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第四单元 自然界的水（培优专练）
■刷考点
考点1 水资源及其保护
1．（2025·山东东营卷）下列说法不正确的是（ ）
A．用蒸馏法从海水中得到蒸馏水是化学变化
B．水的天然循环是通过其三态变化实现的
C．自制简易净水器中细沙的作用是过滤
D．可供人类直接利用的淡水资源非常少，要节约用水
2．（2025·广东广州卷）地球上可利用的淡水资源是有限的，下列措施不利于水资源保护的是（ ）
A．生活污水直接排放到河流中 B．城市绿化采用节水灌溉方式
C．农业生产中合理使用化肥 D．工业废水净化后重复利用
3．（2025·山东德州卷）下列有关水的说法正确的是（ ）
A．地球上淡水资源丰富 B．自来水厂净化处理后的水是纯净物
C．工业废水可直接排放 D．电解水实验证明水由氢、氧两种元素组成
考点2 水的净化
4．（2025·新疆卷）下列净水方法中净化程度最高的是
A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
5．（2025·江苏常州卷）自制净水器过程中主要利用其吸附性的材料是（ ）
A．小卵石 B．石英砂
C．活性炭 D．棉纱布
6．（2025·江苏泰州卷）学习小组以“自制海水淡化器”为主题开展跨学科实践活动，甲、乙两组同学设计的作品如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．两个作品的设计都利用了蒸馏的原理
B．水变为水蒸气过程中，水分子的体积和间隙都增大
C．甲组的设计中，硬币将保鲜膜下压，有利于汇聚冷凝水
D．乙组的设计不是密封装置，会导致水蒸气散发损失
7．（2025·四川卷）某同学制作的简易净水器如图。下列说法正确的是（ ）
A．活性炭可吸附色素和异味 B．石英砂能除去可溶性杂质
C．该装置能有效去除微生物 D．净化后得到的水是纯净物
8．（2025·四川卷）自来水厂的水处理过程和直饮水机的净水过程如图所示。
回答下列问题：
（1）天然水属于 (填“混合物”或“纯净物”)，操作X可除去 (填“不溶性”或“可溶性”)杂质。
（2）常用作消毒剂，读作 。
（3）直饮水机中①的作用除过滤外还能 (填字母序号)；③的作用是 (填字母序号)。
A．消毒杀菌　　　B．吸附杂质
（4）生活中可通过 的方法降低自来水的硬度。
9．（2025·四川资阳卷）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”。
（1）认识水的蒸发：下图是烧杯内的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图。请将50℃时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“”表示氢原子，“”表示氧原子)。
（2）初探水的组成：电解水装置中，同电源负极相连的电极上产生的气体是，由此得出关于水的组成的结论是 。
（3）了解水的净化：小明同学观察到学校、车站等公共场所安装有直饮式水机，他了解到直饮饮水机是将自来水净化为可直接饮用的水，其净水原理如图所示，图中步骤①的目的是 。
（4）爱护水资源：保护水资源是全社会的共同责任，下列做法错误的是_______。
A．为减少水体污染，要合理使用农药、化肥
B．厨房废水经必要处理后可直接排入九曲河
C．开展生产工作，提高用水效率
D．在河流、湖泊中建设植草滤沟有助于净化水质
考点3 水的组成与变化
10．（2025·重庆卷）“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是
A．正极产生的气体能燃烧
B．氢气点燃前必须验纯
C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
D．正极与负极产生气体的体积比为
11．（2025·云南卷）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是
A．图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1
B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素
C．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生改变
D．本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
12．（2025·西藏卷）为了探究水的组成，某合作学习小组用如图装置进行电解水实验。通电后，管a、管b中均有气体产生。
（1）管a中的气体在氧气中燃烧只生成水，则该气体是 。
（2）管b中的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是 。
（3）结合上述实验，你认为组成水的元素是 （填元素符号）。
（4）水是宝贵的自然资源，而地球上可用的淡水资源是有限的，你认为可行的节约用水的做法有 （写一条即可）。
13．（2025·山东滨州卷）“感知宇宙奥秘，放飞航天梦想”。航天员在空间站生活需要水和氧气，如图为天宫空间站中水、气部分循环系统简图。
（1）循环系统中，反应①的化学方程式为 ，基本反应类型是 反应。
（2）科学家也可以将氧气压缩入氧气罐，从地球运送到空间站。请从微观角度分析，氧气能被压缩的原因是 。
（3）反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X，则X的化学式为 。
考点4 化学式
14．（2025·新疆卷）下列符号表示两个氢原子的是
A． B． C． D．
15．（2025·江苏苏州卷）下列化学用语表示正确的是x
A．铝离子： B．2个硫原子：
C．银元素：AG D．氯化镁：
16．（2025·四川泸州卷）多巴胺是人脑中的一种神经递质。下列关于多巴胺的说法正确的是
A．属于无机化合物 B．由三种元素组成
C．氢元素质量分数最高 D．1个分子中共22个原子
17．（2025·四川达州卷）化学用语是化学世界通用的语言，是学习和研究化学的基础，请用化学用语填空：
（1）钠离子 ；
（2）两个钾原子 ；
（3）三个氢分子 ；
（4）氧化钙中钙元素的化合价是 。
考点5 化合价
