题目内容

11．自然界中的循环．
（1）水及其天然循环
①从变化的角度认识水的天然循环
水的天然循环是通过水的三态变化实现的，在水的天然循环中，发生变化的是abdf．
a．水分子的能量；b．水分子的运动速率；c．水分子的质量；d．水分子之间的相互作用；
e．水的化学性质；f．水分子之间的间隔；g．水分子的构成．
②认识天然水的人工净化．
水的天然循环不断为地球补充淡水资源，但天然水不能直接饮用，公共场所常利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺获得直饮水，其中活性炭的主要作用是吸附．
超滤膜可除去水中的细菌、泥沙、铁锈等杂质，水分子可以通过超滤膜而细菌等杂质无法通过，是因为水分子比超滤膜的孔径小．
直饮水中仍含有可溶性的矿物质，实验室可利用水和水中可溶性杂质的沸点不同，采用蒸馏法将直饮水净化，获得蒸馏水用于实验，请你再列举一个生产生活中利用该方法分离混合物的例子分离液态空气法制取氧气．
③普通水中约含0.015%的重水，重水可用作核反应堆的慢化剂和冷却剂．
查阅资料：质子数和中子数均为1的原子称为重氢原子（符号“D”），1个重水分子是由两个重氢原子和一个氧原子构成的，分子式为D2O，请根据以上信息回答下列问题：
重水的相对分子质量为20，重水和水的组成元素相同（填“相同”或“不同”）．
（2）自然界中的碳、氧循环．
下面这些都是我们熟悉的，在碳、氧循环过程中发生的变化；
a．岩石圈中的碳酸钙在高温下反应生成氧化钙，并释放二氧化碳
b．呼吸过程中进入人体的氧气与血液中的葡萄糖（C6H12O6）反应生成二氧化碳和水
c．部分二氧化碳溶于水并与水反应
d．海水中的碳酸分解释放出二氧化碳
e．煤（主要成分为碳）燃烧
f．植物光合作用生产葡萄糖（C6H12O6），释放出氧气
g．地球电场电解水
①上述变化中属于氧化反应的是be（填编号）．
写出上述变化中属于分解反应的化学方程式CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑、H2CO3=H2O+CO2↑、2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
化学概念在逻辑上可能存在如图所示的关系，分析上述变化，能正确表示化合反应和氧化反应关系的是A（填字母编号）．

②描述变化g微观实质构成水分子的氢原子与氧原子分离，然后每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子．f中的能量转化形式为光能转化为化学能．

分析 （1）①从微观角度来分析水的天然循环；
②根据净化水的原理以及方法来分析；
③根据题干信息来分析；
（2）①根据氧化反应的概念来分析；根据分解反应的概念来分析；根据已有的化合反应和氧化反应的关系进行分析解答即可
②从微观角度来分析化学反应的实质，根据能量转化来分析．

解答 解：（1）①在水的天然循环中，只是水的状态发生了变化，并没有生成新物质，属于物理变化，此过程中：a．水分子的能量发生了改变；b．水分子的运动速率发生了改变；c．水分子的质量没有改变；d．水分子之间的相互作用发生了改变；e．水分子种类没有改变，则水的化学性质没有改变；f．水分子之间的间隔发生了改变；g．水分子的构成没有改变；故填：abdf；
②活性炭具有吸附性，能够除去水中的色素和异味；超滤膜可除去水中的细菌、泥沙、铁锈等杂质，水分子可以通过超滤膜而细菌等杂质无法通过，是因为水分子比超滤膜的孔径小；获取蒸馏水的方法是根据水和水中可溶性杂质的沸点不同，采用蒸馏法将直饮水净化；工业生产中分离液态空气法制取氧气、石油的分馏都是采用的这个原理；故填：吸附；水分子比超滤膜的孔径小；沸点；蒸馏；分离液态空气法制取氧气；
③重氢原子中的质子数和中子数均为1，所以重氢的相对原子质量为2，则重水的相对分子质量为2×2+16=20；重水和水都是由氢元素与氧元素组成的；故填：20；相同；
（2）①物质与氧发生的反应属于氧化反应，物质与氧气发生的反应一定属于氧化反应；故填：be；
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应属于分解反应，如高温煅烧碳酸钙分解为氧化钙与二氧化碳，碳酸分解为水和二氧化碳，水通电分解为氢气与氧气；故填：CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑、H2CO3=H2O+CO2↑、2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；
有些氧化反应又是化合反应，例如铁和氧气的反应属于化合反应又属于氧化反应，但是有些氧化反应不属于化合反应，如甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成水和二氧化碳，二者是交叉关系；故填：A；
②电解水的实质是通电时，构成水分子的氢原子与氧原子分离，然后每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子；植物光合作用是将光能转化为储存在葡萄糖中的化学能；故填：构成水分子的氢原子与氧原子分离，然后每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子；光；化学．

点评 本题综合考查了水的循环、碳的循环、氧的循环，结合题干信息以及所需知识即可解答．

练习册系列答案
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2．根据给出的KNO3和NaCl两种物质的溶解度，回答问题．
温度/℃020406080100
溶解
度/g		NaCl35.736.036.637.338.439.8
KNO313.331.663.9110169246
（1）0℃时，100g水中最多能溶解NaCl的质量为35.7g；
（2）从海水中提取NaCl，常采用蒸发结晶的方法，这是因为NaCl的溶解度受温度变化影响不大；
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（1）写出上述方案中所依据反应的化学方程式：
①CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑；②CaO+H2O═Ca（OH）2；③Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH．
（2）请你仍然用石灰石作原料，其他试剂任选，设计另一种制备碳酸钙的方案（用化学方程式表示）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓．
16．准确取用少量液体物质除要量筒外，还需要的仪器有胶头滴管；用烧杯加热液体物质时，为使其均匀受热，烧杯应放在石棉网上加热．
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