专题04 水的性质与组成 （期中专项训练） 八年级化学下学期新教材沪科版五四学制

专题04水的性质与组成 题型1 水的物理性质——比热容与反常膨胀 题型2 水的物理性质——表面张力与溶解性 题型3 水的化学性质——与氧化物反应 题型4 水的组成探究——电解水实验（基础）（重点） 题型5 水的组成探究——电解水实验（装置与改进）（难点） 题型6 水的组成探究——电解水实验（影响因素） 题型7 水的组成探究——氢气燃烧实验 题型8 水的净化——自来水厂净水流程 题型9 水的净化——简易净水器与过滤操作 题型10 硬水与软水 题型11 水的微观构成——分子原子与水分子模型 题型12 水资源的利用与保护 题型1 水的物理性质——比热容与反常膨胀 1．【比热容的应用】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）下列关于水的性质描述错误的是 A．水在0℃度时密度最大 B．在一个标准大气压，水的沸点是100℃ C．水的比热容大 D．水的表面张力大 【答案】A 【解析】A、水的密度在4℃时最大，约为1 g/cm³。当温度降到0℃时，水结冰，冰的密度变小（约0.92 g/cm³），所以冰能浮在水面上。错误。 B、在标准大气压（1个大气压）下，水的沸点是100℃。这是初中化学中默认的条件，正确。 C、比热容是指物质升高1℃所需的热量。水的比热容为4.184 J/（g·℃），比大多数物质大，这意味着水能吸收或释放较多热量而温度变化小。正确。 D、表面张力是液体表面分子间相互吸引的力。水分子间有较强的氢键作用，导致表面张力大，表现为水滴呈球形、昆虫能浮在水面等。正确。 故选A。 易错提醒： 水的密度在4℃时最大，不是0℃。0℃时水结冰，体积膨胀，密度变小，所以冰浮在水面上。 2．【反常膨胀的解释】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）冰能浮在水面上，是因为水具有 A．比热容大 B．反常膨胀 C．表面张力大 D．毛细现象 【答案】B 【解析】水具有反常膨胀的特性，使冰能浮在水面上。故选B。 3．【水的比热容大】（24-25八年级下·上海·期中）夏天阳光下的海滩上，海水升温比沙子慢的主要原因是 A．水具有较大的比热容 B．水具有表面张力大的特性 C．水具有较小的密度 D．水能分散其他物质 【答案】A 【解析】A、水的比热容较大，而沙子的比热容较小。在相同阳光照射下，吸收相同的热量时，比热容大的物质温度升高较慢。因此，海水升温比沙子慢，故正确； B、水具有表面张力大的特性与温度变化无关，故错误； C、水具有较小的密度与温度变化无关，故错误； D、水能分散其他物质与温度变化无关，故错误； 故选A。 4．【反常膨胀与水管破裂】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）与水有关的描述中，现象和操作与对应的水的性质都正确的是 选项 现象和操作 水的性质 A 炎热夏季，洒水降低路面温度 表面张力 B 水是最常用的溶剂，可冲调各种饮料 比热容较大 C 自来水结冰后使水管破裂 反常膨胀 D 荷叶上的露珠呈珠状加速滑落 极强的溶解能力 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A、洒水降低路面温度主要是因为水的蒸发吸热（汽化热），与水的表面涨力无关，选项错误； B、水作为溶剂的能力与其溶解能力有关，与比热容无关，选项错误； C、水在4°C时密度最大，低于4°C时会膨胀（反常膨胀），导致结冰时体积增大，从而使水管破裂。选项正确； D、荷叶上的露珠呈珠状是因为水的表面张力有关，与溶解能力无关。选项错误； 故选C。 5．【反常膨胀的性质】（24-25八年级下·上海金山·期中）自来水结冰后会使水管破裂，是因为水具有 A．较大的比热容 B．反常膨胀的性质 C．分散其他物质的能力 D．较高的沸点 【答案】B 【解析】水结成冰，体积变大，自来水结冰后会使水管破裂，这是水的反常膨胀性。与水有较大的比热容、分散其他物质的能力、较高的沸点无关。 故选B。 6．【比热容与升温快慢】（24-25九年级上·上海徐汇·期中）夏天阳光下的海滩上，海水升温比沙子慢的主要原因是 A．水具有较大的比热容 B．水具有反常膨胀的特性 C．水具有较小的密度 D．水能分散其他物质 【答案】A 【解析】A、因为水的比热容较大，相同质量的水和沙子吸收相同的热量时，根据Q=cmΔT（Q是吸收或放出的热量，c是比热容，m是质量，ΔT是温度的变化量），水升高的温度比沙子小，所以海水升温比沙子慢，故A正确； B、水的反常膨胀特性是指在4℃以下时，水热缩冷胀，而在夏天阳光下的海滩上，这种特性与海水升温比沙子慢无关，故B错误； C、水的密度大小与海水升温比沙子慢没有直接关系，故C错误； D、水能分散其他物质与海水升温比沙子慢没有关联，故D错误。 故选A。 7．【水作冷却剂的原因】（25-26八年级下·上海虹口·期中）水可以做冷却剂，是因为水具有_____的特性。 【答案】比热容大 【解析】水因比热容大的特性，能高效吸收热量且温升缓慢，适合做冷却剂。 题型2 水的物理性质——表面张力与溶解性 1．【水的溶解性判断】（25-26八年级下·上海虹口·期中）下列关于水的说法中错误的是 A．水有固体、液体、气体三种状态 B．淡水的密度大于海水的密度 C．水是常见的溶剂 D．常温下，水是无色无味的液体 【答案】B 【解析】A、水在自然界中存在三种物态变化：固态：冰、液态：水、气态：水蒸气，说法正确； B、海水中溶解了大量的盐类（如氯化钠、氯化镁等），这增加了单位体积海水的质量。淡水的密度小于海水的密度，说法错误； C、水可以溶解很多种物质，包括盐、糖等，是实验室和生活中最常用的溶剂，说法正确； D、常温下，水是无色无味的液体，说法正确； 故选：B。 易错提醒： 淡水密度小于海水（因海水中溶解了盐类），不是大于。水的溶解能力强，但密度与溶解性无直接关系。 2．【氢气燃烧现象——干扰排除】（24-25八年级下·上海虹口·期中）下列实验现象的描述正确的是 A．镁带在空气中燃烧发出耀眼白光，并放大量热 B．铁丝在空气中剧烈燃烧、火星四射生成黑色固体 C．木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳 D．氢气在空气中燃烧，发出紫色火焰 【答案】A 【解析】A、镁带在空气中燃烧发出耀眼白光，并放大量热，生成白色固体。符合题意； B、铁丝在空气中不会燃烧。不符合题意； C、“生成二氧化碳”是实验结论，并非直接观察到的现象。不符合题意； D、氢气在空气中燃烧时，火焰颜色为淡蓝色。不符合题意； 故选A。 3．【水的溶解性应用】（24-25八年级下·上海闵行·期中）以下物质——性质——用途对应错误的是 选项 物质 性质 用途 A 干冰 升华吸热 制冷剂 B 水 极强溶解其他物质的能力 作溶剂 C 氧气 助燃性 作燃料 D 二氧化碳 与水反应 碳酸饮料 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A、干冰是固态二氧化碳，升华时会吸收大量的热，使周围环境温度降低，因此可作制冷剂，该选项对应正确； B、水能够溶解很多种物质，具有极强溶解其他物质的能力，在很多溶液体系中常被用作溶剂，该选项对应正确； C、氧气具有助燃性，能支持燃烧，但它本身不能燃烧，不具备可燃性，所以不能作燃料，该选项对应错误； D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，在制作碳酸饮料时，就是利用二氧化碳与水反应的性质，使饮料中溶有二氧化碳形成碳酸饮料，该选项对应正确。 故选C。 4．【水的溶解能力】（25-26八年级下·上海虹口·期中）水能用于配制各种农药和饮料是因为水有_____的能力。 【答案】溶解 【解析】水能用于配制各种农药和饮料，是因为水具有溶解其他物质的能力。 在配制农药时，水作为溶剂，能够溶解农药中的有效成分（如杀虫剂或除草剂），形成均匀的溶液，便于喷洒和施用。同样，在配制饮料（如果汁或汽水）时，水能溶解糖、香料、色素等添加剂，形成口感一致的饮品。这都依赖于水的溶解能力。水是一种常见的溶剂。溶剂是指能够溶解其他物质（溶质）形成溶液的物质。水具有极性分子结构（初中阶段只需了解水是极性分子，能吸引其他极性物质），因此能溶解许多离子化合物（如盐）和极性分子（如糖），使其成为“万能溶剂”。这一性质使水在日常生活和工业生产中广泛应用，如配制农药和饮料。 5．【水的表面张力与溶解性综合】（24-25八年级下·上海闵行·期中）窥视分子运动的“微观芭蕾”。 （1）请用微观知识解释下列事实： ①花园中弥漫着花香： _________。 ②水银温度计内的水银受热时体积变大： __________。 （2）请用水的性质回答下列问题： ①内陆地区比沿海地区的昼夜温差大：__________。 ②蜘蛛在水面上行走：__________。 ③冬天裸露在室外的自来水管容易爆裂：__________。 ④生活中用水配制食盐水：__________。 【答案】（1） 分子是不断的运动的 温度升高，汞原子间的间隔变大 （2） 水的比热容大 水具有表面张力 水结冰时体积增大 水是常用的溶剂 【解析】（1）①经过花园能够闻到花香，是因为带有香味的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，故填：分子是不断的运动的； ②水银是金属汞的俗称，水银温度计内的水银受热时体积变大，是因为汞原子间的间隔随温度的升高而增大，故填：温度升高，汞原子间的间隔变大； （2）①水的比热容大（吸热、放热能力强），沿海地区水多，温度变化缓慢；内陆砂石多，比热容小，温差更明显，故填：水的比热容大； ②水分子间存在较强的相互作用，表面张力使水面形成支撑蜘蛛重量的薄膜，故填：水具有表面张力； ③冬天裸露在室外的自来水管容易爆裂，这是因为水结冰时密度变小，体积增大，导致水管被撑裂，故填：水结冰时体积增大； ④水是常用的溶剂，能溶解食盐，所以生活中用水配制食盐水，故填：水是常用的溶剂。 题型3 水的化学性质——与氧化物反应 1．【水化学性质的判断】（24-25八年级下·上海金山·期中）不能体现水的化学性质的 A．水通电分解 B．生石灰可做干燥剂 C．二氧化碳通入水中形成碳酸 D．氢气在氧气中燃烧可生成水 【答案】D 【解析】A、水通电分解生成氢气和氧气，体现水的化学性质，故A不符合题意； B、生石灰做干燥剂，生石灰与水反应，体现水的化学性质，故B不符合题意； C、二氧化碳通入水中，与水反应形成碳酸，能体现水的化学性质，故C不符合题意； D、氢气在氧气中燃烧可生成水，不能体现水的化学性质，故D符合题意。 故选D。 2．【水与氧化钙、二氧化碳反应】（24-25八年级下·上海闵行·期中）如图是有关水的知识网络，有关说法正确的是 A．过程①可以通过蒸馏实现 B．过程②水配制成的溶液都是无色透明的 C．反应④⑤都放出热量 D．五个变化中，只有③能证明水的组成 【答案】AC 【解析】A、蒸馏得到的水为纯水，则过程①可通过蒸馏实现，该选项说法正确； B、用水配成的溶液不一定无色，如硫酸铜溶液显蓝色，该选项说法不正确； C、氢气燃烧时放出热量，氧化钙和水反应生成氢氧化钙也放热，该选项说法正确； D、氢气燃烧生成水，水电解生成氢气和氧气，根据反应前后元素种类不变，均能说明水是由氢、氧元素组成，即③④ 均能证明水的组成，该选项说法不正确。 故选AC。 解题要点： （1）水与氧化钙反应放热（CaO + H₂O → Ca(OH)₂），可用于自热食品； （2）水与二氧化碳反应生成碳酸（CO₂ + H₂O → H₂CO₃），碳酸饮料的原理； （3）水与铁在高温下反应生成Fe₃O₄和H₂，证明水不是一种元素。 3．【水与氧化钙反应文字表达式】（24-25八年级下·上海崇明·期中）南水北调是中国的一个大型水利工程，目的是将南方的水资源调到北方，解决北方缺水的问题。因为不同地区的水源成分不同，调水过程中需要确保水质安全。比如，南方和北方的水源可能含有不同的矿物质、微生物或者污染物，北方和南方的水硬度不同，硬水含有较多的钙镁离子，长期输送可能导致管道结垢或腐蚀。 （1）水在自然界中的循环的说法错误的是 A．实现了水的自然净化 B．完成了水的重新分配 C．循环中水的化学性质发生了变化 D．太阳为水循环提供了能量 （2）关于自来水厂净化处理的过程中说法错误的是 A．通过沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B．自来水厂投入明矾进行消毒 C．投药消毒过程包含化学变化 D．给用户输送的自来水是纯净物 （3）南水北调某水厂采用次氯酸钠（NaClO）对调水进行消毒。该物质中金属元素的名称为_______，该物质属于_______（填“单质”或“化合物”），相对分子质量为_______。 （4）水管中的水结冰时容易胀裂水管，用水的物理性质解释该现象_______。 （5）某居民误将食品干燥剂（主要成分氧化钙）投入水壶除垢，发生了反应，请写出文字表达式_______。 【答案】（1）C （2）BD （3） 钠/钠元素 化合物 74.5 （4）水在结冰时体积会变大 （5） 【解析】（1）A、水的天然循环是通过水的三态变化实现的，实现了水的自然净化，不符合题意； B、水的天然循环通过水的三态变化完成了水的重新分配，不符合题意； C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，循环中水分子不发生变化，化学性质不变，符合题意； D、太阳为水循环提供了能量，不符合题意。 故选C； （2）A、沉淀可使悬浮的杂质沉降，过滤可实现固液分离，故可通过沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质，不符合题意； B、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，明矾不能用于消毒，符合题意； C、投药消毒过程发生了蛋白质变性，一定有新物质生成，一定包含化学变化，不符合题意； D、该流程只能除去水中的难溶性杂质，色素和异味，细菌、病毒等，给用户输送的自来水中还含有可溶性杂质，属于混合物，符合题意。 故选BD； （3）次氯酸钠由钠、氯、氧元素组成，由“金”字旁可知，钠元素属于金属元素； 次氯酸钠是由Na、Cl、O元素组成的纯净物，属于化合物； 次氯酸钠的相对分子质量为：23+35.5+16=74.5； （4）水管中的水结冰时容易胀裂水管，用水的物理性质解释该现象：水结冰后体积变大，故易胀裂水管； （5）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的文字表达式为：。 4．【水与铁反应探究水的组成】（24-25八年级下·上海虹口·期中）饮用水安全与人们的健康息息相关。某化学兴趣小组以“水”为主题开展跨学科实践活动。 任务一：调查参观，参观自来水厂，了解到自来水的生产过程如图1。 （1）观察来自取水口的天然水，发现其较浑浊，是因为其含有较多的___________。 （2）根据图1信息，沉淀池中加入的絮凝剂通常是___________；在___________池能除去水中的色素和异味，“投药消毒”过程中发生___________(填“物理"或“化学”)变化。 任务二：检测水质 （3）TDS值是水质的一项重要指标。已知TDS值与水质纯度的关系如图2，某水样经测定的TDS值如图3，则该水样的水质纯度属于___________。 任务三：认识水的组成 （4）兴趣小组模仿科学家对水的组成进行探究。他们将水蒸气通过一根烧红的铁管，发现铁和水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，从而得到“水不是一种元素”的结论。该反应的文字表达式为___________。 【答案】（1）难溶于水的物质 （2） 明矾 活性炭 化学 （3）一般 （4） 【解析】（1）发现其较浑浊，说明水中含有较多难溶于水的物质（如泥沙）。 （2）明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使杂质沉淀达到净水目的。 常用的絮凝剂是“明矾”。活性炭有吸附性，可以吸附色素和异味。所以在活性炭池能除去水中的色素和异味。“投药消毒”过程中细菌、病毒的蛋白质变性，发生化学变化。 （3）由图可知，TDS = 159 ppm 处于 100 ~ 300 ppm 范围，对应的水质纯度为一般。 （4）反应物是铁和水，条件是高温，生成物是四氧化三铁和氢气，文字表达式为。 5．【水与氧化钙反应放热及酚酞变色】（24-25八年级下·上海金山·期中）水是人类生命的源泉，人类对水的研究从未停止过。 （一）水的组成研究 【提出问题】水在直流电下的变化如何？ 【进行实验】同学们按照教材中的装置（如图1）进行了实验： 【收集证据】 （1）同学们观察到电极附近有气泡产生，若一段时间后a管中收集到气体，则此时b管中应该大约收集到了______气体。切断电源，打开a管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到____________，该气体为_________。 【得出结论】 （2）水通电后发生反应的文字表达式_________________。 （3）水是由______________组成的。 【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料 a.旧版教材中，电解水的实验装置如图2所示。 b.为了增强水的导电性，在水中可加入少量氢氧化钠，它是一种强碱，具有腐蚀性。 c.给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：氯化钠+水氢氧化钠+氢气+氯气 请你分析思考： （4）和图2的装置相比，现行教材（图1）装置的优点是___________________（任意写一点）。进行实验时，____________（填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 （二）水的性质研究 （5）按如图所示装置进行实验，发现气球明显胀大，该反应放出热量，使空气膨胀，写出该化学反应的化学文字表达式为_________，取下锥形瓶上的橡胶塞，往锥形瓶中滴加几滴酚酞，可观察到的现象_________。 （三）节约用水 （6）下列方法不属于家庭节约用水的是______（填编号）。 A．推广节水器具 B．减少使用洗涤剂和清洁剂 C．污水处理达标后排放 D．生活用水，一水多用 【答案】（1） 20 燃着的木条燃烧的更旺 氧气/O2 （2） （3）氢元素和氧元素 （4） 便于检验生成的气体（合理即可） 不能 （5） 溶液变红 （6）C 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，a管产生的气体较少，是氧气，b管产生的气体较多，是氢气，则若一段时间后a管中收集到10mL气体，则此时b管中应该大约收集到了20mL气体； a管中气体是氧气，氧气具有助燃性，故切断电源，打开a管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到燃着的木条燃烧的更旺，说明该气体是氧气； （2）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：； （3）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； （4）和图2的装置相比，现行教材（图1）装置的优点是管上有刻度，更准确；带有活塞，更便于检验生成的气体；且可以防止从水槽中取出试管时碱性液体腐蚀手； 氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，无法验证水的组成，故不能将氢氧化钠换为氯化钠； （5）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的文字表达式为：； 氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取下锥形瓶上的橡胶塞，往锥形瓶中滴加几滴酚酞，可观察到的现象：溶液变红； （6）A、推广节水器具，可以节约用水，保护水资源，不符合题意； B、减少使用洗涤剂和清洁剂，可以节约用水，保护水资源，不符合题意； C、污水处理达标后排放，可以减少污染，保护水资源，但是不能节约用水，符合题意； D、生活用水，一水多用，可以节约用水，保护水资源，不符合题意。 故选C。 题型4 水的组成探究——电解水实验（基础） 1．【电解水产物判断】（24-25八年级下·上海闵行·期中）如图是两个关于水的实验，有关说法正确的是 A．实验一试管2中得到的气体能燃烧 B．实验一中反应前后原子的种类和个数均改变 C．实验一中试管1、2中产生气体的质量之比是 D．实验二中水变化前后分子的种类不变 【答案】D 【解析】A、根据电解水“正氧负氢、氢二氧一”，试管2与电源的正极相连，则其中生成的是氧气，氧气不具有可燃性，不能燃烧，故A错误； B、实验一为水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数均不变，故B错误； C、试管1与电源的负极相连，则其中生成的是氢气，试管2与电源的正极相连，则其中生成的是氧气，根据可知，实验一中试管1、2中产生气体的质量之比是，故C错误； D、实验二属于物理变化，水变化前后分子的种类不变，故D正确。 故选D。 2．【电解水装置与现象】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）如图为电解水实验装置示意图，下列说法正确的是 A．a管内产生气泡的速度比b快 B．a管连接的是正极 C．燃着的木条靠近a打开的尖嘴后，木条燃烧的更旺a D．b管与a管中气体的体积比约为 【答案】A 【解析】A、水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，产生氢气的速度比产生氧气的速度快；从图中可知a管气体体积较大，产生的是氢气，b管气体体积较小，产生的是氧气，所以a管内产生气泡的速度比b快， 正确； B、水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，a管连接的是负极，而不是正极，错误； C、根据A选项分析可知，a管产生的是氢气，氢气具有可燃性，燃着的木条靠近a打开的尖嘴后，气体能够燃烧，发出淡蓝色火焰，而不是木条燃烧更旺（氧气能使木条燃烧更旺），错误； D、电解水实验中，氢气与氧气的体积比约为2∶1，a管产生氢气，b管产生氧气，所以a管与b管中气体的体积比约为2∶1，而不是b管与a管中气体体积比为2∶1，错误。 