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7.1水的组成和性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．推理归纳是化学学习过程中常用的方法。下列推理合理的是
A．原子都是由原子核和核外电子构成的，所以原子中一定含有质子、中子和电子
B．单质是由一种元素组成的纯净物，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质
C．同种元素具有相同的质子数，所以质子数相同的粒子一定属于同种元素
D．催化剂的质量在化学反应前后不变，则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
2．健康生活，从净水开始。下列不属于净水方法的是
A．过滤 B．沉降 C．电解 D．蒸馏
3．形成正确的学科观念有助于更深层次理解化学学科。下列描述中，错误的是
A．转化观：与在一定条件下可以相互转化
B．微粒观：氯化钠是由和构成的
C．组成观：氧气和臭氧都是由氧元素组成的
D．守恒观：在中燃烧生成20 g水
4．下列图像能正确反映其对应关系的是
A．一定质量的硫与过量氧气反应 B．加热一定质量的高锰酸钾固体 C．电解一定质量的水 D．用过量红磷测定空气中氧气的含量
A．A B．B C．C D．D
5．下列实验操作中，不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 用自来水制取纯净水 蒸馏
B 鉴别高锰酸钾和二氧化锰 观察颜色
C 鉴别双氧水和水 加入适量的二氧化锰
D 除去锰酸钾中混有的少量高锰酸钾 加热固体混合物
A．A B．B C．C D．D
6．下列实验操作正确的是
A．连接仪器 B．塞进橡皮塞
C．倾倒液体 D．过滤
7．下列曲线图能正确反映对应变化关系的是
A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液
B．电解水
C．加热一定量高锰酸钾固体
D．用红磷测定空气中氧气含量
8．用如图电解水实验研究水的组成。下列说法不正确的是
A．a、b两管产生气体的体积比为2：1
B．用燃着的木条检验a管气体，观察到气体燃烧
C．b管气体能使带火星的木条复燃，说明水中含有氧气
D．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
9．化学实验操作应严谨、规范。下列实验操作正确的是
A．加热液体 B．检查装置气密性
C．过滤 D．存放氧气
10．下列所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是
A．将水通电电解一段时间
B．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
C．加热一定量的高锰酸钾固体制取氧气
D．木炭在氧气中燃烧
二、填空题
11．实验操作中，“先”与“后”的顺序很重要。制备气体时，先检查___________，后装药品；做氢气可燃性实验时，先___________，后点火。
12．自然界中存在着氧循环、碳循环、水循环等。如图所示为水循环，其中是水循环中水的三种自然状态，A为水密度最大时的状态。D能支持燃烧并能与许多物质发生氧化反应。G是暗紫色固体，加热时生成D和另外两种固体，其中一种固体可作F分解反应的催化剂。试回答下列问题：
(1)若C为分子间间隔最大时的状态，请写出B状态时物质的名称___________。加热G生成D的化学方程式为___________。
(2)写出E物质的化学性质___________。
13．某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。
【项目一】探究自来水的生产过程
天然水净化为自来水的主要流程如图所示，请结合流程图回答下列问题。
(1)A物质的名称为___________(写一种)。
(2)操作a的名称是___________，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、___________，若滤液仍然浑浊可能的原因是___________(写一条即可)。
(3)操作c为通氯气，氯气的作用是___________；该过程属于___________ (“化学变化”或“物理变化”)。
(4)某地区对饮用的天然矿泉水进行测定，其测定结果如图，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是___________(填字母序号)。
A．原子 B．分子 C．元素 D．单质
(5)目前很多场所选择使用直饮水，某品牌直饮机工作流程如图所示：
利用炭罐中活性炭颗粒的___________性除去自来水中的色素和异味等，在此过程中水分子本身___________(填“发生”或“没有发生”)改变。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌、微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
【项目二】完成水的电解任务
下图是水的电解实验，根据观察到的实验现象回答下列问题
(6)接通直流电源后，甲试管中产生的气体是___________；乙试管中产生的气体是___________。
(7)反应的符号表达式是___________。由以上实验事实可得出结论，说明水是由___________组成。
【项目三】探究影响电解水速率的因素
以收集 20mL 氢气为标准，记录时间和收集氢气的体积，实验数据如表：
