21 [2025 齐齐哈尔]将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是(提示:银不及铁活泼,被溶解的物质为溶质) (
A.若滤液呈浅绿色,则滤渣中只含有银
B.若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定含有两种溶质
C.若滤液为无色,则滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等
D
)A.若滤液呈浅绿色,则滤渣中只含有银
B.若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定含有两种溶质
C.若滤液为无色,则滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等
答案:D
【解析】锌、铁、银三种金属的金属活动性顺序为$\ce{Zn>Fe>Ag}$,将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成硝酸锌和银,$\ce{AgNO_{3}}$反应完,若还有锌粉,锌才能与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应生成硝酸锌和铁。若滤液呈浅绿色,说明滤液中含有硝酸亚铁,可能是硝酸亚铁没有参加反应,也可能是硝酸亚铁部分参加了反应,则滤渣中不一定只含有银,也可能含有铁,选项A的说法错误。若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有铁或铁、锌,若放入的锌过量,硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,则滤液中只有硝酸锌一种溶质,选项B的说法错误。若滤液为无色,说明硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,滤液中不可能含硝酸银,选项C的说法错误。锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,由$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,固体的质量会增大;待硝酸银完全反应后,锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,由$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$可知,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,固体的质量会减小。则将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等,选项D的说法正确。
【解析】锌、铁、银三种金属的金属活动性顺序为$\ce{Zn>Fe>Ag}$,将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成硝酸锌和银,$\ce{AgNO_{3}}$反应完,若还有锌粉,锌才能与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应生成硝酸锌和铁。若滤液呈浅绿色,说明滤液中含有硝酸亚铁,可能是硝酸亚铁没有参加反应,也可能是硝酸亚铁部分参加了反应,则滤渣中不一定只含有银,也可能含有铁,选项A的说法错误。若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有铁或铁、锌,若放入的锌过量,硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,则滤液中只有硝酸锌一种溶质,选项B的说法错误。若滤液为无色,说明硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,滤液中不可能含硝酸银,选项C的说法错误。锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,由$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,固体的质量会增大;待硝酸银完全反应后,锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,由$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$可知,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,固体的质量会减小。则将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等,选项D的说法正确。
解析:
【分析】
首先明确金属活动性顺序:$\ce{Zn>Fe>Ag}$,锌粉加入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液时,锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应,待$\ce{AgNO_{3}}$完全反应后,若锌有剩余,才会与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应。分析各选项时,需结合反应先后顺序、反应是否完全,判断滤渣和滤液的成分,同时关注反应前后固体质量的变化规律。
【解析】
金属活动性顺序为$\ce{Zn>Fe>Ag}$,将锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,发生反应的先后顺序为:①$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$;②$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$。
