第08讲 水的组成和净化-【暑假弯道超车】2025年新九年级化学暑假提升精品讲义（沪教版2024）

第08讲 水的组成和净化 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.能结合电解水实验探究水的组成； 2能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的实验技能； 3.能体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。 一、水的组成 1．水的物理性质 水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。与大多数物质不同，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；气态水无色无味。不同状态的水在一定条什下可以互相转化。 2.水的电解 简记： ， 或者（ ） 实验装置 实验步骤 实验现象 现象分析 1.接通电源 两电极端均产生气泡，一段时间后，负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 相同条件下，负极产生气体较快较多 2.用 分别检验两极气体 端气体让小木条燃烧 ， 端气体能燃烧，产生 正极端气体具有助燃性 负极端气体具有可燃性 实验结论 反应表达式 注意事项 水通电生成氢气和氧气，说明 文字表达式： 符号表达式： 电源选择 ；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的： 反思交流 1. 气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？ 2. 实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？ ； 。 3.本实验得到的气体体积比和质量比图像 ； 3.氢气 （1）氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体， 于水， 比空气的 。（ 、 ） （证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小） （2）氢气的化学性质：可燃性 （3）注意事项： 不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。 因此点燃前必须 （如图所示操作）。若发出 （此时点燃较危险）； 。 二、水的净化 1.自然界中的水 我们在日常生活中会接触到各种水，如河水、井水、自来水和矿泉水等看起来清澈的自然界中的水，往往是含有多种成分的水溶液。 2.净化水的常用方法 、 、 、 是工业中常用的方法，也是在化学实验中 的常用方法。 （1） 沉淀：①静置沉淀，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉淀，加入明矾（或三氯化铁等），溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。 （2） 过滤： ①适用范围：用于 ②操作注意事项：“ ” ③仪器和用品：玻璃仪器（ 、 、 ）、 铁架台、用品（ ） ④过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有: A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损 ⑤过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 水下进上出充分 过滤吸附 小卵石、石英砂、 活性炭不能交换位置 （3） 吸附：常用的吸附剂 （有 的结构，具 ）； 除去水中的难溶性杂质、吸附 等可溶性杂质。 （市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的） （4）蒸馏：利用 将液体分离的方法； 。得到的水是纯净物。 沸石（碎瓷片）的作用： ；冷凝管中水下进上出： ；弃去最先得到的蒸馏水： 装置 。 简易装置的长导管相当于冷凝管：充分冷却水蒸气。 3.自来水厂净水过程： 明矾的作用：明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。 （5）水的净化效果由低到高的是： 、 、 、 （均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是 。 4．硬水与软水 （1）硬水定义：硬水是 、 的水；软水是 、 的水。 （2）鉴别方法：加入等量的肥皂水， 的是硬水， 的是软水。 （3）硬水软化的方法：实验室—— ；生活中—— ；离子交换膜法，。 （4）长期使用硬水的坏处：影响洗涤剂的使用效率；长期饮用硬水对身体健康不利；一些工业生产也不能使用硬水，如锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。 5.各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 三、水资源的综合利用 1．水资源状况 （1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越 。分析各类用水所占比例可以发现:农业用水比例有明显 ，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例则不断 ，这正是我国改革开放后工业快速发展的证明，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加及映了人民生活水平的日益提高。特别值得指出的是，水资源节约意识增强，人工生态环境补水量的比例逐渐升高，这说明我国对生态环境保护的力度逐渐加大，更重视生态环境的可持续发展。 （2）相对于丰富的海水资源，世界上的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国水资源的状况分布不均，人均量少，人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一；有超过一半的地区处杀严重缺水状态。 2.爱护水资源 运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。牢固树立绿水青山就是金山银山的理念，统筹水资源、水环境、水生态治理，推动社会的可持续发展。 考点1 水的组成 【例1】科学史上有许多科学家对水的组成进行过研究，如图是同学们根据科学家探索水的组成的历程绘制的模型。下列说法错误的是 A．卡文迪什用纯氧代替空气进行实验，可防止空气中的水蒸气干扰实验 B．拉瓦锡实验中水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是Fe2O3 C．尼科尔森实验中得到氢气和氧气的体积比约为2：1 D．上述四位科学家的实验均说明水不是组成物质的元素 【变式1-1】探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是（ ） A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 【变式1-2】如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是（ ） A．a端是电源的正极 B．d试管收集的气体有可燃性 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2 考点2 水的净化 【例2】2025年3月22日，第三十三届“世界水日”与第三十八届“中国水周”活动同步启动。今年“世界水日”主题为“冰川保护”。下列有关于水的说法正确的是（ ） A．电解水时正极与负极产生气体的体积比约为 B．生活中降低水的硬度最常用的方法是煮沸 C．海水中已被发现的化学元素有100多种 D．通过过滤操作可除去水中异味和色素 【变式2-1】河水净化的主要步骤如图所示，有关说法错误的是（ ） A．步骤Ⅰ可以去除难溶性杂质 B．试剂M可以是活性炭 C．步骤Ⅲ杀菌消毒属于物理变化 D．净化后的水仍是混合物 【变式2-2】自制便携式简易净水器对于保障户外用水安全具有重要意义。某同学利用身边的常见材料自制了如图所示的净水器，下列说法正确的是（ ） A．小卵石和石英砂位置可互换 B．出水口得到的水属于纯净物 C．蓬松棉主要可用于吸附色素 D．该净水器可除去难溶性杂质 考点3 水资源的综合利用 【例3】下列关于水的物理性质，描述错误的是（ ） A．水结冰时，体积会变大 B．在0℃时，水的密度最大 C．在101kPa时，水的沸点为100℃ D．水的比热容较大 【变式3-1】水是一种宝贵的自然资源，以下关于水的说法中，错误的是（ ） A．水在自然界中以固态、液态和气态三种形式存在 B．自然界中水经过沉淀、过滤、吸附后不能得到纯水 C．水蒸发和水电解过程的本质区别在于水分子本身是否发生了改变 D．水是由氢原子和氧原子构成 【变式3-2】人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是（ ） A．工业污水未处理可以排放 B．蒸馏水是纯净物 C．地球水资源丰宫，无需节约用水 D．经沉降、过滤后的水为纯水 基础达标 1．1766年，英国化学家卡文迪什用金属铁和稀硫酸作用制得“可燃空气”，即氢气。氢气燃烧时发出火焰颜色为（ ） A．淡蓝色 B．紫色 C．黄色 D．绿色 2．下列叙述的用途中由物理性质决定的是（ ） A．食品包装时充氮气以防腐 B．氢气用作火箭发射的燃料 C．氧气用于供给呼吸 D．稀有气体用作电光源 3．冰雪融水是江河源头的重要补给水源。下列有关水的说法正确的是（ ） A．自然界的水资源都是淡水 B．蒸馏冰雪融水可获得蒸馏水 C．水通电不可以分解 D．冰与水混合得到的是混合物 4．如图是教材中的两个实验，下列有关说法错误的是（ ） A．实验①中可观察到烧杯内壁出现水雾 B．两个实验中发生的反应都是分解反应 C．实验②中a、b 两管上方产生气体的体积比约为2：1 D．两个实验均可证明水的组成 5．图所示为同学们设计的净化河水的实验方案。下列分析错误的是（ ） A．沉降时，可选用混凝剂加速沉降速率 B．吸附时，可用活性炭等疏松多孔的物质 C．通过上述过程得到的“净化水”为纯净物 D．可通过煮沸的方法对“净化水”进行杀菌消毒 6．水在生产、生活中具有重要作用。下列有关水的说法错误的是（ ） A．用活性炭可以将硬水软化 B．农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水 C．可用活性炭去除水的颜色和气味 D．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水 7．2025年为南水北调中线工程通水11周年，该工程为河南多地提供用水保障。下列关于水的说法正确的是（ ） A．自然界的水资源主要是淡水 B．工业废水可直接用于灌溉农田 C．清澈透明的泉水一定是软水 D．活性炭可以吸附水中的异味和色素 8．项目式化学小组同学制作了简易净水器（如图），下列有关分析合理的是（ ） A．花岗岩石子的作用是消毒 B．活性炭可除去水中的色素 C．石英砂吸附水中悬浮杂质 D．塑料杯中得到的水是纯水 9．某兴趣小组用如图装置完成电解水实验并收集产生的气体。 （1）试管c收集到的是氢气，根据图示收集方法可推测出氢气的密度 (填“大于”或“小于”)空气，a端连接电源的 (填“正”或“负”)极，检验氢气的方法和现象是 。 （2）试管d中气体收集方法的名称是 。 （3） (填“c”或“d”)管中的气体先收集满，请说明理由 。 10．水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组在老师的指导下开展了主题为“探秘水资源”的实践活动。 【活动一】了解水的净化 （1）如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水生产的工艺流程简图。 ①在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 ②过滤操作中需要折叠滤纸，折叠方法正确的是 (填“甲”或“乙”)；指出丙图中的错误 ；丁图是A、B小组自制的净水器，制作较为合理的是 小组。       ③活性炭吸附池除去色素和异味，利用了活性炭的 (填“物理”或“化学”)性质。 ④自来水厂常用氯气(Cl2)消毒，氯气的物质类别是 (填“单质”或“化合物”)。 【活动二】探究水的组成 为探究水的组成，兴趣小组利用图1装置进行了电解水实验。        （2）图1中电解水的表达式为 ；试管b中产生的气体是 ；氢分子和水分子的不同点是 。 （3）为探究NaOH溶液浓度和电压对电解水速率的影响，小组同学测得产生20mL氢气所需时间(如图3所示)。由图可知，电解水速率最快的条件是：NaOH溶液浓度 (选填“5%”或“10%”)和电压为 (选填“6V”、“9V”或“12V”)。 过关检测 1．下列关于水的说法不正确的是（ ） A．无色无臭的水就是纯水 B．水是由氢元素和氧元素组成的 C．农业上采用喷湛或滴灌技术节约用水 D．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 2．水是宝贵的自然资源。下列有关水的说法错误的是（ ） A．园林采用喷灌和滴灌可节约用水 B．活性炭在净水过程中体现了吸附性 C．在水净化的单一操作中，蒸馏是净化程度较高的方法之一 D．电解水实验说明水是由氢气、氧气两种分子构成的 3．某同学用如图所示的装置探究水的组成。下列说法错误的是（ ） A．图1中a管气体能使带火星的木条复燃 B．图2中点燃H2，前要检验其纯度 C．图2中干冷烧杯内壁无明显变化 D．以上两个实验均可证明水的组成 4．下列关于氢气的说法错误的是（ ） A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水 5．化学是一门以实验为基础的学科。下列有关制取氢气的实验操作中，不正确的是（ ） A．检查装置气密性 B．倾倒稀硫酸 C．检验氢气纯度 D．收集氢气 6．实验可以认识化学本质，下列是某同学的实验笔记，其中有错误的是（ ） A．实验操作：倾倒液体时，将取下的瓶塞倒放在桌面上 B．安全规则：点燃氢气、甲烷之前要先检验其纯度 C．实验现象：红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 D．事故处理：洒在实验台上的酒精失火，立即用湿抹布扑盖 7．如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法不正确的是（ ） A．开始实验前，两注射器内要装满水 B．可用带火星的木条检验正极产生的气体 C．正极、负极产生的气体体积比为2：1 D．该实验能证明水由氢元素和氧元素组成 8．如图是教材中两个实验，下列有关说法正确的是（ ） A．两个实验均可验证水的组成 B．两个实验中发生的反应都是分解反应 C．实验①中氢气在空气中燃烧火焰颜色为蓝紫色 D．实验②、两管中生成气体的体积比约为 9．水的净化是生命健康的重要保证，同学们在实验室中利用如图装置对河水进行了初步净化，其中的操作正确的是（ ） A．河水未静置直接倒入 B．液面超过滤纸的边缘 C．滤纸紧贴漏斗的外壁 D．滤液浑浊应重新过滤 10．生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列说法正确的是（ ） A．生命吸管的双层纺织网可以除去颜色和异味 B．经过生命吸管净化后的水属于纯净物 C．生命吸管可以把海水变为淡水 D．生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化 11．水是一切生命体生存所必需的物质，为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须保护水资源。下列有关水的说法不正确的是（ ） A．