实验编号 温度/℃ 外加电压/V 氧气/mL 时间/s
① 15 6 9.9 54.6
② 15 9 10.0 23.4
③ 15 12 9.0 15.0
④ 30 6 9.6 46.2
⑤ 45 6 9.7 35.4
(8)实验①②③可探究___________对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是___________(填实验序号)。根据表中数据得出的结论是___________(写 1 点)。
14．氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢：可利用太阳能和化石燃料来制备氢气，方法如下图所示。
储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。
金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中，比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。下图为一些储氢材料(以储氢后的化学式表示)的质量储氢密度和体积储氢密度。
(已知：质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数，体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量)
请回答下列问题：
(1)从节能的角度分析，上述图中获得H2最理想的方式是___________。
(2)电解水制氢的化学方程式为___________。
(3)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理___________。
(4)结合图示，下列储氢材料中最差的是___________(填序号)。
A． B． C． D．
(5)4m3储氢材料中储存氢元素的质量是___________kg。
15．下列实验方法能达到实验目的是______
选项 实验目的 实验方法
A 鉴别水和浓氨水 观察颜色
B 除去MnO2固体中的杂质KMnO4 加热
C 鉴别H2O2溶液和水 加入二氧化锰
D 鉴别氧气和空气 ______
三、实验题
16．电解水的实验室装置如图所示。回答下列问题。
(1)写出该反应的符号表达式：___________。
(2)实验前需在水中加入少量的氢氧化钠溶液，其目的是___________。
(3)通电一段时间后，管a中的气体与管b中的气体体积之比约为___________。
四、综合应用题
17．某兴趣小组以“水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水的组成与构成
(1)通电时，U型管内两电极产生气泡，连接___________(填“a”或“b”)端的电极产生气泡速度更快，此反应的化学方程式为___________，该实验在水的组成方面获得的结论是___________。
【任务二】了解并制作简易净水器
(2)如图是一种野外便携式净水器。
①该净水器中椰壳活性炭的作用是___________。
②此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上应急却不能使用，原因是___________。
③小组同学自制了如图简易净水器。为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将___________(①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号，每种材料只能选择一次)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。
18．水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究
(一)水的组成与构成
(1)1766年，英国化学家卡文迪许制得“可燃空气”，“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。他所说的“可燃空气”成分是______。
(2)1785年，拉瓦锡在高温下，将水蒸气通过红热的铁制枪管水转化为氢气同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示，此反应的文字表达式为______。
(3)1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。图2为电解水实验装置，先在电解器的玻璃管里加满水，再接通直流电源。
①电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在______(填“a”、“b”、“c”)处。
②写出电解水的文字表达式______。
③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______。
④下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______(填序号)。
A．水的电解 B．水的蒸馏 C．氢气在氧气中燃烧 D．水的煮沸
(二)水的净化与保护
(4)下列做法符合爱护水和保护水的是______(填序号)。
A．大量使用化肥农药 B．工业废水处理达标后排放
C．使用含磷洗衣粉 D．园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(5)某家用净水机工作原理如图所示：
①净水机中，活性炭可以除去色素和异味，是利用活性炭具有______性。
②PP棉净水作用相当于实验室常用的______操作。
③最终得到的饮用水为软水，生活中常用______区分硬水和软水。
19．化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，开展了“生命之源——水”为主题的项目式学习。
活动一：参观自来水的生产过程
(1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→投药消毒→配水。
①此过程中主要发生化学变化的步骤是______。
②实验室中用过滤除去难溶性杂质，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。
活动二：探究水的组成
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【设计并进行实验】
(2)①小李在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，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______。
②小王按如图所示进行电解水实验。试管a中气体为______，该反应的文字表达式为______，基本反应类型为______。
【实验结论】
③两位同学的实验均可验证出水是由______组成的。
《7.1水的组成和性质》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D D D A A C B C
1．B
【详解】A、原子都是由原子核和核外电子构成的，但不是所有的原子中都含有中子，如普通氢原子中不含中子，故选项推理不正确；
B、单质是由一种元素组成的纯净物，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质，故选项推理正确；
C、同种元素具有相同的质子数，但质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如氖原子和水分子质子数相同，不属于同种元素，故选项推理不正确；
D、催化剂的质量在化学反应前后不变，但在化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，也可能是没有参加反应的物质，故选项推理不正确。
故选B。
2．C
【详解】A、过滤是通过物理屏障（如滤网、滤芯）去除水中不溶性杂质，是典型的净水方法，该选项不符合题意；
B、沉降可以使不溶于水的大颗粒固体沉下来，使水变澄清，是一种净水方法，选项不符合题意；
C、电解，是在通电条件下使水分解生成氢气和氧气，不是净化水的方法，该选项符合题意；
D、蒸馏，是通过蒸发、冷凝的操作而获得纯净的水，是净化水方法中净化程度最高的方法，该选项不符合题意。
故选：C。
3．D
【详解】A、氢气燃烧生成水，水电解生成氢气，可相互转化，故选项正确；
B、氯化钠是由钠离子和氯离子构成，它们的离子符号分别为：Na+、Cl-，故选项正确；
C、氧气（O2）和臭氧（O3）都是由氧元素组成的，故选项正确；
D、根据化学方程式可知，每4份质量的氢气与32份质量氧气反应生成36份质量的水，则有2g氢气与16g氧气反应生成18g的水，故选项错误。
故选：D。
4．D
【详解】A、一定质量的硫与过量氧气反应，生成二氧化硫，随着反应的进行，硫的质量不断减小，由于氧气过量，最终硫反应完全，质量减小至0，故A错误；
B、加热一定质量的高锰酸钾固体，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，二氧化锰的质量从0开始逐渐增大，至高锰酸钾反应完全，二氧化锰的质量不再发生变化，故B错误；
C、电解一定质量的水，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，生成氢气和氧气的体积比为2:1，故C错误；
D、用过量红磷测定空气中氧气的含量，红磷燃烧消耗氧气，红磷不与氮气反应，因此集气瓶内氮气的质量保持不变，故D正确；
故选：D。
5．D
【详解】A、蒸馏可除去自来水中的所有杂质，得到纯净水，能达到实验目的。
B、高锰酸钾为暗紫色，二氧化锰为黑色，通过观察颜色可鉴别，能达到实验目的。
C、二氧化锰能加快双氧水分解速率，加入二氧化锰，有气泡产生的是双氧水，无明显现象的是水，能达到实验目的。
D、加热高锰酸钾会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，除去高锰酸钾的同时引入了新杂质二氧化锰，不能达到实验目的。
故选D。
6．A
【详解】A、连接玻璃管和胶皮管时，先用水润湿玻璃管口，减小摩擦，便于连接，操作正确。
B、把橡皮塞塞进试管时，不能将试管放在桌面上用力塞，这样容易压碎试管，操作错误。
C、倾倒液体时，取下的瓶塞应倒放在桌面上，应将试管略微倾斜，试管口紧挨着试剂瓶瓶口，试剂瓶上的标签向着手心，图中瓶塞正放，操作错误。
D、过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，需使用玻璃棒引流，图中未使用玻璃棒，操作错误。
故选A。
7．A
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，随着过氧化氢质量的不断增大，氧气质量也不断增大，该选项对应变化关系正确，故A符合题意；
B、将水通电分解一段时间，氢气与氧气的体积比为2:1，而非质量比，该选项对应变化关系错误，故B不符合题意；
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体的质量不断减小，当高锰酸钾完全反应后，固体的质量不再改变，但不是零（生成的锰酸钾和二氧化锰属于固体），该选项对应变化关系不正确，故C不符合题意；
