资源简介

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自然界的水
题型一 爱护水资源
1．2024年3月22日，中国水周的主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。下列是我国“节水标志”的是（ ）
A． B．
C． D．
2．2024年世界水日的主题是“加快变革，解决水和环境卫生危机”．下列做法与该主题不相符的是（ ）
A．保护资源，加强水质检测 B．保护植被，防止水土流失
C．节约用水，提高用水功效 D．发展工业，污水随意排放
3．2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。下列措施或做法不符合该主题的是（ ）
A．家庭使用节水器具 B．自动喷淋浇灌园林
C．工业废水灌溉农田 D．生活提倡“一水多用”
4．2023年7月，水利部印发了《关于推动水利风景区高质量发展的指导意见》，提出到2025年，推动水利风景区风光带和集群发展。下列做法应提倡的是（ ）
A．大水漫灌园林湿地 B．大量施用化肥农药
C．工业污水任意排放 D．禁用含磷的洗衣粉
题型二 水的净化
5．直饮水机是家中常用电器，净水过程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．吸附罐中主要的填充物质是活性炭，用于除去颜色和异味
B．紫外灯主要用于杀菌消毒
C．该直饮水机可以将硬水软化
D．饮水机进水口的水垢，可以使用白醋除去
6．下列净化水的过程中，说法不正确的是（ ）
A．活性炭可吸附水中的色素和有异味的物质
B．净水方法中，净化程度最高的是蒸馏
C．自来水厂净化水的方法主要有沉淀、过滤、吸附、消毒杀菌
D．明矾可以将硬水变成软水
7．2024年世界水日的主题是“以水促和平”。保护水资源是每个公民应尽的义务和责任。饮用水的下列净化过程中发生了化学变化的是（ ）
A．静置沉淀 B．浑浊水过滤
C．活性炭吸附 D．加消毒剂杀菌
8．某学习小组制的净水器如图所示，关于该净水器的说法不正确的是（ ）

A．该过程能将水样转化为软水 B．该装置不能对水进行杀菌消毒
C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该装置能除去水中的色素和异味
9．如图为简易的野外生存净水器，下列有关分析错误的是（ ）
A．该装置净水的原理是蒸馏 B．阳光照射会加快水分子的运动速度
C．塑料膜的作用相当于滤纸 D．向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣
10．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是（ ）
A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味
C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀
11．城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。
（1）在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是_______。（填序号）
A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
（2）取水后加入絮凝剂，并用玻璃棒搅拌，使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作絮凝剂的是________。
A．食盐 B．高锰酸钾 C．明矾 D．肥皂水
（3）在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于 （填“硬水”或“软水”）。
（4）在投药消毒步骤中所发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（5）水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施 。
12．水是生命之源。某学校九年级的同学模拟伊通河水变成自来水的部分净化过程如下：
伊通河水→沉降→过滤→吸附→……→自来水
（1）取100 mL伊通河水注入烧杯中，加入少量明矾，其作用是 。
（2）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是 。
（3）生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物，常采用的方法是 。
题型三 水的组成
13．如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．a端是电源的负极
B．该实验说明水由氢元素和氧元素组成
C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1∶2
14．如图所示的电解水装置探究水的元素组成，下列说法正确的是（ ）
A．a管和b管中气体体积比约为1：2
B．a管连接电源正极
C．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
D．该实验说明水中含有氢分子和氧分子
15．下列有关水的沸腾实验和电解水实验的说法正确的是（ ）
A．实验1中观察到玻璃片上有水雾生成，证明发生了化学反应
B．实验2中a、b管产生气体的质量比为2：1
C．两个实验都能说明水是由氢、氧元素组成的
D．实验1中水分子种类不变，实验2中水分子种类改变
16．如图是电解水的实验.下列说法中不正确的是（ ）
A．在水中加入少量NaOH是增强水的导电性
B．反应一段时间后，NaOH溶液的pH减小
C．实验前应排尽两侧管中的气体
D．实验成功时，左边收集到的气体体积约是右边的2倍
17．18世纪末，拉瓦锡等科学家通过实验探究得出了水的组成，化学兴趣小组的同学们也想向科学家们学习，于是在实验室设计并完成了如下实验，以探究水的组成。
（1）实验原理： （写化学方程式）。
（2）实验现象：两玻璃管内都有气泡产生，且玻璃管 （填“a”或“b”）中产生气泡的速率更快。一段时间后，将燃着的木条分别放到两个玻璃管尖嘴口处，观察到 。
（3）实验结论：水是由 组成的。
（4）问题与交流：由于氧气在水中的溶解度比氢气略大，所以电解刚开始时，正、负极收集到气体的体积比略小于1:2，但随着反应的进行，正、负极收集到气体的体积比越来越接近1:2，原因可能是 。
18．人类的日常生活、化学实验和工农业生产离不开水，溶液在工农业生产和科学研究中也具有广泛的用途，请依据题意回答下列问题。
（一）探究水的组成
（1）图1中氢气在空气里燃烧，该实验能够说明水是由氢元素与氧元素组成的理论依据是 。
（2）图2电解水实验也能证明水的组成，与管a相连的是电源 （“正”或“负”）极。
（二）水的净化和利用
（3）净化水的常用方法有：①消毒杀菌；②过滤；③活性炭吸附；④加明矾吸附沉降；天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，以上净化方法按净化过程排序是 （填序号）。
（4）自热食品为我们提供了生活便利，某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热，放出热量的化合反应的化学方程式为 ，相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点 （写一条即可）。
（三）的溶解度曲线如图所示。
（5）P点的意义是 。
（6）时，水中加入固体，形成溶液的溶液质量为 g。
（7）下列叙述正确的是_______（填序号）。
A．用搅拌的方法能增大在水中的溶解度
B．时，饱和溶液中的溶质质量：
C．恒温蒸发溶剂，可使接近饱和的溶液变成饱和溶液