故选A。 3．【电解水体积比与结论】（24-25八年级下·上海·期中）电解水实验就像一场“魔术”，揭示了水的组成奥秘，展现了化学反应的奇妙过程。某化学小组从“合”与“分”两个角度进行实验验证水的组成（如图1）。下列说法错误的是 A．图1烧杯内壁有水雾出现 B．图1的氢气(难溶于水)可用排水法收集 C．图2正负两极汇集的气体体积比为2∶1 D．两个实验均可证明水是化合物 【答案】C 【解析】A、图1实验为氢气在空气中燃烧，氢气和空气中的氧气在点燃条件下反应生成水，干而冷的烧杯罩在火焰上方，水蒸气遇冷凝结为小水珠，因此烧杯内壁有水雾出现，选项A正确； B、因为氢气难溶于水，所以氢气可用排水法收集，选项B正确； C、电解水实验中正极得到的是氧气，负极得到的是氢气，氧气和氢气的体积比为：1∶2，选项C不正确； D 、图1为氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，图2为水在通电条件下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，因此根据反应前后元素的种类不变，这两个反应都能说明水是由氢、氧两种元素组成的化合物，选项D正确。 故选C。 易错提醒： 电解水正极产生氧气，负极产生氢气，体积比约为1:2（不是质量比）。水中不含有氢气和氧气，水是由氢元素和氧元素组成的。 4．【电解水现象与微观分析】（24-25八年级下·上海·期中）关于图2中电解水实验，说法正确的是（不定项） A．从现象上：两电极上都冒气泡，中间漏斗内液面上升 B．从变化上：属于物理变化 C．从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的 D．从微观上分析：水分子先拆分成原子，再重新组合成新分子 【答案】AD 【解析】A、图2电解水实验中，正极得到氧气，负极得到氢气，氧气不易溶于水，氢气难溶于水，因此两电极上都冒气泡。又因为‌电解产生的氢气和氧气在密闭装置中无法自由逸出，会持续积累在有限空间内，导致管内压强增大，从而将液体压入中间漏斗‌，导致其液面上升，选项A正确； B、电解水实验中水分解生成氢气和氧气，生成了新物质，属于化学变化，选项B不正确； C、图2实验中，水在通电条件下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，根据反应前后元素的种类不变，说明水是由氢、氧两种元素组成的，水中不存在氢气和氧气，选项C不正确； D、该实验从微观上看，水分子先拆分成氢原子和氧原子，然后氢原子两两结合成氢分子，氧原子两两结合成氧分子，选项D正确。 故选AD。 5．【电解水文字表达式与氢气检验】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）风电制氢是一种绿色低碳的制氢方式，其过程如图所示。 （1）电解槽中与电源___________极相连的一端生成的是氢气，检验该气体的方法___________。 （2）该反应文字表达式___________。 （3）通过该实验能得出的结论是___________。 （4）加压过程的变化与电解槽中变化的本质区别是___________。 【答案】（1） 负 用燃着的木条接近气体，若气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，干烧杯罩住火焰有水雾产生，则该气体为氢气。 （2）水氢气 + 氧气。 （3）水是由氢元素和氧元素组成的 （4）加压过程没有新物质生成，电解槽中发生化学变化有新物质生成。 【解析】（1）电解水时正极产生氧气，负极产生氢气。电解槽中与电源负极相连的一端生成的是氢气；检验氢气的方法是：用燃着的木条接近气体，若气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，干烧杯罩住火焰有水雾产生，则该气体为氢气。 （2）电解水的反应文字表达式为：水氢气 + 氧气。 （3）电解水生成了氢气和氧气，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，通过该实验能得出的结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。 （4）加压过程中，分子间间隔变小，没有新物质生成，属于物理变化；电解槽中发生电解水的反应，生成了氢气和氧气新物质，属于化学变化。所以本质区别是：加压过程没有新物质生成，电解槽中发生化学变化有新物质生成。 （24-25八年级下·上海普陀·期中）海水资源是指海水及海水中存在的可以被人类利用的物质。海水利用包括海水淡化、海水直接利用和海水中化学资源的提取。 6．【电解水气体检验与体积比】（24-25八年级下·上海黄浦·期中）实验室进行电解水的实验，实验记录如下： 实验步骤： ①按如图组装实验装置； ②接通直流电源，观察两极现象； ③用燃着的木条检验两极产生的气体。 观察记录： ①电极A端产生无色气体，能使燃着的木条燃烧更旺； ②电极B端产生无色气体，能被点燃并发出淡蓝色火焰。 根据实验记录，完成下列问题： （1）电极A、B端产生的气体分别是___________和___________(填化学式)，属于___________(填“单质”或“化合物”)，一段时间后A、B端产生气体的体积比为___________，通过现象可判断A处连接的是电源___________(选填“正”或“负”)极。 （2）写出电解水的文字表达式：___________，该反应属于___________反应(填基本反应类型)。 （3）通过该实验能得出的结论：从宏观角度分析，水由___________元素和___________元素组成；从微观角度分析，电解水过程中发生改变的粒子是___________。 【答案】（1） O2 H2 单质 正 （2） 分解 （3） 氢 氧 水分子 【解析】（1）能使燃着的木条燃烧更旺的气体是氧气，所以电极A端产生的气体是O2； 能被点燃并发出淡蓝色火焰的气体是氢气，所以电极B端产生的气体是H2； 氧气(O2​)和氢气(H2)都只由一种元素组成，属于单质； 电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，二者体积比约为1∶2； 因为A端产生氧气，电解水时正极产生氧气，所以A处连接的是电源正极。 （2）电解水是水在通电条件下分解生成氢气和氧气，文字表达式为：； 该反应由一种物质生成两种物质，符合 “一变多” 的特征，属于基本反应类型中的分解反应。 （3）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，从宏观角度可知水由氢元素和氧元素组成； 从微观角度看，电解水过程中，水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子，所以发生改变的粒子是水分子。 题型5 水的组成探究——电解水实验（装置与改进） 1．【电解水装置连接与气体收集】（24-25八年级下·上海闵行·期中）某实验小组用如图装置完成电解水的实验并收集产生的气体（U形管中预先加入少量氢氧化钠）。下列说法正确的是 A．b端应连接电源的正极 B．c管中的气体先收集满 C．该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子 D．a极比b极先生成气体 【答案】AB 【解析】A、由图可知，b端产生的气体用向上排空气法收集，说明该气体密度比空气大，则d管收集的是氧气，电解水时正极产生氧气，所以b端应连接电源的正极，故选项说法正确； B、由图可知，b端产生的气体用向上排空气法收集，说明该气体密度比空气大，则d管收集的是氧气，a端产生的气体用向下排空气法收集，说明该气体密度比空气小，则c管收集的是氢气，电解水生成氢气和氧气的体积比为2：1，所以c管中的气体先收集满，故选项说法正确； C、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和质量不变，则该实验说明水由氢元素和氧元素组成，水是一种纯净物，水分子由氢原子和氧原子构成，水分子中不含氢分子和氧分子，故选项说法不正确； D、水通电分解生成氢气和氧气，a极和b极同时生成气体，故选项说法不正确； 故选：AB。 2．【电解水收集方法与密度推断】（24-25八年级下·上海·期中）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。 3．【电解水装置优缺点比较】（24-25八年级下·上海虹口·期中）氢气是理想的清洁能源，在我国经济发展中具有重要的地位。兴趣小组的同学对氢气的制取方法、储存方式、应用优势等展开探究。 任务一：调查氢气制取方法 获取氢气的方法多样，其中利用光伏和风力产生的电力进行水的电解制氢，是一种应用广泛且技术成熟的途径。以下是两组可用于电解水的装置： （1）装置甲中，接通电源后，同学们观察到电极附近有气体产生，一段时间后，正、负极分别产生的气体体积比约为___________，该反应的文字表达式是___________。 （2）切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到气体燃烧，产生___________色的火焰，该反应的文字表达式是___________。 （3）实验时，老师向水中加入了少量氢氧化钠，目的是___________。 （4）与图乙装置相比，图甲装置的优点是___________(写一点)。 （5）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下利用太阳能分解水制氢气的方法。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的正确顺序是___________(填序号)。 任务二：调研氢能储存方式 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。 （6）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是___________。 （7）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨气，其反应的微观过程如图所示。“液氨储氢”属于___________(填“物理”或“化学”)储氢。 【答案】（1） 1：2 （2） 淡蓝 （3）增强导电性 （4）便于对产生的气体进行检验（其他合理即可） （5）①④②⑤③ （6）分子间有间隔 （7）化学 【解析】（1）电解水试验正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，产生氧气和氢气的体积比为1:2，所以一段时间后，正、负极分别产生的气体体积比约为1：2。反应的文字表达式为。 （2）b气体较多，是氢气。具有可燃性，燃烧产生淡蓝色火焰。氢气和氧气点燃生成水，文字表达式为。 （3）水本身导电性极弱，加入少量氢氧化钠后，溶液导电性增强，有利于电解的进行。 （4）甲中有活塞，打开活塞气体会从活塞逸出，便于对产生的气体进行检验，其他合理即可。 （5）水分子先接触催化剂，在催化剂表面分成原子，后原子重新组合成氢分子和氧分子，氢分子、氧分子脱离催化剂表面。所以顺序为①④②⑤③。 （6）从微观角度看，分子间有间隔，气体分子间有较大间隔，因此能被外力压缩。 （7）从微观示意图可知，该过程有新物质生成，发生化学变化。属于化学储氢。 4．【电解水与食盐水电解对比】（24-25八年级下·上海静安·期中）对水的电解进行探究。 （1）实验装置如图。 水通电的化学方程式_____，该板应的基本类型是____。a、b试管内产生气体的体积比约为_____；b试管内产生的气体是____。检验该气体的方法是____。 （2）在水中加入氯化钠固体，形成饱和溶液，按图实验装置进行实验。 用燃着的木条检验N端产生的气体，气体燃烧且火焰呈淡蓝色，罩干冷的烧杯，烧杯内壁上有液滴，该气体是_______；M端收集到的气体颜色呈黄绿色，且有刺激性气味，经分析该气体是Cl2。在反应后的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈蓝色，经验证产物是氢氧化钠。根据以上信息写应饱和食盐水通电后发生反应的化学方程式______。 【答案】（1） 分解反应 2∶1 氧气/O2 将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，证明是氧气 （2） 氢气/H2 【解析】（1）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为； 该反应由一种物质生成两种物质，符合 “一变多” 的特征，属于基本反应类型中的分解反应； 电解水时，与电源负极相连的试管产生氢气，与电源正极相连的试管产生氧气，氢气和氧气的体积比约为，a试管与电源负极相连，产生的气体是氢气，b试管与电源正极相连，产生的气体是氧气，所以a、b试管内气体体积比约为； b试管与电源正极相连，产生的气体是氧气（O2）； 氧气具有助燃性，检验氧气的方法是将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，证明是氧气。 （2）用燃着的木条检验N端产生的气体，气体燃烧且火焰呈淡蓝色，罩干冷的烧杯，烧杯内壁有液滴，说明该气体燃烧生成水，该气体是氢气（H2）； 根据题意，饱和食盐水（含有NaCl、H2O）通电后生成氢氧化钠（NaOH）、氢气（H2）和氯气（Cl2），则化学方程式为。 5．【电解水装置液面变化与气体检验】（24-25八年级下·上海普陀·期中）水是生命之源。化学家采用“合”和“分”的思维方法，结合实验研究了水的组成。采用“分”的方法首先要制得氢气。氢气的密度小于空气。某兴趣小组同学利用如图所示装置来验证水的组成。 （实验步骤） ①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸溶液，从A中的大圆孔注入；②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，液面上升，直至水充满正负极；③接通电源，待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。 (实验现象) （1）两个电极上具有气泡冒出，且B与C中的气体体积比是___________，A中液面___________(填“上升”、“下降”或“不变”)。 （2）步骤④中用注射器抽取B中的气体，用___________进行检验，再抽取C中的气体，点燃，观察到___________色的火焰。 （3）(实验结论) 本实验证明水是由___________组成，电解水反应的化学方程式是___________。 （4）(交流与反思) 步骤①中加入硫酸的作用是___________。 （5）电解水这一反应中发生改变的微粒是___________。 【答案】 1：2 上升 带火星的木条 淡蓝色 氢元素和氧元素 2H2O2H2↑+O2↑ 增强水的导电性 水分子 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，B与正极相连，产生氧气，C与负极相连，产生氢气，故B与C中的气体体积比是：1：2； B、C中产生气体，压强增大，将水压入A中，A中液面上升； （2）B中气体是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验； C中气体是氢气，点燃，观察到产生淡蓝色火焰； （3）水电解生成氢气和氧气，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； 水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； （4）纯水不导电，步骤①中加入硫酸的作用是：增强水的导电性； （5）在化学反应中，分子可分，原子不可分，电解水这一反应中发生改变的微粒是水分子。 解题要点： （1）电解水时，生成氢气和氧气，气体将水压入中间漏斗，液面上升； （2）氧气用带火星木条检验（木条复燃），氢气用燃着的木条检验（气体燃烧，淡蓝色火焰）； （3）加入稀硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。 题型6 水的组成探究——电解水实验（影响因素） 1．【电压与浓度对电解速率的影响】（24-25八年级下·上海闵行·期中）深入了解化学变化，有助于更精准地调控变化来服务人类。 Ⅰ.甲小组查阅资料获知，在水中加入少量氢氧化钠会改变电解速率。于是他们展开实验，探究影响电解水速率的因素。 以收集到20mL氢气为标准，记录时间，实验数据如下表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 氢氧化钠溶液的温度/℃ 15 15 X 30 45 外加电压/V 6 9 12 6 6 时间/s 54.6 23.4 15.0 46.2 Y （1）实验①②③可探究 _______对电解水快慢的影响，表中“X”=_______。 （2）欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响，应选择的实验是_______（填实验序号）。 （3）分析实验数据，实验⑤的时间“Y”________ 46.2s（填“>”“=”或“<”）。 II．乙小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 （4）结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是______。 （5）观察曲线a、b的变化，0 - 30秒装置内压强都______（填“变大”、“变小”或“不变”），分析0 - 30秒压强变化的原因是_______。 （6）曲线a、b最终达到相同的压强，说明_______。 【答案】（1） 外加电压 15 （2）①④⑤ （3）< （4）新鲜猪肝块 （5） 变大 过氧化氢在催化剂的作用下分解产生了氧气，装置内气体增多，同时反应放热 （6）催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量 【解析】（1）根据表中数据可知，实验①②③中变量为外加电压，则可探究外加电压对电解水快慢的影响，变量为外加电压，其他条件不变，则表中“X”=15，故填：外加电压；15； （2）欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响，则变量为氢氧化钠溶液的温度，其它条件不变，则应选择的实验是①④⑤，故填：①④⑤； （3）对比实验①④可知，其他条件相同时，氢氧化钠溶液的温度越高，电解水的速率越快，则实验⑤的时间“Y”<46.2s，故填：<； （4）由图乙可知，相同时间内新鲜猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内新鲜猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块，故填：新鲜猪肝块； （5）观察曲线a、b的变化，0-30秒装置内压强都变大，这是因为过氧化氢在催化剂的作用下分解产生了氧气，氧气不易溶于水，导致装置内的气体增多，同时反应放热，压强变大，故填：变大；过氧化氢在催化剂的作用下分解产生了氧气，装置内气体增多，同时反应放热； （6）该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，故填：催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。 2．【温度与浓度对电解速率的影响】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）为探究水的组成，进行如下实验。 实验1（电解法）：图1、图2为电解水的实验装置。 （1）图1中a端连接电源的________极；甲气体是________，检验的方法是________。 （2）图2中注射器Ⅰ中产生xmL气体时，则注射器Ⅱ收集的气体体积是________mL；与图1相比较，该装置的优点是________。 （3）水电解的化学方程式：________，属于________反应（填基本反应类型）。 实验2（燃烧法）：如图为氢气燃烧的实验装置 （4）点燃氢气前，需________；如图进行实验，观察到的现象是________。 （5）氢气燃烧的化学方程式________。由上述两个实验能得到：水是由________。 拓展：为探究影响电解水反应速率的因素，利用12V直流电源进行实验，获得的数据如下： 编号 温度/℃ NaOH溶液浓度 氢气体积/mL 氧气体积/mL 电解时间/s 1 20 2% 20 9.8 54.0 2 20 5% 20 9.8 36.2 3 30 2% 20 9.9 X 4 30 5% 20 9.9 35.4 （加入少量NaOH可增强水的导电性） （6）比较实验1和2，得到的结论是________。 （7）实验3的电解时间“X”的范围是________。 （8）查阅资料发现，直流电的电压对电解水的反应速率也有影响。请利用如图所示的电源，设计实验方案验证此结论。 ________。 