内容正文:
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让教与学更高效
专题04自然界的水
3大高频考点
考点01水资源及其利用
考点02水的净化
考点03电解水实验探究水的组成
》
考点01水资源及其利用
1.【答案】(1)在水资源领域,MOF可用于从低湿度空气中高效收集水分:在能源领域,MOF可作为高密
度储氢材料:在碳中和领域,MOF能低成本、低能耗捕获二氧化碳;在高原或潜水场景中,MOP可替代氧
气瓶提取空气中的氧气
(2)①物理
②始终在不断运动
(3)氢分子间有
间隔,受压后,氢分子间的间隔变小
(4)①可以降低碳捕集的成本,且能耗更低,还能对收
集的二氧化碳回收利用
②骑自行车上学、随手关灯等
(5)高盆酸钾加热
》
考点02水的净化
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】(1)①加速水中悬浮的杂质沉降
②A3+
(2)①过滤
②不溶
性
③玻璃棒
(3)硬炭结构疏松多孔
(4)①A
②不
宜
③煮沸
8.【答案】(1)硬水
(2)C
(3)①过滤
②玻璃棒
(4)①
活性炭
②吸附
(5)B
①D考点03电解水实验探究水的组成
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】(1)
通电.。通电
水
.-H201
(2)升高
(3)便于从装置外面加水,方便
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让教与学更高效
实验节约资源(合理即可)
(4)氢气+氧气
催化剂
催化剂
H2+O2
(5)
①氢气H②验纯
(6)①2:1
②2:1
4.【答案】(1)元素
(2)化学
(3)①过滤
②硬水
(4)
b
(5)①负极
②燃着的小木条燃烧更旺
通电
水一氢气+氧气
图3变化前
图3变化后
图5变化前图5变化后
④分子种类是否改变
⑤
A处
B处
a处
b处
发【答案】(1)①2H,0酒电
②氧气
(2)①水分子
②②③
①
(3)①质子数不同
②最外层电子数相同
6.【答案】(1)①氢气
通电
②H,0-H,+0,
(2)增强水的导电性
(3)
氧气的溶解性比氢气的大
(4)①bca
②水分子
(5)BC
7.【答案】(1)AB
(2)煮沸
(3)水酒电氢气+氧气
(4)①氢氧化
钠
②没有
(5)①18%
②氢氧化钠有较强的腐蚀性
(6)铜
丝
(7)采用上述实验装置,水杯中分别加入20℃和30℃的等量的浓度为18%的氢氧化钠溶液
进行实验,通电相同时间读取并记录数据,重复实验三次,计算氢气产生的速率。
8.【答案】(1)①光合作用
CaCO3+CO2+H2O=CaHCO3k
(2)
2CO2+6H2
一定条件
(3)①分子之间的间隔
②AB
(4)①Fe0②节约
能源(合理即可)③增大了与二氧化碳的接触面积,吸收二氧化碳更彻底(合理即可)
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专题04 自然界的水
3大高频考点
考点01 水资源及其利用
考点02 水的净化
考点03 电解水实验探究水的组成
考点01 水资源及其利用
1.(2025-2026九上·广东深圳罗湖区·期中)神奇的“分子公寓”——金属有机框架(MOF)
2025年诺贝尔化学奖授予三位在“金属有机框架(MOF)”领域做出开创性贡献的科学家。MOF的结构像由无数个“分子公寓”组成的三维网络,内部有巨大的空腔。MOF有高度可设计性,科学家可以像定制工具一样,设计出能专门让某些特定分子进出的材料。
MOF的用途广泛。在水资源领域,可用于解决干旱问题,它可以在空气湿度只有20%的情况下,每公斤每天可以收集1.3 L的水。在能源领域,解决氢能源车储氢难题,传统钢瓶要用高压把氢压缩进去,既不安全,能量密度又低,而MOF孔隙能像海绵吸水一样吸氢,具有高储氢密度,使氢燃料汽车的燃料箱更小更安全。在碳中和领域,MOF能捕获二氧化碳,对抗全球变暖,不仅可以降低碳捕集的成本,且能耗更低,还能对收集的二氧化碳回收利用。
若利用MOF从空气中提取氧气,可用在高原、潜水等场景,就不用背沉重的氧气瓶了。MOF的开发“从创造分子到解决全球问题”开辟了全新路径,向这一科学精神崇高致敬!
