資源簡介

任務一　水的三態變化及分子的性質
1．[基礎填充]
一定量的水，發生三態變化時，水分子的數目和大小不會變化，變化的是________________和________。這樣的變化屬于________。
2．[教材實驗]
　
(1)實驗1中，觀察到品紅在__(填“冷”或“熱”)水中擴散更快，該現象說明分子具有的性質是________________________________________。
(2)實驗2中，在裝有50 mL水的量筒中注入50 mL酒精，封閉量筒管口，反復翻轉，使水和酒精充分混合，觀察到混合后水和酒精的總體積小于100 mL。這個現象說明______________。
(3)除此之外你還知道分子具有的性質是______________________、__________________。
分子的性質
1．谷雨是我國二十四節氣之一，《群芳譜》中有關于谷雨的記載：“谷雨，谷得雨而生也”。谷雨前后，天氣較暖，空氣中水蒸氣變成雨滴，降雨量增加，水蒸氣變成雨滴的過程中發生改變的是(　　)
A．分子質量變小 B．分子間隔變小
C．分子停止運動 D．分子體積變小
2．(2023·泰安中考)對下列事實的解釋不合理的是(　　)
A．通過氣味區別氮氣和氨氣——分子是運動的，不同分子的性質不同
B．干冰升華為二氧化碳氣體——狀態變化，分子大小隨之變化
C．氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中——壓強增大，分子之間的間隔變小
D．蔗糖在熱水中溶解更快——溫度升高，分子的運動速率加快
分子性質的實驗探究
3．探究活動：探究分子的運動
【查閱資料】
①在通常狀態下，氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。氨水有揮發性，揮發出的氨氣溶于水后叫氨水，它能使酚酞溶液變紅。
②圖2裝置是T形三通管，T形三通管屬于微型化學實驗儀器。
③碘是由碘分子構成的。
圖1是傳統實驗裝置，圖2、圖3是對實驗進行的改進。
探究活動1：(1)圖1實驗中可觀察到B處溶液變為紅色，圖2實驗中可觀察到ba段紗布條先變成紅色。圖1和圖2的實驗均能證明分子是________。
(2)與圖1相比，改進后圖2實驗的優點是______________(答出一點即可)。
探究活動2：(3)微熱圖2中細彎管處的濃氨水，紗布條變紅的速率會加快，請從微觀角度進行解釋：________________。
探究活動3：(4)如圖3所示裝置為“碘錘”，加熱密封錘形玻璃泡內的碘顆粒，觀察到玻璃泡內充滿紫紅色碘蒸氣。
①該變化屬于______變化(填“物理”或“化學”)。
②從微觀角度解釋加熱后碘錘中充滿紫紅色碘蒸氣的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
應用粒子的性質解釋宏觀現象時需注意：物質的擴散現象一般可用微粒運動的性質解釋；物質的三態變化和熱脹冷縮現象可用微粒間有間隔來解釋：由分子構成的物質發生物理變化時，分子間的間隔改變，分子本身的種類和大小不變：發生化學變化時，分子本身發生了變化，而原子的種類和數目均不變。
任務二　水的天然循環及凈化
1．[基礎填充]
水的天然循環是通過________實現的，太陽為水分子提供能量，水的天然循環只涉及____變化。大自然通過水分子的運動，既實現了____________，又完成了水資源的________。
2．[教材實驗]
(1)凈水方法：常用的凈化水的方法主要有：____、____、____、____等。
(2)天然水的凈化
①沉降法：為加速懸浮雜質快速沉降，常用的絮凝劑是____(填名稱)。
②過濾法：適用于__________與__的分離，要注意“一貼”“二低”“三靠”。
③蒸餾法：蒸餾法是凈化程度最高的一種凈水方法，蒸餾得到的水叫______，是一種純凈物。
3．[概念對比]
硬水和軟水
(1)①硬水：含有較多可溶性鈣、鎂礦物質的天然水稱為硬水。
②純凈物和混合物
純凈物：只有________組成的物質。
混合物：由__________________組成的物質。
(2)檢驗方法：將等量的______分別加入盛有等量軟、硬水的燒杯中，產生泡沫____的是軟水，泡沫____的是硬水。
(3)軟化方法：①實驗室用____處理硬水。
②生活中采用________法。
4．[應用體驗]
自來水廠的生產流程
水的天然循環
1．(2024·泰山區一模)《黃帝內經》中記載“地氣(水蒸氣)上為云，天氣下為雨”，表明古人已認識到云雨是水蒸氣經陽光、風等影響變化而來的。下列有關“水的天然循環”的認識中，不正確的是(　　)
A．水變成水蒸氣過程中，水分子本身不變
B．水在天然循環過程中，發生物理變化
C．大自然通過水分子的運動實現了水的自身凈化，所以雨水是純凈物
D．水的天然循環是通過其三態變化實現的
2．(2024·肥城模擬)老子言：“上善若水”，其含義是地表水經過太陽光照射變為水蒸氣進入云層，又經過不同方式回到地表，完成了水的天然循環(如圖)，做到潤萬物而不爭。下列說法中不正確的是(　　)
A．尺度視角：水蒸發為水蒸氣的過程水分子的間隔變大
B．空間視角：任何狀態下的水分子都是在不斷運動的
C．能量視角：太陽光為水分子提供了能量
D．轉化視角：水在循環過程中發生了化學變化
水的凈化
3．(2024·岱岳區期中)項目式學習小組制作的簡易凈水器(如圖)，下列說法正確的是(　　)
A．能對水進行殺菌消毒
B．能除去水中可溶性雜質
C．能把硬水轉化為軟水
D．該裝置得到的水為混合物
4．(2024·高新區模擬)水是一種寶貴的自然資源，污水處理廠的處理過程如圖1，自來水廠的凈水流程如圖2：
(1)圖1中格柵可去除污水中較大的懸浮物、漂浮物，相當于基本實驗操作中的________。
(2)圖2中的投藥消毒屬于________變化(填“物理”或“化學”)。
(3)圖2中，加入絮凝劑明礬的作用是____________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)圖2自來水凈化過程中，“吸附”操作中去除色素和異味，加入的物質是________。
(5)環保部門對水質進行長期監測，將水質從“優”到“劣”分為Ⅰ—Ⅴ類。如圖可知，近年來Ⅱ—Ⅲ類優良水質百分比明顯呈________(填“上升”或“下降”)趨勢。由此推斷水域內水質在________(填“變好”或“變差”)，產生這種變化趨勢的原因可能是__________________(寫一條即可)。
純凈物與混合物
5．就化學本身的特點來看，“見微知著”使我們更容易踏入化學學科的大門。下列各圖中●和○分別表示不同元素的原子，其中可以表示混合物的是(　　)
A 　　　　B　　　　C　　　　D
6．2024年世界水日的主題為以水促和平。下列各種“水”屬于純凈物的是(　　)
A．部分結冰的水　　　　　 B．清澈的河水
C．醫用的生理鹽水 D．澄清的石灰水
1．凈水程度由低到高的排列順序為沉降、過濾、吸附、蒸餾。綜合運用多種凈水方法時，應按照凈水程度由低到高的順序進行組合
2．(1)判斷物質類別時，首先根據所含物質種類(微觀上看分子種類)多少來判定是混合物還是純凈物，再根據純凈物中所含元素種類(微觀上看分子中所含原子種類)多少來判定是化合物還是單質。
(2)同種元素組成的物質可能是純凈物，也可能是混合物(如O2、O3的混合物)，但一定不是化合物。
任務三　水分子的變化
1．[教材實驗]
電解水實驗
(1)實驗現象：兩電極上都出現________，一段時間后，正、負極相連的玻璃管內產生的氣體的體積比約為________。
(2)正極氣體的檢驗方法：______________________________。現象：________________，該氣體是____(填化學式)。
負極氣體的檢驗方法：____________________________。現象：________________________，該氣體是______________(填化學式)。
(3)化學方程式為___________________。
(4)實驗結論：水由______兩種元素組成。
【排一排】下列是水電解時的微觀過程，請按先后順序排列________(填序號)。
2．[問題思考]
為什么說21世紀將是氫能源的世紀，其作為能源的優點是______、______、______。
3．[概念填充]
(1)分解反應是_________________________，其特點是______。
(2)化合反應是____________________________________，其特點是______。
水的分解與合成
1．(2024·新泰模擬)如圖是教材中兩個實驗，下列有關說法錯誤的是(　　)
A．實驗甲中點燃氫氣之前要檢驗其純度
B．實驗乙中a、b兩管上方生成氣體的體積比為2∶1
C．兩個實驗中發生的反應都是分解反應
D．兩個實驗均可證明水的組成
2．(裝置改進)如圖是利用注射器進行電解水的創新實驗，正負電極插入注射器筒內。下列說法不正確的是(　　)
A．水中加入少量氫氧化鈉，作用是增強水的導電性
B．兩個注射器內的原始液面、電極長度要保持一致
C．實驗成功時，右邊注射器收集到的氣體體積約是左邊的2倍
D．該實驗不僅證明了水的組成，還說明了分子的種類在化學反應前后會發生改變
分解反應與化合反應
3．(2024·廣西中考)中國人民革命軍事博物館中珍藏著一枚長滿紅銹的魚鉤，它承載了紅軍長征路上的艱辛和戰友情。魚鉤生銹涉及反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，該反應屬于(　　)
A．分解反應 B．化合反應
C．置換反應 D．復分解反應
4．(2024·新泰模擬)下列圖示是化學概念之間關系的形象表示，不正確的是(　　)
A． B．
C． D．
1．電解水實驗中正極與負極氣體體積比為1∶2，質量比為8∶1。
2．該過程中常加入稀硫酸或氫氧化鈉以增強溶液的導電性；電解水實驗中電能轉化為化學能。
3．點燃不純的氫氣可能發生爆炸，因此在點燃氫氣前要檢驗純度。
4．水的通電分解與氫氣的燃燒都能證明水是由氫元素和氧元素組成的。
1．(2024·蘇州中考)下列有關水的說法正確的是(　　)
A．地球上的淡水資源取之不盡、用之不竭
B．用活性炭吸附可除去水中的所有雜質
C．生活中可利用肥皂水區分硬水和軟水
D．生活污水和工業廢水可隨意排入河流
2．(2024·東平模擬)公園、車站等公共場所設有直飲水機，其中的水處理過程如下圖所示，步驟③的作用是(　　)
A．吸附雜質 B．過濾
C．殺菌消毒 D．蒸餾
3．某學習小組制作的凈水器如下圖所示，關于該凈水器的說法正確的是(　　)
A．能把自來水變成純凈物
B．能除盡水中的可溶性雜質
C．能除去水中的色素和異味
D．凈水時水最后流經小卵石
4．(2024·泰安一模)圖甲是電解水的實驗裝置，圖乙是進行電解水實驗時記錄的部分數據。下列有關電解水實驗說法正確的是(　　)
A．圖乙中的待測量應為質量
B．與電源正極相連的管內生成氫氣
C．該實驗結論為水是由氫氣和氧氣組成的
D．該反應的實質是水分子分成氫、氧原子，氫、氧原子重新組合生成氫分子、氧分子
5．(2024·新泰期中)下圖表示宇宙飛船發動機內氫氣和氧氣燃燒生成水的微觀過程，下列說法錯誤的是(　　)
A．原子是化學變化中的最小粒子
B．氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫分子和氧分子發生了改變
C．氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫原子和氧原子沒有發生改變
D．氫氣和氧氣燃燒生成水的反應是分解反應
6．(2024·鹽城中考)如圖是電解水反應的微觀示意圖。據此判斷下列說法中不正確的是(　　)
A．甲中微粒能保持水的化學性質
B．乙中微粒在化學變化過程中沒有發生改變
C．丙中的物質屬于混合物
D．丙中氫氣和氧氣的質量比為2∶1
7．空間站中每滴水都彌足珍貴，空間站核心站里的廢水處理系統把航天員產生的廢水收集起來，經特殊處理后實現水的循環利用(如圖)，下列說法不正確的是(　　)
A．銀離子消毒，此過程發生化學變化
B．途徑①水分子本身沒有改變，途徑②水分子發生了變化
C．催化改變了反應條件，能使反應生成更多的氧氣
D．地球上可供人類使用的淡水僅占地球總水量的0.3%，每滴水都彌足珍貴
8．(2024·濱州中考節選)化學是一門以實驗為基礎的學科。結合如圖有關實驗，回答問題。
(1)過濾操作中儀器a的名稱是________。
(2)水電解器的玻璃管b中產生的氣體是________(填化學式)。
(3)從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的________。
(4)凈化水的常用方法：①消毒殺菌　②過濾　③活性炭吸附　④加明礬吸附沉降。天然水中往往含有許多雜質，要把天然水凈化成生活中的自來水，以上凈化方法按凈化過程排序是________(填序號)。
9．(實驗探究與創新意識)某校化學興趣小組的同學在老師的指導下進行了“水的組成及變化的探究”實驗。
【提出問題】水是由哪些元素組成的？
【設計并進行實驗】
實驗1(燃燒法)：在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，觀察到火焰呈________色，然后在火焰上方放置一個冷而干燥的小燒杯，過一會兒，觀察到燒杯壁有________且燒杯外壁發熱。反應的化學方程式為________________。
實驗2(電解法)：按如圖進行電解水實驗。兩試管內產生的氣體中，a為________(填名稱，后同)，b為________。
【實驗結論】由上述兩個實驗都能得到的實驗結論是__________________。
【拓展提升】
(1)下列有關說法正確的是________。
A．點燃純凈的氫氣會發生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰塊與水混合得到混合物
D．電解水的反應屬于分解反應
(2)若電解水產生了m g氫氣，則同時產生了______ g(用含m的代數式表示)氧氣。
(3)水是人類賴以生存的最重要的資源，我們必須愛護水資源，一方面要________，另一方面要防治水體污染。請提出一條預防和治理水體污染的措施：________________________。
課后檢測，請完成限時提能訓練(二)
21世紀教育網(www.21cnjy.com)第二單元　探秘水世界
單元體系構建
自我填充：①物理變化　②分子很小　③分子在不斷運動　④分子之間有間隔　⑤蒸餾　⑥電極上有氣泡冒出，正極與負極氣體體積比為1∶2　⑦2H2O2H2↑＋O2↑　⑧發出淡藍色火焰，燒杯內壁上有水霧，放出熱量　⑨2H2＋O22H2O
[深化研討　任務達成]
任務一
基礎知識儲備
1．水分子之間的間隔　排列方式　物理變化
2．(1)熱　分子在不斷運動，溫度越高分子運動速率越快
(2)分子之間有間隙　(3)分子的質量和體積都很小　同種分子性質相同，不同種分子性質不同
任務目標達成
1．B　[水蒸氣變成雨滴的過程中水分子本身的質量、體積、數目均不變，改變的是水分子之間的間隔，間隔變小。]
2．B　[分子在不斷運動，運動到人的鼻孔中，由于不同分子性質不同，氮氣是無味的，氨氣有刺激性氣味，A項合理；干冰升華為二氧化碳氣體，是因為狀態改變，分子之間的間隔改變，分子的大小不變，B項不合理；氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中，是因為分子之間存在間隔，壓強增大，分子之間的間隔變小，C項合理；蔗糖在熱水中溶解更快，是因為分子在不斷運動，溫度越高，分子的運動速率越快，D項合理。]
3．解析：(1)圖1和圖2實驗中觀察到的紅色，都是由于氨分子不斷運動，溶于水后形成氨水，使酚酞溶液變紅的。(2)與圖1相比，改進后圖2在密閉容器中進行，氨氣不會揮發到空氣中，更環保；同時圖2使用氨水的量也較圖1少，可節約藥品。(3)微熱后，濃氨水中氨氣揮發的速度更快，即氨分子的運動速率更快，與水結合形成氨水，使酚酞溶液變紅的速度更快。(4)①加熱密封錘形玻璃泡內的碘顆粒，只是碘由固體變成氣體，是狀態發生了改變，沒有新物質生成，故屬于物理變化。②加熱后碘錘中充滿紫紅色碘蒸氣，是由于加熱后，碘由固態變成了氣態，分子間的間隔變大。