18．（2025·新疆卷）宇树科技、DeepSeeK等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮()是优良的等离子蚀刻气体，用于蚀刻硅芯片。已知中氟为-1价，则氮元素的化合价为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
19．（2025·四川泸州卷）是一种供氧剂。供氧原理为。下列有关说法正确的是
A．产生的盐称为碳氧化钙 B．氧元素的化合价不变
C．反应后气体分子数增加 D．反应后固体质量增大
20．（2025·湖南卷）汽车尾气中的NO可通过催化转化器转化为空气中含量最高的气体，该气体是 ；NO中N的化合价为 。
考点6 物质的分类
21．（2025·山东东营卷）下列物质是纯净物的是（ ）
A．牛奶 B．澄清石灰水
C．氧化镁 D．黄河水
22．（2025·江苏苏州卷）《平江图》铜雕表面涂覆了抗氧化层纳米。属于
A．单质 B．氧化物 C．酸 D．碱
■测思维
1．（2025·福建卷）兴趣小组设计右下图所示装置用于模拟工业处理含硫酸的废水。实验时，废水从c口进入并保持流速不变，CaCO3与H2SO4反应有CaSO4(微溶)和CO2生成。由于气流和水流的作用，石灰石滤料不断翻滚摩擦。下列说法错误的是
A．处理后的废水从a口流出
B．“翻滚摩擦”有利于反应的持续进行
C．若改变水流方向，废水处理的效果变差
D．若石灰石滤料足量，处理后的溶液显中性
2．（2025·四川自贡卷）某校同学参观自贡市自来水厂后，受到启发，自制了如下简易净水装置。下列说法错误的是（ ）
A．鹅卵石和石英砂起到过滤固体杂质的作用 B．活性炭可以吸附色素和异味
C．水流方向为a端进b端出 D．经过该净水装置后可得到纯净水
3．（2025·四川成都卷）青蒿琥酯可治疗疟疾，下图是青蒿琥酯片说明书的部分内容。有关说法正确的是
【药品名称】青蒿琥酯片 【主要成分】青蒿琥酯????化学式：
【剂型规格】每片含青蒿琥酯50mg，12片/盒
【用法用量】口服首次2片，一日2次，每次1片，连服5日
【注意事项】1.孕妇及对本品过敏者禁用；2.肝肾功能不全者谨慎使用
A．青蒿琥酯由55个原子构成
B．青蒿琥酯中氧元素的质量分数最小
C．疟疾患者均可服用青蒿琥酯片
D．连服5日，最多服用青蒿琥酯550mg
4．（2025·四川广安卷）下图为硫及其化合物的“价一类”二维图，据图判断下列选项错误的是
A．a点对应的物质具有可燃性
B．b点对应的物质是空气污染物之一
C．c点物质的稀溶液可以与金属Cu反应放出
D．d点对应的物质可能是
5．（2025·山东济宁卷）水杨酸是一种天然的消炎药，可以祛除角质、杀菌消炎，非常适合治疗毛孔堵塞引起的青春痘，也可作为化妆品防腐剂原料。水杨酸的分子式为C7H6O3，结构简式如图。请回答：
（1）水杨酸的相对分子质量为 ；
（2）水杨酸中C、H、O三种元素的质量比为 。
6．（2025·江苏盐城卷）水是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.了解水资源
（1）地球上咸水和淡水的储量比如图1所示，由图可推知： 是地球上最大的储水库。
Ⅱ.认识水的组成
（2）化合法：研究H2的燃烧实验是人们认识水的组成的开始，H2燃烧的化学方程式为 。实验所需的H2可选用图2中装置 （选填“A”或“B”）制取。
（3）分解法：一种水的分解实验装置如图3所示，甲、乙两支试管中的气体分别是 。该实验说明组成水的元素是 。
（4）置换法：法国化学家拉瓦锡利用反应“”探索水的组成，证明水是一种化合物。化学方程式中X的化学式为 。
Ⅲ.研究水的净化
（5）一种活性炭净水器的结构如图4所示，活性炭能除去水中的异味和色素是利用了其具有的 性，水从 （选填“a”或“b”）端进入净水效果更好。
Ⅳ.保护水资源
（6）作为一名初中生，写出一个保护水资源的具体做法： 。
7．（2025·天津卷）水是生命赖以生存的重要物质。
（1）保护水资源从我做起。下列做法正确的是______（填序号）。
A．洗手后随手关闭水龙头，以节约用水
B．工业污水未经分级处理直接作为园林绿化用水
（2）下列净水方法中，采用单一操作净化程度较高的是______（填序号）。
A．吸附 B．过滤 C．蒸馏
（3）通过水的生成和分解实验认识水的组成。
①在空气中点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁上出现无色液滴，写出该反应的化学方程式 。
②在如图所示电解器玻璃管中加满水，通电一段时间后，a管中产生3mL气体时，b管中产生的气体体积约为 mL。切断电源，用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体，观察到 （填“a”或“b”）管中气体使木条燃烧更旺，另一管中气体可燃。
③以上实验证明水是由 两种元素组成的。
■练综合
1．（2025·山东烟台卷）2025年3月，我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图，相关物质的沸点如下表。
燃料 沸点（°C）（101kPa）
氢气
氨气
甲醇 64.7
（1）在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
（2）在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是 。
（3）合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料，其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析，用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标，原因是 。
（4）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
2．（2025·宁夏卷）水是生活中常见的物质。化学兴趣小组在学习了与水有关的知识后，展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一：参观自来水生产过程
（1）兴趣小组到自来水厂参观学习后，明白了天然水不适宜直接饮用的原因是 。
任务二：自制简易净水器
同学们参观自来水厂后，激发了兴趣，利用生活物品在实验室制作简易净水器（如图2所示）。??????
