05 探究水的组成 水的净化中考化学必考实验专练

这是一份05 探究水的组成 水的净化中考化学必考实验专练，共22页。试卷主要包含了通电分解水，过滤等内容，欢迎下载使用。
实验原理
①设计原理：通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。
②反应原理：2H2O 2H2↑＋O2↑（用化学方程式表示）。
实验装置
甲乙
【注意】水中常加入少量 H2SO4 或 NaOH 或 Na2SO4，以增强水的导电性。
实验现象
通直流电源后，电极表面出现气泡，一段时间后，两个玻璃管（或试管）内液面均下降，甲装置 c 中液面上升，玻璃管（或试管） a、b 所收集的气体体积比约为 2：1。
【口诀】正氧负氢、氢二氧一。
正、负极产物的检验
①正极：用带火星的木条检验，若观察到带火星的木条复燃 ，则说明产物是氧气。
②负极：用燃着的木条检验，若观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰，则说明产物是氢气。
实验结论及推论
①水是由氢元素和氧元素组成的。
②验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。
③电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线如图所示，通过生成氢气和氧气的体积比约为 2∶ 1，推出它们的质量比约为 1∶8。
实验问题分析：
①电解水时，若氧气与氢气的体积比小于 1:2，可能的原因有：氧气在水中的溶解性比氢气稍大；氧气具有氧化性，部分氧气将电极氧化而消耗；正极未完全放入玻璃管中，使氧气泄漏等。
②如何让电解水实验中氢气与氧气体积比为 2：1？
a 把电解液的温度控制在 25℃以上，减少氧气的溶解度。
b 让电解液的浓度适当高一点，也可以减少误差。
c 调节盛氢气、氧气与电解液的管内液面在一个水平高度上
③有时收集的气体量较少时，当检验氢气时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰
④使用氢气时一定要注意安全，点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。
从微观认识水的电解过程
电解水的过程可用图 2 表示，粒子运动变化的先后顺序是④③①② 。
图 3 表示电解水的微观示意图，该反应中属于单质的是 H2、O2，该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子 。
图像：根据事实补全图所示图像。
电解水的不同装置
二、过滤
适用范围：用于难溶性固体与液体的分离。
实验仪器：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒；实验用品：滤纸。
实验装置图
操作要点及违反操作可能产生的后果：
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，如果滤纸未贴紧（留有气泡），会造成过滤速度慢；
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘，如果液面高于滤纸边缘，滤液会不经滤纸而流下。
三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒；
玻璃棒下端紧靠三层滤纸的一面，如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸破损；
漏斗下端紧靠烧杯内壁，如果没有紧靠，过滤变慢，同时可能造成液滴飞溅 。
问题分析
①玻璃棒在过滤中的作用是引流，过滤过程中不能用玻璃棒搅拌，会造成滤纸破损 。
②如果过滤后，滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、接液烧杯不干净，更换滤纸并清洗仪器，重新过滤，直到滤液澄清为止。
③过滤后所得的水是混合物，过滤只是除去了水中的难溶性杂质，还有可溶性杂质没有除去。
④过滤过程中过滤速度太慢，原因可能是：
滤纸与漏斗内壁有空隙（滤纸没有紧贴漏斗内壁），则过滤的速度会比较慢；液体没有静置一会就倒入，滤渣堵塞了滤纸上的小孔
常见错误操作
装置改进
自动添加液体过滤装置净化水简易装置
1．（2022 山东日照中考）用如图所示装置电解水，下列说法错误的是（）
A．M、N 两导管口处收集的气体质量之比是 1：8 B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性 C．将带火星的木条放在 M 导管口处，木条会复燃
D．N 处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
2．（2022 湖南衡阳中考）下列实验操作错误的是（）
A．量筒读数B．稀释浓硫酸
滴加液体D．过滤
3．（2022 江西中考）“世界棉花看中国，中国棉花看新疆”，棉花在化学实验中也常被使用。
实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是。
实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧，而棉花上蘸有的水不能燃烧，说明燃烧的条件之
一是。如果加热蘸有水的棉花时间较长，可观察到的现象是。
实验③的目的是探究铁钉生锈的条件。试管 c 内棉花中放氯化钙的目的是。实验几天后观察到试管(填序号)中的铁钉生锈，从而得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。
4. （2022 山东临沂中考）水是宝贵的自然资源。对人类生话、生产都有重要意义。
硬水给生活和生产带来许多麻烦，可用来区分硬水和软水。
如图所示，a、b 试管中气体的体积比约为，该反应的化学方程式是。
爱护水资源是每个公民应尽的义务。下列行为属于浪费水资源的是（填序号）。 a.用淘米水浇花 b.农业上采用喷灌、滴灌 c.洗脸擦肥皂时不关闭水龙头
5．（2022 湖南邵阳中考）（8 分）水是生命之源。
对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是；
如图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是；
生活中我们常用 区分硬水和软水；
保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有（填序号）。
①大量使用含磷洗衣粉
②农业上禁止使用农药和化肥
③生活污水集中处理达标后再排放
④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生
