第2讲 水 氢气(时间：30分钟 分值：49分)基础过关一、选择题1.(2022原创)水是人类不可缺少的宝贵资源。小明同学列举了生活中常见的几种标志，其中属于我国“国家节水标志”的是( )2.(2022江西)下列单一操作中，净化自然界的水程度最高的是( )A.过滤 B.蒸馏C.吸附D.静置沉淀3.(2022万州区五模)水是生命之源，每年的3月22日是世界水日，2022年“世界水日”的主题是：废水，旨在引起世界范围内对废水问题的关注，引导废水管理模式不断优化。关于爱护水资源的说法错误的是( )A.加入氯化钡处理硫酸厂的废水B.化肥农药的施用可能引起水体污染C.工业废水经处理达标后再排放D.可采用沉淀、过滤、吸附、蒸馏的方法净水4.(2022广州)下列关于水的说法正确的是( )A.工业废水需要处理达标后才能排放B.明矾可以使硬水转化为软水C.蒸馏海水和电解水的过程中水发生的都是物理变化D.蒸馏水、自来水都是纯净物9\n5.(2022徐州)如图是电解水的简易实验装置，下列有关叙述错误的是( )第5题图A.a、b分别是电源的正极、负极B.在水中加入少许烧碱，能增强导电性C.电解水实验表明，水由2个氢原子、1个氧原子构成D.目前通过电解水获得氢能，成本高、效率低6.(2022重庆二外模拟)水是生命之源，下列关于水的说法不正确的是( )A.水是一种最常见的溶剂B.水污染与人类活动紧密相关C.水分子保持水的化学性质D.水分子由氢分子和氧原子构成7.(2022宁夏)下列关于水的说法正确的是( )A.将黄河水过滤可得到纯净水B.溶质质量分数为95%的酒精溶液中，溶质是水C.地球表面约71%被水覆盖，所以水资源不可能短缺D.活性炭有净化水的作用，但不能将硬水转化为软水8.(2022沙坪坝指标到校)下列关于“水”的说法正确的是( )A.自来水厂通过沉淀、过滤、吸附、消毒得到蒸馏水B.禁止使用农药、化肥可以防止水体污染C.水电解时负极得到氧气D.通过煮沸可以降低饮用水的硬度二、填空题9\n9.(2022大渡口区二诊)(4分)水是人类宝贵的自然资源，与人类的生产、生活密切相关。(1)电解水可以证明水是由氢元素和氧元素组成的，请写出电解水的化学反应方程式：________________________。(2)饮用酸碱度过大或硬度过大的水都不利于人体健康。生活中可用________的方法来降低水的硬度。在实验室里可用__________测定水的酸碱度。(3)净化水的常用方法有：①消毒杀菌、②过滤、③蒸馏、④活性炭吸附、⑤加明矾吸附沉降。水厂把浑浊的河水净化成生活中的自来水，所选用的净化方法按净化过程排序是________(填序号)。10.(4分)水和双氧水(H2O2)的组成元素相同。请回答下列问题：(1)水是生命之源，我国水资源总储量虽然很大，但可利用的淡水很少，人均水量也很少。请你写出一条节约用水的方法________________________________。(2)实验室用5%的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____________________________。三、实验题11.(2022安徽)(5分)实验室常用如图所示发生装置制备氢气。第11题图(1)写出试管中反应的化学方程式____________________。(2)仪器a的名称是______，实验室可用________方法收集氢气。9\n(3)氢气作为新能源的优点是________________________(写出1点即可，下同)。目前氢能源的大量使用仍存在一定困难，你认为针对氢能源的研究方向是____________________。12.(5分)水在一定条件下可以发生化学反应。根据所给信息，请回答下列问题：第12题图(1)实验中，产生气体的体积之比约为________。反应的化学方程式为______________________。(2)当水分子分解时，生成氢原子和________，每两个氢原子结合成一个________，每________结合成一个氧分子。满分冲关1.