【答案】（1） 负 氧气 将燃着的木条伸入试管中，若木条燃烧的更旺盛，则证明是氧气 （2） 2x 能方便、准确地测量两极所产生气体的体积 （3） 分解 （4） 验纯 烧杯内壁有水雾生成 （5） 氢元素和氧元素 （6）增大NaOH溶液浓度能加快电解水速率 （7）35.4 ~54.0 （8）在相同温度、溶液浓度等条件下，分别选用不同电压进行电解，比较产生相同体积气体所需时间 【解析】（1）由图可知，乙试管中生成的气体较多，则生成的是氢气，与电源的负极相连；甲与电源的正极相连，生成的是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，则将燃着的木条伸入试管中，若木条燃烧的更旺盛，则证明是氧气，故填：负；氧气；将燃着的木条伸入试管中，若木条燃烧的更旺盛，则证明是氧气； （2）根据电解水“正氧负氢、氢二氧一”，注射器Ⅰ与电源的正极相连，其中生成的是氧气，注射器Ⅱ与电源的负极相连，其中生成的是氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，则注射器Ⅰ中产生x mL气体时，则注射器Ⅱ收集的气体体积是2xmL；与图1相比，图2装置的优点是能方便、准确地测量两极所产生气体的体积，故填：2x；能方便、准确地测量两极所产生气体的体积； （3）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：；分解； （4）氢气与氧气混合遇明火易发生爆炸，则点燃氢气前，需验纯；氢气燃烧生成水，则可观察到烧杯内壁有水雾生成，故填：验纯；烧杯内壁有水雾生成； （5）氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为；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，则说明水是由氢元素和氧元素组成，故填：；氢元素和氧元素； （6）比较实验1和2，变量为NaOH溶液浓度，则可得出的结论是增大NaOH溶液浓度能加快电解水速率，故填：增大NaOH溶液浓度能加快电解水速率； （7）对比1、2实验可知温度相同，氢氧化钠溶液浓度越高，电解水的速率越快，则3、4实验温度相同时，3实验中加入2%的氢氧化钠溶液的电解时间比4实验中加入5%的氢氧化钠溶液的电解时间长，即X>35.4；对比2、4实验可知氢氧化钠溶液浓度相同，温度越高，电解水的速率越快，则1、3实验氢氧化钠溶液的浓度相同时，1实验中温度为20℃时的电解时间比3实验中温度为30℃时的电解时间长，即X<54.4，所以实验3的电解时间“X”应在35.4~54.0之间，故填：35.4 ~54.0； （8）在相同温度、溶液浓度等条件下，分别选用不同电压进行电解，比较产生相同体积气体所需时间，即可验证电压对电解水速率的影响，故填：在相同温度、溶液浓度等条件下，分别选用不同电压进行电解，比较产生相同体积气体所需时间。 3．【氢氧化钠对电解速率的影响】（24-25八年级下·上海闵行·期中）某兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。请回答有关问题。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 I.水的合成 （1）18世纪，拉瓦锡在高温条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气的同时生成四氧化三铁。接着，点燃氢气，观察到气体可以燃烧并证明了水的组成。该反应的文字表达式为_____________。若要证明水的组成，上述实验还需改进的地方是________。 （2）小组同学基于以上实验将产生的氢气通过装有氧化钙的A装置（图1）后点燃。在火焰上方放置一个干燥的烧杯，可以观察到___________现象。实验中氧化钙的作用是_________，装置A中反应的文字表达式为________。 I I.水的分解 （3）电解水时，通常加入氢氧化钠溶液，其目的是________。 （4）图2甲玻璃管连接电源__________极。一段时间后，用点燃的木条放在b玻璃管尖嘴口，会看到__________现象，说明该气体是___________，该气体的相对分子质量为_________。 （5）关闭电源，发现a、b两玻璃管中气体体积比大于，原因是___________。（提示：、一个标准大气压下，水中可溶解氢气水中可溶解氧气） （6）电解水的文字表达式为__________。该反应的基本反应类型是___________。 （7）通过电解水实验可以得到水是由___________组成的。 （8）电解水的微观示意图如下图所示，将微观示意图补充完整____________。 该反应中没有发生变化的微观粒子是__________（填微观粒子名称）。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 （9）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水产物中氢分子和氧分子的个数比为________，进而推算出水分子中氢、氧原子个数比为。 （10）方法二：根据电解水实验正、负极产生气体的体积比和_____________，可计算出水中各氢、氧元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出水分子中氢、氧原子个数比为。（提示：质量=体积×密度） 【模型构建】 （11）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是_______。 【答案】（1） （2） 在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察是否有水雾生成，再迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，观察是否变浑浊 干燥氢气 （3）增强水的导电性 （4） 负 木条燃烧更旺 氧气/O2 32 （5）氧气在水中的溶解度比氢气大，部分氧气溶解在水中 （6） 分解反应 （7）氢、氧元素 （8） 氢原子和氧原子 （9）2：1 （10）氢气和氧气的密度 （11）分子中各原子的个数比 【解析】（1）铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的文字表达式为：； 若要证明水的组成，上述实验还需改进的地方是在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察是否有水雾生成，再迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，观察是否变浑浊（排除燃烧产物是二氧化碳等其他物质的可能）。 （2）氢气燃烧生成水，则可观察到烧杯内壁有水雾出现； 氧化钙和水反应生成氢氧化钙，则氧化钙的作用为干燥氢气（吸收氢气中的水分）； 反应的文字表达式为：。 （3）向水中加入氢氧化钠，会增加溶液中的离子浓度，从而增强水的导电性。 （4）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成的氧气和氢气的体积比为1：2，由图可知，a管中收集的气体为氢气，则甲为负极； b管收集的气体为氧气，氧气具有助燃性，则可观察到木条燃烧更旺； 氧气的相对分子质量为16×2=32。 （5）由于氧气在水中的溶解度比氢气大，有部分氧气溶解在水中，则a、b两玻璃管中气体体积比大于 2:1 。 （6）电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：； 该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。 （7）氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢、氧元素组成。 （8）反应前后原子种类不变反应前有2个氧原子和4个氢原子，反应后有2个氧原子，则还少4个氢原子，应补充2个氢分子，图为：  ； 化学变化中，分子分成原子，原子重新组合为新分子，即分子改变，原子不变，则该反应中没有变化的微观粒子为氢原子和氧原子。 （9）由于相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，则解水产物中氢分子和氧分子的个数比为1：2。 （10）质量=密度×体积，则根据电解水实验正、负极产生气体的体积比和氢气、氧气的密度，则可计算出生成的氢气和氧气的质量比，根据反应前后元素种类和质量不变，则可得到水中各氢、氧元素质量比。 （11）根据元素质量，可计算分子中各原子的个数比，再结合相对分子质量，可确定物质的化学式，则“▲”表示的是分子中各原子的个数比。 易错提醒： 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。曲线a、b最终压强相同，说明产生氧气质量相同，催化剂不影响产物总量。 题型7 水的组成探究——氢气燃烧实验 1．【氢气燃烧实验结论】（24-25八年级下·上海·期中）通过氢气在氧气中燃烧实验可以探究水的组成（如下图所示），有关说法正确的是 A．该实验证明水是由氢气和氧气组成的 B．该实验所需的氧气可以用排水法收集 C．该反应是分解反应 D．实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴 【答案】D 【解析】A、氢气燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素的种类变，则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，故A错误； B、排水法收集的氧气中含有水蒸气，会干扰实验现象和结论，故B错误； C、氢气燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故C错误； D、氢气燃烧生成水，实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴，故D正确。 故选D。 2．【氢气燃烧现象与产物检验】（24-25八年级下·上海金山·期中）下列有关氢气燃烧的实验说法正确的是 A．如图烧杯内壁有水雾出现 B．这个实验可证明水是由氢气和氧气组成 C．点燃氢气，有淡蓝色火焰 D．在反应后的烧杯中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊 【答案】AC 【解析】A、氢气燃烧生成水，在氢气燃烧火焰上方罩一个干冷的烧杯，可观察到烧杯内壁有水雾出现，故选项说法正确； B、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，则这个实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误； C、点燃氢气，产生淡蓝色火焰，故选项说法正确； D、氢气燃烧生成水，不会生成二氧化碳气体，则在反应后的烧杯中倒入澄清石灰水，石灰水不会变浑浊，故选项说法错误； 故选AC。 3．【氢气燃烧火焰颜色与文字表达式】（24-25八年级下·上海崇明·期中）拉瓦锡将水蒸气通过高温铁管，分解出氢气，并证明水的组成。瓦特和普里斯特利把氢气和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，氢气燃烧，发出震耳的爆鸣声。尼科尔森与卡莱尔首次通过电解水分解出氢气和氧气。 科学家经历了不懈的努力证明水的组成。回答下列问题。 （1）氢气燃烧时的火焰呈______，反应的文字表达式为______。 （2）水的沸腾和电解水有本质的不同。在下表“变化后”的方框内画出正确的微粒种类和数目，利用图示将这种区别呈现出来“〇”为氧原子，“●”为氢原子。 宏观变化 水的沸腾实验 电解水实验 微观图示 _____ 管A____ 管B _____ 总结：从微观角度解释“水的蒸发”和“水的电解”两个变化的区别______。电解水属于______（填“化合反应”或“分解反应”）。 （3）下图是人类探索物质组成的一般思路，通过微观和宏观，你发现化学反应前后不变的是_______（填序号）。 A．分子种类 B．原子种类 C．元素种类 D．原子个数 【答案】（1） 淡蓝色 （2） 是否有新分子生成 分解反应 （3）BCD 【解析】（1）氢气燃烧时的火焰呈淡蓝色，氢气和氧气点燃生成水，反应的文字表达式为； （2）水沸腾时，只是由液态变成了气态，从微观粒子角度看，水分子本身没有改变，只是分子间的间隔变大，则变化后的图示为； 电解水时生成氢气和氧气，由图可知，管A与正极相连，产生氧气，管B与负极相连，产生氢气，氧气和氢气的体积比为1：2，从微观粒子角度看，2个水分子分裂成2个氧原子和4个氢原子，2个氧原子构成1个氧分子，而4个氢原子构成2个氢分子，则管A处的图示为，管B处的图示为； 从微观角度解释“水的蒸发（没有新分子生成）”和“水的电解（有新分子生成）”两个变化的区别为是否有新分子生成； 电解水生成氢气和氧气，该反应是一种物质生成两种物质，属于分解反应； （3）A、化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子。在这个过程中，分子种类发生了改变，故错误； B、原子是化学变化中的最小粒子，化学反应前后原子种类不变，故正确； C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类也不变 ，故正确； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目不变，故正确； 故选BCD。 4．【氢气燃烧装置干燥剂的作用】（24-25八年级下·上海黄浦·期中）水是生产、生活中最常用的物质。 （1）自来水净化过程中常加入氯气，作用是_______。 （2）生产生活中水常用作冷却剂，是因为水的比热容_______(选填“较大”或“较小”)。 （3）电解水实验装置如图所示。写出电解水的文字表达式_______。与玻璃管甲相连的一端是电源的_______(选填“正极”或“负极”)。通电过程中，乙管中产生气泡的位置在_______(选填“a”、”b”或“c”)处。关闭电源，打开甲管活塞，在尖嘴处点燃气体，观察到_______。电解水实验证明水是由_______组成的。 （4）如图所示，氢气燃烧也能证明水的组成。若省略装置Ⅰ，判断能否达到实验目的并说明理由_______。 【答案】（1）杀菌消毒 （2）较大 （3） 负极 c 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 氢元素和氧元素 （4）不能，因为省略装置Ⅰ，湿润的氢气中含有水，无法准确验证反应是否生成水 【解析】（1）氯气与水反应生成的次氯酸具有消毒作用，所以自来水净化过程中常加入氯气，作用是杀菌消毒； （2）比热容是指单位质量的物质温度每升高或降低1℃所吸收或放出的热量。水的比热容较大，意味着在相同质量下，水升高或降低相同的温度时，能够吸收或放出的热量更多。因此，在生产生活中常用水作为冷却剂，是因为水的比热容较大，因为水能够吸收更多的热量而温度变化大； （3）电解水生成了氢气和氧气，反应的文字表达式是； 由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，玻璃管甲收集的气体较多，为氢气，则与玻璃管甲相连的一端是电源的负极； 通电过程中，乙管中产生气泡的位置在电极c处； 由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，玻璃管甲收集的气体较多，为氢气，氢气具有可燃性，关闭电源，打开甲管活塞，在尖嘴处点燃气体，观察到气体能燃烧，产生了淡蓝色火焰； 电解水生成氢气和氧气，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，则该实验证明水是由氢元素、氧元素组成的； （4）如图2所示，氢气燃烧也能证明水的组成，装置Ⅰ中的氯化钙可以干燥氢气，若省略装置Ⅰ，不能达到实验目的，理由是：省略装置Ⅰ，湿润的氢气中含有水，无法准确验证反应是否生成水。 解题要点： 氢气燃烧实验前，需用干燥剂（如氯化钙、氧化钙）除去氢气中的水蒸气，否则无法确定烧杯内壁水雾是燃烧生成还是原氢气中带有的，导致实验失败。 5．【氢气燃烧与电解水综合验证组成】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）为了测定水的组成，兴趣小组采取甲、乙两种方案进行如下探究。 方案甲：水通电分解 （1）图1中发生反应的文字表达式为___________。 （2）A端为电源的___________(填“正”或“负”)极。 （3）用带火星的木条检验C试管中气体，观察到的现象是___________。 （4）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2可知，a气体是___________（填化学式）。 （5）由方案甲得到的结论：水是由___________组成的物质。 方案乙：氢气在氧气中燃烧并验证产物 （6）下图是研究物质组成的两种思路，氢气燃烧是通过___________(填“甲”或“乙”)思路推测水的组成。 （7）下图步骤二的整个实验过程中观察到的现象是___________。 （8）乙方案中氢气在氧气中燃烧实验能否达到实验目的，并阐述理由：___________。 【答案】（1）水氢气+氧气 （2）正 （3）木条复燃 （4）H2 （5）氢元素和氧元素 （6）甲 （7）安静地燃烧，产生淡蓝色火焰； 集气瓶内壁出现水雾，放出热量 （8）氢气在氧气中燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，所以可以得出水由氢元素和氧元素组成 【解析】（1）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水氢气+氧气。 （2）电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多，且两者的体积之比大约是1:2。 由图1可知，C试管内气体体积较少，所以A端为电源的正极。 （3）由前面分析可知，C试管内的气体是氧气，氧气具有助燃性，用带火星的木条检验C试管中气体，观察到的现象是木条复燃。 （4）由图2可知，a气体的体积是b气体体积的2倍，电解水时，与电源负极相连的试管内的气体体积多，是氢气，所以a气体是氢气，其化学式为H2。 （5）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； （6）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，氢气和氧气是已知组成的物质，水是未知组成的物质，该实验是通过已知组成的物质化合生成未知组成的物质，从而推测生成物的组成，故选甲。 （7）氢气在氧气中燃烧时，会观察到纯净的氢气在氧气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰； 集气瓶内壁出现水雾，放出热量。 （8）氢气在氧气中燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，所以可以得出水由氢元素和氧元素组成，因此该实验能达到实验目的。 6．【氢气燃烧实验操作与现象】（24-25八年级下·上海闵行·期中）“宏观”与“微观”是化学探究物质的两个角度，某化学兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 步骤一：用高锰酸钾制取一瓶氧气 步骤二：干燥纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧 图1：氢气燃烧 图2：电解水 【宏观探究】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示)，观察到火焰呈______色，有同学认为该实验不能达到实验目的，原因是______；重新用______法收集一瓶氧气进行实验，观察到集气瓶内壁有无色小液滴。 （2）水的分解：电解水一段时间后(如图2)，观察到管a和管b中气体体积比为_______，电解过程发生反应的文字表达式为_______。切断电源后，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是______。 （3）上述两个实验都能得到的实验结论是：水是由_______组成。 【微观探析】结合实验推算水分子的构成 （4）如图为电解水的微观示意图，可知反应过程中没有发生变化的微粒是_______，该变化过程的微观实质是______。根据水分子的示意图可知，一个水分子由______构成。 【实验探究】探究影响水分解速率的因素 （5）电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图所示。可看出电解水速率最快的条件是______。 （6）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下利用太阳能分解水制氢气的方法。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的正确顺序是______(填序号)。 【答案】（1） 淡蓝 用排水法收集氧气时，集气瓶中会有水蒸气，干扰对氢气燃烧生成水的判断 向上排空气 （2） 2∶1 木条燃烧得更旺 （3）氢元素和氧元素 （4） 氢原子、氧原子 水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子 2 个氢原子和 1 个氧原子 （5）10%氢氧化钠溶液、电压为12V （6）①④②⑤③ 【解析】（1）氢气在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色； 排水法收集氧气会使集气瓶中混有水蒸气，无法确定氢气燃烧后集气瓶内壁的无色小液滴是燃烧生成的水还是原本集气瓶中的水蒸气，所以不能达到实验目的； 向上排空气法收集氧气，得到的氧气较为干燥，可避免水蒸气干扰氢气燃烧实验对水生成的判断。 （2）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，根据图像，a管内产生气体的体积较大，是氢气，则b管内产生的气体是氧气，管a和管b中气体体积比为2∶1； 电解水是水在通电条件下分解生成氢气和氧气的反应，文字表达式为：； b管产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺； （3）氢气只含氢元素、氧气只含氧元素。氢气燃烧是氢气和氧气反应生成水，电解水是水分解生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可知水是由氢元素和氧元素组成。 （4）化学变化中，分子可分，原子不可分，电解水过程中氢原子和氧原子没有发生变化； 从微观角度看，化学变化的实质是分子破裂、原子重新组合，电解水时水分子先分裂为氢、氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合成氢分子和氧分子； 根据水分子的示意图可知，一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。 （5）由图可知，产生20mL氢气所需时间越短，电解水速率越快，在12V电压、10%氢氧化钠溶液条件下，产生20mL氢气所需时间最短，所以此时电解水速率最快。 （6）水分解首先是水分子向催化剂表面聚集（①④），然后水分子在催化剂作用下分裂成氢原子和氧原子（②） ，接着氢原子与氢原子组合成氢分子、氧原子与氧原子组合成氧分子（⑤），最后氢分子和氧分子脱离催化剂表面（③），所以顺序是①④②⑤③。 题型8 水的净化——自来水厂净水流程 1．【自来水厂净水步骤判断】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）饮水安全关系到人们的身体健康，生活饮用水水质必须达到国家规定的相应指标。某自来水厂净水的简易流程如下。有关说法不正确的是 A．“投药”其中一种“药”是液氯用于消毒杀菌 B．上述流程中能除去臭味和色素的装置为吸附池 C．加絮凝剂的作用是促进水中悬浮物的沉降 D．最终获得纯净的水，可供人类直接饮用 【答案】D 【解析】A、“投药”其中一种“药”是液氯，可用于消毒杀菌，故选项说法正确； B、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故上述流程中能除去臭味和色素的装置为活性炭吸附池，故选项说法正确； C、加絮凝剂的作用是：吸附水中悬浮的杂质，促进水中悬浮物的沉降，故选项说法正确； D、最终获得的水中还含有可溶性杂质，不是纯净的水，故选项说法错误。 故选：D。 2．【明矾与氯气的作用辨析】（24-25八年级下·上海闵行·期中）水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是 A．通过沉淀池、过滤池除去水中难溶性固体 B．自来水厂投入明矾进行消毒 C．投药消毒过程包含化学变化 D．给用户输送的自来水是混合物 【答案】B 【解析】A、沉淀池中加入絮凝剂，可吸附水中悬浮杂质而加速其沉淀，过滤把不溶于水的固体与液体分离，除去水中不溶性杂质，即通过沉淀池、过滤池除去水中难溶性固体，故选项说法正确； B、明矾只能净水，明矾溶于水形成的胶状物能对悬浮杂质进行吸附，使杂质沉降，不能起到消毒的作用，明矾不能消毒，故选项说法不正确； C、投药消毒过程中，消毒剂与水中微生物等发生反应，有新物质生成，属于化学变化，故选项说法正确； D、给用户输送的自来水中还含有可溶性杂质，属于混合物，故选项说法正确； 故选：B。 易错提醒： 明矾只能吸附悬浮杂质加速沉降，不能消毒；氯气（或二氧化氯）用于消毒杀菌，消毒过程发生化学变化。 3．【自来水净化顺序】（24-25八年级上下·上海杨浦·期中）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成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为（ ） A．①②③④ B．②①④③ C．②①④ D．①③④ 【答案】C 【解析】①过滤能除去水中不溶性的固体；②加明矾吸附是把水中小颗粒泥尘聚集成大的，以利于沉降；③蒸馏可得蒸馏水，比生活用水成本高；④消毒杀菌，这是必须的，饮用水必须达到生化标准．净化水的顺序一般是由低到高顺序排列，故其正确的顺序为②加明矾吸附沉降→①过滤→④消毒杀菌。 故选：C。 4．【自来水厂各池作用填空】（24-25八年级下·上海·期中）目前自来水厂的净水过程如图： （1）天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质，属于______(填“硬水”或“软水”)，不适合直接饮用。 （2）《酒谱》中描述水的自然净化：“尝乘舟於黄河中流，以匏瓠接河源水匕八升，经宿色如绛”。黄河水经一段时间静置，水中______的杂质沉于底部。 （3）明初宋应星在《天工开物》中记载“宜捣蒜或白矾少许，投入水缸中”。“白矾”即明矾，沉降前加入明矾的作用是______。 （4）A池的操作名称是_____；实验室进行该操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、_____。其中玻璃棒作用是______。 （5）吸附池常加入______除去色素和异味。 （6）自来水厂常用_____作消毒剂，发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。 （7）实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水，原理是利用混合物中各组分的______差异实现物质的分离与提纯。 【答案】（1）硬水 （2）不溶于水 （3）吸附水中悬浮杂质，加速沉降 （4） 过滤 漏斗、烧杯/烧杯、漏斗 引流 （5）活性炭 （6）  氯气/二氧化氯（合理即可） 化学 （7）沸点 【解析】（1）天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质，属于硬水； （2）黄河水经一段时间静置，水中不溶性的杂质会在重力作用下沉于底部； （3）明矾在水中会水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有很强的吸附性，能吸附水中悬浮的杂质，使杂质聚集在一起形成较大颗粒，从而加速沉降，沉降前加入明矾的作用是 吸附水中悬浮杂质，加速沉降； （4）A 池的操作名称是过滤，其目的是将不溶性固体与液体分离；实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。其中玻璃棒作用是引流，防止液体洒出，使液体沿着玻璃棒缓缓流入漏斗中； （5）活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附能力，能吸附水中的色素和异味，吸附池常加入 活性炭除去色素和异味； （6）自来水厂常用 氯气（或二氧化氯等合理答案）作消毒剂，消毒过程中，消毒剂能杀死水中的细菌等微生物，有新物质生成，属于化学变化； （7）在蒸馏过程中，加热使水先沸腾变为水蒸气，然后水蒸气遇冷又凝结成液态水，而水中的其他杂质由于沸点较高，留在蒸馏烧瓶中，从而实现水与杂质的分离；实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水，原理是利用混合物中各组分的 沸点差异实现物质的分离与提纯。 5．【自来水厂流程填空】（24-25八年级下·上海闵行·期中）水对于人类生活、工农业生产都具有重要的意义。 I.天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。 （1）A物质的名称为______(写一种)。 （2）操作a的名称是______，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______，若滤液仍然浑浊可能的原因是______(写一条即可)。 （3）操作c为通氯气，氯气的作用是______；该过程属于______(“化学变化”或“物理变化”)。 （4）某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是______(填字母序号)。 A．原子 B．分子 C．元素 D．单质 II.目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示： （5）利用炭罐中活性炭颗粒的______性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身______(填“发生”或“没有发生”)改变。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌、微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于______(填“纯净物”或“混合物”)。 【答案】（1）明矾 （2） 过滤 玻璃棒 滤纸破损或液面高于滤纸边缘（合理即可） （3） 消毒杀菌 化学变化 （4）C （5） 吸附 没有发生 混合物 【解析】（1）明矾可以使水中的悬浮物凝聚成较大的颗粒，加水沉降，便于后续的过滤。故填明矾； （2）a为将固液分离的操作，故为过滤； 实验室进行过滤操作时，常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故填玻璃棒； 过滤后的滤液仍然浑浊，可能是滤纸破损或液面高于滤纸边缘，部分浑浊液沿滤纸与漏斗的缝隙流入到烧杯内，也可能是承接液体的烧杯不干净，污染了滤液； （3）通氯气的主要作用是消毒杀菌，杀死水中的细菌和微生物； 该过程氯气与水发生了反应，生成了新物质，属于化学变化； （4）物质是由元素组成的，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是元素。 故选C； （5）活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，可用于净化水，故填吸附； 在此过程中水没有发生化学变化，水分子本身没有改变，故填没有发生； 直饮水中除水外，还含有可溶性物质，属于混合物，故填混合物。 6．【自来水厂净水流程综合判断】（24-25八年级下·上海金山·期中）自来水厂净水过程的主要流程如图： 结合流程图试回答下列问题。 （1）物质A的名称为_______。加入的常用消毒剂是_______，发生的变化属于_______。(“化学变化”或“物理变化”)。沉降过程通常加入_______促进沉降。 （2）过滤是实验室中常见的操作。使用的主要仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒、_______等。玻璃棒的作用是_______，如滤液浑浊，可能的原因是_______。(写出一条即可) 【答案】（1） 活性炭 氯气/Cl2 化学变化 明矾 （2） 漏斗 引流 滤纸破损或滤液液面高于滤纸的边缘或盛接滤液的烧杯不干净 【解析】（1）活性炭具有吸附性，能 吸附色素和异味，物质A的名称为活性炭；自来水厂常用消毒剂是氯气，杀菌消毒过程有新物质生成，属于化学变化，明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，沉降过程通常加入明矾促进沉降； （2）过滤是实验室中常见的操作。使用的主要仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗等，玻璃棒的作用是引流，若经过过滤后，所得液体中仍有浑浊，其原因可能是滤纸破损或滤液液面高于滤纸的边缘或盛接滤液的烧杯不干净。 题型9 水的净化——简易净水器与过滤操作 1．【过滤操作要点判断】（24-25八年级下·上海·期中）关于过滤操作的说法正确的是 A．滤纸要紧贴漏斗内壁，目的是防止滤液浑浊 B．使用玻璃棒用以搅拌 C．发现过滤速度较慢，可以检查漏斗下端是否紧贴烧杯内壁 D．发现滤液浑浊，直接将滤液倒入原过滤器中重新过滤 【答案】C 【解析】A、滤纸紧贴漏斗内壁的主要目的是加快过滤速度（避免形成气泡阻碍液体流动），而非防止浑浊。滤液浑浊通常是由于滤纸破损或操作不当（如液面超过滤纸边缘）导致，不符合题意； B、玻璃棒在过滤中的作用是引流（将待过滤液体沿玻璃棒缓慢流入过滤器中），而非搅拌。搅拌可能导致滤纸破损，不符合题意； C、漏斗下端紧贴烧杯内壁除了可以防止滤液溅出，还可以使漏斗中流出的滤液在烧杯内壁成流动状态，形成拉力，加快过滤速度。若未贴紧，空气阻力会减缓滤液流速，符合题意； D、发现滤液浑浊，应更换滤纸后重新过滤，因为原过滤器中滤纸可能破损，另外原过滤器中滤纸上滤渣较多，也会影响重新过滤的效果，不符合题意。 故选C。 2．【简易净水器材料顺序原因】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）活性炭与小卵石放置位置不宜交换的原因是 A．会降低净水的效率 B．无法获得纯净的水 C．无法起到杀菌消毒的作用 D．活性炭粒径细小，会掉落进石英砂中 【答案】D 【解析】石英砂可以过滤除去水中难溶性杂质，活性炭具有吸附性，且活性炭粒径细小，若交换位置会掉落进石英砂中，故选D。 3．【简易净水器净化效果判断】（24-25八年级下·上海闵行·期中）某同学自制的简易净水器如图所示。有关说法错误的是 A．该装置可以除去水中的色素 B．小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质 C．该净水过程中只涉及物理变化 D．经该装置净化后的水为纯净物 【答案】D 【解析】A、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味等，所以该装置可以除去水中的色素，故A说法正确； B、小卵石和石英砂能阻挡水中的难溶性杂质通过，主要除去难溶性杂质，故B说法正确； C、该净水过程中，没有新物质生成，只涉及物理变化，故C说法正确； D、经该装置净化后的水中仍然含有可溶性杂质，不是纯净物，而是混合物，故D说法错误； 故选：D。 4．【简易净水器改进措施合理性】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）若对此净水器进行改进，以下措施不合理的是 A．在出水口安装止水夹 B．在顶部加装可拆卸的盖子 C．在各材料交界处加装纱布 D．在净水器内部加装一根搅拌棒 【答案】D 【解析】A、在出水口安装止水夹，有助于更好地控制流量，故A不符合题意； B、在顶部加装可拆卸的盖子，可以防止水质二次污染，故B不符合题意； C、在各材料交界处加装纱布，可以保证滤料之间的分层效果，故C不符合题意； D、该净水器依靠不同滤料的分层结构进行逐层过滤，如果在内部加装搅拌棒，会使各滤层材料混合，破坏其分层过滤的功能，故D符合题意。 故选D。 5．【简易净水器各层作用分析】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）设计并制作如图所示的简易净水器。下列说法合理的是 A．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 B．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔 C．蓬松棉的主要作用是净化水质 D．该净水过程涉及了过滤、吸附、蒸馏等方法 【答案】B 【解析】A、小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质，故A错误； B、活性炭具有疏松多孔的结构，则具有吸附性，能吸附色素和异味，故B正确； C、蓬松棉的主要作用是过滤除去较大的颗粒，故C错误； D、该净水过程涉及了过滤、吸附，未涉及蒸馏，故D错误。 故选B。 6．【粗盐提纯实验操作步骤】（25-26八年级下·上海静安·期中）海水晒盐得到的是粗盐，某兴趣小组在实验室进行粗盐提纯实验，步骤如图： （1）步骤I中常用电子天平，称量时，先放______，再进行去皮操作。 （2）取用粗盐时用的仪器是______(填字母)。 A．燃烧匙 B．镊子 C．药匙 D．纸槽 （3）步骤II中量取20 mL水，所需的仪器有______。(填字母) A．10mL量筒     B．胶头滴管       C．100mL量筒       D．25mL量筒 读数时，视线与量筒内液体______保持水平，若俯视读数，则实际量取的液体体积______(选填“＞”、“＜”或“=”)20mL。 （4）步骤III、IV、V中都用到的玻璃仪器是_____，步骤III、IV中该仪器作用分别是_____、_____，通过步骤V可以去除______(填化学式)，当蒸发皿出现______时停止加热，用余热蒸干。 （5）小张同学经过滤操作后发现滤液仍然浑浊，可能的原因有_____。 A．滤纸和漏斗的缝隙间有大量气泡 B．滤纸破损 C．漏斗末端没有紧贴烧杯内壁 D．滤纸内液面超过滤纸边缘 【答案】（1）称量纸/小烧杯 （2）C （3） BD 凹液面最低处 ＜ （4） 玻璃棒 搅拌，加速溶解 引流 H2O 较多固体 （5）BD 【解析】（1）用电子天平称量时，先放称量纸（或者小烧杯），再进行去皮操作，这样可以直接称出所需要物质的质量，而不需要再进行其他的换算等操作； （2）取用粉末状或颗粒状的粗盐时，应用药匙，故选C； （3）量取一定体积的液体时，应选择量程与所需体积最接近的量筒，以减小误差，量取20mL水，25mL量筒的量程最接近，且在量取时还需要胶头滴管来定容到20mL刻度处，所以所需仪器是25mL量筒和胶头滴管，故选BD； 读数时，视线与量筒内液体凹液面最低处保持水平； 俯视读数时，读数比实际值偏大，所以实际量取的液体体积＜20mL； （4）步骤Ⅲ（溶解）、Ⅳ（过滤）、Ⅴ（蒸发）中都用到的玻璃仪器是玻璃棒； 步骤Ⅲ（溶解）中玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解； 步骤Ⅳ（过滤）中玻璃棒的作用是引流； 步骤V（蒸发），当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热蒸干，目的是除去水（化学式为H2O）； （5）A、滤纸和漏斗的缝隙间有大量气泡，会使过滤速度慢，不会造成滤液浑浊，故不符合题意； B、滤纸破损，会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊，故符合题意； C、漏斗颈末端没有紧靠烧杯内壁，会使滤液溅出，不会造成滤液浑浊，故不符合题意； D、过滤时，漏斗内液面高于滤纸的边缘，会使部分液体未经过滤纸过滤直接流下，造成滤液浑浊，故符合题意； 故选BD。 解题要点： （1）过滤后滤液仍浑浊的可能原因：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净； （2）蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热蒸干，不可直接蒸干以防飞溅。 7．【过滤速度与滤液浑浊原因分析】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）自来水厂净水过程的主要操作流程如下 （1）操作X可除去难溶性的泥沙杂质，操作X的名称是___________，该操作速度过慢可能的原因是___________(填字母)。 A．滤纸未紧贴漏斗内壁　     B．漏斗下端未紧靠烧杯内壁　     C．滤纸破损 （2）在净水过程中，氯气的作用是___________。 （3）通过上述净水流程，最终得到的自来水仍然是混合物。要进一步获得纯净水，可采取如下图的操作是___________(填字母)，其原理是利用各物质的___________不同分离液态混合物。 【答案】（1） 过滤 AB （2）杀菌消毒 （3） 蒸馏 沸点 【解析】（1）分离固体和液体的操作X的名称是：过滤； A、滤纸要湿润后紧贴在漏斗内壁，不能留有空隙，若滤纸与漏斗内壁有空隙，则过滤的速度会比较慢，符合题意； B、漏斗尖嘴要紧靠烧杯内壁，烧杯内壁有引流的作用，不靠近烧杯内壁，在漏斗下端开口处液体有张力加上气压，会导致液体流下不顺畅，会一定程度上影响过滤的速度，符合题意； C、漏斗内的滤纸有破损，液体从破损处流下，会导致滤液浑浊，与速度无关，不符合题意； 故选AB； （2）氯气在水处理中主要起氧化杀菌作用，氯气可以与水反应生成酸类物质，使细菌蛋白质变性； （3）由图可知，下图操作为蒸馏，蒸馏原理是利用各物质的沸点不同分离液态混合物。 题型10 硬水与软水 1．【硬水软水鉴别方法】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）物质的鉴别是一项重要的实验技能。下列鉴别方法中不能达到实验目的的是。 选项 实验目的 实验方法 A 鉴别白酒和白醋 闻气味 B 鉴别硬水和软水 加肥皂水 C 鉴别木炭粉和二氧化锰粉末 观察颜色 D 鉴别氧气和二氧化碳 用燃着的木条 【答案】C 【解析】A.白酒有酒香味，白醋有酸味，鉴别白酒和白醋可以闻气味，选项正确； B.鉴别硬水和软水，加肥皂水，产生大量泡沫的是软水，有少量泡沫或没有泡沫产生的是硬水，选项正确； C.木炭粉和二氧化锰粉末都是黑色，不能通过观察颜色区分，选项错误； D.鉴别氧气和二氧化碳，氧气具有助燃性，二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条伸入两种气体中，氧气中燃着的木条会燃烧的更旺，二氧化碳中燃着的木条熄灭，现象不相同，可以鉴别，选项正确。 故选：C。 2．【水处理流程中软化操作】（24-25八年级下·上海静安·期中）水是地球表面覆盖最多的物质，也是生命活动不可或缺的物质。下图为水处理工艺流程： 上述操作流程中，能够降低水硬度的是 A．操作 a B．操作 b C．操作 c D．操作 d 【答案】D 【解析】A、操作a加入明矾，明矾溶于水形成的胶状物，具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质并加速其沉降，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，因此不能降低水的硬度，错误； B、操作b可分离固体和液体，为过滤操作，过滤只能除去难溶性杂质，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，因此不能降低水的硬度，错误； C、操作c是利用活性炭吸附吸附色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，因此不能降低水的硬度，错误； D、操作d可得到蒸馏水，是蒸馏操作，蒸馏可除去水中所有杂质，得到的蒸馏水属于纯净物，可降低水的硬度，正确； 故选D。 3．【简易净水器能否软化硬水】（24-25八年级下·上海金山·期中）某学习小组制的净水器如图所示，关于该净水器的说法不正确的是    A．