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 B．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 C．氢气燃烧生成水，说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 12．水是生命之源，人类的日常生活离不开水。 （1）图1是简易的净水装置，装置中活性炭吸附水中的异味和色素属于 变化(填“物理”或者“化学”)。 （2）常用净化水的方法有：①过滤、②加明矾吸附沉降、③蒸馏、④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化为生活用的自来水。应选用的方法和顺序为___________(填下面的选项)。 A．①②③④ B．②④①③ C．①③④ D．②①④ （3）图2是电解水的装置图，试管a收集的气体是最理想的清洁能源，写出其燃烧时的符号表达式 。 （4）图3实验中，冷水从 (选填“A”或“B”)进入c仪器。 （5）下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是___________(填字母序号)。 A．氢气在氧气中燃烧 B．水的蒸发 C．水的电解 D．水的净化 13．为了人类社会的可持续发展，我们要保护水资源，既要合理利用水资源，又要防治水体污染。 （1）对污水进行处理是合理利用水资源的重要方式。如图是污水处理的流程示意图： ①一级处理时，污水经过格栅的作用是除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 ②二级处理时，主要利用活性炭的吸附性，吸附性属于活性炭的 (填“物理”或“化学”)性质。 （2）为探究水的组成化学小组的同学进行了如图的实验： ①图Ⅰ实验中，点燃氢气前，应该先进行的操作是 。 ②图Ⅱ实验中，一段时间后，玻璃管 (填“a”氢气或“b”)中可收集到氢气。 14．某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 （1）如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图（两图圈内所指空气体积相同），已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，A水温为50℃，则画出B杯水上方空气中含有的水分子 。 【任务二】探究水的组成 （2）图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是 （填“a”或“b”）管，反应的符号表达式为 ，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是 。 （3）我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下，促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如下图：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂） 则水分解的微观过程正确顺序是 （填数字序号）。 【任务三】水的净化过程 （4）海水中存在较多的钠离子、氯离子等多种离子，膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过淡化膜的主要微观粒子是 （填微观粒子名称）。 （5）某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见混凝剂，操作a的名称是 ，在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，操作b中加入活性炭的作用是 。 （6）能够使硬水变成软水的操作是： (填“操作a”、“操作b”或“操作 c”')。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第08讲 水的组成和净化 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.能结合电解水实验探究水的组成； 2能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的实验技能； 3.能体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。 一、水的组成 1．水的物理性质 水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。与大多数物质不同，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；气态水无色无味。不同状态的水在一定条什下可以互相转化。 2.水的电解 简记：正氧负氢，氢二氧一或者（负氢多二） 实验装置 实验步骤 实验现象 现象分析 1.接通电源 两电极端均产生气泡，一段时间后，负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 相同条件下，负极产生气体较快较多 2.用燃着的木条 分别检验两极气体 正极端气体让小木条燃烧更旺， 负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 正极端气体具有助燃性 负极端气体具有可燃性 实验结论 反应表达式 注意事项 水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成 文字表达式： 符号表达式： 电源选择直流电；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性 反思交流 1. 气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？ 1. 气体密度小于水，且溶解性不大 2. 实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？ 氧气不易溶于水，氢气难溶于水； 且氧气可能和金属电极发生反应。 3.本实验得到的气体体积比和质量比图像 氢气氧气的体积比约为2 : 1；质量比约为1 : 8 3.氢气 （1）氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。（排水法、向下排空气法收集） （证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小） （2）氢气的化学性质：可燃性 （3）注意事项： 不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。 因此点燃前必须验纯（如图所示操作）。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。 二、水的净化 1.自然界中的水 我们在日常生活中会接触到各种水，如河水、井水、自来水和矿泉水等看起来清澈的自然界中的水，往往是含有多种成分的水溶液。 2.净化水的常用方法 沉淀、过滤、吸附、蒸馏是工业中常用的方法，也是在化学实验中分离混合物的常用方法。 （1） 沉淀：①静置沉淀，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉淀，加入明矾（或三氯化铁等），溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。 （2） 过滤： ①适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 ②操作注意事项：“一贴二低三靠” ③仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸） ④过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有: A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损 ⑤过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 水下进上出充分 过滤吸附 小卵石、石英砂、 活性炭不能交换位置 （3） 吸附：常用的吸附剂活性炭（有疏松多孔的结构，具有吸附性，物理性质）； 除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。 （市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的） （4）蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法；可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。 沸石（碎瓷片）的作用：防止液体暴沸；冷凝管中水下进上出：充分冷凝水蒸气；弃去最先得到的蒸馏水： 可能混有装置仪器中的杂质和低沸点的杂质。 简易装置的长导管相当于冷凝管：充分冷却水蒸气。 3.自来水厂净水过程： 明矾的作用：明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。 （5）水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。 4．硬水与软水 （1）硬水定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 （2）鉴别方法：加入等量的肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。 （3）硬水软化的方法：实验室——蒸馏；生活中——煮沸；离子交换膜法，。 （4）长期使用硬水的坏处：影响洗涤剂的使用效率；长期饮用硬水对身体健康不利；一些工业生产也不能使用硬水，如锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。 5.各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 三、水资源的综合利用 1．水资源状况 （1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越大。分析各类用水所占比例可以发现:农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例则不断增加，这正是我国改革开放后工业快速发展的证明，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加及映了人民生活水平的日益提高。特别值得指出的是，水资源节约意识增强，人工生态环境补水量的比例逐渐升高，这说明我国对生态环境保护的力度逐渐加大，更重视生态环境的可持续发展。 （2）相对于丰富的海水资源，世界上的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国水资源的状况分布不均，人均量少，人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一；有超过一半的地区处杀严重缺水状态。 2.爱护水资源 运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。牢固树立绿水青山就是金山银山的理念，统筹水资源、水环境、水生态治理，推动社会的可持续发展。 考点1 水的组成 【例1】科学史上有许多科学家对水的组成进行过研究，如图是同学们根据科学家探索水的组成的历程绘制的模型。下列说法错误的是 A．卡文迪什用纯氧代替空气进行实验，可防止空气中的水蒸气干扰实验 B．拉瓦锡实验中水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是Fe2O3 C．尼科尔森实验中得到氢气和氧气的体积比约为2：1 D．上述四位科学家的实验均说明水不是组成物质的元素 【答案】B 【解析】A、该实验是想证明生成的液体确实是水，而空气中存在水蒸气，卡文迪什用纯氧代替空气进行实验，可防止空气中的水蒸气干扰实验，故选项说法正确； B、拉瓦锡实验中水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是四氧化三铁Fe3O4，而不是Fe2O3，故选项说法错误； C、尼科尔森利用电池对水进行通电分解的实验中，得到氢气和氧气的体积比约为2：1，故选项说法正确； D、普利斯特发现把氢气和空气混合，有液滴生成，卡文迪什用纯氧代替空气禁止上述实验，确认所得液滴为水，拉瓦锡实验确认了水的组成，尼科尔森通电电解水实验再次确认了水的组成，即水是由氢元素和氧元素组成的，上述四位科学家的实验均说明水不是组成物质的元素，故选项说法正确； 故选B。 【变式1-1】探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是（ ） A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】B 【解析】A、电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠可增强水的导电性，此选项正确； B、由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，由图可知a管与电源的正极相连，b管与电源的负极相连，所以a管与b 管收集的气体体积比为1:2，根据可知，生成氧气和氢气的质量比32:4=8:1，此选项错误； C、氢气具有可燃性，纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量，此选项正确； D、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，说明水是由氢、氧元素组成的，所以两个实验均可证明水的组成，此选项正确。 故选B。 【变式1-2】如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是（ ） A．a端是电源的正极 B．d试管收集的气体有可燃性 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2 【答案】C 【解析】A、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，a端产生的气体是用向下排空气法收集的，是氢气，所以a端是电源的负极，故错误； B、结合分析A可知，d试管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，故错误； C、水是电的弱导体，电解水时，在水中加入少量的氢氧化钠可以增强导电性，故正确； D、c中收集的是氢气，d中收集的是氧气，氢气和氧气的体积比为1:2，不是质量比，故错误。 故选D。 考点2 水的净化 【例2】2025年3月22日，第三十三届“世界水日”与第三十八届“中国水周”活动同步启动。今年“世界水日”主题为“冰川保护”。下列有关于水的说法正确的是（ ） A．电解水时正极与负极产生气体的体积比约为 B．生活中降低水的硬度最常用的方法是煮沸 C．海水中已被发现的化学元素有100多种 D．通过过滤操作可除去水中异味和色素 【答案】B 【解析】A、电解水时正极与负极产生气体的体积比约为1:2，选项错误； B、煮沸能将水中的钙镁离子转化成沉淀，降低水的硬度，选项正确； C、海水中已被发现的化学元素有氧、氢、钠、钙、镁、氯、硫等80多种，选项错误； D、通过过滤操作可除去水中不溶性杂质，活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，选项错误； 故选B。 【变式2-1】河水净化的主要步骤如图所示，有关说法错误的是（ ） A．步骤Ⅰ可以去除难溶性杂质 B．试剂M可以是活性炭 C．步骤Ⅲ杀菌消毒属于物理变化 D．