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.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)2025年“中国水周”的主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不利于保护水资源的是
A. 使用节水龙头 B. 大量开采和使用地下水
C. 生活污水集中处理达标后排放 D. 推广工业用水循环利用
2.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 为了节约水资源,可用洗菜的水浇花 B. 为了保护环境,就地焚烧废弃塑料
C. 稀有气体含量少,没有利用价值 D. 工业反应中加入催化剂可以增加生成物质量
3.(2025-2026九上·陕西渭南澄城·期中)化学课程核心素养展现了对学生发展的重要价值,下列说法不正确的是
A. 化学观念:稀有气体通电时发出不同颜色的光,可用作霓虹灯
B. 科学思维:离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子
C. 科学探究与实践:将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,探究蜡烛燃烧是否有水生成
D. 科学态度与责任:为节约水资源,采用喷灌、滴灌的方法浇灌农作物
4.(2025-2026九上·陕西汉中南郑·期中)化学与生活、环境息息相关。下列做法或说法正确的是
A. 工业废水未经处理随意排放 B. 露天焚烧垃圾,有利于保护环境
C. 空气质量指数越小,空气质量越好 D. 大力开采地下水,缓解淡水危机
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)同学们用如图自制的便携式净水器净化河水。下列说法正确的是
A. 活性炭的作用是吸附水中的色素和异味 B. 小卵石、石英砂的主要作用是杀菌消毒
C. 活性炭和小卵石交换位置,净水效果相同 D. 净化后的水为纯水
2.(2025-2026九上·陕西西安长安·期中)分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按照单质、氧化物、混合物顺序排列的是
A. 氧气、蒸馏水、空气 B. 铁粉、硝酸钾、矿泉水
C. 过氧化氢溶液、液氮、二氧化碳 D. 二氧化锰、石灰水、氧化镁
3.(2025-2026九上·陕西西安长安·期中)在校园内推广“直饮水”,方便清洁。直饮水机内水处理的过程如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①炭罐中的活性炭可长期使用无需更换 B. 步骤②的作用是吸附水中杂质,去除异味
C. 步骤③的作用是进行杀菌消毒 D. 该直饮水机处理后的水是纯净物
4.(2025-2026九上·陕西咸阳旬邑·期中)水是生命之源。下列有关水的说法正确的是
A. 活性炭吸附可除去水中所有的杂质 B. 在净水过程中明矾起杀菌消毒的作用
C. 地球上可利用的淡水资源取之不尽,用之不竭 D. 为了保护水资源,应合理使用农药、化肥
5.(2025-2026九上·陕西榆林神木·期中)水和空气都是维持生命的物质。下列说法不正确的是
A. 工业废水经处理达标后排放
B. 明矾净水的作用是杀菌消毒
C. 氮气的化学性质不活泼,可用作保护气
D. 工业上分离液态空气制氧气,利用的是液氧、液氮的沸点不同
6.(2025-2026九上·陕西榆林·期中)某课外活动小组利用去底的可乐瓶及小卵石等物品制作了如图净水器。以下有关此净水器工作原理的分析中,正确的是
A. 活性炭可吸附水中的色素和异味 B. 该净水器能起到杀菌消毒的作用
C. 水中的钙、镁离子能通过离子交换树脂 D. 该净水器净化后的水为纯净物
7.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”,其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图,下列有关分析不正确的是
A. 图1净水桶按照石块在上稻草在下的顺序填充 B. 图1中钟乳石为多孔结构可起到吸附作用
C. 图2进水的方式具有更好的净水效果 D. 经过图2装置净化过的水是纯净物
8.(2025-2026九上·陕西渭南临渭区多校·期中)某校化学小组开展微项目实践活动。
(1)自制简易净水器(如图1),活性炭能除去水中的色素和异味,是因为其具有 性。使用该净水器,待处理的水由下往上流,优点是 。
(2)自制加热包:原理为氧化钙与水反应生成氢氧化钙并放热。该反应属于 (填“化合”或“分解”)反应。
(3)自制冷敷袋(如图2):可溶性物质硝酸铵溶于水时会吸热。写出硝酸铵的化学式: 。
9.(2025-2026九上·陕西韩城·期中)“荡荡乎八川分流,相背而异态”,西汉文学家司马相如描绘了“八水绕长安”的壮丽之美。
(1)如图装置可将天然水净化。其中活性炭过滤层不能除去水中的_______(填字母)。
A. 色素 B. 异味 C. 可溶性钙、镁化合物
(2)为了保护水资源,我们生活中应使用“无磷洗衣粉”,这里的“磷”是指 (填“元素”、“分子”或“原子”)。
(3)二氧化氯()是一种高效、安全的杀菌消毒剂,可用于自来水厂的杀菌消毒处理。中氯元素的化合价为 。
10.(2025-2026九上·陕西渭南澄城·期中)污水处理改善生态环境。污水处理的主要工艺流程如图所示。
(1)格栅的作用相当于化学实验操作中的 。
(2)污水处理厂为了除去污水中的色素和异味,通常向污水中加入 (填物质名称)。
(3)污泥处理中部分污泥可腐熟用作肥料,肥料的腐熟属于 (填“物理”或“化学”)变化。
11.(2025-2026九上·陕西汉中南郑·期中)中华文化博大精深,蕴含了丰富的化学知识。
(1)净水:“宜捣蒜少许,投入水缸中,以使水沉淀净化。”蒜可加速水中难溶性杂质沉降,与自来水厂中使用的 (填“明矾”或“活性炭”)的作用相似。
(2)酿酒:“黄山∙∙∙∙∙∙酝酿成汤,香气溢发,闻数百步。”“汤”即酒,其主要成分为乙醇(),乙醇 (填“是”或“不是”)氧化物。
(3)煮糖:“∙∙∙∙∙∙宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白∙∙∙∙∙∙”煮糖时加些“墙土”可以除色制白糖,说明此“墙土”具有 性。
12.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)某实践小组在实验室进行了模拟自来水厂将浑浊的河水净化的实验。
(1)图1是小玲绘制的自来水生产的流程图,联系生活常识判断,自来水 (填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(2)小亮用图2所示的装置进行过滤操作,图中还缺少的一种仪器是 。
(3)小明设计了图3所示的净水装置。其中活性炭的作用是 ;为使净化效果更佳,待净化的水应该从 (填“a”或“b”)端通入。
13.(2025-2026九上·陕西榆林榆阳·期中)化学小组在实验室对一烧杯浑浊的河水进行了简单净化。完成下列操作中的问题。
(1)先向盛有浑浊的河水的烧杯中加入适量明矾粉末,这是利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附,使杂质 来达到净水的目的。
(2)然后过滤液体:小组准备按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 。
(3)再用活性炭除去水中的异味,这是利用了活性炭的 作用。
(4)最后进行蒸馏:所得蒸馏水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
14.(2025-2026九上·陕西汉中南郑·期中)下图是与水有关的几个实验,请回答:
(1)图1是实验小组用塑料瓶、蓬松棉、纱布、活性炭、石英砂、小卵石等自制的净水器。
①活性炭在塑料瓶中填充的位置是 (填“A”或“B”)。
②用该净水器处理河水后得到的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验小组用图2实验探究水的组成。
①能达到实验目的的是 (填“甲”或“乙”)。
②进行图2乙实验时,b为电源的 (填“正极”或“负极”); (填“c”或“d”)试管中的气体先收集满。
15.(2025-2026九上·陕西宝鸡凤翔·期中)我国绵长的海岸线环抱着广袤的海域,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水淡化:海水淡化是解决淡水资源危机的有效途径之一,下列水的净化方法中,能使海水淡化的是______(填字母)。
A. 过滤 B. 吸附 C. 蒸馏 D. 消毒
(2)海底矿物:海底蕴藏的可燃冰(主要成分是甲烷(CH4))被科学家誉为“未来能源”,其在空气中完全燃烧的表达式为 。
(3)海水提镁:镁主要是从海水中提取的,其主要流程如图:
上述通电过程中涉及到的基本反应类型是______(填字母)。
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
16.(2025-2026九上·陕西榆林神木·期中)水是人类赖以生存的自然资源。
(1)小木通过如图1装置除去水中难溶性固体杂质,进行该操作时,缺少的仪器是 (填名称)。
(2)如图2是化学小组制作的两个简易净水器。
①净水器中利用活性炭的 性除去水中的色素和异味。
②同样净化50mL浑浊的河水,从物理的角度思考,哪个净水器更容易操作,为什么? 。
考点03 水资源与保护
1.(2025-2026九上·陕西榆林榆阳·期中)2025年“中国水周”活动的主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不符合这一主题的是
A. 建设海绵城市增加雨水的地下渗透 B. 实验室中的废液直接倒入下水道
C. 水渠减宽度、加深度,减少水分蒸发 D. 生活污水处理达标后二次利用
2.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)截至2025年,陕西“五纵十横”水网总体格局已形成。下列做法有利于保护水生态的是
A. 任意排放生活污水 B. 工业用水重复使用
C. 禁止使用农药、化肥 D. 景观用水大量使用自来水
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·陕西韩城·期中)如下图是探究水的组成实验。下列说法不正确的是
A. 实验1中,点燃氢气前要检验其纯度 B. 实验1中可观察到烧杯内壁有水珠出现
C. 实验2中,a管中的气体能使带火星的木条复燃 D. 两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的
考点05 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·陕西西安长安·期中)水作为生命活动不可缺少的物质,在工业生产上也有重要用途,用如图装置进行水的电解实验,下列说法正确的是
A. 管下方导线应接电源的正极
B. 该反应属于化合反应
C. 、两极产生的气体分别是氧气和氢气
D. 实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠,其目的是为了增强溶液导电性
2.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)逻辑推理是化学学习常用的思维方法。下列推理正确的是
A. 离子是带电荷的粒子,则带电荷的粒子都是离子
