专题03　自然界的水

【化学式书写】

 水　　　　　　氢气　　　　　　氯气　　　　　　二氧化氯

【化学方程式书写】

1. 有水参与的反应

(1)氧化钙与水反应

(2)二氧化碳与水反应

(3)电解水

2. 产生水的反应

(1)氢气燃烧

(2)氢气还原氧化铜

(3)酒精燃烧

(4)稀盐酸与氢氧化钠

(5)碳酸钠与稀硫酸

(6)氧化铁与稀盐酸

命题点1　水资源的利用与保护

【命题规律】

1.考查要点：①国家节水标志；②水污染的来源及防治措施；③节约用水的措施；④水资源的重要性。

2．命题形式：常结合社会热点(水体污染)在选择题中考查，有时也会结合其他知识在填空及简答题中考查。

1.  水是人类不可缺少的宝贵资源。下列标志是我国“国家节水标志”的是(　　)

2. 2020年3月22日是第二十八届“世界水日”。水是一种重要的自然资源，节约用水、防治水污染应成为我们的自觉行为。下列做法错误的是(　　)

A. 随手关闭水龙头

B. 往河流里倾倒垃圾

C. 农业上采用滴灌技术

D. 工业废水经处理达标后排放

3. 2020年“中国水周”活动的宣传主题是“落实五大发展理念，推进最严格水资源管理”。下列做法不符合这一主题的是(　　)

A. 逐步淘汰高耗水生产工艺

B. 农作物采用大水漫灌

C. 生活污水集中处理后排放

D. 加强对水资源的监测

命题点2　水的净化

【命题规律】

1.考查要点：①水的净化方法(沉降、吸附、过滤、杀菌消毒、蒸馏)；②硬水和软水的鉴别；③硬水软化的方法；④净化程度的判断。

2．命题形式： 以选择题和填空及简答题为主。

4. 下列操作可有效降低水的硬度的是(　　)

A. 静置　　　　　B. 煮沸　　　　　C. 过滤　　　　　D. 吸附

5. 自来水厂生产流程可用如图表示，其中分离水中固态杂质的设备是(　　)

第5题图

A. 反应沉淀池  B. 过滤池  C. 活性炭吸附池  　D. 清水池

6. 2019年1月，中科院兰州化学物理研究所科研人员研究开发了一套具有超强水处理净化能力的装置。下列关于水的净化的说法，不正确的是(　　)

A. 活性炭可除去水中的异味

B. 过滤可以除去水中所有的杂质

C. 硬水通过煮沸可降低硬度

D. 蒸馏对水的净化程度最高

7. 小李学习了水的有关知识后，自制了如图所示的简易净水器，下列说法正确的是(　　)

　第7题图

A. 该净水器中的石英砂起过滤作用

B. 该净水器可以降低自来水的硬度

C. 该净水器能起到杀菌消毒的作用

D. 该净水器可将自来水变为蒸馏水

命题点3　水的组成(电解水实验)

【命题规律】

1.考查要点：①反应原理；②电解水的微观和宏观结论；③氢气和氧气的检验；④正负极产生的气体体积比和质量比。

2．命题形式：常以文字叙述和结合实验图两种方式考查，主要在选择题和填空及简答题中考查，有时也会把水的电解实验放在实验探究题中考查。

8. 水在通电条件下生成氢气和氧气，下列有关叙述错误的是(　　)

A. 水是由水分子构成的

B. 水是由氢原子和氧原子构成的

C. 分子在化学变化中可以再分 

D. 原子是化学变化中的最小粒子

9. 如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是(　　)

第9题图

A. 在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性

B. 反应一段时间后，a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2∶1

C. 将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃得更旺，b管的气体被点燃

D. 由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的

命题点4　水的综合考查

【命题规律】

1.考查形式：①水的相关知识的综合；②水和其他知识的综合。

2．命题形式： 以选择题和填空及简答题为主。

10. 水，滋润万物，与人们的生产生活息息相关。下列有关水的说法正确的是(　　)

A. 为了保护水资源，禁止使用化肥和农药

B. 生活中可通过煮沸来降低水的硬度

C. 冰块与水混合得到混合物

D. 河水经沉淀、过滤处理后可得到纯水

11. 下列有关水的说法不正确的是(　　)