答案：(1)不斷運動的
(2)更環保(或節約藥品，合理即可)
(3)溫度越高，分子的運動速率越快
(4)①物理　②碘分子受熱后，分子間的間隔變大
任務二
基礎知識儲備
1．三態變化　物理　水的自身凈化　重新分配
2．(1)沉降　過濾　吸附　蒸餾　(2)①明礬　②不溶性雜質　水　③蒸餾水
3．(1)②一種物質　兩種或兩種以上物質　(2)肥皂水　較多　較少　(3)①蒸餾　②加熱煮沸
任務目標達成
1．C　[水變成水蒸氣的過程中，水分子間的間隔變大，水分子本身不變，A項正確；水在天然循環過程中，只是狀態發生改變，沒有新物質生成，發生物理變化，B項正確；雨水是由多種物質組成的，屬于混合物，故C項錯誤；水的天然循環是通過其固、液、氣三態變化實現的，D項正確。]
2．D　[水由液態變為氣態，水分子獲得能量，運動速率加快，水分子之間間隔變大，A正確；分子始終在不斷運動，任何狀態下的水分子都是在不斷運動的，B正確；在自然界水的三態變化中，水分子運動的能量來自太陽能，太陽光為水分子提供了能量，C正確；水在循環過程中只是水的狀態發生了變化，沒有新物質生成，屬于物理變化，D錯誤。]
3．D　[該簡易凈水器沒有殺菌消毒步驟，活性炭不能殺菌消毒，故不能對水進行殺菌消毒，A錯誤；該簡易凈水器起到過濾作用，能去除不溶性雜質，無法去除可溶性雜質，B錯誤；活性炭能吸附水中色素、異味，不能除去可溶性鈣、鎂礦物質，不能將硬水軟化，硬水軟化的方法可以是煮沸，C錯誤；要達到凈化后的水屬于純凈物的效果，應進行蒸餾操作，該裝置凈化后得到的水中含有可溶性的鈣、鎂礦物質等，屬于混合物，D正確。]
4．解析：(1)圖1中格柵可去除污水中較大的懸浮物、漂浮物，相當于基本實驗操作中的過濾。(2)圖2中的投藥消毒過程中生成了新的物質，故為化學變化。(3)圖2中，加入絮凝劑明礬，明礬溶于水生成的膠狀物具有吸附性，可以吸附水中的懸浮雜質，加速沉降，故其作用是吸附懸浮雜質，加速沉降。(4)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，故加入的物質是活性炭。(5)由題圖可知，近年來Ⅱ—Ⅲ類優良水質百分比明顯呈上升趨勢，說明水域內水質在變好；產生這種變化趨勢的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，關停或整改存在污染隱患的企業，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等。
答案：(1)過濾　(2)化學　(3)吸附懸浮雜質，加速沉降
(4)活性炭　(5)上升　變好　清理污染河道的淤泥、垃圾，關停或整改存在污染隱患的企業，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等(合理即可)
5．B　[該物質由同種分子構成，屬于純凈物，A錯誤；該物質由三種分子構成，屬于混合物，B正確；該物質由同種分子構成，屬于純凈物，C錯誤；該物質由同種分子構成，屬于純凈物，D錯誤。]
6．A　[部分結冰的水是由水一種物質組成，是純凈物，A項正確；清澈的河水中含有水和多種可溶性物質，是混合物，B項錯誤；醫用的生理鹽水中含有氯化鈉和水，是混合物，C項錯誤；澄清的石灰水中含有氫氧化鈣和水，是混合物，D項錯誤。]
任務三
基礎知識儲備
1．(1)氣泡　1∶2　(2)用一根帶火星的木條接近玻璃管尖嘴處，慢慢打開活塞　帶火星的木條復燃　O2　用一根燃著的木條接近玻璃管尖嘴處，慢慢打開活塞　氣體被點燃，火焰呈淡藍色　H2　(3)2H2O2H2↑＋O2↑　(4)氫、氧
【排一排】①②③④
2．來源廣　熱值高　無污染
3．(1)由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應　一變多　(2)兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應　多變一
任務目標達成
1．C　[氫氣具有可燃性，點燃氫氣前要檢驗其純度，否則可能會發生爆炸，A項正確；電解水實驗中，a管連接負極，負極產生氫氣，b管連接正極，正極產生氧氣，且負極和正極產生氣體的體積比為2∶1，B項正確；氫氣燃燒實驗生成水，由兩種物質生成一種物質的反應是化合反應。電解水生成氫氣和氧氣，由一種物質分解產生兩種物質的反應是分解反應，C項錯誤；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣在氧氣中燃燒生成水，氫氣和氧氣分別由氫元素和氧元素組成，說明水是由氫元素和氧元素組成的，D項正確。]
2．C　[水的導電性很弱，水中加入少量氫氧化鈉，作用是增強水的導電性，A正確；兩個注射器內的原始液面、電極長度要保持一致，這樣便于對比，B正確；電解水時，與電源負極相連的玻璃管內的氣體體積多，與電源正極相連的玻璃管內產生的氣體體積少，實驗成功時，右邊注射器收集到的氣體體積約是左邊的一半，C不正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，可得出水由氫、氧兩種元素組成；水分子分成氫原子、氧原子，氫原子、氧原子重新組合成氫分子、氧分子，可得出分子的種類在化學反應前后會發生改變，D正確。]
3．B　[根據4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3可知，該反應符合“多變一”的特點，屬于化合反應。]
4．A　[純凈物和混合物應是并列關系，而不是包含的關系，且化合物屬于純凈物，A表示不正確；純凈物包含化合物，化合物包含氧化物，B表示正確；化合反應是“多變一”的反應，分解反應是“一變多”的反應，兩者是并列的關系，C正確；化合反應是“多變一”的反應，氧化反應是物質與氧氣的反應，化合反應也有不是氧化反應的，如CO2和H2O的反應；氧化反應也有不是化合反應的，如甲烷燃燒，兩者屬于交叉關系D表示正確。]
[分層評價　即時反饋]
1．C　[地球上的淡水資源是有限的，需要節約用水，A不正確；用活性炭可以除去水中色素和異味，但不能除去水中所有的雜質，如不能除去可溶性鈣、鎂離子等，B不正確；可以用肥皂水區分硬水和軟水，加入肥皂水振蕩，泡沫多的是軟水，浮渣多的是硬水，C正確；生活污水和工業廢水不可隨意排入河流，會造成水污染，D不正確。]
2．C　[步驟③是用紫外燈管照射，紫外線能殺菌消毒，則步驟③的作用是殺菌消毒。]
3．C　[所得到的水中含有鈣、鎂離子等可溶性雜質，是混合物，A錯誤；所得到的水中含有鈣、鎂離子等可溶性雜質，不能除盡水中的可溶性雜質，B錯誤；活性炭具有吸附性，可吸附色素和異味，C正確；由圖知，凈水時從上到下，最先經過小卵石，D錯誤。]
4．D　[由圖乙可知，橫坐標為t時，O2對應的縱坐標為3，H2對應的縱坐標為6，縱坐標比為6∶3＝2∶1，符合氫氣和氧氣的體積比為2∶1的結論，乙中的待測量應為體積，A錯誤；與電源正極相連的玻璃管內產生的氣體體積少，是氧氣，B錯誤；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣分別是由氫元素和氧元素組成的，說明水是由氫元素和氧元素組成的，C錯誤；該反應的實質是水分子分成氫、氧原子，氫、氧原子重新組合為氫分子、氧分子，氫分子、氧分子再聚集為氫氣、氧氣，D正確。]
5．D　[在化學變化中，分子可分，原子不可再分，所以原子是化學變化中最小的粒子，A正確；由微觀示意圖可知，氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫分子和氧分子發生反應生成了水分子，分子種類發生了改變，B正確；由微觀示意圖可知，氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，原子種類沒有發生改變，C正確；氫氣和氧氣燃燒生成水，符合“多變一”的反應特點，屬于化合反應，D錯誤。]
6．D　[甲中的微粒為水分子，水是由水分子構成的，水分子能保持水的化學性質，A正確；原子是化學變化中的最小微粒，原子在化學變化中不變，乙中微粒為氫原子和氧原子，在化學變化過程中沒有發生改變，B正確；丙中的物質為氫氣和氧氣，是由兩種物質組成的，屬于混合物，C正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，化學方程式為2H2O2H2↑＋O2↑，則丙中氫氣和氧氣的質量比為4∶32＝1∶8，D錯誤。]
7．C　[銀離子消毒的過程中有新物質生成，此過程發生化學變化，A正確；途徑①沒有新物質生成，因此水分子本身沒有改變，途徑②是水分解為氫氣和氧氣，有新物質生成，水分子發生了變化，B正確；催化改變了反應條件，改變了化學反應的速率，但不能使反應生成更多的氧氣，C錯誤；地球上可供人類使用的淡水僅占地球總水量的0.3%，每滴水都彌足珍貴，D正確。]
8．解析：(1)過濾操作中儀器a的名稱是鐵架臺。(2)水電解器的玻璃管b中產生的氣體體積較小，是氧氣，其化學式為O2。(3)從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。(4)將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水，加明礬吸附沉降是把水中小顆粒泥塵聚集成大的，以利于沉降；不溶性小顆粒固體雜質可以通過過濾除去；活性炭吸附，可以吸附水中的色素和異味等；投藥消毒殺菌可以除去細菌微生物；故要將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水，將所選用的方法按凈化過程排序是加明礬吸附沉降→過濾→活性炭吸附→消毒殺菌。
答案：(1)鐵架臺　(2)O2　(3)純度　(4)④②③①
9．解析：【設計并進行實驗】實驗1(燃燒法)：在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，氫氣和氧氣在點燃的條件下生成水，可以觀察到火焰呈淡藍色，然后在火焰上方放置一個冷而干燥的小燒杯，過一會兒，觀察到燒杯壁有水珠產生且燒杯外壁發熱。反應的化學方程式為2H2＋O22H2O。實驗2(電解法)：按如圖進行電解水實驗，電解水時正極產生氧氣，負極產生氫氣，氧氣和氫氣的體積比約為1∶2，則在兩試管內產生的氣體中，a為氫氣，b為氧氣。
【實驗結論】根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，則由上述兩個實驗都能得到的實驗結論是水由氫元素和氧元素組成。
【拓展提升】(1)A.點燃純凈的氫氣不會發生爆炸，說法錯誤；B.由兩種元素組成并且其中一種元素是氧元素的化合物是氧化物，說法錯誤；C.純凈物是由一種物質組成，冰塊與水混合的物質中只有水一種物質，屬于純凈物，說法錯誤；D.水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應，說法正確。(2)由水通電分解的化學方程式：2H2O2H2↑＋O2↑可知，產生氫氣和氧氣的質量比為1∶8，若電解水產生了m g氫氣，則同時產生了8m g氧氣。(3)水是人類賴以生存的最重要的資源，我們必須愛護水資源，一方面要節約用水，另一方面要防治水體污染。預防和治理水體污染的措施有工業廢水處理達標后排放。
答案：【設計并進行實驗】實驗1：淡藍　水珠產生　2H2＋O22H2O
實驗2：氫氣　氧氣
【實驗結論】水由氫元素和氧元素組成
【拓展提升】(1)D　(2)8m　(3)節約用水　工業廢水處理達標后排放(合理即可)任務一　水的三態變化及分子的性質
1．[基礎填充]
一定量的水，發生三態變化時，水分子的數目和大小不會變化，變化的是水分子之間的間隔和排列方式。這樣的變化屬于物理變化。
2．[教材實驗]
　
(1)實驗1中，觀察到品紅在熱(填“冷”或“熱”)水中擴散更快，該現象說明分子具有的性質是分子在不斷運動，溫度越高分子運動速率越快。
(2)實驗2中，在裝有50 mL水的量筒中注入50 mL酒精，封閉量筒管口，反復翻轉，使水和酒精充分混合，觀察到混合后水和酒精的總體積小于100 mL。這個現象說明分子之間有間隙。
(3)除此之外你還知道分子具有的性質是分子的質量和體積都很小、同種分子性質相同，不同種分子性質不同。
分子的性質
1．谷雨是我國二十四節氣之一，《群芳譜》中有關于谷雨的記載：“谷雨，谷得雨而生也”。谷雨前后，天氣較暖，空氣中水蒸氣變成雨滴，降雨量增加，水蒸氣變成雨滴的過程中發生改變的是(　　)
A．分子質量變小 B．分子間隔變小
C．分子停止運動 D．分子體積變小
B　[水蒸氣變成雨滴的過程中水分子本身的質量、體積、數目均不變，改變的是水分子之間的間隔，間隔變小。]
2．(2023·泰安中考)對下列事實的解釋不合理的是(　　)
A．通過氣味區別氮氣和氨氣——分子是運動的，不同分子的性質不同
B．干冰升華為二氧化碳氣體——狀態變化，分子大小隨之變化
C．氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中——壓強增大，分子之間的間隔變小
D．蔗糖在熱水中溶解更快——溫度升高，分子的運動速率加快
B　[分子在不斷運動，運動到人的鼻孔中，由于不同分子性質不同，氮氣是無味的，氨氣有刺激性氣味，A項合理；干冰升華為二氧化碳氣體，是因為狀態改變，分子之間的間隔改變，分子的大小不變，B項不合理；氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中，是因為分子之間存在間隔，壓強增大，分子之間的間隔變小，C項合理；蔗糖在熱水中溶解更快，是因為分子在不斷運動，溫度越高，分子的運動速率越快，D項合理。]
分子性質的實驗探究
3．探究活動：探究分子的運動
【查閱資料】
①在通常狀態下，氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。氨水有揮發性，揮發出的氨氣溶于水后叫氨水，它能使酚酞溶液變紅。
②圖2裝置是T形三通管，T形三通管屬于微型化學實驗儀器。
③碘是由碘分子構成的。
圖1是傳統實驗裝置，圖2、圖3是對實驗進行的改進。
探究活動1：(1)圖1實驗中可觀察到B處溶液變為紅色，圖2實驗中可觀察到ba段紗布條先變成紅色。圖1和圖2的實驗均能證明分子是________。
(2)與圖1相比，改進后圖2實驗的優點是______________(答出一點即可)。
探究活動2：(3)微熱圖2中細彎管處的濃氨水，紗布條變紅的速率會加快，請從微觀角度進行解釋：________________。
探究活動3：(4)如圖3所示裝置為“碘錘”，加熱密封錘形玻璃泡內的碘顆粒，觀察到玻璃泡內充滿紫紅色碘蒸氣。
①該變化屬于______變化(填“物理”或“化學”)。
②從微觀角度解釋加熱后碘錘中充滿紫紅色碘蒸氣的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)圖1和圖2實驗中觀察到的紅色，都是由于氨分子不斷運動，溶于水后形成氨水，使酚酞溶液變紅的。(2)與圖1相比，改進后圖2在密閉容器中進行，氨氣不會揮發到空氣中，更環保；同時圖2使用氨水的量也較圖1少，可節約藥品。(3)微熱后，濃氨水中氨氣揮發的速度更快，即氨分子的運動速率更快，與水結合形成氨水，使酚酞溶液變紅的速度更快。(4)①加熱密封錘形玻璃泡內的碘顆粒，只是碘由固體變成氣體，是狀態發生了改變，沒有新物質生成，故屬于物理變化。②加熱后碘錘中充滿紫紅色碘蒸氣，是由于加熱后，碘由固態變成了氣態，分子間的間隔變大。
[答案]　(1)不斷運動的
(2)更環保(或節約藥品，合理即可)
(3)溫度越高，分子的運動速率越快
(4)①物理　②碘分子受熱后，分子間的間隔變大
應用粒子的性質解釋宏觀現象時需注意：物質的擴散現象一般可用微粒運動的性質解釋；物質的三態變化和熱脹冷縮現象可用微粒間有間隔來解釋：由分子構成的物質發生物理變化時，分子間的間隔改變，分子本身的種類和大小不變：發生化學變化時，分子本身發生了變化，而原子的種類和數目均不變。
任務二　水的天然循環及凈化
1．[基礎填充]
