2.4 水的组成和净化（举一反三题型专练，江苏专用）化学新教材沪教版九年级上册

**基本信息** 以“水的组成-性质-净化-应用”为主线，通过9类题型系统整合微观构成、实验探究、操作技能及实际应用，实现化学观念与科学探究的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |水的构成及物理性质|1典例+3变式|微观构成与宏观性质对应|从分子原子构成推导物理性质| |电解水实验|1典例+3变式|实验现象-验证-结论-误差分析|通过实验现象推理水的元素组成| |氢气的性质|1典例+3变式|可燃性实验操作及验纯|性质决定用途的因果关系| |过滤|1典例+3变式|“一贴二低三靠”操作要点|分离提纯原理的实践应用| |硬水和软水|1典例+3变式|鉴别及软化方法对比|从成分差异理解性质差异| |水的净化|1典例+3变式|净化步骤及方法选择|沉淀-过滤-吸附-蒸馏递进关系| |水资源利用|1典例+3变式|保护措施与实际应用|资源现状到可持续发展意识| |简易净水器|1典例+3变式|材料作用及组装原理|理论知识到工程实践转化|

第四节 水的组成和净化（题型突破·举一反三） 题型01 水的构成及物理性质 题型02 电解水实验 题型03 氢气的性质 题型04 氢气的用途 题型05 过滤 题型06 硬水和软水 题型07 水的净化 题型08 水资源的综合利用 题型09 简易净水器 ▌题型01 水的构成及物理性质 1.水的构成 水由水分子构成； 水分子由氢原子和氧原子构成； 每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 2．水的物理性质 ①水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。与大多数物质不同，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；气态水无色无味。 ②不同状态的水在一定条件下可以互相转化。 ③水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。 【典例1】（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）小江同学梳理了水的相关知识，其中描述错误的是 A．性质：通常情况下，水是无色无味的液体 B．组成：电解水说明水由氢、氧元素组成 C．净化：吸附可除去水中的所有可溶性杂质 D．用途：做硫燃烧实验时加水是为了吸收污染空气的气体 【答案】C 【解析】A、通常情况下，水的确是无色无味的液体，属于其物理性质，该选项描述正确；B、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，可知水由氢、氧元素组成，该选项描述正确；C、吸附（如活性炭）只能去除部分可溶性杂质（如色素、异味），但无法去除所有可溶性杂质，该选项描述错误；D、硫燃烧生成二氧化硫（有毒）能溶于水，则加水可吸收该气体以减少污染，该选项描述正确。故选C。 【变式1-1】（24-25九年级上·江苏常州·阶段检测）下列对水的性质的描述中，错误的是 A．通常情况下，水是无色无味的液体 B．纯净的水不带甜味 C．水的沸点是100℃ D．通常情况下，-10℃时水呈固态 【答案】C 【解析】A、水通常情况下是无色无味的液体，故A选项说法正确，不符合题意；B、水通常情况下是无色无味的液体，纯净的水不带甜味，故B选项说法正确，不符合题意；C、在一标准大气压下，水的沸点是100℃，故C选项说法错误，符合题意；D、通常情况下，水的凝固点为0℃，-10℃时水呈固态，故D选项说法正确，不符合题意；故选C。 【变式1-2】（25-26九年级上·江苏扬州·期中）下列关于水的说法不正确的是 A．自然界不存在“绝对纯净”的水 B．水易溶解许多物质，因而水也易被污染 C．在自然界中，不同状态的水处于不断循环中 D．蒸馏水中不含杂质，长期饮用有利于人体健康 【答案】D 【解析】A、水能溶解许多物质，自然界的水都含有可溶或不溶性杂质，故说法正确；B、水易被污染是由于水易溶解许多物质，故说法正确；C、在自然界中，水以雨、雪等形式存在，即不同状态的水处于不断循环中，故说法正确；D、为了人体健康的需要常常要补充适量的矿物质，而蒸馏水是纯净物，长期饮用则不利于健康，故说法错误。故选D。 【变式1-3】（24-25九年级下·江苏盐城·开学考试）下列关于水的说法正确的是 A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．生活中通过煮沸的方法可以降低水的硬度 C．水是取之不尽用之不竭的资源 D．电解水时正极产生的气体是氢气 【答案】B 【解析】A、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，不能直接说水是由氢原子和氧原子构成，错误；B、硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，煮沸时，这些钙、镁化合物会转化为沉淀，从而降低水中钙、镁离子的含量，降低水的硬度，正确；C、地球上的总水量虽然很大，但淡水资源有限，且分布不均，很多地方面临水资源短缺的问题，所以水并不是取之不尽用之不竭的，错误；D、电解水时，根据 “正氧负氢，氢二氧一” 的规律，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，错误。故选B。 ▌题型02 电解水实验 实验装置 实验现象 （1）电极上均有气泡产生；(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。 气体验证 （1）a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气； （2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。 水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。 反应文字表达式： 符号表达式为 实验结论 从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。 误差分析 实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。 主要原因：①氧气的溶解性大于氢气；②氧气与电极反应而消耗。 易错提示 ①做水的电解实验时，要在水中加入少量H2SO4或NaOH溶液，其目的是增强水的导电性，提高化学反应速率。 ②所用电源为直流电源，若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化学能。 【典例2】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）水是人们日常生活中非常熟悉的物质之一，我们应该多角度进行研究。 (一)水的组成——电解水 (1)图①水电解时是将电能转化为___________能。水中常加入少量的氢氧化钠，其作用是___________。电解一段时间后，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成图②所示的平面直角坐标系，由图②看出，A气体是___________(填化学式)，B气体在电源的___________极。 (2)微观分析：该反应中未发生变化的微粒是___________(填名称)。 (3)电解水的文字或符号表达式为___________，该反应的基本类型是___________。 (二)水的净化 小刚收集到一瓶浑浊的长江水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如图所示。请回答以下问题。 (4)操作①的名称是___________；该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________，玻璃棒的作用是___________。 (5)操作②主要是除去水中的异味和色素，应选用的物质是___________。 (6)小刚发现经净化后的液体D含较多钙离子___________(写出离子符号)是硬水，日常生活中常用___________的方法使硬水软化。 (三)水资源的保护 扬州积极推进水环境整治，建设“秀美瘦西湖，文明新扬州”。 (7)环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ~Ⅴ类。由如图可知，近年来扬州市主要水域的水质在___________(填“变好”或“变差”)。 (8)产生这种变化趋势的原因可能是___________。(填字母) A．夜间排放工业污水 B．清理污染河道的淤泥 C．关停或整改存在污染隐患的企业 【答案】(1) 化学 增强水的导电性 H2 正 (2)氢原子和氧原子 (3) / 分解反应 (4) 过滤 漏斗 引流 (5)活性炭 (6) Ca2+ 煮沸 (7)变好 (8)BC 【解析】（1）水在通电条件下生成氢气和氧气，将电能转化成化学能； 水是电的弱导体，加入氢氧化钠的目的是增强水的导电性； 电解水正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气体积比约为2:1。由图②看出，在0～8min之间相同时间内A 气体与B气体体积比约是2:1，所以A氢气，化学式H2； B气体是氧气，连接电源的正极； （2）电解水的反应过程中水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成一个氢分子，每2个氧原子结合成一个氧分子，故没有发生改变的是氢原子和氧原子； （3）电解水生成氢气和氧气，文字或符号表达式为分别为：、； 该反应符合一变多，属于分解反应； （4）过滤是把不溶于液体的固体与液体分开的方法，操作①后得到固体B和液体C，所以操作①是过滤； 过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故填：漏斗； 其中玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出； （5）活性炭具有吸附性，能吸附水中的异味和色素，所以操作②主要是除去水中的异味和色素，应选用的物质是活性炭。故填：活性炭； （6）钙离子带2个单位正电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，离子符号为：Ca2+； 煮沸能将水中的钙镁离子转化成沉淀，日常生活中常采用煮沸的方法降低水的硬度； （7）据图可知，近年来扬州市Ⅱ~Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升趋势。由此推断，扬州市主要水域的水质在变好。故填：变好。 （8）A、夜间排放工业污水，污染河水，水质变差。A不符合题意； B、清理污染河道的淤泥，改善水质。B符合题意； C、关停或整改存在污染隐患的企业，达到改善水质目的。C符合题意。 故选BC。 【变式2-1】（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是 A．