净化后的水仍是混合物 【答案】C 【解析】A、步骤Ⅰ中沉降和过滤是除去水中难溶性杂质的操作。 此说法正确； B、活性炭常用于吸附水中色素、异味，试剂M可以是活性炭。 此说法正确； C、杀菌消毒通常使用氯气、臭氧或紫外线等方法，过程中有新物质生成，属于化学变化。 此说法错误； D、净化后的水仍含可溶性矿物质、微量消毒剂等，并非纯水。 此说法正确。 故选C。 【变式2-2】自制便携式简易净水器对于保障户外用水安全具有重要意义。某同学利用身边的常见材料自制了如图所示的净水器，下列说法正确的是（ ） A．小卵石和石英砂位置可互换 B．出水口得到的水属于纯净物 C．蓬松棉主要可用于吸附色素 D．该净水器可除去难溶性杂质 【答案】D 【解析】A、小卵石用于除去较大颗粒杂质，石英砂用于除去较小颗粒杂质，互换位置会影响净水速率，故说法错误； B、该装置净化后的水仍含有多种可溶性物质，属于混合物，故说法错误； C、蓬松棉能过滤较大的颗粒物，故说法错误； D、该装置中的蓬松棉、石英砂、小卵石可以除去不溶性杂质，故说法正确。 故选D。 考点3 水资源的综合利用 【例3】下列关于水的物理性质，描述错误的是（ ） A．水结冰时，体积会变大 B．在0℃时，水的密度最大 C．在101kPa时，水的沸点为100℃ D．水的比热容较大 【答案】B 【解析】A、冰密度小于水，水结冰时，体积会变大，不符合题意； B、水的密度在4℃时达到最大值，符合题意； C、标准大气压（101kPa）下，水的沸点为100℃，不符合题意； D、水的比热容较大，为4.2×103 J/(kg·℃)，不符合题意。 故选B。 【变式3-1】水是一种宝贵的自然资源，以下关于水的说法中，错误的是（ ） A．水在自然界中以固态、液态和气态三种形式存在 B．自然界中水经过沉淀、过滤、吸附后不能得到纯水 C．水蒸发和水电解过程的本质区别在于水分子本身是否发生了改变 D．水是由氢原子和氧原子构成 【答案】D 【解析】A、水在自然界中有固态、液态和气态三种状态，故A正确； B、自然界中水经过沉淀、过滤、吸附，只能除去难溶性杂质、色素和异味，不能除去水中含有的可溶性杂质，不能得到纯水，故B正确； C、水蒸发只是状态的改变，没有新物质生成，是物理变化，水分子本身不变，水分子间的间隔发生变化；水电解有新物质生成，属于化学变化，水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子、氧原子分别重新组合成氢分子、氧分子，分子种类发生了变化，故C正确； D、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成，故D错误； 故选 D。 【变式3-2】人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是（ ） A．工业污水未处理可以排放 B．蒸馏水是纯净物 C．地球水资源丰宫，无需节约用水 D．经沉降、过滤后的水为纯水 【答案】B 【解析】A、工业污水中含有大量的有害物质，未处理直接排放会污染水源，破坏生态环境，故选项错误； B、蒸馏水是通过蒸馏得到的，仅由水分子组成，属于纯净物，故选项正确； C、地球上的总水储量很大，但淡水资源不足，而不是十分丰富，故选项错误； D、经沉降、过滤后的水，除去了不溶物，水中还有可溶物，得到的水不是纯水，故选项错误。 故选：B。 基础达标 1．1766年，英国化学家卡文迪什用金属铁和稀硫酸作用制得“可燃空气”，即氢气。氢气燃烧时发出火焰颜色为（ ） A．淡蓝色 B．紫色 C．黄色 D．绿色 【答案】A 【解析】氢气具有可燃性，氢气燃烧时发出火焰颜色为淡蓝色； 故选A。 2．下列叙述的用途中由物理性质决定的是（ ） A．食品包装时充氮气以防腐 B．氢气用作火箭发射的燃料 C．氧气用于供给呼吸 D．稀有气体用作电光源 【答案】D 【解析】A、食品包装时充氮气以防腐，是利用氮气化学性质不活泼，不易与食品发生化学反应的特性，这属于化学性质，该选项错误； B、氢气用作火箭发射的燃料，是利用氢气的可燃性，氢气燃烧发生了化学变化，可燃性属于化学性质，该选项错误； C、氧气用于供给呼吸，在呼吸过程中，氧气参与人体内的化学反应，利用的是氧气的化学性质，该选项错误； D、稀有气体用作电光源，是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，此过程中没有新物质生成，利用的是稀有气体的物理性质，该选项正确。 故选D。 3．冰雪融水是江河源头的重要补给水源。下列有关水的说法正确的是（ ） A．自然界的水资源都是淡水 B．蒸馏冰雪融水可获得蒸馏水 C．水通电不可以分解 D．冰与水混合得到的是混合物 【答案】B 【解析】A、自然界的水资源包括海洋水、陆地水等，海洋水是咸水，陆地水中也有咸水湖等，所以自然界的水资源不都是淡水，错误； B、蒸馏是通过加热使水变成水蒸气，然后再将水蒸气冷却凝结成液态水的过程。冰雪融水经过蒸馏，可以除去其中的杂质，获得蒸馏水，正确； C、水在通电的条件下可以分解生成氢气和氧气，错误； D、冰是水的固态形式，冰与水混合后，只有一种物质，属于纯净物，而不是混合物， 错误。 故选B。 4．如图是教材中的两个实验，下列有关说法错误的是（ ） A．实验①中可观察到烧杯内壁出现水雾 B．两个实验中发生的反应都是分解反应 C．实验②中a、b 两管上方产生气体的体积比约为2：1 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】B 【解析】A、实验①中氢气燃烧生成水，可观察到烧杯内壁出现水雾，故选项正确； B、氢气燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特点，是化合反应，电解水生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，是分解反应，故选项不正确； C、实验②中a管与负极相连，产生氢气、b管与正极相连，产生氧气，则a、b两管上方产生气体的体积比约为2：1，故选项正确； D、氢气和氧气点燃生成水，水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项正确； 故选：B。 5．图所示为同学们设计的净化河水的实验方案。下列分析错误的是（ ） A．沉降时，可选用混凝剂加速沉降速率 B．吸附时，可用活性炭等疏松多孔的物质 C．通过上述过程得到的“净化水”为纯净物 D．可通过煮沸的方法对“净化水”进行杀菌消毒 【答案】C 【解析】A、沉降阶段通常使用混凝剂（如明矾）加速悬浮物聚集，提高沉降速率。选项正确； B、 活性炭因其疏松多孔的结构，可用于吸附阶段去除色素、异味等溶解性杂质。选项正确； C、沉降、吸附等操作仅能去除部分杂质（如悬浮物、有机物），但无法完全去除所有可溶性离子或微生物，因此“净化水”仍为混合物，非纯净物。选项错误； D、煮沸是常见的物理消毒方法，可杀灭大部分细菌和病毒，同时还能降低水的硬度，选项正确。 故选C。 6．水在生产、生活中具有重要作用。下列有关水的说法错误的是（ ） A．用活性炭可以将硬水软化 B．农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水 C．可用活性炭去除水的颜色和气味 D．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水 【答案】A 【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能将硬水软化，该选项错误； B、农业上采用喷灌和滴灌，相比传统漫灌，能精准供水，减少水的浪费，达到节约用水的目的，该选项正确； C、活性炭的吸附性可用于去除水的颜色和气味，该选项正确； D、蒸馏法是通过加热使海水汽化，再将水蒸气冷凝得到淡水，工业上可采用此方法从海水中获取淡水，该选项正确。 故选A。 7．2025年为南水北调中线工程通水11周年，该工程为河南多地提供用水保障。下列关于水的说法正确的是（ ） A．自然界的水资源主要是淡水 B．工业废水可直接用于灌溉农田 C．清澈透明的泉水一定是软水 D．