选项A:滤液呈浅绿色,说明滤液中含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$,此时$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$可能未反应或部分反应,滤渣中一定含$\ce{Ag}$,可能含$\ce{Fe}$,并非只含银,A错误。
选项B:滤渣加稀盐酸有气泡,说明滤渣含$\ce{Fe}$(或$\ce{Fe}$和$\ce{Zn}$)。若锌粉过量,$\ce{AgNO_{3}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$均完全反应,滤液中仅含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$一种溶质,B错误。
选项C:滤液为无色,说明$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$已完全反应,且$\ce{AgNO_{3}}$也已完全反应(若有$\ce{AgNO_{3}}$,滤液会含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$,溶液呈浅绿色),因此滤液中一定含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$,一定不含$\ce{AgNO_{3}}$,C错误。
选项D:反应①中,每65份质量的$\ce{Zn}$置换出216份质量的$\ce{Ag}$,固体质量增大;反应②中,每65份质量的$\ce{Zn}$置换出56份质量的$\ce{Fe}$,固体质量减小。当两个反应的固体质量变化相互抵消时,滤渣质量与原锌粉质量相等,因此质量可能相等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属与盐溶液的反应
【点评】
本题考查金属活动性顺序的应用,需明确金属与盐溶液反应的先后逻辑,结合反应程度分析滤渣、滤液成分,同时要掌握反应前后固体质量的变化规律,综合性较强,需学生细致分析每种反应情况。
【难度系数】
0.5
首先明确金属活动性顺序:$\ce{Zn>Fe>Ag}$,锌粉加入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液时,锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应,待$\ce{AgNO_{3}}$完全反应后,若锌有剩余,才会与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应。分析各选项时,需结合反应先后顺序、反应是否完全,判断滤渣和滤液的成分,同时关注反应前后固体质量的变化规律。
【解析】
金属活动性顺序为$\ce{Zn>Fe>Ag}$,将锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,发生反应的先后顺序为:①$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$;②$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$。
选项A:滤液呈浅绿色,说明滤液中含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$,此时$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$可能未反应或部分反应,滤渣中一定含$\ce{Ag}$,可能含$\ce{Fe}$,并非只含银,A错误。
选项B:滤渣加稀盐酸有气泡,说明滤渣含$\ce{Fe}$(或$\ce{Fe}$和$\ce{Zn}$)。若锌粉过量,$\ce{AgNO_{3}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$均完全反应,滤液中仅含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$一种溶质,B错误。
选项C:滤液为无色,说明$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$已完全反应,且$\ce{AgNO_{3}}$也已完全反应(若有$\ce{AgNO_{3}}$,滤液会含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$,溶液呈浅绿色),因此滤液中一定含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$,一定不含$\ce{AgNO_{3}}$,C错误。
选项D:反应①中,每65份质量的$\ce{Zn}$置换出216份质量的$\ce{Ag}$,固体质量增大;反应②中,每65份质量的$\ce{Zn}$置换出56份质量的$\ce{Fe}$,固体质量减小。当两个反应的固体质量变化相互抵消时,滤渣质量与原锌粉质量相等,因此质量可能相等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属与盐溶液的反应
【点评】
本题考查金属活动性顺序的应用,需明确金属与盐溶液反应的先后逻辑,结合反应程度分析滤渣、滤液成分,同时要掌握反应前后固体质量的变化规律,综合性较强,需学生细致分析每种反应情况。
【难度系数】
0.5
22 用一氧化碳还原氧化铁的实验中(如图),$\ce{Fe_{2}O_{3}}$转化为铁的具体过程是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
$\ce{Fe_{3}O_{4}\xrightarrow{600∼ 680\ °\mathrm{C}}FeO\xrightarrow{700∼ 800\ °\mathrm{C}}Fe}$。已知铁的氧化物除$\ce{Fe_{2}O_{3}}$外,其余均为黑色。下列说法正确的是(

A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$