b端是电源的正极 B．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性 D．c试管收集的气体有可燃性 【答案】B 【解析】 A、电解水遵循 “正氧负氢” 规律，生成氧气的一端（气体少的d试管）连接电源正极，因此b端是电源正极，正确。B、电解水时，氢气（c试管）和氧气（d试管）的体积比约为，但质量比为（氢气相对分子质量为2，氧气为32，质量比为），选项中混淆了 “体积比” 和 “质量比”，不正确。C、纯水导电性极弱，加入少量氢氧化钠（电解质）可增强水的导电性，便于实验观察，正确。D、c试管收集的是氢气，氢气具有可燃性（可燃烧生成水），正确。故填：B。 【变式2-2】（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法错误的是 A．图1中，管a、管b产生气体的质量比约为2：1 B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素 C．两个化学变化过程中，分子种类均发生改变 D．两个实验都能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论 【答案】A 【解析】A、图1是电解水实验，管a连接电源负极，产生的气体是氢气，管b连接电源正极，产生的气体是氧气，根据电解水的实验结论，氢气和氧气的体积比约为2：1，而不是质量比，故A选项符合题意； B、图2中，氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，观察到干燥烧杯内出现水雾，根据化学反应前后元素种类不变可知，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则水中一定含有氢元素，故B选项不符合题意； C、两个化学变化过程中，分子种类均发生改变，电解水时水分子变成氢分子和氧分子，氢气燃烧时氢分子和氧分子变成水分子，故C选项不符合题意；D、水在通电条件下反应生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，根据化学反应前后元素种类不变，两个实验都能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论，故D选项不符合题意。故选A。 【变式2-3】（2026·江苏苏州·二模）实验室用如图所示装置进行电解水实验水中加入少量氢氧化钠溶液以增强导电性，一段时间后检验产生气体。下列说法正确的是 A．球形容器内液面下降 B．溶液中氢氧化钠的浓度增大 C．管内产生的气体能使带火星的木条复燃 D．由实验得出水由氢气和氧气组成 【答案】B 【解析】A.电解水时，、管产生气体，压强增大，会把水压入球形容器，因此球形容器内液面上升，不是下降，故说法错误。B.电解过程中，水的质量减少，而氢氧化钠的质量不变，所以溶液中氢氧化钠的浓度增大，故说法正确。C.管连接电源负极，产生的是氢气，氢气具有可燃性，不能使带火星的木条复燃能使带火星木条复燃的是氧气，在管，故说法错误。D.电解水实验得出的结论是水由氢元素和氧元素组成，不是由氢气和氧气组成，故说法错误。 ▌题型03 氢气的性质 物理性质 氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。（排水法、向下排空气法收集） （证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小） 化学性质 可燃性 实验操作 实验现象 安静的燃烧，产生淡蓝色火焰。烧杯内壁出现小液滴，触摸烧杯外壁感觉烫。 实验分析 氢气具有可燃性，燃烧放热，生成水 反应表达式 文字表达式为：氢气+氧气 水 符号表达式为： H2　+　O2　 H2O 实验结论 水中含有氢元素和氧元素 注意事项 不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。 因此点燃前必须验纯（如图所示操作）。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。 【典例3】（25-26九年级上·江苏淮安·阶段检测）下列实验中出现的异常现象分析不合理的是 A．排水法收集的氢气中混有空气——装置漏气 B．加热碳酸氢铵固体，试管破裂——试管口向上倾斜 C．试剂瓶上标签被腐蚀——倾倒液体时标签没有向着手心 D．点燃氢气时发生爆炸——点燃前没有检验氢气纯度 【答案】A 【解析】A、排水法收集气体时，若装置漏气，可能导致气体逸出或收集量不足，但集气瓶内原本装满水，空气难以混入，氢气中混有空气的常见原因是收集过早（未等连续均匀气泡产生时开始收集），导致初始空气混入，故A错误；B、加热固体时，试管口应略向下倾斜，防止生成的水蒸气冷凝后倒流至试管底部，导致受热不均破裂，故B正确；C、倾倒液体时，标签应向手心，避免残留液体沿瓶口流下腐蚀标签，故C正确；D、氢气属于可燃性气体，若混有空气（或氧气）点燃会爆炸，点燃前必须检验纯度，故D正确。故选A。 【变式3-1】某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是 A． 检验氧气 B． 氢气验纯 C． 点燃氢气 D． 熄灭酒精灯 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A、电解水实验中，正极产生氧气，氧气具有助燃性，负极产生氢气，氢气具有可燃性，且二者体积比为1：2，要检验正极产生的气体（氧气），氧气具有助燃性，则将带火星的木条放在尖嘴口，打开活塞放出气体，若木条复燃，则证明气体是氧气，操作正确，选项不符合题意；B、氢气验纯的操作：用拇指堵住试管口，氢气的密度比空气的小，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，操作正确，选项不符合题意；C、点燃氢气，将干冷的烧杯倒扣在火焰上方，观察杯壁有水珠产生，操作正确，选项不符合题意；D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，操作错误，选项符合题意；故选：D。 【变式3-2】（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）如图所示，同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法正确的是 A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．进行实验②之前需要检验氢气的纯度 C．两个实验中发生的反应均属于分解反应 D．实验①能证明水的组成，而实验②不能 【答案】B 【解析】A、实验①电解水实验中，产生氢气与氧气体积比约为2:1，故选项说法错误；B、氢气等可燃性气体在空气中达到一定浓度时，遇到明火容易发生爆炸，因此可燃性气体在点燃前必须检验纯度，故选项说法正确；C、氢气和氧气点燃生成水的反应属于化合反应，水在通电条件下生成氢气和氧气的反应属于分解反应，故选项说法错误；D、氢气和氧气点燃生成水，水在通电条件下生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，两个实验均可证明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误。故选：B。 【变式3-3】（2026·江苏徐州·一模）同学们设计如图所示实验探究水的组成（实验1的水中加入少量氢氧化钠），下列说法不正确的是 A．实验1中加氢氧化钠的目的是增强导电性 B．实验2中可观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 C．实验1中a、b两管中气体质量比约为 D．实验1、2分别通过水的分解和水的生成共同证明了水的组成 【答案】C 【解析】A. 纯水导电性极弱，加入氢氧化钠可解离出自由移动的离子，增强水的导电性，正确；B. 氢气燃烧产生淡蓝色火焰，反应生成水，因此干燥烧杯内壁会出现水雾，正确；C. 电解水时，负极a管产生氢气、正极b管产生氧气，二者体积比约为2:1，质量比为1:8，错误；D. 实验1通过水分解为氢气和氧气、实验2通过氢气和氧气化合生成水，都可证明水由氢元素和氧元素组成，正确。 ▌题型04 氢气的用途 1．氢气密度比空气小，是最“轻”的气体，可用于填充探空气球、飞艇等； 2．氢气具有可燃性，燃烧时热值高，无污染，是理想的高能燃料； 3．氢气具有还原性，可用于冶炼金属。 【典例4】（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测）物质的性质决定用途，下列性质与用途匹配的是 A．液氧具有助燃性，可做燃料 B．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于制作电光源 C．氮气在空气中含量最高，可做保护气 D．氢气的密度比空气小，可做清洁燃料 【答案】B 【解析】A、液氧具有助燃性，但不具有可燃性，不能做燃料，故A选项不符合题意；B、稀有气体通电时发出不同颜色的光，利用该性质可用于制作电光源，故B选项符合题意；C、氮气可做保护气是因为其化学性质不活泼，而不是因为在空气中含量最高，故C选项不符合题意；D、氢气可做清洁燃料是因为其具有可燃性，燃烧产物是水，无污染，而不是因为密度比空气小，故D选项不符合题意。故选B。 【变式4-1】氢氧发动机是利用H2与O2反应产生能量的发动机，掌握氢氧发动机技术是一个国家成为航天强国的标志之一。下列相关说法不正确的是 A．该火箭发动机高性能无污染 B．点火装置的作用是使温度达到氢气的着火点 C．发动机起动前要保证输送导管与泵内无空气并使推进剂呈液态 D．控制H2和O2的分子个数比为1：2是为了保证H2和O2同时耗尽 【答案】D 【解析】A、氢气的热值高，燃烧产物是水，对环境无污染，因此该火箭发动机高性能无污染，说法正确；B、点火装置的作用是使温度达到氢气的着火点，说法正确；C、发动机起动前要保证输送导管与泵内无空气并使推进剂呈液态，以防混有空气时点燃发生爆炸，说法正确；D、氢气燃烧的方程式为，反应时氢气和氧气分子个数比为2:1，而控制H2和O2的分子个数比为1 : 2，是为了促进氢气的充分燃烧，此时氧气有剩余，说法错误。故选D。 【变式4-2】（2026·江苏泰州·二模）“绿氢”与“绿电”可相互转化，下图是相互转化的微观示意图，下列说法正确的是 A．电解水制氢时，a电极附近生成的气体能使带火星的木条复燃 B．氢氧燃料电池发电过程中，电能转化为化学能 C．固态合金储氢，氢气通过化学反应形成化合物而储存，氢元素化合价不变 D．整个转化流程实现了氢元素的循环利用，且反应产物无污染 【答案】D 【解析】A.电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，由图可知a电极生成的是，具有可燃性，不支持燃烧，无法使带火星的木条复燃，A错误。B.氢氧燃料电池发电过程是将化学能转化为电能，B错误。 C.单质中氢元素化合价为0，形成氢的化合物后氢元素化合价不为0，化合价发生改变，C错误。D.