第08讲 水、氢气 (练习)

第二章常见的物质第8讲水、氢气1.用加入少量Na2SO4的水进行电解水实验，从该实验中不能获取的信息是（）A.纯水的导电能力弱 B.负极产生气体的速率比正极快C.常温下，水的pH=7 D.水由氢元素和氧元素组成2.通过学习化学,我们学会了从化学的视角认识水。下列对水的认识错误的是（）A.水由氢气和氧气组成 B.冰中的水分子也在不断运动C.硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物 D.水可与生石灰发生化学反应3.地球表面约有71%被水覆盖，但可供人类使用的淡水总量却不足总水量的1%。下列说法正确的是（）A.用活性炭给水杀菌消毒 B.为了健康可多饮蒸馏水C.用肥皂水鉴别硬水和软水 D.煮沸可以使软水变为硬水4.水是生命之源,下列关于水的说法错误的是（）A.水是一种氧化物 B.水是一种常用溶剂C.活性炭在净水过程中起着吸附和消毒作用 D.水在通电的条件下分解得到两种单质5.“有山有水、依山傍水、显山露水”是重庆独特的魅力。下列关于水的说法错误的是()A.水是一种化学资源 B.电解水是验证水的组成的方法之一C.水分子保持水的化学性质 D.在固态时水分子是静止不动的6.南方地区水资源总量较丰富。下列有关水的说法错误的是（）A.煮沸可降低水的硬度 B.可用肥皂水区别硬水和软水C.水通电在正极获得氧气 D.活性炭可将自来水变为纯净物7.自然界的水都不是纯净水。下列有关水的净化的说法不正确的是（）A.过滤不能使硬水转化为软水 B.净水时活性炭起吸附作用C.蒸馏可将海水淡化 D.电解水是一种常用的净水方法8.野外生存训练课上,某同学设计了几种获得饮用水的方法,其中最不合理的是（）A.融化积雪,煮沸后使用 B.收集雨水,煮沸后使用C.过滤泥水,煮沸后使用 D.用沙子和木炭处理海水,煮沸后使用9.学习化学知识以后,我们对水有了更全面的认识。下列说法错误的是（）A.水是一种氧化物 B.煮沸可以降低水的硬度C.电解水时在负极得到氢气 D.水由氢分子和氧分子构成10.“水是生命之源、生产之要,生态之基”是2022年“中国水周”的宣传口号之一。下列关于水的认识不正确的是（）A.电解水可以得到氢气和氧气 B.经过自来水厂处理过的水是纯水C.我国人均可利用淡水资源十分短缺 D.水经过“三态”变化实现自然界中的循环11.氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一,理由是（）①燃烧热值高②原料资源丰富③储存和运输时安全性高④燃烧产物无污染A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④12.劳动是幸福的源泉。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是（）选项劳动项目化学知识A用明矾处理浑浊的天然水明矾有净水作用B用水清洗实验后的玻璃仪器水能溶解所有物质C擦干被雨淋湿了的自行车防止金属部件生锈D用含铜粉的油漆粉刷铁制品利用铜是紫红色的13.某废气可能含有CO、CO2、H2和水蒸气中的一种或几种，为了确定其成分，小红同学对废气按如图所示的装置进行实验。她拉动注射器，让废气一次通过装置（装置气密性良好，浓硫酸有吸水性，无水硫酸铜遇水分变蓝）。下列对于该实验的分析中，错误的是（）A．E中澄清石灰水变浑浊，证明废气中含有一氧化碳B．F处的大号注射器，可以引导气体流向，也可以收集尾气C．若无水硫酸铜变蓝，证明废气中含有水蒸气D．要检验废气中是否存在氢气，可在DE之间连接一个盛有无水硫酸铜的U型管14.“青山清我目，流水静我耳”这句话不仅说明空气对于人类的重要性，也说明水对生命活动产生的影响。【关于空气】下列是有关探究空气组成及空气中各气体性质的实验，回答问题。(1)实验中燃着的红磷伸入集气瓶中，反应中产生白烟的化学式为__________________，冷却至室温后，打开弹簧夹烧杯中的水进入集气瓶，体积约占集气瓶中空气体积的__________________。(2)B、C两个实验产生共同的生成物是__________________（填化学式），B实验化学反应方程式为__________________。(3)D实验（向Y型管中通入二氧化碳），__________________（填a或b）处的湿润的蓝色石蕊试纸先变红，说明二氧化碳的__________________，也说明了二氧化碳能与水反应。（注：湿润的蓝色石蕊试纸遇酸性物质变红）【关于水】(4)鱼类可在水中呼吸，是因为水中有__________________（填“氧原子”、“氧分子”、“氧离子”或“氧元素”）。(5)我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标：A．不得呈现异色B．不得有异味C．应澄清透明D．不得含有细菌和病毒，其中“C指标”可以通过__________________操作达到。(6)如图实验室中电解水的反应a管中产生的气体是__________________（填化学式），化学反应方程式为__________________。15.减少化石燃料的使用，开发利用氢能，可实现我国承诺的“碳达峰”“碳中和”目标。图1是利用太阳能制氢的示意图。(1)图1实现了能量之间的相互转化，其中电解水的过程是由电能转化为____________(填“化学能”或“热能”)。(2)图1中能够循环使用的物质是_____________(填化学式)。(3)图2是催化H2与CO2在一定条件下反应的微观示意图。该过程的中先产生CO和氧、氢原子中间产物，再进一步作用生成甲醇(CH3OH)和水。说明化学反应的实质是___________。H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH(甲醇)和H2O的化学方程为______________。(4)该技术路线有利于实现_______________(填字母序号)A．碳的转化利用 B．减少碳排放 C．减少白色污染16.“感知宁宙奥秘，放飞航天梦想”，中国空间站“天宫课堂”分别于2021年12月9日和2022年3月22日开讲，“在空间站里，氧气和二氧化碳是怎么循环的呢？”地面分课堂的同学问。空间站中的水、气整合循环系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO2转化为H2O，配合氧气生成系统实现O2的再生，流程如图5所示。(1)“蒸发水汽”时，从微观角度分析，液态水与气态水的区别是_________。(2)在氧气生成系统中，运用电解水的方法制氧气，反应的化学方程式为________。(3)在萨巴蒂尔反应系统中，发生的反应为，，则X的化学式为_________。(4)在流程图所示的物质转化中，进入氧气生成系统发生电解的水的质量________（填“大于”、“等于”或“小于”）萨巴蒂尔反应系统中生成水的质量。(5)萨巴蒂尔反应系统中生成的水为软水，取少量该饮用水于烧杯中向其中加入肥皂水，搅拌，观察到的现象是_______。17.古代铁匠常把烧红的铁器浸入水中急速冷却，以增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验，用以探究铁与水蒸气在高温条件下反应后的产物（注：夹持仪器已省略）。【查阅资料1】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下铁与水蒸气能反应，生成一种固体和一种气体。（1）A装置的作用是______。（2）探究生成的气体是什么？猜测Ⅰ：氧气

