专题09 科学探究题 跨学科实践（期中真题汇编，山西专用）九年级化学上学期

专题09 科学探究题 跨学科实践 2大高频考点 考点01 科学探究题 考点02 跨学科实践 考点01 科学探究题 1.【答案】（1）C     （2）① 偏小    ② 试管外壁有水（合理即可）     （3）C     （4）① 胶头滴管    ② b      2.【答案】（1）     （2）红色固体逐渐变黑，气球先变鼓后变瘪     （3）化学反应前后物质总质量相等（或不变）参加化学反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量     （4）增大接触面积，使反应更充分     （5）反应没有在密闭容器中进行      3.【答案】（1）① 气泡    ②     ③ 无色气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量     （2）增强水的导电性     （3）水由氢元素和氧元素组成     （4）水是由氢元素和氧元素组成的化合物     （5）① 操作更简便 玻璃管上有刻度，使结论更准确（合理即可）    ② 不能     （6）实验是否更准确 操作是否更简便（合理即可）      4.【答案】（1）     （2）发出白光，放出热量     （3）点燃时，木炭能与氧气发生反应     （4）氧气的浓度不同     （5）防止木炭燃烧生成的热的二氧化碳将集气瓶内氧气排出      5.【答案】（1）     （2）铂     （3）增强水的导电性     （4）澄清石灰水变浑浊     （5）相同条件下氧气比氢气更容易溶于水      6.【答案】（1）化学反应前后，原子种类、数目、质量都不变     （2）缓冲气压     （3）装置气密性不好（或铜的量不足）     （4）带火星的木条复燃     （5）     （6）对比     （7）反应前后和的质量和化学性质均不变     （8）比催化效果好      7.【答案】（1）化学性质     （2）①     ② 没有称量红砖粉末的质量在反应前后是否相等    ③ 反应前后红砖粉末的质量不变    ④ 取一支试管，加入等质量的过氧化氢溶液，然后加入0.2g二氧化锰粉末（颗粒大小与红砖粉末相同），比较冒出气泡的速率      8.【答案】（1）水分 水蒸气     （2）物理性质     （3）反应前后，电子秤上的示数不变     （4）反应前后各物质的质量总和不变     （5）     （6）生成的与温度升高共同影响     （7）     （8）实验二和实验三中没有硫酸铜的干扰      考点02 跨学科实践 1.【答案】（1）吸附     （2）     （3）① 负极玻璃管内液面下降更快    ② 燃着的木条分别放在a、b管口     （4）洗涤后的水（合理即可）     （5）水的组成     （6）氧气含量过高也会损害人体健康（合理即可）     （7）供氧器的材质      2.【答案】（1）20     （2）① 直流    ② 木条燃烧更旺     （3）水氢气+氧气     （4）氢气     （5）不溶性固体杂质     （6）蒸馏     （7）定期检查设备，储备应急氧气和水/制定火灾、设备故障等场景的快速撤离/抢修流程，制定应急预案时，要明确应急组织机构与职责，清晰划分各成员在紧急情况中的任务。      3.【答案】（1）泥沙等不溶性杂质     （2）加速悬浮在水中的不溶物沉降     （3）除去不溶性杂质     （4）活性炭     （5）① 杀菌消毒    ② 化学     （6）处理后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物     （7）① 过滤    ② 颗粒大小      4.【答案】（1）甲状腺肿大（或大脖子病）     （2）和     （3）① 元素    ② 杀菌消毒    ③      （4）吸附色素和异味     （5）肥皂水     （6）淘米水可用于浇灌绿植（或随手关闭水龙头、生活污水集中处理后排放等，合理即可）      5.【答案】（1）硬水     （2）吸附     （3）①     ② 氧气 O2     （4）将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现     （5）AC     （6）气体在水中的溶解性      6.【答案】（1）杂质     （2）21     （3）空间站内的空气中氢气含量较高     （4）① 玻璃管a、b内气体的体积比约为1：2    ② a尖嘴口木条燃烧得更旺，b尖嘴口气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量     （5）     （6）一定温度下，氧气在水的溶解度大于氢气在水的溶解度     （7）氢气和氧气在一定条件下可以反应生成水      7.【答案】（1）① 除去水中的不溶性杂质    ② 除去水中的细菌病毒，确保水质安全     （2）在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。     （3）① 这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重    ② 不要进入喷泉中戏水玩耍     （4）活性炭     （5）吸附水中的色素和异味     （6）喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量     （7） 8.【答案】（1）① 吸附水中悬浮杂质，使其较快沉降    ② 杀菌消毒     （2）① N、P元素含量超标，造成水体富营养化    ② 若溶液中高锰酸盐含量较低，溶液也呈无色     （3）① 缓慢向下推动注射器活塞    ② 不会    ③ 活性炭     （4）① 会结水垢    ② 水质较差洗衣服时，浪费洗涤液（锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸等合理即可)     （5）制作宣传海报(合理即可)      9.【答案】（1）2.53%     （2）“南水北调”工程     （3）大量使用农药化肥会造成水体污染     （4）将带火星的小木条伸入试管中，若小木条复燃，则为氧气     （5）     （6）① 饮用水    ② Na+、Cl-     （7）可以制作宣传海报、走进社区进行宣传等增加人民对水源地现状的了解，提高居民保护水资源的意识      10.【答案】（1）元素     （2）过滤（或吸附，合理即可）     （3）① 两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为    ② a尖嘴口木条燃烧得更旺，b尖嘴口气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量     （4）①     ② 分解反应     （5）硫酸钠会向水中增加自由移动的钠离子和硫酸根离子（合理即可）     （6）降低发射成本（合理即可）      11.【答案】（1）氧分子间有间隔     （2）密度小     （3）① 氯酸钠氯化钠+氧气    ② 分解反应     （4）避免撞击和挤压     （5）有气泡产生     （6）用磁铁吸引     （7）软水      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 科学探究题 跨学科实践 2大高频考点 考点01 科学探究题 考点02 跨学科实践 考点01 科学探究题 1.(2025-2026九上·山西忻州·期中)某校正在进行化学实验操作竞赛，请你根据部分实验操作图，回答下列问题： （1）小明需要称取质量为15 g的氯化钠，称量时出现了图甲中左盘低的现象，接下来的操作应该是___________。 A. 调节游码至平衡 B. 向右盘添加砝码至平衡 C. 减少左盘的物质至平衡 （2）①如果小红按图乙方法量取一定体积的液体，量取的液体体积会　　　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②加热完成后，小红发现试管破裂，请你分析原因：　　　　　　　　　　　(写一条)。 （3）做化学实验要养成良好的实验习惯。若某同学在实验结束后，将仪器按下列放置，其中正确的是___________ (填字母)。 A.  B.  C.  D.  （4）某山村学校因仪器不足，同学们用如图中生活物品来代替化学实验仪器。 A可代替试管，B可代替导管，C可代替　　　　　　　　　　　，D可用来代替量筒。现有三种规格的注射器：a．10 mL、b．50 mL、c．100 mL，要量取48 mL的水，应该选择的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 2.(2025-2026九上·山西运城·期中)探究“化学反应前后物质的质量关系”。 (1)实验方法：如图1所示，先称量。用酒精灯加热，反应一段时间后停止加热，装置冷却后再次称量，记录实验现象。 （1）实验原理：图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）实验现象：图1实验中可观察到　　　　　　　　　　　，电子秤示数不变。 （3）实验结论：　　　　　　　　　　　。 【问题与思考】 （4）如图1所示实验时将铜粉平铺的目的是　　　　　　　　　　　。 （5）利用图2进行实验时，反应前后天平指针偏转情况存在多种可能，主要原因是　　　　　　　　　　　。 3.(2025-2026九上·山西忻州·期中)实验课上，勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究实验，请你参与！ 【提出问题】 水是一种元素吗？ 【进行实验】 同学们对旧版教材中的装置进行了改进并完成实验（如图①）。 【收集证据】 （1）实验中，同学们观察到与电源电极相连的玻璃管内有　　　　　　　产生，一段时间后，与电源正、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为　　　　　　　。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到　　　　　　的现象。 【讨论分析】 （2）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是　　　　　　　。 【得出结论】 （3）本实验得出的结论是　　　　　　　　。 （4）通过此结论还能从宏观角度解释，水之所以属于氧化物，是因为　　　　　　　。 【拓展延伸】 同学们又查阅到了如下资料： a．氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。 b．旧版教材中，电解水的实验装置如图②。 c．给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：。 （5）请你分析思考：和图②装置相比，改进装置（如图①）的优点是　　　　　　　（写一点）。进行实验时，　　　　　　　（填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 【总结交流】 （6）化学是以实验为基础的科学，通过上述实验的分析对比，归纳在改进实验时需考虑的因素：　　　　　　　。 4.(2025-2026九上·山西大同·期中)探究“氧气的性质”。 实验方法：如图所示，①用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察现象。②把燃着的木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中，观察现象。 （1）实验原理：　　　　　　　　　　　(用文字表达式表示)。 （2）实验现象：①中木炭燃烧发出微弱的红光，放出热量。 ②中木炭燃烧的现象是　　　　　　　　　　　。 （3）实验结论：　　　　　　　　　　　。 【问题与思考】 （4）①和②实验现象不同的原因是　　　　　　　　　　　。 （5）燃着的木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中，目的是　　　　　　　　　　　。 5.(2024-2025九上·山西大同·期中)探究“不同电极材料对电解水产生的正负极气体体积比的影响”。 实验方法：分别取不同的电极材料，在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液)，接通直流电源，在保证其他条件都相同而只有电极材料不同时按图1装置进行实验，观察并记录玻璃管内的现象。 （1）实验原理：图2是水通电分解的微观示意图，其化学方程式为　　　　　　　　　　　。 实验记录： 实验序号 电极材料 玻璃管内气体体积() 体积比 正极 负极 1 铂 5.0 10.2 0.98：2 2 铜 4.8 10.7 0.90：2 3 碳棒 3.2 10.4 0.62：2 （2）实验结论：由上述三组实验可知，电解水实验的电极材料选用　　　　　　　　　　　最合适。 【问题与思考】 （3）电解水时，水中加入少量硫酸钠溶液的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）实验3中，正极气体体积偏小的原因可能是部分氧气和碳棒反应生成二氧化碳，将正极气体通入澄清石灰水中，现象为　　　　　　　　　　　。 （5）结合资料卡片，分析实验3中体积比偏小的原因还可能是　　　　　　　　　　　。 6.(2024-2025九上·山西晋城·期中)科学给人知识，历史给人智慧。