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专题 07 自然界的水
知识点一、水的组成
测定水的组成实验——电解水
（1）在电解水时,在水中加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液,它们的作用是 。
（2）实验原理： (化学方程式)。
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（3）实验现象:两个电极上都产生气泡，且正极和负极处产生的气体体积之比约为 ，正
极产生的气体能使带火星的木条复燃，点燃负极产生的气体，产生 色火焰。(口诀:负氢正氧
二比一)
（4）实验结论：①水在直流电作用下分解生成 和 ；②水是由 和
组成的(宏观)；③水分子是由 和 构成的。
知识点二、氢气
1．物理性质：无色、无臭、 溶于水,密度比空气 。
2．化学性质： ,氢气在空气中燃烧,火焰呈 色。
3．点燃氢气和空气或氧气的混合物会发生爆炸,所以在点燃氢气前一定要 。
4．氢气燃烧的化学方程式为： 。
知识点三、水的净化
1．纯水是无色、无臭、清澈透明的液体，为 物；自来水、湖水、海水、矿泉水、雨水等含
有多种物质，
为 物。
2．净水方法
（1）沉淀(物理变化):静置使不溶性固体沉降,如加明矾。
（2）过滤(物理变化):除去水中的 杂质。
（3）吸附(物理变化):利用活性炭的吸附作用除去水中的色素和异味。
（4）杀菌消毒(化学变化):加入杀菌剂,除去水中的细菌和病毒。
（5）蒸馏(物理变化):将水中的所有杂质除去。(净化程度最高)
3．过滤
装 置
主要 铁架台(带铁圈)、 、 、
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仪器
一贴 二低 三靠
滤纸紧贴漏斗 （1）滤纸边缘低于漏 （1）倾倒液体的烧杯嘴要紧靠引流的
内壁(滤纸折 斗边缘。 玻璃棒。
操作
叠的角度与漏
要点 斗角度相适
（2）漏斗内的液面要 （2）引流玻璃棒的下端要紧靠三层滤
低于滤纸的边缘 纸处。
合)
（3）漏斗下端的管口要紧靠盛接滤液
的烧杯内壁
现象 过滤后，滤液仍浑浊的可能原因： ；
分析 ； 。
4．硬水和软水
含较多可溶性钙、镁化合物的水(危害：用硬水洗衣服既浪费肥皂
硬水
定 义
又洗不干净；锅炉会结水垢，浪费燃料，还可能引起爆炸)
软水 不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水
鉴别
加 ，振荡，产生浮渣多、泡沫较少的是硬水，反之则是软水
方法
硬水软化的
(生活中)、 (实验室或工业中)
方法
知识点四、水资源的保护
1．人类拥有的水资源:地球表面约71%被水覆盖，总水储量虽大但淡水很少，只占全球总水储量的
2.53%，而可利用的只约占其中的30.4%。
2．爱护水资源：一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。
（1）工业污染(废水、废气、废渣)。
水污染的
（2）农业污染(化肥、农药的不合理使用等)。
主要来源
（3）生活污染(含磷、氮的生活污水任意排放等)水污染的
（1）工业上采用新技术、新工艺减少污染物的产生。
水污染的 （2）对工业“三废”进行综合利用,处理后再排放。
防治措施 （3）农药、化肥要科学合理地使用，提倡使用农家肥。
（4）生活污水要集中处理后再排放
（1）生活中使用节水水龙头,提倡一水多用，如用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕
所等。
节约用水
（2）农业上改善浇灌方式。
（3）工业上重复利用工业用水
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考点一．电解水实验
1．（2023•广州）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（ ）
A．a管和b管中气体体积比约为2：1
B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子
D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变
2．（2023•成都）电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。
相关说法错误的是（ ）
两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15mL，木 体积为10.38mL，气
条燃得更旺 体燃烧
A．通电前应将玻璃管内空气排尽
B．两电极产生气泡的速率不相同
C．正极气体为氧气，负极气体为氢气
D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
3．（2023•陕西）氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是（ ）
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A．自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
B．工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
C．家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
D．实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2：1
4．（2023•阜新）如图为电解水实验示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．与负极相连的试管内收集的气体是氧气
