專題2.3自然界中的水題型題型梳理【題型1】電解水實(shí)驗(yàn)【題型2】氫氣的燃燒及驗(yàn)純【題型3】宏微結(jié)合分析水的組成和構(gòu)成【題型4】硬水與軟水【題型5】過濾操作要點(diǎn)【題型6】常用的幾種凈水方法【題型7】自來水的生成過程【題型8】簡易凈水器【題型9】保護(hù)水資源舉一反三舉一反三【知識點(diǎn)1】電解水實(shí)驗(yàn)1.電源種類：直流電；2.加入少量硫酸或氫氧化鈉的目的：增強(qiáng)水的導(dǎo)電性3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩電極均產(chǎn)生氣泡，負(fù)極產(chǎn)生氣體速度較快，一段時間后，正、負(fù)極玻璃管內(nèi)氣體體積比為1:24.氣體檢驗(yàn)：在正極端玻璃管口置一根帶火星的木條，木條復(fù)燃，證明是O2；在負(fù)極端玻璃管口置一根燃著的木條，氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，證明是H2。通電5.表達(dá)式：水氫氣↑+氧氣↑通電通電H2OH2↑+O2↑通電6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：=1\*GB3①水是由氫、氧元素組成的；=2\*GB3②化學(xué)變化中，分子可分，原子不可分【題型1】電解水實(shí)驗(yàn)【例1】如圖是水電解實(shí)驗(yàn)示意圖，下列有關(guān)說法正確的是

A．正極連接的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生氫氣B．產(chǎn)生兩種氣體質(zhì)量比為2：1C．實(shí)驗(yàn)結(jié)論水由氫氣氧氣組成D．負(fù)極連接的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體能燃燒【變式1-1】用如圖所示裝置電解水，下列說法錯誤的是A．將帶火星的木條放在收集滿b管中的氣體的集氣瓶口時，木條會復(fù)燃B．點(diǎn)燃a管中的氣體時，需要先檢驗(yàn)其純度C．若b管產(chǎn)生的氣體體積約為8mL，則a管產(chǎn)生氣體的體積約為4mLD．可以在水中加入少量氫氧化鈉以增強(qiáng)導(dǎo)電性【變式1-2】水是一種重要的資源。如圖，甲、乙兩圖都是電解水的簡易裝置?；卮鹣铝袉栴}。

(1)裝置甲比裝置乙有一個明顯的優(yōu)點(diǎn)，這個優(yōu)點(diǎn)是。(2)圖中顯示表明，實(shí)驗(yàn)是未開始，剛開始還是已進(jìn)行一段時間了？，請寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式。(3)關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)，說法正確的是。A．在實(shí)驗(yàn)前加入少量氫氧化鈉，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，其本身不參加反應(yīng)B．開始電解后，A管收集到氧氣，B管收集到可燃性氣體C．在剛開始的時候，負(fù)極氣體體積：正極氣體體積大于2：1，可能是氫氣比氧氣更難溶于水D．裝置乙的作用是便于檢驗(yàn)生成物【變式1-3】水是生命之源，是“永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)”，人類從未停止過對水的研究。(1)1766年，英國化學(xué)家卡文迪許用鋅和稀硫酸制得“可燃空氣”，他所說的“可燃空氣”成分是（填化學(xué)式）?！翱扇伎諝狻痹诩冄踔腥紵伤傻贸觥八且粋€結(jié)合物而不是簡單元素?！?2)1785年，拉瓦錫將水蒸氣通過紅熱的鐵制槍管（高溫條件）將水轉(zhuǎn)化為氫氣，同時生成四氧化三鐵，實(shí)驗(yàn)示意圖如圖1所示。上述反應(yīng)的文字表達(dá)式為。(3)1800年，英國化學(xué)家尼科森通過電解水得到氫氣和氧氣，后人不斷研究和改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有某同學(xué)在水電解器中加入NaOH溶液，至充滿管A和管B（NaOH不參與反應(yīng)），通直流電一段時間后現(xiàn)象如圖2所示。電解結(jié)束后將容器內(nèi)所有液體倒入燒杯中，下列說法正確的是（填字母）。a、NaOH在水中可增強(qiáng)水的導(dǎo)電性

b、實(shí)驗(yàn)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能c、管A中氣體與管B中氣體的質(zhì)量比為1：2

