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第4讲　水和溶液
命题点1　自然界的水
1. 下列说法正确的是(　　)
A.地球上的水资源取之不尽、用之不竭
B.水体有自净能力，无需担心污染问题
C.为了保护水资源，应禁止使用农药或化肥
D.水中氮、磷等过多会造成水体富营养化
2.(易错易混)下列有关说法错误的是(　　)
A.软水中一定不含钙镁化合物
B.长期饮用蒸馏水不利于身体健康
C.单一操作相对净化程度较高的是蒸馏
D.自来水厂用沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒方法净水
[知识逐点过]
1.爱护水资源
原因 地球上总水储量很大，但可利用的淡水资源有限
措施 节约用水 生活上：一水多用，如用淘米水浇花等 农业上：改大水漫灌为喷灌、滴灌等 工业上：使用新技术、改革工艺、循环利用水等 国家节水标志
防治水体污染 生活上：生活污水逐步实现集中处理和排放 农业上：提倡使用农家肥，合理使用农药、化肥 工业上：工业废水处理达标后再排放
2.水的净化方法
方法 作用
沉淀 加入絮凝剂(明矾)，使水中悬浮的不溶性杂质沉降下来
过滤 除去水中的________杂质
吸附 利用活性炭的________性除去水中的色素和异味
杀菌消毒 加入杀菌剂(漂白粉、ClO2等)除去水中的病毒和细菌
蒸馏 除去水中所有杂质(净化程度最高)
【备考补充】自来水生产流程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水
3.硬水和软水
硬水 软水
概念 含较多可溶性钙、镁化合物的水 不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水
鉴别 取水样，加入等量的______，振荡，产生泡沫较多、浮渣较少的是______；产生泡沫较少、浮渣较多的是______
降低水的硬度 生活中：________；实验室：________
4.水的组成
(1)氢气的性质及用途：①物理性质：无色、无味的气体，密度比空气________，难溶于水。
②化学性质：a.可燃性：氢气燃烧，产生________火焰，放热，反应的化学方程式为________________________，常用作燃料；b.还原性：氢气还原氧化铜，观察到黑色固体变为红色，反应的化学方程式为______________，常用于冶炼金属。
(2)探究水的组成
[教材实验到重难考法]
实验2　探究水的组成
例 1　实验课上，甲、乙两组同学分别在老师的指导下进行如下两组实验，探究水的组成。
(人教上P79图4－24) (人教上P80图4－25)
图1 图2　　　　　　　　　　
[教材基础要点巩固]
甲组：利用氢气燃烧探究水的组成，如图1所示。
【反应原理】
(1)实验中发生反应的化学方程式为__________________________。
【实验操作及现象】
(2)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到纯净的氢气在空气中燃烧发出_______火焰，烧杯内壁_______。
乙组：利用电解水探究水的组成，如图2所示。
【反应原理】
(3)实验中发生反应的化学方程式为____________________。
【实验现象】
(4)实验接通电源后，可观察到两个电极均有________产生，一段时间后玻璃管a、b中产生气体的体积比约为________。
【产物检验】
(5)同学们将燃着的木条分别靠近a、b玻璃管尖嘴处，a管口观察到的现象为____________________，说明气体为____；b管口观察到的现象为__________________，说明气体为________。
【甲、乙组实验的结论及拓展】
(6)图1、图2两组实验均可证明水由________组成；实验中玻璃管a、b中产生气体的质量比约为____。
[重难考法提升]
实验结束后，甲、乙两组同学对乙组的实验进行进一步探究。
考法1　误差分析
(7)某同学用碳棒作电极进行电解水实验，测得正负极产生的气体的体积比略小于理论值，对产生此现象原因的猜想不合理的是______(填字母)。
A.部分氧气溶于水 B.部分氧气与电极反应
C.部分氧气与氢气反应重新生成了水
考法2　定量分析
(8)已知图2实验产生气体的体积比，要确定水分子中氢、氧原子个数比，还需要的数据有______ (填字母)。
a.水的相对分子质量　　　　　b.氢气、氧气的密度　　　　　c.氢原子、氧原子的质量
考法3　微观分析
(9)[作图]图3是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是___________，并补全该示意图。
图3
考法4　探究电解水的最佳条件