B. 单质由同种元素组成,则由同种元素组成的物质一定是单质
C. 点燃可燃性气体前需验纯,则点燃氢气前需验纯
D. 电解水有氧气生成,则水中含有氧分子
3.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)我国科学家研究的在新型复合光催化剂的催化下,利用太阳光高效分解水的反应的微观原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. 反应Ⅱ中消耗的反应物为和
B. 反应类型:反应Ⅰ、Ⅱ都属于分解反应
C. 微观角度:反应Ⅰ、Ⅱ中氢原子和氧原子未发生改变
D. 环保角度:与电解水的方法相比,该方法的优点是节能环保
4.(2025-2026九上·陕西宝鸡陈仓·期中)根据如图信息,请分析并回答问题:
(1)氧原子的相对原子质量为 。
(2)铝原子的核外电子数是 。
(3)A、B可组成的一种化合物为SO3,其中数字“3”表示的意义为 。
(4)如表是某矿泉水瓶的外包装上部分文字说明,回答下列问题。
每100mL含量(mg/100mL)氯化钾70硫酸镁240
①氯化钾中氯离子的符号是 。
②硫酸镁的化学式是 。
5.(2025-2026九上·陕西西安新城·期中)请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为 ,正极产生的气体是 。此实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)微观角度探析水的分解
由图2可知,电解水反应的文字表达式为 。
6.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)兴趣小组以“水”为主题开展如下项目式学习。
【任务一】认识水的蒸发
(1)图1是两杯等体积的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图,已知两杯水的水温分别是20℃和50℃,则温度为50℃的水为 (填“A”或“B”)。
【任务二】探究水的组成
(2)图2是电解水的装置。
①用文字表示水在通电条件下发生的反应 。
②实验中可观察到两支试管内均有气泡产生,且甲试管内液面下降得比乙 (填“快”或“慢”)。
③该实验证明水是由 组成的。
7.(2025-2026九上·陕西榆林·期中)古人云:“水为食之先”,水塑造了人类的历史。某兴趣小组设计如下实验探究水的组成。
实验1:燃烧法探究水的组成——氢气在空气中燃烧
(1)图1中,可观察到的现象是 。
实验2:电解法探究水的组成——电解水的实验
如图2所示,在U形管中装入水,取下注射器,将两注射器活塞分别推到最底端后连接注射器,打开电源。
(2)通电一段时间后,若注射器2活塞在刻度8处,则注射器1活塞约在刻度 (填“4”或“16”)处。将注射器1带上针头,移向燃着的木条旁,推动活塞,可观察到的现象是 。
(3)由以上实验可得出:水由 组成。
8.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)某小组同学为研究分子的性质,做了如下实验。
(1)如图1所示,一段时间后,B管内观察到的现象是 ,由此得出的结论是分子在 。
(2)图1中,A、B、C三个装置中最先观察到实验现象的是 (填字母),由此可得出温度与分子运动速度的关系是 。
(3)如图2所示,一段时间后,在c处观察到产生大量白烟。已知:浓盐酸挥发出来的氯化氢气体和浓氨水挥发出来的氨气运动到空中相遇形成白烟(氯化铵固体)。
①相同条件下,氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率 (填“快”或“慢”)。
②该实验中,分子的种类 (填“有”或“没有”)发生改变。
(4)如图3所示,套有气球的矿泉水瓶内预先充有氧气,用热水冲洗瓶身(瓶子形状没有发生变化),观察到气球变大,是因为氧气分子的 (填“体积”或“间隔”)变大。
9.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)某化学兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
(1)在拉瓦锡的实验中,水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,枪管内壁有四氧化三铁生成,同时得到了“易燃空气”。该“易燃空气”是 。
(2)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,一段时间后,观察到烧杯内壁有 生成。通过该实验,可得出水由 组成的结论。
(3)如图是电解水的简易装置。
①与甲管相连的是电源的 (填“正”或“负”)极。甲管与乙管中的气体体积比约为 。
②关闭电源,将燃着的木条放在乙管尖嘴口,打开活塞,可观察到的现象是 。
③用文字表示电解水发生的反应: 。
(4)水电解的过程可用下图表示,微观粒子变化的先后顺序正确的是___________(填字母)。
A. ①②③④⑤ B. ①④③②⑤ C. ①④③② D. ①②⑤③
10.(2025-2026九上·陕西渭南临渭区多校·期中)图1是电解水的装置图。实验前,向电解器中注入水至管A和管B充满,关闭弹簧夹,再接通电源。
(1)实验过程中观察到管 (填“A”或“B”)内液面下降较快。
(2)写出电解水的化学方程式: 。
(3)图2为电解水的微观示意图。如果在图2中补充丙缺失的相关粒子,则应该补充的粒子为______(填字母)。
A. 1个氧分子 B. 2个氧原子 C. 1个氧原子
11.(2025-2026九上·陕西韩城·期中)我国空间站利用太阳能电池板提供电力,电解水制备氧气。某同学取一定量水进行电解,正极上产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示。请分析并计算:
(1)在 (填“”、“”、“”或“”)min,水恰好完全分解。
(2) 时,负极上产生氢气的质量为 g。
(3)根据化学方程式计算完全分解时消耗水的质量。
12.(2025-2026九上·陕西宝鸡陈仓·期中)饮用水安全问题越来越受到人们的关注。为了保障野外工作人员的用水安全,便携净水器的设计具有重要意义。某小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制了一个如图1所示的便携净水器。
(1)河水外观浑浊,因其含有难溶性杂质,实验室除去此类杂质的操作是 。
(2)图1为了使净水效果更好,你觉得A层放置的材料最好是 。
(3)如图2的电解水实验装置,通电一段时间后,在两个试管中分别收集到气体a和气体b,反应的符号表达式为 。此实验可得到的结论是 。
(4)下列关于水的说法不正确的是______。
A. 用明矾可以将硬水转化为软水
B. 蒸馏是净化程度最高的净水方法
C. 用活性炭可除去水中的色素和异味
D. 海水经过沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程能成为自来水
13.(2025-2026九上·陕西渭南澄城·期中)为探究水的组成及变化,某小组同学设计图一装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。回答下列问题:
(1)图一中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(2)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是 。
(3)写出电解水反应的文字表达式: 。
(4)为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图二。上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
14.(2025-2026九上·陕西宝鸡凤翔·期中)通过分析实验结果推断物质的组成,是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法。电解水实验装置如图所示。
(1)根据实验中正极产生氧气、负极产生氢气,可以确定水是由氢元素和氧元素组成的,得出此结论的依据是 ;
(2)该实验中A试管与B试管产生的气体体积比为 ;
(3)该反应的化学方程式为 。
15.(2025-2026九上·陕西咸阳兴平·期中)图1是电解水的装置图。实验前,向电解器中注入水至管A和管B充满,关闭弹簧夹,再接通电源。
(1)一段时间后,停止通电,将燃着的木条放置在管A口,打开弹簧夹,观察到的现象是 。实验过程中观察到管 (填“A”或“B”)内液面下降较快。
(2)写出电解水的文字表达式: 。
(3)图2为电解水的微观示意图。如果在图2中补充丙缺失的相关粒子,则应该补充的粒子为______(填字母)。
A. 1个氧分子 B. 2个氧原子 C. 1个氧原子
16.(2025-2026九上·陕西西安·期中)水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。近代以来,科学家通过对水的分解和生成实验的研究认识了水的组成。在老师的组织下,同学们对“水的故事”进行了如下项目式探究。
【项目一】认识水的蒸发
两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图如图1所示。
(1)已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,则温度为50℃的水为 (填“A”或“B”)。
【项目二】认识拉瓦锡研究水的组成
1783年,法国化学家拉瓦锡将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体,这个变化可以表示为铁+水黑色固体+“可燃气体”,经研究证明黑色固体为四氧化三铁,装置示意图如图2所示。
(2)由此实验拉瓦锡得出水不是一种不可再分的成分,根据分析,生成的这种可燃气体是 。
【项目三】认识尼科尔森研究水的组成
1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到两种气体,同学们利用注射器模拟电解水实验装置(如图3)进行电解水实验。
(3)①U形管中盛有蒸馏水,加入氢氧化钠溶液是为了 。接通电源后发生反应的文字表达式为 。
②实验结束时发现注射器Ⅱ中活塞停留在10 mL刻度线处,则理论上注射器Ⅰ中活塞停留在 mL刻度线处。
(4)图4是探究物质组成的两种思路。电解水实验是通过 (填“甲”或“乙”)思路推测水的组成的。
17.(2025-2026九上·陕西咸阳旬邑·期中)如图1是电解水的实验装置,图2是电解水的微观过程示意图,请回答下列问题。
(1)a管与b管所收集的气体体积之比为 。
(2)将燃着的木条放在b管尖嘴口处,打开活塞,观察到的现象是 。
(3)从图2可知,水通电分解的微观过程中,不发生变化的微粒是 。
(4)由电解水的实验可知,水是由 组成的。
18.(2025-2026九上·陕西安康山阳·期中)某化学兴趣小组围绕水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发热,该实验可以证明水是由 组成的。
【活动二】用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图装置进行电解水实验。
(2)检验乙中生成气体的方法是 ;用文字表示电解水发生的反应: 。
【活动三】探究电解水时影响甲与乙中生成气体体积比的因素
[提出问题】
(3)上图实验中,理论上电解水时甲与乙中生成气体的体积比为 ,实际测定结果却往往会偏大,这是为什么?
【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表所示:
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
甲与乙的体积比
7.7:3.3
6.5:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
【实验分析】
(4)下列关于该电解水实验的说法中,正确的是___________(填字母)。
A. 铜丝作为电极材料时,测得的甲与乙中生成气体的体积比最接近理论值
B. 选用不同的电极材料进行实验,会影响测得的气体体积比
C. 进行该实验前,需要先检查装置的气密性
【查阅资料】常温常压下,1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
【交流反思】
(5)影响测得的气体体积比的因素还可能与 有关。
19.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)学习了水的组成相关知识后,化学兴趣小组的同学对电解水的实验进行了以下探究与学习。
任务一 用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图所示的装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。
(1)电解一段时间后,若b玻璃管中产生3mL气体,则a玻璃管中产生的气体约为 mL。
(2)该反应用文字表示为 。
(3)由上述实验得到的结论是 。
任务二 探究影响电解水速率的因素
为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生10mL氢气所需时间如下表所示。
电压/V反应时间/s氢氧化钠溶液浓度/%
6
9
12
5
1586
734
450
10
1028
566
382
【实验分析】
(4)根据以上数据,电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。
【实验结论】
(5)上述实验中,电解水速度最快的条件是 。
【实验拓展】
(6)除了上述因素外,你认为还有哪些因素会影响电解水的速率? (写1点即可)。
20.(2025-2026九上·陕西安康·期中)水是生命之源,人类的生产生活都离不开水。为此研究性学习小组开展了任务型学习活动。
任务一、探究水的组成
(1)小组同学用如图1所示电解水实验装置探究水的组成,该过程中发生反应的符号表达式为 。
(2)将电极甲产生的气体在干燥的烧杯内点燃(图2),观察到的现象为 。
(3)下列说法不正确的是______(填字母)。
A. 水中加入氢氧化钠可增强导电性 B. 电极乙为负极
C. 实验说明水由氢、氧原子组成
【反思交流】
(4)查阅资料知道,等体积的水中溶解的氧气体积大于氢气,在进行上述实验时会发现产生的氢气与氧气的体积比略 (填“大于”或“小于”)2:1。
任务二、水的净化
小组成员在“跨学科实践活动”后制作了如图所示的自制净水器,每一层的过滤管都可拆卸。
(5)瓷沙、花岗岩石在简易净水器中的位置是否可以颠倒? (填“是”或“否”)。
(6)该自制净水器的优点是 。
任务三、爱护水资源
(7)漫步渭河河畔,碧波荡漾,清澈见底,请提出一条保护渭河的建议: 。
21.(2025-2026九上·陕西榆林神木·期中)化学小组同学分组进行实验探究,回答下列问题。
甲组:探究分子的性质
小组同学按图1装置探究分子的性质;待传感器开始工作后,打开中间的弹簧夹,使烧瓶两端连通,记录数据变化如图2所示。
【实验分析】
(1)实验观察到装有的烧瓶中 ,说明氧分子在不断运动。
(2)由图2可得出:相对分子质量越大,分子的运动速率越 (填“快”或“慢”)。
(3)若将两烧瓶同时放入50℃热水中,发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大,说明分子的运动速率还与 有关。
乙组:探究水的组成
【提出问题】水是由什么组成的?
【科学史实】科学家拉瓦锡用图3装置研究水的组成,将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,铁管内壁出现黑色固体(),同时在出口处收集到一种易燃气体。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 实验中收集到的易燃气体是氢气 B. 铁在该实验中起催化作用
C. 该反应属于化合反应
【学生实验】小组的同学用图4实验探究水的组成。
(5)用文字表示电解水时发生的反应: 。
(6)一段时间后,a、b管中气体的体积比约为 。
(7)切断电源,用燃着的木条分别靠近两个玻璃管尖嘴口,打开活塞,观察到 (填“a”或“b”)管处的木条燃烧更旺。
【实验结论】由此可得出水由氢元素和氧元素组成。
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
2》
考点01水资源及其利用
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4【答案】C
》
考点02水的净化
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】(1)①吸附
②增强净水效果,防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭(合理即
可)
(2)化合
(3)NHANO3
9.【答案】(1)C
(2)元素
(3)+4
10.【答案】(1)过滤
(2)活性炭
(3)化学
11.【答案】(1)明矾
(2)不是
(3)吸附
12.【答案】(1)不宜
(2)玻璃棒
(3)①吸附色素和异味
②
b
13.【答案】(1)沉降
(2)漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁
(3)吸附
(4)纯净物
14.【答案】(1)①B
②混合物
(2)①乙
②正极
③
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点燃
点燃
15.【答案】(1)C
(2)甲烷+氧气二氧化碳+水(或CH+0:
C0+H20)
(3)A
16.【答案】(1)玻璃棒
(2)①吸附
②甲净水器更容易操作,因为甲净水器利
用水的重力,水可自然向下流动,操作更简便
①考点03水资源与保护
1.【答案】B
2.【答案】B
》
考点04氢气燃烧实验探究水的组成
1.【答案】C
》
考点05电解水实验探究水的组成
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】(1)16.00
(2)13
(3)一个三氧化硫分子中含有3个氧原子
(4)①CI
②MgSO:
5.【答案】(1)①1:2
②氧气0
(2)水通电氢气+氧气
通电
6.【答案】(1)B
(2)①水,氢气+氧气
②快
③氢元素和氧元素或H、
0元素
7.【答案】(1)产生淡蓝色火焰,放出热量,干冷烧杯内壁会出现水雾
(2)①4
②
木条燃烧更剧烈
(3)氢元素和氧元素
8.【答案】(1)①酚酞试液变红
②不断运动
(2)①C
②温度越高,分
子运动速率越快
(3)①慢
②有
(4)间隔
9.【答案】(1)氢气H
(2)①水雾
②氢元素和氧元素
(3)①
负
②2:1
③木条燃烧更旺
@
通电
水
(4)D
通电
10.【答案】(1)B
(2)2H,O
c"d
(3)A
11.【答案】(1)t3
(2)4
(3)解:设理论上至少需要水的质量为x。
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2H,O
通电21H,1+0,136832ixdi48g6-0。
3248g
解得x=54g答:理
论上至少需要水的质量为54g。
12.【答案】(1)过滤
(2)石英砂
(3)①H0通电H+02
②水是由氢元
素和氧元素组成的
(4)AD
13.【答案】(1)2:1
(2)木条燃烧更旺
(3)水
通电
(4)NaOH溶
液浓度为106、电压为12V
14.【答案】(1)质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变
(2)2:1
(3)
通电
2H,O
15.【答案】(1)①木条燃烧更旺
②B
(2)水1
通电
(3)A
16.【答案】(1)A
(2)氢气H
(3)①增强水的导电性
②
通电
水
③5(4)乙
17.【答案】(1)2:1
(2)燃着的木条燃烧更剧烈
(3)氢原子、氧原子
(4)氢元素和氧元素
18.【答案】(1)①水雾或小液滴
②氢元素和氧元素或H、O元素
(2)①将带火
星的木条伸入量筒内,若木条复燃,则该气体为氧气
②
通电
水1
(3)2:1
(4)
BC(5)氢气与氧气在水中的溶解能力
19.【答案】(1)6
(2)
通电
水一氢气+氧气
(3)水由氢元素和氧元素组
成
(4)相同条件下,电压越大,电解水速率越快
(5)10%氢氧化钠溶液、12V
(6)温度(合理即可)
通电
20.【答案】(1)H20→H2+O2
(2)气体燃烧,发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出
现
(3)BC
(4)大于
(5)否
(6)可拆卸,便于清洗和更换
过滤材料
(7)工业废水处理达标后排放,或是生活污水集中处理达标后排放等
21.【答案】(1)氧气浓度不断增大
(2)慢
(3)温度
(4)A
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(5)水氢气+氧气
通电
(6)2:1
(7)b
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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·陕西咸阳三原·期中)2025年“中国水周”的主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不利于保护水资源的是
A. 使用节水龙头 B. 大量开采和使用地下水
C. 生活污水集中处理达标后排放 D. 推广工业用水循环利用
【答案】B
【解析】A、使用节水龙头可减少水资源浪费,有利于保护水资源,不符合题意。
B、大量开采和使用地下水会导致地下水位下降、地面沉降等生态问题,不利于水资源的可持续保护,符合题意。
C、生活污水集中处理达标后排放,可避免水体污染,有利于保护水资源,不符合题意。
D、推广工业用水循环利用,能提高水资源利用率,减少水资源消耗,有利于保护水资源,不符合题意。
故选B。
2.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 为了节约水资源,可用洗菜的水浇花 B. 为了保护环境,就地焚烧废弃塑料
C. 稀有气体含量少,没有利用价值 D. 工业反应中加入催化剂可以增加生成物质量
【答案】A
【解析】A、洗菜水浇花可节约水资源,符合环保理念,此选项正确;
B、焚烧塑料会产生有害气体,污染环境,此选项错误;
C、稀有气体如氦、氖等有多种用途(如照明、保护气),此选项错误;
D、催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物质量,此选项错误。
故选:A。
3.(2025-2026九上·陕西渭南澄城·期中)化学课程核心素养展现了对学生发展的重要价值,下列说法不正确的是
A. 化学观念:稀有气体通电时发出不同颜色的光,可用作霓虹灯
B. 科学思维:离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子
C. 科学探究与实践:将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,探究蜡烛燃烧是否有水生成
D. 科学态度与责任:为节约水资源,采用喷灌、滴灌的方法浇灌农作物
【答案】B
【解析】A、稀有气体通电时发出不同颜色的光,可用作霓虹灯,说法正确,不符合题意;
B、离子是带电荷的粒子,但带电荷的粒子不一定是离子,也可能是质子、电子,说法错误,符合题意;
C、将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察到烧杯内壁有水雾生成,说明蜡烛燃烧生成了水,故将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,能探究蜡烛燃烧是否有水生成,说法正确,不符合题意;
D、为节约水资源,采用喷灌、滴灌的方法浇灌农作物,说法正确,不符合题意。
故选:B。
4.(2025-2026九上·陕西汉中南郑·期中)化学与生活、环境息息相关。下列做法或说法正确的是
A. 工业废水未经处理随意排放 B. 露天焚烧垃圾,有利于保护环境
C. 空气质量指数越小,空气质量越好 D. 大力开采地下水,缓解淡水危机
【答案】C
【解析】A、工业废水不能直接排放,应处理达标后再排放,该选项不正确;
B、露天焚烧垃圾会产生有毒有害气体,污染空气,不利于环境保护,该选项不正确;
C、空气质量指数越小,空气质量越好,该选项正确;
D、大力开采地下水会导致地下水资源枯竭、地面沉降等环境问题,不可持续,该选项不正确。
故选C。
考点02 水的净化
1.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)同学们用如图自制的便携式净水器净化河水。下列说法正确的是
A. 活性炭的作用是吸附水中的色素和异味 B. 小卵石、石英砂的主要作用是杀菌消毒
C. 活性炭和小卵石交换位置,净水效果相同 D. 净化后的水为纯水
【答案】A
【解析】A、活性炭疏松多孔具有吸附性,其主要作用是吸附水中的色素和异味,该说法正确。
B、小卵石、石英砂的主要作用是过滤水中的不溶性杂质,而非杀菌消毒(杀菌消毒通常需要加入消毒剂或煮沸等操作),该说法错误。
C、活性炭和小卵石不能交换位置,小卵石需先过滤较大的不溶性杂质,再通过石英砂、活性炭处理细小杂质和色素异味,交换后会导致活性炭快速被大颗粒杂质堵塞,净水效果下降,该说法错误。
D、净化后的水仍含有可溶性杂质(如矿物质离子),属于混合物,并非纯水,该说法错误。
故选A。
2.(2025-2026九上·陕西西安长安·期中)分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按照单质、氧化物、混合物顺序排列的是
A. 氧气、蒸馏水、空气 B. 铁粉、硝酸钾、矿泉水
C. 过氧化氢溶液、液氮、二氧化碳 D. 二氧化锰、石灰水、氧化镁
【答案】A
【解析】A、氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质;蒸馏水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物;空气是由氮气、氧气等混合而成,属于混合物,符合题意;
B、铁粉是由铁元素组成的纯净物,属于单质;硝酸钾是由K、N、O三种元素组成的化合物,不属于氧化物;矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成,属于混合物,不符合题意;
C、过氧化氢溶液由过氧化氢和水混合而成,属于混合物;液氮是液态氮气,是由氮元素组成的纯净物,属于单质;二氧化碳由同种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
D、二氧化锰是由Mn、O元素组成的纯净物,属于化合物;石灰水由氢氧化钙和水混合而成,属于混合物;氧化镁由同种物质组成,属于纯净物,不符合题意。
故选A。
3.(2025-2026九上·陕西西安长安·期中)在校园内推广“直饮水”,方便清洁。直饮水机内水处理的过程如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①炭罐中的活性炭可长期使用无需更换 B. 步骤②的作用是吸附水中杂质,去除异味
C. 步骤③的作用是进行杀菌消毒 D. 该直饮水机处理后的水是纯净物
【答案】C
【解析】A、步骤① 炭罐中的活性炭不可长期使用,需要隔段时间进行更换,选项说法错误,不符合题意;
B、步骤① 的作用是吸附水中杂质,去除异味,步骤② 的作用是过滤,选项说法错误,不符合题意;
C、步骤③ 利用紫外灯照射管进行杀菌消毒,选项说法正确,符合题意;
D、该直饮水机处理后的水虽可直接饮用,但不是纯净物,选项说法错误,不符合题意。
故选C。
4.(2025-2026九上·陕西咸阳旬邑·期中)水是生命之源。下列有关水的说法正确的是
A. 活性炭吸附可除去水中所有的杂质 B. 在净水过程中明矾起杀菌消毒的作用
C. 地球上可利用的淡水资源取之不尽,用之不竭 D. 为了保护水资源,应合理使用农药、化肥
【答案】D
【解析】A、活性炭疏松多孔,具有吸附性,能吸附除去水中的色素和异味,但不能除去水中所有的杂质,故选项说法不正确。
B、明矾溶于水形成的胶状物,具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质,加速沉降,但不能杀菌消毒,故选项说法不正确。
C、地球上水资源丰富,但是淡水资源有限,且分布不均,可利用的淡水资源更少,不是取之不尽、用之不竭的,故选项说法不正确。
D、合理使用农药化肥,可防止水体污染,保护水资源,故选项说法正确。
故选D。
5.(2025-2026九上·陕西榆林神木·期中)水和空气都是维持生命的物质。下列说法不正确的是
A. 工业废水经处理达标后排放
B. 明矾净水的作用是杀菌消毒
C. 氮气的化学性质不活泼,可用作保护气
D. 工业上分离液态空气制氧气,利用的是液氧、液氮的沸点不同
【答案】B
【解析】A.工业废水中含有有害物质,为保护环境,禁止将工业废水直接排入河流,需处理达标后方可排放,故A正确;
B.明矾净水是通过水解产生氢氧化铝胶体吸附悬浮物沉降,用于净化水质,但不具有杀菌消毒作用,杀菌消毒需使用氯气等消毒剂,故B错误;
C.氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,故C正确;
D.工业上分离液态空气制氧气,利用的是液氧、液氮的沸点不同,故D正确。
故选:B。
6.(2025-2026九上·陕西榆林·期中)某课外活动小组利用去底的可乐瓶及小卵石等物品制作了如图净水器。以下有关此净水器工作原理的分析中,正确的是
A. 活性炭可吸附水中的色素和异味 B. 该净水器能起到杀菌消毒的作用
C. 水中的钙、镁离子能通过离子交换树脂 D. 该净水器净化后的水为纯净物
【答案】A
【解析】A、活性炭疏松多孔具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,该说法正确。
B、该净水器中没有能杀菌消毒的物质或装置,不能起到杀菌消毒的作用,该说法错误。
C、从图中可知,水中的钙、镁离子被阳离子交换树脂吸附,不能通过离子交换树脂,该说法错误。
D、该净水器净化后的水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,不是纯净物,该说法错误。
故选A。
7.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”,其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图,下列有关分析不正确的是
A. 图1净水桶按照石块在上稻草在下的顺序填充 B. 图1中钟乳石为多孔结构可起到吸附作用
C. 图2进水的方式具有更好的净水效果 D. 经过图2装置净化过的水是纯净物
【答案】D
【解析】A、在图 1 净水桶中,按照石块在上稻草在下的顺序填充是合理的。石块颗粒较大,能先除去较大颗粒的不溶性杂质,稻草相对更细密,可以进一步过滤较小颗粒杂质,选项分析正确,不符合题意;
B、钟乳石为多孔结构,具有较大的表面积,可像活性炭等吸附剂一样起到吸附作用,吸附水中的色素和异味等,选项分析正确,不符合题意;
C、图 2 进水方式是从底部进水,水在向上流动过程中与各层过滤材料充分接触,能更好地进行过滤、吸附等净化操作,相比从顶部直接进水,具有更好的净水效果,选项分析正确,不符合题意;
D、经过图 2 装置净化过的水,虽然除去了不溶性杂质、部分色素和异味等,但水中还可能含有可溶性的钙镁化合物等其他杂质,不是纯净物,而是混合物,分析不正确,符合题意。
故选D。
8.(2025-2026九上·陕西渭南临渭区多校·期中)某校化学小组开展微项目实践活动。
(1)自制简易净水器(如图1),活性炭能除去水中的色素和异味,是因为其具有 性。使用该净水器,待处理的水由下往上流,优点是 。
(2)自制加热包:原理为氧化钙与水反应生成氢氧化钙并放热。该反应属于 (填“化合”或“分解”)反应。
(3)自制冷敷袋(如图2):可溶性物质硝酸铵溶于水时会吸热。写出硝酸铵的化学式: 。
【答案】(1)① 吸附 ② 增强净水效果,防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭(合理即可) (2)化合 (3)
【解析】(1)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;使用该净水器,待处理的水由下往上流,优点是增强净水效果,防止难溶性杂质堵塞石英砂和活性炭;
(2) 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,是由两种物质生成一种物质,属于化合反应;
(3)硝酸铵是由硝酸根离子和铵根离子构成的,其化学式是。
9.(2025-2026九上·陕西韩城·期中)“荡荡乎八川分流,相背而异态”,西汉文学家司马相如描绘了“八水绕长安”的壮丽之美。
(1)如图装置可将天然水净化。其中活性炭过滤层不能除去水中的_______(填字母)。
A. 色素 B. 异味 C. 可溶性钙、镁化合物
(2)为了保护水资源,我们生活中应使用“无磷洗衣粉”,这里的“磷”是指 (填“元素”、“分子”或“原子”)。
(3)二氧化氯()是一种高效、安全的杀菌消毒剂,可用于自来水厂的杀菌消毒处理。中氯元素的化合价为 。
【答案】(1)C (2)元素 (3)+4
【解析】(1)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,但不能除去可溶性钙、镁化合物;故填:C。
(2)宏观物质的组成,用宏观概念元素来表示,则“无磷洗衣粉”中“磷”是指元素;故填:元素。
(3)中氧元素的化合价为-2价,则氯元素的化合价为+4价;故填:+4。
10.(2025-2026九上·陕西渭南澄城·期中)污水处理改善生态环境。污水处理的主要工艺流程如图所示。
(1)格栅的作用相当于化学实验操作中的 。
(2)污水处理厂为了除去污水中的色素和异味,通常向污水中加入 (填物质名称)。
(3)污泥处理中部分污泥可腐熟用作肥料,肥料的腐熟属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)过滤 (2)活性炭 (3)化学
【解析】(1)格栅用于分离污水中的大颗粒杂质,与化学实验中 “过滤”(分离固体与液体混合物)的作用一致。
故填:过滤。
(2)活性炭具有吸附性,能吸附污水中的色素和异味,因此通常加入活性炭。
故填:活性炭。
(3)肥料腐熟过程中,微生物将有机物转化为新物质(如养分),有新物质生成,属于化学变化。
故填:化学。
11.(2025-2026九上·陕西汉中南郑·期中)中华文化博大精深,蕴含了丰富的化学知识。
(1)净水:“宜捣蒜少许,投入水缸中,以使水沉淀净化。”蒜可加速水中难溶性杂质沉降,与自来水厂中使用的 (填“明矾”或“活性炭”)的作用相似。
(2)酿酒:“黄山∙∙∙∙∙∙酝酿成汤,香气溢发,闻数百步。”“汤”即酒,其主要成分为乙醇(),乙醇 (填“是”或“不是”)氧化物。
(3)煮糖:“∙∙∙∙∙∙宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白∙∙∙∙∙∙”煮糖时加些“墙土”可以除色制白糖,说明此“墙土”具有 性。
【答案】(1)明矾 (2)不是 (3)吸附
【解析】(1)自来水厂中,明矾的作用是吸附水中悬浮的难溶性杂质,加速其沉降;而活性炭的作用是吸附色素和异味,题目中蒜能加速难溶性杂质沉降,与明矾的作用相似。
故填:明矾。
(2)氧化物是由两种元素组成且含氧的化合物。乙醇()含碳、氢、氧三种元素,不符合氧化物定义,因此不是氧化物。
故填:不是。
(3)煮糖时“墙土”能去除颜色,说明其具有吸附性,类似活性炭吸附色素的过程。
故填:吸附。
12.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)某实践小组在实验室进行了模拟自来水厂将浑浊的河水净化的实验。
(1)图1是小玲绘制的自来水生产的流程图,联系生活常识判断,自来水 (填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(2)小亮用图2所示的装置进行过滤操作,图中还缺少的一种仪器是 。
(3)小明设计了图3所示的净水装置。其中活性炭的作用是 ;为使净化效果更佳,待净化的水应该从 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)不宜 (2)玻璃棒 (3)① 吸附色素和异味 ② b
【解析】(1)自来水厂净化后的水含有一些可溶性杂质等,虽然经过消毒,但为了安全,不宜直接饮用,一般需要煮沸后饮用。
(2)过滤操作需要用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,图2中还缺少的一种仪器是玻璃棒,玻璃棒在过滤操作中的作用是引流。
(3)活性炭具有吸附性,所以活性炭的作用是吸附色素和异味。 为使净化效果更佳,待净化的水应该从b端通入,这样水与活性炭能充分接触,吸附效果更好。
13.(2025-2026九上·陕西榆林榆阳·期中)化学小组在实验室对一烧杯浑浊的河水进行了简单净化。完成下列操作中的问题。
(1)先向盛有浑浊的河水的烧杯中加入适量明矾粉末,这是利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附,使杂质 来达到净水的目的。
(2)然后过滤液体:小组准备按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 。
(3)再用活性炭除去水中的异味,这是利用了活性炭的 作用。
(4)最后进行蒸馏:所得蒸馏水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)沉降 (2)漏斗下端管口没有紧贴烧杯内壁 (3)吸附 (4)纯净物
【解析】(1)明矾的净水作用是吸附杂质,使其沉降,故填:沉降;
(2)过滤操作要点是“一贴、二低、三靠”,装置中明显错误是漏斗下端未紧靠烧杯内壁,故填:漏斗下端未紧靠烧杯内壁;
(3)活性炭具有吸附性,用活性炭除去水中的异味,这是利用了活性炭的吸附作用,故填:吸附;
(4)蒸馏水只含水一种物质,属于纯净物,故选填:纯净物。
14.(2025-2026九上·陕西汉中南郑·期中)下图是与水有关的几个实验,请回答:
(1)图1是实验小组用塑料瓶、蓬松棉、纱布、活性炭、石英砂、小卵石等自制的净水器。
①活性炭在塑料瓶中填充的位置是 (填“A”或“B”)。
②用该净水器处理河水后得到的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验小组用图2实验探究水的组成。
①能达到实验目的的是 (填“甲”或“乙”)。
②进行图2乙实验时,b为电源的 (填“正极”或“负极”); (填“c”或“d”)试管中的气体先收集满。
【答案】(1)① B ② 混合物 (2)① 乙 ② 正极 ③ c
【解析】(1)①活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,在净水器中应放在石英砂之后,即位置B;
②用该净水器处理河水后得到的水还含有可溶性杂质,故属于混合物。
(2)① 甲发生物理变化,无法探究水的组成,乙水在通电条件下分解生成氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,可探究水的组成;
② 根据“正氧负氢”,以及收集气体的方法可判断c为氢气,d为氧气,因此a为负极,b为正极;根据“氧一氢二”c试管中气体先收集满。
15.(2025-2026九上·陕西宝鸡凤翔·期中)我国绵长的海岸线环抱着广袤的海域,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水淡化:海水淡化是解决淡水资源危机的有效途径之一,下列水的净化方法中,能使海水淡化的是______(填字母)。
A. 过滤 B. 吸附 C. 蒸馏 D. 消毒
(2)海底矿物:海底蕴藏的可燃冰(主要成分是甲烷(CH4))被科学家誉为“未来能源”,其在空气中完全燃烧的表达式为 。
(3)海水提镁:镁主要是从海水中提取的,其主要流程如图:
上述通电过程中涉及到的基本反应类型是______(填字母)。
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】(1)C (2)甲烷+氧气二氧化碳+水(或CH4+O2CO2+H2O) (3)A
【解析】(1)A、过滤只能除去海水中的不溶性杂质,不能除去海水中的盐分,无法使海水淡化;
B、吸附主要是除去海水中的色素和异味等,不能除去盐分,无法使海水淡化;
C、蒸馏可以将海水加热汽化,再将水蒸气冷凝得到淡水,能使海水淡化;
D、消毒是杀灭海水中的细菌等微生物,不能除去盐分,无法使海水淡化;
故选:C;
(2)甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,反应的文字表达式为:甲烷+氧气二氧化碳+水,反应的符号表达式为:CH4+O2CO2+H2O;
(3)氯化镁在通电条件下生成镁和氯气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选:A。
16.(2025-2026九上·陕西榆林神木·期中)水是人类赖以生存的自然资源。
(1)小木通过如图1装置除去水中难溶性固体杂质,进行该操作时,缺少的仪器是 (填名称)。
(2)如图2是化学小组制作的两个简易净水器。
①净水器中利用活性炭的 性除去水中的色素和异味。
②同样净化50mL浑浊的河水,从物理的角度思考,哪个净水器更容易操作,为什么? 。
【答案】(1)玻璃棒 (2)① 吸附 ② 甲净水器更容易操作,因为甲净水器利用水的重力,水可自然向下流动,操作更简便
【解析】(1)图1为过滤操作,过滤所需仪器包括铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒(用于引流),因此该操作缺少的仪器是玻璃棒。
故填:玻璃棒。
(2)活性炭具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,从而净化水;
从物理角度分析,甲净水器的进水口在上方,出水口在下方,水在重力作用下能自然向下流经各层净化材料,操作更简便;而乙净水器进水口在下方,出水口在上方,水流方向与重力方向相反,需要额外施加压力才能使水流通过净化材料,操作相对复杂。
故填:吸附; 甲净水器更容易操作,因为甲净水器利用水的重力,水可自然向下流动,操作更简便。
考点03 水资源与保护
1.(2025-2026九上·陕西榆林榆阳·期中)2025年“中国水周”活动的主题为“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列做法不符合这一主题的是
A. 建设海绵城市增加雨水的地下渗透 B. 实验室中的废液直接倒入下水道
C. 水渠减宽度、加深度,减少水分蒸发 D. 生活污水处理达标后二次利用
【答案】B
【解析】A、通过雨水渗透补充地下水,减少地表径流,减轻雨水可能带来的自然灾害,不符合题意;
B、实验室废液常含有有毒化学物质(如酸、碱、重金属等),直接倒入下水道会污染水体,威胁水质安全,符合题意;
C、减少水蒸发损失,有助于节约水资源,提高利用率,不符合题意;
D、生活污水处理达标后二次利用,实现资源循环利用,减少浪费,不符合题意。
故选B。
2.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)截至2025年,陕西“五纵十横”水网总体格局已形成。下列做法有利于保护水生态的是
A. 任意排放生活污水 B. 工业用水重复使用
C. 禁止使用农药、化肥 D. 景观用水大量使用自来水
【答案】B
【解析】A、任意排放生活污水会使水体中含有大量的有机物、病菌等有害物质,导致水体污染,不利于保护水生态,不符合题意。
B、工业用水重复使用可以提高水资源的利用率,减少水资源的浪费,同时减少工业废水的排放,有利于保护水生态,符合题意。
C、虽然农药、化肥的不合理使用会对水体造成污染,但农药、化肥对于农业生产起着重要作用,完全禁止使用会影响农作物的产量和质量,应合理使用,而不是禁止使用,不符合题意。
D、景观用水大量使用自来水会造成水资源的浪费,应尽量采用中水或自然水体等作为景观用水,不符合题意。
故选B。
考点04 氢气燃烧实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·陕西韩城·期中)如下图是探究水的组成实验。下列说法不正确的是
A. 实验1中,点燃氢气前要检验其纯度 B. 实验1中可观察到烧杯内壁有水珠出现
C. 实验2中,a管中的气体能使带火星的木条复燃 D. 两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的
【答案】C
【解析】A、氢气具有可燃性,如果不纯点燃氢气可能发生爆炸,所以点燃前必须检验纯度,说法正确;
B、氢气燃烧生成水,冷而干燥的烧杯罩住火焰,内壁有水珠产生,说法正确;
C、电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,所以 a管气体是氢气,氢气能燃烧,不能使带火星木条复燃,说法不正确;
D、水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的;氢气在氧气中燃烧生成水,根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的;两个实验均可证明水的组成,说法正确;
故选C。
考点05 电解水实验探究水的组成
1.(2025-2026九上·陕西西安长安·期中)水作为生命活动不可缺少的物质,在工业生产上也有重要用途,用如图装置进行水的电解实验,下列说法正确的是
A. 管下方导线应接电源的正极
B. 该反应属于化合反应
C. 、两极产生的气体分别是氧气和氢气
D. 实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠,其目的是为了增强溶液导电性
【答案】D
【解析】A、由图示可知,a管内气体体积是b管内气体体积的2倍,而电解水时,负极产生的氢气的体积是正极产生的氧气体积的2倍,所以a管内为氢气,b管内为氧气,则a管接电源负极,故选项说法错误;
B、水电解生成氢气和氧气,是由一种物质反应生成两种物质,符合“一变多”特征,属于分解反应,故选项说法错误;
C、a管内气体体积是b管内气体体积的2倍,而电解水时,负极产生的氢气的体积是正极产生的氧气体积的2倍,所以a管内为氢气,b管内为氧气,故选项说法错误;
D、纯水不导电,所以在该实验中需要加入硫酸钠或氢氧化钠,用以增强水的导电性,故选项说法正确。
故选:D。
2.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)逻辑推理是化学学习常用的思维方法。下列推理正确的是
A. 离子是带电荷的粒子,则带电荷的粒子都是离子
B. 单质由同种元素组成,则由同种元素组成的物质一定是单质
C. 点燃可燃性气体前需验纯,则点燃氢气前需验纯
D. 电解水有氧气生成,则水中含有氧分子
【答案】C
【解析】A、带电荷的粒子不一定是离子,如质子带正电、电子带负电,它们都不是离子,推理错误。
B、由同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物,由同种元素组成,但属于混合物,不是单质,推理错误。
C、点燃可燃性气体前需验纯,氢气是可燃性气体,所以点燃氢气前需验纯,推理正确。
D、氧气只含氧元素,电解水有氧气生成,说明水中含有氧元素,而不是氧分子,水是由水分子构成的,推理错误。
故选C。
3.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)我国科学家研究的在新型复合光催化剂的催化下,利用太阳光高效分解水的反应的微观原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. 反应Ⅱ中消耗的反应物为和
B. 反应类型:反应Ⅰ、Ⅱ都属于分解反应
C. 微观角度:反应Ⅰ、Ⅱ中氢原子和氧原子未发生改变
D. 环保角度:与电解水的方法相比,该方法的优点是节能环保
【答案】A
【解析】A.根据微观示意图可知,反应Ⅱ是过氧化氢分解生成水和氧气,所以该反应的反应物为过氧化氢,生成物为水和氧气,故A选项错误;
B.根据微观示意图可知,反应Ⅰ是水在催化剂和光照条件下分解生成氢气和过氧化氢,反应Ⅱ是过氧化氢分解生成水和氧气,都是一变多的反应,都为分解反应, 故B选项正确;
C.化学反应的微观实质是分子分裂为原子,原子又重新组合的过程,在重组的过程中,原子的种类、数目是不变的,故C选项正确;
D.电解水需要消耗大量的电能,在新型复合光催化剂的催化下,利用太阳光高效分解水的过程中,催化剂可以循环使用,太阳能取于自然界,没有污染物产生,所以该方法的优点是节能环保,故D选项正确;
故选A。
4.(2025-2026九上·陕西宝鸡陈仓·期中)根据如图信息,请分析并回答问题:
(1)氧原子的相对原子质量为 。
(2)铝原子的核外电子数是 。
(3)A、B可组成的一种化合物为SO3,其中数字“3”表示的意义为 。
(4)如表是某矿泉水瓶的外包装上部分文字说明,回答下列问题。
每100mL含量(mg/100mL)氯化钾70硫酸镁240
①氯化钾中氯离子的符号是 。
②硫酸镁的化学式是 。
【答案】(1)16.00 (2)13 (3)一个三氧化硫分子中含有3个氧原子 (4)① Cl- ② MgSO4
【解析】(1)元素周期表单元格中,下方数字表示相对原子质量,其单位是“1”,省略不写。氧元素单元格显示“16.00”,因此氧原子的相对原子质量为:16.00。
故填:16.00。
(2)原子中,核外电子数 = 质子数 = 原子序数。铝元素单元格左上角数字(原子序数)为13,因此铝原子的核外电子数为:13。
故填:13。
(3)化学式中元素符号右下角的数字,表示一个分子中该原子的个数。因此SO3中的“3”表示:一个三氧化硫分子中含有3个氧原子。
故填:一个三氧化硫分子中含有3个氧原子。
(4)①氯离子是氯原子得到1个电子形成的,带1个单位负电荷,离子符号书写时,电荷数标在元素符号右上角,“1”省略,因此氯离子符号为:Cl-。
②硫酸镁由镁离子和硫酸根离子构成,根据“正负化合价代数和为0”,镁元素+2价、硫酸根-2价,交叉约分后化学式为:MgSO4。
5.(2025-2026九上·陕西西安新城·期中)请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为 ,正极产生的气体是 。此实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)微观角度探析水的分解
由图2可知,电解水反应的文字表达式为 。
【答案】(1)① 1:2 ② 氧气O2 (2)水氢气+氧气
【解析】(1)水通电分解,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2;正极产生的气体是氧气(O2)。
(2)由图 2 可知,电解水时水分解生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:水氢气+氧气。
6.(2025-2026九上·陕西汉中南郑区校联考·期中)兴趣小组以“水”为主题开展如下项目式学习。
【任务一】认识水的蒸发
(1)图1是两杯等体积的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图,已知两杯水的水温分别是20℃和50℃,则温度为50℃的水为 (填“A”或“B”)。
【任务二】探究水的组成
(2)图2是电解水的装置。
①用文字表示水在通电条件下发生的反应 。
②实验中可观察到两支试管内均有气泡产生,且甲试管内液面下降得比乙 (填“快”或“慢”)。
③该实验证明水是由 组成的。
【答案】(1)B (2)① 水氢气+氧气 ② 快 ③ 氢元素和氧元素或H、O元素
【解析】(1)温度越高,分子运动速率越快,运动出来的水分子越多,即空气中的水分子数目越多,A、B在相同体积内,A图中为2个水分子,B图中为4个水分子,相同情况下,A图空气中的水分子数目少,温度低,已知两杯水的水温分别是20℃和50℃,则温度为50℃的水为B。
(2)水在通电条件下反应生成氢气和氧气,文字表达式为 ;
在电解水实验中,负极产生的是氢气,正极产生的是氧气,二者体积比为2:1,则在相同时间内,负极气体产生的气体速率更快,试管内液面下降的速度更快,由图可知,甲试管与电源的负极相连,故甲试管内液面下降得比乙快。
水在通电条件下反应生成氢气和氧气,证明水是由氢元素和氧元素组成的。
7.(2025-2026九上·陕西榆林·期中)古人云:“水为食之先”,水塑造了人类的历史。某兴趣小组设计如下实验探究水的组成。
实验1:燃烧法探究水的组成——氢气在空气中燃烧
(1)图1中,可观察到的现象是 。
实验2:电解法探究水的组成——电解水的实验
如图2所示,在U形管中装入水,取下注射器,将两注射器活塞分别推到最底端后连接注射器,打开电源。
(2)通电一段时间后,若注射器2活塞在刻度8处,则注射器1活塞约在刻度 (填“4”或“16”)处。将注射器1带上针头,移向燃着的木条旁,推动活塞,可观察到的现象是 。
(3)由以上实验可得出:水由 组成。
【答案】(1)产生淡蓝色火焰,放出热量,干冷烧杯内壁会出现水雾 (2)① 4 ② 木条燃烧更剧烈 (3)氢元素和氧元素
【解析】(1)氢气在空气中燃烧时,会产生淡蓝色火焰,同时放出热量,并且在火焰上方罩的干冷烧杯内壁会出现水雾(因为氢气燃烧生成水,水蒸气遇冷液化)。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且产生氢气和氧气的体积比约为2:1。注射器2活塞在刻度8处,注射器2收集的是氢气(与电源负极相连),那么注射器1收集的氧气体积应约为氢气的倍,所以注射器1活塞约在刻度4处。
将注射器1(收集氧气)的针头移向移向燃着的木条旁,氧气具有助燃性,推动活塞,可观察到的现象是木条燃烧更剧烈。
(3)氢气燃烧生成水,电解水生成氢气和氧气,根据化学反应前后元素种类不变,可知水由氢元素和氧元素组成。
8.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)某小组同学为研究分子的性质,做了如下实验。
(1)如图1所示,一段时间后,B管内观察到的现象是 ,由此得出的结论是分子在 。
(2)图1中,A、B、C三个装置中最先观察到实验现象的是 (填字母),由此可得出温度与分子运动速度的关系是 。
(3)如图2所示,一段时间后,在c处观察到产生大量白烟。已知:浓盐酸挥发出来的氯化氢气体和浓氨水挥发出来的氨气运动到空中相遇形成白烟(氯化铵固体)。
①相同条件下,氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率 (填“快”或“慢”)。
②该实验中,分子的种类 (填“有”或“没有”)发生改变。
(4)如图3所示,套有气球的矿泉水瓶内预先充有氧气,用热水冲洗瓶身(瓶子形状没有发生变化),观察到气球变大,是因为氧气分子的 (填“体积”或“间隔”)变大。
【答案】(1)① 酚酞试液变红 ② 不断运动 (2)① C ② 温度越高,分子运动速率越快 (3)① 慢 ② 有 (4)间隔
【解析】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子会不断运动到B管的酚酞试液中,与水反应生成氨水,使酚酞试液变红,该现象证明分子在不断运动。
(2)温度越高,分子运动速率越快,C 装置处于60℃热水中,温度最高,分子运动速率最快,因此最先观察到酚酞变红的现象。
(3)① 浓盐酸和浓氨水分别挥发出氯化氢分子、氨分子,二者在c处(更靠近浓盐酸)相遇形成白烟,说明相同时间内氯化氢运动距离更短,即运动速率更慢;
② 氯化氢和氨气反应生成氯化铵,有新物质生成,分子种类发生了改变。
(4)用热水冲洗瓶身时,温度升高,氧气分子间的间隔变大,瓶内压强增大,气球膨胀;分子本身的体积不会改变,改变的是分子间的间隔。
9.(2025-2026九上·陕西咸阳三原·期中)某化学兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
(1)在拉瓦锡的实验中,水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,枪管内壁有四氧化三铁生成,同时得到了“易燃空气”。该“易燃空气”是 。
(2)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,一段时间后,观察到烧杯内壁有 生成。通过该实验,可得出水由 组成的结论。
(3)如图是电解水的简易装置。
①与甲管相连的是电源的 (填“正”或“负”)极。甲管与乙管中的气体体积比约为 。
②关闭电源,将燃着的木条放在乙管尖嘴口,打开活塞,可观察到的现象是 。
③用文字表示电解水发生的反应: 。
(4)水电解的过程可用下图表示,微观粒子变化的先后顺序正确的是___________(填字母)。
A. ①②③④⑤ B. ①④③②⑤ C. ①④③② D. ①②⑤③
【答案】(1)氢气H2 (2)① 水雾 ② 氢元素和氧元素 (3)① 负 ② ③ 木条燃烧更旺 ④ (4)D
【解析】(1)水蒸气(H2O)与烧红的铁(Fe)反应生成四氧化三铁(Fe3O4)和“易燃空气”,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变“易燃空气”含氢元素,应为氢气(H2)。
(2)氢气燃烧生成水,因此烧杯内壁会出现水雾;
氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,氢气燃烧生成水,根据化学反应前后元素种类不变,说明水由氢元素和氧元素组成。
(3)① 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;甲管中气体体积较大,说明是氢气,与电源负极相连;
乙管内气体是氧气,甲、乙管气体体积比约为。
② 乙管收集到的气体是氧气,氧气具有助燃性,将燃着的木条放在乙管尖嘴口,打开活塞,可观察到的现象是木条燃烧更旺。
③ 电解水生成氢气和氧气,文字表达式为: 。
(4)水电解的微观过程:首先是水分子(① ),然后水分子分解为氢原子和氧原子(② ),接着氢原子、氧原子分别向负极、正极移动(⑤ ),最后氢原子结合形成氢分子,氧原子结合形成氧分子(③ ),顺序为① ② ⑤ ③ ,故选D。
10.(2025-2026九上·陕西渭南临渭区多校·期中)图1是电解水的装置图。实验前,向电解器中注入水至管A和管B充满,关闭弹簧夹,再接通电源。
(1)实验过程中观察到管 (填“A”或“B”)内液面下降较快。
(2)写出电解水的化学方程式: 。
(3)图2为电解水的微观示意图。如果在图2中补充丙缺失的相关粒子,则应该补充的粒子为______(填字母)。
A. 1个氧分子 B. 2个氧原子 C. 1个氧原子
【答案】(1)B (2) (3)A
【解析】(1)电解水时,负极(管B)产生氢气,正极(管A)产生氧气,氢气体积是氧气体积的2倍,因此管B内液面下降较快。
(2)水在通电条件下分解为氢气和氧气,化学方程式为 。
(3)图2中甲是水分子(2个),通电后分解为4个氢原子和2个氧原子;乙是2个氢分子(由4个氢原子构成),剩余2个氧原子应构成1个氧分子,因此丙应补充1个氧分子,故选A。
11.(2025-2026九上·陕西韩城·期中)我国空间站利用太阳能电池板提供电力,电解水制备氧气。某同学取一定量水进行电解,正极上产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示。请分析并计算:
(1)在 (填“”、“”、“”或“”)min,水恰好完全分解。
(2) 时,负极上产生氢气的质量为 g。
(3)根据化学方程式计算完全分解时消耗水的质量。
【答案】(1) (2)4 (3)解:设理论上至少需要水的质量为x。
答:理论上至少需要水的质量为54g。
【解析】(1)由图可知,t3时,气体的质量不再增加,说明此时水已经完全分解;
(2)电解水实验中,根据“正氧负氢”可知正极产生的氧气,负极产生的是氢气,产生氢气与氧气的质量之比为1:8,若产生32g氧气,则产生氢气的质量为4g;
(3)见答案。
12.(2025-2026九上·陕西宝鸡陈仓·期中)饮用水安全问题越来越受到人们的关注。为了保障野外工作人员的用水安全,便携净水器的设计具有重要意义。某小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制了一个如图1所示的便携净水器。
(1)河水外观浑浊,因其含有难溶性杂质,实验室除去此类杂质的操作是 。
(2)图1为了使净水效果更好,你觉得A层放置的材料最好是 。
(3)如图2的电解水实验装置,通电一段时间后,在两个试管中分别收集到气体a和气体b,反应的符号表达式为 。此实验可得到的结论是 。
(4)下列关于水的说法不正确的是______。
A. 用明矾可以将硬水转化为软水
B. 蒸馏是净化程度最高的净水方法
C. 用活性炭可除去水中的色素和异味
D. 海水经过沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程能成为自来水
【答案】(1)过滤 (2)石英砂 (3)① H2OH2+O2 ② 水是由氢元素和氧元素组成的 (4)AD
【解析】(1)过滤可实现固液分离,除去难溶性杂质,故填:过滤;
(2)自制净水器中从下到上依次是:小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉,小卵石可除去较大颗粒的难溶性杂质,石英砂可除去较小颗粒的难溶性杂质,活性炭可除去水中的色素和异味,蓬松棉起到支撑的作用,故A层放置的材料最好是石英砂;
(3)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,反应的符号表达式为,根据化学反应前后元素的种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,故可得到的结论是水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)A、明矾只能使悬浮杂质较快沉降,并不能将硬水转化为软水,故不正确;
B、蒸馏能除去水中的所有杂质,是净化程度最高的净水方法,故正确;
C、活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,可可除去水中的色素和异味,故正确;
D、海水中含有大量的盐类,经沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程不能除去,不能成为自来水,故不正确。
故选AD。
13.(2025-2026九上·陕西渭南澄城·期中)为探究水的组成及变化,某小组同学设计图一装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。回答下列问题:
(1)图一中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(2)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是 。
(3)写出电解水反应的文字表达式: 。
(4)为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图二。上述实验中,电解水速率最快的条件是 。
【答案】(1)2:1 (2)木条燃烧更旺 (3) (4)NaOH溶液浓度为10%、电压为12V
【解析】(1)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,则图一中甲、乙两支玻璃管中生成的气体分别是氢气、氧气,其体积比约为2:1;
(2)由第(1)小问分析可知,图一中甲、乙两支玻璃管中生成的气体分别是氢气、氧气,氧气具有助燃性,则切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是木条燃烧更旺;
(3)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式为 ;
(4)由图二可知,当NaOH溶液浓度为10%、电压为12V时,收集20mL氢气所需时间最短,电解水速率最快。
14.(2025-2026九上·陕西宝鸡凤翔·期中)通过分析实验结果推断物质的组成,是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法。电解水实验装置如图所示。
(1)根据实验中正极产生氧气、负极产生氢气,可以确定水是由氢元素和氧元素组成的,得出此结论的依据是 ;
(2)该实验中A试管与B试管产生的气体体积比为 ;
(3)该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变 (2)2∶1 (3)
【解析】(1)根据实验中正极产生氧气、负极产生氢气,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,可以确定水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)A试管与负极相连,产生氢气,B试管与正极相连,产生氧气,则该实验中A试管与B试管产生的气体体积比为2:1。
(3)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为 。
15.(2025-2026九上·陕西咸阳兴平·期中)图1是电解水的装置图。实验前,向电解器中注入水至管A和管B充满,关闭弹簧夹,再接通电源。
(1)一段时间后,停止通电,将燃着的木条放置在管A口,打开弹簧夹,观察到的现象是 。实验过程中观察到管 (填“A”或“B”)内液面下降较快。
(2)写出电解水的文字表达式: 。
(3)图2为电解水的微观示意图。如果在图2中补充丙缺失的相关粒子,则应该补充的粒子为______(填字母)。
A. 1个氧分子 B. 2个氧原子 C. 1个氧原子
【答案】(1)① 木条燃烧更旺 ② B (2) (3)A
【解析】(1)管A连接电源正极,产生氧气,氧气具有助燃性,将燃着的木条放在管口,打开弹簧夹,会观察到木条燃烧更旺;
电解水时,氢气和氧气的体积比约为,管B连接电源负极,产生氢气,因此管内液面下降较快。
(2)电解水生成氢气和氧气,文字表达式为: 。
(3)电解水生成氢气和氧气,微观上是水分子变为氢分子和氧分子。根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前有2个水分子,共4个氢原子和2个氧原子,反应后已有2个氢分子,共4个氢原子,因此需要补充1个氧分子(含有2个氧原子)。
故选A。
16.(2025-2026九上·陕西西安·期中)水是生命之源,人类从未停止过对水的研究。近代以来,科学家通过对水的分解和生成实验的研究认识了水的组成。在老师的组织下,同学们对“水的故事”进行了如下项目式探究。
【项目一】认识水的蒸发
两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图如图1所示。
(1)已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,则温度为50℃的水为 (填“A”或“B”)。
【项目二】认识拉瓦锡研究水的组成
1783年,法国化学家拉瓦锡将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体,这个变化可以表示为铁+水黑色固体+“可燃气体”,经研究证明黑色固体为四氧化三铁,装置示意图如图2所示。
(2)由此实验拉瓦锡得出水不是一种不可再分的成分,根据分析,生成的这种可燃气体是 。
【项目三】认识尼科尔森研究水的组成
1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到两种气体,同学们利用注射器模拟电解水实验装置(如图3)进行电解水实验。
(3)①U形管中盛有蒸馏水,加入氢氧化钠溶液是为了 。接通电源后发生反应的文字表达式为 。
②实验结束时发现注射器Ⅱ中活塞停留在10 mL刻度线处,则理论上注射器Ⅰ中活塞停留在 mL刻度线处。
(4)图4是探究物质组成的两种思路。电解水实验是通过 (填“甲”或“乙”)思路推测水的组成的。
【答案】(1)A (2)氢气 H2 (3)① 增强水的导电性 ② ③ 5 (4)乙
【解析】(1)两杯等体积的水在不同温度下蒸发时,温度越高,水分子之间的间隔越大,故温度为50℃的水为A;
(2)铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和可燃气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Fe、O、H,生成物中含Fe、O,故生成物中还应含H,则该可燃气体是氢气;
(3)① 纯水几乎不导电,故加入氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性;
接通电源后发生反应为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为: ;
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,注射器Ⅰ与正极相连,产生的是氧气,注射器Ⅱ与负极相连,产生的是氢气,则实验结束时发现注射器Ⅱ中活塞停留在10 mL刻度线处,则理论上注射器Ⅰ中活塞停留在5mL刻度线处;
(4)电解水实验是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,则该实验是通过未知组成的物质分解生成已知组成的物质,然后根据生成物的组成推出反应物的组成,故是通过乙思路推测水的组成。
17.(2025-2026九上·陕西咸阳旬邑·期中)如图1是电解水的实验装置,图2是电解水的微观过程示意图,请回答下列问题。
(1)a管与b管所收集的气体体积之比为 。
(2)将燃着的木条放在b管尖嘴口处,打开活塞,观察到的现象是 。
(3)从图2可知,水通电分解的微观过程中,不发生变化的微粒是 。
(4)由电解水的实验可知,水是由 组成的。
【答案】(1)2:1 (2)燃着的木条燃烧更剧烈 (3)氢原子、氧原子 (4)氢元素和氧元素
【解析】(1)在电解水实验中,“正氧负氢,氢二氧一”,即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,由图1可知,a管与电源负极相连,产生氢气,b管与电源正极相连,产生氧气,所以a管与b管所收集的气体体积之比为2:1;
(2)b管收集的是氧气,氧气具有助燃性,将燃着的木条放在b管尖嘴口处,打开活塞,观察到的现象是燃着的木条燃烧更剧烈;
(3)从图2可知,水通电分解的微观过程是水分子先分解成氢原子和氧原子,然后氢原子重新结合成氢分子,氧原子重新结合成氧分子,在这个过程中,不发生变化的微粒是氢原子和氧原子;
(4)电解水生成了氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据化学反应前后元素的种类不变,可知水是由氢元素和氧元素组成的。
18.(2025-2026九上·陕西安康山阳·期中)某化学兴趣小组围绕水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有 且烧杯外壁发热,该实验可以证明水是由 组成的。
【活动二】用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图装置进行电解水实验。
(2)检验乙中生成气体的方法是 ;用文字表示电解水发生的反应: 。
【活动三】探究电解水时影响甲与乙中生成气体体积比的因素
[提出问题】
(3)上图实验中,理论上电解水时甲与乙中生成气体的体积比为 ,实际测定结果却往往会偏大,这是为什么?