d、中間漏斗中液面會上升(4)某研究性學(xué)習(xí)小組，進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)，測定兩極溢出氣體的體積，記錄如下：請?zhí)顚懴铝锌瞻祝弘娊鈺r間（min）123456789負(fù)極生成氣體體積（mL）81625344454647484正極生成氣體體積（mL）247111621263136分析表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你會發(fā)現(xiàn)，自第分鐘起，每分鐘內(nèi)負(fù)極與正極產(chǎn)生的氣體的體積比為理論比值?！局R點(diǎn)2】氫氣的性質(zhì)1.氫氣的可燃性點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出熱量，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生點(diǎn)燃點(diǎn)燃2.文字表達(dá)式：氫氣+氧氣水點(diǎn)燃符號表達(dá)式：H2+O2H2O3.混有一定量的空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純。4.檢驗(yàn)氫氣純度的方法是：收集一小試管氫氣，用拇指堵住試管口，移近酒精燈火焰，移開拇指點(diǎn)火。如果聽到尖銳的爆鳴聲，說明氫氣不純；如果聲音很小，就說明氫氣較純。【題型2】氫氣的燃燒及驗(yàn)純【例2】下列關(guān)于氫氣的說法錯誤的是A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度比空氣小 B．氫氣在空氣中燃燒時，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰C．氫氣難溶于水 D．點(diǎn)燃?xì)錃鈺r一定會發(fā)生爆炸【變式2-1】檢驗(yàn)氫氣純度時，用排水法收集一試管氣體，移到酒精燈火焰上點(diǎn)燃，沒有聽到聲音，下列原因中最不可能的是A．氫氣已經(jīng)純凈 B．點(diǎn)燃時，試管口離火焰太遠(yuǎn)C．過早收集氣體 D．移動試管過程中漏氣【變式2-2】用排空氣法收集氫氣檢驗(yàn)純度，有爆鳴聲，接下去的操作是A．用向上排空氣法收集B．可以做有關(guān)氫氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)C．用拇指堵住管口一會兒，再用向下排空氣法收集D．立即用原試管再收集，再檢驗(yàn)純度【變式2-3】有關(guān)如圖實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是

