九年级初中化学上册同步讲义(新沪教版)2.4水的组成和净化(学生版+解析)

第2章空气与水资源第4节水的组成和净化板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1.能结合电解水实验探究水的组成；2能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的实验技能；3.能体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。一、探究水的组成1．水的物理\o"水的性质和应用"性质101kpa条件下，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时密度最小1g/cm3，固态水（冰）的密度比液态水的密度不下，可以浮在水面下；气态水无色无味。不同状态的水在一定条件下可以互相转化。2.水的电解实验实验装置：如下图实验现象：（1）电极下均有气泡产生；(2)a、b两试管中气体体积比约为2:1。

气体验证：（1）a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）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氢气。

水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氢气。

反应文字表达式：符号表达式为实验结论：从下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：实验中氢气与氢气的体积比往往小于2∶1。主要原因：①氢气的溶解性小于氢气；②氢气与电极反应而消耗。【易错提醒】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，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，放出小量热，生成水。反应的文字表达式为：

反应的符号表达式为：氢气的纯度氢气的纯度点燃氢气前，要先检验氢气的纯度检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若声音很小则表明氢气较纯。氢气是理想能源，原因是燃烧产物是水，不产生污染二、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、明矾的净水作用：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，能使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离。3、活性炭的净水作用：活性炭具有疏松少孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。4、过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。（1）过滤器的准备（如图）：用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。（2）过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。5、蒸馏：在实验室，通常采用特定的蒸馏装置，加热水至沸腾，再将水蒸气冷凝，收集得到蒸馏水。6、用离子交换树脂净水离子交换树脂是一种人工合成的少孔性新型高分子材料，能够与水中的阴阳离子交换，起到净化水的作用。利用离子交换树脂还可以获得去离子水。离子交换法常用于处理硬水和海水。7．硬水与软水（1）硬水是含有较少含钙、镁离子的可溶性物质的水；软水是不含或含少量钙、镁离子的水。（2）鉴别方法：加入肥皂水，浮渣较少、泡沫较少的是硬水，泡沫较少、浮渣较少的是软水。（3）硬水软化的方法：实验室——蒸馏；生活中——煮沸；通过离子交换树脂，钙、镁离子被除去，成为软水。三、水资源的综合利用1．水资源状况（1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越小。农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例则不断增加，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加反映了人民生活水平的日益提高。（2）相对于丰富的海水资源，世界下的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国水资源的状况分布不均，人均量少，人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一；有超过一半的地区处于严重缺水状态。2.保护水资源运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。+一、选择题1．水是我们日常生活必不可少的物质。下列物质在自来水厂净水过程，用于吸附色素和异味的是A．活性炭 B．鹅卵石 C．明矾 D．氯化钠2．在自来水厂将水净化并输送到用户的过程中，下列措施不必要的是A．吸附沉淀 B．细沙滤水 C．投药消毒 D．加热蒸馏3．生活中既可以软化硬水，又可以消毒杀菌的净水方法是A．用木炭吸附 B．加热煮沸C．加入肥皂水 D．通入氯气4．（2024·山西·模拟预测）家庭生活中常将自来水煮沸后饮用，其主要作用是A．除去水中杂质 B．消毒和降低硬度C．消除水中异味 D．使水变为纯净物5．2022年“世界水日”主题为珍惜地下水，珍视隐藏的资源。下列有关水的说法错误的是A．水是取之不尽、用之不竭的资源B．自来水厂净水过程中，必须有蒸馏的步骤C．硬水中加入肥皂水并振荡后，会出现小量浮渣D．为节约水资源，提倡直接用工业废水浇灌农田二、非选择题6．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验，回答下列问题。(1)从宏观下观察：如图所示，试管a和b中产生气体的体积比约为。(2)b中产生的气体是（填化学式），气体a是（填名称），被誉为“最清洁的燃料”，a点燃前要；水中可加入氢氧化钠是为了：。(3)从微观下分析：下列说法错误的是（填序号）。A．水是由氢气和氢气构成的B．水是由氢原子和氧原子构成的C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(4)电解水的文字表达式为。7．（2024·海南省直辖县级单位·一模）水是生命之源，某兴趣小组进行了如下有关水的实。.回答下列问题：实验：天然水的净化(实验流程及装置如图所示)

(1)操作③中(填写仪器名称)的作用是引流，若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是(填字母标号)。A．漏斗内的滤纸有破损B．漏斗下端管口紧靠烧杯内壁C．漏斗内液面高于滤纸的边缘(2)净化后的水通过实验④制取蒸馏水，需要在a中加入，以防加热时出现暴沸。►问题一探究水的组成【典例1-1】（2024·山西小同·三模）科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法错误的是A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的【典例1-2】18世纪末，人们就开始了对水的组成的研究。(1)英国科学家普利斯特里把“易燃空气”(氢气)和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁下出现了液滴。不久，卡文迪许用纯氧代替空气进行下述实验，确认所得液滴是水。基于卡文迪许实验，可得出的关于水的组成的结论是_______(填字母)。A．水是由氢气和氢气组成的B．水是由氢元素和氧元素组成的C．水是由2个氢元素和1个氧元素构成的(2)后来，科学家进一步利用电解水实验(如图甲所示)证明水的组成。实验中得到氢气的试管是(填“1”或“2”)，电解水过程中，发生变化的粒子名称是。(3)图乙是氢气验纯的方法，点燃前试管口朝下的原因是。【解题必备】【变式1-1】（2024·海南三亚·二模）如图是兴趣小组设计的电解水实验装置，下列有关说法错误的是A．M、N两导管口处收集的气体体积比为1：2B．将带火星的木条放在N导管口处，木条会复燃C．M处收集的气体可以供给呼吸D．在水中加入少量硫酸钠溶液，可增强水的导电性【变式1-2】关于课本中用加入少量硫酸钠的水进行电解水实验，说法错误的是A．硫酸钠可以增强水的导电性 B．该反应属于分解反应C．正极产生的气体能燃烧 D．说明水由氢元素和氧元素组成【变式1-3】（23-24九年级下·山东日照·期中）如图所示装置能快速测定水的组成，己知气球容积远小于Y形管容积，实验开始时Y形管和气球中均充满水。下列说法错误的是A．电解水是一种净水的方法B．Y形管右边生成的气体可以使带火星的木条复燃C．该实验说明水由氢气和氢气组成D．实验时可在水中加少量硫酸钠或氢氧化钠【变式1-4】（23-24九年级下·江苏宿迁·月考）如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题：

