沪教版九年级化学同步讲义第08自然界的水(学生版+解析)

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第08课 自然界的水
【学习目标】
通过水的电解实验探究，认识水的组成；
使学生知道沉淀、过滤、蒸馏等常用三种净化水的方法，能说出自来水的净化，初步学会过滤的操作及操作过程中要注意的事项。
知道纯净水和天然水的区别，学会用肥皂水鉴别硬水和软水，知道硬水的危害及硬水软化的方法。
【重点】
通过电解水实验分析水的组成。从元素的角度理解水的组成。
2. 水的净化过程，过滤操作的原理和实验。硬水和软水的区别和硬水软化的方法。
【难点】
自来水的净化过程。过滤的操作方法和注意事项。
硬水软化的方法。
水的组成
1、水的电解实验
实验现象：（1）电极上均有气泡产生；(2) 1、2两试管中气体体积比约为2:1。
气体验证：（1）1中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；
（2）2中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
反应文字表达式：水通电氢气+氧气
从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
误差分析：实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。主要原因：①氧气的溶性大于氢气；②氧气与电极反应而消耗。
【注意】
①做水的电解实验时，要在水中加入少量或NaOH溶液，其目的是增强水的导电性，提高化②所用电源为直流电源，正氧负氢，若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化 。
2、氢气燃烧
物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的最轻的气。
化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。
氢气+氧气点燃 水
氢气是理想的能源（原因燃烧产物是水，不污染环境）。
二、水的净化
1、自来水的净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水
2、明矾：明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。
3、活性炭：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
4、在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏
5、过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
6、蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体
蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中
不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。
7、硬水和软水
a.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。
b.硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏
水以降低水的硬度，在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。
c.区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少渣出现的是硬水。
三、水资源的综合利用
1、水污染的来源：
（1）工业生产中“三废”（废水、废渣、废气）的任意排放；
（2）农业生产中农药、化肥的不合理施用；
（3）生活污水的任意排放。
2、防止水污染的主要措施：
（1）提高环保意识，加强水质的监测。
（2）工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。
（3）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。

一、选择题
1．（2023·山东青岛·统考二模）用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体(U形管中预先加入少量的氢氧化钠，c、d两支试管容积相等)，下列说法不正确的是
A．U形管的a管应连接电源的正极
B．试管c中的气体先收集满
C．U形管中加入少量氢氧化钠的目的是增强水的导电性
D．该实验说明水中含有氢、氧两种元素
2. （2023江苏苏州市吴中、吴江、相城区一模）用如图所示装置进行电解水实验(水中加入少量硫酸钠溶液以增强导电性)，反应一段时间。下列说法正确的是
A. 球形容器内液面下降
B. 液体中硫酸钠的浓度不变
C. 与电源正极相连的玻璃管内产生的气体质量约为负极的八倍
D. 与电源负极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃
3．（2023·安徽池州·统考三模）2023年“中国水周”主题是“强化依法治水，携手共护母亲河”，下列做法不符合这一主题的是
A．对饮用水水源的环境质量进行实时监测B．铺设透水路面增加地下水储量
C．革新工艺提高工业用水重复利用率D．水体有自净能力，生活污水可任意排放
4. （2023江苏淮安市淮安经济技术开发区一模）某海水淡化系统(如下图)工作时，蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气，太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝，实现海水淡化。下列说法错误的是
