专题04 自然界的水(期中真题汇编,福建专用)九年级化学上学期
2026-09-28
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内容正文:
专题04 自然界的水
5大高频考点
考点01 水资源及其利用
考点02 水的净化
考点03 水资源与保护
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
考点05 电解水实验探究水的组成
考点01 水资源及其利用
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
考点02 水的净化
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】(1)淡蓝色气体(其它合理答案) (2)漂白剂(其它合理答案) (3) (4)臭氧浓度越高,其杀菌效果越好(但达到一定浓度后趋于稳定)
4.【答案】(1)D (2)一般 (3)① 漏斗 ② 引流 ③ 滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸边缘、承接液体的烧杯不干净) ④ 加速沉降(或可使水中的悬浮杂质更快沉降下来,或作为混凝剂) ⑤ 需要 ⑥ 防止暴沸
5.【答案】(1)① 2Ca ② N2 ③ Ar ④ 3Mg2+ ⑤ Al(OH)3 ⑥ K2CO3 ⑦ Al2O3 ⑧ C、H (2)① 氧化钠 ② +6 ③ (3)① 碳原子和氢原子 ② 氧分子 ③
6.【答案】(1)过滤 (2)① < ② a (3)强软水 (4)① 三组 ② 材料成本(合理即可)
7.【答案】(1)地球淡水资源占比少 地球淡水资源匮乏等(合理答案即可) (2)淘米水浇花(答案合理即可) (3)① 过滤 ② 引流 (4)① 吸附水中悬浮的杂质,使杂质沉降 ② 吸附色素与异味 (5)混合物 (6)① 小鹅卵石 ② 细沙 ③ 活性炭 (7)下方
8.【答案】(1)滤纸 (2)催化剂 (3)2.62 < x < 4.24 (4)相同条件下,污泥粒径越小,对溶液中磷的吸附量越大 (5)① 0.3 ② 35℃ ③ 温度 (6)一般
9.【答案】(1)① ② 氢元素和氧元素 (2)8 (3)① 吸附水中的色素和异味 ② 化学 ③ 下 ④ 上 (4)净化后水样中仍含有TDS(或水中仍有溶解的固体物质)
10.【答案】(1)加速悬浮物的沉降 (2)除去水中的难溶性杂质 (3)混合物 (4)淘米水浇花(合理即可)
11.【答案】(1)① 过滤 ② 吸附 (2)① A ② 不是
考点03 水资源与保护
1.【答案】B
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
1.【答案】B
2.【答案】C
考点05 电解水实验探究水的组成
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】(1)吸附 (2)化学 (3)过滤 (4)肥皂水 (5)负 (6)① 氧元素 ② 氢元素 ③ 氢原子 ④ 氧原子 (7)电
6.【答案】(1)① 吸附水中色素和异味 ② 过滤 (2)纯净水的TDS为0,而净化后水样的TDS为261 (3)蒸馏 (4)① 8 ② 氢、氧元素 ③ 木条燃烧更旺 ④
7.【答案】(1)硬水 (2)吸附 (3)① ② 氧气 O2 (4)将纯净的氢气在空气中点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明水由氢元素、氧元素组成 (5)AC (6)气体在水中的溶解性
8.【答案】(1)氧气 (2)电压 (3)① ② ② ⑤ ③ 将电极形状改成相同(锡棒和回形针表面积不一致),或回形针材质不纯,或可以选用更多材质的电极进行对照 (4)10 (5)④(或①)
9.【答案】(1)a (2)① 1:2 ② 水H2O (3) (4)① 氢元素 ② 氧元素 (5)淘米水浇花(合理即可)
10.【答案】(1)① 过滤 ② 漏斗 ③ 引流 (2)活性炭 (3)有无新分子生成 (4)① ② ③ (5)① 高温熔融物溅落使瓶底炸裂 ② (6)① 加快 ② 电压为12V时,电解浓度为10%的溶液
11.【答案】(1)① 降低 ② 肥皂水 (2)① 正 ② 氢元素和氧元素 ③ (或 )
12.【答案】(1)① 负 ② (2)① ② H、O (3)OH- (4)升高温度能加快分子运动,提高反应速率 (5)① 减小 ② 超声波振动使气泡直径减小,减少了电极表面的气泡覆盖,增大了反应界面
13.【答案】(1)负 (2)5 (3)① 带火星的木条 ② 带火星的木条复燃 (4) (5)化学变化 (6)吸附 (7)① 过滤 ② c、a、b ③ 比如用滤网过滤豆浆(分离豆渣和豆浆)、用纱布过滤茶水等(合理即可)
14.【答案】(1)B (2)① ② 带火星的木条 燃着的木条 (3)① ② 密度比空气小 (4)① 在6V-12V的范围内,电压越高,电解水速率越快 ② 12V、10% NaOH溶液 (5)NaOH溶液浓度在12%~18%范围内,产生氢气速率随NaOH溶液浓度增大而增大;NaOH溶液浓度在18%~20%范围内,产生氢气速率随NaOH溶液浓度增大而减小(合理即可)
15.【答案】(1)水蒸气 (2)O (3)装置中的空气含有氧元素,会影响实验结果 (4)① 4 ② 上升 (5)① 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ② 氢气 (6)用燃着的木条检验C中气体时发出尖锐的爆鸣声 用带火星的木条检验B中气体时木条不复燃
16.【答案】(1)78 (2)1:24 (3)14 (4)1
17.【答案】(1)① 氢气 ② ③ 分解 ④ 氢元素和氧元素 ⑤ 电能转化为化学能 电能→化学能 (2) (3)化学反应前后,元素种类不变
18.【答案】(1) (2)一个碳酸根离子带有2个单位的负电荷 (3)① 失去 ② 阳 (4)+4 (5)
19.【答案】(1)21% (2) (3)Al2O3 (4)可有效屏蔽辐射、减少微陨石冲击,且温度更稳定
20.【答案】(1) (2)10 (3)防止试管受热不均而炸裂 (4)① 1:2 ② 将带火星的木条伸入盛有该气体的小试管,若木条复燃则证明该气体为氧气
21.【答案】(1)氢气 H2 (2)H2OH2+O2 (3)氢元素和氧元素 (4)吸附色素和异味 (5)引流 (6)② ③
22.【答案】(1)A (2)① 水氢气+氧气 ② a ③ 30 (3) (4)① 沉降 ② 漏斗 ③ 吸附色素和异味(或吸附作用) (5)① 节约用水 ② 节约用水,人人有责(合理即可)
23.【答案】(1)B (2)过滤 (3)① B ② ③ 氢元素和氧元素
24.【答案】(1) (2)① 将带火星的木条伸入试管,木条复燃则为氧气 ② BC ③ b→a→c (3)① 吸附色素和异味 ② 不能 ③ 能让水与净水材料充分接触,提升净化效果 ④ 一般 ⑤ Na+、Cl-
试卷第1页,共3页
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专题04 自然界的水
5大高频考点
考点01 水资源及其利用
考点02 水的净化
考点03 水资源与保护
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
考点05 电解水实验探究水的组成
考点01 水资源及其利用
1.(2025-2026九上·福建泉州洛江·期中)2025年3月22日—28日是第三十二届“中国水周”。“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”,下列说法不正确的是
A. 农业上提倡大田喷灌或滴灌灌溉作物 B. 水资源丰富,工业废水可不经处理直接排放
C. 海水淡化,对解决淡水危机有重要意义 D. 推广使用无磷洗衣粉,减少水体富营养化
【答案】B
【解析】A、大田喷灌或滴灌属于节水灌溉方式,能提高水资源利用率,符合 “精打细算用好水资源” 的主题,该说法正确。
B、工业废水含有污染物,不经处理直接排放会污染水资源,不符合“从严从细管好水资源” 的要求,且我国水资源总量虽大,但人均占有量少,并非 “资源丰富” 即可随意排放,该说法错误。
C、海水淡化可增加淡水资源总量,对缓解淡水危机有重要意义,该说法正确。
D、含磷洗衣粉会导致水体富营养化(引发水华等污染),推广无磷洗衣粉能减少此类污染,该说法正确。
故选B。
2.(2025-2026九上·福建省泉州市四校联盟·期中)某海水淡化系统(如下图)工作时,蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝,实现海水淡化。下列说法错误的是
A. 光热作用下,水分子运动速率加快 B. 液态水变为水蒸气,水分子间的间隔变大
C. 水蒸气冷凝为水,水分子本身变小 D. 海水变为淡水,水分子化学性质不变
【答案】C
【解析】A、温度越高分子运动速度越快,故光热作用下,水分子运动速率加快,选项正确;
B、液态水变为水蒸气,水分子本身没有改变而是水分子间的间隔变大,选项正确;
C、水蒸气冷凝为水,水分子本身没有改变而是水分子间的间隔变小 ,选项错误;
D、海水变为淡水,水分子本身没有改变,分子是保持物质化学性质的最小粒子,故水的化学性质不变,选项正确;
答案为:C。
3.(2025-2026九上·福建宁德·期中)2025年六五环境日的主题为“美丽中国我先行”。我们都是行动者,下列做法错误的是
A. 践行光盘行动 B. 节约用水用电用气 C. 露天焚烧垃圾 D. 多使用共享交通工具
【答案】C
【解析】A、践行光盘行动可以避免食物的浪费,从而减少因食物生产过程中消耗的资源以及产生的废弃物对环境造成的压力,做法正确,不符合题意;
B、节约用水用电用气可以降低能源消耗,从而减少因能源生产而产生的污染物排放,有利于保护环境,做法正确,不符合题意;
C、露天焚烧垃圾会产生大量的有害气体和烟尘,这些污染物会对空气造成严重污染,危害人体健康,做法错误,符合题意;
D、多使用共享交通工具可以减少私人汽车的使用频率,从而降低汽车尾气的排放,有助于改善空气质量,保护环境,做法正确,不符合题意。
故选:C。
4.(2025-2026九上·福建福州·期中)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“为云”“为雨”的认识错误的是
A. 此过程体现自然界中的水循环 B. 此过程能实现水资源的重新分布
C. 此过程中水分子本身发生了变化 D. 此过程是通过水分子的运动及间隔变化实现的
【答案】C
【解析】A、由题干信息可知,该过程是通过水的三态变化,实现水的天然循环,不符合题意;
B、水的天然循环既实现了水的自身净化又完成了水资源的重新分配,不符合题意;
C、此过程中,只是水分子之间的间隔发生了改变,水分子本身不变,符合题意;
D、水的三态变化,是通过水分子的运动及分子之间的间隔变化实现的,不符合题意。
故选C。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·福建三明沙县·期中)某同学利用身边常见材料自制如图1所示净水器,并利用图2常见市售水质检测仪检测净化后水质。下列说法不正确的是
A. 活性炭可吸附水中的色素和异味
B. 通过自制净水器净化后得到的水是纯净物
C. 自制净水器中用到的小卵石和纱布起到过滤的作用
D. 若检测仪所测数值为523,则水中可能含有较多的可溶性钙镁化合物
【答案】B
【解析】A、活性炭疏松多孔具有吸附性,可吸附水中色素和异味,说法正确;
B、自制净水器只能除去难溶性杂质、吸附色素和异味,不能除去可溶性杂质,净化后得到的水是混合物,不是纯净物,说法错误;
C、小卵石、纱布可过滤除去难溶性杂质,起到过滤作用,说法正确;
D、检测仪数值523在300-600区间,对应会结水垢,说明水中可能含较多可溶性钙镁化合物,说法正确。
故选B。
2.(2025-2026九上·福建省泉州市晋江市第一中学·期中)如图是某同学设计的简易净水器,以下说法正确的是
A. 明矾的作用是杀菌消毒 B. 活性炭能吸附所有杂质
C. 水由下往上压,能提高净化效果 D. 该净水器净化后的水是纯净物
【答案】C
【解析】A、明矾作为混凝剂,能使水中细小颗粒絮凝沉降,并非用于杀菌消毒,错误;
B、活性炭能吸附部分杂质如色素和异味,但无法吸附所有杂质如可溶性离子,错误;
C、水由下往上压可增加与过滤介质的接触时间,提高净化效果,正确;
D、简易净水器净化后的水仍含可溶性物质,属于混合物,错误。
故选:C。
3.(2025-2026九上·福建宁德蕉城·期中)阅读短文,回答问题。
臭氧()在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体,主要分布在距离地面10~50km的大气层中。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质,因此,臭氧可作为漂白剂。臭氧具有很强的杀菌能力,可用于净水等工艺。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图)。
(1)写出臭氧的一条物理性质: 。
(2)由上述材料可知,臭氧可用于 (填一种)。
(3)氧气转化为臭氧的符号表达式为 。
(4)由图可知,臭氧浓度与杀菌效果的关系是 。
【答案】(1)淡蓝色气体(其它合理答案) (2)漂白剂(其它合理答案) (3) (4)臭氧浓度越高,其杀菌效果越好(但达到一定浓度后趋于稳定)
【解析】(1)物理性质是不需要发生化学变化就能体现的性质,直接从题干描述的臭氧颜色、气味、状态中任选其一即可。
(2)题干明确说明臭氧可作漂白剂、可用于杀菌净水,任选一种填写即可。
(3)反应物为氧气,反应条件是高压放电,生成物为臭氧,据此书写符号表达式。
(4)分析图像走势:臭氧浓度较低时,灭菌率随浓度升高快速上升;浓度超过一定值后,灭菌率增长趋于平缓。
4.(2025-2026九上·福建福州马尾·期中)学校开展“河水水质检测与净化”假期实践活动,通过水厂工艺调研、水质检测、实验操作三个环节,深入理解水的净化原理,具体实践活动过程如下:
(1)自来水厂净化工艺调研:某水厂采用“沉淀→过滤→活性炭吸附→消毒”工艺,消毒环节使用ClO2(二氧化氯)净化工艺;10月检测报告中,水质检测菌落总数<1CFU/mL(国家标准≤100CFU/mL)。下列描述错误的是___________。
A. 活性炭可吸附水中的色素、异味等部分杂质 B. ClO2杀菌消毒属于化学变化
C. 净化工艺后的水可能含较多可溶性钙镁离子 D. 净化后的水符合菌落总数国家标准可直接饮用
(2)水质检测:TDS值与水质纯度的关系如图1,测得河水的TDS值如图2,其水质纯度为 (填“高”、“较高”、“一般”、“会结水垢”)
(3)水的净化实验操作
①仪器a的名称是 ;玻璃棒作用是 ;若液体M仍然浑浊,原因可能是 (写一条)。
②实验1中加明矾的作用是 。
③实验2可制得净化程度较高的蒸馏水,装置中烧瓶下方 (填“需要”或“不需要”)垫上陶土网;加入几粒沸石(或碎瓷片)的原因是 。