猜测Ⅱ：氢气

猜测Ⅲ：二氧化硫小红认为不需要做实验就可以排除猜想Ⅲ，她的理由是______。【实验验证】如图所示，加热一段时间后，灰黑色的铁粉逐渐全部变黑，把导气管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升飘到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，______说明燃烧产生氢气。（3）探究玻璃管中剩余黑色固体的成分？同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”。玻璃管内的黑色固体中还可能含有“剩余的铁”。【查阅资料2】①铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中仅有Fe2O3为红棕色，FeO、Fe3O4均为黑色，但FeO一接触到空气会立即变成红棕色。②铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应，铁能与硫酸铜溶液反应生成红色物质。【实验探究】①将玻璃管中的黑色固体倒出，平铺于白纸上，没有发现红棕色的物质，一会儿之后黑色固体也不变色，则黑色固体中一定没有______（填物质名称）；②取上述黑色固体少许加入足量的硫酸铜溶液，发现______（填实验现象），说明黑色固体中一定有铁和四氧化三铁。【实验结论】铁与水蒸气发生反应的化学方程式为______。17.实验课上，同学们对电解水的实验进行了如下探究。(1)写出电解水的文字表达式________。电解水时常常加入稀硫酸或硫酸钠等物质，以增强水的导电性，小明在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。【提出假设】猜想I：氧气和氯气；猜想II：氢气和氧气；猜想III：氢气和氯气。【设计实验】(2)用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。实验步骤实验现象解释或结论①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体猜想_____错误②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火听到爆鸣声证明b试管中收集到的气体为______，猜想______正确【实验反思】(3)氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的文字表达式_______________。【反思与评价】(4)联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时是否可以加氯化钠溶液，你的理由是___________。强化训练1.2022年北京冬奥会的理念是“绿色、共享、开放、廉洁”。下列过程中一定发生化学变化的是（）A．用干冰制冷制冰 B．用绒线手工编织颁奖花束C．固态硅胶压制“冰墩墩”外壳 D．火炬“飞扬”中氢燃料燃烧2.3月22是世界水日。下列关于水的说法正确的是（）A．用pH试纸测得雨水的pH=5.6 B．肥皂水可以区分硬水和软水C．煮沸可以淡化海水 D．电解水实验中，负极产生的气体能使3.下列做法有利于保护水资源的是（）A．大量开采使用地下水 B．在饮水源地不合理使用农药C．生活中节约用水 D．工业废水任意排放4.下列各组物质的鉴别方法不正确的是（）A．鉴别纯碱溶液和烧碱溶液——滴加无色酚酞溶液B．鉴别铜片和黄铜片——相互刻画C．鉴别尿素和磷矿粉——加水溶解D．鉴别硬水和软水——加肥皂水5.把一块冰和一勺食盐同时放置在温暖、有阳光的户外。下面的表述中最能解释冰融化而食盐不融化的原因的是（）A．氯化钠能溶于水B．水的质量比氯化钠的质量小C．氯化钠是白色的，而水是无色的D．水分子之间的引力比氯化钠中离子之间的引力要弱6.下列生产，生活中常见事例与其所涉及的化学知识不相符的是（）选项事例化学知识A服用含Al（OH）3的药物治疗胃酸过多利用了酸和碱的中和反应B用洗洁精洗去餐具上的油污洗洁精能乳化油污C用明矾净水明矾可以降低水的硬度D用金刚石作钻探机的钻头金刚石的硬度很大7.与水相关的叙述正确的是（）A．自来水生产中用胆矾杀菌消毒 B．为防止水污染应禁止使用农药C．电解水的化学方程式是2H2O2H2+O2 D．电解水产生的氢气和氧气的体积比为2：18.水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法正确的是（）A．通过过滤、吸附能降低水的硬度 B．明矾可吸附水中的悬浮杂质，加速其沉降C．电解水说明水由氢气和氧气组成 D．工业废水无色透明可直接排放9.化学与生活、能源、环境密切相关，下列说法不正确的是（）A．航天员的饮用水可用活性炭进行消毒B．用小苏打发酵面粉蒸馒头的过程中发生了化学变化C．开发使用地热能、太阳能等新能源符合低碳生活的要求D．使用可降解塑料可以降低“白色污染”10.某混合气体可能含有CO2、CO、HCl、H2中的一种或几种，为检验混合气体的成分，将混合气体依次通过如图所示装置，观察到A中未出现溶液变浑浊的现象、但气体体积明显变小，C中黑色粉末变红，D中白色粉末变蓝，E中澄清石灰水变浑浊。已知碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物，白色的硫酸铜粉末遇水变蓝。下列分析正确的是（）A．肯定含有CO2和CO B．肯定不含H2和CO2C．肯定不含CO、HCl D．肯定含有HCl、CO和H211.某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如下，下列说法不正确的是A．矿泉水中的钙、钾指的是元素B．活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附作用或除去水中的色素和异味C．推测该流程中“超滤”的主要作用是除去难溶性大颗粒D．加入臭氧的目的是灭菌消毒，该变化是化学变化12.1783年，拉瓦锡用如图所示装置研究水的组成：将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体；实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，铁转化为氧化物。下列说法正确的是（）A．本实验中铁作催化剂B．出口处点燃可燃性气体可以看到蓝紫色火焰C．实验中水减少的质量等于铁管增加的质量D．以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断13.2022年3月22～28日是第三十五届“中国水周”。人类的日常生活和工农业生产离不开水。(1)地球上可利用的淡水资源有限，保护水资源刻不容缓。下列做法值得提倡的是_______(填序号)。A．用淘米水浇花 B．草坪用大水漫灌 C．工业废水处理再利用(2)自来水厂净化水的方法主要有：a.吸附b．过滤c.自然沉降d．投药消毒，其正确的净水步骤为______(填序号)；自来水通常用液氯(Cl2)进行杀菌消毒处理，液氯与水反应生成氯化氢和次氯酸(HClO)，该反应的的化学方程式为_______________。(3)海水是人类重要的资源宝库。①如图为太阳能海水淡化装置，该海水淡化过程，相当于实验室中的________操作；②剩余的海水中除NaCl外主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，要得到较纯净的NaCl溶液需依次进行下列操作：a.加过量________溶液；b.加过量________溶液；c.过滤；d.加适量盐酸。(4)如图为实验室电解水的简易装置，用来探究水的组成。结合装置回答以下问题。①若试管a中收集的气体体积为xmL，则试管b中收集的气体体积约为________mL；②该实验说明水由____________组成。14.我国科学家在月壤矿物的品体结构中发现高质量的水。水是生命之源。(1)A~C是氢、氧原子及其构成微粒的示意图。A． B． C．水通电分解的微观过程为_________（用A、B、C和“→”表示）。(2)我国科学家利用复合光催化剂人工合成了燃料，该反应的微观示意图如图所示。X的化学式为________，反应前后化合价升高的元素是________（填元素名称）。15.某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等物质，其生产流程示意图如下：回答下列问题。(1)矿泉水中的钙、钾指的是________（填“元素”或“单质”）。(2)活性炭过滤器中活性炭的作用是_________。(3)超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去_________（填字母序号）。A．难溶性大颗粒 B．可溶性无机盐 C．可溶性高分子化合物(4)以上流程中属于化学变化的是_________。(5)臭氧的化学式O3的微观含义是________（写一条）。(6)生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水，理由是________。16.我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，有利于实现“碳中和”。下图是将二氧化碳在一定条件下转化成CH3OH的工艺流程图。查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。(1)实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起______________作用。(2)请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式______________。(3)CO2合成CH3OH的化学方程式：，物质X的化学式为______________。该反应使用过量H2的原因是______________。(4)操作3是利用CH3OH和H2O的______________不同将他们分离。(5)流程中的铁粉能转化为多种铁的化合物，下图为铁元素的价类转化二维图。①a点物质做成炒锅，主要利用其具有______________性。②b点对应物质的化学式为__________________。③铁和稀盐酸反应生成的含铁化合物属于图中的________________点（填字母）。④利用一氧化碳使c转化为a，当中发生还原反应的物质是________________（写名称）。17.历史性时刻！2022年11月30日，神舟十四号和神舟十五号的航天员乘组在中国空间站实现首次在轨轮换。科学家设计了航天座舱内空气更新系统，该系统物质的循环示意图如图所示。(1)座舱内的浑浊气体在装置Ⅰ中分离，多余的二氧化碳、水蒸气分别送到Ⅱ、Ⅲ装置中，这一过程是______（填“物理”或“化学”）变化。(2)装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为______。(3)装置Ⅲ中发生反应属于______（填基本反应类型）。(4)从装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出，O2的来源是CO2和H2O，若宇航员每天呼出的气体中含1012gCO2和180g水蒸气，则通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置完全转化后可得到O2的质量为______g。(5)在此空气更新的过程中，C、H、O三种元素中______（填元素名称）元素没有参与循环利用。17.水是生命资源。为了探究水的组成，化学兴趣小组的同学进行电解水验证实验。同学们利用如图所示的装置进行实验，闭合开关后灯泡微亮，两个石墨电极上有极少量气泡产生；针对这个异常现象，查阅资料后知道是由于纯水的导电能力比较弱；经过讨论后，同学们认为可以向水中加入某些物质形成溶液，使溶液中存在大量______而增强溶液的导电性。【进行实验】兴趣小组的同学利用饱和Ca（OH）2溶液进行导电性实验。闭合开关后灯泡亮，两个石墨电极上均有大量气泡产生，其中负极产生的气体是______，同时在与电源正极相连的石墨电极附近产生大量白色浑浊物。【发现问题】正极附近为什么会产生白色浑浊物，白色浑浊物是什么物质？【提出猜想】（1）部分水被电解，水的减少导致Ca（OH）2析出。（2）通电过程中溶液温度升高使Ca（OH）2析出；做出猜想2的理由是______。（3）电解产生的氧气与石墨电极发生反应生成了二氧化碳；二氧化碳和石灰水反应产生白色浑浊，实验中产生CaCO3反应的化学方程式是______。【进行实验】验证猜想1饱和石灰水恒温蒸发水，出现少量白色浑浊物。结论：白色浑浊物的产生与水的减少______（填“有”或“没有”）关系。验证猜想2测通电过程中水温的变化，结果：水从室温升高至30℃时产生少量白色浑浊物。结论：白色浑浊物的产生与______。验证猜想3（1）用铂丝（不与氧气反应）代替石墨电极重复Ca（OH）2溶液导电性实验，白色浑浊明显减少。（2）把兴趣小组实验中浑浊的液体进行过滤，把分离出的固体分于两支试管中、向一支试管中______（写出所用试剂和现象，下同），结论：固体中含有Ca（OH）2；向另一支试管中______，结论：固体中含有CaCO3。【实验结论】白色浑浊的物质是______（填“纯净物”或“混合物”）。白色浑浊的产生与通电过程水分减少、温度升高和电极材料石墨有关。