A. 光热作用下，水分子运动速率加快
B. 液态水变为水蒸气，水分子间的间隔变大
C. 水蒸气冷凝为水，水分子本身变小
D. 海水变为淡水，水分子化学性质不变
5. （2023广东广州市广大附中一模）水是生命之源。下列有关说法正确的是
A. 经自制简易净水器净化后的山泉水是纯净物
B. 过滤除去水中含有的少量泥沙，其中玻璃棒的作用是搅拌
C. 地球上总水储量很大，淡水却很少
D. 电解水实验中水分子的化学性质没有改变
6. （2023广东东莞市阳光实验中学一模）2022年世界水日的主题是“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。下列有关水的说法不正确的是
A. 硬水蒸馏后可转化为软水B. 过滤可以除去水中所有杂质
C. 水通电生成氧气和氧气的体积比为2：1D. 可用肥皂水区分硬水和软水
7. （2023上海闵行区二模）水通电一段时间后如图所示，相关分析正确的是
A. a管电极与电源的正极相连
B. b管中产生的气体能使带火星木条复燃
C. a管产生的气体与b管产生的气体质量比约为2：1
D. 该实验证明每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成
8. （2023江苏无锡市锡山区天一中学三模）2023年3日22日是第31届“世界水日”，下列有关“水”的说法及做法不正确的是
A. 电解水的实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成的
B. 用肥皂水可以区分硬水和软水
C. 明矾用于自来水杀菌、消毒
D. 水分子是保持水化学性质的最小微粒
9. （2023广东广州市荔湾区一模）如图所示的生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列说法正确的是
A. 生命吸管的活性炭能够降低水的硬度
B. 经过生命吸管净化后的水属于纯净物
C. 经过生命吸管净化后的水不含病毒和细菌
D. 生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
10. （2023四川自贡市富顺学区一模）节约用水是每个公民的义务，下列做法中不正确的是
A. 农业和园林浇灌用喷灌、滴灌 B. 工业用水循环利用
C. 将生活污水排放在江河中 D. 利用家庭洗菜水、洗衣水等冲洗马桶
11. （2023江苏常州市武进区前黄实验学校一模）某直饮水机水处理的过程如图所示，步骤②对应的作用是（ ）
A. 过滤B. 吸附杂质C. 杀菌消毒D. 蒸馏
12. （2023江苏扬州市广陵区树人学校三模）扬州被誉为“中国运河第一城”，保护水资源是每个公民的责任。下列说法正确的是
A. 电解水时正极得到的是氢气
B. 河水中加入明矾可使水软化
C. 生活污水可直接排放入运河
D. 蒸馏水是净化程度较高的水
13. （2023江苏淮安市淮阴区一模）近代以来，科学家通过对水的分解和生成实验的研究认识了水的组成。
（1）1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图1，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集全部生成的气体，冷却至室温，测得铁管质量增加。
注：拉瓦锡实验中铁管内发生反应；水+铁四氧化三铁+氢气
①通过拉瓦锡的实验，可以得出有关水的结论是_______(填字母)。
a. 水由氧，氢两种元素组成
b. 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
c. 水分子是由氢分子和氧分子构成
②该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重______g。实验发现铁管实际增重比理论数值大，其可能的原因是_______________。
（2）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，某兴趣小组向水中加入少记氢氧化钠溶液，用图2所示装置进行电解水实验。
①实验结束时发现注射器II中活塞停留在10 mL刻度线处，则理论上注射器1中活塞停留在______mL刻度线处。
②电解水的过程中加入少量氢氧化钠溶液以增强水的导电性，从微观角度看是因为溶液中存在自由移动的_______(填“分子”或“离子”)。
14. （2023江苏无锡市锡山区天一实验学校一模）水质监测五参数：pH、温度、溶氧量、电导率、浊度。各地区应对地下水和湖泊水质进行定期检测。检测方法，按国家《生活饮用水标准检验方法》执行。
（1）冬天的溶氧量一般比夏天高的原因_______。
（2）湖泊水电导率在125～250μs/cm之间，能导电是由于湖泊水中含有可溶性的钙镁化合物等，即水样中含钙、镁离子，其中钙离子的符号为_______。
（3）水样的浑浊度是由水中含有的泥沙、枯土、有机物、微生物等微粒悬浮物质所致，在实验室要除去水中的泥沙可以通过______操作（填操作名称）。
1．（2022年山东省泰安市中考）水和空气是人类宝贵的自然资源。下列有关说法正确的是（ ）
A．水电解得到氢气和氧气的质量比为2：1
B．水能灭火是因为可以降低可燃物的着火点
C．空气中氧气的质量分数约为21%
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
2．（2022年四川省南充市中考）水是地球上最普通、最常见的化学物质之一，下列关于水的说法错误的是（ ）
A．海水、河水等天然水是混合物
B．生活中通过煮沸可降低水的硬度
C．用水灭火的原理是降低可燃物着火点
D．水中的一些可溶性杂质可用活性炭吸附