水的天然循環是通過三態變化實現的，太陽為水分子提供能量，水的天然循環只涉及物理變化。大自然通過水分子的運動，既實現了水的自身凈化，又完成了水資源的重新分配。
2．[教材實驗]
(1)凈水方法：常用的凈化水的方法主要有：沉降、過濾、吸附、蒸餾等。
(2)天然水的凈化
①沉降法：為加速懸浮雜質快速沉降，常用的絮凝劑是明礬(填名稱)。
②過濾法：適用于不溶性雜質與水的分離，要注意“一貼”“二低”“三靠”。
③蒸餾法：蒸餾法是凈化程度最高的一種凈水方法，蒸餾得到的水叫蒸餾水，是一種純凈物。
3．[概念對比]
硬水和軟水
(1)①硬水：含有較多可溶性鈣、鎂礦物質的天然水稱為硬水。
②純凈物和混合物
純凈物：只有一種物質組成的物質。
混合物：由兩種或兩種以上物質組成的物質。
(2)檢驗方法：將等量的肥皂水分別加入盛有等量軟、硬水的燒杯中，產生泡沫較多的是軟水，泡沫較少的是硬水。
(3)軟化方法：①實驗室用蒸餾處理硬水。
②生活中采用加熱煮沸法。
4．[應用體驗]
自來水廠的生產流程
水的天然循環
1．(2024·泰山區一模)《黃帝內經》中記載“地氣(水蒸氣)上為云，天氣下為雨”，表明古人已認識到云雨是水蒸氣經陽光、風等影響變化而來的。下列有關“水的天然循環”的認識中，不正確的是(　　)
A．水變成水蒸氣過程中，水分子本身不變
B．水在天然循環過程中，發生物理變化
C．大自然通過水分子的運動實現了水的自身凈化，所以雨水是純凈物
D．水的天然循環是通過其三態變化實現的
C　[水變成水蒸氣的過程中，水分子間的間隔變大，水分子本身不變，A項正確；水在天然循環過程中，只是狀態發生改變，沒有新物質生成，發生物理變化，B項正確；雨水是由多種物質組成的，屬于混合物，故C項錯誤；水的天然循環是通過其固、液、氣三態變化實現的，D項正確。]
2．(2024·肥城模擬)老子言：“上善若水”，其含義是地表水經過太陽光照射變為水蒸氣進入云層，又經過不同方式回到地表，完成了水的天然循環(如圖)，做到潤萬物而不爭。下列說法中不正確的是(　　)
A．尺度視角：水蒸發為水蒸氣的過程水分子的間隔變大
B．空間視角：任何狀態下的水分子都是在不斷運動的
C．能量視角：太陽光為水分子提供了能量
D．轉化視角：水在循環過程中發生了化學變化
D　[水由液態變為氣態，水分子獲得能量，運動速率加快，水分子之間間隔變大，A正確；分子始終在不斷運動，任何狀態下的水分子都是在不斷運動的，B正確；在自然界水的三態變化中，水分子運動的能量來自太陽能，太陽光為水分子提供了能量，C正確；水在循環過程中只是水的狀態發生了變化，沒有新物質生成，屬于物理變化，D錯誤。]
水的凈化
3．(2024·岱岳區期中)項目式學習小組制作的簡易凈水器(如圖)，下列說法正確的是(　　)
A．能對水進行殺菌消毒
B．能除去水中可溶性雜質
C．能把硬水轉化為軟水
D．該裝置得到的水為混合物
D　[該簡易凈水器沒有殺菌消毒步驟，活性炭不能殺菌消毒，故不能對水進行殺菌消毒，A錯誤；該簡易凈水器起到過濾作用，能去除不溶性雜質，無法去除可溶性雜質，B錯誤；活性炭能吸附水中色素、異味，不能除去可溶性鈣、鎂礦物質，不能將硬水軟化，硬水軟化的方法可以是煮沸，C錯誤；要達到凈化后的水屬于純凈物的效果，應進行蒸餾操作，該裝置凈化后得到的水中含有可溶性的鈣、鎂礦物質等，屬于混合物，D正確。]
4．(2024·高新區模擬)水是一種寶貴的自然資源，污水處理廠的處理過程如圖1，自來水廠的凈水流程如圖2：
(1)圖1中格柵可去除污水中較大的懸浮物、漂浮物，相當于基本實驗操作中的________。
(2)圖2中的投藥消毒屬于________變化(填“物理”或“化學”)。
(3)圖2中，加入絮凝劑明礬的作用是____________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)圖2自來水凈化過程中，“吸附”操作中去除色素和異味，加入的物質是________。
(5)環保部門對水質進行長期監測，將水質從“優”到“劣”分為Ⅰ—Ⅴ類。如圖可知，近年來Ⅱ—Ⅲ類優良水質百分比明顯呈________(填“上升”或“下降”)趨勢。由此推斷水域內水質在________(填“變好”或“變差”)，產生這種變化趨勢的原因可能是__________________(寫一條即可)。
[解析]　(1)圖1中格柵可去除污水中較大的懸浮物、漂浮物，相當于基本實驗操作中的過濾。(2)圖2中的投藥消毒過程中生成了新的物質，故為化學變化。(3)圖2中，加入絮凝劑明礬，明礬溶于水生成的膠狀物具有吸附性，可以吸附水中的懸浮雜質，加速沉降，故其作用是吸附懸浮雜質，加速沉降。(4)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，故加入的物質是活性炭。(5)由題圖可知，近年來Ⅱ—Ⅲ類優良水質百分比明顯呈上升趨勢，說明水域內水質在變好；產生這種變化趨勢的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，關停或整改存在污染隱患的企業，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等。
[答案]　(1)過濾　(2)化學　(3)吸附懸浮雜質，加速沉降　(4)活性炭　(5)上升　變好　清理污染河道的淤泥、垃圾，關停或整改存在污染隱患的企業，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等(合理即可)
純凈物與混合物
5．就化學本身的特點來看，“見微知著”使我們更容易踏入化學學科的大門。下列各圖中●和○分別表示不同元素的原子，其中可以表示混合物的是(　　)
A 　　　　B　　　　C　　　　D
B　[該物質由同種分子構成，屬于純凈物，A錯誤；該物質由三種分子構成，屬于混合物，B正確；該物
質由同種分子構成，屬于純凈物，C錯誤；該物質由同種分子構成，屬于純凈物，D錯誤。]
6．2024年世界水日的主題為以水促和平。下列各種“水”屬于純凈物的是(　　)
A．部分結冰的水　　　　　 B．清澈的河水
C．醫用的生理鹽水 D．澄清的石灰水
A　[部分結冰的水是由水一種物質組成，是純凈物，A項正確；清澈的河水中含有水和多種可溶性物質，是混合物，B項錯誤；醫用的生理鹽水中含有氯化鈉和水，是混合物，C項錯誤；澄清的石灰水中含有氫氧化鈣和水，是混合物，D項錯誤。]
1．凈水程度由低到高的排列順序為沉降、過濾、吸附、蒸餾。綜合運用多種凈水方法時，應按照凈水程度由低到高的順序進行組合
2．(1)判斷物質類別時，首先根據所含物質種類(微觀上看分子種類)多少來判定是混合物還是純凈物，再根據純凈物中所含元素種類(微觀上看分子中所含原子種類)多少來判定是化合物還是單質。
(2)同種元素組成的物質可能是純凈物，也可能是混合物(如O2、O3的混合物)，但一定不是化合物。
任務三　水分子的變化
1．[教材實驗]
電解水實驗
(1)實驗現象：兩電極上都出現氣泡，一段時間后，正、負極相連的玻璃管內產生的氣體的體積比約為1∶2。
(2)正極氣體的檢驗方法：用一根帶火星的木條接近玻璃管尖嘴處，慢慢打開活塞。現象：帶火星的木條復燃，該氣體是O2(填化學式)。
負極氣體的檢驗方法：用一根燃著的木條接近玻璃管尖嘴處，慢慢打開活塞。現象：氣體被點燃，火焰呈淡藍色，該氣體是H2(填化學式)。
(3)化學方程式為2H2O2H2↑＋O2↑。
(4)實驗結論：水由氫、氧兩種元素組成。
【排一排】下列是水電解時的微觀過程，請按先后順序排列①②③④(填序號)。
2．[問題思考]
為什么說21世紀將是氫能源的世紀，其作為能源的優點是來源廣、熱值高、無污染。
3．[概念填充]
(1)分解反應是由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應，其特點是一變多。
(2)化合反應是兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應，其特點是多變一。
水的分解與合成
1．(2024·新泰模擬)如圖是教材中兩個實驗，下列有關說法錯誤的是(　　)
A．實驗甲中點燃氫氣之前要檢驗其純度
B．實驗乙中a、b兩管上方生成氣體的體積比為2∶1
C．兩個實驗中發生的反應都是分解反應
D．兩個實驗均可證明水的組成
C　[氫氣具有可燃性，點燃氫氣前要檢驗其純度，否則可能會發生爆炸，A項正確；電解水實驗中，a管連接負極，負極產生氫氣，b管連接正極，正極產生氧氣，且負極和正極產生氣體的體積比為2∶1，B項正確；氫氣燃燒實驗生成水，由兩種物質生成一種物質的反應是化合反應。電解水生成氫氣和氧氣，由一種物質分解產生兩種物質的反應是分解反應，C項錯誤；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣在氧氣中燃燒生成水，氫氣和氧氣分別由氫元素和氧元素組成，說明水是由氫元素和氧元素組成的，D項正確。]
2．(裝置改進)如圖是利用注射器進行電解水的創新實驗，正負電極插入注射器筒內。下列說法不正確的是(　　)
A．水中加入少量氫氧化鈉，作用是增強水的導電性
B．兩個注射器內的原始液面、電極長度要保持一致
C．實驗成功時，右邊注射器收集到的氣體體積約是左邊的2倍
D．該實驗不僅證明了水的組成，還說明了分子的種類在化學反應前后會發生改變
C　[水的導電性很弱，水中加入少量氫氧化鈉，作用是增強水的導電性，A正確；兩個注射器內的原始液面、電極長度要保持一致，這樣便于對比，B正確；電解水時，與電源負極相連的玻璃管內的氣體體積多，與電源正極相連的玻璃管內產生的氣體體積少，實驗成功時，右邊注射器收集到的氣體體積約是左邊的一半，C不正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，可得出水由氫、氧兩種元素組成；水分子分成氫原子、氧原子，氫原子、氧原子重新組合成氫分子、氧分子，可得出分子的種類在化學反應前后會發生改變，D正確。]
分解反應與化合反應
3．(2024·廣西中考)中國人民革命軍事博物館中珍藏著一枚長滿紅銹的魚鉤，它承載了紅軍長征路上的艱辛和戰友情。魚鉤生銹涉及反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，該反應屬于(　　)
A．分解反應 B．化合反應
C．置換反應 D．復分解反應
B　[根據4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3可知，該反應符合“多變一”的特點，屬于化合反應。]
4．(2024·新泰模擬)下列圖示是化學概念之間關系的形象表示，不正確的是(　　)
A． B．
C． D．
A　[純凈物和混合物應是并列關系，而不是包含的關系，且化合物屬于純凈物，A表示不正確；純凈物包含化合物，化合物包含氧化物，B表示正確；化合反應是“多變一”的反應，分解反應是“一變多”的反應，兩者是并列的關系，C正確；化合反應是“多變一”的反應，氧化反應是物質與氧氣的反應，化合反應也有不是氧化反應的，如CO2和H2O的反應；氧化反應也有不是化合反應的，如甲烷燃燒，兩者屬于交叉關系D表示正確。]
1．電解水實驗中正極與負極氣體體積比為1∶2，質量比為8∶1。
2．該過程中常加入稀硫酸或氫氧化鈉以增強溶液的導電性；電解水實驗中電能轉化為化學能。
3．點燃不純的氫氣可能發生爆炸，因此在點燃氫氣前要檢驗純度。
4．水的通電分解與氫氣的燃燒都能證明水是由氫元素和氧元素組成的。
1．(2024·蘇州中考)下列有關水的說法正確的是(　　)
A．地球上的淡水資源取之不盡、用之不竭
B．用活性炭吸附可除去水中的所有雜質
C．生活中可利用肥皂水區分硬水和軟水
D．生活污水和工業廢水可隨意排入河流
C　[地球上的淡水資源是有限的，需要節約用水，A不正確；用活性炭可以除去水中色素和異味，但不能除去水中所有的雜質，如不能除去可溶性鈣、鎂離子等，B不正確；可以用肥皂水區分硬水和軟水，加入肥皂水振蕩，泡沫多的是軟水，浮渣多的是硬水，C正確；生活污水和工業廢水不可隨意排入河流，會造成水污染，D不正確。]
2．(2024·東平模擬)公園、車站等公共場所設有直飲水機，其中的水處理過程如下圖所示，步驟③的作用是(　　)
A．吸附雜質 B．過濾
C．殺菌消毒 D．蒸餾
C　[步驟③是用紫外燈管照射，紫外線能殺菌消毒，則步驟③的作用是殺菌消毒。]
3．某學習小組制作的凈水器如下圖所示，關于該凈水器的說法正確的是(　　)
A．能把自來水變成純凈物
B．能除盡水中的可溶性雜質
C．能除去水中的色素和異味
D．凈水時水最后流經小卵石
C　[所得到的水中含有鈣、鎂離子等可溶性雜質，是混合物，A錯誤；所得到的水中含有鈣、鎂離子等可溶性雜質，不能除盡水中的可溶性雜質，B錯誤；活性炭具有吸附性，可吸附色素和異味，C正確；由圖知，凈水時從上到下，最先經過小卵石，D錯誤。]
4．(2024·泰安一模)圖甲是電解水的實驗裝置，圖乙是進行電解水實驗時記錄的部分數據。下列有關電解水實驗說法正確的是(　　)
A．圖乙中的待測量應為質量
B．與電源正極相連的管內生成氫氣
C．該實驗結論為水是由氫氣和氧氣組成的
D．該反應的實質是水分子分成氫、氧原子，氫、氧原子重新組合生成氫分子、氧分子
D　[由圖乙可知，橫坐標為t時，O2對應的縱坐標為3，H2對應的縱坐標為6，縱坐標比為6∶3＝2∶1，符合氫氣和氧氣的體積比為2∶1的結論，乙中的待測量應為體積，A錯誤；與電源正極相連的玻璃管內產生的氣體體積少，是氧氣，B錯誤；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣分別是由氫元素和氧元素組成的，說明水是由氫元素和氧元素組成的，C錯誤；該反應的實質是水分子分成氫、氧原子，氫、氧原子重新組合為氫分子、氧分子，氫分子、氧分子再聚集為氫氣、氧氣，D正確。]
5．(2024·新泰期中)下圖表示宇宙飛船發動機內氫氣和氧氣燃燒生成水的微觀過程，下列說法錯誤的是(　　)
A．原子是化學變化中的最小粒子
B．氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫分子和氧分子發生了改變
C．氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫原子和氧原子沒有發生改變
D．氫氣和氧氣燃燒生成水的反應是分解反應
D　[在化學變化中，分子可分，原子不可再分，所以原子是化學變化中最小的粒子，A正確；由微觀示意圖可知，氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫分子和氧分子發生反應生成了水分子，分子種類發生了改變，B正確；由微觀示意圖可知，氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，原子種類沒有發生改變，C正確；氫氣和氧氣燃燒生成水，符合“多變一”的反應特點，屬于化合反應，D錯誤。]
6．(2024·鹽城中考)如圖是電解水反應的微觀示意圖。據此判斷下列說法中不正確的是(　　)
A．甲中微粒能保持水的化學性質
B．乙中微粒在化學變化過程中沒有發生改變
C．丙中的物質屬于混合物
D．丙中氫氣和氧氣的質量比為2∶1
D　[甲中的微粒為水分子，水是由水分子構成的，水分子能保持水的化學性質，A正確；原子是化學變化中的最小微粒，原子在化學變化中不變，乙中微粒為氫原子和氧原子，在化學變化過程中沒有發生改變，B正確；丙中的物質為氫氣和氧氣，是由兩種物質組成的，屬于混合物，C正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，化學方程式為2H2O2H2↑＋O2↑，則丙中氫氣和氧氣的質量比為4∶32＝1∶8，D錯誤。]
7．空間站中每滴水都彌足珍貴，空間站核心站里的廢水處理系統把航天員產生的廢水收集起來，經特殊處理后實現水的循環利用(如圖)，下列說法不正確的是(　　)
A．銀離子消毒，此過程發生化學變化
B．途徑①水分子本身沒有改變，途徑②水分子發生了變化
C．催化改變了反應條件，能使反應生成更多的氧氣
D．地球上可供人類使用的淡水僅占地球總水量的0.3%，每滴水都彌足珍貴
C　[銀離子消毒的過程中有新物質生成，此過程發生化學變化，A正確；途徑①沒有新物質生成，因此水分子本身沒有改變，途徑②是水分解為氫氣和氧氣，有新物質生成，水分子發生了變化，B正確；催化改變了反應條件，改變了化學反應的速率，但不能使反應生成更多的氧氣，C錯誤；地球上可供人類使用的淡水僅占地球總水量的0.3%，每滴水都彌足珍貴，D正確。]