6．（2022 山东东营中考）（8 分）（1）黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程可得到自来水，自来水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用 检验水是硬水还是软水。
如图是电解水的实验装置图，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为 ，检验 a 管中产生的气体方法是 。
北京冬奥会“飞扬”火炬使用氢气作为燃料，体现了绿色奥运理念。氢气作为绿色燃料的优点是 。
如图是两种变化的微观图示：
①②两种变化中属于物理变化的是 （填“①”或“②”），从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 。
7. （2022 辽宁沈阳中考）水是人类宝贵的自然资源。水——生命的源泉
如图为自制简易污水净化装置，该装置中活性炭主要起到作用。
长期饮用硬水对人体健康不利，生活中常用方法降低水的硬度。水——重要的溶剂
生理盐水是溶质质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液。现需配制 500g 生理盐水，请回答下列问题：
①计算：需要称取 NaCl 的质量是g。
②配制溶液的操作步骤如上图，正确的操作顺序是（填字母序号）。
欲从 KNO3 和 NaCl（少量）的混合物中分离出 KNO3。根据所给信息，回答下列问题：常温下（20℃）溶解度和溶解性的关系
①常温下（20℃），KNO3 和 NaCl 的溶解性都属于。
②80℃时，KNO3 的溶解度（填“大于”、“小于”或“等于”）NaCl 的溶解度。
③从该混合物中分离出 KNO3 的方法是。
水——化学变化的参与者
水能与生石灰（CaO）反应，这一性质被广泛应用到生产、生活中、请结合所学知识回答下列问题：
①写出水与生石灰反应的化学方程式。
②列举一条该反应的用途。
溶解度 S
S≥10g
1g≤S＜10g
0.01g≤S＜1g
S＜0.01g
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
8.（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”。
地下水是(填“混合物”或“纯净物”)。
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。
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。
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。
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。
9．（2022 年四川省成都市中考）根据图示实验，回答下列问题。
图 1 实验制取氢气的化学方程式为。基本反应类型是。
若要收集干燥的氢气，应采用收集(填收集方法)。
图 2 实验点燃氢气前，需。点燃后，烧杯壁上出现水雾，说明水是由组成。
图 3 实验测得 V(a)：V(b)=1:2，要确定水分子中氢氧原子个数比，还需要的数据有(填序号)。
a.水的相对分子质量b.氢气、氧气的密度c.氢原子、氧原子的质量 (5)下图是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是
1．（2022 山东日照中考）用如图所示装置电解水，下列说法错误的是（）
A．M、N 两导管口处收集的气体质量之比是 1：8 B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性 C．将带火星的木条放在 M 导管口处，木条会复燃
D．N 处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
【答案】A
【解答】解：A、由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，M、N 两导管口处收集的气体分别是氧气和氢气，质量之比是 8：1，故 A 错误；
B、由于硫酸钠或氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，故 B 正确；
C、由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，M 导管口处生成的是氧气，具有助燃性，将带火星的木条放在 M 导管口处，木条会复燃，故 C 正确；
D、由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，N 处收集的气体是氢气具有可燃性，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯，故 D 正确。
故选：A。
2．（2022 湖南衡阳中考）下列实验操作错误的是（）
A．量筒读数B．稀释浓硫酸
滴加液体D．过滤
【答案】A
【解析】
A、量筒读数时视线应与量筒内凹液面最低处保持水平，操作错误，符合题意；
B、稀释浓硫酸，应将浓硫酸缓慢倒入水中并不断用玻璃棒搅拌，操作正确，不符合题意； C、向试管内滴加液体，应将胶头滴管竖直悬空在试管正上方滴加，操作正确，不符合题意； D、过滤时应将上方烧杯紧贴玻璃棒，通过玻璃棒引流液体到漏斗中，且漏斗下方应紧贴下方烧杯内壁上，操作正确，不符合题意。
故选 A。
3．（2022 江西中考）“世界棉花看中国，中国棉花看新疆”，棉花在化学实验中也常被使用。
实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是。
实验②中棉花上蘸有的酒精能燃烧，而棉花上蘸有的水不能燃烧，说明燃烧的条件之一是。如果加热蘸有水的棉花时间较长，可观察到的现象是。
实验③的目的是探究铁钉生锈的条件。试管 c 内棉花中放氯化钙的目的是。实验几天后观察到试管(填序号)中的铁钉生锈，从而得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。
【答案】(1)过滤(或除去水中的难溶性杂质等)
需要可燃物棉花燃烧(或棉花变黑等)
作干燥剂(或吸水等)a
【解析】
实验①中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用均是过滤，可除去难溶性杂质；
实验②中棉花上蘸有的酒精属于可燃物，能燃烧，而棉花上蘸有的水，不属于可燃物，不能燃烧，说明燃烧需要可燃物；
