资源简介

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8.1海洋化学资源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．淡化海水所得的浓盐水中含大量，可制备金属镁，其流程如图所示，下列说法不正确的是
A．用生石灰代替石灰乳，也可完成上述流程
B．经过步骤，浓盐水中减少的离子是
C．步骤和的设计目的是提纯、去除杂质
D．该流程中循环使用的物质是
2．下列物质主要成分的组成元素中不含金属元素的是
A．水银 B．金刚石 C．石灰石 D．食盐
3．下列过程不属于化学变化的是
A．用盐酸除去铁钉表面的铁锈
B．用熟石灰改良酸性土壤
C．用蒸馏法将海水淡化制得蒸馏水
D．用液氢作燃料推进长征系列运载火箭
4．化学兴趣小组在实验室制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是
A．温度计水银球应位于溶液中间 B．加热前应向烧瓶中加入适量碎瓷片
C．冷却水应从d端口进入，c端口流出 D．开始馏出的部分液体应该弃去
5．生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列说法正确的是
A．生命吸管的活性炭过滤层可以吸附颜色和异味
B．经过生命吸管净化后的水属于纯净物
C．生命吸管可以把海水变为淡水
D．生命吸管净水过程中只发生了物理变化
6．下列关于水和溶液的说法不正确的是
A．饱和溶液不一定是浓溶液
B．工业上可用多级闪急蒸馏法淡化海水
C．溶液都是均一、稳定、无色透明的混合物
D．物质溶于水形成溶液时，溶质以分子或者离子形式存在
7．识别图像是学习化学的必备能力。下列图像能正确反映其对应实验操作的是
A．向稀盐酸中不断加水稀释时，溶液的变化
B．浓硫酸敞口放置一段时间
C．在室温时，向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰（）
D．向一定质量的稀和的混合溶液中逐滴加溶液
8．水是维持生命的基础，下列关于水的说法正确的是
A．活性炭能将海水转化为淡水
B．明矾可以使水中可溶性杂质较快沉降
C．电解水时，负极产生的气体可以燃烧
D．生活中可以用过滤的方法降低水的硬度
9．海水中含有丰富的化学资源。下列说法不正确的是
A．海水蒸发说明水分子总是在不断地运动 B．海水中含量最高的元素是氢元素
C．蒸馏法淡化海水的原理是物质的沸点不同 D．海水中含量最高的盐类是氯化钠
10．海水淡化可以缓解水资源匮乏的问题。如图所示是一套简易海水淡化器，下列对该装置的认识错误的是
A．阳光照射会加快水分子的运动 B．塑料膜的作用相当于滤纸
C．与自来水厂的净水原理不同 D．小水杯中收集到的水是软水
二、非选择题
11．阅读下面的科普短文，回答相关问题。
“可燃冰”是一种新型能源，在我国南海储量很高。我国是全球第一个实现在海域“可燃冰”试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹(如图)，在海底低温和高压作用下形成的甲烷水合物，因其外观像冰且遇火可直接点燃，被称作“可燃冰”。1立方米可燃冰可释放出160~180立方米的天然气，其能量密度是煤的10倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气。可燃冰深藏海底，但开采难度很大，原因之一是可燃冰极不稳定易爆炸，大量甲烷气体涌入大气层，会产生比二氧化碳更为严重的温室教应。置换法是开采方法之一，将CO2液化后进入1500米以下的洋面，就会生成二氧化碳水合物沉入海底，因CO2较甲烷易于形成水合物，因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子置换出来。
(1)甲烷水合物称作“可燃冰”的原因是 。
(2)下列说法错误的是 (填字母序号)
A．可燃冰属于纯净物 B．开采可燃冰不会产生环境问题
C．可燃冰和冰的成分相同 D．二氧化碳水合物比可燃冰稳定
(3)可燃冰成分甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(4)与化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有 (写一条)。
12．化学与生产、生活息息相关，请根据所学知识回答下列问题：
(1)请用化学用语填空：
①具有吸水性的酸 。
②4个铵根离子： 。
③配制波尔多液时所使用的盐 。
④标出KClO3中氯元素的化合价 。
(2)从微观角度解释CO和CO2化学性质不同的原因是： 。
13．海洋是巨大的储水库，蕴藏着丰富的化学资源。
(1)人类从海水中获取淡水，以解决水资源危机。可利用 的方法进行海水淡化。
(2)如图为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线示意图。
①当温度为 ℃时，NaCl与KNO3的溶解度相同。
②t1℃时，将40gNaCl加入到100g水中，充分搅拌，形成 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
③t2℃时，两种物质的溶解度由大到小的顺序为 。
④t1℃时，分别将KNO3、NaCl的饱和溶液升温至t2℃(不考虑溶剂蒸发)，所得溶液的溶质质量分数的大小关系为：KNO3 NaCl(选填“＞”、“＜”或“=”)。
⑤硝酸钾溶液中有少量氯化钠，提纯硝酸钾可采用的方法是 。
14．中央电视台曾经报道：液化石油气掺入二甲醚（）成行业潜规则，液化石油气掺入二甲醚，会导致液化气罐的配件腐蚀加剧，严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的，二甲醚可由合成气（CO和）在一定的条件下制得，其部分生产过程示意图如下：
(1)天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)用合成气（CO和）在一定的条件下制二甲醚（）时，还产生了水。写出电解水的化学方程式： 。
(3)用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离，这是利用两者的 不同。
15．海洋是巨大的资源宝库，海水综合利用的部分工艺流程图如下，回答以下问题：
(1)粗盐含有的主要杂质为、，则固体的主要成分是 （填化学式）。
(2)步骤①加入适量盐酸的目的是 。
(3)钛（Ti）被称为航空金属，常用于建造空间站。工业上利用步骤④制备金属钛，其化学反应的基本类型为 。
(4)步骤②中加入石灰乳充分反应后，还需进行的操作是 （填操作名称）。步骤③中试剂D为 （填试剂名称）。
(5)海水淡化：小明同学取少量海水，用下图所示装置进行了蒸馏法淡化海水的模拟探究实验。下列有关说法中，不正确的是_____（填字母序号）。
A．蒸馏过程中试管a里溶液的溶质质量分数变大
B．增加导管的长度可以使水蒸气的冷凝效果更好
C．加热过程中水分子的体积和能量都变大
D．蒸馏主要是利用物质的沸点不同将混合物分离
16．水是生命之源，我国淡水属于缺水国之列，人均淡水资源仅为世界人均量的四分之一。
(1)城市用的自来水取自于自然界，其净化过程如图所示：
①已知A物质为明矾，其作用为 。
②操作b主要是除去水中的一些异味和色素，应选用的物质是 。
③操作a为过滤，实验室过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用为 。多次过滤，滤液仍然浑浊的原因可能是 （写一个）。
④下列混合物也能用过滤方法分离的是 。
A．酒精和水 B．食盐和白糖 C．沙子和食盐水 D．铁粉和铜粉
(2)如图为太阳能海水淡化装置示意图。利用此装置得到淡水的方法与实验室通过 （填操作名称）净水的方法原理相同。
(3)节约用水是每个公民的义务，我们应该提倡以下方式中的______（填字母序号）。
A．用淘米水、洗菜水浇花、冲厕所
B．不间断地放水洗衣服
C．洗手后及时关上水龙头
(4)空气制水机能充分利用大气中的水分制出饮用水，主要过程如下图所示。
①由上图可知，饮用水的水分子直径 （填“大于”或“小于”）过滤装置滤孔直径。
②压缩冷凝时，空气中的水蒸气变为液态水，从微观角度分析，发生变化的是 （填字母序号）。
A．分子间间隔 B．分子种类 C．分子大小 D．分子的运动速率
(5)归纳以上混合物分离提纯的方法，形成的分离混合物的一般思路是 。
17．水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对水质检测、水的净化及水的组成等进行了探究学习。
任务一：水质检测和净化
Ⅰ．水质检测
(1)TDS值与水质纯度的关系如图1，用手持检测器测得某水样的TDS值如图2，其水质纯度为 。
Ⅱ．小组同学设计的简易净水器如图3所示。
(2)活性炭的作用是 ，该装置 (填“能”或“不能”)淡化海水。
(3)若想得到纯水可以采用的净化方法是 。
任务二：探究水的组成
(4)图甲实验中烧杯中观察到的现象是： 。
(5)按图乙进行电解水实验，发生反应的符号表达式为 。通电一段时间后，a、b管中剩余液面的高低顺序为 (由高到低排列)。
(6)甲、乙两个实验利用“合成”和“分解”思想证明水是由 组成。
【拓展延伸】同学们查阅资料后还知道了使水分解的另一种方法：光解水法。我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下，促进水的分解制取氢气的方法。
(7)水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如图：(“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂)
