4.2 水的净化
一.选择题
1.下列实验操作中,正确的是( )
A. 点燃酒精灯 B. 量筒读数
C. 倾倒液体 D. 过滤
2.口罩能有效阻隔病毒传播,其作用原理相当于下列实验操作中的( )
A.溶解 B.过滤 C.蒸发 D.结晶
3.规范的实验操作是保证实验成败的关键。下列实验操作正确的是( )
A. 过滤泥水 B. 倾倒液体
C. 滴加药品 D. 点燃酒精灯
4.如图所示实验操作正确的是( )
A. 取用块状固体 B. 移走蒸发皿
C. 测量液体温度 D. 检验物体是否带电
5.下列实验操作错误的是( )
A. 取用粉末 B. 蒸发结晶
C. 加热液体 D. 连接仪器
6.某净水装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.该装置能对水进行杀菌消毒
B.该装置能除去水中的颜色和异味
C.硬水经过该装置后可转化为软水
D.自来水经过该装置后可得蒸馏水
7.下列对河水的净化操作中,净化程度最高的是( )
A.蒸馏 B.过滤 C.加入活性炭 D.静置沉淀
8.自来水厂净水过程示意图如图,下列说法正确的是( )
A.明矾是一种常用的絮凝剂
B.过滤可除去水中杂质离子
C.活性炭可长期使用无需更换
D.经该净水过程得到的是纯水
9.自来水厂净水过程示意图如图,有关说法正确的是( )
A.加絮凝剂是为了消毒杀菌
B.过滤可以降低水的硬度
C.活性炭主要起到吸附作用
D.配水泵出来的水是纯净物
10.地球表面约有 71%被水覆盖,陆地淡水只占全球水储量的 2.53%.下列有关水的说法错
误的是( )
A.自来水煮沸后变成纯水
B.用肥皂水鉴别硬水和软水
C.天然水是混合物
D.水是一种常用的溶剂
二.填空题
11.初中毕业和化学实验操作技能考查中,小波抽到的试题是“水的净化”,请你与小波一
起试验,并回答下列问题。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和 ,其中玻璃棒的作用
是 。
(2)小波准备按右图所示的装置进行操作时,发现装置存在一处明显错误,该错误
是 ,纠正错误后,接下来的过滤操作可除去水样中的 (填“可溶性”或
“不溶性”)杂质。
(3)小波即将浑浊的水样过滤后,得到的水仍浑浊,其原因可能是 (写出一点
即可),然后小波进行了有效处理,使水样变的澄清透明。
12.某同学在实验室对粗盐进行溶解、过滤、蒸发的实验操作.
(1)经过两次过滤后,滤液依然浑浊.经检查,发现滤纸没有破损,所用的仪器也很干
净.原因可能是 .
(2)在实验 的三个步骤中都要用到同一种常见的玻璃仪器,此仪器名称是 .
13.在粗盐提纯过程中,将氯化钠溶液蒸发至有较多固体析出后,应 ,并用玻璃棒
不断搅拌,利用余热将余下水分蒸干.
14.泾河和渭河都是黄河的支流,也是城市饮用水的重要来源.泾河水清,渭河水浊,两河
交汇,成天下奇观,这也是“泾渭分明”的由来.泾河水的物质类别是 ,将渭河
水净化为生活用水时,加入絮凝剂明矾的作用是 ,加入活性炭的作用是 .
15.水是人类的宝贵资源,2020 年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“坚持
节水优先,建设幸福河湖”。
(1)城市生活用水是经自来水厂净化处理过的。净化水的主要操作步骤有沉淀、 、
吸附、消毒、煮沸。
(2)“坚持节水优先,建设幸福河湖”主要从以下两方面采取措施,请你各写出一条可
行的措施:
①
节约用水 ;
②
防治水体污染 。
三.解答题
16.去除粗盐中的泥沙
(1)实验的主要步骤依次是 、过滤、 。
(2)制作过滤器的过程如图所示,其正确操作顺序为 (填序号)
(3)举出一个生活中应用过滤原理的实例 。
17.如图是某同学做“粗盐的提纯” 实验时的过滤装置图;
(1)写出有标号的仪器名称:a b
(2)图中明显缺少一种玻璃仪器,请写出需要补充的仪器名称及其作用:
(3)过滤后的滤液在进行蒸发时也要用到上述补充的仪器,这种仪器在蒸发过程中的作
用是 .