某校化学小组同学对氧气的发现史、空气中氧气的含量、制取氧气的催化剂等展开了项目式学习活动的探究。 任务一：了解氧气的发现史 【查阅资料】十八世纪七十年代，法国化学家拉瓦锡通过金属燃烧实验，得出了空气由氧气和氮气组成的结论；他通过较为精密的定量研究，测定出氧化汞分解前后各物质质量，发现了质量守恒定律。 【阅读思考】 （1）从微观角度解释氧化汞反应前后各物质的质量总和相等的原因：　　　　　　　　。 任务二：测定空气中氧气的含量 【进行实验1】如图1，小组同学设计了用铜粉测定空气中氧气含量的实验方案，并完成了实验。 【小组讨论】 （2）气球的作用是　　　　　　　　。 （3）实验结束后，分析实验数据，发现氧气占空气体积不足1/5，原因可能是　　　　　　　　（写一点）。 任务三：探究制取氧气的催化剂 【提出问题】除二氧化锰外，其他物质是否也能作过氧化氢分解的催化剂？ 【进行实验2】 （4）实验小组分别量取5mL溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，置于A、B、C三支试管中。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 将带火星的木条伸入试管A中 带火星的木条不复燃 实验2 向试管B中加入，并将带火星的木条伸入试管B中 　　　　　　　　 和能作该反应的催化剂 实验3 向试管C中加入，并将带火星的木条伸入试管C中 【反思评价】 （5）实验2发生反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （6）实验1的作用是　　　　　　　　。 （7）小明同学对实验结论质疑，他认为还需要证明　　　　　　　　。 （8）为比较的催化效果，小组同学进行如图2所示的实验，实验数据如图3所示。分析图像，得到的结论是　　　　　　　　。 【成果分享】通过探究，同学们对氧气有了较为全面的认识。氧气作为空气的主要成分之一，在我们的生产生活中发挥着极其重要的作用。 7.(2024-2025九上·山西太原·期中)催化剂在化工生产中有重要的作用，大多数化工生产都有催化剂的作用，催化剂可以降低反应温度，减少能源消耗，提高生产效率。 （1）催化剂的特点：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和　　　　　　　在反应前后不变。 （2）实验探究：同学们围绕催化剂的特点展开以下探究，请回答相关问题： 【提出问题】红砖粉末是否能作为过氧化氢分解的催化剂 【作出猜想】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂 【实验验证】 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 冒少量气泡，木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢 ②向上述试管中加入0.2g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 【得出结论】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的文字表达式　　　　　　　? 【反思评价】 ①有同学提出质疑，认为通过上述实验无法证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，理由是　　　　　　　。 ②如果要证明红砖粉末是过氧化氧分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净，干燥后称量。如果　　　　　　　，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 ③若要比较红砖粉末和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还应该增加一个什么实验?写出实验步骤　　　　　　　。 8.(2024-2025九上·山西·期中)硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行了项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝；硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液、铁等能发生化学反应。 【小组交流】小组同学对以下问题进行了交流： （1）将硫酸铜粉末露置在空气中一段时间后，发现硫酸铜粉末变蓝，说明空气中含有　　　　　。 （2）固体硫酸铜粉末呈白色，这是描述硫酸铜的　　　　　（选填“物理性质”或“化学性质”）。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 西汉时期的《淮南万毕术》记载了湿法炼铜工艺：“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”。同学们利用其反应原理验证质量守恒定律。 【实验方法】按照下图方法进行实验，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，用电子秤称量反应前后物质的质量。 【实验现象】 （3）铁丝表面有红色固体出现，溶液逐渐变为浅绿色；　　　　　　　　　　　　。 【实验结论】 （4）　　　　　　　　　　　　。 任务三：探究硫酸铜的获取 【查阅资料】 （5）制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为　　　　　　　　　。 【实验模拟】利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【提出问题】经过分析，同学们认为是过氧化氢分解产生了氧气。那么，是什么因素加快了反应? 【作出猜想】 （6）猜想一：生成的。猜想二：温度升高。猜想三：　　　　　　　　　。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 实验四 现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 （7）实验一中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 （8）为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比，乙同学的方案是实验一和实验四对比。老师对甲、乙同学的方案进行了点评，认为甲同学的方案更严谨，理由是　　　　　　　　　　　。 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】硫酸铜是一种功能极强的化学物质，既有着广泛的实际应用价值，也在科学研究中发挥着重要作用。正确和安全地使用硫酸铜，可以最大化地发挥其在各个领域里的潜力，同时保护人类和环境的安全。 考点02 跨学科实践 1.(2025-2026九上·山西运城·期中)制氧机在生产、生活中有重要应用。同学们围绕以下四项任务进行了跨学科实践活动，并对有关问题进行了思考和探究。 任务一：了解家用制氧机的工作原理 【市场调研】市面上有多种家用制氧机，由于制氧的原理不同，各家用制氧机的使用特点也不同。家用制氧机制氧的主要原理有分子筛、高分子富氧膜、氧烛制氧等。 【讨论交流】 （1）分子筛和防毒面具里的活性炭都具有多孔结构，且孔径均匀，二者的工作原理相似，由图可知其制氧原理为　　　　　　　　　　　氮气。 （2）氧烛的制氧原理是通过氯酸钠()受热分解生成氯化钠和氧气，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 任务二：探索空间站内制氧原理 【查阅资料】我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统。 【模拟实验】 （3）同学们根据空间站制氧原理进行如下实验。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在装置内装满水(含有少量硫酸钠溶液)，接通直流电 两电极上均有无色气泡产生，　　　　　　　　　　　，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 电解水能生成氧气 ②切断电源，用　　　　　　　　　　　 b管口木条燃烧更旺，a管口气体燃烧 【反思评价】 （4）空间站内作为反应原料的水的来源是　　　　　　　　　　　(写一条)。 （5）上表中的实验装置可以探究的实验内容是　　　　　　　　　　　。 任务三：了解不同氧含量下，人的感觉 【调研访谈】氧含量与人体的反应关系如下图所示。 【分析交流】 （6）结合上图信息，请写出使用供氧器时的一条启示：　　　　　　　　　　　。 任务四：尝试设计制作高原供氧器 【设计制作】 （7）制作高原所用供氧器时，除需考虑反应原理、还需要考虑很多方面的因素，如：　　　　　　　　　　　(举一例)。 【成果分享】氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们制氧需要综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。 2.(2025-2026九上·山西大同·期中)在未来的月球基地中，建立密闭、循环的生命保障系统是生存的关键。化学兴趣小组对月球基地生命保障系统展开了如下项目式学习活动的探究。 任务一：了解生命保障系统 【查阅资料】月球基地无法依靠自然补给，需要模拟地球宜居环境，建立环境控制、能源供给、水循环与净化、空气过滤与净化、废物处理和应急响应等系统。 【分析思考】 （1）环境控制，压强与温度是关键。通常将气压设定为1标准大气压，温度控制在　　　　　　　　　　　℃左右。 任务二：探究制取氧气方法 【专家咨询】月球基地需充足的氧气供给，核心方式为电解水制氧。 【进行实验】小组同学为探究电解水制氧的方法，设计了如下方案，并完成了实验。 （2） 实验步骤 实验现象 实验结论 ①如图所示，试管内灌满水，倒立在水槽内，接通　　　　　　　　　　　电源 两试管内均有气泡产生 电解水能制得氧气 ②用燃着的木条，分别在试管口检验产生的气体 甲：气体燃烧乙：　　　　　　　　　　　 【反思评价】 （3）步骤1中发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　。 （4）与电源负极相连试管内产生的气体为　　　　　　　　　　　。 任务三：设计污水净化方案 【信息搜索】在月球基地，每一滴水都极其珍贵。宇航员的汗液、呼吸产生的水蒸气，以及生活污水都必须收集、净化，用于饮用水或电解水。 【构建模型】小组同学设计了月球基地的净化方案，并构建净水过程模型如下： 【小组讨论】 （5）采用过滤方法，除去的是　　　　　　　　　　　。 （6）上述净水方法中，净化程度最高的是　　　　　　　　　　　。 任务四：认识应急响应意义 【背景需求】月球基地承载着人类探索宇宙的伟大梦想，然而，月球环境恶劣，地震、火灾、设备故障等安全风险极高，建立月球基地的应急响应系统至关重要。 【小组交流】 （7）为确保在紧急情况下能够迅速、有效地应对，请你提供一点应急预案的建议　　　　　　　　　　　。 成果分享：通过本次探究活动，同学们深刻认识到，化学是建立生命保障系统的重要力量，认识到化学在解决资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中的作用。 3.(2025-2026九上·山西运城·期中)水质检测及自制净水器，水是生命之源，通过化学课程的学习，某化学兴趣小组对当地饮用水的来源及生活污水的净化产生了兴趣，并开展了项目式探究学习， 活动一：水源地水质调查 【调查研究】 （1）大家通过实地调查，明确了水源地水质情况，在处理前，该水源除水之外，还含有　　　　　　、可溶性矿物质、有颜色或异味的杂质、细菌等。 活动二：参观考察自来水厂 小组同学通过参观考察，绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图： （2）沉淀池主要通过沉降去除大颗粒泥沙.一般会加入适量明矾作混凝剂，其主要目的是　　　　　　。 （3）过滤池底部铺有干净的细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是　　　　　　。 （4）进入X池的水含有少量色素和异味，X池中应该加入　　　　　　，以除去这些杂质。 （5）进入供水管网或水塔之前应通入氯气，主要目的是　　　　　，这一过程发生的变化属于　　　　　(选填“物理”或“化学”)变化。 【反思质疑】 （6）处理后的水是纯水吗？经过讨论之后，同学们一致认为不是纯水；理由是　　　　　　。 活动三：自制净水器 （7）同学们自制如图所示的净水器净化处理生活污水，其中石英砂、小卵石的作用是　　　　　，其主要原理是利用　　　　　　不同使不溶性杂质和液体分离。 4.(2025-2026九上·山西临汾·期中)饮用水安全和人们的健康息息相关，水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。为此，化学兴趣小组的同学们以“水”为主题，开展了认识水、净化水、保护水的项目式学习活动。 任务一：分析净水原因 【信息检索】地球表面约71%被海洋覆盖着，海洋是地球上最大的储水库，海水约占地球水储量的96.53%。但可利用淡水资源短缺，水资源时空分布不均。 【讨论交流】 （1）海洋中含有丰富的碘，人体适量补充碘元素可以预防　　　　　　　　　　　。 （2）海水中含有氯化钠、氯化镁等物质，请写出氯化钠是由　　　　　　　　　　　(填符号)构成的。 