(10)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图4所示：
图4
①电解溶质质量分数为5%的NaOH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______________________。
考法5　实验探究方法
(11)通过深挖电解水实验构建出纯净物元素组成探究的思维模型如下：
①电解水实验中，验证a、b管中气体成分属于上述过程中的________(填“物理转移”或“化学转化”)。
②利用燃烧法探究甲烷的组成元素，将燃烧产生的气体通入冷而干燥的烧杯，观察到____________，说明甲烷中含有氢元素，要验证甲烷中含有的另一种元素，需进行的操作是__________________。
[实验整合——与水有关的实验]
[分析]
水在初中化学实验中用途广泛，包括①作反应物；②作溶剂；③作洗涤剂；④作润滑剂；⑤作冷却剂；⑥作吸收剂；⑦热水提供热量；⑧隔绝空气或氧气等。将与水有关的实验整合对比分析，提高复习效率。
例 2　水在初中化学实验中有许多用途，如图为某同学整理的四个有关水的实验，据此回答相关问题。
(1)实验①中水作________________(填“溶质”或“溶剂”)。
(2)实验②中若没有水，可能导致的后果是_________，实验中的水________(填“能”或“不能”)用细沙代替。
(3)实验③中两处涉及水的作用____(填“相同”或“不同”)，最终通过___________的变化测定空气中氧气含量。
(4)实验④中水的作用是________，写出该反应的化学方程式____________________________。
[构建物质网络]
1.请写出下列物质的化学式
甲________________　乙________________
2.请写出图中对应标号的化学方程式
①________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
[中考演练]　　　　　　　　　
1.水是一切生命赖以生存的根本。下列说法正确的是(　　)
A.自然界中的水都是纯水 B.生活污水应集中处理排放
C.肥皂遇到软水易起浮渣 D.水由氧原子和氢分子组成
2.电解水实验装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.电解前后元素种类不变
B.实验说明水由H2和O2组成
C.反应的化学方程式为2H2O=== 2H2↑＋O2↑
D.a管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
3.(1)反应物中的一种气体可供呼吸。利用如图中的电解水装置制取时，它会在________管(填字母)中产生。
第3题图
(2)我国空间站天和核心舱的再生生保系统能实现(1)中气体的100%再生。在失重条件下制得该气体后，还需通过膜分离技术将其与H2O分离，原因是______________________。
4.2020年5月，《Nature》期刊报道了一种新型催化剂用于光催化分解水，结果表明，水分解生成的两种气体的体积与时间的关系如图所示，其中表示氢气的是________(填“a”或“b”)。
　　
第4题图
[拓展训练]
5.水是一切生命体生存必需的物质，我们要爱护水资源。下列是我国“国家节水标志”的是(　　)
6.自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是(　　)
A.降温结晶 B.絮凝沉降 C.杀菌消毒 D.细沙滤水
7.某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是(　　)
第7题图
A.能把自来水变成纯净物
B.能除尽水中的可溶性杂质
C.能除去水中的色素和异味
D.净水时水最后流经小卵石
8.木无本必枯，水无源必竭。未来黑科技——空气取水净水器，可收集空气中的水蒸气，经高效过滤冷凝成液态水，再通过净化处理得到高品质的生活饮用水。其主要工作原理如图所示。
第8题图
(1)国家自来水水质标准规定：“含铁≤0.3 mg·L－1, 含铜≤1.0 mg·L－1”，这里的“铁、铜”指的是_______(填字母)。
A.单质 B.原子 C.离子 D.元素
(2)物质的结构决定性质，性质决定用途。活性炭可用于净水是因为其具有__________的结构。
(3)RO反渗透膜，能截留水中细菌、病毒以及________(填离子符号)等多种金属离子，而降低水的硬度。可用________检验得到的水是软水。
(4)ClO2是一种常见的自来水消毒剂，工业上用X制取ClO2的化学方程式为：X＋2NaClO2=== 2NaCl＋2ClO2，则X的化学式是________，此过程中发生了________(填“物理”或“化学”)变化。
命题点2　溶液及溶解度