3．（2022四川省自贡市中考）李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。这种方法是（ ）
A．过滤B．蒸发C．蒸馏D．升华
4．（2022年山东省泰安市中考）水和空气是人类宝贵的自然资源。下列有关说法正确的是（ ）
A．水电解得到氢气和氧气的质量比为2：1
B．水能灭火是因为可以降低可燃物的着火点
C．空气中氧气的质量分数约为21%
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
5．（2022年四川省南充市中考）水是地球上最普通、最常见的化学物质之一，下列关于水的说法错误的是（ ）
A．海水、河水等天然水是混合物
B．生活中通过煮沸可降低水的硬度
C．用水灭火的原理是降低可燃物着火点
D．水中的一些可溶性杂质可用活性炭吸附
6．（2022年云南省中考）2022年3月22日是第三十届“世界水日”，其主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。
(1)地下水是___________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是___________。实验结束，可加入___________比较水蒸馏前后的硬度变化。
(3)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图，玻璃管___________(填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由___________组成的。

(4)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水，其处理水的过程如下图所示。

吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附杂质，固体颗粒可选用___________，紫外线灯管照射的作用是___________。
(5)如图是我国“国家节水标志”，用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示___________。

7. （2022安徽中考）某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如下，回答下列问题。
（1）矿泉水中的钙、钾指的是______（填“元素“或“单质”）。
（2）活性炭过滤器中活性炭的作用是______。
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去______（填字母序号）。
A. 难溶性大颗粒 B. 可溶性无机盐 C. 可溶性高分子化合物
（4）臭氧的化学式O3的微观意义是______（写出1点即可）。
（5）生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水，理由是______。
8. (2022甘肃金昌中考)水是一种宝贵的自然资源。一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如下图所示：
（1）净水机中，PP棉净水原理和化学基本实验操作中___________的原理相似，实验室进行该操作时所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗（含滤纸）和___________（填仪器名称）。
（2）颗粒活性炭可去除异味和余氯，这是因为活性炭具有良好的___________性。
（3）日常生活中，常用___________区分硬水和软水。
（4）请写出一条生活中节约用水的措施___________。
9. （2022四川资阳中考）2022年4月16日，在太空中“出差”长达183天的神舟十三号航天员乘组成功返回地球，创下了中国航天员连续在轨飞行时长新纪录。
（1）电解水是太空舱供氧的一种方式。如图为电解水的装置，b管内气体是______。
（2）航天员在空间站内呼吸产生的二氧化碳和水都需要及时处理。目前可通过一种叫“分子筛”的设备（CDRA系统）将它们分离出来。“分子筛”起到的作用类似于化学实验中的______操作。
（3）航天器中的二氧化碳、水还可以通过如下反应除去。反应的化学方程式为：4KO2+4CO2+2H2O=4X+3O2，X是______。
（4）航天员王亚平等在太空给虎年元宵晚会出灯谜，他们用墨书写的灯谜能长时间保存的原因是______。
2023-2024学年九年化学上册预学精品课程
第二章 身边的化学物质
第08课 自然界的水
【学习目标】
通过水的电解实验探究，认识水的组成；
使学生知道沉淀、过滤、蒸馏等常用三种净化水的方法，能说出自来水的净化，初步学会过滤的操作及操作过程中要注意的事项。
知道纯净水和天然水的区别，学会用肥皂水鉴别硬水和软水，知道硬水的危害及硬水软化的方法。
【重点】
通过电解水实验分析水的组成。从元素的角度理解水的组成。
2. 水的净化过程，过滤操作的原理和实验。硬水和软水的区别和硬水软化的方法。
【难点】
自来水的净化过程。过滤的操作方法和注意事项。
硬水软化的方法。
水的组成
1、水的电解实验
实验现象：（1）电极上均有气泡产生；(2) 1、2两试管中气体体积比约为2:1。
气体验证：（1）1中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；
（2）2中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。反应文字表达式： 水通电氢气+氧气
H2O H2 O2
从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
误差分析：实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。主要原因：①氧气的溶解性大于氢气；②氧气与电极反应而消耗。
【注意】
①做水的电解实验时，要在水中加入少量H2SO4或NaOH溶液，其目的是增强水的导电性，提高化学反应速率。
②所用电源为直流电源，正氧负氢，若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化学能。
2、氢气燃烧
物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。
化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。
氢气+氧气点燃 水
H2 O2 H2O
氢气是理想的能源（原因燃烧产物是水，不污染环境）。
二、水的净化
1、自来水的净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水
2、明矾：明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。
3、活性炭：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
4、在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏
5、过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
6、蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体
蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中
不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。
7、硬水和软水
a.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。
b.硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏
水以降低水的硬度，在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。
c.区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少或浮渣出现的是
硬水。
三、水资源的综合利用
1、水污染的来源：
（1）工业生产中“三废”（废水、废渣、废气）的任意排放；
（2）农业生产中农药、化肥的不合理施用；
（3）生活污水的任意排放。
2、防止水污染的主要措施：
（1）提高环保意识，加强水质的监测。
（2）工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。
（3）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。

一、选择题
1．（2023·山东青岛·统考二模）用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体(U形管中预先加入少量的氢氧化钠，c、d两支试管容积相等)，下列说法不正确的是
A．U形管的a管应连接电源的正极
B．试管c中的气体先收集满
C．U形管中加入少量氢氧化钠的目的是增强水的导电性
D．该实验说明水中含有氢、氧两种元素
【答案】A
A、c试管通过向下排空气法收集气体，则收集的是氢气，所以U形管的a管应连接电源的负极，选项错误；
B、电解水时，生成的氢气与氧气的体积比约为2：1，c、d两支试管容积相等，则试管c中的气体先收集满，选项正确；
C、U形管中加入少量氢氧化钠的目的是增强水的导电性，加快反应的速率，选项正确；
D、水电解后生成氢气与氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应中元素的种类不变，所以由电解水实验可知，水中含有氢、氧两种元素，选项正确，故选A。
2.（2023江苏苏州市吴中、吴江、相城区一模）用如图所示装置进行电解水实验(水中加入少量硫酸钠溶液以增强导电性)，反应一段时间。下列说法正确的是
A. 球形容器内液面下降
B. 液体中硫酸钠的浓度不变
C. 与电源正极相连的玻璃管内产生的气体质量约为负极的八倍
D. 与电源负极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃
【答案】C
【解析】
A、电解水时，由于两边玻璃管中有气体生成，则球形容器内液面上升，该选项说法不正确；
B、电解过程中，水电解生成氢气和氧气，则溶剂减少，而溶质质量不变，则硫酸钠的浓度变大，该选项说法不正确；
C、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且根据方程式，可知生成的氧气和氢气的质量比为（16×2）：（2×1×2）=8：1，则与电源正极相连的玻璃管内产生的气体质量约为负极的八倍，该选项说法正确；
D、负极产生的为氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，该选项说法不正确。
故选C。
3．（2023·安徽池州·统考三模）2023年“中国水周”主题是“强化依法治水，携手共护母亲河”，下列做法不符合这一主题的是
A．对饮用水水源的环境质量进行实时监测B．铺设透水路面增加地下水储量
C．革新工艺提高工业用水重复利用率D．水体有自净能力，生活污水可任意排放
【答案】D
A、对饮用水水源的环境质量进行实时监测，可以防止水源污染，符合这一主题，故选项A不符合题意；
B、铺设透水路面增加地下水储量，可以提高水的利用率，符合这一主题，故选项B不符合题意；
C、革新工艺提高工业用水重复利用率，可以使水多次重复利用，符合这一主题，故选项C不符合题意；
D、水体有自净能力，但生活污水任意排放，会造成水体污染，不符合这一主题，故选项D符合题意；
故选：D。
4. （2023江苏淮安市淮安经济技术开发区一模）某海水淡化系统(如下图)工作时，蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气，太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝，实现海水淡化。下列说法错误的是
A. 光热作用下，水分子运动速率加快
B. 液态水变为水蒸气，水分子间的间隔变大
C. 水蒸气冷凝为水，水分子本身变小
D. 海水变为淡水，水分子化学性质不变
【答案】C
【解析】
A、温度越高分子运动速度越快，故光热作用下，水分子运动速率加快，选项正确；
B、液态水变为水蒸气，水分子本身没有改变而是水分子间的间隔变大，选项正确；
C、水蒸气冷凝为水，水分子本身没有改变而是水分子间的间隔变小 ，选项错误；
D、海水变为淡水，水分子本身没有改变，分子是保持物质化学性质的最小粒子，故水的化学性质不变，选项正确；
答案为：C。
5. （2023广东广州市广大附中一模）水是生命之源。下列有关说法正确的是
A. 经自制简易净水器净化后的山泉水是纯净物
B. 过滤除去水中含有的少量泥沙，其中玻璃棒的作用是搅拌
C. 地球上总水储量很大，淡水却很少
D. 电解水实验中水分子的化学性质没有改变
【答案】C
【解析】
A、经自制简易净水器净化后的山泉水仍然含有可溶性离子，属于混合物，不符合题意；
B、过滤操作中玻璃棒起到引流的作用，不符合题意；
C、地球上的总水储量虽然很大，但淡水很少，大部分是含盐量很高的海水，淡水只约占全球水储量的2.53％，其中大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻土层中，难以利用，符合题意；
D、水在通电作用下可以分解生成氧气和氢气，是化学变化，在反应中水分子分解成氢气分子和氧气分子，其化学性质发生改变，不符合题意；
故选C。
6. （2023广东东莞市阳光实验中学一模）2022年世界水日的主题是“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。下列有关水的说法不正确的是
A. 硬水蒸馏后可转化为软水B. 过滤可以除去水中所有杂质
C. 水通电生成氧气和氧气的体积比为2：1D. 可用肥皂水区分硬水和软水
【答案】B
【解析】
A、硬水是含有较多可溶性钙镁化合物的水，而蒸馏可以除去水中的所有杂质，可以将硬水软化，故A说法正确；
B、过滤只能除去水中的不溶性杂质，故B说法不正确；
C、水通电分解生成氢气和氧气的体积比为2:1，故C说法正确；
D、可用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水，产生泡沫多的是软水，反之，产生泡沫少的是硬水，故D说法正确；
故选B。
7. （2023上海闵行区二模）水通电一段时间后如图所示，相关分析正确的是
A. a管电极与电源的正极相连
B. b管中产生的气体能使带火星木条复燃
C. a管产生的气体与b管产生的气体质量比约为2：1
D. 该实验证明每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成
【答案】B
【解析】
A、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比约为2:1。a管产生气体较多，电极与电源的负极相连，错误；
B、b玻璃管中产生的气体体积少，是氧气，氧气 具有助燃性，能使带火星木条复燃，正确；
C、a、b两玻璃管中产生的气体分别是氢气、氧气，体积比约为2：1，不是质量比，错误；
D、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，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，该实验证明水是由氢元素和氧元素组成，不能证明每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成，错误。
故选B。
8. （2023江苏无锡市锡山区天一中学三模）2023年3日22日是第31届“世界水日”，下列有关“水”的说法及做法不正确的是
A. 电解水的实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成的
B. 用肥皂水可以区分硬水和软水
C. 明矾用于自来水杀菌、消毒
D. 水分子是保持水化学性质的最小微粒
【答案】C
【解析】
A、水电解后生成氢气与氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，元素的种类在化学反应前后保持不变，由此可知，电解水的实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成的，选项正确；
B、硬水遇到肥皂水产生浮渣，软水遇到肥皂水产生泡沫，所以用肥皂水可以区分硬水和软水，选项正确；
C、明矾溶于水解离出铜离子，铜离子属于重金属离子，会危害人体健康，所以明矾不能用于自来水杀菌、消毒，选项错误；
D、水由水分子构成，所以水分子是保持水的化学性质的最小微粒，选项正确，故选C。
9. （2023广东广州市荔湾区一模）如图所示的生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列说法正确的是
A. 生命吸管的活性炭能够降低水的硬度
B. 经过生命吸管净化后的水属于纯净物
C. 经过生命吸管净化后的水不含病毒和细菌
D. 生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
