水、氢气-2023中考一轮复习基础知识突破（原卷版）

第二章常见的物质

第8讲水、氢气

知识「点通关

一、水资源概括

地球上的水资源，总水量多，淡水资源少且分布不均。

二、水的保护

I.节约用水

2.防治水体污染

（1）污染源：生活污染、农业污染、工业污染

（2）防治措施：

①生活污水集中处理后再排放

②农业上合理使用农药和化肥：

③工业污水处理达标后再排放。

三、水的净化

（1）自来水厂净水过程：取水一沉淀一过滤一吸附一-配水泵一用户

（2）净水方法

①沉淀：使不溶性杂质沉降（可加明机吸附沉淀）。

②过滤：用于分离不溶性固体和液体的混合物。操作要点概括为：“一贴二低三靠”。

③吸附：由于活性炭具有疏松多孔的结构，因此它能吸附等可溶性杂质。

④杀菌消毒：杀灭病原微生物，属于变化。

⑤蒸馆：利用各组分的沸点不同而将混合物进行分离，属于变化，得到的蒸馆水是

四、硬水软水

1.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。

2.软水：含有较少或不含可溶性钙，镁化合物的水。

3.区分硬水、软水：用,

4.硬水软化：生活中采用的方法；实验室采用的方法。

五、水的组成

1.水的物理性质：无色无味的液体，101kPa时，凝固点为。℃,沸点为l（）0℃o

2.水的电解

原理：2H2。吧,2H2T+O2T

现象：正负两极均产生气泡，负极产生的气体与正极产生的气体的体积比为2：1,且正极产生的气体能使

带火星的木条复燃，负极产生•的气体能燃烧。

I结论：水由氢元素和氧元素组成。

【注意】为增强水的，通电时预先加入少量氢氧化油或硫酸钠等。

3.氢气

物理性质：无色无味的气体，难溶丁水，是相同条件下密度最小的气体。

化学性质：

可燃性：2H2+O2电？2H20

还原性：H2+CUOJ^CU+H2O

用途：作高能燃料、冶炼金属。

【注意】氧气点燃之前要。

命题点精讲

命题点1一水的性质及组成

1.水在通电的条件下能生成氢气和氧气，并不是水中本身含有氢气和氯气。

2.注意电解水与分解双氧水这两个反应的差异。

命题点2—水的净化、硬水和软水

1.沉淀可分为和，它只是把液体与不溶性固体分为上下两层，并没有真正分开。

2.实验室进行过滤操作需要的仪器有烧杯、玻璃棒、和铁架台；生活中可用多种物品代替，如自制

简易净水器中用到的小卵石、石英砂、纱布、棉花等，其作用都是0

3.过漉可以使不溶性固体和液体真正分开。若经过某一操作后，分别得到了固体和液体，则此操作是。

4.降水操作中的吸附是指用活性炭等具有吸附性的物质对杂质的吸附，不是明矶的吸附沉淀。

5.沉淀、过滤、吸附、蒸储，单一操作净化程度依次升高，综合运用这几项操作净化效果更好。注意自来水

厂的净水操作没有蒸储。

6.肥皂水用于检验硬水和软水，其实质是与钙，镁离子反应形成浮渣。因此可用肥皂水来区分含钙、镁离子

的溶液与其他液体。

命题点3—爱护水资源

节约用水的措施：工业用水重复利用，农业灌溉采用喷灌，滴灌：生活中使用节水龙头，一水多用

命题点4一氢气的性质

由于氢气燃烧产物为水，无污染，可以用水作原料来制取氢气，因此氢气是最理想的能源。现阶段未能广

泛使用，是因为,，等。

易错点消化

判断下列说法是否正确，若正确请打7"，若错误，请打“X”并改正。

1.地球上水资源储量丰富，所以生活中可利用的水资源非常多。（）

2.生活中接触的纯净水多，水溶液少。（）

3.软水一定是混合物。（）

4.肥皂水可以区分硬水和软水，生活中常通过蒸储将硬水软化。（）

5.利用活性炭的吸附作用，既不能将海水淡化，也不能将硬水软化。（）

6.自来水厂经过沉淀、过滤,吸附、消毒后，得到的水即是纯水。（）

7.水的天然循环，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。（）

8.水体有自净能力，无须担心水源污染问题。（）

9.鱼能在水中生存,说明水中有氧元素。（）

10.在电解水实验中，加入Na2s04或NaOH可增强水的导电性。（）

11.电解水时，正，负极产生的气体质量比为1：2。（）

12.电解水得到氢气和氧气，可知水由氢原子和氧原子组成。（）

13.净化水的方法中，所有方法都是物理变化。（）

14.利用活性炭吸附是因为有疏松多孔的结构，属于化合反应。（）

15.电解水的现象是正极产生氧气，负极产生氢气。（）

实战演绿

1.用加入少量NazSOj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=7D.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（）

12.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用明矶处理浑浊的天然水明矶有净水作用

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（装置专密性良好，浓硫酸有吸水性，无水硫酸铜

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】卜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。

A测定空气中氧气的含蚩B.木炭在氧气中燃烧C.蜡烛在空气中燃烧D探究二氧化碳化学性医

（I）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O

（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”）o

⑸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。

⑹如图实验室中电解水的反应a管中产牛的气体是（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X碳中和”目标。图1是利用太阳能制

氢的示意图。

⑴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I中能够循环使用的物质是_____________（填化学式）。

（3）图2是催化H2与CO?在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o比与CO2在一定条件下反应,

生成CH30H（甲醇）和H20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C02转化为H2。，配合氧气生成系统实现02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O

⑵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。

⑷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o

17.古代铁肝常杷烧红的铁器浸入水中急速泠却，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：夹持仪器己省略）。

【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：氢气猜测山：二氧化硫

小红认为不需要做实验就可以排除猜想IH,她的理由是______0

【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.FesCh,其中仅有Fe2（）3为纥棕色，FeO、Fe.Q4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？

a-二

【查阅资料】①氯气（CL）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。

加了氯化

【提出假设】猜想I：氧气和氯气；猜想％氢气和氧气；猜想III：氢气和氯气。钠的水

M电源工

【设计实验】

⑵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a收集到黄绿色气

试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察体，试管b收集到无色气猜想_____错误

气体颜色体

②用拇指堵住试管b,移近点燃的洒精灯，移开证明b试管中收集到的气体

听到爆鸣声

拇指点火为_______，猜想_______正确

【实验反思】

⑶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O

【反思与评价】

⑷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=5.6B.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.大量开米使用地卜水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一一滴加无色酚麟溶液

B.鉴别铜片和黄铜片一一相互刻画

C.鉴别尿素和磷矿粉一一加水溶解

D.鉴别硬水和软水——加肥皂水

5.把•块冰和•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.水分子之间的引尢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用明矶净水明矶可以降低水的硬度

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.自来水生产中用胆矶杀菌消毒B.为防止水污染应禁止使用农药

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.明矶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CO?、CO、HQ、比中的一种或几种，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COB.肯定不含H2和CO2

C.肯定不含CO、HC1D.肯定含有HC1、CO和H?

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

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。卜.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。

⑴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(C12)进行杀菌消毒处理，液氯与水反应生成氯化氢和次氯酸(HC1O),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NaCI外主要含有CaCb、MgSCh等可溶性杂质，要得到较纯净的NaCI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晶体结构中发现高质量的水。水是生命之源。

（l）A~C是氢、氧原子及其构成微粒的示意图。

口Oo

ACO

occ

oo[o

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。

O—氢原子

*>A>#+2X•一氧原子

勿一碳原子

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。

⑴矿泉水中的钙、钾指的是（填“元素”或“单质”）。

⑵活性炭过滤器中活性炭的作用是。

⑶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_________o

（5）臭氧的化学式03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________o

16.我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醉（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CH30H的工艺流程图。

co：

操作

水蒸气高温1CH3OH3

需平甲f一CHsOH

H9

铁粉

---------------------FejOx

查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点97.8C,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o

(4)操作3是利用CH.OH和H20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)。

化物

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。