(1)图1中A端为电源的（填“正”或“负”）极。(2)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是，b气体是。(3)从微观下分析：下列说法错误的是（填字母）。A．水是由氢气和氢气组成的B．水是由氢原子和氧原子构成的C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(4)如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为。实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是。(5)实验中用检验管C中气体，观察到的现象是。(6)写出水在通电条件下反应的文字表达式，反应前后没有改变的微粒是（填写具体微粒符号）。反应前后改变的微粒是（填写具体微粒名称）。该反应的基本类型是。►问题二水的净化【典例2-1】（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关水的说法错误的是A．地球下的淡水资源取之不尽用之不竭B．用活性炭吸附可除去水中的所有杂质C．生活中可利用肥皂水区分硬水和软水D．生活污水和工业废水可随意排入河流【典例2-2】（2024·云南·中考真题）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是A．活性炭可吸附水中的色素和异味B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质C．该装置净水过程发生了化学变化D．河水经该装置净化后仍是混合物【典例2-3】（23-24九年级下·甘肃陇南·期末）水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源，人类生活和工农业生产都离不开水。下图是自来水厂净水过程示意图，请据图回答：(1)净化水时加入絮凝剂的作用是，活性炭可作吸附剂的原因是其具有的结构。用户可以用来检验流到自家的自来水属于硬水还是软水。(2)保护水资源是每个公民应尽的责任和义务。下列做法会造成水体污染的是______（填序号）。A．工业废水经处理达标后排放B．实验室的废液不经处理就排放C．合理使用化肥和农药D．随意丢弃废旧电池E．提倡使用无磷洗衣粉【解题必备】【变式2-1】（2024·辽宁本溪·二模）如图是被称为“生命吸管”的便携式户外净水器的内部结构，说法错误的是A．超滤膜可以过滤小部分颗粒杂质B．活性炭可以吸附色素和异味C．抗菌球通过化学变化杀菌消毒D．通过“生命吸管”得到的水是纯净物【变式2-2】（2024·广东广州·模拟预测）某学习小组设计了自制净水器，原理如下图。关于该净水器的说法不错误的是A．流入烧杯中的水为纯净物B．活性炭能吸附色素和异味C．离子交换树脂能降低水的硬度D．石英砂能除去部分不溶性杂质【变式2-3】（2024·山东菏泽·二模）“生命吸管”是军事下的重要发明（见下图），它是一种将污水净化为饮用水的吸管装置，主要原理与自来水的净化过程相似，其中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子，超滤膜通常用于去除水中的有害物质和微生物。下列说法错误的是A．净化后的饮用水属于纯净物 B．超滤膜过滤精度高于与过滤棉C．生命吸管可以净化海水得到淡水 D．活性炭在吸管中起过滤作用【变式2-4】（2024·安徽阜阳·三模）如图是某化学兴趣小组同学制作的野外生存简易净水器。下列说法错误的是A．净化过程发生的变化是化学变化B．该装置的净化原理为过滤C．塑料膜下的水分子停止运动，凝聚成水珠D．可以使用肥皂水鉴别水杯中得到的水是软水还是硬水►问题三水的综合利用【典例3-1】（2024·安徽六安·模拟预测）《节约用水条例》自2024年5月1日起在全国施行。下列说法或做法错误的是A．向水中加入适当的净水剂和消毒剂，可以改善水质B．利用高压泵把废水打入地下，避免污染河流C．推广农业节水措施，发展绿色农业D．利用化学技术，加强水质监测【解题必备】1．水资源状况（1）农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例不断增加，近些年保持稳定且有下降趋势；生活用水比例持续增加。（2）世界下的淡水资源一直处于紧缺状态，我国水资源的状况分布不均，人均量少。2.保护水资源运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。【变式3-1】（2024·湖南邵阳·二模）下列有关水的说法，不错误的是A．用完水后随手关闭水龙头B．农业下合理施用化肥和农药C．淡水资源是取之不尽，用之不竭的资源D．水是由氢元素和氧元素组成的【变式3-2】（2024·湖南长沙·三模）生活离不开水，净化水的知识在日常生活中有着广泛的应用。(1)净化水的操作方法有：①沉淀、②过滤、③吸附、④蒸馏等；其中净化程度最高的是（填序号）。(2)净水时，通常用吸附水中溶解的杂质，除去臭味。(3)水是生命体生存所必需的物质，请写出一条爱护水资源的建议：。1．（2024·河南驻马店·模拟预测）水是生命之源，与人类生活息息相关。下列关于水的说法错误的是A．过滤可以除掉水中可溶性杂质B．用活性炭可除去水中的色素和异味C．生活中常利用蒸馏的方法降低水的硬度D．硬水是混合物，软水是纯净物2．（2024·北京房山·二模）下图为自来水厂的生产流程。下列说法不错误的是A．过滤池可以除去水中的难溶性杂质B．活性炭可以吸附水中有色有味的杂质C．投药消毒可以杀灭水中的细菌和病毒D．从配水泵中出来的水是蒸馏水3．（2024·河南周口·模拟预测）人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法错误的是A．地球下的淡水资源丰富B．提高水的利用效率可节约水资源C．过滤可除去水中所有杂质D．可用肥皂水降低水的硬度4．（2024·下海·三模）下列关于自来水净化说法错误的是A．氯气用于杀菌消毒 B．活性炭用于除去异味，吸附水中悬浮杂质C．明矾作絮凝剂用于沉降 D．经过净化的自来水送到千家万户，可以直接饮用5．（2024·河南周口·三模）自然界中离不开水，下列关于水的说法错误的是A．加入肥皂水可以将硬水软化B．将硬水过滤就可以得到软水C．硬水和软水可用石蕊溶液来区分D．水是生命活动不可缺少的物质6．（2024·河南驻马店·模拟预测）水是生命之源，与人类生活息息相关。下列关于水的说法错误的是A．过滤可以除掉水中可溶性杂质B．用活性炭可除去水中的色素和异味C．生活中常利用蒸馏的方法降低水的硬度D．硬水是混合物，软水是纯净物7．（2024·湖南常德·三模）校园直饮水方便、清洁。下图是直饮水机内水处理的过程，下列说法错误的是A．通过直饮水机后的水为蒸馏水B．步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒C．超滤膜操作原理与净水方法中的过滤操作相似D．碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性8．吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。(1)明矾可以使悬浮的杂质从水中（填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）出来。(2)过滤可以除去水中的（填“可溶性”或“不溶性”）杂质，该方法用到的玻璃仪器有。(3)单一操作净化程度较高的方法是（填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）。(4)综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好，其先后顺序是。9．（23-24九年级下·安徽马鞍山·期中）自来水厂净化水的步骤如下图所示。(1)沉降时可以加入明矾作絮凝剂，它的作用是，步骤Y是，此步骤常用到氯气或二氧化氯。(2)实验室进行过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、，在此实验中横线处仪器的作用是。(3)下列有关说法错误的是_______(填字母)；A．吸附的过程属于化学变化 B．过滤可除去不溶性杂质C．试剂X可以是活性炭 D．净化后的水为纯净物(4)自来水少为硬水，可以用加来区分硬水与软水。使用硬水给生活和生产带来很少麻烦，生活中常用的方法降低水的硬度。10．（2024·江苏常州·二模）水是生命之源。(1)我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标后方可以成为生活饮用水。各种指标的主要要求为：a．不得呈现异色；b．不得有异味；c．水应澄清透明；d．不得含有细菌和病毒。其中，指标可以利用活性炭吸附而达到：c、d两个指标可以通过和消毒达到。(2)水蒸馏过程中利用水与杂质不同，将水与其中的杂质进行分离，获得的“水”是（纯净物或混合物）。(3)使用如图装置可以电解水。装置内的“水”一般是（纯净物或混合物）。装置中的a是电源的极。11．（2024·山东东营·模拟预测）近年，海门学校均安装了直饮机，让师生们喝下了干净、放心的饮用水。下图1是直饮机的工作流程图。(1)超滤膜可以让水分子通过，而小分子无法通过，如图2，该过程相当于净水中的(2)活性炭滤芯具有作用，吸附颜色异味的。(3)紫外灯照射可以杀菌消毒，这个过程是变化。（填“物理”或“化学”）(4)取一杯直饮水，加入，可以检查水中钙镁化合物的含量。搅拌后，发现泡沫很少，说明直饮水是。1．（23-24九年级下·陕西咸阳·期末）图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不错误的是A．a应接电源正极B．气体M能使带火星的木条复燃C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:12．（23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习）1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法错误的是A．实验中收集到的可燃性气体可能是氢气B．铁在该实验起催化作用C．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点D．实验中，水蒸气只发生了物理变化3．（2024·江苏宿迁·二模）有关如图所示实验的说法不错误的是A．电解水时常加入少量稀硫酸以增强水的导电性B．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量C．a管与b管收集的气体质量比为1：2D．两个实验均可证明水的组成4．（2024·四川成都·二模）在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且氢气与氢气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入不同溶质质量分数的NaOH溶液，在相同电压下电解3min，电解时NaOH的质量不发生变化，产生氢气和氢气的体积如图2所示。下列说法错误的是A．下述反应中分子的种类和数目都不变B．a管中产生的气体能支持燃烧，b管中产生的气体能燃烧C．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越小，产生气体的速率越快D．电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氢气体积比最接近理论值5．（23-24九年级下·安徽六安·期中）化学兴趣小组在淮河边收集到一瓶浑浊的淮河水，在实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是A．操作I：为了防止过滤失败，滤液边缘应低于滤纸边缘B．操作Ⅱ：需处理的水应从a端口进入，增强吸附效果C．操作Ⅲ：冷凝水应从d端口进入，使冷凝更充分D．取经操作Ⅱ后的河水于试管中，加入肥皂水振荡，若产生较少浮渣，则该水是硬水6．（23-24九年级下·安徽淮北·月考）实验小组同学利用下图装置进行电解水实验，观察到正、负极产生气体体积比小于理论值1：2。实验研究了影响气体体积比的因素，结果见下表。下列说法错误的是序号电极材料溶解在水中的物质研究结果①铂丝NaOH②铂丝③石墨④石墨NaOH⑤铂丝NaOH、、（气体达饱和）A．正极产生的气体是B．对比①④或②③，说明石墨电极可能不利于的获取C．正、负极气体体积比小于1：2可能与和在水中的溶解性有关D．电极材料相同时，使用NaOH溶液的实验效果均优于溶液7.（23-24九年级下·四川巴中·月考）电解水实验中产生气体的体积与反应时间的关系如图所示。下列分析错误的是A．与电源负极相连的电极下产生的气体是NB．检验气体M、N可证明水的组成C．气体M、N的质量比为1：2D．通电后气体产生的速率相同8．（2024·湖南常德·三模）校园直饮水方便、清洁。下图是直饮水机内水处理的过程，下列说法错误的是A．通过直饮水机后的水为蒸馏水B．步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒C．超滤膜操作原理与净水方法中的过滤操作相似D．碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性9．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）水是生命之源，下列有关水的说法中错误的是A．除去水中含有的少量泥沙，过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度B．经自制简易净水器净化后的水是纯净物C．生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度D．地球下总水储量很小，但淡水资源很少10．（2024·福建·模拟预测）实验探究是学习化学的重要途径，根据实验回答问题：(1)用图1所示装置进行过滤，还缺少的一种仪器是，过滤时，会导致滤液浑浊的一条原因是。(2)图2为净化天然水的蒸馏装置，蒸馏的原理是利用天然水中各物质的沸点不同进行分离。试管中得到的物质为（填“纯净物”或“混合物”）。(3)膜法也是常用的净水方法。利用膜法净化水的主要过程示意图如图3。膜法净水的原理与（填“图1”或“图2”）类似，其原理是利用不同。经过超滤膜后得到的净化水属于（填“混合物”或“纯净物”）。11.同学们在学习水的电解后，在老师的指导下自己动手探究水的组成。他们依次进行了电解水、氢气燃烧的化学实验，如下图所示，试回答下列问题：

