水和溶液
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1.古人早有净水意识,如在木桶底部凿开小口,桶中压入稻草、竹炭(作用与活性炭类似)、干沙和卵石,水倒入,经净化后从小口流出。上述物品中起吸附作用的是
( )
A.稻草 B.竹炭
C.干沙 D.卵石
2.成语“上善若水”指具有完美道德的人,就像水的品性一样,泽润万物而不争名利。水是生活中常见的溶剂,下列物质与水混合能形成溶液的是( )
A.植物油 C.食盐
B.面粉 D.泥沙
3.联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”。下列有关水的说法中正确的是( )
A.循环使用工业水
B.在水中加入明矾,可吸附可溶性的钙、镁化合物
C.过滤可吸附水中的颜色和异味
D.禁止施用化肥、农药是保护水资源的最好方法
4.空间站利用如图电解水的装置制取氧气。供水膜能保证只有水分子通过。下列说法错误的是( )
A.通过供水膜得到的水为纯净物
B.电解质KOH增强水的导电性
C.正极产生的气体是氢气
D.实验可证明水由氢、氧元素组成
5.“储气”是一种地下储能技术、储气时采集盐水,注水时排天然气(主要成分是CH4),原理如图所示。
采集的盐水主要含NaCl和少量MgSO4根据图2判断,下列说法正确的是( )
A.溶解度:MgSO4>NaCl
B.MgSO4的溶解度随温度升高而增大
C.a℃时,MgSO4溶液的溶质质量分数为50%
D.将盐水蒸发结晶,可得到较纯的NaCl
6.兴趣小组的同学们利用硫酸钠这种易溶物质,完成了如下实验过程。结合图文信息,其中分析正确的一项是( )
硫酸钠在不同温度时的溶解度
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
溶解度/g 4.9 9.1 19.6 40.8 48.8 46.2
A.甲中是硫酸钠的饱和溶液
B.饱和状态时灯泡最亮
C.丙中可析出固体为10.2g
D.温度降低导电性不变
7.做家务是最基本的劳动,做家务时可以进一步体会化学与生活的密切联系。
(1)整理阳台上的花草。用淘米水浇花,这样做的目的是为了_______________________________________。
(2)小丽为妈妈冲了一杯白糖水,白糖水 ______ (选填“属于”或“不属于”)溶液。
(3)洗衣服时,用湿手抓洗衣粉,会感觉到发热,说明洗衣粉溶于水 ______ (选填“放出”或“吸收”)热量。
8.在化学实验课上,同学们配制了100g16%的氯化钠溶液用于校园种植基地的选种工作。
(1)配制该氯化钠溶液的正确的操作顺序是 ______
(填序号)。
(2)⑤操作中应称量氯化钠的质量是 ______ g。放好砝码和游码后,向托盘上加氯化钠时,若指针偏向分度盘的左边,应进行的操作是 ___________________。
(3)②操作应选用 ______ mL的量筒。
(4)③操作中玻璃棒的作用是 ___________________。
9.煤化工废水中含有硝酸钠、硫酸钠、氯化钠,这三种盐(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示。回答下列问题。
(1)在 ______ ℃时,硫酸钠和氯化钠的溶解度相等。
(2)a1℃时,将等质量的硫酸钠和氯化钠的饱和溶液升温至a ℃(不考虑溶剂蒸发),溶剂质量的大小关系是硫酸钠溶液 ______ (选填“<”“>”或“=”)氯化钠溶液。
(3)a1℃时,将60g硝酸钠(不含结晶水)加入到50g水中,充分溶解并恢复至原温度后,所得溶液中溶质的质量分数是(计算结果百分号前保留一位小数)。
(4)下列说法正确的是_(填选项字母)。
A.冷却热的硝酸钠溶液,一定有晶体析出
B.除去氯化钠溶液中的少量硝酸钠,可采用降温结晶法
C.可采用恒温蒸发溶剂的方法将接近饱和的硫酸钠溶液变为饱和溶液
10.初中化学实验中经常用到水。下列实验有关水的用途叙述正确的是( )
A.实验①中热水对铜片起到了加热的作用
B.实验②中主要利用了气体密度比水小
C.实验③④中水只是一种溶剂,没有参加反应
D.实验⑤中水起到冷凝的作用
11.水是地球上最常见的物质之一,也是实验室常用的试剂。下图所示实验中都用到水。
图一 图二 图三 图四
有关说法正确的是( )
A.上图所示实验过程中均发生了化学变化
B.图1实验相关反应中元素的化合价均发生了改变,b管内的气体可作燃料
C.图2实验盖上瓶盖振荡后软塑料瓶变瘪,所得液体的pH小于7
D.图3、图4实验加入适量水后都放热,所得液体均可使紫色石蕊溶液变红
12.某兴趣小组在相同条件下,将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯,并敞口存放于空气中,烧杯中物质质量随时间变化如下表,回答下列问题。
时间 质量/g
水 饱和石灰水 稀盐酸 浓硫酸 氢氧化钠浓溶液 氯化钙溶液
1天 8.16 8.37 8.64 11.18 9.38 10.25
2天 5.76 5.94 6.69 12.55 8.47 10.33
(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是_______(填字母序号)。(图中表示氧原子,表示氢原子)
(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象,写出该反应的化学方程式_______。
(3)为研制一种安全、环保的除湿剂,可选择上表中的_______(填溶质的化学式)。
(4)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后,最终得到2.26g晶体,则该溶液是_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠溶解度为36.1g)
(5)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化,该小组开展如下探究。
①甲同学猜想浓度可能会变大,理由是_______。
②为验证甲同学的猜想是否正确,设计实验方案:_______。
(6)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g,敞口放置一段时间后部分变质,得到18.80g溶液,由此能否计算所得溶液中溶质组成?若能,请计算其组成;若不能,请补充完成实验方案设计,同时说明需要测定的数据(用a表示),并计算a的取值范围。(不要求写出计算过程)
13.仔细阅读下面的探究实验信息,回答相关问题。
【实验目的】探究溶解过程中,溶液温度的变化情况。
【查阅资料】(1)物质溶解于水的过程包括吸收热量(Q吸)的扩散过程和放出热量(Q放)的水合过程。
(2)实验条件下,水的凝固点为0℃、沸点为100℃。
【提出猜想】物质溶解过程中,溶液的温度可能升高或降低或不变。
【实验探究】某探究小组的同学设计了如图所示的两种方案。在图2所示方案中,每次加入物质b之前均使用温度计控制热水温度,使之保持在99℃。
【实验结论】(1)图1所示实验中,若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度________(填“升高”或“降低”或“不变”,下同)。