【答案】(1)D (2)一般 (3)① 漏斗 ② 引流 ③ 滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸边缘、承接液体的烧杯不干净) ④ 加速沉降(或可使水中的悬浮杂质更快沉降下来,或作为混凝剂) ⑤ 需要 ⑥ 防止暴沸
【解析】(1)A、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,该选项描述正确;
B、杀菌消毒过程中有新物质生成,属于化学变化,该选项描述正确;
C、沉淀、过滤能除去水中难溶性杂质、吸附能除去色素和异味、消毒能除去细菌病毒,但整个过程不能除去水中可溶性钙、镁化合物,则净化工艺后的水可能含较多可溶性钙镁离子,该选项描述正确;
D、根据检测报告可知,净化后的水符合菌落总数国家标准,但水为硬水,不能直接饮用,该选项描述不正确。
故选D。
(2)该河水的TDS值为159ppm,其水质纯度为一般。
(3)① 由图可知,仪器a为漏斗;
操作Ⅲ为过滤,其中玻璃棒的作用为引流;
若过滤后滤液仍浑浊,可能原因为:滤纸破损、仪器不干净或漏斗内的滤液高于滤纸边缘等。
② 向水中加入明矾,形成的胶状物会吸附水中悬浮的杂质,使其沉降。
③ 烧瓶底面积较大,需要垫上陶土网;
蒸馏时加入沸石或碎瓷片时,可能引起爆沸。
5.(2025-2026九上·福建厦门集美·期中)用化学用语填空。
(1)写出下列物质的化学式:
①2个钙原子 。
②氮气 可用作保护气。
③氩气 用于霓虹灯。
④3个镁离子 。
⑤氢氧化铝 能治疗胃酸过多。
⑥草木灰的主要成分为碳酸钾,碳酸钾的化学式为 。
⑦地壳中含量最高的金属元素和非金属元素组成的物质为 。
⑧汽油在空气中燃烧生成CO2和H2O,试推断汽油中一定含 元素(填元素符号)。
(2)按要求作答:
①Na2O的名称是 。
②高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂,高铁酸钾中铁元素的化合价为 。
③将铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色物质产生,溶液由蓝色变为浅绿色,该反应的符号表达式是 。
(3)几种微观粒子的模型如下图,根据航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时其反应的微观示意图回答:
①微观粒子C是由 (填具体的粒子名称)构成的。
②保持D粒子化学性质的最小粒子是 (填具体的粒子名称)。
③写出该反应的符号表达式 。
【答案】(1)① 2Ca ② N2 ③ Ar ④ 3Mg2+ ⑤ Al(OH)3 ⑥ K2CO3 ⑦ Al2O3 ⑧ C、H (2)① 氧化钠 ② +6 ③ (3)① 碳原子和氢原子 ② 氧分子 ③
【解析】(1)① 钙原子的符号是Ca,表示多个微粒时,需在微粒符号前加上相应的数值,2个钙原子表示为2Ca。
② 氮气是双原子分子,化学式为N2。
③ 氩气是稀有气体,由单原子构成,化学式为Ar。
④ 镁离子带2个单位正电荷,离子符号为Mg2+,3个镁离子表示为3Mg2+。
⑤ 化合物中元素正负化合价代数和为0,氢氧化铝中氢氧根显-1价,铝元素显+3价,设氢氧化铝的化学式为Alx(OH)y,则,解得x∶y=1∶3,可知化学式为Al(OH)3。
⑥ 碳酸钾中钾元素显+1价,碳酸根显-2价,设碳酸钾的化学式为Kx(CO3)y,则,解得x∶y=2∶1,可知化学式为K2CO3。
⑦ 地壳中含量前五的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙,其中含量最高的金属元素是Al,非金属元素是O,二者组成的物质是氧化铝,氧化铝中氧元素显-2价,铝元素显+3价,设氧化铝的化学式为AlxOy,则,解得x∶y=2∶3,可知化学式为Al2O3。
⑧ 根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,汽油燃烧生成CO2(含 C、O)和H2O(含 H、O),氧气(O2)只含氧元素,故汽油中一定含C、H元素。
(2)① 金属氧化物的命名规则为 “氧化 + 金属元素名称”,故Na2O名称为氧化钠。
② 高铁酸钾中钾元素显+1价、氧元素显-2价,设K2FeO4中铁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,则,解得x=+6。
③ 铁丝与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,符号表达式为。
(3)① 粒子C对应的分子是CH4,由碳原子、氢原子构成。
② D粒子是O2(氧分子),由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氧气由氧分子构成,故保持D化学性质的最小粒子是氧分子。
③ 根据微观示意图,CO2和H2O在一定条件下反应生成CH4和O2,符号表达式为 。
6.(2025-2026九上·福建福州福清·期中)人们对于“好”水的需求一直没有停止,水的净化贯穿古今。
任务一 了解净水
(1)“茶圣”陆羽在《茶经•四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具——漉水囊,其操作原理类似于实验室中的 。
(2)现代净水方法很多,其中RO反渗透净水原理如图:
①水分子的直径 (填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔径。
②纯净水的出水口是 (填“a”或“b”)。
任务二 检测水质
(3)TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量,值为33,结合下表可知该水质属于 。
TDS值
0~89
90~159
160~229
230~339
340~534
水质
强软水
软水
适度硬水
中度硬水
硬水
强硬水
任务三 自制净水器
(4)某班同学设计了三组净水装置,如图。
①你认为净水效果最好的是 。
②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外,还需要考虑 (写一点即可)。
【答案】(1)过滤 (2)① < ② a (3)强软水 (4)① 三组 ② 材料成本(合理即可)
【解析】(1)漉水囊除去水中泥沙,是分离固体与液体,对应实验室“过滤” 操作。
(2)① RO膜只允许水分子通过,说明水分子直径小于RO膜孔径。
② 水分子通过RO膜后从出水口a排出,故a是纯净水出口。
(3)TDS值33处于“0~89”区间,对应水质为强软水。
(4)① 三组装置中,鹅卵石(过滤)、石英砂(过滤)、活性炭(吸附色素异味)的层序合理(先大颗粒后小颗粒,最后吸附),净水效果最好。
② 自制净水器除了要考虑净化速率、效果外,还需要考虑材料成本、装置是否便于操作等实际因素。
7.(2025-2026九上·福建厦门同安·期中)研究小组开展“水的净化”项目式学习活动。
活动一:调查人类拥有的水资源
(1)结合图1,请对淡水资源概况做总结: (写一条即可)。
(2)请你写出一条生活中节约用水的措施: 。
活动二:学习水的净化
研究小组取同安东溪的水样按如下流程进行实验。
(3)操作Ⅰ的名称是 ,该操作中玻璃棒的作用是 。
(4)明矾和活性炭的作用分别是 、 。
(5)流程图中的清水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
活动三:制作简易净水器
研究小组用饮用水瓶做容器,用PP棉、小鹅卵石、活性炭、细沙做滤芯材料,设计净水器如图2。
(6)为了获得较优的净水效果,自进水口起,滤芯材料的填充顺序为: → → (选填“小鹅卵石”“活性炭”“细沙”)。
(7)进水口设置在净水器 (填“上方”或“下方”)效果较好。
【答案】(1)地球淡水资源占比少 地球淡水资源匮乏等(合理答案即可) (2)淘米水浇花(答案合理即可) (3)① 过滤 ② 引流 (4)① 吸附水中悬浮的杂质,使杂质沉降 ② 吸附色素与异味 (5)混合物 (6)① 小鹅卵石 ② 细沙 ③ 活性炭 (7)下方
【解析】(1)结合图1,地球上的淡水资源总量有限,仅占地球总水量的2.53% 。即地球淡水资源占比少、地球淡水资源匮乏等。
(2)淘米水浇花(或使用节水器具,如节水马桶;洗衣水冲厕所;及时关闭水龙头等合理答案)
(3)操作 Ⅰ 是将固体和液体分离,名称是过滤;该操作中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出。
(4)明矾在水中能形成胶状物,吸附水中悬浮的杂质,使杂质沉降;活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附水中的色素和异味。所以明矾的作用是吸附沉降,活性炭的作用是吸附色素和异味。
(5)流程图中的清水只是除去了不溶性杂质、色素和异味等,还含有一些可溶性的杂质,属于混合物。
(6)为了获得较优的净水效果,应按照颗粒由大到小的顺序填充,先过滤大颗粒杂质,再过滤小颗粒杂质,最后吸附色素和异味等。所以自进水口起,滤芯材料的填充顺序为:小鹅卵石→细沙→活性炭。
(7)进水口在下方可使水自下而上缓慢穿过各层滤材,避免水在滤层上方快速流走,过滤更彻底,使其从充分除杂,提高净化效果。
8.(2025-2026九上·福建泉州南安·期中)污水处理改善生态环境。化学小组参观污水处理厂,学习并完成下列项目。
项目一 了解污水处理流程
(1)一级处理中,格栅的作用类似于过滤操作中的 (填一种实验材料名称),能除去水中的大块悬浮物。
(2)二级处理中,活性污泥里的微生物能加快水中有机物的分解,从化学反应速率的角度看,微生物所起的作用与 (填“催化剂”或“反应物”)相似。
项目二 探究污泥吸附剂除磷性能的影响因素
【查阅资料】净水厂污泥拥有良好的吸附性能和沉降性。
【实验准备】配制的溶液,模拟含磷废水。
【进行实验】
在锥形瓶中加入模拟含磷废水,放入恒温振荡器中,转速为120转,在不同条件下反应3小时。反应结束后将上层清液过滤,测定污泥样品对磷的吸附量。实验数据如下表:
实验序号
污泥样品
污泥粒径
反应温度
吸附量
1
0.3
100
25
2.62
2
0.3
50
25
3.5
3
0.3
200
25
2.0
4
0.4
100
25
x
5
0.5
100
25
4.24
(3)相同条件下,污泥样品质量越大对溶液中磷的吸附量越大,吸附量x的数值范围是 。
(4)对比实验,可得出的结论是 。
(5)在实验2的基础上,化学小组进一步探究“温度是否会影响吸附量”,请补充完整实验方案:取锥形瓶,加入模拟含磷废水,放入 g污泥粒径为的污泥样品,置于 (填“”或“”)的恒温振荡器中,转速为120转,反应3小时后过滤,测定吸附量;重复实验,改变 ,其他条件不变,进行多次实验,对比实验测定的吸附量差异。
项目三 水质检测
(6)值是水质的一项重要指标。化学小组采集处理后水样,经检测的值如图,净化后的水质纯度为 。
【答案】(1)滤纸 (2)催化剂 (3)2.62 < x < 4.24 (4)相同条件下,污泥粒径越小,对溶液中磷的吸附量越大 (5)① 0.3 ② 35℃ ③ 温度 (6)一般
【解析】(1)格栅能除去水中难溶性杂质,则格栅的作用类似于过滤操作中的滤纸。
(2)活性污泥里的微生物能加快水中有机物的分解,而催化剂是指能改变反应素的速率,但反应前后质量和化学性质不变,则微生物所起的作用与催化剂相似。
(3)实验1、4、5中,污泥样品不同,但其他条件均相同,对比可探究污泥样品质量对溶液中磷的吸附量的影响,且由于相同条件下,污泥样品质量越大对溶液中磷的吸附量越大,则2.62<x<4.24。
(4)对比实验1、2、3可知,污泥粒径相同,其他条件均相同,且污泥粒径越小,对溶液中磷的吸附量越大。
(5)对比实验中,要控制变量,则若想探究“温度是否会影响吸附量”,实验方案为:取锥形瓶,加入模拟含磷废水,放入0.3g污泥粒径为的污泥样品,置于35℃的恒温振荡器中,转速为120转,反应3小时后过滤,测定吸附量;
且若想探究“温度是否会影响吸附量”,可重复实验,改变温度,其他条件不变,进行多次实验,对比实验测定的吸附量差异。
(6)该水样的TDS为159ppm,则水质纯度为一般。
9.(2025-2026九上·福建省泉州市四校联盟·期中)水是生命之源,万物之基,兴趣小组以“水”为主题展开系列学习。
I.识水之本 实验室用如图 1 装置探究水的组成
(1)该反应的符号表达式为 ,实验证明水是由 组成。
(2)实验结束后若在 M 口处收集到气体 3mL,则理论上 N 口处收集到的气体体积为 mL。
Ⅱ.创水之清
表 1
水样指标
净化前水样
净化后水样
某品牌纯净水
TDS(ppm)
270
261
0
(3)为解决校园污水再利用问题,同学们设计便携式净水器如图2:
① 活性炭的作用是 。
②高聚碘树脂起杀菌作用,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③为提高净化效果,水进入的方向应从 到 (填“上”或“下”)。
(4)用该净水器对原水水样进行净化,检测净化效果并与纯净水作对比,结果如表1(TDS为水中所溶解的固体物质总量)。得出“净化后水样”仍是混合物的证据是 。
【答案】(1)① ② 氢元素和氧元素 (2)8 (3)① 吸附水中的色素和异味 ② 化学 ③ 下 ④ 上 (4)净化后水样中仍含有TDS(或水中仍有溶解的固体物质)
【解析】(1)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,反应的符号表达式为:,氢气由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2。 若M口(正极)收集到4mL,则N口(负极)收集的气体体积为8mL。
(3)① 活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味。
②高聚碘树脂起杀菌作用,该过程属于化学变化(有新物质生成)。
③ 从下方入、上方出的优点是使水与净化材料充分接触,净化效果更好;
(4)“净化后水样”中仍含有TDS(水中所溶解的固体物质总量),说明其中含有多种物质,所以“净化后水样”仍是混合物的证据是净化后水样中仍含有TDS(或水中仍有溶解的固体物质)。
10.(2025-2026九上·福建龙岩新罗·期中)水是重要资源。下图是自来水的生产流程。
(1)浑浊的水中含有悬浮的固体小颗粒,自来水生产中加入明矾的作用是 。
(2)自来水生产过程中,过滤环节的作用是 。
(3)天然水经处理后得到的自来水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)列举生活中节约用水的一种方法 。
【答案】(1)加速悬浮物的沉降 (2)除去水中的难溶性杂质 (3)混合物 (4)淘米水浇花(合理即可)
【解析】(1)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,故填:加速悬浮物的沉降;