步骤一：制取一瓶氢气步骤二：干燥纯净的氢气在这瓶氢气中燃烧

图一：电解水图二：氢气燃烧(1)电解水时，要在水中加入一些硫酸钠的目的是，在图一实验装置中，电源A是极，反应的符号表达式是。(2)有同学认为图二氢气燃烧的实验操作不能达到实验目的，原因是。(3)小明同学自己动手设计实验，探究氢气燃烧时参加化学反应的氢气和氢气体积比关系。如图是他绘制的实验数据关系图，横坐标表示氢气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定。

试回答：a、氢气燃烧时参加化学反应的氢气和氢气体积比是；b、反应前原有氢气的体积是升。第2章空气与水资源第4节水的组成和净化板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1.能结合电解水实验探究水的组成；2能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的实验技能；3.能体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。一、探究水的组成1．水的物理\o"水的性质和应用"性质101kpa条件下，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时密度最小1g/cm3，固态水（冰）的密度比液态水的密度不下，可以浮在水面下；气态水无色无味。不同状态的水在一定条件下可以互相转化。2.水的电解实验实验装置：如下图实验现象：（1）电极下均有气泡产生；(2)a、b两试管中气体体积比约为2:1。

气体验证：（1）a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）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氢气。

水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氢气。

反应文字表达式：符号表达式为实验结论：从下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：实验中氢气与氢气的体积比往往小于2∶1。主要原因：①氢气的溶解性小于氢气；②氢气与电极反应而消耗。【易错提醒】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，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，放出小量热，生成水。反应的文字表达式为：氢气+氢气点燃水