D．等质量的饱和溶液，从降温至，析出晶体质量：
（四）在实验室用质量分数为的溶液（密度约为）配制质量分数为的溶液。
（8）①计算所需质量分数为的溶液的质量为 g。
②在配制该溶液的过程中，下列实验仪器不需要选用的是 （填字母序号）。
A．量筒 B．玻璃棒 C．烧杯 D．天平
1．（2024·江苏南通）江海大地河网密布，水资源丰富。下列有利于构建人水和谐新南通的是（ ）
A．直接向河流中排放生活废水 B．及时清理河道垃圾
C．大量抽取地下水作工业用水 D．过度繁殖水生植物
2．（2024·四川宜宾）水是一种宝贵的自然资源。下列净化水的操作中，净化程度最高的是（ ）
A．沉淀 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏
3．（2024·山东日照）水是生命之源，人类的生活、生产都离不开水。下列说法错误的是（ ）
A．如图是国家节水标志 B．煮沸可以降低水的硬度
C．长期饮用蒸馏水更有利于人体健康 D．工农业污染和生活污染是水体污染的主要来源
4．（2024·广西·中考真题）家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是（ ）
A．过滤 B．蒸馏 C．沉降 D．吸附
5．（2023·山东青岛）公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如图所示，步骤③的作用是（ ）
A．吸附杂质 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏
6．（2023·湖北荆州）常用来区分硬水和软水的试剂是（ ）
A．食盐水 B．肥皂水 C．蔗糖水 D．蒸馏水
7．（2024·内蒙古兴安盟）水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是（ ）
A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用
B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物
C．工业废水经处理符合排放标准后排放
D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水
8．（2024·山东潍坊）水是宝贵的自然资源。下列对水的认识错误的是（ ）
A．明矾可用于吸附水中悬浮杂质 B．活性炭用于自来水杀菌消毒
C．合理施用化肥和农药，保护水体环境 D．实施雨污分流，改善城市环境
9．（2024·四川德阳）在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．通电过程中，观察到 b 中液面下降
B．a和c中收集气体的方法均为排水法
C．可用带火星的木条检验 a 中的气体
D．通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成
10．（2023·内蒙古包头）项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。下列对水样处理过程分析错误的是（ ）
A．能除去水样中的颜色和异味 B．能除去水样中难溶性杂质
C．该过程能将水样转化为软水 D．该过程中发生的是物理变化
11．（2024·青海）为了饮水便利，许多公共场所安装了直饮水机，处理步骤如图所示：
（1）步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的 操作相同；步骤②中用 吸附色素和异味。
（2）水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障，青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是______（填字母）
A．河流源头建化工厂
B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C．随意向河道丢弃生活垃圾
D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
12．（2024·重庆）某实验小组对天然硬水的软化进行研究。填写下列空白：
（1）加入的试剂A是 (填名称)。
（2）“某现象”为出现大量浮渣，说明活性炭 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
（3）过滤时所需的玻璃仪器，除烧杯、玻璃棒外，还需要 (填仪器名称)。
（4）煮沸过程中，发生的反应之一是。X的化学式为 。
13．（2024·新疆）化学既要从宏观层面研究物质，又要从微观层面探析本质。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 ，正极产生的气体能使 ，说明是氧气，经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由 组成的。
（2）微观角度探析水的分解
由上图可知，该反应的化学方程式为 。反应过程中没有发生变化的微粒是 。根据水分子的示意图可知，一个水分子由 构成。
14．（2023·山东淄博）如图为电解水实验的示意图。为增强水的导电性，向水中滴加几滴稀硫酸。回答下列问题。
（1）接通直流电源一段时间，试管a中产生6mL气体，则试管b中产生气体的体积约为 mL，水槽中溶液的pH （填“增大”“不变”或“减小”）。电解水的化学方程式为 。
（2）下图是电解水的微观示意图。
下列说法中正确的是______（填字母）。
A．反应前后元素的种类不变 B．反应前后各元素的化合价不变
C．反应前后分子的种类和数量不变 D．反应前后原子的种类和数量不变
15．（2024·江苏常州）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
（1）设计：运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。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。

（2）净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。

（3）总结：
①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。
a．分析混合物成分　　　b．找到分离方法　　　　c．寻找成分性质差异
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。
16．（2024·天津）2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。
（1）下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填序号)。
A．实验室中的废液直接倒入下水道
B．农业上以喷灌或滴灌形式浇灌
（2）如图为电解水的实验示意图。
①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 。
②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到 (填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
③写出电解水的化学方程式 。
（3）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气，54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km。
1．学习小组为探究水的组成设计实验装置如下(加入氢氧化钠增强水的导电性)。通电一段时间后，下列说法正确的是（ ）
A．a、b管产生气体的体积比约为1：2
B．b管内产生的气体具有可燃性
C．氢氧化钠溶液的溶质质量分数变大
D．该实验可得出水由氢气和氧气组成
2．开展活动
【查阅资料】
①常温常压下，1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
②电解水时水中存在自由移动的离子，离子移动到电极越快，电解速率越快。
项目一：电解水的原理和装置
（1）写出水通电反应的符号表达式： 。
（2）某兴趣小组同学设计如图电解水实验装置，装置B设计不合理，理由是 。
项目二：电解水装置材料选择
（3）小组同学分别选不同电极材料在其他条件相同的情况下进行实验，3分钟后实验数据如下：
电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 碳棒
氢气与氧气的体积比 7.7:3.3 6.5:3.2 6.9:2.9 6.9:1.09
下列关于有关的说法正确的是______（填字母）
A．表中数据与理论不符，可能与氢气和氧气在水中溶解能力不同有关
B．根据上表数据，最佳的电极材料是铜丝
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
项目三：探究影响电解水速率的因素
（4）探究两电极距离对电解水速率的影响：该小组同学选用某金属作为电极，探究两电极距离对电解水速率的影响，记录收集4ml氢气所需的通电时间。
编号 两电极距离/mm 外加电压/V 氢气/mL 时间/s
1 80 12 4 358
2 60 12 4 Y
3 40 X 4 172
4 20 12 4 84
①上表实验3中X= ；
②实验2的电解时间Y最有可能是 （填字母序号）。
A180 B．258 C．356 D．416
③根据表中数据和资料分析， 导致电解速率的改变。
（5）探究不同电压、不同浓度添加剂对电解水速率的影响：该小组同学选用某金属作为电极，探究不同电压、不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，进行多次实验后，测得产生20ml氢气所需时间如图所示：
①由实验可知，当其他条件相同时，电压越大，电解水的速率会 。
②除上述因素外，影响电解水速率的因素可能还有 （写1点即可）。
3．（2024·广东广州·一模）水是生命之源。
（1）下列物质不适合放在图所示简易净水器a层的是______（填标号）。
A．木炭 B．明矾 C．生石灰 D．活性炭
（2）生活中可用 来区分软水和硬水，用 的方法降低水的硬度。若要检验水中是否溶有氯化钙、氯化镁等盐酸盐，可取样，滴入适量的 和 观察有无白色沉淀产生。
（3）电解水实验可用于探究水的组成。请在下表“变化后”的框中画出对应分子的图示。（图示要能反映质量守恒）
客观事实 微观解释
答案和解析
题型一 爱护水资源
1．2024年3月22日，中国水周的主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。下列是我国“节水标志”的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、该图为禁止吸烟标志，不符合题意；
B、该图为禁止鸣笛标志，不符合题意；
C、该图为中国环境标志，不符合题意；
D、该图为国家节水标志，符合题意。
故选：D。
2．2024年世界水日的主题是“加快变革，解决水和环境卫生危机”．下列做法与该主题不相符的是（ ）
A．保护资源，加强水质检测 B．保护植被，防止水土流失
C．节约用水，提高用水功效 D．发展工业，污水随意排放
【答案】D
【解析】A、加强水质检测，可有效减少水污染，选项符合题述主题；
B、保护植被，防止水土流失，可以保护生态环境，选项符合题述主题；
C、节约用水，提高用水功效，可以节约水资源，选项符合题述主题；
D、发展工业，污水随意排放，会导致水污染，选项不符合题述主题；
故选D。
3．2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。下列措施或做法不符合该主题的是（ ）
A．家庭使用节水器具 B．自动喷淋浇灌园林
C．工业废水灌溉农田 D．生活提倡“一水多用”
【答案】C
【解析】A、家庭使用节水器具，可以节约用水，故选项符合该主题；
B、自动喷淋浇灌园林，可以节约用水，故选项符合该主题；
C、工业废水中含有大量有害物质，直接灌溉农田，会造成水体和土壤污染，故选项不符合该主题；
D、生活提倡“一水多用”，可以节约用水，故选项符合该主题；
故选：C。
4．2023年7月，水利部印发了《关于推动水利风景区高质量发展的指导意见》，提出到2025年，推动水利风景区风光带和集群发展。下列做法应提倡的是（ ）
A．大水漫灌园林湿地 B．大量施用化肥农药
C．工业污水任意排放 D．禁用含磷的洗衣粉
【答案】D
【解析】A、大水漫灌园林湿地，会浪费水资源，A错误；
B、大量使用化肥农药，会导致水土污染，B错误；
C、工业污水中含有大量有毒有害物质，任意排放会导致水体污染，C错误；
D、使用含磷的洗衣粉可能导致水体富营养化，引发赤潮等环境问题，禁用含磷洗衣粉，有助于保护环境，D正确。
故选：D。
题型二 水的净化
5．直饮水机是家中常用电器，净水过程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．吸附罐中主要的填充物质是活性炭，用于除去颜色和异味
B．紫外灯主要用于杀菌消毒
C．该直饮水机可以将硬水软化
D．饮水机进水口的水垢，可以使用白醋除去
【答案】C
【解析】A、活性炭具有吸附性，吸附罐中主要的填充物质是活性炭，用于除去颜色和异味，故选项说法正确；
B、紫外灯能发出紫外线，主要用于杀菌消毒，故选项说法正确；
C、该直饮水机不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水软化，故选项说法错误；
D、水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，均能与白醋中的醋酸反应，因此饮水机进水口的水垢，可以使用白醋除去，故选项说法正确。
故选：C。
6．下列净化水的过程中，说法不正确的是（ ）
A．活性炭可吸附水中的色素和有异味的物质
B．净水方法中，净化程度最高的是蒸馏
C．自来水厂净化水的方法主要有沉淀、过滤、吸附、消毒杀菌
D．明矾可以将硬水变成软水
【答案】D
【解析】A、活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和有异味的物质，故选项说法正确；
B、蒸馏能除去水中所有杂质，净水方法中，净化程度最高的是蒸馏，故选项说法正确；
C、自来水厂净化水的方法主要有沉淀、过滤、吸附、消毒杀菌，故选项说法正确；
D、明矾能对杂质进行吸附，使杂质沉降，不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能使硬水转化为软水，故选项说法错误；
故选：D。
7．2024年世界水日的主题是“以水促和平”。保护水资源是每个公民应尽的义务和责任。饮用水的下列净化过程中发生了化学变化的是（ ）
A．静置沉淀 B．浑浊水过滤
C．活性炭吸附 D．加消毒剂杀菌
【答案】D
【解析】A、静置沉淀过程中，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
B、过滤过程中，只是将固体颗粒与水分离没有新物质生成，属于物理变化，错误；
C、活性炭吸附过程中，是将气味、色素与水分离，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
D、消毒杀菌过程中能将微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化，正确；
故选D。
8．某学习小组制的净水器如图所示，关于该净水器的说法不正确的是（ ）

A．该过程能将水样转化为软水 B．该装置不能对水进行杀菌消毒
C．装置中的小卵石和石英砂起过滤作用 D．该装置能除去水中的色素和异味
【答案】A
【解析】A、由净水装置可知，水通过小卵石、石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，通过活性炭能除去色素和异味，蓬松棉也能起到过滤的作用，该装置不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水转化为软水，故选项说法错误；
B、该简易净水器中的材料不能起到杀菌消毒的作用，故选项说法正确；
C、装置中的小卵石和石英砂能过滤除去水中的难溶性杂质，起过滤作用，故选项说法正确；
D、该装置中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能除去水中的色素和异味，故选项说法正确；
故选：A。
9．如图为简易的野外生存净水器，下列有关分析错误的是（ ）
A．该装置净水的原理是蒸馏 B．阳光照射会加快水分子的运动速度
C．塑料膜的作用相当于滤纸 D．向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣
【答案】C
【解析】A、山泉水中的水在阳光作用下蒸发变为水蒸气，实现了水与杂质的分离，水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，该装置原理为蒸馏，A正确。
B、阳光照射温度升高，温度越高，分子运动越剧烈，所以阳光照射会加快水分子的运动速度，B正确。
C、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，塑料膜相当于冷凝管，C错误；
D、软水中滴加肥皂水，现象是泡沫多、浮渣少；硬水中滴加肥皂水，现象是泡沫少、浮渣多。山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入小水杯中，该装置原理为蒸馏，则得到的水为纯水，属于软水，向小水杯中加入肥皂水不会产生大量浮渣，D正确。
故选：C。
10．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是（ ）
A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味
C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀
【答案】B
【解析】A.小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选项分析错误，故不符合题意；
B.活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，选项分析正确，故符合题意；
C.出水口的水中仍含有较多的可溶性钙、镁化合物，属于硬水，选项分析错误，故不符合题意；
D.杀菌消毒可以除去水中微生物等，选项分析错误，故不符合题意；
故选：B。
11．城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。
（1）在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是_______。（填序号）
A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
（2）取水后加入絮凝剂，并用玻璃棒搅拌，使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作絮凝剂的是________。
A．食盐 B．高锰酸钾 C．明矾 D．肥皂水
（3）在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于 （填“硬水”或“软水”）。
（4）在投药消毒步骤中所发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（5）水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施 。
【答案】（1）B
（2）C
（3）硬水
（4）化学变化
（5）洗菜水浇花等
【解析】（1）由自来水净化水的方法可知，自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是过滤。故填：B。
（2）由于明矾溶于水的生成物具有吸附性，所以取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是：吸附悬浮杂质，加速沉降。故填：C。
（3）由于硬水中加入一定量的肥皂水振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，所以该水样属于硬水。故填：硬水。
（4）由于在投药消毒步骤中有新物质生成，所以发生的变化是化学变化。故填：化学变化。
（5）常见的节水措施有很多，例如：洗菜水浇花、使用节水龙头等。故填：洗菜水浇花等。
12．水是生命之源。某学校九年级的同学模拟伊通河水变成自来水的部分净化过程如下：
伊通河水→沉降→过滤→吸附→……→自来水
（1）取100 mL伊通河水注入烧杯中，加入少量明矾，其作用是 。
（2）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是 。
（3）生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物，常采用的方法是 。
【答案】（1）吸附悬浮杂质使其沉降
（2）引流
（3）煮沸
【解析】（1）明矾具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质使其较快沉淀，使水逐渐澄清，故填：吸附悬浮杂质使其沉降；
（2）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出，故填：引流；
（3）加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此生活中通过煮沸能降低水的硬度并杀灭水中病原生物，故填：煮沸。
题型三 水的组成
13．如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．a端是电源的负极
B．该实验说明水由氢元素和氧元素组成
C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1∶2
【答案】D
【解析】A、由图可知，a端产生的气体用向下排空气法收集，则该气体是氢气，所以a端是电源的负极，说法正确，不符合题意；
B、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，所以该实验说明水由氢元素和氧元素组成，说法正确，不符合题意；
C、纯水的导电性很弱，电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性，说法正确，不符合题意；
D、由图可知，试管c中收集的气体是氢气，试管d中收集的气体是氧气，产生氢气和氧气的质量比约为1：8，体积比约为2：1，说法不正确，符合题意。
故选D。
14．如图所示的电解水装置探究水的元素组成，下列说法正确的是（ ）
A．a管和b管中气体体积比约为1：2
B．a管连接电源正极
C．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
D．该实验说明水中含有氢分子和氧分子
【答案】C
【解析】A、根据图示可知，管a收集到的气体较多，是氢气，管b收集到的气体较少，是氧气，两玻璃管中产生的气体体积之比是2：1，故A错误；
B、根据分析可知，a管产生的是氢气，连接电源负极，故B错误；
C、根据分析可知，b管气体为氧气，能使燃着的木条燃烧更旺，故C正确；
D、该探究说明水是由氢元素和氧元素组成的，故D错误。
故选C。
15．下列有关水的沸腾实验和电解水实验的说法正确的是（ ）
A．实验1中观察到玻璃片上有水雾生成，证明发生了化学反应
B．实验2中a、b管产生气体的质量比为2：1
C．两个实验都能说明水是由氢、氧元素组成的
D．实验1中水分子种类不变，实验2中水分子种类改变
【答案】D
【解析】A、水沸腾过程中水由液态变为气态，然后水蒸气遇冷凝结形成水雾，该过程没有生成新物质，没有发生化学反应，A选项错误；
B、电解水实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，氢气与氧气的体积比为2∶1，而质量比为1∶8。由图可知，a管连接电源负极，则a管产生的气体是氢气，b管连接电源正极，则b管产生气体是氧气，所以实验2中a、b管产生气体的质量比为1∶8，B选项错误；
C、水沸腾过程中水由液态变为气态，不能证明水是由氢、氧元素组成的。电解水实验中，水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，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，说明水是由氢、氧元素组成的，C选项错误；
D、水沸腾过程中水由液态变为气态，水分子种类没有改变。电解水实验中，水分解生成氢气、氧气，水分子种类发生改变，D选项正确。
故选：D。
16．如图是电解水的实验.下列说法中不正确的是（ ）
A．在水中加入少量NaOH是增强水的导电性
B．反应一段时间后，NaOH溶液的pH减小
C．实验前应排尽两侧管中的气体
D．实验成功时，左边收集到的气体体积约是右边的2倍
【答案】B
【解析】A、纯水不导电，在水中加入少量NaOH是为了增强水的导电性，不符合题意；
B、电解水消耗水，反应一段时间后，溶剂质量减小，溶液质量减小，氢氧化钠的溶质质量分数增大，故氢氧化钠溶液的pH增大，符合题意；
C、电解水生成氢气和氧气，反应生成了气体，故实验前应排尽两侧管中的气体，防止影响实验，不符合题意；
D、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a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧气，故实验成功时，左边收集到的气体体积约是右边的2倍，不符合题意。
故选B。
17．18世纪末，拉瓦锡等科学家通过实验探究得出了水的组成，化学兴趣小组的同学们也想向科学家们学习，于是在实验室设计并完成了如下实验，以探究水的组成。
（1）实验原理： （写化学方程式）。
（2）实验现象：两玻璃管内都有气泡产生，且玻璃管 （填“a”或“b”）中产生气泡的速率更快。一段时间后，将燃着的木条分别放到两个玻璃管尖嘴口处，观察到 。
（3）实验结论：水是由 组成的。
（4）问题与交流：由于氧气在水中的溶解度比氢气略大，所以电解刚开始时，正、负极收集到气体的体积比略小于1:2，但随着反应的进行，正、负极收集到气体的体积比越来越接近1:2，原因可能是 。
【答案】（1）
（2）a a管尖嘴处气体燃烧，火焰呈淡蓝色，b管尖嘴处木条燃烧更旺盛
（3）氧元素和氢元素
（4）氧气在水中的溶解达到饱和
【解析】（1）水电解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，故填：；
（2）电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，则a管中生成的是氢气，b管中生成的是氧气，则实验现象：两玻璃管内都有气泡产生，且玻璃管a中产生气泡的速率更快。一段时间后，将燃着的木条分别放到两个玻璃管尖嘴口处，观察到a管尖嘴处气体燃烧，火焰呈淡蓝色，b管尖嘴处木条燃烧更旺盛，故填：a；a管尖嘴处气体燃烧，火焰呈淡蓝色，b管尖嘴处木条燃烧更旺盛；
（3）水电解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则该实验结论为：水是由氧元素和氢元素组成的，故填：氧元素和氢元素；
（4）由于氧气在水中的溶解度比氢气略大，所以电解刚开始时，正、负极收集到气体的体积比略小于1:2，但随着反应的进行，正、负极收集到气体的体积比越来越接近1:2，原因可能是氧气在水中的溶解达到饱和，不能在溶解氧气，故填：氧气在水中的溶解达到饱和。
18．人类的日常生活、化学实验和工农业生产离不开水，溶液在工农业生产和科学研究中也具有广泛的用途，请依据题意回答下列问题。
（一）探究水的组成
（1）图1中氢气在空气里燃烧，该实验能够说明水是由氢元素与氧元素组成的理论依据是 。
（2）图2电解水实验也能证明水的组成，与管a相连的是电源 （“正”或“负”）极。
（二）水的净化和利用
（3）净化水的常用方法有：①消毒杀菌；②过滤；③活性炭吸附；④加明矾吸附沉降；天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，以上净化方法按净化过程排序是 （填序号）。
（4）自热食品为我们提供了生活便利，某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热，放出热量的化合反应的化学方程式为 ，相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点 （写一条即可）。
（三）的溶解度曲线如图所示。
（5）P点的意义是 。
（6）时，水中加入固体，形成溶液的溶液质量为 g。
（7）下列叙述正确的是_______（填序号）。
A．用搅拌的方法能增大在水中的溶解度
B．时，饱和溶液中的溶质质量：
C．恒温蒸发溶剂，可使接近饱和的溶液变成饱和溶液
D．等质量的饱和溶液，从降温至，析出晶体质量：
（四）在实验室用质量分数为的溶液（密度约为）配制质量分数为的溶液。
（8）①计算所需质量分数为的溶液的质量为 g。
②在配制该溶液的过程中，下列实验仪器不需要选用的是 （填字母序号）。
A．量筒 B．玻璃棒 C．烧杯 D．天平
【答案】（1）质量守恒定律/化学反应前后，元素种类不变
（2）负
（3）④②③①
（4） 发热量较大/放热时间较长
（5）t℃时，NaCl、NH4Cl的溶解度相等
（6）77.6
（7）CD
（8） 40 D
【解析】（1）氢气燃烧是氢气与氧气发生反应生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，反应物氢气只含氢元素，氧气只含氧元素，则生成物水一定由氢元素和氧元素组成，因此该实验能够说明水是由氢元素与氧元素组成的理论依据是：质量守恒定律（或化学反应前后，元素种类不变）。
（2）电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，且产生的氢气与氧气的体积比约为2∶1，根据图2，管a中产生的气体较多，说明管a中产生的气体是氢气，与管a相连的是电源负极。
（3）自来水净化流程是：加明矾吸附沉降→过滤→活性炭吸附→消毒杀菌，故填：④②③①。
（4）生石灰、碳酸钠、铝粉这三种物质中，能与水发生反应的是生石灰，生石灰与水反应生成Ca(OH)2，放出热量，化学方程式为：。
根据图像，使用自热粉时达到的温度较高，且持续放热时间较长，因此自热粉加热的优点有：发热量较大；放热时间较长。
（5）根据溶解度曲线，P点是t℃时NaCl、NH4Cl溶解度曲线的交点，所以P点的意义是：t℃时，NaCl、NH4Cl的溶解度相等。
（6）60℃时，NH4Cl的溶解度为55.2g，则100g水中最多可溶解55.2g NH4Cl，50g水中最多可溶解27.6g NH4Cl，50g水中加入28g NH4Cl固体，最多可溶解27.6g，所得溶液的质量为：。
（7）A、固体溶解度只受温度影响，用搅拌的方法不能增大NaCl在水中的溶解度，A选项错误；
B、饱和溶液的溶质质量与溶液质量、溶质的溶解度这两个因素有关，60°C时，NH4Cl、NaCl、NaHCO3的溶解度大小关系为：NH4Cl>NaCl>NaHCO3，但未指明溶液质量，因此无法比较饱和溶液中的溶质质量大小关系，B选项错误；
C、恒温蒸发溶剂，则溶剂质量减小，且达到饱和状态前溶质质量不变，所以可使接近饱和的NaCl溶液变成饱和溶液，C选项正确；
D、60℃时，NH4Cl的溶解度大于NaCl的溶解度，所以等质量的NH4Cl、NaCl两种物质的饱和溶液中，NH4Cl溶液的溶质质量分数较大，溶质质量较大，溶剂质量较小。降温到t℃，二者溶解度都减小，都有溶质析出，且都得到饱和溶液。降温之后，NH4Cl与NaCl溶解度相等，而溶剂质量不变，所以NH4Cl溶液的溶剂质量较小，所能溶解的溶质也较少，则析出的溶质质量大小关系为：NH4Cl＞NaCl，D选项正确。
故选：CD。
（8）①溶液稀释过程，溶质质量不变，设所需要溶质质量分数为6%的NaCl溶液质量为x，则，解得x=40g。
②40g质量分数为6%的NaCl溶液（密度约为1.04g/m3）的体积可以通过计算获知，在配制该溶液的过程中，量筒用于量取所需要的NaCl溶液、水，混匀需要在烧杯中进行，混匀时使用玻璃棒不断搅拌以使液体充分混匀，不需要使用的仪器是天平，故选：D。
1．（2024·江苏南通）江海大地河网密布，水资源丰富。下列有利于构建人水和谐新南通的是（ ）
A．直接向河流中排放生活废水 B．及时清理河道垃圾
C．大量抽取地下水作工业用水 D．过度繁殖水生植物
【答案】B
【解析】A、生活废水中含有有害物质，直接向河水中排放会造成水体污染，不合题意；
B、及时清理河道垃圾可以防止水体污染，符合题意；
C、大量抽取地下水作工业用水会造成水资源的浪费，不合题意；
D、过度繁殖水生植物会造成水体污染，不合题意。
故选：B。
2．（2024·四川宜宾）水是一种宝贵的自然资源。下列净化水的操作中，净化程度最高的是（ ）
A．沉淀 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏
【答案】D
【解析】沉淀只能使悬浮的杂质沉降，吸附只能除去水中的色素和异味，消毒只能除去细菌和病毒等，蒸馏可除去所有杂质，故净化程度最高的是蒸馏。
故选D。
3．（2024·山东日照）水是生命之源，人类的生活、生产都离不开水。下列说法错误的是（ ）
A．如图是国家节水标志 B．煮沸可以降低水的硬度
C．长期饮用蒸馏水更有利于人体健康 D．工农业污染和生活污染是水体污染的主要来源
【答案】C
【解析】A、图中所示标志是我国国家节水标志，绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。A正确；
B、加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度。B正确；
C、蒸馏水在制作过程中会去掉水中的矿物质和微量元素，长期饮用，可能会导致人体缺乏必需的矿物质和微量元素，从而影响人体健康。C错误；
D、 水体污染的主要来源是工业污染、农业污染和生活污染。D正确。
综上所述：选择C。
4．（2024·广西·中考真题）家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是（ ）
A．过滤 B．蒸馏 C．沉降 D．吸附
【答案】D
【解析】A、过滤是将不溶于水的固体和水分离，故A错误；
B、蒸馏是净化程度最高的方法，可得到纯净水，故B错误；
C、明矾溶于水生成的胶状物质具有吸附性，可吸附悬浮杂质，促进水中悬浮杂质的沉降，故C错误；
D、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，故D正确。
故选D。
5．（2023·山东青岛）公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如图所示，步骤③的作用是（ ）
A．吸附杂质 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏
【答案】C
【解析】步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒。
故选：C。
6．（2023·湖北荆州）常用来区分硬水和软水的试剂是（ ）
A．食盐水 B．肥皂水 C．蔗糖水 D．蒸馏水
【答案】B
【解析】硬水是指含有较多钙镁化合物的水，软水是指不含或者含有少量钙镁化合物的水，鉴别硬水软水通常使用肥皂水，向水样中加入肥皂水、振荡，若泡沫多、浮渣少，则为软水，若泡沫少、浮渣多，则为硬水。
故选B。
7．（2024·内蒙古兴安盟）水是一种宝贵的自然资源，下列有关水的说法不正确的是（ ）
A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用
B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物
C．工业废水经处理符合排放标准后排放
D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水
【答案】A
【解析】A、自来水净化中加入明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，吸附水中的悬浮物形成较大颗粒而沉降，选项错误，符合题意；
B、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性的杂质，属于化合物，选项正确，不符合题意；
C、工业废水经处理符合排放标准后排放，能减少水污染，选项正确，不符合题意；
D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，选项正确，不符合题意；
故选A。
8．（2024·山东潍坊）水是宝贵的自然资源。下列对水的认识错误的是（ ）
A．明矾可用于吸附水中悬浮杂质 B．活性炭用于自来水杀菌消毒
C．合理施用化肥和农药，保护水体环境 D．实施雨污分流，改善城市环境
【答案】B
【解析】A、明矾具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质，故A正确；
B、活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中的色素和有异味的物质，不能杀菌消毒，故B错误；
C、农药、化肥的不合理使用对水体会产生污染，所以减少水污染要合理施用农药、化肥，故C正确；
D、实施雨污分流，可以减少污染，改善城市环境，故D正确。
故选：B。
9．（2024·四川德阳）在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．通电过程中，观察到 b 中液面下降
B．a和c中收集气体的方法均为排水法
C．可用带火星的木条检验 a 中的气体
D．通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成
【答案】A
【解析】A、电解水实验 水在通电时反应生成H2和O2，玻璃管内气体增多，压强增大，将水压入容器b中，使b中液面上升，A项错误；
B、a和c中均是利用产生的气体将水从玻璃管中排出而收集气体，属于排水法，B项正确；
C、电解水实验中，与正极一端相连的a中产生的是O2，O2具有助燃性，可用带火星的木条检验，C项正确；
D、水在通电条件下生成H2和O2，依据化学反应前后元素种类不变可确定水由氢、氧元素组成，D项正确。
故选A。
10．（2023·内蒙古包头）项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。下列对水样处理过程分析错误的是（ ）
A．能除去水样中的颜色和异味 B．能除去水样中难溶性杂质
C．该过程能将水样转化为软水 D．该过程中发生的是物理变化
【答案】C
【解析】A、活性炭具有吸附性，能除去颜色和异味，该选项分析正确；
B、该装置具有过滤的作用，能除去水中难溶性杂质，该选项分析正确；
C、该装置不能除去水中的钙、镁离子，则不能将硬水软化，该选项分析错误；