(2)图2所示实验中,若加入物质b后,热水会突然沸腾,说明溶液的温度________。
【拓展实验】按照图3所示进行实验。若物质c为NaOH,则U型管内的左边液面将________(填“高于”或“低于”或“等于”)右边液面;若U型管内的液面位置变化与之相反,则物质c为________(填序号)。
①CaO ②NH4NO3 ③浓H2SO4
【反思交流】(1)该小组的同学进一步就物质溶解过程中溶液温度变化的原因展开了讨论,分析得出:若Q吸________Q放(填“>”或“<”或“=”,下同),则溶液温度升高;若Q吸与Q放的相对大小与之相反,则溶液温度降低;若Q吸________Q放,则溶液温度不变。
(2)在图2所示方案中,小张同学对实验现象很感兴趣,他继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,再继续加入相同质量的物质b,就看不到沸腾现象。请解释不再产生沸腾现象的原因________________________。
答案和解析
1.B 提示:稻草、干沙和卵石均起到过滤的作用,均可以除去水中的较大的难溶性杂质,故A、C、D项不符
合题意。
2.C提示:植物油、面粉、泥沙均难溶于水,不能和水形成均一、稳定的混合物,即不能够形成溶液,故A、B、
D项错误。
3.A提示:明矾可以使水中的悬浮杂质较快沉降,但不能吸附水中可溶性的钙、镁化合物,故B项错误;过滤可除去水中不溶性杂质,不能吸附水中的颜色和异味,故C项错误;大量施用化肥、农药会污染水资源,但化肥、农药对于农业增产具有重要作用,禁止施用不现实,应合理施用,故D项错误。
4.C 提示:根据电解水的结论“正氧负氢、氢二氧一”,可知,正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢
气,故C项错误。
5.D提示:没有指明温度,无法比较硫酸镁和氯化钠溶解度的大小,故A项错误;由溶解度曲线知,MgSO4的溶解度先随温度的升高而增大,后随温度的升高而减小,故B项错误;没有指明溶液是否饱和,无法确定溶质质量分数大小,且即使是饱和溶液,其饱和溶液中溶质质量分数为50%,故C项错误。
6.C提示:40℃时,硫酸钠的溶解度为 48.8g,则40℃时,50g水最多能溶解24.4g硫酸钠,溶液达到饱和状态,甲中水的质量是50g,硫酸钠质量是20g,得到的是硫酸钠的不饱和溶液,故A项错误;灯泡的亮度与溶液浓度有关系,浓度越大,灯泡越亮,浓度的多少与溶解度有关,该选项没有说明饱和溶液的温度,故B项错误;温度降低,硫酸钠的溶解度减小,有晶体析出,溶液中溶质质量减少,则导电性减弱,故D项错误。
7.(1)节约用水(2)属于(3)放出
8.(1)④⑤①②③
(2)16减少氯化钠的质量
(3)100(4)搅拌,加快溶解速率
提示:(1)配制一定质量分数的氯化钠溶液的步骤是计算、称量、溶解,配制该氯化钠溶液的正确的操作顺
序是④⑤①②③。(2)配制100g16%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为100 gx16%=16 g,放好砝码和游码后,向托盘上加氯化钠时,若指针偏向分度盘的左边说明取用的氯化钠多,所以需减少氯化钠的质量。(3)需要量水的质量为100g-16g=84 g,合84 mL,应选用100mL的量筒。(4)溶解时玻璃棒的搅拌能加快食盐的溶解速率。
9.(1)a2 (2)> (3)44.4%(4)C
提示:(1)由题图可知,a2℃时硫酸钠和氯化钠的溶解度曲线交于一点,则a ℃时,硫酸钠和氯化钠的溶解度相等。(2)a1℃时,硫酸钠的溶解度小于氯化钠的溶解度,则a1℃时,等质量的硫酸钠和氯化钠的饱和溶液中溶剂质量的大小关系是硫酸钠溶液>氯化钠溶液;a1℃时,将等质量的硫酸钠和氯化钠的饱和溶液升温至a2℃(不考虑溶剂蒸发),溶解度增大,但溶液的组成没有发生改变,溶剂的质量不变,则溶剂质量的大小关系是硫酸钠溶液>氯化钠溶液。(3)a1℃时,硝酸钠的溶解度为80 g,a1℃时,将60g硝酸钠(不含结晶水)加入到50g水中,最多只能溶解40g,则充分溶解并恢复至原温度后,所得溶液中溶质的质量分数是。(4)A项说法没有指明溶液是否饱和,冷却热的硝酸钠溶液,不一定有晶体析出,故A项错误;硝酸钠的溶解度受温度的影响变化较大,而氯化钠的溶解度受温度的影响变化较小,除去氯化钠溶液中的少量硝酸钠,硝酸钠含量较少,不能形成饱和溶液,不能采用降温结晶法,可采用蒸发结晶法,故B项错误。
10.AD 解析 实验①中热水可以提供热量,对铜片起到了加热的作用,A正确;实验②中主要利用了气体难溶于水的性质,B错误;实验③中水和二氧化碳反应生成碳酸,水是一种反应物,④中水只是一种溶剂,没有参加反应,C错误;实验⑤中水起到冷凝的作用,D正确。
11.C 解析 本题主要考查水在化学实验中的用途。氢氧化钠溶于水没有生成新物质,是物理变化,A错误;电解水生成氢气和氧气,反应前氢元素、氧元素化合价分别是+1、-2,反应后分别是0、0,b管内的气体是氧气,不可作燃料,B错误;二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,所得液体的pH小于7,C正确;图3、图4实验加入适量水后都放热,所得液体均显碱性,都能使石蕊试液变蓝色,D错误。
12.(1)D (2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (3)CaCl2 (4)不饱和 (5)①稀盐酸中水的蒸发量大于HCl的挥发量(合理即可) ②取等质量的原盐酸和久置的盐酸,均滴加酚酞溶液,分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液,至溶液由无色变红色时,比较消耗氢氧化钠的量(合理即可) (6)不能 实验方案:将变质后溶液加热蒸干,称量所得固体质量为ag a的取值范围:4.00
解析 (1)1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,水在空气中放置水分会蒸发,烧杯中的水分子会向空气中运动,气体分子间间隔大于液体分子间间隔,D正确。(2)石灰水在空气中久置会与空气中二氧化碳反应生成白色的碳酸钙沉淀,使得石灰水中出现浑浊现象,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。(3)除湿剂要能吸收水分,根据表格可知浓硫酸和氯化钙浓溶液都能吸收水分,但是浓硫酸具有腐蚀性,不安全,因此可选用氯化钙,其化学式为CaCl2。(4)10.0g氯化钠浓溶液散口久置,得到2.26g晶体,即是氯化钠晶体,则10.00g氯化钠浓溶液中水的质量为7.74g,由于该温度下氯化钠的溶解度为36.1g,因此7.74g水中最多可溶解2.79g氯化钠,而题目中7.74g水中只溶解2.26g氯化钠,因此溶液是不饱和溶液。(5)①若稀盐酸中水分蒸发量大于溶质HCl的挥发量,则可能导致稀盐酸久置后浓度变大。②若要证明稀盐酸久置后浓度是否变大可采用测定溶质HCl含量的方法验证,如取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,均滴加酚酞溶液,然后分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液,至溶液由无色变红色时,比较消耗氢氧化钠的量,也可测其pH确定其浓度大小,即取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,分别用pH试纸测溶液的pH,比较pH大小。(6)由于氢氧化钠变质后溶液中成分有碳酸钠和氢氧化钠,根据所给氢氧化钠溶液质量20.0g和溶液浓度20%以及变质后溶液质量18.80g,不能计算所得溶液中溶质组成,若要测定溶质组成,可以将变质后的溶液加热蒸干,称量所得固体,所得固体质量为ag,假设蒸干后的固体都是氢氧化钠,则其质量a=20.00g×20%=4.00g。氢氧化钠变质后的生成物为碳酸钠,假设溶液蒸干后固体都是碳酸钠,则20.0g氢氧化钠溶液中4.00g氢氧化钠全部转化为碳酸钠,结合化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,可求出碳酸钠质量a=5.30g。但由于氢氧化钠是部分变质,因此蒸干后固体既有碳酸納又有氢氧化钠,所以固体质量a的取值范为4.00<a<5.30。
