中考化学一轮复习专题03-自然界中的水(讲练).docx

专题03：自然界中的水（讲练）1、学会从两个方面来爱护水资源，了解水体污染的来源和防治措施；2、了解水的天然循环，掌握水的人工净化方法；3、了解硬水和软水，学会用肥皂水检验硬水和软水；了解硬水的危害及硬水的软化方法；4、掌握水的电解和氢气燃烧实验的现象、化学方程式、结论和注意事项，并通过探究活动认识水的组成。一、水的概况及水的天然循环1、水的概况：地球上总储水量约为1.391×1018m3，地球表面约71%被水覆盖。可直接利用的淡水量2.53%。2、水的天然循环：水的天然循环是通过水的三态变化实现的；太阳为水的天然循环提供能量；实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，为地球生物补充淡水资源。其本质是物理变化。二、水的净化方法 1、沉降是重力作用，除去水中颗粒较大的不溶性杂质； 促进方法：明矾（可促进水中悬浮杂质的沉降） 2、过滤：原理：分离颗粒大小不同的混合物，除去水中颗粒较小不溶性杂质； 仪器：漏斗、玻璃棒（作用引流）、烧杯、带铁圈铁架台； 步骤：一贴；二低；三靠；一贴:滤纸要紧贴漏斗内壁，否则过滤很慢；二低:滤纸边缘要低于漏斗边缘，滤液边缘要低于滤纸边，防止液体从缝隙流下，过滤失败；三靠：烧杯口要紧靠玻璃棒；玻璃棒要轻靠3层滤纸；漏斗下端要紧靠烧杯内壁（防止滤液溅出）；3、吸附：原理：活性炭：表面疏松多孔，表面积大；除去水中的颜色或气味的物质。4、蒸馏 原理：各成分的沸点不同；除去水中可溶性杂质，净化程度最高-得到的是蒸馏水。5、消毒杀菌：用液氯，此过程是个化学变化。三、自来水和软硬水。1、自来水生产过程： 天然水 沉降 过滤 灭菌 输送 加明矾 用液氯（是化学变化） 作用：促进水中悬浮杂质的沉降2、硬水和软水（1）定义：硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物的水；软水：不含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水（2）区别方法：加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的为软水，反之为硬水。（3）转化方法：加热煮沸（日常生活）、蒸馏（实验室、工业）等。（4）硬水的危害：用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长还会使衣物变硬。锅炉长期用硬水，易形成水垢，不仅浪费燃料，严重者可引起爆炸。长期饮用硬水有害身体健康。四、水的分解1、条件：（1）通直流电；（2）加入稀硫酸或氢氧化钠溶液（目的：增强水的导电性，原因是它们可以形成自由移动的带电离子）。2、实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生，液面下降，一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1：2。3、气体检验：（1）正极：用带火星的木条，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气； （2）负极：用燃着木条，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明负极生成的气体是氢气。4、原理：2H2O2H2+O2（分解反应）。5、结论：（1）水是由氢元素和氧元素组成的。（2）水在通电的条件下分解成氢气和氧气，并且它们的体积比是2：1。（3）化学变化的本质：在化学反应中，分子分解成原子，而原子不可再分，原子又重新结合成新的分子。6、能量变化：由电能变成化学能。1、【命题解读】水的净化常以选择题和填空题的形式考查，考查的命题点有：净化水的步骤与原理、区分软硬水的方法、硬水的软化方法、活性炭的作用和明矾的作用等，常结合生产、生活实际以文字或图文结合的形式出现。2、【解题技巧】全面把握净水过程和方法是解答此类题目的关键，净化水的方法有静置沉淀、过滤、吸附和蒸馏。单一操作净化程度由低到高的顺序是静置沉淀、过滤、吸附和蒸馏。净化效果最好的是蒸馏，蒸馏还可以降低水的硬度。净化水的顺序一般是静置沉淀、吸附、过滤和蒸馏。以上方法是物理方法。1、【2020青海】下列对河水的净化操作中，净化程度最高的是（ ）A.蒸馏 B.过滤 C.加入活性炭 D.静置沉淀【答案】A【解析】在水的净化过程中，自然沉降（即静置沉降），是重力的作用下，水中的较大的、重的不溶物下沉；吸附沉降即化学沉降，是利用明矾在水中形成絮状物质，使悬浮颗粒聚集而沉降；过滤除掉沉降还不能除掉的小颗粒不溶物；活性炭能吸附水中的色素和异味，蒸馏是加热到水的沸点使水从混合物中蒸发出来，然后再被冷凝成液态的水，得到的蒸馏水是纯净物。其中净化程度最高的方法是蒸馏。故选A。