(1)结合上述材料分析,MOF的用途有 (写一条即可)。
(2)MOF通过表面空隙吸附和释放水分子,该过程的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。水分以水分子形式进入MOF空腔,该过程中水分子的特性是 (填“始终在不断运动”或“在空腔内静止”)。
(3)从分子的角度解释用高压把氢气压缩进钢瓶,主要原因是 。
(4)根据材料分析,MOF捕集二氧化碳的优点是 。在保护空气方面,作为一名中学生,你可以采取的措施 (答一点即可)。
(5)MOF能从空气中提取氧气,实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气,反应的文字表达式为 。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·广东深圳龙岗·期中)劳动创造美好生活。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用氦气填充气球
氦气密度比空气小且比较稳定
B
积极植树造林吸收大气中过多的二氧化碳
二氧化碳是空气污染物
C
将腐熟后的厨余垃圾变成自制肥料
物质发生缓慢氧化
D
用活性炭自制净水器
活性炭做吸附剂
A. A B. B C. C D. D
2.(2025-2026九上·广东省深圳市外国语学校·期中)下列净化水的过程中,发生化学变化的是
A. 明矾促进浑浊水中悬浮物的沉降 B. 活性炭吸附色素和异味
C. 通入氯气杀菌消毒 D. 过滤去除不溶性杂质
3.(2025-2026九上·广东省深圳市实验学校初中部·期中)下列生活用水的四个情景中,描述错误的是
A. 将自来水煮沸可降低其硬度 B. 茶香四溢是因为分子在不停地运动
C. 水中生物靠易溶于水的氧气呼吸 D. 用水灭火可降低温度至可燃物的着火点以下
4.(2025-2026九上·广东深圳罗湖区·期中)劳动创造美好生活,下列跨学科实践活动涉及的化学知识错误的是
选项
实践活动
化学知识
A
设计和制作简易供氧器
制氧剂中一定含有氧元素
B
调查深圳本地空气主要污染物的种类
的主要来源是交通尾气
C
用自制简易净水器净化深圳河河水
河水经净化后得到纯水
D
参观污水处理厂的处理流程
污水经物理、化学或生物方法分级处理
A. A B. B C. C D. D
5.(2025-2026九上·广东深圳宝安区22校·期中)从化学视角对下列跨学科实践活动的描述不正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
自制蜡烛照明
蜡烛燃烧产生火焰
B
水质检测及自制净水器
活性炭净化后的天然水是纯净水
C
自制微型空气监测站
属于空气污染物
D
自制供氧器
能供给呼吸
A. A B. B C. C D. D
6.(2025-2026九上·广东深圳龙华·期中)下列实验方案中能达到目的的是
A.氢气验纯
B.比较不同催化剂的催化效果
C.探究水的组成:c中和d中的气体质量比是
D.利用简易净水器获得纯水
A. A B. B C. C D. D
7.(2025-2026九上·广东深圳育才教育集团·期中)近期台风带来的强降雨冲刷地面,生活污染物、污水涌入河道和水库,导致水源受到严重污染。水是生命之源,古往今来大量书籍记载了关于净化水的方法,凝聚了中华民族的智慧与结晶。对比古今净水工艺,回答问题:
(1)“宜捣蒜或明矾少许,投入水缸中”,明矾的作用是 ,明矾中所含铝离子的符号是 。
(2)“砂缸上实下虚,中隔棕皮,水从砂石间下,其清若空。”此过程对应化学实验室中的操作1的名称是 ,可去除水中的 (“可溶性”或“不溶性”杂质,需要用到的仪器和用品有铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、 。
(3)清代章穆《调疾饮食辨。卷二水火》所记载的硬炭能吸取秽滓,硬炭类似于活性炭具有吸附性的原因是 。
(4)小深同学根据所学知识,将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。
你认为 (A、B)设计的更为合理。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”“不宜”)直接饮用,生活中可通过 的方式对水进行消毒和软化。
8.(2025-2026九上·广东深圳龙华·期中)水是一种宝贵的自然资源。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、水的净化进行了项目式学习。
任务一:水质检测
【查阅资料】
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。
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/(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河水的硬度为311.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:水的净化与保护
【自来水的净化】河水转化为自来水需要经过一系列步骤。
(2)在河水净化中,常用明矾作絮凝剂,目的是___________(填字母)。
A. 杀死水中的细菌、病毒 B. 除去水中所有杂质
C. 吸附悬浮于水中的杂质使其沉降
【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,其工作原理下图。
(3)净水机中,PP棉净水原理和化学基本实验操作中 的原理相似,实验室进行该操作时所需要的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和 (填仪器名称)。
(4)步骤②中用 可去除异味和余氯,因为其具有良好的 性。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 地球上淡水资源取之不尽,用之不竭
B. 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,有利于保护水资源
C. 经自来水厂净化处理过的生活用水一定是软水
D. 过滤和蒸馏是常用的净水方法,均可以使硬水变为软水
考点03 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·广东省深圳市福田区耀华实验学校·期中)下列有关电解水和氢气燃烧的实验,说法错误的是
A. 管a中的气体由分子构成,每个分子含有两个原子
B. 氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾
C. 一段时间后,管b中气体体积约为管a中气体体积的
D. 两实验,只有电解水实验能证明水是由氢、氧两种元素组成
2.(2025-2026九上·广东深圳育才教育集团·期中)载人航天是我国几代航天人的梦想,如今我国已成功完成了多次载人飞行任务。宇航员在太空舱中所需的氧气主要来自下图所示的制氧系统。下列说法正确的是
A. 电源A极是正极,产生的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
B. 理论上电源A极和B极生成的气体质量比是2:1
C. 该反应说明水是由氢气和氧气组成
D. 该反应过程属于分解反应
3.(2025-2026九上·广东省深圳市实验学校初中部·期中)科技的力量使祖国更加强大,航天员可以在空间站正常生活。科技小组一起探寻空间站里水循环的奥秘。
(一)太空水之去——水的电解。
以空间站空气中的水蒸气、尿、汗液等为原料,利用太阳能电池板产生的电能电解水,产生氧气供给航天员呼吸。科技小组利用如图1装置模拟该过程。
(1)写出装置中反应的文字或符号表达式: 。
(2)矿泉水瓶中的液面不断 (选填“升高”或“下降”)
(3)写出该装置的一条优点: 。
(二)太空水之来——氢气的燃烧。
空间站通过氢氧燃料电池中氢气和氧气反应为航天器提供电能,同时产生水,电池工作原理如图2 所示。
(4)写出电池中反应的文字或符号表达式: 。
(5)上述电池工作过程中可循环利用的物质是 ,这样的设计降低了安全隐患。若在空气中点燃氢气,点燃前一定要先 。
(三)太空水之构——水分子的构成。
小组成员提出疑问:氢氧元素组成的物质除了H2O,还可能是H2O2,如何确定水分子的构成呢?