（2）小卵石和石英砂的净水原理与图1中的 净水过程相同。
（3）该简易净水器存在不足，需要改进的做法是 。
改进自制简易净水器后，设计实验并检测净化效果。
资料：通常用浑浊度表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好，浑浊度单位为NTU 。
分别取50 mL河水，测定初始水样的浑浊度为670 NTU；采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下：
实验序号 1 2 3
实验内容 静置1小时后的清液 使用滤纸进行过滤 使用自制净水器处理
浑浊度/NTU 256 55 43
【解释与结论】
（4）分析实验数据，根据 ，得出“其他条件相同时，使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。
任务三：探究水的组成
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水，激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【进行实验】实验操作如图3所示。????????????
【实验现象】
接通电源后，与正负两极相连导管中均有气泡冒出。
（5）切断电源后，用燃着的木条分别检验两极产生的气体，与负极相连导管口产生蓝色火焰，并在火焰上方罩一干冷烧杯，有水雾出现；与正极相连导管口，观察到的现象是 。
【解释与结论】
（6）根据水的分解和 的实验事实，说明水是由 组成的。
答案和解析
■刷考点
考点1 水资源及其保护
1．（2025·山东东营卷）下列说法不正确的是（ ）
A．用蒸馏法从海水中得到蒸馏水是化学变化
B．水的天然循环是通过其三态变化实现的
C．自制简易净水器中细沙的作用是过滤
D．可供人类直接利用的淡水资源非常少，要节约用水
【答案】A
【解析】A、用蒸馏法从海水中得到蒸馏水，是利用水的沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，A 错误；
B、水的天然循环是通过水的液态、气态、固态之间的三态变化实现的，B 正确；
C、自制简易净水器中细沙可以阻挡不溶性杂质，起到过滤的作用，C 正确；
D、可供人类直接利用的淡水资源非常少，所以要节约用水，D 正确。
故选A。
2．（2025·广东广州卷）地球上可利用的淡水资源是有限的，下列措施不利于水资源保护的是（ ）
A．生活污水直接排放到河流中 B．城市绿化采用节水灌溉方式
C．农业生产中合理使用化肥 D．工业废水净化后重复利用
【答案】A
【解析】A、生活污水含有大量有害物质，如洗涤剂、细菌等。直接排放会污染水体，导致水质恶化、富营养化（藻类过度繁殖，消耗水中氧气，破坏生态平衡），并可能传播疾病，不利于水资源保护。符合题意；
B、节水灌溉方式（如滴灌或喷灌）通过精准控制水量，减少蒸发和浪费，提高用水效率，有利于水资源保护。不符合题意；
C、化肥过量会导致水体富营养，农业生产中合理使用化肥，能减少污染，有利于水资源保护。不符合题意；
D、工业废水经过净化处理后重复利用，减少了新鲜水的消耗和废水排放量，既节约水资源，又防止污染，有利于水资源保护。不符合题意；
故选A。
3．（2025·山东德州卷）下列有关水的说法正确的是（ ）
A．地球上淡水资源丰富 B．自来水厂净化处理后的水是纯净物
C．工业废水可直接排放 D．电解水实验证明水由氢、氧两种元素组成
【答案】D
【解析】A、地球上淡水资源丰富地球上的水约97%是海水（咸水），淡水仅占约3%，其中大部分是冰川和深层地下水，可利用的淡水资源非常有限。因此，淡水资源并不丰富，且分布不均，A选项错误；
B、自来水厂通过沉淀、过滤、吸附和消毒（如加氯）等步骤净化水，但这些过程不能去除所有溶解性杂质（如钙、镁离子和矿物质），因此，自来水是混合物，不是纯净物，B选项错误；
C、工业废水含有重金属、有毒化学物质等污染物，直接排放会严重污染水源和土壤，破坏生态环境。根据水污染防治原则，工业废水必须经过处理达标后才能排放，C选项错误；
D、电解水实验是将水通电分解，产生氢气和氧气。氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，该实验证明水分子分解后只生成这两种物质，因此水是由氢元素和氧元素组成的化合物，D选项正确。
故选：D。
考点2 水的净化
4．（2025·新疆卷）下列净水方法中净化程度最高的是
A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
【答案】D
【解析】A. 沉降：通过静置使水中较大颗粒的不溶物沉淀，仅能去除部分悬浮物，净化程度较低。选项错误；
B. 过滤：利用滤纸或滤网分离不溶性杂质，可去除比沉降更小的颗粒，但仍无法去除溶解的物质。选项错误；
C. 吸附：使用活性炭等物质吸附水中的色素、异味及部分可溶物，但对大部分可溶性杂质（如盐类）无效。选项错误；
D. 蒸馏：通过加热水至沸腾产生蒸汽，再冷凝为液态水。此过程能去除几乎所有不溶性和可溶性杂质（包括微生物和离子），得到几乎纯净的蒸馏水，因此净化程度最高。选项正确；
故选D。
5．（2025·江苏常州卷）自制净水器过程中主要利用其吸附性的材料是（ ）
A．小卵石 B．石英砂
C．活性炭 D．棉纱布
【答案】C
【解析】A、小卵石主要用于物理过滤，通过颗粒间的缝隙阻挡大颗粒杂质（如泥沙），但表面光滑、无多孔结构，吸附性极弱，不符合题意；
B、石英砂同样用于物理过滤，通过细小颗粒的间隙去除悬浮物，但主要依靠机械阻挡，而非吸附，不符合题意；
C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能去除水中的异味、色素，符合题意；