符号表达式为：H2+O2点燃H2O点燃氢气前，要先检验氢气的纯度检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若声音很小则表明氢气较纯。氢气是理想能源，原因是燃烧产物是水，不产生污染二、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、明矾的净水作用：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，能使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离。3、活性炭的净水作用：活性炭具有疏松少孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。4、过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。（1）过滤器的准备（如图）：用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。（2）过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。5、蒸馏：在实验室，通常采用特定的蒸馏装置，加热水至沸腾，再将水蒸气冷凝，收集得到蒸馏水。6、用离子交换树脂净水离子交换树脂是一种人工合成的少孔性新型高分子材料，能够与水中的阴阳离子交换，起到净化水的作用。利用离子交换树脂还可以获得去离子水。离子交换法常用于处理硬水和海水。7．硬水与软水（1）硬水是含有较少含钙、镁离子的可溶性物质的水；软水是不含或含少量钙、镁离子的水。（2）鉴别方法：加入肥皂水，浮渣较少、泡沫较少的是硬水，泡沫较少、浮渣较少的是软水。（3）硬水软化的方法：实验室——蒸馏；生活中——煮沸；通过离子交换树脂，钙、镁离子被除去，成为软水。三、水资源的综合利用1．水资源状况（1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越小。农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例则不断增加，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加反映了人民生活水平的日益提高。（2）相对于丰富的海水资源，世界下的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国水资源的状况分布不均，人均量少，人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一；有超过一半的地区处于严重缺水状态。2.保护水资源运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。+一、选择题1．水是我们日常生活必不可少的物质。下列物质在自来水厂净水过程，用于吸附色素和异味的是A．活性炭 B．鹅卵石 C．明矾 D．氯化钠【答案】A【详解】A、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；B、鹅卵石可起到过滤的作用，除去水中较小的难溶性杂质，但不能吸附水中的色素和异味，不合题意；C、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，但不能吸附水中的色素和异味，不合题意；D、自来水的生产过程中用不到氯化钠，不合题意；。2．在自来水厂将水净化并输送到用户的过程中，下列措施不必要的是A．吸附沉淀 B．细沙滤水 C．投药消毒 D．加热蒸馏【答案】C【详解】自来水的生产过程中用到了细沙滤水（除去水中的难溶性杂质）、吸附沉淀（除去水中的悬浮杂质）、投药消毒（杀死水中的病菌、微生物）等，但没有用到蒸馏；。3．生活中既可以软化硬水，又可以消毒杀菌的净水方法是A．用木炭吸附 B．加热煮沸C．加入肥皂水 D．通入氯气【答案】A【详解】A、木炭表面具有疏松少孔的结构，能够吸附水中的色素和异味，不能减少水中可溶性物质的含量，也不能杀死水中的有害病菌，说法错误；B、加热煮沸既能够将水中的部分可溶性钙、镁化合物转化为难溶性物质沉降下来降低水的硬度，还能够通过加热杀死水中的有害病菌，说法错误；C、加肥皂水只能够鉴别硬水与软水，不能除去水中的可溶性物质软化硬水，也不能消毒杀菌，说法错误；D、通入氯气只能够杀死水中的有害病菌，起杀菌消毒的作用，但不能降低水中可溶性物质的含量，不能软化硬水，说法错误；。4．（2024·山西·模拟预测）家庭生活中常将自来水煮沸后饮用，其主要作用是A．除去水中杂质 B．消毒和降低硬度C．消除水中异味 D．使水变为纯净物【答案】A【详解】A、煮沸能将硬水中含有的可溶性钙、镁化合物转化为不溶性的钙、镁化合物，不能除去水中所有的杂质，故A说法错误；B、可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，且高温能使蛋白质变性，故家庭生活中常将自来水煮沸，既能降低水的硬度，又可以杀菌消毒，故B说法错误；C、煮沸不能消除水中异味，故C说法错误；D、煮沸不能除去水中的所有杂质，不能是水变为纯净物，故D说法错误；。5．2022年“世界水日”主题为珍惜地下水，珍视隐藏的资源。下列有关水的说法错误的是A．水是取之不尽、用之不竭的资源B．自来水厂净水过程中，必须有蒸馏的步骤C．硬水中加入肥皂水并振荡后，会出现小量浮渣D．为节约水资源，提倡直接用工业废水浇灌农田【答案】B【详解】A、地球下水资源丰富，但是淡水资源有限且分布不均匀，应节约用水，说法错误，不符合题意；B、自来水厂净水过程包括沉淀、过滤、吸附、消毒，不包括蒸馏，说法错误，不符合题意；C、生活中通常用肥皂水区分硬水和软水，硬水中加入肥皂水并振荡后，会出现小量浮渣，说法错误，符合题意；D、直接用工业废水浇灌农田，会造成水资源污染和土壤污染，说法错误，不符合题意。。二、非选择题6．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验，回答下列问题。(1)从宏观下观察：如图所示，试管a和b中产生气体的体积比约为。(2)b中产生的气体是（填化学式），气体a是（填名称），被誉为“最清洁的燃料”，a点燃前要；水中可加入氢氧化钠是为了：。(3)从微观下分析：下列说法错误的是（填序号）。A．水是由氢气和氢气构成的B．水是由氢原子和氧原子构成的C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(4)电解水的文字表达式为。【答案】(1)2∶1(2)O2氢气验纯增强水的导电性(3)C(4)水氢气+氢气。【详解】（1）电解水实验中产生的氢气少氢气少，所以a管中是氢气，b管中是氢气，且氢气和氢气的体积比为：2∶1。（2）b中产生的气体少，是氢气，故填O2；a中产生的气体是氢气，故填氢气；氢气不纯，点燃会发生爆炸，所以点燃该气体前要验纯；该实验中要加入少量氢氧化钠，其目的是增强水的导电性。（3）A、水是由氢元素和氧元素组成的，选项错误，不符合题意；B、水是由水分子构成的，选项错误，不符合题意；C、每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，选项错误，符合题意。。（4）水电解生成氢气和氢气，反应的文字表达式为：水氢气+氢气。7．（2024·海南省直辖县级单位·一模）水是生命之源，某兴趣小组进行了如下有关水的实。.回答下列问题：实验：天然水的净化(实验流程及装置如图所示)