活性炭可以吸附水中的异味和色素 【答案】D 【解析】A、自然界中大部分水是海水（约97.5%），淡水仅占约2.5%，且多为冰川和深层地下水，可直接利用的淡水极少，不符合题意； B、工业废水直接用于灌溉农田，会污染水源和土壤，应处理达标后排放，不符合题意； C、软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，清除透明的泉水不一定是软水，不符合题意； D、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意。 故选D。 8．项目式化学小组同学制作了简易净水器（如图），下列有关分析合理的是（ ） A．花岗岩石子的作用是消毒 B．活性炭可除去水中的色素 C．石英砂吸附水中悬浮杂质 D．塑料杯中得到的水是纯水 【答案】B 【解析】A 、花岗岩石子的作用是过滤较大的颗粒杂质，不是消毒，错误； B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，正确； C、石英砂的主要作用是过滤，不能吸附水中悬浮的杂质，错误； D、简易净水器不能去除水中的可溶性杂质，经过简易净水器处理得到的水不是纯水，错误； 故选B。 9．某兴趣小组用如图装置完成电解水实验并收集产生的气体。 （1）试管c收集到的是氢气，根据图示收集方法可推测出氢气的密度 (填“大于”或“小于”)空气，a端连接电源的 (填“正”或“负”)极，检验氢气的方法和现象是 。 （2）试管d中气体收集方法的名称是 。 （3） (填“c”或“d”)管中的气体先收集满，请说明理由 。 【答案】（1）小于 负 用燃着的木条放在试管口，若气体燃烧并发出“噗”的声音（如果收集的氢气量少，则发出爆鸣声），证明是氢气 （2）向上排空气法 （3）c 反应时产生的氢气是氧气体积的两倍 【解析】（1）密度比空气小的气体可以用向下排空气法收集，根据图示氢气的收集方法是向下排空气法，故可推测出氢气的密度小于空气。电解水时跟负极相连的电极产生氢气，试管c收集到的是氢气，因此a端连接电源的负极。氢气具有可燃性，纯净的氢气燃烧会发出轻微“噗”的声音，如果不纯，则发出爆鸣声，故检验氢气的方法和现象是：用燃着的木条放在试管口，若气体燃烧并发出“噗”的声音（如果收集的氢气量少，则发出爆鸣声），证明是氢气。 （2）图中试管d管口向上，导气管伸至试管底部，该试管内收集的气体是跟电源正极相连的电极产生的气体，该气体是氧气，这种气体收集方法叫做向上排空气法（这种方法适用于收集密度比空气大且不跟空气中各种成分反应的气体）。 （3）因为在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比为2∶1，所以c管中的氢气会先收集满。 10．水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组在老师的指导下开展了主题为“探秘水资源”的实践活动。 【活动一】了解水的净化 （1）如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水生产的工艺流程简图。 ①在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 ②过滤操作中需要折叠滤纸，折叠方法正确的是 (填“甲”或“乙”)；指出丙图中的错误 ；丁图是A、B小组自制的净水器，制作较为合理的是 小组。       ③活性炭吸附池除去色素和异味，利用了活性炭的 (填“物理”或“化学”)性质。 ④自来水厂常用氯气(Cl2)消毒，氯气的物质类别是 (填“单质”或“化合物”)。 【活动二】探究水的组成 为探究水的组成，兴趣小组利用图1装置进行了电解水实验。        （2）图1中电解水的表达式为 ；试管b中产生的气体是 ；氢分子和水分子的不同点是 。 （3）为探究NaOH溶液浓度和电压对电解水速率的影响，小组同学测得产生20mL氢气所需时间(如图3所示)。由图可知，电解水速率最快的条件是：NaOH溶液浓度 (选填“5%”或“10%”)和电压为 (选填“6V”、“9V”或“12V”)。 【答案】（1）吸附水中悬浮杂质，并加速其沉降 甲 漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁、没有用玻璃棒引流 A 物理 单质 （2）/ 氧气/O2 构成分子的原子种类不同 （3）10% 12V 【解析】（1）①在净水过程中加入混凝剂，混凝剂溶于水后形成的胶状物具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质，并加速其沉降； ②折叠滤纸时，应对折两次，然后从中间打开，使一边为一层，另一边为三层，折叠方法正确的是甲； 过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，需使用玻璃棒引流，丙图中，没有用玻璃棒引流，且漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁； 自制净水器中，为了更好地进行过滤和吸附，应按照颗粒由大到小的顺序放置材料，A小组的顺序更合理，天然水先通过小砾石、石英砂过滤较大颗粒杂质，再通过活性炭吸附色素和异味； ③活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附色素和异味，此过程没有新物质生成，利用的是物理性质； ④氯气是由氯元素组成的纯净物，属于单质； （2）电解水生成氢气和氧气，文字或符号表达式为、； 电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为1∶2。根据图1，b中产生的气体较少，则试管b中产生的气体是氧气； 氢分子是由氢原子构成的额，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故氢分子和水分子的不同点是构成分子的原子种类不同； （3）当NaOH溶液浓度为10%和电压为12V，收集20mL氧气所需时间越短，此时电解水速率最快。 过关检测 1．下列关于水的说法不正确的是（ ） A．无色无臭的水就是纯水 B．水是由氢元素和氧元素组成的 C．农业上采用喷湛或滴灌技术节约用水 D．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 【答案】A 【解析】A、无色无臭的水可能含有溶解性杂质（如矿物质、可溶性盐等），并非一定是纯水。选项错误； B、由水的化学式可知，水是由氢、氧元素组成的，选项正确； C、喷灌或滴灌技术能有效减少水资源浪费，属于节水措施，选项正确； D、蒸馏可去除水中绝大部分杂质，得到蒸馏水，蒸馏水一般认为是纯水。选项正确； 故选A。 2．水是宝贵的自然资源。下列有关水的说法错误的是（ ） A．园林采用喷灌和滴灌可节约用水 B．活性炭在净水过程中体现了吸附性 C．在水净化的单一操作中，蒸馏是净化程度较高的方法之一 D．电解水实验说明水是由氢气、氧气两种分子构成的 【答案】D 【解析】A、园林采用喷灌和滴灌，能精准供水，减少水在传输和灌溉过程中的浪费，达到节约用水的目的，该选项正确； B、活性炭具有疏松多孔的结构，在净水过程中，可吸附水中的色素和异味等，体现了吸附性，该选项正确； C、在水净化的单一操作中，沉淀只能使水中不溶性大颗粒沉降；过滤除去不溶性杂质；吸附除去色素和异味；蒸馏能除去水中的所有杂质，得到几乎纯净的水，是净化程度较高的方法之一，该选项正确； D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的，水是由水分子构成，不是由氢气、氧气两种分子构成，该选项错误。 故选D。 3．某同学用如图所示的装置探究水的组成。下列说法错误的是（ ） A．图1中a管气体能使带火星的木条复燃 B．图2中点燃H2，前要检验其纯度 C．图2中干冷烧杯内壁无明显变化 D．