如果加热蘸有水的棉花时间较长，水加热后蒸发，温度达到棉花的着火点，棉花燃烧，观察到棉花燃烧(或棉花变黑等)；
试管 c 内棉花中放氯化钙，可以作干燥剂，吸收试管中的水分，防止影响实验结果； 试管 a 中铁钉与空气和水接触，生锈，试管 b 中铁钉只与水接触，不生锈，试管 c 中铁钉只
与空气接触，不生锈，说明铁生锈的条件是与空气和水同时接触。
4. （2022 山东临沂中考）水是宝贵的自然资源。对人类生话、生产都有重要意义。
硬水给生活和生产带来许多麻烦，可用来区分硬水和软水。
如图所示，a、b 试管中气体的体积比约为，该反应的化学方程式是。
爱护水资源是每个公民应尽的义务。下列行为属于浪费水资源的是（填序号）。 a.用淘米水浇花
b.农业上采用喷灌、滴灌
c.洗脸擦肥皂时不关闭水龙头
【答案】（1）肥皂水（2）①. 2:1②.
通电
2H2O2H2 +O2（3）c
【解析】
鉴别硬水与软水可用肥皂水，加入肥皂水后搅拌，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少、多浮渣的是硬水。
水电解时正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，它们的体积比（不是质量比）是 1： 2，故 a、b 试管中气体的体积比约为 2:1；电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：
通电
2H2O2H2 +O2。
（3）a.用淘米水浇花 ，提高了水的利用率，能起到节约用水的作用； b.农业上采用喷灌、滴灌能起到节约用水的作用；
c.洗脸擦肥皂不关上水龙头会浪费水资源。故选 c。
5．（2022 湖南邵阳中考）（8 分）水是生命之源。
对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是；
如图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是；
生活中我们常用 区分硬水和软水；
保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有（填序号）。
①大量使用含磷洗衣粉
②农业上禁止使用农药和化肥
③生活污水集中处理达标后再排放
④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生
【答案】（1）蒸馏；
（2）氢气；
肥皂水；
③④。
【解析】（1）沉淀、过滤可以除去水中的难溶性杂质，吸附可以除去水中的色素和异味，而蒸馏可以除去水中的所有杂质，因此相对净化程度最高的是蒸馏；故答案为：蒸馏；
由“正氧负氢、氢二氧一”可知，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是氢气；故答案为：氢气；
生活中我们常用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水后搅拌，产生泡沫较少的是硬水，产生泡沫较多的是软水；故答案为：肥皂水；
①大量使用含磷洗衣粉会造成水体污染，说法错误；
②农业上不能禁止使用农药和化肥，要合理使用农药和化肥，说法错误；
③生活污水集中处理达标后再排放可以防止水体污染，说法错误；
④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生可以防止水体污染，说法正确。故答案为：③④。
6．（2022 山东东营中考）（8 分）（1）黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程可得到自来水，自来水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用 检验水是硬水还是软水。
如图是电解水的实验装置图，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为 ，检验 a 管中产生的气体方法是 。
北京冬奥会“飞扬”火炬使用氢气作为燃料，体现了绿色奥运理念。氢气作为绿色燃料的优点是 。
如图是两种变化的微观图示：
①②两种变化中属于物理变化的是 （填“①”或“②”），从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 。
答案（1）混合物；
肥皂水；
（3）1：2；将带火星的小木条伸到 a 的活塞上方，打开活塞，若木条复燃，说明该气体是氧气
无污染，热值高，来源广；
②；分子的破裂，原子的重新组合。
【解析】（1）自来水中常含有可溶性的杂质，属于混合物。
生活中常用肥皂水检验水是硬水还是软水，遇肥皂水产生泡沫少的是硬水，遇肥皂水产生泡沫多的是软水。
如图是电解水的实验装置图，由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为 1：2，a 管中的气体较少是氧气，具有助燃性，检验 a管中产生的气体方法是：将带火星的小木条伸到 a 的活塞上方，打开活塞，若木条复燃，说明该气体是氧气。
氢气作为绿色燃料的优点是产物是水，无污染，热值高，来源广。
①②两种变化中没有新物质生成的是②，属于物理变化，从微观角度看，物质发生化学变化的实质是分子的破裂，原子的重新组合。
7. （2022 辽宁沈阳中考）水是人类宝贵的自然资源。水——生命的源泉
如图为自制简易污水净化装置，该装置中活性炭主要起到作用。
长期饮用硬水对人体健康不利，生活中常用方法降低水的硬度。水——重要的溶剂
生理盐水是溶质质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液。现需配制 500g 生理盐水，请回答下列问题：
①计算：需要称取 NaCl 的质量是g。
②配制溶液的操作步骤如上图，正确的操作顺序是（填字母序号）。
欲从 KNO3 和 NaCl（少量）的混合物中分离出 KNO3。根据所给信息，回答下列问题：常温下（20℃）溶解度和溶解性的关系
①常温下（20℃），KNO3 和 NaCl 的溶解性都属于。
②80℃时，KNO3 的溶解度（填“大于”、“小于”或“等于”）NaCl 的溶解度。
③从该混合物中分离出 KNO3 的方法是。
溶解度 S
S≥10g
1g≤S＜10g
0.01g≤S＜1g
S＜0.01g
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
水——化学变化的参与者
水能与生石灰（CaO）反应，这一性质被广泛应用到生产、生活中、请结合所学知识回答下列问题：
①写出水与生石灰反应的化学方程式。
②列举一条该反应的用途。
【答案】（1）吸附（2）煮沸或加热煮沸
①. 4.5②. DBCAE
2
①. 易溶物②. 大于③. 降温结晶或冷却热饱和溶液
①.