1.(易错易混)下列有关溶液的说法正确的是 (　　)
A.长久放置不分层的液体一定是溶液
B.溶液是均一的、稳定的混合物
C.溶液一定是无色、澄清的
D.溶质一定是固体，溶剂一定是液体
2.在试管中加入以下某种固体，当向试管内滴入适量的水时，观察到U形管内液面左高右低的是(　　)
A.氯化钠 B.硝酸铵 C.氢氧化钠 D.氧化钙
3.下列除污方法与原理不相符的是(　　)
A.用汽油洗去衣服上的油渍——溶解
B.用盐酸除去装石灰水瓶内的白膜——溶解
C.用洗洁精除去餐具上的油污——乳化
D.用食醋除去暖水瓶中的水垢——化学反应
4.下列有关溶解度的说法正确的是(　　)
A.物质的溶解度都随温度的升高而增大
B.物质溶解度大小与溶质质量、溶剂质量的多少无关
C.打开汽水瓶盖后有气泡冒出，是因为压强减小，气体溶解度增大
D.30 ℃时，某物质的饱和溶液中溶质质量分数为20%，则其溶解度为20 g
5. (易错易混)下列说法正确的是(　　)
A.饱和氯化钠溶液不能再溶解任何溶质
B.饱和溶液升温都能变成不饱和溶液
C.溶液析出晶体后质量分数不一定减小
D.饱和溶液的溶质质量分数一定大于不饱和溶液
[知识逐点过]
1.溶液的组成及特征
概念 一种或几种物质________到另一种物质里，形成________的、________的混合物
特征 均一性、________性
组成 a.________：被溶解的物质，可以是固体或液体或气体； b.溶剂：能溶解其他物质的物质；_________是最常用的溶剂，汽油、酒精等也可以作溶剂
2.物质溶解时的吸热或放热现象
类型 概念 举例
吸热 一些物质溶于水后，溶液温度降低 ______________________________
放热 一些物质溶于水后，溶液温度升高 _________________、浓H2SO4
吸放热不明显 一些物质溶于水后，溶液温度变化不明显 NaCl固体
3.除污方法及原理
方法 原理 举例
乳化 乳化剂作用于污垢，发生乳化，从而去除污垢 用洗涤剂去除餐具上的油渍
溶解 利用溶解原理使污垢溶解于溶剂而除去 用汽油洗去衣服上的油渍
化学反应 利用化学反应使污垢与某些物质发生化学反应，从而去除污垢 用食醋除去水壶中的水垢
4.饱和溶液与不饱和溶液(6年3考)
判断方法
相互转化 a.对大多数物质(溶解度随温度升高而增大) b.对Ca(OH)2等溶解度随温度升高而减小的物质：温度变化相反，其余方式相同
5.物质的溶解度
固体溶解度 概念 在一定____下，某固态物质在____g溶剂里达到____状态时所溶解的质量
四要素 条件：________；标准：________；状态________；单位________
影响因素 内因：溶质和溶剂的性质　外因：温度
与溶解性的关系 20 ℃时：
气体溶解度 概念 某气体在压强为101 kPa和一定温度时，溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积
影响因素 内因：溶质和溶剂的性质 外因：a.温度：压强一定，气体的溶解度随温度的升高而________；b.压强：温度一定，气体的溶解度随压强的增大而________
6.结晶方法
概念 溶质从溶液中析出形成晶体的过程
方法 蒸发结晶：适用于溶解度受温度影响变化________的物质，如氯化钠(NaCl) 降温结晶(或冷却热饱和溶液)：适用于溶解度随温度升高而增大，且溶解度受温度影响变化较________的物质，如硝酸钾(KNO3)
[中考演练]
1.如图是硼酸的溶解度曲线，下列说法正确的是(　　)
A.a点的硼酸溶液中溶质的质量分数为10%
B.将a点的硼酸溶液升温至t2 ℃时，仍是饱和溶液
C.将b点的硼酸溶液降温至t1 ℃时，有晶体析出
D.t2 ℃时，向50 g水中加入20 g硼酸后充分搅拌，可得70 g溶液
2.根据如图，判断下列说法正确的是(　　)
A.t1 ℃时，50 g甲能完全溶于50 g水
B.乙的溶解度随温度升高而降低
C.t2 ℃时，丙和丁的溶解度相同
D.加压或升温能增加戊的溶解度
3.如图为两物质的溶解度曲线。请回答：
(1)50 ℃时Na2Cr2O7的溶解度为________g，60 ℃时溶解度：Na2Cr2O7________Na2SO4(填“＜”“＝”或“＞”)。
(2)在50 ℃时，把210 g Na2Cr2O7饱和溶液降温到10 ℃，析出Na2Cr2O7________g(假设不含结晶水)。
[拓展训练]
4.把少量下列物质分别放入水中，充分搅拌，不能得到溶液的是(　　)
A.白糖 B.白酒 C.白醋 D.花生油
5.(2023永州)下列溶液中，溶剂不是水的是(　　)
A.稀硫酸
B.生理盐水
C.蔗糖溶液
D.碘的酒精溶液
6.化学老师带领学生在实验室开展“自制简易冰袋”的探究活动，下列用来制作冰袋最佳的固体物质是(　　)
A.氢氧化钠
B.硝酸铵
C.生石灰
D.氯化钠