(2)过滤可实现固液分离,故自来水生产过程中,过滤环节的作用是:除去水中的难溶性杂质;
(3)天然水经处理后得到的自来水是由水、可溶性杂质等混合而成,属于混合物;
(4)生活中节约用水,可通过“一水多用”,如淘米水浇花。
11.(2025-2026九上·福建福州·期中)兴趣小组取闽江水样进行净化实验。
(1)设计:闽水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等难溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有疏松多孔的结构,具有 性。
(2)净化:将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如上图所示装置进行水的净化。
其中,装置制作较合理的是 (填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (填“是”或“不是”)纯净物。
【答案】(1)① 过滤 ② 吸附 (2)① A ② 不是
【解析】(1)① 过滤能除去泥沙等难溶性杂质。
② 活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味。
(2)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成的净水装置,通常从上到下依次放置小砾石、石英砂、活性炭,层与层之间用纱布分隔,最下面瓶塞导管口放置蓬松棉,故图A的层次设置更合理,净化效果更好;
该装置仅能去除不溶性固体杂质和异味、色素等部分可溶性杂质,未杀灭微生物,故净化后的水不宜直接饮用。
考点03 水资源与保护
1.(2025-2026九上·福建福州马尾·期中)下列图标表示“国家节水标志”的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、是“节约用水”的提示图标,并非国家节水标志;
B、是国家节水标志,由水滴、人手和地球变形而成,象征节约用水是保护地球生态的重要措施;
C、是“腐蚀品”的危险化学品标志;
D、是“易燃液体”的危险化学品标志;
故选B。
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·福建福州九校·期中)下列化学实验中出现了一些“出乎意料”的现象或结果,解释不合理的是
选项
A
B
C
D
实验
验证氧气的化学性质
用高锰酸钾制取氧气
探究水的组成
测定空气中氧气的体积分数
异常情况
未观察到火星四射的现象
实验后试管炸裂
正、负极产生的气体体积比
测得空气中氧气体积分数小于1/5
原因分析
可能氧气浓度太低
可能是实验后先移导管再撤酒精灯
可能是一小部分氧气溶于水中
可能是装置未冷就打开了弹簧夹
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A、铁丝在氧气中燃烧,若氧气浓度太低,可能未观察到火星四射的现象,解释合理。
B、用高锰酸钾制取氧气后,先移导管再撤酒精灯,是正确操作,可防止水倒吸使试管炸裂;试管炸裂的原因可能是试管口未略向下倾斜、试管外壁有水等,该选项解释不合理。
C、电解水时,若一小部分氧气溶于水,会导致正、负极产生的气体体积比≠1∶2,解释合理。
D、测定空气中氧气体积分数时,若装置未冷就打开弹簧夹,装置内压强偏大,进入水的体积偏小,测得氧气体积分数小于1/5,解释合理。
故选B。
2.(2025-2026九上·福建福州·期中)某同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如图所示装置进行实验,以探究水的组成。下列说法错误的是
A. 该实验证明分子可以再分
B. 通过两支笔芯的电流大小相同
C. 该实验说明水由氢气和氧气组成
D. 连接电源负极的铅笔产生的气体比连接电源正极产生得多
【答案】C
【解析】A、在电解水的过程中,水分子被分解为氢原子和氧原子,然后氢原子结合成氢分子,氧原子结合成氧分子。这说明分子可以分解为原子,进而重新组合成新的分子。因此,这个实验确实可以证明分子可以再分,故A正确;
B、电解水的装置是两支电极(笔芯)串联在电路中,因此通过两支笔芯的电流大小相同,故B正确;
C、水是由氢元素和氧元素组成的,而不是由氢气和氧气组成的。氢气和氧气是两种气体,而水是一种化合物。电解水实验产生氢气和氧气,说明水是由氢和氧这两种元素组成的,故C错误;
D、根据“正氧负氢”,“氧一氢二”,可知连接电源负极的铅笔产生的气体比连接电源正极产生的气体多。故D正确。
故选C。
考点05 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·福建建省泉州市鲤城·期中)逻辑推理是学习化学的重要方法,下列推理正确的是
A. 电解水生成氢气和氧气,因此水中含有氢气和氧气
B. 化合物中含有多种元素,所以含有多种元素的纯净物属于化合物
C. 氧化物中都含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
D. 分子、原子都是不带电的粒子,所以不带电的粒子一定是分子、原子
【答案】B
【解析】A、电解水生成氢气和氧气,但水是化合物,由氢、氧元素组成,不含氢气和氧气,故选项说法错误;
B、化合物中含有多种元素,所以含有多种元素的纯净物属于化合物,故选项说法正确;
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。含有氧元素的化合物不一定都是氧化物,如KMnO4含有氧元素,但它由三种元素组成,不属于氧化物,故选项说法错误;
D、分子、原子都是不带电的粒子,但不带电的粒子不一定是分子、原子,也可能是中子,故选项说法错误;
故选:B。
2.(2025-2026九上·福建福州九校·期中)宏观辨识与微观探析是化学核心素养之二,下列有关现象的解释中,错误的是
A. 水变成水蒸气后体积变大——水分子间隔变大了
B. 液体酒精和固体酒精都能燃烧——同种分子化学性质相同
C. 过氧化氢能分解产生氧气——过氧化氢中有氧分子
D. 电解水实验产生氢气和氧气——化学变化中,分子可分,原子重组
【答案】C
【解析】A、水变成水蒸气,水分子间隔变大,导致体积变大,解释正确。
B、液体酒精和固体酒精都由酒精分子构成,同种分子化学性质相同,所以都能燃烧,解释正确。
C、过氧化氢由过氧化氢分子构成,氧气由氧分子构成。过氧化氢能分解产生氧气,是因为过氧化氢分子中含有氧原子,而非氧分子,解释错误。
D、电解水时,水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子,说明化学变化中分子可分、原子重组,解释正确。
故选C。
3.(2025-2026九上·福建宁德蕉城·期中)科学思维是化学核心素养的重要组成部分。下列推理正确的是
A. 和组成元素相同,所以化学性质相同
B. 氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,则是氧化物
C. 催化剂能改变化学反应速率,则要改变化学反应速率必须加催化剂
D. 含有较多可溶性钙镁化合物的水是硬水,则软水一定不含钙镁化合物
【答案】B
【解析】A. 物质的化学性质由构成的微粒决定,和的分子构成不同,故化学性质不同,A错误。
B. 氧化物的定义是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,符合氧化物的定义,B正确。
C. 催化剂能改变化学反应速率,但改变反应速率的方法还有升高温度、增大反应物浓度等,并非必须添加催化剂,C错误。
D. 软水是不含或含有较少可溶性钙镁化合物的水,D错误。
4.(2026·福建厦门海沧·期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B. 图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C. 图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D. 图④:电解水时,记录随着反应时间,氢气与氧气体积的变化
【答案】D
【解析】A、等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气,催化剂只改变反应速率,不改变生成氧气的质量,因此有无催化剂最终生成的氧气体积应相等,图中不等,错误。
B、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,反应前后质量不变,错误。
C、红磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,装置内气体体积会减少,但空气中氧气约占,气体体积约减少至原体积的,不会减少至原体积的,错误。
D、电解水时,生成氢气和氧气的体积比为,图中氢气与氧气体积变化符合这一比例,正确。
故选D。
5.(2025-2026九上·福建泉州泉港·期中)山东籍航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活,在轨演示了水球变气球等炫酷的实验。“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。图1是空间站资源再利用模拟图。
【水净化系统】
(1)活性炭可以除去色素和异味,是利用活性炭具有 性。
(2)用臭氧(O3)消毒,臭氧在一定条件下可以转化成氧气,该转化过程是 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)高分子膜可以除去水中大分子杂质,与实验室常用的 操作原理相同。
(4)最终得到的饮用水为软水,生活中常用 区分硬水和软水。
【水电解系统】
(5)电解水的实验室装置如图2所示。a管与电源的 (选填“正”或“负”)极相连。
(6)该实验说明水是由 、 组成的,该变化中的最小微粒是 、 。
【氢氧燃料电池】
(7)氢气与氧气在催化剂作用下能直接化合,实现由化学能到 能的转化。
【答案】(1)吸附 (2)化学 (3)过滤 (4)肥皂水 (5)负 (6)① 氧元素 ② 氢元素 ③ 氢原子 ④ 氧原子 (7)电
【解析】(1)活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味;
(2)臭氧转化为氧气,有新物质生成,属于化学变化;
(3)高分子膜除去水中大分子杂质,与实验室常用的过滤操作原理相同(过滤可分离固体和液体,除去不溶性杂质);
(4)生活中常用肥皂水区分硬水和软水,产生泡沫多、浮渣少的是软水,反之是硬水;
(5)电解水时,“正氧负氢、氢二氧一”,a管产生的气体体积大,是氢气,所以a管与电源的负极相连;
(6)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,说明水是由氢元素、氧元素组成的;化学变化中的最小微粒是原子,所以该变化中的最小微粒是氢原子、氧原子;
(7)氢气与氧气在催化剂作用下直接化合发生化学反应,实现由化学能到电能的转化(燃料电池是将化学能转化为电能的装置)。
6.(2025-2026九上·福建宁德蕉城·期中)化学小组开展以“生命之源——水”为主题的项目式学习。
任务一:自制净水器
(1)小组设计了一款简易净水器(如图)。其中活性炭的作用是 ,小卵石、石英砂层的作用相当于实验操作中的 。
任务二:评估自制净水器
(2)小组对某原水水样进行净化,并利用TDS笔(水中总溶解固体量测定仪)检测净化效果,数据记录如下:
水样指标
净化前水样
净化后水样
某品牌纯净水
TDS(ppm)
270
261
0
请根据上表数据,说明“净化后水样是纯净物”观点错误的理由: 。
(3)若要将“净化后水样”进一步提纯为纯净水,可采取的操作方法是 。
任务三:电解水实验的定性与定量探究
(4)小组利用下图电解水装置进行实验。
①若正极注射器收集到4mL气体,则负极收集到的气体体积理论上应为 mL,该实验验证了水是由 组成的。
②将燃着的木条靠近正极产生的气体,观察到的现象是 。
③写出电解水的符号表达式: 。
【答案】(1)① 吸附水中色素和异味 ② 过滤 (2)纯净水的TDS为0,而净化后水样的TDS为261 (3)蒸馏 (4)① 8 ② 氢、氧元素 ③ 木条燃烧更旺 ④
【解析】(1)活性炭具有疏松多孔结构,有吸附性,可除去水中色素和异味;
小卵石、石英砂可滤除水中不溶性固体杂质,作用和过滤操作一致;
(2)表格中某品牌纯净水TDS为0,而净化后水样的TDS为261,净化后水样还有溶解的固体,因此不是纯净物;
(3)蒸馏可除去水中所有可溶性、不溶性杂质,得到纯水;
(4)① 电解水规律为“正氧负氢、氢二氧一”,正负极气体体积比为1:2,因此正极收集到4mL氧气时,负极氢气体积为8mL;根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物氢气含氢元素、氧气含氧元素,证明水由氢元素和氧元素组成;
② 正极产生的是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更剧烈;
③ 水在通电条件下分解为氢气和氧气,反应的符号表达式为: 。
7.(2026·福建厦门海沧·期中)化学实践小组的同学们在某河段取河水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】
①水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查,更详细的指标需要通过精密的仪器测定。
②同学们查阅了相关资料,了解到国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以碳酸钙浓度计/
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量河水,用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为,说明该河水属于 。
任务二:净化水
河水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机。(工作原理如下图1所示)
(2)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色、异味。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用上图2所示装置进行电解水实验。
(3)该反应的文字或符号表达式为 ,b管中得到的气体是 。
(4)以上实验可以证明水的组成,若要证明水的组成。还可以进行的实验方案是 。(含操作、现象和结论)
【实验拓展】
理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为2:1,实际测定结果却往往大于2:1,这是为什么?
