第四单元 自然界的水 综合素质评价
限时：60分钟 满分：40分
题 号 一 二 总 分
得 分
可能用到的相对原子质量： H—1 C—12 O—16
一、选择题 (本大题包括12小题，每小题1分，共12分，每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1. 自来水厂净水过程中常用到下列方法，其中一定发生化学变化的是( )
A. 沉淀 B. 过滤 C. 吸附 D. 消毒
2. 适合张贴在学校水龙头旁的标识是( )
3. 某同学给实验室制作的试剂瓶标签如下，其中错误的是( )
4. 爱护水资源应成为我们的自觉行为，下列有关水资源利用合理的是( )
A. 为不浪费水，工业废水直接灌溉庄稼
B. 园林花圃采用大水漫灌
C. 生活中要做到一水多用，如用淘米水浇花
D. 大量开采地下水，以满足社会需求
5. 实验是学习化学的重要途径，下列有关水的净化操作正确的是( )
6. 下列图中的“”和“”分别表示不同元素的原子，其中可能表示氧化物的是( )
7. 布洛芬(化学式为C13H18O2)可用于缓解轻至中度疼痛，如头痛、关节痛、偏头痛、牙痛、肌肉痛等。也可用于普通感冒或流行性感冒引起的发热。下列有关布洛芬的说法正确的是( )
A. 由三种金属元素组成
B. 1个布洛芬分子由33个原子构成
C. 碳、氢、氧元素的质量比为13：18：2
D. 其中氢元素的质量分数最大
8. 化学王国中的数字有丰富的内涵。对下列化学用语中数字“2”的说法正确的是( )
①2N ②2NH3 ③CO2 ④Ca2＋ ⑤2MnO－4 ⑥H2O
A. 表示离子个数的是④⑤ B. 表示离子所带电荷数的是④⑤
C. 表示分子中原子个数的是③⑥ D. 表示分子个数的是①②
9. 化学概念在逻辑上存在如图所示关系，对下列概念间的关系说法正确的是( )
A. 纯净物与混合物属于交叉关系
B. 化合物与氧化物属于包含关系
C. 氧化反应与化合反应属于并列关系
D. 硬水与软水属于包含关系
10. 科学家用石墨烯膜制成“筛子”,海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过,下列有关说法不正确的是( )
A. “筛掉”氯化钠的过程属于物理变化
B. 可用于海水淡化，有望解决淡水危机
C. “筛掉”氯化钠的过程类似于过滤操作
D. 该过程原理类似于蒸馏过程
11. 我国神舟载人飞船的火箭助推器使用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，燃烧时发生反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是( )
A. 反应前后分子种类不发生变化
B. 氮气是由氮原子构成的
C. 四氧化二氮中氮元素化合价为＋2
D. 燃烧产物中含有单质与化合物两类物质
12. 下图是化学小组针对电解水实验的创新装置。下列有关说法不正确的是( )
A. 氢氧化钠溶液的作用是增强水的导电性
B. 该实验器材利用废弃物改装，能重复利用
C. 将带火星的木条放在a管口处，挤压小球，放出气体，木条会复燃
D. a、b管中所得气体体积比小于1：2，可能是因为部分氧气与氢气反应重新生成了水
二、非选择题 (本大题包括5小题，共28分)
13. (4分) 阅读下列材料，并回答问题。
水在居民生活、农业灌溉和工业生产中充当重要角色。工业上，水常用作冷却剂、溶剂或原料。
科学家创造了强大的“吸汽材料” (MOFs 材料)并开发出在沙漠也能 “吐水”的“集水神器”(如图所示)。MOFs 材料具有亲水孔道，对空气中的水蒸气具有超强的吸附作用。MOFs 材料可选择的金属原料很多，像 MOF－801 使用的氧氯化锆(ZrOCl2)原料，价格比较昂贵。而合成 MOF－303 的原料是便宜易得的氯化铝(AlCl3)，可大大降低成本。
(1)水蒸气液化过程中，发生变化的是________(填序号)。
A. 分子质量 B. 分子种类 C. 分子间间隔
(2)MOF－801 使用的原料中含有________种元素。
(3)科学家研发的“集水神器”能够“吸汽”的原因是______________________
_____________________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________(填序号)。
A. 水在生活生产中有重要作用
B. 氯化铝是由 1 个铝原子和3个氯原子组成的
C. 氧氯化锆中含有两种非金属元素和一种金属元素
D. 与MOF－801相比，MOF－303应用前景更好
14. (6分)实验室用如图所示装置(装置气密性良好)，蒸馏自来水制取蒸馏水。
(1)仪器A的名称是________，该装置明显少了一种支撑冷凝管的仪器，该仪器名称是________。
(2)该实验有一处明显的错误是_____________________________________。烧瓶中加入的碎瓷片________ (填“是”或“不是”)催化剂。