A. 水是由水分子构成的

B. 电解水的实验中，得到的氢气与氧气体积比为1∶2

C. 过滤、吸附、蒸馏、消毒等都是常用的净水方法

D. 地球上的水储量是丰富的，但可供利用的淡水资源是有限的

12. 水是生命之源，下列有关水的说法错误的是(　　)

A. 自然界中的水不是纯水

B. 含有较多可溶性钙镁化合物的水为硬水

C. 地球表面约71%被水覆盖，因此我们不必节约用水

D. 实验室用到的蒸馏水是净化程度较高的水，可以通过蒸馏自来水制取

13. 节约用水，保护水资源是我们每位公民应尽的义务和责任。根据你所了解的一些有关水的知识，请回答：

(1)生活中可用________________来区分硬水和软水；

(2)若要测定水的酸碱度，可以选用________(填字母)；

A. 石蕊溶液　　　　B. 酚酞溶液　　　　　C. pH试纸

(3)下列行为属于节约用水的是________(填字母)。

A. 不随手关水龙头　　　　　　

B. 用洗菜、洗衣的水冲厕所

C. 用洗衣机洗一双丝袜

14. 水是“生命之源”，钓鱼岛水域的海水及海洋资源是极其丰富的。

(1)钓鱼岛附近水域海底蕴藏大量的天然气，其主要成分是________(填化学式)。

(2)我国渔民在这一带从事捕鱼作业，鱼类含有丰富的营养价值，主要为人的生命活动提供丰富的________(填字母序号)营养物质。

A. 糖类  B. 油脂  C. 蛋白质  D. 维生素

(3)某渔民从钓鱼岛附近水域带回一瓶海水，加入肥皂水振荡，产生了大量泡沫，则该海水属于________(填“硬水”或“软水”)。

(4)海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题。如图1为太阳能海水淡化装置示意图。

图1                图2　　　　　

第14题图

①水变成水蒸气的过程中，不发生变化的有________(填字母序号)。

A. 分子质量　　　　B. 分子种类　　　　C. 分子间隔

②利用该装置将一定量的海水暴晒一段时间后，剩余海水中氯化钠的质量分数会________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(5)河水同海水一样也不能直接饮用，要经过净化才能成为饮用水。自来水厂净化水采取的操作方法有________(填字母序号)。

A. 沉淀　　　　　　B．过滤　　　　　　C. 吸附　　　　　　D. 蒸馏

(6)电解水实验揭示了水的组成。如图2实验中得到氢气的试管是________(填“A”或“B”)。

要点突破训练

(时间：30分钟　满分：50分)

一、选择题(本题包括9小题，每小题2分，共18分)

1. 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

2. 南宁市人民政府规划，未来三年内将投资约176亿元打造百里秀美邕江，要改造邕江就要从源头上防止邕江水受到污染。下列做法容易造成水体污染的是(　　)

A. 严格控制在邕江流域网箱养殖水产

B. 在农业生产过程中提倡使用农家肥

C. 沿江工厂的工业废水未经处理就排入邕江

D. 污水处理厂严格按有关要求和技术指标集中处理生活污水

3. 下列有关水的叙述正确的是(　　)

A. 煮沸可以使硬水软化 

B. 地球表面淡水资源非常丰富

C. 水可以溶解任何物质 

D. 明矾净水的作用是杀菌消毒

4. 下列有关水的说法中正确的是(　　)

A. 水与冰块混合得到混合物

B. 水的蒸发和水通电分解都属于物理变化

C. 硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水

D. 水沸腾时可冲起壶盖，说明温度升高分子会变大  

5. 水是生命之源。下列有关水的说法正确的是(　　)

A. 长期饮用蒸馏水有利于人体健康

B. 水的天然循环是通过其三态变化实现的

C. 活性炭能使河水转化为纯净水

D. 电解水时正极产生的气体可作新型燃料

6. 水是地球上最普通，最常见的物质之一，下列有关水的说法正确的是(　　)

A. 淡水资源取之不尽，无需节约 

B. 水是一种常见的溶剂

C. 大量使用农药、化肥对水体无污染 

D. 矿泉水中只含有水分子，不含其他粒子

7. 下列选项中关于水的说法正确的是(　　)

A. 生活中采取蒸馏的方法将硬水软化

B. 液态水转化为水蒸气，水分子体积增大

C. 电解水实验说明水是由氢分子和氧分子构成的

D. 保持水的化学性质的最小粒子是水分子

8. 水是我们日常生活必不可少的物质。下列有关水的说法正确的是(　　)

A. 水通电分解时产生的氢气和氧气质量比是2∶1

B. 活性炭吸附水中的色素和异味是化学变化

C. 可用肥皂水区分硬水与软水

D. 用过滤的方法可以使硬水软化

9. 下列关于空气和水的说法不正确的是(　　)

A. 造成空气污染的主要气体有CO、CO2、SO2等

B. 空气的主要成分是氮气和氧气

C. 净化水的常用方法有：沉淀、过滤、吸附、蒸馏等

D. 人类可用的淡水资源十分有限，所以我们应当爱护水资源

二、填空及简答题(本题包括6小题，共32分)

10. (3分)水是人们生活生产中应用最多的物质：

(1)用如图所示的简易装置净化水时，活性炭的主要作用是________。

(2)硬水中含有较多的________(选填序号)。

①CaCO3　②Mg(OH)2　③Ca2＋、Mg2＋　④Na2SO4

生活中通过________的方法来降低水的硬度。

第10题图

11. (3分)水是一切生命生存所必需的物质，如图是我国“国家节水标志”。爱护水资源应该从哪两方面采取措施？再谈谈你在日常生活中是如何做的。

第11题图

12.  (5分)水和双氧水(H2O2)具有相同的组成元素。请回答下列问题：

(1)水是生命之源，我国水资源总量虽位居世界第六位，但人均水量很少。请你写出一条节约用水的方法____________________________________。

(2)实验室用5%过氧化氢溶液制氧气，为加快反应速率常加入少量二氧化锰，其中二氧化锰的作用是______________________。

(3)水通常只能在电解的情况下分解，假如能同双氧水分解一样，寻找到一种加速水分解的催化剂，则该催化剂将对人类社会产生怎样的影响？____________________________(任答一点)。

(4)根据已学知识，请你写出一个有水生成的化学方程式___________________________。

13. (9分)自来水厂净水过程的主要操作流程如图所示：

第13题图

资料：常用的絮凝剂有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]，消毒剂有液氯(Cl2)。

回答下列问题：

(1)操作X的名称是________，试剂A的名称是________。

(2)明矾作絮凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物。氢氧化铝的化学式为________。液氯与水中杂质反应生成一些对人体有害的物质，例如三氯甲烷(CHCl3)。三氯甲烷属于________(填“有机物”或“无机物”)。

(3)高铁酸钾(K2FeO4)能作消毒剂与絮凝剂，它杀菌时会生成氢氧化铁胶状物。高铁酸钾中铁元素的化合价是________。

(4)硫酸铝也能作絮凝剂，写出制取硫酸铝反应的化学方程式__________________________________。(写一个即可)

(5)自来水厂的净水过程________(填“能”或“不能”)将硬水软化成软水，生活中将硬水软化的方法是____________。

14. (8分)我国2019年纪念“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“落实五大发展理念，推进最严格水资源管理”。

第14题图

 (1)天然水多为硬水，生活中可通过____________使其转化为软水。

(2)家用净水剂中常使用________净水，这种物质既能吸附水中的异味和色素，又可粗略去除一些难溶性杂质。

(3)如图为实验室电解水的装置，通电一段时间后，与电源负极相连的一端玻璃管中产生的气体是________，反应的化学方程式为____________________，该反应的基本类型是______________。

(4)水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和________________________，

请列举一种预防水体污染的具体做法___________________________________。

15. (4分)今年3月22～28日是第30届“中国水周”，其主题为“节约水资源，保障水安全”。

(1)下列关于水的说法中，不正确的有________(填序号)。

①水是由氢元素和氧元素组成的化合物

②清澈、透明的泉水是纯净物

③合理施用农药、化肥，以减少水体污染

④将活性炭放入硬水中可使其软化

⑤洗菜、洗衣后的水用来冲洗厕所

(2)自然界中的水一般要净化后才能使用。吸附、过滤、蒸馏等三种净化水的操作中，单一操作相对净化程度最高的是________。

(3)如图表示自来水消毒过程中发生的一个反应的微观过程：

第15题图

①写出上述物质中单质的化学式________；

②物质D中氯元素的化合价为________。

答案解析

【化学式书写】

【化学方程式书写】

1. (1)

(2)

(3)

2. (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

命题点1　水资源的利用与保护

1. D　【解析】A是禁止吸烟标志；B是禁止鸣笛标志；C是塑料制品回收标志；D是节水标志；D正确。

2. B　【解析】随手关闭水龙头，可以节约用水，A正确；往河流里倾倒垃圾，会造成水体污染，B错误；农业上采用滴灌技术，可以节约用水，C正确；工业废水经处理达标后排放，可以减少水体污染，保护水资源，D正确。

3. B　【解析】逐步淘汰高耗水生产工艺，可以节约用水，A符合宣传主题；农作物采用大水漫灌会浪费水，应该采用喷灌或滴灌方式，B不符合宣传主题；生活污水集中处理后再排放，可防止水体污染，C符合宣传主题；加强对水资源的监测可有效防止水体污染，D符合宣传主题；故选B。

命题点2　水的净化

4. B　【解析】煮沸加热时硬水中的钙镁离子转化成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，使钙镁离子沉淀下来，所以降低水硬度的方法是煮沸，故选B。

5. B　【解析】分离水中固态杂质的方法是过滤，所以相对应的设备是过滤池。

6. B　【解析】活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，A正确；过滤只能除去天然水中的难溶性杂质，可溶性杂质不能除去，B错误；硬水的软化措施为蒸馏或煮沸，生活中常用煮沸将硬水转化成软水，C正确；蒸馏对水的净化程度最高，D正确。

7.  A　【解析】

命题点3　水的组成(电解水实验)

8.  B　【解析】水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，A正确，B错误；在化学反应中，分子可以分成原子，原子不可再分，原子是化学变化中的最小粒子，C、D正确。

9. C　【解析】电解水实验中正极产生氧气(b玻璃管)，负极产生氢气(a玻璃管)，因此将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体被点燃，b管的气体使燃着的木条燃得更旺，C错误。

命题点4　水的综合考查

10. B

11. B　【解析】

12. C

13. (1)肥皂水　(2)C　(3)B

【解析】(1)生活中用肥皂水来区分硬水和软水，加入肥皂水后，搅拌，产生大量泡沫、少量浮渣的是软水，产生少量泡沫、大量浮渣的是硬水；(2)测定水的酸碱度可用pH试纸，石蕊和酚酞溶液只能测定溶液的酸碱性；(3)不随手关水龙头，会浪费大量的水；用洗菜、洗衣的水冲厕所，可节约用水；用洗衣机洗一双丝袜，浪费大量的水。

14. (1)CH4　(2)C　(3)软水　(4)①AB　②变大　(5)ABC

(6)A

【解析】(1)天然气的主要成分是甲烷，甲烷的化学式为CH4。(2)鱼类富含蛋白质。(3)软水加入肥皂水振荡，会产生大量的泡沫。(4)水变成水蒸气时属于物理变化，这一过程中水分子本身不变，即水分子的质量和种类都不变，但水分子间的间隔变大；海水暴晒时，水分蒸发，对氯化钠溶液来说，相当于蒸发溶剂，所以氯化钠的质量分数变大。(5)自来水厂净化水的流程主要是沉淀、过滤、吸附。(6)电解水时，与电源负极相连的电极上产生的气体是氢气，图中A试管收集的气体是与电源负极相连的电极上产生的气体，即A中收集的为氢气，或根据电解水时，氢气与氧气的体积比为2∶1，即气体体积多的为氢气，所以A试管中的气体为氢气。

要点突破训练

1. D　【解析】将积雪融化后煮沸，可以获得饮用水，A合理；将雨水收集起来并煮沸，可以获得饮用水，B合理；将泥水过滤后煮沸，可以获得饮用水，C合理；海水中含有多种难溶性及可溶性杂质，用沙子和木炭处理海水，可除去其中的难溶杂质以及色素和异味，不会除去其中的可溶性杂质，比如氯化钠，煮沸后也不能得到淡水，不可直接饮用，D不合理；故选D。

2. C　【解析】江河中严格控制网箱养殖、农业上提倡使用农家肥和生活污水处理后再排放，这些做法都利于防止水体污染，而工业废水直接排入江中会造成水体污染；故选C。

3. A　【解析】

4. C 　5. B　6. B　7. D

8. C　【解析】水通电分解时产生氢气和氧气的体积比为2∶1，而质量比为1∶8，A错误；活性炭吸附水中的色素和异味的过程中没有生成其他物质，属于物理变化，B错误；通过加入肥皂水后产生泡沫的多少可以区分硬水和软水，C正确；过滤只能除去水中不溶性杂质，不能将硬水软化，D错误。

9. A

10. (3分)(1)吸附水中的色素和异味(1分)　(2)③(1分)　加热(或煮沸)(1分)

11. (3分)①一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染；②在生活中提倡一水多用，如洗菜水浇花等，不任意排放生活污水，防止水体污染。(3分)

【解析】爱护水资源就是要节约用水，防止水体污染。在生活中节约用水的方法很多，如一水多用等，防止水体污染就是不能任意排放生活污水。

12. (5分)(1)洗菜水浇花(或改漫灌为喷灌、滴灌等，合理即可)(1分)　(2)催化作用(1分)　(3)加快氢气这种新能源的开发和利用(合理即可)(1分)　(4)NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O(合理即可)(2分)

【解析】(1)一水多用，改漫灌为喷灌、滴灌都可实现节约用水。(2)二氧化锰在过氧化氢分解的反应中是催化剂，起催化作用。(3)如果寻找到一种加速水分解的催化剂，会降低水分解成氢气、氧气的成本，加快氢气这种新能源的开发和利用。(4)中和反应、金属氧化物与稀酸溶液反应、某些非金属氧化物与碱溶液反应均有水生成。

13. (9分)(1)过滤(1分)　活性炭(1分)　(2)Al(OH)3(1分)

有机物(1分)　(3)＋6(1分)　(4)2Al＋3H2SO4 === Al2(SO4)3＋3H2↑(合理即可)(2分)　

(5)不能(1分)　煮沸(1分)

【解析】(1)根据操作流程图可知，经过操作X，将不溶性泥沙除去，操作X是过滤；试剂A具有吸附性，是活性炭。(2)氢氧化铝中铝元素显＋3价、氢氧根离子显－1价，所以其化学式为Al(OH)3；有机物是指含有碳元素的化合物(除少数含有碳元素并且具有无机化合物特点的化合物，如：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐等)，三氯甲烷由碳、氢、氯三种元素组成且不具有无机化合物的特点，属于有机物。(3)在化合物中K常显＋1价，O常显－2价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，设高铁酸钾中铁元素的化合价为x，则(＋1)×2＋x＋(－2)×4＝0，解得x＝＋6。(4)金属铝或氧化铝均能与稀硫酸反应生成硫酸铝，即2Al＋3H2SO4 === Al2(SO4)3＋3H2↑。(5)将硬水转化为软水的实质是降低水中的可溶性钙、镁离子，操作流程图中没有降低可溶性钙、镁离子的操作，故不能将硬水软化；生活中采用煮沸的方法将硬水软化。

14. (8分)(1)煮沸(1分)　(2)活性炭(1分)　(3)氢气(或H2)(1分)　2H2O 2H2↑＋O2↑(2分)　分解反应(1分)

(4)生活污染(1分)　工业污水处理达标后再排放(合理即可)(1分)

【解析】(1)生活中可通过煮沸的方法降低水的硬度。(2)活性炭具有吸附性，既能吸附水中异味和色素，还能过滤掉一些难溶性的杂质。(3)电解水实验中，与电源负极相连的玻璃管中产生的是氢气，反应的化学方程式为2H2O 2H2↑＋O2↑，属于分解反应。(4)水体污染有工业污染、农业污染和生活污染；预防水体污染可采取工业污水处理达标后再排放等措施。

15. (4分)(1)②④(1分)　(2)蒸馏(1分)　(3)①Cl2(1分)

②＋1(或HO)(1分)

【解析】(1)清澈、透明的泉水中还含有可溶性的杂质，属于混合物；活性炭可以吸附水中的色素和异味，通常通过煮沸的方法降低水的硬度。(2)蒸馏可以得到纯净的水，净化程度最高。(3)单质是指由同种元素组成的纯净物，观察图可知单质是Cl2；D的化学式是HClO，通常H显＋1价，O显－2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零得Cl显＋1价。