B．产生氢气和氧气的质量比为2：1
C．与正极相连的试管内收集的气体能燃烧
D．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的
5．（2023•鞍山）水是人类宝贵的自然资源。
（1）我国从2023年4月1日起实施新《生活饮用水卫生标准》，如表是新标准中部分化学指标，
其中的铝、铁、锰是指 （填“分子”、“原子”或“元素”）。
一般化学指标（部分）
铝/（mg•L﹣1） 0.2
铁/（mg•L﹣1） 0.3
锰/（mg•L﹣1） 0.1
（2）如图是电解水实验装置图，反应一段时间后，管内液面高度关系是
（按从低到高的顺序排列，用“ a”“b”“c”表示），该实验说明水是由
元素组成的。
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（ 3 ） 节 约 用 水 ， 人 人 有 责 。 请 你 写 出 一 条 生 活 中 节 约 用 水 的 做 法 ：
。
6．（2023•菏泽一模）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）从宏观上观察：如图所示，试管b和a中产生气体的体积比约为 。由产物
可知，水是由 组成。
（2）从微观上分析：每个水分子是由 构成。
（3）从符号上表示：电解水的化学方程式为 。
7．（2023•常德模拟）下列是电解水装置和反应示意图。示意图①～③中，“ ”表示氢原子，
“表示“ ”氧原子。
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据图回答：②所代表的物质是左图中试管（填字母） 中产生的气体，图中A是电源
的 （填“正”或“负”）极。
8．（2023•青秀区校级模拟）水是生命之源。
（1）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 。
（2）如图是电解水的示意图，图中与电池正极相连的试管内收集到的气体是 。
（ 3 ） 电 解 水 实 验 中 要 向 水 中 加 入 少 量 的 硫 酸 钠 或 氢 氧 化 钠 的 目 的 是
。
（4）生活中我们常用 区分硬水和软水。
（5）保护水资源是公民的责任和义务，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
9．（2023•梁溪区二模）水资源
（1）如图是用 100mL 量筒等仪器组装成的电解水简易装置。a 连接的是电源
（选填“正极”或“负极”）；通电一段时间后，甲量筒收集的气体为 16mL，则乙量筒收集的
气体约为 mL。
（2）水是生命的源泉。下列有关水的叙述不正确的是 （填序号）。
a.过滤可除去水中所有杂质
b.自然界的水用之不尽，取之不竭
c.用活性炭净化水时利用了活性炭的吸附性
d.硬水中加入肥皂水并振荡后，会出现大量浮渣
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考点二．水的净化
10．（2023•广州）某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是（ ）
A．能把自来水变成纯净物
B．能除尽水中的可溶性杂质
C．能除去水中的色素和异味
D．净水时水最后流经小卵石
11．（2023•东营）空间站中每滴水都弥足珍贵，空间站核心验里的废水处理系统把航天员产生的
废水收集起来，经特殊处理后实现水的循环利用（如图），下列说法不正确的是（ ）
A．银离子消毒，此过程发生化学变化
B．途径①水分子本身没有改变，途径②水分子发生了变化
C．催化改变了反应条件，能使反应生成更多的氧气
D．地球上可供人类使用的淡水仅占地球总水量的0.3%，每滴水也弥足珍贵
12．（2023•青岛）公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如下图所示，步骤③
的作用是（ ）
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A．吸附杂质 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏
13．（2023•澄城县模拟）西汉司马相如在《上林赋》中写到“荡荡乎八川分流，相背而异态”，
描写了汉长安上林苑的巨丽之美，以后就有了“八水绕长安”的描述。我们的生活离不开水，
请回答下列问题。
（1）如图装置可将自然水净化。其中活性炭过滤层不能除去水中的 （填字母）。
A．色素B．异味C．难溶性杂质D．可溶性钙、镁化合物
（2）生活中，可采用 的方法使硬水软化，同时杀死水中的细菌。
（3）为了保护水资源，我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指
（填“元素”、“离子”、“分子”或“原子”）。
14．（2023•肇东市校级模拟）水是一切生命体生存所必需的物质。
（1）爱护水资源，既要节约用水，也要防治水体污染。下列做法合理的是
（填标号）。
A．水龙头漏水不及时更换
B．生活污水集中处理和排放
C．洗脸水冲厕所
D．农业上合理使用农药和化肥
（2）①小新同学从翠湖取回水样，用自制净水器处理，净水器中活性炭可以 水
样中的异味和色素。
②向处理后的水样中加入肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，则该水样属于
（填“硬水”或“软水”）。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中常用
的方法降低水的硬度。
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15．（2023•佛冈县校级一模）水与我们的生活息息相关，但天然水中含有许多杂质，不能直接饮
用。小明去上海世博会参观时，发现有许多饮水台，可取水直接饮用。他决定探究其原理，通