A．點(diǎn)燃?xì)錃馇皺z驗(yàn)純度 B．兩個實(shí)驗(yàn)均可證明水的組成C．干冷燒杯內(nèi)壁無明顯變化 D．a(chǎn)管氣體能使帶火星木條復(fù)燃【題型3】宏微結(jié)合分析水的組成和構(gòu)成【例3】如圖是電解水實(shí)驗(yàn)裝置圖：（1）a試管中的氣體是；b試管中的氣體檢驗(yàn)方法是。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（2）理論上ab試管中的氣體體積比，實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中往往ab試管兩種氣體體積比比理論值偏高，可能的原因是。（寫出一種可能）（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)和電解水微觀解釋圖示，你能得到什么結(jié)論？（至少寫一條）【變式3-1】下圖所示是氫氣在空氣中燃燒的微觀表示：(1)根據(jù)圖示反映出保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的微粒是，在反應(yīng)前后不變的微粒是。(2)純凈的氫氣在空氣中的安靜的燃燒，產(chǎn)生色的火焰，若點(diǎn)燃與氧氣的混合氣體就有可能引起爆炸，因此點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ??！咀兪?-2】如圖所示，在電解器玻璃管里加滿水，接通直流電源，一段時間后斷開電源。用燃著的木條分別在兩個玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體。(1)打開管a活塞，觀察到。(2)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：。(3)請列舉一條日常生活中的節(jié)水措施：。(4)下列關(guān)于凈化水的過程，說法不正確的是___________（填字母）。A．活性炭可吸附水中的色素和有異味的物質(zhì)B．明礬可以使硬水轉(zhuǎn)化為軟水C．自來水廠凈化水的方法主要有沉淀、過濾、吸附、消毒殺菌D．家用活性炭凈水器不能將硬水軟化(5)如圖2是電解水的微觀示意圖，用符號表達(dá)式表示該反應(yīng)為，該化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是?！咀兪?-3】在“宏—微—符”之間建立聯(lián)系是化學(xué)特有的思維。根據(jù)電解水實(shí)驗(yàn),回答下列問題。（1）從宏觀上觀察:如圖所示,試管a和b中產(chǎn)生氣體的體積比約為。（2）從微觀上分析:下列說法正確的是（填字母）。A水是由氫氣和氧氣組成的B水是由氫分子和氧原子構(gòu)成的C每個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成的（3）從符號上表示:電解水的化學(xué)方程式為。（4）畫ab反應(yīng)的微觀過程?！局R點(diǎn)3】硬水與軟水1.硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水；軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。2.鑒別方法：用肥皂水，有浮渣產(chǎn)生或泡沫較少的是硬水，泡沫較多的是軟水3.硬水軟化的方法：蒸餾、煮沸4.長期使用硬水的壞處：浪費(fèi)肥皂，洗不干凈衣服；鍋爐容易結(jié)成水垢，不僅浪費(fèi)燃料，還易使管道變形甚至引起鍋爐爆炸?！绢}型4】硬水與軟水【例4】軟水和硬水的本質(zhì)區(qū)別是A．軟水含雜質(zhì)少，硬水含雜質(zhì)多B．軟水是純凈物，硬水是混合物C．硬水是含較多可溶性鈣、鎂的化合物，軟水是不含或含少量可溶性鈣、鎂的化合物D．軟水密度大，硬水密度小【變式4-1】下列關(guān)于硬水、軟水的說法錯誤的是A．煮沸可降低水的硬度B．加肥皂，硬水泡沫更多C．燒硬水的鍋爐更易產(chǎn)生水垢D．軟水中可溶性鈣、鎂化合物的含量更低【變式4-2】自然界的水硬度較大，在日常生活使用時需要進(jìn)行軟化，關(guān)于軟水和硬水的描述下列說法不正確的是A．可以用肥皂水來區(qū)分硬水和軟水 B．明礬凈水能起到軟化水的作用C．長期飲用硬水對身體健康不利 D．燒硬水的鍋爐更容易產(chǎn)生水垢【變式4-3】小明同學(xué)假期在家看電視臺一檔“家有妙招”欄目中介紹一種“活性炭軟化水”的妙招。心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中鈣、鎂離子而使硬水軟化嗎？于是他到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下一系列的探究。探究一：活性炭能否軟化硬水他按節(jié)目中介紹的方法做了一個與“妙招”制作原理相同的簡易的凈水裝置?！緦?shí)驗(yàn)1】在兩個體積相等的燒杯中，一個加入自來水。一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的自來水，各20mL，再分別加等體積的肥皂水，振蕩，觀察到的現(xiàn)象如下：?！镜贸鼋Y(jié)論】用活性炭不能軟化硬水。【評價與反思】日常生活中常采用方法軟化硬水。探究二：煮沸一定能軟化硬水嗎？【查閱資料】（1）水的硬度是水中所溶解的可溶性鈣鎂化合物引起的，硬水中所溶解的鈣鎂化合物可分為兩類：鈣、鎂的碳酸氫鹽，如Ca（HCO3）2等；鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物。如CaCl2等。一般所說水的硬度是由上述兩類化合物引起的。（2）Ca（HCO3）2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣（CaCO3）、水、二氧化碳等物質(zhì)。碳酸鈣難溶于水，請寫出Ca（HCO3）2加熱分解的反應(yīng)的符號表達(dá)式。【實(shí)驗(yàn)2】為方便研究他準(zhǔn)備了碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液來代表兩類不同的鈣鎂化合物。實(shí)驗(yàn)編號實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①分別取5mL的碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液于A、B兩支試管中，同時加熱A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無明顯現(xiàn)象②在上述實(shí)驗(yàn)后，分別滴加4滴肥皂水，振蕩A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少【得出結(jié)論】煮沸實(shí)際上只能降低類所引起的水的硬度?！驹u價與反思】小芳同學(xué)提出，上述實(shí)驗(yàn)②不做也可以得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，理由是?！局R點(diǎn)4】過濾1.過濾：用于分離難溶性固體與液體（或可溶性固體）2.儀器：鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏斗、濾紙3.玻璃棒的作用：引流作用4.注意事項(xiàng)：“一貼二低三靠”一貼：濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁二低：濾紙的邊緣低于漏斗口；漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣三靠：漏斗下端的管口緊靠燒杯內(nèi)壁；用玻璃棒引流時，玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊；用玻璃棒引流時，燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部5.過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:承接濾液的燒杯不干凈；傾倒液體時液面高于濾紙邊緣；濾紙破損【題型5】過濾操作要點(diǎn)【例5】某同學(xué)過濾含有泥沙的水，過濾完后濾液仍然渾濁，其原因可能是A．濾紙與漏斗內(nèi)壁未緊貼B．傾倒液體時液面高于濾紙邊緣C．漏斗的下端未靠在燒杯內(nèi)壁上D．過濾時玻璃棒靠在三層濾紙一邊【變式5-1】小剛同學(xué)用潔凈的塑料瓶從河中取回一定量的水樣，然后進(jìn)行如下研究分析：(1)將渾濁的河水樣品倒入燒杯中，加入明礬粉末（吸附雜質(zhì)，使雜質(zhì)沉降）攪拌，溶解后靜置一會兒；將靜置后的河水采用如圖裝置進(jìn)行過濾，請問圖中還缺少的一種儀器是，其作用是；

(2)過濾操作后發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，原因可能是（填序號）a．漏斗內(nèi)的濾紙有破損b．漏斗下端未靠在燒杯壁c．漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣(3)指出兩處錯誤：，。(4)將過濾裝置儀器改進(jìn)后得到澄清、透明的水，但不是純水。若要制得純水，還需要采用的凈化方法是：?！咀兪?-2】下列有關(guān)過濾操作的解釋中，不正確的是A．濾紙要緊貼在漏斗內(nèi)壁上—一為了加快過濾速度B．傾倒液體時燒杯尖嘴要緊靠在玻璃棒上—一防止沖破濾紙C．玻璃棒要輕靠在三層濾紙?zhí)帯乐古茷V紙D．漏斗下端要緊靠在燒杯內(nèi)壁上——防止濾液濺出【變式5-3】老師演示過濾實(shí)驗(yàn)時，過濾后所得水仍然渾濁，下列不屬于出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因的是（

）A．濾紙破損 B．液面高于濾紙邊緣C．濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁 D．裝過濾后的水的燒杯不干凈【知識點(diǎn)5】常用凈水方法1.沉淀：（1）靜置沉淀（2）加混凝劑吸附沉淀明礬凈水原理：利用明礬溶于水形成的膠狀物對水的雜質(zhì)進(jìn)行吸附，從而達(dá)到凈化的目的。2.過濾：用于分離難溶性固體與液體（或可溶性固體）3.吸附：活性炭（具有吸附性），除去水的難溶性雜質(zhì)、色素和異味。顆粒狀的活性炭有過濾和吸附雙重凈水效果4.蒸餾：利用液體沸點(diǎn)不同將液體分離的方法5.水的凈化效果由低到高的是沉淀、過濾、吸附、蒸餾（均為物理方法），其中凈化效果最好的操作是蒸餾；既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。【題型6】常用的幾種凈水方法【例6】下列有關(guān)水的凈化說法錯誤的是A．肥皂水可以鑒別硬水軟水 B．投藥消毒過程中發(fā)生化學(xué)變化C．煮沸可以降低水的硬度 D．明礬除去水中所有不溶性雜質(zhì)【變式6-1】下列說法錯誤的是A．活性炭吸附過程是化學(xué)變化 B．過濾可除難溶性雜質(zhì)C．肥皂水可區(qū)分硬水和軟水 D．蒸餾可降低水的硬度【變式6-2】下列關(guān)于水的凈化說法中正確的是A．吸附能使硬水轉(zhuǎn)化成軟水B．過濾操作利用的是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)C．活性炭的吸附性可使海水轉(zhuǎn)化成淡水D．蒸餾能除去天然水中的所有雜質(zhì)【變式6-3】人類的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水。下列關(guān)于水的敘述正確的是A．水可以溶解任何物質(zhì) B．用活性炭可除去水中所有雜質(zhì)C．用肥皂水可以區(qū)分硬水和軟水 D．過濾可以使硬水變成軟水【知識點(diǎn)6】自來水的制備1.自來水廠凈水步驟：取水、加絮凝劑、反應(yīng)沉淀池、過濾池、活性炭吸附池、清水池、投藥消毒、配水泵2.加入明礬的作用：明礬溶于水生成膠狀物，吸附雜質(zhì)產(chǎn)生沉淀，達(dá)到凈水的目的。3.活性炭吸附池的作用：活性炭能吸附水中的可溶性雜質(zhì)，也可濾去不溶性雜質(zhì)，使水達(dá)到進(jìn)一步凈化。4.自來水生產(chǎn)過程中，只有消毒是化學(xué)變化，其余均為物理變化5.上述過程凈化過的水仍然是混合物，還含有可溶性雜質(zhì)。【題型7】自來水的生成過程【例7】自來水廠凈水過程的主要流程如下圖：結(jié)合流程圖試回答下列問題。(1)上述過程中吸附池內(nèi)起吸附作用的物質(zhì)A的名稱為；(2)殺菌清毒時加入的液氯與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，這個變化屬于（填“化學(xué)變化”或“物理變化”）；(3)要鑒別自來水是軟水還是硬水，我們可向自來水樣品中加入適量的，攪拌，如果觀察到現(xiàn)象，則樣品為硬水；生活中將硬水轉(zhuǎn)化為軟水的方法是；(4)水是生命之源，下列有關(guān)水的說法正確的是______。A．水是由氫元素和氧元素組成的 B．水是最常見的溶劑C．水是人體主要的供能物質(zhì) D．水中氧元素含量很高，能提供人體所需的氧氣【變式7-1】城鎮(zhèn)自來水廠生產(chǎn)流程可用下圖表示，試回答相關(guān)問題：