查阅资料:同温同压下,气体的体积比等于分子个数比。
(6)观察发现,图1中a、b两试管中产生的气体体积比为 ,推测生成的氢分子和氧分子个数比为 ,进而确定了水分子的构成。
4.(2025-2026九上·广东深圳龙岗·期中)水是生命之源,是人类最宝贵的自然资源。我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标方可成为生活饮用水。
(1)感官性指标:水应澄清透明、无色无味。为达到澄清透明,可进行加入明矾使杂质沉降等操作。
化学指标:pH6.5~8.5;总硬度<250mg/L(以碳酸钙计);铜<1.0mg/L ;铁<0.3mg/L等。这里的铜、铁是指 (填“分子”,“原子”,“元素”或“单质”)。
(2)病理学指标:对细菌的含量有严格的限制,常投药消毒,这一过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
小李收集到一瓶浑浊的河水,并在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终成蒸馏水。其实验过程如图1所示。请问答以下问题。
(3)A是明矾,操作①的名称是 ,操作之后的水为 (“硬水”或“软水)。
(4)如图装置,待净化的水应该从 (填“a”或“b”)端通入。
(5)利用图3装置进行电解水实验,绘制得到两电极产生的气体的体积与时间的关系如图4所示。请回答:
①结合图3、图4分析可知,B气体产生在电源的 (填“正极”或“负极”)。
②通电一段时间后,将燃着的小木条放在A管尖嘴处,缓慢旋开活塞,可观察到 。
③电解水的文字表达式为 。
④从宏观角度看,图3电解水和图5海水淡化都有由液态变成气态的变化。请从微观的角度解释二者的本质区别是 ,并将如图A处与b处补充完整 。
5.(2025-2026九上·广东深圳·期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。请回答下列问题
(1)图1为电解水的装置图,该反应的化学方程式为 ,正极极产生的气体是 ,该实验得出水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水是由 构成的,水分解的微观示意图如图2所示,该过程中粒子变化的先 后顺序是 (用数字序号排序)。
(3)图3中氧、硫、硒三种元素的本质区别是 ,但它们的化学性质相似,原因是 。
6.(2025-2026九上·广东深圳福田八校·期中)下图是电解水的实验装置示意图,请回答下列问题:
在某次电解水的实验中测得电源正负两极(电极材料为碳棒)上产生的气体的实验数据如下:
时间(分钟)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
阴极产生气体体积()
6
12
20
29
39
49
55
65
75
85
阳极生成气体体积()
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
注:在标准条件(20℃,1个大气压)下,100 mL水中最多能溶解3.10 mL O2,最多能溶解1.80 mL H2.
(1)请写出试管a内产生气体的名称: ,写出电解水的符号表达式 。
(2)在电解水前,通常会先向水中加入少量的氢氧化钠,其目的是 。
(3)仔细分析以上实验数据,1-6分钟内两极的气体体积之比远大于2:1,可能的原因是 (答一点即可,不考虑气密性问题)。
(4)下图为电解水的微观示意图,请将其按正确的顺序排序 ,此化学反应中发生变化的微粒是 。
(5)下列有关水的说法正确的是________。
A. 水由两个氢元素和一个氧元素组成 B. 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
C. 水属于化合物 D. 水转化为水蒸气后水分子变大
7.(2025-2026九上·广东深圳红岭教育集团·期中)某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。
【项目一】:探究自来水的生产过程
图1是自来水的生产过程。据图回答:
(1)该过程中使用的净水方法有___________(填字母序号)。
A. 沉降 B. 过滤 C. 蒸馏
(2)长期饮用硬水对人体健康不利,家庭生活中通常 的方法降低水的硬度。
【项目二】:完成水的电解任务
(3)利用图2电解水实验装置。接通电源后发生反应的文字表达式为 。
图2
【项目三】:探究水电解实验最佳条件
为探究水电解实验最佳条件,该化学小组继续利用图2装置开展研究。
【查阅资料】①纯水电解速率较慢,加入氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质增强导电性,加快反应速率。
②氢氧化钠、氢氧化钾有较强腐蚀性。
③去离子水是指除去水中溶解的各种离子后的纯水,生产成本较高。
【实验1】探究不同物质对水电解速率的影响。往图2水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠的自来水溶液和等量的浓度为12%的碳酸钠的去离子水溶液,进行实验,通电相同时间读取并记录数据,重复实验三次,计算氢气产生速率;结果如图3.
(4)由图3判断:对水电解速率影响最大的物质是 ,从实验效果分析, (填“有”或“没有”)必要使用去离子水进行本实验。
【实验2】探究水电解实验中氢氧化钠溶液的最佳浓度,结果如图4。
(5)为增强水的导电性,氢氧化钠溶液的最佳浓度为 ,从安全角度考虑,实验过程需戴橡胶手套的原因是 。
【实验3】探究电极材料对水电解速率的影响,测定产生氢气的速率(cm3/s)如下表。
电极材料
铁丝
铜丝
铁镍合金
石墨
第1次
0.0164
0.0214
0.0138
0.0031
第2次
0.0159
0.0207
0.0150
0.0027
第3次
0.0161
0.0209
0.0144
0.0034
平均值
0.0160
0.0210
0.0144
0.0030
(6)本实验条件下,最佳电极材料是 。
(7)为验证温度也是影响水电解速率的因素,请写出实验方案: 。
8.(2025-2026九上·广东深圳多校·期中)我国力争在2060年前实现“碳中和”,并发展氢气新能源。体现了中国对解决气候问题的大国担当,深圳市聚龙科学中学展开了实验
(1)“碳”吸收。自然界有多种途径吸收CO2
①绿色植物通过 吸收CO2。
②风化的岩石(主要成分:CaCO3)粉来吸收空气中的CO2和H2O,发生化合反应后生成Ca(HCO3)2,该反应的化学方程式为 。
(2)“碳”利用。将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料,在一定条件可合成C2H6O和水,该反应的化学方程式为 。
(3)二氧化碳的储存:2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥、使其变成介于气态和液态之间的超临界状态,深圳市聚龙科学中学的学生展开了研究:
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是 。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素相同
B.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
C.超临界二氧化碳容易燃烧
(4)新能源开发:利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图甲所示。
①该转化中循环利用的物质有Fe3O4和 (填化学式);
②与电解水相比,该方法的优点是 。
③CH4-H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法,生产过程中涉及的重要反应有:
,
。向催化重整体系中投入一定量的CaO可吸收二氧化碳,从而提高H2的百分含量,如图乙所示,投入纳米CaO时,H2的百分含量最大,其原因是 。
试卷第1页,共3页
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专题04 自然界的水
3大高频考点
考点01 水资源及其利用
考点02 水的净化
考点03 电解水实验探究水的组成
考点01 水资源及其利用
1.(2025-2026九上·广东深圳罗湖区·期中)神奇的“分子公寓”——金属有机框架(MOF)
2025年诺贝尔化学奖授予三位在“金属有机框架(MOF)”领域做出开创性贡献的科学家。MOF的结构像由无数个“分子公寓”组成的三维网络,内部有巨大的空腔。MOF有高度可设计性,科学家可以像定制工具一样,设计出能专门让某些特定分子进出的材料。
MOF的用途广泛。在水资源领域,可用于解决干旱问题,它可以在空气湿度只有20%的情况下,每公斤每天可以收集1.3 L的水。在能源领域,解决氢能源车储氢难题,传统钢瓶要用高压把氢压缩进去,既不安全,能量密度又低,而MOF孔隙能像海绵吸水一样吸氢,具有高储氢密度,使氢燃料汽车的燃料箱更小更安全。在碳中和领域,MOF能捕获二氧化碳,对抗全球变暖,不仅可以降低碳捕集的成本,且能耗更低,还能对收集的二氧化碳回收利用。
若利用MOF从空气中提取氧气,可用在高原、潜水等场景,就不用背沉重的氧气瓶了。MOF的开发“从创造分子到解决全球问题”开辟了全新路径,向这一科学精神崇高致敬!
(1)结合上述材料分析,MOF的用途有 (写一条即可)。
(2)MOF通过表面空隙吸附和释放水分子,该过程的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。水分以水分子形式进入MOF空腔,该过程中水分子的特性是 (填“始终在不断运动”或“在空腔内静止”)。
(3)从分子的角度解释用高压把氢气压缩进钢瓶,主要原因是 。
(4)根据材料分析,MOF捕集二氧化碳的优点是 。在保护空气方面,作为一名中学生,你可以采取的措施 (答一点即可)。
(5)MOF能从空气中提取氧气,实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气,反应的文字表达式为 。
【答案】(1)在水资源领域,MOF可用于从低湿度空气中高效收集水分;在能源领域,MOF可作为高密度储氢材料;在碳中和领域,MOF能低成本、低能耗捕获二氧化碳;在高原或潜水场景中,MOF可替代氧气瓶提取空气中的氧气 (2)① 物理 ② 始终在不断运动 (3)氢分子间有间隔,受压后,氢分子间的间隔变小 (4)① 可以降低碳捕集的成本,且能耗更低,还能对收集的二氧化碳回收利用 ② 骑自行车上学、随手关灯等 (5)
【解析】(1)由资料可知,MOF的用途有:在水资源领域,MOF可用于从低湿度空气中高效收集水分;在能源领域,MOF可作为高密度储氢材料;在碳中和领域,MOF能低成本、低能耗捕获二氧化碳;在高原或潜水场景中,MOF可替代氧气瓶提取空气中的氧气;
(2)MOF通过表面空隙吸附和释放水分子,该过程没有新物质生成,属于物理变化;
分子在任何状态下均处于永不停息的运动中,水分以水分子形式进入MOF空腔,则该过程中水分子的特性是始终在不断运动;
(3)从分子的角度解释用高压把氢气压缩进钢瓶,主要原因是氢分子间有间隔,受压后,氢分子间的间隔变小;
(4)由资料可知,MOF捕集二氧化碳的优点是:可以降低碳捕集的成本,且能耗更低,还能对收集的二氧化碳回收利用;
在保护空气方面,作为一名中学生,可以采取的措施有:骑自行车上学、随手关灯等;
(5)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为 。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·广东深圳龙岗·期中)劳动创造美好生活。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用氦气填充气球
氦气密度比空气小且比较稳定
B
积极植树造林吸收大气中过多的二氧化碳
二氧化碳是空气污染物
C
将腐熟后的厨余垃圾变成自制肥料
物质发生缓慢氧化
D
用活性炭自制净水器
活性炭做吸附剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A、氦气密度比空气小,可使气球上浮;且氦气化学性质稳定(惰性气体),不易发生反应,因此可用于填充气球,对应化学知识正确。
B、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物(空气污染物通常指有害气体如CO、NO2、SO2及可吸入颗粒物等);植树造林吸收二氧化碳是利用其参与光合作用,对应化学知识错误。
C、厨余垃圾腐熟的过程是微生物参与的缓慢氧化反应,最终转化为肥料,对应化学知识正确。
D、活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可作为吸附剂用于自制净水器吸附杂质,对应化学知识正确。
故选B。
2.(2025-2026九上·广东省深圳市外国语学校·期中)下列净化水的过程中,发生化学变化的是
A. 明矾促进浑浊水中悬浮物的沉降 B. 活性炭吸附色素和异味
C. 通入氯气杀菌消毒 D. 过滤去除不溶性杂质
【答案】C
【解析】A、加入明矾,利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附,使杂质沉降,没有新物质的生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
B、活性炭吸附色素和异味,没有生成新物质,属于物理变化,该选项不符合题意;
C、氯气与水反应生成次氯酸等新物质,属于化学变化,该选项符合题意;
D、过滤可以除不溶性杂质,没有生成新物质,属于物理变化,该选项不符合题意。
故选C。
3.(2025-2026九上·广东省深圳市实验学校初中部·期中)下列生活用水的四个情景中,描述错误的是
A. 将自来水煮沸可降低其硬度 B. 茶香四溢是因为分子在不停地运动
C. 水中生物靠易溶于水的氧气呼吸 D. 用水灭火可降低温度至可燃物的着火点以下
【答案】C
【解析】A、煮沸能将可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,则能降低水的硬度,该选项描述正确;
B、能闻到茶香,是因为分子在不断运动,该选项描述正确;
C、氧气能供给呼吸,但氧气不易溶于水,该选项描述不正确;
D、水蒸发吸热,用水灭火能降低温度至可燃物的着火点以下,该选项描述正确。
故选C。
4.(2025-2026九上·广东深圳罗湖区·期中)劳动创造美好生活,下列跨学科实践活动涉及的化学知识错误的是
选项
实践活动
化学知识
A
设计和制作简易供氧器
制氧剂中一定含有氧元素
B
调查深圳本地空气主要污染物的种类
的主要来源是交通尾气
C
用自制简易净水器净化深圳河河水
河水经净化后得到纯水
D
参观污水处理厂的处理流程
污水经物理、化学或生物方法分级处理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A、设计和制作简易供氧器,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则制氧剂中一定含有氧元素,说法正确,不符合题意;
B、属于空气污染物,其主要来源是交通尾气,说法正确,不符合题意;
C、经自制简易净水器净化后得到的水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,不能得到纯水,说法错误,符合题意;
D、污水处理采用物理、化学或生物方法分级处理,说法正确,不符合题意。
故选:C。
5.(2025-2026九上·广东深圳宝安区22校·期中)从化学视角对下列跨学科实践活动的描述不正确的是
选项
实践活动
化学知识
A
自制蜡烛照明
蜡烛燃烧产生火焰
B
水质检测及自制净水器
活性炭净化后的天然水是纯净水
C
自制微型空气监测站
属于空气污染物
D
自制供氧器
能供给呼吸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A、蜡烛燃烧是石蜡与氧气发生氧化反应,产生火焰、光和热,该选项正确;
B、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,不能除去水中所有的杂质,则得到的水不是纯水,该选项错误;
C、用微型空气质量检测仪测SO2含量,是因为二氧化硫会引起酸雨,属于空气污染物,该选项正确;
D、制作供氧器,是因为氧气能供给呼吸,该选项正确;
故选B。
6.(2025-2026九上·广东深圳龙华·期中)下列实验方案中能达到目的的是
A.氢气验纯
B.比较不同催化剂的催化效果
C.探究水的组成:c中和d中的气体质量比是
D.利用简易净水器获得纯水
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】A、氢气验纯的方法是:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,若发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,若声音很小,则表示氢气较纯,图中操作符合氢气验纯的方法,能达到目的,此选项正确;
B、比较不同催化剂的催化效果时,需要控制变量,除了催化剂种类不同外,其他条件(如过氧化氢溶液的浓度等)应相同,图中过氧化氢溶液的浓度不同(分别为5%和10%)无法比较不同催化剂的催化效果,不能达到目的,此选项错误;
C、电解水时,与电源正极相连的试管产生氧气,与电源负极相连的试管产生氢气,c中(氢气)和d中(氧气)的气体体积比是2:1,而不是质量比,不能达到目的,此选项错误;
D、简易净水器只能除去水中的不溶性杂质和部分可溶性杂质(如色素、异味等),不能除去水中的可溶性钙、镁化合物等,不能获得纯水,不能达到目的,此选项错误。
故选A。
7.(2025-2026九上·广东深圳育才教育集团·期中)近期台风带来的强降雨冲刷地面,生活污染物、污水涌入河道和水库,导致水源受到严重污染。水是生命之源,古往今来大量书籍记载了关于净化水的方法,凝聚了中华民族的智慧与结晶。对比古今净水工艺,回答问题:
(1)“宜捣蒜或明矾少许,投入水缸中”,明矾的作用是 ,明矾中所含铝离子的符号是 。
(2)“砂缸上实下虚,中隔棕皮,水从砂石间下,其清若空。”此过程对应化学实验室中的操作1的名称是 ,可去除水中的 (“可溶性”或“不溶性”杂质,需要用到的仪器和用品有铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、 。
(3)清代章穆《调疾饮食辨。卷二水火》所记载的硬炭能吸取秽滓,硬炭类似于活性炭具有吸附性的原因是 。
(4)小深同学根据所学知识,将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。
你认为 (A、B)设计的更为合理。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”“不宜”)直接饮用,生活中可通过 的方式对水进行消毒和软化。
【答案】(1)① 加速水中悬浮的杂质沉降 ② (2)① 过滤 ② 不溶性 ③ 玻璃棒 (3)硬炭结构疏松多孔 (4)① A ② 不宜 ③ 煮沸
【解析】(1)明矾的作用是加速水中悬浮的杂质沉降;明矾中所含铝离子的符号是;
(2) “砂缸上实下虚,中隔棕皮,水从砂石间下,其清若空。”此过程对应化学实验室中的操作1的名称是过滤;过滤可去除水中的不溶性杂质;过滤需要用到的仪器和用品有铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒(用于引流) ;
(3)硬炭类似于活性炭具有吸附性的原因是:硬炭具有疏松多孔的结构,疏松多孔的结构使其具有较大的表面积,从而能吸附杂质;
(4)净化水时,应按照先除去大颗粒杂质,再除去小颗粒杂质、色素和异味等的顺序,所以A设计的更合理,因为A中先通过小砾石、石英砂等除去较大颗粒杂质,再通过活性炭等除去较小颗粒杂质、色素和异味等,而B顺序不合理;通过该装置净化后的水不宜直接饮用,因为还可能含有细菌、病毒等微生物以及一些可溶性杂质;生活中可通过煮沸的方式对水进行消毒和软化,煮沸能杀死水中的细菌、病毒,还能将水中的可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,降低水的硬度。
8.(2025-2026九上·广东深圳龙华·期中)水是一种宝贵的自然资源。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、水的净化进行了项目式学习。
任务一:水质检测
【查阅资料】
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。
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/(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河水的硬度为311.2mg/L,说明该河水属于 。
任务二:水的净化与保护
【自来水的净化】河水转化为自来水需要经过一系列步骤。
(2)在河水净化中,常用明矾作絮凝剂,目的是___________(填字母)。
A. 杀死水中的细菌、病毒 B. 除去水中所有杂质
C. 吸附悬浮于水中的杂质使其沉降
【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,其工作原理下图。
(3)净水机中,PP棉净水原理和化学基本实验操作中 的原理相似,实验室进行该操作时所需要的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和 (填仪器名称)。
(4)步骤②中用 可去除异味和余氯,因为其具有良好的 性。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 地球上淡水资源取之不尽,用之不竭
B. 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,有利于保护水资源
C. 经自来水厂净化处理过的生活用水一定是软水
D. 过滤和蒸馏是常用的净水方法,均可以使硬水变为软水
【答案】(1)硬水 (2)C (3)① 过滤 ② 玻璃棒 (4)① 活性炭 ② 吸附 (5)B
【解析】(1)已知用便携式水硬度检测仪测得该河水的硬度为311.2mg/L,对比水硬度标准,300mg/L<311.2mg/L<450mg/L,说明该河水属于硬水。
(2)在自来水净化中,常用明矾作絮凝剂,其目的是明矾溶于水后生成胶状物对杂质有吸附作用,使悬浮于水中的杂质沉降,答案选C。
(3)PP棉能除去水中不溶性固体杂质,其净水原理和化学基本实验操作中 过滤的原理相似。实验室进行过滤操作时所需要的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒。
(4)步骤② 中用 活性炭可去除异味和余氯,因为活性炭具有良好的吸附性。
(5)A、地球上淡水资源是有限的,不是取之不尽,用之不竭的,错误。
B、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,可以节约用水,有利于保护水资源,正确。
C、经自来水厂净化处理过的生活用水不一定是软水,因为自来水厂的净化过程没有除去水中的钙、镁离子,错误。
D、过滤只能除去水中的不溶性杂质,不能使硬水变为软水,蒸馏可以使硬水变为软水,错误。
故选B。
考点03 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·广东省深圳市福田区耀华实验学校·期中)下列有关电解水和氢气燃烧的实验,说法错误的是
A. 管a中的气体由分子构成,每个分子含有两个原子
B. 氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾
C. 一段时间后,管b中气体体积约为管a中气体体积的
D. 两实验,只有电解水实验能证明水是由氢、氧两种元素组成
【答案】D
【解析】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,管a与电源负极相连,收集的气体为氢气,氢气是由氢分子构成,且一个氢分子中含有2个氢原子,该选项说法正确;
B、氢气燃烧生成水,且燃烧产生淡蓝色火焰,还可观察到烧杯内壁有水雾,该选项说法正确;
C、电解水生成的氢气和氧气的体积比约为2:1,管a收集的气体为氢气,管b收集的气体为氧气,则管b中气体体积约为管a中气体体积的,该选项说法正确;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,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,则两个实验均能证明水的组成,该选项说法不正确。
故选D。
2.(2025-2026九上·广东深圳育才教育集团·期中)载人航天是我国几代航天人的梦想,如今我国已成功完成了多次载人飞行任务。宇航员在太空舱中所需的氧气主要来自下图所示的制氧系统。下列说法正确的是
A. 电源A极是正极,产生的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
B. 理论上电源A极和B极生成的气体质量比是2:1
C. 该反应说明水是由氢气和氧气组成
D. 该反应过程属于分解反应
【答案】D
【解析】A、电解水时,与电源负极相连的电极产生氢气,由图可知电源A极产生氢气,说明电源A极是负极,氢气能燃烧且产生淡蓝色火焰,此选项错误;
B、电解水时,电源A极产生氢气,B极产生氧气,根据化学方程式 ,生成氢气和氧气的质量比为,此选项错误;
C、电解水生成氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,说明水是由氢元素和氧元素组成的,不是由氢气和氧气组成,此选项错误;
D、该反应是水在通电条件下生成氢气和氧气,由一种物质生成两种物质,符合“一变多”的分解反应特征,属于分解反应,此选项正确。
故选:D。
3.(2025-2026九上·广东省深圳市实验学校初中部·期中)科技的力量使祖国更加强大,航天员可以在空间站正常生活。科技小组一起探寻空间站里水循环的奥秘。
(一)太空水之去——水的电解。
以空间站空气中的水蒸气、尿、汗液等为原料,利用太阳能电池板产生的电能电解水,产生氧气供给航天员呼吸。科技小组利用如图1装置模拟该过程。
(1)写出装置中反应的文字或符号表达式: 。
(2)矿泉水瓶中的液面不断 (选填“升高”或“下降”)
(3)写出该装置的一条优点: 。
(二)太空水之来——氢气的燃烧。
空间站通过氢氧燃料电池中氢气和氧气反应为航天器提供电能,同时产生水,电池工作原理如图2 所示。
(4)写出电池中反应的文字或符号表达式: 。
(5)上述电池工作过程中可循环利用的物质是 ,这样的设计降低了安全隐患。若在空气中点燃氢气,点燃前一定要先 。
(三)太空水之构——水分子的构成。
小组成员提出疑问:氢氧元素组成的物质除了H2O,还可能是H2O2,如何确定水分子的构成呢?
查阅资料:同温同压下,气体的体积比等于分子个数比。
(6)观察发现,图1中a、b两试管中产生的气体体积比为 ,推测生成的氢分子和氧分子个数比为 ,进而确定了水分子的构成。
【答案】(1) (2)升高 (3)便于从装置外面加水,方便实验 节约资源(合理即可) (4) (5)① 氢气 H2 ② 验纯 (6)① ②
【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,文字表达式为: ,符号表达式为: 。
(2)电解水时,水分解产生气体,将试管内的水压入矿泉水瓶内,导致瓶内液面升高。
(3)该装置利用废弃矿泉水瓶等材料,体现了节约资源的优点,同时,便于从装置外面加水,方便实验。
(4)氢氧燃料电池中氢气和氧气在催化剂作用下反应生成水,文字表达式为: ,符号表达式为: 。
(5)根据图2,电池中未反应的氢气(H2)可循环利用,节约能源的同时降低了安全隐患;
氢气具有可燃性,点燃前必须验纯,防止爆炸。
(6)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为,即 a(氢气)、b(氧气)体积比为;
同温同压下气体体积比等于分子个数比,故氢分子(H2)和氧分子(O2)个数比为,进而可确定水分子的构成。
4.(2025-2026九上·广东深圳龙岗·期中)水是生命之源,是人类最宝贵的自然资源。我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标方可成为生活饮用水。
(1)感官性指标:水应澄清透明、无色无味。为达到澄清透明,可进行加入明矾使杂质沉降等操作。
化学指标:pH6.5~8.5;总硬度<250mg/L(以碳酸钙计);铜<1.0mg/L ;铁<0.3mg/L等。这里的铜、铁是指 (填“分子”,“原子”,“元素”或“单质”)。
(2)病理学指标:对细菌的含量有严格的限制,常投药消毒,这一过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
小李收集到一瓶浑浊的河水,并在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终成蒸馏水。其实验过程如图1所示。请问答以下问题。
(3)A是明矾,操作①的名称是 ,操作之后的水为 (“硬水”或“软水)。
(4)如图装置,待净化的水应该从 (填“a”或“b”)端通入。
(5)利用图3装置进行电解水实验,绘制得到两电极产生的气体的体积与时间的关系如图4所示。请回答:
①结合图3、图4分析可知,B气体产生在电源的 (填“正极”或“负极”)。
②通电一段时间后,将燃着的小木条放在A管尖嘴处,缓慢旋开活塞,可观察到 。
③电解水的文字表达式为 。
④从宏观角度看,图3电解水和图5海水淡化都有由液态变成气态的变化。请从微观的角度解释二者的本质区别是 ,并将如图A处与b处补充完整 。
【答案】(1)元素 (2)化学 (3)① 过滤 ② 硬水 (4)b (5)① 负极 ② 燃着的小木条燃烧更旺 ③ ④ 分子种类是否改变 ⑤
【解析】(1)物质由元素组成,化学指标中提到的铜、铁是指元素,而非具体的存在形式。故填:元素。
(2)投药消毒过程中,细菌病毒体内的蛋白质变性,有新物质生成,属于化学变化。故填:化学。
(3)操作①是将固体和液体分离,名称是过滤;过滤操作能除去水中难溶性杂质,不能除去可溶性钙、镁化合物,操作之后的水为硬水。故填:过滤;硬水。
(4)待净化的水从 b 端通入,能使水与活性炭充分接触,同时避免水中的部分杂质沉积在活性炭层表面,净化效果更好。故填:b。
(5)①电解水时,与电源正极相连的玻璃管内产生氧气,与电源负极相连的玻璃管内产生氢气,且氢气与氧气的体积比约为,结合图3、图4分析可知,B气体的体积比A气体的体积大,所以B气体是氢气,产生在电源的负极。故填:负极。
② B管产生的氢气,A管产生的是氧气,氧气具有助燃性,通电一段时间后,将燃着的小木条放在A管尖嘴处,缓慢旋开活塞,可观察到小木条燃烧更旺。故填:燃着的小木条燃烧更旺。
③电解水生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为:。故填:。
④从微观角度看,电解水时水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,分子种类发生改变;海水淡化只是水分子间的间隔发生变化,分子种类没有改变,所以二者的本质区别是分子种类是否改变。故填:分子种类是否改变。
水通电生成氢气和氧气,根据化学反应前后原子种类和数目不变,A处应是1个氧分子;海水淡化水分子由液态变成气态,分子间的间隔变大,分子种类和数目不变,b处缺1个水分子。故填:。
5.(2025-2026九上·广东深圳·期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。请回答下列问题
(1)图1为电解水的装置图,该反应的化学方程式为 ,正极极产生的气体是 ,该实验得出水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水是由 构成的,水分解的微观示意图如图2所示,该过程中粒子变化的先 后顺序是 (用数字序号排序)。
(3)图3中氧、硫、硒三种元素的本质区别是 ,但它们的化学性质相似,原因是 。
【答案】(1)① ② 氧气 (2)① 水分子 ② ② ③ ① (3)① 质子数不同 ② 最外层电子数相同
【解析】(1)水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为: ;由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知,正极极产生的气体是氧气;
(2)水是由水分子构成的;水分解过程中,水分解先分解成氢原子和氧原子,然后氢原子和氧原子在重新结合成氢分子和氧分子,故水分解过程中粒子变化的先后顺序是② ③ ① ;
(3)元素是质子数相同的一类原子的总称,所以氧、硫、硒三种元素的本质区别是质子数不同;原子的最外层电子数决定元素的化学性质,这三种元素原子的最外层电子数相同,所以化学性质相似。
6.(2025-2026九上·广东深圳福田八校·期中)下图是电解水的实验装置示意图,请回答下列问题:
在某次电解水的实验中测得电源正负两极(电极材料为碳棒)上产生的气体的实验数据如下:
时间(分钟)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
阴极产生气体体积()
6
12
20
29
39
49
55
65
75
85
阳极生成气体体积()
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
注:在标准条件(20℃,1个大气压)下,100 mL水中最多能溶解3.10 mL O2,最多能溶解1.80 mL H2.
(1)请写出试管a内产生气体的名称: ,写出电解水的符号表达式 。
(2)在电解水前,通常会先向水中加入少量的氢氧化钠,其目的是 。
(3)仔细分析以上实验数据,1-6分钟内两极的气体体积之比远大于2:1,可能的原因是 (答一点即可,不考虑气密性问题)。
(4)下图为电解水的微观示意图,请将其按正确的顺序排序 ,此化学反应中发生变化的微粒是 。
(5)下列有关水的说法正确的是________。
A. 水由两个氢元素和一个氧元素组成 B. 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
C. 水属于化合物 D. 水转化为水蒸气后水分子变大
【答案】(1)① 氢气 ② (2)增强水的导电性 (3)氧气的溶解性比氢气的大 (4)① bca ② 水分子 (5)BC
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,由图可知,试管a与电源负极相连,则收集的气体为氢气;
电解水的符号表达式为:。
(2)纯水几乎不导电,向水中加入少量氢氧化钠,能增加水中离子浓度,则能增强水的导电性。
(3)若电解水时两极的气体体积之比远大于2:1,可能原因为:氧气溶解性比氢气大或氧气和电极发生反应等。
(4)电解水的微观过程为:水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子重新组合为氢分子,氧原子重新组合为氧分子,则顺序为:bca;
该反应中发生变化的微观粒子为水分子。
(5)A、元素只有种类,没有个数,只能说水是由氢、氧元素组成,该选项说法不正确;
B、水由水分子构成,且一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子,该选项说法正确;
C、水中含有氢、氧两种元素组成,属于化合物,该选项说法正确;
D、水变为水蒸气过程中,水分子大小不变,但水分子间的间隔增大,该选项说法不正确。
故选BC。
7.(2025-2026九上·广东深圳红岭教育集团·期中)某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。
【项目一】:探究自来水的生产过程
图1是自来水的生产过程。据图回答:
(1)该过程中使用的净水方法有___________(填字母序号)。
A. 沉降 B. 过滤 C. 蒸馏
(2)长期饮用硬水对人体健康不利,家庭生活中通常 的方法降低水的硬度。
【项目二】:完成水的电解任务
(3)利用图2电解水实验装置。接通电源后发生反应的文字表达式为 。
图2
【项目三】:探究水电解实验最佳条件
为探究水电解实验最佳条件,该化学小组继续利用图2装置开展研究。
【查阅资料】①纯水电解速率较慢,加入氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等物质增强导电性,加快反应速率。
②氢氧化钠、氢氧化钾有较强腐蚀性。
③去离子水是指除去水中溶解的各种离子后的纯水,生产成本较高。
【实验1】探究不同物质对水电解速率的影响。往图2水杯中分别加入等量的浓度为12%的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠的自来水溶液和等量的浓度为12%的碳酸钠的去离子水溶液,进行实验,通电相同时间读取并记录数据,重复实验三次,计算氢气产生速率;结果如图3.
(4)由图3判断:对水电解速率影响最大的物质是 ,从实验效果分析, (填“有”或“没有”)必要使用去离子水进行本实验。
【实验2】探究水电解实验中氢氧化钠溶液的最佳浓度,结果如图4。
(5)为增强水的导电性,氢氧化钠溶液的最佳浓度为 ,从安全角度考虑,实验过程需戴橡胶手套的原因是 。
【实验3】探究电极材料对水电解速率的影响,测定产生氢气的速率(cm3/s)如下表。
电极材料
铁丝
铜丝
铁镍合金
石墨
第1次
0.0164
0.0214
0.0138
0.0031
第2次
0.0159
0.0207
0.0150
0.0027
第3次
0.0161
0.0209
0.0144
0.0034
平均值
0.0160
0.0210
0.0144
0.0030
(6)本实验条件下,最佳电极材料是 。
(7)为验证温度也是影响水电解速率的因素,请写出实验方案: 。
【答案】(1)AB (2)煮沸 (3)水氢气+氧气 (4)① 氢氧化钠 ② 没有 (5)① 18% ② 氢氧化钠有较强的腐蚀性 (6)铜丝 (7)采用上述实验装置,水杯中分别加入20℃和30℃的等量的浓度为18%的氢氧化钠溶液进行实验,通电相同时间读取并记录数据,重复实验三次,计算氢气产生的速率。
【解析】(1)根据图1可知,自来水在沉淀池中加入明矾和生石灰发生沉降,在沙滤中发生过滤,该过程中使用的净水方法有沉降和过滤,没有蒸馏操作。故选AB。
(2)长期饮用硬水对人体健康不利,煮沸能将钙镁化合物转化成沉淀,家庭生活中通常煮沸的方法降低水的硬度。
(3)水电解生成氢气和氧气,发生反应的文字表达式为水氢气+氧气。
(4)由图3判断:影响水电解速率最大的电解质是氢氧化钠;从实验效果分析,用自来水配制的溶液与用去离子水配制的溶液氢气产生速率几乎相同,没有必要使用去离子水进行本实验。
(5)根据图4可知,浓度为18%的氢氧化钠溶液为最佳电解质溶液;从安全角度考虑,实验过程需戴橡胶手套的原因是氢氧化钠具有较强腐蚀性。
(6)根据表格中数据可知,本实验条件下,最佳电极材料是铜丝,铜丝做电极产生氢气的速率最快。
(7)为验证温度也是影响水电解速率的因素,根据控制变量的原理,其他条件相同,通过比较温度不同时,产生氢气的速率,实验方案:采用上述实验装置,水杯中分别加入20℃和30℃的等量的浓度为18%氢氧化钠溶液进行实验,通电相同时间读取并记录数据,重复实验三次,计算氢气产生速率。
8.(2025-2026九上·广东深圳多校·期中)我国力争在2060年前实现“碳中和”,并发展氢气新能源。体现了中国对解决气候问题的大国担当,深圳市聚龙科学中学展开了实验
(1)“碳”吸收。自然界有多种途径吸收CO2
①绿色植物通过 吸收CO2。
②风化的岩石(主要成分:CaCO3)粉来吸收空气中的CO2和H2O,发生化合反应后生成Ca(HCO3)2,该反应的化学方程式为 。
(2)“碳”利用。将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料,在一定条件可合成C2H6O和水,该反应的化学方程式为 。
(3)二氧化碳的储存:2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥、使其变成介于气态和液态之间的超临界状态,深圳市聚龙科学中学的学生展开了研究:
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是 。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素相同
B.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
C.超临界二氧化碳容易燃烧
(4)新能源开发:利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图甲所示。
①该转化中循环利用的物质有Fe3O4和 (填化学式);
②与电解水相比,该方法的优点是 。
③CH4-H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法,生产过程中涉及的重要反应有:
,
。向催化重整体系中投入一定量的CaO可吸收二氧化碳,从而提高H2的百分含量,如图乙所示,投入纳米CaO时,H2的百分含量最大,其原因是 。
【答案】(1)① 光合作用 ② (2) (3)① 分子之间的间隔 ② AB (4)① FeO ② 节约能源(合理即可) ③ 增大了与二氧化碳的接触面积,吸收二氧化碳更彻底(合理即可)
【解析】(1)① 绿色植物通过光合作用吸收CO2;
② 碳酸钙、二氧化碳能与水反应生成碳酸氢钙,其化学方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2;
(2)以CO2和H2为原料,在一定条件可合成C2H6O和水,该反应的化学方程式为: ;
(3)① 从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是分子之间的间隔;
②A、超临界二氧化碳是二氧化碳的一种特殊状态,与二氧化碳的组成元素相同,故选项说法正确;
B、超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变,故选项说法正确;
C、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,则超临界二氧化碳不能燃烧,故选项说法不正确;
故选AB;
(4)① 由图可知,该反应是水和FeO反应生成氢气与Fe3O4,Fe3O4反应生成FeO与氧气,则该转化中循环利用的物质有Fe3O4和FeO;
② 该流程与电解水相比,减少了电能的消耗,能耗较低;
③ 如图乙所示,投入纳米CaO时,H2的百分含量最大,原因是纳米CaO的表面积较大,增大了与二氧化碳的接触面积,吸收二氧化碳更彻底。
试卷第1页,共3页
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