8．(2024·濱州中考節選)化學是一門以實驗為基礎的學科。結合如圖有關實驗，回答問題。
(1)過濾操作中儀器a的名稱是________。
(2)水電解器的玻璃管b中產生的氣體是________(填化學式)。
(3)從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的________。
(4)凈化水的常用方法：①消毒殺菌　②過濾　③活性炭吸附　④加明礬吸附沉降。天然水中往往含有許多雜質，要把天然水凈化成生活中的自來水，以上凈化方法按凈化過程排序是________(填序號)。
[解析]　(1)過濾操作中儀器a的名稱是鐵架臺。(2)水電解器的玻璃管b中產生的氣體體積較小，是氧氣，其化學式為O2。(3)從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。(4)將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水，加明礬吸附沉降是把水中小顆粒泥塵聚集成大的，以利于沉降；不溶性小顆粒固體雜質可以通過過濾除去；活性炭吸附，可以吸附水中的色素和異味等；投藥消毒殺菌可以除去細菌微生物；故要將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水，將所選用的方法按凈化過程排序是加明礬吸附沉降→過濾→活性炭吸附→消毒殺菌。
[答案]　(1)鐵架臺　(2)O2　(3)純度
(4)④②③①
9．(實驗探究與創新意識)某校化學興趣小組的同學在老師的指導下進行了“水的組成及變化的探究”實驗。
【提出問題】水是由哪些元素組成的？
【設計并進行實驗】
實驗1(燃燒法)：在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，觀察到火焰呈________色，然后在火焰上方放置一個冷而干燥的小燒杯，過一會兒，觀察到燒杯壁有________且燒杯外壁發熱。反應的化學方程式為________________。
實驗2(電解法)：按如圖進行電解水實驗。兩試管內產生的氣體中，a為________(填名稱，后同)，b為________。
【實驗結論】由上述兩個實驗都能得到的實驗結論是__________________。
【拓展提升】
(1)下列有關說法正確的是________。
A．點燃純凈的氫氣會發生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰塊與水混合得到混合物
D．電解水的反應屬于分解反應
(2)若電解水產生了m g氫氣，則同時產生了______ g(用含m的代數式表示)氧氣。
(3)水是人類賴以生存的最重要的資源，我們必須愛護水資源，一方面要________，另一方面要防治水體污染。請提出一條預防和治理水體污染的措施：________________________。
[解析]　【設計并進行實驗】實驗1(燃燒法)：在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，氫氣和氧氣在點燃的條件下生成水，可以觀察到火焰呈淡藍色，然后在火焰上方放置一個冷而干燥的小燒杯，過一會兒，觀察到燒杯壁有水珠產生且燒杯外壁發熱。反應的化學方程式為2H2＋O22H2O。實驗2(電解法)：按如圖進行電解水實驗，電解水時正極產生氧氣，負極產生氫氣，氧氣和氫氣的體積比約為1∶2，則在兩試管內產生的氣體中，a為氫氣，b為氧氣。
【實驗結論】根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，則由上述兩個實驗都能得到的實驗結論是水由氫元素和氧元素組成。
【拓展提升】(1)A．點燃純凈的氫氣不會發生爆炸，說法錯誤；B．由兩種元素組成并且其中一種元素是氧元素的化合物是氧化物，說法錯誤；C．純凈物是由一種物質組成，冰塊與水混合的物質中只有水一種物質，屬于純凈物，說法錯誤；D．水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應，說法正確。(2)由水通電分解的化學方程式：2H2O2H2↑＋O2↑可知，產生氫氣和氧氣的質量比為1∶8，若電解水產生了m g氫氣，則同時產生了8m g氧氣。(3)水是人類賴以生存的最重要的資源，我們必須愛護水資源，一方面要節約用水，另一方面要防治水體污染。預防和治理水體污染的措施有工業廢水處理達標后排放。
[答案]　【設計并進行實驗】實驗1：淡藍　水珠產生　2H2＋O22H2O
實驗2：氫氣　氧氣
【實驗結論】水由氫元素和氧元素組成
【拓展提升】(1)D　(2)8m　(3)節約用水　工業廢水處理達標后排放(合理即可)
限時提能訓練(二)　探秘水世界
(40分鐘　60分)
一、選擇題(本題包括15小題，每小題2分，共30分)
(2024·成都中考)某學習小組開展“自制簡易凈水器”的實踐活動，作品如圖。完成下面1~3題。
1．任務一：學習凈水原理。下列凈水過程涉及化學變化的是(　　)
A．靜置沉淀
B．砂石過濾
C．活性炭吸附
D．投藥消毒
D　[靜置沉淀、過濾難溶物、活性炭吸附過程中沒有新物質生成，屬于物理變化；投藥消毒過程中把細菌等微生物殺死，有新物質生成，屬于化學變化。]
2．任務二：設計并制作凈水器。下列說法正確的是(　　)
A．用聚氯乙烯塑料制作外殼，安全環保
B．小卵石和石英砂主要除去可溶性雜質
C．用活性炭凈水是因為其結構疏松多孔
D．蓬松棉的主要作用是提高凈水的速率
C　[聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外殼，不安全環保，A錯誤；小卵石和石英砂等材料能夠除去水中不溶性的雜質，B錯誤；活性炭凈水，是因為活性炭疏松多孔，有很強的吸附能力，C正確；蓬松棉的主要作用是過濾除去較小的顆粒，D錯誤。]
3．任務三：展示并評價作品。下列評價錯誤的是(　　)
A．凈化水硬度變得更小 B．制作材料廉價易得
C．制作簡單，操作簡便 D．作品設計簡潔美觀
A　[該簡易凈水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的難溶性雜質，活性炭可以吸附水中的色素和異味，但不能除去水中的可溶性鈣、鎂化合物，即不能降低水的硬度，A錯誤；小卵石、石英砂、活性炭等用品廉價易得，B正確；該裝置制作簡單，操作簡便，C正確；據圖可知，該作品設計簡潔美觀，D正確。]
4．(2022·泰安中考)宏觀辨識與微觀探析是化學學科的核心素養之一，下列宏觀事實的微觀解釋錯誤的是(　　)
A．自然界中水的天然循環—水分子不斷運動的結果
B．氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中—氧氣分子體積變小了
C．一滴水中大約含有1.67×1021個水分子—水分子很小
D．氧氣和液氧都能支持燃燒—物質的分子相同，其化學性質相同
B　[自然界中水的天然循環是水分子不斷運動的結果，A項正確；氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中，是因為分子之間有間隔，氣體受壓后，氧氣分子間隔變小，分子體積不變，B項錯誤；一滴水很小，但其中大約含有1.67×1021個水分子，說明水分子很小，C項正確；物質的分子相同，其化學性質相同，氧氣和液氧都能支持燃燒，是因為它們都是由氧分子構成的，D項正確。]
5．春夏之交，草木際天；秋冬雪月，千里一色。四季交替，各有風景。以下四季的現象中能說明分子在不斷運動的是(　　)
A．春天柳絮飛揚 B．秋天落葉繽紛
C．夏天荷花飄香 D．冬天雪花飄飄
C　[春天柳絮飛揚、秋天落葉繽紛、冬天雪花飄飄，柳絮、落葉、雪花都是宏觀的物體，不能說明分子在不斷運動，故A、B、D項不正確；夏天荷花飄香，是荷花的香氣分子不斷運動，被人們聞到，說明分子在不斷運動，C項正確。]
6．(2024·新泰模擬)近年，我國科學家首次拍攝到水分子團簇圖像，模型如圖。下列說法正確的是(　　)
A．氫、氧兩種元素只能組成水
B．團簇中的水分子不再運動
C．水蒸氣冷凝成水，分子間隔減小
D．冰和水是兩種不同的物質
C　[氫、氧兩種元素還能組成過氧化氫，A錯誤；微粒始終在不停地運動，B錯誤；水蒸氣冷凝成水分子的過程中，分子大小沒有發生改變，改變的只有分子間的間隔，C正確；冰和水是一種物質，其分子式都為H2O，D錯誤。]
7．水是生命之源。城市生活用水經自來水廠凈化處理的過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．通過反應沉淀池、過濾池除去不溶性雜質
B．吸附池內常用活性炭吸附色素和異味
C．自來水廠投入明礬進行消毒
D．該凈水過程最終得到的水是混合物
C　[通過反應沉淀池、過濾池可除去水中不溶性雜質，A項正確；活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和異味，B項正確；明礬溶于水后生成的膠狀物可吸附水中懸浮顆粒，加速沉降，不能對水進行消毒，C項不正確；該凈水過程不能除去水中的可溶性雜質，得到的水是混合物，D項正確。]
8．(2023·廣州中考)用電解水實驗探究水的元素組成，下列說法不正確的是(　　)
A．a管和b管中氣體體積比約為2∶1
B．b管中的氣體能使燃著的木條燒得更旺
C．該探究說明水中含有氫分子和氧分子
D．該探究的依據是化學變化前后元素種類不變
C　[電解水實驗正極產生氧氣，負極產生氫氣。產生氧氣和氫氣的體積比為1∶2。a管與負極相連，b管與正極相連，所以a管和b管中氣體體積比約為2∶1，A正確；b管收集到的是氧氣，具有助燃性，能使燃著的木條燒得更旺，B正確；化學反應前后元素的種類不變，水通電分解生成氫氣和氧氣，說明水由氫元素和氧元素組成，水中不含有氫分子和氧分子，C錯誤；該探究的依據是化學變化前后元素種類不變，從水分解的產物是氫氣和氧氣得出水由氫元素和氧元素組成，D正確。]
9．(化學觀念)宏微結合是研究化學的重要思想。圖Ⅰ中活塞上移，則容器中的水發生汽化，如圖所示。圖中最能表示圖Ⅱ中相同空間內粒子分布的是(　　)
A．　　　　 B．
C．　　　　　D．
C　[分子之間的間隔決定物質的狀態，當由液態變為氣態時，分子之間的間隔增大，但分子組成不變，故符合此條件的只有C項。]
10．如圖是某密閉容器中物質變化過程的微觀示意圖。下列說法正確的是(　　)
A．R、M、N均是混合物
B．變化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均屬于物理變化
C．變化Ⅱ、Ⅲ說明分子間有間隔
D．R、M、N中共有兩種分子
C　[R中含有不同種分子，屬于混合物，M、N中均含有同種分子，屬于純凈物，A項錯誤；變化Ⅰ有新分子生成，屬于化學變化，變化Ⅱ、Ⅲ無新分子生成，屬于物理變化，B項錯誤；變化Ⅱ、Ⅲ說明分子間有間隔，C項正確；R中有兩種分子，M、N中均有一種分子，D項錯誤。]
11．2024年5月1日，我國節約用水行政法規《節約用水條例》正式實施。下列行為不利于節約用水的是(　　)
A．工業用水重復使用
B．洗手后不隨手關水龍頭
C．生活中用淘米水澆花
D．園林用水采用節水灌溉方式
B　[工業用水重復使用，可以節約水資源，A不符合題意；洗手后不隨手關水龍頭，會浪費水資源，不利于節約用水，B符合題意；生活中用淘米水澆花，可以一水多用，有利于節約用水，C不符合題意；園林用水采用節水灌溉方式，有利于節約用水，D符合題意。]
12．(2024·赤峰中考)水是一切生命賴以生存的根本，是科學家最早研究的物質之一。如圖是一款簡易海水淡化器，對于該裝置淡化海水的過程認識正確的是(　　)
A．海水中含有的鹽分被蒸發
B．水杯收集到的水是混合物
C．與自來水的凈水過程相同
D．變化中沒有產生新的物質
D　[由簡易海水淡化器圖可知，該裝置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸發，變為水蒸氣，水蒸氣在塑料膜上冷凝得到淡水，而不是海水中含有的鹽分被蒸發，A錯誤；水杯收集到的水中只含有水一種物質，屬于純凈物，B錯誤；自來水的凈水過程是沉降、過濾、吸附、消毒，該裝置淡化海水的過程與自來水的凈水過程不相同，C錯誤；該裝置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸發，變為水蒸氣，水蒸氣在塑料膜上冷凝得到淡水，變化中沒有產生新的物質，D正確。]
13．(2024·臨沂中考)如圖是有關水的知識網絡圖。下列說法中不正確的是(　　)
A．過程①可通過蒸餾實現
B．水溶液都是無色透明的
C．反應④⑤都放出熱量
D．反應③④都可證明水是由氫元素和氧元素組成的
B　[天然水要得到水，可以通過蒸餾實現，A正確；水溶液不一定都是無色透明的，取決于溶質的顏色，比如硫酸銅溶液就是藍色，氯化亞鐵溶液是綠色，B不正確；反應④是氫氣和氧氣點燃生成水，反應⑤是氧化鈣加水變成氫氧化鈣，都是放熱的反應，C正確；氫氣和氧氣點燃生成水，由于反應前后元素種類不變，因此說明水是由氫元素和氧元素組成的，D正確。]
14．中華五千年文化底蘊中，包含著古人對飲用水品質好壞的評判標準與經驗積累，集中在五個字上，那就是“清、輕、活、甘、冽”。下列有關水的說法不正確的是(　　)
A．水質要“清”，加入明礬可使水中懸浮雜質沉降
B．水體要“輕”，長期飲用蒸餾水人體更健康
C．水源要“活”，飲水以活水為佳
D．水味要“甘”，可用活性炭除去異味
B　[明礬溶于水會吸附水中懸浮的雜質，加速其沉降，A正確；蒸餾水中不含對人體有益的礦物質，長期飲用蒸餾水對人體健康不利，B錯誤；飲水以活水為佳，因為活水是流動的水，活水中細菌含量少，比較衛生，C正確；活性炭結構疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，D正確。]
15．某化學興趣小組設計了如圖所示的電解水實驗創新裝置。下列說法錯誤的是(　　)
A．左側注射器針筒內收集到的氣體能燃燒
B．右側注射器針筒內液面下降得更快
C．使用蒸餾水進行實驗時，實驗效果不理想
D．該實驗說明水由氫、氧兩種元素組成
A　[在電解水實驗中，“正氧負氫”，左側注射器與正極相連，產生的氣體是氧氣，氧氣具有助燃性，不能燃燒，A錯誤；在電解水實驗中，“正氧負氫”，生成氫氣和氧氣的體積比約為2∶1，左側注射器與正極相連，產生的氣體是氧氣，右側注射器與負極相連，產生的氣體是氫氣，故右側注射器針筒內液面下降得更快，B正確；蒸餾水幾乎不導電，故使用蒸餾水進行實驗時，實驗效果不理想，C正確；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，可得水由氫元素和氧元素組成，D正確。]
二、填空與簡答題(本題包括3小題，共15分)
16．(5分)按要求回答下列問題：
“用微粒的眼光看世界”，是我們學習化學的重要思想方法。生活中很多現象可以用分子的觀念解釋，在下面(1)到(5)事實后的橫線上，選擇填寫有關分子基本特征的字母序號。
A．分子很小
B．分子間有間隔
C．分子在不斷地運動
D．同種分子性質相同，不同種分子性質不同
(1)濕衣服晾曬一段時間后會變干，原因是_________________________________。
(2)如圖所示，用長頸漏斗小心地將硫酸銅溶液(藍色)注入水的下面，可以看到明顯的界面。靜置幾天后，界面逐漸模糊不清了，原因是_____________________________________________________________________。
(3)50 mL酒精和50 mL水混合后，溶液體積小于100 mL，原因是_____________________________________________________________________。
(4)空氣中的二氧化碳和人呼吸時呼出的二氧化碳，均能使澄清石灰水變渾濁，原因是________。
(5)25 m3的石油氣加壓后，可裝入容積為的鋼瓶，原因是________________________。