①自來水生產(chǎn)過程中，除去水中不溶性固態(tài)雜質(zhì)的設(shè)備是；投藥（多為）的作用是；②自然界的水多含有雜質(zhì)。含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水通常稱為硬水，生活中常用的一種軟化硬水的簡易方法是；③自來水廠生產(chǎn)自來水的過程中常加入活性炭，其主要作用為?！咀兪?-2】城市用的自來水取自于自然界，其凈化過程如圖所示：(1)根據(jù)以上圖填空：①操作a為，液體C仍然渾濁的原因可能是（寫一個即可）。②操作b主要是吸附水中的一些異味和色素，應(yīng)選用的物質(zhì)是。③水的硬度是一項(xiàng)重要的化學(xué)指標(biāo)，生活中常用的方法來降低水的硬度。(2)如圖為太陽能海水淡化裝置示意圖。利用此裝置得到淡水的方法與實(shí)驗(yàn)室通過（填操作名稱）凈水的方法原理相同?！咀兪?-3】水是生命之源。自然界中的水都含有雜質(zhì)，經(jīng)自來水廠凈化處理獲得生活用水。下圖為自來水廠凈水過程示意圖：

(1)“過濾池”可除去雜質(zhì)；“吸附池中選用活性炭除去水中的色素和異味，活性炭具有吸附性的原因是。(2)自來水都具有一定的硬度，生活中將硬水軟化的方法是；熱水瓶長時間使用后，瓶膽內(nèi)整常附著一層水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】，可以選擇廚房里的來浸泡去除。(3)節(jié)約用水、防止水污染應(yīng)成為我們的自覺行為。下列敘述正確的是。a．生活中養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，盡可能充分利用每一滴水b．為了改善水質(zhì)，可以向其中加入大量的凈水劑和消毒劑c．大量使用農(nóng)藥、化肥可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量，對天然水體沒有影響【題型8】簡易凈水器【例8】項(xiàng)目式學(xué)習(xí)小組利用自制的簡易凈水器處理黃河水樣(如圖)。下列對水樣處理過程分析錯誤的是

A．能除去水樣中的顏色和異味 B．能除去水樣中難溶性雜質(zhì)C．該過程能將水樣轉(zhuǎn)化為軟水 D．該過程中發(fā)生的是物理變化【變式8-1】目前許多學(xué)校安裝了直飲水機(jī)，只要將它與自來水連接，便可以除去水中的部分雜質(zhì)得到直飲水。某品牌直飲水機(jī)的工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A．活性炭的作用是吸附B．濾膜可除去水中的可溶性雜質(zhì)C．紫外光照射的作用是加熱D．直飲水一定是軟水【變式8-2】．“生命吸管”是一種可以隨身攜帶的小型水凈化器，其簡要流程如圖1所示。

(1)雙層紡織網(wǎng)的主要作用是過濾，實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過濾操作用到的玻璃儀器有、燒杯和玻璃棒，玻璃棒的作用是。實(shí)驗(yàn)室過濾后觀察發(fā)現(xiàn)，濾液仍然渾濁，可能的原因是。（寫出其中一條）(2)使用活性炭過濾層是利用其作用，除去水中的一些異味和色素。(3)離子交換樹脂的作用如圖2所示，長期使用后，陽離子交換柱中鈉離子減少，失去軟化硬水的功能，利用生活常見物可檢驗(yàn)陽離子交換柱是否失效。生活中常采用的方法將硬水軟化。(4)凈水操作：靜置沉淀、過濾、投藥消毒、蒸餾，其中涉及化學(xué)變化的是，單一操作凈化程度最高的是