专题07 水资源 水的净化 水的组成（期末真题汇编，福建专用）九年级化学上学期

专题07 水资源 水的净化 水的组成 3大高频考点概览 考点01 水资源及其利用 考点02 水的净化 考点03 水的组成与氢气 地 城 考点01 水资源及其利用 1．(24-25九上·福建龙岩·期末)为促进乡村振兴发展，打造美丽宜居乡村，下列举措不符合该理念的是 A．增加绿化面积 B．秸秆就地焚烧 C．垃圾分类处理 D．兴修饮水工程 【答案】B 【详解】A、增加绿化面积，有利于改善乡村的生态环境，美化乡村景观，吸收空气中的有害气体，保持水土等，对打造美丽宜居乡村有积极作用，该选项符合理念，不符合题意； B、秸秆就地焚烧会产生大量的烟尘、有害气体等污染物，如二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等，不仅会污染空气，影响空气质量，还可能引发火灾等安全问题，不符合打造美丽宜居乡村注重生态环境保护的理念，该选项不符合理念，符合题意； C、垃圾分类处理可以实现资源的回收利用，减少垃圾对环境的污染，有助于改善乡村的环境卫生状况，符合打造美丽宜居乡村的理念，该选项符合理念，不符合题意； D、兴修饮水工程能够保障乡村居民的饮用水安全，提升居民的生活质量，对打造美丽宜居乡村具有重要意义，该选项符合理念，不符合题意； 故选B。 地 城 考点02 水的净化 1．(23-24九上·福建漳州·期末)李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。结合上文，下列说法错误的是 A．酒精的沸点比水低 B．该方法比过滤净化程度高 C．该方法与蒸馏原理相似 D．“蒸令气上”发生化学变化 【答案】D 【详解】A、由描述可知，蒸馏时先出现的是酒精，所以酒精的沸点比水低，说法正确； B、蒸馏比过滤净化程度高，说法正确； C、用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露，描述的正是蒸馏操作，说法正确； D、“蒸令气上”是蒸馏，没有生成新物质，是物理变化，说法错误。 故选D。 2．(23-24九上·福建泉州晋江安海片区·期末)2023年夏季我国很多水域发生大面积水灾，河水中因含有大量的泥沙而浑浊。下列有关河水净化的说法不正确的是 A．过滤前应先进行静置沉淀 B．活性炭可以吸附水中的色素和异味 C．可通入氯气进行消毒杀菌 D．经过过滤、吸附和杀菌得到的水一定是软水 【答案】D 【详解】A、过滤的目的是让固液分离，静置可以让固体下沉，先让一部分固液分离开来，所以过滤前应先进行静置沉淀，故说法正确； B、活性炭可吸附水中的色素和有异味的物质正确，因为活性炭有吸附性，故说法正确； C、氯气是一种强氧化剂，可以杀死水中的细菌、病毒和其他微生物，所以可以进行消毒杀菌，故说法正确； D、经过过滤、吸附和杀菌，硬水不能除去可溶性矿物质，不可以变成软水，故说法错误。 故选D。 3．(22-23九上·福建福州·期末)下列项目所涉化学知识正确的是 项目 化学知识 A 垃圾分类回收 空易拉罐属于可回收垃圾 B 体育锻炼后喝淡盐水 氯化钠由原子构成 C 霓虹灯发光造“美景” 氖气灯发红光产生新物质 D 用明矾处理浑浊的水 明矾生要起杀菌消毒作用 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、空易拉罐属于可回收垃圾，该选项正确； B、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，该选项不正确； C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，该过程中并没有生成，该选项不正确； D、明矾溶于水形成胶状物，可吸附水中悬浮的杂质，但不能杀菌消毒，该选项不正确。 故选A。 4．(22-23九上·福建龙岩新罗区·期末)某净水装置如图所示。下列说法正确的是 A．该装置能对水进行杀菌消毒 B．该装置能除去水中的色素和异味 C．硬水经过该装置后可转化为软水 D．小卵石、石英砂、活性炭的叠放顺序可调整 【答案】B 【详解】A、该装置中的物质并不能起到杀菌消毒的作用，故选项说法错误； B、由于活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和气味，故选项说法正确； C、由净水装置可知，该装置不能减少钙、镁离子的化合物的量，不能将硬水转化为软水，故选项说法错误； D、为了提高水的净化效果，小卵石、石英砂、活性炭摆放的顺序不要颠倒，故选项说法错误。 故选B。 5．(24-25九上·福建三明·期末)水是生命之源。 (1)净化水 为方便师生的饮水，某校安装了管道直饮水，其工作原理如下图所示。 ①该净水过程中涉及的净水方法有 、 等。 ②在烧水的过程中，水中溶解的Ca(HCO3)2等物质会分解，水的硬度降低。请将该反应的化学方程式补充完整：Ca(HCO3)2CaCO3↓+ + ↑； ③在烧水的过程中会产生大量的水蒸气。从微观角度分析，水变成水蒸气，体积增大的原因是 。 (2)电解水 学习小组利用如图所示装置开展电解水实验。 ①检验正极产生的气体，方法是 。 ②如果电解0.18g的水，可生成氢气的质量为 g。 (3)爱护水 请举出一例校园生活中不节约用水的行为： 。 【答案】(1) 吸附 煮沸 H2O CO2 水分子间隔变大 (2) 将带火星的木条放在b管的尖嘴管口处，木条复燃，是氧气 0.02 (3)不随手关紧水龙头 【详解】（1）①该净水过程中涉及的净水方法有吸附、煮沸、过滤； ②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与数目均不变，且产生了一种气体，反应物中一个钙原子、2个氢原子、2个碳原子、6个氧原子，生成物中一个钙原子、1个碳原子、3个氧原子，缺少2个氢原子、3个氧原子，1个碳原子，故生成物中还有水和二氧化碳，故填H2O;CO2； ③从微观角度分析，水变成水蒸气，体积增大的原因是水分子间隔变大； （2）①水的电解实验中负极产生氢气，正极产生氧气，氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，故检验正极气体的方法为：将带火星的木条放在b管的尖嘴管口处，木条复燃，是氧气； ②水在通电条件下生成氢气与氧气，，电解0.18g的水，可生成氢气的质量为0.02g; （3）校园生活中不节约用水的行为：不随手关紧水龙头（合理即可）。 6．(22-23九上·福建三明·期末)学习了水的净化后，小明取了一些河水和同学们一起按如下流程进行实验。 (1)操作I的名称是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。 (2)活性炭的作用是 ，滤液到清水的过程中，发生的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)图中方框内的物质，属于纯净物的是 。 (4)利用制取的蒸馏水进行电解水实验，下图是水电解过程中微观粒子变化示意图。 ①上述变化过程中，不变的微粒是 。 ②若正极收集到4 mL气体，负极收集到的气体为 mL，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) 过滤 引流 (2) 吸附水中的色素和异味 物理 (3)蒸馏水 (4) 氢原子和氧原子 8 2H2O2H2↑+O2↑ 【详解】（1）操作Ⅰ是将溶液和沉淀分离，该操作为过滤，过滤实验中玻璃棒的作用是引流。 （2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味。滤液到清水的过程中，经历了活性炭的吸附和蒸馏，这两步过程中都没有新物质生成，属于物理变化。 （3）图中方框内的物质，属于纯净物的是蒸馏水。 （4）①原子是化学变化中的最小粒子，由图中信息可知，上述变化过程中，不变的微粒是氢原子和氧原子。 ②电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，若正极收集到4 mL气体，负极收集到的气体为8mL，水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。 【点睛】本题结合净水的流程图及电解水的微观示意图考查水的相关知识，难度不大，根据所学知识进行分析解答。 7．(24-25九上·福建龙岩·期末)水是宝贵的自然资源。根据不同场合的用水要求，需要综合运用多种净化方法。 (1)下图是自来水生产的主要过程。 ①过滤池的作用是除去 。 ②天然水经处理后得到的自来水是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)如图为某种野外便携式净水器的内部结构示意图。 ①活性炭的作用是吸附 。 ②高聚碘树脂起杀菌作用，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ③水进入方向从下到上的目的是 。 【答案】(1) 不溶性杂质 混合物 (2) 色素和异味 化学 使净化时间长，充分净化 【详解】（1）①过滤是一种分离混合物的方法，它可以将不溶性的固体杂质从液体中分离出来。在自来水生产过程中，过滤池的作用就是除去水中的不溶性杂质； ②纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或两种以上物质组成的。天然水经沉淀、过滤、消毒等处理后得到的自来水，其中仍然含有一些可溶性的杂质，如钙镁化合物等，所以自来水是混合物； （2）①活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使得它具有很强的吸附性，能够吸附水中的色素、异味以及一些部分可溶性杂质等； ②高聚碘树脂起杀菌作用，杀菌过程中细菌的结构和性质发生了改变，有新物质生成，所以该过程属于化学变化； ③水进入方向从下到上，这样可以使水与净水器内的各种净化材料（如三层去杂物、高聚碘树脂、活性炭、超滤膜等）充分接触，从而更充分地进行除杂、杀菌、吸附等净化过程，提高净化效果。 8．(24-25九上·福建宁德·期末)人们对于“好”水的需求一直没有停止，水的净化贯穿古今。 任务一 了解净水 (1)“茶圣”陆羽在《茶经·四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具――漉水囊，其操作原理类似于实验室中的 。 (2)浙江永嘉出土的明末“净水池”，池底有木炭，其作用是 。 (3)现代净水方法很多，其中RO反渗透净水原理如下： ①水分子的直径 (填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔径。 ②纯净水的出水口是 (填“a”或“b”)。 任务二 检测水质 (4)TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量，值为33，结合下图可知该水质属于 。 TDS值 0～89 90～159 160～229 230～339 340～534 >535 水质 强软水 软水 适度硬水 中度硬水 硬水 强硬水 任务三 自制净水器 (5)某班同学设计了三组净水装置，如下图。 ①你认为净水效果最好的是 。 ②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外，还需要考虑 (写一点即可)。 【答案】(1)过滤 (2)吸附 (3) < a (4)强软水 (5) 三组 材料是否易得、材料是否环保(其它合理答案) 【详解】（1）“茶圣”陆羽在《茶经•四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具—一漉水囊，其操作原理类似于实验室中的过滤；故答案：过滤； （2）浙江永嘉出土的明末“净水池”，池底有木炭，木炭结构疏松多孔，具有吸附性，其作用是吸附水中的色素和异味； 故答案：吸附水中的色素和异味； （3）①由图示可知，RO膜只允许水分子通过，说明水分子的直径＜RO膜的孔径；故答案为：＜； ②由图示可知，纯净水的出水口是a；故答案：a； （4）TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量，值为33，结合如图可知该水质属于强软水；故答案为：强软水； （5）①鹅卵石可以过滤除去水中较大的难溶性杂质，石英砂可以过滤除去水中较小的难溶性杂质，活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，各层之间可用纱布隔开，因此净水效果最好的是三组；故答案为：三组； ②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外，还包括材料的质量和耐用性以及环保无毒等；故答案为：环保无毒（合理即可）。 9．(23-24九上·福建泉州·期末)化学在生产、生活中应用广泛。 (1)铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的薄膜，该薄膜是 （填化学式）。 (2)用洗涤剂除去衣服上的油污，这是利用了洗涤剂对油污的 作用。 (3)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁过程中利用了一氧化碳的 性。 (4)福建有丰富的水资源，生活中常用 的方法降低水的硬度。 (5)做完菜要清洗铁锅，擦干放置。擦干的目的是 。 (6)“84消毒液”一般需要稀释使用。要配制1000g有效氯含量为0.03%的“84消毒液”稀溶液用于桌椅消毒，需要有效氯含量为5%的“84消毒液”的质量是 g。 【答案】(1)Al2O3 (2)乳化 (3)还原 (4)煮沸 (5)防止铁锅受潮与氧气反应生锈 (6)6 【详解】（1）铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，氧化铝的化学式为Al2O3，故填：Al2O3； （2）洗涤剂除去衣服上的油污，利用洗洁精的乳化作用，能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走，故填：乳化； （3）炼铁过程中利用一氧化碳具有还原性，将铁从铁矿石中还原出来，故填：还原； （4）加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此生活中通过煮沸能降低水的硬度，故填：煮沸； （5）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，做完菜后通常要清洗铁锅，擦干放置。擦干的目的是：防止铁锅受潮与氧气反应生锈，故填：防止铁锅受潮与氧气反应生锈； （6）稀释前后溶质的质量不变，设需要有效氯含量为5%的“84消毒液”的质量是x，则有x×5%=1000g×0.03%，得x=6g，故填：6。 10．(24-25九上·福建厦门·期末)研究小组开展“水的净化”项目式学习活动。 活动一  参观中水处理厂 中水是国际公认的“第二水源”，是指将污水处理达标后，可在一定范围内使用的水。中水处理要满足卫生、感观等要求。该厂的中水处理流程如图1。 (1)一级处理时，“调节池”需不断搅拌。实验室常用于搅拌的玻璃仪器是 。 (2)二级处理时，“砂滤”的作用是除去污水中的 。 (3)三级处理时，常用臭氧（O₃）杀菌消毒。写出由氧气在放电条件下生成臭氧的化学方程式： 。 活动二  制作简易净水器 制作简易净水器一般经历以下过程： (4)选择材料。学习小组用饮用水瓶做容器，用PP棉、小鹅卵石、活性炭、细沙做滤芯材料，其中活性炭的作用是 。 (5)设计装置。根据净水器的工作原理和构成，设计净水器如图2。 ①确定滤芯材料顺序 为了获得较优的净水效果，自进水口起，滤芯材料的填充顺序： → → （选填“小鹅卵石”“活性炭”“细沙”）。 ②确定进出水口位置 进水口设置在净水器下方比设置在上方效果更好，理由是 （写一个）。 (6)优化升级。学习小组还可以从 （写一种）角度来进一步提高净水效果。 【答案】(1)玻璃棒 (2)难溶性物质 (3) (4)吸附水中的色素及异味 (5) 小鹅卵石 细沙 活性炭 可以使一部分不溶性固体杂质沉降，防止堵塞导致净水速度减慢 (6)改进过滤材料、适量增加过滤材料的厚度 【详解】（1）实验室常用于搅拌的玻璃仪器是玻璃棒； （2）二级处理时，“砂滤”的作用是除去污水中的难溶性杂质； （3）氧气在放电条件下生成臭氧，化学方程式为； （4）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素及异味； （5）为了获得较优的净水效果，自进水口起，先用小鹅卵石除去颗粒较大的不溶性杂质，再用细沙除去颗粒较小的不溶性杂质，最后用活性炭吸附水中的异味及色素，故滤芯材料的填充顺序为：小鹅卵石→细沙→活性炭； 进水口设置在净水器下方比设置在上方效果更好，理由是可以使一部分不溶性固体杂质沉降，防止堵塞导致净水速度减慢； （6）学习小组还可以从改进过滤材料、适量增加过滤材料的厚度等角度来进一步提高净水效果。 11．(24-25九上·福建福州·期末)饮用水的变迁史。 (1)19世纪前：天然水 利用静置沉淀或砂石过滤，提高水质的 （填“色度”或“澄清度”）。 (2)19世纪初：自来水 ①通过以下工序制得自来水，正确的净水顺序是 （填标号）。 A．消毒    B．过滤    C．沉降 ②实验室过滤操作中起引流作用的仪器是 。 (3)20世纪90年代：桶装水 桶装水一般是指以活性炭为介质，经过树脂软化等处理而成的净化水。活性炭的作用是 ；树脂软化的原理如图，已知交换过程中阴阳离子电荷总数不变，则1个钙离子能交换出 个钠离子。 (4)20世纪90年代末：直饮水常见直饮水机的净水设备运用超滤和反渗透原理。 ①超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。超滤膜的孔径 （填“>”或“<”）不溶性杂质直径。 ②自来水通过反渗透膜可获得纯水。该净水效果相当于实验室的 （填“蒸馏”或“蒸发”）操作。 【答案】(1)澄清度 (2) CBA 玻璃棒 (3) 吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质 2/两 (4) < 蒸馏 【详解】（1）利用静置沉淀或砂石过滤，可以除去水中的不溶性杂质，提高水质的澄清度。 （2）①正确的净水顺序是沉降→过滤→消毒，故填CBA。 ②实验室过滤操作中起引流作用的仪器是玻璃棒。 （3）活性炭疏松多孔，具有吸附性，作用是吸附水中各种有毒有颜色有气味的物质； 1个钙离子带2个单位正电荷，1个钠离子带1个单位正电荷，已知交换过程中阴阳离子电荷总数不变，则1个钙离子能交换出2个钠离子。 （4）①超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质，说明超滤膜的孔径＜不溶性杂质直径。 ②蒸馏可以除去水中的所有杂质得到纯水，自来水通过反渗透膜可获得纯水，该净水效果相当于实验室的蒸馏操作。 12．(23-24九上·福建龙岩·期末)小组同学参观自来水厂后将水的净化绘制成如下流程。 (1)储水池中投入明矾的作用是 。 (2)次氯酸钠(NaClO)在净水中起消毒作用，NaClO中氯元素化合价为 。 (3)自来水是否为硬水可用 检验。 (4)自来水厂将污泥池中的污水再次引回储水池的目的是 。 【答案】(1)吸附悬浮物 (2)+1 (3)肥皂水 (4)循环使用，节约用水 【详解】（1）储水池中投入明砚的作用是吸附悬浮物，使之加速沉降。 （2）设次氯酸钠(NaClO)中氯元素化合价为，已知钠元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知：，， NaClO中氯元素化合价为+1价。 （3）自来水是否为硬水可用肥皂水检验，向水样中滴加适量肥皂水，产生大量泡沫的水是软水，产生较少或不产生泡沫的水是硬水。 （4）自来水厂将污泥池中的污水再次引回储水池的目的是循环使用，节约用水。 13．(23-24九上·福建厦门·期末)下图为某海水净化系统工艺流程图。 (1)“砂滤”为石英砂过滤器，用于滤除水中的 。 (2)“碳滤”为活性炭过滤器，除起过滤作用外，还具有 作用。 (3)“软化器”可降低海水的硬度。写出检验“软化器”流出的水是否为软水的方法： （操作、现象、结论）。 (4)“反渗透装置”能脱盐，脱盐率可达到98%。“反渗透装置”流出的水属于 （选填“混合物”或“纯净物”）。 【答案】(1)难溶性固体杂质 (2)吸附 (3)取水样于试管中，加入肥皂水搅拌，产生泡沫较多则为软水，产生的泡沫较少、浮渣较多则为硬水 (4)混合物 【详解】（1）石英砂过滤器主要除去水中的难溶性固体杂质； （2）活性炭具有吸附性，起到吸附作用； （3）“软化器”流出的水是否为软水的方法是：取水样于试管中，加入肥皂水搅拌，产生泡沫较多则为软水，产生的泡沫较少、浮渣较多则为硬水； （4）“反渗透装置”能脱盐，脱盐率可达到98%，“反渗透装置”流出的水中还含有其他杂质，属于混合物。 14．(23-24九上·福建宁德·期末)水乃万物之源。学习小组开展对水的探究活动。 活动1：淡水的水质检测 (1)明清时期的水井井底和井壁用石块铺好，上方铺一层竹炭，最后在竹炭外围再铺好石块。其竹炭的作用 ；生活中采用 进行硬水软化。 (2)为完成“水质检测”实践性作业，学习小组买了不同型号的滤纸开展活动。根据资料回答问题： 表一 杂质类别 颗粒直径 悬浮物质 大于0.1微米 泥砂 粘土 藻类、细菌 部分病毒 大于10微米 0.1微米~2微米 约0.2微米 最小的病毒0.01微米 胶体颗粒 0.1~0.001微米 主要是含铁元素、铝元素和硅元素的化合物，动植物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。 表二 滤纸型号 孔径/微米 波速/秒 201 20-25 <35 202 15-20 35-70 203 10-15 70-140 204 0.22 根据上表信息，若要过滤掉泥砂，应选用滤纸型号为 ；分析表二数据，你能得出的信息是 ；过滤后的淡水能否直接饮用 (填“能”或“不能”)。 活动2：学习小组利用下图装置探究添加不同浓度NaOH溶液对电解水的影响，数据如下表所示(相同时间内)： 质量分数(%) 氢气生成量/mL 氧气生成量/mL 10 5.0 2.1 12 6.2 3.2 14 7.5 3.7 16 8.2 4.3 (3)a管内产生的气体化学式 ，检验b管内气体的方法(步骤、现象和结论) 。 (4)由表可知：当-NaOH溶液的质量分数为 %时，氢气、氧气体积比最不接近理论值，实验效果最差。 【答案】(1) 吸附 煮沸 (2) 204 孔径越小滤速越慢等 不能 (3) H2 将带火星的木条靠近b管导管口，打开旋塞(开关)，木条复燃则为氧气 (4)10 【详解】（1）竹炭的结构疏松多孔，具有吸附性，能除去色素和异味，生活中常用煮沸的方法价降低水的硬度，故填：吸附、煮沸； （2）泥砂的直径大于10微米，若要过滤掉泥沙，则所选滤纸的直径应比10微米小，故选204型号滤纸，其直径小于10微米，比泥沙直径小，能过滤掉泥沙，由表二可知，孔径直径越小，过滤所需时间越长，速度越慢，过滤除去了难溶性杂质，仍有可溶性杂质和细菌病毒等溶在水中，不能直接饮用，故填：204、孔径越小滤速越慢等、不能； （3）电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，化学式为H2，氧气具有助燃性，将带火星的木条靠近b管导管口，打开旋塞，木条复燃则为氧气，故填：H2、将带火星的木条靠近b管导管口，打开旋塞，木条复燃则为氧气； （4）电解水实验中，氢气和氧气的体积比约为2:1，当NaOH溶液的质量分数为10%时，氢气的体积：氧气的体积=5：2.1≈2.38：1，当NaOH溶液的质量分数为12%时，氢气的体积：氧气的体积=6.2：3.2≈1.94：1，当NaOH溶液的质量分数为14%时，氢气的体积：氧气的体积=7.5：3.7≈2：1，当NaOH溶液的质量分数为16%时，氢气的体积：氧气的体积=8.2：4.3≈1.91：1，计算可知，当NaOH溶液的质量分数为10%时，氢气、氧气体积比最不接近理论值，实验效果最差，故填：10。 15．(23-24九上·福建南平·期末)“化”说水 (1)验水 我国水的硬度标准如表： 以CaCO3浓度计(mg/L) 0-150 150-450 450-714 ≥714 硬度类别 软水 硬水 高硬水 特硬水 用某品牌“水质硬度测试纸”粗略测得某水样中CaCO3浓度为25mg/L，依据表判断其硬度类别为 。生活中还可用 检验水样是硬水还是软水。 (2)净水 图1装置中，活性炭的作用是 。为了净水效果更好，每种材料之间用纱布隔开，a、b处材料放置合理的是 (填标号)。 A．a—细砂    b—棉花       B．a—棉花    b—细砂 (3)探水 图2反应的化学方程式为 ，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的理论依据是 。对比图2和图3两个实验，从微观角度分析，两种变化的差异是 。 【答案】(1) 软水 肥皂水 (2) 吸附水中的颜色和气味 A (3) 2H2O2H2↑+O2↑ 质量守恒定律或化学反应前后元素种类不变 分子种类是否改变 【详解】（1）用某品牌“水质硬度测试纸”粗略测得某水样中CaCO3浓度为25mg/L，在0-150之间，则其硬度类别为软水； 生活中还可用肥皂水检验水样是硬水还是软水，加入肥皂水振荡，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫的是硬水； （2）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可吸附水中的色素和异味； 为了净水效果更好，进行净水时，先除去大颗粒的杂质，再除去小颗粒的杂质，根据细砂可除去不溶性小颗粒，棉花可除去水中的不溶性杂质，则a、b处材料放置合理的是A； （3）水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：； 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，反应前后元素种类不变，则该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的理论依据是质量守恒定律； 图2中电解水时，水分子被分成氢原子与氧原子，水分子本身发生了变化；图3中给水蒸发时，水分子间的间隔发生变化，而水分子本身不变，故图2和图3两种变化的本质区别是水分子种类是否改变。 