18.实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水来制取。操作方法是:在如图所示蒸馏烧瓶中加
入约 体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片)。在确定各连接部位严密不漏气后,
加热蒸馏烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈。弃去开始馏出的部分液体,收集到 10mL
左右蒸馏水后,停止加热。请回答下列问题:
(1)写出仪器 A、B 的名称:A ,B 。
(2)实验时冷凝管进、出水的方向应该是 b 进 a 出,不能 a 进 b 出的理由是 。
(3)细心观察发现:该装置明显少了一种支撑冷凝管的仪器,该仪器是 (填序
号)。
a.三脚架
b.铁架台
c.泥三角
d.漏斗架
(4)实验中加入的沸石(或碎瓷片) 催化剂(填“是”或“不是”)。
(5)用该装置也可以将硬水软化为软水,区分硬水和软水的常用试剂是 。
19.为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题,小金开展了便携式野外净水器的设计和
制作。
设计方案如图所示(其中箭头表示预设的水流方向)。为了使水质符合饮用水标准,小金
选择了三种滤料去除原水中的杂质,三种滤料的用途如表所示,则滤料甲、乙、丙分别
为 (按序填写编号)。
滤料编号 用途
①
去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物
②
去除大分子有机物、重金属离子和细菌等
③
去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等
20.水是生命之源,请根据所学水的知识填空:
(1)自来水厂在净水过程中,利用活性炭的 性除去水中的颜色和异味;
(2)硬水会给生活和生产带来许多麻烦,通常用 来区分软水和硬水;
(3)淡水资源非常有限,我们应时刻提醒自己,注意节约用水,请列举一种生活中的节
水措施: .
参考答案
一.选择题
1. B。
2. B。
3. B。
4. D。
5. C。
6. B。
7. A。
8. A。
9. C。
10. A。
二.填空题
11.(1)烧杯;引流
(2)过漏斗的低端没有紧靠烧杯内壁;不溶性
(3)液面高于滤纸边缘
12.(1)漏斗中液面高于滤纸边缘
(2)在玻璃棒
13. 停止加热.
14.混合物;吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降;吸附作用.
15.(1)过滤;
(2)洗菜水浇花(合理即可);
②
不用含磷洗衣粉(合理即可)。
三.解答题
16.(1)溶解;蒸发。
(2)
③①②
。
(3)茶叶杯中的纱网。
17.
(1)a、漏斗;b、烧杯;(2)玻璃棒;在过滤过程中起引流作用;(3)搅动散热,防止
局部温度过高而造成液滴飞溅.
18.(1)酒精灯;锥形瓶;
(2)冷凝效果不好;
(3)b;
(4)不是;
(5)肥皂水。
19.
①②③
。
20. (1)吸附;
(2)肥皂水;
(3)洗菜水浇花.
课题 3
1.氢气的性质:无色无臭,密度比空气的密度要小,难溶于水
可燃性,还原性
氢气的制取原理:锌与稀硫酸
收集方法:排水法,向下排空气法
氢气的用途:冶炼金属,燃料
氢气是最清洁的能源,具有热值高,无污染等优点,但是制取成本高,储存和运输困难
氢气在氧气燃烧,发出淡蓝色火焰,干冷烧杯有水雾产生(可燃性气体点燃前要验纯)
2. 电解水(对水进行通电)
一般加入少量硫酸钠或者氢氧化钠增强水的导电性
正极:有大量气泡产生
负极:有大量气泡产生, 且产生速度更快(最终负极产生气体体积是正极产生气体体积的
两倍)
正氧负氢 可以用燃着的木条检验正负极,也可以用带火星木条检验正极
结论:宏观----水是由氢元素和氧元素组成
微观----水分子由氢原子和氧原子构成
关于物质的分类
混合物(多种物质组成)
纯净物-------1.单质(一种元素组成的纯净)
2.化合物---------1.氧化物(两种元素组成,且其中一种为氧元素)
2.非氧化物
二.习题训练
1.已知“ ”和“●”是两种不同的原子,下列物质中属于单质的是( )
A . B . C . D .
2.下列逻辑推理正确的是( )
A .单质中只含一种元素,所以含一种元素的物质一定是单质
B .原子在化学变化中不能再分,所以分子在化学变化中也不能再分
C .在同一化合物中,若金属元素显正价,则非金属元素一定显负价
D .氧化物中都含有氧元素,但含氧元素的化合物不一定是氧化物
3. 如图是用家里的物品制成的电解装置,下列有关说法错误的是( )
A .生成氧气和氢气的体积之比是 2:1 B .水中加入少量氢氧化钠的目的是增强水的导
电性 C .正极产生氧气,负极产生氢气 D .实验说明水由氢元素和氧元素组成
4.下列各组物质前者属于混合物,后者属于化合物的是( )
A .水、空气 B .自来水、氧气 C .矿泉水、冰水混合物 D .高锰酸钾、双氧水
5.瓶固体经化验只含有一种元素,则该固体是( )
A .一种单质 B .单质与化合物的混合物 C .一种化合物 D .既可能是一种单质,也可能是混合
物
6.下列物质中,属于氧化物的是( )
A .O2 B .H2O C .NaOH D .H2SO4
7.下列各组物质按混合物、单质、氧化物分类正确的是( )
A .空气、碳酸钙、铁粉 B .加碘盐、水、金刚石
C .碳酸饮料、氮气、氧化镁 D .澄清石灰水、红磷、高锰酸钾
8.1800 年,人类电解水获得成功。某同学利用下图所示装置进行该实验时,发现左、右两
侧试管内气体体积比略大于 2:1。已知:
①相同条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比;
②常温常压时,1L 水可溶解 0.031L O2、0.57L O3。
下列说法错误的是( )
A .水在通电时能发生分解反应
B .实验中若加入少量 NaOH 溶液,则导电性增强
C .从实验结果可以确定,相同条件下,H2 在水中的溶解度比 O2 的小
D .若右侧试管内产生少量 O3 , 会使左右两侧试管内气体体积比略小于 2:1
9.下是初中化学常见实验,请回答有关问题。
(1) 实验一是从荆河取水样后,制成两个如右图所示的简易净水器,对河水进行初步净
化。a.请问,简易净水器 I 中,用到的小卵石、石英砂和膨松棉的作用为________(填代号,
下同),活性炭的作用为________ 。
A 沉淀 B 过滤 C 吸附 D 使硬水软化 E 使浑浊的水变成纯净物水
b.使用简易净水器Ⅱ处理河水时,在操作中,应沿着________慢慢向过滤器中倾倒河水,并
注意液面始终要低于________。
c.用净水器Ⅱ处理过的河水是硬水还是软水呢?我们可用________来检验。
(2) 实验二为电解水的实验,其中 A 是与电源的________极相连。通电后,发生反应的化
学反应式为:________;基本类型是________ ;
实验刚开始时,X 和 Y 气体的体积比>2:1,则可能原因是:________(填序号);
①氧气溶解的更多②氢气溶解的更多③氧气密度大④氢气密度小⑤氧气与电极发生了反应
⑥水中未加入少量硫酸钠或氢氧化钠
实验可得:水是由________和 ________组成的。
(3) 实验三是测定空气中的氧气含量 1/5,假如集气瓶容积为 100mL,实验前已经装水
20mL,则流进集气瓶内的水约是________mL。该实验成功的关键是________(填序号)。
①装置气密性好 ②实验前夹紧止水夹 ③红磷过量或足量
④冷却后再打开止水夹 ⑤要选用教室内的空气 ⑥要将红磷慢慢伸入,将氧气消耗完全
10.如图是电解水的实验,请回答下列问题:
(1) 与 a 管相连是电源的________(填“正”或“负")极。电解水的化学方程式为________ 。
