2.4水的组成和净化同步练-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

**基本信息** 初中化学《2.4水的组成和净化》同步练，以“基础巩固-理解应用-综合探究”分层设计，覆盖水的组成、净化及相关实验技能，强化化学观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|元素周期表信息、实验现象、基本操作|12道单选题聚焦单一知识点，如磷元素属性、硫燃烧现象，夯实化学观念| |提升层|物质推断、实验原理、性质用途|5道填空题结合物质转化（如H₂O₂与H₂O转化），培养科学思维| |综合层|实验设计、流程分析、问题解决|2道实验与综合应用题（电解水实验、净水流程），体现科学探究与实践|

2.4水的组成和净化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．磷元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法不正确的是 A．磷元素属于非金属元素 B．磷元素的相对原子质量为30.97g C．磷原子核外有15个电子 D．禁止使用含磷元素洗涤剂 2．下列物质在氧气中燃烧，出现明亮的蓝紫色火焰的是 A．木炭 B．氢气 C．硫 D．铁丝 3．下列物质的用途，主要取决于化学性质的是（　　） A．稀有气体作电光源 B．用石墨作电极 C．用活性炭吸附色素 D．用氮气作保护气 4．下列实验现象中，描述正确的是（　　） A．木炭在氧气中剧烈燃烧，发出红光 B．水通电分解，生成氢气和氧气 C．镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体 D．铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉上出现红色固体，蓝色溶液变为浅绿色 5．除去下列物质中的杂质，所选用的试剂和操作方法都正确的是 选项 物质 杂质（少量） 试剂及操作方法 A 氧化铜 木炭粉 在空气中灼烧 B 二氧化碳 一氧化碳 点燃 C 水 臭味 活性炭吸附 D 加入二氧化锰后加热至完全反应 A．A B．B C．C D．D 6．下列实验现象描述正确的是 A．红磷燃烧产生大量白雾 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 C．二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色 D．在电解水实验中，与正极、负极相连的玻璃管内收集到的气体体积比约为2：1 7．下列图示实验操作中正确的是 A．量筒读数 B．吸取液体 C．滴加液体 D．过滤 8．化学是一门以实验为基础的学科，下列实验操作正确的是 A．取用锌粒 B．过滤液体 C．量筒读数 D．称量NaOH 9．水是不可缺少的资源。下列有关水的说法不正确的是 A．锅炉中使用硬水容易产生水垢，严重时会引起爆炸 B．长期饮用蒸馏水有利于身体健康 C．某地所降雨水为酸雨，它的形成与大气中二氧化硫、氮的氧化物有关 D．污水经物理、化学或生物方法进行分级处理后，可作为农业灌溉或景观用水 10．下列有关说法错误的是 A．用带火星的木条可检验O2和N2 B．钛铁合金比铁的硬度大 C．晚上发现煤气泄漏，立即开灯检查 D．点燃可燃性气体时，应先验纯后点燃 11．项目式小组利用如图自制的简易净水器处理韩江水样，下列叙述正确的是 A．可以降低库水的硬度 B．可以将江水变成蒸馏水 C．能起到杀菌消毒的作用 D．活性炭净水属于物理变化 12．有关如图实验的说法正确的是 A．干烧杯内壁无明显变化 B．点燃氢气前不用检验纯度 C．两个实验均说明水是由氢气和氧气组成的 D．实验结束时b，a两管中气体的质量比为1:2 二、填空题 13．下列是初中化学中的一些重要实验，请回答：    （1）A中红磷必须足量的原因是 ____________； （2）B中玻璃棒的作用是 __________； 14．A、B、C、D、E、F是初中常见的化学物质，其中E与F组成元素相同，A、D是无色气体，且A污染空气，B是一种黑色固体，C为白色固体。它们之间存在的关系如图所示，“→”表示物质间存在转化关系，部分反应物或生成物已省略。    (1)写出下列物质的名称：A_______。B_______。 (2)请写出下列反应的符号表达式： 反应③_______；(基本反应类型是_______) 反应⑤_______。 15．利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。 (1)高温炼焦主要发生______（选填“物理”、“化学”）变化。 (2)白云石的主要成分是，熔剂中一定含有的两种金属氧化物分别是______（填化学式）。 (3)下图中a、b分别是“高温烧结”前后磁铁矿与烧结矿的显微图，其中“5”表示孔洞，对比上述流程可知“高温烧结”主要目的之一是______，从而增大高炉炼铁的反应速率。 (4)采用喷煤的方法，可以减少高炉炼铁原料中______的用量。在喷煤时生成的能与磁铁矿在高温下反应生成和，试写出该反应的化学方程式______。 (5)以上流程中回收煤气可用作______，流程中还可以回收______循环利用。 16．