整个流程中，电解水消耗水生成氢气，氢气在燃料电池中反应又生成水，实现了氢元素的循环，最终产只有水，无污染，D正确。 【变式4-3】（25-26九年级上·江苏淮安·期中）下列物质的用途主要与其化学性质相关的是 A．液态氮用作冷冻剂 B．石墨用于制作铅笔芯 C．稀有气体用作霓虹灯 D．氢气用于发射火箭 【答案】D 【解析】A、液态氮用作冷冻剂是利用其气化吸热的物理性质，不符合题意。B、石墨用于制作铅笔芯是利用其质软、有滑腻感的物理性质，不符合题意。C、稀有气体用作霓虹灯是利用其通电时发出不同颜色光的物理性质，不符合题意。D、氢气用于发射火箭是利用其可燃性，即氢气与氧气发生化学反应生成水并放出大量热的性质，属于化学性质，符合题意。故选D。 ▌题型05 过滤 1．定义：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。 2．适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 3．操作注意事项：“一贴、二低、三靠” 4．仪器和用品：烧杯、玻璃棒、漏斗、 铁架台、滤纸 【典例5】（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）下列关于过滤操作的叙述中，不正确的是 A．图中的一处明显错误是，没有用玻璃棒引流 B．滤纸的边缘要略低于漏斗口 C．液面不要低于滤纸的边缘 D．漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁 【答案】C 【解析】A、过滤时需要用玻璃棒引流，图中未用玻璃棒引流，是明显错误，该选项正确。B、滤纸的边缘要略低于漏斗口，这是过滤操作的正确要求，该选项正确。C、液面要低于滤纸的边缘，若液面高于滤纸边缘，液体易从滤纸与漏斗的缝隙流下，使滤液浑浊，该选项错误。D、漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁，可防止滤液溅出，该选项正确。故选C。 【变式5-1】（25-26九年级上·江苏扬州·期中）若过滤操作结束后，打开滤纸，最有可能的情况是图中的 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】过滤器的制作过程为将滤纸两次对折，然后展开，所以用于过滤的两部分滤纸位置相邻，且过滤时，滤液应低于滤纸边缘，故打开滤纸，泥沙应是半圆，且低于滤纸边缘。故选D。 【变式5-2】（25-26九年级上·江苏盐城·期中）指出如图过滤操作中存在的一条明显错误：______； 【答案】没有用玻璃棒引流或漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 【解析】图中无玻璃棒引流，可能会导致液体洒出， 漏斗末端没有紧靠烧杯内壁，可能会导致滤液溅出，造成滤液损失； 【变式5-3】（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测）人类的生活和工农业生产都离不开水，如图是某自来水厂净水过程的示意图。 请根据图示回答下列问题： (1)该自来水厂生产自来水时，没有使用的净水方法有_____(填字母)。 A．沉降 B．过滤 C．煮沸 D．蒸馏 E．吸附 (2)取水后加入絮凝剂(明矾)的作用是_____，向水中加入活性炭，利用其_____性除去水中有颜色或气味的杂质，该过程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。 (3)在上述流程中，加消毒剂发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。 (4)最近几年全球较大地震频发，地震过后地震灾区的饮用水受到污染。灾区居民往往采用下列几个步骤将受污染的水转化为可饮用水，以下处理过程顺序合理的是_____(填字母)。 ①加明矾     ②消毒杀菌(用漂白粉)     ③自然沉降      ④加热煮沸 A．③①④② B．③②①④ C．③①②④ D．①③④② (5)2025年某市初中毕业化学实验操作技能考查中，小波抽到的试题是“水的净化”，请你与小波一起进行实验，并回答下列问题。 ①小波准备按如图所示装置进行操作时，发现装置存在一处明显错误，该错误是_____，纠正错误后，接下来的过滤操作可除去水样中的_____(填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 ②小波将浑浊的水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是_____(写出一点即可)。然后小波进行了有效处理，使水样变得澄清透明。 【答案】(1)CD (2) 加速沉降 吸附 物理 (3)化学 (4)C (5) 漏斗底部未靠在烧杯内壁上 不溶性 滤纸破损（液面高于滤纸边缘或承接液体的烧杯不干净） 【解析】（1）生产自来水的净水方法有沉淀、吸附、过滤、消毒等，不涉及蒸馏和煮沸； 故选：CD； （2）取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附悬浮颗粒物，从而加速沉降； 活性炭疏松多孔，具有吸附性，向水中加入活性炭，利用其吸附性除去水中有颜色或气味的杂质，该过程中没有新物质生成，属于物理变化； （3）加消毒剂消毒过程中有新物质生成，属于化学变化； （4）净化水时，先通过自然沉降可以使较大的颗粒沉淀，再通过化学沉降可以使较小的颗粒沉淀，通过过滤可以除去沉淀，再加入消毒剂对水进行消毒，最后通过加热煮沸可以再次消毒。 故选：C； （5）①过滤时，漏斗下端管口尖端没有靠在烧杯内壁，会造成滤液溅出； 过滤是将固体和液体分离的操作，能除去水中的不溶性杂质； ②滤液仍浑浊可能是滤纸破损，导致固体颗粒穿过滤纸；液面高于滤纸边缘，使液体未经过滤直接流入烧杯；或承接液体的烧杯不干净。 ▌题型06 硬水和软水 1．硬水是含有较多含钙、镁离子的可溶性物质的水；软水是不含或含少量钙、镁离子的水。 2．鉴别方法：加入肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。 3．硬水软化的方法： ①实验室——蒸馏； ②生活中——煮沸； ③通过离子交换树脂，水中的钙、镁离子被树脂交换除去，成为软水。 4．长期使用硬水的坏处： ①影响洗涤剂的使用效率； ②长期饮用硬水对身体健康不利； ③锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。 【典例6】（2026·江苏连云港·二模）下列关于水的说法正确的是 A．水是由氢气和氧气组成的 B．活性炭可除去水中的可溶性钙镁化合物 C．水通电分解生成氢气和氧气，说明水是由氢、氧元素组成的 D．生活中常用蒸馏的方法降低水的硬度 【答案】C 【解析】A.水是由氢、氧两种元素组成，水是纯净物，不含氢气和氧气，说法错误；B.活性炭具有疏松多孔结构，仅能吸附水中的色素、异味，无法吸附可溶性钙镁化合物，说法错误；C.电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物含氢、氧元素，可证明水由氢、氧元素组成，说法正确；D.生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，蒸馏是实验室/工业的硬水软化方法，生活中不常用，说法错误。 【变式6-1】（2026·江苏淮安·二模）“因园得水，借水成景”是淮安清晏园的景观特色。园中池水清澈，反映了当地良好的水环境。下列净水方法中，能降低水的硬度的是 A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．煮沸 【答案】D 【解析】A.沉淀仅能除去水中难溶性大颗粒杂质，无法去除可溶性钙、镁化合物，不能降低硬度，错误。B.过滤用于分离固液混合物，仅能除去难溶性固体杂质，无法去除可溶性钙、镁化合物，不能降低硬度，错误。C.吸附（常用活性炭）仅能吸附水中色素、异味及部分小颗粒可溶性杂质，无法去除钙、镁离子，不能降低硬度，错误。D.煮沸可将水中可溶性钙、镁化合物转化为碳酸钙、氢氧化镁等难溶沉淀（水垢主要成分），从而降低可溶性钙、镁化合物含量，降低水的硬度，正确。 【变式6-2】（24-25九年级上·江苏无锡·期中）下列关于硬水的叙述正确的是 ①含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水 ②长期饮用硬水对人体健康不利 ③硬水经吸附后能转变为软水 ④用硬水洗衣服，浪费肥皂且衣服不易洗净 A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】C 【解析】①硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，正确；②长期饮用硬水对人体健康不利，如长期饮用硬水可能增加结石等风险，正确；③吸附只能除去水中的色素和异味，不能除去可溶性钙、镁化合物，不能软化硬水，错误；④硬水中的钙、镁离子会与肥皂反应生成沉淀，导致肥皂起泡减少，衣物不易洗净，浪费肥皂，正确。故选C。 【变式6-3】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）3月22日是“世界水日”，某校举行“水说”主题作品展，作品中的下列说法不正确的是 A．天然水经沉降、过滤可得到纯水 B．水通过三态变化实现天然循环 C．可用离子交换法处理硬水 D．洗手后及时关闭水龙头以节约用水 【答案】A 【解析】A、天然水经沉降、过滤只能去除不溶性杂质（如泥沙），但无法去除可溶性杂质（如矿物质、细菌等），因此得到的仍是含有杂质的水，而非纯水。纯水需通过蒸馏等方法制备。说法错误；B、自然界中的水通过其气、液、固三态变化实现了天然循环。说法正确；C、硬水含较多钙、镁离子，离子交换法通过置换反应（如用钠离子替换钙、镁离子）可软化硬水。说法正确；D、节约用水是保护水资源的有效措施，及时关闭水龙头符合这一原则。说法正确。故选A。 ▌题型07 水的净化 1. 净化水的常用方法 ：沉淀、过滤、吸附、蒸馏是工业中常用的方法，也是在化学实验中分离混合物的常用方法。 （1）沉淀： 静置沉淀，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部； 吸附沉淀，加入明矾（或三氯化铁等），溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。 （2）过滤： 适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 （3）吸附： 常用的吸附剂活性炭（有疏松多孔的结构，具有吸附性，物理性质）； 除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。 （市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的） （4）蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法；可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。 2. 自来水厂净水过程： 【典例7】（25-26九年级上·江苏徐州·阶段检测）水是一种宝贵的自然资源。 (1)如图1所示是常用的电解水装置。电解水的化学方程式是___________； 检验b中产生的气体的方法是___________。从微观角度分析，当有2个氧原子结合成1个氧分子时，就有___________个水分子破裂。 (2)如图2所示是自来水厂净水过程示意图。 ①图中A池需要除去色素和异味，加入的物质是___________，利用其___________性。 ②烧水时易产生水垢的水，属于___________水。它会对我们的生产生活造成危害，生活中常用___________的方法来降低水的硬度。 ③水是一切生命体生存所必需的物质，为了人类的生存和发展，人类必须爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要___________。 【答案】(1) 将燃着的木条靠近b试管口，若气体燃烧并产生淡蓝色火焰，证明该气体是氢气 2 (2) 活性炭 吸附 硬 煮沸 防治水体污染 【解析】（1）水在通电条件下分解为氢气和氧气，其反应的化学方程式为； 电解水遵循 “正氧负氢” 规律，b试管连接负极，产生的气体是氢气，检验方法为将燃着的木条靠近b试管口，若气体燃烧并产生淡蓝色火焰，证明该气体是氢气； 每个水分子（）含1个氧原子，2个氧原子结合成1个氧分子，需要2个水分子破裂（每个水分子提供1个氧原子）。 故填：；将燃着的木条靠近b试管口，若气体燃烧并产生淡蓝色火焰，证明该气体是氢气；2。 （2）①除去色素和异味的物质，加入活性炭，利用其吸附性（活性炭的疏松多孔结构能吸附色素、异味）； ②硬水的判断与软化：烧水易产生水垢的水属于硬水（含较多可溶性钙、镁化合物）；生活中常用煮沸的方法降低水的硬度（煮沸能使可溶性钙、镁化合物转化为沉淀）； ③爱护水资源的措施：除节约用水外，还需防治水体污染。 故填：①活性炭；吸附； ②硬；煮沸； ③防治水体污染。 【变式7-1】（25-26九年级下·江苏无锡·期中）某矿泉水的生产流程如图所示，下列说法不正确的是 A．石英砂可过滤掉颗粒较大的固体 B．活性炭可除去水中的异味 C．超滤层可完全过滤细菌等微生物 D．灌装需在无菌条件下操作 【答案】C 【解析】A、 石英砂过滤器可过滤除去水中颗粒较大的不溶性固体，说法正确。B、活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附除去水中的异味，说法正确。C、 由生产流程可知，超滤后仍需加臭氧进行灭菌，说明超滤层无法完全过滤细菌等微生物，说法错误。D、灭菌后的水若在有菌条件下灌装会再次被污染，因此灌装需在无菌条件下操作，说法正确。 【变式7-2】（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）水是生命之源，人类的日常生活离不开水。            I水的净化 (1)自来水的净化过程如图1所示，其中絮凝剂通常使用明矾的目的是：_________。 (2)实践小组开展“水质检测及自制净水器”实践活动。 ①水质检测：TDS值与水质纯度的关系如图2，某水样的TDS值如图3，其水质纯度为_________（填“高”、“较高”、“一般”、“会结水垢”）。 ②利用塑料瓶、吸管、石英砂、小卵石、纱布、活性炭、蓬松棉来设计一套如图4所示的简易净水器，其中石英砂通常填充在A、B、C区域的_________（填“A”“B”或“C”），其中活性炭层起到_________作用。 Ⅱ水的组成 (3)小组同学用图5装置进行电解水实验，电解水时，通常向水中加入一定量的氢氧化钠，其作用是_________。该过程中不发生改变的微粒为_________（填微观粒子符号）。 (4)两个玻璃管内的体积均为30 mL，一段时间后，两个玻璃管内都产生了气体，均可以用_________来检验生成的气体，但观察到的现象不同，说明产生了两种不同的气体。其中检验a中气体时发生反应的符号表达式为_________，属于_________反应（填基本反应类型） (5)实验结论：水是由_________组成的。 【答案】(1)吸附杂质，使其沉降 (2) 一般 B 吸附水中的色素及异味 (3) 增强水的导电性 (4) 燃着的木条 化合 (5)氢元素、氧元素 【解析】（1）明矾具有聚集杂质，使其沉降的作用； （2）①根据图2，水样的TDS值为159ppm，结合图1可知水质纯度为一般； ②利用塑料瓶、吸管、石英砂、小卵石、纱布、活性炭、蓬松棉来设计一套如图4所示的简易净水器，小卵石放在A处，除去较大颗粒的难溶性杂质，石英砂放在B处，主要除去较小颗粒的难溶性杂质，活性炭放在C处，活性炭具有吸附性，其作用是吸附水中的色素及异味； （3）电解水中，加入氢氧化钠，可以增强水的导电性；根据原子是化学变化中最小的粒子，所以电解水中不改变的微粒是氢原子和氧原子，即； （4） 电解水时，氧气与氢气的体积比约为1∶2，所以a中气体较多，产生的是氢气，用燃着的木条检验，会出现淡蓝色的火焰，b中的气体是氧气，用燃着的木条检验，会出现木条燃烧的更旺；氢气燃烧生成水，符号表达式为：。该反应由两种物质反应生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应。 （5）氧气是由氧元素组成，氢气是由氢元素组成，化学反应中元素的种类不变，由电解水实验生成氢气和氧气，可得出水是由氢元素和氧元素组成的结论。 【变式7-3】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）某小组同学对水展开了项目式学习探究。 【项目一】：探究自来水的生产过程 (1)如图1是自来水的生产过程。据图回答： ①该过程中明矾的作用___________。 ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于___________。(选填“混合物”或“纯净物”) ③饮用硬水对人体健康不利。生活中硬水通常要通过___________降低硬度后才能喝。也可将硬水通过图2所示的阳离子交换柱后可变成软水(图2中阴离子未画出)，交换后的水仍然呈电中性。一个可以交换出___________个，阳离子交换柱长时间使用后，因变少，失去硬水软化功能而失效。检验阳离子交换柱是否失效的方法：___________。 【项目二】：电解水制氧——多措施提高制氧效率的探究 【讨论分析】 (2)电解水制氧气原理的文字表达式为___________，正极和负极产生的气体体积之比为___________，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是___________(用符号表示)。 (3)用的溶液代替水进行电解，目的是___________。 (4)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒___________。 (5)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。 ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面___________(选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是___________。 【答案】(1) 吸附水中悬浮的杂质，使其沉降 混合物 煮沸 2/两 取交换后的水样，加入肥皂水，如果水样产生泡沫少且浮渣多，说明水样仍然是硬水，表明阳离子交换柱已失效 (2) 1:2 H、O (3)增强水的导电性 (4)运动速率加快 (5) 减小 超声波振动能减小电极表面气泡的覆盖面积 【解析】（1）①明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降。 ②该饮用水中仍含有可溶性杂质，属于混合物。 ③生活中煮沸能将水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀，则可将硬水软化； 由题干可知，交换后的水仍然呈电中性，一个Ca2+带两个单位正电荷，一个Na+带一个单位正电荷，因此，要让交换后的水仍然呈电中性，一个Ca2+可以交换出两个Na+； 为了检验阳离子交换柱是否失效，可以利用生活中的常见物质进行检验，具体方法是：取交换后的水样，加入肥皂水，如果水样产生泡沫少且浮渣多，说明水样仍然是硬水，表明阳离子交换柱已失效。 （2）电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：； 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约为1:2，则正极和负极产生的气体体积之比为1:2； 化学变化的微观实质为分子分成原子，原子重新组合为新分子，则反应前后原子的种类和数目不变，故该反应没有改变的为H、O。 （3）用的溶液代替水进行电解，氢氧化钾溶液中含有钾离子和氢氧根离子，增大了水中离子的浓度，则能增强水的导电性。 （4）温度升高，微粒运动速率加快，则微粒之间的接触机会变大，故制氧效率提高。 （5）①气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水的接触，使电解反应界面减小，降低了电解速率； ②由图可知，与静音条件下相比，超声条件下，不锈钢电极表面的气泡直径较小，说明超声波振动能减小电极表面气泡的覆盖面积，可以提高电解效率。 ▌题型08 水资源的综合利用 1．水资源状况 （1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越大。农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例则不断增加，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加反映了人民生活水平的日益提高。 （2）相对于丰富的海水资源，世界上的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国水资源的状况分布不均，人均量少，人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一；有超过一半的地区处于严重缺水状态。 2.保护水资源 运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。 【典例8】（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）某化学兴趣小组以“水”为主题开展了项目式学习。 【任务一】了解水资源 (1)地球上的总水量虽然很大，但淡水很少。如图1所示，其中陆地淡水约占全球水储量______。 【任务二】水的净化 (2)如图2的反渗透系统是净水系统的核心部分，主要采用膜过滤工艺。水分子通过反渗膜，其他一些如钙、镁离子等随废水一起排掉。 ①反渗透过程处理的含钙离子、镁离子的水属于______水。 ②实验室进行过滤操作时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。 【任务三】探究水的组成 (3)为证明水不是由“水元素”组成的，1785年拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁制枪管反应将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，证明了水是由两种元素组成的，模拟实验装置如图3所示。 ①该反应的符号表达式为______。 ②试管尾部放出一团湿棉花的目的是______。 ③实验过程中，吹出的肥皂泡不断往上升，说明______。 (4)水热分解也生成氢气和氧气，高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图4所示。 已知：微粒含量=某种微粒个数/微粒的总量 当温度低于2000℃时，体系内微粒含量没有改变的原因是______。 【答案】(1) (2) 硬 漏斗 (3) 提供反应所需的水蒸气 氢气的密度比空气小 (4)当温度低于 2000℃时，水未发生分解反应（或反应未进行） 【解析】（1）由图1可知，陆地淡水约占全球水储量的。故填：。 （2）含较多钙、镁离子的水属于硬水； 过滤操作常用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 故填：硬；漏斗。 （3）铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，则符号表达式为； 试管尾部湿棉花的目的是提供反应所需的水蒸气； 肥皂泡不断上升，说明氢气的密度比空气小。 故填：；提供反应所需的水蒸气；氢气的密度比空气小。 （4）当温度低于 2000℃时，水未发生分解反应（或反应未进行），则体系内微粒含量没有改变。 故填：当温度低于 2000℃时，水未发生分解反应（或反应未进行）。 【变式8-1】（25-26九年级上·江苏连云港·阶段检测）水是宝贵的自然资源，化学兴趣小组进行“保护水资源”主题研学活动。 (1)了解水资源分布 由图一可知地球上的水主要存在于___________。 (2)海水淡化 从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是___________(填序号)。 图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可___________(填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。 (3)净化天然水 水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于___________(填纯净物或混合物)。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭②小卵石③石英砂，水流经它们的顺序为___________(填序号)，其中活性炭的作用是___________。 (4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法___________。 【答案】(1)海洋和咸水湖中 (2) ① 增加 (3) 混合物 ②③① 吸附水中色素、异味 (4)随时关水龙头、淘米水浇花等(合理即可) 【解析】（1）由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中。 （2）蒸馏法淡化海水，指的是将海水加热至水的沸点，得到纯净的水蒸气，采用的思路是直取所需，故选①。 图二中水蒸气温度相对较高，当它通过玻璃导管时，玻璃导管起到了冷凝器的作用，延长玻璃导管可使水蒸气与较冷的导管表面接触的时间增加，从而增强冷凝过程，所以为使水蒸气冷凝效果更好，可增加玻璃导管长度。 （3）天然水中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，属于混合物；用小卵石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故水流经它们的顺序为②③①；活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，其作用是吸附水中色素、异味等。 （4）随时关水龙头、淘米水浇花等都是生活中节约用水的具体做法。 【变式8-2】（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。 Ⅰ．水的净化           (1)图1中，操作Ⅰ中明矾的作用是___________，操作Ⅲ中玻璃棒的作用是___________；过滤后，打开滤纸所看到的情况(黑色代表泥沙)最接近图2中的___________(填字母)。 Ⅱ．水的组成 (2)某小组同学利用图3所示装置进行电解水实验探究水的组成。研究认为：在一定条件下，电解水时某电极上可发生如图4所示的变化。       ①“阶段一”中，电极表面生成的气体是___________，此电极为图3中的___________(填“M”或“N”)。 ②“阶段三”中，气泡从电极表面脱离后，不断向上运动时，所受压强逐渐减小，气泡体积逐渐增大。请从微观角度，解释气泡体积增大的原因：___________。 Ⅲ．水的应用 (3)农业上常用浓度约10%-15%的氯化钠溶液进行选种。NaCl固体在水中溶解的微观过程如图5所示。 ①图中水合钠离子可表示为，则水合氯离子可表示为___________。 ②据图推测水分子中氧原子一端带少量___________电荷(填“正”或“负”)。 【答案】(1) 吸附悬浮杂质而沉降 引流 C (2) 氢气/H2 M 压强减小，气体分子间空隙增大 (3) [Cl(H2O)6]- 负 【解析】（1）操作Ⅰ中明矾的作用是吸附悬浮杂质而沉降；操作Ⅲ是过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流；过滤后，打开滤纸所看到的情况最接近图2中的C； （2）①根据“阶段一”中图示，电极表面生成的气体是氢气，电解水时负极产生氢气，故填M； ②气泡从电极表面脱离后，不断向上运动时，所受压强逐渐减小，气体分子之间的间距变大，故气泡体积逐渐增大； （3）①根据水合钠离子的表示方法，水合氯离子可表示为[Cl(H2O)6]-； ②据图推测水分子中氧原子一端带少量负电荷。 【变式8-3】（25-26九年级上·江苏苏州·期中）水是生命之源，人类从未停止过对水的研究。以下是兴趣小组同学整理的水净化发展的几个关键阶段： (1)早期探索：古代时期人们让水中的泥土砂砾等沉淀物自然沉降后饮用，后来将水煮沸来净化饮用水。现在人们通常在水中加入______（填物质名称）来加速悬浮颗粒物沉降。 (2)希波克拉底的贡献：公元前5世纪，希波克拉底提出用水通过布来帮助清除淤泥和其他沉积物的概念。这种固液分离的操作能去除水中的______（填“可溶性”或“难溶性”）杂质。实验室中进行固液分离通常会用到带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是__________。 (3)第一个净水器专利：18世纪中期，约瑟夫艾米获得了第一个净水器的专利，他的设计结合了羊毛、海绵和木炭层来净化饮用水。木炭层起的作用与活性炭相似，木炭层净水时的作用是__________。 (4)现代技术：利用海水淡化将是解决水资源短缺的重要途径，海水淡化可采用膜隔离技术（如图），水分子（）可以透过淡化膜，其它离子（如：、等）不能透过。 以下分析正确的是______（填字母）。 A．该变化是化学变化 B．淡化膜可用普通滤纸 C．膜分离技术是利用海水中各物质的沸点不同实现海水淡化 D．右侧池中海水密度改变 【答案】(1)明矾 (2) 难溶性 引流 (3)过滤、吸附色素和异味 (4)D 【解析】（1）净水时用明矾加速悬浮物沉降，利用的是明矾溶于水生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降； （2）用水通过布来帮助清除淤泥和其他沉积物，这种固液分离的操作是过滤，能去除水中的难溶性杂质。 完成过滤操作用到的玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出； （3） 木炭层起的作用与活性炭相似，木炭层净水时的作用是过滤、吸附色素和异味，因为木炭具有疏松多孔的结构，有吸附性； （4） A、利用膜隔离技术海水淡化过程中没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，故选项错误； B、普通滤纸不能使水分子透过，而其它离子不能透过，所以淡化膜不可用普通滤纸，故选项错误； C、膜分离技术是利用淡化膜的选择透过性（允许水分子通过，阻止离子通过），并非利用沸点差异，故选项错误； D、右侧池中海水溶质质量不变，但溶剂水减少，所以海水密度变大，故选项正确； 故选：D。 ▌题型09 简易净水器 小卵石、石英砂、蓬松棉的作用是过滤，其中小卵石可以除去水中较大的难溶性杂质，石英砂可以除去较小的难溶性杂质。活性炭可以吸附水中的一些可溶性杂质，除去颜色、异味。经该简易净水器净化后的水，不能直接饮用。 【典例9】（2026·江苏连云港·二模）某兴趣小组在“自制简易净水器”跨学科实践活动中，制作了如图所示的净水器。下列说法中正确的是 A．紫外灯的作用是消毒杀菌 B．滤膜可以除去可溶性物质 C．活性炭吸附色素和异味发生化学变化 D．该净水装置能永久使用，不需要更换净化材料 【答案】A 【解析】A、紫外线能使微生物的蛋白质变性失活，因此紫外灯的作用是消毒杀菌，说法正确；B、滤膜只能过滤除去难溶性杂质，无法除去可溶性物质，说法错误；C、活性炭吸附色素和异味的过程没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，说法错误；D、净化材料存在使用寿命，例如活性炭吸附会饱和、滤膜会被杂质堵塞，需要定期更换，不能永久使用，说法错误；故选A。 【变式9-1】（2026·江苏苏州·二模）某兴趣小组进行了水的净化(图1)及水的组成(图2)探究。下列说法正确的是 A．石英砂与活性炭互换净水效果更好 B．净化后的水是纯净的水 C．a、b管生成气体的质量比为2：1 D．b管生成的气体能支持燃烧 【答案】D 【解析】A.石英砂的作用是过滤大颗粒不溶性杂质，活性炭的作用是吸附色素、异味，二者互换后，活性炭颗粒会混入水中，且大杂质易堵塞活性炭孔隙，净水效果变差，错误。B.该装置只能除去不溶性杂质和部分色素、异味，无法去除可溶性杂质，净化后的水是混合物，不是纯水，错误。C.电解水时，a管连负极生成氢气，b管连正极生成氧气，二者体积比为，质量比为，错误。D.b管生成的气体是氧气，氧气具有助燃性，能支持燃烧，正确。 【变式9-2】（2026·江苏南京·二模）小组同学自制了如下图所示的简易净水器。下列关于此净水器的说法不正确的是 A．紫外线的作用为杀菌消毒 B．a为进水口，b为出水口 C．粗砂和活性炭位置可互换 D．最终得到的水依然为混合物 【答案】C 【解析】A.紫外线能够使微生物的蛋白质变性，可起到杀菌消毒的作用，说法正确。B.水从a口进入，依次经过鹅卵石、粗砂、细砂过滤难溶性杂质，再经活性炭吸附、紫外线消毒后从b口流出，可实现充分净化，说法正确。C.净水需遵循“先过滤大颗粒杂质，后吸附小颗粒/可溶性杂质”的顺序，若粗砂和活性炭互换，粗砂拦截的大颗粒杂质会堵塞活性炭的孔隙，大幅降低活性炭的吸附效果，因此二者不可互换，说法错误。D.该装置无法除去水中的可溶性杂质（如可溶性钙、镁化合物等），因此最终得到的水仍为混合物说法正确。 【变式9-3】（25-26九年级上·江苏南通·期末）“生命吸管”（如图1）可直接将天然水净化为饮用水，其内部构造如图2所示。“生命吸管”中没有用到的净水方法是 A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 【答案】D 【解析】A、双层纺织网能够除去不溶性杂质，此过程属于过滤操作，故A选项不符合题意；B、活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，该过程为吸附，故B选项不符合题意；C、杀菌树脂能够起到杀菌消毒的作用，涉及消毒步骤，故C选项不符合题意；D、蒸馏是通过加热使水变为水蒸气，再将水蒸气冷凝得到纯净水的过程，“生命吸管”的内部构造中没有此操作，所以没有用到蒸馏这一净水方法，故D选项符合题意。故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 水的组成和净化（题型突破·举一反三） 题型01 水的构成及物理性质 题型02 电解水实验 题型03 氢气的性质 题型04 氢气的用途 题型05 过滤 题型06 硬水和软水 题型07 水的净化 题型08 水资源的综合利用 题型09 简易净水器 ▌题型01 水的构成及物理性质 1. 水的构成 水由 构成； 水分子由 和 构成； 每个水分子由 和 构成。 2．水的物理性质 ①水在自然界中能以 、 、 三种状态同时存在。与大多数物质不同，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；气态水无色无味。 ②不同状态的水在一定条件下可以 。 ③水能够溶解很多种物质，是最常用的 。 【典例1】（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）小江同学梳理了水的相关知识，其中描述错误的是 A．性质：通常情况下，水是无色无味的液体 B．组成：电解水说明水由氢、氧元素组成 C．净化：吸附可除去水中的所有可溶性杂质 D．用途：做硫燃烧实验时加水是为了吸收污染空气的气体 【变式1-1】（24-25九年级上·江苏常州·阶段检测）下列对水的性质的描述中，错误的是 A．通常情况下，水是无色无味的液体 B．纯净的水不带甜味 C．水的沸点是100℃ D．通常情况下，-10℃时水呈固态 【变式1-2】（25-26九年级上·江苏扬州·期中）下列关于水的说法不正确的是 A．自然界不存在“绝对纯净”的水 B．水易溶解许多物质，因而水也易被污染 C．在自然界中，不同状态的水处于不断循环中 D．蒸馏水中不含杂质，长期饮用有利于人体健康 【变式1-3】（24-25九年级下·江苏盐城·开学考试）下列关于水的说法正确的是 A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．生活中通过煮沸的方法可以降低水的硬度 C．水是取之不尽用之不竭的资源 D．电解水时正极产生的气体是氢气 ▌题型02 电解水实验 实验装置 实验现象 （1）电极上均有 产生；(2) a、b两试管中气体体积比约为 。 气体验证 （1）a中气体点燃火焰呈 （若气体量少，可能有 ），证明是氢气； （2）b中气体能使 复燃，证明是氧气。 水在直流电的作用下，发生了 ，生成了 。 反应文字表达式： 符号表达式为 实验结论 从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由 组成的。 误差分析 实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。 主要原因：① ；② 。 易错提示 ①做水的电解实验时，要在水中加入少量 或 溶液，其目的是 。 ②所用电源为 ，若用交流电会有 危险。电解过程中， 转化为 。 【典例2】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）水是人们日常生活中非常熟悉的物质之一，我们应该多角度进行研究。 (一)水的组成——电解水 (1)图①水电解时是将电能转化为___________能。水中常加入少量的氢氧化钠，其作用是___________。电解一段时间后，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成图②所示的平面直角坐标系，由图②看出，A气体是___________(填化学式)，B气体在电源的___________极。 (2)微观分析：该反应中未发生变化的微粒是___________(填名称)。 (3)电解水的文字或符号表达式为___________，该反应的基本类型是___________。 (二)水的净化 小刚收集到一瓶浑浊的长江水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水。其实验过程如图所示。请回答以下问题。 (4)操作①的名称是___________；该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________，玻璃棒的作用是___________。 (5)操作②主要是除去水中的异味和色素，应选用的物质是___________。 (6)小刚发现经净化后的液体D含较多钙离子___________(写出离子符号)是硬水，日常生活中常用___________的方法使硬水软化。 (三)水资源的保护 扬州积极推进水环境整治，建设“秀美瘦西湖，文明新扬州”。 (7)环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ~Ⅴ类。由如图可知，近年来扬州市主要水域的水质在___________(填“变好”或“变差”)。 (8)产生这种变化趋势的原因可能是___________。(填字母) A．夜间排放工业污水 B．清理污染河道的淤泥 C．关停或整改存在污染隐患的企业 【变式2-1】（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是 A．b端是电源的正极 B．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性 D．c试管收集的气体有可燃性 【变式2-2】（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法错误的是 A．图1中，管a、管b产生气体的质量比约为2：1 B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素 C．两个化学变化过程中，分子种类均发生改变 D．两个实验都能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论 【变式2-3】（2026·江苏苏州·二模）实验室用如图所示装置进行电解水实验水中加入少量氢氧化钠溶液以增强导电性，一段时间后检验产生气体。下列说法正确的是 A．球形容器内液面下降 B．溶液中氢氧化钠的浓度增大 C．管内产生的气体能使带火星的木条复燃 D．由实验得出水由氢气和氧气组成 ▌题型03 氢气的性质 物理性质 氢气是无色、无味的气体， 于水， 比空气的 。（ 、 ） （证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小） 化学性质 可燃性 实验操作 实验现象 安静的燃烧，产生淡蓝色火焰。烧杯内壁出现小液滴，触摸烧杯外壁感觉烫。 实验分析 氢气具有可燃性，燃烧放热，生成水 反应表达式 文字表达式为：氢气+氧气 水 符号表达式为： H2　+　O2　 H2O 实验结论 水中含有氢元素和氧元素 注意事项 不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。 因此点燃前必须 （如图所示操作）。若发出 （此时点燃较危险）； 。 【典例3】（25-26九年级上·江苏淮安·阶段检测）下列实验中出现的异常现象分析不合理的是 A．排水法收集的氢气中混有空气——装置漏气 B．加热碳酸氢铵固体，试管破裂——试管口向上倾斜 C．试剂瓶上标签被腐蚀——倾倒液体时标签没有向着手心 D．点燃氢气时发生爆炸——点燃前没有检验氢气纯度 【变式3-1】某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是 A． 检验氧气 B． 氢气验纯 C． 点燃氢气 D． 熄灭酒精灯 A．A B．B C．C D．D 【变式3-2】（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）如图所示，同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法正确的是 A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．进行实验②之前需要检验氢气的纯度 C．两个实验中发生的反应均属于分解反应 D．实验①能证明水的组成，而实验②不能 【变式3-3】（2026·江苏徐州·一模）同学们设计如图所示实验探究水的组成（实验1的水中加入少量氢氧化钠），下列说法不正确的是 A．实验1中加氢氧化钠的目的是增强导电性 B．实验2中可观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 C．实验1中a、b两管中气体质量比约为 D．实验1、2分别通过水的分解和水的生成共同证明了水的组成 ▌题型04 氢气的用途 1．氢气密度比空气 ，是最“轻”的气体，可用于填充 等； 2．氢气具有 ，燃烧时热值高， ，是理想的 ； 3．氢气具有 ，可用于 。 【典例4】（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测）物质的性质决定用途，下列性质与用途匹配的是 A．液氧具有助燃性，可做燃料 B．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于制作电光源 C．氮气在空气中含量最高，可做保护气 D．氢气的密度比空气小，可做清洁燃料 【变式4-1】氢氧发动机是利用H2与O2反应产生能量的发动机，掌握氢氧发动机技术是一个国家成为航天强国的标志之一。下列相关说法不正确的是 A．该火箭发动机高性能无污染 B．点火装置的作用是使温度达到氢气的着火点 C．发动机起动前要保证输送导管与泵内无空气并使推进剂呈液态 D．控制H2和O2的分子个数比为1：2是为了保证H2和O2同时耗尽 【变式4-2】（2026·江苏泰州·二模）“绿氢”与“绿电”可相互转化，下图是相互转化的微观示意图，下列说法正确的是 A．电解水制氢时，a电极附近生成的气体能使带火星的木条复燃 B．氢氧燃料电池发电过程中，电能转化为化学能 C．固态合金储氢，氢气通过化学反应形成化合物而储存，氢元素化合价不变 D．整个转化流程实现了氢元素的循环利用，且反应产物无污染 【变式4-3】（25-26九年级上·江苏淮安·期中）下列物质的用途主要与其化学性质相关的是 A．液态氮用作冷冻剂 B．石墨用于制作铅笔芯 C．稀有气体用作霓虹灯 D．氢气用于发射火箭 ▌题型05 过滤 1．定义：把 的一种方法叫过滤。 2．适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 3．操作注意事项：“ 、 、 ” 4．仪器和用品：烧杯、玻璃棒、 、 铁架台、滤纸 【典例5】（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）下列关于过滤操作的叙述中，不正确的是 A．图中的一处明显错误是，没有用玻璃棒引流 B．滤纸的边缘要略低于漏斗口 C．液面不要低于滤纸的边缘 D．漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁 【变式5-1】（25-26九年级上·江苏扬州·期中）若过滤操作结束后，打开滤纸，最有可能的情况是图中的 A．   B．   C．   D．   【变式5-2】（25-26九年级上·江苏盐城·期中）指出如图过滤操作中存在的一条明显错误：______； 【变式5-3】（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测）人类的生活和工农业生产都离不开水，如图是某自来水厂净水过程的示意图。 请根据图示回答下列问题： (1)该自来水厂生产自来水时，没有使用的净水方法有_____(填字母)。 A．沉降 B．过滤 C．煮沸 D．蒸馏 E．吸附 (2)取水后加入絮凝剂(明矾)的作用是_____，向水中加入活性炭，利用其_____性除去水中有颜色或气味的杂质，该过程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。 (3)在上述流程中，加消毒剂发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化。 (4)最近几年全球较大地震频发，地震过后地震灾区的饮用水受到污染。灾区居民往往采用下列几个步骤将受污染的水转化为可饮用水，以下处理过程顺序合理的是_____(填字母)。 ①加明矾     ②消毒杀菌(用漂白粉)     ③自然沉降      ④加热煮沸 A．③①④② B．③②①④ C．③①②④ D．①③④② (5)2025年某市初中毕业化学实验操作技能考查中，小波抽到的试题是“水的净化”，请你与小波一起进行实验，并回答下列问题。 ①小波准备按如图所示装置进行操作时，发现装置存在一处明显错误，该错误是_____，纠正错误后，接下来的过滤操作可除去水样中的_____(填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 ②小波将浑浊的水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是_____(写出一点即可)。然后小波进行了有效处理，使水样变得澄清透明。 ▌题型06 硬水和软水 1．硬水是 的水；软水是 的水。 2．鉴别方法：加入肥皂水， 的是硬水， 的是软水。 3．硬水软化的方法： ①实验室—— ； ②生活中—— ； ③通过离子交换树脂，水中的 被树脂交换除去，成为软水。 4．长期使用硬水的坏处： ①影响洗涤剂的使用效率； ②长期饮用硬水对 ； ③锅炉容易结成 ，浪费 ，还易使管道变形甚至引起 。 【典例6】（2026·江苏连云港·二模）下列关于水的说法正确的是 A．水是由氢气和氧气组成的 B．活性炭可除去水中的可溶性钙镁化合物 C．水通电分解生成氢气和氧气，说明水是由氢、氧元素组成的 D．生活中常用蒸馏的方法降低水的硬度 【变式6-1】（2026·江苏淮安·二模）“因园得水，借水成景”是淮安清晏园的景观特色。园中池水清澈，反映了当地良好的水环境。下列净水方法中，能降低水的硬度的是 A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．煮沸 【变式6-2】（24-25九年级上·江苏无锡·期中）下列关于硬水的叙述正确的是 ①含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水 ②长期饮用硬水对人体健康不利 ③硬水经吸附后能转变为软水 ④用硬水洗衣服，浪费肥皂且衣服不易洗净 A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【变式6-3】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）3月22日是“世界水日”，某校举行“水说”主题作品展，作品中的下列说法不正确的是 A．天然水经沉降、过滤可得到纯水 B．水通过三态变化实现天然循环 C．可用离子交换法处理硬水 D．洗手后及时关闭水龙头以节约用水 ▌题型07 水的净化 1. 净化水的常用方法 ： 、 、 、 是工业中常用的方法，也是在化学实验中 的常用方法。 （1）沉淀： 静置沉淀，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部； 吸附沉淀，加入明矾（或三氯化铁等），溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。 （2）过滤： 适用范围：用于 （3）吸附： 常用的吸附剂 （有 的结构，具有 ， ）； 除去水中的难溶性杂质、吸附 等可溶性杂质。 （市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的） （4）蒸馏：利用 将液体分离的方法； 。得到的水是纯净物。 2. 自来水厂净水过程： 【典例7】（25-26九年级上·江苏徐州·阶段检测）水是一种宝贵的自然资源。 (1)如图1所示是常用的电解水装置。电解水的化学方程式是___________； 检验b中产生的气体的方法是___________。从微观角度分析，当有2个氧原子结合成1个氧分子时，就有___________个水分子破裂。 (2)如图2所示是自来水厂净水过程示意图。 ①图中A池需要除去色素和异味，加入的物质是___________，利用其___________性。 ②烧水时易产生水垢的水，属于___________水。它会对我们的生产生活造成危害，生活中常用___________的方法来降低水的硬度。 ③水是一切生命体生存所必需的物质，为了人类的生存和发展，人类必须爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要___________。 【变式7-1】（25-26九年级下·江苏无锡·期中）某矿泉水的生产流程如图所示，下列说法不正确的是 A．石英砂可过滤掉颗粒较大的固体 B．活性炭可除去水中的异味 C．超滤层可完全过滤细菌等微生物 D．灌装需在无菌条件下操作 【变式7-2】（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）水是生命之源，人类的日常生活离不开水。            I水的净化 (1)自来水的净化过程如图1所示，其中絮凝剂通常使用明矾的目的是：_________。 (2)实践小组开展“水质检测及自制净水器”实践活动。 ①水质检测：TDS值与水质纯度的关系如图2，某水样的TDS值如图3，其水质纯度为_________（填“高”、“较高”、“一般”、“会结水垢”）。 ②利用塑料瓶、吸管、石英砂、小卵石、纱布、活性炭、蓬松棉来设计一套如图4所示的简易净水器，其中石英砂通常填充在A、B、C区域的_________（填“A”“B”或“C”），其中活性炭层起到_________作用。 Ⅱ水的组成 (3)小组同学用图5装置进行电解水实验，电解水时，通常向水中加入一定量的氢氧化钠，其作用是_________。该过程中不发生改变的微粒为_________（填微观粒子符号）。 (4)两个玻璃管内的体积均为30 mL，一段时间后，两个玻璃管内都产生了气体，均可以用_________来检验生成的气体，但观察到的现象不同，说明产生了两种不同的气体。其中检验a中气体时发生反应的符号表达式为_________，属于_________反应（填基本反应类型） (5)实验结论：水是由_________组成的。 【变式7-3】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）某小组同学对水展开了项目式学习探究。 【项目一】：探究自来水的生产过程 (1)如图1是自来水的生产过程。据图回答： ①该过程中明矾的作用___________。 ②现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于___________。(选填“混合物”或“纯净物”) ③饮用硬水对人体健康不利。生活中硬水通常要通过___________降低硬度后才能喝。也可将硬水通过图2所示的阳离子交换柱后可变成软水(图2中阴离子未画出)，交换后的水仍然呈电中性。一个可以交换出___________个，阳离子交换柱长时间使用后，因变少，失去硬水软化功能而失效。检验阳离子交换柱是否失效的方法：___________。 【项目二】：电解水制氧——多措施提高制氧效率的探究 【讨论分析】 (2)电解水制氧气原理的文字表达式为___________，正极和负极产生的气体体积之比为___________，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是___________(用符号表示)。 (3)用的溶液代替水进行电解，目的是___________。 (4)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒___________。 (5)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。 ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面___________(选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是___________。 ▌题型08 水资源的综合利用 1．水资源状况 （1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越大。农业用水比例有明显 ，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例则不断 ，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加反映了人民生活水平的日益提高。 （2）相对于丰富的海水资源，世界上的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国水资源的状况分布不均，人均量少，人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一；有超过一半的地区处于严重缺水状态。 