题目内容

16．水是一种重要的资源．

（1）水的组成：电解水实验揭示了水的组成．写出电解水的文字表达式：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气．
小明同学为了探究水的组成，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氧气．得出水是由氢元素和氧元素 组成的结论．
（2）水的净化：
①在初步对水处理的基础上，将水过滤，除了漏斗、烧杯外，还需要的玻璃仪器是玻璃棒；其作用是引流；若过滤后滤液仍然浑浊，请分析原因滤纸被捅破液面高于滤纸的边缘等（任答一条即可）．
②过滤前常加入明矾，起作用是吸附悬浮杂质，加速沉降．硫酸铝也能做絮凝剂，写出硫酸铝化学式Al2（SO4）3．
③若某同学发现水样呈浅黄色，他净水时可加入活性碳来脱色，主要利用其吸附性．
④加入漂白粉或氯气进行消毒杀菌，该步骤发生的是化学（填“物理”或“化学”）变化．高铁酸钾
（K2FeO4）能作消毒剂与絮凝剂．高铁酸钾中铁元素的化合价是+6．
⑤将水分发到灾民家中前可用肥皂水来检验水的硬度，若要降低水的硬度，生活中可采用最简单的方法是加热煮沸．
⑥有同学提出了用如图1所示装置进行水处理，在水蒸发的过程中，下列说法正确的是A（填序号）
A．水分子不断运动                         B．水分子之间间隔不变
C．水分子分解成氢原子和氧原子    D．水分子可以保持水的物理性质
（3）水的利用和保护：保护水环境、珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务．
①为了防止水的污染，下列做法有利于保护水资源的是BD（填字母）．
A．抑制水中所有动、植物的生长； B．禁止使用含磷洗衣粉
C．禁止使用化肥农药；                  D．污水处理厂严格按照按有关要求和技术指标集中处理生活污水
②如图2所示操作都用到水，其中实验中水的说法不正确的是C，你还能想到水在实验室的另外一种用途是溶剂．
A．冷凝管进水口连接水龙头，其中进入的冷水是吸收水蒸气放出的热，起冷凝作用
B．过滤前，组装过滤器时，先用水润湿滤纸，并不留气泡，目的是便于滤液透过滤纸，加快过滤的速率
C．硫在氧气中燃烧时瓶底放少量水目的是防止产生的热炸裂瓶底
D．连接仪器，用水润湿玻璃管，起到润滑作用，以免摩擦太多，玻璃割到手
③凉开水不宜养鱼，其主要原因是凉开水中几乎不含D．（填序号）
A．氧元素         B．水分子         C．氧原子        D．氧分子
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：淘米水浇花等．

分析 （1）电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2；
（2）根据已有的水的净化的知识进行分析解答，明矾溶于水形成的胶体具有吸附性；活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味；检验水的硬度可以使用肥皂水，据此解答．
（3）以根据合理利用水资源和防止环境污染方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．

