专题03 自然界中的水（考点精讲）-【满分之路】 中考化学一轮复习精讲精练 （适用2023年中考化学）

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专题三  自然界中的水【复习目标】1、学会从两个方面来爱护水资源，了解水体污染的来源和防治措施；2、了解水的天然循环，掌握水的人工净化方法；3、了解硬水和软水，学会用肥皂水检验硬水和软水；了解硬水的危害及硬水的软化方法；4、掌握水的电解和氢气燃烧实验的现象、化学方程式、结论和注意事项，并通过探究活动认识水的组成。【命题解读】水的净化常以选择题和填空题的形式考查，考查的命题点有：净化水的步骤与原理、区分软硬水的方法、硬水的软化方法、活性炭的作用和明矾的作用等，常结合生产、生活实际以文字或图文结合的形式出现。【考点梳理】考点1：水的概况及水的天然循环1、水的概况：地球上总储水量约为1.391×1018m3，地球表面约71%被水覆盖。可直接利用的淡水量2.53%。2、水的天然循环：水的天然循环是通过水的三态变化实现的；太阳为水的天然循环提供能量；实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，为地球生物补充淡水资源。其本质是物理变化。考点2：水的净化方法1、沉降是重力作用，除去水中颗粒较大的不溶性杂质； 促进方法：明矾（可促进水中悬浮杂质的沉降）2、过滤原理分离颗粒大小不同的混合物，除去水中颗粒较小不溶性杂质。仪器漏斗、玻璃棒（作用引流）、烧杯、带铁圈铁架台。步骤一贴滤纸要紧贴漏斗内壁，否则过滤很慢。二低滤纸边缘要低于漏斗边缘，滤液边缘要低于滤纸边，防止液体从缝隙流下，过滤失败。三靠烧杯口要紧靠玻璃棒；玻璃棒要轻靠3层滤纸；漏斗下端要紧靠烧杯内壁（防止滤液溅出）。3、吸附：原理：活性炭表面疏松多孔，表面积大，具有吸附性；除去水中的颜色或气味的物质。4、蒸馏  原理：各成分的沸点不同；除去水中可溶性杂质，净化程度最高---得到的是蒸馏水。5、消毒杀菌：用液氯，此过程是个化学变化。  考点3：自来水和软硬水1、自来水生产过程：    天然水     沉降    过滤    灭菌    输送                                      加明矾           用液氯（是化学变化）                                  作用：促进水中悬浮杂质的沉降2、硬水和软水（1）定义：硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物的水；软水：不含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水（2）区别方法：加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的为软水，反之为硬水。（3）转化方法：加热煮沸（日常生活）、蒸馏（实验室、工业）等。（4）硬水的危害：用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长还会使衣物变硬。锅炉长期用硬水，易形成水垢，不仅浪费燃料，严重者可引起爆炸。长期饮用硬水有害身体健康。考点4：水的分解1、条件：（1）通直流电；（2）加入稀硫酸或氢氧化钠溶液，目的：增强水的导电性，原因是它们可以形成自由移动的带电离子。2、实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生，液面下降，一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1：2。3、气体检验：（1）正极：用带火星的木条，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气；（2）负极：用燃着木条，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明负极生成的气体是氢气。4、原理：2H2O2H2↑+O2↑（分解反应）。5、结论：（1）水是由氢元素和氧元素组成的。（2）水在通电的条件下分解成氢气和氧气，并且它们的体积比是2：1。（3）化学变化的本质：在化学反应中，分子分解成原子，而原子不可再分，原子又重新结合成新的分子。6、能量变化：由电能变成化学能。 考点5：水的合成（氢气燃烧）1、氢气的物理性质：氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小，难液化；2、检验氢气纯度。（1）收集一试管氢气，用拇指堵住试管口；管口朝下，靠近火焰，移开拇指点火。（2）如发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯。如听到声音很小，则表示氢气较纯。3、氢气燃烧步骤：①检验纯度（气体不纯净点燃时，易发生爆炸）；②在火焰上方罩一个干燥且凉的烧杯；③用手接触烧杯。4、氢气燃烧现象：氢气燃烧，产生淡蓝色的火焰；烧杯内壁凝结有水雾；烧杯发烫。