$\ce{Fe_{3}O_{4}\xrightarrow{600∼ 680\ °\mathrm{C}}FeO\xrightarrow{700∼ 800\ °\mathrm{C}}Fe}$。已知铁的氧化物除$\ce{Fe_{2}O_{3}}$外,其余均为黑色。下列说法正确的是(
D
)A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$
答案:D
【解析】装置中漏斗的作用是收集CO,以便点燃处理,并能防止爆炸,不是防止倒吸,A的说法错误;生成的$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{FeO}$和Fe都是黑色,不能通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为Fe,B的说法错误;尾气中的CO和$\ce{O_{2}}$在点燃的条件下反应生成$\ce{CO_{2}}$,氧元素的化合价由$\ce{O_{2}}$中的0变为$\ce{CO_{2}}$中的-2,C的说法错误;$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO中铁元素的质量分数分别约为72.4%和77.8%,当铁元素的质量分数为74%时,固体成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO,D的说法正确。
【解析】装置中漏斗的作用是收集CO,以便点燃处理,并能防止爆炸,不是防止倒吸,A的说法错误;生成的$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{FeO}$和Fe都是黑色,不能通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为Fe,B的说法错误;尾气中的CO和$\ce{O_{2}}$在点燃的条件下反应生成$\ce{CO_{2}}$,氧元素的化合价由$\ce{O_{2}}$中的0变为$\ce{CO_{2}}$中的-2,C的说法错误;$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO中铁元素的质量分数分别约为72.4%和77.8%,当铁元素的质量分数为74%时,固体成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO,D的说法正确。
解析:
【分析】
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验相关知识,需逐一分析每个选项:A选项考查装置漏斗的作用,需结合实验尾气处理目的判断;B选项需根据铁的氧化物颜色判断能否通过现象确定转化程度;C选项需分析实验中各反应的氧元素化合价变化;D选项需计算不同铁的氧化物中铁元素的质量分数,进而判断对应成分。
【解析】
A选项:装置中漏斗的作用是收集未反应的CO,以便点燃处理,防止CO污染空气,同时避免CO聚集引发爆炸,并非防止倒吸,故A错误;
B选项:已知铁的氧化物除Fe₂O₃外均为黑色,Fe₃O₄、FeO和生成的Fe都呈黑色,无法通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁,故B错误;
C选项:实验中存在CO燃烧的反应:$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$,$\ce{O_{2}}$中氧元素化合价为0,$\ce{CO_{2}}$中氧元素化合价为-2,氧元素化合价发生了改变,故C错误;
D选项:计算各物质中铁元素的质量分数:
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$;
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×3}{56×3+16×4}×100\%\approx72.4\%$;
$\ce{FeO}$中铁的质量分数为$\dfrac{56}{56+16}×100\%\approx77.8\%$;
当铁元素质量分数为74%时,介于72.4%和77.8%之间,因此固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁实验、铁的氧化物中铁元素质量分数计算、化合价变化
【点评】
本题综合考查一氧化碳还原氧化铁实验的多个核心知识点,涉及装置作用、实验现象判断、化合价规律及化学计算,需要学生熟练掌握铁的氧化物的性质和相关计算,是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.5
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验相关知识,需逐一分析每个选项:A选项考查装置漏斗的作用,需结合实验尾气处理目的判断;B选项需根据铁的氧化物颜色判断能否通过现象确定转化程度;C选项需分析实验中各反应的氧元素化合价变化;D选项需计算不同铁的氧化物中铁元素的质量分数,进而判断对应成分。
【解析】
A选项:装置中漏斗的作用是收集未反应的CO,以便点燃处理,防止CO污染空气,同时避免CO聚集引发爆炸,并非防止倒吸,故A错误;
B选项:已知铁的氧化物除Fe₂O₃外均为黑色,Fe₃O₄、FeO和生成的Fe都呈黑色,无法通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁,故B错误;
C选项:实验中存在CO燃烧的反应:$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$,$\ce{O_{2}}$中氧元素化合价为0,$\ce{CO_{2}}$中氧元素化合价为-2,氧元素化合价发生了改变,故C错误;
D选项:计算各物质中铁元素的质量分数:
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$;