该过程能将水样转化为软水 B．该装置不能对水进行杀菌消毒 C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该装置能除去水中的色素和异味 【答案】A 【解析】A、由净水装置可知，水通过小卵石、石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，通过活性炭能除去色素和异味，蓬松棉也能起到过滤的作用，该装置不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水转化为软水，故选项说法错误； B、该简易净水器中的材料不能起到杀菌消毒的作用，故选项说法正确； C、装置中的小卵石和石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，起过滤作用，故选项说法正确； D、该装置中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能除去水中的色素和异味，故选项说法正确； 故选：A。 易错提醒： 简易净水器（小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉）只能除去难溶性杂质和色素异味，不能除去可溶性钙、镁离子，因此不能将硬水转化为软水。硬水软化常用煮沸或蒸馏。 4．【硬水软化与鉴别方案设计】（24-25八年级下·上海闵行·期中）以下方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 测定空气中氧气体积分数 选择药品：木炭 B 鉴别氧气和二氧化碳 澄清石灰水 C 硬水转化为软水 过滤 D 鉴别水和过氧化氢溶液 加入二氧化锰 【答案】BD 【解析】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽消耗氧气，但增加了新的气体，装置内压强变化不大，无法准确测定空气中氧气体积分数，不能达到实验目的； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气不能使澄清石灰水变浑浊，将气体分别通入澄清石灰水，能使石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显现象的是氧气，可以鉴别，能达到实验目的； C、过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去水中可溶性钙、镁化合物，无法将硬水转化为软水，不能达到实验目的； D、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，会有气泡产生；水与二氧化锰不反应，无明显现象，加入二氧化锰可鉴别水和过氧化氢溶液，能达到实验目的。 故选BD。 5．【硬水软水区分试剂】（25-26八年级下·上海崇明·期中）某家用净水机工作原理如下图所示。 净水机中，RO反渗透膜可将硬水软化，生活中可用________区分硬水和软水，颗粒活性炭可去除异味和余氯，是因为活性炭具有良好的________性。 【答案】 肥皂水 吸附 【解析】肥皂水滴加到软水中出现大量泡沫、滴加到硬水中出现大量浮渣，生活中可用肥皂水区分硬水和软水；活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，因此可在水中加入颗粒活性炭可去除异味和余氯。 6．【海水淡化与硬水软化综合】（24-25八年级下·上海闵行·期中）“生命吸管”（图1）是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中饮水问题。请回答下列问题： （1）“生命吸管”中的超滤膜原理与实验室________操作类似。已知超滤膜的孔隙为，实验室滤纸孔隙为。超滤膜可以除去大部分细菌等微生物而滤纸不可以的原因是__________。 （2）“生命吸管”中的椰壳活性炭是利用活性炭的__________性消除异味。 （3）“生命吸管”中抗菌颗粒和实验室净水过程中氯气的__________作用类似。 （4）假如你是水质检验员，想检验水样是否为硬水，可选用________；若检验后发现是硬水，你建议在饮用前可采取的处理办法是________。 （5）“生命吸管”虽然用途广泛，但海上应急却不能使用，原因是_________。 （6）某同学查阅资料发现反渗透膜法是一种海水淡化方法，原理如图2所示。海水加压后，水分子经“高分子膜”进入另一侧，而海水中的其他微观粒子则无法通过，从而得到淡水。海水中的物质资源有（25）_____________。（填一种即可） （7）有关高分子膜淡化海水的说法正确的是________。 A．利用高分子膜不可去除海水中的不溶物 B．海水通过高分子膜后变为淡水，发生了物理变化 C．在淡化海水的过程中，右侧海水的含盐量降低了 D．利用高分子膜淡化海水的原理是海水中各成分的沸点不同 （8）高分子膜可能具有的一种性质是_______。 【答案】（1） 过滤 滤纸的孔隙大于细菌等微生物的体积 （2）吸附 （3）杀菌消毒 （4） 肥皂水 煮沸 （5）不能除去海水中的盐类物质 （6）氯化钠等 （7）B （8）只允许水分子通过（合理即可） 【解析】（1）超滤膜能分离水中的难溶性物质，则原理与实验室的过滤类似； 已知超滤膜的空隙小于滤纸，则超滤膜可以除去大部分细菌等微生物而滤纸不可以，原因为滤纸的孔隙大于细菌等微生物的体积。 （2）活性炭具有吸附性，能吸附异味。 （3）氯气具有杀菌作用，则抗菌颗粒也为杀菌作用。 （4）肥皂水可鉴别硬水和软水，其中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； 煮沸能将水中可溶高兴钙、镁化合物转化为沉淀，则能软化硬水。 （5）海水中含有大量的可溶性盐，该装置不能除去海水中的盐类物质，故此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用。 （6）海水中的物质资源有氯化钠、水等。 （7）A、利用高分子膜可去除海水中的不溶物，该选项说法错误； B、海水通过高分子膜后变为淡水，此过程没有生成新物质，发生了物理变化，该选项说法正确； C、在淡化海水的过程中，右侧海水的含盐量不变，该选项说法错误； D、利用高分子膜淡化海水的原理是海水中各成分的体积大小不同，该选项说法错误； 故选B。 （8）高分子膜可能具有的性质是只允许水分子通过或具有良好的亲水性、对盐分等有阻隔性等。 题型11 水的微观构成——分子原子与水分子模型 1．【水分子模型图示判断】（24-25八年级下·上海闵行·期中）下列物质微粒的示意图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子，则下列图示能表示保持水化学性质的微粒的示意图为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】分子是保持物质化学性质的最小微粒，水是由水分子构成的物质，表示保持水化学性质的微粒是水分子，每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成。 故选C。 2．【水的三态分子间隔模型】（24-25八年级下·上海闵行·期中）微观模型是我们认识微观世界的重要工具，下图所示是单位体积内不同状态的水分子的微观模型，则A、B、C三幅图分别代表的是哪种状态的水 A．固态、液态、气态 B．液态、固态、气态 C．气态、液态、固态 D．气态、固态、液态 【答案】A 【解析】水是由水分子构成的，水蒸气分子间隔最大，其次是固体冰，分子间隔最小的是液体水，故选：A。 3．【水的三态分子运动与质量】（24-25八年级下·上海闵行三校·期中）一定条件下在密闭容器里加热冰，温度和时间的关系如图所示，①②③表示水在不同时刻的存在状态。下列有关判断正确的是 A．水分子间的间隔：②>③ B．水分子的运动速率：①>② C．水分子的质量：①=②=③ D．②→③的过程中水发生了分解反应 【答案】C 【解析】A、②是液态水，③是水蒸气，气态物质分子间间隔大于液态物质分子间间隔，所以水分子间的间隔：③＞②，故A选项说法错误； B、①是固态冰，②是液态水，温度越高分子运动速率越快，液态水的温度高于固态冰的温度，所以水分子的运动速率：②＞①，故B选项说法错误； C、在水的三态变化中，水分子质量不变，即水分子的质量：①=②=③，故C选项说法正确； D、②→③的过程是液态水变为气态水，是物理变化，水没有发生分解反应，故D选项说法错误； 故选：C。 4．【水分子的构成与变化微观实质】（24-25八年级下·上海闵行·期中）水是一种重要的物质，在日常生活和实验室中有着不可替代的作用。按要求回答问题： （1）从物质构成的微粒观角度看： 水是由许许多多的_______构成的；1个水分子由_______构成。 （2）从物质变化角度看：在实验一和实验二中水发生了不同的变化。从微观角度解释两个变化的本质区别_______。 （3）我们可以通过“分”“合”的思维方法证明水的组成。 I．分解水。 ①电解时，发生反应的文字表达式是_______；通电后能观察到的现象有_______。 ②实验二中，a管产生的气体是_______（填化学式），检验该气体的方法是_______；b管产生的气体是_______（填化学式），检验该气体的方法是_______；若正极产生8mL气体，那另一个电极产生的气体体积约为_______mL。 ③微观探析：电解水的微观示意图如图。 补全横线上的模型图_______；从微观角度解释化学变化的实质是_______。 ④电解水的实验可证明水是由_______组成的。 II．合成水。 在实验三中点燃氢气，用证明燃烧产物的方法证实了水的组成。某学生在c处加入了氧化钙，发生反应的文字表达式是_______，加入该物质的目的是_______。在实验过程中会产生的现象有_______。 【答案】（1） 水分子 2个氢原子和1个氧原子 （2）实验一，水分子本身没变，只是分子间隔改变；实验二，水分子本身改变，变成了氢分子和氧分子 （3） 玻璃管中有气泡产生，a管中气体的体积约为b管中气体体积的2倍 H2 将燃着的木条放在a管管口，若气体被点燃，发出淡蓝色的火焰，则是氢气 O2 带火星的木条放在b管管口，若木条复燃，证明是氧气 16 水分子分解为氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子 氢元素和氧元素 干燥氢气 产生淡蓝色的火焰，烧杯外部有水珠生成 【解析】（1）水是由许许多多的水分子构成，1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故填：水分子；2个氢原子和1个氧原子； （2）实实验一是水的蒸发，是物理变化，实验二是电解水，是化学变化，从微观的角度：实验一，水分子本身没变，只是分子的间隔改变；实验二，水分子本身改变，变成了氢分子和氧分子，故填：实验一，水分子本身没变，只是分子间隔改变；实验二，水分子本身改变，变成了氢分子和氧分子； （3）I．①水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为；通电后能观察到的现象有玻璃管中有气泡产生，a管中气体的体积约为b管中气体体积的2倍，故填：；玻璃管中有气泡产生，a管中气体的体积约为b管中气体体积的2倍； ②电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氢气是氧气体积的2倍，实验二中，a管连接的是电源的负极，所以产生的气体是H2，检验氢气的方法是：将燃着的木条放在a管管口，若气体被点燃，发出淡蓝色的火焰，则是氢气； b管连接的是电源的正极，产生的气体是O2，氧气具有助燃性，则检验方法是：将带火星的木条放在b管管口，若木条复燃，证明是氧气；16； 若正极产生8mL气体，根据氢气是氧气体积的2倍，那负极产生的气体体积为16mL； 故填：H2；将燃着的木条放在a管管口，若气体被点燃，发出淡蓝色的火焰，则是氢气；O2；带火星的木条放在b管管口，若木条复燃，证明是氧气； ③由图可知，水分子分解为氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子，则缺少的为1个氧分子，故填： ；水分子分解为氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子； ④水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，反应前后元素的种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成，故填：氢元素和氧元素； II．电解水产生的氢气中含有水蒸气，c处加入了氧化钙，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，反应的文字表达式为，其作用是干燥氢气；点燃氢气，可观察到的现象为产生淡蓝色的火焰，烧杯外部有水珠生成，故填：；干燥氢气；产生淡蓝色的火焰，烧杯外部有水珠生成。 解题要点： （1）一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成； （2）水蒸发是物理变化，水分子本身不变，分子间隔变大； （3）水电解是化学变化，水分子分裂成氢原子和氧原子，原子重新组合成氢分子和氧分子，原子种类和数目不变。 5．【水蒸发与电解的微观区别】（24-25八年级下·上海黄浦·期中）水是地球生命之源，具有独特的物理性质与循环规律。在常温下，水以液态存在，受热可蒸发为气态(水蒸气)，遇冷则凝结为液态或凝固为固态(冰)。水循环包括蒸发、凝结、降水和径流等过程(如图所示)，维持着生态系统的平衡。然而，全球淡水资源仅占2.5%，其中可利用的不足1%，保护水资源迫在眉睫。 请根据以上信息，回答下列问题。 （1）水蒸发是由于水发生了___________(选填“化学变化”或“物理变化”)，该过程需要___________(填“吸收”或“释放”)热量。从微观角度看，水是由___________(用符号表示)构成的；液态水变成水蒸气时，水分子的大小___________(填“有”或“没有”)变化，水分子的排列___________(填“有”或“没有”)变化，水分子的运动速度___________(填“加快”或“减慢”)。 （2）水在标准大气压下沸腾的温度是___________℃，此时水从液态变为___________态。 （3）冰川是水的___________态存在形式，冰川会浮在海面上是因为___________，冰川过度融化可能会带来的问题是___________。 （4）水是生命之源。下列关于水的说法正确的是 A．冰中的水分子处于静止状态 B．水的自然循环中，水的化学性质发生了变化 C．水是一种常见的溶剂 D．水资源非常丰富，取之不尽，用之不竭 （5）水循环对地理环境的主要意义是 A．加速岩石风化 B．维持全球水量动态平衡 C．增加陆地矿物质 D．提高大气含氧量 （6）节约用水是保护水资源的有效途径。下列标志建议张贴在水龙头旁的是 A． B． C． D． （7）从保护水资源的角度考虑，下列措施正确的是 A．工业废水直接排入河流 B．大量使用农药和化肥提高产量 C．生活污水集中处理后再排放 D．推广使用含磷洗衣粉 （8）海水淡化是解决淡水危机的重要途径，人类利用太阳能蒸馏器(见下图)进行海水淡化。蒸馏法是利用海水中各成分___________的不同而分离出淡水。 （9）自然界的降水往往呈酸性，原因是___________(用文字表达式表示)。 （10）某同学认为“河流中的水日夜流入海洋，海水总量会持续增加”。请结合图片，分析该观点是否正确，并说明理由___________。 【答案】（1） 物理变化 吸收 H2O 没有 有 加快 （2） 100 气 （3） 固 冰的密度小于海水的密度 海平面上升，淹没沿海低地等 （4）C （5）B （6）B （7）C （8）沸点 （9） （10）不正确。因为海水会蒸发，蒸发的水蒸气会通过水汽输送等环节形成降水回到陆地，维持着全球水量动态平衡，所以海水总量不会持续增加 【解析】（1）水蒸发过程只是水的状态由液态变为气态，没有新物质生成，属于物理变化； 水蒸发是吸热过程，需要吸收热量； 水是由水分子构成，水分子符号为H2O； 液态水变成水蒸气，是分子间间隔改变，水分子本身大小不变； 液态水变成水蒸气，分子间间隔变大，水分子排列有变化； 温度升高，水分子获得能量，运动速度加快。 （2）在标准大气压下，水的沸点是100℃； 水在标准大气压下沸腾时，由液态变为气态。 （3）冰川是固态的水； 根据物体的浮沉条件，密度小的物体会浮在密度大的液体表面，冰川能浮在海面上是因为冰的密度小于海水的密度； 冰川过度融化会使大量水流入海洋，导致海平面上升，可能淹没沿海低地等。 （4）A、分子在不断运动，冰中的水分子也在运动，A 错误； B、水的自然循环是物理变化，水的化学性质不变，B 错误； C、水是一种常见的溶剂，能溶解许多物质，C 正确； D、全球淡水资源仅占2.5%，其中可利用的不足1%，水资源并非取之不尽、用之不竭，D 错误。 故选C。 （5）A、加速岩石风化不是水循环主要意义，A 错误； B、水循环的主要意义是维持全球水量动态平衡，B 正确； C、水循环不会增加陆地矿物质，C 错误； D、水循环与提高大气含氧量关系不大，D 错误。 故选B。 （6）A、该标志是可回收标志，不适合张贴在水龙头旁； B、该标志是是节约用水标志，适合张贴在水龙头旁； C、该标志是是绿色食品标志，不适合张贴在水龙头旁； D、该标志是中国环境标志，不适合张贴在水龙头旁。 故选B。 （7）A、工业废水直接排入河流会污染水体，A 错误； B、大量使用农药和化肥会造成水体污染，B 错误； C、生活污水集中处理后再排放可防止水污染，保护水资源，C 正确； D、推广使用含磷洗衣粉会造成水体富营养化，污染水体，D 错误。 故选C。 （8）蒸馏法是利用混合物中各成分沸点不同，通过加热使沸点低的水先汽化，再冷凝得到淡水。 （9）自然界中降水呈酸性，主要是因为空气中二氧化碳溶于水生成碳酸，反应的文字表达式为。 （10）从水循环角度分析，水在地球上不断循环，河流流入海洋的水，会通过海水蒸发、水汽输送、降水等环节回到陆地，维持水量动态平衡，海水总量不会一直增加。 题型12 水资源的利用与保护 1．【水体污染与保护措施】（24-25八年级下·上海闵行三校·期中）水是生命之源。下列有关水的说法不正确的是 A．人体内含量最高的物质是水 B．自然界的水有一定的自净能力 C．滥用化肥和农药不会造成水体污染 D．生活污水集中处理达标后排放 【答案】C 【解析】A、人体内含量最高的物质是水，选项正确； B、自然界的水有一定的自净能力，但超过了自净能力会受到污染，所以污水不能任意排放，选项正确； C、滥用化肥和农药会造成水体污染，选项错误； D、生活污水应集中处理达标后排放，能防止水体污染，选项正确； 故选C。 2．【新型水的化学性质判断】（24-25八年级下·上海闵行三校·期中）科学家发现反常现象，碳纳米管内水分子加热到105℃会结冰。这种“冰”的结构和一般的冰不同，是水分子与碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构。下列有关说法正确的是 A．这种“冰”和水的化学性质不相同 B．氢氧两种元素只能组成水 C．这种“冰”在任何条件下都不会融化 D．水结成冰后，分子停止运动 【答案】A 【解析】A、同种分子性质相同，不同分子性质不同，这种“冰”是水分子与碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构，与水分子不同，所以化学性质不同，故说法正确； B、氢氧两种元素可以组成水、过氧化氢等，故说法错误； C、物质都有三态变化，这种“冰”也不例外，故说法错误； D、分子永远不停的运动，冰也不例外，故说法错误。 故选A。 3．【水结冰分子间隔变化】（24-25八年级下·上海风华初级中学·期中）中国科学家首次在实验上证实了水结冰过程中 “临界冰核”的存在。下列有关说法正确的是 A．水、冰化学性质不同 B．冰核中的水分子不再运动 C．水凝固成冰，分子间间隔增大 D．氢、氧两种元素只能组成水 【答案】C 【解析】A、冰是固态的水，水、冰化学性质是相同的，故选项说法错误。 B、冰核中的水分子仍是在不断的运动的，故选项说法错误。 C、水凝固成冰，体积变大，分子间间隔变大，故选项说法正确。 D、氢、氧两种元素除了能组成水，还能组成过氧化氢，故选项说法错误。 故选：C。 4．【空间站水循环系统综合】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）随着科技的发展，空间站成为人类在太空中活动的重要基地之一，水循环系统是空间站重要的组成部分，那么空间站的水从哪里来呢？下图是空间站水循环系统的工作原理。 （1）尿处理系统：采用蒸气压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，再将收集到的水蒸气冷凝，实现了从尿中取水，可以利用该技术对尿进行处理，原理是依据尿中的水和其他物质的_______不同。 （2）水电解系统： I.通过该系统内的反应，满足航天员供氧需求，发生化学反应的文字表达式为_______，如图是电解水装置，_______管（填编号）中得到的气体能使带火星的小木条复燃。通电一段时间后，通电一段时间后，a、b、c管内液面从高到低的顺序为_______。 Ⅱ.水电解产生的氢气，与作为火箭推进器的燃料液氢，是否具有相同的化学性质？并请从微观角度解释_______。 （3）在污水净化系统中，有一层特殊的薄膜可以除去废水中大分子杂质，与“粗盐精制”实验中过滤操作原理相同。下列有关“粗盐精制”实验的操作中，正确的是 。 A．称取粗盐质量 B．用玻璃棒搅拌 C．过滤液体 D．蒸发结晶 （4）在一定条件下萨巴蒂尔反应器里二氧化碳和氢气混合反应生成甲烷和水，将水从甲烷中分离出来再次利用，而甲烷就直接排入太空。根据下列微观示意图，补全方框内的图形。 【答案】（1）沸点 （2） a cab 具有相同化学性质，因为水电解产生的氢气和液氢都是由氢分子构成，分子是保持物质化学性质的最小粒子，同种分子化学性质相同 （3）AB （4） 【解析】（1）蒸气压缩蒸馏技术是利用尿中的水和其他物质沸点不同，将水蒸发再冷凝收集，从而实现从尿中取水。 （2）Ⅰ、水电解生成氢气和氧气，文字表达式为：； 电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气能使带火星小木条复燃，a 管连接电源正极，产生氧气； b 管连接电源负极，产生氢气，通电一段时间后，生成氢气和氧气的体积比约为，生成的气体会将水压入长颈漏斗 c 内，导致 c 内液面升高，而气体体积越大，管内液面越低，所以液面从高到低顺序为 cab。 Ⅱ、水电解产生的氢气，与作为火箭推进器的燃料液氢具有相同化学性质，因为水电解产生的氢气和液氢都是由氢分子构成，分子是保持物质化学性质的最小粒子，同种分子化学性质相同。 （3）A、用电子秤称取粗盐质量，操作正确； B、溶解粗盐时用玻璃棒搅拌，可加速溶解，操作正确； C、过滤时未用玻璃棒引流，操作错误； D、蒸发结晶时不需要垫陶土网，操作错误。 故选AB。 （4）二氧化碳和氢气混合反应生成甲烷和水，化学方程式为，根据微观示意图，方框内需补充 2 个水分子（H2O），作图为。 易错提醒： 蒸馏是利用沸点不同分离混合物，属于物理变化；电解水产生的氢气和液氢都是由氢分子构成，同种分子化学性质相同；萨巴蒂尔反应器中CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O，该反应可回收氧气。 5．【氢能制取与储存方式】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。 依据上文，回答问题。 （1）电解水制氢的文字表达式为______，属于______反应。（填反应基本类型） （2）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是______和______（填字母）。 a．风能发电制氢            b．煤燃烧发电制氢            c．核能发电制氢 （3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是______。 （4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的______储存方式。 （5）“液氨储氢”属于______（填“物理”或“化学”）储氢。 （6）氢气之所以是最理想的清洁能源的原因是______（用文字表达式表示），该反应属于______反应。（填反应基本类型） 【答案】（1） 水氢气+氧气 分解 （2） a c （3）分子间有间隔，在受压时分子的间隔变小 （4）低温液态 （5）化学 （6） 氢气+氧气水 化合 【解析】（1）电解水制氢发生的反应是水通电分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水氢气+氧气，该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应； （2）由制氢的方式可知，风能发电制氢属于“绿氢”，故选a；核能发电制氢是“紫氢”，故选c； （3）从微观角度，氢气能被压缩储存的原因是分子间有间隔，在受压时分子的间隔变小了； （4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式； （5）根据““液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨”可知，“液氨储氢”的过程中生成了新物质，属于化学储氢。 （6）氢气之所以是最理想的清洁能源的原因是氢气燃烧生成了水，无污染，文字表达式是：氢气+氧气水，该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应。 6．【古今净水工艺对比与蒸馏原理】（24-25八年级下·上海闵行·期中）随着我国科学技术的不断进步，水资源越来越高效利用。 （1）古今对比净水工艺，如图所示。 ①自来水厂净水时加入_______作为絮凝剂，其作用是_______。 ②“滤水囊”可滤出水中浮游生物、除去河水中的泥沙等杂质，此过程对应“操作1”的名称_______。 ③在自来水生产过程中可以通入_______（填物质名称）来杀菌消毒，物质发生的变化是_______变化。（填“物理”或“化学”）。 （2）下图是分离和提纯液态混合物的常用方法之一：蒸馏。 蒸馏可以把_______不同的物质从混合物中分离出来。为了加快蒸馏水的冷凝，冷凝管需要持续通入冷水，则冷水应从_______(选填“a”或“b”)口通入。利用冷水来降温体现了水具有_______的特性。 （3）水是保障航天员生命的重要物质。 上图为空间站资源再利用模拟图。在一定条件和催化剂的作用下，萨巴蒂尔反应器可以将空间站内的二氧化碳转化成水，试写出该反应的文字表达式_______。 【答案】（1） 明矾 吸附水中悬浮性的杂质，使其沉降 过滤 氯气 化学 （2） 沸点 a 比热容大 （3） 【解析】（1）①自来水厂净水时加入明矾作为絮凝剂，明矾溶于水会形成胶状物，能吸附水中悬浮性的杂质，使其沉降，故填：明矾；吸附水中悬浮性的杂质，使其沉降； ②“滤水囊”可滤出水中浮游生物、除去河水中的泥沙等杂质，此过程对应“操作1”的名称为过滤，过滤可以除去水中难溶性的杂质，故填：过滤； ③在自来水生产过程中可以通入氯气来杀菌消毒，氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，次氯酸可以杀死水中的细菌，该过程中有新物质的生成，属于化学变化，故填：氯气；化学； （2）蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来。为了加快蒸馏水的冷凝，冷凝管需要持续通入冷水，则冷水应从a口通入。利用冷水来降温体现了水具有比热容大的特性，能够有效的吸收热量，故填：沸点；a；比热容大； （3）由图可知，二氧化碳与氢气在一定条件和催化剂的作用下反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为，故填：。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04水的性质与组成 题型1 水的物理性质——比热容与反常膨胀 1．A 2．B 3．A 4．C 5．B 6．A 7．比热容大 题型2 水的物理性质——表面张力与溶解性 1．B 2．A 3．C 4．溶解 5．（1）分子是不断的运动的 温度升高，汞原子间的间隔变大 （2）水的比热容大 水具有表面张力 水结冰时体积增大 水是常用的溶剂 题型3 水的化学性质——与氧化物反应 1．D 2．AC 3．（1）C （2）BD （3）钠/钠元素 化合物 74.5 （4）水在结冰时体积会变大 （5） 4．（1）难溶于水的物质 （2）明矾 活性炭 化学 （3）一般 （4） 5．（1）20 燃着的木条燃烧的更旺 氧气/O2 （2） （3）氢元素和氧元素 （4）便于检验生成的气体（合理即可）不能 （5） 溶液变红 （6）C 题型4 水的组成探究——电解水实验（基础） 1．D 2．A 3．C 4．AD 5．（1）负 用燃着的木条接近气体，若气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，干烧杯罩住火焰有水雾产生，则该气体为氢气。 （2）水氢气 + 氧气。 （3）水是由氢元素和氧元素组成的 （4）加压过程没有新物质生成，电解槽中发生化学变化有新物质生成。 6．（1）O2 H2 单质 正 （2） 分解 （3）氢 氧 水分子 题型5 水的组成探究——电解水实验（装置与改进） 1．AB 2．（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 3．（1）1：2 （2）淡蓝 （3）增强导电性 （4）便于对产生的气体进行检验（其他合理即可） （5）①④②⑤③ （6）分子间有间隔 （7）化学 4．（1） 分解反应 2∶1 氧气/O2 将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，证明是氧气 （2）氢气/H2 5．1：2 上升 带火星的木条 淡蓝色 氢元素和氧元素 2H2O2H2↑+O2↑ 增强水的导电性 水分子 题型6 水的组成探究——电解水实验（影响因素） 1．（1）外加电压 15 （2）①④⑤ （3）< （4）新鲜猪肝块 （5）变大 过氧化氢在催化剂的作用下分解产生了氧气，装置内气体增多，同时反应放热 （6）催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量 2．（1）负 氧气 将燃着的木条伸入试管中，若木条燃烧的更旺盛，则证明是氧气 （2）2x 能方便、准确地测量两极所产生气体的体积 （3） 分解 （4）验纯 烧杯内壁有水雾生成 （5） 氢元素和氧元素 （6）增大NaOH溶液浓度能加快电解水速率 （7）35.4 ~54.0 （8）在相同温度、溶液浓度等条件下，分别选用不同电压进行电解，比较产生相同体积气体所需时间 3．（1） （2）在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察是否有水雾生成，再迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，观察是否变浑浊 干燥氢气 （3）增强水的导电性 （4）负 木条燃烧更旺 氧气/O2 32 （5）氧气在水中的溶解度比氢气大，部分氧气溶解在水中 （6） 分解反应 （7）氢、氧元素 （8） 氢原子和氧原子 （9）2：1 （10）氢气和氧气的密度 （11）分子中各原子的个数比 题型7 水的组成探究——氢气燃烧实验 1．D 2．AC 3．（1）淡蓝色 （2） 是否有新分子生成 分解反应 （3）BCD 4．（1）杀菌消毒 （2）较大 （3） 负极 c 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 氢元素和氧元素 （4）不能，因为省略装置Ⅰ，湿润的氢气中含有水，无法准确验证反应是否生成水 5．（1）水氢气+氧气 （2）正 （3）木条复燃 （4）H2 （5）氢元素和氧元素 （6）甲 （7）安静地燃烧，产生淡蓝色火焰； 集气瓶内壁出现水雾，放出热量 （8）氢气在氧气中燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，所以可以得出水由氢元素和氧元素组成 6．（1）淡蓝 用排水法收集氧气时，集气瓶中会有水蒸气，干扰对氢气燃烧生成水的判断 向上排空气 （2）2∶1 木条燃烧得更旺 （3）氢元素和氧元素 （4）氢原子、氧原子 水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子 2 个氢原子和 1 个氧原子 （5）10%氢氧化钠溶液、电压为12V （6）①④②⑤③ 题型8 水的净化——自来水厂净水流程 1．D 2．B 3．C 4．（1）硬水 （2）不溶于水 （3）吸附水中悬浮杂质，加速沉降 （4）过滤 漏斗、烧杯/烧杯、漏斗 引流 （5）活性炭 （6） 氯气/二氧化氯（合理即可）化学 （7）沸点 5．（1）明矾 （2）过滤 玻璃棒 滤纸破损或液面高于滤纸边缘（合理即可） （3）消毒杀菌 化学变化 （4）C （5）吸附 没有发生 混合物 6．（1）活性炭 氯气/Cl2 化学变化 明矾 （2）漏斗 引流 滤纸破损或滤液液面高于滤纸的边缘或盛接滤液的烧杯不干净 题型9 水的净化——简易净水器与过滤操作 1．C 2．D 3．D 4．D 5．B 6．（1）称量纸/小烧杯 （2）C （3）BD 凹液面最低处 ＜ （4）玻璃棒 搅拌，加速溶解 引流 H2O 较多固体 （5）BD 7．（1）过滤 AB （2）杀菌消毒 （3）蒸馏 沸点 题型10 硬水与软水 1．C 2．D 3．A 4．BD 5．肥皂水 吸附 6．（1）过滤 滤纸的孔隙大于细菌等微生物的体积 （2）吸附 （3）杀菌消毒 （4）肥皂水 煮沸 （5）不能除去海水中的盐类物质 （6）氯化钠等 （7）B （8）只允许水分子通过（合理即可） 题型11 水的微观构成——分子原子与水分子模型 1．C 2．A 3．C 4．（1）水分子 2个氢原子和1个氧原子 （2）实验一，水分子本身没变，只是分子间隔改变；实验二，水分子本身改变，变成了氢分子和氧分子 （3） 玻璃管中有气泡产生，a管中气体的体积约为b管中气体体积的2倍 H2 将燃着的木条放在a管管口，若气体被点燃，发出淡蓝色的火焰，则是氢气 O2 带火星的木条放在b管管口，若木条复燃，证明是氧气 16 水分子分解为氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子 氢元素和氧元素 干燥氢气 产生淡蓝色的火焰，烧杯外部有水珠生成 5．（1）物理变化 吸收 H2O 没有 有 加快 （2）100 气 （3）固 冰的密度小于海水的密度 海平面上升，淹没沿海低地等 （4）C （5）B （6）B （7）C （8）沸点 （9） （10）不正确。因为海水会蒸发，蒸发的水蒸气会通过水汽输送等环节形成降水回到陆地，维持着全球水量动态平衡，所以海水总量不会持续增加 题型12 水资源的利用与保护 1．C 2．A 3．C 4．（1）沸点 （2） a cab 具有相同化学性质，因为水电解产生的氢气和液氢都是由氢分子构成，分子是保持物质化学性质的最小粒子，同种分子化学性质相同 （3）AB （4） 5．（1）水氢气+氧气 分解 （2）a c （3）分子间有间隔，在受压时分子的间隔变小 （4）低温液态 （5）化学 （6）氢气+氧气水 化合 6．（1）明矾 吸附水中悬浮性的杂质，使其沉降 过滤 氯气 化学 （2）沸点 a 比热容大 （3） 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04水的性质与组成 题型1 水的物理性质——比热容与反常膨胀 题型2 水的物理性质——表面张力与溶解性 题型3 水的化学性质——与氧化物反应 题型4 水的组成探究——电解水实验（基础）（重点） 题型5 水的组成探究——电解水实验（装置与改进）（难点） 题型6 水的组成探究——电解水实验（影响因素） 题型7 水的组成探究——氢气燃烧实验 题型8 水的净化——自来水厂净水流程 题型9 水的净化——简易净水器与过滤操作 题型10 硬水与软水 题型11 水的微观构成——分子原子与水分子模型 题型12 水资源的利用与保护 题型1 水的物理性质——比热容与反常膨胀 1．【比热容的应用】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）下列关于水的性质描述错误的是 A．水在0℃度时密度最大 B．在一个标准大气压，水的沸点是100℃ C．水的比热容大 D．水的表面张力大 易错提醒： 水的密度在4℃时最大，不是0℃。0℃时水结冰，体积膨胀，密度变小，所以冰浮在水面上。 2．【反常膨胀的解释】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）冰能浮在水面上，是因为水具有 A．比热容大 B．反常膨胀 C．表面张力大 D．毛细现象 3．【水的比热容大】（24-25八年级下·上海·期中）夏天阳光下的海滩上，海水升温比沙子慢的主要原因是 A．水具有较大的比热容 B．水具有表面张力大的特性 C．水具有较小的密度 D．水能分散其他物质 4．【反常膨胀与水管破裂】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）与水有关的描述中，现象和操作与对应的水的性质都正确的是 选项 现象和操作 水的性质 A 炎热夏季，洒水降低路面温度 表面张力 B 水是最常用的溶剂，可冲调各种饮料 比热容较大 C 自来水结冰后使水管破裂 反常膨胀 D 荷叶上的露珠呈珠状加速滑落 极强的溶解能力 5．【反常膨胀的性质】（24-25八年级下·上海金山·期中）自来水结冰后会使水管破裂，是因为水具有 A．较大的比热容 B．反常膨胀的性质 C．分散其他物质的能力 D．较高的沸点 6．【比热容与升温快慢】（24-25九年级上·上海徐汇·期中）夏天阳光下的海滩上，海水升温比沙子慢的主要原因是 A．水具有较大的比热容 B．水具有反常膨胀的特性 C．水具有较小的密度 D．水能分散其他物质 7．【水作冷却剂的原因】（25-26八年级下·上海虹口·期中）水可以做冷却剂，是因为水具有_____的特性。 题型2 水的物理性质——表面张力与溶解性 1．【水的溶解性判断】（25-26八年级下·上海虹口·期中）下列关于水的说法中错误的是 A．水有固体、液体、气体三种状态 B．淡水的密度大于海水的密度 C．水是常见的溶剂 D．常温下，水是无色无味的液体 易错提醒： 淡水密度小于海水（因海水中溶解了盐类），不是大于。水的溶解能力强，但密度与溶解性无直接关系。 2．【氢气燃烧现象——干扰排除】（24-25八年级下·上海虹口·期中）下列实验现象的描述正确的是 A．镁带在空气中燃烧发出耀眼白光，并放大量热 B．铁丝在空气中剧烈燃烧、火星四射生成黑色固体 C．木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳 D．氢气在空气中燃烧，发出紫色火焰 3．【水的溶解性应用】（24-25八年级下·上海闵行·期中）以下物质——性质——用途对应错误的是 选项 物质 性质 用途 A 干冰 升华吸热 制冷剂 B 水 极强溶解其他物质的能力 作溶剂 C 氧气 助燃性 作燃料 D 二氧化碳 与水反应 碳酸饮料 A．A B．B C．C D．D 4．【水的溶解能力】（25-26八年级下·上海虹口·期中）水能用于配制各种农药和饮料是因为水有_____的能力。 5．【水的表面张力与溶解性综合】（24-25八年级下·上海闵行·期中）窥视分子运动的“微观芭蕾”。 （1）请用微观知识解释下列事实： ①花园中弥漫着花香： _________。 ②水银温度计内的水银受热时体积变大： __________。 （2）请用水的性质回答下列问题： ①内陆地区比沿海地区的昼夜温差大：__________。 ②蜘蛛在水面上行走：__________。 ③冬天裸露在室外的自来水管容易爆裂：__________。 ④生活中用水配制食盐水：__________。 题型3 水的化学性质——与氧化物反应 1．【水化学性质的判断】（24-25八年级下·上海金山·期中）不能体现水的化学性质的 A．水通电分解 B．生石灰可做干燥剂 C．二氧化碳通入水中形成碳酸 D．氢气在氧气中燃烧可生成水 2．【水与氧化钙、二氧化碳反应】（24-25八年级下·上海闵行·期中）如图是有关水的知识网络，有关说法正确的是 A．过程①可以通过蒸馏实现 B．过程②水配制成的溶液都是无色透明的 C．反应④⑤都放出热量 D．五个变化中，只有③能证明水的组成 解题要点： （1）水与氧化钙反应放热（CaO + H₂O → Ca(OH)₂），可用于自热食品； （2）水与二氧化碳反应生成碳酸（CO₂ + H₂O → H₂CO₃），碳酸饮料的原理； （3）水与铁在高温下反应生成Fe₃O₄和H₂，证明水不是一种元素。 3．【水与氧化钙反应文字表达式】（24-25八年级下·上海崇明·期中）南水北调是中国的一个大型水利工程，目的是将南方的水资源调到北方，解决北方缺水的问题。因为不同地区的水源成分不同，调水过程中需要确保水质安全。比如，南方和北方的水源可能含有不同的矿物质、微生物或者污染物，北方和南方的水硬度不同，硬水含有较多的钙镁离子，长期输送可能导致管道结垢或腐蚀。 （1）水在自然界中的循环的说法错误的是 A．实现了水的自然净化 B．完成了水的重新分配 C．循环中水的化学性质发生了变化 D．太阳为水循环提供了能量 （2）关于自来水厂净化处理的过程中说法错误的是 A．通过沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B．自来水厂投入明矾进行消毒 C．投药消毒过程包含化学变化 D．给用户输送的自来水是纯净物 （3）南水北调某水厂采用次氯酸钠（NaClO）对调水进行消毒。该物质中金属元素的名称为_______，该物质属于_______（填“单质”或“化合物”），相对分子质量为_______。 （4）水管中的水结冰时容易胀裂水管，用水的物理性质解释该现象_______。 （5）某居民误将食品干燥剂（主要成分氧化钙）投入水壶除垢，发生了反应，请写出文字表达式_______。 4．【水与铁反应探究水的组成】（24-25八年级下·上海虹口·期中）饮用水安全与人们的健康息息相关。某化学兴趣小组以“水”为主题开展跨学科实践活动。 任务一：调查参观，参观自来水厂，了解到自来水的生产过程如图1。 （1）观察来自取水口的天然水，发现其较浑浊，是因为其含有较多的___________。 （2）根据图1信息，沉淀池中加入的絮凝剂通常是___________；在___________池能除去水中的色素和异味，“投药消毒”过程中发生___________(填“物理"或“化学”)变化。 任务二：检测水质 （3）TDS值是水质的一项重要指标。已知TDS值与水质纯度的关系如图2，某水样经测定的TDS值如图3，则该水样的水质纯度属于___________。 任务三：认识水的组成 （4）兴趣小组模仿科学家对水的组成进行探究。他们将水蒸气通过一根烧红的铁管，发现铁和水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，从而得到“水不是一种元素”的结论。该反应的文字表达式为___________。 5．【水与氧化钙反应放热及酚酞变色】（24-25八年级下·上海金山·期中）水是人类生命的源泉，人类对水的研究从未停止过。 （一）水的组成研究 【提出问题】水在直流电下的变化如何？ 【进行实验】同学们按照教材中的装置（如图1）进行了实验： 【收集证据】 （1）同学们观察到电极附近有气泡产生，若一段时间后a管中收集到气体，则此时b管中应该大约收集到了______气体。切断电源，打开a管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到____________，该气体为_________。 【得出结论】 （2）水通电后发生反应的文字表达式_________________。 （3）水是由______________组成的。 【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料 a.