过上网查阅资料了解到饮用水处理步骤如图所示：
（1）步骤①对应的作用是 。
（2）步骤②的作用是过滤。实验室常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，过滤需要用到的玻璃
仪器除玻璃棒处，还需要 （填字母）。
a．带铁圈的铁架台 b．酒精灯 c．漏斗 d．量筒 e．烧杯 f．滤纸
其中玻璃棒的作用为 。
考点三．自来水的生产过程与净化方法
16．（2023•嘉禾县校级二模）水在生活、生产中应用广泛。请回答下列问题
（1）我国生活饮用水卫生标准规定，饮用水中含有铁、锰、铜、锌、钙等多种矿物质，这里的
铁、锰、铜、锌、钙等是指 （填“分子”、“原子”或“元素”）。
（2）井水中若含有难溶性杂质，一般通过 的方法清除。要证明得到的水是硬水
可以加入 。
（3）加湿器可以增加室内的湿度。电加热式加湿器是通过电加热，使水沸腾变为水蒸气。在此
过程中，发生变化的是 （填字母）。
A.水分子种类
B.水分子间间隔
C.水分子运动速率
D.水分子个数增多
（4）自来水公司在水的净化过程中常加入明矾【KAl（SO ） •12H O】这种物质，明矾的作用
4 2 2
是 ，但是铝元素过量进入人体是有危害的，针
对 这 一 环 节 ， 请 你 向 自 来 水 公 司 提 出 合 理 的 建 议
。
（5）炎热的夏天，某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水达到净化空气的目的，主要针对的
空 气 污 染 物 是
。
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（6）许多化学实验中需要用到水，如硫在氧气中燃烧的实验中集气瓶要留少量水，其作用是
。
考点四．保护水资源和节约用水
17．（2023•襄阳）水是生命之源，爱护水资源越来越受到人们的重视。我市某校兴趣小组于3月
22日（“世界水日”）开展了以“爱护水资源”为主题的项目式学习探究活动。
（1）保持水的化学性质的最小粒子是 （填化学式）。
（2）襄阳市区的自来水取自汉江，自来水属于 （填“混合物”或“纯净
物”）。
（3）下列做法不符合“节约用水”理念的是 （填序号）。
A、用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所
B、用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
C、为节约用水，用工业废水直接浇灌农田
一．选择题（共11小题）
1．（2023•上杭县模拟）浙江大学联合加州大学科研人员，在﹣50℃环境中，通过静电促使水分子
朝电场方向运动，改变其无序的运动状态，从而诱发单晶生长，制成高质量冰单品微纳光纤。
关于冰单品微纳光纤的说法正确的是（ ）
A．冰光纤和水的相对分子质量不同
B．冰光纤与冰的化学性质不同
C．冰光纤由水分子构成
D．水变成冰光纤后，分子停止运动
2．（2023•泉州二模）简易氢氧燃料电池实验：在U型管中装入氢氧化钠溶液（增强水的导电性），
连接学生电源，进行水电解实验（如图1），待两极石墨碳棒出现明显气泡，立即换接电流表
（ 如 图 2 ） ， 观 察 到 电 流 表 指 针 大 幅 度 偏 转 。 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）
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A．图1中U型管左侧电极产生的气体是氧气
B．图1中U型管左右电极产生气体的质量比为2：1
C．图2现象说明氢氧燃料电池氢气和氧气均未发生反应
D．图2现象说明氢氧燃料电池可将化学能转化为电能
3．（2023•江阴市校级二模）浙江大学联合加州大学科研人员，在﹣50℃环境中，通过静电促使水
分子朝电场方向运动，改变其无序的运动状态，从而诱发单晶生长，制成高质量冰单晶微纳光
纤。关于冰单晶微纳光纤的说法正确的是（ ）
A．水变成冰单晶微纳光纤是分子变大了
B．冰单晶微纳光纤与冰的化学性质不同
C．水变成冰单晶微纳光纤后，分子停止运动
D．冰单晶微纳光纤由水分子构成
4．（2023•延庆区一模）电解水实验如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．试管1中的气体是氢气
B．试管2中的气体能使带火星的木条复燃
C．正负两极产生气体的体积比为2：1
D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成
5．（2023•武昌区模拟）同学们在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且产物氢气与氧
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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
分别注入质量分数为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液，在9V电压下电解
3min，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．管a中产生的气体能支持燃烧
B．上述反应中原子、分子的种类和数目都不变
C．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，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、氧气体积比最接近理论值
6．（2023•洪山区校级模拟）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，下列说法不正确的是（ ）
A．矿泉水中的钙、钾指的是元素
B．活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附作用或除去水中的色素和异味