(3)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____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)用改正后的该装置可以将硬水转化为软水，日常生活中降低水的硬度的方法是________________________。
15. (7分) 2022年国庆假期，小兵从旅游地带回一瓶浑浊的山泉水，他在化学实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，流程如下图所示。
(1)操作①的名称是_____________，实验室进行该操作时玻璃棒的作用是____________，若经过操作①后，液体C仍浑浊，写出一种可能的原因_____________________________________________________________。
(2)操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是__________，该过程发生__________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)取少量液体D于试管中，加入少量__________，振荡，发现有较多浮渣产生，说明是硬水，液体D经过操作③得到的蒸馏水是__________(填“纯净物”或“混合物”)。
16. (6分)化学小组用下图所示实验装置(气密性良好)探究影响电解水反应快慢的因素。
实验 液体种类 电压/V 时间/min 氢气体积/mL 氧气体积/mL
① 200 mL蒸馏水 2 45 0 0
② 200 mL蒸馏水 10 45 极少 极少
③ 200 mL蒸馏水 16 45 5 2. 5
④ 200 mL蒸馏水＋0. 8 g NaOH 10 3. 0 10 4. 9
⑤ 200 mL蒸馏水＋1. 6 g NaOH x 2. 6 10 4. 9
⑥ 200 mL蒸馏水＋3. 2 g NaOH 10 2. 0 10 5. 0
(1)实验中a玻璃管中产生的气体是________。
(2)电解水的文字表达式为________________________________________
______________________________________。
(3)实验⑤中的x＝________。对比实验②⑤，可得出的结论是_______________________________________________________________________________________________________________________。
(4)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有___________________
__________________________________________。
注意：若答对以下小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
(5)表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于2：1，从物质性质角度分析可能的原因是_____________________________________(写1点即可)。
(6)影响电解水快慢的因素除上述因素外，还有____________________(写1点即可)，请设计实验方案__________________________________
___________________________________________________________。
17. (5分)我国科学家通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸(CH3COOH)，再利用微生物合成葡萄糖(C6H12O6)，这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。请计算：
(1)乙酸的相对分子质量为________。
(2)葡萄糖中碳、氧元素质量比为________。
(3)葡萄糖中碳元素的质量分数。(写出计算过程)
答案
一、1. D 2. B 3. D
4. C 点拨：工业废水直接灌溉庄稼会导致污染，A选项错误；园林花圃采用大水漫灌会浪费水，应改为喷灌或滴灌，B选项错误；生活中要做到一水多用，如用淘米水浇花，能够节约水资源，C选项正确；大量开采地下水会导致水资源的浪费，D选项错误，故选C。
5. D 点拨：溶解明矾应用玻璃棒搅拌，A选项错误；过滤操作应用玻璃棒引流，B选项错误；活性炭净水器，下方是入水口，上方是出水口，C选项错误；D项制取蒸馏水的简易装置是正确的，故选D。
6. D 点拨：A、B均表示单质；C表示混合物；D可表示氧化物；故选D。
7. B 点拨：由布洛芬的化学式C13H18O2可以看出，布洛芬是由碳、氢、氧三种非金属元素组成的，A错误；1个布洛芬分子由33个原子构成，B正确；碳、氢、氧元素的质量比为(12×13)：(1×18)：(16×2)，C错误；布洛芬中碳元素的质量分数最大，D错误；故选B。