D、棉纱布作为过滤层，通过纤维间隙物理阻挡杂质，但无吸附能力，不符合题意。
故选C。
6．（2025·江苏泰州卷）学习小组以“自制海水淡化器”为主题开展跨学科实践活动，甲、乙两组同学设计的作品如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．两个作品的设计都利用了蒸馏的原理
B．水变为水蒸气过程中，水分子的体积和间隙都增大
C．甲组的设计中，硬币将保鲜膜下压，有利于汇聚冷凝水
D．乙组的设计不是密封装置，会导致水蒸气散发损失
【答案】B
【解析】A、由图可知，两个作品的设计都利用了蒸馏的原理，该选项说法正确；
B、分子间隔：气体>液体，则水变为水蒸气过程中，水分子的间隔变大，但水分子的体积不变，该选项说法不正确；
C、硬币将保鲜膜下压，有利于汇聚冷凝水，使其滴入碗中，该选项说法正确；
D、由图可知，乙组的设计没有密封，则水蒸气可能会散发损失，该选项说法正确。
故选B。
7．（2025·四川卷）某同学制作的简易净水器如图。下列说法正确的是（ ）
A．活性炭可吸附色素和异味 B．石英砂能除去可溶性杂质
C．该装置能有效去除微生物 D．净化后得到的水是纯净物
【答案】A
【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，此选项正确；
B、石英砂能除去不溶性杂质，此选项错误；
C、该装置没有杀菌消毒过程，不能去除微生物，此选项错误；
D、净化后得到的水中还含有可溶性的物质，是混合物，此选项错误。
故选：A。
8．（2025·四川卷）自来水厂的水处理过程和直饮水机的净水过程如图所示。
回答下列问题：
（1）天然水属于 (填“混合物”或“纯净物”)，操作X可除去 (填“不溶性”或“可溶性”)杂质。
（2）常用作消毒剂，读作 。
（3）直饮水机中①的作用除过滤外还能 (填字母序号)；③的作用是 (填字母序号)。
A．消毒杀菌　　　B．吸附杂质
（4）生活中可通过 的方法降低自来水的硬度。
【答案】（1）混合物 不溶性
（2）二氧化氯
（3）B A
（4）煮沸
【解析】（1）天然水中含有水、难溶性杂质以及可溶性杂质等多种物质，因此属于混合物；
操作X是过滤，可以除去水中的不溶性杂质；
（2）常用ClO2作消毒剂，ClO2读作二氧化氯；
（3）活性炭具有吸附性，直饮水机中①的作用除过滤还能吸附水中的色素和异味，故填B；
③紫外灯管照射的作用是杀菌消毒，故填A；
生活中可通过煮沸的方法降低自来水的硬度。
9．（2025·四川资阳卷）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”。
（1）认识水的蒸发：下图是烧杯内的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图。请将50℃时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“”表示氢原子，“”表示氧原子)。
（2）初探水的组成：电解水装置中，同电源负极相连的电极上产生的气体是，由此得出关于水的组成的结论是 。
（3）了解水的净化：小明同学观察到学校、车站等公共场所安装有直饮式水机，他了解到直饮饮水机是将自来水净化为可直接饮用的水，其净水原理如图所示，图中步骤①的目的是 。
（4）爱护水资源：保护水资源是全社会的共同责任，下列做法错误的是_______。
A．为减少水体污染，要合理使用农药、化肥
B．厨房废水经必要处理后可直接排入九曲河
C．开展生产工作，提高用水效率
D．在河流、湖泊中建设植草滤沟有助于净化水质
【答案】（1）
（2）水由氢元素和氧元素组成
（3）吸附水中的色素和异味
（4）B
【解析】（1）水蒸发是物理变化，分子本身不变，50℃时水分子间隔比25℃时大，作图为。
（2）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，得出的结论是：水由氢元素和氧元素组成。
（3）步骤①中炭罐（含颗粒活性炭），活性炭疏松多孔具有吸附性，可吸附水中的色素和异味。
（4）A、合理使用农药化肥可减少水污染，正确；
B、厨房废水即使经过必要处理，直接排入河流仍可能导致水体污染，错误；
C、提高用水效率可节约水资源，正确；
D、建设植草滤沟利于净化水质，正确。
故选B。
考点3 水的组成与变化
10．（2025·重庆卷）“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是
A．正极产生的气体能燃烧
B．氢气点燃前必须验纯
C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
D．正极与负极产生气体的体积比为
【答案】A
【解析】A. 正极产生的气体是氧气，氧气支持燃烧但不能燃烧，错误。
B. 氢气可燃，点燃前需验纯以防爆炸，正确。
C. 电解水生成H?和O?，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后，元素的种类不变，可证明水含氢、氧元素，正确。
D. 在电解水实验中，“正氧负氢”，正极（O?）与负极（H?）体积比为1:2，正确。
故选A。
11．（2025·云南卷）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是
A．图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1
B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素
C．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生改变