【查阅资料】常温常压下,IL水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验,3分钟后记录实验数据如下表:
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
氢气与氧气的体积比
7.7:3.3
6.5:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
【实验分析】
(5)下列关于电解水实验的说法中,正确的是___________(填字母)。
A. 进行该实验前,需要先检查装置的气密性
B. 铜丝作为电极时,测得的氢气与氧气的体积比最接近2:1
C. 选用不同的电极材料进行实验,可能影响测得的气体体积比
【交流反思】
(6)影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外,还可能与 有关。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
【答案】(1)硬水 (2)吸附 (3)① ② 氧气 O2 (4)将纯净的氢气在空气中点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明水由氢元素、氧元素组成 (5)AC (6)气体在水中的溶解性
【解析】(1)根据硬度标准,碳酸钙浓度311.2mg/L处于300~450mg/L区间,对应类别为硬水。
(2)活性炭疏松多孔具有吸附作用,可吸附水中的颜色、异味。
(3)电解水生成氢气和氧气,文字表达式为: ,符号表达式为: ;
电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。b管中气体体积较小,说明是氧气(O2)。
(4)利用氢气燃烧实验验证水的组成:氧气只含氧元素,氢气燃烧生成水,根据反应前后元素种类不变,可证明水由氢元素、氧元素组成,具体实验方案是:将纯净的氢气在空气中点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明水由氢元素、氧元素组成。
(5)A、电解水实验前需检查装置气密性,防止气体泄漏影响实验结果,该说法正确。
B、由表格中的数据可知,铜丝作为电极时,测得的氢气与氧气的体积比为,铁丝作为电极时,测得的氢气与氧气的体积比为,保险丝作为电极时,测得的氢气与氧气的体积比为,电阻丝作为电极时,测得的氢气与氧气的体积比为,最接近的是铁丝作为电极,该说法错误。
C、表格数据显示,不同电极材料对应的体积比不同,说明电极材料会影响气体体积比,该说法正确。
故选AC。
(6)根据资料,氧气、氢气在水中的溶解程度不同(氧气溶解性更强),会导致实际体积比偏离,所以气体在水中的溶解性会影响测得的气体体积比。
8.(2025-2026九上·福建福州马尾·期中)电解水实验后,某校继续探究影响电解水反应速率的因素,数据记录如下:
实验编号
电极种类
NaOH溶液浓度/%
电压/V
H2体积/mL
所需时间/s
①
锡棒
2.5
12
20
703
②
锡棒
10
16
20
150
③
锡棒
2.5
16
20
432
④
镀镍回形针
10
12
20
205
⑤
镀镍回形针
10
16
20
135
(1)与电源正极相连的玻璃管内产生的是 (填“氢气”或“氧气”)。
(2)实验①③可探究 对电解水速率的影响。
(3)要探究电极种类对电解水速率的影响,应选择实验 和 (填实验编号);这组对照不够严谨,还需要改进: (写一点)。
(4)NaOH溶液浓度是 %(填“10”或“2.5”)时电解更快。
(5)删除一组实验仍可以达到同样的探究效果,删除的是 (填实验编号)。
【答案】(1)氧气 (2)电压 (3)① ② ② ⑤ ③ 将电极形状改成相同(锡棒和回形针表面积不一致),或回形针材质不纯,或可以选用更多材质的电极进行对照 (4)10 (5)④(或①)
【解析】(1)根据“正氧负氢,氢二氧一”可知与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气;
(2)实验① ③ 其他条件相同,只有电压不同,可探究电压对电解水速率的影响;
(3)实验② 与实验⑤ 其他条件相同,只有电极种类不同,可探究电极种类对电解水速率的影响;但这组对照不够严谨,因为锡棒和镀镍回形针表面积不一致,应将电极形状改成相同再对比;
(4)对比表中数值可知,其他条件相同时,氢氧化钠溶液浓度为10%时比2.5%电解更快;
(5)删除实验④ 或① 仍可以达到同样的探究效果。
9.(2025-2026九上·福建建瓯·期中)兴趣小组进行以水为主题的项目式学习活动。
任务1 自制简易净水器。
(1)如图是便携净水器的构造简图。剩余两层放置的材料顺序为 (填“a”或“b”)。
a.A层为石英砂,B层为活性炭
b.A层为活性炭,B层为石英砂
任务2 探究水的组成。
[进行实验]如图所示,进行电解水实验。
(2)切断电源后,a、b管中气体体积比约为 ,b管的气体燃烧后的产物为 。
[解释与结论]
(3)写出电解水实验的文字表达式 。
(4)通过上述实验,说明水是由 和 元素组成的。
任务3 节水宣传:“保护水资源,从我做起”
(5)写出一条你在生活中节约用水的具体做法 。
【答案】(1)a (2)① 1:2 ② 水H2O (3) (4)① 氢元素 ② 氧元素 (5)淘米水浇花(合理即可)
【解析】(1)小卵石的作用是除去较大颗粒的难溶性杂质,石英砂的作用是除去较小颗粒的难溶性杂质,活性炭的作用是除去水中的色素和异味,故简易净水器从上到下依次应放置小卵石、石英砂、活性炭,否则会影响净水效果。
故选a;
(2)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管生成的气体较少,是氧气,b管生成的气体较多,是氢气,则切断电源后,a、b管中气体体积比约为:1:2;
b管中气体是氢气,氢气燃烧生成水;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为: ;
(4)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的;
(5)在生活中节约用水,可通过“一水多用”,如淘米水浇花。
10.(2025-2026九上·福建厦门集美·期中)水是人类最宝贵的自然资源。
小华同学准备用一瓶浑浊的河水模拟自来水的净水过程并制取蒸馏水,其实验过程如图1所示。
(1)操作①的操作名称是 ,用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外还有 ,玻璃棒的作用是 。
(2)操作②是除去水中的异味和色素,装置如图2,固体X是 (填写物质名称)。
(3)关于水的图3与图4两个变化微观本质的区别是 。
(4)图4实验过程中,试管a中产生的气体是 (填化学式)。电解水的符号表达式是 。电解水的微观过程如图6所示,将微观示意图补充完整 (答题卡相应位置画图即可)。
(5)水在实验中有多种用途,其中图5没有水其后果可能是 。写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式 。
(6)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图7所示:
通过图像分析电解浓度为5%的NaOH溶液时,增大电压对电解水速率的影响是 (填“加快”或“减慢”)电解速率。上述实验中,电解水速率最快的条件是: 。
【答案】(1)① 过滤 ② 漏斗 ③ 引流 (2)活性炭 (3)有无新分子生成 (4)① ② ③ (5)① 高温熔融物溅落使瓶底炸裂 ② (6)① 加快 ② 电压为12V时,电解浓度为10%的溶液
【解析】(1)通过操作① 之后可以得到固体B和液体C,故可知操作① 是过滤;过滤需要用到的玻璃仪器除了有玻璃棒、烧杯, 还有漏斗;其中玻璃棒的作用是引流。
(2)活性炭具有吸附性,常用作吸附色素和异味,故固体X是活性炭。
(3)图3是水的蒸发和水蒸气的液化,分子的种类没有发生改变,图4是水分子通电后生成了氢分子和氧分子,故图3与图4两个变化微观本质的区别是有无新分子生成。
(4)电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比是2:1,故试管a产生的气体是氢气,符号是;据此可以写出反应的符号表达式:;根据反应前后原子的种类和数量不变,反应前有2个氧原子和4个氢原子,反应后2个氧原子构成了1个氧分子,每2个氢原子构成1个氢分子,故生成了2个氢分子,详细图案可参考答案。
(5)图5铁丝在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热, 生成黑色的固体,故瓶底放水可以吸收热量,防止高温生成物溅落,使瓶底炸裂;铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,据此可以写出符号表达式:。
(6)由图可知,其他条件相同时,电压越大,产生20mL氢气所需时间越短,故增大点解,电解水速率加快;由图可知,电压为12V时,电解浓度为10%的溶液时,电解水速率最快。
11.(2025-2026九上·福建泉州洛江·期中)水是孕育生命的摇篮,也是涓涓流淌的生命之源。
(1)随着科技的发展,取水黑科技——空气取水净水器,走进生活,该装置可收集空气中的水蒸气净化处理得到生活饮用水。其主要工作原理如图1所示:
RO反渗透膜能截留水中的细菌、病毒、Ca2+、Mg2+等多种离子,进而可以 (填“增加”或“降低”)水的硬度。生活中,可用 鉴别硬水和软水。
(2)电解水实验(如图2所示)中,玻璃管a端电极连接电源的 (填“正”或“负”)极,该实验说明水是由 组成的。电解水反应的符号表达式(或化学方程式)为 。
【答案】(1)① 降低 ② 肥皂水 (2)① 正 ② 氢元素和氧元素 ③ (或 )
【解析】(1)水的硬度由含量决定,RO反渗透膜截留这些离子,因此能降低水的硬度;
生活中常用肥皂水鉴别硬水和软水:加入肥皂水后,泡沫多、浮渣少的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水。
故填:降低;肥皂水。
(2)电解水遵循 “正氧负氢、氢二氧一”(正极产生氧气,体积少;负极产生氢气,体积多),图2中玻璃管a内气体体积少,对应氧气,因此a端连接电源的正极;
电解水生成氢气和氧气,根据化学反应的元素守恒,说明水是由氢元素和氧元素组成的;
电解水生成氢气和氧气,其符号表达式为,化学方程式为 。
故填:正;氢元素和氧元素;(或 )。
12.(2025-2026九上·福建福州福清·期中)兴趣小组对我国的太空舱制氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
Ⅰ.多角度认识制氧原理
(1)太空舱制氧系统中电源A电极是 极;将引燃后的铁丝放入b管收集的气体中,反应的文字表达式是: 。
(2)太空舱制氧气的文字表达式为: ,供水膜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)。
Ⅱ.多措施提高制氧效率
【查阅信息】
①影响水电解效率的因素有:水溶液导电性、电解温度、超声波场等。
②气泡直径越大电解效率越低。
【讨论分析】
(3)用30%的氢氧化钠(NaOH)溶液代替纯水进行电解,氢氧化钠溶液中有阳离子和阴离子 (填离子符号),离子浓度的增加可增强水的导电性。
(4)升高电解温度能提高制氧效率的原因是 。
(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比较图1、图2,超声波振动能提高电解效率的原因是 。
【成果分享】同学们以“资源循环助力航天”为主题设计了海报,在校园内进行了空间站环控生保技术科普宣传活动,与其他同学分享了项目式学习的成果。
【答案】(1)① 负 ② (2)① ② H、O (3)OH- (4)升高温度能加快分子运动,提高反应速率 (5)① 减小 ② 超声波振动使气泡直径减小,减少了电极表面的气泡覆盖,增大了反应界面
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,A电极产生氢气(H2),故A是负极;
b管收集的是氧气,铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,文字表达式为: 。
(2)太空舱制氧是电解水,生成氢气和氧气,文字表达式为: ;
原子是化学变化中的最小粒子,故供水膜反应中未变化的微粒是氢原子(H)和氧原子(O)。
(3)NaOH解离出Na+和OH-,故阴离子是OH-。
(4)升高温度能加快分子运动,提高反应速率,从而提高制氧效率。
(5)① 气泡覆盖电极表面,会减少电极与溶液的接触面积(反应界面减小),降低电解效率。
② 对比图1、图2,超声波振动使气泡直径减小,减少了电极表面的气泡覆盖,增大了反应界面,因此提高了电解效率。
13.(2025-2026九上·福建南平建阳·期中)水是一种宝贵的自然资源,某学校兴趣小组对水展开项目式研究。
任务一:电解水探究水的组成
下图是电解水实验的示意图:
(1)由实验现象确定A试管接电池 极。
(2)通电一段时间后,若当A试管产生10 mL气体时,B试管产生气体的体积为 mL。
(3)B试管里的气体可用 来检验,观察到的现象是 。
(4)电解水的符号表达式为 。
任务二:水的净化
(5)上图清水池中发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(6)以下是生活饮用水的水质达标项目,其中“ab”指标可以通过上图中吸附池来实现,利用活性炭的 性。
a.不得呈现异色
b.不得有异味
c.应澄清透明
d.不得含有细菌和病毒
(7)我国“天宫”空间站,使用高分子膜可以除去水中大分子杂质,与实验室常用的 操作原理相同。右图为折叠滤纸操作步骤,其操作排序为 (填序号),请你举出一个利用此原理的生活实例 。
【答案】(1)负 (2)5 (3)① 带火星的木条 ② 带火星的木条复燃 (4) (5)化学变化 (6)吸附 (7)① 过滤 ② c、a、b ③ 比如用滤网过滤豆浆(分离豆渣和豆浆)、用纱布过滤茶水等(合理即可)
【解析】(1)在电解水实验中,“正氧负氢、氢二氧一”,即与电源正极相连的试管产生气体体积少,是氧气,与电源负极相连的试管产生气体体积多,是氢气,图中A试管内产生气体体积更大,是氢气,氢气在负极产生,所以A试管接电池负极;
(2)电解水时氢气和氧气体积比为2:1,A试管(氢气)体积10mL,则B试管(氧气)体积为5mL;
(3)B试管里的气体是氧气,可用带火星的木条检验;氧气具有助燃性,所以观察到的现象是带火星的木条复燃;
(4)水在通电的条件下分解产生氢气和氧气,电解水的符号表达式为:;
(5)清水池中加入消毒剂,消毒剂会与水中的细菌、病毒发生反应,有新物质生成,所以发生的变化是化学变化;
(6)活性炭具有吸附性,可以除去水中的异色,异味,对应题目里的a、b指标;
(7)高分子膜除去水中大分子杂质,和实验室常用的过滤操作原理相同(都是分离固体和液体,或不同大小的微粒);折叠滤纸应先对折成半圆,再对折成扇形,最后撑开成漏斗状,正确排序为c、a、b;生活实例:比如用滤网过滤豆浆(分离豆渣和豆浆)、用纱布过滤茶水等。
14.(2025-2026九上·福建厦门翔安·期中)研究小组以“认识水”为主题开展项目式学习。
活动一 认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下放置时液面上方水分子的微观示意图,已知两杯水的水温分别是和,则温度为的水为________(填序号)。
A.