2、【2020湖南益阳】下列有关水的说法中，不正确的是（ ）A.用肥皂水可区分硬水和软水B.水是实验室中最常用的溶剂C.电解水实验中得到的氧气和氢气的质量比为1:2D.海水淡化是向海水要淡水的一种方法【答案】C【解析】A、滴加肥皂水，硬水浮渣多起泡少，软水浮渣少，起泡多，故可用肥皂水可区分硬水和软水，A正确。B、水是实验室中最常用的溶剂，正确。C、电解水实验中得到的氧气和氢气的体积比为1:2，C错，符合题意。D、海水淡化是向海水要淡水的一种方法，正确。故选：C。3、【2020四川成都】有关如图实验的说法正确的是（ ）A.点燃氢气前不用检验纯度B.干冷烧杯内壁无明显变化C.b管气体能使带火星木条复燃D.两个实验均可证明水的组成【答案】D【解析】A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，不符合题意；B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，不符合题意；C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以 b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，不符合题意；D、水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，符合题意。故选D。4、【2020四川达州】小明周末从凤凰山带回一瓶浑浊的山泉水，他在化学实验室模仿自来水厂净化过程，最终制成蒸馏水，流程如图所示：（1）操作的名称是_，若经过操作后，所得液体仍然浑浊，其原因可能是_（填序号）A 漏斗内的滤纸有破损 B 漏斗下端未紧靠烧杯内壁 C 漏斗内液面高于滤纸的边缘（2）取少量液体D于试管中，加入肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是_水。【答案】(1).过滤；AC；(2). 硬 【解析】（1）操作是将固体和液体分离，故名称是过滤，若经过操作后，所得液体仍然浑浊，其原因可能是漏斗内的滤纸有破损或漏斗内液面高于滤纸的边缘，故选AC。（2）水中加入肥皂水，振荡产生泡沫较多的是软水，泡沫较少的是硬水，取少量液体D于试管中，加入肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是硬水。题型一  水的净化【经典例题】【2020新疆】下列关于水的说法正确的是（ ）A.用肥皂水不能区别硬水和软水 B.蒸馏后得到的水是纯净物C.生活污水可以随意排放 D.在河水样品中加入明矾可以除去水中所有杂质【答案】B【解析】A、肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，可用肥皂水来区分硬水和软水，不符合题意；B、蒸馏后得到的水只由一种物质组成，属于纯净物，符合题意；C、生活污水随意排放会污染环境，应处理达标后再排放，不符合题意；D、在河水样品中加入明矾，明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使杂质沉降，并不能除去所有杂质，不符合题意。故选B。【方法技巧】本题考查知识难度不大，但很好的体现了化学知识与生活的联系，提醒同学们在学习知识的同时，要注意联系实际，灵活分析解答问题。还结合了新课标中的一个新的考点硬水与软水的区分，一定要加强记忆，综合应用。本考点主要出现在填空题和选择题中。【经典例题】【2020贵州遵义】欲将硬水软化，生活中常用的方法是（ ）A.加肥皂水 B.静置沉淀 C.加入明矾 D.加热煮沸【答案】D【解析】A. 加肥皂水，是常用来区分硬水和软水的方法，不符合题意；B. 静置沉淀，除去大颗粒的不溶物，不符合题意；C. 加入明矾，除去悬浮的小颗粒不溶物，不符合题意；D. 在生活中降低水的硬度的方法是加热煮沸，煮沸能减少硬水钙、镁化合物的含量。故选D。【方法技巧】本题主要考查软硬水方面的知识，可以依据活基本知识进行分析即可。【经典例题】【2020四川甘孜州】水是一种宝贵的自然资源，自来水厂的净水流程如下：回答下列问题：（1）吸附池内常用 吸附色素和异味。（2）自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应，HClO中氯元素的化合价为 。（3）某同学取自来水于试管中，加入适量 ，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。（4）在日常生活中，常采用 的方法降低水的硬度。【答案】 (1).活性炭；(2).+1；(3).肥皂水；(4).