D．本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
【答案】C
【解析】A、图 1 是电解水实验，管 a 与电源负极相连，产生氢气，管 b 与电源正极相连，产生氧气，电解水时生成氢气和氧气的体积比约为，该选项说法正确；
B、图 2 中氢气燃烧，观察到干燥烧杯内出现水雾，说明氢气（H2）燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，可知水中一定含有氢元素，该选项说法正确；
C、微观上，化学变化是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子的过程，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。电解水和氢气燃烧这两个化学变化过程中，分子种类发生改变，但原子种类不变，该选项说法不正确；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，可得出水由氢、氧元素组成，该选项说法正确。
故选C。
12．（2025·西藏卷）为了探究水的组成，某合作学习小组用如图装置进行电解水实验。通电后，管a、管b中均有气体产生。
（1）管a中的气体在氧气中燃烧只生成水，则该气体是 。
（2）管b中的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是 。
（3）结合上述实验，你认为组成水的元素是 （填元素符号）。
（4）水是宝贵的自然资源，而地球上可用的淡水资源是有限的，你认为可行的节约用水的做法有 （写一条即可）。
【答案】（1）氢气/H2
（2）氧气/O2
（3）H、O
（4）用洗菜水浇花（合理即可）
【解析】（1）管a与电源负极相连，产生的气体是氢气（H2），氢气在氧气中燃烧只生成水。
（2）管b与电源正极相连，产生的气体是氧气（O2），氧气能使带火星的木条复燃。
（3）电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可知组成水的元素是H、O。
（4）可行的节约用水的做法有：用洗菜水浇花、随手关闭水龙头、使用节水器具等。
13．（2025·山东滨州卷）“感知宇宙奥秘，放飞航天梦想”。航天员在空间站生活需要水和氧气，如图为天宫空间站中水、气部分循环系统简图。
（1）循环系统中，反应①的化学方程式为 ，基本反应类型是 反应。
（2）科学家也可以将氧气压缩入氧气罐，从地球运送到空间站。请从微观角度分析，氧气能被压缩的原因是 。
（3）反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X，则X的化学式为 。
【答案】（1） 分解
（2）分子之间有间隔，气体的分子间隔较大，容易被压缩
（3）
【解析】（1）反应①是水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为：；该反应是由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，基本反应类型是分解反应；
（2）分子间存在着间隔，且气体的分子间隔较大，容易被压缩，所以氧气能被压缩；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个C原子、2个O原子、8个H原子，反应后有4个H原子、2个O原子，所以X中含有1个C原子和4个H原子，X的化学式为。
考点4 化学式
14．（2025·新疆卷）下列符号表示两个氢原子的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A. H2：表示一个氢分子，表示一个氢分子由两个氢原子构成，选项错误；
B. 2H：元素符号前的数字表示原子个数，2H即两个氢原子。选项正确；
C. 2H+：表示2个氢离子，选项错误；
D. 2H2：表示两个氢分子，选项错误；
故选B。
15．（2025·江苏苏州卷）下列化学用语表示正确的是x
A．铝离子： B．2个硫原子：
C．银元素：AG D．氯化镁：
【答案】D
【解析】A、铝离子带3个单位正电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，卷略不写个，故铝离子表示为：Al3+，选项错误；
B、用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个硫原子表示为：??2S，选项错误；
C、银元素的正确符号为Ag（首字母大写，第二字母小写），选项错误；
D、镁元素的化合价为+2价，氯元素的化合价为-1价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，故氯化镁表示为：MgCl2，选项正确；
故选D。
16．（2025·四川泸州卷）多巴胺是人脑中的一种神经递质。下列关于多巴胺的说法正确的是
A．属于无机化合物 B．由三种元素组成
C．氢元素质量分数最高 D．1个分子中共22个原子
【答案】D
【解析】A、由化学式可知，多巴胺含碳元素，属于有机物，不符合题意；
B、由化学式可知，多巴胺由C、H、N、O四种元素组成，不符合题意；
C、多巴胺中C、H、N、O元素的质量比为：，故碳元素的质量分数最高，不符合题意；
D、由化学式可知，每个多巴胺分子由8个碳原子、11个氢原子、1个氮原子、2个氧原子共22个原子构成，符合题意。
故选D。
17．（2025·四川达州卷）化学用语是化学世界通用的语言，是学习和研究化学的基础，请用化学用语填空：
（1）钠离子 ；
（2）两个钾原子 ；
（3）三个氢分子 ；
（4）氧化钙中钙元素的化合价是 。
【答案】（1）Na?
（2）2K
（3）3H2
（4）
【解析】（1）钠离子是钠原子失去一个电子形成的，带+1电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，卷略不写，故离子符号为Na+；
（2）用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故两个钾原子表示为：??2K；
（3）由分子构成的物质，用化学式表示分子，表示多个分子，就在化学式前加上相应的数字，故三个氢分子表示为3H2；
（4）氧化钙（CaO）中，钙的化合价为+2，化合价的表示方法：标在相应元素的正上方表示，正负号在前，数字在后，故氧化钙中钙元素的化合价表示为：。
考点5 化合价
18．（2025·新疆卷）宇树科技、DeepSeeK等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮()是优良的等离子蚀刻气体，用于蚀刻硅芯片。已知中氟为-1价，则氮元素的化合价为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
【答案】C
【解析】根据化合物中各元素化合价代数和为零的规则，已知氟（F）的化合价为-1，设氮（N）的化合价为x。则：；解得：。
故选C。
19．（2025·四川泸州卷）是一种供氧剂。供氧原理为。下列有关说法正确的是
A．产生的盐称为碳氧化钙 B．氧元素的化合价不变
C．反应后气体分子数增加 D．反应后固体质量增大
【答案】C
【解析】A、K2CO3是由钾离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，但是K2CO3的名称是碳酸钾，不是碳氧化钙，不符合题意；
B、化合物中氧元素的化合价不是0，氧气中氧元素的化合价是0，故氧元素的化合价发生了改变，不符合题意；
C、由化学方程式可知，反应后气体的分子数增加，反应前后气体的分子个数比为：2:3，符合题意；
D、由化学方程式可知，284份质量的KO2转化为276份质量的碳酸钾，则反应后固体质量减小，不符合题意。
故选C。
20．（2025·湖南卷）汽车尾气中的NO可通过催化转化器转化为空气中含量最高的气体，该气体是 ；NO中N的化合价为 。
【答案】氮气/N2 +2
【解析】空气中含量最高的气体是氮气，约占空气体积的78%；
NO中氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2。
考点6 物质的分类
21．（2025·山东东营卷）下列物质是纯净物的是（ ）
A．牛奶 B．澄清石灰水
C．氧化镁 D．黄河水
【答案】C
【解析】纯净物是由一种物质组成；混合物由两种或两种以上物质组成。
A、牛奶是乳浊液，含有水、脂肪、蛋白质、乳糖等多种物质，属于混合物，此选项不符合题意；
B、澄清石灰水是氢氧化钙溶解在水中形成的溶液，由溶质（氢氧化钙）和溶剂（水）组成，属于混合物，此选项不符合题意；
C、氧化镁是由镁元素和氧元素组成的化合物，属于纯净物，此选项符合题意；
D、黄河水中含有水、泥沙、矿物质等多种物质，属于混合物，此选项不符合题意。
故选C。
22．（2025·江苏苏州卷）《平江图》铜雕表面涂覆了抗氧化层纳米。属于
A．单质 B．氧化物 C．酸 D．碱
【答案】B
【解析】A、单质是由同种元素组成的纯净物，二氧化硫是由硫、氧两种元素组成的纯净物，不属于单质，不符合题意；
B、氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，二氧化硫是由S、O两种元素组成的化合物，属于氧化物，符合题意；
C、酸是解离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物，二氧化硫不属于酸，不符合题意；
D、碱是解离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，二氧化硫不属于碱，不符合题意。
故选B。
■测思维
1．（2025·福建卷）兴趣小组设计右下图所示装置用于模拟工业处理含硫酸的废水。实验时，废水从c口进入并保持流速不变，CaCO3与H2SO4反应有CaSO4(微溶)和CO2生成。由于气流和水流的作用，石灰石滤料不断翻滚摩擦。下列说法错误的是
A．处理后的废水从a口流出
B．“翻滚摩擦”有利于反应的持续进行
C．若改变水流方向，废水处理的效果变差
D．若石灰石滤料足量，处理后的溶液显中性
【答案】D
【解析】 A、废水从 c 口进入，处理后的废水从 a 口流出，符合装置的水流方向，A 正确。
B、石灰石滤料不断翻滚摩擦，能增大反应物之间的接触面积，有利于反应的持续进行，B 正确。
C、若改变水流方向，可能会导致废水与石灰石滤料接触不充分，废水处理的效果变差，C 正确。
D、虽然石灰石滤料足量，但反应生成的硫酸钙微溶，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，溶液中仍会有硫酸剩余，处理后的溶液显酸性，而不是中性，D 错误。
故选：D。
2．（2025·四川自贡卷）某校同学参观自贡市自来水厂后，受到启发，自制了如下简易净水装置。下列说法错误的是（ ）
A．鹅卵石和石英砂起到过滤固体杂质的作用 B．活性炭可以吸附色素和异味
C．水流方向为a端进b端出 D．经过该净水装置后可得到纯净水
【答案】D
【解析】A、鹅卵石和石英砂能阻挡较大颗粒的固体杂质，起到过滤固体杂质的作用，不符合题意；
B、活性炭具有疏松多孔的结构，可吸附水中的色素和异味，不符合题意；
C、为使水充分过滤和吸附，水流方向应为a端进b端出，不符合题意；
D、该净水装置只能除去水中的不溶性杂质、色素和异味，不能除去水中的可溶性杂质(如钙、镁离子等)，因此经过该装置后得到的不是纯净水，符合题意。
故选：D。
3．（2025·四川成都卷）青蒿琥酯可治疗疟疾，下图是青蒿琥酯片说明书的部分内容。有关说法正确的是
【药品名称】青蒿琥酯片 【主要成分】青蒿琥酯????化学式：
【剂型规格】每片含青蒿琥酯50mg，12片/盒
【用法用量】口服首次2片，一日2次，每次1片，连服5日
【注意事项】1.孕妇及对本品过敏者禁用；2.肝肾功能不全者谨慎使用
A．青蒿琥酯由55个原子构成
B．青蒿琥酯中氧元素的质量分数最小
C．疟疾患者均可服用青蒿琥酯片
D．连服5日，最多服用青蒿琥酯550mg
【答案】D
【解析】A. 青蒿琥酯的化学式为C??H??O?，青蒿琥酯由分子构成，每个分子含55个原子。选项错误。