16．(22-23九上·福建福州·期末)2023年4月1日，我国将实施《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022），部分指标及限值如下表： 项目 限值 臭和味 无异臭、异味 总硬度（以CaCO3），/mg·L-1 450 高锰酸盐指数（以O2计）/mg·L-1 3 (1)水的气味……“无臭、无味”属于饮用水的 （填“化学性质”或“物理性质“）。活性炭可除去水中的色素和异味，说明其具有 性。 (2)水的硬度……生活中可用 鉴别硬水和软水，降低水硬度的方法是 。1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过 mg。 (3)水的高锰酸蓝指数……指一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量。高锰酸钾还可用于实验室制氧气，反应的化学方程式为 。 【答案】(1) 物理性质 吸附 (2) 肥皂水 煮沸 180 (3) 【详解】（1）“无臭、无味”描述的是颜色和味道，均属于物理性质； 活性炭具有疏松多孔的结构从而具有吸附性，则可用于除去色素和异味。 （2）肥皂水可鉴别硬水和软水，产生较多泡沫的为软水，产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水； 由于450mgCaCO3中钙元素的质量分数为，则1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过180mg。 （3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为。 17．(23-24九上·福建三明·期末)南水北调，保障了沿线城市的生活用水，复苏了河湖生态，润泽了豫冀津京。学习小组查得资料：南水北调来的水，占北京城区日供水量的7成以上；北京某水厂的净水工艺流程如图所示。请和小组同学一起研究。 (1)开展南水北调，说明我国的水资源分布状况是 。 (2)絮凝剂：明砚能与水反应生成氢氧化铝胶状物，氢氧化铝的化学式为 ； (3)过滤是为了除去 ；试剂A的名称是 。 (4)消毒剂：臭氧、液氯等在自来水生产中被广泛应用。 ① 臭氧可作为消毒剂，氧气没有杀菌消毒功能。从微观角度看，其化学性质不同的原因是 。 ② 氯气溶于水可生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)，反应的化学方程式为 。 【答案】(1)不均衡 (2)Al(OH)3 (3) 不溶性杂质 活性炭 (4) 分子构成不同 【详解】（1）我国的水资源分布状况是不均衡的，南方水资源较丰富，北方较为缺乏； （2）氢氧化铝中铝元素化合价为+3价，氢氧根的化合价为-1价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，氢氧化铝表示为：Al(OH)3； （3）过滤能将水中的不溶性杂质除去； 活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，故试剂A为活性炭； （4）①分子相同化学性质相同，分子不同化学性质不同，臭氧和氧气的分子构成不同，属于不同种分子，故化学性质不同； ②氯气溶于水过程中与水反应生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)，反应的化学方程式为：。 18．(22-23九上·福建厦门·期末)下图为某游泳池水处理流程示意图。    (1)添加絮凝剂的作用是 。 (2)砂缸可除去不溶于水的杂质，其原理类似于实验室中的 操作。 (3)消毒剂投放器通臭氧杀菌消毒，这是利用臭氧的 (选填“物理”或“化学”)性质。 (4)取给水口的水样，滴加适量肥皂水，振荡，观察到泡沫多、浮渣少、说明水样属于 (选填“硬水”或“软水”)。 (5)依据以上流程示意图，写出游泳池节约用水的一条措施： 。 【答案】(1)吸附水中的悬浮杂质，加速其沉降 (2)过滤 (3)化学 (4)软水 (5)溢流出的水处理后循环使用 【详解】（1）净水过程中加入的絮凝剂是明矾，明矾在水中易水解生成氢氧化铝胶体，其可以吸附水中的细小颗粒，使之沉降，达到絮凝的目的。 （2）砂缸可除去不溶于水的杂质，其可以分离液体和固体，其原理类似于实验室中的过滤操作。 （3）通臭氧杀菌消毒，过程中发生了化学变化，这是利用臭氧的化学性质。 （4）向水样中加入适量的肥皂水，振荡，泡沫多无浮渣或浮渣少的是软水，泡沫少浮渣多的是硬水。 （5）从示意图中看到，有溢流口，故可以将溢流出的水处理后循环使用以节约水资源。 19．(22-23九上·福建漳州·期末)水是人类最宝贵的资源。 (1)生活中，常利用活性炭的 性除去水中的色素和异味，用 的方法降低水的硬度。 (2)2022年3月15日，国家卫生健康委员会发布《生活饮用水卫生标准》，在新国标中： ①饮用水消毒剂增加了臭氧。臭氧杀菌消毒过程是利用其强氧化性，此性质属于 （填“物理”或“化学”）性质。 ②毒理指标中增加饼（0.005mg/L）、银（0.7mg/L）和硼（0.5mg/L）等元素含量限值，这里的“锑”“钡”和“硼”指的是 （填“分子”“原子”或“元素”）。 (3)我国首个兆瓦级“绿电制绿氢”项目运用质子膜电解水制氢气，无污染物排放。电解水的化学方程式是 ，在反应前后一定发生变化的是 （填序号）。 a.原子的种类                    b.分子的种类 c元素的种类                    d.原子的数目 【答案】(1) 吸附 煮沸 (2) 化学 元素 (3) b 【详解】（1）活性炭疏松多孔有吸附性，可以吸附除去水中的色素和异味。煮沸可以将水中部分钙镁化合物转化为水垢析出，从而降低水的硬度。 （2）①臭氧杀菌消毒过程中有蛋白质变性，有新物质生成，所以强氧化性是化学性质。 ②物质由元素组成，“钡”和“硼”指的是元素。 （3）水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为。化学反应的微观实质是分子拆分成原子，原子构成新的分子。所以反应前后原子的种类、数目、质量都不会变。原子的种类不变则元素的种类不变，原子的种类、数目、质量不变则反应前后各元素质量和反应前后物质的总质量不变。化学反应前后一定有新物质生成，则物质的种类一定改变，分子的种类一定改变。故选b。 地 城 考点03 水的组成与氢气 1．(24-25九上·福建宁德·期末)下列实验方案或操作与实验目的不相符是 A．图1证明石墨有导电性 B．图2证明氧气已收集满 C．图3可除去CO中的少量CO2 D．图4验证水的组成 【答案】B 【详解】A、图1实验中，灯泡发光，说明石墨具有良好的导电性，不符合题意； B、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，符合题意； C、图3实验中二氧化碳能与木炭在高温下反应生成一氧化碳，可除去CO中的少量二氧化碳，不符合题意； D、该实验中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，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。 故选B。 2．(22-23九上·福建龙岩新罗区·期末)某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法错误的是 A．a端应连接电源的负极 B．c管收集的气体是氢气 C．d管中的气体先收集满 D．该实验说明水由氢、氧元素组成 【答案】C 【分析】水通电可以分解出氢气和氧气，c导管是向下排空气法，说明收集的是氢气；d导管是向上排空气法，说明收集的是氧气；说明a管应连接电源的负极，b管应连接电源的正极。 【详解】A、根据氢气和氧气的密度分析可知，a端生成的气体是氢气，应连接电源的负极，此选项正确； B、根据氢气和氧气的密度分析可知，a端生成的气体是氢气，c管收集的气体是氢气，此选项正确； C、产生氢气与氧气的体积之比为2：1，所以c试管中的氢气先收集满，此选项错误； D、水通电可以分解出氢气和氧气，所以该实验说明水由氢、氧元素组成，此选项正确。 故选C。 3．(22-23九上·福建厦门·期末)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。下列说法正确的是 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 【答案】D 【详解】A.根据题干信息：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，可知铁是反应物，不是催化剂，故A错误； B.由题干信息可知，该反应是水蒸气和铁在高温条件下反应生成铁的氧化物和一种可燃性气体，根据化学反应前后元素种类不变，该可燃性气体含氢元素，应是氢气，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，故B错误； C.由B可知，铁管增加的质量等于参加反应水中氧元素的质量，故C错误； D.该反应是水与铁在高温条件下反应生成铁的氧化物和氢气，根据化学反应前后元素种类不变，可得出水是由氢元素和氧元素组成，所以以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断，故D正确。 故选：D。 4．(24-25九上·福建厦门·期末)氢能产业科技含量高，在形成新质生产力等方面起到积极作用。研究小组开展有关制氢气的主题学习活动。 活动一  实验室制氢 (1)用锌和稀硫酸制取氢气。供选择的装置如图1。 ①反应的化学方程式： 。 ②仪器a的名称： 。 ③应选择的发生装置： （选填标号，下同），应选择的收集装置： 。 (2)用图2装置电解水制氢气。 序号 电压/V 耗时/min 产生氢气体积/mL 1 3 24 4 2 6 10 4 3 9 3．5 4 4 12 1 4 5 18 30 4 6 21 20 4 ①结合表1，理论上正极针筒收集到的气体体积为 mL，可用 检验该气体。 ②由“表1”推测该实验的目的是 。 ③针对本实验可进一步探究的问题： （写一个）。 活动二  工业制氢 (3)天然气蒸气重整技术是工业制氢领域中应用较为广泛的技术，其生产工艺流程如图3。 ①已知在高温和催化剂的条件下发生过程Ⅱ反应，写出该反应的化学方程式： 。 ②过程Ⅲ中“PSA提纯”也被称为变压吸附，利用吸附剂（分子筛等）的多孔性结构提纯气体，该过程发生的变化属于 （选填“物理变化”或“化学变化”）。 (4)图4是主要制氢技术的碳排放及制氢成本关系图，结合此图分析，天然气制氢的优点是 。 【答案】(1) 试管 B D/E (2) 2 带火星的木条 探究电源电压对电解水制氢气速率的影响 探究氢氧化钠浓度对电解水制氢气速率的影响（或探究电极材料对电解水制氢气速率的影响等合理答案） (3) 物理变化 (4)二氧化碳排放量少，制氢成本也较低 【详解】（1）①锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：； ②仪器a的名称是试管； ③锌和稀硫酸制取氢气，不需要加热，应选用固液常温装置，选择的发生装置为：B，氢气的密度比空气小，且不溶于水，应选用向下排空气法或排水法，选择的收集装置为：D或E； （2）①电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成氢气和氧气的体积比为2:1，根据表格中每次实验收集到的气体总体积都是4mL，所以理论上正极针筒收集到的氧气的体积为2mL；检验氧气通常用带火星的木条，若木条复燃则为氧气； ②观察表格中数据，随着电压的变化，电解水所需要的时间也在变化，所以该实验的目的是探究电压对电解水反应速率的影响； ③可进步探究的问题有很多，比如：电压下在相同，改变电极间的距离对电解水反应速率有何影响；不同电解质溶液对电解水反应速率的影响等； （3）①根据图3可知，过程Ⅱ中反应物是水蒸气和CO ，在高温和催化剂条件下反应，结合化学反应前后元素种类不变可知，生成物是二氧化碳和氢气，化学方程式为 ②过程Ⅲ中"PSA提纯"是利用吸附剂（分子筛等）的多孔性结构提纯气体，没有新质生成，只是物质的状态或成分的简单分离等，所以该过程发生的变化属于物理变化； （4）由图4可知，与电解水制氢、甲醇制氢相比，天然气制氢的二氧化碳排放量相对较低，制氢成本也相对较低，所以其优点是碳排放较低、制氢成本较低。 5．(23-24九上·福建石狮·期末)阅读下列短文，回答相关问题： 储能新贵－“氢”尽所能 2023年3月25日，我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。 步骤1：光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 步骤2：固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁镍合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。 步骤 3：固态氢能发电：在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生反应，产生直流电，实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 （1）将光伏发的电用于电解水制氢，请写出该反应的化学方程式 。 （2）镁镍合金在储氢过程中发生 (填“物理”或“化学”)变化。 （3）在高压条件下，氢气能被压入电池中，高压加注时氢分子间的间隔变 (选填“大”或“小”)。 （4）固态氢能发电时可将 能转化为 能。 （5）氢能作为能源新贵，其优点是 。 【答案】(1) (2)化学 (3)小 (4) 化学 电 (5)产物无污染 【详解】（1）水电解生成氢气和氧气，化学方程式为：； （2）镁镍合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁，有新物质生成，属于化学变化； （3）在高压条件下，氢气能被压入电池中，储存的体积变小，高压加注时氢分子间的间隔变小； （4）固态氢能发电，是指氢气在燃料电池中与氧气发生反应，产生直流电，故可以知道固态氢能发电是由化学能转化为电能； （5）氢气燃烧的产物只有水，所以产物无污染，而且氢气燃烧热值高，原料来源广泛等。 6．(23-24九上·福建漳州·期末)水是生命之源，试用所学知识回答下列问题： Ⅰ.杭州亚运会游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈，其中的奥秘源自于一个可以实现24小时不间断的水循环系统。 (1)硅藻土过滤器 (填“能”或“不能”)将硬水软化；可用 区分硬水和软水。 (2)臭氧能杀菌消毒，该过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。 (3)尿素化学式为CO(NH2)2，由 种元素组成，其中碳元素和氮元素的质量比为 。 (4)水经过热板，提升到适宜比赛的温度，从微观角度分析水分子的变化情况，正确的是______。 A．分子运动速率加快 B．分子间间隔变大 C．分子变大 D．分子种类改变 Ⅱ.同学们从正向和逆向论证水的组成，设计以下实验： 正向论证—水的生成 (5)小组同学在图2注射器中加入锌和稀硫酸制取并收集氢气，验纯后点燃，火焰呈 ，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到 ，证明氢气燃烧生成水； 逆向论证—水的分解 (6)图3中a极为 极，写出反应的化学方程式 ； (7)结论：水由 组成。 【答案】(1) 不能 肥皂水 (2)化学 (3) 4 3：7 (4)AB (5) 淡蓝色 烧杯内壁有无色液滴 (6) 负 (7)氢元素和氧元素 【详解】（1）硅藻土过滤器只是除去了难溶性杂质，不能除去水中的可溶性钙镁化合物，即不能将硬水软化成软水；常生活中区分硬水与软水，简述实验步骤与现象：取样，分别加入肥皂水，振荡，泡沫少浮渣多的是硬水，泡沫多的是软水； （2）用臭氧杀菌消毒，该过程有新物质生成，发生了化学变化； （3）由尿素的化学式CO（NH2）2可知，尿素是碳、氢、氮、氧四 种元素组成，其中碳元素与氮元素的质量比为12：（14×2）=3：7； （4）水受热后，温度升高，水分子温度升高，运动速率加快，水分子间间隔变大，而分子本身和种类不变，故选AB； （5）氢气燃烧产生淡蓝色火焰，放热，生成水，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到烧杯内壁有无色液滴，证明氢气燃烧生成水 （6）据图可知a端生成的气体密度比空气小，是氢气，连接电源的负极，电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：； （7）电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 7．(23-24九上·福建厦门·期末)下图为中国空间站再生生活保障系统示意图。 (1)“温湿度控制子系统”产生冷凝水过程发生 （选填“物理变化”或“化学变化”）。 (2)“电解制氢子系统”中，正极端产生的气体是 。 (3)“二氧化碳去除子系统”通常采用氢氧化（LiOH）吸收航天员呼出的部分CO2，同时生成水和物质X。物质X中一定含有氧元素和、 。 (4)“二氧化碳还原子系统”中的物质在一定条件下发生了化学反应。写出该反应的化学方程式: 。 【答案】(1)物理变化 (2)氧气/O2 (3)锂元素和碳元素 (4) 【详解】（1）冷凝水过程中，只是水的状态发生改变，并没有新物质生成，属于物理变化。 （2）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气。 （3）根据反应前后元素种类不变，反应物中含有锂、碳、氢、氧四种元素，水中含有氢、氧元素，则物质X中除氧元素外，一定含有锂、碳元素。 （4）由流程可知，“二氧化碳还原子系统”中，二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为：。 8．(23-24九上·福建三明·期末)氢能作为新兴的清洁能源，在全球引起广泛关注。学习小组查得资料： 资料1低碳型氢能源包括“蓝氢”和“绿氢”：“蓝氢”通过燃烧天然气和煤炭来制造，同时利用碳捕捉技术处理燃烧过程中产生的二氧化碳；“绿氢”利用太阳能、风能等可再生能源发电，通过电解水生成的氢气。 资料2“地质氢”：由地下水与地幔中富含铁的矿物(如橄榄石，主要成分Mg9FeSi5O20)相互作用，使水分解，产生的氧气与矿物中的铁结合，氢气逃逸到周围的岩石中。 请和小组同学一起研究。 (1)经过碳捕捉技术处理的燃烧尾气中是否还含有二氧化碳的检验方法是 。 (2)“绿氢”形成的化学方程式为 。 (3)Mg9FeSi5O20中Mg和Fe的质量分数，更大的是 。 (4)根据“地质氢”的形成过程，提出一条制取氢气的可行性方案： 。 【答案】(1)将尾气通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则说明其中含有二氧化碳 (2) (3)镁/Mg (4)寻找催化剂（合理即可） 【详解】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则检验二氧化碳的方法为：将尾气通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则说明含有二氧化碳。 （2）“绿氢”利用太阳能、风能等可再生能源发电，通过电解水生成的氢气，反应的化学方程式为：。 （3）元素的质量分数=，相对分子质量一定，其中镁、铁元素的质量比为（24×9）：56=27：7，镁元素的质量比较大，则镁元素的质量分数更大。 （4）根据短文可知，由地下水与地幔中富含铁的矿物(如橄榄石，主要成分Mg9FeSi5O20)相互作用，能使水分解，则可寻找催化剂，能使水分解。 9．(22-23九上·福建福州·期末)太空空间站采用固体燃料氧气发生器、电解水等方法获得氧气。 (1)空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如下图： ①电解水实验中，连接电源的 （填“正极”或“负极”）的管内产生氧气。检验氧气的方法是 。 ② 一定条件下，CO2和H2反应生成C和H2O，该反应属于 （填基本反应类型），其可替代 Sabatier 反应。从原子利用率的角度分析：该原理与 Sabatier 反应相比较，优点是 。 (2)固体燃料氧气发生器中装有粉末状氯酸钠（NaClO3）和细铁粉混合物：其中铁粉的作用是燃烧提供热量，供给氯酸钠在高温条件下分解为氯化钠和氧气。写出氯酸钠分解的化学方程式： 。 【答案】(1) 正极 将带火星的木条靠近正极产生的气体，若木条复燃，证明是氧气 置换反应 氢原子利用率100% (2) 【详解】（1）①电解水时，正极产生的为氧气；氧气能使带火星的木条复燃，则检验氧气的方法是：将带火星的木条靠近正极产生的气体，若木条复燃，证明是氧气。 ②CO2和H2反应生成C和H2O，该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； Sabatier反应会生成一氧化碳和甲烷，而该原理中的氢原子全部变为水，即氢原子利用率为100%。 （2）氯酸钠在高温条件下分解为氯化钠和氧气，反应的化学方程式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 水资源 水的净化 水的组成 3大高频考点概览 考点01 水资源及其利用 考点02 水的净化 考点03 水的组成与氢气 地 城 考点01 水资源及其利用 1．(24-25九上·福建龙岩·期末)为促进乡村振兴发展，打造美丽宜居乡村，下列举措不符合该理念的是 A．增加绿化面积 B．秸秆就地焚烧 C．垃圾分类处理 D．兴修饮水工程 地 城 考点02 水的净化 1．(23-24九上·福建漳州·期末)李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。结合上文，下列说法错误的是 A．酒精的沸点比水低 B．该方法比过滤净化程度高 C．该方法与蒸馏原理相似 D．“蒸令气上”发生化学变化 2．(23-24九上·福建泉州晋江安海片区·期末)2023年夏季我国很多水域发生大面积水灾，河水中因含有大量的泥沙而浑浊。下列有关河水净化的说法不正确的是 A．过滤前应先进行静置沉淀 B．活性炭可以吸附水中的色素和异味 C．可通入氯气进行消毒杀菌 D．经过过滤、吸附和杀菌得到的水一定是软水 3．(22-23九上·福建福州·期末)下列项目所涉化学知识正确的是 项目 化学知识 A 垃圾分类回收 空易拉罐属于可回收垃圾 B 体育锻炼后喝淡盐水 氯化钠由原子构成 C 霓虹灯发光造“美景” 氖气灯发红光产生新物质 D 用明矾处理浑浊的水 明矾生要起杀菌消毒作用 A．A B．B C．C D．D 4．(22-23九上·福建龙岩新罗区·期末)某净水装置如图所示。下列说法正确的是 A．该装置能对水进行杀菌消毒 B．该装置能除去水中的色素和异味 C．硬水经过该装置后可转化为软水 D．小卵石、石英砂、活性炭的叠放顺序可调整 5．(24-25九上·福建三明·期末)水是生命之源。 (1)净化水 为方便师生的饮水，某校安装了管道直饮水，其工作原理如下图所示。 ①该净水过程中涉及的净水方法有 、 等。 ②在烧水的过程中，水中溶解的Ca(HCO3)2等物质会分解，水的硬度降低。请将该反应的化学方程式补充完整：Ca(HCO3)2CaCO3↓+ + ↑； ③在烧水的过程中会产生大量的水蒸气。从微观角度分析，水变成水蒸气，体积增大的原因是 。 (2)电解水 学习小组利用如图所示装置开展电解水实验。 ①检验正极产生的气体，方法是 。 ②如果电解0.18g的水，可生成氢气的质量为 g。 (3)爱护水 请举出一例校园生活中不节约用水的行为： 。 6．(22-23九上·福建三明·期末)学习了水的净化后，小明取了一些河水和同学们一起按如下流程进行实验。 (1)操作I的名称是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。 (2)活性炭的作用是 ，滤液到清水的过程中，发生的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)图中方框内的物质，属于纯净物的是 。 (4)利用制取的蒸馏水进行电解水实验，下图是水电解过程中微观粒子变化示意图。 ①上述变化过程中，不变的微粒是 。 ②若正极收集到4 mL气体，负极收集到的气体为 mL，该反应的化学方程式为 。 7．(24-25九上·福建龙岩·期末)水是宝贵的自然资源。根据不同场合的用水要求，需要综合运用多种净化方法。 (1)下图是自来水生产的主要过程。 ①过滤池的作用是除去 。 ②天然水经处理后得到的自来水是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)如图为某种野外便携式净水器的内部结构示意图。 ①活性炭的作用是吸附 。 ②高聚碘树脂起杀菌作用，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ③水进入方向从下到上的目的是 。 8．(24-25九上·福建宁德·期末)人们对于“好”水的需求一直没有停止，水的净化贯穿古今。 任务一 了解净水 (1)“茶圣”陆羽在《茶经·四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具――漉水囊，其操作原理类似于实验室中的 。 (2)浙江永嘉出土的明末“净水池”，池底有木炭，其作用是 。 (3)现代净水方法很多，其中RO反渗透净水原理如下： ①水分子的直径 (填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔径。 ②纯净水的出水口是 (填“a”或“b”)。 任务二 检测水质 (4)TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量，值为33，结合下图可知该水质属于 。 TDS值 0～89 90～159 160～229 230～339 340～534 >535 水质 强软水 软水 适度硬水 中度硬水 硬水 强硬水 任务三 自制净水器 (5)某班同学设计了三组净水装置，如下图。 ①你认为净水效果最好的是 。 ②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外，还需要考虑 (写一点即可)。 9．(23-24九上·福建泉州·期末)化学在生产、生活中应用广泛。 (1)铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的薄膜，该薄膜是 （填化学式）。 (2)用洗涤剂除去衣服上的油污，这是利用了洗涤剂对油污的 作用。 (3)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。炼铁过程中利用了一氧化碳的 性。 (4)福建有丰富的水资源，生活中常用 的方法降低水的硬度。 (5)做完菜要清洗铁锅，擦干放置。擦干的目的是 。 (6)“84消毒液”一般需要稀释使用。要配制1000g有效氯含量为0.03%的“84消毒液”稀溶液用于桌椅消毒，需要有效氯含量为5%的“84消毒液”的质量是 g。 10．(24-25九上·福建厦门·期末)研究小组开展“水的净化”项目式学习活动。 活动一  参观中水处理厂 中水是国际公认的“第二水源”，是指将污水处理达标后，可在一定范围内使用的水。中水处理要满足卫生、感观等要求。该厂的中水处理流程如图1。 (1)一级处理时，“调节池”需不断搅拌。实验室常用于搅拌的玻璃仪器是 。 (2)二级处理时，“砂滤”的作用是除去污水中的 。 (3)三级处理时，常用臭氧（O₃）杀菌消毒。写出由氧气在放电条件下生成臭氧的化学方程式： 。 活动二  制作简易净水器 制作简易净水器一般经历以下过程： (4)选择材料。学习小组用饮用水瓶做容器，用PP棉、小鹅卵石、活性炭、细沙做滤芯材料，其中活性炭的作用是 。 (5)设计装置。根据净水器的工作原理和构成，设计净水器如图2。 ①确定滤芯材料顺序 为了获得较优的净水效果，自进水口起，滤芯材料的填充顺序： → → （选填“小鹅卵石”“活性炭”“细沙”）。 ②确定进出水口位置 进水口设置在净水器下方比设置在上方效果更好，理由是 （写一个）。 (6)优化升级。学习小组还可以从 （写一种）角度来进一步提高净水效果。 11．(24-25九上·福建福州·期末)饮用水的变迁史。 (1)19世纪前：天然水 利用静置沉淀或砂石过滤，提高水质的 （填“色度”或“澄清度”）。 (2)19世纪初：自来水 ①通过以下工序制得自来水，正确的净水顺序是 （填标号）。 A．消毒    B．过滤    C．沉降 ②实验室过滤操作中起引流作用的仪器是 。 (3)20世纪90年代：桶装水 桶装水一般是指以活性炭为介质，经过树脂软化等处理而成的净化水。活性炭的作用是 ；树脂软化的原理如图，已知交换过程中阴阳离子电荷总数不变，则1个钙离子能交换出 个钠离子。 (4)20世纪90年代末：直饮水常见直饮水机的净水设备运用超滤和反渗透原理。 ①超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。超滤膜的孔径 （填“>”或“<”）不溶性杂质直径。 ②自来水通过反渗透膜可获得纯水。该净水效果相当于实验室的 （填“蒸馏”或“蒸发”）操作。 12．(23-24九上·福建龙岩·期末)小组同学参观自来水厂后将水的净化绘制成如下流程。 (1)储水池中投入明矾的作用是 。 (2)次氯酸钠(NaClO)在净水中起消毒作用，NaClO中氯元素化合价为 。 (3)自来水是否为硬水可用 检验。 (4)自来水厂将污泥池中的污水再次引回储水池的目的是 。 13．(23-24九上·福建厦门·期末)下图为某海水净化系统工艺流程图。 (1)“砂滤”为石英砂过滤器，用于滤除水中的 。 (2)“碳滤”为活性炭过滤器，除起过滤作用外，还具有 作用。 (3)“软化器”可降低海水的硬度。写出检验“软化器”流出的水是否为软水的方法： （操作、现象、结论）。 (4)“反渗透装置”能脱盐，脱盐率可达到98%。“反渗透装置”流出的水属于 （选填“混合物”或“纯净物”）。 14．(23-24九上·福建宁德·期末)水乃万物之源。学习小组开展对水的探究活动。 活动1：淡水的水质检测 (1)明清时期的水井井底和井壁用石块铺好，上方铺一层竹炭，最后在竹炭外围再铺好石块。其竹炭的作用 ；生活中采用 进行硬水软化。 (2)为完成“水质检测”实践性作业，学习小组买了不同型号的滤纸开展活动。根据资料回答问题： 表一 杂质类别 颗粒直径 悬浮物质 大于0.1微米 泥砂 粘土 藻类、细菌 部分病毒 大于10微米 0.1微米~2微米 约0.2微米 最小的病毒0.01微米 胶体颗粒 0.1~0.001微米 主要是含铁元素、铝元素和硅元素的化合物，动植物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。 表二 滤纸型号 孔径/微米 波速/秒 201 20-25 <35 202 15-20 35-70 203 10-15 70-140 204 0.22 根据上表信息，若要过滤掉泥砂，应选用滤纸型号为 ；分析表二数据，你能得出的信息是 ；过滤后的淡水能否直接饮用 (填“能”或“不能”)。 活动2：学习小组利用下图装置探究添加不同浓度NaOH溶液对电解水的影响，数据如下表所示(相同时间内)： 质量分数(%) 氢气生成量/mL 氧气生成量/mL 10 5.0 2.1 12 6.2 3.2 14 7.5 3.7 16 8.2 4.3 (3)a管内产生的气体化学式 ，检验b管内气体的方法(步骤、现象和结论) 。 (4)由表可知：当-NaOH溶液的质量分数为 %时，氢气、氧气体积比最不接近理论值，实验效果最差。 15．(23-24九上·福建南平·期末)“化”说水 (1)验水 我国水的硬度标准如表： 以CaCO3浓度计(mg/L) 0-150 150-450 450-714 ≥714 硬度类别 软水 硬水 高硬水 特硬水 用某品牌“水质硬度测试纸”粗略测得某水样中CaCO3浓度为25mg/L，依据表判断其硬度类别为 。生活中还可用 检验水样是硬水还是软水。 (2)净水 图1装置中，活性炭的作用是 。为了净水效果更好，每种材料之间用纱布隔开，a、b处材料放置合理的是 (填标号)。 A．a—细砂    b—棉花       B．a—棉花    b—细砂 (3)探水 图2反应的化学方程式为 ，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的理论依据是 。对比图2和图3两个实验，从微观角度分析，两种变化的差异是 。 16．(22-23九上·福建福州·期末)2023年4月1日，我国将实施《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022），部分指标及限值如下表： 项目 限值 臭和味 无异臭、异味 总硬度（以CaCO3），/mg·L-1 450 高锰酸盐指数（以O2计）/mg·L-1 3 (1)水的气味……“无臭、无味”属于饮用水的 （填“化学性质”或“物理性质“）。活性炭可除去水中的色素和异味，说明其具有 性。 (2)水的硬度……生活中可用 鉴别硬水和软水，降低水硬度的方法是 。1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过 mg。 (3)水的高锰酸蓝指数……指一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量。高锰酸钾还可用于实验室制氧气，反应的化学方程式为 。 17．(23-24九上·福建三明·期末)南水北调，保障了沿线城市的生活用水，复苏了河湖生态，润泽了豫冀津京。学习小组查得资料：南水北调来的水，占北京城区日供水量的7成以上；北京某水厂的净水工艺流程如图所示。请和小组同学一起研究。 (1)开展南水北调，说明我国的水资源分布状况是 。 (2)絮凝剂：明砚能与水反应生成氢氧化铝胶状物，氢氧化铝的化学式为 ； (3)过滤是为了除去 ；试剂A的名称是 。 (4)消毒剂：臭氧、液氯等在自来水生产中被广泛应用。 ① 臭氧可作为消毒剂，氧气没有杀菌消毒功能。从微观角度看，其化学性质不同的原因是 。 ② 氯气溶于水可生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)，反应的化学方程式为 。 18．(22-23九上·福建厦门·期末)下图为某游泳池水处理流程示意图。    (1)添加絮凝剂的作用是 。 (2)砂缸可除去不溶于水的杂质，其原理类似于实验室中的 操作。 (3)消毒剂投放器通臭氧杀菌消毒，这是利用臭氧的 (选填“物理”或“化学”)性质。 (4)取给水口的水样，滴加适量肥皂水，振荡，观察到泡沫多、浮渣少、说明水样属于 (选填“硬水”或“软水”)。 (5)依据以上流程示意图，写出游泳池节约用水的一条措施： 。 19．(22-23九上·福建漳州·期末)水是人类最宝贵的资源。 (1)生活中，常利用活性炭的 性除去水中的色素和异味，用 的方法降低水的硬度。 (2)2022年3月15日，国家卫生健康委员会发布《生活饮用水卫生标准》，在新国标中： ①饮用水消毒剂增加了臭氧。臭氧杀菌消毒过程是利用其强氧化性，此性质属于 （填“物理”或“化学”）性质。 ②毒理指标中增加饼（0.005mg/L）、银（0.7mg/L）和硼（0.5mg/L）等元素含量限值，这里的“锑”“钡”和“硼”指的是 （填“分子”“原子”或“元素”）。 (3)我国首个兆瓦级“绿电制绿氢”项目运用质子膜电解水制氢气，无污染物排放。电解水的化学方程式是 ，在反应前后一定发生变化的是 （填序号）。 a.原子的种类                    b.分子的种类 c元素的种类                    d.原子的数目 地 城 考点03 水的组成与氢气 1．(24-25九上·福建宁德·期末)下列实验方案或操作与实验目的不相符是 A．图1证明石墨有导电性 B．图2证明氧气已收集满 C．图3可除去CO中的少量CO2 D．图4验证水的组成 2．(22-23九上·福建龙岩新罗区·期末)某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法错误的是 A．a端应连接电源的负极 B．c管收集的气体是氢气 C．d管中的气体先收集满 D．该实验说明水由氢、氧元素组成 3．(22-23九上·福建厦门·期末)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。下列说法正确的是 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 4．(24-25九上·福建厦门·期末)氢能产业科技含量高，在形成新质生产力等方面起到积极作用。研究小组开展有关制氢气的主题学习活动。 活动一  实验室制氢 (1)用锌和稀硫酸制取氢气。供选择的装置如图1。 ①反应的化学方程式： 。 ②仪器a的名称： 。 ③应选择的发生装置： （选填标号，下同），应选择的收集装置： 。 (2)用图2装置电解水制氢气。 序号 电压/V 耗时/min 产生氢气体积/mL 1 3 24 4 2 6 10 4 3 9 3．5 4 4 12 1 4 5 18 30 4 6 21 20 4 ①结合表1，理论上正极针筒收集到的气体体积为 mL，可用 检验该气体。 ②由“表1”推测该实验的目的是 。 ③针对本实验可进一步探究的问题： （写一个）。 活动二  工业制氢 (3)天然气蒸气重整技术是工业制氢领域中应用较为广泛的技术，其生产工艺流程如图3。 ①已知在高温和催化剂的条件下发生过程Ⅱ反应，写出该反应的化学方程式： 。 ②过程Ⅲ中“PSA提纯”也被称为变压吸附，利用吸附剂（分子筛等）的多孔性结构提纯气体，该过程发生的变化属于 （选填“物理变化”或“化学变化”）。 (4)图4是主要制氢技术的碳排放及制氢成本关系图，结合此图分析，天然气制氢的优点是 。 5．(23-24九上·福建石狮·期末)阅读下列短文，回答相关问题： 储能新贵－“氢”尽所能 2023年3月25日，我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。 步骤1：光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 步骤2：固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁镍合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。 步骤 3：固态氢能发电：在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生反应，产生直流电，实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 （1）将光伏发的电用于电解水制氢，请写出该反应的化学方程式 。 （2）镁镍合金在储氢过程中发生 (填“物理”或“化学”)变化。 （3）在高压条件下，氢气能被压入电池中，高压加注时氢分子间的间隔变 (选填“大”或“小”)。 （4）固态氢能发电时可将 能转化为 能。 （5）氢能作为能源新贵，其优点是 。 6．(23-24九上·福建漳州·期末)水是生命之源，试用所学知识回答下列问题： Ⅰ.杭州亚运会游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈，其中的奥秘源自于一个可以实现24小时不间断的水循环系统。 (1)硅藻土过滤器 (填“能”或“不能”)将硬水软化；可用 区分硬水和软水。 (2)臭氧能杀菌消毒，该过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。 (3)尿素化学式为CO(NH2)2，由 种元素组成，其中碳元素和氮元素的质量比为 。 (4)水经过热板，提升到适宜比赛的温度，从微观角度分析水分子的变化情况，正确的是______。 A．分子运动速率加快 B．分子间间隔变大 C．分子变大 D．分子种类改变 Ⅱ.同学们从正向和逆向论证水的组成，设计以下实验： 正向论证—水的生成 (5)小组同学在图2注射器中加入锌和稀硫酸制取并收集氢气，验纯后点燃，火焰呈 ，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到 ，证明氢气燃烧生成水； 逆向论证—水的分解 (6)图3中a极为 极，写出反应的化学方程式 ； (7)结论：水由 组成。 7．(23-24九上·福建厦门·期末)下图为中国空间站再生生活保障系统示意图。 (1)“温湿度控制子系统”产生冷凝水过程发生 （选填“物理变化”或“化学变化”）。 (2)“电解制氢子系统”中，正极端产生的气体是 。 (3)“二氧化碳去除子系统”通常采用氢氧化（LiOH）吸收航天员呼出的部分CO2，同时生成水和物质X。物质X中一定含有氧元素和、 。 (4)“二氧化碳还原子系统”中的物质在一定条件下发生了化学反应。写出该反应的化学方程式: 。 8．(23-24九上·福建三明·期末)氢能作为新兴的清洁能源，在全球引起广泛关注。学习小组查得资料： 资料1低碳型氢能源包括“蓝氢”和“绿氢”：“蓝氢”通过燃烧天然气和煤炭来制造，同时利用碳捕捉技术处理燃烧过程中产生的二氧化碳；“绿氢”利用太阳能、风能等可再生能源发电，通过电解水生成的氢气。 资料2“地质氢”：由地下水与地幔中富含铁的矿物(如橄榄石，主要成分Mg9FeSi5O20)相互作用，使水分解，产生的氧气与矿物中的铁结合，氢气逃逸到周围的岩石中。 请和小组同学一起研究。 (1)经过碳捕捉技术处理的燃烧尾气中是否还含有二氧化碳的检验方法是 。 (2)“绿氢”形成的化学方程式为 。 (3)Mg9FeSi5O20中Mg和Fe的质量分数，更大的是 。 (4)根据“地质氢”的形成过程，提出一条制取氢气的可行性方案： 。 9．(22-23九上·福建福州·期末)太空空间站采用固体燃料氧气发生器、电解水等方法获得氧气。 (1)空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如下图： ①电解水实验中，连接电源的 （填“正极”或“负极”）的管内产生氧气。检验氧气的方法是 。 ② 一定条件下，CO2和H2反应生成C和H2O，该反应属于 （填基本反应类型），其可替代 Sabatier 反应。从原子利用率的角度分析：该原理与 Sabatier 反应相比较，优点是 。 (2)固体燃料氧气发生器中装有粉末状氯酸钠（NaClO3）和细铁粉混合物：其中铁粉的作用是燃烧提供热量，供给氯酸钠在高温条件下分解为氯化钠和氧气。写出氯酸钠分解的化学方程式： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $