内容正文:
专题04 自然界的水
4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 氢气燃烧实验探究水的组成
考点04 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·贵州毕节纳雍县·期中)5月11日,2025年全国城市节约用水宣传周暨毕节市城市节约用水宣传周活动在七星关区南山公园举行,新颖的活动形式吸引了大批市民共同参与。下列做法不利于保护水资源的是
A. 生活污水集中处理后排放 B. 利用滴灌技术灌溉园林
C. 实验完清洗仪器后及时关闭水龙头 D. 工业废水随意排入河流
2.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)当前,贵州水电正以“绿色化、智能化、集约化”为方向,从单一发电向水资源综合利用、多能互补的现代能源体系转型。下列做法不利于保护水资源的是
A. 推广节水器具 B. 工业用水重复使用
C. 及时清理河道垃圾 D. 污水未经处理直接排放
3.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)作为水质的“侦察兵”,贵州省水文水资源局一直在努力着。保护水资源人人有责,下列我们在生活中的做法不利于保护水资源的是
A. 任由水龙头漏水而不及时修理 B. 给庄稼浇水改漫灌为滴灌
C. 厕所马桶使用节水器 D. 随手关闭水龙头
4.(2025-2026九上·贵州黔南·期中)化学知识与人类生活密切相关,请回答下列问题。
(1)医院抢救病人时,会给病人吸入的气体是 。
(2)小颜同学在超市发现有“富硒酱油”这种产品,这里的“硒”指的是 (填“原子”“分子”或“元素”)。
(3)加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),请标出碘酸钾中碘元素的化合价: 。
(4)地壳中含量最多的金属元素是 (填元素名称)。
(5)水是生命之源,请写出一条爱护水资源的具体措施: 。
(6)写出氮气的一条性质及其对应的用途: 。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)净化水时,可用活性炭除去水中的色素和异味,利用了活性炭的性质是
A. 熔点高 B. 吸附性 C. 可燃性 D. 导电性
2.(2025-2026九上·贵州黔东南州·期中)下列各种水中,属于纯净物的是
A. 汽水 B. 矿泉水
C. 蒸馏水 D. 经过净化处理的自来水
3.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)水和空气、氧气一样,是人类重要的自然资源。下列有关水的叙述中,正确的是
A. 保持水的化学性质的最小粒子是水分子 B. 采用过滤的方法,可以将硬水转变成软水
C. 自来水中只含有水分子,不含其他粒子 D. 地球上的淡水资源丰富,取之不尽、用之不竭
4.(2025-2026九上·贵州安顺关岭县·期中)下列实验方案,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
将海水转化为淡水
过滤
B
证明蜡烛燃烧有水生成
在蜡烛燃烧的火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的小烧杯,观察现象
C
检验氢气的纯度
用拇指堵住集满氢气的试管口,管口向下靠近火焰,移开拇指点火
D
鉴别水和过氧化氢溶液
观察颜色
A. A B. B C. C D. D
5.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·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所示。下列相关说法中,不正确的是
A. 天然水中含有泥沙、微生物等杂质不宜直接饮用
B. 加混凝剂可以使水中悬浮的杂质较快沉降
C. 将水通过沉淀池、过滤池主要是为了除去水中的可溶性杂质
D. 生活中使硬水软化成软水常用的方法是煮沸
6.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)化学与生活息息相关。请回答下列问题:
(1)操场旁树叶上的露珠在阳光下消失,水发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)国家大型粮库中常用充氮气调和综合控温相结合的储粮技术来储粮,这利用了氮气的化学性质 。
(3)加碘食盐中的“碘”是指碘 (填“分子”“原子”或“元素”)。
(4)2025年6月28日,在第十五届“中茶杯”国际鼎承茶王赛颁奖典礼上,纳雍县的“彝岭苗山雪芽”与“乌蒙山宝奢香茶”斩获赛事最高荣誉“茶王奖”。泡茶时茶香四溢,请从分子角度解释其原因: 。泡茶时用纱网将茶叶与茶水分离,相当于化学实验操作中的 操作。
(5)家庭净水器中的活性炭具有吸附性,是因为其具有 的结构。
(6)往游泳池的池水中加入适量硫酸铜,可起到抑制藻类繁殖的作用。硫酸铜中所含阴离子的符号为 (填离子符号)。
(7)非遗项目“打铁花”表演中,熔化的生铁水剧烈燃烧,火星四射。请写出铁在氧气中燃烧时发生反应的符号表达式: 。
7.(2025-2026九上·贵州安顺·期中)人类的生活和工农业生产都离不开水,自来水的水源来自江河和水库,这些水中都含有较多的可溶性钙、镁化合物。下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. E. 吸附
(2)在上述流程中,加混凝剂的作用是 。
(3)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。
(4)通过以上几步的净化,在清水池得到的水是 (填“硬水”或“软水”)。
(5)地震过后地震灾区的饮用水会受到污染。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
8.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)化学与生活密切相关。
(1)生活中的下列物质属于混合物的是 (填序号):属于化合物的是 (填序号)。
A.矿泉水 B.澄清石灰水 C.蒸馏水
(2)汽车尾气中含有一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO),它们都是城市空气的污染源。治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,使一氧化碳和一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。
①下列叙述不正确的是 (填序号)
A.该过程中原子都没有发生变化
B.该过程中所有元素的化合价都发生了变化
C.该过程既不属于化合反应,也不属于分解反应
②可减少汽车尾气污染的措施为 (填序号)
A.使用清洁燃料 B.推广使用电动汽车 C.低碳出行
9.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对水的组成、水的净化、爱护水资源宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:探究水的组成
【进行实验】
(1)如下图,电解时,观察到两玻璃管中液面均下降,球形漏斗内液面上升,同学们结合物理学知识分析了球形漏斗内液面上升的原因: ,一段时间后,切断电源,玻璃管内现象如图所示,玻璃管B收集到的气体为 ,实验结束后,A、B玻璃管中产生气体的体积比为 。
【实验原理】
(2) (用文字表达式表示)。
【得出结论】
(3)该实验说明 。
任务二:学习水净化的方法
【查阅资料】直饮水机净水和自来水厂净水简易流程如图所示。
(4)直饮水机净水步骤3“紫外灯管照射”作用和自来水厂 的作用类似。
(5)经咨询超滤膜能滤去大分子和蛋白质,而微滤膜不能,如下图所示,可推测超滤膜的孔隙直径 (选填“大于”或“小于”)微滤膜。
任务三:设计节水护水的宣传活动
活动主题
节水爱水护水共享碧水蓝天
活动对象
全校师生
活动地点
学校操场
活动形式
演讲
活动流程
①用演讲强化节水护水的重要性。②节水倡议行动。③活动总结,撰写实践报告。
成果分享:
(6)为了实现全民积极加入节水护水活动,请你提出一条有价值的建议 。
10.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)水是宝贵的自然资源,“筑梦”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1可知地球上的水主要存在于 ,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %;可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水、仅约占谈水总量的 %。
(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2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 (选填“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 。图3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)。
(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的具体做法: 。
11.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)阅读短文,回答下列问题。
科学家们研发出了一种高效、低成本的扁平海绵状装置,它可以从湖泊或池塘中吸水,然后在阳光照射下释放纯化的水。
该装置的核心是一种具有网状微结构的聚合物凝胶。这种凝胶被一层叫聚多巴胺的深色物质所包围,而聚多巴胺又被一层透明的海藻衍生物质——海藻酸盐所覆盖。当该装置漂浮在相对较冷的水中时,凝胶网呈松散和开放状态。水通过聚多巴胺和海藻酸盐之间的孔隙流入,再透过聚多巴胺的孔隙,接触到聚合物凝胶,被凝胶内部的亲水分子所吸引。由于海藻酸盐的孔隙非常小,所以水中的污染物微粒或病原体无法通过。将该装置从水中取出并放在阳光下时,聚多巴胺能迅速地吸收太阳能并使装置较快地变热。在这个过程中,凝胶中的疏水分子相互吸引,导致凝胶收缩,将纯化的水从中挤出。
(1)利用该装置净化水的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)该装置共有 层结构,其中能够吸引、释放水分子的结构是 。
(3)在该装置中,海藻酸盐能除去水中污染物的原因是 。
(4)该装置的优点是 (写一条)。
(5)若将该装置推广应用,还应考虑的因素有 (写一个)。
12.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)2024年“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
(1)直饮水机是目前很多学校选择的饮用水供水方式,其工作流程如图1所示:
①直饮水机中活性炭颗粒主要用来除去自来水中的色素和异味,这是利用了活性炭的 性。
②紫外线灯管照射是为了 。
③直饮水机使用方便,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、真菌等)便能得到直饮水,直饮水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)某化学兴趣小组想自制一个净水器,河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。将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示的装置进行水的净化。
①其中,装置制作较合理的是 (填“A”或“B”)。
②你认为上述简易净水器 (填“可以”或“不可以”)将硬水变成软水。
考点03 氢气燃烧实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·贵州铜仁碧江·期中)下列实验方案,不能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明分子之间有间隔
将100mL水与100mL酒精混合,观察体积变化
B
验证蜡烛中含碳元素
用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在蜡烛火焰的上方,观察现象
C
区别氮气和二氧化碳
分别将燃着的小木条伸入装有两种气体的集气瓶中,观察现象
D
探究水的组成
氢气燃烧,分析推理
A. A B. B C. C D. D
考点04 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20 mL氢气所需时间。下列分析错误的是
A. 点燃a管气体产生淡蓝色火焰 B. 该实验说明水中含有氢分子和氧分子
C. a管与b管中生成气体分子个数比为2:1 D. 实验中电压越高电解水的速率越快
2.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)图像能直观地表达反应中相关量的关系。下列图像能正确反应对应变化关系的是
A. 用两份完全相同的过氧化氢溶液制取氧气,其中一份加入催化剂
B. 加热一定质量的高锰酸钾固体
C. 在体积不变的密闭容器内燃烧足量的红磷
D. 电解水一段时间
3.(2025-2026九上·贵州铜仁碧江·期中)水是生命之源,广泛应用于生活、农业和工业等领域。甲乙两个兴趣小组开展了“生命之源——水”主题探究。
(1)探水:甲乙两组同学用图1装置对水的组成进行了探究。通电一段时间后,试管A、B内产生气体的体积比约为 ,电解水反应的文字或符号表达式 ,由此实验可得出的结论 ,理论依据是 。
(2)净水:①甲组同学制作的净水器如图2所示。其中“超滤膜”可除去难溶性杂质,其工作原理与 (填操作名称)操作类似。椰壳活性炭可以消除异味、色素,利用的性质是 。
②海水是 (填“纯净物”或“混合物”)。乙组同学利用石墨烯海水淡化膜对海水进行净化,原理如图3所示,其中能通过的微观粒子是 ,净化过程发生的是 变化(填“物理”或“化学”)。海水中的钠离子是钠原子 电子形成的(填“得到”或“失去”)。
(3)用水:很多化学实验都要用到水,但作用各不相同。铁丝在氧气中燃烧实验里,集气瓶中水的作用是 。
(4)节水:保护水环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。下列做法有利于保护水资源的是___________(填序号)。
A. 大量使用化肥农药 B. 工业废水处理达标后排放
C. 使用含磷洗衣粉 D. 生活污水直接排放
4.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)水是生命之源,水资源对人类健康和社会发展起着重要的作用。请回答下列问题:
(一)水的净化
(1)学校安装了直饮机让师生们喝上了干净、放心的饮用水。图1是直饮机的工作流程图。请回答:
①超滤膜可以让水分子通过,而大分子无法通过,如图2,该过程相当于净水方法中的 。
②紫外灯照射可以杀菌消毒,这个过程是 变化。(填“物理”或“化学”)
③生活中若想将自来水硬度降低,可以采用的方法是 。
(2)过滤操作中玻璃棒的作用为 ,过滤后滤液仍然浑浊的原因有 。(多选)
A.滤纸破损 B.液面高于滤纸边缘 C.漏斗下端未紧贴烧杯内壁
(3)若要将“净化水”转化为“纯水”,应选用的装置是下图中的 (填序号)。
(二)水的组成
(4)图1是电解水的实验装置,写出电解水的文字表达式 ,用燃着的小木条检验a管生成的气体的现象是 ,b管中气体的常见用途有 (写一条)。
(5)图2是电解水的微观过程,该过程没有发生改变的微观粒子是 和 。
(6)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是________(多选)。
A. 水的电解 B. 水的蒸馏 C. 氢气在氧气中燃烧 D. 氢气在氯气中燃烧
5.(2025-2026九上·贵州安顺关岭县·期中)水是宝贵的自然资源,“筑梦”小组进行了有关水的主题研学活动。
(1)了解水资源分布:由图1可知,地球上的水主要存在于 中;跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的 %。
(2)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。如图2所示是同学们制作的简易净水器,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),其中的活性炭可除去水中的色素和异味,这利用了活性炭的 性。
(3)探究水的组成:同学们进行了电解水实验。
①通电一段时间后,管a、管b中均有气体产生。如图3所示,试管a、b中产生气体的体积比约为 。
②管a中的气体在氧气中燃烧只生成水,则该气体是 (填化学式)。
③管b中的气体能使带火星的木条复燃,则该气体是 (填化学式)。
④该实验说明,水是由 组成的。
⑤写出电解水反应的符号表达式(或文字表达式): 。
(4)保护水资源:水是生命之源,节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一个生活中节约用水或防止水污染的具体做法: 。
6.(2025-2026九上·贵州安顺关岭县·期中)化学与生活息息相关。请回答下列问题:
(1)粮库引入氮气气调储粮技术,开启绿色储粮新篇章。用氮气储存粮种,是利用了氮气的化学性质 。
(2)煤燃烧时排放出的下列气体中,不属于目前计入空气质量评价的主要污染物的是______(填字母)。
A. 一氧化碳 B. 二氧化碳 C. 二氧化硫 D. 二氧化氮
(3)捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是 。
(4)加碘食盐中的“碘”是指 (填“分子”“原子”或“元素”)。
(5)井水大多是硬水,含有较多的、等,生活中,我们在饮用前可通过 的方法降低水的硬度。
(6)三氟化氮()是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,可用于蚀刻硅芯片。已知中氟为价,则氮元素的化合价为 。
(7)“打铁花”是国家级非物质文化遗产之一,表演者将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花。请写出铁在氧气中燃烧时发生反应的符号表达式(或文字表达式): 。
7.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)2025年是我国“十四五”规划收官之年,多项科学技术实现突破。化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力新能源发展。中国科学家成功研发液态空气储能系统,每天储存释放电量高达60万千瓦时,为沙戈荒地区等广域新能源基地提供新型储能解决方案。
①空气液化属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
②从微观角度看,空气被压缩时发生改变的是 。
(2)化学助力航空、航天。中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,具有成本低、易维护、可重复使用等优点。甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式为 。
(3)化学助力低碳经济。通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条生产绿氨,从而摒弃传统工艺中依赖化石燃料制氢的高碳路径。绿氨合成及供能的流程如图所示。
①电解水产生的氢气和氧气的体积比为 。
②上述流程中氨气在氧气中燃烧的化学方程式为 。
③该流程中可循环利用的物质是 。
8.(2025-2026九上·贵州黔东南州·期中)下列物质中:①氮气②冰水混合物③液氢④液态空气⑤氧化铁⑥氯酸钾⑦镁带⑧矿泉水⑨硫粉(用编号填写)
(1)属于混合物的是 。
(2)属于氧化物的是 。
(3)属于非金属单质的是 。
(4)属于化合物的是 。
9.(2025-2026九上·贵州黔东南州·期中)水源受到一定程度污染后必需经过一系列的净化处理才能使用。
(1)自然界中的水几乎都属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)向水样中加入明矾,经溶解、静置、 (填操作名称),除去不溶性杂质,然后加入活性炭,利用其 性除去异味,再杀菌消毒,得到生活用水。
(3)欲判断得到的生活用水是硬水还是软水,可加入 进行检验,现象为 的为软水,生活中常通过 的方法降低水的硬度。
如图(I)是电解水的简易装置,(II)电解水生成气体体积与时间的关系图,试回答下列问题:(甲管生成气体A、乙管生成气体B)
(4)图中a.b两级分别是电源的 极和 极。该实验前通常会在水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的是 。
(5)0~10min,甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比约为 ,写出该实验中反应的文字表达式 。
10.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)2023年我国载人航天环控生保系统就已实现由“补给式”向“再生式”根本转换,中国空间站氧气资源100%再生,水资源闭合度提升到95%以上,打造了航天员最信赖的“天宫”生命工程。某化学兴趣小组的同学对空间站水的净化和氧气的再生产生了兴趣,并开启了项目化学习之旅。
任务一:了解空间站水资源净化的方法
【咨询专家】同学们通过数字化平台,向航天专家进行了咨询。他们得知将尿液净化为饮用水的原理如图1所示。
【小组交流】
(1)从微观角度分析,液态水与水蒸气的区别是 。
(2)“蒸馏”是利用混合物中各组分的 不同将物质进行分离。
任务二:模拟空间站制取氧气
【咨询专家】空间站的氧气主要来自再生水电解制氧气系统。
【进行实验】
(3)设计实验方案,模拟空间站电解水制氧。
实验装置
实验步骤
实验现象
①在电解器的玻璃管里加满水(含少量硫酸钠溶液),接通直流电源
②一段时间后,切断电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验产生的气体
a玻璃管尖嘴口可观察到的现象是 ,b玻璃管尖嘴口可观察到的现象是
(4)电解水反应的符号表达式为 。
(5)加入硫酸钠溶液的目的是 。
【反思评价】
(6)同学们发现实验过程中测得a管内气体的体积与理论值相比偏小,他们查阅资料,找到了如图2所示的数据图像。他们分析产生上述偏差的原因可能是 。
【成果分享】
(7)同学们通过各种方式,学到了空间站净化水和氧气再生的知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”的根本转换的许多价值,请你也写出一条该转换方式的价值: (写一条)。
11.(2025-2026九上·贵州黔南·期中)人类对于水的组成的认识历程漫长,电能为相关研究提供了重要的技术支持。
Ⅰ.水的组成
在古代,人们认为“水”是一种元素。1781年,卡文迪许通过点燃氢气得到了水。1783年,拉瓦锡将水蒸气通过灼热的铁管,实验后称量发现水的质量减少,铁管的质量增加。1800年,尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气。
(1)如图1所示是电解水的实验装置。接通电源后,观察到电极附近有气泡产生。1管中收集到的气体是 (填化学式)。该实验证明水是由 组成的。
(2)电解水的微观示意图如图2所示,请将微观示意图补充完整: 。由此得出化学反应的微观实质是 。
Ⅱ.水的净化
某自来水厂的生产过程如图3所示,请回答相关问题。
(3)③号池内可填充的物质为活性炭,起 作用。
(4)经过空气氧化池处理后的水再加入氯气(Cl2)进行消毒,该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)采用如图4所示装置净水,其中玻璃棒的作用是 。若过滤后水仍然浑浊,可能的原因是 (写一条)。
12.(2025-2026九上·贵州黔西南州兴仁·期中)水是生命之源,人类的日常生活离不开水。
(1)图1是简易的净水装置,装置中活性炭吸附水中的异味和色素属于 变化(填“物理”或者“化学”)。
(2)常用净化水的方法有: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为生活用的自来水。应选用的方法和顺序为_______(填下面的选项)。
A. ①②③④ B. ②④①③ C. ①③④ D. ②①④
(3)图2是电解水的装置图,电解水反应的文字表达式 ,试管a收集的气体是最理想的清洁能源,与试管b产生的气体的体积比为 写出其燃烧时的文字表达式 。
(4)图3实验中,冷水从 (选填“A”或“B”)进入c仪器。
(5)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是_______(填字母序号)。
A. 氢气在氧气中燃烧 B. 水的蒸发 C. 水的电解 D. 水的净化
13.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)某化学兴趣小组的同学在学习了与水有关的知识后,展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一:参观自来水生产过程
(1)同学们到自来水厂参观学习后,明白了天然水不宜直接饮用的原因是 。
(2)净水时,加入的混凝剂通常是明矾,其作用是 。
任务二:自制简易净水器
同学们参观自来水厂后,利用生活物品在实验室制作了简易净水器(如图2)。
(3)小卵石和石英砂的净水原理与图1中的 池净水过程相同。
(4)同学们改进自制简易净水器后,设计实验检测了净化效果。
资料:通常用浊度表示浑浊程度,浊度越低代表水质越好,浊度的单位为NTU。
同学们分别取50mL河水,测得初始水样的浊度为670NTU;采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浊度。实验记录如下表所示:
实验序号
1
2
3
实验内容
静置1小时后的清液
使用滤纸进行过滤
使用自制净水器处理
浊度/NTU
256
55
43
【解释与结论】分析实验数据,根据 ,得出“其他条件相同时,使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。
(5)经检测,净化后的水是硬水,长期饮用硬水对人体有害,日常生活中我们可以通过 来降低水的硬度。
任务三:探究水的组成
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水,激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【实验操作及现象】
(6)同学们用如图3所示装置进行电解水实验,通电一段时间后,a管中产生10mL气体,则b管中产生的气体体积约为 mL。a管中的气体在氧气中燃烧产生 色火焰,只生成水,则该气体是 。b管中的气体能使带火星的木条复燃,则该气体是 。
【解释与结论】
(7)上述实验事实说明,水是由 组成的。
(8)写出电解水反应的文字表达式: 。
14.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
【提出问题】水是由什么组成的?
【查阅资料】通过点燃氢气和电解水的实验均可证明水的组成。
【经典回顾】
(1)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“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。
①将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
②将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃,生成了水。“可燃空气”是一种气体单质,其名称为氢气。写出水蒸气与铁在高温下反应的符号表达式: 。
(2)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。兴趣小组的同学设计了如图2所示实验来探究水的组成。
【实验步骤】Ⅰ.先用大注射器抽取一定量的氢氧化钠溶液,从A中的圆孔注入;
Ⅱ.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,使液面上升,直至水充满正负两极;
Ⅲ.接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源,仔细观察实验装置中的现象;
Ⅳ.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Ⅰ,在水中加入氢氧化钠溶液的作用是 。
②步骤Ⅱ的目的是 。
③步骤Ⅲ中的现象:两极上均有气泡出现,A中液面 (填“上升”或“下降”)。
④步骤Ⅳ中检验C中气体的方法是 。
【总结交流】
⑤以上实验可以得出结论:水是由 组成的。
⑥写出电解水反应的符号表达式: 。
试卷第1页,共3页
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专题04自然界的水
4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氢气燃烧实验探究水的组成
考点04电解水实验探究水的组成
》
考点01水资源及其利用
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】A
4【答案】(1)氧气0,
(2)元素
(3)KI03
+5
(4)铝元素
铝
(5)用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等
(6)氮气化学性质不活泼,可用作
食品包装的保护气
列
考点02水的净化
1.【答案】B
2.【答案】c
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】(1)物理
(2)不活泼
(3)元素
(4)①分子在不断运
动
②过滤
(5)疏松多孔
(6)S03
点燃
(7)Fe+O,→FeO4
7.【答案】(1)CD
(2)吸附杂质,使其沉降
(3)①吸附
②物
理
(4)硬水
(5)c
8.【答案】(1)①AB
②C
(2)①B
②ABC
9.【答案】(1)①两玻璃管中产生气体,压强增大,使球形漏斗中液面上升(合理即可)
②氢气
通电
H
③1:2
(2)水,氢气+氧气
(3)水是由氢元素和氧元素组成
■
的
(4)投药消毒
(5)小于
(6)制作海报(或进社区宣讲或拍摄宣传视
频,网上发布或利用新媒体宣传等,合理即可)
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10.【答案】(1)①海洋和咸水湖中
②2.5
③13.0
(2)①①
②增加
(3)①混合物
②②③
①
(4)用洗菜水浇花(合理即可)
11.【答案】(1)物理
(2)①三
②聚合物凝胶
(3)其孔隙非常小,水
中的污染物微粒或病原体无法通过
(4)高效(或低成本、利用太阳能环保、操作简单等,合
理即可)
(5)装置的耐用性(或对不同水质的适应性、成本的进一步降低等,合理即可)
12.【答案】(1)①吸附
②杀菌消毒
③混合物
(2)①A
②不
可以
D考点03氢气燃烧实验探究水的组成
1.【答案】C
》
考点04电解水实验探究水的组成
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】(1)①1:2
②水通电,
通电
&H,0-2H2+0,
③水是由氢元素和氧元素组成
的
④化学反应前后元素种类不变
(2)①过滤
②吸附性
③混合
物
④水分子
⑤物理
⑥失去
(3)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶
底
(4)B
4.【答案】(1)①过滤
②化学
③煮沸
(2)①引流
②
AB
(3)I
(4)①
通电
②气体燃烧,发出淡蓝色火
水一氢气+氧气
焰
③供给呼吸/作助燃剂
(5)①氢原子
②氧原子
(6)
AC
5.【答案】(1)①海洋和咸水湖
②2.5
③13
(2)①②③
①
②吸附
(3)①2:1
②H2
③02
④氢元素和氧元
素
⑧H,0台:+0,水
通电
电
(4)洗菜水浇花(或不用含磷洗衣粉,合理即
可)
6.【答案】(1)不活泼
(2)B
(3)过滤
(4)元素
(5)煮
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沸
(6)+3价
点燃
(7)铁+氧气Fe+02-FeO4
点燃
7.【答案】(1)①物理
②分子间的间隔
(2)CH4+2O2
点燃
CO,+2H,O
(3)①2:1②4NH3+302
点燃
2N,+6H,O③N2、HO
8.【答案】①④⑧
②②⑤
③①③⑨
④②⑤⑥
9.【答案】(1)混合物
(2)①过滤
②吸附
(3)①肥皂水
②
泡沫多、浮渣少
③煮沸
(4)①负
②正
③增强水的导电
性
(5)①2:1
通电
②水
10.【答案】(1)水分子间的间隔不同
(2)沸点
(3)①两电极上均有气泡冒出,
ā、b玻璃管内产生气体的体积比约为1:2
②木条燃烧更旺
③气体燃烧,产生淡蓝色火
焰
通电
(4)H,0H2+02
(5)增强水的导电性
(6)一定温度下,氧气
在水中的溶解度大于氢气在水的溶解度
(7)降低发射成本(写一条,合理即可)
11.【答案】(1)①H
②氢元素和氧元素
(2)①
②分子破裂为原子,原子重新组合成新的分子
(3)吸附
(4)化
学
(5)①引流
②滤纸破损(合理即可)
通电
12.【答案】(1)物理
(2)D
(3)①水一氢气+氧气
②2:1
③
氢气+氧气点燃水
(4)B
(5)AC
13.【答案】(1)天然水含有难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物
(2)吸附悬浮杂质,
加速其沉降
(3)过滤
(4)浊度越低代表水质越好
(5)煮沸
(6)①5mL
②淡蓝
③氢气
④氧气
(7)氢元素和氧元
(8)
大随电
14.【答案】(1)①水蒸气
②Fe+H,0高温Fe,O4+H
(2)①增强导电性
②
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排尽BC中的空气
③上升
④将燃着的木条放于出气口2处,若气体被点燃,产生淡蓝
色火焰,则该气体是氢气
⑤氢元素和氧元素
⑥H,0通电H+02
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专题04 自然界的水
4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 氢气燃烧实验探究水的组成
考点04 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·贵州毕节纳雍县·期中)5月11日,2025年全国城市节约用水宣传周暨毕节市城市节约用水宣传周活动在七星关区南山公园举行,新颖的活动形式吸引了大批市民共同参与。下列做法不利于保护水资源的是
A. 生活污水集中处理后排放 B. 利用滴灌技术灌溉园林
C. 实验完清洗仪器后及时关闭水龙头 D. 工业废水随意排入河流
【答案】D
【解析】A、生活污水集中处理后排放,可防止水体污染,有利于保护水资源。
B、利用滴灌技术灌溉园林,能节约用水,有利于保护水资源。
C、实验完清洗仪器后及时关闭水龙头,可节约用水,有利于保护水资源。
D、工业废水随意排入河流,会造成水体污染,不利于保护水资源。
故选D。
2.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)当前,贵州水电正以“绿色化、智能化、集约化”为方向,从单一发电向水资源综合利用、多能互补的现代能源体系转型。下列做法不利于保护水资源的是
A. 推广节水器具 B. 工业用水重复使用
C. 及时清理河道垃圾 D. 污水未经处理直接排放
【答案】D
【解析】A、推广节水器具可提高用水效率,利于保护水资源。
B、工业用水重复使用能提高水的利用率,利于保护水资源。
C、及时清理河道垃圾可减少水污染,利于保护水资源。
D、污水未经处理直接排放会污染水体,不利于保护水资源。
故填:D。
3.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)作为水质的“侦察兵”,贵州省水文水资源局一直在努力着。保护水资源人人有责,下列我们在生活中的做法不利于保护水资源的是
A. 任由水龙头漏水而不及时修理 B. 给庄稼浇水改漫灌为滴灌
C. 厕所马桶使用节水器 D. 随手关闭水龙头
【答案】A
【解析】A、任由水龙头漏水而不及时修理,会浪费水资源,符合题意;
B、给庄稼浇水改漫灌为滴灌,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
C、厕所马桶使用节水器,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
D、随手关闭水龙头可以节约用水,不符合题意;
故选A。
4.(2025-2026九上·贵州黔南·期中)化学知识与人类生活密切相关,请回答下列问题。
(1)医院抢救病人时,会给病人吸入的气体是 。
(2)小颜同学在超市发现有“富硒酱油”这种产品,这里的“硒”指的是 (填“原子”“分子”或“元素”)。
(3)加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),请标出碘酸钾中碘元素的化合价: 。
(4)地壳中含量最多的金属元素是 (填元素名称)。
(5)水是生命之源,请写出一条爱护水资源的具体措施: 。
(6)写出氮气的一条性质及其对应的用途: 。
【答案】(1)氧气 (2)元素 (3) (4)铝元素铝 (5)用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等 (6)氮气化学性质不活泼,可用作食品包装的保护气
【解析】(1)氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,故医院抢救病人时,会给病人吸入的气体是氧气;
(2)物质由元素组成,则“富硒酱油”中的“硒”指的是元素,与具体形态无关;
(3)碘酸钾中钾元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为-2价,设碘元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故碘酸钾中碘元素的化合价为+5价,化合价的表示方法:确定出化学式中该元素的化合价,然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示,正负符号在前,数字在后,数值为1时不能省略,故碘酸钾中碘元素的化合价为+5价表示为;
(4)地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙,金属元素带“钅”字旁,金、汞除外,则地壳中含量最多的金属元素是铝;
(5)爱护水资源的具体措施:用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等(合理即可);
(6)氮气化学性质不活泼,可用作食品包装的保护气(合理即可)。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)净化水时,可用活性炭除去水中的色素和异味,利用了活性炭的性质是
A. 熔点高 B. 吸附性 C. 可燃性 D. 导电性
【答案】B
【解析】活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,故净化水时放入活性炭除去色素、异味。故选B。
2.(2025-2026九上·贵州黔东南州·期中)下列各种水中,属于纯净物的是
A. 汽水 B. 矿泉水
C. 蒸馏水 D. 经过净化处理的自来水
【答案】C
【解析】A、汽水中含有水和其他物质,属于混合物,故A不正确;
B、矿泉水中含有水和其他矿物质,属于混合物,故B不正确;
C、蒸馏水含有水一种物质,属于纯净物,故C正确;
D、经过净化处理的自来水含有可溶性物质,属于混合物,故D不正确。故选C。
3.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)水和空气、氧气一样,是人类重要的自然资源。下列有关水的叙述中,正确的是
A. 保持水的化学性质的最小粒子是水分子 B. 采用过滤的方法,可以将硬水转变成软水
C. 自来水中只含有水分子,不含其他粒子 D. 地球上的淡水资源丰富,取之不尽、用之不竭
【答案】A
【解析】A、由分子构成的物质,分子保持是保持化学性质的最小粒子,保持水的化学性质的最小粒子是水分子,故选项说法正确;
B、采用过滤的方法,只能出去水中的不溶性杂志,不可以将硬水转变成软水,故选项说法错误;
C、自来水属于混合物,所以自来水中不仅含有水分子,还含其他粒子,故选项说法错误;
D、地球上水资源丰富,但淡水资源资源有限,不是取之不尽,用之不竭,故选项说法错误。
故选:A。
4.(2025-2026九上·贵州安顺关岭县·期中)下列实验方案,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
将海水转化为淡水
过滤
B
证明蜡烛燃烧有水生成
在蜡烛燃烧的火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的小烧杯,观察现象
C
检验氢气的纯度
用拇指堵住集满氢气的试管口,管口向下靠近火焰,移开拇指点火
D
鉴别水和过氧化氢溶液
观察颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A、过滤只能除去不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,则不能将海水转化为淡水,不能达到实验目的,不符合题意;
B、在蜡烛燃烧的火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的小烧杯,观察到澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳,不能证明蜡烛燃烧有水生成,不能达到实验目的,不符合题意;
C、检验氢气的纯度:用拇指堵住集满氢气的试管口,管口向下靠近火焰,移开拇指点火,发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小表示氢气较纯,能达到实验目的,符合题意;
D、水和过氧化氢溶液均无色,不能通过观察颜色的方法鉴别二者,不能达到实验目的,不符合题意。
故选:C。
5.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·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所示。下列相关说法中,不正确的是
A. 天然水中含有泥沙、微生物等杂质不宜直接饮用
B. 加混凝剂可以使水中悬浮的杂质较快沉降
C. 将水通过沉淀池、过滤池主要是为了除去水中的可溶性杂质
D. 生活中使硬水软化成软水常用的方法是煮沸
【答案】C
【解析】A、天然水中含有泥沙、微生物等杂质,不宜直接饮用,该选项说法正确;
B、向水中加入混凝剂,形成的胶状物吸附水中悬浮的杂质,使其沉降,该选项说法正确;
C、沉淀和过滤均是用于除去水中不溶性的杂质,不能除去可溶性杂质,该选项说法不正确;
D、煮沸能将硬水中的可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,则可将硬水软化成软水,该选项说法正确。
故选C。
6.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)化学与生活息息相关。请回答下列问题:
(1)操场旁树叶上的露珠在阳光下消失,水发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)国家大型粮库中常用充氮气调和综合控温相结合的储粮技术来储粮,这利用了氮气的化学性质 。
(3)加碘食盐中的“碘”是指碘 (填“分子”“原子”或“元素”)。
(4)2025年6月28日,在第十五届“中茶杯”国际鼎承茶王赛颁奖典礼上,纳雍县的“彝岭苗山雪芽”与“乌蒙山宝奢香茶”斩获赛事最高荣誉“茶王奖”。泡茶时茶香四溢,请从分子角度解释其原因: 。泡茶时用纱网将茶叶与茶水分离,相当于化学实验操作中的 操作。
(5)家庭净水器中的活性炭具有吸附性,是因为其具有 的结构。
(6)往游泳池的池水中加入适量硫酸铜,可起到抑制藻类繁殖的作用。硫酸铜中所含阴离子的符号为 (填离子符号)。
(7)非遗项目“打铁花”表演中,熔化的生铁水剧烈燃烧,火星四射。请写出铁在氧气中燃烧时发生反应的符号表达式: 。
【答案】(1)物理 (2)不活泼 (3)元素 (4)① 分子在不断运动 ② 过滤 (5)疏松多孔 (6) (7)
【解析】(1)露珠在阳光下消失是因为水蒸发变为水蒸气,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)国家大型粮库中常用充氮气调和综合控温相结合的储粮技术来储粮,是利用氮气化学性质不活泼,可用作保护气;
(3)物质由元素组成,则加碘食盐中的“碘”是指碘元素,与具体形态无关;
(4)泡茶时茶香四溢,从分子角度解释其原因:分子在不断运动;
泡茶时用纱网将茶叶与茶水分离,即将固体与液体分离,相当于化学实验操作中的过滤操作;
(5)家庭净水器中的活性炭具有吸附性,是因为其具有疏松多孔的结构;
(6)硫酸铜中的阴离子为硫酸根离子,其离子符号为;
(7)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为。
7.(2025-2026九上·贵州安顺·期中)人类的生活和工农业生产都离不开水,自来水的水源来自江河和水库,这些水中都含有较多的可溶性钙、镁化合物。下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. E. 吸附
(2)在上述流程中,加混凝剂的作用是 。
(3)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。
(4)通过以上几步的净化,在清水池得到的水是 (填“硬水”或“软水”)。
(5)地震过后地震灾区的饮用水会受到污染。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
【答案】(1)CD (2)吸附杂质,使其沉降 (3)① 吸附 ② 物理 (4)硬水 (5)C
【解析】(1)生产自来水的净水方法有沉淀、过滤、吸附、消毒等,不涉及蒸馏、煮沸。故选CD。
(2)上述流程中,加入混凝剂(明矾)的作用是利用明矾溶于水形成胶状物吸附杂质,使其沉降。
(3)活性炭结构疏松多孔,可以吸附水中的色素与异味,故活性炭具有吸附性,该过程没有新物质生成,属于物理变化。
(4)通过上述流程不能降低钙镁化合物的含量,故在清水池得到的水是硬水。
(5)净化水时,先通过③自然沉降可以使较大的颗粒沉淀,再通过化学沉降(① 加明矾)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②消毒杀菌,在输送到用户的过程中,还可能带入病菌,最后通过④加热煮沸可以再次消毒。故、因此处理过程顺序合理的是③ ① ② ④ ,故选C。
8.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)化学与生活密切相关。
(1)生活中的下列物质属于混合物的是 (填序号):属于化合物的是 (填序号)。
A.矿泉水 B.澄清石灰水 C.蒸馏水
(2)汽车尾气中含有一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO),它们都是城市空气的污染源。治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,使一氧化碳和一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。
①下列叙述不正确的是 (填序号)
A.该过程中原子都没有发生变化
B.该过程中所有元素的化合价都发生了变化
C.该过程既不属于化合反应,也不属于分解反应
②可减少汽车尾气污染的措施为 (填序号)
A.使用清洁燃料 B.推广使用电动汽车 C.低碳出行
【答案】(1)① AB ② C (2)① B ② ABC
【解析】(1)A、混合物是由多种物质组成的物质; 矿泉水:含有水、矿物质等多种物质,属于混合物。
B、澄清石灰水:含有氢氧化钙和水,属于混合物。
C、蒸馏水:只由水一种物质组成,属于纯净物,且由氢、氧两种元素组成,属于化合物。因此,混合物为A、B;化合物为C。
故填:AB;C。
(2)一氧化碳和一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体二氧化碳()和氮气(),其反应的化学方程式为 :
① A、化学变化中原子的种类、数目、质量均不变,该过程原子没有发生变化,正确。
B、中为价,为价;中为价,为价;中为价,为价;中为0价;氧元素的化合价在反应前后均为价,未发生变化,不正确。
C、化合反应是“多变一”,分解反应是“一变多”,该反应是两种物质生成两种物质,既不属于化合反应,也不属于分解反应,正确。
② 减少汽车尾气污染的措施:
A、使用清洁燃料:可减少污染物排放,符合题意。
B、推广使用电动汽车:不产生传统燃油车尾气,符合题意。
C、低碳出行:减少汽车使用,降低尾气排放,符合题意。
三者均可减少汽车尾气污染。
故选:① B;② ABC。
9.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对水的组成、水的净化、爱护水资源宣传活动等展开了项目化学习。
任务一:探究水的组成
【进行实验】
(1)如下图,电解时,观察到两玻璃管中液面均下降,球形漏斗内液面上升,同学们结合物理学知识分析了球形漏斗内液面上升的原因: ,一段时间后,切断电源,玻璃管内现象如图所示,玻璃管B收集到的气体为 ,实验结束后,A、B玻璃管中产生气体的体积比为 。
【实验原理】
(2) (用文字表达式表示)。
【得出结论】
(3)该实验说明 。
任务二:学习水净化的方法
【查阅资料】直饮水机净水和自来水厂净水简易流程如图所示。
(4)直饮水机净水步骤3“紫外灯管照射”作用和自来水厂 的作用类似。
(5)经咨询超滤膜能滤去大分子和蛋白质,而微滤膜不能,如下图所示,可推测超滤膜的孔隙直径 (选填“大于”或“小于”)微滤膜。
任务三:设计节水护水的宣传活动
活动主题
节水爱水护水共享碧水蓝天
活动对象
全校师生
活动地点
学校操场
活动形式
演讲
活动流程
①用演讲强化节水护水的重要性。②节水倡议行动。③活动总结,撰写实践报告。
成果分享:
(6)为了实现全民积极加入节水护水活动,请你提出一条有价值的建议 。
【答案】(1)① 两玻璃管中产生气体,压强增大,使球形漏斗中液面上升(合理即可) ② 氢气H2 ③ 1:2 (2) (3)水是由氢元素和氧元素组成的 (4)投药消毒 (5)小于 (6)制作海报(或进社区宣讲或拍摄宣传视频,网上发布或利用新媒体宣传等,合理即可)
【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,两玻璃管中产生气体,压强增大,从而使球形漏斗中液面上升;
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,玻璃管B中生成的气体较多,是氢气;玻璃管A中生成的气体较少,是氧气,则实验结束后,A、B玻璃管中产生气体的体积比为:1:2;
(2)该实验的原理是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的;
(4)紫外灯管照射能使蛋白质变性,可起到杀菌消毒的作用,故直饮水机净水步骤3“紫外灯管照射”作用和自来水厂投药消毒的作用类似;
(5)经咨询超滤膜能滤去大分子和蛋白质,而微滤膜不能,如下图所示,可推测超滤膜的孔隙直径小于微滤膜;
(6)为了实现全民积极加入节水护水活动,可提出建议:制作海报或进社区宣讲或拍摄宣传视频,网上发布或利用新媒体宣传等。
10.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)水是宝贵的自然资源,“筑梦”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1可知地球上的水主要存在于 ,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %;可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水、仅约占谈水总量的 %。
(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2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 (选填“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 。图3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)。
(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的具体做法: 。
【答案】(1)① 海洋和咸水湖中 ② 2.5 ③ 13.0
(2)① ① ② 增加 (3)① 混合物 ② ② ③ ① (4)用洗菜水浇花(合理即可)
【解析】(1)由图1可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的2.5%;可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水、占淡水总量为:(13.0%)。
(2)蒸馏法淡化海水是先给水加热使水汽化,水由液态变为气态从海水中分离出来,然后再冷凝液化,得到淡水,故蒸馏法淡化海水采用的思路是直取所需,故答案选填① ;
图2模拟蒸馏法淡化海水,先给水加热,使其由液态变为气态,冷凝的过程是通过玻璃导管时遇冷液化,增加玻璃导管长度可以延长水蒸气在导管中的停留时间,使水蒸气与冷凝环境接触时间长,冷凝效果更好,故填增加。
(3)混合物由不同种物质组成,纯净物由一种物质组成。天然淡水中含有泥沙、悬浮物、细菌、矿物质等,天然水由多种物质组成,所以天然水是混合物;
净水时应先通过颗粒较大的物质过滤较大杂质,再用颗粒较小的物质过滤细小杂质,最后用活性炭吸附色素和异味。因此水流经的顺序是② 小卵石→③ 石英砂→① 活性炭,故所填序号为:② ③ ① 。
(4)通过提高水的重复利用率,减少新鲜水的消耗可以达到节约用水的目的,如用洗菜水浇花、用洗衣水冲马桶等。
11.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)阅读短文,回答下列问题。
科学家们研发出了一种高效、低成本的扁平海绵状装置,它可以从湖泊或池塘中吸水,然后在阳光照射下释放纯化的水。
该装置的核心是一种具有网状微结构的聚合物凝胶。这种凝胶被一层叫聚多巴胺的深色物质所包围,而聚多巴胺又被一层透明的海藻衍生物质——海藻酸盐所覆盖。当该装置漂浮在相对较冷的水中时,凝胶网呈松散和开放状态。水通过聚多巴胺和海藻酸盐之间的孔隙流入,再透过聚多巴胺的孔隙,接触到聚合物凝胶,被凝胶内部的亲水分子所吸引。由于海藻酸盐的孔隙非常小,所以水中的污染物微粒或病原体无法通过。将该装置从水中取出并放在阳光下时,聚多巴胺能迅速地吸收太阳能并使装置较快地变热。在这个过程中,凝胶中的疏水分子相互吸引,导致凝胶收缩,将纯化的水从中挤出。
(1)利用该装置净化水的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)该装置共有 层结构,其中能够吸引、释放水分子的结构是 。
(3)在该装置中,海藻酸盐能除去水中污染物的原因是 。
(4)该装置的优点是 (写一条)。
(5)若将该装置推广应用,还应考虑的因素有 (写一个)。
【答案】(1)物理 (2)① 三 ② 聚合物凝胶 (3)其孔隙非常小,水中的污染物微粒或病原体无法通过 (4)高效(或低成本、利用太阳能环保、操作简单等,合理即可) (5)装置的耐用性(或对不同水质的适应性、成本的进一步降低等,合理即可)
【解析】(1)该装置净化水的过程仅通过过滤、吸附等物理变化实现,无新物质生成,属于物理变化。
故填:物理。
(2)装置结构:聚合物凝胶(内层)、聚多巴胺(中层)、海藻酸盐(外层),共三层结构;
能够吸引、释放水分子的是聚合物凝胶(文中提到 “被凝胶内部的亲水分子所吸引”“凝胶收缩挤出纯化水”)。
故填:三;聚合物凝胶。
(3)海藻酸盐能除去水中污染物的原因是其孔隙非常小,水中的污染物微粒或病原体无法通过。
故填:其孔隙非常小,水中的污染物微粒或病原体无法通过。
(4)装置的优点:高效(或低成本、利用太阳能环保、操作简单等,合理即可)。
故填:高效(或低成本、利用太阳能环保、操作简单等,合理即可)。
(5)推广应用需考虑的因素:装置的耐用性(或对不同水质的适应性、成本的进一步降低等,合理即可)。
故填:装置的耐用性(或对不同水质的适应性、成本的进一步降低等,合理即可)。
12.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)2024年“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
(1)直饮水机是目前很多学校选择的饮用水供水方式,其工作流程如图1所示:
①直饮水机中活性炭颗粒主要用来除去自来水中的色素和异味,这是利用了活性炭的 性。
②紫外线灯管照射是为了 。
③直饮水机使用方便,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、真菌等)便能得到直饮水,直饮水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)某化学兴趣小组想自制一个净水器,河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。将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示的装置进行水的净化。
①其中,装置制作较合理的是 (填“A”或“B”)。
②你认为上述简易净水器 (填“可以”或“不可以”)将硬水变成软水。
【答案】(1)① 吸附 ② 杀菌消毒 ③ 混合物 (2)① A ② 不可以
【解析】(1)①直饮水机中活性炭颗粒主要除去自来水中的色素和异味,这是利用了活性炭的吸附性;
② 紫外线灯管照射是为了杀菌消毒;
③直饮水中含有水、可溶性钙、镁化合物等,属于混合物;
(2)①按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,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,故装置制作较合理的是A;
②通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物,不可以将硬水变成软水。
考点03 氢气燃烧实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·贵州铜仁碧江·期中)下列实验方案,不能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明分子之间有间隔
将100mL水与100mL酒精混合,观察体积变化
B
验证蜡烛中含碳元素
用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在蜡烛火焰的上方,观察现象
C
区别氮气和二氧化碳
分别将燃着的小木条伸入装有两种气体的集气瓶中,观察现象
D
探究水的组成
氢气燃烧,分析推理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A、将100mL水与100mL酒精混合,混合后总体积小于200mL,这是因为分子之间有间隔,酒精分子和水分子相互进入对方分子的间隔中,所以能证明分子之间有间隔,该实验方案能达到实验目的,不符合题意;
B、用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在蜡烛火焰上方,若澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳是由碳氧元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氧气只能提供氧元素,从而可以验证蜡烛中含碳元素,该实验方案能达到实验目的,不符合题意;
C、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,都能使燃着的木条熄灭。分别将燃着的小木条伸入装有两种气体的集气瓶中,无法区别氮气和二氧化碳,该实验方案不能达到实验目的,符合题意;
D、氢气燃烧生成水,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可分析推理得出水是由氢元素和氧元素组成的,该实验方案能达到实验目的,不符合题意。
故选C。
考点04 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20 mL氢气所需时间。下列分析错误的是
A. 点燃a管气体产生淡蓝色火焰 B. 该实验说明水中含有氢分子和氧分子
C. a管与b管中生成气体分子个数比为2:1 D. 实验中电压越高电解水的速率越快
【答案】B
【解析】 A、电解水时,与电源负极相连的电极(a 管)产生氢气,氢气燃烧会产生淡蓝色火焰,该选项正确。
B、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;水由水分子构成,不含氢分子和氧分子,该选项错误。
C、电解水时,氢气(a 管)和氧气(b 管)的分子个数比为2:1,该选项正确。
D、由图像可知,电压越高,生成20 mL氢气所需时间越短,说明电解水的速率越快,该选项正确。
故选:B。
2.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)图像能直观地表达反应中相关量的关系。下列图像能正确反应对应变化关系的是
A. 用两份完全相同的过氧化氢溶液制取氧气,其中一份加入催化剂
B. 加热一定质量的高锰酸钾固体
C. 在体积不变的密闭容器内燃烧足量的红磷
D. 电解水一段时间
【答案】B
【解析】A、用两份等质量等浓度过氧化氢溶液分别制氧气,催化剂只能改变化学反应的速率,不影响生成物氧气的质量,所以最终生成氧气的质量应该相等,故选项图像不正确;
B、加热一段时间后,高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,完全反应后,固体中锰元素的质量不变,故选项图像正确;
C、红磷燃烧放出大量热,温度升高,气体膨胀,压强变大,反应后冷却至室温,氧气被消耗,气体减少,压强减小,最终密闭容器内的压强应该小于最初的压强,故选项图像不正确;
D、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,产生氢气和氧气的体积比为2:1,故选项图像不正确。
故选:B。
3.(2025-2026九上·贵州铜仁碧江·期中)水是生命之源,广泛应用于生活、农业和工业等领域。甲乙两个兴趣小组开展了“生命之源——水”主题探究。
(1)探水:甲乙两组同学用图1装置对水的组成进行了探究。通电一段时间后,试管A、B内产生气体的体积比约为 ,电解水反应的文字或符号表达式 ,由此实验可得出的结论 ,理论依据是 。
(2)净水:①甲组同学制作的净水器如图2所示。其中“超滤膜”可除去难溶性杂质,其工作原理与 (填操作名称)操作类似。椰壳活性炭可以消除异味、色素,利用的性质是 。
②海水是 (填“纯净物”或“混合物”)。乙组同学利用石墨烯海水淡化膜对海水进行净化,原理如图3所示,其中能通过的微观粒子是 ,净化过程发生的是 变化(填“物理”或“化学”)。海水中的钠离子是钠原子 电子形成的(填“得到”或“失去”)。
(3)用水:很多化学实验都要用到水,但作用各不相同。铁丝在氧气中燃烧实验里,集气瓶中水的作用是 。
(4)节水:保护水环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。下列做法有利于保护水资源的是___________(填序号)。
A. 大量使用化肥农药 B. 工业废水处理达标后排放
C. 使用含磷洗衣粉 D. 生活污水直接排放
【答案】(1)① 1:2 ② ③ 水是由氢元素和氧元素组成的 ④ 化学反应前后元素种类不变 (2)① 过滤 ② 吸附性 ③ 混合物 ④ 水分子 ⑤ 物理 ⑥ 失去 (3)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底 (4)B
【解析】(1)在电解水实验中,“正氧负氢,氢二氧一”,试管A连接电源正极,产生氧气;试管B连接电源负极,产生氢气,所以试管A、B中产生气体的体积比为1:2。 ② 电解水反应的文字表达式为: ,符号表达式为 该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。理论依据是化学反应前后元素种类不变。
(2)“超滤膜”可除去难溶性杂质,其工作原理与过滤操作(分离难溶性固体与液体)相似;活性炭具有吸附性,常被活性炭可以吸附异味、色素。海水含有多种物质,所以海水是混合物。利用石墨烯海水淡化膜对海水进行净化,根据图3可知其中能通过的微观粒子是水分子,钠离子和氯离子没有通过。净化过程中没有新物质生成,所以属于物理变化。钠离子是钠原子失去最外层的一个电子得到。
(3)在铁丝在氧气中燃烧实验里,集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底。
(4)A、大量使用化肥农药会造成水体污染,不利于保护水资源。
B、工业废水处理达标后排放,可减少水污染,有利于保护水资源。
C、使用含磷洗衣粉会使水体富营养化,造成水污染,不利于保护水资源。
D、生活污水直接排放会污染水资源,不利于保护水资源。
故选B。
4.(2025-2026九上·贵州贵阳乌当区·期中)水是生命之源,水资源对人类健康和社会发展起着重要的作用。请回答下列问题:
(一)水的净化
(1)学校安装了直饮机让师生们喝上了干净、放心的饮用水。图1是直饮机的工作流程图。请回答:
①超滤膜可以让水分子通过,而大分子无法通过,如图2,该过程相当于净水方法中的 。
②紫外灯照射可以杀菌消毒,这个过程是 变化。(填“物理”或“化学”)
③生活中若想将自来水硬度降低,可以采用的方法是 。
(2)过滤操作中玻璃棒的作用为 ,过滤后滤液仍然浑浊的原因有 。(多选)
A.滤纸破损 B.液面高于滤纸边缘 C.漏斗下端未紧贴烧杯内壁
(3)若要将“净化水”转化为“纯水”,应选用的装置是下图中的 (填序号)。
(二)水的组成
(4)图1是电解水的实验装置,写出电解水的文字表达式 ,用燃着的小木条检验a管生成的气体的现象是 ,b管中气体的常见用途有 (写一条)。
(5)图2是电解水的微观过程,该过程没有发生改变的微观粒子是 和 。
(6)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是________(多选)。
A. 水的电解 B. 水的蒸馏 C. 氢气在氧气中燃烧 D. 氢气在氯气中燃烧
【答案】(1)① 过滤 ② 化学 ③ 煮沸 (2)① 引流 ② AB (3)Ⅰ (4)① ② 气体燃烧,发出淡蓝色火焰 ③ 供给呼吸/作助燃剂 (5)① 氢原子 ② 氧原子 (6)AC
【解析】(1)① 超滤膜可以让水分子通过,而大分子无法通过,该过程相当于净水方法中的过滤。
②杀菌消毒是利用紫外线破坏细菌病毒中的蛋白质结构,该过程属于化学变化。
③生活中若想将自来水硬度降低,可以采用的方法是煮沸。
(2)过滤操作中玻璃棒的作用为引流,过滤后滤液仍然浑浊的原因有滤纸破损、烧杯不干净、液面高于滤纸边缘,漏斗下端未紧贴烧杯内壁会导致滤液溅出,故选AB。
(3)Ⅰ、蒸馏通过各成分沸点不同得到纯水,该选项符合题意。
Ⅱ、该装置除去难溶性杂质、色素和异味,该选项不符合题意。
Ⅲ、该装置除去难溶性杂质,该选项不符合题意。
故选Ⅰ。
(4)电解水生成氢气和氧气,据此可以写出表达式:;电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,故a管产生的是氢气,氢气燃烧发出淡蓝色火焰;b管产生的气体是氧气,氧气可供给呼吸,作助燃剂。
(5)电解水时,水分子先分裂成氢原子和氧原子,氧原子和氢原子重新组合成氧分子和氢分子,故该过程没有发生改变的微观粒子是氢原子和氧原子。
(6)A、电解水生成氢气和氧气,根据反应前后元素的种类不变,可知水由氢、氧两种元素组成,该选项符合题意。
B、水蒸馏得到水,没有发生化学变化,无法证明水的组成,该选项不符合题意。
C、氢气燃烧生成水,根据反应前后元素的种类不变,可知水由氢、氧两种元素组成,该选项符合题意。
D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,无法证明水的组成,该选项不符合题意。
故选AC。
5.(2025-2026九上·贵州安顺关岭县·期中)水是宝贵的自然资源,“筑梦”小组进行了有关水的主题研学活动。
(1)了解水资源分布:由图1可知,地球上的水主要存在于 中;跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的 %。
(2)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。如图2所示是同学们制作的简易净水器,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),其中的活性炭可除去水中的色素和异味,这利用了活性炭的 性。
(3)探究水的组成:同学们进行了电解水实验。
①通电一段时间后,管a、管b中均有气体产生。如图3所示,试管a、b中产生气体的体积比约为 。
②管a中的气体在氧气中燃烧只生成水,则该气体是 (填化学式)。
③管b中的气体能使带火星的木条复燃,则该气体是 (填化学式)。
④该实验说明,水是由 组成的。
⑤写出电解水反应的符号表达式(或文字表达式): 。
(4)保护水资源:水是生命之源,节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一个生活中节约用水或防止水污染的具体做法: 。
【答案】(1)① 海洋和咸水湖 ② 2.5 ③ 13 (2)① ② ③ ① ② 吸附 (3)① ② ③ ④ 氢元素和氧元素 ⑤ (4)洗菜水浇花(或不用含磷洗衣粉,合理即可)
【解析】(1)由图1可知,地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中(占比);
淡水约占地球总水量的2.5%;
可供人类直接利用的河流、湖泊淡水(1.2%)+ 浅层地下水(11.8%),约占淡水总量的13%。
故填:海洋和咸水湖;2.5;13。
(2)简易净水器的净水顺序应为 “先大颗粒过滤,后小颗粒过滤,最后吸附”,因此水流经的顺序为② ③ ① (小卵石→石英砂→活性炭);
活性炭除水中色素和异味,利用了活性炭的吸附性。
故填:② ③ ① ;吸附。
(3)① 、电解水遵循 “正氧负氢,氢二氧一”(负极产生氢气,体积大;正极产生氧气,体积小);试管a(连负极)、b(连正极)中气体体积比约为;
② 、管a中的气体(氢气)在氧气中燃烧只生成水,化学式为;
③ 、管b中的气体(氧气)能使带火星木条复燃,化学式为;
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 、电解水生成氢气和氧气,其符号表达式为
(或文字表达式为 )。
故填:;;;氢元素和氧元素;(或 )。
(4)生活中节约用水或防止水污染的具体做法有用洗菜水浇花(节约用水)或 不用含磷洗衣粉(防止水污染)等。
故填:洗菜水浇花(或不用含磷洗衣粉,合理即可)。
6.(2025-2026九上·贵州安顺关岭县·期中)化学与生活息息相关。请回答下列问题:
(1)粮库引入氮气气调储粮技术,开启绿色储粮新篇章。用氮气储存粮种,是利用了氮气的化学性质 。
(2)煤燃烧时排放出的下列气体中,不属于目前计入空气质量评价的主要污染物的是______(填字母)。
A. 一氧化碳 B. 二氧化碳 C. 二氧化硫 D. 二氧化氮
(3)捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是 。
(4)加碘食盐中的“碘”是指 (填“分子”“原子”或“元素”)。
(5)井水大多是硬水,含有较多的、等,生活中,我们在饮用前可通过 的方法降低水的硬度。
(6)三氟化氮()是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,可用于蚀刻硅芯片。已知中氟为价,则氮元素的化合价为 。
(7)“打铁花”是国家级非物质文化遗产之一,表演者将生铁熔化后的铁水打向空中,形成铁花。请写出铁在氧气中燃烧时发生反应的符号表达式(或文字表达式): 。
【答案】(1)不活泼 (2)B (3)过滤 (4)元素 (5)煮沸 (6)+3价 (7)
【解析】(1)氮气化学性质不活泼,可用作保护气,故用氮气储存粮种,是利用了氮气的化学性质不活泼;
(2)目前计入空气质量评价的主要污染物有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等;二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,故选:B;
(3)分离固液的操作是过滤,则捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是过滤;
(4)物质由元素组成,则加碘食盐中的“碘”是指元素,与具体形态无关;
(5)煮沸能将水中的钙镁离子转化成沉淀,生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;
(6)中氟为-1价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则中氮元素的化合价为+3价;
(7)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,文字或符号表达式为 或。
7.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)2025年是我国“十四五”规划收官之年,多项科学技术实现突破。化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力新能源发展。中国科学家成功研发液态空气储能系统,每天储存释放电量高达60万千瓦时,为沙戈荒地区等广域新能源基地提供新型储能解决方案。
①空气液化属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
②从微观角度看,空气被压缩时发生改变的是 。
(2)化学助力航空、航天。中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,具有成本低、易维护、可重复使用等优点。甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式为 。
(3)化学助力低碳经济。通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条生产绿氨,从而摒弃传统工艺中依赖化石燃料制氢的高碳路径。绿氨合成及供能的流程如图所示。
①电解水产生的氢气和氧气的体积比为 。
②上述流程中氨气在氧气中燃烧的化学方程式为 。
③该流程中可循环利用的物质是 。
【答案】(1)① 物理 ② 分子间的间隔 (2) (3)① 2:1 ② ③ N2、H2O
【解析】(1)①液化是气态物质转化为液态物质,构成该物质的粒子之间的间隔发生了改变,但粒子种类没有变,故该变化属于物理变化;
② 空气中含有氮气、氧气等多种物质,空气被压缩,体积减小,从微观方面看是氮分子、氧分子等分子间的间隔减小了,故答案填:分子间的间隔。
(2)甲烷充分燃烧是甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为: 。
(3)① 电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氢气和氧气的体积比为:2:1;
② 由流程图可知,氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式为: ;
③ 流程中水既是电解过程的反应物,又是氨气燃烧的生成物;氮气既是制备氨气的反应物,又是氨气燃烧的生成物,也就是说水、氮气两种物质都是后一个反应的生成物,但同时又是其前一个反应的反应物,因此可循环利用的物质是氮气和水。
8.(2025-2026九上·贵州黔东南州·期中)下列物质中:①氮气②冰水混合物③液氢④液态空气⑤氧化铁⑥氯酸钾⑦镁带⑧矿泉水⑨硫粉(用编号填写)
(1)属于混合物的是 。
(2)属于氧化物的是 。
(3)属于非金属单质的是 。
(4)属于化合物的是 。
【答案】① ④ ⑧ ② ② ⑤ ③ ① ③ ⑨ ④ ② ⑤ ⑥
【解析】(1)混合物是由两种或两种以上的物质组成,液态空气、矿泉水都属于混合物;故选④ ⑧。
(2)氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,冰水混合物中只有水分子、氧化铁都属于氧化物;故选② ⑤。
(3)由同种元素组成的纯净物叫单质,氮气、液氢、硫粉都属于非金属单质,镁属于金属单质;故选① ③ ⑨。
(4)由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物,冰水混合物中只有水分子、氧化铁、氯酸钾都属于化合物;故选② ⑤ ⑥。
9.(2025-2026九上·贵州黔东南州·期中)水源受到一定程度污染后必需经过一系列的净化处理才能使用。
(1)自然界中的水几乎都属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)向水样中加入明矾,经溶解、静置、 (填操作名称),除去不溶性杂质,然后加入活性炭,利用其 性除去异味,再杀菌消毒,得到生活用水。
(3)欲判断得到的生活用水是硬水还是软水,可加入 进行检验,现象为 的为软水,生活中常通过 的方法降低水的硬度。
如图(I)是电解水的简易装置,(II)电解水生成气体体积与时间的关系图,试回答下列问题:(甲管生成气体A、乙管生成气体B)
(4)图中a.b两级分别是电源的 极和 极。该实验前通常会在水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的是 。
(5)0~10min,甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比约为 ,写出该实验中反应的文字表达式 。
【答案】(1)混合物 (2)① 过滤 ② 吸附 (3)① 肥皂水 ② 泡沫多、浮渣少 ③ 煮沸 (4)① 负 ② 正 ③ 增强水的导电性 (5)① 2:1 ②
【解析】(1)自然界中的水几乎都是由水和可溶性杂质等混合而成,属于混合物;
(2)过滤可实现固液分离,除去不溶性杂质,故向水样中加入明矾,经溶解、静置、过滤,除去不溶性杂质;
活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,故加入活性炭,利用其吸附性除去异味;
(3)通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多,故欲判断得到的生活用水是硬水还是软水,可加入肥皂水进行检验,现象是泡沫多、浮渣少,说明是软水;
可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀,故生活中常通过煮沸降低水的硬度;
(4)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,甲管生成气体A、乙管生成气体B,生成的气体A较多,是氢气,生成的气体B较少,是氧气,故a、b两级分别是电源的负极和正极;
纯水几乎不导电,该实验前通常会在水中加入稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的是:增强水的导电性;
(5)由以上分析可知,甲中生成的是氢气,乙中生成的是氧气,在电解水实验中,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,故0~10min,甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比约为:2:1;
水通电分解生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为: 。
10.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)2023年我国载人航天环控生保系统就已实现由“补给式”向“再生式”根本转换,中国空间站氧气资源100%再生,水资源闭合度提升到95%以上,打造了航天员最信赖的“天宫”生命工程。某化学兴趣小组的同学对空间站水的净化和氧气的再生产生了兴趣,并开启了项目化学习之旅。
任务一:了解空间站水资源净化的方法
【咨询专家】同学们通过数字化平台,向航天专家进行了咨询。他们得知将尿液净化为饮用水的原理如图1所示。
【小组交流】
(1)从微观角度分析,液态水与水蒸气的区别是 。
(2)“蒸馏”是利用混合物中各组分的 不同将物质进行分离。
任务二:模拟空间站制取氧气
【咨询专家】空间站的氧气主要来自再生水电解制氧气系统。
【进行实验】
(3)设计实验方案,模拟空间站电解水制氧。
实验装置
实验步骤
实验现象
①在电解器的玻璃管里加满水(含少量硫酸钠溶液),接通直流电源
②一段时间后,切断电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验产生的气体
a玻璃管尖嘴口可观察到的现象是 ,b玻璃管尖嘴口可观察到的现象是
(4)电解水反应的符号表达式为 。
(5)加入硫酸钠溶液的目的是 。
【反思评价】
(6)同学们发现实验过程中测得a管内气体的体积与理论值相比偏小,他们查阅资料,找到了如图2所示的数据图像。他们分析产生上述偏差的原因可能是 。
【成果分享】
(7)同学们通过各种方式,学到了空间站净化水和氧气再生的知识。在项目化学习的成果报告中,同学们提出了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”的根本转换的许多价值,请你也写出一条该转换方式的价值: (写一条)。
【答案】(1)水分子间的间隔不同 (2)沸点 (3)① 两电极上均有气泡冒出,a、b玻璃管内产生气体的体积比约为1:2 ② 木条燃烧更旺 ③ 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 (4) (5)增强水的导电性 (6)一定温度下,氧气在水中的溶解度大于氢气在水的溶解度 (7)降低发射成本(写一条,合理即可)
【解析】(1)液态水是液体,分子间隔小,水蒸气是气体,分子间隔大,所以它们之间的区别是分子的间隔不同;
(2)“蒸馏”是利用混合物中各组分的沸点不同将物质进行分离;
(3)电解水实验中,a玻璃管与正极相连,产生氧气,b玻璃管与负极相连,产生氢气,氧气与氢气的体积比为1:2,在电解器的玻璃管里加满水(含少量硫酸钠),接通直流电源,实验现象为两个电极附近均有气泡产生,且玻璃管a、b内气体的体积比约为1:2;
a管与正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,现象是:燃着的木条燃烧的更旺;b管与负极相连,产生的是氢气,氢气具有可燃性,观察到:气体燃烧,发出淡蓝色火焰;
(4)水通电分解生成氢气和氧气,符号表达式是;
(5)加入硫酸钠溶液的目的是增强水的导电性;
(6)实验过程中测得a管内气体的体积与理论值相比偏小,是因为一定温度下,氧气在水中的溶解度大于氢气在水的溶解度;
(7)“再生式” 的水和氧气供应方式能够极大减少从地球向空间站进行物资补给的次数和成本,减轻航天运输的负担,降低发射成本,使空间站能够更长期、更稳定地运行,为未来更深入的太空探索和研究提供有力保障。
11.(2025-2026九上·贵州黔南·期中)人类对于水的组成的认识历程漫长,电能为相关研究提供了重要的技术支持。
Ⅰ.水的组成
在古代,人们认为“水”是一种元素。1781年,卡文迪许通过点燃氢气得到了水。1783年,拉瓦锡将水蒸气通过灼热的铁管,实验后称量发现水的质量减少,铁管的质量增加。1800年,尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气。
(1)如图1所示是电解水的实验装置。接通电源后,观察到电极附近有气泡产生。1管中收集到的气体是 (填化学式)。该实验证明水是由 组成的。
(2)电解水的微观示意图如图2所示,请将微观示意图补充完整: 。由此得出化学反应的微观实质是 。
Ⅱ.水的净化
某自来水厂的生产过程如图3所示,请回答相关问题。
(3)③号池内可填充的物质为活性炭,起 作用。
(4)经过空气氧化池处理后的水再加入氯气(Cl2)进行消毒,该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)采用如图4所示装置净水,其中玻璃棒的作用是 。若过滤后水仍然浑浊,可能的原因是 (写一条)。