【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表所示:
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
甲与乙的体积比
7.7:3.3
6.5:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
【实验分析】
(4)下列关于该电解水实验的说法中,正确的是___________(填字母)。
A. 铜丝作为电极材料时,测得的甲与乙中生成气体的体积比最接近理论值
B. 选用不同的电极材料进行实验,会影响测得的气体体积比
C. 进行该实验前,需要先检查装置的气密性
【查阅资料】常温常压下,1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
【交流反思】
(5)影响测得的气体体积比的因素还可能与 有关。
【答案】(1)① 水雾或小液滴 ② 氢元素和氧元素或H、O元素 (2)① 将带火星的木条伸入量筒内,若木条复燃,则该气体为氧气 ② (3)2:1 (4)BC (5)氢气与氧气在水中的溶解能力
【解析】(1)点燃纯净氢气,火焰上方罩干燥小烧杯,会观察到烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;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,该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)图中乙试管连接正极(产生氧气),检验乙中生成气体的方法是将带火星的木条伸入量筒内,若木条复燃,则该气体为氧气。电解水的文字反应式: 。
(3)电解水时,负极(甲)产生氢气,正极(乙)产生氧气,理论体积比为。实际测定结果偏大,是因为氧气比氢气更易溶于水(或部分氧气与电极反应等)。
(4)A、从表格数据看,铜丝作为电极时,甲与乙的体积比(7.7:3.3)偏离理论值(2:1)较大,因此 A 错误;
B、表格中不同电极材料对应的体积比不同,说明选用不同电极材料会影响气体体积比,B 正确;
C、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,C 正确。
故选BC。
(5)根据资料 “常温常压下,1L 水中最多溶解 30mL 氧气、18mL 氢气”,说明 气体的溶解性会影响测得的气体体积比(氧气更易溶解,导致实际体积比偏大)。
19.(2025-2026九上·陕西汉中·期中)学习了水的组成相关知识后,化学兴趣小组的同学对电解水的实验进行了以下探究与学习。
任务一 用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图所示的装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。
(1)电解一段时间后,若b玻璃管中产生3mL气体,则a玻璃管中产生的气体约为 mL。
(2)该反应用文字表示为 。
(3)由上述实验得到的结论是 。
任务二 探究影响电解水速率的因素
为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生10mL氢气所需时间如下表所示。
电压/V反应时间/s氢氧化钠溶液浓度/%
6
9
12
5
1586
734
450
10
1028
566
382
【实验分析】
(4)根据以上数据,电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。
【实验结论】
(5)上述实验中,电解水速度最快的条件是 。
【实验拓展】
(6)除了上述因素外,你认为还有哪些因素会影响电解水的速率? (写1点即可)。
【答案】(1)6 (2) (3)水由氢元素和氧元素组成 (4)相同条件下,电压越大,电解水速率越快 (5)10%氢氧化钠溶液、12V (6)温度(合理即可)
【解析】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,试管b与正极相连,产生的是氧气,试管a与负极相连,产生的是氢气,故电解后,若b玻璃管中产生3mL气体,则a玻璃管中产生的气体约为6mL;
(2)水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:;
(3)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,电解水生成氢气和氧气,氧气由氧元素组成,氢气由氢元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成;
(4)由表中数据可知,相同条件下,电压越大,产生10mL氢气所需时间越短,说明相同条件下,电压越大,电解水速率越快;
(5)由表中数据可知,相同条件下,电压越大,电解水反应速率越快,氢氧化钠溶液的浓度越大,电解水反应速率越快,故电解水速率最快的条件是10%氢氧化钠溶液、12V;
(6)除了上述因素外,温度还可能会影响电解水的速率。
20.(2025-2026九上·陕西安康·期中)水是生命之源,人类的生产生活都离不开水。为此研究性学习小组开展了任务型学习活动。
任务一、探究水的组成
(1)小组同学用如图1所示电解水实验装置探究水的组成,该过程中发生反应的符号表达式为 。
(2)将电极甲产生的气体在干燥的烧杯内点燃(图2),观察到的现象为 。
(3)下列说法不正确的是______(填字母)。
A. 水中加入氢氧化钠可增强导电性 B. 电极乙为负极
C. 实验说明水由氢、氧原子组成
【反思交流】
(4)查阅资料知道,等体积的水中溶解的氧气体积大于氢气,在进行上述实验时会发现产生的氢气与氧气的体积比略 (填“大于”或“小于”)2:1。
任务二、水的净化
小组成员在“跨学科实践活动”后制作了如图所示的自制净水器,每一层的过滤管都可拆卸。
(5)瓷沙、花岗岩石在简易净水器中的位置是否可以颠倒? (填“是”或“否”)。
(6)该自制净水器的优点是 。
任务三、爱护水资源
(7)漫步渭河河畔,碧波荡漾,清澈见底,请提出一条保护渭河的建议: 。
【答案】(1) (2)气体燃烧,发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现 (3)BC (4)大于 (5)否 (6)可拆卸,便于清洗和更换过滤材料 (7)工业废水处理达标后排放,或是生活污水集中处理达标后排放等
【解析】(1)该过程中发生反应为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为:;
(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,电极甲产生的气体较多,是氢气,氢气具有可燃性,故将电极甲产生的气体在干燥的烧杯内点燃,观察到的现象是:气体燃烧,发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现;
(3)A、纯水几乎不导电,水中加入氢氧化钠可增强水的导电性,不符合题意;
B、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,电极甲产生的气体较多,是氢气,则电极甲为负极,电极乙为正极,符合题意;
C、电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,则该实验说明水由氢元素和氧元素组成,符合题意。
故选BC;
(4)在电解水实验中,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,查阅资料知道,等体积的水中溶解的氧气体积大于氢气,在进行上述实验时会发现产生的氢气与氧气的体积比略大于2:1;
(5)花岗岩石的作用是除去较大颗粒的难溶性杂质,瓷沙的作用是除去较小颗粒的难溶性杂质,故瓷沙、花岗岩石在简易净水器中的位置不可以颠倒,否则会影响净水效果,故填:否;
(6)该净水器每一层的过滤管都可拆卸,故该净水器的优点是:可拆卸,便于清洗和更换过滤材料;
(7)保护渭河,可以工业废水处理达标后排放,或是生活污水集中处理达标后排放等。
21.(2025-2026九上·陕西榆林神木·期中)化学小组同学分组进行实验探究,回答下列问题。
甲组:探究分子的性质
小组同学按图1装置探究分子的性质;待传感器开始工作后,打开中间的弹簧夹,使烧瓶两端连通,记录数据变化如图2所示。
【实验分析】
(1)实验观察到装有的烧瓶中 ,说明氧分子在不断运动。
(2)由图2可得出:相对分子质量越大,分子的运动速率越 (填“快”或“慢”)。
(3)若将两烧瓶同时放入50℃热水中,发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大,说明分子的运动速率还与 有关。
乙组:探究水的组成
【提出问题】水是由什么组成的?
【科学史实】科学家拉瓦锡用图3装置研究水的组成,将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,铁管内壁出现黑色固体(),同时在出口处收集到一种易燃气体。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 实验中收集到的易燃气体是氢气 B. 铁在该实验中起催化作用
C. 该反应属于化合反应
【学生实验】小组的同学用图4实验探究水的组成。
(5)用文字表示电解水时发生的反应: 。
(6)一段时间后,a、b管中气体的体积比约为 。
(7)切断电源,用燃着的木条分别靠近两个玻璃管尖嘴口,打开活塞,观察到 (填“a”或“b”)管处的木条燃烧更旺。
【实验结论】由此可得出水由氢元素和氧元素组成。
【答案】(1)氧气浓度不断增大 (2)慢 (3)温度 (4)A (5) (6)2:1 (7)b
【解析】(1)根据图1,氧气浓度传感器安装在装有二氧化碳的烧瓶中,根据图2,实验观察氧气浓度不断增大,说明氧分子在不断运动,从装有氧气的烧瓶中运动到装有二氧化碳的烧瓶中,所以装有的烧瓶中氧气浓度不断增大。故填:氧气浓度不断增大。
(2)二氧化碳分子质量大于氧气分子质量,根据图2,相同时间内氧气浓度上升速率大于二氧化碳浓度上升速率,说明氧气运动速率比二氧化碳快,因此分子质量与分子的运动速率成反比,即分子质量越大,运动速率越慢。故填:慢。
(3)若将两烧瓶同时放入50℃热水中,发现相同时间内气体浓度比常温时变化更大,说明温度越高,分子运动速率越快,所以分子的运动速率还与温度有关。故填:温度。
(4)A.由题干信息可知,反应物是水蒸气和铁,根据质量守恒定律,生成物为四氧化三铁和一种易燃气体,生成的气体是氢气,氢气具有可燃性,故A正确;
B.铁在该反应中是反应物,不是催化剂,故B错误;
C.该反应是水蒸气与铁在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气,生成物为两种,不属于化合反应,故C错误。
故选:A。
(5)水在通电条件下反应生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为:。故填:。
(6)电解水实验中,与电源负极相连一端产生氢气,与电源正极相连一端产生氧气,负极与正极产生气体的体积比约为2:1,所以一段时间后,a、b管中气体的体积比约为2:1。故填:2:1。
(7)b管处产生的氧气,氧气具有助燃性,所以观察到b管处的木条燃烧更旺。故填:b。
试卷第1页,共3页
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