中考满分——第2节 水的组成和性质水资源的保护

笫2节 水的组成和性质 水资源的保护
考点梳理
1．水的组成
阴极气体：H2（能燃烧，产生淡蓝色火焰）
水的电解
阳极气体：O2(能使点燃的木条燃烧更旺)

水 氢气+氧气
体积比： 2 ：1
①水由氢、氧两种元素组成
(2)水的组成
②每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
2．水的性质及重要作用
(1)物理性质
①无色、无味的液体，l标准大气压下沸点是100℃，凝固点是0℃。
②4℃时密度最大，结冰后密度变小，体积变大。
(2)化学性质
①2H2O2H2↑+O2↑
②CO2+H2O +O2

6CO2+6H2O +O2
③C+H2O（气） CO+H2
3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2
④CO2+H2O=H2CO3
CaO+H2O=Ca(OH)2
⑤CuSO4+5H2O=CuSO4 ·5H2O
(3)水的重要作用
①水是生物生存所需的最基本的物质之一。如人体60％～70％是水，正常的成年人每天平均所需水约2．5升。水是生物体的重要组成部分，也是植物光合作用的重要原料等，生物的生命活动离不开水。
②物质在水中的分散状况
水是一种良好的溶剂，大多数生命活动都在水溶液中进行。
溶液：是均一、稳定的混合物。
悬浊液：是指固体小颗粒悬浮在液体中形成的混合物。
乳浊液：是指小液滴分散到液体里形成的混合物。
【注意】 溶液与悬浊液、乳浊液的辨别：
①悬浊液、乳浊液、溶液都是混合物。
②溶液是均一、稳定的，而悬浊液和乳浊液是不均一、不稳定的。
3．水资源的保护
(1)水污染的主要来源
①工业生产中的“三废”(即废渣、废水、废气)；
②生活污水的任意排放；
③农业生产中的农药、化肥流失。
(2)水污染的防治
①加强对水质的监督；
②工业“三废”要经过处理后再排放；
③农业上合理使用化肥和农药等。
(3)污水的处理
常用的方法有沉淀法、过滤法和蒸馏法。沉淀法只能使水中的悬浮微粒凝聚成较大的颗粒沉淀下来，而不能除去这些沉淀；过滤法可以除去这些沉淀，却不能除去已溶解在水中的物质；蒸馏法可以除去水中已溶解的物质。因此净水效果最好的当然是蒸馏法，蒸馏水可以看成纯净物。
(4)水是人类宝贵的自然资源，据统计，全球大约有60％的地区面临缺水的煎熬，我国每人拥有的水资源只有世界平均水平的l／4，是世界“贫水国”之一，节约用水尤为重要。
高频考点及真题演练
高频考点一 水的组成
考题一 (2011·嘉兴)水是生活中常见的物质，可用化学式H2O表示。下列对于水的认识正确的是 ( )
A．水由氢原子和氧原子构成
B．水由氢元素和氧元素组成
C．水中含有氢分子
D．水中氢、氧元素的质量比为2：1
解析：水是纯净物，故C错误；从微观角度分析，水分子是由氢原子、氧原子构成的，或每个水分子由2个氢原子、1个氧原子构成，故A不正确；又从宏观角度来看，水是由氢、氧两种元素组成的，其质量比为1：8，故D错误。
答案：B
真题演练1 (2010·鞍山)下列有关水的说法正确的是 ( )
A．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
B．无色、无臭、清澈透明的水就是纯水
C．电解水能生成H2O和O2，二者体积比为2：1
D．生活中接触的纯水多，水溶液少
【尝试自解】
高频考点二 水的电解及性质
考题二 (2011·淄博)据图回答：
认真观察A、B两装置，写出B装置中发生反应的化学方程式：_________________，
水中氢元素和氧元素的质量比为______；用分子和原子的观点分析比较A装置和B装置在试验过程中水的变化情况：________________________。
解析：解答本题的关键是熟悉水的电解实验及实验现象，知道水电解生成氢气和氧气，并能正确书写反应方程式。从水电解生成的产物，从而推知水是由氢元素和氧元素组成的，且两者的质量比为1：8；A装置和B装置中水的变化情况，前者没有生成新的物质，属于物理变化；而后者则生成了新物质，属化学变化，从分子和原子观点角度看，A中水分子
本身没有改变，B中的水分子变成了其他分子。
答案：2H2O2H2↑+O2↑ l：8 A中水分子本身没有改变，改变的是分子之间的间隔；B中的水分子发生了改变，变成了氢气分子和氧气分子
真题演练2 (2010·广东)以下获取氢气的途径中，从绿色能源的角度看，较有发展前途的是( )
①电解水 ②利用太阳能分解水 ③使用高效催化剂分解水 ④水煤气法：C+H2O CO+H2 ⑤热裂法：CH42H2+C
A．②③ B．④⑤ C．①②④ D．③④⑤
【尝试自解】
高频考点三 水的净化、利用及保护
考题三 (2011．无锡)水是一种重要的自然资源。下列对水的认识正确的是 ( )
A．在河水中加入明矾可除去所有杂质
B．提倡长期用纯水(蒸馏水)烧菜、煮饭等
C．水体有自净能力，未经处理的生活污水可任意排放
D．在淡水资源缺乏的海岛上，可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水
解析：A中加入明矾只能沉降或除去部分杂质，故A不正确。8中长期饮用纯水，不利人体健康。C也不对，因水体自净能力有限，未经处理的生活污水会污染水资源，故只有D正确。
答案：D
真题演练3 (2010·桂林)今年世界各国频发地震。为防止震后疾病传染须对饮用水源进行处理，采取的措施有：①煮沸；②消毒；③过滤；④自然沉降，合理处理的顺序是 ( )
A．③①②④ B．②④③①
C．④③①② D．④③②①
【尝试自解】
中考命题方向及模拟
水是生命之源，用途极广泛，且淡水资源紧缺而使水成为当今世界的热点问题，在近几年各地中考命题中屡屡出现。涉及的题型有选择、简答和开放性试题，考查形式多样。从水的化学式、电解水生成氢气和氧气且体积比约为2：1，描述水的组成；结合具体情境，考查水的一些重要性质；水的净化方法在中考题中一般以实验题或混合物分离的形式出现，而节水、保护和开发水资源多以联系现代科技成果、生活生产实际以简答题、开放性答题呈现，考查学生解决实际问题的能力，树立节水意识。预计今后中考对这部分的考查命题形式更加新颖，综合测试学生有关水的知识及科学用水的意识。
模拟预测题 水是生命之源，人类的生产生活都离不开水。
(1)化学课上，同学们用图①所示装置探究水的组成。通电一段时间后，在试管l和试管2中分别收集到_________，该实验说明水是由_________组成的。
(2)自来水的净化过程如图②所示．其中沉淀池、过滤池的作用是_________，自来水消毒方法有多种，其中次氯酸钙[Ca(ClO)2]是常用的消毒剂，次氯酸钙中氯元素的化合价为 _______价。
(3)水是常用的溶剂，下列溶液中溶剂不是水的有______________。
①生理盐水 ②消毒用碘酒 ③高锰酸钾溶液 ④注射用葡萄糖溶液
(4)为了得到清洁的饮用水，一般通过以下几个步骤来净水：①吸附；②沉淀；③消毒；④过滤。上述合理的顺序应是 ( )
A．①②④③ B．④②①③
C．②④③① D．③②④①
(系统复习，全面提升自我，请完成同步训练)
同步训练 水的组成和性质水资源的保护
1．水是人类宝贵的资源。下列关于水的性质，说法错误的是 ( )
A．水能溶解所有的物质
B．水在通电时能分解
C．水能与一些氧化物反应
D．液态水的密度比冰的密度大
2．生活中的下列做法不能达到节约用水目的的是 ( )
A．洗脸刷牙，随手关水
B．洗菜用水，再来浇花
C．一件衣服，洗衣机洗
D．水管漏水，及时修理
3．“七十年代，淘米做饭；八十年代，浇花灌溉；九十年代，鱼虾绝代。”这句顺口溜反映了近几十年来我国河流的水污染日趋严重。水是人类赖以生存的宝贵资源，以下对水资源的利用不恰当的是 ( )
A．工业废水达标后排放
B．推广家用节水器具
C．农业灌溉引用工业或生活废水
D．提高废水的重复利用率
4．科学家研制出了一种利用太阳能产生激光，并在催化剂作用下使海水分解得到氢气的新技术。下列说法不正确的是 ( )
A．用该技术使水分解的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑
B．该技术可以将太阳能转化为氢能源
C．水分解和氢气燃烧都不会产生污染
D．水分解产生氢气的同时释放出巨大的能量
5．近年来有研究报告称：除去普通水里含有的氮气和氧气后，水的去污能力将大大加强。对此研究报告下列理解不正确的是 ( )
A．普通水含有氮分子
B．除去氧气后的水就不再含有氧元素
C．氮气和氧气在水中有一定的溶解度
D．水是最常用的溶剂
6．下列净化水的常用方法中属于化学变化的是( )
A．自然沉降 B．活性炭吸附 C．过滤 D．消毒剂消毒
7．2008年9月27日，航天员翟志刚成功地进行了太空行走，标志着我国航天事业进入新的历史时期。航天员专用的小分子团水是显弱碱性的水，具有饮用量少、在人体内储留时间长、排放量少等特点。下列关于小分子团水的说法中正确的是 ( )