认真阅读下列材料，回答相关问题： 近几年来，我国航天事业的发展突飞猛进，为我国载人空间站的建立奠定了坚实基础。航天员佩戴头盔的面窗两层之间充有高纯氮气，氮气可通过分离液态空气法获得。航天员呼吸的氧气有三种来源：第一种主要是携带的纯氧氧气瓶。第二种是在通电的条件下，将水转化为氧气和氢气。其中，氧气可以供宇航员呼吸，而氢气还可以作燃料。第三种是利用固体氧气发生器产生氧气。 (1)请写出氧气的化学符号______。 (2)从液态空气中分离出氮气的过程属于______变化（填“物理”或“化学”）。 (3)材料介绍的第二种获得氧气的方法中，涉及的化学反应属于______反应（填一种反应类型）。 17．我们生活在一个丰富多彩的物质世界中，人们的生产生活与化学密不可分。请选择适当物质的序号填空。 ①空气    ②氮气  ③氧气  ④氢气  ⑤二氧化碳 可用于急救病人的是_______，用做清洁燃料的为_______。 三、实验题 18．某化学探究小组同学利用如图所示装置验证水的组成。    【实验步骤】 ①先用大注射器抽取一定量2%的硫酸溶液，从A中的大圆孔注入（增强水的导电性）； ②再用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，并用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，使液面上升，直至水充满正、负两极； 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。 【交流与反思】 (1)步骤②的目的是________。 (2)步骤③中观察到的实验现象是A中液面________（填“上升”或“下降”）。 (3)电解水的文字表达式为________。 (4)探究物质组成一般有下面两种思路：    该实验是通过________（填“甲”或“乙”）思路推测水的组成。 四、综合应用题 19．实验是学习化学的重要途径 Ⅰ.掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请回答下列问题。 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学式表达式________，应选用的发生装置是_______(选填装置字母序号)。收集装置是________(选填字母序号)选择C装置验满的方法是：________。 (2)实验室制取气体时，需要考虑的因素有___________(选填字母序号)。 A．反应原理 B．发生和收集装置 C．检验和验满方法 D．气体的颜色 Ⅱ.小明实验小组参观完自来水净水过程后，将收集到的浑浊的河水进行净化，最终得到蒸馏水，净化过程如下图： (3)加入明矾的作用___________。 (4)操作①的名称___________，该操作玻璃棒作用是___________，若操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因___________。 (5)操作②中利用物质C吸附性除去异味和一些可溶性杂质，C可能是___________。 (6)操作③的名称是___________。 《2.4水的组成和净化》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D D A C C B B C 题号 11 12 答案 D C 1．B 【详解】A、磷带“石”字旁，属于固态非金属元素，故选项说法正确； B、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为30.97，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，通常省略不写，故选项说法错误； C、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为15；原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素的原子核外电子数为15，故选项说法正确； D、含磷元素洗涤剂排放过多会造成水体富营养化，禁止使用含磷元素洗涤剂，故选项说法正确； 故选：B。 2．C 【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，故选项错误。 B、氢气在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故选项错误。 C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项正确。 D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，故选项错误。 故选:C。 3．D 【详解】A、稀有气体作电光源是稀有气体在通电情况下会发光，属于稀有气体的物理性质，不符合题意； B、用石墨作电极是利用石墨的导电性，属于物理性质，不符合题意； C、用活性炭吸附色素是利用活性炭的吸附性，属于物理性质，不符合题意； D、用氮气作保护气是利用氮气的稳定性，属于化学性质，符合题意。故选D。 4．