D、空气中氧气约占其总体积的五分之一，足量的红磷燃烧耗尽氧气，所以剩余气体约占空气总体积的五分之四，而不是五分之一，该选项对应变化关系不正确，故D不符合题意；
故选A。
8．C
【详解】A、电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，且两者的体积之比大约是2：1，图中a、b两管产生气体的体积比为2：1，说法正确，不符合题意；
B、电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气，a管与电源的负极相连，产生的气体体积较多，是氢气，用燃着木条检验a管气体，观察到气体燃烧，说法正确，不符合题意；C、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，b管与电源的正极相连，产生的气体体积较少，是氧气，b管气体能使燃着的木条燃烧更旺，不能说明水中含有氧气，说明水中含有氧元素，说法错误，符合题意；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，说法正确，不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】A、给试管内液体加热时，试管内液体量不能1/3，图示已经超过了试管容积的2/3，加热时要预热；手持试管夹时拇指应按住长柄，而图中拇指按住了短柄，图中所示操作错误；
B、检查装置的气密性，连接好装置后，将导管末端放入水中，再用双手握住试管外壁，若导管口有气泡冒出，证明装置不漏气，图中所示操作正确；
C、过滤时应用玻璃棒引流，图中所示操作错误；
D、氧气的密度大于空气的密度，故集气瓶口应朝上，图中所示操作错误。
故选：B。
10．C
【详解】A、水通电分解的化学方程式为，生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为1:8。该图像错误。
B、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量。用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，有无催化剂最终生成氧气的质量应相等，而图像中显示有催化剂时生成氧气质量更多，该图像错误。
C、加热高锰酸钾制取氧气时，需要先达到一定温度反应才会发生，所以开始加热时不会立即产生氧气，待反应开始后氧气质量逐渐增加，高锰酸钾完全反应后氧气质量不再变化，该图像正确。
D、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，固体质量会逐渐减少至零，而图像中固体质量保持不变，该图像错误。
故选C。
11．
装置的气密性
检验氢气的纯度
【详解】制备气体时，先检查装置的气密性，确保装置不漏气后再装药品，否则装药品后发现装置漏气，会浪费药品；
氢气具有可燃性，不纯的氢气点燃时可能发生爆炸，所以做氢气可燃性实验时，先检验氢气的纯度，确定氢气纯净后再点火。
12．(1) 冰
(2)可燃性（合理即可）
【分析】自然界中存在着氧循环、碳循环、水循环等。如图所示为水循环，其中是水循环中水的三种自然状态，A为水密度最大时的状态，则A为液态水；D能支持燃烧并能与许多物质发生氧化反应，可推出D为氧气；A能转化为D和E，可推出E为氢气；G是暗紫色固体，可推出G为高锰酸钾；G加热时生成D和另外两种固体，其中一种固体可作F分解反应的催化剂，F能分解生成A和D，可推出F为过氧化氢，代入验证，符合题意。
【详解】（1）若C为分子间间隔最大时的状态，则C为气态水，A为液态水，则B为固态水，固态时水的名称是冰；
加热G生成D的反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；
（2）E为氢气，氢气具有可燃性，且可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质。
13．(1)明矾
(2) 过滤 玻璃棒 滤纸破损（合理即可）
(3) 杀菌消毒 化学变化
(4)C
(5) 吸附 没有发生 混合物
(6) 氢气 氧气
(7) 氢元素和氧元素
(8) 外加电压 ①④⑤ 其他条件相同时，外加电压越大，电解速率越快；反应温度越高，电解速率越快
【详解】（1）明矾加入水中能吸附悬浮杂质，加速沉降，便于后续的过滤。
（2）操作a为将固液分离的操作，故为过滤；
实验室进行过滤操作时，常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；
过滤后的滤液仍然浑浊，可能是滤纸破损或液面高于滤纸边缘，部分浑浊液沿滤纸与漏斗的缝隙流入到烧杯内，也可能是承接液体的烧杯不干净，污染了滤液。
（3） 氯气的作用是杀菌消毒，该过程属于化学变化。
（4）物质是由元素组成的，这里所标的“钙、镁、钾、钠”指的是元素。故选C 。
（5）活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，可用于净化水；在此过程中水没有发生化学变化，水分子本身没有改变；
直饮水中除水外，还含有可溶性物质，属于混合物。
（6）水在通电条件下生成氢气与氧气，负极为氢气，正极为氧气，故甲试管中产生的气体是氢气，乙试管中产生的气体是氧气；
（7）水在通电条件下生成氢气与氧气，其符号表达式为：；
氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，水通电生成氢气和氧气，所以水是由氢元素和氧元素组成的；
（8） 实验①②③的温度相同，外加电压不同，可探究外加电压对电解水速率的影响；
实验①④⑤的外加电压均为6V，且温度互不相同，可用于探究温度对电解水速率的影响；
由表可知，其他条件相同时，外加电压越大，电解速率越快；反应温度越高，电解速率越快。
14．(1)光分解水
(2)
(3)分子之间有间隔，降温、高压条件下，分子间的间隔减小
(4)A
(5)368
【详解】（1）光分解水是利用太阳能作为能源，而电解水是利用电能作为能源，故从节能的角度分析，上述图中获得氢气最理想的方式是：光分解水；
（2）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）从分子的角度解释低温、高压储氢的原理：分子之间有间隔，降温、高压条件下，分子间的间隔减小；
（4） 由图可知，作为储氢材料时，质量储氢密度较低，体积储氢密度相对较低，故储氢材料中最差的是，故选A；
（5）4m3储氢材料中储存氢元素的质量是：。
15． C 将带火星的木条分别伸入两种气体中
【详解】A、水和浓氨水均是无色的，观察颜色无法区分，不符合题意；
B、加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，虽然除去了高锰酸钾，但是引入了新的杂质锰酸钾，不符合题意；
C、加入二氧化锰，过氧化氢溶液中加入二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，产生气泡，水中加入二氧化锰，无明显现象，现象不同，可以鉴别，符合题意；
D、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，空气不能使带火星的木条复燃，故鉴别氧气和空气的方法是：将带火星的木条分别伸入两种气体中。
故选C，填：将带火星的木条分别伸入两种气体中。
16．(1)
(2)增强导电性
(3)2：1
【详解】（1）电解水时，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，其符号表达式为：；
（2）水的导电性较弱，实验前在水中加入少量氢氧化钠溶液，是因为氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子，从而增强水的导电性，使电解水的反应能更顺利地进行；
（3）在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”即与电源正极相连的管(管b)产生氧气，与电源负极相连的管(管a)产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2:1，所以管a中的气体(氢气)与管b中的气体(氧气)体积之比约为2：1。
17．(1) a 水由氢元素和氧元素组成
(2) 吸附水中的异味和色素 无法除去海水中的氯化钠等可溶性盐类 ④③①②
【详解】（1）电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，氢气与氧气的体积比约为2:1，氢气密度小于空气，可用向下排空气法收集，氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集，与a端相连的试管采用向下排空气法收集气体，可知是氢气，则a端的电极产生气泡速度更快；
水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为；
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，可得出水由氢元素和氧元素组成。
（2）①活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附水中的异味和色素。
②该净水器主要除去的是不溶性杂质、异味和色素等，无法除去海水中的氯化钠等可溶性盐类，所以不能用于海水淡化，海上应急时不能使用。
③简易净水器的净水原理是先除去大颗粒杂质，再除去小颗粒杂质，最后吸附异味和色素。所以从下层到上层的放置顺序应为：④小石子（除去大颗粒杂质）、③细砂（除去小颗粒杂质）、①活性炭（吸附异味和色素）、②棉花（防止活性炭等颗粒随水流出）。
18．(1)氢气
(2)
(3) c 燃烧的木条燃烧更旺 AC
(4)BD
(5) 吸附 过滤 肥皂水
【详解】（1）氢气具有可燃性，在纯氧中燃烧会生成水，故填：氢气；
（2）由题意可知，水蒸气和铁在高温条件下反应生成氢气和四氧化三铁，故填：；
（3）电解时，正极产生氧气，则乙玻璃管中产生气泡的位置在正极c处，水通电时，产生氢气和氧气，电解水时正极产生氧气，氧气具有助燃性，则乙玻璃管中产生的气体是氧气，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得更旺；证明水是由氢氧元素组成的两个实验为水的电解和氢气在氧气中燃烧，故填：c；；燃烧的木条燃烧更旺；
（4）A、大量使用化肥农药，会造成水体污染，A选项不符合要求；
B、工业废水处理达标后排放，可防止水体污染，B选项符合要求；
C、使用含磷洗衣粉，会使水体富营养化，造成污染，C选项不符合要求；
D、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌，能节约用水，D选项符合要求；
故选：BD；
（5）活性炭疏松多孔具有吸附性，在净水机中可以吸附水中的色素和异味；PP棉净水作用相当于实验室常用的过滤操作；生活中常用肥皂水进行区分硬水和软水，浮渣多泡沫少的是硬水，浮渣少泡沫多则是软水，故填：吸附；过滤；肥皂水。
19．(1) 投药消毒 漏斗
(2) 水雾 氢气/H2 分解反应 氢元素和氧元素