以上两个实验均可证明水的组成 【答案】C 【解析】A、a管与正极相连，收集到的气体为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，该选项说法正确； B、氢气具有可燃性，氢气与空气或氧气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸，因此点燃氢气前，要检验其纯度，该选项说法正确； C、氢气燃烧生成水，则干冷烧杯内壁会出现水珠，该选项说法不正确； D、图1水通电分解生成氢气和氧气，图2氢气和氧气点燃生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则以上两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的，该选项说法正确； 故选：C。 4．下列关于氢气的说法错误的是（ ） A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水 【答案】C 【解析】A、氢气的密度比空气小，可用氢气填充探空气球，说法正确，不符合题意； B、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法正确， 不符合题意； C、纯净的氢气在氧气中可以安静地燃烧，只有不纯的氢气点燃时才可能发生爆炸，说法错误，符合题意； D、氢气无色、无味、难溶于水，说法正确，不符合题意。 故选：C。 5．化学是一门以实验为基础的学科。下列有关制取氢气的实验操作中，不正确的是（ ） A．检查装置气密性 B．倾倒稀硫酸 C．检验氢气纯度 D．收集氢气 【答案】A 【解析】A、由于长颈漏斗下端没有形成液封，受热的空气会从长颈漏斗逸出，无法在导管口看到气泡，无法检查气密性。故不正确； B、倾倒液体时，取下瓶塞倒放在桌面上，标签向着手心，略斜的持试管，瓶口紧挨试管口。故正确。 C、检验氢气纯度的正确方法是，用拇指堵住装满氢气的试管口，移近酒精灯的火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，表明氢气不纯；声音很小表明氢气较纯。故正确。 D、氢气密度比空气小，可用向下排气法收集，故正确。 故选A。 6．实验可以认识化学本质，下列是某同学的实验笔记，其中有错误的是（ ） A．实验操作：倾倒液体时，将取下的瓶塞倒放在桌面上 B．安全规则：点燃氢气、甲烷之前要先检验其纯度 C．实验现象：红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 D．事故处理：洒在实验台上的酒精失火，立即用湿抹布扑盖 【答案】C 【解析】A、倾倒液体时，将瓶塞倒放在桌面上，可防止瓶塞沾上桌面的杂质从而污染试剂，该描述正确； B、氢气、甲烷等可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，所以点燃前要先检验纯度，该描述正确； C、红磷在空气中燃烧，产生的是大量白烟，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体，不是白雾，该描述错误； D、洒在实验台上的酒精失火，立即用湿抹布扑盖，可隔绝氧气从而灭火，该描述正确。 故选C。 7．如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法不正确的是（ ） A．开始实验前，两注射器内要装满水 B．可用带火星的木条检验正极产生的气体 C．正极、负极产生的气体体积比为2：1 D．该实验能证明水由氢元素和氧元素组成 【答案】C 【解析】A、开始实验前，两注射器内要装满水，用排水法来收集生成的氢气和氧气，故选项说法正确； B、电解水时正极产生氧气，氧气能使带火星的木条复燃，所以可用带火星的木条检验正极产生的气体，故选项说法正确； C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，生成氧气和氢气的体积比为1:2，则正极、负极产生的气体体积比为1:2，则故选项说法不正确； D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则该实验能证明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法正确。 故选：C。 8．如图是教材中两个实验，下列有关说法正确的是（ ） A．两个实验均可验证水的组成 B．两个实验中发生的反应都是分解反应 C．实验①中氢气在空气中燃烧火焰颜色为蓝紫色 D．实验②、两管中生成气体的体积比约为 【答案】A 【解析】A、电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故说法正确； B、氢气燃烧实验生成水，是由两种物质生成一种物质的反应是化合反应。电解水生成氢气和氧气，是由一种物质分解产出两种物质的反应是分解反应，故说法错误； C、实验①中氢气在空气中燃烧火焰颜色为淡蓝色，故说法错误； D、实验②电解水实验中，a管连接负极，负极产生氢气，b管连接正极，正极产生氧气，且体积比为2：1，故说法错误； 故选A。 9．水的净化是生命健康的重要保证，同学们在实验室中利用如图装置对河水进行了初步净化，其中的操作正确的是（ ） A．河水未静置直接倒入 B．液面超过滤纸的边缘 C．滤纸紧贴漏斗的外壁 D．滤液浑浊应重新过滤 【答案】D 【解析】A、通常应先将河水静置，使较大颗粒沉淀后再取上层清液进行过滤，这样可以加快过滤速率，不符合题意； B、液面超过滤纸的边缘，会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊，液面应低于滤纸边缘，不符合题意； C、过滤时，滤纸应紧贴漏斗的内壁，不是外壁，不符合题意； D、过滤后滤液浑浊，可能原因是滤纸破损、液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等，需进行重新过滤，符合题意。 故选D。 10．生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列说法正确的是（ ） A．生命吸管的双层纺织网可以除去颜色和异味 B．经过生命吸管净化后的水属于纯净物 C．生命吸管可以把海水变为淡水 D．生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化 【答案】D 【解析】A、生命吸管的双层纺织网只能除去水中的不溶物，不能除去水中的颜色和异味，说法不正确，不符合题意； B、经过生命吸管净化后的水中仍含有可溶性钙、镁化合物，属于混合物，说法不正确，不符合题意； C、“生命吸管”不能除去海水中的可溶性盐，不能把海水变为淡水，说法不正确，不符合题意； D、活性炭过滤层及双层纺织网的净水过程中没有新物质生成，属于物理变化；加碘树脂净水过程中有新物质生成，属于化学变化，故生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化，说法正确，符合题意。 故选：D。 11．水是一切生命体生存所必需的物质，为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须保护水资源。下列有关水的说法不正确的是（ ） A．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 B．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 C．氢气燃烧生成水，说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 【答案】B 【解析】A、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性杂质，属于混合物，故A不符合题意； B、在净水过程中明矾起吸附悬浮杂质，加速沉降的作用，不能消毒杀菌，故B符合题意； C、氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，则可说明水是由氢元素和氧元素组成的，故C不符合题意； D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，故D不符合题意。 故选B。 12．水是生命之源，人类的日常生活离不开水。 （1）图1是简易的净水装置，装置中活性炭吸附水中的异味和色素属于 变化(填“物理”或者“化学”)。 （2）常用净化水的方法有：①过滤、②加明矾吸附沉降、③蒸馏、④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化为生活用的自来水。应选用的方法和顺序为___________(填下面的选项)。 A．①②③④ B．②④①③ C．①③④ D．②①④ （3）图2是电解水的装置图，试管a收集的气体是最理想的清洁能源，写出其燃烧时的符号表达式 。 （4）图3实验中，冷水从 (选填“A”或“B”)进入c仪器。 （5）下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是___________(填字母序号)。 A．氢气在氧气中燃烧 B．水的蒸发 C．水的电解 D．水的净化 【答案】（1）物理 （2）D （3）H2+O2H2O （4）B （5）AC 【解析】（1）活性炭吸附水中的异味和色素，只是将异味和色素吸附在其表面，没有新物质生成，属于物理变化； （2）加明矾吸附沉降可以使水中悬浮的小颗粒杂质凝聚成大颗粒，便于后续过滤除去，所以第一步是②加明矾吸附沉降；过滤能除去水中不溶性固体杂质，即①过滤；消毒杀菌是为了杀死水中的细菌和病毒等微生物，保证饮用水安全，即④消毒杀菌；蒸馏得到的是纯水，自来水不需要达到纯水的程度，所以一般不采用蒸馏操作。故应选用的方法和顺序为②①④。 故选D。 （3）在电解水实验中，与电源负极相连的试管收集到的气体是氢气，氢气是最理想的清洁能源，氢气燃烧生成水，其燃烧时的符号表达式为H2+O2H2O； （4）在蒸馏实验中，为了使冷凝效果更好，冷水应从下口进入，即从B进入c仪器（冷凝管）； （5）A、氢气在氧气中燃烧生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的，符合题意； B、水的蒸发只是水的状态发生改变，由液态变为气态，没有发生化学变化，不能证明水的组成，不符合题意； C、水在通电条件下分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可证明水是由氢元素和氧元素组成的，符合题意； D、水的净化过程中只是除去水中的杂质，没有涉及水的组成的探究，不符合题意。 故选AC。 13．为了人类社会的可持续发展，我们要保护水资源，既要合理利用水资源，又要防治水体污染。 （1）对污水进行处理是合理利用水资源的重要方式。如图是污水处理的流程示意图： ①一级处理时，污水经过格栅的作用是除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 ②二级处理时，主要利用活性炭的吸附性，吸附性属于活性炭的 (填“物理”或“化学”)性质。 （2）为探究水的组成化学小组的同学进行了如图的实验： ①图Ⅰ实验中，点燃氢气前，应该先进行的操作是 。 ②图Ⅱ实验中，一段时间后，玻璃管 (填“a”氢气或“b”)中可收集到氢气。 【答案】（1）不溶性 物理 （2）验纯 a 【解析】（1）①一级处理时，污水经过格栅的作用是过滤，除去水中的不溶性杂质； ②二级处理时，主要利用活性炭的吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于活性炭的物理性质； （2）①氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故图Ⅰ实验中，点燃氢气前，应该先进行的操作是验纯。防止发生爆炸； ②在电解水实验中，“正氧负氢”，a管与负极相连，故一段时间后，玻璃棒a中可收集到氢气。 14．某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【任务一】认识水的蒸发 （1）如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图（两图圈内所指空气体积相同），已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，A水温为50℃，则画出B杯水上方空气中含有的水分子 。 【任务二】探究水的组成 （2）图C所示装置是电解水的装置，收集到氢气的试管是 （填“a”或“b”）管，反应的符号表达式为 ，若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，对产生此现象原因合理的猜想是 。 （3）我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下，促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如下图：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂） 则水分解的微观过程正确顺序是 （填数字序号）。 【任务三】水的净化过程 （4）海水中存在较多的钠离子、氯离子等多种离子，膜分离技术可用于淡化海水如图D所示，通过淡化膜的主要微观粒子是 （填微观粒子名称）。 （5）某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见混凝剂，操作a的名称是 ，在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，操作b中加入活性炭的作用是 。 （6）能够使硬水变成软水的操作是： (填“操作a”、“操作b”或“操作 c”')。 【答案】（1） （2）a 相同条件下，氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗（合理即可） （3）①④②⑤③ （4）水分子 （5）过滤 漏斗 吸附水中的色素和异味 （6）操作c 【解析】（1） 分子在不断运动，且温度越高，分子的运动速率越快，则温度高的烧杯上方水分子数目多，温度低的烧杯上方水分子数目少，已知两杯水的水温分别是50℃和80℃，80℃＞50℃，A水温为50℃，B水温为80℃，则B杯上方含有的水分子数目较多，则画出B杯水上方空气中含有的水分子为； （2）在电解水实验中，“正氧负氢”，a管与负极相连，故收集到氢气的试管是a； 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为； 若用碳棒作电极进行电解水实验，一段时间后，得到氢气和氧气的体积比大于理论值，可能是氧气与电极反应而被消耗，也可能是因为相同条件下，氧气比氢气更易溶于水，部分氧气溶于水； （3）化学变化的微观本质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。水在太阳能和新型高效光催化剂作用下分解生成氢气和氧气，微观过程是水分子接触催化剂表面，分裂成氢原子和氧原子，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，然后氢分子、氧分子离开催化剂表面，大量氢分子聚集形成氢气，大量氧分子聚集形成氧气，则正确顺序为：①④②⑤③； （4）由图可知，通过膜的主要微观粒子是水分子，从而能达到海水淡化的目的； （5）操作a实现了固液分离，名称是过滤； 过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和漏斗； 活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故操作b中加入活性炭的作用是：吸附水中的色素和异味； （6）操作a实现了固液分离，名称是过滤；操作b为吸附；操作c为蒸馏；过滤只能除去不溶性物质，吸附只能除去色素和异味，蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，则蒸馏可除去水中的钙镁粒子，可将硬水软化，故能够使硬水变成软水的操作是操作c。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$