B. 青蒿琥酯中C、H、O元素质量比为(12×19):(1×28):(16×8)=228:28:128，氢元素质量分数最小，H的质量分数（28/384）最小，而非O。选项错误。
C. 说明书指出孕妇、过敏者禁用，肝肾功能不全者慎用，因此并非所有疟疾患者均可服用。选项错误。
D. 首次服用2片（100mg），首日包含两次（首次2片+当日1片），之后每日2次、每次1片（每日100mg），连服5日。总剂量：150mg（首日） + 4天×100mg/天 = 550mg，总片数11片（11×50=550mg）。选项正确。
故选D。
4．（2025·四川广安卷）下图为硫及其化合物的“价一类”二维图，据图判断下列选项错误的是
A．a点对应的物质具有可燃性 B．b点对应的物质是空气污染物之一
C．c点物质的稀溶液可以与金属Cu反应放出 D．d点对应的物质可能是
【答案】C
【解析】A、a 点硫元素化合价为 0，对应的物质是硫单质（S）。硫单质在空气中能燃烧，反应方程式为，具有可燃性，该选项正确；
B、b 点硫元素化合价为 +4 价，物质类别是氧化物，对应的物质是二氧化硫（SO2?）。二氧化硫会导致酸雨等环境问题，是常见的空气污染物之一，该选项正确；
C、c 点硫元素化合价为 +6 价，物质类别是酸，对应的物质是硫酸（H2?SO4?）。在金属活动性顺序中，铜（Cu）排在氢（H）后面 ，铜与稀硫酸不发生反应，不会放出氢气，该选项错误；
D、d 点硫元素化合价为 +6 价，物质类别是盐，Na2SO4中硫元素为 +6 价，属于盐类，所以 d 点对应的物质可能是Na2SO4，该选项正确。
故选C。
5．（2025·山东济宁卷）水杨酸是一种天然的消炎药，可以祛除角质、杀菌消炎，非常适合治疗毛孔堵塞引起的青春痘，也可作为化妆品防腐剂原料。水杨酸的分子式为C7H6O3，结构简式如图。请回答：
（1）水杨酸的相对分子质量为 ；
（2）水杨酸中C、H、O三种元素的质量比为 。
【答案】（1）138
（2）14：1：8
【解析】（1）相对分子质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和，可列出算式：，故答案为：138。
（2）水杨酸中、、三种元素质量比为，故答案为：14：1：8。
6．（2025·江苏盐城卷）水是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.了解水资源
（1）地球上咸水和淡水的储量比如图1所示，由图可推知： 是地球上最大的储水库。
Ⅱ.认识水的组成
（2）化合法：研究H2的燃烧实验是人们认识水的组成的开始，H2燃烧的化学方程式为 。实验所需的H2可选用图2中装置 （选填“A”或“B”）制取。
（3）分解法：一种水的分解实验装置如图3所示，甲、乙两支试管中的气体分别是 。该实验说明组成水的元素是 。
（4）置换法：法国化学家拉瓦锡利用反应“”探索水的组成，证明水是一种化合物。化学方程式中X的化学式为 。
Ⅲ.研究水的净化
（5）一种活性炭净水器的结构如图4所示，活性炭能除去水中的异味和色素是利用了其具有的 性，水从 （选填“a”或“b”）端进入净水效果更好。
Ⅳ.保护水资源
（6）作为一名初中生，写出一个保护水资源的具体做法： 。
【答案】（1）海水
（2） B
（3）/氢气、氧气 H、O/氢元素、氧元素
（4）
（5）吸附 b
（6）随手关闭水龙头（合理即可）
【解析】（1） 由图1可知，海水约占地球水储量的96.53%，说明海水是地球上最大的储水库；
（2）氢气在氧气中燃烧生成水，化学方程式为；
实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B；
（3）电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，故甲、乙两支试管中的气体分别是氢气、氧气；
电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有3个铁原子、8个氢原子和4个氧原子，反应后有1个X和8个氢原子，则1个X中含有3个铁原子和4个氧原子，故X的化学式为；
（5）活性炭能除去水中的异味和色素是利用了其具有的吸附性；
水从b端进入，能增加水与活性炭接触的时间和面积，接触更充分，净化效果更好，且难溶性固体不会沉积在活性炭表面；
（6）保护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染，则保护水资源的具体做法可以是：随手关闭水龙头。
7．（2025·天津卷）水是生命赖以生存的重要物质。
（1）保护水资源从我做起。下列做法正确的是______（填序号）。
A．洗手后随手关闭水龙头，以节约用水
B．工业污水未经分级处理直接作为园林绿化用水
（2）下列净水方法中，采用单一操作净化程度较高的是______（填序号）。
A．吸附 B．过滤 C．蒸馏
（3）通过水的生成和分解实验认识水的组成。
①在空气中点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁上出现无色液滴，写出该反应的化学方程式 。
②在如图所示电解器玻璃管中加满水，通电一段时间后，a管中产生3mL气体时，b管中产生的气体体积约为 mL。切断电源，用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体，观察到 （填“a”或“b”）管中气体使木条燃烧更旺，另一管中气体可燃。
③以上实验证明水是由 两种元素组成的。
【答案】（1）A
（2）C
（3） 6 a 氢、氧
【解析】（1）A、洗手后随手关闭水龙头，节约用水，能保护水资源，选项正确；
B、工业污水含有有害物质，未经分级处理直接作为园林绿化用水，会污染土壤和水源，选项错误；
故选A；
（2）A：吸附（如活性炭吸附）可去除异味和部分杂质，但无法完全净化。不符合题意；
B：过滤可去除不溶性杂质，但无法去除可溶性物质。不符合题意；
C：蒸馏通过加热蒸发和冷凝得到纯净水，是单一操作中净化程度最高的方法。不符合题意；
故选C；
（3）①氢气燃烧生成水，方程式为：；
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，a管与电源的正极相连，产生的是氧气，b管与负极相连，产生的是氢气，则a管中产生3mL气体时，b管中产生的气体体积约为6mL；