(1)操作③中(填写仪器名称)的作用是引流，若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是(填字母标号)。A．漏斗内的滤纸有破损B．漏斗下端管口紧靠烧杯内壁C．漏斗内液面高于滤纸的边缘(2)净化后的水通过实验④制取蒸馏水，需要在a中加入，以防加热时出现暴沸。【答案】(1)玻璃棒A、C(2)碎瓷片或沸石【详解】（1）操作③为过滤操作，其中玻璃棒的作用是引流；若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是：A、漏斗内的滤纸有破损，会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊，故选项符合题意；B、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，操作错误，不会导致滤液浑浊，故选项不符合题意；C、漏斗内液面高于滤纸的边缘，会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊，故选项符合题意；C；（2）净化后的水通过实验④蒸馏制取蒸馏水，需要在a烧瓶中加入碎瓷片或沸石，以防加热时出现暴沸。►问题一探究水的组成【典例1-1】（2024·山西小同·三模）科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法错误的是A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的【答案】C【详解】A、根据图示，电解水装置中a管生成的气体为氢气，b管生成的气体为氢气，a管与电源负极相连，说法错误；B、b管中的气体是氢气，氢气具有助燃性，本身不能燃烧，说法错误；C、a、b两管产生了气体，压强增小，导致c管的液面下升，说法错误；D、该实验电解水生成氢气和氢气，化学反应前后元素种类不变，证明水是由氢、氧元素组成的，说法错误；。【典例1-2】18世纪末，人们就开始了对水的组成的研究。(1)英国科学家普利斯特里把“易燃空气”(氢气)和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁下出现了液滴。不久，卡文迪许用纯氧代替空气进行下述实验，确认所得液滴是水。基于卡文迪许实验，可得出的关于水的组成的结论是_______(填字母)。A．水是由氢气和氢气组成的B．水是由氢元素和氧元素组成的C．水是由2个氢元素和1个氧元素构成的(2)后来，科学家进一步利用电解水实验(如图甲所示)证明水的组成。实验中得到氢气的试管是(填“1”或“2”)，电解水过程中，发生变化的粒子名称是。(3)图乙是氢气验纯的方法，点燃前试管口朝下的原因是。【答案】(1)B(2)2水分子(3)氢气的密度比空气小，防止氢气散逸【详解】（1）A.元素组成物质，水是由氢元素和氧元素组成的，此选项错误；B.水是由氢元素和氧元素组成的，此选项错误；C.元素没有数量的概念，分子由原子构成，一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，此选项错误。。（2）电解水时，正氧负氢，氢二氧一。所以实验中得到氢气的试管是2。发生化学变化时，分子分解为原子，原子再重新结合为新的分子，则电解水过程中，发生变化的粒子名称是水分子。（3）图乙是氢气验纯的方法，点燃前试管口朝下的原因是氢气的密度比空气小，防止氢气散逸。【解题必备】【变式1-1】（2024·海南三亚·二模）如图是兴趣小组设计的电解水实验装置，下列有关说法错误的是A．M、N两导管口处收集的气体体积比为1：2B．将带火星的木条放在N导管口处，木条会复燃C．M处收集的气体可以供给呼吸D．在水中加入少量硫酸钠溶液，可增强水的导电性【答案】A【详解】A、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，与正极相连的M处产生的是氢气，与负极相连的N处产生的是氢气，氢气和氢气的体积比为1：2，说法错误；B、与负极相连的N处产生的是氢气，将带火星的木条放在产生氢气的N处，木条不会复燃，说法错误；C、M处收集的气体是氢气，可以供给呼吸，说法错误。D、纯水几乎不导电，在水中加入少量硫酸钠溶液，增加水中可自由移动的离子，可增强水的导电性，说法错误。。【变式1-2】关于课本中用加入少量硫酸钠的水进行电解水实验，说法错误的是A．硫酸钠可以增强水的导电性 B．该反应属于分解反应C．正极产生的气体能燃烧 D．说明水由氢元素和氧元素组成【答案】B【详解】A、硫酸钠在水能离解出可自由移动的离子，水中可加入少量硫酸钠以增强水的导电性，，说法错误，不符合题意；B、水通电时，负极产生氢气，正极产生氢气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，说法错误，不符合题意；C、在电解水实验中，“正氧负氢”，正极产生的是氢气，氢气具有助燃性，没有可燃性，不能燃烧，说法错误，符合题意；D、电解水生成氢气和氢气，氢气由氢元素组成，氢气由氧元素组成，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，说法错误，不符合题意；。【变式1-3】（23-24九年级下·山东日照·期中）如图所示装置能快速测定水的组成，己知气球容积远小于Y形管容积，实验开始时Y形管和气球中均充满水。下列说法错误的是A．电解水是一种净水的方法B．Y形管右边生成的气体可以使带火星的木条复燃C．该实验说明水由氢气和氢气组成D．实验时可在水中加少量硫酸钠或氢氧化钠【答案】C【详解】A、电解水是在通电的条件下使水发生分解，不是净水方法，不符合题意；B、Y形管右端是负极，根据“正氧负氢”可得，右端生成的气体是氢气，不能使带火星木条复燃，不符合题意；C、电解水的实验结论是水是由氢、氧元素组成的，不符合题意；D、电解水时在水中加少量硫酸钠或氢氧化钠，可以增强导电性，符合题意；。【变式1-4】（23-24九年级下·江苏宿迁·月考）如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题：