D、该过程并没有新物质生成，属于物理变化，该选项分析正确。
故选C。
11．（2024·青海）为了饮水便利，许多公共场所安装了直饮水机，处理步骤如图所示：
（1）步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的 操作相同；步骤②中用 吸附色素和异味。
（2）水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障，青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是______（填字母）
A．河流源头建化工厂
B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C．随意向河道丢弃生活垃圾
D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
【答案】（1）过滤 活性炭
（2）B
【解析】（1）步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室常用的过滤操作相同；
活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，步骤②中用活性炭吸附色素和异味；
（2）A、河流源头建化工厂，会污染水源，做法不正确，不符合题意；
B、用无磷洗衣粉洗衣服，可防止水体富营养化，有利于保护水资源，做法正确，符合题意；
C、随意向河道丢弃生活垃圾，会污染水资源，做法不正确，不符合题意；
D、将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流，会污染水资源，做法不正确，不符合题意；
故选：B。
12．（2024·重庆）某实验小组对天然硬水的软化进行研究。填写下列空白：
（1）加入的试剂A是 (填名称)。
（2）“某现象”为出现大量浮渣，说明活性炭 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
（3）过滤时所需的玻璃仪器，除烧杯、玻璃棒外，还需要 (填仪器名称)。
（4）煮沸过程中，发生的反应之一是。X的化学式为 。
【答案】（1）肥皂水
（2）不能
（3）漏斗
（4）CO2
【解析】（1）天然水加入肥皂水搅拌，硬水产生的泡沫少，浮渣多，则加入的试剂A是肥皂水；
（2）液体甲加入试剂A（肥皂水）产生的“某现象”为出现大量浮渣，经活性炭过滤后，仍为硬水，说明活性炭不能降低水的硬度；
（3）过滤时所需的玻璃仪器，除烧杯、玻璃棒外，还需要漏斗；
（4）根据化学方程式可知，反应前的镁原子、氢原子、碳原子和氧原子的数目分别为：1、2、2、6，反应后的镁原子、氢原子、碳原子和氧原子的数目分别为：1、2、0、2，化学反应中原子的种类和数目保持不变，2X中含有2个碳原子和4个氧原子，X的化学式为CO2；
13．（2024·新疆）化学既要从宏观层面研究物质，又要从微观层面探析本质。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 ，正极产生的气体能使 ，说明是氧气，经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由 组成的。
（2）微观角度探析水的分解
由上图可知，该反应的化学方程式为 。反应过程中没有发生变化的微粒是 。根据水分子的示意图可知，一个水分子由 构成。
【答案】（1）1:2 带火星的木条复燃 氢元素和氧元素（或氧元素和氢元素）
（2） 氢原子和氧原子 两个氢原子和一个氧原子
【解析】（1）在电解水实验中，与电源正极相连玻璃管内产生氧气，与电源负极相连玻璃管内产生氢气，氧气与氢气的体积比为1:2；正极产生的气体能使带火星的木条复燃，说明是氧气；水通电生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的。故填：1:2；带火星的木条复燃；氢元素和氧元素（或氧元素和氢元素）。
（2）水通电生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；原子是化学变化中的最小粒子，反应过程中没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子；根据水分子的示意图可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。故填：；氢原子和氧原子；两个氢原子和一个氧原子。
14．（2023·山东淄博）如图为电解水实验的示意图。为增强水的导电性，向水中滴加几滴稀硫酸。回答下列问题。
（1）接通直流电源一段时间，试管a中产生6mL气体，则试管b中产生气体的体积约为 mL，水槽中溶液的pH （填“增大”“不变”或“减小”）。电解水的化学方程式为 。
（2）下图是电解水的微观示意图。
下列说法中正确的是______（填字母）。
A．反应前后元素的种类不变 B．反应前后各元素的化合价不变
C．反应前后分子的种类和数量不变 D．反应前后原子的种类和数量不变
【答案】（1）3 减小
（2）AD
【解析】（1）电解水实验中：正极产生氧气，负极产生氢气，产生氧气和氢气的体积比为1：2，a管与负极相连，产生的气体为氢气，b管与电源正极相连，产生的气体是氧气，则a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为2：1；试管a中产生6mL气体，则试管b中产生气体的体积约为3mL；水减少，稀硫酸的酸性增强，则水槽中溶液的pH减小；水通电生成氢气和氧气，反应的化学方程式为；
（2）A.反应前后元素种类不变，该选项说法正确；
B.反应物水中，H是+1价，O是-2价，生成物是氢气和氧气，单质中元素的化合价为0，则反应前后各元素的化合价改变，该选项说法不正确；
C.根据图示，反应前后分子种类改变，分子数目由2变成了3，该选项说法不正确；
D.反应前后原子种类、数目均不变，该选项说法正确。
故填：AD。
15．（2024·江苏常州）兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
（1）设计：运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。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 结构，可以吸附色素和异味分子。

（2）净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。

（3）总结：
①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序) 。
a．分析混合物成分　　　b．找到分离方法　　　　c．寻找成分性质差异
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条) 。
【答案】（1）过滤 疏松多孔
（2）A 不宜
（3）acb 过滤技术、 材料的质量和耐用性等（合理即可）
【解析】（1）①过滤可以除去不溶性杂质，可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构，具有吸附性，可以吸附色素和异味分子；
（2）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；
通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物，不适宜直接饮用；
（3）①分离混合物的一般思路：首先分析混合物的组成成分，然后利用各成分性质的差异，选择合适的方法进行分离，故正确顺序为acb；
②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素，包括过滤技术、 材料的质量和耐用性以及环保无毒等（合理即可）。
