中考化学专题《自然界的水》知识要点+典型例题.pdf

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1、1【精品】中考化学解题宝典专题专题 4 4 自然界的水自然界的水知识要点知识要点一、水的性质一、水的性质通常状况下水是无色、无气味,没有味道的液体;水的凝固点是 0,沸点是 100,4时密度最大为 1g/cm3;冰水混合物温度为 0;水结冰时体积膨胀,密度小于水的密度,所以冰浮在水面上;水通电可分解,方程式 2 H2O 2H2+O2;图 1-18如图,与电源正极相连的电极上产生的气体能使带火星的木条复燃(氧气),与电源负极相连的电极上产生的气体能燃烧产生淡蓝色火焰(氢气);二、纯水、硬水与软水二、纯水、硬水与软水纯水是指蒸馏水;用蒸馏的方法得到的水是纯净物;硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的

2、水,井水、矿泉水、自来水多为硬水.来软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,雨水、雪水是软水.【检验硬水与软水的方法】取适量所检验的水放入试管(烧杯)中,加入少量肥皂水振荡(搅拌),若出现大量泡沫无浮渣,则原水为软水.若无泡沫生成大量浮渣,则原水为硬水.【硬水转化为软水的方法】生活中用煮沸;实验室中用蒸馏.易错点易错点:水 4时密度最大,4C 以下热缩冷胀,冰水混合物为 0;三、自来水的净化工艺三、自来水的净化工艺河水曝气沉淀过滤吸附加氯消毒自来水2 自来水厂净水过程示意图图 1-19自来水厂生产自来水时,使用的净水方法有沉淀,过滤和吸附;四、氢气的性质和制取四、氢气的性质和制取1.1.氢

3、气的性质氢气的性质氢气无色无味,难溶于水,是自然界最轻的气体;纯净的氢气在氧气中安静燃烧,发出淡蓝色火焰,方程式 2H2+O2 2H2O;点燃氢气和氧气的混合气或氢气不纯可发生爆炸;纯净的氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生无色,有刺激性气味气体,该气体遇空气中水蒸气产生白雾,方程式 2H2+Cl2 2HCl 氢气能夺取某些氧化物里的氧,使含氧化合物发生还原反应,氢气做还原剂,如方程式 CuO+H2Cu+H2O;氢气在空气中遇氧气会发生爆炸,所以氢气球不太安全;2.2.氢气的制法氢气的制法实验室制法:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2,发生装置可用试管装置或启普发生器试管装置 启普发生

4、器图 1-20工业制法:电解水,水煤气法;易错点易错点:制取氢气无需加热.典型例题典型例题【例例 1 1】水是生命之源,生产之要,生活之基.今年 3 月 22 日是第二十届“世界水日”.市政府号召广大市民朋友:珍惜水、节约水、保护水.完成下列问题:(1)饮用酸碱度过大或硬度过大的水都不利于人体健康,可用 来测定水的酸碱度.检验水3 是硬水还是软水,可用的物质是 ,生活中使硬水软化的常用方法是 .(2)河水中含有许多杂质,可利用吸附、沉降、过滤、蒸馏等方法净化,其中净水程度最高的是 .解析解析:(1)测定酸碱度的常见工具是 pH 试纸或 pH 计,pH 计精度较高,由于题目未指定精度,所以可任选

5、其一;常用肥皂水来检验硬水和软水,加入肥皂水出现大量泡沫无浮渣是软水,生成大量浮渣无泡沫为硬水;生活中软化硬水的方法是加热煮沸法;(2)吸附和过滤杂质都是物理方法,沉降法包括物理沉降和化学沉降,这些方法处理后都会有杂质残留;由于各物质的沸点都是不同的,所以蒸馏法比较纯净,故蒸馏是净水程度最高的方法.答案答案:(1)pH 试纸(pH 计)肥皂水 煮沸(加热或加热煮沸)(2)蒸馏 点拨点拨:蒸馏法是利用不同物质的沸点不同的特性进行分离,所以可精确控制,提高纯度.【例例 2 2】今年 3 月 22 日是第二十个“世界水日”,它的主题是“水与粮食安全”关于水的知识有下列问题,请按要求填空:(1)有关水

6、的组成和结构的叙述中,正确的是 (填字母);A水中氢、氧元素的质量比为 2:1B水是由水分子构成的C水分子是由氢分子和氧原子构成的(2)注意饮水安全,保证人体健康,在天然水净化过程中,人们常用活性炭去除异味和色素,这事利用活性炭的 性此外还需加入二氧化氯(ClO2)进行杀菌和消毒,在二氧化氯(ClO2)中氯元素的化合价为 ;(3)在 TiO2作催化剂和光照条件下,水能分解成氢气和氧气,写出该反应的化学方程式:,在氢氧燃料电池中氢气和氧气反应又可以生成水,此过程中能量转化的形式是化学能转化为 解析解析:(1)根据化学式 H2O,水中氢、氧元素的质量比为 2:16,氢、氧原子的个数比为 2:1,故

7、 A 选项错误;分子由原子构成,水分子中只有氢原子,不存在氢分子,所以选项 C 错误;化合物都是分子构成的,只有 B 选项正确;(2)活性炭具有物理吸附性,所以可去除异味和色素;二氧化氯(ClO2)中,氧元素的化合价为-2,所以氯元素的化合价为+4;(3)根据题意,TiO2为催化剂,水在光照条件下分解为氢气和氧气,可写出化学方程式;氢氧燃料电池中,氢气元素的电子被氧元素夺去,形成电流,所以电池中能量转化的形式是化学能转变成电能;答案答案:(1)B (2)吸附性 +4 价(3)2H202H2+O2)电能4 点拨点拨:化合物分子式中各元素的化合价之和为 0;【例例 3 3】水是生命之源,也是人类最

8、宝贵的资源.用你学过的化学知识回答下列问题:(1)自然界中的水都不是纯水,净水时需加入明矾的目的是 .(2)欲除去水中不溶性杂质,需进行过滤操作,该操作过程中玻璃棒所起的作用是 .(3)生活中为降低水的硬度并杀灭水中病原生物,可采用的方法是 .(4)某同学在完成电解水实验时,发现正极产生了 10 mL 气体,则负极产生的气体体积是 .该实验能够说明水是由氢元素与氧元素组成的理论依据是 .解析解析:(1)明矾是絮凝剂,作用是通过正负电荷吸引等物理沉降法达到净化水质的目的,所以填写吸附沉降;(2)过滤操作中玻璃棒的作用主要是引流,故应填引流;(3)生活中降低水的硬度方法是煮沸法,煮沸的同时还能够杀

9、菌;(4)电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,且氢气体积是氧气的 2 倍,所以负极产生的气体体积是 20mL;由于化学反应前后元素种类不变,水电解后产生氢气和氧气,不含其它元素所以水电解前也含有氢、氧元素;故电解水实验说明水是由氢元素与氧元素组成的理论依据是化学反应前后元素种类不变;答案答案:吸附沉降 引流 煮沸 20mL 化学反应前后元素种类不变(答案合理即可)点拨点拨:硬水转化为软水的方法,生活中用煮沸;实验室中用蒸馏.【例例 4】4】地震是人类面临的严重自然灾害.(1)“拯救生命是第一位的”.为搜救埋在废墟下的幸存者,调用了许多搜救犬.搜救犬能根据人体发出的气味发现幸存者.从微观的角度分

10、析搜救犬能发现幸存者的原因是 .A.分子的质量很小 B.不同分子性质不同 C.分子不断运动 D.分子间有间隔(2)地震中许多原有的水源被破坏.新水源需检测和处理后才能成为饮用水.我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面均达标方可成为生活饮用水.感官性指标中有一项要求为:不得含有肉眼可见物,水应澄清透明.为达到此要求,净化水时,可以通过加入絮凝剂凝聚、沉降,然后通过 (填操作名称)而实现.化学指标中含有水源的 pH 和硬度两项.测定液体 pH 的方法是 .日常生活中如何区分硬水与软水?请简述实验步骤与现象:.病理学指标中对细菌的含量有严格的限制.要杀灭细菌可以向水中加入 等消毒剂

11、,也可以通过 操作,既杀灭细菌,又能得到几乎纯净的水.(3)为防止灾后疫情的发生,某医疗小分队用溶质质量分数为 0.5的过氧乙酸溶液对灾民的居住环境进行消毒.要配制溶质质量分数为 0.5的过氧乙酸溶液 300kg,需溶质质量分数为 15的过氧乙酸溶液 kg,5 配制的主要步骤是:、.解析解析:(1)人体能发出气味分子,因为分子不断运动,能使搜救犬嗅觉捕捉到,所以 C 正确;搜救犬能识别人体这种气味,在于不同分子性质不同,所以 B 正确;(2)净化水过程中,沉降之后应过滤水,此处填写过滤;常用测定液体 pH 的方法是用 pH 试纸与待测液体进行接触,再进行比对;日常生活中用肥皂水区分硬水与软水,

12、产生较多泡沫是软水,否则是硬水;由于漂白粉等物质有氧化性可杀灭水中细菌,所以消毒剂常用漂白粉、氯气、二氧化氯和臭氧;蒸馏法既能杀灭细菌,又能得到纯水,应填写蒸馏;(3)溶质过氧乙酸的质量为 300kg0.5=1.5kg,需溶质质量分数为 15的过氧乙酸溶液质量为1.5kg15=10kg;配制溶液的步骤是计算、量取(称量)、溶解;答案答案:(1)B、C (2)过滤 把 pH 试纸放于玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液体滴到 pH 试纸上,再与比色卡对照 加肥皂水振荡,若出现较多泡沫为软水,否则为硬水 漂白粉(或氯气、二氧化氯和臭氧等,一种即可)蒸馏 (3)10 计算、称量(量取)、溶解(稀释)点拨点拨

13、:常用 pH 测定方法是用玻璃棒蘸取待测液体滴到 pH 试纸上,再与比色卡对照,不可直接把 pH 试纸放到待测溶液中.【例例 5】5】“水是生命之源”.请回答下列与水有关的问题:(1)鱼类可以在水中呼吸,是因为水中溶有 .(2)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、_.(3)蔗糖在热水中溶解比在冷水中快,用分子的相关知识解释 .(4)电解一定量的水,当其中一个电极产生 5 mL 气体时,另一电极产生的气体体积可能是 mL 或 mL.(5)热水瓶胆壁上的水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,可用醋酸溶解除去.已知醋酸与氢氧化镁反应的化学方程式为:2CH3COOH+Mg(OH)2=(CH3COO)2

14、Mg+2H2O,则醋酸与碳酸钙反应的化学方程式是 .解析解析:(1)生物的呼吸都需要氧气参与,所以水中一定溶有氧气;(2)常见的水体污染包括工业、农业和生活等污染,故空缺处应填生活污染;(3)热水温度高,分子运动激烈,所以扩散速率加快;(4)电解水时生成的氢气和氧气的体积比是 2:1,由于题意中电极不确定,因此另一电极产生的气体体积可能是 2.5mL 或 10mL;(5)根据醋酸与氢氧化镁反应的化学方程式,醋酸与碳酸钙反应应生成醋酸钙,化学方程式可参考盐酸和碳酸钙反应;答案答案:(1)氧气(“氧分子”、“O2”等合理答案均给分)(2)生活污染(“放射性水污染”、“富营养化污染”、“病源微生物污

15、染”等合理答案给分)(3)温度升高,分子在水中的扩散速率加快,从而加速蔗糖溶解(合理答案均给分)6(4)2.5 10(答案不要求顺序)(5)2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2 Ca+CO2+H2O点拨点拨:温度越高,分子运动越激烈;有机酸的酸根通常写在化学式的前面;本节强化练习本节强化练习1 1、近两年来,我国西南、北方、长江中下游等地先后遭遇大范围持续干旱.水是生命之源,我们应该了解水、爱护水资源.(1)自然界中的水都不是纯水,利用沉淀、吸附和蒸馏等方法可以净化水.(2)有些村庄打深井取用地下水,可用 区分地下水是软水还是硬水,常用 的方法来降低水的硬度.(3)小明同学为了探究

16、水的组成,邀请你一起参加水的电解实验,发现两极上都有气泡冒出,其中正极与负极上的气体体积之比约为 1:2,经检验,正极上产生的气体是 ,负极上产生的气体是 .得出水是由 两种元素组成的结论.(4)“节约用水,从我做起.”请你任举一例生活中节约用水的措施:.1 1、解析、解析:(1)根据水的净化处理流程,沉淀过后就是过滤;应填写过滤;(2)肥皂水可区分软水还是硬水,生活中用煮沸法、实验室用蒸馏法降低水的硬度,应填写肥皂水 煮沸或蒸馏;(3)电解水时,正极上产生氧气,负极上产生氢气,根据组成元素种类,所以水是由氢、氧两种元素组成;(4)生活中的节水措施包括:随手关水龙头,饮水和用水分开等.答案答案

17、:(1)过滤 (2)肥皂水 煮沸(或蒸馏)(3)氧气(或 O2)氢气(或 H2)氢、氧(或 H、O)(4)淘米水浇花(一水多用等,合理即可)2 2、据图回答:认真观察 A、B 两装置,写出 B 装置中发生反应的化学方程式 ;水中氢元素和氧元素的质量比为 ;用分子和原子的观点分析比较 A 装置和 B 装置在试验过程中水的变化情况 .图 1-212 2 解析解析:由图示,A 是蒸馏水的装置,只改变水的状态;B 是电解水的装置,生成氢气和氧气,所以 B 装置中化A 加热水 B 电解水7 学方程式为水电解生成氢气和氧气;在 H2O 中,氢元素和氧元素的质量比(12):16=1:8;加热水只能改变水的状

18、态,即液态变气态,分子间隔变大,属于物理变化;电解水生成了新物质,氢气和氧气,属于化学变化.(注:气态分子之间的间隔大于液体分子,液态分子之间的间隔大于固态分子,这就是热胀冷缩的原理.)答案答案:2H2O通电2H2+O2 1:8 A 中的水分子本身没有改变,改变的是分子之间的间隔;B 中的水分子发生了改变,变成了氢气分子和氧气分子3 3、去年冬天至今年春天,我国西南地区遭遇大范围持续干旱.全国人民团结一致,共同抗旱.(1)有些村庄打深井取用地下水.检验地下水是硬水还是软水,可用的物质是 ,测定地下水的酸碱度可用 .(2)有些村民取浑浊的坑水作生活用水.有同学利用所学的知识将浑浊的坑水用右图所示

19、的简易净水器进行净化,其中小卵石、石英沙的作用是 .如果将石英沙与小卵石的位置颠倒是否可以,为什么?.图 1-22 (3)如果地下水硬度大,或者坑水中病原微生物过多,都可以采取 方法,来降低硬度和杀灭病原微生物.(4)许多地方以液氮或干冰作增雨剂实施大面积人工降雨.液氮或干冰增雨的原理是 .(5)身处旱区之外的我们能做些什么?(举一做法)3 3、解析、解析:(1)用肥皂水可区分硬水还是软水,用 pH 试纸或 pH 计测定酸碱度,填写肥皂水 pH 试纸(或 pH 计);(2)由于小卵石、石英沙的颗粒间隙很小,且逐级递减,故可以起到过滤作用,并且过滤精度逐级加大;如果顺序颠倒,小卵石的过滤效果意义

20、不大,而石英砂过滤负担加大,这样会降低过滤效率,所以石英沙与小卵石的位置不可颠倒;(3)加热煮沸是最简单易行的水处理方法,既可降低水的硬度又可杀灭病原微生物,故最好采用加热煮沸;(4)液氮或干冰增雨的原理是液氮气化或干冰升华时吸收大量的热,使云层中水蒸气凝结成小雨滴,形成降雨;8(5)节约用水是全社会的责任,可凭生活经验填写;答案答案:(1)肥皂水 pH 试纸(或 pH 计)(2)过滤 不可以,降低净水效率(或过滤速度减慢等)(3)加热煮沸(4)它们在云层中变成气态时(或液氮气化、干冰升华时)吸收大量的热,使云层中水蒸气凝结成小雨滴(5)节约用水(或为灾区捐款、捐水等其它合理答案也可)4 4、

21、实验装置的设计和组装是一个改进的过程,请观察下列装置并回答相关问题.(1)A 装置中发生反应的化学方程式是_ _.(2)根据 A 装置的适用条件改进后得到 B 装置,其中仪器 C 的名称是 图 1-23(3)从上述装置中选出一种用于收集氢气,对应的编号是_ _.(4)E 装置从a、b 中某一个接口进气,可以代替C、D 装置收集气体,并且可以减少气体向空气中的逸出.现用A、E装置来制取并收集氧气,连接A 装置的应是_口(选填“a”或“b”).4 4、解析、解析:(1)大理石的主要成分是 CaCO3,CaCO3与稀盐酸反应生成氯化钙、CO2 气体和水,可写出化学方程式;(2)仪器 C 是锥形瓶;(3)氢气比空气轻,所以用向下排空气法收集,用 D 装置,也可以用 E 装置;(4)氧气密度大于空气,所以应从长管口 a 进气;答案答案:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(2)锥形瓶(3)D 或 E(4)a