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第四单元　自然界的水 素养评价
一、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题目要求)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.2025年3月22日至28日是第三十八届“中国水周”,活动主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列关于水的说法正确的是( )。
A.农业上采用大水漫灌以增加粮食产量
B.工业废水无须处理即可排放
C.禁止使用化肥和农药,以防止水体污染
D.通过蒸馏可制得净化程度较高的水
2.公园、车站等公共场所设有直饮水机,其中的水处理过程如下图所示,步骤③的作用是( )。
A.吸附杂质 B.过滤 C.蒸馏 D.杀菌消毒
3.“天宫二号”太空舱利用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知NiFe2O4中Fe为+3价,则Ni的化合价为( )。
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
4.化学用语是学习化学的重要工具。下列表述正确的是( )。
A.+2价的镁元素:Mg2+ B.KMnO4:锰酸钾
C.五氧化二氮:N2O5 D.N:氨根离子
5.食醋是生活中常用的调味剂,其主要成分乙酸的结构模型如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.乙酸的化学式可表示为C2H4O2
B.乙酸中碳元素和氢元素的质量比为6∶1
C.乙酸由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
D.乙酸中氧元素的质量分数最大
6.问天何求,自建天宫,科学重器,筑梦蓝天。电解水是空间站中提供氧气的重要手段。下列有关电解水的说法正确的是( )。
A.电解水时,正极与负极产生气体的质量比为1∶2
B.负极产生的气体可作燃料
C.水电解产生的氧气能助燃,具有可燃性
D.由水电解系统可知,水由氢气和氧气组成
7.下图中“”和“”分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是( )。
A.　B.　C.　D.
二、非选择题(本题共6小题,共46分)
8.(8分)水是生活中的重要物质,回答下列问题。
(1)天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质,属于　　　　(填“硬水”或“软水”),不适合直接饮用。
(2)黄河水经一段时间静置,水中的　　　　杂质沉于底部。
(3)明代宋应星在《天工开物》中记载:“宜捣蒜或白矾少许,投入水缸中”。“白矾”即明矾,沉降前加入明矾的作用是　。
(4)实验室进行过滤操作时,用到的玻璃仪器有玻璃棒、　　　　　　　　,其中玻璃棒的作用是　　　　　。
(5)自来水厂常用Cl2作消毒剂,发生的是　　　　　(填“物理”或“化学”)变化。
(6)实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水,原理是利用混合物中各组分的　　　　差异实现物质的分离与提纯。
(7)TDS值与水质纯度的关系如下图所示,经检测,附近水域的TDS值为159 ppm,其水质纯度为　　　　(填“高”“较高”“一般”或“会结水垢”)。
9.(7分)水是一切生命体生存所必需的物质。某兴趣小组同学参考自来水厂的净水过程进行如下图所示的实验过程,最终制成蒸馏水。请回答下列问题。
(1)若经过操作①后,所得液体C中仍有浑浊,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一条即可)。
(2)改进后重新过滤,得到了澄清、透明的水,有同学认为此时的水是纯水。对此,你的看法是　　　　　　(填“同意”或“不同意”),理由是　　　　　　　　　　　　。
(3)操作②应选用下图中的装置　　　　(填序号),操作③应选用下图中的装置　　　　(填序号),经过操作③得到的水是　　　　(填“软水”或“硬水”),属于　　　　(填“混合物”或“纯净物”)。
　　
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
10.(8分)水是生命之源,也是人类宝贵的自然资源。请回答下列问题。
(1)下图是学生参观自来水厂后,绘制的自来水生产的工艺流程简图。
①在净水过程中,沉淀池发生的是　　　　　(填“物理变化”或“化学变化”)。
②活性炭吸附池除去水中的色素和异味是利用活性炭的　　　　　性。
③自来水厂常用氯气(Cl2)消毒,氯气的物质类别是　　　　(填“单质”或“化合物”)。
(2)为了探究水的组成,兴趣小组利用下图装置进行了电解水实验。电解水时,a管产生的气体是　　　　,点燃该气体前要　　　　　。
(3)下图为水在通电条件下分解的微观示意图,请在方框中将该微观示意图补充完整。
(4)水是一切生命体生存所必需的物质,我们必须保护水资源,既要　　　　　　　　,又要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施:　
　。
11.(6分)2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢,电解水反应的文字表达式为　　　　　　　　。若电解54 g水,电解前水中氧元素的质量是　　　　g。
(2)电解水过程可将电能转化为　　　　能。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时,氢分子间的间隔变　　　　(填“大”或“小”)。
(4)氢气燃烧的文字表达式为　　　　　　　　　　　,氢气作燃料的优点是　。
12.(7分)阅读下列科技短文并回答问题。
地球是一个蓝色的“水球”,但地球上的淡水资源只占总水量的2.53%,且分布不均匀。解决淡水危机的有效措施之一是海水淡化。海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。热分离法利用蒸发和冷凝来分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高。膜分离法利用薄膜的选择透过性,实现海水淡化(如图)。
(1)海水是　　　　　(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可通过　　　　的方法使硬水软化。
(3)热分离法中水发生的变化是　　　　　　(填“物理变化”或“化学变化”)。热分离法存在的主要问题是　　　　　　　　　　　　　。
(4)膜分离法可用于海水淡化,下列有关说法正确的是　　　　(填字母)。
A.膜分离法可用于分离混合物
B.加压可加快水分子通过分离膜的速率
C.加压后右侧海水中氯化钠的质量逐渐减少
D.利用膜分离法的原理也可能实现硬水软化
(5)根据膜分离微观示意图,不能透过分离膜的微观粒子是　　　　(填名称)。
(6)水资源短缺会影响人们生活,制约经济发展。请写出一种节水的措施:　。
13.(10分)“宏观”与“微观”是化学探究物质的两个角度,某化学兴趣小组追寻科学家足迹,对水进行探究。
【宏观探究】根据实验探究水的组成
　　
图1 图2
(1)水的合成:用排水法收集一瓶氧气,在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1),观察到火焰呈　　　　色,有同学认为该实验不能达到实验目的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。重新用　　　　　　　法收集一瓶氧气进行实验,观察到集气瓶内壁有无色小液滴。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图2),观察到管a和管b中气体的体积比约为　　　　。切断电源后,用带火星的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)上述两个实验都能得到的实验结论是:水是由　　　　　　　　组成的。
【微观探析】结合实验推断水分子的构成
图3
(4)图3为电解水的微观示意图,反应过程中没有发生变化的微粒是　　　　,该变化过程的微观实质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。根据水分子的示意图可知,1个水分子由　　　　　　　　　　　构成。
【实验探究】探究影响水分解速率的因素
(5)电解纯水的速率较慢。为探究不同电压和不同浓度的氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图4所示。由图中可以看出,电解水速率最快的条件是
　。
图4
第四单元素养评价
1.D　2.D　3.B　4.C　5.C　6.B　7.A
8.(1)硬水　(2)难溶性　(3)吸附水中悬浮杂质,加速其沉降　(4)漏斗、烧杯　引流　(5)化学
(6)沸点　(7)一般
9.(1)漏斗内滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸的边缘等,合理即可)　(2)不同意　水中还含有某些可溶性杂质　(3)Ⅱ　Ⅰ　软水　纯净物
10.(1)①物理变化　②吸附　③单质　(2)氢气
检验纯度　(3)　(4)合理利用水资源　生活污水集中处理后再排放(合理即可)
11.(1)水氢气+氧气　48　(2)化学　(3)小　(4)氢气+氧气水　燃烧热值高,燃烧产物对环境没有污染(合理即可)
12.(1)混合物　(2)煮沸　(3)物理变化　能耗大,成本高　(4)ABD　(5)钠离子、氯离子　(6)随手关闭水龙头(合理即可)
13.(1)淡蓝　用排水法收集氧气时,集气瓶中会有水蒸气,干扰对氢气燃烧生成水的判断　向上排空气　(2)2∶1　木条复燃　(3)氢元素和氧元素　(4)氢原子和氧原子　水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子　2个氢原子和1个氧原子　(5)10%氢氧化钠溶液、电压为12 V
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