B.
活动二 揭秘水的组成
Ⅰ.水的电解
同学利用如图水电解器进行电解水实验,在水电解器中加入NaOH的水溶液,至充满管A和管B(NaOH不参与反应),通直流电一段时间后,现象如图所示:
(2)水电解反应的文字(或符号)表达式为 。管A中产生的气体用 检验。
Ⅱ.查阅“水的组成揭秘”科学史
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粉反应,模拟实验装置如上图所示,发现管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成。吹泡器吹出的气泡不断往上升,用燃着的木条去点气泡,发现气泡能被点着。
(3)在拉瓦锡实验中,反应的文字(或符号)表达式为 。实验过程中,吹泡器吹出的气泡不断往上升,说明该气体具有的性质是 。
活动三 探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需的时间如上图图1所示。
(4)电解5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。根据图1,上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
(5)根据图2信息,分析NaOH溶液的浓度与产生氢气速率的关系: 。
【答案】(1)B (2)① ② 带火星的木条 燃着的木条 (3)① ② 密度比空气小 (4)① 在6V-12V的范围内,电压越高,电解水速率越快 ② 12V、10% NaOH溶液 (5)NaOH溶液浓度在12%~18%范围内,产生氢气速率随NaOH溶液浓度增大而增大;NaOH溶液浓度在18%~20%范围内,产生氢气速率随NaOH溶液浓度增大而减小(合理即可)
【解析】(1)分子间存在着间隔,其温度越高,分子间隔越大,故温度为,上方水分子间隔较小,单位体积内分数数目更多,故选B;
(2)水电解生成氢气和氧气,文字表达式为: ,符号表达式为: ;
电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。管A内气体体积较小,说明是氧气,氧气具有助燃性,可用带火星的木条(或燃着的木条)检验,带火星的木条会复燃,燃着的木条燃烧更旺。
(3)水蒸气与红热铁粉在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,文字表达式为: ,符号表达式为: ;
气泡不断上升,说明该气体(氢气)密度比空气小。
(4)图1中,电解5% NaOH溶液时,电压从6V升至12V,产生20mL氢气的时间缩短,说明在6V-12V的范围内,电压越高,电解水速率越快;
12V、10% NaOH溶液对应的时间最短,电解水速率最快。
(5)图2中,NaOH溶液浓度在12%~18%范围内,产生氢气速率随NaOH溶液浓度增大而增大;NaOH溶液浓度在18%~20%范围内,产生氢气速率随NaOH溶液浓度增大而减小。
15.(2025-2026九上·福建厦门同安·期中)兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展研究性学习。
任务一:学习水的组成发现史
1783年,拉瓦锡利用图1所示装置探究水的组成。往A杯中滴加少量的水,水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体四氧化三铁和“易燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集到纯净的“易燃空气”,最终拉瓦锡证明了水的组成。1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水实验使水的组成得到确定。
(1)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
(2)水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体四氧化三铁,说明水含有 元素(填元素符号)。
(3)小明同学对上述实验提出疑问,他认为若装置中的空气没有排除,则不能得出上述结论,原因是 。
任务二:认识水通电发生的反应
(4)小组同学利用图2装置,重复上述电解水实验。接通电源,待C中液面下降到刻度8时,理论上B中液面达到的刻度为 ,A中液面 (填“上升”或“下降”),关闭电源。
(5)将燃着的木条放在出气口2,打开出气口2,观察到 (填实验现象),该气体是 。
(6)若通电前电解器中B、C未充满液体,则在检验气体时可能出现的现象是 (写一条)。
【答案】(1)水蒸气 (2)O (3)装置中的空气含有氧元素,会影响实验结果 (4)① 4 ② 上升 (5)① 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ② 氢气 (6)用燃着的木条检验C中气体时发出尖锐的爆鸣声 用带火星的木条检验B中气体时木条不复燃
【解析】(1)水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体四氧化三铁和“易燃空气”,水蒸气遇冷凝结成水滴,故将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去水蒸气;
(2)水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体四氧化三铁,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,四氧化三铁中含有铁元素和氧元素,铁中含有铁元素,由此说明水中含有氧元素,其元素符号为O;
(3)小明同学对上述实验提出疑问,他认为若装置中的空气没有排除,则不能得出上述结论,原因是:装置中的空气含有氧元素,会影响实验结果;
(4)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则B、C中产生的气体分别是氧气、氢气,其体积比约为1:2,因此待C中液面下降到刻度8时,理论上B中液面达到的刻度为;由于B、C中有气体生成,压强增大,液体被压入A中,故A中液面上升;
(5)由第(4)小问分析可知,B、C中产生的气体分别是氧气、氢气,氢气具有可燃性,则将燃着的木条放在出气口2,打开出气口2,观察到气体燃烧,产生淡蓝色火焰,说明该气体为氢气;
(6)若通电前电解器中B、C未充满液体,则B、C中产生的气体会混有空气,则在检验气体时可能出现的现象是:用燃着的木条检验C中气体时发出尖锐的爆鸣声或用带火星的木条检验B中气体时木条不复燃等。
16.(2025-2026九上·福建泉州南安·期中)某桶装饮用矿泉水每的部分成分如图所示。
偏硅酸 钾 钠 镁
请计算:
(1)偏硅酸的相对分子质量为 。
(2)在,中,氢、氧元素质量比为 。
(3)中,硅元素的质量为 g。
(4)某同学喝了该矿泉水,他摄入钾元素的质量为 。
【答案】(1)78 (2)1:24 (3)14 (4)1
【解析】(1)相对分子质量是化学式中各原子相对原子质量的总和。
已知H的相对原子质量为1,Si为28,O为16,则相对分子质量为:
(2)元素质量比 = (原子相对原子质量×原子个数)之比。因此,氢、氧元素质量比为。
(3)中,硅元素的质量为:。
(4)由标签可知,1000 mL矿泉水中含钾5 mg。则200 mL矿泉水中钾元素的质量为:。
17.(2025-2026九上·福建省泉州市晋江市第一中学·期中)兴趣小组同学对水的组成展开探究。
(1)如图是电解水实验装置,试管1产生的气体是 ,电解水反应的符号表达式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类型),实验说明水由 组成。该过程的能量转化形式是 。
(2)若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子,请你画出水分子的微观模型图 。
(3)下图是探究物质组成的两种思路,请你将内容补充完整:理论依据 。
【答案】(1)① 氢气 ② ③ 分解 ④ 氢元素和氧元素 ⑤ 电能转化为化学能 电能→化学能 (2) (3)化学反应前后,元素种类不变
【解析】(1)电解水实验中,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,且氢气和氧气的体积比约为2:1。试管 1 与电源负极相连,产生的气体是氢气(H2)。电解水生成氢气和氧气,反应的符号表达式为。该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应。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,实验说明水由氢元素和氧元素组成。该过程是通过通电使水分解,能量转化形式是电能转化为化学能(电能→化学能)。
(2)一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,水分子的微观模型图为。
(3)无论是通过水电解生成氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成,还是其他类似探究物质组成的实验,其理论依据都是化学反应前后,元素种类不变。
18.(2025-2026九上·福建省泉州市四校联盟·期中)某品牌矿泉水外包装上部分文字说明如图所示,请回答下列问题。
天然矿泉水特征性指标单位:mg/L
锶(Sr)
偏硅酸(H2SiO3)
镁离子(Mg2+)
碳酸根()
氯离子(Cl-)
钙离子(Ca2+)
0.200~0.500
25.00~55.00
6.00~15.00
200.00~600.00
3.00~10.00
3.00~10.00
(1)请用化学用语表示:2个锶原子 。
(2)写出化学用语“”中“2”所表示的意义 。
(3)镁离子(Mg2+)表示镁原子 (填“失去”或“得到”)2个电子形成的 (填“阴”或“阳”)离子。
(4)矿泉水中所含偏硅酸(H2SiO3)中硅元素的化合价为 。
(5)结合图中信息写出氯化钙的化学式 。
【答案】(1) (2)一个碳酸根离子带有2个单位的负电荷 (3)① 失去 ② 阳 (4)+4 (5)
【解析】(1)锶的元素符号为,表示2个原子时,在元素符号前加数字2,写作。
(2)离子符号右上角的数字表示离子所带电荷数,中的“2”表示一个碳酸根离子带两个单位的负电荷。
(3)镁原子最外层有2个电子,失去这两个电子形成阳离子。
(4)设中硅元素的化合价为x。根据化合价代数和为0:2×(+1) + x + 3×(-2) = 0,解得x=+4。
(5)钙元素的化合价为+2价,氯元素的化合价为-1价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,故化学式为。
19.(2025-2026九上·福建龙岩新罗·期中)中国科学家提出“利用月球地下熔岩管道,建立支持人员长期驻留基地”。中国多家高校和科研机构合作,利用黑龙江省镜泊湖火山地下熔岩管道,建立了我国首个类月球地下空间教学实习基地。
(1)居住区内再生式生命保障系统中,氧气的体积分数约为 。
(2)我国科研团队有“月壤制水”的研究成果。在月球基地上可电解水制得氧气。电解水制取氧气的化学式表达式为 。
(3)月壤中含有二氧化硅和氧化铝,为制造月壤砖提供原料。氧化铝的化学式为 。
(4)比起月表地面上建立人员长期驻留基地,利用月球地下熔岩管道建立支持人员长期驻留基地,其优点有 (写一点)。
【答案】(1)21% (2) (3)Al2O3 (4)可有效屏蔽辐射、减少微陨石冲击,且温度更稳定
【解析】(1)氧气的体积分数约为21%;
(2)水电解生成氢气和氧气,化学式表达式为:;
(3)氧化铝的化学式为Al2O3;
(4)月球地下熔岩管道能有效屏蔽辐射、减少微陨石冲击,且温度更稳定。
20.(2025-2026九上·福建龙岩新罗·期中)小组同学设计了空气中氧气含量的测定(图1)和水的电解实验(图2)。
(1)图1中,加热试管,红磷燃烧。红磷燃烧的化学式表达式为 。
(2)图1中,红磷燃烧熄灭后冷却至室温打开弹簧夹,可观察到注射器中的水约减少 mL。
(3)图1中试管底部装少量细沙的目的是 。
(4)图2中,通电一段时间后,观察到正极和负极产生的气体体积比约为 。检验正极产生的气体的实验操作为 。
【答案】(1) (2)10 (3)防止试管受热不均而炸裂 (4)① 1:2 ② 将带火星的木条伸入盛有该气体的小试管,若木条复燃则证明该气体为氧气
【解析】(1)红磷燃烧反应生成五氧化二磷,反应的化学式表达式为:;
(2)氧气约占空气总体积的1/5,试管中的氧气体积为50mL×1/5=10mL,可观察到注射器中的水约减少10mL;
(3)红磷燃烧放热,图1中试管底部装少量细沙的目的是防止试管受热不均而炸裂;
(4)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,二者体积比约为1:2;检验正极产生的氧气可将带火星的木条伸入盛有该气体的小试管,若木条复燃则证明该气体为氧气。
21.(2025-2026九上·福建建省泉州市鲤城·期中)某小组对水的组成与净化进行学习。
(1)图1通电后,螺旋电极上产生气泡,注射器A与注射器B收集气体。注射器A中收集到的气体为 。
(2)电解水的符号表达式为 。
(3)根据图1实验可得出的结论是:水是由 组成的。
(4)图2为直饮水机的工作原理。其中①的作用是 。
(5)图2中②相当于实验室的过滤操作,实验室中进行该操作时,玻璃棒的作用是 。
(6)保护水资源,防止水污染是每个公民和全社会的责任。下列做法有利于防止水资源污染的是 。
①农业生产中为提高产量频繁使用农药和化肥 ②不用含磷洗衣粉
③工业废水处理达标后再排放 ④生活污水倒入河流中
【答案】(1)氢气 H2 (2)H2OH2+O2 (3)氢元素和氧元素 (4)吸附色素和异味 (5)引流 (6)② ③
【解析】(1)在电解水实验中,根据“正氧负氢、氢二氧一”,注射器A连接电源负极,所以注射器A中收集到的气体为氢气,其化学式为H2。
(2)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为H2OH2+O2。
(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,元素的种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)图2中① 是活性炭,因为活性炭具有吸附性,所以其作用是吸附色素和异味。
(5)图2中② 相当于实验室的过滤操作,在实验室过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出。
(6)① 农业生产中为提高产量频繁使用农药和化肥,会造成水体污染,不符合题意;② 不用含磷洗衣粉,可防止水体富营养化,有利于防止水资源污染,符合题意;③ 工业废水处理达标后再排放,可防止水体污染,符合题意;④ 生活污水倒入河流中,会造成水体污染,不符合题意。故填:② ③ 。
22.(2025-2026九上·福建福州仓山·期中)水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ.认识水的蒸发
(1)下图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时的微观示意图,已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,则温度为50℃的水为______(填标号)。
A.