任务二：了解生活用水标准 【查阅资料】生活饮用水的标准有感官性状良好(无色、透明、无异味)、流行病学上安全(无病原微生物)、化学组成对人体无害(无有害的化学物质和放射性物质)、对铬、铅、汞等的限定。 【分析讨论】 （3）生活饮用水卫生标准中的铬、铅、汞指的是　　　　　　　　　　　(填“原子”或“元素”)，自来水厂净水过程中要加入含氯的物质或进行紫外线照射，目的是　　　　　　　　　　　。氯气()与水反应生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)，该反应的符号表达式为　　　　　　　　　　　。 任务三：自制净水装置 同学们用矿泉水瓶、细沙、活性炭、小卵石、棉花等材料自制了简易净水器。 （4）活性炭的主要作用是　　　　　　　　　　　。 （5）为了检验净化后水样是否为硬水，可向水样中加入　　　　　　　　　　　，振荡观察现象。 任务四：保护水 （6）保护水资源倡议书 水是生命之源，保护水资源，从我做起！ 我发出以下倡议： 　　　　　　　　　　　(填写一种即可)。 5.(2025-2026九上·山西阳泉·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。（工作原理如图1所示） （2）活性炭滤芯具有　　　　　　　　　　作用，除去颜色、异味的同时也除去重金属离子。 任务三：验证水的组成 兴趣小组同学利用图2所示装置进行电解水实验。 （3）该反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，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　　　　　　　　。（含操作和现象） 【实验拓展】 理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为，实际测定结果却往往大于，这是为什么？ 【查阅资料】常温常压下，水中最多能溶解约氧气、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 【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 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。 6.(2024-2025九上·山西运城市实验中学·期中)中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超95%，氧气资源100%再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们在老师的带领下，利用假期时间来到了科技馆，对空间站里空气成分和氧气再生原理进行了学习实践。 任务一：了解空间站内氧气来源 【咨询专家】同学们通过数字化平台向航天专家进行了咨询，了解到空间站内的氧气来自水电解系统。 【小组交流】同学们交流后认为： （1）尿处理系统主要是除去尿液中的　　　　　　。 （2）利用水电解系统产生的氧气补充空气中被宇航员呼吸消耗的氧气，使空间站内空气中氧气的体积分数保持在　　　　　　%左右。 （3）空间站内的空气成分与地球上空气成分不完全一样，例如　　　　　　(写一条)。 任务二：模拟空间站制取氧气 【模拟实验】 （4）同学们设计了实验方案，模拟空间站电解制氧的过程。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源。 a、b管内均有气泡产生，且　　　　　　 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电解反应中产生的气体。 a、b管尖嘴口的现象分别是　　　　　　 【分析原理】 （5）同学们分析上述实验的原理，认为接通电源后发生反应的化学方程式为　　　　　　。 【反思评价】 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，他们继续查阅图书资料，找到了如图所示的数据图像： （6）他们分析产生上述偏差的原因可能是　　　　　　。 任务三：总结提升成果分享 【总结提升】 （7）有同学认为空间站的水可以采用“补给式”从地球向太空运输，但同学们对这一方案进行了反驳，理由是　　　　　　(写一条)。 【成果分享】同学们通过各种方式，学到了空间站里氧气再生的知识。在学习实践的成果报告中，同学们阐述了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”根本转换的许多价值。 7.(2024-2025九上·山西太原·期中)校园里的喷泉是一道美丽的风景线，但若喷泉的水质受到污染，不仅会影响其观赏效果，还会对同学们的身体健康造成威胁。化学兴趣小组的同学们以"喷泉水的研究与治理"为课题，展开了实践研究。 任务一：调查研究 【查阅资料】同学们查阅资料后得知，喷泉水的常见处理方法中，循环过滤处理法的效果最好，这种方法有配套的过滤砂缸﹑循环水泵、消毒系统、水质监测仪及投药泵。 【交流分析】 （1）同学们交流后认为，循环过滤处理法中“过滤砂缸”的作用是　　　　　　；消毒系统的作用是　　　　　　。 任务二：水质检测 【进行检测】 （2）同学们按以下步骤对校园里喷泉的水质进行检测。 实验步骤 实验操作 步骤1 　　　　　　 步骤2 对喷泉水样进行过滤﹑稀释、萃取等前处理。 步骤3 将处理好的水样加入水质检测仪中进行检测。 【结果分析】 （3）同学们对校园中两处喷泉的水质检测结果(图1)进行分析，得出的结论是　　　　　　　，由此想到在日常生活中应注意的是　　　　　　。 任务三：动手制作 【动手制作】 （4）同学们受“循环过滤处理法”的启发，利用家中常见物品自制了净水器(图2)。其中A处应填充的物质是　　　　　　　。 【展示交流】 （5）同学们在校园科技节中展示了自制净水器，交流了制作方法，其中提到：净水器中A处物质的主要作用是　　　　　　。 任务四：拓展应用 【应用思考】 （6）同学们认为喷泉不仅美观，而且喷泉水可以净化空气，其原理是　　　　　　。 【拓展创新】 （7）同学们查阅资料后了解到，利用喷泉原理发明的“低温蒸汽喷泉水电解制氧”不仅可以提高电解效率，还有助于保护设备。同学们分析该电解过程的原理是　　　　　　　(用化学方程式表示)。 8.(2024-2025九上·山西省实验中学·期中)水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 【任务1】参观自来水生产过程 小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： （1）澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作混凝剂，其主要目的是　　　　　　　　　；进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是　　　　　　　　。 【任务2】了解水质检测 取样并请专业机构协助检测某水库的水质。调查报告如下表：(表中“↑”表示高于正常值)。 序号 项目 检测结果(mg/L) 评价 1 悬浮物 80 ↑ 2 pH 6.8 正常 3 高锰酸盐指数mg/L 1.91 正常 4 总氮(以N计) 40 ↑ 5 总磷(以P计) 8 ↑ 6 粪大肠菌群数/(个·L-1) 103 ↑ （2）根据检测结果可知该水库水草疯长的原因是　　　　　　　。对于水样中是否含有高锰酸盐，甲、乙两同学产生了分歧：甲同学认为高锰酸根离子在溶液中为紫红色，不需要仪器检测，通过目测即可判断，乙同学认为可能观察不到颜色，理由是　　　　　　　　　　。 【任务3】自制简易净水器 同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 在如图1装置中模拟了自来水厂的净水流程(净水过程依标号顺序进行)。 （3）观察到图中左侧针孔有清澈的液体滴出时，　　　　　　(填具体操作)，可加速过滤。过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用可溶性钙镁离子的含量来判断)　　　　　　(填“会”或“不会”)降低。在微滤膜和超滤膜之间加入物质，起吸附作用的黑色物质是　　　　　　　　。 （4）检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质　　　　，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明　　　　　　　　　。 【任务4】设计保护水源地的宣传活动 活动主题 保护水源刻不容缓 活动对象 学校教职工、学生 时间地点 4月29日上午、学校 活动形式 展览、演讲 活动流程 1.创作展览板(水源地现状)   2.演讲 （5）成果分享：通过项目化学习，同学们进一步认识到保护水的重要性，积极地投入到保护水资源的行动中，你能提出的一条有价值的建议是　　　　　　　　。 9.(2024-2025九上·山西临汾·期中)水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化技术对“水资源的综合利用”进行了如下项目化探究。 任务一：调研水资源状况 【查阅资料】 （1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少(如图)。目前可利用的陆地淡水约占全球水储量的　　　　　　。 【咨询专家】 （2）小组同学通过数字化平台咨询专家，了解到我国水资源呈现的特点有降水量小、人均水资源量小、区域分布不均衡等。我国水资源分布不均，解决的办法是　　　　　　。 任务二：调查水污染情况及应对方法 【走访学习】 小组同学通过走访学习，了解水体污染主要来自工业废水、农业污水和生活污水的排放。污水处理一般分为三级：一级处理，应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物：二级处理，应用生物处理法去除污水中各种复杂的有机物；三级处理，应用化学沉淀法、生物化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物。 【交流讨论】 （3）农业中可能造成水体污染的途径有　　　　　(写一条)。 任务三：探究水资源利用 【提出问题】 电解水能缓解能源危机的原因是什么？ 【模型搭建】 【反思评价】 （4）根据图中现象判断，乙试管内的气体检验的方法为　　　　　　　。 （5）目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的符号表达式为　　　　　　　。 任务四：展望水资源的发展前景 【市场调研】 （6）通过与科技人员的访谈，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。海水淡化主要是为了提供　　　　　　和农业用水，目前淡化膜法是市场中的主流。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示，石墨烯海水淡化膜不允许　　　　　(填离子符号)透过。 【成果分享】 （7）通过问题探究，大家对水有了较为全面的认识，也进一步认识到保护水资源的重要性。为了让更多的人了解水源地现状，参与到保护水源地的行动中来，你还能提出的一条有价值的建议是　　　　　　。 10.(2024-2025九上·山西朔州·期中)中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超，氧气资源再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们对空间站水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。 1.“一克重量一颗金”，火箭飞船一克重量的发射成本大约就是一克黄金的价值。如果地面少补给一公斤的水，也就相当于节省了价值一公斤黄金的钱。 2.将尿液净化为饮用水的原理如图所示。 【小组交流】 （1）钙去除组件中的“钙”是指钙　　　　　　　　　（选填“离子”“原子”或“元素”）。 （2）水处理系统中用到净化水的方法有　　　　　　　　　　　（答一种）。 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），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电解反应中产生的气体 a、b尖嘴口的现象分别是　　　　　　　　　　 【反思评价】 （4）步骤①中发生的反应的符号表达式是　　　　　　　，其基本反应类型为　　　　　　　　　。 （5）加入硫酸钠后水的导电性增强，其原因是　　　　　　　　　　　　。 【成果分享】 （6）同学们通过各种方式，学到了空间站净化水和氧气再生知识。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.(2024-2025九上·山西运城·期中)近年来，我国的航天事业取得了辉煌的成就。我们知道外太空是真空环境，根本没有人类赖以生存的氧气，那航天员生存需要的氧气从何而来？某校兴趣小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，展开了一系列项目式探究之旅。 任务一：调查空间站氧气供给方式 【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，了解到空间站的供氧方式主要有携带高压氧气罐、使用固体燃料氧气发生器(也称为“氧烛”)和电解水。 【交流讨论】 （1）携带高压氧气罐是最直接的方式，航天员会根据任务时长以及当前空间站氧气储量，携带一定数量的高压氧气罐。氧气能压缩储存在氧气罐中，从微观角度分析其原因：　　　　　　　。 （2）太空中使用的高压氧气罐一般为复合材料，它应具有　　　　　　　(写一个)的特点。 任务二：探究固体燃料氧气发生器——“氧烛”的制氧原理 【查阅资料】①“氧烛”中的产氧药块一般由粉末状氯酸钠、铁粉和催化剂组成。 ②使用时，按压“氧烛”的火帽，产氧药块中铁粉氧化放热，放出的热促使氯酸钠分解，放出氧气，经过滤层后，在氧气出口得到氧气。 【设计与制作】兴趣小组的同学们模拟“氧烛”的制氧原火帽理，设计并制作了一个“氧烛”，如图所示。 【原理探析】 （3）氯酸钠的化学性质与氯酸钾相似，推断氯酸钠在加热、催化剂条件下分解还生成了氯化钠，该反应的文字表达式为　　　　　　　，该反应的基本反应类型是　　　　　　。 【反思拓展】 （4）请你对“氧烛”的储存和运输提出一条合理的建议：　　　　　　　。 任务三：探究“氧烛”使用后剩余固体物质的成分 【提出问题】产氧药块反应完后，剩余的固体物质是什么？ 【交流讨论】大家认为剩余的固体物质中一定有氯化钠、铁的氧化物、催化剂，可能还含有铁粉。 【教师指导】铁粉和稀盐酸反应放出氢气。 【进行实验】 （5）为了检验剩余固体物质中是否含有铁粉，兴趣小组的同学们在老师的指导下做了如表实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量剩余固体于试管中，滴加足量稀盐酸 　　　　　　　 剩余的固体物质中有铁粉 【交流思考】 （6）小晋同学提出，可以用一种简单的物理方法检验剩余固体物质中是否含有铁粉，请写出具体的实验操作：　　　　　　　。 任务四：调研电解水制氧中水的来源 （7）在空间站中，收集航天员的尿液、汗液和呼出的水汽，将其深度净化再生为可饮用的纯净水，利用得到的纯净水电解制氧。该纯净水属于　　　　　　(填“硬水”或“软水”)。 成果分享：通过探究，大家对空间站的氧气供给方式有了全面且深入的了解。此外，空间站不仅要保证航天员在太空环境中可以安全舒适地生活和工作，同时也要实现能量利用的最大化，为航天事业的发展提供更强有力的保障。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 科学探究题 跨学科实践 2大高频考点 考点01 科学探究题 考点02 跨学科实践 考点01 科学探究题 1.(2025-2026九上·山西忻州·期中)某校正在进行化学实验操作竞赛，请你根据部分实验操作图，回答下列问题： （1）小明需要称取质量为15 g的氯化钠，称量时出现了图甲中左盘低的现象，接下来的操作应该是___________。 A. 调节游码至平衡 B. 向右盘添加砝码至平衡 C. 减少左盘的物质至平衡 （2）①如果小红按图乙方法量取一定体积的液体，量取的液体体积会　　　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②加热完成后，小红发现试管破裂，请你分析原因：　　　　　　　　　　　(写一条)。 （3）做化学实验要养成良好的实验习惯。若某同学在实验结束后，将仪器按下列放置，其中正确的是___________ (填字母)。 A.  B.  C.  D.  （4）某山村学校因仪器不足，同学们用如图中生活物品来代替化学实验仪器。 A可代替试管，B可代替导管，C可代替　　　　　　　　　　　，D可用来代替量筒。现有三种规格的注射器：a．10 mL、b．50 mL、c．100 mL，要量取48 mL的水，应该选择的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 【答案】（1）C     （2）① 偏小    ② 试管外壁有水（合理即可）     （3）C     （4）① 胶头滴管    ② b      【解析】(1)小明需要称取质量为15 g的氯化钠，称量时出现了图甲中左盘低的现象，说明氯化钠的质量大于15 g，应减少左盘的物质至平衡；故选C。 (2)① 由图可知，小红俯视量筒读数，读数偏大，则实际量取水的体积偏小，故填：偏小。 ② 加热完成后，小红发现试管破裂，可能是原因是试管底部接触灯芯、试管外壁有水、未预热等；故填：试管外壁有水（合理即可）。 (3)A、实验结束后，要熄灭酒精灯，盖上灯帽，避免酒精挥发，故选项仪器放置不正确。 B、实验结束后，砝码应放回砝码盒，游码归零，故选项仪器放置不正确。 C、实验结束后，应盖上瓶塞，标签朝外，将试剂瓶放回原位，方便下次取用，故选项仪器放置正确。 D、用完的滴管放置时，不能平放在实验台上，以免沾污胶头滴管，故选项仪器放置不正确。 故选C。 (4)C眼药水瓶可代替胶头滴管；注射器量程的选择，应遵循“大而近”的原则，故用50 mL的注射器量取所需48 mL的水；故填：胶头滴管；b。 2.(2025-2026九上·山西运城·期中)探究“化学反应前后物质的质量关系”。 (1)实验方法：如图1所示，先称量。用酒精灯加热，反应一段时间后停止加热，装置冷却后再次称量，记录实验现象。 （1）实验原理：图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）实验现象：图1实验中可观察到　　　　　　　　　　　，电子秤示数不变。 （3）实验结论：　　　　　　　　　　　。 【问题与思考】 （4）如图1所示实验时将铜粉平铺的目的是　　　　　　　　　　　。 （5）利用图2进行实验时，反应前后天平指针偏转情况存在多种可能，主要原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）红色固体逐渐变黑，气球先变鼓后变瘪     （3）化学反应前后物质总质量相等（或不变）参加化学反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量     （4）增大接触面积，使反应更充分     （5）反应没有在密闭容器中进行      【解析】(1)加热铜粉与氧气反应，生成黑色氧化铜，化学方程式为： ，故填写： 。 (2)铜粉受热后由红色变为黑色，锥形瓶内由于铜和氧气刚开始反应时，放出热量远远比消耗氧气明显，所以，气体受热膨胀，气球变大，随着反应的进行，锥形瓶内空气中氧气大量被消耗，瓶内压强减小，气球变瘪，故填写：红色固体逐渐变黑，气球先变鼓后变瘪。 (3)在密闭系统中进行化学反应，电子秤示数不变，体现了：化学反应前后物质总质量相等（或不变）或参加化学反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量，故填写：化学反应前后物质总质量相等（或不变）参加化学反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量。 (4)平铺铜粉可增大与氧气接触面积，同时也使其在加热时更加均匀，保证反应完全进行，故填写：增大接触面积，使反应更充分。 (5)如图2所示的敞口加热镁条实验中，燃烧时可能有烟尘或固体逸出，也可能吸收空气中其它成分，导致天平指针出现不同偏转，故填写：反应没有在密闭容器中进行。 3.(2025-2026九上·山西忻州·期中)实验课上，勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究实验，请你参与！ 【提出问题】 水是一种元素吗？ 【进行实验】 同学们对旧版教材中的装置进行了改进并完成实验（如图①）。 【收集证据】 （1）实验中，同学们观察到与电源电极相连的玻璃管内有　　　　　　　产生，一段时间后，与电源正、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为　　　　　　　。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到　　　　　　的现象。 【讨论分析】 （2）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是　　　　　　　。 【得出结论】 （3）本实验得出的结论是　　　　　　　　。 （4）通过此结论还能从宏观角度解释，水之所以属于氧化物，是因为　　　　　　　。 【拓展延伸】 同学们又查阅到了如下资料： a．氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。 b．旧版教材中，电解水的实验装置如图②。 c．给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：。 （5）请你分析思考：和图②装置相比，改进装置（如图①）的优点是　　　　　　　（写一点）。进行实验时，　　　　　　　（填“能”或“不能”）将氢氧化钠换为氯化钠。 【总结交流】 （6）化学是以实验为基础的科学，通过上述实验的分析对比，归纳在改进实验时需考虑的因素：　　　　　　　。 【答案】（1）① 气泡    ②     ③ 无色气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量     （2）增强水的导电性     （3）水由氢元素和氧元素组成     （4）水是由氢元素和氧元素组成的化合物     （5）① 操作更简便 玻璃管上有刻度，使结论更准确（合理即可）    ② 不能     （6）实验是否更准确 操作是否更简便（合理即可）      【解析】(1)电解水实验中，电极处会产生气泡； 与电源正、负极相连的玻璃管内气体（氧气、氢气）体积比约为1∶2； b管内气体体积较大，产生的是氢气，切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到无色气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量。 (2)水的导电性较弱，加入少量氢氧化钠可增强水的导电性，使电解反应更易进行。 (3)氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可得出 “水由氢元素和氧元素组成” 的结论。 (4)氧化物的定义是 “由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物”，水是由氢元素和氧元素组成的化合物，符合该定义，因此属于氧化物。 (5)改进装置（图① ）带有活塞，便于打开检验生成的气体，操作更简便，且玻璃管上有刻度，使结论更准确； 氯化钠溶液通电会生成氢气、氯气等新物质，会干扰对水的组成元素的判断，因此不能将氢氧化钠换为氯化钠。 (6)改进实验时需考虑的因素包括实验是否更准确、操作是否简便等。 4.(2025-2026九上·山西大同·期中)探究“氧气的性质”。 实验方法：如图所示，①用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热，观察现象。②把燃着的木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中，观察现象。 （1）实验原理：　　　　　　　　　　　(用文字表达式表示)。 （2）实验现象：①中木炭燃烧发出微弱的红光，放出热量。 ②中木炭燃烧的现象是　　　　　　　　　　　。 （3）实验结论：　　　　　　　　　　　。 【问题与思考】 （4）①和②实验现象不同的原因是　　　　　　　　　　　。 （5）燃着的木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中，目的是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）发出白光，放出热量     （3）点燃时，木炭能与氧气发生反应     （4）氧气的浓度不同     （5）防止木炭燃烧生成的热的二氧化碳将集气瓶内氧气排出      【解析】(1)木炭（主要成分为碳）和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。故该反应的文字表达式为： 。 (2)木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈，发出白光，放出热量。故填：发出白光，放出热量。 (3)该实验的结论是：点燃时，木炭能与氧气发生反应。故填：点燃时，木炭能与氧气发生反应。 (4)① 为木炭在空气中燃烧，② 为木炭在氧气中燃烧，二者实验现象不同的原因是氧气的浓度不同。故填：氧气的浓度不同。 (5)燃着的木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中，目的是防止木炭燃烧生成的热的二氧化碳将集气瓶内氧气排出。故填：防止木炭燃烧生成的热的二氧化碳将集气瓶内氧气排出。 5.(2024-2025九上·山西大同·期中)探究“不同电极材料对电解水产生的正负极气体体积比的影响”。 实验方法：分别取不同的电极材料，在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液)，接通直流电源，在保证其他条件都相同而只有电极材料不同时按图1装置进行实验，观察并记录玻璃管内的现象。 （1）实验原理：图2是水通电分解的微观示意图，其化学方程式为　　　　　　　　　　　。 实验记录： 实验序号 电极材料 玻璃管内气体体积() 体积比 正极 负极 1 铂 5.0 10.2 0.98：2 2 铜 4.8 10.7 0.90：2 3 碳棒 3.2 10.4 0.62：2 （2）实验结论：由上述三组实验可知，电解水实验的电极材料选用　　　　　　　　　　　最合适。 【问题与思考】 （3）电解水时，水中加入少量硫酸钠溶液的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）实验3中，正极气体体积偏小的原因可能是部分氧气和碳棒反应生成二氧化碳，将正极气体通入澄清石灰水中，现象为　　　　　　　　　　　。 （5）结合资料卡片，分析实验3中体积比偏小的原因还可能是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）铂     （3）增强水的导电性     （4）澄清石灰水变浑浊     （5）相同条件下氧气比氢气更容易溶于水      【解析】(1)由水通电分解的微观示意图可知，电解水生成了氢气和氧气，反应的化学方程式为 。故填： ； (2)由上述三组实验可知，电解水实验的电极材料选用铂最合适，是因为利用铂作电极时，实验结果更接近真实值。故填：铂； (3)纯水的导电性很弱，为了增强水的导电性，通常在水中加入少量硫酸钠溶液。故填：增强水的导电性； (4)实验3中，正极气体体积偏小的原因可能是部分氧气和碳棒反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故将正极气体通入澄清石灰水中，现象为澄清石灰水变浑浊。故填：澄清石灰水变浑浊，； (5)结合资料卡片，实验3中体积比偏小的原因还可能是相同条件下氧气比氢气更容易溶于水。故填：相同条件下氧气比氢气更容易溶于水。 本题探究了不同电极材料对电解水产生的正负极气体体积比的影响，难度不大，掌握电解水实验的现象、结论、注意事项等是解答本题的关键。 6.(2024-2025九上·山西晋城·期中)科学给人知识，历史给人智慧。某校化学小组同学对氧气的发现史、空气中氧气的含量、制取氧气的催化剂等展开了项目式学习活动的探究。 任务一：了解氧气的发现史 【查阅资料】十八世纪七十年代，法国化学家拉瓦锡通过金属燃烧实验，得出了空气由氧气和氮气组成的结论；他通过较为精密的定量研究，测定出氧化汞分解前后各物质质量，发现了质量守恒定律。 【阅读思考】 （1）从微观角度解释氧化汞反应前后各物质的质量总和相等的原因：　　　　　　　　。 任务二：测定空气中氧气的含量 【进行实验1】如图1，小组同学设计了用铜粉测定空气中氧气含量的实验方案，并完成了实验。 【小组讨论】 （2）气球的作用是　　　　　　　　。 （3）实验结束后，分析实验数据，发现氧气占空气体积不足1/5，原因可能是　　　　　　　　（写一点）。 任务三：探究制取氧气的催化剂 【提出问题】除二氧化锰外，其他物质是否也能作过氧化氢分解的催化剂？ 【进行实验2】 （4）实验小组分别量取5mL溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，置于A、B、C三支试管中。 实验序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 将带火星的木条伸入试管A中 带火星的木条不复燃 实验2 向试管B中加入，并将带火星的木条伸入试管B中 　　　　　　　　 和能作该反应的催化剂 实验3 向试管C中加入，并将带火星的木条伸入试管C中 【反思评价】 （5）实验2发生反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （6）实验1的作用是　　　　　　　　。 （7）小明同学对实验结论质疑，他认为还需要证明　　　　　　　　。 （8）为比较的催化效果，小组同学进行如图2所示的实验，实验数据如图3所示。分析图像，得到的结论是　　　　　　　　。 【成果分享】通过探究，同学们对氧气有了较为全面的认识。氧气作为空气的主要成分之一，在我们的生产生活中发挥着极其重要的作用。 【答案】（1）化学反应前后，原子种类、数目、质量都不变     （2）缓冲气压     （3）装置气密性不好（或铜的量不足）     （4）带火星的木条复燃     （5）     （6）对比     （7）反应前后和的质量和化学性质均不变     （8）比催化效果好      【解析】(1)根据质量守恒定律的微观解释，化学反应的过程是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。在氧化汞分解的反应中，氧化汞分子分解为汞原子和氧原子，化学反应前后，原子种类、数目、质量都不变，因此氧化汞反应前后各物质的质量总和相等； (2)铜和氧气加热生成氧化铜，该过程中会放出热量，则气球的作用是缓冲气压； (3)用铜粉测定空气中氧气含量时，氧气占空气体积不足五分之一，原因可能有多种，比如铜粉的量不足，那么就不能将装置内空气中的氧气完全消耗掉，从而导致进入装置的水的体积偏小，测得氧气含量不足五分之一；装置漏气，在冷却过程中，外界空气进入装置，也会使进入装置的水的体积减少，造成氧气含量测定结果偏低；未冷却至室温就读数，此时装置内气体受热膨胀，压强较大，进入的水的体积偏小，也会使测定的氧气含量不足五分之一等； (4)根据实验结论和能作该反应的催化剂，则过氧化氢在氯化铁或氯化铜的催化下快速分解生成氧气和水，可观察到带火星的木条复燃； (5)实验2中过氧化氢在氯化铁的催化下快速分解生成氧气和水，化学方程式为 ； (6)实验1中只有过氧化氢溶液，因此实验1作用是对比； (7)在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，5%的过氧化氢溶液分解比较缓慢，加入氯化铜或氯化铁后反应明显加快，若要证明氯化铜和氯化铁是否是该反应的催化剂，还需要增证明反应前后和的质量和化学性质均不变； (8)根据图示，在相同时间内，加入FeCl3的过氧化氢溶液产生氧气的氧气体积分数上升幅度比加入CuCl2的过氧化氢溶液更快。这意味着在催化过氧化氢分解产生氧气的反应中，FeCl3能使反应在更短的时间内产生更多的氧气，即FeCl3的催化效果比CuCl2好。 7.(2024-2025九上·山西太原·期中)催化剂在化工生产中有重要的作用，大多数化工生产都有催化剂的作用，催化剂可以降低反应温度，减少能源消耗，提高生产效率。 （1）催化剂的特点：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和　　　　　　　在反应前后不变。 （2）实验探究：同学们围绕催化剂的特点展开以下探究，请回答相关问题： 【提出问题】红砖粉末是否能作为过氧化氢分解的催化剂 【作出猜想】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂 【实验验证】 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 冒少量气泡，木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢 ②向上述试管中加入0.2g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 冒大量气泡，木条复燃 【得出结论】红砖粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的文字表达式　　　　　　　? 【反思评价】 ①有同学提出质疑，认为通过上述实验无法证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，理由是　　　　　　　。 ②如果要证明红砖粉末是过氧化氧分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净，干燥后称量。如果　　　　　　　，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 ③若要比较红砖粉末和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还应该增加一个什么实验?写出实验步骤　　　　　　　。 【答案】（1）化学性质     （2）①     ② 没有称量红砖粉末的质量在反应前后是否相等    ③ 反应前后红砖粉末的质量不变    ④ 取一支试管，加入等质量的过氧化氢溶液，然后加入0.2g二氧化锰粉末（颗粒大小与红砖粉末相同），比较冒出气泡的速率      【解析】(1)催化剂的特点：能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变。 (2)过氧化氢在红砖粉末催化剂作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为： 。 有同学提出质疑，认为通过上述实验无法证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，因为没有称量红砖粉末在反应前后的质量是否相等。 如果要证明红砖粉末是过氧化氧分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净，干燥后称量。如果反应前后红砖粉末的质量不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 若要比较红砖粉末和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，还应该增加一个与红砖粉末作对比的实验，即取一支试管，加入等质量的过氧化氢溶液，然后加入0.2g二氧化锰粉末（颗粒大小与红砖粉末相同），比较冒出气泡的速率。 8.(2024-2025九上·山西·期中)硫酸铜是实验中常见的化学试剂，兴趣小组的同学针对硫酸铜的性质、应用、获取等方面进行了项目化的研究。 任务一：研究硫酸铜的性质 【查阅资料】固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝；硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液、铁等能发生化学反应。 【小组交流】小组同学对以下问题进行了交流： （1）将硫酸铜粉末露置在空气中一段时间后，发现硫酸铜粉末变蓝，说明空气中含有　　　　　。 （2）固体硫酸铜粉末呈白色，这是描述硫酸铜的　　　　　（选填“物理性质”或“化学性质”）。 任务二：利用硫酸铜的性质验证质量守恒定律 西汉时期的《淮南万毕术》记载了湿法炼铜工艺：“曾青（硫酸铜溶液）得铁则化为铜”。同学们利用其反应原理验证质量守恒定律。 【实验方法】按照下图方法进行实验，将硫酸铜溶液倒入放有铁丝的锥形瓶中，用电子秤称量反应前后物质的质量。 【实验现象】 （3）铁丝表面有红色固体出现，溶液逐渐变为浅绿色；　　　　　　　　　　　　。 【实验结论】 （4）　　　　　　　　　　　　。 任务三：探究硫酸铜的获取 【查阅资料】 （5）制备硫酸铜的一种方案为，其中X的化学式为　　　　　　　　　。 【实验模拟】利用以上原理进行实验，发现制备硫酸铜的过程中开始时有少量气泡产生，后来反应剧烈并产生大量气泡，放出热量。 【提出问题】经过分析，同学们认为是过氧化氢分解产生了氧气。那么，是什么因素加快了反应? 【作出猜想】 （6）猜想一：生成的。猜想二：温度升高。猜想三：　　　　　　　　　。 【进行实验】 实验 实验一 实验二 实验三 实验四 现象 产生气泡 无明显现象 产生气泡 快速产生气泡 【实验分析】 （7）实验一中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 （8）为了验证温度升高能加快的分解，甲同学的方案是实验二和实验三对比，乙同学的方案是实验一和实验四对比。老师对甲、乙同学的方案进行了点评，认为甲同学的方案更严谨，理由是　　　　　　　　　　　。 【实验结论】猜想三正确。 【拓展延伸】硫酸铜是一种功能极强的化学物质，既有着广泛的实际应用价值，也在科学研究中发挥着重要作用。正确和安全地使用硫酸铜，可以最大化地发挥其在各个领域里的潜力，同时保护人类和环境的安全。 【答案】（1）水分 水蒸气     （2）物理性质     （3）反应前后，电子秤上的示数不变     （4）反应前后各物质的质量总和不变     （5）     （6）生成的与温度升高共同影响     （7）     （8）实验二和实验三中没有硫酸铜的干扰      【解析】(1)根据资料：固体硫酸铜粉末呈白色，遇水会变蓝，所以将硫酸铜粉末露置在空气中一段时间后，发现硫酸铜粉末变蓝，说明空气中含有水蒸气； (2)物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质是物理性质，包括物质的颜色、状态、气味等，固体硫酸铜粉末呈白色，这是描述硫酸铜的物理性质； (3)硫酸铜溶液与铁反应生成铜和硫酸亚铁溶液，反应前后质量不变，所以观察到反应前后，电子秤上的示数不变； (4)根据实验可得出：反应前后各物质的质量总和不变； (5)根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类不变，化学方程式左边，铜原子个数：1个；氢原子个数：4个；氧原子个数：6个；硫原子个数：1个；化学方程式右边，铜原子个数：1个；硫原子个数：1个；氧原子个数：4个，所以2X中氢原子个数：4个；氧原子个数：2个，X中氢原子个数：2个；氧原子个数：1个，所以X的化学式为H2O； (6)综合猜想一和猜想二可知，猜想三为生成的CuSO4和温度升高共同作用加快了H2O2分解； (7)实验一中过氧化氢在硫酸铜的作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为 ； (8)根据实验一和实验二的现象可知，CuSO4能加快过氧化氢的分解；由于乙同学的方案是实验一和实验四对比，实验对照组中影响过氧化氢分解的因素除了温度还有硫酸铜，所以甲同学的方案实验二和实验三对比更严谨。 考点02 跨学科实践 1.(2025-2026九上·山西运城·期中)制氧机在生产、生活中有重要应用。同学们围绕以下四项任务进行了跨学科实践活动，并对有关问题进行了思考和探究。 任务一：了解家用制氧机的工作原理 【市场调研】市面上有多种家用制氧机，由于制氧的原理不同，各家用制氧机的使用特点也不同。家用制氧机制氧的主要原理有分子筛、高分子富氧膜、氧烛制氧等。 【讨论交流】 （1）分子筛和防毒面具里的活性炭都具有多孔结构，且孔径均匀，二者的工作原理相似，由图可知其制氧原理为　　　　　　　　　　　氮气。 （2）氧烛的制氧原理是通过氯酸钠()受热分解生成氯化钠和氧气，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 任务二：探索空间站内制氧原理 【查阅资料】我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统。 【模拟实验】 （3）同学们根据空间站制氧原理进行如下实验。 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论 ①在装置内装满水(含有少量硫酸钠溶液)，接通直流电 两电极上均有无色气泡产生，　　　　　　　　　　　，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 电解水能生成氧气 ②切断电源，用　　　　　　　　　　　 b管口木条燃烧更旺，a管口气体燃烧 【反思评价】 （4）空间站内作为反应原料的水的来源是　　　　　　　　　　　(写一条)。 （5）上表中的实验装置可以探究的实验内容是　　　　　　　　　　　。 任务三：了解不同氧含量下，人的感觉 【调研访谈】氧含量与人体的反应关系如下图所示。 【分析交流】 （6）结合上图信息，请写出使用供氧器时的一条启示：　　　　　　　　　　　。 任务四：尝试设计制作高原供氧器 【设计制作】 （7）制作高原所用供氧器时，除需考虑反应原理、还需要考虑很多方面的因素，如：　　　　　　　　　　　(举一例)。 【成果分享】氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们制氧需要综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。 【答案】（1）吸附     （2）     （3）① 负极玻璃管内液面下降更快    ② 燃着的木条分别放在a、b管口     （4）洗涤后的水（合理即可）     （5）水的组成     （6）氧气含量过高也会损害人体健康（合理即可）     （7）供氧器的材质      【解析】(1)分子筛和防毒面具里的活性炭都具有多孔结构，且孔径均匀，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，获得高浓度的氧气； (2)氯酸钠()受热分解生成氯化钠和氧气，该反应的化学方程式为： ； (3)① 在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。观察到的现象是两个电极上均有气泡产生，由于有气体产生，玻璃管内压强增大，则两侧的玻璃管内液两侧的玻璃管内液面下降，电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，且氢气和氧气的体积比为2：1，则一段时间后，玻璃管a、b中产生气体的体积比约为2：1； ② 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，打开b玻璃管顶端的活塞，在管口放置一根带火星的木条，可观察到的现象是带火星的木条复燃，推断该气体是氧气，氢气具有可燃性，燃烧时发出淡蓝色火焰，则打开a玻璃管顶端的活塞，将燃着的木条放在管口，可观察到的现象是气体燃烧，发出淡蓝色火焰，推断该气体是氢气； (4)空间站内人员的洗涤用水、尿液中的水等都可以作为电解水的原料； (5)水电解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，所以上表中的实验装置可以探究的实验内容是：水的组成； (6)由图中信息可知，氧气含量过高也会损害人体健康等； (7)制作简易供氧器时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑的因素有：制得氧气的纯度、供氧器的材质、装置的简便性等。 2.(2025-2026九上·山西大同·期中)在未来的月球基地中，建立密闭、循环的生命保障系统是生存的关键。化学兴趣小组对月球基地生命保障系统展开了如下项目式学习活动的探究。 任务一：了解生命保障系统 【查阅资料】月球基地无法依靠自然补给，需要模拟地球宜居环境，建立环境控制、能源供给、水循环与净化、空气过滤与净化、废物处理和应急响应等系统。 【分析思考】 （1）环境控制，压强与温度是关键。通常将气压设定为1标准大气压，温度控制在　　　　　　　　　　　℃左右。 任务二：探究制取氧气方法 【专家咨询】月球基地需充足的氧气供给，核心方式为电解水制氧。 【进行实验】小组同学为探究电解水制氧的方法，设计了如下方案，并完成了实验。 （2） 实验步骤 实验现象 实验结论 ①如图所示，试管内灌满水，倒立在水槽内，接通　　　　　　　　　　　电源 两试管内均有气泡产生 电解水能制得氧气 ②用燃着的木条，分别在试管口检验产生的气体 甲：气体燃烧乙：　　　　　　　　　　　 【反思评价】 （3）步骤1中发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　。 （4）与电源负极相连试管内产生的气体为　　　　　　　　　　　。 任务三：设计污水净化方案 【信息搜索】在月球基地，每一滴水都极其珍贵。宇航员的汗液、呼吸产生的水蒸气，以及生活污水都必须收集、净化，用于饮用水或电解水。 【构建模型】小组同学设计了月球基地的净化方案，并构建净水过程模型如下： 【小组讨论】 （5）采用过滤方法，除去的是　　　　　　　　　　　。 （6）上述净水方法中，净化程度最高的是　　　　　　　　　　　。 任务四：认识应急响应意义 【背景需求】月球基地承载着人类探索宇宙的伟大梦想，然而，月球环境恶劣，地震、火灾、设备故障等安全风险极高，建立月球基地的应急响应系统至关重要。 【小组交流】 （7）为确保在紧急情况下能够迅速、有效地应对，请你提供一点应急预案的建议　　　　　　　　　　　。 成果分享：通过本次探究活动，同学们深刻认识到，化学是建立生命保障系统的重要力量，认识到化学在解决资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中的作用。 【答案】（1）20     （2）① 直流    ② 木条燃烧更旺     （3）水氢气+氧气     （4）氢气     （5）不溶性固体杂质     （6）蒸馏     （7）定期检查设备，储备应急氧气和水/制定火灾、设备故障等场景的快速撤离/抢修流程，制定应急预案时，要明确应急组织机构与职责，清晰划分各成员在紧急情况中的任务。      【解析】(1)地球表面的平均温度大约在20℃左右，月球基地要模拟地球宜居环境，所以温度控制在20℃左右。故应填写：20； (2)电解水制氧，如图所示，连接好后，接通直流电源，两试管均有气泡产生，用燃着的木条分别在试管口检验产生的气体，由正氧负氢可知，甲为氢气，乙为氧气，所以乙口现象为木条燃烧更旺，故应填写：直流；木条燃烧更旺； (3)电解水发生的化学反应位子表达式为：，故应填写：； (4)由电解水原理可知，正氧负氢，负极连接的是甲试管，根据电解原理和实验现象可知，为氢气，故应填写：氢气； (5)过滤是将不溶性固体与液体分离的一种操作。在污水中，存在着不溶于水的固体杂质，通过过滤的方法，能将这些不溶性固体杂质除去。故应填写：不溶性固体杂质； (6)在常见的净水方法中，过滤可除去不溶性固体杂质；吸附能除去色素和异味；消毒是杀灭细菌和病毒等微生物；而蒸馏是通过加热使水变成水蒸气，再将水蒸气冷凝成液态水，这样得到的蒸馏水几乎不含其他杂质，是净化程度最高的净水方法。所以，上述净水方法中，净化程度最高的是蒸馏。故应填写：蒸馏； (7)定期检查设备，储备应急氧气和水/制定火灾、设备故障等场景的快速撤离/抢修流程，制定应急预案时，要明确应急组织机构与职责，清晰划分各成员在紧急情况中的任务，故应填写：定期检查设备，储备应急氧气和水/制定火灾、设备故障等场景的快速撤离/抢修流程，制定应急预案时，要明确应急组织机构与职责，清晰划分各成员在紧急情况中的任务。 3.(2025-2026九上·山西运城·期中)水质检测及自制净水器，水是生命之源，通过化学课程的学习，某化学兴趣小组对当地饮用水的来源及生活污水的净化产生了兴趣，并开展了项目式探究学习， 活动一：水源地水质调查 【调查研究】 （1）大家通过实地调查，明确了水源地水质情况，在处理前，该水源除水之外，还含有　　　　　　、可溶性矿物质、有颜色或异味的杂质、细菌等。 活动二：参观考察自来水厂 小组同学通过参观考察，绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图： （2）沉淀池主要通过沉降去除大颗粒泥沙.一般会加入适量明矾作混凝剂，其主要目的是　　　　　　。 （3）过滤池底部铺有干净的细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是　　　　　　。 （4）进入X池的水含有少量色素和异味，X池中应该加入　　　　　　，以除去这些杂质。 （5）进入供水管网或水塔之前应通入氯气，主要目的是　　　　　，这一过程发生的变化属于　　　　　(选填“物理”或“化学”)变化。 【反思质疑】 （6）处理后的水是纯水吗？经过讨论之后，同学们一致认为不是纯水；理由是　　　　　　。 活动三：自制净水器 （7）同学们自制如图所示的净水器净化处理生活污水，其中石英砂、小卵石的作用是　　　　　，其主要原理是利用　　　　　　不同使不溶性杂质和液体分离。 【答案】（1）泥沙等不溶性杂质     （2）加速悬浮在水中的不溶物沉降     （3）除去不溶性杂质     （4）活性炭     （5）① 杀菌消毒    ② 化学     （6）处理后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物     （7）① 过滤    ② 颗粒大小      【解析】(1)在处理前，该水源除水之外，还含有泥沙等不溶性杂质、可溶性矿物质、有颜色或异味的杂质、细菌等； (2)明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，故加入适量明矾作混凝剂的主要目的是加速悬浮在水中的不溶物沉降； (3)过滤池底部铺有干净的细沙，主要起到过滤作用，其主要目的是除去不溶性杂质； (4)活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素及异味，进入X池的水含有少量色素和异味，则X池中应该加入活性炭，以除去这些杂质； (5)进入供水管网或水塔之前应通入氯气，主要目的是杀菌消毒，该过程中有新物质生成，属于化学变化； (6)处理后的水不是纯水，理由是处理后的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物； (7)小卵石能除去颗粒较大的不溶性杂质，石英砂能除去颗粒较小的不溶性杂质，则该装置中石英砂、小卵石的作用是过滤，其主要原理是利用颗粒大小不同使不溶性杂质和液体分离。 4.(2025-2026九上·山西临汾·期中)饮用水安全和人们的健康息息相关，水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。为此，化学兴趣小组的同学们以“水”为主题，开展了认识水、净化水、保护水的项目式学习活动。 任务一：分析净水原因 【信息检索】地球表面约71%被海洋覆盖着，海洋是地球上最大的储水库，海水约占地球水储量的96.53%。但可利用淡水资源短缺，水资源时空分布不均。 【讨论交流】 （1）海洋中含有丰富的碘，人体适量补充碘元素可以预防　　　　　　　　　　　。 （2）海水中含有氯化钠、氯化镁等物质，请写出氯化钠是由　　　　　　　　　　　(填符号)构成的。 任务二：了解生活用水标准 【查阅资料】生活饮用水的标准有感官性状良好(无色、透明、无异味)、流行病学上安全(无病原微生物)、化学组成对人体无害(无有害的化学物质和放射性物质)、对铬、铅、汞等的限定。 【分析讨论】 （3）生活饮用水卫生标准中的铬、铅、汞指的是　　　　　　　　　　　(填“原子”或“元素”)，自来水厂净水过程中要加入含氯的物质或进行紫外线照射，目的是　　　　　　　　　　　。氯气()与水反应生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)，该反应的符号表达式为　　　　　　　　　　　。 任务三：自制净水装置 同学们用矿泉水瓶、细沙、活性炭、小卵石、棉花等材料自制了简易净水器。 （4）活性炭的主要作用是　　　　　　　　　　　。 （5）为了检验净化后水样是否为硬水，可向水样中加入　　　　　　　　　　　，振荡观察现象。 任务四：保护水 （6）保护水资源倡议书 水是生命之源，保护水资源，从我做起！ 我发出以下倡议： 　　　　　　　　　　　(填写一种即可)。 【答案】（1）甲状腺肿大（或大脖子病）     （2）和     （3）① 元素    ② 杀菌消毒    ③      （4）吸附色素和异味     （5）肥皂水     （6）淘米水可用于浇灌绿植（或随手关闭水龙头、生活污水集中处理后排放等，合理即可）      【解析】(1)人体适量补充碘元素可预防甲状腺肿大（或大脖子病）。 故填：甲状腺肿大（或大脖子病） (2)氯化钠由和构成。 故填：和。 (3) 铬、铅、汞指的是元素（强调物质的组成成分，而非具体粒子）； 加入含氯物质或紫外线照射的目的是杀菌消毒（杀灭病原微生物）； 氯气与水反应的符号表达式为。 故填：元素；杀菌消毒；。 (4)活性炭的主要作用是吸附水中的色素和异味（利用其吸附性）。 故填：吸附色素和异味。 (5)检验硬水可加入肥皂水，振荡后根据泡沫多少、浮渣情况判断（泡沫少、浮渣多为硬水）。 故填：肥皂水。 (6)保护水资源的倡议如淘米水可用于浇灌绿植（或随手关闭水龙头、生活污水集中处理后排放等，合理即可）。 故填：淘米水可用于浇灌绿植（或随手关闭水龙头、生活污水集中处理后排放等，合理即可）。 5.(2025-2026九上·山西阳泉·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。（工作原理如图1所示） （2）活性炭滤芯具有　　　　　　　　　　作用，除去颜色、异味的同时也除去重金属离子。 任务三：验证水的组成 兴趣小组同学利用图2所示装置进行电解水实验。 （3）该反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，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　　　　　　　　。（含操作和现象） 【实验拓展】 理论上电解水生成氢气与氧气的体积比为，实际测定结果却往往大于，这是为什么？ 【查阅资料】常温常压下，水中最多能溶解约氧气、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 【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 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）将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现     （5）AC     （6）气体在水中的溶解性      【解析】(1)该自来水的硬度为311.2mg/L，在300~450之间，说明该河水属于硬水； (2)活性炭滤芯具有吸附性，除去颜色、异味的同时也除去重金属离子； (3)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为； 电解水，正极产生氧气，负极产生氢气，生成的氢气和氧气的体积比为2：1，由图可知，b管收集的气体较少，则b管中得到的气体是氧气； (4)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，而氢气燃烧生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，则该实验也能证明水是由氢元素和氧元素组成的，实验方案是将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现； (5)A、为了防止装置漏气影响实验结果，进行该实验前，需要先检查装置气密性，故A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7.7：3.3≈2.33：1，铁丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为6.5：3.2≈2.03：1，保险丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为6.9：2.9≈2.37：1，电阻丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比为7.3：3.4≈2.14：1，最接近2：1是铁丝作为电极，故B错误； C、根据B项分析可知，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，故C正确； 故选：AC； (6)氢气、氧气生成过程中会与水接触，会有部分气体溶于水，则影响测得的气体体积比的因素除了与电极材料有关外，还可能与气体在水中的溶解性有关。 6.(2024-2025九上·山西运城市实验中学·期中)中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超95%，氧气资源100%再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们在老师的带领下，利用假期时间来到了科技馆，对空间站里空气成分和氧气再生原理进行了学习实践。 任务一：了解空间站内氧气来源 【咨询专家】同学们通过数字化平台向航天专家进行了咨询，了解到空间站内的氧气来自水电解系统。 【小组交流】同学们交流后认为： （1）尿处理系统主要是除去尿液中的　　　　　　。 （2）利用水电解系统产生的氧气补充空气中被宇航员呼吸消耗的氧气，使空间站内空气中氧气的体积分数保持在　　　　　　%左右。 （3）空间站内的空气成分与地球上空气成分不完全一样，例如　　　　　　(写一条)。 任务二：模拟空间站制取氧气 【模拟实验】 （4）同学们设计了实验方案，模拟空间站电解制氧的过程。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源。 a、b管内均有气泡产生，且　　　　　　 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电解反应中产生的气体。 a、b管尖嘴口的现象分别是　　　　　　 【分析原理】 （5）同学们分析上述实验的原理，认为接通电源后发生反应的化学方程式为　　　　　　。 【反思评价】 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，他们继续查阅图书资料，找到了如图所示的数据图像： （6）他们分析产生上述偏差的原因可能是　　　　　　。 任务三：总结提升成果分享 【总结提升】 （7）有同学认为空间站的水可以采用“补给式”从地球向太空运输，但同学们对这一方案进行了反驳，理由是　　　　　　(写一条)。 【成果分享】同学们通过各种方式，学到了空间站里氧气再生的知识。在学习实践的成果报告中，同学们阐述了空间站的水和氧气由“补给式”向“再生式”根本转换的许多价值。 【答案】（1）杂质     （2）21     （3）空间站内的空气中氢气含量较高     （4）① 玻璃管a、b内气体的体积比约为1：2    ② a尖嘴口木条燃烧得更旺，b尖嘴口气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量     （5）     （6）一定温度下，氧气在水的溶解度大于氢气在水的溶解度     （7）氢气和氧气在一定条件下可以反应生成水      【解析】(1)尿处理系统主要是除去尿液中的杂质，使其成为可以饮用的纯净水； (2)在空气中，氧气的体积分数为21%，利用水电解系统产生的氧气补充空气中被宇航员呼吸消耗的氧气，使空间站内空气中氧气的体积分数保持在21%左右； (3)空间站内的空气成分与地球上空气成分不完全一样，水通电生成氢气和氧气，所以空间站内的空气中氢气含量较高； (4)①水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，实验现象：两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为2：1； ②管a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；管b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，放出热量； (5)水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为： ； (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，是因为一定温度下，氧气在水的溶解度大于氢气在水的溶解度； (7)有同学认为空间站的水可以采用“补给式”从地球向太空运输，但同学们对这一方案进行了反驳，是因为氢气和氧气在一定条件下可以反应生成水，可实现水的再生。 7.(2024-2025九上·山西太原·期中)校园里的喷泉是一道美丽的风景线，但若喷泉的水质受到污染，不仅会影响其观赏效果，还会对同学们的身体健康造成威胁。化学兴趣小组的同学们以"喷泉水的研究与治理"为课题，展开了实践研究。 任务一：调查研究 【查阅资料】同学们查阅资料后得知，喷泉水的常见处理方法中，循环过滤处理法的效果最好，这种方法有配套的过滤砂缸﹑循环水泵、消毒系统、水质监测仪及投药泵。 【交流分析】 （1）同学们交流后认为，循环过滤处理法中“过滤砂缸”的作用是　　　　　　；消毒系统的作用是　　　　　　。 任务二：水质检测 【进行检测】 （2）同学们按以下步骤对校园里喷泉的水质进行检测。 实验步骤 实验操作 步骤1 　　　　　　 步骤2 对喷泉水样进行过滤﹑稀释、萃取等前处理。 步骤3 将处理好的水样加入水质检测仪中进行检测。 【结果分析】 （3）同学们对校园中两处喷泉的水质检测结果(图1)进行分析，得出的结论是　　　　　　　，由此想到在日常生活中应注意的是　　　　　　。 任务三：动手制作 【动手制作】 （4）同学们受“循环过滤处理法”的启发，利用家中常见物品自制了净水器(图2)。其中A处应填充的物质是　　　　　　　。 【展示交流】 （5）同学们在校园科技节中展示了自制净水器，交流了制作方法，其中提到：净水器中A处物质的主要作用是　　　　　　。 任务四：拓展应用 【应用思考】 （6）同学们认为喷泉不仅美观，而且喷泉水可以净化空气，其原理是　　　　　　。 【拓展创新】 （7）同学们查阅资料后了解到，利用喷泉原理发明的“低温蒸汽喷泉水电解制氧”不仅可以提高电解效率，还有助于保护设备。同学们分析该电解过程的原理是　　　　　　　(用化学方程式表示)。 【答案】（1）① 除去水中的不溶性杂质    ② 除去水中的细菌病毒，确保水质安全     （2）在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。     （3）① 这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重    ② 不要进入喷泉中戏水玩耍     （4）活性炭     （5）吸附水中的色素和异味     （6）喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量     （7） 【解析】(1)循环过滤处理法中“过滤砂缸”的作用是除去水中的不溶性杂质；消毒系统的作用是除去水中的细菌病毒，确保水质安全。故填：① 除去水中的不溶性杂质；② 除去水中的细菌病毒，确保水质安全。 (2)由题意可知，步骤1：在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。故填：在校园中两处喷泉分别取水样，将取好的水样倒入采样瓶中，并标记好取样位置。 (3)由图可知，这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重，由此想到在日常生活中应注意不要进入喷泉中戏水玩耍。故填：① 这两处喷泉的水质在细菌总数方面均超过正常标准，喷泉2比喷泉1超标更严重；② 不要进入喷泉中戏水玩耍。 (4)自制净水器中，小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质；石英砂的作用是除去颗粒较小的不溶性杂质；活性炭的作用是吸附水中的异味及色素；膨松棉的作用是滤去活性炭；纱布的作用是支撑、将各部分隔离开；则A处应填充的物质是活性炭。故填：活性炭。 (5)净水器中A处物质是活性炭，活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。故填：吸附水中的色素和异味。 (6)喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量，起到净化空气的作用。故填：喷泉通过水雾的形成，有效地吸附空气中的尘埃、污染物质和细菌等，从而改善空气质量。 (7)水电解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为 。故填： 。 本题难度不大，化学与生活是密不可分的，在学习中要注意理论联系实际，运用化学知识去解决实际问题。 8.(2024-2025九上·山西省实验中学·期中)水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 【任务1】参观自来水生产过程 小组同学通过参观考察，绘制了自来水厂处理水的过程模拟图： （1）澄清池主要沉降去除大颗粒泥沙，一般会加入适量明矾作混凝剂，其主要目的是　　　　　　　　　；进入气管网或水塔之前应该加入氯气，主要目的是　　　　　　　　。 【任务2】了解水质检测 取样并请专业机构协助检测某水库的水质。调查报告如下表：(表中“↑”表示高于正常值)。 序号 项目 检测结果(mg/L) 评价 1 悬浮物 80 ↑ 2 pH 6.8 正常 3 高锰酸盐指数mg/L 1.91 正常 4 总氮(以N计) 40 ↑ 5 总磷(以P计) 8 ↑ 6 粪大肠菌群数/(个·L-1) 103 ↑ （2）根据检测结果可知该水库水草疯长的原因是　　　　　　　。对于水样中是否含有高锰酸盐，甲、乙两同学产生了分歧：甲同学认为高锰酸根离子在溶液中为紫红色，不需要仪器检测，通过目测即可判断，乙同学认为可能观察不到颜色，理由是　　　　　　　　　　。 【任务3】自制简易净水器 同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 在如图1装置中模拟了自来水厂的净水流程(净水过程依标号顺序进行)。 （3）观察到图中左侧针孔有清澈的液体滴出时，　　　　　　(填具体操作)，可加速过滤。过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用可溶性钙镁离子的含量来判断)　　　　　　(填“会”或“不会”)降低。