D 【详解】A、木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，故A不正确； B、水通电分解，生成氢气和氧气，属于实验结论，故B不正确； C、镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，故C不正确； D、铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉上有红色固体附着，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，故D正确。故选D。 5．A 【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，即除去杂质，也不引入新杂质，该选项正确； B、二氧化碳不可燃也不助燃，则二氧化碳中的一氧化碳无法点燃，该选项不正确； C、活性炭具有吸附性，可除去水中的臭味，但需再过滤除去活性炭，该选项不正确； D、氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气，则除去了主要物质，该选项不正确。 故选A。 6．C 【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟，没有白雾产生，错误。 B、生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，错误。 C、二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，水和二氧化碳反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红，所以溶液由紫色变为红色，正确。 D、电解水实验正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，正极与负极产生的气体的体积比是1:2，错误。 故选C。 7．C 【详解】A、量取液体时，视线要与液体的凹液面最低处保持水平，图中所示操作错误； B、使用胶头滴管吸取少量液体时，试剂瓶上的瓶塞拿下后要倒放在桌面上，不能向液体中挤入空气，图中所示操作错误； C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，图中所示操作正确； D、过滤时，要遵循“一贴、二低、三靠”，图中所示操作错误。 故选：A。 8．B 【分析】本题考查学生对化学基本实验操作的掌握。 【详解】A、固体药品的取用应“一横二放三慢竖”；A错误； B、过滤操作应“一贴二低三靠”；B正确； C、量筒读数应平视凹液面最低处，不能仰视或俯视；C错误； D、氢氧化钠固体具有潮解性和腐蚀性，应用小烧杯装着称量；D错误。 故选B。 【点睛】固体药品的称量要考虑药品本身的性质。 9．B 【详解】A、硬水含有较多的钙、镁离子，在锅炉中加热时，这些离子会与碳酸根离子等反应，生成水垢（主要成分是碳酸钙和氢氧化镁），水垢会降低热传导效率，导致锅炉局部过热，可能引发爆炸，说法正确； B、蒸馏水是通过蒸馏除去几乎所有杂质，包括矿物质的纯水，人体需要从水中获取少量矿物质以维持电解质平衡和正常生理功能，长期饮用蒸馏水可能导致矿物质缺乏，不利于健康，说法错误； C、酸雨是指pH小于5.6的雨水，主要由大气中的二氧化硫和氮氧化物与水反应生成酸性物质（如硫酸、硝酸）所致，说法正确； D、污水处理通常包括物理方法（如沉淀、过滤）、化学方法（如加氯消毒）和生物方法（如微生物分解），分级处理后，水质达到一定标准（如去除有害物质），可用于农业灌溉或景观用水，说法正确。 故选B。 10．C 【详解】A、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，氮气不能燃烧也不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，用带火星的木条可检验O2和N2，故A正确； B、合金的硬度一般大于纯金属，钛铁合金比铁的硬度大，故B正确； C、晚上发现煤气泄漏，若立即开灯检查，接通电源时产生的电火花，可能引爆煤气，发生危险，故C错误； D、为防止可燃性气体点燃时发生爆炸，点燃可燃性气体时，应先验纯后点燃，故D正确。故选C。 11．D 【详解】A、净水器不能除去水中的可溶性钙、镁矿物质，不能将硬水软化，错误； B、净化后的水中含有可溶性杂质，不是蒸馏水，错误； C、该净水器中的物质只能除去水中不溶性杂质、色素和异味，不能起到杀菌的作用，错误； D、活性炭净水是吸附水的色味和异味，没有新物质生成，属于物理变化，正确。 故选D。 12．C 【详解】A、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，故选项说法错误； B、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，故选项说法错误； C、水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，故选项说法正确； D、根据“负氢氧正”，可知水电解实验中a管产生的是氧气，b管产生的是氢气，气体体积比为1:2，不是质量比，故选项说法错误。 故选：C。 13． 为了耗尽装置内的氧气 引流 【分析】（1）根据实验的原理及注意的事项分析红磷过量原因； （2）根据玻璃棒在过滤操作的作用来分析； 【详解】（1）该实验主要是利用物质燃烧消耗装置内的氧气，然后根据进入水的体积，判断氧气的体积；只有加入过量的红磷，才能将将氧气完全消耗掉；如果红磷的量不足，会导致实验的结果是水倒流不足五分之一；故填：为了耗尽装置内的氧气； （2）在过滤操作中，玻璃棒的作用是引流；故填：引流。 【点睛】本题难度不大，本题以图示的形式综合考查了正确判断实验现象及规范进行基本的实验操作的综合题，解题时应充分利用题中给予的信息，进行筛选分析，得出正确答案。 14．(1) 二氧化硫/一氧化碳 四氧化三铁 (2) 分解反应 【分析】E与F组成元素相同，且E经过化学反应后可以得到F和另一种气体D。可知E为H2O2， F为H2O，则D为O2,而白色固体C反应后得到氧气，可以知C为氯酸钾。黑色固体B由氧气转化而来，所以推测为四氧化三铁，A为无色气体，且A污染空气，可以推知A可能为二氧化硫或一氧化碳，将物质代入验证，推测合理。 【详解】（1）A为二氧化硫或一氧化碳，B为四氧化三铁。 （2）反应③是氯酸钾在二氧化锰和加热的条件下生成氧气和氯化钾故符号表达式为：，该反应符合一变多的特点故属于分解反应。 反应⑤为水电解生成氢气和氧气故符号表达式为： 【点睛】 15．(1)化学 (2)、 (3)增大矿石反应的接触面积 (4) 焦炭 (5) 燃料/还原铁的氧化物 炉尘 【详解】（1）高温炼焦产生了新物质一氧化碳，属于化学变化，故填：化学； （2）白云石的主要成分是，含有钙、镁两种金属元素，因此熔剂中一定含有的两种金属氧化物为CaO和MgO，故填：CaO、MgO； （3）观察图像发现孔洞数量明显增加，故填：增大矿石反应的接触面积； （4）采用喷煤的方法，可以减少高炉炼铁原料中焦炭的用量，二者主要成分皆为碳，喷煤时生成的H2与Fe3O4在高温下反应生成Fe和H2O，化学反应方程式为，故填：焦炭；； （5）CO可用作燃料或还原铁的氧化物，流程图中高炉炼铁产出的炉尘可供高温烧结使用，故填：燃料或者还原铁的氧化物；炉尘。 16．(1)O2 (2)物理 (3)分解 【详解】（1）氧气的化学符号为O2； （2）从液态空气中分离出氮气的过程，没有新物质生成，属于物理变化； （3）第二种是在通电的条件下，将水转化为氧气和氢气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。 17． ③ ④ 【详解】氧气用于急救病人，故选③；氢气燃烧生成水，不会污染空气，是最清洁的燃料，故选④。 18．(1)排尽B、C中的空气 (2)上升 (3)水氢气+氧气 (4)乙 【详解】（1）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，直至水充满正负两极，目的是排尽B、C中的空气，若不小心抽到了液体，最好的做法是注入A中； （2）由于水电解后生成了气体，因此在气压的作用下水被压入A中，因此观察到A中的水面上升； （3）水通电生成氢气和氧气，文字表达式是； （4）本实验是通过探究生成物是氢气和氧气，从而推断出水是由氢元素和氧元素组成，因此根据题意是通过乙的思路推测完成水的组成实验的。 19．(1) A C或E 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则集满 (2)ABC (3)吸附悬浮杂质并加速其沉降 (4) 过滤 引流 滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等 (5)活性炭 (6)蒸馏 【详解】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学式表达式为；该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择C向上排空气法或E排水法收集；氧气具有助燃性，选择C装置收集验满的方法为将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则集满； （2）A、实验室制取气体时，需要考虑制取气体的化学反应原理，需要考虑反应所需的药品和反应条件，符合题意； B、要确定某种气体的实验室制法，需要考虑制取气体的发生和收集装置，符合题意； C、要确定某种气体的实验室制法，需要考虑被制取气体的检验和验满方法，符合题意； D、气体的颜色不影响气体的制法，要确定某种气体的实验室制法，不需要考虑被制取气体的颜色，不符合题意； 故选：ABC； （3）明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可吸附悬浮杂质并加速其沉降； （4）操作①分离固体和液体，名称为过滤，过滤操作中玻璃棒的作用是引流； 过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（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）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等； （5）操作②中利用物质C吸附性除去异味和一些可溶性杂质，C可能是活性炭，活性炭结构疏松多孔，具有吸附性； （6）操作③得的蒸馏水，为蒸馏操作。 学科网（北京）股份有限公司 $