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第四章　生命之源——水
第1讲　我们的水资源　水的组成
写出图中反应的化学方程式。
①　 　;
②　 _
　;
③　 ;
④　 _
　;
⑤　 _
　;
CO2↑,合理即可)
NH3↑+H2O,合理即可)
即可)
⑥　 　;
⑦　 　;
⑧ 　。
我们的水资源
1.人类离不开水
(1)地球表面的70.8%被水覆盖。
(2)水约占人体重的65%,成人每天需补充约2.5 kg 水。
2.珍惜水资源,节约用水
3.水污染及其防治
(1)造成水污染的途径:工业生产中的“三废”(　 　)排放;生活污水的任意排放;农业上的农药、化肥随雨水流入河中或向地下渗透等。
废渣、废液、废气
(2)防治水污染的主要措施:工业上的“三废”经处理达标后再排放;节约用水,增强居民的环保意识;农业上合理施用农药和化肥等。
4.水的净化和纯化
(2)水的纯化法:　 　。
(3)自来水厂里,水的净化过程:絮凝(使悬浮物质自然凝结沉淀或加入明矾)、过滤、曝气(空气氧化)、杀菌。
蒸馏
(1)洁净、无色、清澈透明的水不一定是纯水,如矿泉水等。
(2)自然水经净化后得到的还不是纯净水,其中仍然含有可溶性的杂质。
5.硬水和软水
(1)硬水和软水的区别:含有较多可溶性钙、镁化合物的水是　 　,不含或少含可溶性钙、镁化合物的水是软水。
(2)鉴别方法:利用　 　可以鉴别硬水和软水。
(3)硬水软化:生活中常用　 　的方法,实验室中常用蒸馏的方法。
硬水
(1)软水中也可能含有可溶性钙、镁化合物,只是含量较少。
(2)洁净、无色、清澈、透明的水不一定是软水。
(3)沉淀、过滤、吸附可净化水,但不能将硬水软化。
肥皂水
煮沸
1.(2023聊城)2023年“中国水周”活动主题为“强化依法治水,携手共护母亲河”。以下关于黄河流域水资源的说法不正确的是( )
A.加入明矾能促进黄河水中悬浮杂质沉降
B.可用肥皂水检验黄河水是否为硬水
C.合理使用农药、化肥以减少水体污染
D.黄河水经过沉降、过滤和灭菌操作可得到纯净的水
D
水的通电分解实验
(详见[核心实验　精要研析])
水的性质与用途
1.水的物理性质
通常情况下纯净的水是　 　色、　 　气味的透明液体。
2.水的用途
(1)生活:饮用、洗涤、溶解、加热、冷却、灭火等。
(2)农业:灌溉农田。
(3)工业:溶解、洗涤、加热、冷却等。
(4)实验
①作　 　溶解物质,如配制溶液等。
无
无
溶剂
②洗涤玻璃仪器等。
③作反应物制取物质,如制熟石灰等。
④收集气体,如用　 　法收集气体。
⑤隔绝空气或氧气,如水浸法保存白磷等。
⑥鉴别或除杂,如鉴别NaOH和NH4Cl、除去CaCO3中的NaCl、吸收SO2等。
⑦加热或冷却物质,如水浴加热、冷却铁燃烧产生的高温熔融物等。
排水集气
2.下列实验操作中,用水隔绝空气的是( )
A
A.保存白磷　　 B.溶解物质
C.铁丝燃烧　　 D.洗涤试管
水的净化
[例1](2023苏州)苏州平江路河道水清见底,道尽江南之美。下列关于河水处理和保护的说法正确的是( )
A.水中大颗粒的泥沙可通过静置沉降的方法除去
B.通过生态膜物理过滤可将河水中的离子全部滤去
C.为使河水变清澈可将河水蒸馏冷凝
D.厨房废水滤去固体后可直接排向河道
A
过滤只能除去水中的难溶性杂质,不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,即不能降低水的硬度。
[变式训练1] (2023赤峰)小伟用如图所示装置处理库水,下列叙述正确的是( )
A.可以降低库水的硬度
B.可以将库水变成蒸馏水
C.能起到杀菌消毒的作用
D.活性炭可以除去水中的色素和异味
D
水的组成
[例2](2022黄冈改编)如图中的两个实验,下列有关说法错误的是( )
A.实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B.实验②a、b两管上方生成气体的体积比为2∶1
C.两个实验中发生的反应都是分解反应
D.两个实验均可证明水的组成
C
①氢气在空气里燃烧
②电解水
[变式训练2] 科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,微观过程如下图。下列说法不正确的是( )
A.该反应为分解反应
B.反应前后分子数目不变
C.反应前后元素种类不变
D.该过程可看出化学反应经历了原子重新组合
B
实验突破3　水的通电分解实验
1.实验准备
往水电解器中加满水;向其中加入少量硫酸或氢氧化钠,目的是
　 　;接通　 　电。
2.实验装置
增强水的导电性
直流
或
3.现象
(1)通电后,两个电极上　 　。
(2)一段时间后与电源负极相连的玻璃管(或试管)内产生气体体积大约是与电源正极相连的玻璃管(或试管)内产生气体体积的　 　倍。
4.产物检验
(1)正极气体:用　 　检验,　 　,说明该气体是氧气。
(2)负极气体:用燃烧的木条检验,气体能　 　,产生　 　色火焰;说明该气体是　 　。
均产生气泡
2
带火星的木条
木条复燃
燃烧
淡蓝
氢气
5.结论
(1)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为　 　。
(2)水是由　 　组成的。
(3)　 　在化学变化中可分而　 　不可分。
6.微观解释
该变化的过程是分子分解为原子,原子进行重新组合形成新分子的过程。在变化过程中,原子的　 　、　 　都不发生改变。
氢元素和氧元素
分子
原子
种类
个数
7.误差分析
实验中常观察到正、负两极产生气体体积比小于1∶2,可能原因为:
(1)氢气和氧气在水中的溶解能力不同,氧气比氢气更易溶于水;
(2)电解过程常会发生副反应,消耗氧气,使氧气的体积比理论值更低。
8.拓展延伸
(1)产物简记:正氧负氢,氢二氧一。
(2)生成气体体积、质量坐标曲线:
(3)能量转化方式:　 　能转化为　 　能。
(4)由实验数据可计算:一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,水的化学式为　 。
电
化学
H2O
[典例] (2023益阳)如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是( )
A.产生的气体a能使带火星的木条复燃
B.产生气体b的一端电极与电源正极相连
C.水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性
D.该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
A
[变式训练] (2023成都)电解水,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。相关说法错误的是( )
D
A.通电前应将玻璃管内空气排尽
B.两电极产生气泡的速率不相同
C.正极气体为氧气,负极气体为氢气
D.结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
项目 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15 mL,木条燃得更旺 体积为10.38 mL,
气体燃烧
1.(2023自贡)今年3月22日是第31届“世界水日”,节约用水是保护水资源的有效途径。如图适合张贴在水龙头旁的标志是( )
B
A　 B　 C　 D
2.(2023江西)再生水是指废水经处理后达到一定指标的水,其生产工序中活性炭的主要作用是( )
A.沉降 B.吸附
C.消毒 D.乳化
3.(2023福建)自来水厂将天然水净化为饮用水,无须进行的操作是
( )
A.降温结晶 B.絮凝沉降
C.杀菌消毒 D.细沙滤水
B
A
4.(2023吉林)水在净化过程中。单一操作相对净化程度较高的是( )
A.沉降 B.过滤
C.用活性炭吸附 D.蒸馏
5.(2023长沙)2023年5月14日至20日,长沙市开展了城市节约用水宣传周活动,旨在形成全民节水、护水、惜水的行动自觉。以下认识或做法符合这一目标的是( )
A.地球上淡水资源很多,不需要珍惜水资源
B.用淘米水浇花
C.工厂废水不经过处理直接排放到湘江
D.向湘江中乱扔垃圾
D
B
6.(2023广州)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( )
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
C
7.(2022赤峰)水是生命之源,人们的生产和生活离不开水。下列有关水的说法正确的是( )
A.水的密度为1 g·cm-3
B.水资源取之不尽、用之不竭
C.水只能做溶剂
D.用肥皂水可以区分硬水和软水
D
8.(2022广州)广东广州北部水厂采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。关于水的净化,下列说法不正确的是( )
A.加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降
B.活性炭可除去水中异味
C超滤膜可降低水的硬度
D.自来水属于混合物
C
9.(2022安徽)某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含钙、钾等矿物质,其生产流程示意图如下,回答下列问题。
(1)矿泉水中的钙、钾指的是　 　(填“元素”或“单质”)。
(2)活性炭过滤器中活性炭的作用是　 _
　。
元素
吸附作用(或除去水中的色素和
异味等杂质)
(3)超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通过)进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质,推测该流程中“超滤”的主要作用是除去
　 　(填字母)。
A.难溶性大颗粒
B.可溶性无机盐
C.可溶性高分子化合物
(4)臭氧的化学式O3的微观意义是　 _
　(写出1点即可)。
C
1个臭氧分子(或1个臭氧分子由3个
氧原子构成)
(5)生活中,你提倡饮用白开水还是矿泉水,理由是　 _
_
　。
提倡饮用矿泉水,
因为相对于白开水,矿泉水更安全(或提倡饮用白开水,因为矿泉水需
要额外包装,浪费资源,合理即可)
10.(2023株洲)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的
【设计并进行实验】实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈　 　 色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有　 　且烧杯外壁发热。反应的
化学方程式为　 　。
淡蓝
水珠产生
实验2(电解法):按如图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为　 　,b为　 　。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是　 _
　。
氢气
氧气
水由氢元素和
氧元素组成
【拓展提升】(1)下列有关说法正确的是　 　。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
(2)若电解水产生了m g氢气,则同时产生了　 　g(用含m的代数式表示)氧气。
D
8m
(3)水是一切生命体生存所必需的物质,我们必须爱护水资源,一方面要
　 　,另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施:　 _
　。
节约用水
工业废水处理达标后排放(或生活污水要集中处理达标
后排放、不向江河湖海排污、农业上合理施用化肥和农药等,合理即可)
1.(2023重庆B)重庆被誉为“山水之城,魅力之都”。下列关于水的说法错误的是( )
A.肥皂水可以鉴别硬水和软水
B.活性炭在净水过程中体现了吸附性
C.园林以喷灌和滴灌形式浇灌可节约用水
D.电解水产生的H2和O2的质量比为2∶1
D
2.水是生活中最常见与最重要的物质,下列说法正确的是( )
A.人体的必需:水是人体中重要的营养剂
B.生活的必需:由汽油引起的大火用水来扑灭
C.实验的必需:溶液的溶剂一定是水
D.实验的认识:电解水说明了水是由H2与O2组成的
A
3.(2023通辽)水是宝贵的自然资源,某学习小组创作了“我是水”的情景剧剧本,以下是四位学生的台词,其中错误的是( )
A.学生甲:“合理施用农药、化肥,不随意填埋垃圾,都是人类爱护我的表现。”
B.学生乙:“我可以在空气中与二氧化碳发生化学反应,使常温下雨水的pH<7。”
C.学生丙:“我能使可燃物的温度降至着火点以下,可灭火。”
D.学生丁:“酸碱中和反应能生成我,能生成我的化学反应一定是中和反应。”
D
4.(2023广安)学习了水的净化后,某同学利用课外时间自制了简易净水器(如图所示),下列说法不正确的是( )
A.该装置能除去水中的色素和异味
B.硬水经过该装置后可转化成软水
C.装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D.草木灰水经过该装置后仍能使酚酞溶液变红
B
5.(2023乐山)目前许多学校安装了直饮水机,只要将它与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.活性炭的作用是吸附
B.滤膜可除去水中的可溶性杂质
C.紫外光照射的作用是加热
D.直饮水一定是软水
A
6.(2022吉林)在学校开展的“知水善用”项目学习成果发布会上,容融同学分享了自己的研究报告:
A.浓硫酸稀释时:水作　 　。
B.电解水实验中:水作反应物,该反应的基本反应类型为　 　反应
C.探究燃烧条件:水提供热量,隔绝氧气。
D.铁丝在氧气中燃烧:水能防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底。
E.硫在氧气中燃烧:水能吸收SO2,防止污染空气。
上述研究成果中,能得出水是由氢、氧两种元素组成的是　 　(填字母)。
溶剂
分解
B
7.生命的孕育和维系需要水。
(1)如图甲是探究水组成的实验装置。反应开始后,试管a收集到的气体是　 　,该实验说明水是由　 　组成的。
(2)图乙是氧原子的结构示意图,x的值为　 　。
(3)图丙是水分子分解示意图。请将B框补充完整。
(4)生活中经常使用活性炭净化水,主要利用活性炭的　 　性。高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂,高铁酸钠中铁元素的化合价为　 。
(5)我国淡水资源并不丰富,请写出一条保护淡水资源的宣传语:
　 　(合理即可)。
氢气
氢元素和氧元素
8
吸附
+6
节约用水从我做起
1.为了探究“水的净化”过程,某校化学实验小组从黄河中取了水样,观察 到:水样浑浊,散发出淡淡的鱼腥味。
(1)河水呈浑浊状,是因为水中含有　 　的杂质。
(2)饮用水的净化过程一般要经过三个阶段:贮存、净化、输水(如下图)。净化黄河水时首先在水中加入沉淀剂如明矾等,加入明矾的目的是　 .
　;A装置中装有卵石和石英砂,你认为卵石应该放在　 　(填“上面”“下面”或“随意放”),A装置的作用是　 .
　;除去水中鱼腥味的方法是在B装置中放置粒状　 　,该过程属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。
难溶性
使水中的
悬浮物沉降
上面
除去水中的不溶性固体
杂质
活性炭
物理
(3)进入气管网或水塔的水　 　(填“是”或“不是”)纯水,若要制得纯水,可采用的净化方法是　 　。
(4)自然界的水大多数含有较多的可溶性钙、镁化合物,要检验进入用户家中的自来水是硬水还是软水,可在水中加入　 　来区别;在生活中可用　 　的方法降低水的硬度。
不是
蒸馏
肥皂水
煮沸
2.(2023宜宾)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小组同学设计如图Ⅰ装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。
已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。
回答下列问题:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在　 　(填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为　 　。
(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是　 　。
(4)电解时,水分子分解示意图如图Ⅱ,补全横线上的模型图。
(5)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Ⅲ:
c
2∶1
木条燃烧得更旺
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　 　。
电压越高,电解水的速率越快
10%的NaOH溶液和12 V电压
谢谢观赏！

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