在微滤膜和超滤膜之间加入物质，起吸附作用的黑色物质是　　　　　　　　。 （4）检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质　　　　，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明　　　　　　　　　。 【任务4】设计保护水源地的宣传活动 活动主题 保护水源刻不容缓 活动对象 学校教职工、学生 时间地点 4月29日上午、学校 活动形式 展览、演讲 活动流程 1.创作展览板(水源地现状)   2.演讲 （5）成果分享：通过项目化学习，同学们进一步认识到保护水的重要性，积极地投入到保护水资源的行动中，你能提出的一条有价值的建议是　　　　　　　　。 【答案】（1）① 吸附水中悬浮杂质，使其较快沉降    ② 杀菌消毒     （2）① N、P元素含量超标，造成水体富营养化    ② 若溶液中高锰酸盐含量较低，溶液也呈无色     （3）① 缓慢向下推动注射器活塞    ② 不会    ③ 活性炭     （4）① 会结水垢    ② 水质较差洗衣服时，浪费洗涤液（锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸等合理即可)     （5）制作宣传海报(合理即可)      【解析】(1)明矾溶于水后产生胶体，能吸附水中悬浮杂质，使其较快沉降； 进入气管网或水塔之前应该加入氯气可以起到杀菌消毒的作用； (2)由图可知，N、P元素含量超标，造成水体富营养化，促进水中植物的生长； 若溶液中高锰酸盐含量较低，溶液也呈无色，所以通过目测观察不合理； (3)缓慢向下推动注射器活塞，增大压强能使过滤速度加快； 图2膜技术净化装置不能除去水中的离子，即不能降低钙镁离子的含量，所以不会降低水的硬度； 活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，所以起吸附作用的黑色物质是活性炭； (4)由图可知，TDS值达到300就会结水垢，若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质会结水垢； 水质较差洗衣服时，浪费洗涤液，锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸，人长期引用会导致结石（合理即可) (5)还能提出的一条有价值的建议是制作宣传海波、走进社区进行宣传等。（合理即可） 9.(2024-2025九上·山西临汾·期中)水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化技术对“水资源的综合利用”进行了如下项目化探究。 任务一：调研水资源状况 【查阅资料】 （1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少(如图)。目前可利用的陆地淡水约占全球水储量的　　　　　　。 【咨询专家】 （2）小组同学通过数字化平台咨询专家，了解到我国水资源呈现的特点有降水量小、人均水资源量小、区域分布不均衡等。我国水资源分布不均，解决的办法是　　　　　　。 任务二：调查水污染情况及应对方法 【走访学习】 小组同学通过走访学习，了解水体污染主要来自工业废水、农业污水和生活污水的排放。污水处理一般分为三级：一级处理，应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物：二级处理，应用生物处理法去除污水中各种复杂的有机物；三级处理，应用化学沉淀法、生物化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物。 【交流讨论】 （3）农业中可能造成水体污染的途径有　　　　　(写一条)。 任务三：探究水资源利用 【提出问题】 电解水能缓解能源危机的原因是什么？ 【模型搭建】 【反思评价】 （4）根据图中现象判断，乙试管内的气体检验的方法为　　　　　　　。 （5）目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的符号表达式为　　　　　　　。 任务四：展望水资源的发展前景 【市场调研】 （6）通过与科技人员的访谈，海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。海水淡化主要是为了提供　　　　　　和农业用水，目前淡化膜法是市场中的主流。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示，石墨烯海水淡化膜不允许　　　　　(填离子符号)透过。 【成果分享】 （7）通过问题探究，大家对水有了较为全面的认识，也进一步认识到保护水资源的重要性。为了让更多的人了解水源地现状，参与到保护水源地的行动中来，你还能提出的一条有价值的建议是　　　　　　。 【答案】（1）2.53%     （2）“南水北调”工程     （3）大量使用农药化肥会造成水体污染     （4）将带火星的小木条伸入试管中，若小木条复燃，则为氧气     （5）     （6）① 饮用水    ② Na+、Cl-     （7）可以制作宣传海报、走进社区进行宣传等增加人民对水源地现状的了解，提高居民保护水资源的意识      【解析】(1)由图可知，陆地淡水约占全球水储量的2.53%； (2)“南水北调”工程是我国解决水资源分布不均衡的一个有效途径； (3)农业上大量使用农药化肥会造成水体污染； (4)依据“正氧负氢，氢二氧一”可知，乙中产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，将带火星的小木条伸入试管中，若小木条复燃，则为氧气； (5)由图可知为氧气和氢气在催化剂的作用下生成水，符号表达式为： ; (6)海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水； 海水淡化就是除去氯化钠，故不允许钠离子和氯离子透过，符号为Na+、Cl-； (7)可以制作宣传海报、走进社区进行宣传等增加人民对水源地现状的了解，提高居民保护水资源的意识。 10.(2024-2025九上·山西朔州·期中)中国空间站技术新突破！中国空间站水资源闭合度超，氧气资源再生，实现了由“补给式”向“再生式”的根本转换。化学小组的同学们对空间站水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。 1.“一克重量一颗金”，火箭飞船一克重量的发射成本大约就是一克黄金的价值。如果地面少补给一公斤的水，也就相当于节省了价值一公斤黄金的钱。 2.将尿液净化为饮用水的原理如图所示。 【小组交流】 （1）钙去除组件中的“钙”是指钙　　　　　　　　　（选填“离子”“原子”或“元素”）。 （2）水处理系统中用到净化水的方法有　　　　　　　　　　　（答一种）。 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），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电解反应中产生的气体 a、b尖嘴口的现象分别是　　　　　　　　　　 【反思评价】 （4）步骤①中发生的反应的符号表达式是　　　　　　　，其基本反应类型为　　　　　　　　　。 （5）加入硫酸钠后水的导电性增强，其原因是　　　　　　　　　　　　。 【成果分享】 （6）同学们通过各种方式，学到了空间站净化水和氧气再生知识。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）元素     （2）过滤（或吸附，合理即可）     （3）① 两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为    ② a尖嘴口木条燃烧得更旺，b尖嘴口气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量     （4）①     ② 分解反应     （5）硫酸钠会向水中增加自由移动的钠离子和硫酸根离子（合理即可）     （6）降低发射成本（合理即可）      【解析】(1)物质是由元素组成，钙去除组件中的“钙”是指钙元素； (2)根据流程图可知，水处理系统中用到生物过滤器、活性炭床，净化水的方法有过滤、吸附； (3)① 水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，实验现象：两个电极附近均有气泡产生，一段时间后，玻璃管a、b内气体的体积比约为； ② 管a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；管b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，放出热量； (4)水通电分解生成氢气和氧气，反应的符号表达式是 ；该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应； (5)加入硫酸钠后水的导电性增强，其原因是硫酸钠会向水中增加自由移动的钠离子和硫酸根离子； (6)“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.(2024-2025九上·山西运城·期中)近年来，我国的航天事业取得了辉煌的成就。我们知道外太空是真空环境，根本没有人类赖以生存的氧气，那航天员生存需要的氧气从何而来？某校兴趣小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，展开了一系列项目式探究之旅。 任务一：调查空间站氧气供给方式 【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，了解到空间站的供氧方式主要有携带高压氧气罐、使用固体燃料氧气发生器(也称为“氧烛”)和电解水。 【交流讨论】 （1）携带高压氧气罐是最直接的方式，航天员会根据任务时长以及当前空间站氧气储量，携带一定数量的高压氧气罐。氧气能压缩储存在氧气罐中，从微观角度分析其原因：　　　　　　　。 （2）太空中使用的高压氧气罐一般为复合材料，它应具有　　　　　　　(写一个)的特点。 任务二：探究固体燃料氧气发生器——“氧烛”的制氧原理 【查阅资料】①“氧烛”中的产氧药块一般由粉末状氯酸钠、铁粉和催化剂组成。 ②使用时，按压“氧烛”的火帽，产氧药块中铁粉氧化放热，放出的热促使氯酸钠分解，放出氧气，经过滤层后，在氧气出口得到氧气。 【设计与制作】兴趣小组的同学们模拟“氧烛”的制氧原火帽理，设计并制作了一个“氧烛”，如图所示。 【原理探析】 （3）氯酸钠的化学性质与氯酸钾相似，推断氯酸钠在加热、催化剂条件下分解还生成了氯化钠，该反应的文字表达式为　　　　　　　，该反应的基本反应类型是　　　　　　。 【反思拓展】 （4）请你对“氧烛”的储存和运输提出一条合理的建议：　　　　　　　。 任务三：探究“氧烛”使用后剩余固体物质的成分 【提出问题】产氧药块反应完后，剩余的固体物质是什么？ 【交流讨论】大家认为剩余的固体物质中一定有氯化钠、铁的氧化物、催化剂，可能还含有铁粉。 【教师指导】铁粉和稀盐酸反应放出氢气。 【进行实验】 （5）为了检验剩余固体物质中是否含有铁粉，兴趣小组的同学们在老师的指导下做了如表实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量剩余固体于试管中，滴加足量稀盐酸 　　　　　　　 剩余的固体物质中有铁粉 【交流思考】 （6）小晋同学提出，可以用一种简单的物理方法检验剩余固体物质中是否含有铁粉，请写出具体的实验操作：　　　　　　　。 任务四：调研电解水制氧中水的来源 （7）在空间站中，收集航天员的尿液、汗液和呼出的水汽，将其深度净化再生为可饮用的纯净水，利用得到的纯净水电解制氧。该纯净水属于　　　　　　(填“硬水”或“软水”)。 成果分享：通过探究，大家对空间站的氧气供给方式有了全面且深入的了解。此外，空间站不仅要保证航天员在太空环境中可以安全舒适地生活和工作，同时也要实现能量利用的最大化，为航天事业的发展提供更强有力的保障。 【答案】（1）氧分子间有间隔     （2）密度小     （3）① 氯酸钠氯化钠+氧气    ② 分解反应     （4）避免撞击和挤压     （5）有气泡产生     （6）用磁铁吸引     （7）软水      【解析】(1)氧气能压缩储存在氧气罐中的微观原因是分子间存在间隔，当压强增大时，分子间的间隔会变小。‌氧气分子之间存在间隔，当氧气被压缩时，分子间的间隔会减小，从而使氧气体积缩小，可以储存在较小的容器中。这种变化是物理变化，不涉及分子的大小和运动状态的改变‌。 (2)太空中使用的高压氧气罐一般为复合材料，应具有以下特点‌：轻量化‌、高强度‌、耐腐蚀性等。 (3)氯酸钠在高温下分解时生成氯化钠（NaCl）和氧气（O₂），文字表达式为：氯酸钠氯化钠+氧气，反应符合一变多的特点，属于分解反应。 (4)氧烛是一种化学制氧装置，通过催化热分解产生氧气。由于其化学性质活泼，储存和运输时，建议将其存放在阴凉、干燥、通风良好的地方，并远离火源和易燃物质。 (5)铁粉可与稀盐酸发生反应，可观察有气泡产生，气体为氢气，而氯化钠不与稀盐酸反应，可说明剩余的固体物质中有铁粉。 (6)检验剩余固体物质中是否含有铁粉的简单物理方法是使用磁铁进行吸附。‌如果固体物质能够被磁铁吸引，说明其中含有铁粉‌。 (7)在空间站中，收集航天员的尿液、汗液和呼出的水汽，将其深度净化再生为可饮用的纯净水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，属于软水。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $