【课时基础练】2.4 水的组成和净化 （含答案）2024-2025学年化学沪教版九年级上册
文档属性
| 名称 | 【课时基础练】2.4 水的组成和净化 （含答案）2024-2025学年化学沪教版九年级上册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 203.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-11-11 19:26:29 | ||
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文档简介
2.4.1 探究水的组成
拉瓦锡利用汞在空气中反应生成汞灰,再将汞灰分解得到原来空气的方法,反驳了空气是组成物质的基本单位的错误见解,也给我们提供了一种研究物质的重要的思维方法:采用“合”与“分”的方法研究物质组成。
那么,水是一种什么样的物质呢 它由什么组成呢 如何设计实验来探究水的组成呢
【基础堂清】
1下列“水”属于纯净物的是 ( )
A.雨水 B.河水
C.蒸馏水 D.自来水
2南水北调是国家战略性工程。关于水的说法正确的是 ( )
A.水中含有氧元素 B.水中含有氧气
C.水中含有氢分子 D.水结冰后体积变小
3比较水的电解与过氧化氢分解的反应,下列说法正确的是 ( )
A.生成物相同 B.反应类型相同
C.反应装置相同 D.反应条件相同
4 为探究水的组成,同学们做了两个实验:电解水、氢气燃烧。下列有关说法错误的是 ( )
A.反应前后元素的种类不变
B.都可以得出水的组成
C.点燃氢气前要先验纯
D.a、b中气体体积之比约为2∶1
5电解水反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。下列相关说法错误的是 ( )
项目 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15 mL,木条燃烧得更旺 体积为10.38 mL,气体燃烧
A.通电前应将玻璃管内空气排尽
B.两电极产生气泡的速率相同
C.正极产生的气体为氧气,负极产生的气体为氢气
D.结合气体密度可计算水中氢元素、氧元素的质量比
6阅读以下材料,回答相关问题:
海 水 制 氢
氢能被誉为“21 世纪终极能源”,海水制氢是一种理想的制氢方式,目前有海水直接制氢和间接制氢两条路线。间接制氢本质上是海水淡化后制氢,工艺流程复杂,成本较高;而直接电解制氢技术,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的规范化高效制氢,这将成为最理想的氢能来源。专家预测中国氢能需要量统计及预测情况如图所示:
(1)图1是全球海水和陆地水的储量比, 其中占比最大的是 。
(2)海水直接制氢,利用海洋风能发电直接电解水,能量转化形式是风能转化为 , 再转化为 ,与间接制氢相比,其突出优势是 。
(3)电解水的文字表达式是 ,氢气在 极产生;实验室电解水时常加入少量氢氧化钠溶液,目的是 。
(4)结合图2我国 2020~2060 年氢能需求量,分析下列说法不合理的是 (填字母)。
a.氢气燃烧只生成水,对环境无污染
b.2020~2060年氢能需求量不断上升
c.氢能的使用不能缓解温室效应的加剧
d.2060年氢能成为唯一能源
【素养日清】
7(中考模拟)同学们学习了水的组成与变化后,在实验室设计并完成了以下实验,以探究水的组成。
(1)实验方法:按图示装置进行实验。在水中加入少量硫酸钠,目的是 。
(2)实验原理: (用文字表达式表示)。
(3)实验现象:将带火星的木条放在M导管口处, ; 点燃N处收集的气体,产生淡蓝色火焰。
(4)实验结论: 。
(5)实验后,接下来必须要做的事情是 。
8 同学们走进实验室,进行了关于水的一系列探究。请根据下列提示,补全实验内容:
活动一:制取蒸馏水
【查阅资料】蒸馏是一种利用液态混合物中各成分的性质不同进行分离的一种方法,可用于分离和提纯液态混合物或将混在液体中的杂质除去。用自来水制取蒸馏水发生的是
(选填“物理”或“化学”)变化。
活动二:用制得的蒸馏水进行电解水实验