则水分解的微观过程正确顺序是 (填数字序号)；上述变化过程的微观实质是 。
18．水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ．水的净化
(1)用如图所示的简易装置可从海水中获取淡水，其原理是利用海水中各成分的 不同分离混合物。
(2)下图是直饮水机的净水原理。其中步骤①活性炭的作用 ；步骤②超滤膜的作用 ；步骤③的作用是 。
Ⅱ．水的组成
(3)实验室常用如图装置开展水的组成探究实验。
①玻璃管a收集到的气体是 ，该气体燃烧的化学方程式为 。
②请写出水的电解反应的化学方程式 。
③电解水的实验可得出的实验结论是 。
Ⅲ．水的保护
(4)地球上总水量多淡水少，我们要爱护水资源。下列做法正确的是___________。
A．禁止使用农药化肥 B．工业废水直接向河流中排放
C．日常生活中要节约用水 D．加强水质监测
19．水是生命之源，万物之基，是人类最宝贵的自然资源。
I.探水
(1)人类对水的组成探索不断发展：
①18世纪末，英国化学家普里斯特利把氢气和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，氢气燃烧发出震耳的爆鸣声。写出氢气燃烧的方程式 。
②电解水实验装置如图1所示。通电一段时间后，请完成图2中水通电分解前后的微观示意图 。
由氢气燃烧和电解水实验可得出的结论是 。
③图3是探究物质组成的两种思路，电解水实验是通过 （填“甲”或“乙”）思路推测水的组成的。
Ⅱ.制水
(2)海水淡化
①膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图4所示，该膜允许通过的微粒是 （填写微粒符号）。
②热分离法制水利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，此方法的原理是利用了两者的 不同。限制热分离法大规模应用的原因可能是 。
Ⅲ.处理水
(3)硬水软化
①硬水是指溶有较多 （写其中一种离子符号）的水。生活中常加入 检验（填试剂名称）。
提出问题：水中溶有钙、镁离子的较多与较少到底有没有一个定量的标准？
查阅资料：水中两种离子的总浓度通常被称为水的总硬度。我国通常将所测得的总浓度折算成每升水中含有的毫克数，具体的换算方法是：
总硬度（镁离子）（钙离子），其中p指单位体积溶液中所含离子的质量。总硬度以上为硬水。
提出问题：影响水硬度的因素有哪些？小组成员做了如下探究。
不同温度的水样/℃ 钙离子 镁离子 总硬度
25 154 54 610
40 149 51 x
60 131 52 544
80 71 53 398
100 23 55 287
②该实验的目的是 。
③计算40℃时，水总硬度 ，属于 （填“硬水”或“软水”）。
④生活中可采用 的方法使硬水软化。若该地山泉水中溶有一定量的，软化过程中分解为碳酸钙和两种常见氧化物，该反应的化学方程式为 。
(4)污水净化：
⑤水的天然循环给陆地带来淡水，在水天然循环的蒸发、蒸腾环节中，水分子的能量 （填“增大”“减小”或“不变”）。
⑥天然水中含有许多杂质，净水过程中常利用 （填物质名称）吸附水中的颜色和异味；
⑦为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，学习小组开展了便携式野外净水器的设计和制作。设计装置如图5所示，由图可知，净水时水最先流经 。
(5)工业生产废水处理工艺
①处理生产废水过程中，可向其中投入明矾[化学式为]，该物质溶于水后生成氢氧化铝 （填化学式）胶状物，胶状物对杂质吸附能力很强。
②金属炭法处理废水中的重金属离子：其他条件相同时，分别取铝炭混合物和铁炭混合物，与含的废水反应相同时间，去除率与废水pH的关系如图6。
pH相同时，铝炭混合物对去除率远大于铁炭混合物的主要原因是 。废水pH大于6，随着pH增大，铝炭混合物对去除率增大的原因是 。
《8.1海洋化学资源》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C A A C C C B B
1．B
【详解】A、用生石灰代替石灰乳，生石灰先与水反应生成氢氧化钙，也可完成上述流程，说法正确；
B、经过步骤，氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁，浓盐水中减少的离子是，说法错误；
C、步骤将从浓盐水中分离出来，步骤将转化为纯净的，目的是提纯，去除杂质，说法正确；
D、电解生成，与在一定条件下反应生成，可用于步骤。可以循环利用，说法正确。
故选：B。
2．B
【详解】A、水银是汞的俗称，汞是一种金属元素，故选项不符合题意；
B、金刚石是由碳元素组成的单质，碳是非金属元素，故选项符合题意；
C、石灰石的主要成分是碳酸钙，钙是金属元素，故选项不符合题意；
D、食盐的主要成分是氯化钠，钠是金属元素，故选项不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】A、用盐酸除去铁钉表面的铁锈，铁锈的主要成分氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，有新物质生成，属于化学变化；
B、用熟石灰改良酸性土壤，是因为熟石灰能与酸性物质反应，有新物质生成，属于化学变化；
C、用蒸馏法将海水淡化制得蒸馏水，只是水的状态的改变，无新物质生成，属于物理变化；
D、用液氢作燃料推进长征系列运载火箭，发生了氢气的燃烧，一定有新物质生成，属于化学变化。
故选C。
4．A
【详解】A、蒸馏操作需要用温度计控制馏分的沸点，所以应将温度计水银球放在蒸馏瓶的支管口。A错误；
B、蒸馏需要加热至沸腾，为防止液体暴沸，需要加沸石，可用适量碎瓷片代替沸石。B正确；
C、冷却水从冷凝管下口入，上口出，使冷凝效果更好，所以冷却水应从d端口进入，c端口流出。C正确；
D、开始馏出的部分液体不纯，应该弃去。D正确。
综上所述：选择A。
5．A
【详解】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故生命吸管的活性炭过滤层可以吸附颜色和异味，符合题意；
B、生命吸管只能除去水中的难溶性杂质、色素和异味，细菌和病毒等，经过生命吸管净化后的水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不符合题意；
C、生命吸管只能除去水中的难溶性杂质、色素和异味，细菌和病毒等，水中仍含有可溶性杂质，不能将海水变为淡水，不符合题意；
D、生命吸管中双层纺织网过滤难溶性杂质，无新物质生成，属于物理变化，活性炭吸附水中的色素和异味，只是将杂质吸附在活性炭表面，无新物质生成，属于物理变化，加碘树脂杀菌消毒，发生了蛋白质变性等，一定有新物质生成，属于化学变化，不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A、饱和溶液不一定是浓溶液，比如氢氧化钙的饱和溶液浓度就很低，不符合题意；
B、工业上可用多级闪急蒸馏法淡化海水，该方法通过减压降低水的沸点，实现海水的蒸发和冷凝，不符合题意；
C、溶液是均一、稳定的混合物，但不一定无色，例如硫酸铜溶液呈蓝色、氯化铁溶液呈黄色，因此 “无色透明” 的表述错误，符合题意；
D、物质溶于水形成溶液时，溶质以分子或离子形式存在，比如蔗糖以分子形式分散，氯化钠以钠离子和氯离子形式分散，不符合题意。
故选：C。
7．C
【详解】A. >7，溶液显碱性，=7，溶液显中性，<7，溶液酸性。向稀盐酸中不断加水稀释时，溶液的酸性减弱，趋向于中性，不能变为碱性，此选项错误；
B. 浓硫酸具有吸水性，敞口放置一段时间，溶质质量不变，溶剂质量增多，则溶液的溶质质量分数减小，此选项错误；
C. 在室温时，向一定质量的饱和溶液中加入少量生石灰（），生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应放出热量，氢氧化钙的溶解度减小，有氢氧化钙析出，溶质质量减小，随着温度的逐渐升高，氢氧化钙的溶解度变大，溶质质量又逐渐增多，此选项正确；
D. 向一定质量的稀和的混合溶液中逐滴加溶液，稀硫酸先与氢氧化钠反应，当稀硫酸完全反应后，氢氧化钠才与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，此选项错误。
故选C。
8．C
【详解】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味等，不能除去水中的可溶性杂质，不能将海水转化为淡水，该选项错误；
B、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，不能使可溶性杂质沉降，该选项错误；
C、电解水时，负极产生的气体是氢气，氢气可以燃烧，该选项正确；
D、过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度，生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，该选项错误。
故选C。
9．B
【详解】A、海水蒸发说明水分子总是在不断地运动，水会扩散到空气中去，不符合题意；
B、海水中含量最高的物质是水，则含量最高的元素是氧元素，符合题意；
C、蒸馏法淡化海水的原理是利用水和盐类的沸点不同，水的沸点低，蒸发过程中，先分离出来，从而获得淡水，不符合题意；
D、海水中含量最高的盐类是氯化钠，说法正确，不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】A、分子在不断运动，且温度越高，分子的运动速率越快，阳光照射，温度升高，会加快水分子的运动，不符合题意；
B、滤纸的作用是实现固液分离，除去难溶性杂质，塑料膜不能实现固液分离，塑料膜的作用与滤纸不同，符合题意；
C、该过程是水蒸发后再冷凝成水的过程，与蒸馏原理相同，自来水厂的净水过程包括：沉降、过滤、吸附、消毒，没有蒸馏，与自来水厂的净水原理不同，不符合题意；
D、该过程是水蒸发后再冷凝成水的过程，小水杯中收集到的水是蒸馏水，不含可溶性钙、镁化合物，是软水，不符合题意。
故选B。
11．(1)外观像冰且遇火可直接点燃
(2)ABC
(3)
(4)燃烧产物几乎不会对环境造成污染（其他合理即可）
【详解】（1）从文中“因其外观像冰且遇火可直接点燃，被称作可燃冰”可知，甲烷水合物称作“可燃冰”的原因是外观像冰且遇火可直接点燃。
（2）A. 根据“可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹”可知，可燃冰含有多种物质，是混合物。错误。
B. 根据“大量甲烷气体涌入大气层，会产生比二氧化碳更为严重的温室教应”可知，开采可燃冰可能加剧温室效应。错误。
C. 可燃冰是甲烷和水组成的混合物，冰是由水分子构成的纯净物，所以成分不同。错误。
D.从 “CO2较甲烷易于形成水合物，因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子置换出来”可知，二氧化碳水合物比可燃冰稳定。正确。
故选:ABC。
（3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。
（4）从“燃烧后不产生任何残渣和废气”可知，与化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有燃烧产物几乎不会对环境造成污染。其他合理即可。
12．(1) H2SO4 CuSO4
(2)分子构成不同
【详解】（1）①浓硫酸具有吸水性，化学式为H2SO4。
②离子符号前的数字表示离子个数，则4个铵根离子的符号为。
③波尔多液是由氢氧化钙和硫酸铜配制而成，其中的盐为硫酸铜，化学式为CuSO4。
④KClO3中，钾元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，设氯元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则+1+x+（-2）×3=0，解得x=+5，元素符号正上方的数字表示元素化合价，且符号在前，数字在后，则表示为：。
（2）一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，则它们的化学性质不同。
13．(1)蒸馏(或反渗透法)
(2) t1 饱和 KNO3＞NaCl(硝酸钾＞氯化钠) = 降温结晶法
【详解】（1）人类从海水中获取淡水，以解决水资源危机。可利用蒸馏(或反渗透法)的方法进行海水淡化；
（2）①由图可知，t1℃时，NaCl与KNO3的溶解度相交于一点，说明当温度为t1℃时，NaCl与KNO3的溶解度相同；
②t1℃时，NaCl的溶解度小于40g，则t1℃时，将40gNaCl加入到100g水中，充分搅拌，形成饱和溶液；
③由图可知，t2℃时，两种物质的溶解度由大到小的顺序为KNO3＞NaCl(硝酸钾＞氯化钠)；
④t1℃时，KNO3和NaCl的溶解度相等，其饱和溶液的溶质质量分数也相等，则t1℃时，分别将KNO3、NaCl的饱和溶液升温至t2℃，KNO3和NaCl的溶解度都增大，但溶质和溶剂的质量都不变，所以所得溶液的溶质质量分数相等，即KNO3=NaCl；
⑤因为KNO3的溶解度受温度影响较大，NaCl的溶解度受温度影响较小，所以硝酸钾溶液中有少量氯化钠，提纯硝酸钾可采用降温结晶（或冷却热饱和溶液）的方法，降温时KNO3会大量结晶析出，而NaCl基本不析出。
14．(1)不可再生
(2)
(3)沸点
【详解】（1）天然气属于化石燃料，属于不可再生能源；
（2）水通电生成氢气和氧气，化学方程式是：；
（3）能用蒸馏法将二甲醚和甲醇分离，说明两者的沸点不同。
15．(1)和
(2)除去过量的氢氧化钠和碳酸钠（或除尽和，合理即可）
(3)置换反应
(4) 过滤 稀盐酸
(5)C
【详解】（1）粗盐含有的主要杂质为MgCl2、CaCl2，加入过量的氢氧化钠和碳酸钠，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，过滤后，则固体B的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3；
（2）步骤①加入适量盐酸的目的是除去溶液A中过量的氢氧化钠和碳酸钠，之前为了除尽杂质，加入的氢氧化钠和碳酸钠是过量的，会残留在溶液里，盐酸能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，从而得到纯净的氯化钠溶液，故填：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠（或除尽和，合理即可）；
（3） 钛被称为航空金属，常用于建造空间站，工业上利用步骤④制备金属钛，其反应为镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁，反应的化学方程式为：，这个反应是由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
（4）步骤②中加入石灰乳（氢氧化钙），它会和海水中的氯化镁反应，生成氢氧化镁沉淀，沉淀不溶于水，需要通过过滤操作，把氢氧化镁沉淀从混合液中分离出来，得到纯净的沉淀；稀盐酸能与氢氧化镁发生反应，生成氯化镁和水，步骤③的目的是把氢氧化镁沉淀转化为氯化镁溶液，为后续电解制备金属镁做准备，故试剂D是稀盐酸；
（5）A、蒸馏过程中，水不断蒸发变成水蒸气，试管a里的溶剂减少，而溶质（盐）的质量不变，因此溶质质量分数变大，不符合题意；
B、增加导管的长度，可以让水蒸气在导管里停留更久，与空气进行更充分的热交换，冷凝效果更好，不符合题意；
C、加热过程中，水分子的能量会变大，运动速率加快，但分子本身的体积不会改变，符合题意；
D、蒸馏的原理就是利用不同物质的沸点不同，将混合物分离，不符合题意。
故选：C。
16．(1) 加速悬浮物的沉降 活性炭 漏斗 引流（或引流，防止液体洒出等） 滤纸破损（合理即可） C
(2)蒸馏
(3)AC
(4) 小于 AD
(5)首先分析混合物成分，然后寻找成分性质差异，最后找到分离方法分离
【详解】（1）①已知A物质为明矾，明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故其作用是：加速悬浮物的沉降；
②操作b主要是除去水中的一些异味和色素，应选用的物质是活性炭，活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；
③操作a为过滤，实验室过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
过滤时，玻璃棒的作用是引流；
过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；
④A、酒精能与水以任意比例互溶，不能用过滤的方法分离酒精和水，不符合题意；
B、食盐和白糖均能溶于水，不能用过滤的方法分离食盐和白糖，不符合题意；
C、沙子难溶于水，可用过滤的方法分离沙子和食盐水，符合题意；
D、铁粉和铜粉均难溶于水，不能用过滤的方法分离铁粉和铜粉，不符合题意。
故选C；
（2）此装置是通过蒸发得到水蒸气，然后冷凝得到水，与实验室通过蒸馏净水的方法原理相同；
（3）A、用淘米水、洗菜水浇花、冲厕所，“一水多用”，可以节约用水，保护水资源，符合题意；
B、不间断地放水洗衣服，会造成水资源的浪费，不符合题意；
C、洗手后及时关上水龙头，可以节约用水，保护水资源，符合题意。
故选AC；
（4）①由上图可知，饮用水的水分子直径小于过滤装置滤孔直径，这样才能除去一些难溶性杂质；
②压缩冷凝时，空气中的水蒸气变为液态水，从微观角度分析，分子之间的间隔变小，分子的运动速率减慢，分子的种类和大小不变。
故选AD；
（5）由以上分析可知，分离混合物的一般思路是：首先分析混合物成分，然后寻找成分性质差异，最后找到分离方法分离 ，如沙子和食盐水的混合物，沙子难溶于水，则可选择过滤的方法分离沙子和食盐水。
17．(1)一般
(2) 吸附水中的色素和异味 不能
(3)蒸馏
(4)烧杯内壁出现水雾
(5) b、a
(6)氢元素和氧元素
(7) ①④②⑤③ 在化学变化中，分子分为原子，原子重新组合为新的分子
【详解】（1）由图可知，该水样的TDS值为159ppm，介于100ppm-300ppm之间，故其水质纯度为一般；
（2）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；
该装置只能除去难溶性杂质，水中的色素和异味，不能除去可溶性杂质，不能淡化海水；
（3）蒸馏可除去所有杂质，故若想得到纯水，可以采用的净化方法是：蒸馏；
（4）氢气燃烧生成水，故图甲实验中烧杯中观察到的现象是：烧杯内壁有水雾出现；
（5）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为：；
在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，a管与负极相连，产生的是氢气，b管与正极相连，产生的是氧气，故b中液面高于a中液面，故通电一段时间后，a、b管中剩余液面的高低顺序为：b、a；
（6）甲实验中氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，乙中电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成；
（7）水分解的微观过程为：水分子分为氢原子和氧原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子，故顺序为：①④②⑤③；
上述变化过程的微观实质是：在化学变化中，分子分为原子，原子重新组合为新的分子。
18．(1)沸点
(2) 吸附水中的色素和异味 过滤 杀菌消毒
(3) 氢气/H2 水是由氢元素和氧元素组成的
(4)CD
【详解】（1）用如图所示的简易装置可从海水中获取淡水，其原理是蒸馏，是利用海水中各成分的沸点不同分离混合物；
（2）步骤①中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；
步骤②超滤膜可起到过滤的作用，除去水中的难溶性杂质；
步骤③中紫外灯管照射能使蛋白质变性，可起到杀菌消毒的作用；
（3）①在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，玻璃管a中收集的气体较多，是氢气；
氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：；
②水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
③电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成的；
（4）A、农药和化肥对农业生产非常重要，不能禁止使用，可合理使用，不符合题意；
B、工业废水直接向河流中排放，会污染水源，应处理达标后排放，不符合题意；
C、日常生活中要节约用水，保护水资源，符合题意；
D、加强水质监测，可以减少污染，保护水资源，符合题意。
故选CD。
19．(1) 水是由氢、氧两种元素组成 乙
(2) H2O 沸点 能耗高（合理即可）
(3) Ca2+/Mg2+ 肥皂水 探究温度对水硬度的影响 585 硬水 煮沸
(4) 增大 活性炭 小卵石
(5) Al(OH)3 铝比铁活泼，铝的金属活动性更强，反应更剧烈（合理即可） 随着pH增大，溶液中的OH-浓度增大，与Zn2+反应生成Zn(OH)2沉淀，促进了反应进行（合理即可）
【详解】（1）①氢气燃烧生成水，化学方程式为。
②电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气；根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前有2个H2O分子，则反应后应生成2个H2分子和1个O2分子，作图为；
氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，氢气燃烧生成水，电解水得到氢气和氧气，都能证明水是由氢、氧两种元素组成。
③电解水是将水分解为氢气和氧气，是通过分解已知组成的物质（水）来推测反应物（水）的组成，符合乙思路。
（2）①膜分离法实现海水淡化，是让水分子通过薄膜，而将海水中的钠离子、氯离子等截留，所以该膜允许通过的微粒是H2O。
②热分离法制水利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，原理是利用二者沸点不同；
限制热分离法大规模应用的原因可能是能耗高，成本高。
（3）①硬水是指溶有较多钙、镁离子（Ca2+或Mg2+）的水；
生活中常用肥皂水检验硬水和软水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水。
②由实验数据可知，该实验控制的变量是温度，测量不同温度下钙离子、镁离子浓度和水的总硬度，目的是探究温度对水硬度的影响。
③根据总硬度计算公式：总硬度=ρ(镁离子)×100/24+ρ(钙离子)×100/40 ，40℃时，ρ(钙离子)=149mg L-1，ρ(镁离子)=51mg L-1，则总硬度，因为585＞450，所以属于硬水。
④生活中可采用煮沸的方法使硬水软化；
Ca(HCO3)2受热分解为碳酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为。
（4）⑤在水天然循环的蒸发、蒸腾环节中，水分子吸收能量，能量增大，运动速率加快，从而实现由液态变为气态。
⑥活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，能吸附水中的颜色和异味，所以净水过程中常利用活性炭吸附水中的颜色和异味。
⑦由图 5 可知，在便携式野外净水器中，水最先流经小卵石，小卵石可起到过滤大颗粒杂质的作用。
（5）①明矾溶于水后生成氢氧化铝，氢氧化铝的化学式为Al(OH)3。
②pH相同时，铝炭混合物对去除率远大于铁炭混合物，是因为铝比铁活泼，铝的金属活动性更强，与反应更剧烈；
废水pH大于6，随着pH增大，溶液中OH-浓度增大，与Zn2+反应生成Zn(OH)2沉淀，促进了反应进行，所以铝炭混合物对Zn2+去除率增大。
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