已经很小了,而含有的水分子的数目又是这么多,说明了分子的体积很小。
某兴趣小组设计下图所示实验探究分子的性质,请回答下列问题。(提示:氨水能使酚酞溶液变红)
【举一反三4】(1)按图Ⅰ进行实验时,在A 试管中倒入适量浓氨水,B试管中放入一张滴有酚酞溶液的滤纸条,立即用带胶塞的导管连接好。
①一段时间后观察到的现象是 ,该现象说明分子 。
②将图Ⅰ试管A分别放入20 ℃和50 ℃的水中,观察现象,可得出温度越高,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
(2)如图Ⅱ所示,在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,实验时观察到E处产生的白烟较多(已知氨分子质量小于氯化氢分子质量)。由此可知,分子质量越大,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
【答案】(1) ①B试管中滤纸条上滴有酚酞溶液处由左至右依次变红 在不断运动 ②快 (2)慢
【举一反三5】某兴趣小组同学利用实验探究分子的特性。
(1)用图(a)装置进行实验,将浸有酚酞溶液的白色棉花团绑在树形铁丝上制成“花树”,在玻璃片上放置盛有浓氨水的微型烧杯,罩上大烧杯。一段时间后,观察到的现象是_________。
(2)将分别充满红棕色二氧化氮气体和无色氮气的集气瓶(两气体不反应),按图(b)中甲、乙两种方式放置,然后把两瓶中间的玻璃片抽走,使两瓶口密合在一起(不用振荡)。
① 一段时间后,可观察到最终甲、乙中上下两瓶气体颜色均趋于一致,请从分子特性的角度解释原因:Ⅰ. ______________;Ⅱ. _____________________。
② 实验时发现甲中两瓶气体的颜色很快趋于一致,而乙中需较长时间才能达到同样的效果。该现象说明相同条件下,二氧化氮气体的密度______________(填“大于”“小于”或“等于”)氮气的密度。
【答案】(1)棉花团由白色变成红色 (2)①分子在不断地运动 分子之间有间隔 ②大于
【题型12】人类拥有的水资源
【典型例题】关于我国水资源特点的叙述,不正确的是( )
A. 总量不少,人均不多
B. 南多北少,东多西少
C. 春夏多,秋冬少
D. 年际变化大
【答案】C
【解析】受季风气候影响,我国降水集中于夏秋季节, 故我国的水资源夏秋多,冬春少。
【举一反三1】水是人类生存必不可少的一种资源,如图是地球上各大洲可利用的淡水资源和人口数量各占世界总量的百分比示意图,下列说法正确的是 ( )
A.全球水资源的分布是平衡的
B.亚洲水资源人均拥有量最少
C.亚洲水资源总量最多,不存在水资源缺乏问题
D.水是循环的,没有必要担心水资源不足
【答案】B
【解析】读图可知,全球水资源的分布是不平衡的,亚洲淡水资源总量居六大洲之首,但是由于人口较多,人均拥有量就最少了,存在水资源缺乏问题。
【举一反三2】如图是全球海水、陆地水储量比示意图,以下关于水的说法错误的是 ( )
A.海洋是地球上最大的储水库
B.水是地球上宝贵的自然资源
C.可利用的淡水占全球储水量的2.53%
D.海水淡化成本高,目前还不能推广
【答案】C
【解析】海水占全球储水量的96.5%,海洋是地球上最大的储水库;水与人类的生产、生活密切相关,是地球上宝贵的自然资源;地球上可利用的淡水资源不到全球储水量的1%;海水淡化的成本很高,目前尚不能推广。
【举一反三3】下列关于水资源的认识中,错误的是( )
A.地球表面约71%被水覆盖,故供人类生产和生活所用的水资源极为丰富
B.水是人类宝贵的自然资源,应当爱惜它
C.我国水资源总量虽然比较丰富,但人均水量少
D.水资源的不足将会造成严重的社会危机
【答案】A
【解析】虽然地球表面约 71%被水覆盖,但其中绝大部分是不能直接利用的海水,而且大部分的淡水分布在两极和高山冰雪及永久冻土层中,不能直接利用。可供人类生产、生活直接利用的水资源很少。
【举一反三4】地球上可利用的淡水占全球水储量约为0.77%,目前人们利用的淡水资源主要是( )
A.河流水和湖泊水
B.冰川水和地下水
C.河流水和深层地下水
D.河流水、湖泊淡水及浅层地下淡水
【答案】D
【解析】目前人类利用的淡水资源,主要是江河、湖泊淡水和浅层地下水。
【举一反三5】海洋资源包括 、 、 和 等,它们的总量是非常巨大的。
【答案】化学 海底矿物 海洋生物 海洋动力
【解析】海洋资源包括化学、海底矿物、海洋生物和海洋动力等,它们的总量是非常巨大的。
【举一反三6】水是重要的自然资源,水资源的不足,将严重影响人类的生存。下列资料是我国部分地区人均水量图和水资源紧缺指标表,请结合资料回答问题。
资料一:我国部分地区人均水量图
资料二:水资源紧缺指标表
(1)图中极度缺水的地区是________,中度缺水的地区是_______。
(2)地区4水资源紧缺程度属于__________。
(3)造成水资源短缺的原因可能是 _(任写两条)。
(4)为了人类的生存和发展,我们必须爱护水资源。下列做法不符合节约用水理念的是_______(填字母)。
A. 用喷灌、滴灌方法给农作物浇水
B. 用洗菜、淘米水浇花
C. 洗漱间隙不关闭水龙头
D. 推广使用节水器具
【答案】(1)地区1和地区2 地区3 (2)轻度缺水
(3)人类生活、生产的用水量不断增加、水体污染(合理即可)
(4)C
【举一反三7】如图所示为全球海水、陆地水储量比,回答相关问题。
(1)根据图中信息可知,地球上的陆地淡水约占全球水储量的______。
(2)地球上的总水储量虽然很大,但大部分是海水,目前海水淡化尚不能推广的原因是_________________。你理解的海水淡化是指________________。
(3)水既普通又珍贵。下列对水的“多”与“少”的描述正确的是_____ (填字母)。
A. 地球上的总水量多,淡水量少
B. 我国水资源总量多,人均淡水量也很多
C. 地球上可利用淡水多,难以利用的淡水少
【答案】(1)2.53% (2)淡化技术不成熟,成本高(合理即可) 除去海水中过多的盐等杂质(合理即可) (3)A
【举一反三8】海洋资源包括 、 、 和 等,它们的总量是非常巨大的。
【答案】化学 海底矿物 海洋生物 海洋动力
【解析】海洋资源包括化学、海底矿物、海洋生物和海洋动力等,它们的总量是非常巨大的。
【题型13】自来水的生产过程与净化方法
【典型例题】如图是自来水净化过程流程图,下列有关说法中正确的是( )
A.可以用过滤的方法除去可溶性杂质
B.整个过程中涉及化学变化的有4处
C.如图获取的自来水为纯净物
D.生活中能降低水的硬度的操作有煮沸
【答案】D
【解析】过滤可以除去水中难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,A选项不正确;自来水净化过程中只有杀菌消毒是化学变化,其余是物理变化,整个过程中涉及化学变化的有一处,B选项不正确;过滤后所得的水中有可溶性杂质,是混合物,C选项不正确;煮沸能使可溶性钙、镁化合物转化成沉淀,降低水的硬度,生活中能降低水的硬度的操作有煮沸等,D选项正确。
【举一反三1】水是生命之源,如图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是( )
A.生活中常用煮沸的方法降低水的硬度
B.消毒用的液氯(液态氯气的简称)是化合物
C.供水系统流出来的水是纯净物
D.自来水生产过程中没有发生化学变化
【答案】A
【解析】煮沸能降低水中可溶性钙、镁化合物的含量,则能降低水的硬度,A正确;液氯是液态的氯气,是由一种元素组成的纯净物,属于单质,B错误;自来水厂净水过程中,只除去了水中的难溶性杂质、颜色、异味等,水中仍含有可溶性杂质,则水仍为混合物,C错误;消毒过程中有新物质生成,属于化学变化,D错误。
【举一反三2】生命的孕育和维系需要水,人类的生活离不开水,如图自来水厂净水过程示意图。活性炭吸附池中起到的主要净水作用是( )
A.吸附水中的臭味
B.去除难溶性杂质
C.去除溶解在水中的杂质
D.杀死水中的细菌
【答案】A
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附自来水中的色素和异味。
【举一反三3】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]作絮凝剂。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。
(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,责任是督促公民一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。假如你是河长,你与公民分享的节水窍门有___________等。
【答案】(1)不是
(2)吸附
(3)煮沸
(4)化学
(5)洗菜水浇花(合理即可)
【解析】(1)自来水的净化过程中并没有除去水中的可溶性杂质,因此输送到用户的自来水不是纯水。(2)明矾可用于净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。(3)通常用户获得的自来水仍是硬水,生活中我们可以通过煮沸来降低水的硬度。(4)生产自来水时,“投药消毒”过程中有新物质生成,发生了化学变化。(5)节水的措施有随手拧紧水龙头、洗菜水浇花等。
【举一反三4】水是生命之源。某校九年级的同学模拟大冶湖水变成自来水的部分净化过程如图。
(1)取100 mL湖水注入烧杯中,加入少量 (填物质名称),用玻璃棒搅拌使之溶解,静置。
(2)吸附池内常用 吸附色素和异味。
(3)生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物,常采用的方法是 。
【答案】(1)明矾 (2)活性炭 (3)煮沸
【解析】(1)明矾能使水中悬浮物沉降,取100mL湖水注入烧杯中,加入少量明矾,用玻璃棒搅拌使之溶解,静置。(2)活性炭具有吸附性,吸附池内常用活性炭吸附色素和异味。(3)生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物,常采用的方法是煮沸,是因为加热煮沸时,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。
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第三单元 探秘水世界第一节 运动的水分子
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快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】水的三态变化 1
【题型2】水的天然循环 3
【题型3】保护水资源与节约用水 4
【题型4】过滤 6
【题型5】吸附 9
【题型6】蒸馏 10
【题型7】水的净化流程图类 12
【题型8】净水装置的创新 15
【题型9】常见的净水方法综合 18
【题型10】分子的定义与性质 20
【题型11】利用分子的性质分析解决问题 21
【题型12】人类拥有的水资源 23
【题型13】自来水的生产过程与净化方法 25
xix
夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】水的三态变化
【典型例题】某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时,带领学生做游戏,用人群的状态类比物体的状态。如图所示,甲、乙、丙三种情景分别对应的是( )
A.固态、液态、气态
B.气态、固态、液态
C.固态、气态、液态
D.液态、气态、固态
【举一反三1】水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A.同温度同质量液态水和玻璃态水,体积不同
B.玻璃态水属于混合物
C.玻璃态水和普通水的化学性质相同
D.玻璃态水分子不运动
【举一反三2】一杯4 ℃的纯净水,加盖盖好放在-4 ℃的室外,过一段时间后,下列说法正确的是( )
A.水的状态改变,体积不改变
B.水的状态改变,体积也改变
C.水的状态不变,体积也不变
D.水的状态不变,体积却不变
【举一反三3】水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A.同温度同质量液态水和玻璃态水,体积不同
B.玻璃态水属于混合物
C.玻璃态水和普通水的化学性质相同
D.玻璃态水分子不运动
【举一反三4】《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云和雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“为云”“为雨”的认识错误的是( )
A.此过程体现自然界中的水循环
B.此过程能实现水资源的重新分布
C.水变成水蒸气的过程中,分子失去能量,运动减慢
D.此过程是通过水分子的运动及间隔变化实现的
【题型2】水的天然循环
【典型例题】下列关于水的天然循环的说法中不正确的是( )
A.水在天然循环过程中实现了水的自身净化
B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
C.太阳为水的天然循环提供了能量
D.水的天然循环过程中水分子的能量不发生变化。
【举一反三1】下列关于水的天然循环的说法中正确的是( )
①水在天然循环过程中实现了水的自身净化 ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量 ④水的天然循环完成了水资源的重新分配
A.①③
B.①②
C.③④
D.①②③④
【举一反三2】水是所有生物体的重要组成部分,对气候具有调节作用。如图是自然界水循环示意图。下列说法正确的是( )
A.水在天然循环过程中实现了自身净化
B.活性炭可沉降水中的悬浮颗粒
C.图中②代表的环节是水的蒸发
D.南水北调工程主要改变的是地下水径流
【举一反三3】下列关于水的天然循环的说法中不正确的是( )
A.水在天然循环过程中实现了水的自身净化
B.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
C.太阳为水的天然循环提供了能量
D.水的天然循环过程中水分子的能量不发生变化。
【举一反三4】 “水循环”是自然界中的重要循环(如图所示),下列认识中不正确的是( )
A.水的天然循环是通过水的三态变化实现的,是水分子运动的结果
B.太阳为水分子提供了能量,水分子的运动速率和相互间间隔没有发生改变
C.水的天然循环实现了水资源的重新分配
D.水在天然循环过程中实现了自身净化
【题型3】保护水资源与节约用水
【典型例题】每年3月22日是“世界水日”,旨在倡议人们爱护水资源。下列关于爱护水资源的说法正确的是( )
A.自然界的水取之不尽、用之不竭,无需节约用水
B.农业上最好采用大水漫灌的灌溉方式
C.应逐步实现生活污水集中处理和排放
D.为了防止水体污染,禁止使用化肥和农药
【举一反三1】2021年第29届世界水日主题为“珍惜水,爱护水”。下列做法符合这一主题的是( )
A.大量开发利用地下水
B.用喷灌、滴灌方法给作物浇水
C.日本福岛核废水排海
D.工业废水直接灌溉农田节约用水
【举一反三2】水是生命之源,也是人类最宝贵的资源。试用你学过的化学知识,回答下列问题:
(1)对于水的以下认识,错误的是_______(填字母,下同)。
A.水是取之不尽,用之不竭的自然资源
B.任何水煮沸后都可以饮用
C.凡是无色、无味、透明的水一定都是纯净的水
D.水体污染主要是因为工业废水、农业废水和生活废水的任意排放
(2)节约水资源,防止水污染是每个公民应尽的责任和义务。下列做法会造成水体污染的有_______。
A.工业废水直接排放
B.工业废气处理后排放
C.禁止使用含磷洗衣粉
D.大量使用化肥、农药
(3)淡水资源不足将严重影响人类的生存。请结合下表回答:
①我国也是缺水国家之一,北京人均水量不足300 m³,是_______缺水城市。
②为保护有限的水资源,你对节约用水还有何建议? ______________。
【举一反三3】【科普阅读】
炎热的夏天,某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水,它比普通洒水车的降温、净化空气(降低空气中可吸入颗粒物和尘埃含量)的效果更好(雾炮车的参数如表所示)
(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是 。
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了 ,从而加快了水的蒸发。
(3)由图中可以看出我国是一个水资源 的国家。
(4)节约用水是每一位公民应遵守的公德,而在日常生活中,我们经常会看到一些浪费水的现象,例如水龙头滴水、跑水的问题。发现一个水龙头按每秒钟滴2滴水,平均每20滴为1mL来计算,一昼夜将流失水的体积为 L。(计算结果保留一位小数)
(5)谈谈你在生活中节约用水的一种做法 。
【题型4】过滤
【典型例题】人们常用过滤的方法来净化水,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.过滤后滤液仍然浑浊可能是漏斗的下端未靠在烧杯内壁上
B.滤纸边缘要稍低于漏斗边缘
C.过滤时,为加快过滤,可用玻璃棒轻轻搅动漏斗中的液体
D.过滤出杂质后所得的滤液属于纯净物
下列有关过滤的操作和解释中,不正确的是( )
A.滤纸要紧贴在漏斗内壁上——加快过滤
B.滤纸边缘高于漏斗口——增加漏斗盛放液体的体积
C.玻璃棒斜靠在三层滤纸处——防止戳破滤纸
D.漏斗下端要紧靠接液烧杯内壁——防止滤液溅出
【举一反三2】下列关于过滤操作的叙述中,不正确的是( )
A.液面不要低于滤纸的边缘
B.滤纸的边缘要略低于漏斗口
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁
【举一反三3】李明同学将浑浊的溪水样品倒入烧杯中,先加入明矾粉末来搅拌溶解,静置一会儿后,然后采用如图过滤装置来除去水中难溶性杂质。试回答:
(1)写出标号仪器的名称:a______________,b______________。
(2)加入明矾的作用是 _________________________,实验过程中玻璃棒的作用是 _____________。
(3)过滤时,漏斗中的液面必须 _____________(填“高于”或“低于”)滤纸边缘;漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了防止______________。
(4)过滤后的水属于______________(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)过滤后发现滤液仍然浑浊,可能的原因是______________(答出一点即可)。
【举一反三4】为了测定一定量黄河水中泥沙的质量,某同学设计了如图所示的操作。
(1)该操作的名称是__________________,仪器A的名称是__________________,该实验还应补充的仪器名称是_________ ,其作用是__________________。
(2)补充上述仪器后,该实验还有一处错误:___________________________。
(3)改正错误后,若滤液仍然浑浊,则可能的原因是_______________(写一条即可)。
【举一反三5】如图所示:
(1)该图进行的是 操作,该操作中玻璃棒的作用是 。
(2)该操作可用于净水,可除去水中的 杂质。
(3)我们在生活中可以用 和 代替滤纸和玻璃棒来完成此操作。
(4)过滤以后,滤液仍然浑浊的原因是: 。(任答一条)
【举一反三6】净化水的知识在日常生活中有着广泛的应用。
(1)茶杯内的纱网可将茶叶与茶水分离,便于饮用,该设计利用的是 的实验原理。
(2)自然界中的水含有许多不溶性杂质,常呈浑浊状。某同学将浑浊的河水倒入烧杯中,先加入明矾粉末搅拌,静置一会儿后,采用右图装置进行过滤,请回答:图中还缺少的一种仪器是 其作用是 ;过滤后发现滤液仍浑浊,其可能的原因是 。
(3)利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法可净化水,其能降低水的硬度的是 ,能除去水中臭味的是 。
(4)明矾净水的原因 。
【题型5】吸附
【典型例题】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
【举一反三1】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
【举一反三2】某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。如图是该便携式户外净水器的结构示意图,下列有关分析正确的是( )
A.将出水和入水位置互换后,净水效果更好
B.该装置利用了活性炭的吸附性
C.净化后,水中铅离子、汞离子含量升高
D.向净化后的水中加入肥皂水,产生较多浮渣
【举一反三3】市场上某活性炭净水器示意图如图,请回答:
(1)活性炭层的作用是过滤和 。
(2)为了使水与活性炭充分接触,达到更好的净化效果,待处理的水应该从 (填“a”或“b”)端通入。
水是宝贵的自然资源,在日常生活中有着极其广泛的运用。下表为我国生活饮用水的标准:
【举一反三4】
(1)将不符合感官指标的浑浊坑水用如图所示的简易净水器进行净化,其中活性炭的作用是 。
(2)如果地下水硬度过大,或者坑水中病原微生物过多,家庭通常都采取 的方法来降低硬度和杀灭病原微生物。在化学指标一栏中,水中铜要小于1.0mg/L,这里的铜是指 (填“分子”、“原子”、“元素”或“铜单质”)。
小组同学在实践活动中制作了如图所示的简易净水器,并用其净化浑浊的河水。
【举一反三5】(1)活性炭的作用是 。
(2)得到的水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
【题型6】蒸馏
【典型例题】下列净化水的方法中,净化程度最高的是( )
A.静置
B.吸附
C.过滤
D.蒸馏
【举一反三1】净水程度最高的是( )
A.过滤
B.吸附
C.蒸馏
D.沉淀
【举一反三2】下列净化水的操作中,单一操作净化程度最高的是( )
A.沉淀
B.蒸馏
C.吸附
D.消毒
【举一反三3】淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素,从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。科学兴趣小组针对这一现状,在实验室进行了以下探究。
(1)某一小组利用蒸馏的相关仪器组装了如图甲所示的实验装置,请指出其中的错误之处:_________________ (错误不止一处,写一处即可)。
(2)另一兴趣小组利用实验室的仪器设计了如图乙所示的简易蒸馏装置并开展了如下实验探究。
[实验过程]①如图乙组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管内加入5~10 mL海水,塞紧橡皮塞,用酒精灯加热。加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。该小组同学建议对该装置进行改进以收集到更多的液体,你认为改进的措施有___________。
③如何证明小试管里的冷凝水是纯净水? ______________________。
【举一反三4】填空
(1)天然水变成生活用水的净水过程中,常选用明矾作为絮凝剂。明矾中含 种元素,明矾中氢原子的质子数为 。
(2)实验室可通过 (填写净水方式)自来水得到净化程度较高的水。
【举一反三5】如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显错误,请指出其中一处错误: 。
(2)实验时A 中除加入少量自来水外,还需加入少量 。
【举一反三6】根据如图所示实验回答问题。
(1)如图甲是硫在氧气中燃烧实验。硫在氧气中燃烧,发出 色火焰,产生 (填“无味”或“刺激性气味”)气体;集气瓶内水的作用是 。
(2)如图乙是实验室制取蒸馏水。烧瓶中碎瓷片的作用是 ,实验过程中水从烧瓶转移到锥形瓶中,体现了 (填写分子的一条性质)。
【题型7】水的净化流程图类
【典型例题】如图是天然水净化过程的主要步骤。下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ加入明矾可以使天然水中悬浮的杂质沉降
B.步骤Ⅱ可以除去异味物质和色素
C.步骤Ⅲ目的是杀菌、消毒
D.净化后的水一定是软水
【举一反三1】目前许多学校安装了直饮水机,只要将它与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示,下列正确的是( )
A.活性炭的作用是吸附
B.滤膜可除去水中的可溶性杂质
C.紫外光照射的作用是加热
D.直饮水一定是软水
【举一反三2】青岛世园会园区内设有许多直饮水机,其中水处理的过程如图所示,步骤①对应的作用是( )
A.吸附杂质
B.过滤
C.杀菌消毒
D.蒸馏
【举一反三3】对比古今净水工艺,回答下列问题:
(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的“操作X”的名称是 。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”净水工艺的“净水系统”,现代净水过程中常用 代替木炭。
(3)爱护水资源,人人有责,请你写出一条保护水资源的方法: 。
【举一反三4】校园直饮水方便、清洁,直饮水机内水处理的过程如图所示。
(1)炭罐可除去水中的色素和异味,主要是利用了活性炭的__________性。
(2)超滤膜可以让水分子通过,其他大分子被截留,操作原理与净水方法中的__________操作相似。
(3)净水过程中,步骤Ⅲ所起的主要作用是__________。
【举一反三5】2024年“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”。
(1)下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填字母)。
A.实验室中的废液直接倒入下水道
B.工业用水重复利用
C.生活中用淘米水浇花
(2)为了饮水便利,许多公共场所安装了直饮水机,处理步骤如图所示:
步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同;步骤②中可以用 吸附色素和异味。
【举一反三6】再生水是国际公认的“城市第二水源”,是生产生活中的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所示。
(1)一级处理时,污水经过格栅后,还需要向其中加入混凝剂,格栅对污水起到的作用是________________(填常用净水操作名称)。
(2)二级处理时,需要使用活性炭,它的作用是 。
(3)二次处理后的水,经过消毒处理,得到再生水,消毒属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【题型8】净水装置的创新
【典型例题】如图是某校使用的直饮机,同学们利用直饮机说明书中提供的工作流程图进行了探究。下列说法正确的是( )
A.活性炭的作用是吸附沉降
B.超滤膜可让水分子通过,而大分子无法通过,该过程相当于净水操作中的消毒
C.紫外灯照射是为了加热
D.自来水经过该直饮机得到的开水仍为混合物
【举一反三1】公园直饮水机内水处理的过程如图所示。直饮水机采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。下列说法不正确的是( )
A.自来水属于混合物
B.步骤①炭罐中的活性炭可除去水中异味
C.步骤②中超滤膜可降低水的硬度
D.步骤③的作用是进行杀菌消毒
【举一反三2】水是一切生命体生存所必需的物质。请回答下列有关水的问题。
(1)节约每一滴水是每个公民应尽的责任,在生活中你能做到的一种节水方法是 。
(2)自然界的水通常需要净化后才能饮用。某种便携式净水器适合长期野外工作人群使用,其内部结构示意图如图所示,请结合示意图回答下列问题。
①该净水器中颗粒活性炭可以吸附 (答一种即可)。
②MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③此种“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是 。
(3)自然界各种水体都具有一定的自净能力。水体自净大致分为物理净化、化学净化和生物净化。下列选项属于物理净化的是 ,属于生物净化的是 (填字母)。
A.某些元素在一定酸性环境中生成易溶性物质,随水漂移而稀释
B.水中一部分有机物在腐生微生物的繁殖中消耗,转化为细菌机体
C.可沉性固体在水流动较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥
【举一反三3】现代净水技术包括离子交换法、膜分离法(反渗透膜、超滤膜等),这两种技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。方法如图所示:
(1)离子交换法图1所示,离子交换树脂中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂,除去的离子是 (填离子符号)
(2)膜分离法如图2所示
①超滤膜(如图2-1)适用于在一定压力下通过膜表面的微孔除去水中颗粒较大的物质,类似于实验中的 (填操作名称),实验室进行该操作时用到的玻璃仪器除了有烧杯、漏斗,还有 ,其作用是 。若经过该操作后,所得液体仍有浑浊,其原因可能是 (填字母)。
a.漏斗内的滤纸有破损
b.漏斗下端没有靠在烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸的边缘
②淡化膜技术(如图2-2),加压情况下海水中的 (粒子名称)可以透过淡化膜(其它离子不能透过),工作效果相当于实验中的蒸馏操作,得到水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。基于上述分析可知:超滤膜的孔径 淡化膜的孔径(填“>”“=”或“<”)。
(3)请写出生活中节约用水的一个措施: 。
【题型9】常见的净水方法综合
【典型例题】天然水中含有许多杂质。下图是几种净水方法,有关叙述错误的是( )
A.图①中冷水应从b口进,a口出
B.图②中玻璃棒所起的作用是引流
C.图③中粒状活性炭层的作用有吸附
D.图①②③的方法都可得到纯净水
【举一反三1】水的存在可促进碳纳米管的生长,科学实验中常需对水进行净化。下列说法正确的是( )
A.硬水经过滤后可以降低其硬度
B.明矾可以除去水中的色素异味
C.活性炭吸附过程分子种类会改变
D.蒸馏是水净化程度最高的操作
【举一反三2】对煤矿井下疏干水(煤炭开采过程中产生的废水)进行处理并加以综合利用,不但可以避免对水环境造成污染,还可以防止水资源浪费。某学习小组开展了净化煤矿废水的实践活动。
任务一:学习净水原理。
(1)下列净水过程涉及化学变化的是 (填字母)。
A.静置沉降 B.石英砂过滤 C.活性炭吸附 D.紫外灯消毒
任务二:设计并制作净水器(如图所示)。
(2)用该装置净化后的煤矿疏干水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:展示并评价作品。
(3)同学们认为可以从 (答一条,合理即可)等方面进行评价。
为防止疾病传染,河水需经处理后方能饮用。常用的措施有:①加热煮沸;②用消毒剂杀菌消毒;③用过滤等方法净水;④自然沉降。较为合理的处理顺序是 。
【举一反三4】在生活中你见过或使用过哪些净化水的方法?与同学交流。
饮用水安全问题越来越受到人们的关注。
【举一反三5】(1)河水净化的主要步骤如图甲所示:
① 河水外观浑浊,因其含有难溶性杂质,除去此类杂质的步骤是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
② 物质X能除去水中的色素和异味,X是 (填名称)。
(2)为了保障野外工作人员的用水安全,便携式净水器的设计具有重要意义。小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制如图乙所示便携式净水器。
① 该净水器A层放置的材料是 。② 使用该净水器,待处理的水由下往上压,优点是___________。
(3)市面上一种“生命吸管”便携式净水器如图丙所示,由此“生命吸管”得到的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【题型10】分子的定义与性质
【典型例题】玉兰花在春风中悄然绽放,带来了一抹春天的色彩。在远处就能闻到芬芳扑鼻的花香,这是因为( )
A.分子种类改变
B.分子分为原子
C.分子间有间隔
D.分子不断运动
【举一反三1】下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是( )
A.公园里花香四溢
B.春天里柳絮飞扬
C.天空中乌云翻滚
D.海面上浪花飞溅
【举一反三2】2023年5月28日,我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微观粒子是 ( )
A.O₂
B.2O
C.O
D.O²⁻
【举一反三3】金秋十月,菊花飘香,豫东地区两万亩菊花陆续开放,美不胜收。从微观角度看,菊花飘香的原因是( )
A.分子在不断运动
B.分子的性质稳定
C.分子的体积很小
D.分子之间有间隔
【题型11】利用分子的性质分析解决问题
【典型例题】糖块放在水里会逐渐“消失”,而水却有了甜味,说明( )
A.分子的体积很小
B.分子在不断运动
C.分子的质量很小
D.分子之间有间隔
【举一反三1】下列现象能说明分子在不断运动的是( )
A.春天,柳絮飞扬
B.夏天,烈日炎炎
C.秋天,桂花飘香
D.冬天,雪花飘飘
【举一反三2】在宏观和微观之间建立联系是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不合理的是 (填序号)。
①好酒不怕巷子深——分子在不断地运动
②一滴水中约有 1.67×1021个水分子——水分子很小
③注射器中的气体经压缩后体积会变小——加压时气体分子变小
④自然界中水的天然循环——水分子不断地运动且间隔发生改变
⑤品红在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高,分子运动越快
⑥一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——不同种分子的性质不同
【举一反三3】请从微观角度解释下列生产、生活中的现象。
(1)酒香不怕巷子深: 。
(2)一壶水被烧开后,壶盖被顶开: 。
(3)1滴水中大约有1.67×1027个水分子: 。
某兴趣小组设计下图所示实验探究分子的性质,请回答下列问题。(提示:氨水能使酚酞溶液变红)
【举一反三4】(1)按图Ⅰ进行实验时,在A 试管中倒入适量浓氨水,B试管中放入一张滴有酚酞溶液的滤纸条,立即用带胶塞的导管连接好。
①一段时间后观察到的现象是 ,该现象说明分子 。
②将图Ⅰ试管A分别放入20 ℃和50 ℃的水中,观察现象,可得出温度越高,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
(2)如图Ⅱ所示,在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,实验时观察到E处产生的白烟较多(已知氨分子质量小于氯化氢分子质量)。由此可知,分子质量越大,分子运动越 (填“快”或“慢”)。
【举一反三5】某兴趣小组同学利用实验探究分子的特性。
(1)用图(a)装置进行实验,将浸有酚酞溶液的白色棉花团绑在树形铁丝上制成“花树”,在玻璃片上放置盛有浓氨水的微型烧杯,罩上大烧杯。一段时间后,观察到的现象是_________。
(2)将分别充满红棕色二氧化氮气体和无色氮气的集气瓶(两气体不反应),按图(b)中甲、乙两种方式放置,然后把两瓶中间的玻璃片抽走,使两瓶口密合在一起(不用振荡)。
① 一段时间后,可观察到最终甲、乙中上下两瓶气体颜色均趋于一致,请从分子特性的角度解释原因:Ⅰ. ______________;Ⅱ. _____________________。
② 实验时发现甲中两瓶气体的颜色很快趋于一致,而乙中需较长时间才能达到同样的效果。该现象说明相同条件下,二氧化氮气体的密度______________(填“大于”“小于”或“等于”)氮气的密度。
【题型12】人类拥有的水资源
【典型例题】关于我国水资源特点的叙述,不正确的是( )
A. 总量不少,人均不多
B. 南多北少,东多西少
C. 春夏多,秋冬少
D. 年际变化大
【举一反三1】水是人类生存必不可少的一种资源,如图是地球上各大洲可利用的淡水资源和人口数量各占世界总量的百分比示意图,下列说法正确的是 ( )
A.全球水资源的分布是平衡的
B.亚洲水资源人均拥有量最少
C.亚洲水资源总量最多,不存在水资源缺乏问题
D.水是循环的,没有必要担心水资源不足
【举一反三2】如图是全球海水、陆地水储量比示意图,以下关于水的说法错误的是 ( )
A.海洋是地球上最大的储水库
B.水是地球上宝贵的自然资源
C.可利用的淡水占全球储水量的2.53%
D.海水淡化成本高,目前还不能推广
【举一反三3】下列关于水资源的认识中,错误的是( )
A.地球表面约71%被水覆盖,故供人类生产和生活所用的水资源极为丰富
B.水是人类宝贵的自然资源,应当爱惜它
C.我国水资源总量虽然比较丰富,但人均水量少
D.水资源的不足将会造成严重的社会危机
【举一反三4】地球上可利用的淡水占全球水储量约为0.77%,目前人们利用的淡水资源主要是( )
A.河流水和湖泊水
B.冰川水和地下水
C.河流水和深层地下水
D.河流水、湖泊淡水及浅层地下淡水
【举一反三5】海洋资源包括 、 、 和 等,它们的总量是非常巨大的。
【举一反三6】水是重要的自然资源,水资源的不足,将严重影响人类的生存。下列资料是我国部分地区人均水量图和水资源紧缺指标表,请结合资料回答问题。
资料一:我国部分地区人均水量图
资料二:水资源紧缺指标表
(1)图中极度缺水的地区是________,中度缺水的地区是_______。
(2)地区4水资源紧缺程度属于__________。
(3)造成水资源短缺的原因可能是 _(任写两条)。
(4)为了人类的生存和发展,我们必须爱护水资源。下列做法不符合节约用水理念的是_______(填字母)。
A. 用喷灌、滴灌方法给农作物浇水
B. 用洗菜、淘米水浇花
C. 洗漱间隙不关闭水龙头
D. 推广使用节水器具
【举一反三7】如图所示为全球海水、陆地水储量比,回答相关问题。
(1)根据图中信息可知,地球上的陆地淡水约占全球水储量的______。
(2)地球上的总水储量虽然很大,但大部分是海水,目前海水淡化尚不能推广的原因是_________________。你理解的海水淡化是指________________。
(3)水既普通又珍贵。下列对水的“多”与“少”的描述正确的是_____ (填字母)。
A. 地球上的总水量多,淡水量少
B. 我国水资源总量多,人均淡水量也很多
C. 地球上可利用淡水多,难以利用的淡水少
【举一反三8】海洋资源包括 、 、 和 等,它们的总量是非常巨大的。
【题型13】自来水的生产过程与净化方法
【典型例题】如图是自来水净化过程流程图,下列有关说法中正确的是( )
A.可以用过滤的方法除去可溶性杂质
B.整个过程中涉及化学变化的有4处
C.如图获取的自来水为纯净物
D.生活中能降低水的硬度的操作有煮沸
【举一反三1】水是生命之源,如图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是( )
A.生活中常用煮沸的方法降低水的硬度
B.消毒用的液氯(液态氯气的简称)是化合物
C.供水系统流出来的水是纯净物
D.自来水生产过程中没有发生化学变化
【举一反三2】生命的孕育和维系需要水,人类的生活离不开水,如图自来水厂净水过程示意图。活性炭吸附池中起到的主要净水作用是( )
A.吸附水中的臭味
B.去除难溶性杂质
C.去除溶解在水中的杂质
D.杀死水中的细菌
【举一反三3】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]作絮凝剂。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。
(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,责任是督促公民一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。假如你是河长,你与公民分享的节水窍门有___________等。
【举一反三4】水是生命之源。某校九年级的同学模拟大冶湖水变成自来水的部分净化过程如图。
(1)取100 mL湖水注入烧杯中,加入少量 (填物质名称),用玻璃棒搅拌使之溶解,静置。
(2)吸附池内常用 吸附色素和异味。
(3)生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物,常采用的方法是 。
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