7.40 ℃时恒温蒸发一杯不饱和食盐水至有晶体析出，此过程中不发生变化的是(　　)
A.溶剂的质量
B.溶质的质量
C.溶液中溶质的质量分数
D.食盐的溶解度
8.[中华优秀传统文化]《本草纲目》中的“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石，浣衣发面，亦去垢发面。”即“石碱”由草木灰提取。下列有关说法不正确的是(　　)
A.“以水淋汁”包含溶解过程
B.“石碱”的主要成分不可能是NaOH
C.“石碱”发面时会产生气体
D.“石碱”去油污的原理和汽油去油污的原理相同
9.向 5 mL碘的水溶液(黄色)中加入 2 mL汽油(无色)，振荡静置，实验现象如图所示，由该实验不能得出的结论是(　　)
A.汽油的密度比水小，且不溶于水
B.汽油易挥发，沸点比水低
C.碘在汽油中的溶解性比在水中强
D.碘在不同溶剂中形成的溶液颜色可能不同
10.20 ℃时，取一定量CuSO4固体溶解在水中，按如图所示进行操作。
(1)甲、乙、丙三种溶液，一定属于饱和溶液的是________。
(2)将硫酸铜的不饱和溶液转化为饱和溶液可采取的方法是______________。
11.化学兴趣小组探究碳酸氢钠、氯化钾、氯化钠和氯化铵的溶解性时，查阅资料如下：
表1　物质在不同温度时的溶解度
温度/℃ 0 10 20 30
溶解度/g NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1
KCl 27.6 31.0 34.0 37.0
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4
表2　溶解度的相对大小(20 ℃)
溶解度/g 一般称为
<0.01 难溶
0.01～1 微溶
1～10 可溶
>10 易溶
回答下列问题：
(1)10 ℃时，NaCl的溶解度为________。
(2)根据20 ℃时上述四种物质的溶解度，判断其中属于“可溶”的物质是________。
(3)将30 ℃时上述四种物质的饱和溶液各a g分别降温到0 ℃，析出固体质量最大的物质是__________。
命题点3　溶液浓度及溶液配制
[知识逐点过]
1.溶液的质量分数
(1)概念：溶液中________质量与________质量之比。
(2)公式：a.所有溶液：溶质质量分数＝×100%＝×100%
b.饱和溶液：溶质质量分数＝×100%
2.溶液稀释
(1)依据：稀释前后，溶质的________不变。
(2)公式：浓溶液的质量×浓溶液的溶质质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液的溶质质量分数
[教材实验到重难考法]
实验3　一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
例　如图是某兴趣小组配制50 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液，请回答下列问题。
　　　
[教材基础要点巩固]
【实验仪器】
(1)托盘天平、烧杯、________、药匙、量筒、________。
【实验步骤】
(2)计算：所需氯化钠固体的质量为____g，所需水的体积为____mL。(水的密度可近似看作1 g /mL)。
(3)称量：用托盘天平称量氯化钠时，发现指针偏向左边，此时应进行的操作是______________(填“移走部分药品”或“增加砝码”)。
(4)量取：选用____(填“10”“50”或“100”)mL的量筒量取所需的水，并倒入盛有氯化钠的烧杯中。
(5)溶解：溶解过程中玻璃棒的作用是__________________________。
(6)装瓶贴标签：将上述配制好的溶液转移至________(填“广口瓶”或“细口瓶”)中，盖好瓶塞并贴上标签，请将标签内容补充完整。
[重难考法提升]
考法1　偏差分析
(7)若经测定，利用上述方法所配制溶液的溶质质量分数小于6%，其原因可能是________(填序号，后同)，若发现溶液的溶质质量分数大于6%，其原因可能是________。
a.砝码生锈或沾有污渍　　　　　　　　　　　
b.氯化钠固体中含有杂质
c.称量时“左码右物”，并且使用了游码
d.转移氯化钠时，称量纸上有残留固体
e.量取水时俯视读数
f.烧杯内壁有水珠
g.将量取的水倒入烧杯中时有水溅出 h.配好的溶液转移到试剂瓶时有液体洒出
考法2　溶液稀释
(8)小红提出还可以用浓度更高的氯化钠溶液配制6%的氯化钠溶液。
①实验步骤为计算、量取、________、装瓶；该过程中不需要的仪器是________(填序号)。
a.烧杯　　　　　b.药匙　　　　　c.玻璃棒　　　　　d.量筒
②若用10%的氯化钠溶液配制，则需要溶液质量为____g，需要加水的质量为____g。若量取水时仰视读数，导致所配制的氯化钠溶液的质量分数______(填“＞”“＜”或“＝”)6%。