13.【实验结论】(1)下降 (2)升高
【拓展实验】低于 ②
【反思交流】(1)< = (2)至烧杯中出现固体物质后,说明溶液达到饱和状态,再继续加入相同质量的物质b,不再溶解放热
解析 【实验结论】(1)若加入物质a后,发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰,说明溶液的温度下降;(2)若加入物质b后,热水会突然沸腾,说明溶液的温度升高。【拓展实验】若物质c为NaOH,氢氧化钠溶于水放热,装置内的气压升高,则U型管内的左边液面将低于右边液面;若U型管内的液面位置变化与之相反,则物质c溶于水吸热,①CaO和水反应放出大量的热,②NH4NO3溶于水吸热,③浓H2SO4溶于水放出大量的热,故物质c为NH4NO3。【反思交流】(1)若Q吸<Q放,则溶液温度升高;若Q吸与Q放的相对大小与之相反,则溶液温度降低;若Q吸=Q放,则溶液温度不变;(2)继续向热水中加入相同质量的物质b,又看到沸腾现象,至烧杯中出现固体物质后,说明溶液达到饱和状态,再继续加入相同质量的物质b,不再溶解放热,因此就看不到沸腾现象。溶解度的应用
考向一 溶解度曲线的应用
1.[2024·广东]硫酸铝的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.将硫酸铝饱和溶液从10℃升温至40℃,仍是饱和溶液
B.20℃时,将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,形成不饱和溶液
C.30℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g
D.40℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
2.[2024·长沙]利用溶解度曲线,可以获得许多有关物质溶解度的信息。甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.在a℃时,甲和乙的溶解度均为30g
B.在 a ℃时,甲的溶解度小于乙的溶解度
C.甲、乙两种物质的溶解度随着温度的升高而减小
D.升高温度,可将甲的不饱和溶液变为饱和溶液
3.[2024·武汉]甲、乙、丙三种固体物质的溶解度
曲线如图所示。回答下列问题。
(1)a1℃时,甲、乙、丙三种物质中溶解度最小的是
_____________。
(2)将a3℃乙的饱和溶液降温至a2℃,溶液的质量________ (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(3)a ℃时,60.0g甲溶液中含10.0g甲,要使该溶液达到饱和状态,至少需要加入甲的质量为 ______。
(4)某温度下,甲、乙、丙各m g分别加入100.0g水中,所得溶液中溶质质量分数的大小关系可能是 ______ (填选项字母)。
A.甲=乙=丙 C.乙=丙>甲
B.乙>甲=丙 D.丙>甲>乙
考向二 溶解度表格的应用
4.[2024·内江]如下表所示是KNO3在不同温度下的溶解度。下列理解正确的是( )
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
溶解度/g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5
A.KNO 的溶解度随温度升高而增大
B.稀溶液一定是不饱和溶液
C.KNO 饱和溶液的溶质质量分数一定比 KNO3不饱和溶液大
D.20℃时,KNO 饱和溶液的溶质质量分数为31.6%
5.[2024·天津节选]氯化铵和硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表所示。
(1)10℃时,氯化铵的溶解度为g。
(2)20℃时,将20g氯化铵加入到100g水中,充分搅拌后所得溶液为 _________ (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)60℃时,将60g硝酸钾溶于50g水中,充分溶解后,所得溶液的质量为 ______ g。
(4)将60℃相同质量的氯化铵饱和溶液和硝酸钾饱和
溶液分别降温至20℃时,析出晶体的质量:氯化铵
______ (选填“大于”“等于”或“小于”)硝酸钾。
(5)20℃时,向50g质量分数为12%的硝酸钾溶液中加入5g硝酸钾固体,完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为 ___________。
考向三 实物流程图型
6.[2024·重庆]某课外活动小组学习了溶液的知识后进行了如下实验(固体M不含结晶水),忽略实验过程中溶剂的蒸发,回答下列问题。
(1)丁中溶液的质量为g。
(2)如图为实验过程中烧杯内液体质量随时间的变化关系。
①溶液开始降温的时间是 ________ (选填“t1”或“t2”)。
②丙中溶质与溶剂的质量比为 __________。
③乙中的溶液为 ____________ (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
④0~t2时间内,下列说法正确的是(填选项字母)。
A.b点到c点溶剂质量不变
B.c点表示丁中溶液的质量
C.a点到b点表示乙变至丙过程中溶液质量的变化
考向四 组合类型
7.[2024·宜宾]为探究KCl固体在水中的溶解情况,进行如图所示的操作(忽略水的蒸发)。下列说法错误的是( )
KCl在不同温度时的溶解度
温度/℃ 20 40 90
溶解度/g 34 40 54
A.①的溶液中溶质的质量分数约为 23%
B.②的溶液为不饱和溶液
C.②的溶液降温到20℃时会析出固体
D.③的溶液质量是77g
8.[2024·广元]甲、乙、丙三种固体的溶解度曲线如图1所示,如图2是选用图1中某种固体进行实验时的情况。下列说法正确的是( )
A.图2试管中固体对应图1中的丙
B.a2℃时,甲、乙两饱和溶液中溶质质量相等
C.a3℃时,将40g甲加入到50g水中,所得溶液的溶质质量分数为80%
D.将等质量的甲、乙、丙饱和溶液从a ℃降温到a1℃,得到溶液的质量:丙>乙>甲
9.硝酸钾的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.氢氧化钙的溶解度曲线与硝酸钾相似
B.A、B、C三点对应的溶液均为饱和溶液
C.溶质的质量分数:A>B>C
D.从硝酸钾溶液中获得晶体的方法:蒸发浓缩、冷却结晶
10. 甲、乙、丙三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲和丙都属于易溶物质
B.溶解度大小关系:甲>乙>丙
C.等质量甲、乙两种物质的溶液从t2℃降到t1℃时,析出晶体最多的是甲
D.三种物质的饱和溶液从t2℃降到t1℃,所得溶液溶质质量分数:乙>甲>丙
11.如图为Ca(OH)2的溶解度曲线;如表为20℃时溶解度的相对大小。下列说法正确的是( )
溶解度/g 一般称为
<0.01 难溶
0.01~1 微溶
1~10 可溶
>10 易溶
A.Ca(OH)2属于易溶物质
B.Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而增大
C.30℃时Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为3:20
D.70℃时Ca(OH)2的饱和溶液,降温到50℃时没有析出固体
12.如图是甲、乙两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.t2℃时,甲的溶解度为70
B.乙中含有少量的甲,可用蒸发溶剂的方法提纯乙
C.t2℃时,甲、乙两种物质的溶液分别降温到t1℃,析出晶体的质量甲一定大于乙
D.t2℃时,甲的溶液降温到t1℃,一定能得到甲的饱和溶液
13.根据如图溶解度曲线,判断下列说法,其中错误的是( )
A.通过降温可将X从其饱和溶液中析出
B.海水晒盐利用了NaCl的溶解度受温度影响不大的特点
C.KNO3的溶解度随温度升高而增大
D.KNO3中含有少量NaCl,可采用降温结晶的方法进行提纯
答案和解析
1.B 提示:根据题图可知,硫酸铝的溶解度随温度的升高而增大,升温后,硫酸铝的饱和溶液变为不饱和溶液,故A项错误;根据题图可知,30℃时,硫酸铝的溶解度大于36.4 g,故C项错误;40℃时,硫酸铝的溶解度为
45.8 g,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为
,故D项错误。
2.A 提示:在a2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,故B项错误;甲、乙两种物质的溶解度均随着温度的升高而增大,故C项错误;升高温度,甲的溶解度变大,不能将甲的不饱和溶液变为饱和溶液,故D项错误。
3.(1)甲(2)减小
(3)5 g (4)AD
提示:(1)a1℃时,甲、乙、丙三种物质中溶解度最小的是甲。(2)乙的溶解度随着温度的降低而减小,将a3℃
乙的饱和溶液降温至a ℃,析出固体,溶液的质量减小。(3)a2℃时甲的溶解度是30g,60.0g甲溶液中含10.0g甲,水的质量是50 g,50g水中溶解15g甲恰好饱和,所以要使该溶液达到饱和状态,至少需要加入
甲的质量为15 g-10 g=5 g。(4)如果溶质质量分数乙>甲,说明温度小于a2℃,温度小于a ℃时,丙的溶解度
大于甲和乙,则丙的质量分数大于甲和乙,故B项错误;温度是a3℃时,甲的溶解度大于乙、丙,乙、丙的溶解度相等,溶质质量分数乙=丙,则甲的质量分数大于或等于乙、丙,故C项错误。
4.A 提示:溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,稀溶液不一定是不饱和溶液,也可能是饱和溶液,故B项错误;C项没有指明温度,KNO3饱和溶液的溶质质量分数不一定比KNO3不饱和溶液大,故C项错误;20℃
时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,KNO3饱和溶液的溶质质量分数为
5.(1)33.3 (2)不饱和
(3)105 (4)小于
(5)20% 提示:(1)根据题表可知,10℃时,氯化铵的溶解度为33.3g。(2)20℃时,氯化铵的溶解度为37.2g,则20℃ 时,将20g氯化铵加入到100g水中,充分搅拌后所得溶液为不饱和溶液。(3)60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,则60℃时,100g水中最多溶解110g硝酸钾,50g水中最多溶解55 g硝酸钾,60℃时,将60g硝酸钾溶于50 g水中,只能溶解55g硝酸钾,则所得溶液的质量为55g+50 g=105 g。
(4)将60℃相同质量的氯化铵饱和溶液和硝酸钾饱和溶液分别降温至20℃时,硝酸钾的溶解度变化幅度大于氯化铵的,则析出晶体的质量:氯化铵小于硝酸钾。(5)20℃时,向50g质量分数为12%的硝酸钾溶液中加入5g硝酸钾固体,完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为。
6. (1)66
(2)①t1 ②11:10③不饱和
④AB
提示:(1)丁中溶质的质量为30g+30 g-44 g=16 g,则溶液的质量为50 g+16 g=66 g。(2)①由题图1可知,固
体M的溶解度随温度的降低而减小,当溶液中析出晶体时,溶液的质量减小,所以溶液开始降温的时间是t1。②由题图 2 可知,t1时烧杯内液体的质量最大,而t1是溶液开始降温时,即对应题图1丙烧杯,丙烧杯内
液体质量为105g,则丙中溶质与溶剂的质量比为(105g-50g):50g=11:10。③根据以上分析可知,60℃
时,50g水中最多能溶解度55g固体M,而乙中溶解了30g的固体M,所以乙中的溶液为不饱和溶液。④由题
图 2可知,a点与c点表示的溶液质量相等,c点溶液表示题图1中66g丁溶液,而乙中溶液为80g,所以a点不能表示乙,故C项错误。
7.B 提示:40℃时,氯化钾的溶解度为40g,即100g水中最多能溶解40g氯化钾,故50g水中最多能溶解20g氯化钾,②中加入氯化钾的质量为15 g+5 g=20 g,此时②的溶液为饱和溶液,故B项错误。
8.D提示:氢氧化钠固体溶于水放热,使烧杯中温度升高,试管内的原来剩余的固体完全溶解,说明该物质的溶解度随着温度的升高而增大,题图2试管中固体对应的不可能是题图1中的丙,故A项错误;B项没有指明饱和溶液的质量,则a ℃时甲、乙两饱和溶液中溶质质量不一定相等,故B项错误;a ℃时,甲的溶解度为80g,将40g甲加入到50g水中,最多能溶解40g,所得溶液的溶质质量分数为,故C项错误。
9.D 解析 氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,故氢氧化钙的溶解度曲线与硝酸钾不相似,A错误;由于C点在溶解度曲线的下方,C溶液可看作B溶液升温至t2℃,故对应的溶液为不饱和溶液,B错误;A、B分别为硝酸钾在不同温度下的饱和溶液,饱和溶液溶质质量分数为,溶解度越大,溶质质量分数越大,故溶质的质量分数:A>B,C溶液可看作B溶液升温至t2℃,溶质质量分数不变,故溶质的质量分数:A>B=C,C错误;硝酸钾溶解度随温度降低而减小得较快,从硝酸钾溶液中获得晶体的方法:蒸发浓缩、冷却结晶,D正确。
10.D 解析 根据物质在20℃时的溶解度的大小,把它们在水中的溶解性分为以下等级: 10g以上易溶,1g-10g可溶,0.01g-1g微溶,0.01g以下难溶,无法判断该溶解度曲线中的20℃的位置,故无法判断两物质是否属于易溶物质,A错误;溶解度大小关系要先规定在同一个温度下才能进行比较,该选项没有确定一个温度,不能比较,B错误;等质量甲、乙两种物质的溶液从t2℃降到t1℃,由于没有确定是否为饱和溶液,故不能确定两物质哪个析出的晶体多,C错误;三种物质的饱和溶液从t2℃降到t1℃,由图中可以看出,甲、乙的溶解度都下降,而丙的溶解度升高,在t1℃时,溶解度为 乙>甲=丙,但丙的溶解度升高,变为了不饱和溶液,溶质质量分数要按t2℃时的溶解度计算,故此时的溶质质量分数乙>甲>丙,D正确。
11.D 解析 20°C时,氢氧化钙的溶解度大约是0.17g,因此Ca(OH) 2属于微溶物质,A错误;Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,B错误;30°C时,Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比=0.15g:100g=3:2000,C错误;70°C时Ca(OH 2的饱和溶液降温到50℃时,溶液由饱和溶液变为不饱和,没有固体析出,D正确。
12.B 解析 由溶解度曲线图可知,t2℃时,甲的溶解度为70g,A错误;甲物质的溶解度随温度的升高而增大,乙物质的溶解度受温度的影响较小,乙中含有少量的甲,可用蒸发溶剂的方法提纯乙,B正确;t2℃时,只有将等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液分别降温到t1℃,析出晶体的质量甲才大于乙,C错误;t2℃时,甲溶液的溶质、溶剂质量和溶液的状态都未知,甲的溶液降温到t1℃,不一定能得到甲的饱和溶液,D错误。
13.A 解析 由图可知,X的溶解度随温度的升高而减小,所以将X从其饱和溶液中析出,应该采用升高温度的方法,A错误;海水晒盐利用了NaCl的溶解度受温度影响不大的特点,改变温度几乎不能改变氯化钠在水中溶解的量,不利于氯化钠的析出,将溶剂蒸发,氯化钠能析出,B正确;KNO3的溶解度受温度影响较大,且随温度升高而增大,C正确;KNO3的溶解度受温度影响较大,且随温度升高而迅速增大,而NaCl的溶解度受温度影响很小,如KNO3中含有少量NaCl,将饱和溶液降温时,大部分硝酸钾结晶析出,而氯化钠几乎不析出,可采用降温结晶的方法进行提纯硝酸钾,D正确。溶液
立足教材·夯实基础
1.传统文化《本草纲目》中记载了粗食盐的一种制作过程:“取盐于池旁耕地,沃以池水,每得南风急,则宿夕成盐”。南风通常指暖风,“南风急”有利于粗盐提
纯操作中的( )
A.溶解 B.沉淀
C.过滤 D.蒸发
2.新人教习题高仿[2024·滨州]下列关于溶液的说法正确的是( )
A.饱和溶液升高温度一定变为不饱和溶液
B.均一、稳定的液体一定是溶液
C.硝酸铵溶于水使溶液的温度降低
D.只有固体和液体可以作为溶质
3.[2024·云南]实验室中存放有如图所示的氯化钾溶液。下列说法错误的是()
A.该溶液中的溶剂是水
B.该溶液的溶质质量分数为6%
C.配制100g该溶液需要6gKCl
D.该溶液取出一半后,溶质质量分数变为3%
4.[2024·广西]实验室要配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液,下列做法错误的是( )
A.计算:配制该溶液所需氯化钠固体的质量为8.0g
B.称量:用托盘天平称量所需的氯化钠固体
C.溶解:将称量好的氯化钠固体倒入量筒中溶解
D.装瓶:将配制好的溶液装入贴好标签的试剂瓶并盖好瓶塞
5.[2024·重庆]已知KCI的溶解度随温度升高而增大,在40℃时KCl的溶解度为40g,在该温度下,依据如表所示的数据,进行KCl溶于水的实验探究。下列说法中正确的是( )
实验编号 ① ② ③
KCl的质量/g 10 20 30
水的质量/g 50 60 70
A.在上述实验所得的溶液中,溶质质量分数①>②
B.实验③所得溶液中,溶质与溶剂的质量比为 3:7
C.将实验②、③的溶液分别降温,一定都有晶体析出
D.将实验①、③的溶液按一定比例混合可得到与②浓度相等的溶液
6.一题串练[2024·吉林]根据如图中两种物质的溶解度曲线回答下列问题。
(1)当温度为 ______ ℃时,NaCl与 KNO3的溶解度相同,在此温度下,两种物质饱和溶液的溶质质量分数的大小关系是______________。
(2)海水里含有大量NaCl,海水晒“盐”需要经过一结晶过程。
(3)a ℃时配制90g KNO3的饱和溶液,需要硝酸钾的质量为 ________ g。
7.1 生活情境[2024·成都]将某碳酸饮料拧开,倒入装有冰块的杯中,如图。下列分析合理的是( )
A.拧开瓶盖后,二氧化碳溶解度变大
B.产生气泡的原因是饮料与冰发生化学反应
C.冒泡刚结束时,饮料仍然是二氧化碳的饱和溶液
D.二氧化碳的溶解度只与压强有关
8.重点[2024·烟台]某种“果蔬洗盐”的主要成分及其质量分数是氯化钠50%、碳酸钠10%、碳酸氢钠15%。三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是
( )
A.氯化钠、碳酸钠属于易溶物质
B.该“果蔬洗盐”不能与食醋一起使用
C.30℃时,Na2CO3饱和溶液的溶质质量分数等于 40%
D.20℃时,将50g“果蔬洗盐”放入100g水中,形成的溶液是NaCl的不饱和溶液
9.难点 [2024·陕西]小明同学在测定某氯化钠溶液中溶质的质量分数时,用两只烧杯各取80g待测溶液分别进行了如下实验。已知20℃时,氯化钠的溶解度为36 g。
(1)20℃时,100g水中最多溶解氯化钠的质量是_______ g。
(2)20℃时,A1、A2中的溶液是氯化钠的 ___________ (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)B1、B2中的溶液溶质与溶剂的质量比 _________(选填“相等”或“不相等”)。
(4)x的值等于 _________。
(5)由上述实验可得出待测氯化钠溶液中溶质质量分数为 _________。
核心素养·中考新考法
10.工艺流程 学习小组查得资料:某钢铁厂处理高盐废水(含氯化钠、硫酸钠及微量的其他盐)的流程、相关物质的溶解度曲线如图所示。
(1)降温至0℃的“冷冻结晶”过程,析出的两种物质中较多的是 ________________。
(2)40℃时,将50g硫酸钠固体加入100g水中,充分搅拌后所得溶液的溶质质量分数为 ________(计算结果百分号前保留一位小数)。
(3)结合流程图和溶解度曲线解释,“蒸发结晶2”主要得到氯化钠的原因是 ________________________。
11.在t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分別加入到各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图甲所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.烧杯②中的上层溶液是饱和溶液
B.烧杯①中溶液的溶质是硝酸钾
C.烧杯①中溶液质量比烧杯②中溶液质量大
D.将温度升高到t2℃,烧杯②中的固体全部溶解
