专题二 自然界的水——2024届中考化学一轮复习进阶讲义【人教版】

这是一份专题二 自然界的水——2024届中考化学一轮复习进阶讲义【人教版】，共15页。


【基础知识复习】识点讲解
考法一 从水电解探究水的组成(★★★★)
1、实验原理
2、实验装置

3、实验现象
通电一段时间后，两个电极表面都有无色气泡产生，正极的少，负极的多，正负极气体的体积比大约为 1：2。
巧记：正氧负氢，氢二氧一
4、气体检验
（1）用带火星的木条靠近气体体积较小的玻璃管的尖嘴处，带火星的木条能够复燃；证明与正极相连的玻璃管内产生的是氧气
（2）用燃着的木条靠近气体体积较大的玻璃管的尖嘴处，气体燃烧（有轻微爆鸣声）并产生淡蓝色火焰；证明与负极相连的玻璃管内产生的是氢气
5、实验结论
（1）水在通电条件下生成氢气和氧气
（2）水是由氢、氧两种元素组成的
（3）1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
（4）本实验同时验证了“在化学变化中，分子可以分裂成原子，但原子不能再分”
6、实验误差分析
在实验操作中正、负极产生的气体体积比往往小于1：2，这是因为氧气在水中的溶解度比氢气稍大；氧气在电极上发生了化学反应，少部分被消耗了。
7、注意事项
电解水时通常在水中加入少量硫酸钠（或氢氧化钠）以增强导电性，它们本身并未参加反应。
8、水分子分解的微观过程
水电解微观变化实质

水在直流电作用下的分解揭示了化学变化的本质：在化学变化中，反应的分子先分裂成原子，原子再重新合成新的分子。
考法二 从氢气燃烧探究水的组成(★★)
1、氢气
(1)物理性质
氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小，是相同条件下密度最小的气体。
(2)化学性质
①氢气具有可燃性。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在点燃氢气前一定要检验其纯度。
②氢气具有还原性。
(3)检验氢气的纯度
用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火。发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，声音很小则表明氢气较纯。
(4)氢气的用途
①充灌探空气球——密度最小的气体。
②做高能燃料——燃烧放热，热值高，且为清洁能源。
2、氢气在空气中的燃烧——水的生成
氢气在空气（或氧气）中燃烧时放出大量的热，火焰呈淡蓝色，唯一的生成物是水。该反应可表示为：；
结论：氢气在氧气中燃烧生成的唯一产物是水，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
考法三 水的净化(★★★★)
1、自来水厂净水过程

2、净化方法
易错提示：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①净水方法中净化程度最高的是蒸馏。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②净水的各种方法中，属于物理变化的是沉淀（或沉降）过滤、吸附、蒸馏，属于化学变化的是杀菌消毒。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③常用的絮凝剂是明矾，吸附水中杂质，使杂质沉降下来
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④活性炭的净水作用：活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附不溶性杂质，还可吸附某些可溶性杂质，常用来吸附色素、异味、毒气。吸附过程属于物理变化。
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤如果经过过滤之后滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或过滤时漏斗内液体的液面高于滤纸边缘，这时应重新过滤。
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
3、过滤的基本操作
（1）实验器材
带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯

（2）操作要领（一贴、二低、三靠、玻璃棒引流）
“一贴”：滤纸用水润湿紧贴漏斗内壁无气泡
“二低”：①滤纸边缘低于漏斗口 ②滤液液面低于滤纸边缘
“三靠”：①烧杯紧靠玻璃棒 ②玻璃棒紧靠三层滤纸 ③漏斗下端紧靠烧杯内壁
4、蒸馏
(1)定义：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，凝聚成液体，这种方法叫蒸馏。
(2)作用：通过蒸馏，可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。
(3)装置
(4)注意事项
①蒸馏烧瓶下必须垫石棉网，不能直接加热。
②蒸馏烧瓶里的液体不能少于其容积的1/3，也不能多于其容积的2/3；应加入几粒沸石（或碎瓷片），以防加热时暴沸。
③各连接部位不能漏气。
④温度计不能直接插入蒸馏烧瓶的液体之中，应使水银球上端恰好与蒸馏烧瓶支管口位于同一水平线上。这是因为蒸馏时需控制的是出口蒸气的温度。
⑤制取蒸馏水的简易装置中的导气管很长，这样可以使水蒸气达到最好的冷却效果。
⑥冷凝管中冷水的流向应是下口进，上口出，使蒸气被充分冷凝。
⑦弃去开始馏出的部分液体，因为里面可能含有低沸点杂质和仪器表面的杂质。
考法四 硬水和软水(★★★★)
1、定义
（1）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
（2）软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2、鉴别方法
（1）肥皂水法（常用）
取少量水样加肥皂水振荡，泡沫多、浮渣少的为软水，泡沫少、浮渣多的为硬水。
（2）蒸发法
蒸发皿底部有较多白色固体的为硬水，蒸发皿底部没有或有很少量固体的为软水
3、硬水软化方法
（1）生活中：煮沸（煮沸硬水，可使部分可溶性钙、镁化合物沉淀析出，从而降低水的硬度）
（2）工业上和实验室中：蒸馏法、离子交换法等
考法五 爱护水资源(★★★★)
一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染
1、节约用水
（1）生活中：随手关闭水龙头；一水多用（如用淘米水浇花等）；使用节水器具
（2）农业上：改大水漫灌为喷灌或滴灌
（3）工业上：使用新技术、改革工艺、循环使用
2、防治水体污染
(1)工业上：应用新技术、新工艺减少污染物的产生，对污染的水体做处理使之符合排放标准。
(2)农业上：提倡使用农家肥、合理使用化肥、农药。
(3)生活上：生活污水集中处理和排放，推广无磷洗涤剂。
【典型例题复习】
1．（湖南省长沙市长郡集团部分学校2023-2024学年九年级上学期12月联考化学试题）2023年“世界水日”“中国水周”活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。下列有关水的说法正确的是
A．地球上可利用的淡水资源取之不尽，用之不竭
B．为防止水体污染，应禁止使用农药和化肥
C．生活污水可以任意排放
D．生活中常用煮沸的方法将硬水转化成软水
2．（2023年河南省商丘市中考第四次模拟化学试题）2023年3月22～28日是第三十六届“中国水周”，活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。下列关于水的说法正确的是
A．用食醋可以区分硬水和软水
B．电解水实验中，正极得到的氧气和负极得到的氢气的体积比为1：2
C．自来水厂净化水的流程分别是：沉淀、吸附、过滤、消毒
D．蒸馏水属于纯净物，具有导电性
3．（2023上·安徽芜湖·九年级校考期中）下列关于水净化过程中常用方法的说法正确的是
A．明矾可以促进水中悬浮物的沉降B．过滤能除去天然水中的所有杂质
C．杀菌消毒属于物理变化D．过滤或加热均能使硬水转化成软水
4．（2019·四川成都·校联考一模）下列净化水的步骤中，净化程度最高的是
A．过滤B．沉降C．煮沸D．蒸馏
5．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）正确的实验操作对人身安全和实验结果都非常重要。下列实验基本操作正确的是
A． 往试管中加入锌粒B． 点燃酒精灯
C． 闻气味D． 过滤
6．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图为电解水实验示意图。下列说法中正确的是

A．与负极相连的试管内收集的气体是氧气
B．产生氢气和氧气的质量比为2:1
C．与正极相连的试管内收集的气体能燃烧
D．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的
7．（2023·吉林长春·统考中考真题）“沉淀”“过滤”“吸附”是化学实验中分离混合物的常用方法。如图是某同学制作的简易净水器，用来净化伊通河水样。回答下列问题：

(1)利用小卵石、石英砂除去水样中的不溶性杂质的过程相当于上述方法中的 。
(2)利用活性炭的 性来除去水样中的色素和异味；
(3)用该装置净化后的伊通河水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
8．（2022·山东青岛·统考中考真题）“追梦”学习小组走进实验室，探究“水在直流电作用下的变化”。请回答下列问题。
1．在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。

(1)a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为 。将带火星的木条放在a玻璃管口，打开活塞，观察到 ，说明a管中产生的气体为氧气：将燃着的木条放在b玻璃管口。打开活塞。气体燃烧，火焰呈淡蓝色，该气体是 。
(2)由上述实验可以得出：①水是由 （填元素名称）元素组成的。②化学变化不但生成新物质，还会伴随着能量的转化。在电解水的过程中，电能主要转化为 能。
(3)写出电解水的化学方程式 。
Ⅱ、实验过程中、同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知。调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。
（保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气）

