水
知识框图
重点剖析
1、水的物理性质:纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时(105Pa),温度在0℃以下为固体,0℃为水的熔点(凝固点)。在0℃-100℃之间为液体(通常情况下水呈液态),100℃以上为气体(水蒸气),100℃为水的沸点。水的比热为4.2x103[焦/克.℃)]。在一个大气压下(105Pa),温度为4℃时,水的密度为最大(为1g/cm3)。
2、水的化学性质:
(1)电解水:水是弱电解质,在直流电作用下,放出氢气与氧气。与直流电正极相连的阳极释放的是氧气,与负极相连的阴极释放的氢气。过程:,符号表示: 。解释:水分子由氢原子和氧原子构成,通电后水分子被破坏,分解为氢原子、氧原子(分解),两个氢原子组成一个氢分子;两个氧原子组成一个氧分子(重组),许多氢分子聚集在一起为氢气;许多氧分子聚集在一起为氧气(聚集)。
(2)水的组成:水的电解实验说明:①宏观方面: 水是由氢、氧两种元素组成的;②微观方面:水是由水分子构成的。一个水分是由一个氧原子和两个氢原子构成。
(3)水与其他物质间的反应:①与金属单质(如Na等)和非金属单质(如C等)的反应;②与金属氧化物(如K2O等)和非金属氧化物(如CO2等)的反应;③与其他化合物的反应(如CuSO4)。
3、水对生命体和经济发展的影响:水是一切生命的基础。水在体内主要维持细胞形态,增加新陈代谢功能,调节血液和组织液的正常循环,溶解营养素,使之易于吸收和运输,帮助排泄体内废弃物,散发热量调节温度,使血液保持酸碱平衡,电解质平衡等。当人身体失水到一定量就会致死,所以每天正常时需要喝2-2.5升水,补充身体流失的水分。
4、溶液与浊液:
(1)水是良好的溶剂,它能溶解各种固态的(如食盐)、液态的(如酒精)和气态的(氧气)物质。天然水大多和空气、土壤、岩石等物质接触,使其内部溶解有多种物质,所以都不是纯净的水,如海水、湖泊水等。
(2)溶液:①一种或一种以上的物质分散在另一种物质里形成均一、稳定的混合物。溶液的特征是均一、稳定,即溶液上下各处性质相同,久置不分层。②溶液的组成:溶质(被溶解的物质)和溶剂(能够溶解其他物质的物质)。③溶质可以为固体、液体或气体,当两种液体互相混合时,通常剂量多的为溶剂,溶液中有水存在时,不论水的量多少都把说作为溶剂。
(3)浊液:①悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体里形成的混合物。②乳浊液:小液滴悬浮在液体里形成的混合物。二者共同特点是不均一、不稳定(久置会分层)。
(3)三者比较
溶液
浊液
微粒直径
<10-7m
一般在10-7-10-3m
粒子组成
分子或离子
巨大数量的分子集合体
均一性
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
不稳定
能否通过滤纸
能
否
实例
蔗糖溶液、碘酒
石灰乳、泥水
5、溶液的质量分数
(1)概念:溶质的质量与溶液的质量之比。无单位。
(2)计算公式:通用公式,
若是饱和溶液:。
其中溶液质量(m液)=溶质质量(m质)+溶剂质量(m济),公式中涉及的是质量关系,并非体积关系。
(3)溶液稀释前后或浓缩前后溶质质量不变,关系可以表示为:
稀释时:m浓a浓%=(m浓+m加水)a稀%;浓缩时:m稀a稀%=(m稀-m蒸水)a浓%
6、配置溶液
(1)步骤:计算、称量、溶解。
(2)工具:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒等。
7、保护水资源
(1)我国水资源分布不均:时空分布均匀,区域分布均匀。
(2)水的净化:沉淀法、过滤法、蒸馏法。
(3)过滤法:一贴:漏斗紧贴漏斗内壁;二低:①滤纸边缘低于漏斗,②液体低于滤纸边缘;三靠:①漏斗下端接收器的内壁,②玻璃棒下端倾斜靠在三层滤纸一边,③上面烧杯嘴紧靠玻璃棒中下部。
考点导读
1、水的组成
此知识点在中考试题中出现的考察形式主要以选择题和填空题居多,通常会和微粒(分子、原子)、物质的分类(单质、化合物、纯净物、混合物)以及质量守恒的微观表示等知识一起综合考察,特别是通过电解水的实验证明了水在宏观上是由氢、氧两种元素组成的,在微观上水是由水分子构成的,一个水分是由一个氧原子和两个氢原子构成。
2、溶质质量分数的计算
此知识点在中考中一般以综合分析题中的形式出现。近年来,溶质质量分数的考查形式多种多样,不只局限于单纯的计算,大量考题更注重考查对溶质质量分数的理解。主要表现在:①考查公式的灵活运用,溶质质量分数,由公式可以看出,溶质质量分数的大小由溶质质量和溶液质量决定,或者说溶质质量分数的大小由溶质质量和溶剂质量决定,在溶质质量不变的情况下,溶剂越多,溶质质量分数则越小;②考查与溶解度的关系,在运用公式计算溶质质量分数时,要注意只有已溶解的物质才能看作溶质,未溶解的物质不能用于计算;③考查溶液配制的实验,配制溶质质量分数一定的溶液,一般按以下三个步骤进行:①计算 ②称量 ③溶解,实验所用仪器、实验结果分析等都是中考化学的常考内容。
直击中考
例1 (2012年浙江金华)在溶液配制过程中,若要用量筒量取40毫升的水,当液面接近刻度线时,要改用胶头滴管。下列示意图中,实验操作规范的是( )
解析 此题考查溶液配制过程中测量液体时的注意事项,即量筒的使用知识点。量筒使用应该注意:向量筒中加少量液体时,应把把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量为止;读数时应把量筒放在平整的桌面上,观察刻度时,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出所取液体的体积数。若是俯视,视线斜向下,视线与筒壁的交点在水面上,所以读出的数值比实际值数值偏大。若是仰视,视线斜向上 视线与筒壁的交点在水面下,所以读出的数值比实际值数值偏小,如右图。
答案 C
例2 (2012年浙江绍兴)21世纪是海洋开发与利用的世纪。
(1)黄岩岛是我国传统渔业区,它位于太平洋板块和____板块的交界处。该岛及岛上所有生物是一个____(选填“种群”、“群落”或“生态系统”)。
(2)中国310渔政执法船,最大航速达40.7千米/时。4月18日上午,它驶离广州渔政码头,开赴南海某海域执法。以310渔政船为参照物,渔政码头是____(选填“运动”或“静止”)的,若310渔政船以最大航速到达离广州1100千米的南海某处,需要_____小时(保留整数)。
(3)下图分别是海水和人体中部分元素的质量分数。
①海水中氧元素的质量分数_____(选填“大于”或“小于”)人体中氧元素的质量分数。
②从海水中提取的粗盐含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质。将粗盐溶于水,通过A过滤,B加过量氢氧化钡溶液,C加适量盐酸,D加过量碳酸钠溶液,E蒸发等操作,得到较纯的氯化钠。正确的操作顺序是______________________。(每次操作限用一次)
解析 本题主要考察海洋中的资源、混合物的分离方法、参照物以及溶质的质量分数等知识点。(1)黄岩岛位于中沙群岛中惟一露出水面的岛礁,位于北纬15°07′,东经117°51′,距中沙环礁约160海里,以东是幽深的马尼拉海沟,故其处于太平洋板块与亚欧板块的交界处;生态系统指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小,相互交错,它应包括生产者、消费者和分解者。(2)相对于地面来说渔政船和码头分别是运动的和静止的,但若以渔政船为参照物,渔政码头相对于船来说位置发生了改变,所以是运动的。所需时间为。(3)有图可知海水中氧元素的质量分数为85.8大于人体中的氧元素质量分数65。(4)氢氧化钡是除去氯化镁的,碳酸钠不仅除去氯化钙还除去过量的氢氧化钡的,所以碳酸钠必须放在氢氧化钡的后面,沉淀后再进行过滤,将沉淀除去,再向滤液中滴加盐酸除去过量的碳酸钠,最后蒸发得到氯化钠。
答案 (1)亚欧 生态系统 (2)运动 27 (3)①大于 ②BDACE
例3 (2012年浙江湖州)建立适当的模型来反映和代替客观对象,可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。