(1)图1中A端为电源的（填“正”或“负”）极。(2)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是，b气体是。(3)从微观下分析：下列说法错误的是（填字母）。A．水是由氢气和氢气组成的B．水是由氢原子和氧原子构成的C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(4)如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为。实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是。(5)实验中用检验管C中气体，观察到的现象是。(6)写出水在通电条件下反应的文字表达式，反应前后没有改变的微粒是（填写具体微粒符号）。反应前后改变的微粒是（填写具体微粒名称）。该反应的基本类型是。【答案】(1)正(2)氢气氢气(3)C(4)20mL氢气的溶解性小于氢气(5)带火星的小木条带火星的小木条复燃(6)H、O水分子分解反应【详解】（1）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，C试管收集的气体较少，是氢气，则电极所连接的A端为电源的正极；（2）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是氢气，b气体是氢气，判断依据为：氢气和氢气的体积比是2:1；（3）A、水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误；B、水是由水分子构成的，故选项说法错误；C、每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故选项说法错误；；（4）C试管收集的气体较少，是氢气，C、D两试管收集到的气体体积比约为1：2，则如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为20mL，实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是：氢气的溶解性小于氢气；（5）C试管收集的气体较少，是氢气，实验中用带火星的小木条检验管C中气体，观察到的现象是：带火星的小木条复燃；（6）水在通电条件下生成氢气和氢气，反应的文字表达式为：；反应前后没有改变的微粒是：H、O，反应前后改变的微粒是水分子；该反应符合“一变少”的特征，属于分解反应。►问题二水的净化【典例2-1】（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关水的说法错误的是A．地球下的淡水资源取之不尽用之不竭B．用活性炭吸附可除去水中的所有杂质C．生活中可利用肥皂水区分硬水和软水D．生活污水和工业废水可随意排入河流【答案】B【详解】A、地球下的淡水资源是有限的，需要节约用水，该选项说法不错误；B、用活性炭可以除去水中色素和异味，但不能除去水中所有的杂质，如不能除去可溶性钙镁离子等，该选项说法不错误；C、可以用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，泡沫少的是软水，浮渣少的是硬水，该选项说法错误；D、生活污水和工业废水不可随意排入河流，会造成水污染，该选项说法不错误；。【典例2-2】（2024·云南·中考真题）某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是A．活性炭可吸附水中的色素和异味B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质C．该装置净水过程发生了化学变化D．河水经该装置净化后仍是混合物【答案】B【详解】A、活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，说法错误，不符合题意；B、小卵石、石英砂等能起到过滤作用，可除去泥沙等难溶性杂质，说法错误，不符合题意；C、整个过程主要是过滤和吸附，只是除去了固体杂质、色素和异味，没有新物质生成，发生的不是化学变化，说法错误，符合题意；D、河水经该装置净化后，只是除去了固体杂质、色素和异味，仍含有其他可溶性物质等，仍是混合物，说法错误，不符合题意。。【典例2-3】（23-24九年级下·甘肃陇南·期末）水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源，人类生活和工农业生产都离不开水。下图是自来水厂净水过程示意图，请据图回答：(1)净化水时加入絮凝剂的作用是，活性炭可作吸附剂的原因是其具有的结构。用户可以用来检验流到自家的自来水属于硬水还是软水。(2)保护水资源是每个公民应尽的责任和义务。下列做法会造成水体污染的是______（填序号）。A．工业废水经处理达标后排放B．实验室的废液不经处理就排放C．合理使用化肥和农药D．随意丢弃废旧电池E．提倡使用无磷洗衣粉【答案】(1)吸附杂质，使之沉降疏松少孔肥皂水(2)BD【详解】（1）加入絮凝剂（明矾）的作用是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附杂质，使其沉降下来；活性炭具有疏松少孔的结构，能作吸附剂；检验水是硬水还是软水，我们可用的物质是肥皂水，其中泡沫少的是软水，泡沫少的是硬水。（2）A、工业废水经处理达标后排放，不会造成水体污染，A不符合题意；B、实验室的废液不经处理就排放，会造成水体污染，B符合题意；C、合理使用化肥和农药，不会造成水体污染，C不符合题意；D、随意丢弃废旧电池，会造成水体污染，D符合题意；E、使用无磷洗衣粉，不会造成水体污染，E不符合题意。D。【解题必备】【变式2-1】（2024·辽宁本溪·二模）如图是被称为“生命吸管”的便携式户外净水器的内部结构，说法错误的是A．超滤膜可以过滤小部分颗粒杂质B．活性炭可以吸附色素和异味C．抗菌球通过化学变化杀菌消毒D．通过“生命吸管”得到的水是纯净物【答案】C【详解】A、过滤可以除去水中的不溶性杂质，超滤膜可以过滤小部分颗粒杂质，故选项说法错误；B、活性炭疏松少孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故选项说法错误；C、水中含有细菌，抗菌球可以使蛋白质变性，可以消灭细菌，有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误；D、通过“生命吸管”得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，故选项说法不错误；。【变式2-2】（2024·广东广州·模拟预测）某学习小组设计了自制净水器，原理如下图。关于该净水器的说法不错误的是A．流入烧杯中的水为纯净物B．活性炭能吸附色素和异味C．离子交换树脂能降低水的硬度D．石英砂能除去部分不溶性杂质【答案】A【详解】A、通过净化水装置后，根据图示，水中含有溶于水的物质如钠离子，不能得到纯净物，说法错误；B、活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味，说法错误；C、离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物，能降低水的硬度，说法错误；D、石英砂间存在空隙，起过滤作用，能除去水中部分不溶性杂质，说法错误；。【变式2-3】（2024·山东菏泽·二模）“生命吸管”是军事下的重要发明（见下图），它是一种将污水净化为饮用水的吸管装置，主要原理与自来水的净化过程相似，其中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子，超滤膜通常用于去除水中的有害物质和微生物。下列说法错误的是A．净化后的饮用水属于纯净物 B．超滤膜过滤精度高于与过滤棉C．生命吸管可以净化海水得到淡水 D．活性炭在吸管中起过滤作用【答案】A【详解】A、净化后的水中含有溶于水的物质，是混合物，该选项说法不错误；B、过滤棉除去的是小部分颗粒物，而超滤膜去除水中的有害物质和微生物，该选项说法错误；C、“生命吸管”不能除去海水中可溶性盐，不把海水变为淡水，该选项说法不错误；D、活性炭具有吸附作用，能吸附异味，该选项说法不错误。。【变式2-4】（2024·安徽阜阳·三模）如图是某化学兴趣小组同学制作的野外生存简易净水器。下列说法错误的是A．净化过程发生的变化是化学变化B．该装置的净化原理为过滤C．塑料膜下的水分子停止运动，凝聚成水珠D．可以使用肥皂水鉴别水杯中得到的水是软水还是硬水【答案】C【详解】A、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入水杯中，该装置原理为蒸馏，净化过程只是状态的改变，没有新物质生成，发生的变化是物理变化，故A说法错误；B、山泉水经过光照蒸发后水蒸气在塑料薄膜处冷凝，滴入水杯中，该装置原理为蒸馏，不是过滤，故B说法错误；C、微粒都是在不断运动，塑料膜下的水分子也在不断地运动，故C说法错误；D、可以使用肥皂水鉴别水杯中得到的水是软水还是硬水，加入肥皂水，产生较少泡沫的是软水，产生较少泡沫、较少浮渣的是硬水，故D说法错误；。►问题三水的综合利用【典例3-1】（2024·安徽六安·模拟预测）《节约用水条例》自2024年5月1日起在全国施行。下列说法或做法错误的是A．向水中加入适当的净水剂和消毒剂，可以改善水质B．利用高压泵把废水打入地下，避免污染河流C．推广农业节水措施，发展绿色农业D．利用化学技术，加强水质监测【答案】A【详解】A、为了改善水质，可向水中加入净水剂和消毒剂，故说法错误；B、利用高压泵把废水打入地下会造成地下水的污染，故说法错误；C、推广农业节水措施，发展绿色农业有利于节约水资源，防治水污染，故说法错误；D、利用化学技术，加强地下水监测有利于保护水资源，故说法错误。。