[解析]　(1)濕衣服晾曬一段時間后會變干，原因是分子在不斷地運動，故填C。(2)用長頸漏斗小心地將硫酸銅溶液(藍色)注入水的下面，可以看到明顯的界面，靜置幾天后，界面逐漸模糊不清了，原因是分子在不斷地運動，故填C。(3)50 mL酒精和50 mL水混合后，溶液體積小于100 mL，原因是分子間有間隔，故填B。(4)空氣中的二氧化碳和人呼吸時呼出的二氧化碳，均能使澄清石灰水變渾濁，原因是同種分子性質相同，不同種分子性質不同，故選D。(5)25 m3的石油氣加壓后，可裝入容積為的鋼瓶，原因是分子間有間隔，故填B。
[答案]　(1)C　(2)C　(3)B　(4)D　(5)B
17．(7分)(2024·寧陽期末)太空中每滴水都彌足珍貴。空間站再生式生命保障系統可以把航天員呼出的氣體和排出的汗液、尿液等收集起來，經特殊處理后用于日常生活，或用來電解制氧等，以實現水的循環利用。
(1)天然水的人工凈化與此原理相同，小明在實驗室對黃泥水進行過濾操作。
①小明同學進行過濾操作后發現濾液仍然渾濁，可能的原因是________________________________(答一點即可)。
②過濾、蒸餾是兩種凈水的方法，其中用________方法得到的水我們認為是純凈的水，屬于________(填“硬水”或“軟水”)。
(2)自然界天然水循環既可實現水的自身凈化，又能完成水資源的重新分配。在此過程中水分子本身________(填“發生”或“沒有發生”)改變。
(3)空間站航天員呼吸所需的氧氣就來自電解水(電能來自太陽能電池板)，下圖所示為電解水的實驗裝置圖和微觀反應過程。請回答：
①水通電分解時沒有發生變化的是________(填字母)。
A．水分子的能量　　 B．水分子的組成和結構
C．水的化學性質 D．構成水分子的原子種類
②接通電源觀察兩電極都有氣泡產生，a處氣體是________(寫化學式)；若a處氣體體積為20 mL，則b處氣體體積約為________ mL。該反應的化學方程式為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)①過濾操作時要注意“一貼、二低、三靠”的原則，過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損(會使得液體中的不溶物進入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁)、液面高于濾紙邊緣(會使部分液體未經過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁)或接濾液的燒杯不干凈等。②過濾只能除去水中的難溶性雜質，蒸餾可以除去水中的所有雜質，得到的水是純凈的水，蒸餾水中不含鈣、鎂化合物，屬于軟水。(2)自然界天然水循環是通過水的三態變化實現的，在此過程中只是水分子間的間隔發生改變，水分子本身沒有發生改變。(3)水通電生成氫氣和氧氣，水分子的能量改變，A不正確；水分子分離成氫原子和氧原子，水分子的組成和結構改變，B不正確；水電解生成氫氣和氧氣，水的化學性質改變，C不正確；化學變化的實質是分子分離成原子，原子重新組合成新的分子，構成水分子的原子種類不變，D正確。②電解水實驗中，根據“正氧負氫、氧一氫二”，接通電源觀察兩電極都有氣泡產生，a管與電源的負極相連，a處的氣體為氫氣，化學式為H2；b管與電源的正極相連，b處的氣體為氧氣，氫氣與氧氣的體積比為2∶1；若a處氣體(氫氣)體積為20 mL，則b處氣體(氧氣)體積約為10 mL；水通電分解生成氫氣和氧氣，該反應的化學方程式為2H2O2H2↑＋O2↑。
[答案]　(1)①濾紙破損或液面高于濾紙邊緣或接濾液的燒杯不干凈等　②蒸餾　軟水　(2)沒有發生　(3)①D　②H2　10　2H2O2H2↑＋O2↑
18．(3分)(2024·東平模擬)對比古今、不同區域凈水工藝，回答問題：
(1)“漉水囊”可濾出水中浮游生物，此過程對應的操作1的名稱是 ________。
(2)永嘉出土的明末水處理池是最早利用“木炭吸附”的凈水工藝，現代凈水過程中常用 ________代替木炭。
(3)愛護水資源，人人有責，請你寫出一條保護水資源的方法：_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)“漉水囊”可濾出水中浮游生物，此過程對應的操作1的名稱是過濾。(2)活性炭具有疏松多孔的結構，具有較強的吸附性，由于活性炭的吸附性好于木炭，所以現代凈水過程中常用活性炭代替木炭。(3)保護水資源的方法有很多，常見的有淘米水澆花；洗衣服的水拖地；使用節水龍頭等。
[答案]　(1)過濾　(2)活性炭　(3)淘米水澆花(合理即可)
三、實驗與計算題(本題包括2小題，共15分)
19．(6分)(項目式學習)“湛湛長江去，冥冥細雨來”是杜甫描寫蜀中四月美景的詩句。小溪在學習了《自然界的水》后對長江水開展“水”項目式學習。
項目Ⅰ．認識水
(1)小明用圖1裝置模擬電解水實驗，b極產生的氣體是________。
項目Ⅱ．凈化長江水
小明模擬自來水廠凈水過程：取江水→加明礬絮凝劑→過濾(自制過濾器如圖2所示)→加吸附劑。
(2)明礬的作用是______________________________________________________
_____________________________________________________________________，
吸附劑常選用的試劑是________。
(3)長江水中可溶性鈣、鎂化合物含量高，經題圖2裝置過濾后得到________(填“硬水”或“軟水”)，可用________進行鑒別。
Ⅲ．愛護長江水
(4)小明查閱生活水費單(見圖)，總費用包含水資源費和________。你從實行水費分級收費得到的啟示是________________。
上期抄表數587 本期抄表數647 本期用水量60
用水量(m3) 單價(元/m3) 金額(元)
水資源費 第一級≤2323＜第二級≤36第三級＞36 1.752．635．25 40.2534．191 269
污水處理費　 1.182 0 70.92
[解析]　(1)根據教材中電解水的實驗可知氫氣和氧氣的體積比為2∶1，而圖示b極產生氣泡少，a極產生氣泡多， 故b極產生的氣體是氧氣。
(2)明礬在此過程中作絮凝劑，其作用是溶于水后形成膠狀物吸附雜質，使雜質沉降；活性炭具有疏松多孔的結構，常用于吸附。
(3)過濾只能除去難溶性雜質，不能去除可溶性雜質，過濾后的水中可溶性鈣、鎂化合物含量仍然高；含較高的可溶性鈣、鎂化合物的水為硬水，不含或含有較少的可溶性鈣、鎂化合物的水為軟水，由此可判斷過濾后的水為硬水；鑒別軟硬水的方法是加入肥皂水。
(4)根據表格可知水費用包含水資源費和污水處理費；從表格中可看出用水量的級別越高，費用越多，故節約用水，節約成本(合理即可)。
[答案]　(1)氧氣
(2)溶于水后形成膠狀物吸附雜質，使雜質沉降　活性炭
(3)硬水　肥皂水
(4) 污水處理費　節約用水，節約成本(合理即可)
20．(9分)(2024·肥城三模)山東籍航天員王亞平在“天宮課堂”中介紹了空間站中的生活，演示了水球變氣球等炫酷的實驗。
Ⅰ．“天宮”中水和氧氣的最大化利用是生活保障的重要措施。如圖1是空間站資源再利用模擬圖。
(1)在“水凈化系統”中，活性炭可以除去色素和異味，是利用活性炭具有________性；高分子膜可以除去水中大分子雜質，與實驗室常用的________操作原理相同。
(2)“水電解系統”中產生氧氣的電極應接在電源的 ________極(填“正”或“負”)。
(3)“氫氧燃料電池系統”中有催化劑，氫氣與氧氣在催化劑(做反應條件)作用下能直接化合釋放出電能，實現由________能到電能的轉化。
(4)如圖2是兩種變化的微觀圖示：
①②兩種變化中屬于物理變化的是 ________(填“①”或“②”)，從微觀角度看，該過程中分子的種類 ________改變(填“會”或“不會”)。
(5)“薩巴蒂爾反應器”可以除去CO2，CH4名稱是甲烷，該反應的化學方程式是______________________________。
Ⅱ．在“天宮課堂”中王亞平將少量藍色顏料注入水球，很快整個水球變成藍色。然后將泡騰片放入水球中，產生了大量氣泡向四周擴散，氣泡充滿整個水球。
(6)藍色顏料能讓整個水球全部變藍，是因為顏料分子具有________的特征。
(7)氣泡是泡騰片中含有的檸檬酸(具有酸性)和碳酸氫鈉溶于水后發生反應生成的氣體形成的，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為________________________。
[解析]　(1)活性炭可以除去色素和異味，利用了活性炭的吸附性；高分子膜可以除去水中大分子雜質，利用的是顆粒的大小不同，與實驗室常用的過濾操作原理相同。(2)產生氧氣的電極應接在電源的正極上。(3)“氫氧燃料電池系統”中有催化劑，氫氣與氧氣在催化劑(做反應條件)作用下能直接化合釋放出電能，實現了由化學能到電能的轉化。(4)①②兩種變化中，變化②只是水分子間的間隔發生了改變，而水分子本身不變，即沒有生成新物質，屬于物理變化；從微觀角度看，物質發生化學變化的實質是分子破裂成原子，原子重新組合的過程，該過程中分子的種類不會改變。(5)由圖可知，“薩巴蒂爾反應器”中發生的反應是二氧化碳和氫氣反應生成甲烷和水，故反應的化學方程式為CO2＋4H2===CH4＋2H2O。(6)顏料分子在不斷地運動，擴散到水中，使整個水球全部變藍。(7)CO2能使澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
[答案]　(1)吸附　過濾　(2)正
(3)化學　(4)②　不會
(5)CO2＋4H2===CH4＋2H2O
(6)不斷地運動
(7)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
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第二單元　探秘水世界
單元體系構建
1．[基礎填充]
一定量的水，發生三態變化時，水分子的數目和大小不會變化，變化的是________________和________。這樣的變化屬于________。
深化研討 任務達成
任務一　水的三態變化及分子的性質
水分子之間的間隔
排列方式
物理變化
2．[教材實驗]
(1)實驗1中，觀察到品紅在__(填“冷”或“熱”)水中擴散更快，該現象說明分子具有的性質是___________________________________________。
熱
分子在不斷運動，溫度越高分子運動
速率越快
(2)實驗2中，在裝有50 mL水的量筒中注入50 mL酒精，封閉量筒管口，反復翻轉，使水和酒精充分混合，觀察到混合后水和酒精的總體積小于100 mL。這個現象說明______________。
(3)除此之外你還知道分子具有的性質是______________________、____________________________________。
分子之間有間隙
分子的質量和體積都很小
同種分子性質相同，不同種分子性質不同
1．谷雨是我國二十四節氣之一，《群芳譜》中有關于谷雨的記載：“谷雨，谷得雨而生也”。谷雨前后，天氣較暖，空氣中水蒸氣變成雨滴，降雨量增加，水蒸氣變成雨滴的過程中發生改變的是(　　)
A．分子質量變小 B．分子間隔變小
C．分子停止運動 D．分子體積變小
√
分子的性質
B　[水蒸氣變成雨滴的過程中水分子本身的質量、體積、數目均不變，改變的是水分子之間的間隔，間隔變小。]
2．(2023·泰安中考)對下列事實的解釋不合理的是(　　)
A．通過氣味區別氮氣和氨氣——分子是運動的，不同分子的性質不同
B．干冰升華為二氧化碳氣體——狀態變化，分子大小隨之變化
C．氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中——壓強增大，分子之間的間隔變小
D．蔗糖在熱水中溶解更快——溫度升高，分子的運動速率加快
√
B　[分子在不斷運動，運動到人的鼻孔中，由于不同分子性質不同，氮氣是無味的，氨氣有刺激性氣味，A項合理；干冰升華為二氧化碳氣體，是因為狀態改變，分子之間的間隔改變，分子的大小不變，B項不合理；氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中，是因為分子之間存在間隔，壓強增大，分子之間的間隔變小，C項合理；蔗糖在熱水中溶解更快，是因為分子在不斷運動，溫度越高，分子的運動速率越快，D項合理。]
3．探究活動：探究分子的運動
【查閱資料】
①在通常狀態下，氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。氨水有揮發性，揮發出的氨氣溶于水后叫氨水，它能使酚酞溶液變紅。
②圖2裝置是T形三通管，T形三通管屬于微型化學實驗儀器。
③碘是由碘分子構成的。
分子性質的實驗探究
圖1是傳統實驗裝置，圖2、圖3是對實驗進行的改進。
探究活動1：(1)圖1實驗中可觀察到B處溶液變為紅色，圖2實驗中可觀察到ba段紗布條先變成紅色。圖1和圖2的實驗均能證明分子是_________________。
不斷運動的
(2)與圖1相比，改進后圖2實驗的優點是____________________________________(答出一點即可)。
探究活動2：(3)微熱圖2中細彎管處的濃氨水，紗布條變紅的速率會加快，請從微觀角度進行解釋：______________________________。
探究活動3：(4)如圖3所示裝置為“碘錘”，加熱密封錘形玻璃泡內的碘顆粒，觀察到玻璃泡內充滿紫紅色碘蒸氣。
①該變化屬于______變化(填“物理”或“化學”)。
②從微觀角度解釋加熱后碘錘中充滿紫紅色碘蒸氣的原因是___________________________________________________________。
更環保(或節約藥品，
合理即可)
溫度越高，分子的運動速率越快
物理
碘分子受熱后，分子間的間隔變大
[解析]　(1)圖1和圖2實驗中觀察到的紅色，都是由于氨分子不斷運動，溶于水后形成氨水，使酚酞溶液變紅的。(2)與圖1相比，改進后圖2在密閉容器中進行，氨氣不會揮發到空氣中，更環保；同時圖2使用氨水的量也較圖1少，可節約藥品。(3)微熱后，濃氨水中氨氣揮發的速度更快，即氨分子的運動速率更快，與水結合形成氨水，使酚酞溶液變紅的速度更快。(4)①加熱密封錘形玻璃泡內的碘顆粒，只是碘由固體變成氣體，是狀態發生了改變，沒有新物質生成，故屬于物理變化。②加熱后碘錘中充滿紫紅色碘蒸氣，是由于加熱后，碘由固態變成了氣態，分子間的間隔變大。
應用粒子的性質解釋宏觀現象時需注意：物質的擴散現象一般可用微粒運動的性質解釋；物質的三態變化和熱脹冷縮現象可用微粒間有間隔來解釋：由分子構成的物質發生物理變化時，分子間的間隔改變，分子本身的種類和大小不變：發生化學變化時，分子本身發生了變化，而原子的種類和數目均不變。
1．[基礎填充]
水的天然循環是通過________實現的，太陽為水分子提供能量，水的天然循環只涉及____變化。大自然通過水分子的運動，既實現了____________，又完成了水資源的________。
任務二　水的天然循環及凈化
三態變化
物理
水的自身凈化
重新分配
2．[教材實驗]
(1)凈水方法：常用的凈化水的方法主要有：____、____、____、____等。
(2)天然水的凈化
①沉降法：為加速懸浮雜質快速沉降，常用的絮凝劑是____(填名稱)。
②過濾法：適用于__________與__的分離，要注意“一貼”“二低”“三靠”。
③蒸餾法：蒸餾法是凈化程度最高的一種凈水方法，蒸餾得到的水叫______，是一種純凈物。
沉降
過濾
吸附
蒸餾
明礬
不溶性雜質
水
蒸餾水
3．[概念對比]
硬水和軟水
(1)①硬水：含有較多可溶性鈣、鎂礦物質的天然水稱為硬水。
②純凈物和混合物
純凈物：只有________組成的物質。
混合物：由__________________組成的物質。
一種物質
兩種或兩種以上物質
(2)檢驗方法：將等量的______分別加入盛有等量軟、硬水的燒杯中，產生泡沫____的是軟水，泡沫____的是硬水。
(3)軟化方法：①實驗室用____處理硬水。
②生活中采用________法。
肥皂水
較多
較少
蒸餾
加熱煮沸
4．[應用體驗]
自來水廠的生產流程
1．(2024·泰山區一模)《黃帝內經》中記載“地氣(水蒸氣)上為云，天氣下為雨”，表明古人已認識到云雨是水蒸氣經陽光、風等影響變化而來的。下列有關“水的天然循環”的認識中，不正確的是(　　)
A．水變成水蒸氣過程中，水分子本身不變
B．水在天然循環過程中，發生物理變化
C．大自然通過水分子的運動實現了水的自身凈化，所以雨水是純凈物
D．水的天然循環是通過其三態變化實現的
√
水的天然循環
C　[水變成水蒸氣的過程中，水分子間的間隔變大，水分子本身不變，A項正確；水在天然循環過程中，只是狀態發生改變，沒有新物質生成，發生物理變化，B項正確；雨水是由多種物質組成的，屬于混合物，故C項錯誤；水的天然循環是通過其固、液、氣三態變化實現的，D項正確。]
2．(2024·肥城模擬)老子言：“上善若水”，其含義是地表水經過太陽光照射變為水蒸氣進入云層，又經過不同方式回到地表，完成了水的天然循環(如圖)，做到潤萬物而不爭。下列說法中不正確的是(　　)
A．尺度視角：水蒸發為水蒸氣
的過程水分子的間隔變大
B．空間視角：任何狀態下的水分
子都是在不斷運動的
C．能量視角：太陽光為水分子提供了能量
D．轉化視角：水在循環過程中發生了化學變化
√
D　[水由液態變為氣態，水分子獲得能量，運動速率加快，水分子之間間隔變大，A正確；分子始終在不斷運動，任何狀態下的水分子都是在不斷運動的，B正確；在自然界水的三態變化中，水分子運動的能量來自太陽能，太陽光為水分子提供了能量，C正確；水在循環過程中只是水的狀態發生了變化，沒有新物質生成，屬于物理變化，D錯誤。]
3．(2024·岱岳區期中)項目式學習小組制作的簡易凈水器(如圖)，下列說法正確的是(　　)
A．能對水進行殺菌消毒
B．能除去水中可溶性雜質
C．能把硬水轉化為軟水
D．該裝置得到的水為混合物
√
水的凈化
D　[該簡易凈水器沒有殺菌消毒步驟，活性炭不能殺菌消毒，故不能對水進行殺菌消毒，A錯誤；該簡易凈水器起到過濾作用，能去除不溶性雜質，無法去除可溶性雜質，B錯誤；活性炭能吸附水中色素、異味，不能除去可溶性鈣、鎂礦物質，不能將硬水軟化，硬水軟化的方法可以是煮沸，C錯誤；要達到凈化后的水屬于純凈物的效果，應進行蒸餾操作，該裝置凈化后得到的水中含有可溶性的鈣、鎂礦物質等，屬于混合物，D正確。]
4．(2024·高新區模擬)水是一種寶貴的自然資源，污水處理廠的處理過程如圖1，自來水廠的凈水流程如圖2：
(1)圖1中格柵可去除污水中較大的懸浮物、漂浮物，相當于基本實驗操作中的________。
(2)圖2中的投藥消毒屬于________變化(填“物理”或“化學”)。
(3)圖2中，加入絮凝劑明礬的作用是________________________。
(4)圖2自來水凈化過程中，“吸附”操作中去除色素和異味，加入的物質是________。
過濾
化學
吸附懸浮雜質，加速沉降
活性炭
(5)環保部門對水質進行長期監測，將水質從“優”到“劣”分為Ⅰ—Ⅴ類。如圖可知，近年來Ⅱ—Ⅲ類優良水質百分比明顯呈________(填“上升”或“下降”)趨勢。由此推斷水域內水質在________(填“變好”或“變差”)，產生這種變化趨勢的原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________(寫一條即可)。
上升
變好
清理污染河道的淤泥、垃圾，關停或整改存在污染隱患
的企業，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等
(合理即可)
[解析]　(1)圖1中格柵可去除污水中較大的懸浮物、漂浮物，相當于基本實驗操作中的過濾。(2)圖2中的投藥消毒過程中生成了新的物質，故為化學變化。(3)圖2中，加入絮凝劑明礬，明礬溶于水生成的膠狀物具有吸附性，可以吸附水中的懸浮雜質，加速沉降，故其作用是吸附懸浮雜質，加速沉降。(4)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，故加入的物質是活性炭。(5)由題圖可知，近年來Ⅱ—Ⅲ類優良水質百分比明顯呈上升趨勢，說明水域內水質在變好；產生這種變化趨勢的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，關停或整改存在污染隱患的企業，建造污水處理廠，居民生活污水排放到污水處理廠等。
5．就化學本身的特點來看，“見微知著”使我們更容易踏入化學學科的大門。下列各圖中●和○分別表示不同元素的原子，其中可以表示混合物的是(　　)
純凈物與混合物
√
B　[該物質由同種分子構成，屬于純凈物，A錯誤；該物質由三種分子構成，屬于混合物，B正確；該物質由同種分子構成，屬于純凈物，C錯誤；該物質由同種分子構成，屬于純凈物，D錯誤。]
6．2024年世界水日的主題為以水促和平。下列各種“水”屬于純凈物的是(　　)
A．部分結冰的水　　　　　 B．清澈的河水
C．醫用的生理鹽水 D．澄清的石灰水
√
A　[部分結冰的水是由水一種物質組成，是純凈物，A項正確；清澈的河水中含有水和多種可溶性物質，是混合物，B項錯誤；醫用的生理鹽水中含有氯化鈉和水，是混合物，C項錯誤；澄清的石灰水中含有氫氧化鈣和水，是混合物，D項錯誤。]
1．凈水程度由低到高的排列順序為沉降、過濾、吸附、蒸餾。綜合運用多種凈水方法時，應按照凈水程度由低到高的順序進行組合
2．(1)判斷物質類別時，首先根據所含物質種類(微觀上看分子種類)多少來判定是混合物還是純凈物，再根據純凈物中所含元素種類(微觀上看分子中所含原子種類)多少來判定是化合物還是單質。
(2)同種元素組成的物質可能是純凈物，也可能是混合物(如O2、O3的混合物)，但一定不是化合物。
1．[教材實驗]
電解水實驗
(1)實驗現象：兩電極上都出現____，一段時間后，正、負極相連的玻璃管內產生的氣體的體積比約為_______。
任務三　水分子的變化
氣泡
1∶2
(2)正極氣體的檢驗方法：________________________________________________。現象：________________，該氣體是________(填化學式)。
負極氣體的檢驗方法：_________________________________________________。現象：_________________________，該氣體是____(填化學式)。
(3)化學方程式為____________________。
(4)實驗結論：水由________兩種元素組成。
用一根帶火星的木條接近玻璃管尖嘴處，
慢慢打開活塞
帶火星的木條復燃
O2
用一根燃著的木條接近玻璃管尖嘴處，慢慢
打開活塞
氣體被點燃，火焰呈淡藍色
H2
氫、氧
【排一排】下列是水電解時的微觀過程，請按先后順序排列____________(填序號)。
①②③④
2．[問題思考]
為什么說21世紀將是氫能源的世紀，其作為能源的優點是______、______、______。
3．[概念填充]
(1)分解反應是__________________________________________，其特點是______。
(2)化合反應是____________________________________，其特點是______。
來源廣
熱值高
無污染
由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應
一變多
兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應
多變一
1．(2024·新泰模擬)如圖是教材中兩個實驗，下列有關說法錯誤的是(　　)
水的分解與合成
A．實驗甲中點燃氫氣之前要檢驗其純度
B．實驗乙中a、b兩管上方生成氣體的體積比為2∶1
C．兩個實驗中發生的反應都是分解反應
D．兩個實驗均可證明水的組成
√
C　[氫氣具有可燃性，點燃氫氣前要檢驗其純度，否則可能會發生爆炸，A項正確；電解水實驗中，a管連接負極，負極產生氫氣，b管連接正極，正極產生氧氣，且負極和正極產生氣體的體積比為2∶1，B項正確；氫氣燃燒實驗生成水，由兩種物質生成一種物質的反應是化合反應。電解水生成氫氣和氧氣，由一種物質分解產生兩種物質的反應是分解反應，C項錯誤；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣在氧氣中燃燒生成水，氫氣和氧氣分別由氫元素和氧元素組成，說明水是由氫元素和氧元素組成的，D項正確。]
2．(裝置改進)如圖是利用注射器進行電解水的創新實驗，正負電極插入注射器筒內。下列說法不正確的是(　　)
A．水中加入少量氫氧化鈉，作用是
增強水的導電性
B．兩個注射器內的原始液面、電極
長度要保持一致
C．實驗成功時，右邊注射器收集到的氣體體積約是左邊的2倍
D．該實驗不僅證明了水的組成，還說明了分子的種類在化學反應前后會發生改變
√
C　[水的導電性很弱，水中加入少量氫氧化鈉，作用是增強水的導電性，A正確；兩個注射器內的原始液面、電極長度要保持一致，這樣便于對比，B正確；電解水時，與電源負極相連的玻璃管內的氣體體積多，與電源正極相連的玻璃管內產生的氣體體積少，實驗成功時，右邊注射器收集到的氣體體積約是左邊的一半，C不正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，可得出水由氫、氧兩種元素組成；水分子分成氫原子、氧原子，氫原子、氧原子重新組合成氫分子、氧分子，可得出分子的種類在化學反應前后會發生改變，D正確。]
3．(2024·廣西中考)中國人民革命軍事博物館中珍藏著一枚長滿紅銹的魚鉤，它承載了紅軍長征路上的艱辛和戰友情。魚鉤生銹涉及反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，該反應屬于(　　)
A．分解反應 B．化合反應
C．置換反應 D．復分解反應
√
分解反應與化合反應
B　[根據4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3可知，該反應符合“多變一”的特點，屬于化合反應。]
A．
B．
C．
D．
4．(2024·新泰模擬)下列圖示是化學概念之間關系的形象表示，不正確的是(　　)
√
A　[純凈物和混合物應是并列關系，而不是包含的關系，且化合物屬于純凈物，A表示不正確；純凈物包含化合物，化合物包含氧化物，B表示正確；化合反應是“多變一”的反應，分解反應是“一變多”的反應，兩者是并列的關系，C正確；化合反應是“多變一”的反應，氧化反應是物質與氧氣的反應，化合反應也有不是氧化反應的，如CO2和H2O的反應；氧化反應也有不是化合反應的，如甲烷燃燒，兩者屬于交叉關系D表示正確。]
1．電解水實驗中正極與負極氣體體積比為1∶2，質量比為8∶1。
2．該過程中常加入稀硫酸或氫氧化鈉以增強溶液的導電性；電解水實驗中電能轉化為化學能。
3．點燃不純的氫氣可能發生爆炸，因此在點燃氫氣前要檢驗純度。
4．水的通電分解與氫氣的燃燒都能證明水是由氫元素和氧元素組成的。
1．(2024·蘇州中考)下列有關水的說法正確的是(　　)
A．地球上的淡水資源取之不盡、用之不竭
B．用活性炭吸附可除去水中的所有雜質
C．生活中可利用肥皂水區分硬水和軟水
D．生活污水和工業廢水可隨意排入河流
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
分層評價 即時反饋
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C　[地球上的淡水資源是有限的，需要節約用水，A不正確；用活性炭可以除去水中色素和異味，但不能除去水中所有的雜質，如不能除去可溶性鈣、鎂離子等，B不正確；可以用肥皂水區分硬水和軟水，加入肥皂水振蕩，泡沫多的是軟水，浮渣多的是硬水，C正確；生活污水和工業廢水不可隨意排入河流，會造成水污染，D不正確。]
2．(2024·東平模擬)公園、車站等公共場所設有直飲水機，其中的水處理過程如下圖所示，步驟③的作用是(　　)
A．吸附雜質
B．過濾
C．殺菌消毒
D．蒸餾
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
C　[步驟③是用紫外燈管照射，紫外線能殺菌消毒，則步驟③的作用是殺菌消毒。]
3．某學習小組制作的凈水器如下圖所示，關于該凈水器的說法正確的是(　　)
A．能把自來水變成純凈物
B．能除盡水中的可溶性雜質
C．能除去水中的色素和異味
D．凈水時水最后流經小卵石
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
C　[所得到的水中含有鈣、鎂離子等可溶性雜質，是混合物，A錯誤；所得到的水中含有鈣、鎂離子等可溶性雜質，不能除盡水中的可溶性雜質，B錯誤；活性炭具有吸附性，可吸附色素和異味，C正確；由圖知，凈水時從上到下，最先經過小卵石，D錯誤。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4．(2024·泰安一模)圖甲是電解水的實驗裝置，圖乙是進行電解水實驗時記錄的部分數據。下列有關電解水實驗說法正確的是(　　)
A．圖乙中的待測量應為質量
B．與電源正極相連的管內生成氫氣
C．該實驗結論為水是由氫氣和氧氣組成的
D．該反應的實質是水分子分成氫、氧原子，
氫、氧原子重新組合生成氫分子、氧分子
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
D　[由圖乙可知，橫坐標為t時，O2對應的縱坐標為3，H2對應的縱坐標為6，縱坐標比為6∶3＝2∶1，符合氫氣和氧氣的體積比為2∶1的結論，乙中的待測量應為體積，A錯誤；與電源正極相連的玻璃管內產生的氣體體積少，是氧氣，B錯誤；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣分別是由氫元素和氧元素組成的，說明水是由氫元素和氧元素組成的，C錯誤；該反應的實質是水分子分成氫、氧原子，氫、氧原子重新組合為氫分子、氧分子，氫分子、氧分子再聚集為氫氣、氧氣，D正確。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．(2024·新泰期中)下圖表示宇宙飛船發動機內氫氣和氧氣燃燒生成水的微觀過程，下列說法錯誤的是(　　)
A．原子是化學變化中的最小粒子
B．氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，
氫分子和氧分子發生了改變
C．氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，
氫原子和氧原子沒有發生改變
D．氫氣和氧氣燃燒生成水的反應是分解反應
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
D　[在化學變化中，分子可分，原子不可再分，所以原子是化學變化中最小的粒子，A正確；由微觀示意圖可知，氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，氫分子和氧分子發生反應生成了水分子，分子種類發生了改變，B正確；由微觀示意圖可知，氫氣和氧氣燃燒生成水的過程中，原子種類沒有發生改變，C正確；氫氣和氧氣燃燒生成水，符合“多變一”的反應特點，屬于化合反應，D錯誤。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
6．(2024·鹽城中考)如圖是電解水反應的微觀示意圖。據此判斷下列說法中不正確的是(　　)
A．甲中微粒能保持水的化學性質
B．乙中微粒在化學變化過程中沒
有發生改變
C．丙中的物質屬于混合物
D．丙中氫氣和氧氣的質量比為2∶1
題號
1
3
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4
6
8
7