【详解】（1）①投药消毒过程中有新物质生成，属于化学变化，其它步骤均没有生成新物质，不属于化学变化。
②过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（2）①氢气燃烧生成水，则可观察到烧杯内壁有水。
②电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，a管与电源负极相连，则收集的气体为氢气；
电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：；
该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。
③氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，可知水是由氢、氧元素组成。(共23张PPT)
水的组成与性质
CHEMISTRY QUEST
准备好了吗？让我们一起探索水的奥秘！
闯关总览
01
探索水的
“内心世界”
PART 01 · 水的组成
02
水的
“变身魔法”
PART 02 · 水的净化
03
水的
“化学朋友圈”
PART 03 · 性质与变化
04
水的
“能源未来”
PART 04 · 氢能与展望
第一关
探索水的“内心世界”
—— 水 的 组 成 ——
LEVEL 01
知识讲解：电解水实验
现象一：产生气泡
接通直流电源后，电极表面立即产生大量气泡，说明有气体生成。
现象二：负极 (a管) 体积大
与电源负极相连的玻璃管内，产生的气体体积较大，液面下降明显更快。
现象三：正极 (b管) 体积小
与电源正极相连的玻璃管内，产生的气体体积较小，液面下降速度较慢。
核心结论：气体体积比约为2 : 1
该比例为“负极气体体积 : 正极气体体积”，可简记为“氢二氧一”。
知识讲解：气体检验与实验结论
气体检验方法
检验负极气体 (a管)：点燃木条靠近管口，气体燃烧产生淡蓝色火焰，证明是氢气 (H )。
检验正极气体 (b管)：带火星木条靠近管口，木条复燃，证明是氧气 (O )。
电解水实验核心结论
基本事实：水在通电条件下分解，生成了氢气和氧气两种气体。
宏观结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
微观结论：1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
文字表达式：水→氢气 + 氧气(条件：通电)
符号表达式：H O→H ↑ + O ↑(通电)
互动练习 1/2：选择题
题目：用如图电解水实验研究水的组成。下列关于该实验的说法中，不正确的是哪一项？
A.
a、b两管产生气体的体积比约为 2：1，对应氢气和氧气。
B.
用燃着的木条检验a管气体，观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰。
C.
b管气体能使带火星木条复燃，说明水中含有氧气分子。
D.
该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
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互动练习 2/2：填空题
接通直流电源后，观察右图实验现象，请完成以下填空。该实验综合考察了电解水的现象、原理与实验结论。
甲试管产生气体：
请输入答案 (如: 氢气)
乙试管产生气体：
请输入答案 (如: 氧气)
反应符号表达式：
如: H O → H +O
水的元素组成：
请输入结论
图1：电解水实验装置示意图（甲-负极，乙-正极）
LEVEL 02
2
第二关
水的“变身魔法” —— 水的净化
知识讲解：自来水的生产过程
01 / 沉降处理
向天然水中加入絮凝剂（如明矾），利用其吸附性将悬浮杂质聚集，加速沉降。
02 / 过滤净化 (物理)
通过过滤池的滤层，将水中不溶性的固体杂质（如泥沙）彻底分离，属于物理变化。
03 / 吸附除味 (物理)
利用活性炭疏松多孔的结构，高效吸附水中残留的色素和异味，进一步提升水质口感。
04 / 杀菌消毒 (化学)
通入氯气(Cl )或使用二氧化氯，通过化学反应破坏细菌病毒结构，保障饮用水安全。
知识讲解：过滤操作与硬水软化
核心口诀 · 一贴二低三靠
01 / 一贴
滤纸紧贴漏斗内壁，中间严禁留有气泡。
02 / 二低
①滤纸边缘低于漏斗口
②滤液液面低于滤纸边缘
03 / 三靠
①烧杯口紧靠玻璃棒
②玻璃棒轻靠三层滤纸
③漏斗下端紧靠烧杯壁
硬水与软水 · 知识点对比
什么是硬水？
含有较多可溶性钙、镁化合物的水。例如：井水、自来水。
什么是软水？
不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。例如：蒸馏水、雨水。
鉴别方法：加入肥皂水振荡
泡沫多、浮渣少 → 软水；泡沫少、浮渣多 → 硬水。
硬水软化的常用途径
生活中常用煮沸；实验室中常用蒸馏法。
互动练习 1/2：选择题
题目：下列选项中，哪一项不属于净水方法？
A. 过滤 (Filtration)
B. 沉降 (Sedimentation)
C. 电解 (Electrolysis)
D. 蒸馏 (Distillation)
提交答案
回答正确！电解是化学变化（分解水），而过滤、沉降、蒸馏均为物理净水方法。
互动练习 2/2：填空题
天然水净化为自来水的主要流程中，操作a的名称是___________，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、___________。操作c为通氯气，氯气的作用是___________，该过程属于___________变化。
Q1: 操作 a 的名称是
请输入答案...