旧版教材中，电解水的实验装置如图2所示。 b.为了增强水的导电性，在水中可加入少量氢氧化钠，它是一种强碱，具有腐蚀性。 c.给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：氯化钠+水氢氧化钠+氢气+氯气 请你分析思考： （4）和图2的装置相比，现行教材（图1）装置的优点是___________________（任意写一点）。进行实验时，____________（填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 （二）水的性质研究 （5）按如图所示装置进行实验，发现气球明显胀大，该反应放出热量，使空气膨胀，写出该化学反应的化学文字表达式为_________，取下锥形瓶上的橡胶塞，往锥形瓶中滴加几滴酚酞，可观察到的现象_________。 （三）节约用水 （6）下列方法不属于家庭节约用水的是______（填编号）。 A．推广节水器具 B．减少使用洗涤剂和清洁剂 C．污水处理达标后排放 D．生活用水，一水多用 题型4 水的组成探究——电解水实验（基础） 1．【电解水产物判断】（24-25八年级下·上海闵行·期中）如图是两个关于水的实验，有关说法正确的是 A．实验一试管2中得到的气体能燃烧 B．实验一中反应前后原子的种类和个数均改变 C．实验一中试管1、2中产生气体的质量之比是 D．实验二中水变化前后分子的种类不变 2．【电解水装置与现象】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）如图为电解水实验装置示意图，下列说法正确的是 A．a管内产生气泡的速度比b快 B．a管连接的是正极 C．燃着的木条靠近a打开的尖嘴后，木条燃烧的更旺a D．b管与a管中气体的体积比约为 ，而不是b管与a管中气体体积比为2∶1，错误。 故选A。 3．【电解水体积比与结论】（24-25八年级下·上海·期中）电解水实验就像一场“魔术”，揭示了水的组成奥秘，展现了化学反应的奇妙过程。某化学小组从“合”与“分”两个角度进行实验验证水的组成（如图1）。下列说法错误的是 A．图1烧杯内壁有水雾出现 B．图1的氢气(难溶于水)可用排水法收集 C．图2正负两极汇集的气体体积比为2∶1 D．两个实验均可证明水是化合物 易错提醒： 电解水正极产生氧气，负极产生氢气，体积比约为1:2（不是质量比）。水中不含有氢气和氧气，水是由氢元素和氧元素组成的。 4．【电解水现象与微观分析】（24-25八年级下·上海·期中）关于图2中电解水实验，说法正确的是（不定项） A．从现象上：两电极上都冒气泡，中间漏斗内液面上升 B．从变化上：属于物理变化 C．从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的 D．从微观上分析：水分子先拆分成原子，再重新组合成新分子 5．【电解水文字表达式与氢气检验】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）风电制氢是一种绿色低碳的制氢方式，其过程如图所示。 （1）电解槽中与电源___________极相连的一端生成的是氢气，检验该气体的方法___________。 （2）该反应文字表达式___________。 （3）通过该实验能得出的结论是___________。 （4）加压过程的变化与电解槽中变化的本质区别是___________。 6．【电解水气体检验与体积比】（24-25八年级下·上海黄浦·期中）实验室进行电解水的实验，实验记录如下： 实验步骤： ①按如图组装实验装置； ②接通直流电源，观察两极现象； ③用燃着的木条检验两极产生的气体。 观察记录： ①电极A端产生无色气体，能使燃着的木条燃烧更旺； ②电极B端产生无色气体，能被点燃并发出淡蓝色火焰。 根据实验记录，完成下列问题： （1）电极A、B端产生的气体分别是___________和___________(填化学式)，属于___________(填“单质”或“化合物”)，一段时间后A、B端产生气体的体积比为___________，通过现象可判断A处连接的是电源___________(选填“正”或“负”)极。 （2）写出电解水的文字表达式：___________，该反应属于___________反应(填基本反应类型)。 （3）通过该实验能得出的结论：从宏观角度分析，水由___________元素和___________元素组成；从微观角度分析，电解水过程中发生改变的粒子是___________。 题型5 水的组成探究——电解水实验（装置与改进） 1．【电解水装置连接与气体收集】（24-25八年级下·上海闵行·期中）某实验小组用如图装置完成电解水的实验并收集产生的气体（U形管中预先加入少量氢氧化钠）。下列说法正确的是 A．b端应连接电源的正极 B．c管中的气体先收集满 C．该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子 D．a极比b极先生成气体 2．【电解水收集方法与密度推断】（24-25八年级下·上海·期中）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______。 3．【电解水装置优缺点比较】（24-25八年级下·上海虹口·期中）氢气是理想的清洁能源，在我国经济发展中具有重要的地位。兴趣小组的同学对氢气的制取方法、储存方式、应用优势等展开探究。 任务一：调查氢气制取方法 获取氢气的方法多样，其中利用光伏和风力产生的电力进行水的电解制氢，是一种应用广泛且技术成熟的途径。以下是两组可用于电解水的装置： （1）装置甲中，接通电源后，同学们观察到电极附近有气体产生，一段时间后，正、负极分别产生的气体体积比约为___________，该反应的文字表达式是___________。 （2）切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到气体燃烧，产生___________色的火焰，该反应的文字表达式是___________。 （3）实验时，老师向水中加入了少量氢氧化钠，目的是___________。 （4）与图乙装置相比，图甲装置的优点是___________(写一点)。 （5）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下利用太阳能分解水制氢气的方法。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的正确顺序是___________（填序号）。 任务二：调研氢能储存方式 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。 （6）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是___________。 （7）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨气，其反应的微观过程如图所示。“液氨储氢”属于___________(填“物理”或“化学”)储氢。 4．【电解水与食盐水电解对比】（24-25八年级下·上海静安·期中）对水的电解进行探究。 （1）实验装置如图。 水通电的化学方程式_____，该板应的基本类型是____。a、b试管内产生气体的体积比约为_____；b试管内产生的气体是____。检验该气体的方法是____。 （2）在水中加入氯化钠固体，形成饱和溶液，按图实验装置进行实验。 用燃着的木条检验N端产生的气体，气体燃烧且火焰呈淡蓝色，罩干冷的烧杯，烧杯内壁上有液滴，该气体是_______；M端收集到的气体颜色呈黄绿色，且有刺激性气味，经分析该气体是Cl2。在反应后的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈蓝色，经验证产物是氢氧化钠。根据以上信息写应饱和食盐水通电后发生反应的化学方程式______。 5．【电解水装置液面变化与气体检验】（24-25八年级下·上海普陀·期中）水是生命之源。化学家采用“合”和“分”的思维方法，结合实验研究了水的组成。采用“分”的方法首先要制得氢气。氢气的密度小于空气。某兴趣小组同学利用如图所示装置来验证水的组成。 （实验步骤） ①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸溶液，从A中的大圆孔注入；②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，液面上升，直至水充满正负极；③接通电源，待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。 (实验现象) （1）两个电极上具有气泡冒出，且B与C中的气体体积比是___________，A中液面___________(填“上升”、“下降”或“不变”)。 （2）步骤④中用注射器抽取B中的气体，用___________进行检验，再抽取C中的气体，点燃，观察到___________色的火焰。 （3）(实验结论) 本实验证明水是由___________组成，电解水反应的化学方程式是___________。 （4）(交流与反思) 步骤①中加入硫酸的作用是___________。 （5）电解水这一反应中发生改变的微粒是___________。 解题要点： （1）电解水时，生成氢气和氧气，气体将水压入中间漏斗，液面上升； （2）氧气用带火星木条检验（木条复燃），氢气用燃着的木条检验（气体燃烧，淡蓝色火焰）； （3）加入稀硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。 题型6 水的组成探究——电解水实验（影响因素） 1．【电压与浓度对电解速率的影响】（24-25八年级下·上海闵行·期中）深入了解化学变化，有助于更精准地调控变化来服务人类。 Ⅰ.甲小组查阅资料获知，在水中加入少量氢氧化钠会改变电解速率。于是他们展开实验，探究影响电解水速率的因素。 以收集到20mL氢气为标准，记录时间，实验数据如下表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 氢氧化钠溶液的温度/℃ 15 15 X 30 45 外加电压/V 6 9 12 6 6 时间/s 54.6 23.4 15.0 46.2 Y （1）实验①②③可探究 _______对电解水快慢的影响，表中“X”=_______。 （2）欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响，应选择的实验是_______（填实验序号）。 （3）分析实验数据，实验⑤的时间“Y”________ 46.2s（填“>”“=”或“<”）。 II．乙小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 （4）结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是______。 （5）观察曲线a、b的变化，0 - 30秒装置内压强都______（填“变大”、“变小”或“不变”），分析0 - 30秒压强变化的原因是_______。 （6）曲线a、b最终达到相同的压强，说明_______。 2．【温度与浓度对电解速率的影响】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）为探究水的组成，进行如下实验。 实验1（电解法）：图1、图2为电解水的实验装置。 （1）图1中a端连接电源的________极；甲气体是________，检验的方法是________。 （2）图2中注射器Ⅰ中产生xmL气体时，则注射器Ⅱ收集的气体体积是________mL；与图1相比较，该装置的优点是________。 （3）水电解的化学方程式：________，属于________反应（填基本反应类型）。 实验2（燃烧法）：如图为氢气燃烧的实验装置 （4）点燃氢气前，需________；如图进行实验，观察到的现象是________。 （5）氢气燃烧的化学方程式________。由上述两个实验能得到：水是由________。 拓展：为探究影响电解水反应速率的因素，利用12V直流电源进行实验，获得的数据如下： 编号 温度/℃ NaOH溶液浓度 氢气体积/mL 氧气体积/mL 电解时间/s 1 20 2% 20 9.8 54.0 2 20 5% 20 9.8 36.2 3 30 2% 20 9.9 X 4 30 5% 20 9.9 35.4 （加入少量NaOH可增强水的导电性） （6）比较实验1和2，得到的结论是________。 （7）实验3的电解时间“X”的范围是________。 （8）查阅资料发现，直流电的电压对电解水的反应速率也有影响。请利用如图所示的电源，设计实验方案验证此结论。 ________。 3．【氢氧化钠对电解速率的影响】（24-25八年级下·上海闵行·期中）某兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。请回答有关问题。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 I.水的合成 （1）18世纪，拉瓦锡在高温条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气的同时生成四氧化三铁。接着，点燃氢气，观察到气体可以燃烧并证明了水的组成。该反应的文字表达式为_____________。若要证明水的组成，上述实验还需改进的地方是________。 （2）小组同学基于以上实验将产生的氢气通过装有氧化钙的A装置（图1）后点燃。在火焰上方放置一个干燥的烧杯，可以观察到___________现象。实验中氧化钙的作用是_________，装置A中反应的文字表达式为________。 I I.水的分解 （3）电解水时，通常加入氢氧化钠溶液，其目的是________。 （4）图2甲玻璃管连接电源__________极。一段时间后，用点燃的木条放在b玻璃管尖嘴口，会看到__________现象，说明该气体是___________，该气体的相对分子质量为_________。 （5）关闭电源，发现a、b两玻璃管中气体体积比大于，原因是___________。（提示：、一个标准大气压下，水中可溶解氢气水中可溶解氧气） （6）电解水的文字表达式为__________。该反应的基本反应类型是___________。 （7）通过电解水实验可以得到水是由___________组成的。 （8）电解水的微观示意图如下图所示，将微观示意图补充完整____________。 该反应中没有发生变化的微观粒子是__________（填微观粒子名称）。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 （9）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水产物中氢分子和氧分子的个数比为________，进而推算出水分子中氢、氧原子个数比为。 （10）方法二：根据电解水实验正、负极产生气体的体积比和_____________，可计算出水中各氢、氧元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出水分子中氢、氧原子个数比为。（提示：质量=体积×密度） 【模型构建】 （11）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是_______。 易错提醒： 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。曲线a、b最终压强相同，说明产生氧气质量相同，催化剂不影响产物总量。 题型7 水的组成探究——氢气燃烧实验 1．【氢气燃烧实验结论】（24-25八年级下·上海·期中）通过氢气在氧气中燃烧实验可以探究水的组成（如下图所示），有关说法正确的是 A．该实验证明水是由氢气和氧气组成的 B．该实验所需的氧气可以用排水法收集 C．该反应是分解反应 D．实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴 2．【氢气燃烧现象与产物检验】（24-25八年级下·上海金山·期中）下列有关氢气燃烧的实验说法正确的是 A．如图烧杯内壁有水雾出现 B．这个实验可证明水是由氢气和氧气组成 C．点燃氢气，有淡蓝色火焰 D．在反应后的烧杯中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊 3．【氢气燃烧火焰颜色与文字表达式】（24-25八年级下·上海崇明·期中）拉瓦锡将水蒸气通过高温铁管，分解出氢气，并证明水的组成。瓦特和普里斯特利把氢气和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，氢气燃烧，发出震耳的爆鸣声。尼科尔森与卡莱尔首次通过电解水分解出氢气和氧气。 科学家经历了不懈的努力证明水的组成。回答下列问题。 （1）氢气燃烧时的火焰呈______，反应的文字表达式为______。 （2）水的沸腾和电解水有本质的不同。在下表“变化后”的方框内画出正确的微粒种类和数目，利用图示将这种区别呈现出来“〇”为氧原子，“●”为氢原子。 宏观变化 水的沸腾实验 电解水实验 微观图示 _____ 管A____ 管B _____ 总结：从微观角度解释“水的蒸发”和“水的电解”两个变化的区别______。电解水属于______（填“化合反应”或“分解反应”）。 （3）下图是人类探索物质组成的一般思路，通过微观和宏观，你发现化学反应前后不变的是_______（填序号）。 A．分子种类 B．原子种类 C．元素种类 D．原子个数 4．【氢气燃烧装置干燥剂的作用】（24-25八年级下·上海黄浦·期中）水是生产、生活中最常用的物质。 （1）自来水净化过程中常加入氯气，作用是_______。 （2）生产生活中水常用作冷却剂，是因为水的比热容_______(选填“较大”或“较小”)。 （3）电解水实验装置如图所示。写出电解水的文字表达式_______。与玻璃管甲相连的一端是电源的_______(选填“正极”或“负极”)。通电过程中，乙管中产生气泡的位置在_______(选填“a”、”b”或“c”)处。关闭电源，打开甲管活塞，在尖嘴处点燃气体，观察到_______。电解水实验证明水是由_______组成的。 （4）如图所示，氢气燃烧也能证明水的组成。若省略装置Ⅰ，判断能否达到实验目的并说明理由_______。 解题要点： 氢气燃烧实验前，需用干燥剂（如氯化钙、氧化钙）除去氢气中的水蒸气，否则无法确定烧杯内壁水雾是燃烧生成还是原氢气中带有的，导致实验失败。 5．【氢气燃烧与电解水综合验证组成】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）为了测定水的组成，兴趣小组采取甲、乙两种方案进行如下探究。 方案甲：水通电分解 （1）图1中发生反应的文字表达式为___________。 （2）A端为电源的___________(填“正”或“负”)极。 （3）用带火星的木条检验C试管中气体，观察到的现象是___________。 （4）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2可知，a气体是___________（填化学式）。 （5）由方案甲得到的结论：水是由___________组成的物质。 方案乙：氢气在氧气中燃烧并验证产物 （6）下图是研究物质组成的两种思路，氢气燃烧是通过___________(填“甲”或“乙”)思路推测水的组成。 （7）下图步骤二的整个实验过程中观察到的现象是___________。 （8）乙方案中氢气在氧气中燃烧实验能否达到实验目的，并阐述理由：___________。 6．【氢气燃烧实验操作与现象】（24-25八年级下·上海闵行·期中）“宏观”与“微观”是化学探究物质的两个角度，某化学兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 步骤一：用高锰酸钾制取一瓶氧气 步骤二：干燥纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧 图1：氢气燃烧 图2：电解水 【宏观探究】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示)，观察到火焰呈______色，有同学认为该实验不能达到实验目的，原因是______；重新用______法收集一瓶氧气进行实验，观察到集气瓶内壁有无色小液滴。 （2）水的分解：电解水一段时间后(如图2)，观察到管a和管b中气体体积比为_______，电解过程发生反应的文字表达式为_______。切断电源后，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是______。 （3）上述两个实验都能得到的实验结论是：水是由_______组成。 【微观探析】结合实验推算水分子的构成 （4）如图为电解水的微观示意图，可知反应过程中没有发生变化的微粒是_______，该变化过程的微观实质是______。根据水分子的示意图可知，一个水分子由______构成。 【实验探究】探究影响水分解速率的因素 （5）电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图所示。可看出电解水速率最快的条件是______。 （6）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下利用太阳能分解水制氢气的方法。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的正确顺序是______(填序号)。 题型8 水的净化——自来水厂净水流程 1．【自来水厂净水步骤判断】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）饮水安全关系到人们的身体健康，生活饮用水水质必须达到国家规定的相应指标。某自来水厂净水的简易流程如下。有关说法不正确的是 A．“投药”其中一种“药”是液氯用于消毒杀菌 B．