5、化学方程式：2H2+O22H2O。6、结论：氢气和氧气在点燃的条件下生成水，即水是由氢氧元素组成。【解题方法指导】全面把握净水过程和方法是解答此类题目的关键，净化水的方法有静置沉淀、过滤、吸附和蒸馏。单一操作净化程度由低到高的顺序是静置沉淀、过滤、吸附和蒸馏。净化效果最好的是蒸馏，蒸馏还可以降低水的硬度。净化水的顺序一般是静置沉淀、吸附、过滤和蒸馏。以上方法是物理方法。【题型典例聚焦】题型一   水的净化【经典例题】【2021辽宁沈阳】关于水的净化的知识，说法正确的是（   ）A. 采用过滤的方法，可以将硬水转变成软水B. 可以往自来水中加入胆矾作为絮凝剂C. 用过滤的方法可以从食盐水中获得食盐D. 滤纸要紧贴漏斗的内壁，是为了防止过滤时液体流速过慢【答案】D【解析】A、过滤不能除去可溶性钙、镁离子，不能将硬水转变成软水；故选项错误；B、自来水的净化过程中可以加入明矾作为絮凝剂，明矾可以吸附悬浮的杂质；故选项错误；C、过滤只能分离液体和不溶性固体，不能将可溶性氯化钠溶液分离成水和氯化钠；故选项错误；D、滤纸要紧贴漏斗的内壁，是为了防止过滤时液体流速过慢；故选项正确；故选：D。【方法技巧】本类题考查知识难度不大，全面把握净水过程和方法是解答此类题目的关键，本题主要考查净水方法中的过滤，明确过滤操作的原理、所需的仪器等是正确解答本题的关键。【经典例题】【2021湖北宜昌】下列净水操作中，单一操作净化程度最高的是（　　）A. 吸附 B. 沉淀 C. 蒸馏 D. 过滤【答案】C【解析】A、通过吸附沉淀主要除去悬浮性的杂质，不能除去可溶性的杂质，净化程度不高；B、通过过滤主要除去一些不溶性的杂质，不能除去可溶性的杂质，净化程度不高；C、通过蒸馏除去了水中所有的杂质，所得到的水为纯净物，净化程度最高；D、通过过滤而除去了水中不溶性固体杂质，但对于可溶性杂质过滤并不能除去，所得到的水中仍含有可溶性杂质，净化程度不能达到最高。故选C。【方法技巧】净化水通常所采取的沉降、吸附、过滤、消毒杀菌、煮沸、蒸馏等操作中，由于蒸馏后所得到的水为纯净物，因此净化程度最高。【经典例题】【2021云南】《茶疏》中对泡茶过程有如下记载：“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶”，以上过程涉及的操作有溶解、过滤等。在实验室进行过滤操作时玻璃棒的作用是______，过滤时液面高于滤纸边缘会造成的后果是______。过滤______（填“能”或“不能”）将硬水软化。【答案】    (1). 引流    (2). 滤液浑浊    (3). 不能【解析】在实验室进行过滤操作时，玻璃棒的作用是引流，防止待过滤的固液混合物转移时洒在漏斗外。过滤时液面高于滤纸边缘，部分固液混合物会不经滤纸过滤，直接从滤纸和漏斗的缝隙中流出，造成的后果是滤液浑浊。过滤只能将固液分离，溶解在水中的可溶性钙、镁化合物不能除去，因此不能将硬水软化。【方法技巧】本题难度不大，明确过滤操作的原理、所需的仪器是正确解答本题的关键。【趁热打铁】1、【2020上海】净水过程中可加入的吸附剂是（    ）A.活性炭       B. 石灰       C.熟石灰       D.烧碱【答案】A【解析】A、活性炭具有吸附性，故A正确B、生石灰不具有吸附性，故B不正确；
C、熟石灰不具有吸附性，故C错误；
D、烧碱具有吸水性，不具有吸附性，可以用作干燥剂，不能做吸附剂，故D错误。故选A。2、【2021湖南张家界】今年5月4日，习总书记在推进南水北调后续工程高质量发展座谈会上强调：“水是生存之本，文明之源，要坚持节水优先，抓好水污染的防治工作”。下列做法不合理的是（　　）A．实验室废水和废液直接排入下水道 B．用洗菜、淘米水浇花，用洗衣水冲厕所 C．生活污水、工业废水等经处理达标后排放 D．农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌和滴灌【答案】A【解答】A、实验室废水和废液直接排入下水道，会造成水污染，做法不合理；B、用洗菜、淘米水浇花，用洗衣水冲厕所，节约用水，做法合理；C、生活污水、工业废水等经处理达标后排放，减少水污染，做法合理；D、浇灌改大水漫灌为喷灌和滴灌，节约用水，做法合理；故选：A。3、【2021湖南郴州】关于水的说法错误的是（　　）A．人体中水的质量分数约为70% B．地球上的水总储量很大，但淡水很少，我们要节约用水 C．明矾用于自来水杀菌、消毒 D．自来水厂的净水过程包括沉淀、过滤、吸附等方法【答案】C【解析】明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，但不能杀菌、消毒。4、【2020山西阳泉】泾河和渭河都是黄河的支流，也是城市饮用水的重要来源。泾河水清，渭河水浊，两河交汇，成天下奇观，这也是“泾渭分明”的由来。泾河水的物质类别是               ，将渭河水净化为生活用水时，加入絮凝剂明矾的作用是                                           ，加入活性炭的作用是                                  。【答案】(1).混合物；(2).溶于水后生成胶状物对杂质吸附，使杂质沉降/吸附杂质使杂质沉淀（合理即可）；(3).吸附/吸附作用（合理即可）。【解析】泾河水是由水、矿物质等两种以上物质混合而成，属于混合物；加入絮凝剂明矾，明矾溶于水后，形成的胶状物，可以吸附杂质，使杂质沉降；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。5、【2021湖北襄阳】习近平总书记在推进南水北调后续工程高质量发展座谈会上强调：水是生存之本、文明之源。（1）净水器中常用活性炭去除水中的杂质，该净化过程主要涉及的变化属于___________变化。（2）在水中加入洗涤剂可以除去衣物上的油污，这是利用了洗涤剂的___________作用。（3）从元素组成种类上看，水属于___________（填“单质”或“化合物”）。【答案】（1）物理 （2）乳化（3） 化合物【解析】（1）用活性炭去除水中的杂质，是因为活性炭具有吸附性，只能将杂质吸附在表面，无新物质生成，属于物理变化；（2）洗涤剂中含有乳化剂，具有乳化作用，能将油污乳化为细小油滴，随水冲走，故填：乳化；（3）水是由H、O元素组成的纯净物，属于化合物。题型二   自来水与软硬水【经典例题】【2021四川自贡】水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是（　　）A．通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味 C．自来水厂投入明矾进行消毒 D．硬度较高的自来水，用户可用煮沸的方法来降低其硬度【答案】C【解析】A、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质，故选项说法正确。B、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，吸附池内常用活性炭吸附色素和异味，故选项说法正确。C、明矾能对悬浮杂质进行吸附，使杂质沉降，不能进行消毒，故选项说法错误。D、煮沸能除去水中的一些可溶性钙、镁化合物，硬度较高的自来水，用户可用煮沸的方法来降低其硬度，故选项说法正确。故选：C。【方法技巧】本题主要考查自来水方面的知识，可以依据活基本知识进行分析即可。【趁热打铁】1、【2020贵州遵义】欲将硬水软化，生活中常用的方法是（    ）A.加肥皂水       B.静置沉淀      C.加入明矾       D.加热煮沸【答案】D【解析】A. 加肥皂水，是常用来区分硬水和软水的方法，不符合题意；B. 静置沉淀，除去大颗粒的不溶物，不符合题意；C. 加入明矾，除去悬浮的小颗粒不溶物，不符合题意；D. 在生活中降低水的硬度的方法是加热煮沸，煮沸能减少硬水钙、镁化合物的含量。故选D。2、【2021重庆A】2021年3月22日是“世界水日”，自来水净水过程中不涉及的环节是（    ）A. 沉淀 B. 蒸馏 C. 吸附 D. 消毒【答案】B【解析】自来水净水过程，包括沉淀（使悬浮的难溶性杂质沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（除去水中的色素和异味）、消毒（除去病毒和细菌），不包括蒸馏。故选B。3、【2021海南】水是生命之源，保护水资源人人有责。(1)生活中常用什么方法降低水的硬度？______(2)生活中你是如何节约用水的？______(写出一条即可)【答案】（１）加热煮沸；（２）一水多用【解析】（1）生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；（2）生活中节约用水尽量一水多用（如：用淘米水浇花、冲厕所等）4、【2021吉林长春】水是─切生命体存在所必须的物质，我们必须爱护水资源，回答下列问题：（1）生活中通过 　  　的方法降低水的硬度；（2）自来水厂常利用活性炭的 　  　性，除去水中的异味；（3）电解水实验，证明水是由 　   　两种元素组成的；（4）爱护水资源，人人有责，请写出你在生活中节约用水的一种做法 　              　。【答案】（1）煮沸；（2）吸附；（3）氢、氧；（4）用洗脸水冲马桶（合理即可）。【解答】（1）生活中通过煮沸的方法降低水的硬度；（2）自来水厂常利用活性炭的吸附性，除去水中的异味和色素；（3）电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知水是由氢、氧两种元素组成的；（4）爱护水资源，人人有责，在生活中节约用水的做法有洗菜水浇花、洗脸水冲马桶、洗衣服的水拖地等。题型三   水的分解与合成【经典例题】【2020四川成都】有关如图实验的说法正确的是（    ）A.点燃氢气前不用检验纯度B.干冷烧杯内壁无明显变化C.b管气体能使带火星木条复燃D.两个实验均可证明水的组成【答案】D【解析】A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，不符合题意；B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，不符合题意；C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以 b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，不符合题意；D、水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，符合题意。故选D。【方法技巧】本题考察电解水和氢气燃烧实验的相关内容，掌握电解水和氢气实验的结论及注意事项等是解题的关键。【经典例题】【2021内蒙古赤峰】水是人类赖以生存的重要物质，没有水就没有生命，请回答下列与水有关的问题：(4)通常用如图所示的装置进行通电分解水来探究水的组成，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　，其中　　　　　　　试管内产生的气体具有可燃性；由此实验可以得出水是由　　　　　组成。【答案】（4）；甲；氢元素和氧元素【解析】（4）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；在电解水实验中，“正氧负氢”，氢气具有可燃性，故甲试管内产生的气体具有可燃性；水通电分解生成氢气和氧气，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。【方法技巧】本题较为简单，了解电解水的现象、结论和水的构成即可分析解答。【趁热打铁】1、【2020辽宁营口】下列关于电解水实验的描述，正确的是（   ）A.正极产生的气体是氢气B.该实验能证明水中含有氢、氧元素C.生成氧气、氢气的体积比约为2:1D.电解过程中水分子没有发生改变【答案】B【解析】A、电解水实验正极产生的气体是氧气，选项错误；B、水在通电条件下生成氢气和氧气，根据反应前后元素种类不变，该可推知水中含有氢、氧元素，选项正确；C、电解水实验生成氧气、氢气的体积比约为1:2，选项错误；D、电解过程中氧原子和氢原子没有发生改变，水分子改变了，生成氢分子和氧分子，选项错误。故选B。2、【2021内蒙呼伦贝尔】水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法正确的是（   ）A. 水由氢气和氧气组成B. 生活中可用煮沸的方法降低水的硬度C. 河水经沉淀、过滤、吸附，净化成蒸馏水D. 电解水实验中产生O2和H2的体积比为2：1【答案】B【解析】A、物质是由元素组成的，水是由氢、氧元素组成，说法错误；B、生活中可用煮沸的方法降低水的硬度，实验室可用蒸馏的方法降低水的硬度，说法正确；C、河水经沉淀、过滤、吸附，净化后的水中含有可溶于水的物质，属于混合物，而蒸馏水是纯净物，说法错误；D、电解水实验中产生O2和H2的体积比1:2，说法错误；答案：B。3、【2021云南】在1800年，某科学家利用“伏打电池”在常温下对水进行通电分解，当正极产生了10mL的______，负极产生的气体约为______mL，再次确认了水的组成。【答案】(1). 氧气；20【解析】电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2。某科学家利用“伏打电池”在常温下对水进行通电分解，当正极产生了10mL的氧气，负极产生的气体氢气约为20mL，再次确认了水的组成。故填：氧气；20。4、【2021天津】2021年“世界水日”的主题为“珍惜水、爱护水”。（1）2021年5月10日，“南水北调东线北延应急供水工程”启动向天津等地供水，以缓解我市可利用淡水资源 　      　的现状。（2）下列有关保护水资源的说法正确的是 　   　（填序号）。A.生活污水可直接排放B.工业上对污染的水体作处理使之符合排放标准后再排放C.农药、化肥的施用会造成水体污染，应该禁止施用（3）为研究水的组成，某同学进行了电解水实验。①电解水的化学方程式为 　           　；②电解水的实验证明水是由 　           　元素组成的。【答案】（1）短缺； （2）C；（3）①2H2O2H2↑+O2↑；②氢、氧。【解答】（1）由于天津等地可利用淡水资源短缺，因此启动“南水北调东线北延应急供水工程”来进行缓解；故填：短缺； （2）A、生活污水直接排放会污染水体；故A错误；B、工业上对污染的水体作处理使之符合排放标准后再排放不会造成水污染，可保护水资源；故B正确；C、不能为了保护水资源，而禁止使用化肥、农药，而应该是合理使用化肥农药；故C错误；故选：C；（3）①水在通电条件下生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；故填：2H2O2H2↑+O2↑；②质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，水在通电条件下生成氢气和氧气，因此电解水的实验证明水是由氢氧元素组成的；故填：氢、氧。