B.
Ⅱ.探究水的组成
(2)如图所示装置是电解水的装置,反应的文字表达式为 ;收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管;理论上若正极产生15mL的气体,则负极产生气体的体积为 mL。
(3)水通电分解的微观示意图如下所示,将B中缺少的微观粒子模型补画出来。
Ⅲ.水的净化过程
(4)某同学设计的净水过程如图所示。明矾使悬浮的杂质 (填“吸附”、“过滤”或“沉降”)出来。实验室若要完成步骤a,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ;步骤b中加入活性炭的作用是 。
(5)实践小组制作了如图宣传小报,他们宣传的角度是 (填“防治水体污染”或“节约用水”)。请你为小报写出一句宣传标语: 。
【答案】(1)A (2)① 水氢气+氧气 ② a ③ 30 (3) (4)① 沉降 ② 漏斗 ③ 吸附色素和异味(或吸附作用) (5)① 节约用水 ② 节约用水,人人有责(合理即可)
【解析】(1)温度升高,水分子运动速率加快,空气中水分子的间隔增大,烧杯上方水分子数目少,故温度为50°的水为A。
(2)水通电分解,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2;反应的文字表达式为:;a管与负极相连,故收集氢气的试管是a;理论上若正极产生15mL的气体,则负极产生气体的体积= ;
(3)水通电生成氢气和氧气,即水分子分解成氧原子和氢原子,2个氧原子结合成氧分子,2个氢原子结合成氢分子,根据反应前后原子种类和数目不变,在B中补充1个氢原子、1个氧原子。
(4)明矾能使悬浮的杂质较快沉降;操作a为过滤,过滤需要用的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒和漏斗;活性炭可以吸附异味和色素。
(5)由宣传小报可知,宣传角度是节约用水;宣传标语可围绕节约用水展开,如节约用水,人人有责等。
23.(2025-2026九上·福建宁德·期中)化学与资源。
(1)淡水总量稀缺,请节约用水!下列是我国“国家节水标志”的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)许多公共场所安装了如图1所示的直饮水机。直饮水机中使用的PP棉可除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室中的 操作原理相同。
(3)学习小组利用如图2所示的简易电解水装置,进行实验(注:反应一段时间后停止通电,A、B管内液面均高于图中D线)。A、B管内的液面更接近D线的 管,电解水的化学式表达式为 ,该实验证明了水是由 组成。
【答案】(1)B (2)过滤 (3)① B ② ③ 氢元素和氧元素
【解析】(1)A、该图标表示剧毒品标志,不符合题意;
B、该图标表示国家节水标志,符合题意;
C、该图标表示禁止吸烟标志,不符合题意;
D、该图标表示易燃液体标志,不符合题意。
故选:B;
(2)直饮水机中使用的PP棉可除去水中的泥沙等大颗粒杂质,即将固体与液体分离,与实验室中的过滤操作原理相同;
(3)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则A、B管产生的气体分别是氧气、氢气,其体积比为1:2,B管内气体体积较大,液面更接近D线;
水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学式表达式为;根据质量守恒定律,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,由此证明水是由氢元素和氧元素组成的。
24.(2025-2026九上·福建福州九校·期中)科学家们通过实验逐步认识了水的组成,今天我们以实践探索闽江水的奥秘。
[追寻足迹]
(1)水的生成:18世纪末,普利斯特里和卡文迪什将氢气点燃,产生了水滴,写出该反应的文字表达式 。
(2)水的分解:①1800年,英国化学家尼科尔森和卡莱尔首次通过电解水来研究水的组成。如图,检验正极产生气体的方法是 。
该实验可得出有关于水的结论是 (选填字母)。
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
②水分解的微观示意图如图,水分子分解过程中粒子变化的先后顺序是 (填字母)。
[探秘闽水]
(3)福州某校化学兴趣小组对闽江水展开了项目式实践活动。小组同学用注射器、蓬松棉、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个便携净水器,如图。
①活性炭的作用是 。
②石英砂与活性炭位置 (填“能”或“不能”)交换。
③使用该净水器,待处理的水由下往上压,优点是 。
④TDS值是水质的一项重要指标,TDS值和水质纯度的关系如图1。某水样经自制净水器净化后的TDS值如图2,则净化后的水质纯度为 (填“高”、“较高”、“一般”或“会结水垢”)。
⑤如图还可以采用膜过滤工艺,利用反渗透膜实现高效净水,写出一种不能透过反渗透膜的微粒符号 。
【答案】(1) (2)① 将带火星的木条伸入试管,木条复燃则为氧气 ② BC ③ b→a→c (3)① 吸附色素和异味 ② 不能 ③ 能让水与净水材料充分接触,提升净化效果 ④ 一般 ⑤ Na+、Cl-
【解析】(1)氢气燃烧生成水,该反应的文字表达式为: 。
(2)① 电解水时正极产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃,故检验方法是将带火星的木条伸入试管,木条复燃则为氧气;
A、水是由氢元素和氧元素组成的,不是由氢气和氧气组成的,该选项错误。
B、氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的,该选项正确。
C、氢分子和氧分子都是双原子分子,电解水时,氧气与氢气的体积比约为1∶2,说明一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,该选项正确。
故选BC。
② 水分子分解时,先分裂为氢原子和氧原子(b→a),然后氢原子结合成氢分子、氧原子结合成氧分子(c),故顺序为b→a→c。
(3)① 活性炭疏松多孔具有吸附性,能吸附色素和异味。
② 石英砂主要过滤较大颗粒杂质,活性炭吸附色素、异味,二者功能不同,位置不能交换。
③ 水由下往上压,能让水与净水材料充分接触,提升净化效果。
④ 由图1可知,TDS值159 PPM属于一般水质纯度。
⑤ 反渗透膜可阻挡离子,钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)不能透过。
试卷第1页,共3页
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专题04 自然界的水
5大高频考点
考点01 水资源及其利用
考点02 水的净化
考点03 水资源与保护
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
考点05 电解水实验探究水的组成
考点01 水资源及其利用
1.(2025-2026九上·福建泉州洛江·期中)2025年3月22日—28日是第三十二届“中国水周”。“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”,下列说法不正确的是
A. 农业上提倡大田喷灌或滴灌灌溉作物 B. 水资源丰富,工业废水可不经处理直接排放
C. 海水淡化,对解决淡水危机有重要意义 D. 推广使用无磷洗衣粉,减少水体富营养化
2.(2025-2026九上·福建省泉州市四校联盟·期中)某海水淡化系统(如下图)工作时,蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝,实现海水淡化。下列说法错误的是
A. 光热作用下,水分子运动速率加快 B. 液态水变为水蒸气,水分子间的间隔变大
C. 水蒸气冷凝为水,水分子本身变小 D. 海水变为淡水,水分子化学性质不变
3.(2025-2026九上·福建宁德·期中)2025年六五环境日的主题为“美丽中国我先行”。我们都是行动者,下列做法错误的是
A. 践行光盘行动 B. 节约用水用电用气 C. 露天焚烧垃圾 D. 多使用共享交通工具
4.(2025-2026九上·福建福州·期中)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“为云”“为雨”的认识错误的是
A. 此过程体现自然界中的水循环 B. 此过程能实现水资源的重新分布
C. 此过程中水分子本身发生了变化 D. 此过程是通过水分子的运动及间隔变化实现的
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·福建三明沙县·期中)某同学利用身边常见材料自制如图1所示净水器,并利用图2常见市售水质检测仪检测净化后水质。下列说法不正确的是
A. 活性炭可吸附水中的色素和异味
B. 通过自制净水器净化后得到的水是纯净物
C. 自制净水器中用到的小卵石和纱布起到过滤的作用
D. 若检测仪所测数值为523,则水中可能含有较多的可溶性钙镁化合物
2.(2025-2026九上·福建省泉州市晋江市第一中学·期中)如图是某同学设计的简易净水器,以下说法正确的是
A. 明矾的作用是杀菌消毒 B. 活性炭能吸附所有杂质
C. 水由下往上压,能提高净化效果 D. 该净水器净化后的水是纯净物
3.(2025-2026九上·福建宁德蕉城·期中)阅读短文,回答问题。
臭氧()在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体,主要分布在距离地面10~50km的大气层中。空气中的氧气在高压放电的条件下能转化为臭氧。许多有机色素的分子遇臭氧后会被破坏,成为无色物质,因此,臭氧可作为漂白剂。臭氧具有很强的杀菌能力,可用于净水等工艺。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图)。
(1)写出臭氧的一条物理性质: 。
(2)由上述材料可知,臭氧可用于 (填一种)。
(3)氧气转化为臭氧的符号表达式为 。
(4)由图可知,臭氧浓度与杀菌效果的关系是 。
4.(2025-2026九上·福建福州马尾·期中)学校开展“河水水质检测与净化”假期实践活动,通过水厂工艺调研、水质检测、实验操作三个环节,深入理解水的净化原理,具体实践活动过程如下:
(1)自来水厂净化工艺调研:某水厂采用“沉淀→过滤→活性炭吸附→消毒”工艺,消毒环节使用ClO2(二氧化氯)净化工艺;10月检测报告中,水质检测菌落总数<1CFU/mL(国家标准≤100CFU/mL)。下列描述错误的是___________。
A. 活性炭可吸附水中的色素、异味等部分杂质 B. ClO2杀菌消毒属于化学变化
C. 净化工艺后的水可能含较多可溶性钙镁离子 D. 净化后的水符合菌落总数国家标准可直接饮用
(2)水质检测:TDS值与水质纯度的关系如图1,测得河水的TDS值如图2,其水质纯度为 (填“高”、“较高”、“一般”、“会结水垢”)
(3)水的净化实验操作
①仪器a的名称是 ;玻璃棒作用是 ;若液体M仍然浑浊,原因可能是 (写一条)。
②实验1中加明矾的作用是 。
③实验2可制得净化程度较高的蒸馏水,装置中烧瓶下方 (填“需要”或“不需要”)垫上陶土网;加入几粒沸石(或碎瓷片)的原因是 。
5.(2025-2026九上·福建厦门集美·期中)用化学用语填空。
(1)写出下列物质的化学式:
①2个钙原子 。
②氮气 可用作保护气。
③氩气 用于霓虹灯。
④3个镁离子 。
⑤氢氧化铝 能治疗胃酸过多。
⑥草木灰的主要成分为碳酸钾,碳酸钾的化学式为 。
⑦地壳中含量最高的金属元素和非金属元素组成的物质为 。
⑧汽油在空气中燃烧生成CO2和H2O,试推断汽油中一定含 元素(填元素符号)。
(2)按要求作答:
①Na2O的名称是 。
②高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂,高铁酸钾中铁元素的化合价为 。
③将铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁丝表面有红色物质产生,溶液由蓝色变为浅绿色,该反应的符号表达式是 。
(3)几种微观粒子的模型如下图,根据航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时其反应的微观示意图回答:
①微观粒子C是由 (填具体的粒子名称)构成的。
②保持D粒子化学性质的最小粒子是 (填具体的粒子名称)。
③写出该反应的符号表达式 。
6.(2025-2026九上·福建福州福清·期中)人们对于“好”水的需求一直没有停止,水的净化贯穿古今。
任务一 了解净水
(1)“茶圣”陆羽在《茶经•四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具——漉水囊,其操作原理类似于实验室中的 。
(2)现代净水方法很多,其中RO反渗透净水原理如图:
①水分子的直径 (填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔径。
②纯净水的出水口是 (填“a”或“b”)。
任务二 检测水质
(3)TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量,值为33,结合下表可知该水质属于 。
TDS值
0~89
90~159
160~229
230~339
340~534
水质
强软水
软水
适度硬水
中度硬水
硬水
强硬水
任务三 自制净水器
(4)某班同学设计了三组净水装置,如图。
①你认为净水效果最好的是 。
②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外,还需要考虑 (写一点即可)。
7.(2025-2026九上·福建厦门同安·期中)研究小组开展“水的净化”项目式学习活动。
活动一:调查人类拥有的水资源
(1)结合图1,请对淡水资源概况做总结: (写一条即可)。
(2)请你写出一条生活中节约用水的措施: 。
活动二:学习水的净化
研究小组取同安东溪的水样按如下流程进行实验。
(3)操作Ⅰ的名称是 ,该操作中玻璃棒的作用是 。
(4)明矾和活性炭的作用分别是 、 。
(5)流程图中的清水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
活动三:制作简易净水器
研究小组用饮用水瓶做容器,用PP棉、小鹅卵石、活性炭、细沙做滤芯材料,设计净水器如图2。
(6)为了获得较优的净水效果,自进水口起,滤芯材料的填充顺序为: → → (选填“小鹅卵石”“活性炭”“细沙”)。
(7)进水口设置在净水器 (填“上方”或“下方”)效果较好。
8.(2025-2026九上·福建泉州南安·期中)污水处理改善生态环境。化学小组参观污水处理厂,学习并完成下列项目。
项目一 了解污水处理流程
(1)一级处理中,格栅的作用类似于过滤操作中的 (填一种实验材料名称),能除去水中的大块悬浮物。
(2)二级处理中,活性污泥里的微生物能加快水中有机物的分解,从化学反应速率的角度看,微生物所起的作用与 (填“催化剂”或“反应物”)相似。
项目二 探究污泥吸附剂除磷性能的影响因素
【查阅资料】净水厂污泥拥有良好的吸附性能和沉降性。
【实验准备】配制的溶液,模拟含磷废水。
【进行实验】
在锥形瓶中加入模拟含磷废水,放入恒温振荡器中,转速为120转,在不同条件下反应3小时。反应结束后将上层清液过滤,测定污泥样品对磷的吸附量。实验数据如下表:
实验序号
污泥样品
污泥粒径
反应温度
吸附量
1
0.3
100
25
2.62
2
0.3
50
25
3.5
3
0.3
200
25
2.0
4
0.4
100
25
x
5
0.5
100
25
4.24
(3)相同条件下,污泥样品质量越大对溶液中磷的吸附量越大,吸附量x的数值范围是 。
(4)对比实验,可得出的结论是 。
(5)在实验2的基础上,化学小组进一步探究“温度是否会影响吸附量”,请补充完整实验方案:取锥形瓶,加入模拟含磷废水,放入 g污泥粒径为的污泥样品,置于 (填“”或“”)的恒温振荡器中,转速为120转,反应3小时后过滤,测定吸附量;重复实验,改变 ,其他条件不变,进行多次实验,对比实验测定的吸附量差异。
项目三 水质检测
(6)值是水质的一项重要指标。化学小组采集处理后水样,经检测的值如图,净化后的水质纯度为 。
9.(2025-2026九上·福建省泉州市四校联盟·期中)水是生命之源,万物之基,兴趣小组以“水”为主题展开系列学习。
I.识水之本 实验室用如图 1 装置探究水的组成
(1)该反应的符号表达式为 ,实验证明水是由 组成。
(2)实验结束后若在 M 口处收集到气体 3mL,则理论上 N 口处收集到的气体体积为 mL。
Ⅱ.创水之清
表 1
水样指标
净化前水样
净化后水样
某品牌纯净水
TDS(ppm)
270
261
0
(3)为解决校园污水再利用问题,同学们设计便携式净水器如图2:
① 活性炭的作用是 。
②高聚碘树脂起杀菌作用,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③为提高净化效果,水进入的方向应从 到 (填“上”或“下”)。
(4)用该净水器对原水水样进行净化,检测净化效果并与纯净水作对比,结果如表1(TDS为水中所溶解的固体物质总量)。得出“净化后水样”仍是混合物的证据是 。
10.(2025-2026九上·福建龙岩新罗·期中)水是重要资源。下图是自来水的生产流程。
(1)浑浊的水中含有悬浮的固体小颗粒,自来水生产中加入明矾的作用是 。
(2)自来水生产过程中,过滤环节的作用是 。
(3)天然水经处理后得到的自来水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)列举生活中节约用水的一种方法 。
11.(2025-2026九上·福建福州·期中)兴趣小组取闽江水样进行净化实验。
(1)设计:闽水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等难溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有疏松多孔的结构,具有 性。
(2)净化:将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如上图所示装置进行水的净化。
其中,装置制作较合理的是 (填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (填“是”或“不是”)纯净物。
考点03 水资源与保护
1.(2025-2026九上·福建福州马尾·期中)下列图标表示“国家节水标志”的是
A. B. C. D.
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·福建福州九校·期中)下列化学实验中出现了一些“出乎意料”的现象或结果,解释不合理的是
选项
A
B
C
D
实验
验证氧气的化学性质
用高锰酸钾制取氧气
探究水的组成
测定空气中氧气的体积分数
异常情况
未观察到火星四射的现象
实验后试管炸裂
正、负极产生的气体体积比
测得空气中氧气体积分数小于1/5
原因分析
可能氧气浓度太低
可能是实验后先移导管再撤酒精灯
可能是一小部分氧气溶于水中
可能是装置未冷就打开了弹簧夹
A. A B. B C. C D. D
2.(2025-2026九上·福建福州·期中)某同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如图所示装置进行实验,以探究水的组成。下列说法错误的是
A. 该实验证明分子可以再分
B. 通过两支笔芯的电流大小相同
C. 该实验说明水由氢气和氧气组成
D. 连接电源负极的铅笔产生的气体比连接电源正极产生得多
考点05 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·福建建省泉州市鲤城·期中)逻辑推理是学习化学的重要方法,下列推理正确的是
A. 电解水生成氢气和氧气,因此水中含有氢气和氧气
B. 化合物中含有多种元素,所以含有多种元素的纯净物属于化合物
C. 氧化物中都含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
D. 分子、原子都是不带电的粒子,所以不带电的粒子一定是分子、原子
2.(2025-2026九上·福建福州九校·期中)宏观辨识与微观探析是化学核心素养之二,下列有关现象的解释中,错误的是
A. 水变成水蒸气后体积变大——水分子间隔变大了
B. 液体酒精和固体酒精都能燃烧——同种分子化学性质相同
C. 过氧化氢能分解产生氧气——过氧化氢中有氧分子
D. 电解水实验产生氢气和氧气——化学变化中,分子可分,原子重组
3.(2025-2026九上·福建宁德蕉城·期中)科学思维是化学核心素养的重要组成部分。下列推理正确的是
A. 和组成元素相同,所以化学性质相同
B. 氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,则是氧化物
C. 催化剂能改变化学反应速率,则要改变化学反应速率必须加催化剂
D. 含有较多可溶性钙镁化合物的水是硬水,则软水一定不含钙镁化合物
4.(2026·福建厦门海沧·期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B. 图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C. 图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D. 图④:电解水时,记录随着反应时间,氢气与氧气体积的变化
5.(2025-2026九上·福建泉州泉港·期中)山东籍航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活,在轨演示了水球变气球等炫酷的实验。“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。图1是空间站资源再利用模拟图。
【水净化系统】
(1)活性炭可以除去色素和异味,是利用活性炭具有 性。
(2)用臭氧(O3)消毒,臭氧在一定条件下可以转化成氧气,该转化过程是 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)高分子膜可以除去水中大分子杂质,与实验室常用的 操作原理相同。
(4)最终得到的饮用水为软水,生活中常用 区分硬水和软水。
【水电解系统】
(5)电解水的实验室装置如图2所示。a管与电源的 (选填“正”或“负”)极相连。
(6)该实验说明水是由 、 组成的,该变化中的最小微粒是 、 。
【氢氧燃料电池】
(7)氢气与氧气在催化剂作用下能直接化合,实现由化学能到 能的转化。
6.(2025-2026九上·福建宁德蕉城·期中)化学小组开展以“生命之源——水”为主题的项目式学习。
任务一:自制净水器
(1)小组设计了一款简易净水器(如图)。其中活性炭的作用是 ,小卵石、石英砂层的作用相当于实验操作中的 。
任务二:评估自制净水器
(2)小组对某原水水样进行净化,并利用TDS笔(水中总溶解固体量测定仪)检测净化效果,数据记录如下:
水样指标
净化前水样
净化后水样
某品牌纯净水
TDS(ppm)
270
261
0
请根据上表数据,说明“净化后水样是纯净物”观点错误的理由: 。
(3)若要将“净化后水样”进一步提纯为纯净水,可采取的操作方法是 。
任务三:电解水实验的定性与定量探究
(4)小组利用下图电解水装置进行实验。
①若正极注射器收集到4mL气体,则负极收集到的气体体积理论上应为 mL,该实验验证了水是由 组成的。
②将燃着的木条靠近正极产生的气体,观察到的现象是 。
③写出电解水的符号表达式: 。
7.(2026·福建厦门海沧·期中)化学实践小组的同学们在某河段取河水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】
①水的检测指标包括色度、浑浊度、气味、硬度、肉眼可见物等。检测方法包括看、闻、尝、品、查,更详细的指标需要通过精密的仪器测定。
②同学们查阅了相关资料,了解到国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以碳酸钙浓度计/
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量河水,用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为,说明该河水属于 。
任务二:净化水
河水转化为自来水需要经过一系列步骤,但是自来水送到用户过程中仍可能被污染,因此很多公共场所使用直饮机。(工作原理如下图1所示)
(2)活性炭滤芯具有 作用,除去颜色、异味。
任务三:验证水的组成
兴趣小组同学利用上图2所示装置进行电解水实验。
(3)该反应的文字或符号表达式为 ,b管中得到的气体是 。
(4)以上实验可以证明水的组成,若要证明水的组成。还可以进行的实验方案是 。(含操作、现象和结论)
【实验拓展】
理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为2:1,实际测定结果却往往大于2:1,这是为什么?