【答案】D
【解析】
A、活性炭只能除去水中的色素和异味，并不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，该选项说法不正确；
B、经过生命吸管净化后的水中仍含有可溶性钙、镁化合物，属于混合物，该选项说法不正确；
C、由于加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒，则经过生命吸管净化后的水中仍含有少量的细菌和病毒，该选项说法不正确；
D、活性炭过滤层及双层纺织网的净水过程中没有新物质生成，属于物理变化，加碘树净水过程中有新物质生成，属于化学变化，该选项说法正确。
故选D。
10. （2023四川自贡市富顺学区一模）节约用水是每个公民的义务，下列做法中不正确的是
A. 农业和园林浇灌用喷灌、滴灌 B. 工业用水循环利用
C. 将生活污水排放在江河中 D. 利用家庭洗菜水、洗衣水等冲洗马桶
【答案】C
【解析】
A、农业和园林浇灌用喷灌、滴灌的做法可以节约用水，不符合题意；
B、工业用水循环利用可以做到节约用水，不符合题意；
C、将生活污水排放在江河中，这样做会污染水质，符合题意；
D、利用家庭洗菜水、洗衣水等冲洗马桶，可以做到节约用水，不符合题意。
故选C。
11. （2023江苏常州市武进区前黄实验学校一模）某直饮水机水处理的过程如图所示，步骤②对应的作用是（ ）
A. 过滤B. 吸附杂质C. 杀菌消毒D. 蒸馏
【答案】A
【解析】
超滤膜可以除去不溶性的杂质，所以步骤②对应的操作是过滤。
故选A。
12. （2023江苏扬州市广陵区树人学校三模）扬州被誉为“中国运河第一城”，保护水资源是每个公民的责任。下列说法正确的是
A. 电解水时正极得到的是氢气
B. 河水中加入明矾可使水软化
C. 生活污水可直接排放入运河
D. 蒸馏水是净化程度较高的水
【答案】D
【解析】
A、电解水时正极得到的是氧气，负极得到氢气，错误；
B、河水中加入明矾可加速水中悬浮颗粒物的沉降，不能除去可溶性杂质，不能软化水，错误；
C、生活污水可直接排放入运河，会污染水体，错误；
D、蒸馏水是净化程度较高的水，可除去所有杂质，正确。
故选D。
13. （2023江苏淮安市淮阴区一模）近代以来，科学家通过对水的分解和生成实验的研究认识了水的组成。
（1）1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图1，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集全部生成的气体，冷却至室温，测得铁管质量增加。
注：拉瓦锡实验中铁管内发生反应；水+铁四氧化三铁+氢气
①通过拉瓦锡的实验，可以得出有关水的结论是_______(填字母)。
a. 水由氧，氢两种元素组成
b. 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
c. 水分子是由氢分子和氧分子构成
②该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重______g。实验发现铁管实际增重比理论数值大，其可能的原因是_______________。
（2）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，某兴趣小组向水中加入少记氢氧化钠溶液，用图2所示装置进行电解水实验。
①实验结束时发现注射器II中活塞停留在10 mL刻度线处，则理论上注射器1中活塞停留在______mL刻度线处。
②电解水的过程中加入少量氢氧化钠溶液以增强水的导电性，从微观角度看是因为溶液中存在自由移动的_______(填“分子”或“离子”)。
【答案】（1） ①. a ②. 8 ③. 部分铁在高温条件下与空气中的氧气发生反应
（2） ①. 5 ②. 离子
【解析】
（1）①拉瓦锡实验中，反应后生成物的元素种类有铁、氧、氢，反应前也必须含有这三种元素，已知铁由铁元素组成，故水由氢、氧两种元素组成，但是不能确定水分子的构成，故选a；
②水中的氧元素和氢元素的质量比为8：1，铁管增加的质量理论上等于氢气质量的8倍，为8g，若铁管增加的质量大于氧气质量的8倍，可能是部分铁在高温条件下与空气中的氧气发生了反应。
（2）①电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，注射器II与电源的负极相连产生的是氢气，注射器I与电源的正极相连，产生的是氧气，产生的氢气与氧气的体积比为2：1，故实验结束时发现注射器II中活塞停留在10mL刻度线处，则注射器1中活塞停留在刻度线5mL处。
②加入少量氢氧化钠溶液以增强水的导电性，是因为氢氧化钠在溶液中以钠离子和氢氧根离子的形式存在，所以从微观角度看是因为溶液中存在自由移动的离子。
14. （2023江苏无锡市锡山区天一实验学校一模）水质监测五参数：pH、温度、溶氧量、电导率、浊度。各地区应对地下水和湖泊水质进行定期检测。检测方法，按国家《生活饮用水标准检验方法》执行。
（1）冬天的溶氧量一般比夏天高的原因_______。
（2）湖泊水电导率在125～250μs/cm之间，能导电是由于湖泊水中含有可溶性的钙镁化合物等，即水样中含钙、镁离子，其中钙离子的符号为_______。
（3）水样的浑浊度是由水中含有的泥沙、枯土、有机物、微生物等微粒悬浮物质所致，在实验室要除去水中的泥沙可以通过______操作（填操作名称）。
【答案】（1）气体溶解度随温度升高而减小
（2）Ca2+ （3）过滤
【解析】
（1）氧气的溶解度随温度的升高而减小，冬天气温低，氧气溶解度大；夏天气温高，氧气溶解度小，因此冬天的溶氧量一般比夏天高。
（2）根据离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，故钙离子表示为Ca2+。
（3）泥沙难溶于水，故在实验室要除去水中的泥沙可以通过过滤操作。
1．（2022年山东省泰安市中考）水和空气是人类宝贵的自然资源。下列有关说法正确的是（ ）
A．水电解得到氢气和氧气的质量比为2：1
B．水能灭火是因为可以降低可燃物的着火点
C．空气中氧气的质量分数约为21%
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
【答案】D
【解析】
A、水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2；错误；
B、水能灭火是因为可以降低温度到可燃物的着火点以下，错误；
C、空气成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%，错误；
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可做电光源，正确；
故选D。
2．（2022年四川省南充市中考）水是地球上最普通、最常见的化学物质之一，下列关于水的说法错误的是（ ）
A．海水、河水等天然水是混合物
B．生活中通过煮沸可降低水的硬度
C．用水灭火的原理是降低可燃物着火点
D．水中的一些可溶性杂质可用活性炭吸附
【答案】C
【解析】
A、河水、海水等天然水中都含有一些可溶性的物质，属于混合物，故选项说法正确，不符合题意；
B、煮沸时可以把水中钙、镁离子变成水垢，因此生活中可用煮沸的方法降低水的硬度，故选项说法正确，不符合题意；
C、用水灭火，不是因为降低了可燃物的着火点，而是使温度降到着火点以下，故选项说法错误，符合题意；
D、活性炭具有吸附性，自来水厂生产自来水的过程中，常加入活性炭，来吸附水中一些可溶性的杂质，除去臭味，故选项说法正确，不符合题意。
故选C。
3．（2022四川省自贡市中考）李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。这种方法是（ ）
A．过滤B．蒸发C．蒸馏D．升华
【答案】C
【解析】
“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”，这种方法是蒸馏，是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法。
故选C。
4．（2022年山东省泰安市中考）水和空气是人类宝贵的自然资源。下列有关说法正确的是（ ）
A．水电解得到氢气和氧气的质量比为2：1
B．水能灭火是因为可以降低可燃物的着火点
C．空气中氧气的质量分数约为21%
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
【答案】D
【解析】
A、水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2；错误；
B、水能灭火是因为可以降低温度到可燃物的着火点以下，错误；
C、空气成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%，错误；
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可做电光源，正确；
故选D。
5．（2022年四川省南充市中考）水是地球上最普通、最常见的化学物质之一，下列关于水的说法错误的是（ ）
A．海水、河水等天然水是混合物
B．生活中通过煮沸可降低水的硬度
C．用水灭火的原理是降低可燃物着火点
D．水中的一些可溶性杂质可用活性炭吸附
【答案】C
【解析】
A、河水、海水等天然水中都含有一些可溶性的物质，属于混合物，故选项说法正确，不符合题意；
B、煮沸时可以把水中钙、镁离子变成水垢，因此生活中可用煮沸的方法降低水的硬度，故选项说法正确，不符合题意；
C、用水灭火，不是因为降低了可燃物的着火点，而是使温度降到着火点以下，故选项说法错误，符合题意；
D、活性炭具有吸附性，自来水厂生产自来水的过程中，常加入活性炭，来吸附水中一些可溶性的杂质，除去臭味，故选项说法正确，不符合题意。
故选C。
6．（2022年云南省中考）2022年3月22日是第三十届“世界水日”，其主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。
(1)地下水是___________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是___________。实验结束，可加入___________比较水蒸馏前后的硬度变化。
(3)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图，玻璃管___________(填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由___________组成的。

(4)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水，其处理水的过程如下图所示。

吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附杂质，固体颗粒可选用___________，紫外线灯管照射的作用是___________。
(5)如图是我国“国家节水标志”，用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示___________。

【答案】(1)混合物
(2) 防止暴沸 肥皂水
(3)b 氢元素和氧元素
(4)活性炭 消毒杀菌
(5)地球上淡水资源有限，应节约用水
【解析】
(1)地下水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物；
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸；
通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故可加入肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化；
(3)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管产生的气体较多，是氢气，b管产生的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，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；
(4)活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可用于吸附杂质；
紫外线照射可使蛋白质变性，可起到消毒杀菌的作用；
(5)圆象征了地球，每个人手中只有一滴水，暗示大家地球上淡水资源有限，大家要节约用水，故填：地球上淡水资源有限，应节约用水。
7. （2022安徽中考）某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程示意图如下，回答下列问题。
（1）矿泉水中的钙、钾指的是______（填“元素“或“单质”）。
（2）活性炭过滤器中活性炭的作用是______。
（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去______（填字母序号）。
A. 难溶性大颗粒B. 可溶性无机盐C. 可溶性高分子化合物
（4）臭氧的化学式O3的微观意义是______（写出1点即可）。
（5）生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水，理由是______。
【答案】（1）元素 （2）吸附作用或除去水中的色素和异味 （3）B
（4）1个臭氧分子或1个臭氧分子由3个氧原子构成
（5）提倡饮用矿泉水，因相对于白开水矿泉水更安全。或提倡饮用白开水，因为矿泉水需要额外包装，浪费资源。合理即可。
【解析】
(1)矿泉水中的钙、钾指的是元素，而非具体的存在形式。
(2)活性炭过滤器中活性炭疏松多孔，具有吸附性，起到吸附作用，可以除去水中的色素和异味。
(3)在过滤器中除去难溶性大颗粒，活性炭有吸附性，可以除去大颗粒分子，除去可溶性高分子化合物，则超滤主要作用是除去可溶性无机盐，故选B。
(4)化学式微观上表示1个分子，也可以表示该分子的微观构成。所以O3微观上表示1个臭氧分子，1个臭氧分子由3个氧原子构成。
(5)通过图中可知，矿泉水中除去了可溶性高分子化合物，也有灭菌过程，且保留了人体需要的钙、钾等矿物质，相对于白开水矿泉水更安全。同时，白开水也能达到正常的饮用需求，矿泉水运输等需要使用塑料包装，生活中会造成资源浪费。合理即可。
8. (2022甘肃金昌中考)水是一种宝贵的自然资源。一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如下图所示：
（1）净水机中，PP棉净水原理和化学基本实验操作中___________的原理相似，实验室进行该操作时所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗（含滤纸）和___________（填仪器名称）。
（2）颗粒活性炭可去除异味和余氯，这是因为活性炭具有良好的___________性。
（3）日常生活中，常用___________区分硬水和软水。
（4）请写出一条生活中节约用水的措施___________。
【答案】（1） ①. 过滤 ②. 玻璃棒
（2）吸附 （3）肥皂水
（4）洗手时水龙头开小些（其他合理答案均可）
【解析】
(1)PP棉能够将不溶物与水分离，过滤是将不溶物与溶液分离，故PP棉净水原理和化学基本实验操作中的过滤相似，故填：过滤；
过滤所需要的仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台，根据题意故填：玻璃棒；
(2)活性炭疏松多孔能够吸附有毒有色有异味的物质，故填：吸附性；
(3)区分硬软水使用肥皂水，加入肥皂水后产生大量泡沫的是软水，有大量浮渣的是硬水，故填：肥皂水；
(4)生活中节约用水的措施：洗手时水龙头开小些（其他合理答案均可）。
9. （2022四川资阳中考）2022年4月16日，在太空中“出差”长达183天的神舟十三号航天员乘组成功返回地球，创下了中国航天员连续在轨飞行时长新纪录。
（1）电解水是太空舱供氧的一种方式。如图为电解水的装置，b管内气体是______。
（2）航天员在空间站内呼吸产生的二氧化碳和水都需要及时处理。目前可通过一种叫“分子筛”的设备（CDRA系统）将它们分离出来。“分子筛”起到的作用类似于化学实验中的______操作。
（3）航天器中的二氧化碳、水还可以通过如下反应除去。反应的化学方程式为：4KO2+4CO2+2H2O=4X+3O2，X是______。
（4）航天员王亚平等在太空给虎年元宵晚会出灯谜，他们用墨书写的灯谜能长时间保存的原因是______。
【答案】（1）氧气或O2
（2）过滤 （3）KHCO3
（4）墨水的主要成分为炭黑，碳单质在常温下化学性质稳定
【解析】
(1)电解水中氧气在电源正极产生，故答案为：氧气（O2）
(2)由题意可知，分子筛的作用相当于过滤，故答案为：过滤
(3)根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有4个钾原子，4个碳原子，18个氧原子，4个氢原子，反应后有6个氧原子，少了4个钾原子，4个碳原子，4个氢原子，12个氧原子，因此X化学式是：KHCO3
(4)墨水中的主要成分是炭黑，炭黑属于碳单质，碳在常温下化学性质稳定，故答案为：墨水的主要成分为炭黑，碳单质在常温下化学性质稳定。