第二章常见的物质第8讲水、氢气参考答案1.用加入少量Na2SO4的水进行电解水实验，从该实验中不能获取的信息是（）A.纯水的导电能力弱 B.负极产生气体的速率比正极快C.常温下，水的pH=7 D.水由氢元素和氧元素组成【答案】C【解析】电解水，不能得出水的pH值，故C错误。故选C2.通过学习化学,我们学会了从化学的视角认识水。下列对水的认识错误的是（）A.水由氢气和氧气组成 B.冰中的水分子也在不断运动C.硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物 D.水可与生石灰发生化学反应【答案】A【解析】A.水是由氢元素和氧元素组成，故A错误；B.分子总是不断运动，固态中也是一样。故B正；C.硬水是含有较多钙镁离子化合物的水，故C正确；D.水与生石灰氧化钙反应生成氢氧化钙，故D正确。故选C3.地球表面约有71%被水覆盖，但可供人类使用的淡水总量却不足总水量的1%。下列说法正确的是（）A.用活性炭给水杀菌消毒 B.为了健康可多饮蒸馏水C.用肥皂水鉴别硬水和软水 D.煮沸可以使软水变为硬水【答案】C【解析】A.活性炭净水，是利用吸附性，不能杀菌消毒，故A错误；B.人不能多饮用蒸馏水，故B错误；C.肥皂水可以鉴别硬水和软水，故C正确；D.煮沸可以使硬水软化，故D错误。故选D4.水是生命之源,下列关于水的说法错误的是（）A.水是一种氧化物 B.水是一种常用溶剂C.活性炭在净水过程中起着吸附和消毒作用 D.水在通电的条件下分解得到两种单质【答案】C【解析】活性炭净水是利用吸附性，没有消毒的作用，故C错误。故选C5.“有山有水、依山傍水、显山露水”是重庆独特的魅力。下列关于水的说法错误的是()A.水是一种化学资源 B.电解水是验证水的组成的方法之一C.水分子保持水的化学性质 D.在固态时水分子是静止不动的【答案】D【解析】固态液态气态，分子都是在运动。故D错误。故选D6.南方地区水资源总量较丰富。下列有关水的说法错误的是（）A.煮沸可降低水的硬度 B.可用肥皂水区别硬水和软水C.水通电在正极获得氧气 D.活性炭可将自来水变为纯净物【答案】D【解析】活性炭净水是利用吸附性，只能吸附色素和异味，故D错误。7.自然界的水都不是纯净水。下列有关水的净化的说法不正确的是（）A.过滤不能使硬水转化为软水 B.净水时活性炭起吸附作用C.蒸馏可将海水淡化 D.电解水是一种常用的净水方法【答案】D【解析】电解水不是净水方法，故D错误。8.野外生存训练课上,某同学设计了几种获得饮用水的方法,其中最不合理的是（）A.融化积雪,煮沸后使用 B.收集雨水,煮沸后使用C.过滤泥水,煮沸后使用 D.用沙子和木炭处理海水,煮沸后使用【答案】D【解析】沙子和木炭智能过滤掉海水中难溶性杂质，海水中还有其他可溶性盐，煮沸后不能食用。故选D9.学习化学知识以后,我们对水有了更全面的认识。下列说法错误的是（）A.水是一种氧化物 B.煮沸可以降低水的硬度C.电解水时在负极得到氢气 D.水由氢分子和氧分子构成【答案】D【解析】水是由水分子构成，故D错误。故选D10.“水是生命之源、生产之要,生态之基”是2022年“中国水周”的宣传口号之一。下列关于水的认识不正确的是（）A.电解水可以得到氢气和氧气 B.经过自来水厂处理过的水是纯水C.我国人均可利用淡水资源十分短缺 D.水经过“三态”变化实现自然界中的循环【答案】B【解析】自来水处理过后的水还是混合物，故B错误11.氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一,理由是（）①燃烧热值高②原料资源丰富③储存和运输时安全性高④燃烧产物无污染B.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④【答案】B【解析】氢气储存和运输困难，不安全，故③错。故选B12.劳动是幸福的源泉。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是（）选项劳动项目化学知识A用明矾处理浑浊的天然水明矾有净水作用B用水清洗实验后的玻璃仪器水能溶解所有物质C擦干被雨淋湿了的自行车防止金属部件生锈D用含铜粉的油漆粉刷铁制品利用铜是紫红色的【答案】B【解析】A、用明矾处理浑浊的天然水，明矾溶于水生成絮状物，具有吸附性，可以吸附悬浮物，具有净水作用，劳动项目与所涉及的化学知识相符；B、用水清洗实验后的玻璃仪器，水能溶解大部分物质，劳动项目与所涉及的化学知识不相符；C、防止金属锈蚀的原理：隔绝空气隔绝水，擦干被雨淋湿了的自行车，防止金属部件生锈，劳动项目与所涉及的化学知识相符；D、用含铜粉的油漆粉刷铁制品，利用铜是紫红色，劳动项目与所涉及的化学知识相符；答案：B。13.某废气可能含有CO、CO2、H2和水蒸气中的一种或几种，为了确定其成分，小红同学对废气按如图所示的装置进行实验。她拉动注射器，让废气一次通过装置（装置气密性良好，浓硫酸有吸水性，无水硫酸铜遇水分变蓝）。下列对于该实验的分析中，错误的是（）A．E中澄清石灰水变浑浊，证明废气中含有一氧化碳B．F处的大号注射器，可以引导气体流向，也可以收集尾气C．若无水硫酸铜变蓝，证明废气中含有水蒸气D．要检验废气中是否存在氢气，可在DE之间连接一个盛有无水硫酸铜的U型管【答案】A【解析】A、E中澄清石灰水变浑浊，可能是因为废气中含有的一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳导致的，也有可能是废气中的二氧化碳导致的，因为B中澄清石灰水不一定能全部除去废气中的二氧化碳，选项错误；B、F处的大号注射器，可以引导气体流向，也可以收集尾气，选项正确；C、由于无水硫酸铜遇水变蓝色，若无水硫酸铜变蓝，证明废气中含有水蒸气变蓝，选项正确；D、氢气与氧化铜在加热时反应生成了水，要检验废气中是否存在氢气，可在DE之间连接一个盛有无水硫酸铜的U型管，选项正确。故选：A。14.“青山清我目，流水静我耳”这句话不仅说明空气对于人类的重要性，也说明水对生命活动产生的影响。【关于空气】下列是有关探究空气组成及空气中各气体性质的实验，回答问题。(1)实验中燃着的红磷伸入集气瓶中，反应中产生白烟的化学式为__________________，冷却至室温后，打开弹簧夹烧杯中的水进入集气瓶，体积约占集气瓶中空气体积的__________________。(2)B、C两个实验产生共同的生成物是__________________（填化学式），B实验化学反应方程式为__________________。(3)D实验（向Y型管中通入二氧化碳），__________________（填a或b）处的湿润的蓝色石蕊试纸先变红，说明二氧化碳的__________________，也说明了二氧化碳能与水反应。（注：湿润的蓝色石蕊试纸遇酸性物质变红）【关于水】(4)鱼类可在水中呼吸，是因为水中有__________________（填“氧原子”、“氧分子”、“氧离子”或“氧元素”）。(5)我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标：A．不得呈现异色B．不得有异味C．应澄清透明D．不得含有细菌和病毒，其中“C指标”可以通过__________________操作达到。(6)如图实验室中电解水的反应a管中产生的气体是__________________（填化学式），化学反应方程式为__________________。【答案】(1)

P2O5

五分之一(2)

CO2

(3)

b

密度比空气大(4)氧分子(5)过滤(6)

H2

【解析】（1）实验中燃着的红磷伸入集气瓶中，红磷燃烧生成五氧化二磷固体，故反应中产生的白烟即为固体小颗粒五氧化二磷，其化学式为P2O5，冷却至室温后，打开弹簧夹烧杯中的水进入集气瓶，体积约占集气瓶中空气体积的五分之一；（2）B中木炭燃烧生成二氧化碳，C中蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，故二者产生的共同的生成物是CO2；B中反应方程式为；（3）D实验（向Y型管中通入二氧化碳），b处的湿润的蓝色石蕊试纸先变红，说明二氧化碳密度比空气；也说明了二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能够蓝色石蕊试纸变红；（4）鱼类可在水中呼吸，是因为水中有氧气（可以供给呼吸），氧气是由氧分子构成的；即是因为水中有氧分子；（5）C、应澄清透明，可以通过过滤操作，除去其中的不溶性杂质达到；（6）电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，由图可知，a管中产生的气体较多，即为氢气（H2），水2通电分解生成氢气和氧气，该反应方程式为。15.减少化石燃料的使用，开发利用氢能，可实现我国承诺的“碳达峰”“碳中和”目标。图1是利用太阳能制氢的示意图。(1)图1实现了能量之间的相互转化，其中电解水的过程是由电能转化为____________(填“化学能”或“热能”)。(2)图1中能够循环使用的物质是_____________(填化学式)。(3)图2是催化H2与CO2在一定条件下反应的微观示意图。该过程的中先产生CO和氧、氢原子中间产物，再进一步作用生成甲醇(CH3OH)和水。说明化学反应的实质是___________。H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH(甲醇)和H2O的化学方程为______________。(4)该技术路线有利于实现_______________(填字母序号)A．碳的转化利用 B．减少碳排放 C．减少白色污染【答案】(1)化学能(2)H2O(3)

分子分裂为原子，原子重新组合为新的分子

3H2+CO2CH3OH+H2O(4)AB【解析】（1）水电解过程中是将电能转化为化学能；（2）根据图1可知水电解产生氢气与氧气，氢气与CO2反应后有水生成，氢气与氧气燃烧生成水，则水可以循环利用，化学式为H2O；（3）根据反应的微观图示可知，该反应的微观实质为分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子；H2与CO2在催化剂的催化作用下可反应生成CH3OH(甲醇)和H2O，化学反应方程式为：3H2+CO2CH3OH+H2O；（4）根据反应的原理可知CO2可转化为甲醇重复利用，则该技术可以将碳转化利用，也可减少碳的排放；白色污染为塑料垃圾过多造成，则该技术无法减少白色污染；故选AB。16.“感知宁宙奥秘，放飞航天梦想”，中国空间站“天宫课堂”分别于2021年12月9日和2022年3月22日开讲，“在空间站里，氧气和二氧化碳是怎么循环的呢？”地面分课堂的同学问。空间站中的水、气整合循环系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO2转化为H2O，配合氧气生成系统实现O2的再生，流程如图5所示。(1)“蒸发水汽”时，从微观角度分析，液态水与气态水的区别是_________。(2)在氧气生成系统中，运用电解水的方法制氧气，反应的化学方程式为________。(3)在萨巴蒂尔反应系统中，发生的反应为，，则X的化学式为_________。(4)在流程图所示的物质转化中，进入氧气生成系统发生电解的水的质量________（填“大于”、“等于”或“小于”）萨巴蒂尔反应系统中生成水的质量。(5)萨巴蒂尔反应系统中生成的水为软水，取少量该饮用水于烧杯中向其中加入肥皂水，搅拌，观察到的现象是_______。【答案】(1)分子间间隔不同(2)(3)(4)大于(5)产生泡沫多，浮渣少【解析】(1)“蒸发水汽”时，从微观角度分析，液态水与气态水的区别是分子间间隔不同，气态分子间隔较大；(2)水在通电条件下分解生成氢气和氧气，该反应方程式为：；(3)根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有1个碳原子、8个氢原子、2个氧原子，反应后已知物中有4个氢原子、2个氧原子，则未知物X中有1个碳原子和4个氢原子，故X为；(4)氧气生成系统全部变为氧气，而氧气被宇航员只有部分吸收生成二氧化碳，此时只有部分氧元素进入二氧化碳中，二氧化碳经过萨巴蒂尔反应系统生成水，其中氧元素全部进入水中，此时生成水中氧元素比进入氧气生成系统的水中氧元素质量少，故可知进入氧气生成系统发生电解的水的质量大于萨巴蒂尔反应系统中生成水的质量；(5)萨巴蒂尔反应系统中生成的水为软水，取少量该饮用水于烧杯中向其中加入肥皂水，搅拌，观察到的现象是产生泡沫多，浮渣少。17.古代铁匠常把烧红的铁器浸入水中急速冷却，以增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验，用以探究铁与水蒸气在高温条件下反应后的产物（注：夹持仪器已省略）。【查阅资料1】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下铁与水蒸气能反应，生成一种固体和一种气体。（1）A装置的作用是______。（2）探究生成的气体是什么？猜测Ⅰ：氧气

猜测Ⅱ：氢气

猜测Ⅲ：二氧化硫小红认为不需要做实验就可以排除猜想Ⅲ，她的理由是______。【实验验证】如图所示，加热一段时间后，灰黑色的铁粉逐渐全部变黑，把导气管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升飘到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，______说明燃烧产生氢气。（3）探究玻璃管中剩余黑色固体的成分？同学们讨论后认为：铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”。玻璃管内的黑色固体中还可能含有“剩余的铁”。【查阅资料2】①铁的氧化物有三种：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中仅有Fe2O3为红棕色，FeO、Fe3O4均为黑色，但FeO一接触到空气会立即变成红棕色。②铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应，铁能与硫酸铜溶液反应生成红色物质。【实验探究】①将玻璃管中的黑色固体倒出，平铺于白纸上，没有发现红棕色的物质，一会儿之后黑色固体也不变色，则黑色固体中一定没有______（填物质名称）；②取上述黑色固体少许加入足量的硫酸铜溶液，发现______（填实验现象），说明黑色固体中一定有铁和四氧化三铁。【实验结论】铁与水蒸气发生反应的化学方程式为______。【答案】加热水，使水蒸发产生水蒸气

反应物为水与铁，没有硫元素

肥皂泡燃烧，产生淡蓝色火焰

氧化铁和氧化亚铁

有红色固体析出，溶液颜色变浅，仍有部分黑色固体未消失

【解析】查阅资料1：（1）该题目是探究铁与水蒸气在高温条件下反应后的产物，所以A装置的作用是加热水，使水蒸发产生水蒸气，故填：加热水，使水蒸发产生水蒸气。（2）小红认为不需要做实验就可以排除猜想Ⅲ，根据化学反应前后元素种类不变，反应物为水与铁，没有硫元素，不会生成二氧化硫，故填：反应物为水与铁，没有硫元素。实验验证：把导气管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升飘到空中，说明该气体密度比空气小，用燃着的木条靠近肥皂泡，肥皂泡燃烧，产生淡蓝色火焰，说明燃烧产生氢气，故填：肥皂泡燃烧，产生淡蓝色火焰。实验探究：①Fe2O3为红棕色，FeO一接触到空气会立即变成红棕色，将玻璃管中的黑色固体倒出，平铺于白纸上，没有发现红棕色的物质，一会儿之后黑色固体也不变色，则黑色固体中一定没有氧化铁和氧化亚铁，故填：氧化铁和氧化亚铁。②取上述黑色固体少许加入足量的硫酸铜溶液，发现有红色固体析出，说明铁与硫酸铜反应置换出铜，溶液颜色变浅，仍有部分黑色固体未消失，黑色固体为四氧化三铁，说明黑色固体中一定有铁和四氧化三铁，故填：有红色固体析出，溶液颜色变浅，仍有部分黑色固体未消失。实验结论：根据探究结论，铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为：，故填：。17.实验课上，同学们对电解水的实验进行了如下探究。(1)写出电解水的文字表达式________。电解水时常常加入稀硫酸或硫酸钠等物质，以增强水的导电性，小明在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。【提出假设】猜想I：氧气和氯气；猜想II：氢气和氧气；猜想III：氢气和氯气。【设计实验】(2)用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。实验步骤实验现象解释或结论①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体猜想_____错误②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火听到爆鸣声证明b试管中收集到的气体为______，猜想______正确【实验反思】(3)氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的文字表达式_______________。【反思与评价】(4)联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时是否可以加氯化钠溶液，你的理由是___________。【答案】(1)(2)

Ⅱ

氢气##H2

Ⅲ(3)(4)不可以，因为氯化钠参与反应，对实验有影响【解析】（1）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：；（2）①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色，试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体，说明试管a中生成了氯气，故猜想II错误；②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火，听到爆鸣声，说明试管b中收集的是氢气，氢气具有可燃性，故收集的气体是氯气和氢气，故猜想III正确；（3）氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢气和氯气、氢氧化钠，该反应的文字表达式为：；（4）由以上分析可知，氯化钠能与水在通电的条件下反应，对实验有影响，故不能加入氯化钠溶液。强化训练1.2022年北京冬奥会的理念是“绿色、共享、开放、廉洁”。下列过程中一定发生化学变化的是（）A．用干冰制冷制冰 B．用绒线手工编织颁奖花束C．固态硅胶压制“冰墩墩”外壳 D．火炬“飞扬”中氢燃料燃烧【答案】D【解析】A.用干冰制冷制冰，只是二氧化碳的状态改变，属于物理变化；

B.用绒线手工编织颁奖花束，只是物质的形状改变，属于物理变化；C.固态硅胶压制“冰墩墩”外壳，只是物质的形状改变，属于物理变化；

D.火炬“飞扬”中氢燃料燃烧生成水，有新物质生成，属于化学变化。故选D2.3月22是世界水日。下列关于水的说法正确的是（）A．用pH试纸测得雨水的pH=5.6 B．肥皂水可以区分硬水和软水C．煮沸可以淡化海水 D．电解水实验中，负极产生的气体能使【答案】B【解析】A、用pH试纸测得的pH只能精确到整数。A不正确；B、硬水加肥皂水不产生泡沫或泡沫较少且有较多浮渣，软水加肥皂水产生较多泡沫。肥皂水可以区分硬水和软水。B正确。C、煮沸能净化海水，不能淡化海水。海水淡化是一种利用特殊设备将海水中的盐分去除的过程。这个过程可以通过几种方法实现，例如：蒸馏法：将海水加热，蒸发出水蒸气，再将水蒸气冷却凝结成淡水。C不正确；D、电解水实验中，负极产生的气体是氢气，不能使带火星的木条复燃，正极产生的气体氧气能使带火星的木条复燃。D不正确。故选B。3.下列做法有利于保护水资源的是（）A．大量开采使用地下水 B．在饮水源地不合理使用农药C．生活中节约用水 D．工业废水任意排放【答案】C【解析】A、大量开采使用地下水会造成地下水位下降，可能会导致地面坍塌，不利于保护水资源，错误；B、在饮水源地不合理使用农药，会污染水资源，不利于保护水资源，错误；C、生活中节约用水有利于保护水资源，正确；D、工业废水任意排放会污染水资源，不利于保护水资源，错误。故选C。4.下列各组物质的鉴别方法不正确的是（）A．鉴别纯碱溶液和烧碱溶液——滴加无色酚酞溶液B．鉴别铜片和黄铜片——相互刻画C．鉴别尿素和磷矿粉——加水溶解D．鉴别硬水和软水——加肥皂水【答案】A【解析】A、纯碱溶液和烧碱溶液均显碱性，均能使无色酚酞试液变红，现象相同，无法区分，符合题意；B、将黄铜片和铜片相互刻画，铜片上留下划痕，说明黄铜片的硬度大，不符合题意；C、尿素溶于水，磷矿粉难溶于水，故加水溶解可以区分，不符合题意；D、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。故选A。5.把一块冰和一勺食盐同时放置在温暖、有阳光的户外。下面的表述中最能解释冰融化而食盐不融化的原因的是（）A．氯化钠能溶于水B．水的质量比氯化钠的质量小C．氯化钠是白色的，而水是无色的D．水分子之间的引力比氯化钠中离子之间的引力要弱【答案】D【解析】A、氯化钠能溶于水，是说氯化钠的溶解性，与在温暖的地方，冰融化而食盐不融化无关，故不符合题意；B、水的质量比氯化钠的质量小，与两种物质的密度、体积有关，与在温暖的地方，冰融化而食盐不融化无关，故不符合题意；C、氯化钠是白色的，而水是无色的，是两种物质颜色方面固有的性质，与在温暖的地方，冰融化而食盐不融化无关，故不符合题意；D、水是由水分子构成的，分子间的引力较弱，则其更易融化；而氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，离子之间的引力要大一些，则氯化钠更不易融化，说法正确，故符合题意。故选D。6.下列生产，生活中常见事例与其所涉及的化学知识不相符的是（）选项事例化学知识A服用含Al（OH）3的药物治疗胃酸过多利用了酸和碱的中和反应B用洗洁精洗去餐具上的油污洗洁精能乳化油污C用明矾净水明矾可以降低水的硬度D用金刚石作钻探机的钻头金刚石的硬度很大【答案】C【解析】A、氢氧化铝为碱，胃酸中的主要成分为酸，则氢氧化铝治疗胃酸过多是利用了酸和碱的中和反应，该选项不符合题意；B、洗洁精具有乳化作用，则能除去餐具上的油污，该选项不符合题意；C、明矾溶于水能形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质使其沉降，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，该选项符合题意；D、金刚石为天然存在最硬的物质，则可作钻探机的钻头，该选项不符合题意。故选C。7.与水相关的叙述正确的是（）A．自来水生产中用胆矾杀菌消毒 B．为防止水污染应禁止使用农药C．电解水的化学方程式是2H2O2H2+O2 D．电解水产生的氢气和氧气的体积比为2：1【答案】D【解析】A、明矾溶于水能形成胶状物，可吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，但不能杀菌消毒，与胆矾无关，该选项叙述不正确；B、农药能杀死害虫，则不能完全禁止使用农药，该选项叙述不正确；C、电解水生成氢气和氧气，但该方程式没有标注生成物状态，正确的为，该选项叙述不正确；D、电解水时，产生的氢气和氧气的体积比为2：1，该选项叙述正确。故选D。8.水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法正确的是（）A．通过过滤、吸附能降低水的硬度 B．明矾可吸附水中的悬浮杂质，加速其沉降C．电解水说明水由氢气和氧气组成 D．工业废水无色透明可直接排放【答案】B【解析】A、过滤能除去不溶物，吸附只能除去色素和异味，都不能除去溶于水中的钙、镁离子，所以不能降低水的硬度，故A说法错误；B、明矾溶于水形成的氢氧化铝胶体，可吸附水中的悬浮杂质，加速其沉降，故B说法正确；C、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，则可说明水由氢元素和氧元素组成，故C说法错误；D、无色透明的工业废水中可能含有有害物质，直接排放到水中易造成水体污染，故D说法错误；故选B。9.化学与生活、能源、环境密切相关，下列说法不正确的是（）A．航天员的饮用水可用活性炭进行消毒B．用小苏打发酵面粉蒸馒头的过程中发生了化学变化C．开发使用地热能、太阳能等新能源符合低碳生活的要求D．使用可降解塑料可以降低“白色污染”【答案】A【解析】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不能杀菌消毒，符合题意；B、用小苏打发酵面粉蒸馒头的过程中，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，且碳酸氢钠能与发酵过程中产生的酸性物质反应，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；C、开发使用地热能、太阳能等新能源，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”的要求，不符合题意；D、使用可降解塑料，可以减少“白色污染”，保护环境，不符合题意。故选A。10.某混合气体可能含有CO2、CO、HCl、H2中的一种或几种，为检验混合气体的成分，将混合气体依次通过如图所示装置，观察到A中未出现溶液变浑浊的现象、但气体体积明显变小，C中黑色粉末变红，D中白色粉末变蓝，E中澄清石灰水变浑浊。已知碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物，白色的硫酸铜粉末遇水变蓝。下列分析正确的是（）A．肯定含有CO2和CO B．肯定不含H2和CO2C．肯定不含CO、HCl D．肯定含有HCl、CO和H2【答案】D【解析】将混合气体通过A装置，观察到A中未出现溶液变浑浊的现象，但气体体积明显变小，说明混合气体中一定含有HCl，因为HCl易溶于水，且可与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，可使气体体积明显变小，同时可能含有CO2，因为可能存在氯化氢将澄清石灰水中的氢氧化钙完全消耗掉，那么CO2不再与石灰水反应，与溶液中的水反应，也可使气体体积明显变小；即混合气体通过A装置后，混合气体中一定含有HCl，可能含有CO2；碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物，可吸收H2O、CO2和HCl，所以混合气体通过B装置后一定不含H2O、CO2和HCl；C装置中黑色粉末变红，即黑色的CuO被还原成了红色的单质铜，说明混合气体中一定含有CO或H2中的一种或两种；D中白色粉末变蓝，说明还原CuO后有水生成，所以混合气体中一定含有H2；E中澄清石灰水变浑浊，说明还原CuO后有二氧化碳生成，所以混合气体中一定含有CO。综上所述，原混合气体中肯定含有HCl、CO和H2，可能含有CO2；只有D符合题意。故选D。11.某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如下，下列说法不正确的是A．矿泉水中的钙、钾指的是元素B．活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附作用或除去水中的色素和异味C．推测该流程中“超滤”的主要作用是除去难溶性大颗粒D．加入臭氧的目的是灭菌消毒，该变化是化学变化【答案】C【解析】A、矿泉水中的钙、钾不是以分子、原子、单质的形式存在，而是强调存在的元素，与具体形态无关，不符合题意；B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，不符合题意；C、该流程中石英砂过滤器可除去水中的难溶性大颗粒，活性炭过滤器可除去水中的色素和异味，故超滤可除去水中的可溶性大分子物质，符合题意；D、臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，该过程能使蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意。故选C。12.1783年，拉瓦锡用如图所示装置研究水的组成：将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体；实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，铁转化为氧化物。下列说法正确的是（）A．本实验中铁作催化剂B．出口处点燃可燃性气体可以看到蓝紫色火焰C．实验中水减少的质量等于铁管增加的质量D．以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断【答案】D【解析】A.根据题干信息：实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，铁转化为氧化物，可知铁是反应物，不是催化剂，故A错误；B.由题干信息可知，该反应是水蒸气和铁在高温条件下反应生成铁的氧化物和一种可燃性气体，根据化学反应前后元素种类不变，该可燃性气体含氢元素，应是氢气，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，故B错误；C.由B可知，铁管增加的质量等于参加反应水中氧元素的质量，故C错误；D.该反应是水与铁在高温条件下反应生成铁的氧化物和氢气，根据化学反应前后元素种类不变，可得出水是由氢元素和氧元素组成，所以以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断，故D正确。13.2022年3月22～28日是第三十五届“中国水周”。人类的日常生活和工农业生产离不开水。(1)地球上可利用的淡水资源有限，保护水资源刻不容缓。下列做法值得提倡的是_______(填序号)。A．用淘米水浇花 B．草坪用大水漫灌 C．工业废水处理再利用(2)自来水厂净化水的方法主要有：a.吸附b．过滤c.自然沉降d．投药消毒，其正确的净水步骤为______(填序号)；自来水通常用液氯(Cl2)进行杀菌消毒处理，液氯与水反应生成氯化氢和次氯酸(HClO)，该反应的的化学方程式为_______________。(3)海水是人类重要的资源宝库。①如图为太阳能海水淡化装置，该海水淡化过程，相当于实验室中的________操作；②剩余的海水中除NaCl外主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，要得到较纯净的NaCl溶液需依次进行下列操作：a.加过量________溶液；b.加过量________溶液；c.过滤；d.加适量盐酸。(4)如图为实验室电解水的简易装置，用来探究水的组成。结合装置回答以下问题。①若试管a中收集的气体体积为xmL，则试管b中收集的气体体积约为________mL；②该实验说明水由____________组成。【答案】(1)AC(2)

cbad

(3)

蒸馏

Ba(OH)2

Na2CO3(4)

0.5x

氢元素和氧元素【解析】（1）A、用淘米水浇花，可以节约水资源，故A正确；

B、草坪用大水漫灌，浪费水资源，故B不正确；

C、工业废水处理再利用，可以防止污染水体，保护水资源，故C正确；故选AC。（2）自来水厂的水先经过自然沉降将大的不溶性颗粒沉降，再通过过滤将固体和液体分离，通过吸附除去水中的色素和异味，最后投药杀菌消毒，故正确的净水步骤为cbad，自来水通常用液氯(Cl2)进行杀菌消毒处理，液氯与水反应生成氯化氢和次氯酸(HClO)，该反应的的化学方程式为。（3）①该海水淡化过程，水蒸气蒸发，得到蒸馏水，则相当于实验室中的蒸馏操作；②硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化镁，过滤除去两种固体装置，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，过滤除去沉淀，则操作：a.加过量Ba(OH)2溶液；b.加过量Na2CO3溶液；c.过滤；d.加适量盐酸。（4）①电解水正极生成氧气，负极生成氢气，氧气和氢气的体积比为1:2，若试管a中收集的气体体积为xmL，则试管b中收集的气体体积约为0.5xmL；②电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则该实验说明水由氢元素和氧元素组成。14.我国科学家在月壤矿物的品体结构中发现高质量的水。水是生命之源。(1)A~C是氢、氧原子及其构成微粒的示意图。A． B． C．水通电分解的微观过程为_________（用A、B、C和“→”表示）。(2)我国科学家利用复合光催化剂人工合成了燃料，该反应的微观示意图如图所示。X的化学式为________，反应前后化合价升高的元素是________（填元素名称）。【答案】(1)(2)

O2

氧【解析】（1）水通电分解的微观过程为：水分子在通电的条件下分解成氢原子和氧原子，氢原子重新结合成氢分子，氧原子重新结合成氧分子；由微粒的示意图可知，A为氢分子和氧分子、B为氢原子和氧原子、C为水分子，所以水通电分解的微观过程为可表示为：；故答案为：；（2）由反应的微观示意图可知，参与反应的原子有：C、H、O，原子个数依次是：1、4、4，反应后的原子有：C、H，原子个数依次是：1、4，根据质量守恒定律，可知2X中含有4个氧原子，所以X是氧气，其化学式为：O2；该反应是二氧化碳与水在光和催化剂作用下反应，生成甲烷和氧气；反应前二氧化碳中碳元素化合价为+4、氧元素化合价为-2，水中氢元素化合价为+1、氧元素化合价为-2；反应后甲烷中碳元素化合价为-4、氢元素化合价为+1，氧气中氧元素化合价为0，所以该反应前后化合价升高的元素是氧。故答案为：O2；氧。15.某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等物质，其生产流程示意图如下：回答下列问题。(1)矿泉水中的钙、钾指的是________（填“元素”或“单质”）。(2)活性炭过滤器中活性炭的作用是_________。(3)超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去_________（填字母序号）。A．难溶性大颗粒B．可溶性无机盐C．可溶性高分子化合物(4)以上流程中属于化学变化的是_________。(5)臭氧的化学式O3的微观含义是________（写一条）。(6)生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水，理由是________。【答案】(1)元素(2)吸附作用(3)B(4)灭菌(5)1个臭氧分子或1个臭氧分子是由3个氧原子构成的(6)提倡饮用矿泉水，因为相对于白开水矿泉水更安全。或提倡饮用白开水，因为矿泉水需要额外包装，浪费资源（合理即可）【解析】（1）矿泉水中的钙、钾不是以分子、原子等形式存在，这里是强调存在的元素，与具体形态无关，故指的是元素；（2）活性炭过滤器中活性炭疏松多孔，具有吸附性，起到吸附作用，可以除去水中的色素和异味；（3）在过滤器中除去难溶性大颗粒，活性炭有吸附性，可以除去大颗粒分子，除去可溶性高分子化合物，则超滤主要作用是除去可溶性无机盐，故选B；（4）沉淀、过滤、吸附、超滤过程中没有新物质生成，属于物理变化，而灭菌过程中有蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化；（5）化学式微观上表示1个分子，也可以表示该分子的微观构成，所以O3微观上表示1个臭氧分子，或1个臭氧分子由3个氧原子构成；（6）由图可知，提倡饮用矿泉水，矿泉水中除去了可溶性高分子化合物，也有灭菌过程，且保留了人体需要的钙、钾等矿物质，相对于白开水矿泉水更安全；或提倡饮用白开水，白开水也能达到正常的饮用需求，矿泉水运输等需要使用塑料包装，生活中会造成资源浪费（合理即可）。16.我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，有利于实现“碳中和”。下图是将二氧化碳在一定条件下转化成CH3OH的工艺流程图。查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。(1)实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起______________作用。(2)请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式______________。(3)CO2合成CH3OH的化学方程式：，物质X的化学式为______________。该反应使用过量H2的原因是______________。(4)操作3是利用CH3OH和H2O的______________不同将他们分离。(5)流程中的铁粉能转化为多种铁的化合物，下图为铁元素的价类转化二维图。①a点物质做成炒锅，主要利用其具有______________性。②b点对应物质的化学式为__________________。③铁和稀盐酸反应生成的含铁化合物属于图中的________________点（填字母）。④利用一氧化碳使c转化为a，当中发生还原反应的物质是________________（写名称）。【答案】(1)引流(2)(3)

H2O

使二氧化碳完全反应(4)沸点(5)导热

FeO

e

氧化铁【解析】（1）实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起引流作用，防止液体飞溅；（2）由流程图可知，水蒸气与铁高温条件下生成氢气和四氧化三铁，化学方程式为；（3）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前各原子个数为：C：1，O：2，H：6，反应后出现各原子个数为：C：1，O：1，H：4，则X中含有两个氢原子和一个氧原子，化学式为H2O；该流程是利用二氧化碳合成甲醇，反应时使用过量H2能使二氧化碳完全反应，增加甲醇的产量；（4）根据资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，水的沸点是100℃，可利用水和甲醇的沸点不同进行分离；（5）①a点物质为铁单质，做成炒锅，主要利