16．（2024·天津）2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。
（1）下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填序号)。
A．实验室中的废液直接倒入下水道
B．农业上以喷灌或滴灌形式浇灌
（2）如图为电解水的实验示意图。
①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 。
②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到 (填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
③写出电解水的化学方程式 。
（3）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气，54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km。
【答案】（1）B
（2）2：1 b
（3）900
【解析】（1）A、实验室中的废液直接倒入下水道，可能会腐蚀管道，污染水源，不符合题意；
B、农业上以喷灌或滴灌形式浇灌，可以节约用水，保护水资源，符合题意。
故选B；
（2）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，a管与负极相连，产生的是氢气，b管与正极相连，产生的是氧气，故一段时间后，a、b管内气体体积比约为：2:1；
②由①的分析可知，b管中收集的是氧气，氧气具有助燃性，故b中气体使木条燃烧更旺；
③水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
（3）解：设54kg水分解生成氢气的质量为x
x=6kg
使用1kg氢气平均可行驶150km，则使用6kg氢气理论上可供这辆汽车行驶的距离为：。
1．学习小组为探究水的组成设计实验装置如下(加入氢氧化钠增强水的导电性)。通电一段时间后，下列说法正确的是（ ）
A．a、b管产生气体的体积比约为1：2
B．b管内产生的气体具有可燃性
C．氢氧化钠溶液的溶质质量分数变大
D．该实验可得出水由氢气和氧气组成
【答案】C
【解析】A、水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，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、b 管产生气体的体积比约为 2:1，错误；
B、b 管内产生的气体是氧气，具有助燃性，没有可燃性，错误；
C、通电过程中，水不断被电解，溶剂减少，氢氧化钠质量不变，所以氢氧化钠溶液的溶质质量分数变大，正确；
D、水通电时，产生氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验可得出水由氢元素和氧元素组成，而不是氢气和氧气组成， 错误。
故选C。
2．开展活动
【查阅资料】
①常温常压下，1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
②电解水时水中存在自由移动的离子，离子移动到电极越快，电解速率越快。
项目一：电解水的原理和装置
（1）写出水通电反应的符号表达式： 。
（2）某兴趣小组同学设计如图电解水实验装置，装置B设计不合理，理由是 。
项目二：电解水装置材料选择
（3）小组同学分别选不同电极材料在其他条件相同的情况下进行实验，3分钟后实验数据如下：
电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 碳棒
氢气与氧气的体积比 7.7:3.3 6.5:3.2 6.9:2.9 6.9:1.09
下列关于有关的说法正确的是______（填字母）
A．表中数据与理论不符，可能与氢气和氧气在水中溶解能力不同有关
B．根据上表数据，最佳的电极材料是铜丝
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
项目三：探究影响电解水速率的因素
（4）探究两电极距离对电解水速率的影响：该小组同学选用某金属作为电极，探究两电极距离对电解水速率的影响，记录收集4ml氢气所需的通电时间。
编号 两电极距离/mm 外加电压/V 氢气/mL 时间/s
1 80 12 4 358
2 60 12 4 Y
3 40 X 4 172
4 20 12 4 84
①上表实验3中X= ；
②实验2的电解时间Y最有可能是 （填字母序号）。
A180 B．258 C．356 D．416
③根据表中数据和资料分析， 导致电解速率的改变。
（5）探究不同电压、不同浓度添加剂对电解水速率的影响：该小组同学选用某金属作为电极，探究不同电压、不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，进行多次实验后，测得产生20ml氢气所需时间如图所示：
①由实验可知，当其他条件相同时，电压越大，电解水的速率会 。
②除上述因素外，影响电解水速率的因素可能还有 （写1点即可）。
【答案】（1）
（2）无法平衡内外气压
（3）AC
（4）12 B 两电极距离改变
（5）越快 电极材料不同
【解析】（2）装置B设计不合理的理由是无法平衡内外气压，故填：无法平衡内外气压；
（3）A、氢气与氧气在水中溶解能力不同，可能影响测得的气体体积比，故选项说法正确；B、由表格中的数据可知，铁丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比最接近2:1，而铜丝作为电极时，测得的氢气与氧气的体积比不接近2:1，故选项说法不正确;C、由实验的结果可知，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，故选项说法正确；故选AC；
（4）①该实验的目的是探究两电极距离对电解水速率的影响，其它条件应相同，因此实验3中X=12，故填：12；②根据实验数据可知，两电极距离越远，收集4ml氢气所需的通电时间越长，因此实验2的电解时间Y应取于172s～358s的中间值，故选B；③根据表中数据和资料可知，两电极距离改变导致电解速率的改变，故填：两电极距离改变；
（5）①由实验数据可知，当其他条件相同时，电压越大，所需时间越短，即电解水的速率会越快，故填：越快；②除电压和氢氧化钠溶液的浓度外，电极材料不同也可能影响电解水速率，故填：电极材料不同。
3．（2024·广东广州·一模）水是生命之源。
（1）下列物质不适合放在图所示简易净水器a层的是______（填标号）。
A．木炭 B．明矾 C．生石灰 D．活性炭
（2）生活中可用 来区分软水和硬水，用 的方法降低水的硬度。若要检验水中是否溶有氯化钙、氯化镁等盐酸盐，可取样，滴入适量的 和 观察有无白色沉淀产生。
（3）电解水实验可用于探究水的组成。请在下表“变化后”的框中画出对应分子的图示。（图示要能反映质量守恒）
客观事实 微观解释
【答案】（1）BC
（2）肥皂水 煮沸 硝酸银溶液 稀硝酸
（3）
【解析】（1）小卵石可以除去水中较大的难溶性杂质，石英砂可以除去水中较小的难溶性杂质，木炭和活性炭具有吸附性，a处的活性炭或木炭可以吸附水中的色素和异味，不能用生石灰和明矾；故答案为：BC；
（2）生活中可用肥皂水来区分软水和硬水，用煮沸的方法降低水的硬度。若要检验水中是否溶有氯化钙、氯化镁等盐酸盐，可取样，滴入适量的硝酸银溶液和稀硝酸，观察有无白色沉淀产生；
（3）
电解水时，水分子分成氢原子和氧原子，每两个氢原构成一个氢分子，每两个氧原子构成一个氧分子，由质量守恒定律可知，a、b两处分别为2个氢分子和1个氧分子，或a、b两处分别为1个氧分子和2个氢分子，图示为：。
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