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1、模块一 身边的化学物质专题03 自然界的水1（2021福建）下列实验方案不能达到目的的是实验目的实验方案A除去水中的异味和色素用活性炭吸附B鉴别硬水和软水取样，分别加入肥皂水，振荡C除去FeCl2溶液中的CuCl2杂质加入过量的铁屑充分反应，过滤D检验久置的NaOH是否变质取样，滴加酚酞溶液AABBCCDD【答案】D【详解】中国教育出版#网*A.活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意；中国教#育出版网*&B.通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，不符合题意；C.加入过量的铁屑充分反应，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤，除去过量的铁和反应生成
2、的铜，可除去杂质，不符合题意；D.氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠和碳酸钠均显碱性，均能使无色酚酞试液变红，故取样，滴加酚酞溶液，无法检验氢氧化钠是否变质，符合题意。故选D。2（2020福建）2020年6月23日，我国“长三乙”火箭将第55颗北斗卫星送入预定轨道，完成北斗卫星导航系统的组网。该火箭第三级的推进剂为液氢和液氧组合，下列说法正确的是A氢气液化过程中，氢分子之间的间隔保持不变中国教&%育出版*网B分离液态空气得到液氧的过程中，氧分子静止不动C液氧变成气态氧时，放出热量D氢气与氧气反应的本质是氢、氧原子的重新组合【答案】D【详解】A.氢气液化过程中，体积越来越小
3、，这是氢分子之间的间隔减小造成的，选项A不正确； B.分离液态空气得到液氧的过程中，氮气首先达到沸点，从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液氧，液氧中氧分子也是不断运动的，选项B不正确；C.物质从液态变为气态要吸收热量，因此液氧变成气态氧时，应该吸收热量，不会放出热量，选项C不正确；D.化学反应的过程，就是反应物的分子破裂，所含各原子重新组合生成新的分子的过程。因此氢气与氧气反应的本质就是氢、氧原子的重新组合，选项D正确。故选D。3（2018福建）生活饮用水的水质必须达到国家规定的相应指标。下列指标可通过过滤达到的是A澄清B无异色C无异味D无细菌和病毒【答案】A【详解】通过过滤能除去水中的不溶
4、性固体杂质，可以使水变得澄清透明。故选A。1（2021福建建阳一模）下列有关水的说法不正确的是A煮沸可以降低水的硬度B在净水过程中明矾作消毒杀菌剂C用肥皂水可鉴别硬水和软水D在净水过程中用活性炭吸附色素和气味【答案】B【详解】A.煮沸可以降低水的硬度，正确；B.在净水过程中明矾吸附沉降悬浮杂质，错误；C.区分硬水和软水的方法是：用肥皂水，加入肥皂水，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少、多浮渣的是硬水，正确；D.在净水过程中用活性炭吸附杂质色素和异味，正确。中%国教育出版&网*故选：B。2（2021泉州实验模拟）下列有关物质的性质与用途对应不匹配的是选项ABCD性质洗洁精有乳化作用活性炭有吸附性武德
5、合金熔点低干冰易升华用途洗涤油污除去水中所有杂质制作保险丝作制冷剂AABBCCDD【答案】B【详解】A.洗洁精中含有乳化剂，具有乳化作用，能将油污乳化为细小油滴，随水冲走，可以洗涤油污，不符合题意；来源:*&中教%网B.活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不能除去所有杂质，符合题意；C.武德合金熔点低，可以制作保险丝，不符合题意；中*国&教%育出版网D.干冰升华吸热，使周围的温度降低，可用作制冷剂，不符合题意。来源*:中国%教育&出版网故选B。3（2021福建上杭一模）某化学兴趣小组同学在做电解水实验时，发现将蒸馏水通直流电后几乎没有什么现象发生，他们查阅资料得知：蒸馏水中存在自由移动
6、的电荷很少，做该实验经常向水中滴加氢氧化钠溶液或稀硫酸就能比较顺利地完成实验。(1)要检验地下水是硬水还是蒸馏水可以加入_来检验；(2)电解水过程中能够观察到正负两极都有气泡产生，正极产生的气体，可以用_来检验，正极产生的气体体积大约是负极产生气体体积的为_；A两倍 B二分之一 C八倍 D八分之一(3)电解水时滴加氢氧化钠溶液或稀硫酸的作用是_；如果电解50克1%氢氧化钠溶液一段时间后，测得氢氧化钠的质量分数变成2%，则被电解的水的质量为_克；(4)该兴趣小组同学误将饱和的氯化钠溶液当成氢氧化钠溶液滴入蒸馏水中，通电后，发现正极产生的气体为黄绿色，负极产生无色气体。该兴趣小组查阅资料得知：电解
7、氯化钠溶液时，氯化钠和水发生了化学反应，生成了氢氧化钠和氢气和另外一种单质气体。该兴趣小组为了验证电解氯化钠溶液生成了氢氧化钠，可以向反应后的溶液中滴加_，如果溶液_的现象，则溶液呈碱性；写出电解氯化钠溶液的化学方程式_。【答案】肥皂水 带火星的木条 B 增强水的导电性 25 无色酚酞(或紫色石蕊) 变红(变蓝) 【详解】（1）通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多；（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，正极产生的是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，带火星的木条复燃，说明是氧气；正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气
8、，氧气体积大约是氢气体积的二分之一。ww*&w.zzstep#.com故选B；（3）纯水不导电，电解水时滴加氢氧化钠溶液或稀硫酸的作用是：增强水的导电性；www.z#&解：设电解水的质量为x，则50g1%=(50g-x)2%，x=25g；（4）氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故为了验证电解氯化钠溶液生成了氢氧化钠，可以向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液，如果溶液变红，说明溶液显碱性；电解氯化钠溶液时，氯化钠和水发生了化学反应，生成了氢氧化钠和氢气和另外一种单质气体。根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含NA.Cl、H、O，生成物中含NA.O、H，故还应含氯元素，生成的另
9、一种单质气体是氯气，该反应的化学方程式为：4（2021宁德二模）海水是一种重要的自然资源。（1）利用图 1 的装置对浑浊海水进行处理，活性炭的作用是_，经处理后的水仍含有较多钙离子和镁离子，该水是_（选填“硬水”或“软水”）。（2）根据图 2，20时，溶剂质量相等的 NaCl 和 CaCl2饱和溶液中，NaCl 和 CaCl2的质量比为_。海水经长时间日晒，有大量 NaCl 析出，母液中依然含有较多 CaCl2的原因是_。来源:z#zstep*.co&m%（3）水的温度和压强升高到一定数值时得到超临界水，某压强下 CaCl2和 NaCl在超临界水中的溶解度如图 3 所示。将 20 175 g
10、CaCl2饱和溶液转化成该压强下 450 的溶液，可析出_g CaCl2，从而降低水中的 CaCl2含量。来&源:*中国教育出版网【答案】吸附 硬水 36：75或12：25 相同条件下氯化钙的溶解度大 74.98g 【详解】（1）活性炭在净水过程中起到的作用是吸附作用；含有较多钙镁离子的水是硬水。故填：吸附、硬水。（2）假设溶剂的质量均为100g，则20时氯化钠的饱和溶液含有氯化钠36g，氯化钙的饱和溶液含有氯化钙的质量为75g，所以氯化钠和氯化钙的质量比为36：75=12：25；因为在相同条件下氯化钙的溶解度大，相同质量的水中可以溶解的更多，所以海水经长时间日晒，有大量 NaCl 析出，母液
11、中依然含有较多 CaCl2。（3） 20 175 g CaCl2饱和溶液中含有溶质的质量为175g=75g，含有水的质量为175g-75g=100g。 450 时100g水中最多溶解氯化钙0.02g，多余的氯化钙会结晶析出。所以析出氯化钙的质量为75g-0.04g=74.98g5（2021福建翔安一模）某兴趣小组在实验室模拟利用化学方法处理污水。实验步骤如下：I.取一杯已准备好的被污染的水，观察污水颜色，测定其pH；II.根据污水的pH，选择合适的试剂将污水调节至中性；III.在污水中加入少量明矾，用玻璃棒搅拌，静置，观察现象；IV.将静置后的污水慢慢注入如图的污水净化装置(过滤柱外壳用矿泉水
12、瓶加工而成)；来&%源:中教网V.在过滤后的水中加入少量漂白粉，搅拌，观察处理后水的颜色。联系上述污水处理步骤，回答下列问题：来源:中国教#育*出版网(1)步骤I中，若利用pH试纸测定污水pH，操作方法是_。来源:zzstep.co%&#m(2)步骤II中，若步骤I的污水pH7，且加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，据此可推测步骤I的污水中可能含有的杂质是_(填化学式，下同)，可加入_将污水调节至中性并将该杂质除去。 (3)步骤III中，玻璃棒的作用是_。(4)步骤IV中，利用活性炭进行除色和除臭，主要应用它的_性。(5)下列关于污水处理过程的说法错误的是_(填标号)来源:中%#国教育&出版网a
13、.若步骤I中污水外观呈现蓝色，则该污水可能存在CuSO4b.步骤II中需判断所得溶液是否为中性，除利用pH试纸外，还可以利用酚酞c.步骤III中使用明矾的目的是做絮凝剂，加速水中悬浮物沉降d.步骤IV中布、棉花、矿泉水瓶属于有机高分子材料中国#教育出版%网*e.步骤IV中石子和细沙都起过滤作用，故二者可调换位置f.步骤V中加入少量漂白粉的作用是杀菌消毒中&国教育出%版网【答案】用玻璃棒蘸取待测污水滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，即可读出pH H2SO4 Ba(OH)2 加快固体溶解速率 吸附 be 【详解】来源:中国%*教育出版网(1)步骤I中，若利用pH试纸测定污水pH，操
14、作方法是用玻璃棒蘸取待测污水滴在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，即可读出pH。(2) pH7显碱性，pH=7显中性，pH7显酸性；步骤II中，若步骤I的污水pH7，说明溶液显酸性，存在氢离子；钡离子能和硫酸根离子生成不溶于酸的沉淀硫酸钡沉淀，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明存在硫酸根离子；据此可推测步骤I的污水中可能含有的杂质是硫酸H2SO4；硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，故可加入Ba(OH)2将污水调节至中性并将该杂质除去。 (3)步骤III中为明矾净水操作，玻璃棒的作用是搅拌、加快固体溶解速率。(4)步骤IV中，利用活性炭进行除色和除臭，主要应用它的吸附性，可以
15、除去水中色素和异味。(5) a.铜离子的溶液为蓝色，若步骤I中污水外观呈现蓝色，则该污水可能存在CuSO4，正确；来源*:中国教育出#&版网b.中性溶液不能使酚酞试液变色；故步骤II中需判断所得溶液是否为中性，不能利用酚酞，错误；c.步骤III中使用明矾的目的是做絮凝剂，可以吸附水中悬浮物加速水中悬浮物沉降，正确；d.步骤IV中布和棉花属于天然纤维、矿泉水瓶属于塑料，三者均属于有机高分子材料，正确；e.步骤IV中石子和细沙都起过滤作用，但沙子可以过滤更小的杂质颗粒，故二者不可调换位置，错误；f.步骤V中加入少量漂白粉的作用是杀菌消毒，正确。故选be。6（2021泉州五中二模）2021年“世界水
16、日”的主题是珍惜水，爱护水。（1）水受热蒸发为水蒸气，所占体积变大的微观原因是：_。（2）科学家提出了一种最理想的获得氢能源的循环体系（如图），写出太阳光分解水反应的化学方程式_。（3）高铁酸钠（化学式是K2FeO4）是一种新型净水剂，其中铁元素的化合价为_。中%国教育出&版*网（4）水是重要的溶剂。农业上常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液来选种，良种会下沉，次种会漂浮。已知室温下氯化钠的溶解度约为36g，则选种用的氯化钠溶液是_（填“饱和”或“不饱和”）溶液。若用溶质质量分数为24%的NaCl溶液和蒸馏水来配制300g溶质质量分数为16%的NaCl溶液，则所需24%的NaCl溶液与蒸馏水的
17、质量比为_。【答案】（1）温度升高，水分子间的间隔变大www.zzste&p*.com#（2）来源:%*中国教育出版网#（3）+6（4） 不饱和 1：2 【分析】（1）水受热蒸发为水蒸气，所占体积变大，是因为温度升高，水分子间的间隔变大。（2）太阳光分解水反应生成氢气和氧气，。（3）在化合物中钠元素显+1价，氧元素一般显2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）2+x+（2）4=0，则x=+6价。（4）室温下氯化钠的溶解度约为36g，则其饱和溶液中溶质质量分数为100%26.5%，则溶质质量分数为16%的氯化钠溶液为不饱和溶液。中%&国教*育出版网设要加水的
18、质量为x，根据溶液稀释前后溶质的质量不变，则300g16%=（300gx）24%，x=200g，所需24%的NaCl溶液溶液的质量为300g200g=100g。所需24%的NaCl溶液与蒸馏水的质量比为100g：200g=1：2。7（2021宁德一模）在很长的一段时期内，水曾经被看作是一种“元素”。直到18世纪末，人们通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。(1)如图是电解水实验，a管连接电源的_(填“正”或“负”)极；正负两极产生气体的质量比为_。(2)氢气是一种清洁的新能源，燃烧过程中将_能转化为热能；请再列举一种新能源_。(3)若某工厂需要6.4kg氧气作为原料。若用电解水
19、的方法制取这些氧气，请根据化学方程式计算，消耗水的质量是_？(写出完整的计算过程)【答案】负 8：1 化学 风能太阳能潮汐能核能 解：设消耗水的质量为xx=7.2kg答：消耗水的质量为7.2kg。 w*w&【详解】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，a管产生的气体较多，是氢气，与负极相连；www.#&zzst%正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，正负两极产生气体的质量比为：8:1；（2）氢气燃烧过程中，将化学能转化为热能；目前正在开发和利用的新能源有风能、太阳能、核能等；（3）见答案。8（2021泉州二模）水及其溶液在生产和生活中随处可见。（1）电解水的化学方
20、程式是_。（2）如图为某海水淡化装置示意图。来源:%中#&教*网下列说法正确的是_（填标号）。A水蒸发时，水分子间隔保持不变B水冷凝过程，放出热量C得到的淡水比海水的硬度低D排出的浓盐水一定是饱和溶液来#源:中国教*育%出版网30kg含NaC1 3.5%的海水淡化后得到含NaC1 21%的浓盐水，理论上可得_kg淡水。（3）下表是20时，两种固体物质的溶解度。物质KNO3K2SO4溶解度/g31.611.1判断某白色固体为KNO3或K2SO4的实验方案：20时，取mg（m的取值范围为_m_）样品加入到10g水中，充分振荡后，若观察到样品完全溶解，则白色固体为_。【答案】 BC 25 0 1.1
21、1或3.16 K2SO4或KNO3 来源%:中教#网【详解】(1)电解水的化学方程式是：；(2)A.水蒸发时，由液态变为气态，分子间隔变大，故A错误；B.水由气态变为液态，放出热量，故B正确；C.由海水得到淡水的过程水中的钙离子、镁离子等减少，故淡水比海水的硬度低，故C正确；来源#:%中*教网D.排出的浓盐水不一定是饱和溶液，故D错误；故选BC；设淡化后浓盐水质量为x，则30 kg3.5%=x21%，得 x=5 kg，故蒸发的水的质量为30 kg-5 kg=25 kg，蒸馏过后淡水中不含氯化钠，氯化钠全在浓盐水中，故淡水的质量为25kg；来源:zzstep.co&%#m(3)由表可知20C时KNO3.K2SO4的溶解度分别为31.6g和11.1g，则10g水分别溶解KNO3.K2SO4最大质量为3.16g和1.11g，若将m g样品加入10g水中，样品完全溶解，若m的取值范围为0m1.11，则白色固体应为K2SO4；若m的取值范围为0m3.16，则白色固体应为KNO3。