A．小分子团水中的水分子之间没有间隙
B．常温下该水的pH略大于7
C．小分子团水中含有氢分子
D．小分子团水中水分子的化学性质发生了变化
8．2007年，我国首次调整饮用水标准。新《标准》规定，饮用水的pH在6．5～8．0之间，符合健康标准。由于受酸雨影响(在我国酸雨中一般含有少量的硫酸)，目前我国水体大多呈弱酸性。要使pH低于6．5的天然水达到饮用水的酸碱度范围，下列处理方法最可行的是 ( )
A．加热 B．加入适量纯碱 C．加入适量氯化钡 D．加入适量明矾
9．如图是某品牌矿泉水瓶上的部分信息。下列关于这瓶矿泉水的描述，正确的是 ( )
A．该矿泉水是一种纯净物
B．喝这种矿泉水可以为人体提供能量
C．向矿泉水中滴加AgNO3溶液会产生白色沉淀
D．瓶中矿泉水的质量约为6千克
10．将质量分数为5．2％的NaOH溶液，放入电解水的简易装置中通电，一段时间后实验结果符合表中关系的是(提示：电解NaOH溶液实质是电解水；不考虑气体在水中的溶解) ( )
选项
NaOH
质量分数
与电源正极相连的
试管内气体质量(克)
与电源负极相连的
试管内气体质量(克)
A
6.2％
70
9.5
B
6.2％
76
9.5
C
4.2％
0.60
4.7
D
4.2％
4.7
0.60
11．2009年4月22日是“世界水日”。水与人类的生活和生产密切相关。请回答下列问题：
(1)在水蒸发的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．水分子不断运动
B．水分子之间空隙不变
C．水分子分解成氢原子和氧原子
D．水分子可以保持水的物理性质
(2)课外活动中，同学们玩起了以水为主题的“化学反应接龙”游戏。游戏的规则为用前一个反应的一种生成物作为下一个反应的反应物，并按序号和要求的基本反应类型循环，如图所示。依照示例完成下列反应的化学方程式：
示例：①分解反应：电解水2H2O 2H2↑+O2↑
②置换反应：_________________________________________
③化合反应：_________________________________________
④复分解反应：_________________________________________
12．某同学制作了如图所示的简易电解水装置，进行家庭小实验(注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线)。请根据要求回答问题：
(1)闭合开关后观察到：
①A、B管内的现象是____________________________
②C管中的现象是____________，产生此现象的原因是__________________________。
(2)A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是_________________________________。
(3)若检验A管内生成的气体应该用____________________________。
13．淡水资源紧缺的原因之一是人类的生产、生活造成了水的污染。某城镇生产、生活区的分布如下图所示。河流中A、B、C三处某次水样抽测结果如表所示。
地点
项目
A
B
C
pH
6
4
5
1L水中溶解的氧气
0.011 g
0.007 g
0.003 g
请根据上述信息回答下列问题：
(1)为了减少硫酸厂废水对河水的污染，要选用一种廉价的物质进行处理，你选择的物质是__________ (填化学式)。
(2)C处水草疯长，鱼虾几乎绝迹，主要原因是河水中__________ 、P两种元素含量过高。
(3)你认为在A、B、C三处中，最适合作自来水厂取水点的是__________ 。
14．某工厂每天排出废水l000米3，其中每立方米废水中含氯气(C12)35．5克，含盐酸(HCl)36．5克。直接排放将引起水污染，需先用亚硫酸钠(Na2SO3)除C12，反应方程式为：Na2SO3+C12+H2O=Na2SO4+2HCl，再用NaOH中和盐酸。试问：
(1)该1000米3废水中含HCl的质量为__________克；废水中的pH__________7(选填“>”、“=”或 “<”)。
(2)该厂每天需质量分数为9％的Na2SO3溶液多少克?