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×3}{56×3+16×4}×100\%\approx72.4\%$;
$\ce{FeO}$中铁的质量分数为$\dfrac{56}{56+16}×100\%\approx77.8\%$;
当铁元素质量分数为74%时,介于72.4%和77.8%之间,因此固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁实验、铁的氧化物中铁元素质量分数计算、化合价变化
【点评】
本题综合考查一氧化碳还原氧化铁实验的多个核心知识点,涉及装置作用、实验现象判断、化合价规律及化学计算,需要学生熟练掌握铁的氧化物的性质和相关计算,是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.5
23 如图,下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)对应关系正确的是 (

A.甲和乙:水
B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气
D.甲和丁:水
D
)A.甲和乙:水
B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气
D.甲和丁:水
答案:D
解析:
【分析】
要解决本题,需明确铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触,对比实验需遵循控制变量原则,即除探究的条件外,其他条件均相同。先分析各试管中铁钉接触的条件:甲试管中,干燥剂吸收水分,铁钉只接触空气,不接触水;乙试管中,铁钉完全浸没在蒸馏水中,无空气,只接触水;丙试管中,铁钉接触水,但植物油隔绝了空气,不接触空气;丁试管中,铁钉同时接触水和空气。再逐一分析选项,判断哪组对比实验变量唯一,对应探究的条件正确。
【解析】
铁生锈需要铁与氧气、水同时接触,对比实验需控制变量:
选项A:甲和乙,变量为水和空气两个,无法探究水,A错误;
选项B:乙和丙,变量不唯一,均无空气,无法探究空气,B错误;
选项C:甲和丙,变量为水和空气两个,无法探究空气,C错误;
选项D:甲和丁,变量只有水,可探究铁生锈是否需要水,D正确。
【答案】
D
【知识点】
铁生锈的条件;控制变量法
【点评】
本题通过对比实验考查铁生锈的条件,核心是掌握控制变量法的应用,需准确分析每组实验的变量,属于初中化学基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触,对比实验需遵循控制变量原则,即除探究的条件外,其他条件均相同。先分析各试管中铁钉接触的条件:甲试管中,干燥剂吸收水分,铁钉只接触空气,不接触水;乙试管中,铁钉完全浸没在蒸馏水中,无空气,只接触水;丙试管中,铁钉接触水,但植物油隔绝了空气,不接触空气;丁试管中,铁钉同时接触水和空气。再逐一分析选项,判断哪组对比实验变量唯一,对应探究的条件正确。
【解析】
铁生锈需要铁与氧气、水同时接触,对比实验需控制变量:
选项A:甲和乙,变量为水和空气两个,无法探究水,A错误;
选项B:乙和丙,变量不唯一,均无空气,无法探究空气,B错误;
选项C:甲和丙,变量为水和空气两个,无法探究空气,C错误;
选项D:甲和丁,变量只有水,可探究铁生锈是否需要水,D正确。
【答案】
D
【知识点】
铁生锈的条件;控制变量法
【点评】
本题通过对比实验考查铁生锈的条件,核心是掌握控制变量法的应用,需准确分析每组实验的变量,属于初中化学基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.5
24 新趋势 项目式学习 [2025 宁夏]水是生活中常见的物质。化学兴趣小组在学习了与水有关的知识后,展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一:参观自来水生产过程。
(1) 如图甲为自来水厂净水过程,兴趣小组到自来水厂参观学习后,明白了天然水不适宜直接饮用的原因是

任务二:自制简易净水器。
同学们参观自来水厂后,激发了兴趣,利用生活物品在实验室制作简易净水器(如图乙所示)。
(2) 小卵石和石英砂的净水原理与图甲中的
(3) 该简易净水器存在不足,改进的做法是
(4) 改进自制简易净水器后,设计实验并检测净化效果。
资料:通常用浑浊度表示浑浊程度,浑浊度越低代表水质越好,浑浊度单位为 NTU。
分别取 3 份 50 mL 河水,测定初始水样的浑浊度为 670 NTU;采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下:

分析实验数据,根据
任务三:探究水的组成。
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水,激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】实验操作如图丙所示。
【实验现象】(5) 接通电源后,与正负两极相连导管中均有气泡冒出。切断电源后,用燃着的木条分别检验两极产生的气体,与负极相连导管口产生淡蓝色火焰,并在火焰上方罩一干冷烧杯,有水雾出现;与正极相连导管口,观察到的现象是
【解释与结论】(6) 根据水的分解和
任务一:参观自来水生产过程。
(1) 如图甲为自来水厂净水过程,兴趣小组到自来水厂参观学习后,明白了天然水不适宜直接饮用的原因是
天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
。任务二:自制简易净水器。
同学们参观自来水厂后,激发了兴趣,利用生活物品在实验室制作简易净水器(如图乙所示)。
(2) 小卵石和石英砂的净水原理与图甲中的
过滤池
净水过程相同。(3) 该简易净水器存在不足,改进的做法是
在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
。(4) 改进自制简易净水器后,设计实验并检测净化效果。
资料:通常用浑浊度表示浑浊程度,浑浊度越低代表水质越好,浑浊度单位为 NTU。