煮沸 ； 【解析】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附色素和异味；（2）设氯元素的化合价为，HClO中氢元素的化合价是+1价，氧元素的化合价是-2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零有：（+1）+（-2）=0，解得=+1，则氯元素的化合价为+1价；（3）加入适量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。（4）在日常生活中，常采用煮沸的方法降低水的硬度；实验室才用蒸馏的方式；【方法技巧】本题主要考查了水的净化、爱护水资源、洗涤剂的乳化作用等知识，难度不大，属于课本中的基础知识，加强基础知识的积累和学习有利于解答本类题。【趁热打铁】1、【2019辽宁省铁岭】下列净化水的操作，单一操作相对净化程度较高的是（）A.沉淀 B.过滤 C.消毒 D.蒸馏【答案】D【解析】沉淀可使水中悬浮的大颗粒固体沉降，过滤能除去水中不溶性固体杂质，消毒只能除去水中的病原微生物，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。故选D。2、【2020广东广州】自来水厂净水过程示意图如下，下列说法正确的是（ ）A.明矾是一种常用的絮凝剂B.过滤可除去水中杂质离子C.活性炭可长期使用无需更换D.经该净水过程得到的是纯水【答案】A【解析】A、沉降常用的絮凝剂有明矾，明矾作絮凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物，吸附悬浮杂质，使其沉降，符合题意；B、过滤可除去水中的难溶性物质，杂质离子是溶解在水中的，过滤的方式不能除去，不符合题意；C、活性炭长期使用，它的吸附能力会下降，所以一定时候应该更换，不符合题意D、经该净水过程得到的不是纯水，此时水中还含有可溶性的钙、镁离子，不符合题意。故选A。3、【2020湖北天门等四市】下列与水有关的说法中，错误的是（ ）A.硬水易产生水垢B.自来水厂用活性炭在“活性炭吸附池”中除去水里的色素和异味C.沉淀、过滤、蒸馏等净水操作中，蒸馏是净水程度较高的操作D.乳化是使植物油溶解在水中【答案】D【解析】A、硬水中含有较多的钙镁离子，煮沸后形成沉淀，易产生水垢，说法正确；B、活性炭具有吸附性，自来水厂用活性炭在“活性炭吸附池”中除去水里的色素和异味，说法正确；C、沉淀、过滤、蒸馏等净水操作中，蒸馏是净水程度较高的操作，因为蒸馏可除去水中可燃性、不溶性物质，说法正确；D、乳化是指将大分子团油滴分解成小分子团油滴，发生乳化作用，油并不能溶解在水中，说法错误。故选：D。4、【2020山西阳泉】泾河和渭河都是黄河的支流，也是城市饮用水的重要来源。泾河水清，渭河水浊，两河交汇，成天下奇观，这也是“泾渭分明”的由来。泾河水的物质类别是 ，将渭河水净化为生活用水时，加入絮凝剂明矾的作用是 ，加入活性炭的作用是 。【答案】(1).混合物；(2).溶于水后生成胶状物对杂质吸附，使杂质沉降/吸附杂质使杂质沉淀（合理即可）；(3).吸附/吸附作用（合理即可）。【解析】泾河水是由水、矿物质等两种以上物质混合而成，属于混合物；加入絮凝剂明矾，明矾溶于水后，形成的胶状物，可以吸附杂质，使杂质沉降；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。5、【2020湖南郴州】郴州东江湖，储水量大，水质优良，一直保持地表水一类水标准，被引入到多地作为居民饮用水。请回答下列问题：（1）天然水中含有许多杂质，可以利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化，其中净化程度最高的方法是_。（2）以下防治水污染的措施中，你认为可行的是_（填写字母编号）A 禁止使用农药和化肥B 应用新技术、新工艺减少污染物的产生C 抑制水中所有动植物的生长D 工业废水经净化处理达标后再排放（3）水是一种常见的溶剂，同时也参与很多化学反应，如反应，其中X的化学式为_，Mg3N2也能与水发生上述类似的反应，请写出反应的化学方程_。【答案】 (1).蒸馏；(2).BD；(3).H2S；【解析】（1）吸附只能除去水中的色素和异味；沉淀只能使难溶性物质沉降；过滤只能除去水中的不溶性杂质；蒸馏几乎可以除去水中所有的杂质，故净化程度最高，故填：蒸馏；（2）A、农药和化肥可以提高农作物的产量，有利于农业生产，应合理使用，不能禁止使用，不符合题意；B、应用新技术、新工艺减少污染物的产生，可以减少污染，保护水资源，符合题意；C、抑制水中所有动植物的生长，会破坏生态平衡，不符合题意；D、工业废水经净化处理达标后再排放，可以减少污染物的排放，保护水资源，符合题意。故选BD；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，结合化学方程式，反应物中含2个铝原子、3个硫原子、12个氢原子、6个氧原子，生成物中含2个铝原子、6个氧原子、6个氢原子，故生成物中还应含3个硫原子、6个氢原子，故X的化学式为：H2S；Mg3N2也能与水发生上述类似的反应，故Mg3N2能与水反应生成氢氧化镁和氨气，该反应的化学方程式为：。