【查阅资料】常温常压下,IL水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验,3分钟后记录实验数据如下表:
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
氢气与氧气的体积比
7.7:3.3
6.5:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
【实验分析】
(5)下列关于电解水实验的说法中,正确的是___________(填字母)。
A. 进行该实验前,需要先检查装置的气密性
B. 铜丝作为电极时,测得的氢气与氧气的体积比最接近2:1
C. 选用不同的电极材料进行实验,可能影响测得的气体体积比
【交流反思】
(6)影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外,还可能与 有关。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。
8.(2025-2026九上·福建福州马尾·期中)电解水实验后,某校继续探究影响电解水反应速率的因素,数据记录如下:
实验编号
电极种类
NaOH溶液浓度/%
电压/V
H2体积/mL
所需时间/s
①
锡棒
2.5
12
20
703
②
锡棒
10
16
20
150
③
锡棒
2.5
16
20
432
④
镀镍回形针
10
12
20
205
⑤
镀镍回形针
10
16
20
135
(1)与电源正极相连的玻璃管内产生的是 (填“氢气”或“氧气”)。
(2)实验①③可探究 对电解水速率的影响。
(3)要探究电极种类对电解水速率的影响,应选择实验 和 (填实验编号);这组对照不够严谨,还需要改进: (写一点)。
(4)NaOH溶液浓度是 %(填“10”或“2.5”)时电解更快。
(5)删除一组实验仍可以达到同样的探究效果,删除的是 (填实验编号)。
9.(2025-2026九上·福建建瓯·期中)兴趣小组进行以水为主题的项目式学习活动。
任务1 自制简易净水器。
(1)如图是便携净水器的构造简图。剩余两层放置的材料顺序为 (填“a”或“b”)。
a.A层为石英砂,B层为活性炭
b.A层为活性炭,B层为石英砂
任务2 探究水的组成。
[进行实验]如图所示,进行电解水实验。
(2)切断电源后,a、b管中气体体积比约为 ,b管的气体燃烧后的产物为 。
[解释与结论]
(3)写出电解水实验的文字表达式 。
(4)通过上述实验,说明水是由 和 元素组成的。
任务3 节水宣传:“保护水资源,从我做起”
(5)写出一条你在生活中节约用水的具体做法 。
10.(2025-2026九上·福建厦门集美·期中)水是人类最宝贵的自然资源。
小华同学准备用一瓶浑浊的河水模拟自来水的净水过程并制取蒸馏水,其实验过程如图1所示。
(1)操作①的操作名称是 ,用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外还有 ,玻璃棒的作用是 。
(2)操作②是除去水中的异味和色素,装置如图2,固体X是 (填写物质名称)。
(3)关于水的图3与图4两个变化微观本质的区别是 。
(4)图4实验过程中,试管a中产生的气体是 (填化学式)。电解水的符号表达式是 。电解水的微观过程如图6所示,将微观示意图补充完整 (答题卡相应位置画图即可)。
(5)水在实验中有多种用途,其中图5没有水其后果可能是 。写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式 。
(6)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图7所示:
通过图像分析电解浓度为5%的NaOH溶液时,增大电压对电解水速率的影响是 (填“加快”或“减慢”)电解速率。上述实验中,电解水速率最快的条件是: 。
11.(2025-2026九上·福建泉州洛江·期中)水是孕育生命的摇篮,也是涓涓流淌的生命之源。
(1)随着科技的发展,取水黑科技——空气取水净水器,走进生活,该装置可收集空气中的水蒸气净化处理得到生活饮用水。其主要工作原理如图1所示:
RO反渗透膜能截留水中的细菌、病毒、Ca2+、Mg2+等多种离子,进而可以 (填“增加”或“降低”)水的硬度。生活中,可用 鉴别硬水和软水。
(2)电解水实验(如图2所示)中,玻璃管a端电极连接电源的 (填“正”或“负”)极,该实验说明水是由 组成的。电解水反应的符号表达式(或化学方程式)为 。
12.(2025-2026九上·福建福州福清·期中)兴趣小组对我国的太空舱制氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
Ⅰ.多角度认识制氧原理
(1)太空舱制氧系统中电源A电极是 极;将引燃后的铁丝放入b管收集的气体中,反应的文字表达式是: 。
(2)太空舱制氧气的文字表达式为: ,供水膜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)。
Ⅱ.多措施提高制氧效率
【查阅信息】
①影响水电解效率的因素有:水溶液导电性、电解温度、超声波场等。
②气泡直径越大电解效率越低。
【讨论分析】
(3)用30%的氢氧化钠(NaOH)溶液代替纯水进行电解,氢氧化钠溶液中有阳离子和阴离子 (填离子符号),离子浓度的增加可增强水的导电性。
(4)升高电解温度能提高制氧效率的原因是 。
(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比较图1、图2,超声波振动能提高电解效率的原因是 。
【成果分享】同学们以“资源循环助力航天”为主题设计了海报,在校园内进行了空间站环控生保技术科普宣传活动,与其他同学分享了项目式学习的成果。
13.(2025-2026九上·福建南平建阳·期中)水是一种宝贵的自然资源,某学校兴趣小组对水展开项目式研究。
任务一:电解水探究水的组成
下图是电解水实验的示意图:
(1)由实验现象确定A试管接电池 极。
(2)通电一段时间后,若当A试管产生10 mL气体时,B试管产生气体的体积为 mL。
(3)B试管里的气体可用 来检验,观察到的现象是 。
(4)电解水的符号表达式为 。
任务二:水的净化
(5)上图清水池中发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(6)以下是生活饮用水的水质达标项目,其中“ab”指标可以通过上图中吸附池来实现,利用活性炭的 性。
a.不得呈现异色
b.不得有异味
c.应澄清透明
d.不得含有细菌和病毒
(7)我国“天宫”空间站,使用高分子膜可以除去水中大分子杂质,与实验室常用的 操作原理相同。右图为折叠滤纸操作步骤,其操作排序为 (填序号),请你举出一个利用此原理的生活实例 。
14.(2025-2026九上·福建厦门翔安·期中)研究小组以“认识水”为主题开展项目式学习。
活动一 认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下放置时液面上方水分子的微观示意图,已知两杯水的水温分别是和,则温度为的水为________(填序号)。
A.
B.
活动二 揭秘水的组成
Ⅰ.水的电解
同学利用如图水电解器进行电解水实验,在水电解器中加入NaOH的水溶液,至充满管A和管B(NaOH不参与反应),通直流电一段时间后,现象如图所示:
(2)水电解反应的文字(或符号)表达式为 。管A中产生的气体用 检验。
Ⅱ.查阅“水的组成揭秘”科学史
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粉反应,模拟实验装置如上图所示,发现管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成。吹泡器吹出的气泡不断往上升,用燃着的木条去点气泡,发现气泡能被点着。
(3)在拉瓦锡实验中,反应的文字(或符号)表达式为 。实验过程中,吹泡器吹出的气泡不断往上升,说明该气体具有的性质是 。
活动三 探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需的时间如上图图1所示。
(4)电解5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。根据图1,上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
(5)根据图2信息,分析NaOH溶液的浓度与产生氢气速率的关系: 。
15.(2025-2026九上·福建厦门同安·期中)兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展研究性学习。
任务一:学习水的组成发现史
1783年,拉瓦锡利用图1所示装置探究水的组成。往A杯中滴加少量的水,水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体四氧化三铁和“易燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集到纯净的“易燃空气”,最终拉瓦锡证明了水的组成。1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水实验使水的组成得到确定。
(1)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
(2)水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体四氧化三铁,说明水含有 元素(填元素符号)。
(3)小明同学对上述实验提出疑问,他认为若装置中的空气没有排除,则不能得出上述结论,原因是 。
任务二:认识水通电发生的反应
(4)小组同学利用图2装置,重复上述电解水实验。接通电源,待C中液面下降到刻度8时,理论上B中液面达到的刻度为 ,A中液面 (填“上升”或“下降”),关闭电源。
(5)将燃着的木条放在出气口2,打开出气口2,观察到 (填实验现象),该气体是 。
(6)若通电前电解器中B、C未充满液体,则在检验气体时可能出现的现象是 (写一条)。
16.(2025-2026九上·福建泉州南安·期中)某桶装饮用矿泉水每的部分成分如图所示。
偏硅酸 钾 钠 镁
请计算:
(1)偏硅酸的相对分子质量为 。
(2)在,中,氢、氧元素质量比为 。
(3)中,硅元素的质量为 g。
(4)某同学喝了该矿泉水,他摄入钾元素的质量为 。
17.(2025-2026九上·福建省泉州市晋江市第一中学·期中)兴趣小组同学对水的组成展开探究。
(1)如图是电解水实验装置,试管1产生的气体是 ,电解水反应的符号表达式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类型),实验说明水由 组成。该过程的能量转化形式是 。
(2)若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子,请你画出水分子的微观模型图 。
(3)下图是探究物质组成的两种思路,请你将内容补充完整:理论依据 。
18.(2025-2026九上·福建省泉州市四校联盟·期中)某品牌矿泉水外包装上部分文字说明如图所示,请回答下列问题。
天然矿泉水特征性指标单位:mg/L
锶(Sr)
偏硅酸(H2SiO3)
镁离子(Mg2+)
碳酸根()
氯离子(Cl-)
钙离子(Ca2+)
0.200~0.500
25.00~55.00
6.00~15.00
200.00~600.00
3.00~10.00
3.00~10.00
(1)请用化学用语表示:2个锶原子 。
(2)写出化学用语“”中“2”所表示的意义 。
(3)镁离子(Mg2+)表示镁原子 (填“失去”或“得到”)2个电子形成的 (填“阴”或“阳”)离子。
(4)矿泉水中所含偏硅酸(H2SiO3)中硅元素的化合价为 。
(5)结合图中信息写出氯化钙的化学式 。
19.(2025-2026九上·福建龙岩新罗·期中)中国科学家提出“利用月球地下熔岩管道,建立支持人员长期驻留基地”。中国多家高校和科研机构合作,利用黑龙江省镜泊湖火山地下熔岩管道,建立了我国首个类月球地下空间教学实习基地。
(1)居住区内再生式生命保障系统中,氧气的体积分数约为 。
(2)我国科研团队有“月壤制水”的研究成果。在月球基地上可电解水制得氧气。电解水制取氧气的化学式表达式为 。
(3)月壤中含有二氧化硅和氧化铝,为制造月壤砖提供原料。氧化铝的化学式为 。
(4)比起月表地面上建立人员长期驻留基地,利用月球地下熔岩管道建立支持人员长期驻留基地,其优点有 (写一点)。
20.(2025-2026九上·福建龙岩新罗·期中)小组同学设计了空气中氧气含量的测定(图1)和水的电解实验(图2)。
(1)图1中,加热试管,红磷燃烧。红磷燃烧的化学式表达式为 。
(2)图1中,红磷燃烧熄灭后冷却至室温打开弹簧夹,可观察到注射器中的水约减少 mL。
(3)图1中试管底部装少量细沙的目的是 。
(4)图2中,通电一段时间后,观察到正极和负极产生的气体体积比约为 。检验正极产生的气体的实验操作为 。
21.(2025-2026九上·福建建省泉州市鲤城·期中)某小组对水的组成与净化进行学习。
(1)图1通电后,螺旋电极上产生气泡,注射器A与注射器B收集气体。注射器A中收集到的气体为 。
(2)电解水的符号表达式为 。
(3)根据图1实验可得出的结论是:水是由 组成的。
(4)图2为直饮水机的工作原理。其中①的作用是 。
(5)图2中②相当于实验室的过滤操作,实验室中进行该操作时,玻璃棒的作用是 。
(6)保护水资源,防止水污染是每个公民和全社会的责任。下列做法有利于防止水资源污染的是 。
①农业生产中为提高产量频繁使用农药和化肥 ②不用含磷洗衣粉
③工业废水处理达标后再排放 ④生活污水倒入河流中
22.(2025-2026九上·福建福州仓山·期中)水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。
Ⅰ.认识水的蒸发
(1)下图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时的微观示意图,已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,则温度为50℃的水为______(填标号)。
A.
B.
Ⅱ.探究水的组成
(2)如图所示装置是电解水的装置,反应的文字表达式为 ;收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管;理论上若正极产生15mL的气体,则负极产生气体的体积为 mL。
(3)水通电分解的微观示意图如下所示,将B中缺少的微观粒子模型补画出来。
Ⅲ.水的净化过程
(4)某同学设计的净水过程如图所示。明矾使悬浮的杂质 (填“吸附”、“过滤”或“沉降”)出来。实验室若要完成步骤a,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ;步骤b中加入活性炭的作用是 。
(5)实践小组制作了如图宣传小报,他们宣传的角度是 (填“防治水体污染”或“节约用水”)。请你为小报写出一句宣传标语: 。
23.(2025-2026九上·福建宁德·期中)化学与资源。
(1)淡水总量稀缺,请节约用水!下列是我国“国家节水标志”的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
(2)许多公共场所安装了如图1所示的直饮水机。直饮水机中使用的PP棉可除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室中的 操作原理相同。
(3)学习小组利用如图2所示的简易电解水装置,进行实验(注:反应一段时间后停止通电,A、B管内液面均高于图中D线)。A、B管内的液面更接近D线的 管,电解水的化学式表达式为 ,该实验证明了水是由 组成。
24.(2025-2026九上·福建福州九校·期中)科学家们通过实验逐步认识了水的组成,今天我们以实践探索闽江水的奥秘。
[追寻足迹]
(1)水的生成:18世纪末,普利斯特里和卡文迪什将氢气点燃,产生了水滴,写出该反应的文字表达式 。
(2)水的分解:①1800年,英国化学家尼科尔森和卡莱尔首次通过电解水来研究水的组成。如图,检验正极产生气体的方法是 。
该实验可得出有关于水的结论是 (选填字母)。
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
②水分解的微观示意图如图,水分子分解过程中粒子变化的先后顺序是 (填字母)。
[探秘闽水]
(3)福州某校化学兴趣小组对闽江水展开了项目式实践活动。小组同学用注射器、蓬松棉、活性炭、小卵石、石英砂等自制一个便携净水器,如图。
①活性炭的作用是 。
②石英砂与活性炭位置 (填“能”或“不能”)交换。
③使用该净水器,待处理的水由下往上压,优点是 。
④TDS值是水质的一项重要指标,TDS值和水质纯度的关系如图1。某水样经自制净水器净化后的TDS值如图2,则净化后的水质纯度为 (填“高”、“较高”、“一般”或“会结水垢”)。
⑤如图还可以采用膜过滤工艺,利用反渗透膜实现高效净水,写出一种不能透过反渗透膜的微粒符号 。
试卷第1页,共3页
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