9
√
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7．空間站中每滴水都彌足珍貴，空間站核心站里的廢水處理系統把航天員產生的廢水收集起來，經特殊處理后實現水的循環利用(如圖)，下列說法不正確的是(　　)
A．銀離子消毒，此過程發生
化學變化
B．途徑①水分子本身沒有改變，途徑②水分子發生了變化
C．催化改變了反應條件，能使反應生成更多的氧氣
D．地球上可供人類使用的淡水僅占地球總水量的0.3%，每滴水都彌足珍貴
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
C　[銀離子消毒的過程中有新物質生成，此過程發生化學變化，A正確；途徑①沒有新物質生成，因此水分子本身沒有改變，途徑②是水分解為氫氣和氧氣，有新物質生成，水分子發生了變化，B正確；催化改變了反應條件，改變了化學反應的速率，但不能使反應生成更多的氧氣，C錯誤；地球上可供人類使用的淡水僅占地球總水量的0.3%，每滴水都彌足珍貴，D正確。]
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8．(2024·濱州中考節選)化學是一門以實驗為基礎的學科。結合如圖有關實驗，回答問題。
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(1)過濾操作中儀器a的名稱是________。
(2)水電解器的玻璃管b中產生的氣體是________(填化學式)。
(3)從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的________。
(4)凈化水的常用方法：①消毒殺菌　②過濾　③活性炭吸附　④加明礬吸附沉降。天然水中往往含有許多雜質，要把天然水凈化成生活中的自來水，以上凈化方法按凈化過程排序是_________(填序號)。
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
鐵架臺
O2
純度
④②③①
[解析]　(1)過濾操作中儀器a的名稱是鐵架臺。(2)水電解器的玻璃管b中產生的氣體體積較小，是氧氣，其化學式為O2。(3)從安全角度考慮，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。(4)將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水，加明礬吸附沉降是把水中小顆粒泥塵聚集成大的，以利于沉降；不溶性小顆粒固體雜質可以通過過濾除去；活性炭吸附，可以吸附水中的色素和異味等；投藥消毒殺菌可以除去細菌微生物；故要將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水，將所選用的方法按凈化過程排序是加明礬吸附沉降→過濾→活性炭吸附→消毒殺菌。
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(實驗探究與創新意識)某校化學興趣小組的同學在老師的指導下進行了“水的組成及變化的探究”實驗。
【提出問題】水是由哪些元素組成的？
【設計并進行實驗】
實驗1(燃燒法)：在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，觀察到火焰呈________色，然后在火焰上方放置一個冷而干燥的小燒杯，過一會兒，觀察到燒杯壁有__________且燒杯外壁發熱。反應的化學方程式為__________________。
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
淡藍
水珠產生
實驗2(電解法)：按如圖進行電解水實驗。兩試管內產生的氣體中，a為________(填名稱，后同)，b為________。
【實驗結論】由上述兩個實驗都能得到的實
驗結論是_____________________________。
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
9
氫氣
氧氣
水由氫元素和氧元素組成
【拓展提升】
(1)下列有關說法正確的是________。
A．點燃純凈的氫氣會發生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰塊與水混合得到混合物
D．電解水的反應屬于分解反應
題號
1
3
5
2
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D
題號
1
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9
(2)若電解水產生了m g氫氣，則同時產生了______g(用含m的代數式表示)氧氣。
(3)水是人類賴以生存的最重要的資源，我們必須愛護水資源，一方面要___________，另一方面要防治水體污染。請提出一條預防和治理水體污染的措施：_______________________________________。
8m
節約用水
工業廢水處理達標后排放(合理即可)
題號
1
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2
4
6
8
7
9
10
【實驗結論】根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，則由上述兩個實驗都能得到的實驗結論是水由氫元素和氧元素組成。
【拓展提升】(1)A．點燃純凈的氫氣不會發生爆炸，說法錯誤；B．由兩種元素組成并且其中一種元素是氧元素的化合物是氧化物，說法錯誤；C．純凈物是由一種物質組成，冰塊與水混合的物質中只有水一種物質，屬于純凈物，說法錯誤；D．水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應，說法正確。
題號
1
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題號
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題號
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14
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17
18
19
20
(40分鐘　60分)
一、選擇題(本題包括15小題，每小題2分，共30分)
(2024·成都中考)某學習小組開展“自制簡易凈水器”的實踐活動，作品如圖。完成下面1~3題。
1．任務一：學習凈水原理。下列凈水過程涉及
化學變化的是(　　)
A．靜置沉淀 B．砂石過濾
C．活性炭吸附 D．投藥消毒
限時提能訓練(二)　探秘水世界
√
題號
1
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20
D　[靜置沉淀、過濾難溶物、活性炭吸附過程中沒有新物質生成，屬于物理變化；投藥消毒過程中把細菌等微生物殺死，有新物質生成，屬于化學變化。]
題號
1
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2．任務二：設計并制作凈水器。下列說法正確的是(　　)
A．用聚氯乙烯塑料制作外殼，安全環保
B．小卵石和石英砂主要除去可溶性雜質
C．用活性炭凈水是因為其結構疏松多孔
D．蓬松棉的主要作用是提高凈水的速率
√
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C　[聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外殼，不安全環保，A錯誤；小卵石和石英砂等材料能夠除去水中不溶性的雜質，B錯誤；活性炭凈水，是因為活性炭疏松多孔，有很強的吸附能力，C正確；蓬松棉的主要作用是過濾除去較小的顆粒，D錯誤。]
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3．任務三：展示并評價作品。下列評價錯誤的是(　　)
A．凈化水硬度變得更小 B．制作材料廉價易得
C．制作簡單，操作簡便 D．作品設計簡潔美觀
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A　[該簡易凈水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的難溶性雜質，活性炭可以吸附水中的色素和異味，但不能除去水中的可溶性鈣、鎂化合物，即不能降低水的硬度，A錯誤；小卵石、石英砂、活性炭等用品廉價易得，B正確；該裝置制作簡單，操作簡便，C正確；據圖可知，該作品設計簡潔美觀，D正確。]
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4．(2022·泰安中考)宏觀辨識與微觀探析是化學學科的核心素養之一，下列宏觀事實的微觀解釋錯誤的是(　　)
A．自然界中水的天然循環—水分子不斷運動的結果
B．氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中—氧氣分子體積變小了
C．一滴水中大約含有1.67×1021個水分子—水分子很小
D．氧氣和液氧都能支持燃燒—物質的分子相同，其化學性質相同
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B　[自然界中水的天然循環是水分子不斷運動的結果，A項正確；氧氣經壓縮儲存在鋼瓶中，是因為分子之間有間隔，氣體受壓后，氧氣分子間隔變小，分子體積不變，B項錯誤；一滴水很小，但其中大約含有1.67×1021個水分子，說明水分子很小，C項正確；物質的分子相同，其化學性質相同，氧氣和液氧都能支持燃燒，是因為它們都是由氧分子構成的，D項正確。]
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5．春夏之交，草木際天；秋冬雪月，千里一色。四季交替，各有風景。以下四季的現象中能說明分子在不斷運動的是(　　)
A．春天柳絮飛揚 B．秋天落葉繽紛
C．夏天荷花飄香 D．冬天雪花飄飄
√
C　[春天柳絮飛揚、秋天落葉繽紛、冬天雪花飄飄，柳絮、落葉、雪花都是宏觀的物體，不能說明分子在不斷運動，故A、B、D項不正確；夏天荷花飄香，是荷花的香氣分子不斷運動，被人們聞到，說明分子在不斷運動，C項正確。]
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6．(2024·新泰模擬)近年，我國科學家首次拍攝到水分子團簇圖像，模型如圖。下列說法正確的是(　　)
A．氫、氧兩種元素只能組成水
B．團簇中的水分子不再運動
C．水蒸氣冷凝成水，分子間隔減小
D．冰和水是兩種不同的物質
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C　[氫、氧兩種元素還能組成過氧化氫，A錯誤；微粒始終在不停地運動，B錯誤；水蒸氣冷凝成水分子的過程中，分子大小沒有發生改變，改變的只有分子間的間隔，C正確；冰和水是一種物質，其分子式都為H2O，D錯誤。]
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7．水是生命之源。城市生活用水經自來水廠凈化處理的過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．通過反應沉淀池、過濾
池除去不溶性雜質
B．吸附池內常用活性炭吸附色素和異味
C．自來水廠投入明礬進行消毒
D．該凈水過程最終得到的水是混合物
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C　[通過反應沉淀池、過濾池可除去水中不溶性雜質，A項正確；活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和異味，B項正確；明礬溶于水后生成的膠狀物可吸附水中懸浮顆粒，加速沉降，不能對水進行消毒，C項不正確；該凈水過程不能除去水中的可溶性雜質，得到的水是混合物，D項正確。]
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8．(2023·廣州中考)用電解水實驗探究水的元素組成，下列說法不正確的是(　　)
A．a管和b管中氣體體積比約為2∶1
B．b管中的氣體能使燃著的木條燒得更旺
C．該探究說明水中含有氫分子和氧分子
D．該探究的依據是化學變化前后元素種類不變
√
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C　[電解水實驗正極產生氧氣，負極產生氫氣。產生氧氣和氫氣的體積比為1∶2。a管與負極相連，b管與正極相連，所以a管和b管中氣體體積比約為2∶1，A正確；b管收集到的是氧氣，具有助燃性，能使燃著的木條燒得更旺，B正確；化學反應前后元素的種類不變，水通電分解生成氫氣和氧氣，說明水由氫元素和氧元素組成，水中不含有氫分子和氧分子，C錯誤；該探究的依據是化學變化前后元素種類不變，從水分解的產物是氫氣和氧氣得出水由氫元素和氧元素組成，D正確。]
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9．(化學觀念)宏微結合是研究化學的重要思想。圖Ⅰ中活塞上移，則容器中的水發生汽化，如圖所示。圖中最能表示圖Ⅱ中相同空間內粒子分布的是(　　)
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C　[分子之間的間隔決定物質的狀態，當由液態變為氣態時，分子之間的間隔增大，但分子組成不變，故符合此條件的只有C項。]
A．　　　　 B． C ． D ．
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10．如圖是某密閉容器中物質變化過程的微觀示意圖。下列說法正確的是(　　)
A．R、M、N均是混合物
B．變化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均屬于
物理變化
C．變化Ⅱ、Ⅲ說明分子間有間隔
D．R、M、N中共有兩種分子
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C　[R中含有不同種分子，屬于混合物，M、N中均含有同種分子，屬于純凈物，A項錯誤；變化Ⅰ有新分子生成，屬于化學變化，變化Ⅱ、Ⅲ無新分子生成，屬于物理變化，B項錯誤；變化Ⅱ、Ⅲ說明分子間有間隔，C項正確；R中有兩種分子，M、N中均有一種分子，D項錯誤。]
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11．2024年5月1日，我國節約用水行政法規《節約用水條例》正式實施。下列行為不利于節約用水的是(　　)
A．工業用水重復使用
B．洗手后不隨手關水龍頭
C．生活中用淘米水澆花
D．園林用水采用節水灌溉方式
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B　[工業用水重復使用，可以節約水資源，A不符合題意；洗手后不隨手關水龍頭，會浪費水資源，不利于節約用水，B符合題意；生活中用淘米水澆花，可以一水多用，有利于節約用水，C不符合題意；園林用水采用節水灌溉方式，有利于節約用水，D符合題意。]
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12．(2024·赤峰中考)水是一切生命賴以生存的根本，是科學家最早研究的物質之一。如圖是一款簡易海水淡化器，對于該裝置淡化海水的過程認識正確的是(　　)
A．海水中含有的鹽分被蒸發
B．水杯收集到的水是混合物
C．與自來水的凈水過程相同
D．變化中沒有產生新的物質