【实验方案】
(1)实验方法:利用图示方法进行实验,接通直流电。
(2)实验原理: (用文字表达式表示)。
(3)实验现象:通电后两电极上都有气泡产生,一段时间后a、b两玻璃管中气体体积之比约为 。
(4)进行检验:分别检验a、b玻璃管中产生的气体。检验b中的气体需要用 。
(5)实验结论: 。
【问题与交流】
电解水实验成功的关键是 。
2.4.2 水的净化与水资源的综合利用
我们在日常生活中会接触到各种水,如雨水、河水、海水等,但这些水都含有我们能看得见的泥沙以及看不见的物质。而我们直接使用的自来水和矿泉水却很清澈,这是因为这些水经过处理了吗 面对地球上丰富的水资源,我们人类又该如何利用呢
【基础堂清】
1惜水、爱水、节水,从我做起。下列标志中属于节水标志的是 ( )
A B C D
2 下列混合在一起的物质能用过滤法分离的是 ( )
A.二氧化碳和氧气 B.食盐和蔗糖
C.水和二氧化锰 D.木炭和铁粉
3天然水中含有许多杂质,运用多种方法可实现水的净化。下列净水方法中净化程度最高的是 ( )
A.沉降 B.吸附
C.消毒 D.蒸馏
4中国科学技术大学研究人员的一系列研究表明,采用纳米级的硅、石墨烯等材料作为催化剂,在太阳光下分解水的效果良好。下列说法正确的是 ( )
A.反应后硅的质量减小
B.液氢可被用作火箭燃料
C.上述方法消耗大量电能
D.上述过程中发生了化合反应
5同学们在老师带领下参观自来水厂,绘制了自来水厂处理水的过程模拟图,并对以下问题进行了交流:
(1)澄清池主要通过沉降去除大颗粒泥沙,一般会加入适量明矾作絮凝剂,其主要目的是 。
(2)滤水池底部铺有干净的细沙,主要起到 作用,主要是为了除去 。
(3)进入X池的水含有少量色素和异味,X池中应该加入 ,以除去这些杂质。
(4)进入管网或水塔之前的水应该通入氯气,其主要目的是 。处理后的饮用水是纯水吗 经过讨论之后,同学们一致认为不是,理由是 。
(5)同学们通过查阅资料得知,国家饮用水的标准如下:
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以碳酸钙 浓度计 (mg/L) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700
【进行测量】同学们另取净化后的水检测,测得碳酸钙的浓度为77.2 mg/L,说明该水属于 。
【素养日清】
6 水是生命之源,也是人类最宝贵的资源。
(1)我国淡水资源并不丰富,随着经济的高速发展,水污染日益严重,请你写出一条防治水污染的措施: 。
(2)节约用水也是保护水资源的一种方法,请你写出节约用水的一种方法: 。
(3)请你任写一个有水参加的化学反应的文字表达式: 。
(4)电解水获得的高效、清洁的能源物质是 。
7 A~E是初中化学常见的五种物质,A、B为常见的液体,C可以供给呼吸,它们之间的关系如图所示(“—”表示相连的物质能发生化学反应,“→”表示物质间的转化关系)。请回答下列问题:
分析1:A→B反应的文字表达式为 ,其基本反应类型是 。
分析2:C→D反应的文字表达式为 。
分析3:C—E反应的现象是 。
8(中考真题改编)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的
【设计并进行实验】
实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈 色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发热。该反应的文字表达式为 。
实验2(电解法):按右图装置进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为 ,b为 。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【拓展提升】
(1)下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
(2)若电解水产生m g氢气,则同时产生 (用含m的代数式表示)g氧气。
(3)水是生命体生存所必需的物质,我们必须爱护水资源,一方面要 ,另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施: 。
【参考答案】
基础堂清
1.C 2.A 3.B 4.D
5.B 解析:A.通电前应将玻璃管内空气排尽,以防止对氢气、氧气体积的测定造成影响,故选项说法正确。B.两电极产生气泡的速率不相同,负极产生的气体的速率快,故选项说法错误。C.正极端的玻璃管气体的体积为5.15 mL,能使木条燃得更旺,为氧气;负极端的玻璃管内气体体积为10.38 mL,气体可以燃烧,为氢气,故选项说法正确。D.根据产生气体的体积比可计算水中氢元素和氧元素的质量比,故选项说法正确。
6.(1)海水
(2)电能 化学能 无淡化过程、无副反应、无额外能耗、规范化高效制氢
(3)水氢气+氧气 负 增强水的导电性
(4)cd
素养日清
7.(1)增强水的导电性
(2)水氢气+氧气
(3)木条复燃
(4)水由氢元素和氧元素组成
(5)擦拭并整理实验台(合理即可)
8.【查阅资料】物理
【实验方案】(2)水氢气+氧气
(3)2∶1
(4)带火星的木条
(5)水是由氢元素和氧元素组成的
【问题与交流】装置的气密性要好(合理即可)
【参考答案】
基础堂清
1.B 2.C 3.D 4.B
5.(1)吸附杂质,加速泥浆沉降
(2)过滤 较小的悬浮杂质
(3)活性炭
(4)杀菌消毒 水中含有可溶性物质
(5)软水
素养日清
6.(1)工业废水处理达标后再排放(合理即可)
(2)洗菜水用来浇花、拖地(合理即可)
(3)水氢气+氧气 (合理即可)
(4)氢气
7.分析1:过氧化氢水+氧气 分解反应
分析2:碳+氧气二氧化碳(或磷+氧气五氧化二磷,或铁+氧气四氧化三铁,合理即可)
分析3:氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量
解析:C可以供给呼吸,则为氧气;A、B为常见的液体,且A可以转化为B,推测A为过氧化氢、B为水、E为氢气,氧气能与碳、镁、红磷、铁丝等反应,生成二氧化碳、氧化镁、五氧化二磷、四氧化三铁等。
8.【设计并进行实验】
实验1(燃烧法):淡蓝 水珠产生 氢气+氧气水
实验2(电解法):氢气 氧气
【实验结论】水由氢元素和氧元素组成
【拓展提升】(1)D
(2)8m
(3)节约用水 工业废水处理达标后排放(合理即可)
拉瓦锡利用汞在空气中反应生成汞灰,再将汞灰分解得到原来空气的方法,反驳了空气是组成物质的基本单位的错误见解,也给我们提供了一种研究物质的重要的思维方法:采用“合”与“分”的方法研究物质组成。
那么,水是一种什么样的物质呢 它由什么组成呢 如何设计实验来探究水的组成呢
【基础堂清】
1下列“水”属于纯净物的是 ( )
A.雨水 B.河水
C.蒸馏水 D.自来水
2南水北调是国家战略性工程。关于水的说法正确的是 ( )
A.水中含有氧元素 B.水中含有氧气
C.水中含有氢分子 D.水结冰后体积变小
3比较水的电解与过氧化氢分解的反应,下列说法正确的是 ( )
A.生成物相同 B.反应类型相同
C.反应装置相同 D.反应条件相同
4 为探究水的组成,同学们做了两个实验:电解水、氢气燃烧。下列有关说法错误的是 ( )
A.反应前后元素的种类不变
B.都可以得出水的组成
C.点燃氢气前要先验纯
D.a、b中气体体积之比约为2∶1
5电解水反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。下列相关说法错误的是 ( )
项目 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15 mL,木条燃烧得更旺 体积为10.38 mL,气体燃烧
A.通电前应将玻璃管内空气排尽
B.两电极产生气泡的速率相同
C.正极产生的气体为氧气,负极产生的气体为氢气
D.结合气体密度可计算水中氢元素、氧元素的质量比
6阅读以下材料,回答相关问题:
海 水 制 氢