解答 解：（1）电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气．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氧气，负极上产生的气体是氢气，得出水是由氢元素和氧元素组成的；
（2）①水过滤，除了漏斗、烧杯外，还需要的玻璃仪器是玻璃棒；其作用是引流；若过滤后滤液仍然浑浊，原因可能是：滤纸被捅破液面高于滤纸的边缘等．
②明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，能将不溶性固体小颗粒吸附在其表面，形成大颗粒，易于沉降，所以明矾的起作用是吸附悬浮杂质，加速沉降．硫酸铝化学式为：Al2（SO4）3；
③活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，从而脱色；
④加入漂白粉或氯气进行消毒杀菌，产生了新的物质，该步骤发生的是化学变化；
钾元素显+1价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，则x=+6价．
⑤将水分发到灾民家中前可用肥皂水来检验水的硬度，若要降低水的硬度，可采用最简单的方法是加热煮沸；
⑥A、水分子不断运动，该观点符合分子是不断运动的特点，故A正确；
B、水分子之间间隔不变，水蒸发后体积变大，水分子本身没有改变，改变的是分子间的间隔，变大了，故B错；
C、氢、氧原子不发生改变，水蒸发是物理变化，水分子不变，其中的氢原子和氧原子也不变，故C不正确；
D、水分子可以保持水的物理性质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，当物质被分割小到分子时，只能保持物质的化学性质，而不能再保持物质的物理性质，所以D不正确．所以选A
（3）①A、抑制水中所有动、植物的生长是错误的，有的动植物对水体具有净化作用．
B、禁止使用含磷洗衣粉有利于保护水资源．故正确；
C、合理地使用化肥和农药，不能禁止使用化肥农药，故错误；
D、污水处理厂严格按照按有关要求和技术指标集中处理生活污水，有利于保护水资源．故正确．
②A、冷凝管进水口连接水龙头，其中进入的冷水是吸收水蒸气放出的热，起冷凝作用，故正确；
B．过滤前，组装过滤器时，先用水润湿滤纸，并不留气泡，目的是便于滤液透过滤纸，加快过滤的速率，故正确；
C．硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，扩散到空气中会污染空气，二氧化硫能与水反应，因此在瓶底放少量水，目的是吸收二氧化硫，故错误．
D．连接仪器，用水润湿玻璃管，起到润滑作用，以免摩擦太多，玻璃割到手，故正确．
水在实验室的另外一种用途是做溶剂．
③凉开水不宜养鱼，其主要原因是凉开水中几乎不含氧分子；
④生活中节约用水的措施由很多，例如：淘米水浇花、洗衣水冲厕等．
答案：
（1）水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；氧气；氢元素和氧元素；
（2）①玻璃棒；引流；滤纸被捅破液面高于滤纸的边缘等．
②吸附悬浮杂质，加速沉降；Al2（SO4）3；
③活性碳；吸附；
④化学；6；
⑤肥皂水；加热煮沸；
⑥A；
（3）①BD；
②C；溶剂；
③氧分子；
④淘米水浇花等．

点评 本题主要考查净化水的方法，解答时要理解活性炭在吸附色素和异味的过程中没有新物质生成，属于物理变化．通过电解水的实验，可以证明水由H、O元素组成，根据电解生成氢气、氧气体积比2：1，可推导水分子中氢、氧原子个数比为2：1．

练习册系列答案
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6．下列关于水的说法中，不正确的是（　　）
A．活性炭可除去水中的异味
B．蒸馏对水的净化程度最高
C．过滤能除去河水中所有的杂质
D．通过一定的化学方法可将硬水转化为软水
7．M元素跟氧化合的化合物为MO2，则M跟氯形成化合物的化学式为MCl4（M的化合价保持不变）
4．实验室利用如图装置进行组合，制取并收集氧气．

（1）写出标注仪器的名称：a试管，b集气瓶．
（2）若选择①与⑤组合制取并收集氧气，添加药品为氯酸钾和二氧化锰，反应后生成氧气和氯化钾，反应的化学方程式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，实验结束时，应先把导管移出水面，再停止加热．
（3）制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是AB（填选项，可多选）．
A．①③④B．②③④C．①③⑤D．②③⑤
（4）选择装置②制氧气，分液漏斗盛装的药品是过氧化氢溶液．
11．小科为研究质量守恒定律，把盛有5g16%的NaOH溶液的短试管放入盛有10g16%的CuSO4溶液的锥形瓶里，如图所示．倾斜锥形瓶直到使两溶液充分混合，混合后不可能的是（　　）
A．产生蓝色沉淀0.98g
B．所得溶液的Na2SO4质量分数大于9.5%
C．锥形瓶内物质总质量不变
D．所得的Na2SO4溶液质量与原CuSO4溶液质量相等
1．用文字表达式表示下列化学反应，并用写出反应的基本类型．
（1）硫在氧气中燃烧硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫（化合反应）
（2）木炭在氧气中燃烧碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳（化合反应）
（3）加热高锰酸钾制取氧气高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气（分解反应）．
5．甲乙小组按如图1所示实验探究蜡烛的燃烧产物，获得了不同的实验现象．
甲组：烧杯内壁有无色液滴
乙组：烧杯内壁有无色液滴，烧杯底部附着有黑色固体
【提出问题】同学们查阅教材实验，得知无色液滴是水，
但黑色固体是什么呢？
【提出猜想】黑色固体是碳
【实验验证】利用如图2所示装置，甲，乙小组的同学分别设计了以下方案进行验证．
实验操作实验现象
甲组取少量该黑色固体于a中，通入空气，点燃酒精灯加热．黑色固体燃烧，发出红光，b中溶液变浑浊．
乙组取少量该黑色固体于a中，通入氧气（或O2），点燃酒精灯加热．黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊．
【分析与结论】
（1）实验结束时，停止通入气体，后续实验操作顺序应是BA（填字母序号）．
A．熄灭酒精灯，停止加热  B．将试管b移走
（2）b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了二氧化碳，由此可推断猜想正确，理由是化学反应前后元素种类不变，二氧化碳的碳元素一定来自黑色固体．
【实验反思】
（1）进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多．查阅资料可知：蜡烛+氧气（足量）→二氧化碳+水；蜡烛+氧气（少量）→一氧化碳+水；…（反应条件均为“点燃”）由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是烧杯位置降低使氧气的量减少，氧气的量少到一定程度时蜡烛和氧气反应产生黑色固体碳．
（2）甲、乙小组最终证明了蜡烛中一定含有C（填字母序号）．
A．碳、氢和氧三种元素B．碳和氧两种元素C．碳和氢两种元素
（3）石蜡的主要成分为C25H52，写出石蜡完全燃烧的符号表达式：C25H52+38O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$25CO2+26H2O．
【实验拓展】
小组同学以“研究不同高度的蜡烛哪只先熄灭”为课题设计了以下实验：
查阅资料：二氧化碳的密度比空气大
实验步骤：①点燃两支高低不同的蜡烛②用一只大烧杯同时倒扣在两支燃烧的蜡烛上，用秒表计时．③重复实验四次，实验记录如下：实验结论：分析表中数据，你得到的结论是在同样大小的倒扣的烧杯中，较高的蜡烛燃烧的时间短；
实验次数高蜡烛燃烧的时间矮蜡烛燃烧的时间
第一次23秒1826秒06
第二次23秒1924秒94
第三次20秒0221秒45
第四次15秒1619秒10
分析反思：二氧化碳的密度比空气大，为什么实验结果与我们的猜想不符呢？通过讨论，同学们一致认为原因可能是燃烧产生的二氧化碳温度较高，密度较小，不易沉降到烧杯底部，反而聚集到烧杯的上部，致使高蜡烛先熄灭．学以致用：当室内发生火灾，应用湿毛巾捂住口鼻，并伏低（填“直立”或“伏低”）身子前行寻找逃生出口．
2．用化学符号表示：
（1）水H2O（2）氧气O2（3）氢气H2（4）二氧化碳CO2．
3．石灰石是我国的主要矿产之一，为测定其中碳酸钙的含量，课外活动小组的同学称取50g石灰样品．分别在5只烧杯中进行了实验，实验数据见下表（假设每个烧杯中都充分反应，石灰石中其它成分既不溶于水，也不与水反应）：
烧杯①烧杯②烧杯③烧杯④烧杯⑤
加入样品的质量/g1010101010
加入稀盐酸的质量/g1020304050
烧杯中剩余物质的质量/g19.1228.24x46.4856.48
（1）表中X的值为37.36g；
（2）烧杯①②③（填序号）中反应后碳酸钙有剩余；
（3）烧杯④（填序号）中石灰石与稀盐酸恰好完全反应；
（4）求样品中碳酸钙的质量分数（写出计算过程）

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