[中考演练]
项目学习小组在实验室将树叶放入溶质质量分数为10%的NaOH溶液中煮沸，叶肉变黄时取出，洗刷干净后制成叶脉书签。请回答第1题。
1.配制NaOH溶液不需用到的仪器是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.烧杯 B.量筒 C.漏斗 D.玻璃棒
2.实验室配制质量分数为6%的NaCl溶液，除托盘天平、玻璃棒、药匙、量筒、胶头滴管外，还需要的仪器是(　　)
A.烧杯 B.酒精灯 C.铁架台 D.蒸发皿
3.如图是实验室配制一定溶质质量分数的NaCl溶液的流程图。
请回答：
(1)应称量________gNaCl，需加水________mL。
(2)若称量NaCl固体时指针向右偏转，则应__________________________直到天平平衡。
(3)取上述溶液10 g加水稀释到________g，可得到5%的NaCl溶液。
[拓展训练]
4.为制作叶脉书签，某同学在实验室配制10%的NaOH溶液，部分操作如下，其中正确的是(　　)
5.溶液在生活中应用广泛。
(1)75%的医用酒精可用于消毒，其溶质是________。
(2)生理盐水能维持人体细胞正常的生理功能。注射用的某生理盐水标签如图，回答下列问题。
①构成氯化钠的微观粒子是________(填粒子符号)。
②若要配制500 mL如图标签规格的生理盐水，需要氯化钠固体的质量为______g，水的体积为____mL(密度为1 g /cm3)。若用量筒量取水时，仰视读数，会使所配溶液的溶质质量分数________(填“偏大”或“偏小”)。
③若将该生理盐水倒出一半，剩余溶液的溶质质量分数为________。
第4讲
命题点1
1.D　2.A
知识逐点过
2.不溶性　吸附
3.肥皂水　软水　硬水　煮沸　蒸馏
4.(1)①小　②a.淡蓝色　2H2＋O2 2H2O
b．H2＋CuO Cu＋H2O
教材实验到重难考法
例 1　(1) 2H2＋O2 2H2O　(2)淡蓝色　有水珠(或水雾)　(3) 2H2O 2H2↑＋O2↑ 　(4)气泡　2∶1
(5)气体燃烧，产生淡蓝色火焰 　氢气(或H2)　木条燃烧更旺　氧气(或O2)　
(6) 氢、氧元素(或H、O)　1∶8　(7)C　(8)bc　(9)每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子　　
(10)①电压越高，电解水速率越快(合理即可)
②12 V电压、10% NaOH溶液　(11)①化学转化　
②烧杯内壁有水雾产生　将燃烧产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，则可确定甲烷中含有C元素
例 2　(1)溶剂　(2)铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂　能　(3)不同　集气瓶中水的体积
(4)作反应物　CaO＋H2O=== Ca(OH)2
构建物质网络
1.H2O2　H2
2.①2H2O2 2H2O＋O2↑
③2H2＋O2 2H2O
④CaO＋H2O=== Ca(OH)2
⑤CO2＋H2O ===H2CO3
中考演练
1.B　2.A
3.(1)B　(2)在失重状态下，氧气与水处于混合状态，不易分离
4.a
5.C　6.A　7.C
8.(1)D　(2)疏松多孔　(3)Ca2＋、Mg2＋　肥皂水
(4)Cl2　化学
命题点2
1. B　2.B　3.B　4.B　5.C
知识逐点过
1.分散　均一　稳定　稳定　溶质　水
2.硝酸铵固体(合理即可)　氢氧化钠固体(合理即可)
4.①溶质　②溶剂　③降低　④溶剂　⑤升高
5.温度　100　饱和　一定温度 　100 g溶剂　达到饱和
g　减小　增大
6.不大　大
中考演练
1.C　2.C　3.(1)110　＞　(2)50
4.D　5.D　6.B　7.D　8.D　9.B　
10.(1)甲　(2)蒸发溶剂(或增加溶质或降低温度)
11.(1)35.8 g　(2)NaHCO3(写名称给分)　(3)NH4Cl(写名称给分)
命题点3
知识逐点过
1.(1)溶质　溶液
(2)①溶质　②溶液　③溶质　④溶质　⑤溶剂(可与前一空互换)
2.(1)质量
教材实验到重难考法
例　(1) 玻璃棒　胶头滴管(可与前一空互换)　(2)3　47　(3)移走部分药品　(4)50　(5)搅拌，加快氯化钠的溶解　(6)细口瓶　
(7)bcdf　aeg　(8)①混匀 　b　②30　20　<
中考演练
1.C　2.A
3.(1)7.5　42.5　(2)继续向左侧托盘添加氯化钠固体
(3)30
4.C　
5.(1)酒精(或乙醇)　(2)①Na＋和Cl－ 　②4.5　495.5
偏小　③0.9%

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