氢能被誉为“21 世纪终极能源”,海水制氢是一种理想的制氢方式,目前有海水直接制氢和间接制氢两条路线。间接制氢本质上是海水淡化后制氢,工艺流程复杂,成本较高;而直接电解制氢技术,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的规范化高效制氢,这将成为最理想的氢能来源。专家预测中国氢能需要量统计及预测情况如图所示:
(1)图1是全球海水和陆地水的储量比, 其中占比最大的是 。
(2)海水直接制氢,利用海洋风能发电直接电解水,能量转化形式是风能转化为 , 再转化为 ,与间接制氢相比,其突出优势是 。
(3)电解水的文字表达式是 ,氢气在 极产生;实验室电解水时常加入少量氢氧化钠溶液,目的是 。
(4)结合图2我国 2020~2060 年氢能需求量,分析下列说法不合理的是 (填字母)。
a.氢气燃烧只生成水,对环境无污染
b.2020~2060年氢能需求量不断上升
c.氢能的使用不能缓解温室效应的加剧
d.2060年氢能成为唯一能源
【素养日清】
7(中考模拟)同学们学习了水的组成与变化后,在实验室设计并完成了以下实验,以探究水的组成。
(1)实验方法:按图示装置进行实验。在水中加入少量硫酸钠,目的是 。
(2)实验原理: (用文字表达式表示)。
(3)实验现象:将带火星的木条放在M导管口处, ; 点燃N处收集的气体,产生淡蓝色火焰。
(4)实验结论: 。
(5)实验后,接下来必须要做的事情是 。
8 同学们走进实验室,进行了关于水的一系列探究。请根据下列提示,补全实验内容:
活动一:制取蒸馏水
【查阅资料】蒸馏是一种利用液态混合物中各成分的性质不同进行分离的一种方法,可用于分离和提纯液态混合物或将混在液体中的杂质除去。用自来水制取蒸馏水发生的是
(选填“物理”或“化学”)变化。
活动二:用制得的蒸馏水进行电解水实验
【实验方案】
(1)实验方法:利用图示方法进行实验,接通直流电。
(2)实验原理: (用文字表达式表示)。
(3)实验现象:通电后两电极上都有气泡产生,一段时间后a、b两玻璃管中气体体积之比约为 。
(4)进行检验:分别检验a、b玻璃管中产生的气体。检验b中的气体需要用 。
(5)实验结论: 。
【问题与交流】
电解水实验成功的关键是 。
2.4.2 水的净化与水资源的综合利用
我们在日常生活中会接触到各种水,如雨水、河水、海水等,但这些水都含有我们能看得见的泥沙以及看不见的物质。而我们直接使用的自来水和矿泉水却很清澈,这是因为这些水经过处理了吗 面对地球上丰富的水资源,我们人类又该如何利用呢
【基础堂清】
1惜水、爱水、节水,从我做起。下列标志中属于节水标志的是 ( )
A B C D
2 下列混合在一起的物质能用过滤法分离的是 ( )
A.二氧化碳和氧气 B.食盐和蔗糖
C.水和二氧化锰 D.木炭和铁粉
3天然水中含有许多杂质,运用多种方法可实现水的净化。下列净水方法中净化程度最高的是 ( )
A.沉降 B.吸附
C.消毒 D.蒸馏
4中国科学技术大学研究人员的一系列研究表明,采用纳米级的硅、石墨烯等材料作为催化剂,在太阳光下分解水的效果良好。下列说法正确的是 ( )
A.反应后硅的质量减小
B.液氢可被用作火箭燃料
C.上述方法消耗大量电能
D.上述过程中发生了化合反应
5同学们在老师带领下参观自来水厂,绘制了自来水厂处理水的过程模拟图,并对以下问题进行了交流:
(1)澄清池主要通过沉降去除大颗粒泥沙,一般会加入适量明矾作絮凝剂,其主要目的是 。
(2)滤水池底部铺有干净的细沙,主要起到 作用,主要是为了除去 。
(3)进入X池的水含有少量色素和异味,X池中应该加入 ,以除去这些杂质。
(4)进入管网或水塔之前的水应该通入氯气,其主要目的是 。处理后的饮用水是纯水吗 经过讨论之后,同学们一致认为不是,理由是 。
(5)同学们通过查阅资料得知,国家饮用水的标准如下:
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以碳酸钙 浓度计 (mg/L) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700
【进行测量】同学们另取净化后的水检测,测得碳酸钙的浓度为77.2 mg/L,说明该水属于 。
【素养日清】
6 水是生命之源,也是人类最宝贵的资源。
(1)我国淡水资源并不丰富,随着经济的高速发展,水污染日益严重,请你写出一条防治水污染的措施: 。
(2)节约用水也是保护水资源的一种方法,请你写出节约用水的一种方法: 。
(3)请你任写一个有水参加的化学反应的文字表达式: 。
(4)电解水获得的高效、清洁的能源物质是 。
7 A~E是初中化学常见的五种物质,A、B为常见的液体,C可以供给呼吸,它们之间的关系如图所示(“—”表示相连的物质能发生化学反应,“→”表示物质间的转化关系)。请回答下列问题:
分析1:A→B反应的文字表达式为 ,其基本反应类型是 。
分析2:C→D反应的文字表达式为 。
分析3:C—E反应的现象是 。
8(中考真题改编)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的
【设计并进行实验】
实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈 色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发热。该反应的文字表达式为 。
实验2(电解法):按右图装置进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为 ,b为 。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【拓展提升】
(1)下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
(2)若电解水产生m g氢气,则同时产生 (用含m的代数式表示)g氧气。
(3)水是生命体生存所必需的物质,我们必须爱护水资源,一方面要 ,另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施: 。
【参考答案】
基础堂清
1.C 2.A 3.B 4.D
5.B 解析:A.通电前应将玻璃管内空气排尽,以防止对氢气、氧气体积的测定造成影响,故选项说法正确。B.两电极产生气泡的速率不相同,负极产生的气体的速率快,故选项说法错误。C.正极端的玻璃管气体的体积为5.15 mL,能使木条燃得更旺,为氧气;负极端的玻璃管内气体体积为10.38 mL,气体可以燃烧,为氢气,故选项说法正确。D.根据产生气体的体积比可计算水中氢元素和氧元素的质量比,故选项说法正确。
6.(1)海水
(2)电能 化学能 无淡化过程、无副反应、无额外能耗、规范化高效制氢
(3)水氢气+氧气 负 增强水的导电性
(4)cd
素养日清
7.(1)增强水的导电性
(2)水氢气+氧气
(3)木条复燃
(4)水由氢元素和氧元素组成
(5)擦拭并整理实验台(合理即可)
8.【查阅资料】物理
【实验方案】(2)水氢气+氧气
(3)2∶1
(4)带火星的木条
(5)水是由氢元素和氧元素组成的
【问题与交流】装置的气密性要好(合理即可)
【参考答案】
基础堂清
1.B 2.C 3.D 4.B
5.(1)吸附杂质,加速泥浆沉降
(2)过滤 较小的悬浮杂质
(3)活性炭
(4)杀菌消毒 水中含有可溶性物质
(5)软水
素养日清
6.(1)工业废水处理达标后再排放(合理即可)
(2)洗菜水用来浇花、拖地(合理即可)
(3)水氢气+氧气 (合理即可)
(4)氢气
7.分析1:过氧化氢水+氧气 分解反应
分析2:碳+氧气二氧化碳(或磷+氧气五氧化二磷,或铁+氧气四氧化三铁,合理即可)
分析3:氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量
解析:C可以供给呼吸,则为氧气;A、B为常见的液体,且A可以转化为B,推测A为过氧化氢、B为水、E为氢气,氧气能与碳、镁、红磷、铁丝等反应,生成二氧化碳、氧化镁、五氧化二磷、四氧化三铁等。
8.【设计并进行实验】
实验1(燃烧法):淡蓝 水珠产生 氢气+氧气水
实验2(电解法):氢气 氧气
【实验结论】水由氢元素和氧元素组成
【拓展提升】(1)D
(2)8m
(3)节约用水 工业废水处理达标后排放(合理即可)
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