a管产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使木条燃烧更旺，故填：a；
氢气燃烧生成水，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。
■练综合
1．（2025·山东烟台卷）2025年3月，我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图，相关物质的沸点如下表。
燃料 沸点（°C）（101kPa）
氢气
氨气
甲醇 64.7
（1）在水电解装置中，与电源正极相连的电极产生1000L气体，则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
（2）在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，氨气被称为绿色燃料的原因是 。
（3）合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料，其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析，用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标，原因是 。
（4）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
【答案】（1）2000
（2）燃烧产物是氮气和水，无污染
（3） 消耗捕集的CO2，减少碳排放
（4）氢气沸点低，难储存运输，转化为氨气或甲醇更易储存运输
【解析】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2；正极产生1000L气体（氧气），则负极产生氢气的体积是2000L；
（2）氨气燃烧生成氮气和水，水和氮气都无污染，所以氨气被称为绿色燃料的原因是燃烧产物是氮气和水，无污染。
（3）甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为；
合成装置 2 生产甲醇利用的是捕集的CO2，可消耗二氧化碳，而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳，所以原因是消耗捕集的CO2，减少碳排放 。
（4）氢气沸点低（?252.9?C ），难液化储存和运输；转化为氨气（沸点?33.5?C ）或甲醇（沸点64.7?C ）后，沸点升高，更易储存和运输 。所以原因是氢气沸点低，难储存运输，转化为氨气或甲醇更易储存运输 。
2．（2025·宁夏卷）水是生活中常见的物质。化学兴趣小组在学习了与水有关的知识后，展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一：参观自来水生产过程
（1）兴趣小组到自来水厂参观学习后，明白了天然水不适宜直接饮用的原因是 。
任务二：自制简易净水器
同学们参观自来水厂后，激发了兴趣，利用生活物品在实验室制作简易净水器（如图2所示）。??????
（2）小卵石和石英砂的净水原理与图1中的 净水过程相同。
（3）该简易净水器存在不足，需要改进的做法是 。
改进自制简易净水器后，设计实验并检测净化效果。
资料：通常用浑浊度表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好，浑浊度单位为NTU 。
分别取50 mL河水，测定初始水样的浑浊度为670 NTU；采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下：
实验序号 1 2 3
实验内容 静置1小时后的清液 使用滤纸进行过滤 使用自制净水器处理
浑浊度/NTU 256 55 43
【解释与结论】
（4）分析实验数据，根据 ，得出“其他条件相同时，使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。
任务三：探究水的组成
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水，激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【进行实验】实验操作如图3所示。????????????
【实验现象】
接通电源后，与正负两极相连导管中均有气泡冒出。
（5）切断电源后，用燃着的木条分别检验两极产生的气体，与负极相连导管口产生蓝色火焰，并在火焰上方罩一干冷烧杯，有水雾出现；与正极相连导管口，观察到的现象是 。
【解释与结论】
（6）根据水的分解和 的实验事实，说明水是由 组成的。
【答案】（1）天然水中含有多种可溶性和难溶性杂质
（2）过滤池
（3）在石英砂和蓬松棉中间加一层活性炭
（4）使用自制净水器处理得到的水的浑浊度比使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降得到的水的浑浊度更低
（5）木条燃烧的更旺
（6）合成 氢元素和氧元素
【解析】（1）天然水中含有多种可溶性和难溶性杂质，所以未经处理前不适宜直接饮用；
（2）小卵石和石英砂的净水方式为过滤，与图1中的过滤池净水过程相同；
（3）该简易净水器只能除去不溶性杂质，应在石英砂和蓬松棉中间加一层活性炭，利用活性炭的吸附性，除去水中的色素和异味；
（4）由实验数据可知，使用自制净水器处理得到水的浑浊度比使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降得到水的浑浊度更低，浑浊度越低代表水质越好，所以可以得出“其他条件相同时，使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论；
（5）电解水正极产生氧气，氧气具有助燃性，用燃着的木条检验正极产生的气体时，观察到木条燃烧的更旺；
（6）水通电分解产生氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧合成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据反应前后元素种类不变，可知水是由氢元素和氧元素组成的。故填：合成；氢元素和氧元素。

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