(2022重庆江津中学模拟)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.用过滤的方法可以使硬水软化B.水灭火的原理是隔绝氧气C.水通电分解时产生的氢气和氧气的质量比为2∶1D.可用肥水区分硬水与软水2.(2022嘉兴)2022年，联合国把世界水日的主题定为“废水”，关注重点是寻找各种方式来减少和再利用废水。以下对不同工业废水的处理措施及对应的方法类别，都正确的是( )选项废水中的主要污染物处理措施方法类别A不溶性颗粒物加明矾结晶法B异味物质加活性炭吸附法9\nC氯化铜加硫酸钠过滤法D纯碱加石灰水蒸馏法3.(2022日照)(4分)自来水厂净化河水的主要步骤如图所示。请回答下列问题：第3题图(1)下列物质属于纯净物的是________。A.河水B.蒸馏水C.生理盐水D.自来水(2)通过图中Ⅰ可以除去河水中的__________。(3)图中Ⅱ加入的物质X是_______(填名称)。(4)图中Ⅲ加入的漂白粉可杀菌、消毒，工业上制取漂白粉的反应原理：2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋M＋2H2O，则M的化学式是________。4.(7分)2022年3月22日是第25届世界水日，宣传主题是“Wastewater”(废水)。请回答下列与水有关的问题。(1)废水中常含有难溶性杂质，除去这些杂质的操作是________(填“过滤”、“吸附”或“蒸馏”)，实验室完成该操作所需的玻璃仪器除玻璃棒外还有________(填序号)，其中玻璃棒的作用是______。第4题图(2)除去难溶性杂质后，可利用活性炭________(填“过滤”、“吸附”或“蒸馏”)废水中的异味和色素。污水经物理、化学或生化方法进行分级处理后得到中水，中水不可饮用。请列举中水的一项用途：__________________。(3)取某中水水样，滴加肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，该水样属于________(填9\n“硬水”或“软水”)。(4)家庭生活用水水费清单中不包含的一项是________(填序号)。a.电费 b.水资源费c.自来水水费d.污水处理费9\n答案基础过关1.C 2.B3.A 【解析】硫酸厂的废水含有硫酸，显酸性，氯化钡溶液显中性，与硫酸反应又生成盐酸，废水仍显酸性，并没有达到处理废水的目的，故不能加入氯化钡处理硫酸厂的废水。4.A 【解析】工业废水的排放是造成水体污染的来源之一，所以要处理达标后才能排放，A正确；在水中加入明矾，明矾可以净水但不能将硬水转化为软水，B错误；蒸馏海水时水由液态变为气态再凝结为液态，发生的是物理变化，而电解水时水分解生成氢气和氧气，有其他物质生成，是化学变化，C错误；蒸馏水是纯净物，而自来水中含有可溶和不溶性的杂质，是混合物，D错误。5.C 【解析】电解水时，负极生成的氢气和正极生成的氧气体积比约为2∶1，所以a、b分别是电源的正极、负极，A正确；为了增强水的导电性，常在水中加少量硫酸或氢氧化钠，B正确；电解水实验表明，水由H、O元素组成，1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，C错误；通过电解水获得氢能，需消耗大量电能，成本高、效率低，D正确。6.D 【解析】分子是由原子构成的，1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。7.D 【解析】A×黄河水中除了含有难溶性固体杂质外还含有可溶性杂质，过滤只能除去难溶性固体杂质，所以过滤后不能得到纯净水B×两种液体互溶，且其中一种液体是水，则水为溶剂，另外一种液体是溶质，因此95%的酒精溶液中酒精是溶质，水是溶剂C×地球表面约71%被水覆盖，但可直接利用的淡水资源非常少，所以应节约用水D√活性炭可吸附除去水中的色素和异味，但不能将硬水转化为软水8.D 【解析】自来水厂通过沉淀、过滤、吸附、消毒得到的水是混合物，不是蒸馏水，A错误；农药、化肥的使用要合理，不能禁止，B错误；水电解时负极得到的是氢气，C错误；生活中可以通过煮沸降低饮用水的硬度，D正确。9\n9.(4分)(1)2H2O2H2↑＋O2↑(1分) (2)煮沸(1分)pH试纸(或pH计)(1分) (3)⑤②④①(1分)10.(4分)(1)用洗衣水拖地(其他答案合理均可)(1分) (2)催化作用(1分) (3)节省化石能源，减少环境污染(合理即可)(1分) (4)2H2＋O22H2O(合理即可)(1分)11.(5分)(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(1分) (2)铁架台(1分) 排水(或向下排空气)(1分) (3)是一种清洁能源，燃烧产物对环境无污染(合理即可)(1分) 寻找新型催化剂利用太阳光分解水制氢气(合理即可)(1分)【解析】(1)实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)仪器a是铁架台，由于氢气难溶于水且密度比空气的小，因此实验室可用排水法或向下排空气法收集氢气。(3)由于氢气燃烧释放热量多且燃烧后的产物是水，不污染空气，因此氢气被认为是理想的清洁、高能燃料；但由于氢气的制取成本高、贮存困难，因此氢能源的大量使用还存在一定的困难，目前应寻找新型催化剂利用太阳光分解水制氢气等。12.(5分)(1)2∶1(或1∶2)(1分) 2H2O2H2↑＋O2↑(1分) (2)氧原子(或O)(1分) 氢分子(或H2)(1分)两个氧原子(或2个O)(1分)【解析】(1)在电解水实验中，电源的正极产生氧气，电源负极产生氢气，二者的体积之比约为1∶2。(2)电解水的微观过程为：水分子分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。满分冲关1.D 【解析】过滤只能除去不溶性杂质，不能使硬水软化，A错误；水灭火的原理是使可燃物的温度降到其着火点以下，B错误；水通电分解时产生的氢气和氧气的体积比约为2∶1，质量比约为1∶8，C错误；可用肥皂水区分硬水和软水，D正确。2.B 【解析】除去污水中的不溶性颗粒物，采用加明矾的方法，属于沉降法，A错误；除去污水中的氯化铜用氢氧化钙，产生氢氧化铜沉淀，采用过滤法，C错误；污水中有纯碱，加入石灰水会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，使水呈强碱性，不合理，D错误。9\n3.(4分)(1)B(1分) (2)难溶性固体杂质(1分) (3)活性炭(1分) (4)CaCl2(1分)【解析】(1)河水中含有多种杂质，属于混合物，A错误；蒸馏水中只含水这一种物质，属于纯净物，B正确；生理盐水中含有氯化钠和水，属于混合物，C错误；自来水中含有可溶性钙、镁化合物等，属于混合物，D错误。(2)步骤Ⅰ为沉降、过滤，可除去河水中的难溶性固体杂质。(3)步骤Ⅱ的作用是吸附，活性炭具有吸附性，可除去河水中的色素和异味，故所加物质X是活性炭。(4)反应的化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋M＋2H2O，应用质量守恒定律的“两个不变”：化学反应前后①元素种类不变，②原子个数不变可知：元素种类CaOHCl反应物2444已知生成物1442差值1002一个M的微粒中1002M的化学式CaCl2可得出M的化学式为CaCl2。4.(7分)(1)过滤(1分) cd(1分) 引流(1分) (2)吸附(1分) 绿化，景观用水(合理即可)(1分) (3)硬水(1分) (4)a(1分)【解析】(1)过滤可除去废水中的不溶性杂质；实验室进行过滤操作时需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。(2)活性炭具有吸附性，可吸附除去水中的色素和异味；中水不可饮用，生活中可用来绿化、作景观用水等。(3)向水中滴加肥皂水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣较多的是硬水，中水属于硬水。(4)电费是生活用电，不属于生活用水范围。9
