专题04 自然界的水(期中真题汇编,吉林专用)九年级化学上学期
2026-10-02
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内容正文:
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·吉林长春四校联考·期中)下列标志中,表示节约用水的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A、该图标是腐蚀品标志,用于提醒注意腐蚀性物品,该选项错误。
B、该图标是节约用水标志,以水滴和手的形象传达节约用水的理念,该选项正确。
C、该图标是禁止烟火标志,用于严禁烟火的场所,防止火灾,该选项错误。
D、该图标是可回收物标志,代表该物质可回收利用,该选项错误。
故选B。
2.(2025-2026九上·吉林白山·期中)如图,我国“国家节水标志”由水滴、手掌和地球组合而成。从化学视角分析,这一标志最能提醒我们
A. 水分子由氢、氧原子构成 B. 水的密度比空气大
C. 地球上水资源的总量很大 D. 可利用的淡水资源有限,要珍惜和爱护水资源
【答案】D
【解析】A、通过该图标无法得出水分子由氢、氧原子构成,不符合题意;
B、通过该图标无法得出水的密度比空气大,不符合题意;
C、通过该图标无法得出地球上水资源的总量很大,不符合题意;
D、该图标是“国家节水标志”,提醒我们可利用的淡水资源有限,要珍惜和爱护水资源,符合题意。
故选D。
3.(2024-2025九上·吉林松原前郭县北部·期中)2024年5月1日,我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是
A. 工业用水重复使用 B. 洗手后不随手关水龙头
C. 生活中用淘米水浇花 D. 园林用水采用节水灌溉方式
【答案】B
【解析】A、工业用水重复使用,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
B、洗手后不随手关水龙头,会浪费水资源,不利于节约用水,符合题意;
C、生活中用淘米水浇花,可以“一水多用”,有利于节约用水,不符合题意;
D、园林用水采用节水灌溉方式,有利于节约用水,不符合题意。
故选B。
4.(2025-2026九上·吉林省吉林松花江中学·期中)2025年“中国水周”的主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不符合“中国水周”活动主题的是
A. 大量开采和使用地下水 B. 明确责任依法治理水污染
C. 生活污水集中处理和排放 D. 加强对水资源的监测
【答案】A
【解析】A、大量开采和使用地下水,会浪费水资源,该选项符合题意;
B、明确责任依法治理水污染,有利于保护水资源,该选项不符合题意;
C、生活污水集中处理和排放,有利于保护水资源,该选项不符合题意;
D、加强对水资源的检测,保护水资源,该选项不符合题意。
故选A。
5.(2024-2025九上·吉林·期中)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)节约用水是保护水资源的一种有效方式,请写出一种生活中节约用水的具体做法: 。
(2)下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填字母)。
A. 河流源头建化工厂 B. 用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C. 随意向河道丢弃生活垃圾 D. 将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
【答案】(1)洗菜水冲厕所等 (2)B
【解析】(1)节约用水是保护水资源的一种有效方式,生活中节约用水的具体做法有:洗菜水冲厕所、洗衣服的水拖地等。
(2)A. 河流源头建化工厂,工厂排放的废水会污染水源,此选项不符合题意;
B. 用无磷洗衣粉洗衣服,防止水体富营养化,符合“中国水周”活动主题,此选项符合题意;
C. 随意向河道丢弃生活垃圾,会造成水污染,此选项不符合题意;
D. 将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流,会造成水污染,此选项不符合题意。
故选B。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·吉林大学附属中学·期中)学习小组设计了自制净水器,原理如下图。关于该净水器的说法不正确的是
A. 石英砂能除去部分不溶性杂质 B. 活性炭能吸附色素和异味
C. 烧杯中的水为软水 D. 离子交换树脂能杀菌消毒
【答案】D
【解析】A、石英砂间存在空隙,起过滤作用,能除去水中的不溶性杂质,故选项说法正确;
B、活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,故选项说法正确;
C、通过离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物,能降低水的硬度,故选项说法正确;
D、离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物,能降低水的硬度,不能杀菌消毒,故选项说法错误。
故选D。
2.(2025-2026九上·吉林长春四校联考·期中)家用净水器的广泛应用反映了人们对饮用水安全的重视。如图是某家用净水器的工作原理(其中棉的作用是除去泥沙、铁锈等,反渗透膜的作用是除去重金属、细菌、病毒等),下列有关说法错误的是
A. 棉可过滤除去水中的大颗粒物
B. 活性炭能吸附水中一些溶解的杂质,除去异味
C. 反渗透膜的作用相当于蒸馏操作
D. 经过净水机处理后的水属于混合物
【答案】C
【解析】A、PP棉能除去水中的泥沙、铁锈等,主要用于除去大颗粒不溶性杂质,不符合题意。
B、活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附水中一些溶解的杂质,除去异味,不符合题意。
C、RO反渗透膜的作用是除去多种金属离子、细菌、病毒等,而蒸馏(利用混合液体中各组分沸点不同进行分离)操作可以除去水中的所有杂质,故RO反渗透膜的作用与蒸馏操作不一样,符合题意。
D、经过净水机处理后的水中还含有可溶性杂质等,属于混合物,不符合题意。
故选C。
3.(2024-2025九上·吉林松原前郭·期中)新素材·先进科技 广州北部水厂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。关于水的净化,下列说法不正确的是
A. 净化程度最高的净水操作是蒸馏 B. 活性炭可除去水中异味
C. 超滤膜可降低水的硬度 D. 自来水属于混合物
【答案】C
【解析】A、根据净水的原理、方法可知,蒸馏得到的水为纯水,所以蒸馏的净化程度最高。A正确;
B、活性炭具有吸附性,所以活性炭可除去水中异味。B正确;
C、超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质,不能除去水中的可溶性钙、镁化合物。所以超滤膜不能降低水的硬度。C不正确;
D、自来水中含有多种物质,属于混合物。D正确。
综上所述:选择C。
4.(2025-2026九上·吉林省吉林松花江中学·期中)生活离不开水。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,该设计利用的化学原理是 。
(2)自制净水器中常加入 ,用于除去水中的异味和色素。
(3)自来水厂常用二氧化氯作消毒剂,自来水在消毒过程中发生的变化属于 变化(填“物理”或“化学”)。
【答案】(1)
过滤 (2)
活性炭 (3)
化学
【解析】(1)纱网起到过滤作用,利用颗粒大小差异分离不溶性固体(茶叶)和液体(茶水)。过滤是物理分离方法,通过拦截固体颗粒实现分离。
(2)活性炭具有疏松多孔结构,能吸附水中异味和色素。这是利用其吸附性,属于物理性质,不生成新物质,但有效净化水质。
(3)二氧化氯消毒时,会与微生物发生反应,破坏其结构(如蛋白质),生成新物质。此过程有新物质生成,属于化学变化。物理变化仅改变形态,无新物质产生。
5.(2025-2026九上·吉林白山·期中)2025年世界水日的主题被联合国确定为GlacierPreservation(冰川保护),该主题聚焦全球气候变暖导致冰川消融对水资源安全的影响。中国同时将“中国水周”主题设置为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。请回答下列问题。
(1)生活中把含有较多钙、镁化合物的水称为 (填“硬水”或“软水”)。
(2)采用蒸馏法进行海水淡化,水蒸气冷凝时水分子间隔 (填“变大”或“变小”)。
(3)作为青少年的我们,合理利用水资源的具体做法有 (答一点即可)。
【答案】(1)
硬水 (2)
变小 (3)
随手关闭水龙头
【解析】(1)硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水,软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,故生活中把含有较多钙、镁化合物的水称为硬水;
(2)水蒸气(气态)冷凝为液态水时,分子间的间隔会减小。因为气体分子间隔较大,液体分子间隔较小,故填:变小;
(3)合理利用水资源需从日常小事做起,如及时关闭水龙头避免浪费,或重复利用水(如洗菜水浇花)等。
6.(2025-2026九上·吉林省长春市第八十七中学·期中)水是生命赖以生存的重要物质。
【净水】研究小组了解了不同净水材料的情况并设计了净水装置。
名称
组成及形态
结构
性能
脱脂棉纱布
片状、孔隙大
平面交织网状结构
能拦截较大颗粒、有吸水性
高密度pp棉
片状、孔隙较大
立体交织网状结构
过滤细小难溶物、有吸水性
活性炭
颗粒状、孔隙小
多孔隙结构
(1)将上表空白的地方补完整: (任意写一点)由图1可知,造成脱脂棉纱布、高密度pp棉和活性炭的功能不同的原因是: 。
(2)图1中,净水时水流的方向最好是 (填“自下而上”或“自上而下”)。
【探水】
(3)在如图2所示电解器玻璃管中加满水,通电一段时间后,切断电源,用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体,观察到 (填“a”或“b”)管中气体使木条燃烧更旺,另一管中气体可燃。
(4)该实验得出水是 组成;
【用水】
(5)生活中通常用 的方法既降低水的硬度,又起到杀菌的作用;
(6)爱护水资源从我做起,请写出一条具体措施 。
【答案】(1)① 吸附色素和异味、有吸附性 ② 组成及形态、结构不同 (2)自下而上 (3)a (4)氢元素和氧元素 (5)煮沸 (6)随手关闭水龙头(合理即可)
【解析】(1)活性炭疏松多孔具有吸附性,可吸附色素和异味;
根据表格信息,脱脂棉纱布具有片状、孔隙大、平面交织网状结构,高密度pp棉具有片状、孔隙较大、立体交织网状结构,活性炭具有颗粒状、孔隙小、多孔隙结构,可推测造成它们功能不同的原因是组成及形态、结构不同。
(2)净水时水流方向最好是自下而上,这样能使水与净水材料充分接触,提高净水效果。
(3)电解水时,正极产生氧气,能使燃着的木条燃烧更旺;负极产生氢气,气体可燃。由图 2 可知,a管与电源正极相连,产生的气体是氧气,能使木条燃烧更旺。
(4)氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,电解水生成氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,得出水是由氢元素和氧元素组成的。
(5)生活中通常用煮沸的方法,既降低水的硬度,又起到杀菌的作用。
(6)爱护水资源的具体措施有:随手关闭水龙头、淘米水浇花、使用节水器具等。
7.(2024-2025九上·吉林省长春市第五十二中学·期中)图1为古今净水工艺对比,图2为便携式净水器(生命吸管)的内部结构图,请回答问题:
(1)图1“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的操作1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”的净水工艺。现代净水过程中常用 代替木炭,其在净水中的作用是 。
(3)电视节目《荒野求生》中提到的“生命吸管”是一种将污水净化为饮用水的装置。重量60克的吸管能够净化1500升水,够一个人一年饮用。其中的双层纺织网可拦截 (填“大于”或“小于”)网眼直径的颗粒。该净水器从下端进水的好处是 。
【答案】(1)过滤 (2)① 活性炭 ② 吸附色素和异味 (3)① 大于 ② 能充分对水进行净化(合理即可)
【解析】(1)过滤是将不溶于液体的固体与液体分开的一种方法,所以“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的操作1的名称是过滤;
(2)由于活性炭的吸附性好于木炭,所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭,由于活性炭具有吸附性,其在净水中可以吸附色素和异味;
(3)由过滤的原理可知,纺织网可对污水进行过滤,其目的是拦截大于网眼直径的颗粒;该净水器从下端进水的好处是能充分对水进行净化。
8.(2024-2025九上·吉林·期中)某同学在做“河水的净化”实验时,用到了如图所示装置。
(1)请指出该装置图中的一处错误 。
(2)改进装置后过滤,发现滤液仍然浑浊,其原因可能是 (写出一条即可)。
【答案】(1)没有用玻璃棒引流 (2)滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等
【解析】(1)过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中的错误是:没有用玻璃棒引流;
(2)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。
9.(2024-2025九上·吉林松原前郭县北部·期中)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,故填:吸附色素和异味;
(2)待处理的水应该从b端通入,可以使水与活性炭充分接触,净化效果更好,故填:b。
考点03 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·吉林省长春市第四十五中学·期中)水是生命之源,构建关于水的知识网络有利于深入认识水,下列关于水的四个变化过程说法错误的是
A. 过程①中的自来水经加热至沸腾即可变成纯水 B. 过程②中水的化学性质没有改变
C. 过程③可证明水是由氢元素和氧元素组成的 D. 过程④能够说明氢气能够作为燃料
【答案】A
【解析】A. 过程① 中的自来水经加热至沸腾只能使水变为水蒸气,但不能除去水中溶解的杂质,因此沸腾后的水不是纯水,此选项错误;
B. 过程② 是水的状态发生改变,物质的种类不变,所以水的化学性质没有改变,此选项正确;
C. 过程③ 生成氢气、氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素的种类不变,可证明水是由氢元素和氧元素组成的,此选项正确;
D. 氧气支持燃烧,过程④ 是氢气燃烧,说明氢气具有可燃性,能够说明氢气能作为燃料,此选项正确。
故选A。
2.(2024-2025九上·吉林松原前郭·期中)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
【答案】A
【解析】电解水时“正氧负氢,氢二氧一”,所以M出生成的是氧气,N出生成的是氢气。
【解析】
A、电解水时“正氧负氢,氢二氧一”,M、N两导管口气体分别是氧气和氢气,质量比为8:1,故错误;
B、蒸馏水不能导电,水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠可以增强水的导电性,故正确;
C、电解水时“正氧负氢,氢二氧一”,M导管口处产生的是氧气,将带火星的木条放在M导管口处,木条会复燃,故正确;
D、N处生成的是氢气,所以N收集的气体,靠近火焰,若发出尖锐的爆鸣声,说明不纯,故正确。
故选:A。
3.(2024-2025九上·吉林·期中)航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了化学中“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。下图是反应的微观示意图,该反应的文字表达式是 ;
(2)“分”的思想:航天员在空间站主要通过电解水获得生活所需氧气,该反应的文字表达式是 ;
(3)“合”与“分”的思想:通过以上事实,证明了水是由 组成。
【答案】(1) (2) (3)氢元素和氧元素
【解析】(1)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,反应的文字表达式是。
(2)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,反应的文字表达式是。
(3)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变,所以可得水是由氢、氧元素组成的。
4.(2024-2025九上·吉林长春·期中)水是常见的物质之一。
(1)电解水时正负极气体体积比为 。
(2)生活用水多是硬水,生活中常用 的方法降低水的硬度。
(3)能验证水是由氧元素和氢元素组成的实验是________(填字母)。
A. 氢气在氧气中燃烧生成水 B. 水的蒸发
C. 水的电解 D. 水的净化
【答案】(1)1:2 (2)煮沸 (3)AC
【解析】(1)水通电时,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2;
(2)天然水煮沸时,水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀,水的硬度降低,生活用水多是硬水,生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;
(3)A、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,化学变化中元素的种类不变,该实验能验证水是由氧元素和氢元素,正确;
B、水的蒸发是物理变化,并不能确定水的组成,错误;
C、水的电解,在正极产生氧气,在负极产生氢气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,该实验能验证水是由氧元素和氢元素,正确;
D、水的净化是除去水中杂质的过程,不能确定水的组成,错误。
故选AC。
5.(2025-2026九上·吉林省长春市东北师范大学附属中学·期中)水是生命之源,也是人类宝贵的资源。我们可以从多角度认识水。
(1)水的净化:自来水厂净水用到了活性炭,是因为其具有 性;将难溶物与可溶物分离的操作是 。
(2)水的组成:如图为电解水的实验装置,写出该反应的化学方程式为 ;将燃着的木条放在玻璃管尖嘴b口,可以看到 现象。
(3)水的构成:保持水的化学性质的最小粒子是 。
(4)水的应用:①硫在氧气中燃烧实验中集气瓶内水的作用是 。
②爱护水资源人人有责,请结合生活经验,写出一条你的具体做法 。
【答案】(1)① 吸附 ② 过滤 (2)① ② 木条燃烧更旺 (3)水分子 (4)① 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 ② 用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等
【解析】(1)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素及异味,故自来水厂净水用到了活性炭,是因为其具有吸附性;
将难溶物与可溶物分离的操作是过滤;
(2)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为 ;
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,则a、b玻璃管中产生的气体分别是氢气、氧气,氧气具有助燃性,则将燃着的木条放在玻璃管尖嘴b口,可以看到木条燃烧更旺的现象;
(3)保持水的化学性质的最小粒子是水分子;
(4)① 硫在氧气中燃烧实验中集气瓶内水的作用是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气;
② 爱护水资源的具体做法:用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等。
6.(2025-2026九上·吉林大学附属中学·期中)碳在人类社会发展史中起到了重要作用。
(1)第一次工业革命时期,煤炭在锅炉中直接燃烧,蒸汽机热效率很低,因为此时大部分碳发生 (填“完全”或“不完全”)燃烧。
(2)第二次工业革命时期,内燃机的发明使燃料热效率显著提高。内燃机革命将汽车燃料升级为汽油,其原材料石油属于 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(3)第三次工业革命时期,石墨烯成为多领域的明星物质。科学家把石墨烯制成单层纳米孔薄膜如图1,从微观角度分析,该膜允许 通过,达到海水淡化效果。
(4)第四次工业革命聚焦智能化。石墨相氮化碳/碳量子点的纳米复合物是一种新型的复合光催化剂,它可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图2.
①环保角度:与电解水法相比,该方法的优点是 。
②微观角度:反应Ⅰ消耗的水分子的个数 (填“大于”或“等于”或“小于)反应Ⅱ产生的水分子的个数。
【答案】(1)不完全 (2)不可再生 (3)水分子 (4)① 节能环保 ② 大于
【解析】(1)煤炭在锅炉中直接燃烧时,由于氧气供应不足等原因,大部分碳发生不完全燃烧,导致蒸汽机热效率很低。
(2)石油是经过漫长地质年代形成的,使用之后短期内无法重新生成,属于不可再生能源。
(3)从微观角度分析,石墨烯单层纳米孔薄膜允许水分子通过,从而达到海水淡化效果(阻挡钠离子、氯离子等杂质离子)。
(4)该方法利用太阳光分解水,与电解水法相比,无需消耗电能,减少能源消耗和污染,优点是节能环保;
根据微观示意图,反应Ⅰ是水在催化剂、光照条件下反应生成过氧化氢和水,即 ;反应Ⅱ是过氧化氢在催化剂、光照条件下反应生成水和氧气,即 ,反应Ⅰ可变形为 ,对比可知反应Ⅰ消耗的水分子的个数大于反应Ⅱ产生的水分子的个数。
7.(2025-2026九上·吉林省吉林松花江中学·期中)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,小明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溶液),再接通直流电源。回答下列问题:
(1)实验时常在水中加入少量NaOH溶液的目的是 。
(2)电解水反应的符号表达式为 。
(3)通电一段时间后,若a管内气体体积为4mL,则b管内气体的体积约为 mL。
【答案】(1)增强水的导电性 (2)H2OH2+O2 (3)2
【解析】(1)纯水的导电性较弱,而氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子,所以实验时常在水中加入少量NaOH溶液的目的是增强水的导电性。
(2)水在通电的条件下分解为氢气和氧气,该反应的符号表达式为H2OH2+O2。
(3)由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”的规律可知,a管与电源的负极相连,产生的是氢气,b管与电源的正极相连,产生的是氧气,氢气和氧气的体积比为2:1。若a管内气体体积为4mL,那么b管内气体(氧气)的体积约为4mL÷2=2mL。
8.(2025-2026九上·吉林省长春市第四十五中学·期中)为研究影响电解水反应速率的因素,化学小组利用12V直流电源进行相关实验,数据如图:
编号
温度
NaOH溶液浓度
a管气体体积
b管气体体积
电解时间
1
20℃
2%
9.8mL
20mL
54.0s
2
20℃
5%
9.8mL
20mL
36.2s
3
30℃
2%
9.9mL
20mL
x
4
30℃
5%
9.9mL
20mL
35.4s
(1)通过上表数据分析,a管内产生的气体为 。
(2)分析四组实验数据,推测实验3的电解时间“x”的最小合理范围是 。
(3)在实验过程中,装置和操作均符合规范。实验中a管气体体积总是小于b管气体体积的二分之一,写出一条你认为合理的原因是 。
(4)结合对比实验的研究方法,对比表中数据,写出一条从表格中获得的结论 。
【答案】(1)氧气(O2) (2)35.4<x<54.0 (3)氧气比氢气更易溶于水(氧气与电极材料发生反应) (4)其他条件相同时,NaOH溶液浓度越大,电解水反应速率越快(时间越短);其他条件相同时,温度越高,电解水反应速率越快(时间越短)
【解析】(1)电解水时,正氧负氢,氢二氧一。通过上表数据分析,a管内产生的气体为氧气。
(2)对比实验必须控制变量唯一,其它条件都应该相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。分析实验数据可知,电解时间受温度和氢氧化钠溶液浓度的影响,温度升高或氢氧化钠溶液的浓度增大,反应速率越快。所以推测实验3的电解时间“x”的最小合理范围是35.4<x<54.0。
(3)在实验过程中,装置和操作均符合规范。实验中a管气体体积总是小于b管气体体积的二分之一,写出一条你认为合理的原因是氧气比氢气更易溶于水。
(4)结合对比实验的研究方法,对比表中数据,从表格中获得的结论:其他条件相同时,NaOH溶液浓度越大,电解水反应速率越快(时间越短);其他条件相同时,温度越高,电解水的反应速率越快。
9.(2024-2025九上·吉林省实验中学·期中)人类的日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示),观察到火焰呈 色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有 ,且烧杯外壁发热,发生反应的化学方程式为 。
【活动二】用电解法探究水的组成
(2)该兴趣小组利用如图2所示的装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),其作用是 ,再接通直流电源。
【查阅资料】水中加入的氢氧化钠本身不参与反应。
(3)电解后,若b 玻璃管中产生3mL气体,则a 玻璃管中产生的气体约为 mL。
【实验结论】
(4)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【活动三】探究影响电解水速率的因素
(5)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图3所示。
①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时,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 。
③除了上述因素外,你认为还有哪些因素会影响电解水的速率; (写1点即可)。
【答案】(1)① 淡蓝 ② 水雾 ③ (2)增强水的导电性 (3)6 (4)水是由氢、氧元素组成 (5)① 电压越大,电解水速率最快 ② 12V、10%氢氧化钠溶液 ③ 温度(合理即可)
【解析】(1)氢气燃烧,产生淡蓝色火焰;
氢气燃烧生成水,则可观察到烧杯内壁有水雾出现;
氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为: 。
(2)向水中加入氢氧化钠,可增加溶液中的离子浓度,从而增强水的导电性。
(3)电解水时,正极产生氧气,且负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比约为1:2,由图可知,b管与电源正极相连,则收集的气体为氧气,若b 玻璃管中产生3mL气体,则a 玻璃管中产生的气体约为3mL×2=6mL。
(4)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,则说明水是由氢、氧元素组成。
(5)① 由图可知,电压越大,收集等体积的氢气时所需时间较短,则说明电解水速率更快。
② 由图可知,电压为12V,氢氧化钠溶液为10%时,收集等体积的氢气所需时间最短,则反应速率最快。
③ 除了上述因素,温度也可能会影响电解水的速率。
10.(2024-2025九上·吉林省长春市第八十七中学·期中)水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。某化学兴趣小组以“生命之源--水”为主题,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成等进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】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河水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 ;
(2)生活中为了降低水的硬度,并起到杀菌的作用,常用的方法是 ;
【任务二】净化水
(3)某同学设计的净水过程如图一所示。物质A是常见絮凝剂,操作a的名称是 玻璃棒在操作a中起的作用是 ;
(4)操作b中为了去除水中的异味和色素,常加入的物质是 ;
【任务三】探究水的组成,兴趣小组同学利用以下两个实验探究出了水的组成
(5)方案一中,为了防止点燃氢气时发生爆炸,点燃之前要进行的操作是 ;
(6)方案二反应时的微观示意图,其反应过程的正确顺序应该依次是 ;
(7)方案二中理论上所产生的氢气与氧气的体积比是2:1,但实际测定结果却大于2:1,请猜测可能的原因 ;
(8)两个方案得出一个共同的结论:水是由 组成的;
【任务四】保护水资源. 从我做起
(9)2024年3月22 日,中国水周的主题是“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。下列有关保护水资源的认识不正确的是 。
A. 爱护水资源主要从节约用水和防治水体污染两方面采取相应措施
B. .农业上改大水漫漫为喷灌、滴灌农作物
C. 为节约水资源,深挖井大量开采利用地下水
D. 家庭中不使用含磷洗涤剂
【任务五】用好水资源,造福人类
(10)某新能源汽车以氢气为燃料,使用1千克氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气,请根据化学方程式计算通电分解54千克水可产生氢气的质量是多少? (写出完整的计算过程)
【答案】(1)中硬水 (2)煮沸 (3)① 过滤 ② 引流 (4)活性炭 (5)验纯 (6)② ③ ① (7)部分氧气溶于水中 (8)氢、氧元素 (9)C (10)设产生氢气的质量为x,则
解得x=6kg
答:产生氢气的质量为6千克。
【解析】(1)根据表中内容可知,该河水属于中硬水。
(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,且能起到杀菌的作用。
(3)由图可知,操作a能将固体和液体分离,则其名称为过滤;
过滤时,玻璃棒的作用为引流。
(4)活性炭能吸附水中的色素和异味,则加入的物质为活性炭。
(5)氢气不纯时点燃会发生爆炸,则点燃之前要进行验纯。
(6)电解水的过程中,水分子分成氢、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:② ③ ① 。
(7)由于氢气难溶于水,氧气不易溶于水,即有部分水溶于水中,则实际测定结果却大于2:1。
(8)氢气和氧气反应生成水,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,说明水是由氢、氧元素组成。
(9)A、爱护水资源的措施分为节约用水和防治水体污染两方面,该选项认识正确;
B、改大水漫漫为喷灌、滴灌农作物,能节约用水,该选项认识正确;
C、大量开采利用地下水,会浪费水资源,该选项认识不正确;
D、不使用含磷洗涤剂,能保护水资源,该选项认识正确。
故选C。
(10)见答案。
11.(2024-2025九上·吉林省长春市第五十二中学·期中)神舟十八号载人飞船发射成功,航天员在中国空间站完成各项任务,保障航天员的氧气需求至关重要。空间站的氧气从哪里来?
Ⅰ.从地球带上去
(1)航天工业以空气为原料制氧气,工业上选择空气可能的原因有 。(答出一点即可)
(2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用下图所示实验模拟。
浸入液氮后,试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后再伸入带火星的木条,观察到木条复燃。请从物质的物理性质和化学性质两个角度分析木条熄灭的原因 。
Ⅱ.在天宫制出来
(3)早期空间站利用过氧化钠、超氧化钾等物质制氧气的原理为:空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(4)目前空间站已实现电解水制氧气。生成的氢气再与二氧化碳在一定条件下转化为甲烷和水,请写出该反应的化学方程式 。空间站通过一系列的反应实现了“水—氧—碳”的循环转化,既减少了氧气的携带量,也减轻了火箭和飞船的载重。
【答案】(1)生产成本低 (2)氮气的沸点低于氧气,先发生汽化,且氮气不支持燃烧 (3)航天员的呼吸作用 (4)4H2+CO2 CH4+2H2O
【解析】(1)氧气约占空气体积的五分之一,航天工业以空气为原料制氧气的生产成本低,故填生产成本低。
(2)取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭,原因是氮气的沸点低于氧气,先发生汽化,且氮气不支持燃烧,所以木条熄灭,故填氮气的沸点低于氧气,先发生汽化,且氮气不支持燃烧。
(3)空间站内二氧化碳的主要来源是航天员的呼吸作用,故填航天员的呼吸作用。
(4)氢气与二氧化碳在一定条件下转化为甲烷和水,故反应的化学方程式写为:4H2+CO2 CH4+2H2O。
12.(2024-2025九上·吉林·期中)水和空气是人类赖以生存的自然资源。
(1)空气中含量最多的气体是 (填物质名称)。
(2)水曾被误认为是一种“元素”,下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______(填字母)。
A. 氢气在氧气中燃烧 B. 水的蒸发 C. 水的电解
(3)下列有关水和空气的叙述,正确的是______(填字母)。
A. 地球上水的总储量很大,但淡水资源并不充裕
B. 目前计入空气质量评价的主要污染物中包括二氧化碳和二氧化硫等
C. 空气是重要的自然资源,利用其成分可以制造出许多产品
【答案】(1)氮气 (2)AC (3)AC
【解析】(1)空气中含量最多的气体是氮气,约占空气体积的78%;
(2)A、氢气在氧气中燃烧生成水,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、水的蒸发,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不能证明水是由氢元素和氧元素组成的,不符合题意;
C、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。
故选AC;
(3)A、地球上水的总储量很大,但淡水资源并不充裕,且分布不均,应节约用水,符合题意;
B、二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,属于空气污染物,二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意;
C、空气是重要的自然资源,利用其成分可以制造出许多产品,如氮气可用于制作化肥,符合题意。
故选AC。
13.(2024-2025九上·吉林·期中)水是生命之源!“珍惜水、节约水、爱护水”是每个公民应尽的义务和责任。
(1)用如图1所示装置进行电解水的实验,a、b两玻璃管中收集到的气体体积比为 ,写出电解水反应的化学方程式 。
(2)如图2是自来水厂净化水的主要步骤。下列说法错误的是______(填字母)。
A. 步骤①中可加入明矾作絮凝剂 B. X试剂可以是活性炭
C. 步骤④的作用是消毒杀菌 D. 净化后的水为纯净物
(3)请列举一例你在生活中节约用水的具体做法 。
【答案】(1)① 1:2 ② (2)D (3)淘米水浇花(合理即可)
【解析】(1)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,a管中产生的气体较少,是氧气,b管中产生的气体较多,是氢气,则a、b两玻璃管中收集到的气体体积比为:1:2;
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为: ;
(2)A、步骤① 中可加入明矾作絮凝剂,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,加速其沉降,不符合题意;
B、X试剂可以是活性炭,活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不符合题意;
C、步骤④ 的作用是消毒杀菌,除去水中的致病菌和病毒等,不符合题意;
D、净化后的水中含有可溶性杂质,属于混合物,符合题意。
故选D;
(3)在生活中节约用水,可通过“一水多用”的方法,如淘米水浇花。
14.(2024-2025九上·吉林松原前郭县北部·期中)水是生命之源,2023年3月22日是第三十一届“世界水日”,其主题为“加速变革”;3月22-28日是第三十六届“中国水周”,其主题是“强化依法治水,携手共护母亲河”。
(1)对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作,相对净化程度最高的是 。
(2)如图是水的电解实验装置图,a管产生的气体是 ,若a管收集到8mL气体,则在相同条件下,b管应收集到的气体是 mL。
(3)该实验证明了水是由 组成的。
【答案】(1)蒸馏 (2)① 氢气 H2
② 4 (3)氢、氧元素
【解析】(1)沉淀、过滤只能除去水中难溶性杂质,吸附能除去水中的色素和异味,蒸馏能除去所有的杂质,则净化程度最高的为蒸馏。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,由图可知,a管与电源负极相连,收集的气体为氢气;
电解水时生成的氢气和氧气的体积比为2:1,则a管和b管收集的气体体积比为2:1,若a管收集到8mL气体,则在相同条件下,b管应收集到的气体是8mL÷2=4mL。
(3)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,则水是由氢、氧元素组成。
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.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】(1)洗菜水冲厕所等 (2)B
考点02 水的净化
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】(1)
过滤 (2)
活性炭 (3)
化学
5.【答案】(1)
硬水 (2)
变小 (3)
随手关闭水龙头
6.【答案】(1)① 吸附色素和异味、有吸附性 ② 组成及形态、结构不同 (2)自下而上 (3)a (4)氢元素和氧元素 (5)煮沸 (6)随手关闭水龙头(合理即可)
7.【答案】(1)过滤 (2)① 活性炭 ② 吸附色素和异味 (3)① 大于 ② 能充分对水进行净化(合理即可)
8.【答案】(1)没有用玻璃棒引流 (2)滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等
9.【答案】(1)吸附色素和异味 (2)b
考点03 电解水实验探究水的组成
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】(1) (2) (3)氢元素和氧元素
4.【答案】(1)1:2 (2)煮沸 (3)AC
5.【答案】(1)① 吸附 ② 过滤 (2)① ② 木条燃烧更旺 (3)水分子 (4)① 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 ② 用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等
6.【答案】(1)不完全 (2)不可再生 (3)水分子 (4)① 节能环保 ② 大于
7.【答案】(1)增强水的导电性 (2)H2OH2+O2 (3)2
8.【答案】(1)氧气(O2) (2)35.4<x<54.0 (3)氧气比氢气更易溶于水(氧气与电极材料发生反应) (4)其他条件相同时,NaOH溶液浓度越大,电解水反应速率越快(时间越短);其他条件相同时,温度越高,电解水反应速率越快(时间越短)
9.【答案】(1)① 淡蓝 ② 水雾 ③ (2)增强水的导电性 (3)6 (4)水是由氢、氧元素组成 (5)① 电压越大,电解水速率最快 ② 12V、10%氢氧化钠溶液 ③ 温度(合理即可)
10.【答案】(1)中硬水 (2)煮沸 (3)① 过滤 ② 引流 (4)活性炭 (5)验纯 (6)② ③ ① (7)部分氧气溶于水中 (8)氢、氧元素 (9)C (10)设产生氢气的质量为x,则
解得x=6kg
答:产生氢气的质量为6千克。
11.【答案】(1)生产成本低 (2)氮气的沸点低于氧气,先发生汽化,且氮气不支持燃烧 (3)航天员的呼吸作用 (4)4H2+CO2 CH4+2H2O
12.【答案】(1)氮气 (2)AC (3)AC
13.【答案】(1)① 1:2 ② (2)D (3)淘米水浇花(合理即可)
14.【答案】(1)蒸馏 (2)① 氢气 H2
② 4 (3)氢、氧元素
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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·吉林长春四校联考·期中)下列标志中,表示节约用水的是
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026九上·吉林白山·期中)如图,我国“国家节水标志”由水滴、手掌和地球组合而成。从化学视角分析,这一标志最能提醒我们
A. 水分子由氢、氧原子构成 B. 水的密度比空气大
C. 地球上水资源的总量很大 D. 可利用的淡水资源有限,要珍惜和爱护水资源
3.(2024-2025九上·吉林松原前郭县北部·期中)2024年5月1日,我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是
A. 工业用水重复使用 B. 洗手后不随手关水龙头
C. 生活中用淘米水浇花 D. 园林用水采用节水灌溉方式
4.(2025-2026九上·吉林省吉林松花江中学·期中)2025年“中国水周”的主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不符合“中国水周”活动主题的是
A. 大量开采和使用地下水 B. 明确责任依法治理水污染
C. 生活污水集中处理和排放 D. 加强对水资源的监测
5.(2024-2025九上·吉林·期中)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)节约用水是保护水资源的一种有效方式,请写出一种生活中节约用水的具体做法: 。
(2)下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填字母)。
A. 河流源头建化工厂 B. 用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C. 随意向河道丢弃生活垃圾 D. 将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·吉林大学附属中学·期中)学习小组设计了自制净水器,原理如下图。关于该净水器的说法不正确的是
A. 石英砂能除去部分不溶性杂质 B. 活性炭能吸附色素和异味
C. 烧杯中的水为软水 D. 离子交换树脂能杀菌消毒
2.(2025-2026九上·吉林长春四校联考·期中)家用净水器的广泛应用反映了人们对饮用水安全的重视。如图是某家用净水器的工作原理(其中棉的作用是除去泥沙、铁锈等,反渗透膜的作用是除去重金属、细菌、病毒等),下列有关说法错误的是
A. 棉可过滤除去水中的大颗粒物
B. 活性炭能吸附水中一些溶解的杂质,除去异味
C. 反渗透膜的作用相当于蒸馏操作
D. 经过净水机处理后的水属于混合物
3.(2024-2025九上·吉林松原前郭·期中)新素材·先进科技 广州北部水厂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。关于水的净化,下列说法不正确的是
A. 净化程度最高的净水操作是蒸馏 B. 活性炭可除去水中异味
C. 超滤膜可降低水的硬度 D. 自来水属于混合物
4.(2025-2026九上·吉林省吉林松花江中学·期中)生活离不开水。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,该设计利用的化学原理是 。
(2)自制净水器中常加入 ,用于除去水中的异味和色素。
(3)自来水厂常用二氧化氯作消毒剂,自来水在消毒过程中发生的变化属于 变化(填“物理”或“化学”)。
5.(2025-2026九上·吉林白山·期中)2025年世界水日的主题被联合国确定为GlacierPreservation(冰川保护),该主题聚焦全球气候变暖导致冰川消融对水资源安全的影响。中国同时将“中国水周”主题设置为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。请回答下列问题。
(1)生活中把含有较多钙、镁化合物的水称为 (填“硬水”或“软水”)。
(2)采用蒸馏法进行海水淡化,水蒸气冷凝时水分子间隔 (填“变大”或“变小”)。
(3)作为青少年的我们,合理利用水资源的具体做法有 (答一点即可)。
6.(2025-2026九上·吉林省长春市第八十七中学·期中)水是生命赖以生存的重要物质。
【净水】研究小组了解了不同净水材料的情况并设计了净水装置。
名称
组成及形态
结构
性能
脱脂棉纱布
片状、孔隙大
平面交织网状结构
能拦截较大颗粒、有吸水性
高密度pp棉
片状、孔隙较大
立体交织网状结构
过滤细小难溶物、有吸水性
活性炭
颗粒状、孔隙小
多孔隙结构
(1)将上表空白的地方补完整: (任意写一点)由图1可知,造成脱脂棉纱布、高密度pp棉和活性炭的功能不同的原因是: 。
(2)图1中,净水时水流的方向最好是 (填“自下而上”或“自上而下”)。
【探水】
(3)在如图2所示电解器玻璃管中加满水,通电一段时间后,切断电源,用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体,观察到 (填“a”或“b”)管中气体使木条燃烧更旺,另一管中气体可燃。
(4)该实验得出水是 组成;
【用水】
(5)生活中通常用 的方法既降低水的硬度,又起到杀菌的作用;
(6)爱护水资源从我做起,请写出一条具体措施 。
7.(2024-2025九上·吉林省长春市第五十二中学·期中)图1为古今净水工艺对比,图2为便携式净水器(生命吸管)的内部结构图,请回答问题:
(1)图1“漉水囊”可滤出水中浮游生物,此过程对应的操作1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”的净水工艺。现代净水过程中常用 代替木炭,其在净水中的作用是 。
(3)电视节目《荒野求生》中提到的“生命吸管”是一种将污水净化为饮用水的装置。重量60克的吸管能够净化1500升水,够一个人一年饮用。其中的双层纺织网可拦截 (填“大于”或“小于”)网眼直径的颗粒。该净水器从下端进水的好处是 。
8.(2024-2025九上·吉林·期中)某同学在做“河水的净化”实验时,用到了如图所示装置。
(1)请指出该装置图中的一处错误 。
(2)改进装置后过滤,发现滤液仍然浑浊,其原因可能是 (写出一条即可)。
9.(2024-2025九上·吉林松原前郭县北部·期中)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。
考点03 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·吉林省长春市第四十五中学·期中)水是生命之源,构建关于水的知识网络有利于深入认识水,下列关于水的四个变化过程说法错误的是
A. 过程①中的自来水经加热至沸腾即可变成纯水 B. 过程②中水的化学性质没有改变
C. 过程③可证明水是由氢元素和氧元素组成的 D. 过程④能够说明氢气能够作为燃料
2.(2024-2025九上·吉林松原前郭·期中)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
3.(2024-2025九上·吉林·期中)航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了化学中“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。下图是反应的微观示意图,该反应的文字表达式是 ;
(2)“分”的思想:航天员在空间站主要通过电解水获得生活所需氧气,该反应的文字表达式是 ;
(3)“合”与“分”的思想:通过以上事实,证明了水是由 组成。
4.(2024-2025九上·吉林长春·期中)水是常见的物质之一。
(1)电解水时正负极气体体积比为 。
(2)生活用水多是硬水,生活中常用 的方法降低水的硬度。
(3)能验证水是由氧元素和氢元素组成的实验是________(填字母)。
A. 氢气在氧气中燃烧生成水 B. 水的蒸发
C. 水的电解 D. 水的净化
5.(2025-2026九上·吉林省长春市东北师范大学附属中学·期中)水是生命之源,也是人类宝贵的资源。我们可以从多角度认识水。
(1)水的净化:自来水厂净水用到了活性炭,是因为其具有 性;将难溶物与可溶物分离的操作是 。
(2)水的组成:如图为电解水的实验装置,写出该反应的化学方程式为 ;将燃着的木条放在玻璃管尖嘴b口,可以看到 现象。
(3)水的构成:保持水的化学性质的最小粒子是 。
(4)水的应用:①硫在氧气中燃烧实验中集气瓶内水的作用是 。
②爱护水资源人人有责,请结合生活经验,写出一条你的具体做法 。
6.(2025-2026九上·吉林大学附属中学·期中)碳在人类社会发展史中起到了重要作用。
(1)第一次工业革命时期,煤炭在锅炉中直接燃烧,蒸汽机热效率很低,因为此时大部分碳发生 (填“完全”或“不完全”)燃烧。
(2)第二次工业革命时期,内燃机的发明使燃料热效率显著提高。内燃机革命将汽车燃料升级为汽油,其原材料石油属于 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(3)第三次工业革命时期,石墨烯成为多领域的明星物质。科学家把石墨烯制成单层纳米孔薄膜如图1,从微观角度分析,该膜允许 通过,达到海水淡化效果。
(4)第四次工业革命聚焦智能化。石墨相氮化碳/碳量子点的纳米复合物是一种新型的复合光催化剂,它可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图2.
①环保角度:与电解水法相比,该方法的优点是 。
②微观角度:反应Ⅰ消耗的水分子的个数 (填“大于”或“等于”或“小于)反应Ⅱ产生的水分子的个数。
7.(2025-2026九上·吉林省吉林松花江中学·期中)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,小明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溶液),再接通直流电源。回答下列问题:
(1)实验时常在水中加入少量NaOH溶液的目的是 。
(2)电解水反应的符号表达式为 。
(3)通电一段时间后,若a管内气体体积为4mL,则b管内气体的体积约为 mL。
8.(2025-2026九上·吉林省长春市第四十五中学·期中)为研究影响电解水反应速率的因素,化学小组利用12V直流电源进行相关实验,数据如图:
编号
温度
NaOH溶液浓度
a管气体体积
b管气体体积
电解时间
1
20℃
2%
9.8mL
20mL
54.0s
2
20℃
5%
9.8mL
20mL
36.2s
3
30℃
2%
9.9mL
20mL
x
4
30℃
5%
9.9mL
20mL
35.4s
(1)通过上表数据分析,a管内产生的气体为 。
(2)分析四组实验数据,推测实验3的电解时间“x”的最小合理范围是 。
(3)在实验过程中,装置和操作均符合规范。实验中a管气体体积总是小于b管气体体积的二分之一,写出一条你认为合理的原因是 。
(4)结合对比实验的研究方法,对比表中数据,写出一条从表格中获得的结论 。
9.(2024-2025九上·吉林省实验中学·期中)人类的日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示),观察到火焰呈 色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有 ,且烧杯外壁发热,发生反应的化学方程式为 。
【活动二】用电解法探究水的组成
(2)该兴趣小组利用如图2所示的装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),其作用是 ,再接通直流电源。
【查阅资料】水中加入的氢氧化钠本身不参与反应。
(3)电解后,若b 玻璃管中产生3mL气体,则a 玻璃管中产生的气体约为 mL。
【实验结论】
(4)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【活动三】探究影响电解水速率的因素
(5)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图3所示。
①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时,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 。
③除了上述因素外,你认为还有哪些因素会影响电解水的速率; (写1点即可)。
10.(2024-2025九上·吉林省长春市第八十七中学·期中)水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。某化学兴趣小组以“生命之源--水”为主题,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成等进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】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河水的硬度为286.2mg/L,说明该河水属于 ;
(2)生活中为了降低水的硬度,并起到杀菌的作用,常用的方法是 ;
【任务二】净化水
(3)某同学设计的净水过程如图一所示。物质A是常见絮凝剂,操作a的名称是 玻璃棒在操作a中起的作用是 ;
(4)操作b中为了去除水中的异味和色素,常加入的物质是 ;
【任务三】探究水的组成,兴趣小组同学利用以下两个实验探究出了水的组成
(5)方案一中,为了防止点燃氢气时发生爆炸,点燃之前要进行的操作是 ;
(6)方案二反应时的微观示意图,其反应过程的正确顺序应该依次是 ;
(7)方案二中理论上所产生的氢气与氧气的体积比是2:1,但实际测定结果却大于2:1,请猜测可能的原因 ;
(8)两个方案得出一个共同的结论:水是由 组成的;
【任务四】保护水资源. 从我做起
(9)2024年3月22 日,中国水周的主题是“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。下列有关保护水资源的认识不正确的是 。
A. 爱护水资源主要从节约用水和防治水体污染两方面采取相应措施
B. .农业上改大水漫漫为喷灌、滴灌农作物
C. 为节约水资源,深挖井大量开采利用地下水
D. 家庭中不使用含磷洗涤剂
【任务五】用好水资源,造福人类
(10)某新能源汽车以氢气为燃料,使用1千克氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气,请根据化学方程式计算通电分解54千克水可产生氢气的质量是多少? (写出完整的计算过程)
11.(2024-2025九上·吉林省长春市第五十二中学·期中)神舟十八号载人飞船发射成功,航天员在中国空间站完成各项任务,保障航天员的氧气需求至关重要。空间站的氧气从哪里来?
Ⅰ.从地球带上去
(1)航天工业以空气为原料制氧气,工业上选择空气可能的原因有 。(答出一点即可)
(2)工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用下图所示实验模拟。
浸入液氮后,试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后再伸入带火星的木条,观察到木条复燃。请从物质的物理性质和化学性质两个角度分析木条熄灭的原因 。
Ⅱ.在天宫制出来
(3)早期空间站利用过氧化钠、超氧化钾等物质制氧气的原理为:空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(4)目前空间站已实现电解水制氧气。生成的氢气再与二氧化碳在一定条件下转化为甲烷和水,请写出该反应的化学方程式 。空间站通过一系列的反应实现了“水—氧—碳”的循环转化,既减少了氧气的携带量,也减轻了火箭和飞船的载重。
12.(2024-2025九上·吉林·期中)水和空气是人类赖以生存的自然资源。
(1)空气中含量最多的气体是 (填物质名称)。
(2)水曾被误认为是一种“元素”,下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______(填字母)。
A. 氢气在氧气中燃烧 B. 水的蒸发 C. 水的电解
(3)下列有关水和空气的叙述,正确的是______(填字母)。
A. 地球上水的总储量很大,但淡水资源并不充裕
B. 目前计入空气质量评价的主要污染物中包括二氧化碳和二氧化硫等
C. 空气是重要的自然资源,利用其成分可以制造出许多产品
13.(2024-2025九上·吉林·期中)水是生命之源!“珍惜水、节约水、爱护水”是每个公民应尽的义务和责任。
(1)用如图1所示装置进行电解水的实验,a、b两玻璃管中收集到的气体体积比为 ,写出电解水反应的化学方程式 。
(2)如图2是自来水厂净化水的主要步骤。下列说法错误的是______(填字母)。
A. 步骤①中可加入明矾作絮凝剂 B. X试剂可以是活性炭
C. 步骤④的作用是消毒杀菌 D. 净化后的水为纯净物
(3)请列举一例你在生活中节约用水的具体做法 。
14.(2024-2025九上·吉林松原前郭县北部·期中)水是生命之源,2023年3月22日是第三十一届“世界水日”,其主题为“加速变革”;3月22-28日是第三十六届“中国水周”,其主题是“强化依法治水,携手共护母亲河”。
(1)对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作,相对净化程度最高的是 。
(2)如图是水的电解实验装置图,a管产生的气体是 ,若a管收集到8mL气体,则在相同条件下,b管应收集到的气体是 mL。
(3)该实验证明了水是由 组成的。
试卷第1页,共3页
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