8. C 点拨：①中数字“2”表示2个氮原子；②中数字“2”表示2个氨气分子；③中数字“2”表示1个二氧化碳分子中含有2个氧原子；④中数字“2”表示1个钙离子带2个单位的正电荷；⑤中数字“2”表示2个高锰酸根离子；⑥中数字“2”表示1个水分子中含有2个氢原子。故选C。
9. B 点拨：纯净物与混合物属于并列关系，A选项说法错误；化合物与氧化物属于包含关系，B选项说法正确；有的氧化反应是化合反应，如木炭燃烧；有的氧化反应不是化合反应，如蜡烛燃烧，两者属于交叉关系，C选项说法错误；硬水与软水属于并列关系，D选项说法错误；故选B。
10. D 点拨：当海水流过该膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，该变化过程中无新物质生成，属于物理变化；该过程中钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，故可用于海水淡化；“筛掉”氯化钠的过程类似于过滤操作；该过程原理与蒸馏过程不同；故选D。
11. D 点拨：反应前后分子种类一定发生变化，故A不正确；氮气是由氮分子构成的，故B不正确；四氧化二氮的化学式为N2O4，氧元素为－2价，氮元素化合价为＋4价，故C不正确；燃烧产物为二氧化碳、水和氮气，二氧化碳、水属于化合物，氮气属于单质，故D正确；故选D。
12. D 点拨：实验中a、b管中所得气体体积比小于1：2，可能是因为相同条件下氧气的溶解能力比氢气大，或部分氧气与电极反应，若部分氧气与氢气反应重新生成水，不会改变气体体积比，D说法错误；故选D。
二、13. (1)C (2)3 (3)MOFs材料具有亲水孔道，对空气中的水蒸气具有超强吸附作用 (4)A、C、D
点拨：(1)水蒸气液化是物理变化，分子的种类不变，变化的是分子间的间隔；(2)MOF－801用氧氯化锆(ZrOCl2)为原料，ZrOCl2是由锆、氧、氯三种元素组成的；(3)由材料可知：MOFs材料具有亲水孔道，对空气中的水蒸气具有超强吸附作用；(4)水在生活生产中有重要作用，A说法正确；氯化铝是由铝元素和氯元素组成的，B说法错误；氧氯化锆(ZrOCl2)是由两种非金属元素和一种金属元素组成的，C说法正确；由材料可知，合成MOF－303的原料是便宜易得的氯化铝(AlCl3)，可大大降低成本，D说法正确。
14. (1)酒精灯；铁架台 (2)温度计水银球伸入液体中；不是 (3)“a进b出”冷凝效果不好 (4)加热煮沸
点拨：(1)由图可知，仪器A为酒精灯，支撑冷凝管的仪器是铁架台；(2)制取蒸馏水时，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，测水蒸气的温度，不能伸入水中，烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止暴沸，不是催化剂；(3)制取蒸馏水时，为增强冷凝效果，下端管口是进水管，上端管口是出水管；(4)日常生活中降低水的硬度的方法是加热煮沸。
15. (1)过滤；引流；滤纸破损(合理即可) (2)活性炭；物理
(3)肥皂水；纯净物 点拨：(1)过滤可以将难溶性固体和液体分离，即可以除去水中的难溶性杂质，所以操作①是过滤；过滤时玻璃棒的作用是引流；若经过过滤操作后，所得液体C仍浑浊，可能的原因有滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、承接滤液的烧杯不洁净等；(2)操作②主要是除去异味和色素，是利用活性炭的吸附作用，该过程中没有新物质生成，发生物理变化；(3)人们常用肥皂水检验水样是硬水还是软水，滴加肥皂水产生的泡沫少的是硬水，产生的泡沫多的是软水，操作③得到的蒸馏水不含杂质，是纯净物。
16. (1)氢气 (2)水氢气＋氧气
(3)10；其他条件相同时,向蒸馏水中添加NaOH,能加快电解水反应的速率
(4)通电电压、水中是否添加NaOH、水中添加NaOH的多少
(5)相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气(合理即可)
(6)温度；外加电压为10 V条件下，分别在200 mL的蒸馏水中加入相等质量的氢氧化钠，在不同温度下进行实验，测定收集到10 mL氢气所需时间(合理即可)
点拨：(1)a玻璃管与电源负极相连，a玻璃管中产生的是氢气；(2)电解水生成氢气和氧气，文字表达式为水氢气＋氧气；(3)实验中为了形成对照实验，则x＝10；对比实验②⑤，加入氢氧化钠后，生成气体速度明显加快，可得出的结论是其他条件相同时，向蒸馏水中添加NaOH，能加快电解水反应的速率；(4)通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有通电电压、水中是否添加NaOH、水中添加NaOH的多少。
17. 解：(1)60 (2)3?4 (3)葡萄糖中碳元素的质量分数＝×100%＝40%。
答：葡萄糖中碳元素的质量分数为40%。
点拨：(1)乙酸的相对分子质量为12×2＋1×4＋16×2＝60；
(2)葡萄糖中碳、氧元素质量比＝(12×6)：(16×6)＝3：4。