Q2: 所需玻璃仪器 (烧杯/漏斗/)
请输入答案...
Q3: 通入氯气的主要作用是
请输入答案...
Q4: 氯气消毒过程属于
请输入答案...
3
第三关
水的“化学朋友圈” —— 性质与变化
知识讲解：水的性质
水的物理性质
01. 常态表现
在常温常压的环境下，水呈现为无色、无味、透明的液体状态。
02. 特殊密度
4℃时密度最大(1g/cm )。水结冰时体积会膨胀，导致密度变小，因此冰能浮在水面上。
03. 三态循环变化
液态水遇冷→凝固成冰；液态水受热→汽化成水蒸气，是物理变化过程。
水的化学性质
01. 化学稳定性
在通常情况下，水的化学性质很稳定，只有在通直流电或高温煅烧等特定条件下才会发生分解。
02. 参与多种化学反应
与活泼金属反应（如铁与水蒸气在高温下反应）
与非金属氧化物反应（如二氧化碳溶于水生成碳酸）
作为溶剂，能溶解大多数无机盐和部分有机物
是生物体内化学反应的介质，对生命活动至关重要。
互动练习 1/2：选择题
下列图像能正确反映其对应关系的是？
A
硫与过量氧气反应
B
加热高锰酸钾
C
电解水
D
红磷测氧含量
提交答案
互动练习 2/2：填空题
实验操作“先”与“后”大挑战
化学实验的成功与安全，往往就藏在这些“先后”顺序里。请根据你的实验常识，完成下面的填空：
制备气体时，先检查
[ 请输入答案 ]
，确认完好后再装入药品。
氢气燃烧实验时，先
[ 请输入答案 ]
，确保纯净后再进行点火。
提交答案 & 查看解析
4
第四关
水的“能源未来”
—— 氢能与展望 ——
氢能——未来的清洁能源
为什么是理想能源？
热值极高
同等质量放热量最大
零污染
产物只有水，超环保
三大主流制氢技术
1
电解水：技术成熟但能耗高，依赖清洁能源电力。
2
光解水：最理想的途径，直接利用太阳能，环保且可持续。
3
化石燃料：目前的主流方法，但会产生CO ，不够环保。
制氢技术流程图解
未来展望
随着光伏技术的进步，利用太阳能进行“光解水”制氢将是实现氢能规模化、清洁化生产的终极目标。
知识讲解：储氢技术与水的保护
主流储氢技术解析
高压压缩储氢
将氢气加压至15-70MPa储存在特制容器中，技术成熟，是目前应用最广的方式。
低温液化储氢
将氢气冷却至-253℃实现液化，体积能量密度高，适合大规模、长距离的运输场景。
金属氢化物储氢
利用合金与氢气发生化学反应生成氢化物，具有极高的安全性和稳定性，且储氢效率高。
水资源的循环与守护
淡水资源极度匮乏
水是生命之源，但地球上的淡水资源仅占总水量的2.5%，其中大部分被冻结在极地，人类可直接利用的淡水少之又少。
全方位的保护行动
我们需要树立节水意识，在生活中一水多用；同时严格监督工业排放，防止水体污染，共同守护珍贵的水资源。
节约用水，从我做起
互动练习 1/2：填空题
1. 从节能的角度分析，获得H 最理想的方式是 ________________________。
2. 电解水制氢的化学方程式为 ________________________。
在此处输入答案：利用太阳能光解水
在此处输入答案：2H O 通电 2H ↑ + O ↑
提交答案
互动练习 2/2：综合题
题目描述
某兴趣小组自制了简易净水器。为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 ___________ 放入饮料瓶内。
（备选材料：①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，请填写数字序号组合）
作答区
请输入你认为正确的材料放置顺序：
例如：④③①②
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闯关成功！
恭喜你完成了所有挑战
ALL CLEAR !
你已经掌握了水的组成与性质的核心知识！

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