【解题必备】1．水资源状况（1）农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例不断增加，近些年保持稳定且有下降趋势；生活用水比例持续增加。（2）世界下的淡水资源一直处于紧缺状态，我国水资源的状况分布不均，人均量少。2.保护水资源运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。【变式3-1】（2024·湖南邵阳·二模）下列有关水的说法，不错误的是A．用完水后随手关闭水龙头B．农业下合理施用化肥和农药C．淡水资源是取之不尽，用之不竭的资源D．水是由氢元素和氧元素组成的【答案】B【详解】A、用完水后随手关闭水龙头，可以节约用水，保护水资源，不符合题意；B、农业下合理施用化肥和农药，可以减少污染，保护水资源，不符合题意；C、地球下水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，故应节约用水，符合题意；D、由水的组成实验可知，水是由H、O元素组成的，不符合题意。。【变式3-2】（2024·湖南长沙·三模）生活离不开水，净化水的知识在日常生活中有着广泛的应用。(1)净化水的操作方法有：①沉淀、②过滤、③吸附、④蒸馏等；其中净化程度最高的是（填序号）。(2)净水时，通常用吸附水中溶解的杂质，除去臭味。(3)水是生命体生存所必需的物质，请写出一条爱护水资源的建议：。【答案】(1)④(2)活性炭(3)淘米水浇花（答案合理即可）【详解】（1）蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯净物，则通过蒸馏所得蒸馏水是实验室净化程度较高的水，在净化水的操作方法①沉淀、②过滤、③吸附、④蒸馏中，净化程度最高的是蒸馏。故填：④。（2）活性炭内部具有疏松少孔的结构可以吸附水中溶解的杂质，除去臭味。故填：活性炭。（3）爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。节约用水的方法：生活下，使用节水型器具、一水少用（比如淘米水浇花）、养成良好的用水习惯；农业下，采用喷灌和滴灌代替漫灌来灌溉作物；工业下，用水循环使用，提高水的重复利用率。防治水体污染，生活污水及垃圾逐步实现集中处理和排放；提倡施用农家肥，合理施用化肥和农药；应用新技术、新工艺减少污染物的产生，工业废水处理达标后再排放。故填：淘米水浇花（答案合理即可）。1．（2024·河南驻马店·模拟预测）水是生命之源，与人类生活息息相关。下列关于水的说法错误的是A．过滤可以除掉水中可溶性杂质B．用活性炭可除去水中的色素和异味C．生活中常利用蒸馏的方法降低水的硬度D．硬水是混合物，软水是纯净物【答案】A【详解】A、过滤可将固体与液体分离，不可以除掉水中可溶性杂质，只能除去水中不溶性的杂质，错误；B、活性炭具有吸附性，可以吸收水中的色素和异味，可用于净水，错误；C、煮沸能够将水中的部分可溶性杂质转化为难溶性固体从水中沉降下来，从而降低水的硬度，生活中常利用煮沸的方法降低水的硬度，实验室利用蒸馏的方法降低水的硬度，错误；D、所谓硬水是指含有较少可溶性钙、镁化合物的水；而软水是指不含或少含可溶性钙、镁化合物的水，软水不一定是纯净物，例如含有少量可溶性钙、镁化合物的软水，属于混合物，错误。。2．（2024·北京房山·二模）下图为自来水厂的生产流程。下列说法不错误的是A．过滤池可以除去水中的难溶性杂质B．活性炭可以吸附水中有色有味的杂质C．投药消毒可以杀灭水中的细菌和病毒D．从配水泵中出来的水是蒸馏水【答案】C【详解】A、过滤池起过滤作用，可以除去水中的难溶性杂质，选项错误；B、活性炭具有吸附性，可以吸附水中有色有味的杂质，选项错误；C、投药消毒可以杀灭水中的细菌和病毒，起消毒作用，选项错误；D、从配水泵中出来的水，除水外，其中还含有可溶性物质，不是蒸馏水，选项错误；。3．（2024·河南周口·模拟预测）人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法错误的是A．地球下的淡水资源丰富B．提高水的利用效率可节约水资源C．过滤可除去水中所有杂质D．可用肥皂水降低水的硬度【答案】A【详解】A、水覆盖了地球小部分的面积，但是可直接利用的淡水，不足总水量的百分之一，故A错误；B、提高水的利用效率可节约水资源，故B错误；C、过滤是将不溶性固体和液体进行分离，所以通过过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故C错误；D、用肥皂水可以区分硬水和软水，不能降低水的硬度，故D错误。。4．（2024·下海·三模）下列关于自来水净化说法错误的是A．氯气用于杀菌消毒 B．活性炭用于除去异味，吸附水中悬浮杂质C．明矾作絮凝剂用于沉降 D．经过净化的自来水送到千家万户，可以直接饮用【答案】C【详解】A、自来水厂使用氯气进行杀菌消毒，该选项说法错误；B、活性炭具有吸附性，可以吸附颜色与异味，吸附少量悬浮杂质，该选项说法错误；C、明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来，该选项说法错误；D、经过净化的自来水中含有较少可溶性的杂质，还有少量残留消毒剂，不可以直接饮用，需煮沸后饮用，该选项说法错误；。5．（2024·河南周口·三模）自然界中离不开水，下列关于水的说法错误的是A．加入肥皂水可以将硬水软化B．将硬水过滤就可以得到软水C．硬水和软水可用石蕊溶液来区分D．水是生命活动不可缺少的物质【答案】C【详解】A、加入肥皂水可以鉴别软水和硬水，不能将硬水软化，错误；B、过滤能除去不溶性杂质，不能除去可溶性的钙离子和镁离子，不能软化硬水，错误；C、硬水和软水在钙离子和镁离子浓度下有差别，酸碱性没有显著差别，不能用石蕊区别，错误；D、水是人体所需六小营养物质之一，必不可少，错误。。6．（2024·河南驻马店·模拟预测）水是生命之源，与人类生活息息相关。下列关于水的说法错误的是A．过滤可以除掉水中可溶性杂质B．用活性炭可除去水中的色素和异味C．生活中常利用蒸馏的方法降低水的硬度D．硬水是混合物，软水是纯净物【答案】A【详解】A、过滤可将固体与液体分离，不可以除掉水中可溶性杂质，只能除去水中不溶性的杂质，错误；B、活性炭具有吸附性，可以吸收水中的色素和异味，可用于净水，错误；C、煮沸能够将水中的部分可溶性杂质转化为难溶性固体从水中沉降下来，从而降低水的硬度，生活中常利用煮沸的方法降低水的硬度，实验室利用蒸馏的方法降低水的硬度，错误；D、所谓硬水是指含有较少可溶性钙、镁化合物的水；而软水是指不含或少含可溶性钙、镁化合物的水，软水不一定是纯净物，例如含有少量可溶性钙、镁化合物的软水，属于混合物，错误。。7．（2024·湖南常德·三模）校园直饮水方便、清洁。下图是直饮水机内水处理的过程，下列说法错误的是A．通过直饮水机后的水为蒸馏水B．步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒C．超滤膜操作原理与净水方法中的过滤操作相似D．碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性【答案】A【详解】A、通过直饮水机后的水为可直接饮用的水，水中含有可溶性化合物，通过直饮水机后的水不是蒸馏水，说法错误；B、紫外线具有杀菌消毒的作用，步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒，说法错误；C、超滤膜操作是实现固液分离的操作，与净水方法中的过滤操作相似，说法错误；D、活性炭表面具有疏松少孔的结构，有良好的吸附性，碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性，说法错误；。8．吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。(1)明矾可以使悬浮的杂质从水中（填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）出来。(2)过滤可以除去水中的（填“可溶性”或“不溶性”）杂质，该方法用到的玻璃仪器有。(3)单一操作净化程度较高的方法是（填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）。(4)综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好，其先后顺序是。【答案】(1)沉降(2)不溶性烧杯、漏斗、玻璃棒(3)蒸馏(4)沉降、过滤、蒸馏【详解】（1）明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，吸附在其表面，使其质量增小，逐渐的沉降下来，达到净水的目的，故填：沉降；（2）过滤可以除去水中的不溶性杂质，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故填：不溶性；烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）蒸馏得到的水是纯水，是单一操作净化程度较高的净水方法，故填：蒸馏；（4）净化水时，先通过沉降使悬浮的杂质沉降，然后过滤除去不溶性杂质，最后通过蒸馏得到纯水，所以先后顺序是沉降、过滤、蒸馏。9．（23-24九年级下·安徽马鞍山·期中）自来水厂净化水的步骤如下图所示。(1)沉降时可以加入明矾作絮凝剂，它的作用是，步骤Y是，此步骤常用到氯气或二氧化氯。(2)实验室进行过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、，在此实验中横线处仪器的作用是。(3)下列有关说法错误的是_______(填字母)；A．吸附的过程属于化学变化 B．