(3)为使废水呈中性，需NaOH固体多少克?
参考答案
第2节 水的组成和性质水资源的保护
真题演练l 答案：C
解析：生活中接触的水大多为水溶液，无色、无臭、清澈透明的水可能为各种溶液，如食盐水。故B、D说法均不正确。电解水生成氢气与氧气，且两者的体积比为2：1，由此可推得水是由氢元素和氧元素组成的，或水分子是由氢原子和氧原子构成的，则A不对，答案为C。
真题演练2 答案：A
解析：本题考查绿色能源。电解水需要消耗大量龟能，应寻找高效催化剂来分解水；太阳能取之不尽，属于绿色能源，应大力发展；水煤气法和热裂法都是以化石燃料为原料进行的，化石燃料是不可再生的。故较有发展前途的为②③。
真题演练3 答案：D
解析：饮用水处理先进行自然沉降，然后过滤、消毒、煮沸。
模拟预测题 答案：(1)氢气和氧气 氢元素和氧元素 (2)除去水中的不溶性物质 +1 (3)② (4)A
解析：电解水时与电源正极相连的试管产生的气体是氧气，与电源负极相连的试管产生的气体是氢气，由此可知水由氢元素和氧元素组成。根据净化原理及方法，不难得到水的净化步骤及沉淀池、过滤池的作用。根据化合物中各元素正价总数等于负价总数，故次氯酸钙中氯元素的化合价为+1价。碘酒中溶质是碘，溶剂为酒精。
同步训练
1．答案：A
解析：水在通电条件下分解生成氢气和氧气，水能与某些氧化物发生反应生成相应的酸或碱。水的密度大于冰的密度。水是一种最常用的溶剂，但并不是所有的物质都能溶于水，因为物质的溶解性不仅与溶剂有关，而且与溶质本身的性质有关，故A选项错误。
2．答案：C
解析：节约用水要从生活做起，随手关闭水龙头，重复、科学用水，及时修理漏水管。而一件衣服单独洗，不能达到节水目的。
3．答案：C
解析：工业废水不能直接排放，否则会造成污染，运用节水器具合理、重复利用水，而农业灌溉引用工业或生活废水，则会污染土壤与水源，且损害植物。
4．答案：D
解析：根据题给信息，此反应在激光条件下吸收太阳能而转化为氢能源，在此过程中是吸收能量的化学反应。水分解产生的氢气和氧气及氢气燃烧生成的水部无毒不会产生污染，故A、B、C选项正确，D选项不正确。
5．答案：B
解析：普通水中有少量的氮气和氧气，水是由氖、氧两种元素组成的，除去水中的氧气后，水中仍有氧元素。
6．答案：D
解析：化学变化的根本特征就是有新物质生成，A、B、C发生的是物理变化，只有D发生的是化学变化。
7．答案：B
解析：本题结合具体情景考查学生分析、判断能力，小分子团水实质还是“水”，所以A、C、D均不正确，由于小分子团水是显弱碱性的水，则pH略大于7。
8．答案：B
解析：本题以饮用水标准为背景考查物质酸碱性。pH低于6.5的天然水呈酸性，要使其达到饮用水的酸碱度范围(pH在6.5～8.0之间)，必须加入碱性物质，分析各选项。纯碱的水溶液呈碱性，符合题意。加热只能改变水温，氯化钡的水溶液呈中性，与硫酸反应仍使水体呈酸性．明矾能使水中悬浮的小颗粒凝集而沉淀，其水溶液呈弱酸性，所以A、C、D三项都不可行。
9．答案：C
解析：由图知，该矿泉水含有多种成分．属于混合物，则A不正确。喝这种矿泉水只能提供人体所需的矿物质和多种微量元素，而水和无机盐不能为人体提供能量，故B也不正确。此瓶水为600 ml，从纯水的密度估算D也不正确。向矿泉水中滴加AgNO3溶液生成AgCl和Ag2CO3沉淀，因此C正确。
10．答案：B
解析：因电解NaOH溶液实质是电解水，在NaOH溶液中，水被电解，溶剂质量减少．则NaOH溶液的溶质质量分数变大，应大于原溶质质量分数5.2％，由水中氢、氧元素质量比可知，生成氧气质量应为氢气质量的8倍。故本题的答案是B。
答案：(1)A (2)②H2+CuOCu+H2O ③CaO+H2O=Ca(OH)2
④Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(合理均可)
解析：本题把化学方程式书写融入游戏中，解答时首先要能读懂图示要求，再熟练掌握物质之间的相互转化关系，并能规范书写相应的化学方程式。
12．答案：(1)①电极上出现气泡，一段时间后，A管和B管中所收集的气体体积比约为1：2 ②液面上 水通电分解生成的氢气和氧气(2H2O2H2↑+O2↑)使A、B管内压强增大(或A、B管内气压增大，大于管外大气压，合理即可)，把水压入C管中，所以C管内液面上升 (2)氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水(或氢气和氧气难溶于水或氢气和氧气不易溶于水) (3)带火星的木条(燃着的木条)
解析：(1)水通电后生成氢气和氧气，从图中看出，A管连接电源的正极，B管连接电源的负极，故A管产生氧气，B管产生氢气，两管中气体的体积比为l：2。两管中产生的气体压强增大，使两管中的液面下降，使C管中液面上升。 (2)由于两种气体的密度都小于水且溶解度都很小，故聚集在管的上部。 (3)检验氧气通常用带火星的木条，能使带火星的木条复燃的就是氧气(或使燃烧的木条燃烧更旺盛)。
13．答案：(1)Ca(OH)2 (2)N(或氮) (3)A
解析：本题题材是与人类生活息息相关的环境污染、淡水紧缺的现实问题。从题中位置分布图和河流取样分析可以看出，河流已经受到了严重污染，自来水的取水点必须在工厂上方的河流上游A处；河流中从工厂排放出的N、P元素含量过高，使得水草疯长，鱼虾绝迹。为了减少硫酸厂废水对河水的污染，最好选用比较廉价的熟石灰来中和废水中的硫酸。
14．答案：(1)3.65×104 <
(2)设需要9％的Na2SO3溶液的质量为x，生成HCl的质量为y。
Na2SO3 + C12 + H2O= Na2SO4 + 2HCl
126 71 73
9％x 35.5×103克 y
126：71=9％x：35.5 ×103克
x=7.0×105克
答：该厂每天需要质量分数9％的Na2SO4溶液7.0×105克。
(3)71：73=35.5×103克：y
y=3.65×104克
盐酸的质量=3.65×104克+3.65×104克=7.3×104克
设为使废水呈中性，需NaOH固体2克。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z克7.3×104克
40：36.5=z克：7.3×104克
z=8×104
答：为使废水呈中性，需NaOH固体8×104克。
解析：本题为工厂废水处理过程中涉及到的有关化学方程式的计算等。解答的关键是能正确列出化学方程式并准确求解。