2.保护水资源 运用化学方法，不仅可以提高 ，还能够检测 并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成 、 、防止水污染的良好习惯。 【典例8】（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）某化学兴趣小组以“水”为主题开展了项目式学习。 【任务一】了解水资源 (1)地球上的总水量虽然很大，但淡水很少。如图1所示，其中陆地淡水约占全球水储量______。 【任务二】水的净化 (2)如图2的反渗透系统是净水系统的核心部分，主要采用膜过滤工艺。水分子通过反渗膜，其他一些如钙、镁离子等随废水一起排掉。 ①反渗透过程处理的含钙离子、镁离子的水属于______水。 ②实验室进行过滤操作时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。 【任务三】探究水的组成 (3)为证明水不是由“水元素”组成的，1785年拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁制枪管反应将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，证明了水是由两种元素组成的，模拟实验装置如图3所示。 ①该反应的符号表达式为______。 ②试管尾部放出一团湿棉花的目的是______。 ③实验过程中，吹出的肥皂泡不断往上升，说明______。 (4)水热分解也生成氢气和氧气，高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图4所示。 已知：微粒含量=某种微粒个数/微粒的总量 当温度低于2000℃时，体系内微粒含量没有改变的原因是______。 【变式8-1】（25-26九年级上·江苏连云港·阶段检测）水是宝贵的自然资源，化学兴趣小组进行“保护水资源”主题研学活动。 (1)了解水资源分布 由图一可知地球上的水主要存在于___________。 (2)海水淡化 从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是___________(填序号)。 图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可___________(填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。 (3)净化天然水 水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于___________(填纯净物或混合物)。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭②小卵石③石英砂，水流经它们的顺序为___________(填序号)，其中活性炭的作用是___________。 (4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法___________。 【变式8-2】（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。 Ⅰ．水的净化           (1)图1中，操作Ⅰ中明矾的作用是___________，操作Ⅲ中玻璃棒的作用是___________；过滤后，打开滤纸所看到的情况(黑色代表泥沙)最接近图2中的___________(填字母)。 Ⅱ．水的组成 (2)某小组同学利用图3所示装置进行电解水实验探究水的组成。研究认为：在一定条件下，电解水时某电极上可发生如图4所示的变化。       ①“阶段一”中，电极表面生成的气体是___________，此电极为图3中的___________(填“M”或“N”)。 ②“阶段三”中，气泡从电极表面脱离后，不断向上运动时，所受压强逐渐减小，气泡体积逐渐增大。请从微观角度，解释气泡体积增大的原因：___________。 Ⅲ．水的应用 (3)农业上常用浓度约10%-15%的氯化钠溶液进行选种。NaCl固体在水中溶解的微观过程如图5所示。 ①图中水合钠离子可表示为，则水合氯离子可表示为___________。 ②据图推测水分子中氧原子一端带少量___________电荷(填“正”或“负”)。 【变式8-3】（25-26九年级上·江苏苏州·期中）水是生命之源，人类从未停止过对水的研究。以下是兴趣小组同学整理的水净化发展的几个关键阶段： (1)早期探索：古代时期人们让水中的泥土砂砾等沉淀物自然沉降后饮用，后来将水煮沸来净化饮用水。现在人们通常在水中加入______（填物质名称）来加速悬浮颗粒物沉降。 (2)希波克拉底的贡献：公元前5世纪，希波克拉底提出用水通过布来帮助清除淤泥和其他沉积物的概念。这种固液分离的操作能去除水中的______（填“可溶性”或“难溶性”）杂质。实验室中进行固液分离通常会用到带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是__________。 (3)第一个净水器专利：18世纪中期，约瑟夫艾米获得了第一个净水器的专利，他的设计结合了羊毛、海绵和木炭层来净化饮用水。木炭层起的作用与活性炭相似，木炭层净水时的作用是__________。 (4)现代技术：利用海水淡化将是解决水资源短缺的重要途径，海水淡化可采用膜隔离技术（如图），水分子（）可以透过淡化膜，其它离子（如：、等）不能透过。 以下分析正确的是______（填字母）。 A．该变化是化学变化 B．淡化膜可用普通滤纸 C．膜分离技术是利用海水中各物质的沸点不同实现海水淡化 D．右侧池中海水密度改变 ▌题型09 简易净水器 小卵石、石英砂、蓬松棉的作用是 ，其中小卵石可以除去水中较 的难溶性杂质，石英砂可以除去较 的难溶性杂质。活性炭可以吸附水中的一些可溶性杂质，除去 、 。经该简易净水器净化后的水，不能直接饮用。 【典例9】（2026·江苏连云港·二模）某兴趣小组在“自制简易净水器”跨学科实践活动中，制作了如图所示的净水器。下列说法中正确的是 A．紫外灯的作用是消毒杀菌 B．滤膜可以除去可溶性物质 C．活性炭吸附色素和异味发生化学变化 D．该净水装置能永久使用，不需要更换净化材料 【变式9-1】（2026·江苏苏州·二模）某兴趣小组进行了水的净化(图1)及水的组成(图2)探究。下列说法正确的是 A．石英砂与活性炭互换净水效果更好 B．净化后的水是纯净的水 C．a、b管生成气体的质量比为2：1 D．b管生成的气体能支持燃烧 【变式9-2】（2026·江苏南京·二模）小组同学自制了如下图所示的简易净水器。下列关于此净水器的说法不正确的是 A．紫外线的作用为杀菌消毒 B．a为进水口，b为出水口 C．粗砂和活性炭位置可互换 D．最终得到的水依然为混合物 【变式9-3】（25-26九年级上·江苏南通·期末）“生命吸管”（如图1）可直接将天然水净化为饮用水，其内部构造如图2所示。“生命吸管”中没有用到的净水方法是 A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 水的组成和净化（题型突破·举一反三） 题型01 水的构成及物理性质 1．水分子 氢原子 氧原子 2个氢原子 1个氧原子 2．液态 固态 气态 互相转化 溶剂 【典例1】C 【变式1-1】C 【变式1-2】D 【变式1-3】B 题型02 电解水实验 气泡 2:1 蓝色 爆鸣声 带火星的木条 分解反应 氢气和氧气 氢元素和氧元素 氧气的溶解性大于氢气 氧气与电极反应而消耗 H2SO4 NaOH 增强水的导电性，提高化学反应速率 直流电源 爆炸 电能 化学能 【典例2】(1) 化学 增强水的导电性 H2 正 (2)氢原子和氧原子 (3) / 分解反应 (4) 过滤 漏斗 引流 (5)活性炭 (6) Ca2+ 煮沸 (7)变好 (8)BC 【变式2-1】B 【变式2-2】A 【变式2-3】B 题型03 氢气的性质 难溶 密度 小 排水法 向下排空气法收集 验纯 尖锐的爆鸣声表明氢气不纯 声音很小则表明氢气较纯 【典例3】A 【变式3-1】D 【变式3-2】B 【变式3-3】C 题型04 氢气的用途 小 探空气球、飞艇 可燃性 无污染 高能燃料 还原性 冶炼金属 【典例4】B 【变式4-1】D 【变式4-2】D 【变式4-3】D 题型05 过滤 不溶性的固体与液体分开 一贴 二低 三靠 漏斗 【典例5】C 【变式5-1】D 【变式5-2】没有用玻璃棒引流或漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 【变式5-3】(1)CD (2) 加速沉降 吸附 物理 (3)化学 (4)C (5) 漏斗底部未靠在烧杯内壁上 不溶性 滤纸破损（液面高于滤纸边缘或承接液体的烧杯不干净） 题型06 硬水和软水 含有较多含钙、镁离子的可溶性物质 不含或含少量钙、镁离子 浮渣较多、泡沫较少 泡沫较多、浮渣较少 蒸馏 煮沸 钙、镁离子 身体健康不利 水垢 燃料 锅炉爆炸 【典例6】C 【变式6-1】D 【变式6-2】C 【变式6-3】A 题型07 水的净化 沉淀 过滤 吸附 蒸馏 分离混合物 分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 活性炭 疏松多孔 吸附性 物理性质 色素和异味 液体沸点不同 可以除去水中所有杂质 【典例7】(1) 将燃着的木条靠近b试管口，若气体燃烧并产生淡蓝色火焰，证明该气体是氢气 2 (2) 活性炭 吸附 硬 煮沸 防治水体污染 【变式7-1】C 【变式7-2】(1)吸附杂质，使其沉降 (2) 一般 B 吸附水中的色素及异味 (3) 增强水的导电性 (4) 燃着的木条 化合 (5)氢元素、氧元素 【变式7-3】(1) 吸附水中悬浮的杂质，使其沉降 混合物 煮沸 2/两 取交换后的水样，加入肥皂水，如果水样产生泡沫少且浮渣多，说明水样仍然是硬水，表明阳离子交换柱已失效 (2) 1:2 H、O (3)增强水的导电性 (4)运动速率加快 (5) 减小 超声波振动能减小电极表面气泡的覆盖面积 题型08 水资源的综合利用 下降 增加 水资源综合利用价值 水资源受污染的程度 节约用水 合理用水 【典例8】(1) (2) 硬 漏斗 (3) 提供反应所需的水蒸气 氢气的密度比空气小 (4)当温度低于 2000℃时，水未发生分解反应（或反应未进行） 【变式8-1】(1)海洋和咸水湖中 (2) ① 增加 (3) 混合物 ②③① 吸附水中色素、异味 (4)随时关水龙头、淘米水浇花等(合理即可) 【变式8-2】(1) 吸附悬浮杂质而沉降 引流 C (2) 氢气/H2 M 压强减小，气体分子间空隙增大 (3) [Cl(H2O)6]- 负 【变式8-3】(1)明矾 (2) 难溶性 引流 (3)过滤、吸附色素和异味 (4)D 题型09 简易净水器 过滤 大 小 颜色 异味 【典例9】A 【变式9-1】D 【变式9-2】C 【变式9-3】D 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $