任务一 水的三态变化及分子的性质
1．[基础填充]
一定量的水，发生三态变化时，水分子的数目和大小不会变化，变化的是________________和________。这样的变化属于________。
2．[教材实验]
(1)实验1中，观察到品红在__(填“冷”或“热”)水中扩散更快，该现象说明分子具有的性质是________________________________________。
(2)实验2中，在装有50 mL水的量筒中注入50 mL酒精，封闭量筒管口，反复翻转，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精的总体积小于100 mL。这个现象说明______________。
(3)除此之外你还知道分子具有的性质是______________________、__________________。
分子的性质
1．谷雨是我国二十四节气之一，《群芳谱》中有关于谷雨的记载：“谷雨，谷得雨而生也”。谷雨前后，天气较暖，空气中水蒸气变成雨滴，降雨量增加，水蒸气变成雨滴的过程中发生改变的是( )
A．分子质量变小 B．分子间隔变小
C．分子停止运动 D．分子体积变小
2．(2023·泰安中考)对下列事实的解释不合理的是( )
A．通过气味区别氮气和氨气——分子是运动的，不同分子的性质不同
B．干冰升华为二氧化碳气体——状态变化，分子大小随之变化
C．氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大，分子之间的间隔变小
D．蔗糖在热水中溶解更快——温度升高，分子的运动速率加快
分子性质的实验探究
3．探究活动：探究分子的运动
【查阅资料】
①在通常状态下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨水有挥发性，挥发出的氨气溶于水后叫氨水，它能使酚酞溶液变红。
②图2装置是T形三通管，T形三通管属于微型化学实验仪器。
③碘是由碘分子构成的。
图1是传统实验装置，图2、图3是对实验进行的改进。
探究活动1：(1)图1实验中可观察到B处溶液变为红色，图2实验中可观察到ba段纱布条先变成红色。图1和图2的实验均能证明分子是________。
(2)与图1相比，改进后图2实验的优点是______________(答出一点即可)。
探究活动2：(3)微热图2中细弯管处的浓氨水，纱布条变红的速率会加快，请从微观角度进行解释：________________。
探究活动3：(4)如图3所示装置为“碘锤”，加热密封锤形玻璃泡内的碘颗粒，观察到玻璃泡内充满紫红色碘蒸气。
①该变化属于______变化(填“物理”或“化学”)。
②从微观角度解释加热后碘锤中充满紫红色碘蒸气的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
应用粒子的性质解释宏观现象时需注意：物质的扩散现象一般可用微粒运动的性质解释；物质的三态变化和热胀冷缩现象可用微粒间有间隔来解释：由分子构成的物质发生物理变化时，分子间的间隔改变，分子本身的种类和大小不变：发生化学变化时，分子本身发生了变化，而原子的种类和数目均不变。
任务二 水的天然循环及净化
1．[基础填充]
水的天然循环是通过________实现的，太阳为水分子提供能量，水的天然循环只涉及____变化。大自然通过水分子的运动，既实现了____________，又完成了水资源的________。
2．[教材实验]
(1)净水方法：常用的净化水的方法主要有：____、____、____、____等。
(2)天然水的净化
①沉降法：为加速悬浮杂质快速沉降，常用的絮凝剂是____(填名称)。
②过滤法：适用于__________与__的分离，要注意“一贴”“二低”“三靠”。
③蒸馏法：蒸馏法是净化程度最高的一种净水方法，蒸馏得到的水叫______，是一种纯净物。
3．[概念对比]
硬水和软水
(1)①硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物质的天然水称为硬水。
②纯净物和混合物
纯净物：只有________组成的物质。
混合物：由__________________组成的物质。
(2)检验方法：将等量的______分别加入盛有等量软、硬水的烧杯中，产生泡沫____的是软水，泡沫____的是硬水。
(3)软化方法：①实验室用____处理硬水。
②生活中采用________法。
4．[应用体验]
自来水厂的生产流程
水的天然循环
1．(2024·泰山区一模)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云，天气下为雨”，表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“水的天然循环”的认识中，不正确的是( )
A．水变成水蒸气过程中，水分子本身不变
B．水在天然循环过程中，发生物理变化
C．大自然通过水分子的运动实现了水的自身净化，所以雨水是纯净物
D．水的天然循环是通过其三态变化实现的
2．(2024·肥城模拟)老子言：“上善若水”，其含义是地表水经过太阳光照射变为水蒸气进入云层，又经过不同方式回到地表，完成了水的天然循环(如图)，做到润万物而不争。下列说法中不正确的是( )
A．尺度视角：水蒸发为水蒸气的过程水分子的间隔变大
B．空间视角：任何状态下的水分子都是在不断运动的
C．能量视角：太阳光为水分子提供了能量
D．转化视角：水在循环过程中发生了化学变化
水的净化
3．(2024·岱岳区期中)项目式学习小组制作的简易净水器(如图)，下列说法正确的是( )
A．能对水进行杀菌消毒
B．能除去水中可溶性杂质
C．能把硬水转化为软水
D．该装置得到的水为混合物
4．(2024·高新区模拟)水是一种宝贵的自然资源，污水处理厂的处理过程如图1，自来水厂的净水流程如图2：
(1)图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的________。
(2)图2中的投药消毒属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(3)图2中，加入絮凝剂明矾的作用是____________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)图2自来水净化过程中，“吸附”操作中去除色素和异味，加入的物质是________。
(5)环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ—Ⅴ类。如图可知，近年来Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈________(填“上升”或“下降”)趋势。由此推断水域内水质在________(填“变好”或“变差”)，产生这种变化趋势的原因可能是__________________(写一条即可)。
纯净物与混合物
5．就化学本身的特点来看，“见微知著”使我们更容易踏入化学学科的大门。下列各图中●和○分别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年世界水日的主题为以水促和平。下列各种“水”属于纯净物的是( )
A．部分结冰的水 B．清澈的河水
C．医用的生理盐水 D．澄清的石灰水
1．净水程度由低到高的排列顺序为沉降、过滤、吸附、蒸馏。综合运用多种净水方法时，应按照净水程度由低到高的顺序进行组合
2．(1)判断物质类别时，首先根据所含物质种类(微观上看分子种类)多少来判定是混合物还是纯净物，再根据纯净物中所含元素种类(微观上看分子中所含原子种类)多少来判定是化合物还是单质。
(2)同种元素组成的物质可能是纯净物，也可能是混合物(如O2、O3的混合物)，但一定不是化合物。
任务三 水分子的变化
1．[教材实验]
电解水实验
(1)实验现象：两电极上都出现________，一段时间后，正、负极相连的玻璃管内产生的气体的体积比约为________。
(2)正极气体的检验方法：______________________________。现象：________________，该气体是____(填化学式)。
负极气体的检验方法：____________________________。现象：________________________，该气体是______________(填化学式)。
(3)化学方程式为___________________。
(4)实验结论：水由______两种元素组成。
【排一排】下列是水电解时的微观过程，请按先后顺序排列________(填序号)。
2．[问题思考]
为什么说21世纪将是氢能源的世纪，其作为能源的优点是______、______、______。
3．[概念填充]
(1)分解反应是_________________________，其特点是______。
(2)化合反应是____________________________________，其特点是______。
水的分解与合成
1．(2024·新泰模拟)如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是( )
A．实验甲中点燃氢气之前要检验其纯度
B．实验乙中a、b两管上方生成气体的体积比为2∶1
C．两个实验中发生的反应都是分解反应
D．两个实验均可证明水的组成
2．(装置改进)如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是( )
A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性
B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致
C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍
D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变
分解反应与化合反应
3．(2024·广西中考)中国人民革命军事博物馆中珍藏着一枚长满红锈的鱼钩，它承载了红军长征路上的艰辛和战友情。鱼钩生锈涉及反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应属于( )
A．分解反应 B．化合反应
C．置换反应 D．复分解反应
4．(2024·新泰模拟)下列图示是化学概念之间关系的形象表示，不正确的是( )
A． B．
C． D．
1．电解水实验中正极与负极气体体积比为1∶2，质量比为8∶1。
2．该过程中常加入稀硫酸或氢氧化钠以增强溶液的导电性；电解水实验中电能转化为化学能。
3．点燃不纯的氢气可能发生爆炸，因此在点燃氢气前要检验纯度。
4．水的通电分解与氢气的燃烧都能证明水是由氢元素和氧元素组成的。
1．(2024·苏州中考)下列有关水的说法正确的是( )
A．地球上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
2．(2024·东平模拟)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( )
A．吸附杂质 B．过滤
C．杀菌消毒 D．蒸馏
3．某学习小组制作的净水器如下图所示，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
4．(2024·泰安一模)图甲是电解水的实验装置，图乙是进行电解水实验时记录的部分数据。下列有关电解水实验说法正确的是( )
A．图乙中的待测量应为质量
B．与电源正极相连的管内生成氢气
C．该实验结论为水是由氢气和氧气组成的
D．该反应的实质是水分子分成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合生成氢分子、氧分子
5．(2024·新泰期中)下图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程，下列说法错误的是( )
A．原子是化学变化中的最小粒子
B．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生了改变
C．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢原子和氧原子没有发生改变
D．氢气和氧气燃烧生成水的反应是分解反应
6．(2024·盐城中考)如图是电解水反应的微观示意图。据此判断下列说法中不正确的是( )
A．甲中微粒能保持水的化学性质
B．乙中微粒在化学变化过程中没有发生改变
C．丙中的物质属于混合物
D．丙中氢气和氧气的质量比为2∶1
7．空间站中每滴水都弥足珍贵，空间站核心站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%，每滴水都弥足珍贵
8．(2024·滨州中考节选)化学是一门以实验为基础的学科。结合如图有关实验，回答问题。
(1)过滤操作中仪器a的名称是________。
(2)水电解器的玻璃管b中产生的气体是________(填化学式)。
(3)从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的________。
(4)净化水的常用方法：①消毒杀菌 ②过滤 ③活性炭吸附 ④加明矾吸附沉降。天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，以上净化方法按净化过程排序是________(填序号)。
9．(实验探究与创新意识)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【设计并进行实验】
实验1(燃烧法)：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈________色，然后在火焰上方放置一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有________且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为________________。
实验2(电解法)：按如图进行电解水实验。两试管内产生的气体中，a为________(填名称，后同)，b为________。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是__________________。
【拓展提升】
(1)下列有关说法正确的是________。
A．点燃纯净的氢气会发生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰块与水混合得到混合物
D．电解水的反应属于分解反应
(2)若电解水产生了m g氢气，则同时产生了______ g(用含m的代数式表示)氧气。
(3)水是人类赖以生存的最重要的资源，我们必须爱护水资源，一方面要________，另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施：________________________。
课后检测，请完成限时提能训练(二)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第二单元 探秘水世界
单元体系构建
自我填充：①物理变化 ②分子很小 ③分子在不断运动 ④分子之间有间隔 ⑤蒸馏 ⑥电极上有气泡冒出，正极与负极气体体积比为1∶2 ⑦2H2O2H2↑＋O2↑ ⑧发出淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水雾，放出热量 ⑨2H2＋O22H2O
[深化研讨 任务达成]
任务一
基础知识储备
1．水分子之间的间隔 排列方式 物理变化
2．(1)热 分子在不断运动，温度越高分子运动速率越快
(2)分子之间有间隙 (3)分子的质量和体积都很小 同种分子性质相同，不同种分子性质不同
任务目标达成
1．B [水蒸气变成雨滴的过程中水分子本身的质量、体积、数目均不变，改变的是水分子之间的间隔，间隔变小。]
2．B [分子在不断运动，运动到人的鼻孔中，由于不同分子性质不同，氮气是无味的，氨气有刺激性气味，A项合理；干冰升华为二氧化碳气体，是因为状态改变，分子之间的间隔改变，分子的大小不变，B项不合理；氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子之间存在间隔，压强增大，分子之间的间隔变小，C项合理；蔗糖在热水中溶解更快，是因为分子在不断运动，温度越高，分子的运动速率越快，D项合理。]
3．解析：(1)图1和图2实验中观察到的红色，都是由于氨分子不断运动，溶于水后形成氨水，使酚酞溶液变红的。(2)与图1相比，改进后图2在密闭容器中进行，氨气不会挥发到空气中，更环保；同时图2使用氨水的量也较图1少，可节约药品。(3)微热后，浓氨水中氨气挥发的速度更快，即氨分子的运动速率更快，与水结合形成氨水，使酚酞溶液变红的速度更快。(4)①加热密封锤形玻璃泡内的碘颗粒，只是碘由固体变成气体，是状态发生了改变，没有新物质生成，故属于物理变化。②加热后碘锤中充满紫红色碘蒸气，是由于加热后，碘由固态变成了气态，分子间的间隔变大。
答案：(1)不断运动的
(2)更环保(或节约药品，合理即可)
(3)温度越高，分子的运动速率越快
(4)①物理 ②碘分子受热后，分子间的间隔变大
任务二
基础知识储备
1．三态变化 物理 水的自身净化 重新分配
2．(1)沉降 过滤 吸附 蒸馏 (2)①明矾 ②不溶性杂质 水 ③蒸馏水
3．(1)②一种物质 两种或两种以上物质 (2)肥皂水 较多 较少 (3)①蒸馏 ②加热煮沸
任务目标达成
1．C [水变成水蒸气的过程中，水分子间的间隔变大，水分子本身不变，A项正确；水在天然循环过程中，只是状态发生改变，没有新物质生成，发生物理变化，B项正确；雨水是由多种物质组成的，属于混合物，故C项错误；水的天然循环是通过其固、液、气三态变化实现的，D项正确。]
2．D [水由液态变为气态，水分子获得能量，运动速率加快，水分子之间间隔变大，A正确；分子始终在不断运动，任何状态下的水分子都是在不断运动的，B正确；在自然界水的三态变化中，水分子运动的能量来自太阳能，太阳光为水分子提供了能量，C正确；水在循环过程中只是水的状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，D错误。]
3．D [该简易净水器没有杀菌消毒步骤，活性炭不能杀菌消毒，故不能对水进行杀菌消毒，A错误；该简易净水器起到过滤作用，能去除不溶性杂质，无法去除可溶性杂质，B错误；活性炭能吸附水中色素、异味，不能除去可溶性钙、镁矿物质，不能将硬水软化，硬水软化的方法可以是煮沸，C错误；要达到净化后的水属于纯净物的效果，应进行蒸馏操作，该装置净化后得到的水中含有可溶性的钙、镁矿物质等，属于混合物，D正确。]
4．解析：(1)图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的过滤。(2)图2中的投药消毒过程中生成了新的物质，故为化学变化。(3)图2中，加入絮凝剂明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质，加速沉降，故其作用是吸附悬浮杂质，加速沉降。(4)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故加入的物质是活性炭。(5)由题图可知，近年来Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升趋势，说明水域内水质在变好；产生这种变化趋势的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等。