【解析】
CaO  H2O  Ca OH  ②. 用作食品干燥剂
活性炭可以吸附水中一些可溶性杂质，比如颜色、异味等。所以该装置中活性炭主要起到吸附作用。
长期饮用硬水对人体健康不利，日常生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，煮沸可将部分钙镁化合物转化为沉淀析出。
①称取 NaCl 的质量=500g×0.9%=4.5g。
②A 为量取一定量的水倒入烧杯；B 为称取氯化钠的操作；C 为把称量的氯化钠倒入烧杯；D为用药匙取出固体氯化钠准备进行称量；E 则是搅拌溶解。则正确的操作顺序为：DBCAE。
①据图可知，常温下（20℃），KNO3 和 NaCl 的溶解度都在 30g 以上，大于 10g，据表可知常温下（20℃），KNO3 和 NaCl 的溶解性都属于易溶物。
②据图可知，80℃时，KNO3 的溶解度曲线对应点高于 NaCl，所以硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度。
③由于，KNO3 的溶解度受温度变化影响很大，NaCl 的溶解度受温度变化影响不大。所以从该混合物中分离出 KNO3 的方法是降温结晶或冷却热饱和溶液。
2
①水与生石灰反应生成熟石灰。化学方程式CaO  H2O  Ca OH 
②该反应的用途有，制取熟石灰，做食品干燥剂等。
8.（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”。
地下水是(填“混合物”或“纯净物”)。
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。
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。
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。
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
防止暴沸肥皂水
b氢元素和氧元素
活性炭消毒杀菌
地球上淡水资源有限，应节约用水
【解析】
地下水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物；
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；
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；
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；
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。
9．（2022 年四川省成都市中考）根据图示实验，回答下列问题。
图 1 实验制取氢气的化学方程式为。基本反应类型是。
若要收集干燥的氢气，应采用收集(填收集方法)。
图 2 实验点燃氢气前，需。点燃后，烧杯壁上出现水雾，说明水是由组
成。
图 3 实验测得 V(a)：V(b)=1:2，要确定水分子中氢氧原子个数比，还需要的数据有(填序号)。
a.水的相对分子质量b.氢气、氧气的密度c.氢原子、氧原子的质量 (5)下图是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是
【答案】(1)
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2 置换反应
向下排空气法
检验其纯度氢元素和氧元素
bc 或 cb
每个水分子分解成 2 个氢原子和 1 个氧原子，2 个氢原子结合成 1 个氢分子，2 个原子结
合成 1 个氧分子
【解析】
图 1 实验锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2  ；该反应是由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应；
氢气的密度比空气小，且不溶于水，可用排水法或向下排空气法收集，若要收集干燥的
氢气，应采用向下排空气法；
图 2 实验点燃氢气前，需检验其纯度，以防氢气不纯，点燃发生爆炸；氢气是由氢元素成的，氧气是由氧元素组成的，点燃后，烧杯壁上出现水雾，说明水是由氢元素与氧元素组成；
图 3 实验测得 V(a)：V(b)=1:2，要确定水分子中氢氧原子个数比，还需要的数据有氢气、
氧气的密度以及氢原子、氧原子的质量；故选：bc；
如图 4 是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是每个水分子分解成 2 个氢原子和 1
个氧原子，2 个氢原子结合成 1 个氢分子，2 个原子结合成 1 个氧分子