题型二 水的分解与合成【经典例题】【2020辽宁营口】下列关于电解水实验的描述，正确的是（ ）A.正极产生的气体是氢气B.该实验能证明水中含有氢、氧元素C.生成氧气、氢气的体积比约为2:1D.电解过程中水分子没有发生改变【答案】B【解析】A、电解水实验正极产生的气体是氧气，选项错误；B、水在通电条件下生成氢气和氧气，根据反应前后元素种类不变，该可推知水中含有氢、氧元素，选项正确；C、电解水实验生成氧气、氢气的体积比约为1:2，选项错误；D、电解过程中氧原子和氢原子没有发生改变，水分子改变了，生成氢分子和氧分子，选项错误。故选B。【方法技巧】本题考察电解水实验的相关内容，掌握电解水实验的结论及注意事项是解题的关键。【经典例题】【2020山东临沂】水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源。（1）鉴别生活用水是硬水还是软水，可取样加入_进行验证。（2）如图中，电源正极连接的电极产生的气体是_（填化学式），该反应的化学方程式是 。（3）下列做法会造成水体污染的是_（填序号）。A 工业废水经处理达标后排放 B 提倡使用无磷洗衣粉C 合理使用化肥和农药 D 随意丢弃废旧电池【答案】(1).肥皂水；(2).O2；2H2O2H2+O2；(3).BD【解析】 （1）水样加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少的是硬水。生活中常用肥皂水检验软硬水，故填肥皂水；（2）电解水实验中，与正极相连的电极产生的是氧气，与电源的负极相连的电极产生的是氢气，该反应的方程式为：2H2O2H2+O2，故填：O2；2H2O2H2+O2（3）A、 工业废水经处理达标后排放不会造成水体污染，不符合题意；B、 含磷洗衣服流入水体会造成水体富营养化，会造成水体污染，提倡使用无磷洗衣粉，可减少水污染，不符合题意；C、 合理使用化肥和农药可以有效的提高农作物的产量，不会造成水体污染，不符合题意；D、 随意丢弃废旧电池会造成水体污染，符合题意。故选D。【方法技巧】本题较为简单，了解电解水的现象、结论和水的构成即可分析解答。【趁热打铁】1、【2019辽宁葫芦岛】电解水实验如图所示，下列说法正确的是（）A正极得到的气体是氢气 B负极得到的气体具有可燃性C该实验说明水由氢气和氧气组成 D实验结束时产生的氢气和氧气的质量比为2：1【答案】B【解析】A、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故正极得到的是氧气，故A错误；B、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故负极得到的是氢气，氢气具有可燃性，故B正确；C、水是由氢元素和氧元素组成的，故C错误；D、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，产生的氢气与氧气的体积比是2：1，质量比是1：8，故D错误；故选：B。2、【2018湖南衡阳】氢气在空气中燃烧时，产生 色火焰，该反应的化学方程式是 。混有一定量空气或氧气 的氢气遇明火可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定检验其 。【答案】淡蓝；2H2+O22H2O；纯度。【解析】氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，生成水，该反应的化学方程式是2H2+O22H2O。混有一定量空气或氧气 的氢气遇明火可能会发生爆炸，为防止发生爆炸，因此点燃氢气前一定检验其纯度。3、【2019四川攀枝花】水是生命之源。请回答下列问题：（1）在水的净化过程中常加入明矾，明矾的作用是 。（2）制蒸馏水时，在蒸馏烧瓶中加入沸石（或碎瓷片），沸石（或碎瓷片）的作用是 。（3）图为电解水的装置。通电前，为增强导电性加入了少量的硫酸钠，再加入酚酞溶液，溶液呈无色。通电一段时间后，a试管中收集到的气体是 ；b试管中的水溶液呈红色，说明b试管中溶液pH 7（填“”、“”或“”）。【答案】（1）明矾溶于水后形成胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降来达到净水的目的；（2）防止液体暴沸；（3）氧气（或O2）；。【解析】（1）加入明矾的作用是明矾可以吸附较大颗粒，加速沉降；（2）实验中加入的沸石（或碎瓷片）的作用是防止液体暴沸；（3）电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，a试管连接正极，收集到的气体为氧气；水中加入了酚酞，实验过程中b试管溶液变红，说明溶液呈碱性，pH7；