分别取 3 份 50 mL 河水,测定初始水样的浑浊度为 670 NTU;采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下:
分析实验数据,根据
使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
,得出“其他条件相同时,使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。任务三:探究水的组成。
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水,激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】实验操作如图丙所示。
【实验现象】(5) 接通电源后,与正负两极相连导管中均有气泡冒出。切断电源后,用燃着的木条分别检验两极产生的气体,与负极相连导管口产生淡蓝色火焰,并在火焰上方罩一干冷烧杯,有水雾出现;与正极相连导管口,观察到的现象是
燃着的木条燃烧更旺
。【解释与结论】(6) 根据水的分解和
氢气燃烧
的实验事实,说明水是由氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
组成的。答案:(1) 天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
解析:
【分析】
本题围绕水的相关知识,分三个任务考查水的净化、简易净水器原理、电解水实验等内容。解题时需结合自来水厂净水流程、简易净水器各层作用、电解水的现象和结论等知识点,逐一分析每个问题:
1. 问题(1):天然水含杂质,无法直接饮用,需明确杂质类型;
2. 问题(2):小卵石和石英砂的作用是过滤,对应自来水厂的过滤池;
3. 问题(3):简易净水器缺少吸附层,需补充活性炭;
4. 问题(4):对比三组浑浊度数据,自制净水器的浑浊度最低,说明净化效果更好;
5. 问题(5):电解水正极产生氧气,氧气有助燃性,用燃着木条检验时现象明确;
6. 问题(6):根据质量守恒定律,结合水分解和氢气燃烧的实验,推导水的组成元素。
【解析】
(1) 天然水中含有泥沙等不溶性杂质、可溶性杂质及微生物等,这些杂质会危害人体健康,因此不适宜直接饮用。
(2) 小卵石和石英砂可阻挡水中的不溶性杂质,起到过滤作用,与自来水厂净水过程中的过滤池原理相同。
(3) 简易净水器中缺少能吸附色素和异味的结构,活性炭具有吸附性,可除去水中的色素和异味,因此可在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层。
(4) 要得出“使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论,需对比三组处理后水样的浑浊度:自制净水器处理后浑浊度为43 NTU,静置1 h后上层清液浑浊度为256 NTU,使用滤纸过滤后浑浊度为55 NTU,自制净水器的浑浊度最低,说明净化效果更好。
(5) 电解水时,正极产生氧气,氧气具有助燃性,用燃着的木条检验正极气体时,燃着的木条会燃烧更旺。
(6) 电解水生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,因此水的分解和氢气燃烧的实验事实,说明水是由氢元素和氧元素组成的。
【答案】
(1) 天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
【知识点】
水的净化、电解水实验
【点评】
本题以项目式学习为载体,结合自来水生产、自制净水器、电解水实验等内容,紧密联系生活实际,考查学生对水的净化原理、电解水结论的掌握,注重实验数据的分析能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕水的相关知识,分三个任务考查水的净化、简易净水器原理、电解水实验等内容。解题时需结合自来水厂净水流程、简易净水器各层作用、电解水的现象和结论等知识点,逐一分析每个问题:
1. 问题(1):天然水含杂质,无法直接饮用,需明确杂质类型;
2. 问题(2):小卵石和石英砂的作用是过滤,对应自来水厂的过滤池;
3. 问题(3):简易净水器缺少吸附层,需补充活性炭;
4. 问题(4):对比三组浑浊度数据,自制净水器的浑浊度最低,说明净化效果更好;
5. 问题(5):电解水正极产生氧气,氧气有助燃性,用燃着木条检验时现象明确;
6. 问题(6):根据质量守恒定律,结合水分解和氢气燃烧的实验,推导水的组成元素。
【解析】
(1) 天然水中含有泥沙等不溶性杂质、可溶性杂质及微生物等,这些杂质会危害人体健康,因此不适宜直接饮用。
(2) 小卵石和石英砂可阻挡水中的不溶性杂质,起到过滤作用,与自来水厂净水过程中的过滤池原理相同。
(3) 简易净水器中缺少能吸附色素和异味的结构,活性炭具有吸附性,可除去水中的色素和异味,因此可在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层。
(4) 要得出“使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论,需对比三组处理后水样的浑浊度:自制净水器处理后浑浊度为43 NTU,静置1 h后上层清液浑浊度为256 NTU,使用滤纸过滤后浑浊度为55 NTU,自制净水器的浑浊度最低,说明净化效果更好。
(5) 电解水时,正极产生氧气,氧气具有助燃性,用燃着的木条检验正极气体时,燃着的木条会燃烧更旺。
(6) 电解水生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,因此水的分解和氢气燃烧的实验事实,说明水是由氢元素和氧元素组成的。
【答案】
(1) 天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
【知识点】
水的净化、电解水实验
【点评】
本题以项目式学习为载体,结合自来水生产、自制净水器、电解水实验等内容,紧密联系生活实际,考查学生对水的净化原理、电解水结论的掌握,注重实验数据的分析能力,难度适中。
【难度系数】
0.6