(1)图甲是水分子电解模型图,根据质量守恒定律可判断该模型图中缺少了 。
(2)图乙是水中各元素质量分数模型,请在图丙中建立甲烷(CH4)的各元素质量分数模型。
解析 水的电解实验说明:①宏观方面: 水是由氢、氧两种元素组成的;②微观方面:水是由水分子构成的。一个水分是由一个氧原子和两个氢原子构成。在电解过程遵守质量守恒定律,即宏观方面电解部分的水中氧元素质量和氢元素质量分别等于电解后产生的氧气的质量和氢气质量;在微观方面一个每两个水分子电解后产生2个氢分子和一个氧分子,故甲中少了一个氢分子。甲烷中碳元素质量分数为12/(12+4)=0.75,氢元素的质量分数为4/(12+4)=0.25,二者之比为3:1,所以在图中氢占1/4,碳占3/4。
答案 (1)B (2)
例4 (2012年浙江嘉兴)很多人喜欢吃腌制的梭子蟹,某人想用2400克水配成溶质质量分数为25%的食盐水来腌制。
盐水是一种溶液,其中的溶质是 _______ 。(用化学式表示)
每包食盐的质量为500克,根据他的想法,至少需要购买几包食盐?
解析 此题考查溶液组成、配制及溶质质量的分数知识。溶液的组成:溶质(被溶解的物质)和溶剂(能够溶解其他物质的物质),此题食盐水即食盐(氯化钠NaCl)溶解到水中,溶质是氯化钠(NaCl),溶剂是水。根据质量分数的计算公式,假设要食盐质量为m,由题意则有m/(m+2400g)×100%=25%,解得m=800g,所以需要2包500g的食盐。
答案 (1)NaCl (2)2
例5 (2012年浙江绍兴)小敏对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液,进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50克,逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液,出现气泡,滴加至10克开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生,过滤,测得沉淀的质量为5克,并绘制了图像。
(1)滴加的溶液中溶质属于_______(选填“盐”或“碱”)。
(2)10克碳酸钠溶液中含有的溶质质量是_______克。
(3)图像中的a点数值是_______。
(4)废液中含有的溶质是_________(写化学式)。
(5)通过计算说明,图像横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克?
解析 初步分析石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳后的废液可能有二种情况:若二者刚好刚好反应或者石灰石过量,则反应后的液体为氯化钙溶液;若稀盐酸过量,反应后溶液盐酸和氯化钙溶液的混合物。(1)滴加的溶液中溶质是碳酸钠属盐;(2)根据公式,m质=10g×26.5%=2.65g;(3)由题意可知加入的10g碳酸钠溶液完全与废液中的盐酸完全反应,则由Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2可得产生二氧化碳的质量为1.1g;(4)加入碳酸钠溶液后有气体产生说明废液中有盐酸,加10g之后出现沉淀说明废液中还有氯化钙。(5)由图像可知产生的沉淀质量为5g,此沉淀即为碳酸钙,由CaCl2+Na2C03=2NaCl+CaC03↓可算出碳酸钠的质量,此质量只是和氯化钙反应的碳酸钠质量,还需加上之前与盐酸反应了的碳酸钠质量即为b表示的质量。
答案 (1)盐 (2)2.65 (3)1.1 (4)HCl、CaCl2
(5)设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为x,
CaCl2+Na2C03=2NaCl+CaC03↓
106 100
x 5克
106∶200=x∶5克 x=5.3克
溶液质量是5.3克/26.5%=20克
b点质量应标20克+10克=30克