C．推测该流程中“超滤”的主要作用是除去难溶性大颗粒
D．加入臭氧的目的是灭菌消毒，该变化是化学变化
7．（2023•云岩区二模）2023年“中国水周”活动主题为“强化依法治水，携手共护母亲河”。下
列关于水资源的保护和利用描述不正确的是（ ）
A．保护水资源的措施主要有节约用水和防治水体污染
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B．地球上可供利用的淡水资源是取之不尽，用之不竭的
C．农业灌溉可采用喷灌和滴灌的方式，实现节约用水
D．工业废水经处理达标后可排放
8．（2023•承德县模拟）在生产、生活和实验中经常用到水。如图甲为活性炭净水器示意图，如图
乙是制取蒸馏水简易装置图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中活性炭的作用是杀菌消毒
B．图甲中水流下进上出是为了提高水的净化效果
C．图乙中烧杯内水的作用是密封
D．图乙经过蒸馏后的水仍然是硬水
9．（2023•西华县三模）水是人类宝贵的自然资源。下列有关水的净化说法不正确的是（ ）
A．过滤可以除去水中所有的杂质
B．活性炭有吸附性，可用于净化水
C．静置沉淀是一种简单的净水方法
D．蒸馏既可以净化水，也可以降低水的硬度
10．（2023•碑林区校级模拟）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．自来水厂对天然水的净化过程，最后一步是蒸馏
D．工厂排出的废水要先处理达标后再排放
11．（2023•贵港二模）用如图所示装置进行电解水实验，下列说法错误的是（ ）
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A．M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1：2
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．将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体不纯
二．填空题（共4小题）
12．（2023•徐州三模）研究“水”可从多角度展开。
（1）水的电解
①宏观现象：按图所示装置，通电一段时间后，试管 A和B 中产生气体的体积比约为
；
②微观分析：该反应中发生分解的微粒名称是 ；
③结论：水由氢、氧元素组成。
（2）水的净化
目前徐州很多学校都安装了直饮水机，其处理水的过程如图所示。请回答下列问题：
①活性炭能除去异味和残余氯气，是因为活性炭具有良好的 性。
②超滤膜可以让水分子通过，而大分子无法通过，该过程相当于净水中的 （填操
作名称）。
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③紫外灯管照射可杀菌消毒的原理是 。
（3）水的用途
水用途广泛，下列实验中水的用途相同的是 （填字母）。
A．配制溶液时量取一定量水
B．硫磺在盛有少量水的氧气瓶中燃烧
C．排水法收集气体时，瓶内先注满水
D．红磷在盛有少量水的氧气瓶中燃烧
E．如图探究燃烧的条件，烧杯内盛有80℃热水
13．（2023•河南模拟）如图1为探究物质组成的实验，请回答：
（1）a管中生成的气体是 。
（2）图2为图1所示变化的微观本质，请将图B补画完整（用下图中图形，补画出正确数目的
微粒）。
14．（2023•集美区校级模拟）水是宝贵的自然资源
（1）对于硬度较大、酸性或碱性偏强的水均不宜作为饮用水。
①检测某水样的pH＞7，则该水样呈 性。
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②区别水样为硬水还是软水，常用的试剂是 。
（2）若用下述方法处理饮用水源；①消毒②自然沉降③过滤，处理先后顺序是 。
A．②③①
B．②①③
C．③②①
D．③①②
（3）如图为水分解的微观过程：
①水的分解过程中，不发生变化的微粒是 。
②已知同温同压下，气体的体积比决定于气体的分子个数比。该实验中能够说明水的化学式为
“H O”的实验现象是 。
2
15．（2023•漳州模拟）“水为食之先”我国古代劳动人民在水处理工艺上有很高的技术水平。净
水的方法从古代到现在，一直在优化，请回答下列问题：
（1）《燔石篇》中介绍了用明矾使河水变得清澈的技术，在明代时候亦有广泛应用。
如图为我国明代净水池模拟图，其中乙池净水主要利用了木炭的 性，为了防止渗
水，净水池四壁石头间缝隙用黄泥与蛎灰填抹，蛎灰是将牡蛎壳（含碳酸钙）煅烧后产生的氧
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化钙，再进一步转化成氢氧化钙，继而与空气中的二氧化碳反应。待风化后，石头间缝变成坚
固的白色固体，请写出蛎灰风化时发生反应的化学方程式
。
（2）净化后的水用于酿酒，明代的《本草纲目》记载古法酿酒：“烧酒非古法也，自元时创始，
其法用浓酒和糟入甑，蒸令气上…其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”
①这里所用的“法”是指 （填净水方法）。
②在甑桶中的淀粉粮食加入酒曲发酵酿酒发生的是 （填“缓慢氧化”或
“剧烈氧化”）。
③该装置适合制备沸点 （填“高”或“低”）的物质。
（3）现代净水技术已经十分成熟，应用在各个领域，如下图是家用净水器工作原理如图：
①如图所示，PP棉的作用是 。
②反渗透膜是直饮机的核心技术，反渗透膜上的孔径只有0.0001～0.001微米，相当于一根头发
丝的百万分之一，它的工作原理如图2所示，反渗透膜 （填”能“或”不能“）
将水软化，可以用取反渗透膜过滤后的水，加入 进行检验，由此可知经净水
后的水属于 （“纯净物”或“混合物”）
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