12.设计实验、动手操作、观察现象、记录信息、提炼证据、进行推理、形成结论是化学学习的重要方法。学习化学概念“饱和溶液”——实验“KNO3溶于水”。
【实验用品】KNO3(研磨处理)、水、玻璃棒、三脚架、石棉网、酒精灯、烧杯等。
【实验探究】在室温20℃下,向小烧杯中加入20mL水,按下表中设计的操作步骤进行实验。
实验序号 实验步骤 实验现象 实验推理 实验结论
I 加入2g KNO3,搅拌 全部溶解 不一定形成饱和溶液 在一定温度下,一定量水中不能无限制地溶解溶质
Ⅱ 再加入5g KNO3,搅拌 部分溶解 __________
Ⅲ 加热,搅拌 _______ 不一定形成饱和溶液 KNO3的溶解度随温度的升高而_________
Ⅳ 再加入5g KNO3,搅拌 全部溶解 不一定形成饱和溶液
Ⅴ 放在冷水的大烧杯中冷却 析出晶体 一定形成饱和溶液 KNO3可用__________的方法结晶 增加溶剂的质量,可将饱和溶液转化为不饱和溶液
Ⅵ _______,搅拌 全部溶解 一定形成不饱和溶液
【实验反思】
(1)KNO3预先研磨处理的目的是____________。
(2)实验步骤_____________(填实验序号,下同)中KNO3的溶质质量分数最大。
(3)比较实验步骤 ___________中观察到的实验现象,经分析推理,可得出将KNO3饱和溶液转化为不饱和溶液的另一种方法,即升高饱和溶液的温度。
答案和解析
1.D提示:南风通常指暖风,暖风吹会加快水分的蒸发,溶剂的质量减少,有利于析出氯化钠晶体,与蒸发操作的原理相同。
2.C提示:饱和溶液升高温度不一定变为不饱和溶液,如氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,溶液仍为饱和溶液,故A项错误;均一、稳定的液体不一定是溶液,也可能是水等纯净物,故B项错误;不是只有固体和液体可以作为溶质,气体也可以作溶质,如盐酸溶液中氯化氢气体是溶质,故D项错误。
3.D提示:溶液具有均一性,因此该溶液取出一半后,溶质质量分数仍为6%,故D项错误。
4.C提示:溶解时将称量好的氯化钠固体倒入烧杯中溶解,不能在量筒中溶解,故C项错误。
5.D提示:40℃时KCl的溶解度为40 g,则40℃时,50g水中最多能溶解20g氯化钾,溶液达到饱和状态,60g水中最多能溶解氯化钾的质量为,,则①、②均是该温度时的不饱和溶液,①中溶质质量分数为,②中溶质质量分数为100%=25%,溶质质量分数①<②,故A项错误;70g水中最多能溶解氯化钾的质量为,实验③所得溶液中,溶质与溶剂的质量比为 28 g:70 g=2:5,故B项错误;KCl的溶解度随温度升高而增大,③是40℃时的饱和溶液,降温,一定有晶体析出;但②是40℃时的不饱和溶液,降温不一定会析出晶体,故C项错误。
6.(1)a1 相等(2)蒸发(3)40
提示:(1)通过分析溶解度曲线可知,当温度为a1℃时,NaCl与 KNO3的溶解度相同;饱和溶液的溶质质量分数=,则在此温度下,两种物质饱和溶液的溶质质量分数相等。(2)海水里含有大量NaCl,氯化钠的溶解度受温度影响较小,所以海水晒“盐”需要经过蒸发结晶过程。(3)a ℃时KNO3的溶解度为80g,所以180gKNO3的饱和溶液中含80 g KNO3,则90gKNO3的饱和溶液中含40 g KNO3。
7.C 提示:拧开瓶盖后,压强减小,二氧化碳溶解度变小,故A项错误;产生气泡的原因是压强减小,二氧化碳的溶解度减小,大量的二氧化碳从水中逸出,故B项错误;气体的溶解度与压强、温度等因素有关,故D项错误。
8.C提示:30℃时,Na CO3饱和溶液的溶质质量分数=28.6%,故C项错误。
9.(1)36 (2)不饱和
(3)相等(4)2.4
(5)25%
提示:(1)20℃时,氯化钠的溶解度为36 g,则20℃时,100g水中最多溶解氯化钠的质量是36 g。(2)20℃时,氯化钠的溶解度为36g,若待测氯化钠溶液是饱和溶液,则恒温蒸发10g水后析出氯化钠固体的质量为,实际析出2g氯化钠固体,说明20℃时,A1、A2中的溶液是氯化钠的不饱和溶液。(3)B1、B2中溶液均为20℃时氯化钠的饱和溶液,则B1、B2中的溶液溶质与溶剂的质量比相等。(4)B溶液为饱和溶液,质量为80g-2g-10g=68g,其中含氯化钠的质量为18 g,含水的质量为68 g-18 g=50g。所以A2中含氯化钠的质量为2 g+18 g=20g,水的质量为50 g+10 g=60 g,60 g水最多能溶解氯化钠的质量为则x的值等于20g+4 g-21.6 g=2.4 g。(5)由(4)可知,A2中含氯化钠的质量为20g,水的质量为60g,待测氯化钠溶液中溶质质量分数为。
10.(1)硫酸钠(或Na2SO4)
(2)32.6%
(3)0℃时,硫酸钠溶解度明显小于氯化钠溶解度,经冷冻结晶后的母液2中,硫酸钠含量低,氯化钠含量高
提示:(1)根据题图可知,降温至0℃的过程中,硫酸钠的溶解度变化幅度远大于氯化钠,所以降温至0℃的“冷冻结晶”过程中析出固体中较多的是硫酸钠。(2)40℃时,硫酸钠溶解度为48.4g,则将50g硫酸钠固体加入100g水中,最多溶解48.4 g,所得溶液的溶质质量分数为。(3)由于0℃时,硫酸钠溶解度明显小于氯化钠的溶解度,经冷冻结晶后的母液2中,硫酸钠含量低,氯化钠含量高,所以“蒸发结晶2”主要得到氯化钠。
11.B 解析 烧杯②中有固体剩余,上层溶液一定是饱和溶液,A正确;t1℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,所以将等质量的硝酸钾和氯化钾分別加入到各盛有100g水的两个烧杯中,烧杯①中没有固体剩余,溶液的溶质是氯化钾,B错误;烧杯①中的固体全部溶解,烧杯②中有固体剩余,所以烧杯①溶液质量比烧杯②中溶液质量大,C正确;t2℃时,硝酸钾、氯化钾的溶解度相等,所以将温度升高到t2℃,烧杯②中的固体全部溶解,D正确。
12.【实验探究】一定形成饱和溶液 全部溶解 升高 降温 加入过量的水 【实验反思】(1)增大接触而积,加速溶解 (2)Ⅳ (3)Ⅱ和Ⅲ
解析 【实验探究】步骤Ⅱ:向小烧杯中加入2g KNO3全部溶解后,再加入5g KNO3,部分溶解,说明所得溶液一定是饱和溶液,故一定形成饱和溶液。步骤Ⅲ:将小烧杯进行加热,推理得出不一定形成饱和溶液,则小烧杯中的固体已全部溶解,无法判断所得溶液是否饱和。步骤Ⅳ:向小烧杯中再加入5g KNO3,搅拌,固体全部溶解,无法判断所得溶液是否为饱和溶液。对比步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可知,KNO3的溶解度随温度的升高而升高。步骤Ⅴ:将小烧杯放在盛有冷水的大烧杯中冷却,析出晶体,所得溶液一定是饱和溶液。结合实验Ⅳ和Ⅴ分析可知,KNO3可用降温的方法结晶。步骤Ⅵ:向小烧杯中加入过量的水,固体全部溶解,所得溶液为不饱和溶液,可推理得出结论:增加溶剂的质量,可将饱和溶液转化为不饱和溶液。【实验反思】(1)为了增大固体和水的接触而积,加速溶解,实验前会将KNO3预先研磨处理。(2)通过分析可知,实验步骤Ⅳ中KNO3的溶质质量分数最大。(3)比较实验步骤Ⅱ和Ⅲ中观察到的实验现象,经分析推理,可得出将KNO3饱和溶液转化为不饱和溶液的另一种方法,即升高饱和溶液的温度。自然界的水
立足教材·夯实基础
1.重点[2024·苏州]下列有关水的说法正确的是( )
A.地球上的淡水资源取之不尽、用之不竭
B.用活性炭吸附可除去水中的所有杂质
C.用淘米水浇花可以节约用水
D.生活污水和工业废水可随意排人河流
2. [2024·云南]某同学自制的简易净水器如图所示,下列说法错误的是( )
A.活性炭可吸附水中的颜色和异味
B.该装置可除去泥沙等难溶性杂质
C.该装置净水过程发生了化学变化
D.河水经该装置净化后仍是混合物
3.新人教习题改编[2024·河南]电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.甲管中的电极连接的是电源正极
B.乙管中的气体能使带火星的木条复燃
C.该实验生成的氢气与氧气的质量比为1:8
D.该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的
4.新人教习题高仿某中学化学兴趣小组的同学收集了一瓶黄河水,模拟自来水厂水的净化过程,其实验流程如图所示。
(1)向水中加入的A物质是___________。
(2)在上述水的净化过程中属于化学变化的是操作__________ ( 选填“①”“②”或“③”)。
5. [2024·天津]2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”
(1)下列做法符合“中国水周”活动主题的是___(填选项字母)。
A.实验室中的废液直接倒入下水道
B.农业.上以喷灌或滴灌形式浇灌
(2)如图为电解水的实验示意图。
①切断电源,用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体,观察到_____(选填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
②写出电解水的化学方程式:_____________________。
6. [2024·青海]为了饮水便利,许多公共场所安装了直饮水机,处理步骤如图所示。
(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的_________操作相同;步骤②中用________吸附色素和异味。
(2)水是生命之源,守好“中华水塔”,筑牢国家生态安全屏障,青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是_________(填选项字母)。
A.河流源头建化工厂 —12—
B.用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C.随意向河道丢弃生活垃圾
D.将畜牧养殖废水直接排人河流
拓展进阶·提高能力
重点[2024·辽宁]水是宝贵的自然资源。下列有关水的说法正确的是( )
A.工业废水无需处理即可排放
B.海水经滤纸过滤后可得到淡水
C.自来水的生产过程包括蒸馏
D.水是生命体生存所必需的物质
8.兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是( )
A.小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质
B.活性炭可吸附水中的颜色和异味
C.出水口的水中不含可溶性钙镁化合物
D.为除去水中微生物等可通过静置沉降
9.河北特色·实验组合[2024·滨州]化学是一门以实验为基础的学科。结合如图有关实验,回答问题。
(1)过滤操作中仪器a的名称是_____________玻璃棒的作用是____________________________。
(2)水电解器的b玻璃管中产生的气体是________ (填化学式),水中加氢氧化钠溶液的作用是__________。
(3)从安全角度考虑,在点燃氢气前,一定要检验氢气的______________。
核心素养·中考新考法
模型建构兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
[宏观辨识]根据实验探究水的组成
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由________组成的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图1),观察到管a和管b中气体体积比约为___________经检验管a中的气体是____________(填化学式)。
[证据推理]结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为_______而推算出结果。
方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的___________,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
[模型构建]以分子构成的物质为例,图2中“”表示的是_________________________________。
11.2400℃时水能分解,其微观过程可用以下示意图表示,请按要求回答下列问题:
(1)水分解过程示意图排列的正确顺序是____(填标号)。
(2)2400℃时水分解的化学方程式为____。
(3)2400℃时水分解的客观事实说明______(填数字序号)。
①通常情况下水的性质稳定
②水是一种元素
③化学变化需要一定条件
12.水是一种宝贵的自然资源,自来水厂的净水流程如下:
回答下列问题:
(1)吸附池内常用________吸附色素和异味。
(2)自来水厂常用氯气杀菌消毒,在此过程中发生了反应Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO中氯元素的化合价为________。
(3)某同学取自来水于试管中,加入适量________,振荡,发现有较多浮渣产生,说明该自来水属于硬水。
(4)在日常生活中,常采用________的方法降低水的硬度。
(5)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是________(填字母序号)。
A.氢气在氧气中燃烧 B.水的蒸发 C.水的电解 D.水的净化
13.水体污染会破坏水生生态系统,还会直接危害人体健康,某校项目性学习小组的同学们对本地水体污染的来源、防治措施、污水处理后的水质成分及用途进行了如下探究。
任务一:水体污染的来源调查
【搜集资料】①水体污染的来源很多,经调查梳理后的情况如上图所示,分析对比可知,a处或b处水体污染的来源是_______。
②污水除集中处理外,防治水体污染的措施还有_______(写一条)。
学习小组对本地污水处理厂处理后的水质进行抽样检验,并对其成分做进一步的分析。
任务二:检验处理后的水质成分
【进行实验】检验水中是否含有CuCl2。
项目 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量处理后的水于试管中,滴加几滴_______,再滴加几滴稀硝酸 产生白色沉淀 溶液中含有C1-
方案二 取少量处理后的水于试管中,加入一根洁净、光亮的铁钉 铁钉表面无红色固体出现 溶液中不含的离子是_____(用符号表示)
【交流研讨】处理后的水中可能含有氯化钠,因此,方案一中可能发生反应的化学方程式为_______。
【知识拓展】污水的处理和利用缓解了水资源紧缺的状况,大大提高了污水利用率。污水经处理达标后的用途是_______(写一个)。
答案和解析
1.C 提示:地球上的水总储备虽然很大,但大部分是海水,淡水只约占全球水储量的2.53% ,而其中大部分难以被人类直接利用,淡水资源并不是取之不尽、用之不竭的,故A项错误;活性炭具有吸附性,能吸附异味和颜色,但不能除去水中的所有杂质,故B项错误;生活污水和工业废水不能随意排人河流,否则会污染水体,故D项错误。
2. C 提示:该装置净水过程中没有新物质生成,是物理变化,故C项错误。
3. A 提示:由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知,甲管中产生的气体较多,为氢气,连接的是电源的负极,故A项错误。
4. (1)明矾 (2)③
提示:(1)向水中加入的A物质是明矾,明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清。(2)操作①是过
滤,操作②是吸附,操作③是杀菌消毒,这3个过程中,属于化学变化的是操作③。
5. (1)B (2)①b
②2H202H2↑+O2↑
提示:(1)实验室中的废液直接倒入下水道,会造成水体污染,故A项不符合题意。(2)①电解水实验中,根据
“正氧负氢、氢二氧一”,b管与电源的正极相连,则b管产生的是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧得更旺。②电解水生成氢气和氧气。
6. (1)过滤活性炭
(2)B
提示:(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,这与实验室常用的过滤操作相同;活性炭结构疏
松多孔,具有吸附性,则步骤②中可用活性炭吸附色素和异味。(2)河流源头建化工厂,会污染水源,故A项
做法错误;随意向河道丢弃生活垃圾,会污染水资源,故C项做法错误;将畜牧养殖废水直接排入河流,会污染水资源,故D项做法错误。
7.D 提示:工业废水中含有有毒、有害物质,工业废水需处理达标后才能排放,否则会污染水资源,故A项错误;过滤只能除去水的难溶性杂质,海水经滤纸过滤后不能得到淡水,故B项错误;自来水的生产过程包括沉降、过滤、吸附消毒,不包括蒸馏,故C项错误。
8.B 提示:小卵石的作用是除去水中的难溶性杂质,故A项错误;该净水器可以除去水中的难溶性杂质、颜色和异味,但不能除去水中的可溶性杂质,因此所得水中仍含有可溶性的钙、镁化合物,故C项错误;静置沉降可以除去水中较大的难溶性杂质,但不能除去水中微生物等故D项错误。
9. (1)铁架台引流
(2)02增强导电性
(3 )纯度
提示:(1)过滤操作中仪器a是铁架台,过滤操作中玻璃棒的作用是引流。(2)水电解器的b玻璃管中产生的气体体积较小,是氧气。水中加氢氧化钠溶液的作用是增强导电性。(3)从安全角度考虑,在点燃氢气前,
一定要检验氢气的纯度。
10. [宏观辨识](1)氢元素和氧元素
(2)2:1 H2
[证据推理]2:1 密度
[模型构建]各元素原子个数比
提示:[宏观辨识](1)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,水是由氢元素和氧元素组成的化合物。(2)由“正氧负氢、氢二氧一”可知,管a与电源负极相连,产生的气体较多,是氢气,管b与电源正极相连,产生的气体较少,是氧气,则可观察到管a和管b中气体体积比约为2:1。[证据推理]方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为2:1,进而推算出结果;方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的密度,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。 [模型构建]由化合物中各元素的原子个数比以及相对分子质量可以确定物质的化学式。
11.(1)cab (2)2H2O2H2↑+O2↑ (3)①③
解析 (1)水分解应先由水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子重新构成氢分子,氧原子重新构成氧分子,因此有:水分子→原子→新分子。(2)水在2400℃分解为氢气和氧气, 2400℃为条件,化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。(3)①通常情况为常温下,水需要2400℃才能分解,因此常温下水的化学性质稳定,①正确;②水是一种物质,它是由氢元素和氧元素组成的,②错误;③根据题目可知水不是在任何时候都可以分解,因此化学反应是需要一定条件的,③正确。
12.(1)活性炭 (2)+1 (3)肥皂水 (4)煮沸 (5)AC
解析 (1)活性炭疏松多孔,具有吸附性,吸附池内常用活性炭吸附色素和异味。(2)设氯元素的化合价为x,HClO中氢元素的化合价是+1价,氧元素的化合价是-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为零有:(+1)+x+(-2)=0,解得x=+1,则氯元素的化合价为+1价。(3)加入适量肥皂水,振荡,发现有较多浮渣产生,说明该自来水属于硬水。(4)在日常生活中,常采用煮沸的方法降低水的硬度;实验室则用蒸馏的方式降低水的硬度。(5)氢气在氧气中燃烧发生化合反应生成水,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,说明水是由氢元素和氧元素组成的,A正确;水的蒸发,发生的是物理变化,不能证明水是由氢元素和氧元素组成,B错误;电解水发生分解反应生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,说明水是由氢元素和氧元素组成的,C正确;水的净化,是除去水中的杂质,D错误。
13.【搜集资料】①工业废水、农业废水或工业废水 ②工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生(或农业上合理使用农药和化肥)(合理即可) 【进行实验】硝酸银溶液(或AgNO3溶液) Cu2+ 【交流研讨】NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 【知识拓展】农业灌溉(或绿化用水)(合理即可)
解析 【搜集资料】①由图可知,a处或b处水体污染的来源是工业废水、农业废水或工业废水。②污水除集中处理外,防治水体污染的措施还有工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生、农业上合理使用农药和化肥等。【进行实验】取少量处理后的水于试管中,滴加几滴硝酸银溶液,再滴加几滴稀硝酸,产生白色沉淀,说明溶液中含有C1-;取少量处理后的水于试管中,加入一根洁净、光亮的铁钉铁钉表面无红色固体出现,溶液中不含的离子是Cu2+。【交流研讨】氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。【知识拓展】污水的处理和利用缓解了水资源紧缺的状况,大大提高了污水利用率。污水经处理达标后可用于农业灌溉、绿化用水等。