内容正文:
专题4 水和溶液(课时1水)
1.水的净化
净水方法
沉降、过滤、吸附、蒸馏等,其中单一操作净化程度最高的是
自来水厂
净水过程
取水沉淀池―→过滤池―→活性炭吸附池清水池―→水泵―→用户
注意事项
消毒杀菌属于 变化,过滤、活性炭吸附均属于 变化。
2.硬水和软水
概念
硬水软化
硬水
含有 可溶性钙、镁化合物的水
实验室:
生活中:
软水
或含 可溶性钙、镁化合物的水
3.氢气
物质性质
物质用途
物理性质
无色无臭, 溶于水的气体,密度比空气
填充探空气球
化学性质
①可燃性:
(氢气燃烧实验也能验证水的组成)
作高能清洁燃料
②还原性:
冶炼金属
③能和某些非金属反应:
制化工产品:合成氨气(NH3)、制备盐酸(HCl)
氢气验纯
收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口;靠近酒精灯火焰,
移开拇指点火。若发出 爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯。
【补充拓展】其他探究物质元素组成的实验
在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,观察到烧杯内壁出现水雾,说明蜡烛(甲烷)中含有 元素。迅速倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明蜡烛(甲烷)中含有 元素。
4.水的组成——电解水实验
原理
现象
通电后,两个电极上均有气泡产生。正、负极产生气体的体积比约为
(质量比: )(简记:正氧负氢,一氧二氢)
产物
检验
分别将燃着的木条放在两个玻璃管尖嘴口,
正极产生的气体使木条 (证明是O2);
负极产生的气体被点燃,火焰呈 色(证明是H2)
结论
①水是由 两种元素组成的化合物(化学反应前后元素种类不变);②化学反应中,分子可分, 不可分
注意:预先在水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液可以 。
考点一 保护水资源
1.(2024•江西)2024年5月1日,我国首部节水行政法规《节约用水条例》实施。如图为国家节水标志的是( )
A B C D
2.(2020•江西)下列做法违背节水理念的是( )
A.防止水龙头滴漏 B.采用大水漫灌农作物
C.使用节水器具 D.循环利用工业用水
考点二 水的净化
3. (2023•江西)再生水是指废水经处理后达到一定指标的水,其生产工序中活性炭的主要作用是( )
A.沉降 B.吸附 C.消毒 D.乳化
4.(2017•江西)下列单一操作中,净化自然界的水程度最高的是( )
A.过滤 B.蒸馏 C.吸附 D.静置沉淀
5.【教材图片改编】用如图所示的简易净水器处理浑浊的河水,下列对该净水器分析正确的是( )
A.能得到纯净的水
B.能杀菌消毒
C.能除去MgSO4等可溶性杂质
D.活性炭主要起吸附杂质的作用
6.(2019•江西节选)根据下列实验装置改进,请回答有关问题:
实验二:①两套装置中作用相当的仪器:漏斗与 (填“b”、“c”或“d”);
②装置改进后,下列说法正确的是 (填序号,双选)。
A.同样可以降低水的硬度
B.冰块与水的性质完全相同
C.比原装置得到的蒸馏水更纯
D.利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
考点三 水的组成和变化
7.【科学思维•宏-微-符结合】化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本质。
(1)宏观角度辨识水的组成
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为 ,正极产生的气体能使 ,说明是氧气,经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由 组成的。
(2)微观角度探析水的分解
由图2可知,该反应的化学方程式为 。反应过程中没有发生变化的微粒是 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由
构成。
8.(2022•江西)下列与“水”相关的说法错误的是( )
A.硬水蒸馏后可以转化为软水 B.电解水可以探究水的组成
C.含洗涤剂的水除油污是乳化作用 D.将水注入浓硫酸配成稀硫酸
9.(2018•江西)根据下列图示,回答相关问题
(1)实验一:实验中铜片上出现的现象是 ,该反应的化学方程式是 。
(2)实验二:自制简易净水器中小卵石,石英砂和蓬松棉的作用是 。
(3)实验三:仪器①的名称是 ;X、Y分别是水和汽油中的一种,加入X、Y后,观察到a中固体消失并得到棕色溶液,b中固体不消失,则物质X是 ,由实验可知,物质的溶解性与
有关。
10.【新课标•化学史】水是生命之源,其组成奥秘直至十八世纪末才被揭开。让我们沿着时间脉络回顾科学家是如何揭秘“水的组成”的。请结合材料回答:
(1)“易燃空气”实际是 (写化学式),玻璃瓶内壁出现液滴的原因是 (用化学方程式表示)。普利斯特里与卡文迪什的实验虽发现了水的生成,但受“燃素说”影响未能揭示水的组成。
(2)拉瓦锡所做实验的原理是3Fe+4H2OFe3O4+4H2,该反应属于基本反应类型中的 反应。通过分析得出水是 (填“化合物”或“单质”)。
(3)后来人们根据相关理论以及尼科尔森等人的实验数据,进一步认识到一个水分子由
构成。
11.【化学观念】研究“水”可从多角度展开。
(1)水的电解
①宏观现象:按图1所示装置,通电一段时间后,试管A、B中产生气体的体积比约为 ,
检验B中气体的现象是 。
②微观分析:该反应中发生分解的微粒名称是 。
③结论:水由 组成。
(2)水的性质
将黄豆大小的金属钾放入盛有水的烧杯中,生成H2;在反应后的溶液中滴入酚酞试液,溶液变红。
写出该反应的化学方程式 。
(3)水的用途
①碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是
。
②图2实验中,对水的主要作用分析不全面的是 (填字母)。
A.a图中的水便于观察烧瓶内气压变化 B.b图中的水提供热量
C.c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满 D.d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶
12.【科学探究与实践】“上善若水,水善利万物而不争”,我们应弘扬水之德,善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目式学习。
任务一:咨询水处理过程
【咨询专家】同学们通过数字化平台,向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术:
1.常规处理技术:天然水→加絮凝剂反应沉淀→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。
其中活性炭起 作用。
2.高分子膜分离技术。
任务二:探究水处理中的消毒剂
【查阅资料】①Cl2通入H2O中,形成氯水,Cl2与H2O反应生成次氯酸(HClO)和HCl。
②次氯酸(HClO)具有强氧化性,可消毒杀菌。
③次氯酸(HClO)不稳定,见光易分解。
【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌?