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D　[由簡易海水淡化器圖可知，該裝置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸發，變為水蒸氣，水蒸氣在塑料膜上冷凝得到淡水，而不是海水中含有的鹽分被蒸發，A錯誤；水杯收集到的水中只含有水一種物質，屬于純凈物，B錯誤；自來水的凈水過程是沉降、過濾、吸附、消毒，該裝置淡化海水的過程與自來水的凈水過程不相同，C錯誤；該裝置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸發，變為水蒸氣，水蒸氣在塑料膜上冷凝得到淡水，變化中沒有產生新的物質，D正確。]
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13．(2024·臨沂中考)如圖是有關水的知識網絡圖。下列說法中不正確的是(　　)
A．過程①可通過蒸餾實現
B．水溶液都是無色透明的
C．反應④⑤都放出熱量
D．反應③④都可證明水是由氫元素和氧元素組成的
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B　[天然水要得到水，可以通過蒸餾實現，A正確；水溶液不一定都是無色透明的，取決于溶質的顏色，比如硫酸銅溶液就是藍色，氯化亞鐵溶液是綠色，B不正確；反應④是氫氣和氧氣點燃生成水，反應⑤是氧化鈣加水變成氫氧化鈣，都是放熱的反應，C正確；氫氣和氧氣點燃生成水，由于反應前后元素種類不變，因此說明水是由氫元素和氧元素組成的，D正確。]
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14．中華五千年文化底蘊中，包含著古人對飲用水品質好壞的評判標準與經驗積累，集中在五個字上，那就是“清、輕、活、甘、冽”。下列有關水的說法不正確的是(　　)
A．水質要“清”，加入明礬可使水中懸浮雜質沉降
B．水體要“輕”，長期飲用蒸餾水人體更健康
C．水源要“活”，飲水以活水為佳
D．水味要“甘”，可用活性炭除去異味
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B　[明礬溶于水會吸附水中懸浮的雜質，加速其沉降，A正確；蒸餾水中不含對人體有益的礦物質，長期飲用蒸餾水對人體健康不利，B錯誤；飲水以活水為佳，因為活水是流動的水，活水中細菌含量少，比較衛生，C正確；活性炭結構疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和異味，D正確。]
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15．某化學興趣小組設計了如圖所示的電解水實驗創新裝置。下列說法錯誤的是(　　)
A．左側注射器針筒內收集到的氣體能燃燒
B．右側注射器針筒內液面下降得更快
C．使用蒸餾水進行實驗時，實驗效果不理想
D．該實驗說明水由氫、氧兩種元素組成
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A　[在電解水實驗中，“正氧負氫”，左側注射器與正極相連，產生的氣體是氧氣，氧氣具有助燃性，不能燃燒，A錯誤；在電解水實驗中，“正氧負氫”，生成氫氣和氧氣的體積比約為2∶1，左側注射器與正極相連，產生的氣體是氧氣，右側注射器與負極相連，產生的氣體是氫氣，故右側注射器針筒內液面下降得更快，B正確；蒸餾水幾乎不導電，故使用蒸餾水進行實驗時，實驗效果不理想，C正確；電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，可得水由氫元素和氧元素組成，D正確。]
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二、填空與簡答題(本題包括3小題，共15分)
16．(5分)按要求回答下列問題：
“用微粒的眼光看世界”，是我們學習化學的重要思想方法。生活中很多現象可以用分子的觀念解釋，在下面(1)到(5)事實后的橫線上，選擇填寫有關分子基本特征的字母序號。
A．分子很小
B．分子間有間隔
C．分子在不斷地運動
D．同種分子性質相同，不同種分子性質不同
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(1)濕衣服晾曬一段時間后會變干，原因是_____。
(2)如圖所示，用長頸漏斗小心地將硫酸銅溶液(藍色)注入水的下面，可以看到明顯的界面。靜置幾天后，界面逐
漸模糊不清了，原因是__________。
C
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D
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17．(7分)(2024·寧陽期末)太空中每滴水都彌足珍貴。空間站再生式生命保障系統可以把航天員呼出的氣體和排出的汗液、尿液等收集起來，經特殊處理后用于日常生活，或用來電解制氧等，以實現水的循環利用。
(1)天然水的人工凈化與此原理相同，小明在實驗室對黃泥水進行過濾操作。
①小明同學進行過濾操作后發現濾液仍然渾濁，可能的原因是_______________________________________________(答一點即可)。
濾紙破損或液面高于濾紙邊緣或接濾液的燒杯不干凈等　
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②過濾、蒸餾是兩種凈水的方法，其中用________方法得到的水我們認為是純凈的水，屬于________(填“硬水”或“軟水”)。
(2)自然界天然水循環既可實現水的自身凈化，又能完成水資源的重新分配。在此過程中水分子本身____________(填“發生”或“沒有發生”)改變。
蒸餾
軟水
沒有發生
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(3)空間站航天員呼吸所需的氧氣就來自電解水(電能來自太陽能電池板)，下圖所示為電解水的實驗裝置圖和微觀反應過程。請回答：
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①水通電分解時沒有發生變化的是________(填字母)。
A．水分子的能量　　 B．水分子的組成和結構
C．水的化學性質 D．構成水分子的原子種類
②接通電源觀察兩電極都有氣泡產生，a處氣體是________(寫化學式)；若a處氣體體積為20 mL，則b處氣體體積約為________ mL。該反應的化學方程式為__________________________。
D
H2　
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[解析]　(1)①過濾操作時要注意“一貼、二低、三靠”的原則，過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損(會使得液體中的不溶物進入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁)、液面高于濾紙邊緣(會使部分液體未經過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁)或接濾液的燒杯不干凈等。②過濾只能除去水中的難溶性雜質，蒸餾可以除去水中的所有雜質，得到的水是純凈的水，蒸餾水中不含鈣、鎂化合物，屬于軟水。(2)自然界天然水循環是通過水的三態變化實現的，
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在此過程中只是水分子間的間隔發生改變，水分子本身沒有發生改變。(3)水通電生成氫氣和氧氣，水分子的能量改變，A不正確；水分子分離成氫原子和氧原子，水分子的組成和結構改變，B不正確；水電解生成氫氣和氧氣，水的化學性質改變，C不正確；化學變化的實質是分子分離成原子，原子重新組合成新的分子，構成水分子的原子種類不變，D正確。②電解水實驗中，根據“正氧負氫、氧一氫二”，接通電源觀察兩電極都有氣泡產生，a管與電源的負極
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18．(3分)(2024·東平模擬)對比古今、不同區域凈水工藝，回答問題：
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(1)“漉水囊”可濾出水中浮游生物，此過程對應的操作1的名稱是 ________。
(2)永嘉出土的明末水處理池是最早利用“木炭吸附”的凈水工藝，現代凈水過程中常用 ________代替木炭。
(3)愛護水資源，人人有責，請你寫出一條保護水資源的方法：____________________________。
過濾
活性炭
淘米水澆花(合理即可)
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[解析]　(1)“漉水囊”可濾出水中浮游生物，此過程對應的操作1的名稱是過濾。(2)活性炭具有疏松多孔的結構，具有較強的吸附性，由于活性炭的吸附性好于木炭，所以現代凈水過程中常用活性炭代替木炭。(3)保護水資源的方法有很多，常見的有淘米水澆花；洗衣服的水拖地；使用節水龍頭等。
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三、實驗與計算題(本題包括2小題，共15分)
19．(6分)(項目式學習)“湛湛長江去，冥冥細雨來”是杜甫描寫蜀中四月美景的詩句。小溪在學習了《自然界的水》后對長江水開展“水”項目式學習。
項目Ⅰ．認識水
(1)小明用圖1裝置模擬電解水實驗，
b極產生的氣體是________。
氧氣
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項目Ⅱ．凈化長江水
小明模擬自來水廠凈水過程：取江水→加明礬絮凝劑→過濾(自制過濾器如圖2所示)→加吸附劑。
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(2)明礬的作用是____________________________________________，吸附劑常選用的試劑是________。
(3)長江水中可溶性鈣、鎂化合物含量高，經題圖2裝置過濾后得到________(填“硬水”或“軟水”)，可用________進行鑒別。
溶于水后形成膠狀物吸附雜質，使雜質沉降
活性炭
硬水
肥皂水
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Ⅲ．愛護長江水
(4)小明查閱生活水費單(見圖)，總費用包含水資源費和___________。你從實行水費分級收費得到的啟示是__________________________。
上期抄表數587 本期抄表數647 本期用水量60
用水量(m3) 單價(元/m3) 金額(元)
水資源費 第一級≤2323＜第二級≤36第三級＞36 1.75
2.63
5.25 40.253
4.19
1 269
污水處理費　 1.182 0 70.92
污水處理費
節約用水，節約成本(合理即可)
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[解析]　(1)根據教材中電解水的實驗可知氫氣和氧氣的體積比為2∶1，而圖示b極產生氣泡少，a極產生氣泡多， 故b極產生的氣體是氧氣。
(2)明礬在此過程中作絮凝劑，其作用是溶于水后形成膠狀物吸附雜質，使雜質沉降；活性炭具有疏松多孔的結構，常用于吸附。
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(3)過濾只能除去難溶性雜質，不能去除可溶性雜質，過濾后的水中可溶性鈣、鎂化合物含量仍然高；含較高的可溶性鈣、鎂化合物的水為硬水，不含或含有較少的可溶性鈣、鎂化合物的水為軟水，由此可判斷過濾后的水為硬水；鑒別軟硬水的方法是加入肥皂水。
(4)根據表格可知水費用包含水資源費和污水處理費；從表格中可看出用水量的級別越高，費用越多，故節約用水，節約成本(合理即可)。
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20．(9分)(2024·肥城三模)山東籍航天員王亞平在“天宮課堂”中介紹了空間站中的生活，演示了水球變氣球等炫酷的實驗。
Ⅰ．“天宮”中水和氧氣的最大化利用是生活保障的重要措施。如圖1是空間站資源再利用模擬圖。
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(1)在“水凈化系統”中，活性炭可以除去色素和異味，是利用活性炭具有________性；高分子膜可以除去水中大分子雜質，與實驗室常用的________操作原理相同。
(2)“水電解系統”中產生氧氣的電極應接在電源的 ________極(填“正”或“負”)。
(3)“氫氧燃料電池系統”中有催化劑，氫氣與氧氣在催化劑(做反應條件)作用下能直接化合釋放出電能，實現由________能到電能的轉化。
吸附
過濾
正
化學
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(4)如圖2是兩種變化的微觀圖示：
①②兩種變化中屬于物理變化的是 ________(填“①”或“②”)，從微觀角度看，該過程中分子的種類 ________改變(填“會”或“不會”)。
②
不會
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(5)“薩巴蒂爾反應器”可以除去CO2，CH4名稱是甲烷，該反應的化學方程式是______________________________。
Ⅱ．在“天宮課堂”中王亞平將少量藍色顏料注入水球，很快整個水球變成藍色。然后將泡騰片放入水球中，產生了大量氣泡向四周擴散，氣泡充滿整個水球。
(6)藍色顏料能讓整個水球全部變藍，是因為顏料分子具有____________的特征。
CO2＋4H2===CH4＋2H2O
不斷地運動
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(7)氣泡是泡騰片中含有的檸檬酸(具有酸性)和碳酸氫鈉溶于水后發生反應生成的氣體形成的，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為_________________________________。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
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[解析]　(1)活性炭可以除去色素和異味，利用了活性炭的吸附性；高分子膜可以除去水中大分子雜質，利用的是顆粒的大小不同，與實驗室常用的過濾操作原理相同。(2)產生氧氣的電極應接在電源的正極上。(3)“氫氧燃料電池系統”中有催化劑，氫氣與氧氣在催化劑(做反應條件)作用下能直接化合釋放出電能，實現了由化學能到電能的轉化。(4)①②兩種變化中，變化②只是水分子間的間隔發生了改變，而水分子本身不變，即沒有生成新物質，屬于物理變化；
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從微觀角度看，物質發生化學變化的實質是分子破裂成原子，原子重新組合的過程，該過程中分子的種類不會改變。(5)由圖可知，“薩巴蒂爾反應器”中發生的反應是二氧化碳和氫氣反應生成甲烷和水，故反應的化學方程式為CO2＋4H2===CH4＋2H2O。(6)顏料分子在不斷地運動，擴散到水中，使整個水球全部變藍。(7)CO2能使澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。

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