上述流程中能除去臭味和色素的装置为吸附池 C．加絮凝剂的作用是促进水中悬浮物的沉降 D．最终获得纯净的水，可供人类直接饮用 2．【明矾与氯气的作用辨析】（24-25八年级下·上海闵行·期中）水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是 A．通过沉淀池、过滤池除去水中难溶性固体 B．自来水厂投入明矾进行消毒 C．投药消毒过程包含化学变化 D．给用户输送的自来水是混合物 易错提醒： 明矾只能吸附悬浮杂质加速沉降，不能消毒；氯气（或二氧化氯）用于消毒杀菌，消毒过程发生化学变化。 3．【自来水净化顺序】（24-25八年级上下·上海杨浦·期中）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成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为（ ） A．①②③④ B．②①④③ C．②①④ D．①③④ 4．【自来水厂各池作用填空】（24-25八年级下·上海·期中）目前自来水厂的净水过程如图： （1）天然水中有较多的可溶性含钙元素或镁元素的物质，属于______(填“硬水”或“软水”)，不适合直接饮用。 （2）《酒谱》中描述水的自然净化：“尝乘舟於黄河中流，以匏瓠接河源水匕八升，经宿色如绛”。黄河水经一段时间静置，水中______的杂质沉于底部。 （3）明初宋应星在《天工开物》中记载“宜捣蒜或白矾少许，投入水缸中”。“白矾”即明矾，沉降前加入明矾的作用是______。 （4）A池的操作名称是_____；实验室进行该操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、_____。其中玻璃棒作用是______。 （5）吸附池常加入______除去色素和异味。 （6）自来水厂常用_____作消毒剂，发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。 （7）实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水，原理是利用混合物中各组分的______差异实现物质的分离与提纯。 5．【自来水厂流程填空】（24-25八年级下·上海闵行·期中）水对于人类生活、工农业生产都具有重要的意义。 I.天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。 （1）A物质的名称为______(写一种)。 （2）操作a的名称是______，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______，若滤液仍然浑浊可能的原因是______(写一条即可)。 （3）操作c为通氯气，氯气的作用是______；该过程属于______(“化学变化”或“物理变化”)。 （4）某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是______(填字母序号)。 A．原子 B．分子 C．元素 D．单质 II.目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示： （5）利用炭罐中活性炭颗粒的______性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身______(填“发生”或“没有发生”)改变。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌、微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于______(填“纯净物”或“混合物”)。 6．【自来水厂净水流程综合判断】（24-25八年级下·上海金山·期中）自来水厂净水过程的主要流程如图： 结合流程图试回答下列问题。 （1）物质A的名称为_______。加入的常用消毒剂是_______，发生的变化属于_______。(“化学变化”或“物理变化”)。沉降过程通常加入_______促进沉降。 （2）过滤是实验室中常见的操作。使用的主要仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒、_______等。玻璃棒的作用是_______，如滤液浑浊，可能的原因是_______。(写出一条即可) 题型9 水的净化——简易净水器与过滤操作 1．【过滤操作要点判断】（24-25八年级下·上海·期中）关于过滤操作的说法正确的是 A．滤纸要紧贴漏斗内壁，目的是防止滤液浑浊 B．使用玻璃棒用以搅拌 C．发现过滤速度较慢，可以检查漏斗下端是否紧贴烧杯内壁 D．发现滤液浑浊，直接将滤液倒入原过滤器中重新过滤 2．【简易净水器材料顺序原因】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）活性炭与小卵石放置位置不宜交换的原因是 A．会降低净水的效率 B．无法获得纯净的水 C．无法起到杀菌消毒的作用 D．活性炭粒径细小，会掉落进石英砂中 3．【简易净水器净化效果判断】（24-25八年级下·上海闵行·期中）某同学自制的简易净水器如图所示。有关说法错误的是 A．该装置可以除去水中的色素 B．小卵石和石英砂主要除去难溶性杂质 C．该净水过程中只涉及物理变化 D．经该装置净化后的水为纯净物 4．【简易净水器改进措施合理性】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）若对此净水器进行改进，以下措施不合理的是 A．在出水口安装止水夹 B．在顶部加装可拆卸的盖子 C．在各材料交界处加装纱布 D．在净水器内部加装一根搅拌棒 5．【简易净水器各层作用分析】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）设计并制作如图所示的简易净水器。下列说法合理的是 A．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质 B．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔 C．蓬松棉的主要作用是净化水质 D．该净水过程涉及了过滤、吸附、蒸馏等方法 6．【粗盐提纯实验操作步骤】（25-26八年级下·上海静安·期中）海水晒盐得到的是粗盐，某兴趣小组在实验室进行粗盐提纯实验，步骤如图： （1）步骤I中常用电子天平，称量时，先放______，再进行去皮操作。 （2）取用粗盐时用的仪器是______(填字母)。 A．燃烧匙 B．镊子 C．药匙 D．纸槽 （3）步骤II中量取20 mL水，所需的仪器有______。(填字母) A．10mL量筒     B．胶头滴管       C．100mL量筒       D．25mL量筒 读数时，视线与量筒内液体______保持水平，若俯视读数，则实际量取的液体体积______(选填“＞”、“＜”或“=”)20mL。 （4）步骤III、IV、V中都用到的玻璃仪器是_____，步骤III、IV中该仪器作用分别是_____、_____，通过步骤V可以去除______(填化学式)，当蒸发皿出现______时停止加热，用余热蒸干。 （5）小张同学经过滤操作后发现滤液仍然浑浊，可能的原因有_____。 A．滤纸和漏斗的缝隙间有大量气泡 B．滤纸破损 C．漏斗末端没有紧贴烧杯内壁 D．滤纸内液面超过滤纸边缘 解题要点： （1）过滤后滤液仍浑浊的可能原因：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净； （2）蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热蒸干，不可直接蒸干以防飞溅。 7．【过滤速度与滤液浑浊原因分析】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）自来水厂净水过程的主要操作流程如下 （1）操作X可除去难溶性的泥沙杂质，操作X的名称是___________，该操作速度过慢可能的原因是___________(填字母)。 A．滤纸未紧贴漏斗内壁　     B．漏斗下端未紧靠烧杯内壁　     C．滤纸破损 （2）在净水过程中，氯气的作用是___________。 （3）通过上述净水流程，最终得到的自来水仍然是混合物。要进一步获得纯净水，可采取如下图的操作是___________（填字母），其原理是利用各物质的___________不同分离液态混合物。 题型10 硬水与软水 1．【硬水软水鉴别方法】（24-25八年级下·上海杨浦·期中）物质的鉴别是一项重要的实验技能。下列鉴别方法中不能达到实验目的的是。 选项 实验目的 实验方法 A 鉴别白酒和白醋 闻气味 B 鉴别硬水和软水 加肥皂水 C 鉴别木炭粉和二氧化锰粉末 观察颜色 D 鉴别氧气和二氧化碳 用燃着的木条 2．【水处理流程中软化操作】（24-25八年级下·上海静安·期中）水是地球表面覆盖最多的物质，也是生命活动不可或缺的物质。下图为水处理工艺流程： 上述操作流程中，能够降低水硬度的是 A．操作 a B．操作 b C．操作 c D．操作 d 3．【简易净水器能否软化硬水】（24-25八年级下·上海金山·期中）某学习小组制的净水器如图所示，关于该净水器的说法不正确的是    A．该过程能将水样转化为软水 B．该装置不能对水进行杀菌消毒 C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该装置能除去水中的色素和异味 易错提醒： 简易净水器（小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉）只能除去难溶性杂质和色素异味，不能除去可溶性钙、镁离子，因此不能将硬水转化为软水。硬水软化常用煮沸或蒸馏。 4．【硬水软化与鉴别方案设计】（24-25八年级下·上海闵行·期中）以下方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 测定空气中氧气体积分数 选择药品：木炭 B 鉴别氧气和二氧化碳 澄清石灰水 C 硬水转化为软水 过滤 D 鉴别水和过氧化氢溶液 加入二氧化锰 5．【硬水软水区分试剂】（25-26八年级下·上海崇明·期中）某家用净水机工作原理如下图所示。 净水机中，RO反渗透膜可将硬水软化，生活中可用________区分硬水和软水，颗粒活性炭可去除异味和余氯，是因为活性炭具有良好的________性。 6．【海水淡化与硬水软化综合】（24-25八年级下·上海闵行·期中）“生命吸管”（图1）是军事上的重要发明，它可以解决士兵在野外极限环境中饮水问题。请回答下列问题： （1）“生命吸管”中的超滤膜原理与实验室________操作类似。已知超滤膜的孔隙为，实验室滤纸孔隙为。超滤膜可以除去大部分细菌等微生物而滤纸不可以的原因是__________。 （2）“生命吸管”中的椰壳活性炭是利用活性炭的__________性消除异味。 （3）“生命吸管”中抗菌颗粒和实验室净水过程中氯气的__________作用类似。 （4）假如你是水质检验员，想检验水样是否为硬水，可选用________；若检验后发现是硬水，你建议在饮用前可采取的处理办法是________。 （5）“生命吸管”虽然用途广泛，但海上应急却不能使用，原因是_________。 （6）某同学查阅资料发现反渗透膜法是一种海水淡化方法，原理如图2所示。海水加压后，水分子经“高分子膜”进入另一侧，而海水中的其他微观粒子则无法通过，从而得到淡水。海水中的物质资源有（25）_____________。（填一种即可） （7）有关高分子膜淡化海水的说法正确的是________。 A．利用高分子膜不可去除海水中的不溶物 B．海水通过高分子膜后变为淡水，发生了物理变化 C．在淡化海水的过程中，右侧海水的含盐量降低了 D．利用高分子膜淡化海水的原理是海水中各成分的沸点不同 （8）高分子膜可能具有的一种性质是_______。 题型11 水的微观构成——分子原子与水分子模型 1．【水分子模型图示判断】（24-25八年级下·上海闵行·期中）下列物质微粒的示意图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子，则下列图示能表示保持水化学性质的微粒的示意图为 A． B． C． D． 2．【水的三态分子间隔模型】（24-25八年级下·上海闵行·期中）微观模型是我们认识微观世界的重要工具，下图所示是单位体积内不同状态的水分子的微观模型，则A、B、C三幅图分别代表的是哪种状态的水 A．固态、液态、气态 B．液态、固态、气态 C．气态、液态、固态 D．气态、固态、液态 3．【水的三态分子运动与质量】（24-25八年级下·上海闵行三校·期中）一定条件下在密闭容器里加热冰，温度和时间的关系如图所示，①②③表示水在不同时刻的存在状态。下列有关判断正确的是 A．水分子间的间隔：②>③ B．水分子的运动速率：①>② C．水分子的质量：①=②=③ D．②→③的过程中水发生了分解反应 4．【水分子的构成与变化微观实质】（24-25八年级下·上海闵行·期中）水是一种重要的物质，在日常生活和实验室中有着不可替代的作用。按要求回答问题： （1）从物质构成的微粒观角度看： 水是由许许多多的_______构成的；1个水分子由_______构成。 （2）从物质变化角度看：在实验一和实验二中水发生了不同的变化。从微观角度解释两个变化的本质区别_______。 （3）我们可以通过“分”“合”的思维方法证明水的组成。 I．分解水。 ①电解时，发生反应的文字表达式是_______；通电后能观察到的现象有_______。 ②实验二中，a管产生的气体是_______（填化学式），检验该气体的方法是_______；b管产生的气体是_______（填化学式），检验该气体的方法是_______；若正极产生8mL气体，那另一个电极产生的气体体积约为_______mL。 ③微观探析：电解水的微观示意图如图。 补全横线上的模型图_______；从微观角度解释化学变化的实质是_______。 ④电解水的实验可证明水是由_______组成的。 II．合成水。 在实验三中点燃氢气，用证明燃烧产物的方法证实了水的组成。某学生在c处加入了氧化钙，发生反应的文字表达式是_______，加入该物质的目的是_______。在实验过程中会产生的现象有_______。 解题要点： （1）一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成； （2）水蒸发是物理变化，水分子本身不变，分子间隔变大； （3）水电解是化学变化，水分子分裂成氢原子和氧原子，原子重新组合成氢分子和氧分子，原子种类和数目不变。 5．【水蒸发与电解的微观区别】（24-25八年级下·上海黄浦·期中）水是地球生命之源，具有独特的物理性质与循环规律。在常温下，水以液态存在，受热可蒸发为气态(水蒸气)，遇冷则凝结为液态或凝固为固态(冰)。水循环包括蒸发、凝结、降水和径流等过程(如图所示)，维持着生态系统的平衡。然而，全球淡水资源仅占2.5%，其中可利用的不足1%，保护水资源迫在眉睫。 请根据以上信息，回答下列问题。 （1）水蒸发是由于水发生了___________(选填“化学变化”或“物理变化”)，该过程需要___________(填“吸收”或“释放”)热量。从微观角度看，水是由___________(用符号表示)构成的；液态水变成水蒸气时，水分子的大小___________(填“有”或“没有”)变化，水分子的排列___________(填“有”或“没有”)变化，水分子的运动速度___________(填“加快”或“减慢”)。 （2）水在标准大气压下沸腾的温度是___________℃，此时水从液态变为___________态。 （3）冰川是水的___________态存在形式，冰川会浮在海面上是因为___________，冰川过度融化可能会带来的问题是___________。 （4）水是生命之源。下列关于水的说法正确的是 A．冰中的水分子处于静止状态 B．水的自然循环中，水的化学性质发生了变化 C．水是一种常见的溶剂 D．水资源非常丰富，取之不尽，用之不竭 （5）水循环对地理环境的主要意义是 A．加速岩石风化 B．维持全球水量动态平衡 C．增加陆地矿物质 D．提高大气含氧量 （6）节约用水是保护水资源的有效途径。下列标志建议张贴在水龙头旁的是 A． B． C． D． （7）从保护水资源的角度考虑，下列措施正确的是 A．工业废水直接排入河流 B．大量使用农药和化肥提高产量 C．生活污水集中处理后再排放 D．推广使用含磷洗衣粉 （8）海水淡化是解决淡水危机的重要途径，人类利用太阳能蒸馏器(见下图)进行海水淡化。蒸馏法是利用海水中各成分___________的不同而分离出淡水。 （9）自然界的降水往往呈酸性，原因是___________(用文字表达式表示)。 （10）某同学认为“河流中的水日夜流入海洋，海水总量会持续增加”。请结合图片，分析该观点是否正确，并说明理由___________。 题型12 水资源的利用与保护 1．【水体污染与保护措施】（24-25八年级下·上海闵行三校·期中）水是生命之源。下列有关水的说法不正确的是 A．人体内含量最高的物质是水 B．自然界的水有一定的自净能力 C．滥用化肥和农药不会造成水体污染 D．生活污水集中处理达标后排放 2．【新型水的化学性质判断】（24-25八年级下·上海闵行三校·期中）科学家发现反常现象，碳纳米管内水分子加热到105℃会结冰。这种“冰”的结构和一般的冰不同，是水分子与碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构。下列有关说法正确的是 A．这种“冰”和水的化学性质不相同 B．氢氧两种元素只能组成水 C．这种“冰”在任何条件下都不会融化 D．水结成冰后，分子停止运动 3．【水结冰分子间隔变化】（24-25八年级下·上海风华初级中学·期中）中国科学家首次在实验上证实了水结冰过程中 “临界冰核”的存在。下列有关说法正确的是 A．水、冰化学性质不同 B．冰核中的水分子不再运动 C．水凝固成冰，分子间间隔增大 D．氢、氧两种元素只能组成水 4．【空间站水循环系统综合】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）随着科技的发展，空间站成为人类在太空中活动的重要基地之一，水循环系统是空间站重要的组成部分，那么空间站的水从哪里来呢？下图是空间站水循环系统的工作原理。 （1）尿处理系统：采用蒸气压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，再将收集到的水蒸气冷凝，实现了从尿中取水，可以利用该技术对尿进行处理，原理是依据尿中的水和其他物质的_______不同。 （2）水电解系统： I.通过该系统内的反应，满足航天员供氧需求，发生化学反应的文字表达式为_______，如图是电解水装置，_______管（填编号）中得到的气体能使带火星的小木条复燃。通电一段时间后，通电一段时间后，a、b、c管内液面从高到低的顺序为_______。 Ⅱ.水电解产生的氢气，与作为火箭推进器的燃料液氢，是否具有相同的化学性质？并请从微观角度解释_______。 （3）在污水净化系统中，有一层特殊的薄膜可以除去废水中大分子杂质，与“粗盐精制”实验中过滤操作原理相同。下列有关“粗盐精制”实验的操作中，正确的是 。 A．称取粗盐质量 B．用玻璃棒搅拌 C．过滤液体 D．蒸发结晶 （4）在一定条件下萨巴蒂尔反应器里二氧化碳和氢气混合反应生成甲烷和水，将水从甲烷中分离出来再次利用，而甲烷就直接排入太空。根据下列微观示意图，补全方框内的图形。 易错提醒： 蒸馏是利用沸点不同分离混合物，属于物理变化；电解水产生的氢气和液氢都是由氢分子构成，同种分子化学性质相同；萨巴蒂尔反应器中CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O，该反应可回收氧气。 5．【氢能制取与储存方式】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。 依据上文，回答问题。 （1）电解水制氢的文字表达式为______，属于______反应。（填反应基本类型） （2）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是______和______（填字母）。 a．风能发电制氢            b．煤燃烧发电制氢            c．核能发电制氢 （3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是______。 （4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的______储存方式。 （5）“液氨储氢”属于______（填“物理”或“化学”）储氢。 （6）氢气之所以是最理想的清洁能源的原因是______（用文字表达式表示），该反应属于______反应。（填反应基本类型） 6．【古今净水工艺对比与蒸馏原理】（24-25八年级下·上海闵行·期中）随着我国科学技术的不断进步，水资源越来越高效利用。 （1）古今对比净水工艺，如图所示。 ①自来水厂净水时加入_______作为絮凝剂，其作用是_______。 ②“滤水囊”可滤出水中浮游生物、除去河水中的泥沙等杂质，此过程对应“操作1”的名称_______。 ③在自来水生产过程中可以通入_______（填物质名称）来杀菌消毒，物质发生的变化是_______变化。（填“物理”或“化学”）。 （2）下图是分离和提纯液态混合物的常用方法之一：蒸馏。 蒸馏可以把_______不同的物质从混合物中分离出来。为了加快蒸馏水的冷凝，冷凝管需要持续通入冷水，则冷水应从_______(选填“a”或“b”)口通入。利用冷水来降温体现了水具有_______的特性。 （3）水是保障航天员生命的重要物质。 上图为空间站资源再利用模拟图。在一定条件和催化剂的作用下，萨巴蒂尔反应器可以将空间站内的二氧化碳转化成水，试写出该反应的文字表达式_______。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 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