(2) 用________检验 b 管中产生的气体,观察到的现象为________。
(3) 若 a 管收集到 8mL 的气体,则 b 管中收集到气体的体积大约为________mL。
11.根据如图简易电解水的装置回答问题:
(1) 与气体 a 相连的 A 极是电源的________极(填“正”或“负”)。
(2) 正极产生的气体能使________;负极产生的气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色。
(3) 写出水通电反应的文字表达式:________,这个反应说明水是由________组成的。
(4) 如果该实验中产生氧气 32mL,则生成氢气________mL。
12.试管是重要的实验仪器。回答问题:
(1) 实验 1 说明铁生锈是铁与________反应生成铁锈的过程。
(2) 实验 2 欲使白磷燃烧,可向盛水的烧杯中加入________固体。
(3) 实验 3 负极产生的气体是________,检验正极产生气体的方法是________。
4.4 化学式与化合价
【小练习 1】写出下列物质的化学式:
①氧化铝 ;②氧化铜 ;③氧化钠 ;④氯化镁 ;⑤
硫酸铜 ;
⑥硝酸铵 ;⑦碳酸钾 ;⑧氢氧化铝 ;⑨硫酸亚铁 。
化合价的应用:主要是以下三个方面。
①正确书写物质的化学式。
【小练习 2】写出下列物质的化学式。
铜丝 ;铝箔 ;氦气 ;氖气 ;木炭 ;硫磺 ;
红磷 ;氮气 ;氧气 ;氢气 ;水 ,过氧化氢 ;
二氧化碳 ;二氧化硫 ;五氧化二磷 ;氧化铝 ;氧化铁 ;
四氧化三铁 ;氧化铜 ;氯化铁 ;氯化亚铁 ;氢氧化钠 ;
氢氧化镁 ;氢氧化铝 ;硫酸钠 ;硫酸钡 ;硫酸铝 ;
碳酸钾 ;碳酸钙 ;硝酸钠 ;硝酸铜 ;硝酸铁 ;硝酸亚
铁 ;氯化铵 ;硫酸铵 ;碳酸铵 ;硝酸铵 。
②判断化学式的正误。
【小练习 3】判断下列物质的化学式是否正确,正确的打√,不正确的加以改正。
氧化钠(NaO) ;氧化铁(FeO) ;氯化铜(CuCl) ;氯化镁
(MgCl) ; 硝 酸 铝 (AlNO3) ; 硫 酸 铁 (FeSO4) ; 氢 氧 化 钙
[Ca(OH)2] ;碳酸钡( BaCO3) 。
③根据化学式中已知元素的化合价,判断其他元素的化合价。
【小练习 4】计算下列物质的化学式中指定元素的化合价,写出计算过程。
1.在二氧化锰(MnO2)中,已知 O 元素的化合价为-2,求 Mn 元素的化合价:
示范:计算过程:设 Mn 元素的化合价为 x,则 x-2×2=0,则 x = +4,
即在 MnO2 中,Mn 元素的化合价为+4
2.在高锰酸钾(KMnO4)中,已知 K、O 元素的化合价为+1、-2,求 Mn 元素的化合价:
3.在碳酸钙(CaCO3)中,已知 Ca、O 元素的化合价为+2、-2,求 C 元素的化合价:
注意:原子团中,元素正负化合价的代数和等于原子团的化合价。
例如:已知硫酸根(SO4)原子团中,硫酸根的化合价为-2 价,氧元素的化合价为-2 价,
求其中硫元素的化合价可这样计算:
x +(-2)×4= -2,则 x = +6,即在硫酸根中,硫元素的化合价为+6 价。
6.有关化学式的计算
⑴计算化学式的相对分子质量
化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是化学式的相对分子质量。相对分子质量
用符号 Mr 表示。
例如,计算硫酸铵[(NH4)2SO4]的相对分子质量可表示为:
Mr[(NH4)2SO4]=(14+1×4)×2+32+16×4=18×2+32+64=132
【小练习 5】根据元素的相对原子质量,计算下列化学式的相对分子质量(参照上述例题,
写出计算过程)。
① 计 算 水 (H2O) 的 相 对 分 子 质
量。 。
② 计 算 二 氧 化 碳 (CO2) 的 相 对 分 子 质
量。 。
③ 计 算 四 氧 化 三 铁 (Fe3O4) 的 相 对 分 子 质
量。 。
④ 计 算 碳 酸 钙 (CaCO3) 的 相 对 分 子 质
量。 。
⑤ 计 算 尿 素 [ CO(NH2)2 ] 的 相 对 分 子 质
量。 。
答案:①18 ②44 ③232 ④100 ⑤60
⑵根据化合物的化学式,计算化合物中各元素的质量比。
例如:计算尿素[CO(NH2)2]中,C、O、N、H 四种元素的质量比,可表示为:
在[CO(NH2)2]中,m(C)∶m(O) ∶m(N) ∶m(H) = 12∶16∶14×2∶1×2×2
= 12∶16∶28∶ 4
= 3∶4∶7∶1
【小练习 6】计算下列化合物中元素的质量比(参照上述例题,写出计算过程)。
① 计 算 水 (H2O) 中 氢 元 素 与 氧 元 素 的 质 量
比 。
② 计 算 二 氧 化 碳 (CO2) 中 碳 元 素 与 氧 元 素 的 质 量
比 。
③ 计 算 碳 酸 钙 (CaCO3) 中 钙 、 碳 、 氧 元 素 的 质 量
比 。
④ 计 算 硝 酸 铵 (NH4NO3) 中 氮 、 氢 、 氧 元 素 的 质 量
比 。
答案:①1∶8 ②3∶8 ③10∶3∶12 ④7∶1∶12
⑶根据化合物的化学式,计算化合物中各原子的个数比
由于化学式中元素符号的右下标数字,表示一个分子中含该原子的个数,所以化合物中各
原子的个数比就是化学式中元素符号的右下标数字之比。例如:在水(H2O)中,氢原子与氧
原 子 个 数 之 比 为 2 ∶ 1 ; 在 硫 酸 (H2SO4) 中 , 氢 原 子 、 硫 原 子 、 氧 原 子 个 数 之 比
为 。
⑷根据化合物的化学式,计算化合物中某一元素的质量分数(元素在化合物中的质量百分
比)。
例如:计算硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数,可表示为:
在 NH4NO3 中,N% = 2×Ar(N)÷Mr(NH4NO3) ×100%
= 2×14÷(14+1×4+14+16×3) × 100%
=35%
【小练习 7】计算下列化合物中指定元素的质量分数(参照上述例题,写出计算过程,结果保
留 1 位小数)。
①计算二氧化碳(CO2)中碳元素的质量分数。
。
②计算碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数。
。
③计算尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数。
。
答案:①27.3% ②40% ③46.7%
⑷已知化合物(元素)的质量和化学式,计算元素(化合物)的质量
①已知化合物的质量和化学式,计算化合物中某元素的质量:
例如:计算 88g CO2 中 C 元素的质量是多少?
解:m (C) = 88g×C % = 88g× 12
12+32
=24g
②已知化合物中某元素的质量和化学式,计算化合物的质量:
例如:一烧杯所盛水中氢元素的质量为 3g,计算烧杯中水的质量是多少?
解:m (H2O) = 3g÷H % = 3g÷ 2
18
=3g×18
2
=27g
【小练习 8】完成下列各题(参照上述例题,写出计算过程):
①计算 17g 过氧化氢中氧元素的质量是多少?
②多少质量的碳酸钙中,含有钙元素的质量是 2g ?