(4)该实验的目的是 。
(5)分析上表数据可得出的结论是 （写一条即可）。水是生命之源。水的成分的探究和水资源问题是常考查的内容，试题整体难度中等偏下，在选择题和填空题中均有出现。在电解水实验中注意负极产生的是氢气，可以燃烧，正极产生的是氧气，有助燃性。
净化方法
原理
作用
沉淀
静置沉淀
利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质沉降
除去不溶性杂质
吸附沉淀
利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质进行吸附，使悬浮的小颗粒吸附在一起形成较大颗粒的不溶物而沉降下来
过滤
把液体与不溶于该液体的固体物质分离
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭等物质的吸附作用，除去水中的一些不溶性杂质、部分可溶性杂质
除去一些不溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味
蒸馏
利用混合物中各成分的沸点不同将其分离
除去不溶性杂质和可溶性杂质
杀菌消毒
利用杀菌剂的强氧化性
除去水中的微生物
答案以及解析
1．D
【详解】A、地球上的水大部分为海水，淡水资源很少，比较紧缺，该选项说法不正确；
B、目前不能完全禁止使用农药和化肥，该选项说法不正确；
C、生活污水任意排放，会污染水资源，该选项说法不正确；
D、煮沸能将水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀，则能将硬水转化为软水，该选项说法正确。
故选D。
2．B
【详解】A、肥皂水可以区分硬水和软水，泡沫多浮渣少是软水，泡沫少浮渣多是硬水，食醋不能区分软硬水，故A错误；
B、电解水正氧负氢，氢二氧一，正极得到的氧气和负极得到的氢气的体积比为1：2，故B正确；
C、自来水厂净水流程为:天然水→沉降→过滤→吸附→消毒→自来水，故C错误；
D、蒸馏水属于纯净物，几乎不导电，故D错误；
故选B。
3．A
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物，具有吸附性，可以吸附悬浮杂质，可以促进水中悬浮物的沉降，故A说法正确；
B、过滤只能除去天然水中的不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故B说法错误；
C、杀菌消毒过程中有新物质生成，属于化学变化，故C说法错误；
D、过滤不能除去水中的钙、镁离子，不能将硬水转化为淡水，加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度，故D说法错误；
故选：A。
4．D
【详解】蒸馏得到的水中几乎不含任何杂质，是净化程度最高的净水方法，过滤只是除去部分难溶性杂质、沉降只是除去部分难溶性杂质、煮沸只是除去部分可溶性杂质，得到的水仍然是混合物。故选D。
5．C
【详解】A、往试管中加入锌粒时正确操作为：平放试管，用镊子夹锌粒放在试管口，缓升试管口，让锌粒滑落到底部，图示操作错误，不符合题意；
B、图示操作错误，燃着的酒精灯点燃另一只酒精灯会使酒精灯倾斜，容易使酒精溢出，引起火灾，不符合题意；
C、闻气味正确操作为：打开药品瓶塞，瓶口在前下方离鼻孔约0.5米，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，图示操作正确，符合题意；
D、过滤操作中漏斗需紧贴烧杯内壁，图示操作错误，不符合题意。
故选C。
6．D
【分析】本题主要考查电解水的实验，在电解水实验中，正极产生的气体较少，负极产生的气体较多，体积比约为1:2，正极的气体能使带火星的小木条复燃，负极的气体能燃烧，根据以上现象可推出正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，从而得出水是由氢、氧元素组成的结论。
【详解】A.与负极相连的试管内收集的气体能燃烧是氢气，故A错误；
B.产生氢气和氧气的体积比为2：1，质量比为1:8，故B错误；
C.与正极相连的试管内收集的气体能能使带火星的小木条复燃是氧气，故C错误；
D.通过该反的实验现象可知通电分解水生成氢气和氧气，从而说明了水是由氢元素和氧元素组成的，故D正确。
故选D
7．(1)过滤
(2)吸附
(3)混合物
【详解】（1）利用小卵石、石英砂除去水样中的不溶性杂质的过程，实现了固液分离，相当于上述方法中的过滤；
（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；
（3）用该装置净化后的伊通河水是由水、可溶性杂质混合而成，属于混合物。
8．(1) 1:2 带火星的小木条复燃 氢气/
(2) 氢、氧 化学
(3)
(4)探究电压和氢氧化钠浓度对电解水速率的影响
(5)电压一定时，氢氧化钠浓度越大，电解速率越快/氢氧化钠浓度一定时，电压越大，电解速率越快
【详解】（1）电解水的过程中，可以观测到的现象是：两个电极上都有气泡产生，电源正极产生的气体体积与电源负极产生的气体体积之比约为1：2，电源正极产生的气体能使带火星的小木条复燃，具有助燃性，是氧气，电源负极产生的气体能点燃，火焰呈淡蓝色，具有可燃性，是氢气，可以速记为“正氧负氢，氧一氢二”，故填：1:2；带火星的小木条复燃；氢气##
（2）水通电分解生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素的种类不变，可得出结论：水是由氢、氧元素组成的，故填：氢、氧；在电解水的过程中，消耗电能生成氢气，氢气燃烧或重新转化为水,要释放大量的能量(化学能),即电解水过程中电能主要转化为化学能。
（3）电解水的反应中反应物是H2O，条件是通电，生成物是H2和O2，化学方程式为，故填：
（4）观察实验记录可知探究了两种氢氧化钠浓度及三个电压对电解水速率的影响，故填：探究电压和氢氧化钠浓度对电解水速率的影响；
（5）观察实验记录可知，当氢氧化钠浓度一定时，电压越大，收集10mL氧气的时间越短，说明电解速率越快，当电压一定时，氢氧化钠浓度越大，收集10mL氧气的时间越短，说明电解速率越快，故填：电压一定时，氢氧化钠浓度越大，电解速率越快（或者氢氧化钠浓度一定时，电压越大，电解速率越快）。