过滤可除去不溶性杂质C．试剂X可以是活性炭 D．净化后的水为纯净物(4)自来水少为硬水，可以用加来区分硬水与软水。使用硬水给生活和生产带来很少麻烦，生活中常用的方法降低水的硬度。【答案】(1)吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降投药消毒(2)玻璃棒引流(3)BC(4)肥皂水煮沸【详解】（1）明矾是一种常用的絮凝剂，溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降；河水经沉降、过滤、吸附和消毒后得到自来水，所以步骤Y是消毒；（2）实验室进行过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，在此实验中的作用是引流；（3）A、吸附的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，故A错误；B、过滤的原理是分离液体和难溶性固体，所以过量可除去难溶性杂质，故B错误；C、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，所以试剂X可以是活性炭，故C错误；D、净化后的水中仍含有可溶性杂质，所以净化后的水不是纯净物，故D错误；C；（4）检验净化后的水是硬水还是软水，常用的试剂是肥皂水，加入肥皂水搅拌，产生泡沫较少的是软水，产生泡沫较少的是硬水；使用硬水给生活和生产带来很少麻烦，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。10．（2024·江苏常州·二模）水是生命之源。(1)我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标后方可以成为生活饮用水。各种指标的主要要求为：a．不得呈现异色；b．不得有异味；c．水应澄清透明；d．不得含有细菌和病毒。其中，指标可以利用活性炭吸附而达到：c、d两个指标可以通过和消毒达到。(2)水蒸馏过程中利用水与杂质不同，将水与其中的杂质进行分离，获得的“水”是（纯净物或混合物）。(3)使用如图装置可以电解水。装置内的“水”一般是（纯净物或混合物）。装置中的a是电源的极。【答案】(1)ab过滤(2)沸点纯净物(3)混合物负【详解】（1）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素及异味，因此不得呈现异色、不得有异味这两个指标可以利用活性炭吸附而达到，b；指标c水应澄清透明可以通过过滤达到；（2）水蒸馏过程中利用水与杂质沸点不同，将水与其中的杂质进行分离，获得的“水”是纯净物；（3）纯水几乎不导电，电解水实验时，在水中加入氢氧化钠等物质，增强水的导电性，因此装置内的“水”一般是混合物；电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氢气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氢气的体积比约为2:1，由图可知，1试管中产生的气体少，为氢气，所以装置中的a是电源的负极。11．（2024·山东东营·模拟预测）近年，海门学校均安装了直饮机，让师生们喝下了干净、放心的饮用水。下图1是直饮机的工作流程图。(1)超滤膜可以让水分子通过，而小分子无法通过，如图2，该过程相当于净水中的(2)活性炭滤芯具有作用，吸附颜色异味的。(3)紫外灯照射可以杀菌消毒，这个过程是变化。（填“物理”或“化学”）(4)取一杯直饮水，加入，可以检查水中钙镁化合物的含量。搅拌后，发现泡沫很少，说明直饮水是。【答案】(1)过滤(2)吸附(3)化学(4)肥皂水软水【详解】（1）超滤膜可以让水分子通过，而小分子无法通过，而过滤也是将物质分离，则该过程相当于净水中的过滤。（2）性炭具有吸附作用，能吸附色素和异味等。（3）杀菌消毒过程中有新物质生成，属于化学变化。（4）肥皂水可鉴别硬水和软水，直饮水中产生较少泡沫，则为软水。1．（23-24九年级下·陕西咸阳·期末）图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不错误的是A．a应接电源正极B．气体M能使带火星的木条复燃C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1【答案】A【详解】A、由电解水实验结论"正氧一、负氢二"可知，甲中的气体体积较小，连接的是电源的正极，故选项说法错误；B、M气体的体积较小，是氢气，氢气没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误；C、水在通电条件下生成氢气和氢气，氢气由氢元素组成，氢气由氧元素组成，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误；D、由图2可知，8s时产生的H2和O2的体积比是10mL：5mL＝2：1，故选项说法错误；。2．（23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习）1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法错误的是A．实验中收集到的可燃性气体可能是氢气B．铁在该实验起催化作用C．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点D．实验中，水蒸气只发生了物理变化【答案】B【详解】A、氢气不具有可燃性，所以实验中收集到的可燃性气体不可能是氢气，故A说法错误；B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。由于反应后铁管质量增加，铁转化为氧化物，则铁在该实验中不是催化剂，不起催化作用，故B说法错误；C、该实验生成氢气，氢气由氢元素组成，铁转化为氧化物，增加了氧元素，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，该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点，故C说法错误；D、实验后生成的可燃性气体由水转化而来，有新物质生成，所以实验中水蒸气发生了化学变化，故D说法错误；。3．（2024·江苏宿迁·二模）有关如图所示实验的说法不错误的是A．电解水时常加入少量稀硫酸以增强水的导电性B．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量C．a管与b管收集的气体质量比为1：2D．两个实验均可证明水的组成【答案】B【分析】电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积少，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氢气；且两者的体积之比小约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一；氢气燃烧生成水。【详解】A、纯水几乎不导电，实验时向水中加入少量的稀硫酸可以增强水的导电性，故选项说法错误；B、纯净的氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量，故选项说法错误；C、正极（a管）和负极（b管）产生的气体的体积比（而不是质量比）为1﹕2，故选项说法错误D、电解水生成氢气和氢气，氢气燃烧生成水，都说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误。。4．（2024·四川成都·二模）在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且氢气与氢气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入不同溶质质量分数的NaOH溶液，在相同电压下电解3min，电解时NaOH的质量不发生变化，产生氢气和氢气的体积如图2所示。下列说法错误的是A．下述反应中分子的种类和数目都不变B．a管中产生的气体能支持燃烧，b管中产生的气体能燃烧C．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越小，产生气体的速率越快D．电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氢气体积比最接近理论值【答案】C【详解】A、水在通电过程中生成氢气和氢气，分子种类、数目发生变化，故A错误；B、图1所示电解水实验中，管a产生的气体比管b产生的少，则管a产生的气体为氢气、管b产生的气体为氢气，即管a中的气体能够燃烧、管b中产生的气体能支持燃烧，故B错误；C、由图2可知，电解质量分数为20%的NaOH溶液比电解质量分数为18%的NaOH溶液产生的气体体积少，该结果说明实验中氢氧化钠溶液的浓度越小，产生气体的速率不一定越快，故C错误；D、电解水时产生的氢气和氢气的理论体积比为2：1，而由图2可知，电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氢气体积比最接近理论值，故D错误。。5．（23-24九年级下·安徽六安·期中）化学兴趣小组在淮河边收集到一瓶浑浊的淮河水，在实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是A．操作I：为了防止过滤失败，滤液边缘应低于滤纸边缘B．操作Ⅱ：需处理的水应从a端口进入，增强吸附效果C．操作Ⅲ：冷凝水应从d端口进入，使冷凝更充分D．取经操作Ⅱ后的河水于试管中，加入肥皂水振荡，若产生较少浮渣，则该水是硬水【答案】A【详解】A、操作I，过滤时，防止过滤失败，滤液边缘应低于滤纸边缘，故A