【答案】(1)① H2 ② 氢元素和氧元素 (2)① ② 分子破裂为原子,原子重新组合成新的分子 (3)吸附 (4)化学 (5)① 引流 ② 滤纸破损(合理即可)
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,1管与电源负极相连,则收集到的气体为氢气,化学式为H2;
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,可知水是由氢、氧元素组成。
(2)反应前后原子的种类和个数不变,反应前有2个氧原子和4个氢原子,则反应后应补充一个氧分子,图为:;
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。
(3)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味。
(4)消毒过程中有新物质生成,发生了化学变化。
(5)该操作为过滤,过滤时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、漏斗内的液面低于滤纸边缘等。
12.(2025-2026九上·贵州黔西南州兴仁·期中)水是生命之源,人类的日常生活离不开水。
(1)图1是简易的净水装置,装置中活性炭吸附水中的异味和色素属于 变化(填“物理”或者“化学”)。
(2)常用净化水的方法有: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为生活用的自来水。应选用的方法和顺序为_______(填下面的选项)。
A. ①②③④ B. ②④①③ C. ①③④ D. ②①④
(3)图2是电解水的装置图,电解水反应的文字表达式 ,试管a收集的气体是最理想的清洁能源,与试管b产生的气体的体积比为 写出其燃烧时的文字表达式 。
(4)图3实验中,冷水从 (选填“A”或“B”)进入c仪器。
(5)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是_______(填字母序号)。
A. 氢气在氧气中燃烧 B. 水的蒸发 C. 水的电解 D. 水的净化
【答案】(1)物理 (2)D (3)① 水氢气+氧气 ② 2:1 ③ 氢气+氧气水 (4)B (5)AC
【解析】(1)活性炭吸附水中的异味和色素,只是将异味和色素吸附在其表面,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)加明矾吸附沉降可以使水中悬浮的小颗粒杂质凝聚成大颗粒,便于后续过滤除去,所以第一步是② 加明矾吸附沉降;过滤能除去水中不溶性固体杂质,即① 过滤;消毒杀菌是为了杀死水中的细菌和病毒等微生物,保证饮用水安全,即④ 消毒杀菌;蒸馏得到的是纯水,自来水不需要达到纯水的程度,所以一般不采用蒸馏操作。故应选用的方法和顺序为② ① ④ 。故选D。
(3)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,反应的文字表达式,试管a收集的气体是最理想的清洁能源,是氢气,则试管b产生的气体是氧气,氢气与氧气的体积比为2:1;氢气燃烧生成水,其燃烧时的文字表达式。
(4)在蒸馏实验中,为了使冷凝效果更好,冷水应从下口进入,即从B进入c仪器(冷凝管);
(5)A、氢气在氧气中燃烧生成水,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,说明水是由氢元素和氧元素组成的,符合题意;
B、水的蒸发只是水的状态发生改变,由液态变为气态,没有发生化学变化,不能证明水的组成,不符合题意;
C、水在通电条件下分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,可证明水是由氢元素和氧元素组成的,符合题意;
D、水的净化过程中只是除去水中的杂质,没有涉及水的组成的探究,不符合题意。
故选AC。
13.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)某化学兴趣小组的同学在学习了与水有关的知识后,展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一:参观自来水生产过程
(1)同学们到自来水厂参观学习后,明白了天然水不宜直接饮用的原因是 。
(2)净水时,加入的混凝剂通常是明矾,其作用是 。
任务二:自制简易净水器
同学们参观自来水厂后,利用生活物品在实验室制作了简易净水器(如图2)。
(3)小卵石和石英砂的净水原理与图1中的 池净水过程相同。
(4)同学们改进自制简易净水器后,设计实验检测了净化效果。
资料:通常用浊度表示浑浊程度,浊度越低代表水质越好,浊度的单位为NTU。
同学们分别取50mL河水,测得初始水样的浊度为670NTU;采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浊度。实验记录如下表所示:
实验序号
1
2
3
实验内容
静置1小时后的清液
使用滤纸进行过滤
使用自制净水器处理
浊度/NTU
256
55
43
【解释与结论】分析实验数据,根据 ,得出“其他条件相同时,使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。
(5)经检测,净化后的水是硬水,长期饮用硬水对人体有害,日常生活中我们可以通过 来降低水的硬度。
任务三:探究水的组成
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水,激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【实验操作及现象】
(6)同学们用如图3所示装置进行电解水实验,通电一段时间后,a管中产生10mL气体,则b管中产生的气体体积约为 mL。a管中的气体在氧气中燃烧产生 色火焰,只生成水,则该气体是 。b管中的气体能使带火星的木条复燃,则该气体是 。
【解释与结论】
(7)上述实验事实说明,水是由 组成的。
(8)写出电解水反应的文字表达式: 。
【答案】(1)天然水含有难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物 (2)吸附悬浮杂质,加速其沉降 (3)过滤 (4)浊度越低代表水质越好 (5)煮沸 (6)① ② 淡蓝 ③ 氢气 ④ 氧气 (7)氢元素和氧元素 (8)
【解析】(1)天然水含有难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物,因此不宜直接饮用。
故填:天然水含有难溶性杂质、可溶性杂质和细菌等微生物。
(2)明矾溶于水形成胶状物,吸附水中悬浮颗粒,加速其沉降。
故填:吸附悬浮杂质,加速其沉降。
(3)小卵石和石英砂的过滤原理与图1中的过滤池净水过程相同(均为分离不溶性杂质)。
故填:过滤。
(4)根据 “浊度越低代表水质越好”,自制净水器处理后浊度(43NTU)低于滤纸过滤(55NTU)和静置沉降(256NTU),因此得出 “其他条件相同时,使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好” 的结论。
故填:浊度越低代表水质越好。
(5)日常生活中降低水硬度的方法是煮沸,煮沸可使水中钙、镁离子以沉淀形式析出。
故填:煮沸。
(6)电解水时,氢气(a 管)和氧气(b 管)的体积比为2:1,若a管产生10mL气体,则b管产生气体体积约为;
氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,只生成水,故a管气体是氢气;
b管气体能使带火星木条复燃,则是氧气。
故填:;淡蓝;氢气;氧气。
(7)电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,水由氢元素和氧元素组成。
故填:氢元素和氧元素。
(8)电解水生成氢气和氧气,其文字表达式为 。
故填: 。
14.(2024-2025九上·贵州省毕节市民族中学·期中)水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
【提出问题】水是由什么组成的?
【查阅资料】通过点燃氢气和电解水的实验均可证明水的组成。
【经典回顾】
(1)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“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。
①将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
②将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃,生成了水。“可燃空气”是一种气体单质,其名称为氢气。写出水蒸气与铁在高温下反应的符号表达式: 。
(2)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。兴趣小组的同学设计了如图2所示实验来探究水的组成。
【实验步骤】Ⅰ.先用大注射器抽取一定量的氢氧化钠溶液,从A中的圆孔注入;
Ⅱ.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,使液面上升,直至水充满正负两极;
Ⅲ.接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源,仔细观察实验装置中的现象;
Ⅳ.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Ⅰ,在水中加入氢氧化钠溶液的作用是 。
②步骤Ⅱ的目的是 。
③步骤Ⅲ中的现象:两极上均有气泡出现,A中液面 (填“上升”或“下降”)。
④步骤Ⅳ中检验C中气体的方法是 。
【总结交流】
⑤以上实验可以得出结论:水是由 组成的。
⑥写出电解水反应的符号表达式: 。
【答案】(1)① 水蒸气 ② Fe+H2OFe3O4+H2 (2)① 增强导电性 ② 排尽BC中的空气 ③ 上升 ④ 将燃着的木条放于出气口2处,若气体被点燃,产生淡蓝色火焰,则该气体是氢气 ⑤ 氢元素和氧元素 ⑥ H2OH2+O2
【解析】(1)① 水蒸气遇冷凝结成水滴,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和“可燃空气”,“可燃空气“是一种气体单质,其名称为氢气,铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的符号表达式为:Fe+H2OFe3O4+H2;
(2)① 氢氧化钠溶于水离解成可自由的钠离子和氢氧根离子,步骤① 在水中加入氢氧化钠溶液的作用是增强导电性;
② 氢气具有可燃性,与空气混合受热可能发生爆炸,步骤II的目的是排尽BC中的空气,以防止检验时发生爆炸;
③ 步骤III电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比约为2:1。步骤③ 中的现象:两极上均有气泡出现,B与正极相连,C与负极相连,两电极上产生的气体体积比约为1:2 ,两管生成气体,管内压强增大,A中液面上升;
④ 步骤IV C与负极相连,C管中的气体是氢气,氢气具有可燃性,能在空气中燃烧。步骤④ 中检验C中气体的方法是用燃着的木条放于出气口2处,若气体被点燃,产生淡蓝色火焰,则该气体是氢气;
⑤ 水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则说明水是由氢元素和氧元素组成的;
⑥ 水通电分解生成氢气和氧气,符号表达式为H2OH2+O2。
试卷第1页,共3页
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