【进行实验】在教师的指导下,同学们设计实验方案,利用如图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化,通过实验,最终获得如图(1)(2)所示数据。
【数据处理】通过图(1)(2)数据分析,氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了 ,使溶液酸性增强。
【得出结论】通过讨论,同学们得出的结论是 。
【分享交流】若将Cl2通入水中,再加入NaOH溶液,可制得一种新的消毒剂。
其中次氯酸(HClO)与NaOH反应的化学方程式为 。
任务三:自制纯净水
【设计制作】通过查阅资料,同学们设计如图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。
当自来水通过如图所示阳、阴离子交换柱后,与通入前相比,水分子数目将增多,简述其理由。
。
请写出下列反应的化学方程式:
化学方程式
化学方程式
1
2H2+O2 2H2O
5
2HCl+CaCO3 === CaCl2+H2O+CO2↑
1
H2+CuO Cu+H2O
5
2HCl+Na2CO3 === 2NaCl+H2O+CO2↑
2
CH4+2O2 CO2+2H2O
6
2H2O2 2H2O+O2↑
2
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
7
2H2O 2H2↑+O2↑
3
H2CO3 === H2O+CO2↑
8
CaO+H2O === Ca(OH)2
4
CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O
9
CO2+H2O === H2CO3
错题题号
原因分析
审题错误□;知识模糊□;思路错误□;计算错误□;粗心大意□;其他原因□
教材溯源
九年级化学(上/下册)教材:第 页,第 单元 课题
核心知识
正确解法
反思启示
专题4 水和溶液
实验活动4 水的组成及变化的探究
1.【化学观念•微粒观】水的微观示意图如下左图所示,下列说法正确的是( )
A.水由大量水分子聚集而成 B.水中氢元素的化合价为﹣1
C.水的相对分子质量为18g D.水沸腾过程中水分子体积变大
2.电解水实验如上右图所示,下列说法不正确的是( )
A.试管1中得到H2 B.水由H2、O2构成
C.水发生了分解反应 D.水由氢、氧元素组成
3.【创新装置】用如图所示装置电解水,下列说法错误的是( )
A.M、N两导管口处收集的气体质量之比是1:8
B.水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性
C.将带火星的木条放在M导管口处,木条会复燃
D.N处收集的气体,靠近火焰,若发出尖锐的爆鸣声,说明不纯
4.【教材实验改编】如图是教材中两个实验,下列有关说法错误的是( )
A.实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B.实验②a、b两管上方生成气体的体积比约为2:1
C.两个实验中发生的反应都是分解反应
D.两个实验均可证明水的组成
5.【化学观念•微粒观】如图是电解水的微观示意图,从中获得的信息错误的是( )
A.生成物中有2种单质
B.反应前后原子的种类、数目均不变
C.该反应说明水是由氢气和氧气组成的
D.化学变化中分子可以分成原子,原子可重新结合成新的分子
6.【科学思维•宏微结合】航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想。液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,该反应的微观示意图如图所示:
①该化学反应的基本类型是 化合 反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 热值高(合理即可) (写一条即可)。
(2)“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的化学方程式是 2H2O2H2↑+O2↑ 。
(3)“合”与“分”的思想。通过以上事实,证明了水是由 氢元素与氧元素 组成。
7.【科学思维】(2024•江西)兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,
水是由 氢元素和氧元素 组成的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 2:1 ,
经检验管a中的气体是 H2 (填化学式)。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比
为 2:1 ,进而推算出结果。
方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 密度 ,可计算出水中各元素
质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
【模型构建】以分子构成的物质为例,图中“▲”表示的是 各元素原子个数比 。
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