答案：(1)过滤 (2)化学 (3)吸附悬浮杂质，加速沉降
(4)活性炭 (5)上升 变好 清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等(合理即可)
5．B [该物质由同种分子构成，属于纯净物，A错误；该物质由三种分子构成，属于混合物，B正确；该物质由同种分子构成，属于纯净物，C错误；该物质由同种分子构成，属于纯净物，D错误。]
6．A [部分结冰的水是由水一种物质组成，是纯净物，A项正确；清澈的河水中含有水和多种可溶性物质，是混合物，B项错误；医用的生理盐水中含有氯化钠和水，是混合物，C项错误；澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水，是混合物，D项错误。]
任务三
基础知识储备
1．(1)气泡 1∶2 (2)用一根带火星的木条接近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞 带火星的木条复燃 O2 用一根燃着的木条接近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞 气体被点燃，火焰呈淡蓝色 H2 (3)2H2O2H2↑＋O2↑ (4)氢、氧
【排一排】①②③④
2．来源广 热值高 无污染
3．(1)由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 一变多 (2)两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一
任务目标达成
1．C [氢气具有可燃性，点燃氢气前要检验其纯度，否则可能会发生爆炸，A项正确；电解水实验中，a管连接负极，负极产生氢气，b管连接正极，正极产生氧气，且负极和正极产生气体的体积比为2∶1，B项正确；氢气燃烧实验生成水，由两种物质生成一种物质的反应是化合反应。电解水生成氢气和氧气，由一种物质分解产生两种物质的反应是分解反应，C项错误；电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成，说明水是由氢元素和氧元素组成的，D项正确。]
2．C [水的导电性很弱，水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性，A正确；两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致，这样便于对比，B正确；电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的一半，C不正确；水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水由氢、氧两种元素组成；水分子分成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子，可得出分子的种类在化学反应前后会发生改变，D正确。]
3．B [根据4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。]
4．A [纯净物和混合物应是并列关系，而不是包含的关系，且化合物属于纯净物，A表示不正确；纯净物包含化合物，化合物包含氧化物，B表示正确；化合反应是“多变一”的反应，分解反应是“一变多”的反应，两者是并列的关系，C正确；化合反应是“多变一”的反应，氧化反应是物质与氧气的反应，化合反应也有不是氧化反应的，如CO2和H2O的反应；氧化反应也有不是化合反应的，如甲烷燃烧，两者属于交叉关系D表示正确。]
[分层评价 即时反馈]
1．C [地球上的淡水资源是有限的，需要节约用水，A不正确；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，B不正确；可以用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，泡沫多的是软水，浮渣多的是硬水，C正确；生活污水和工业废水不可随意排入河流，会造成水污染，D不正确。]
2．C [步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒。]
3．C [所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，是混合物，A错误；所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，不能除尽水中的可溶性杂质，B错误；活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，C正确；由图知，净水时从上到下，最先经过小卵石，D错误。]
4．D [由图乙可知，横坐标为t时，O2对应的纵坐标为3，H2对应的纵坐标为6，纵坐标比为6∶3＝2∶1，符合氢气和氧气的体积比为2∶1的结论，乙中的待测量应为体积，A错误；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气，B错误；电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，C错误；该反应的实质是水分子分成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合为氢分子、氧分子，氢分子、氧分子再聚集为氢气、氧气，D正确。]
5．D [在化学变化中，分子可分，原子不可再分，所以原子是化学变化中最小的粒子，A正确；由微观示意图可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生反应生成了水分子，分子种类发生了改变，B正确；由微观示意图可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变，C正确；氢气和氧气燃烧生成水，符合“多变一”的反应特点，属于化合反应，D错误。]
6．D [甲中的微粒为水分子，水是由水分子构成的，水分子能保持水的化学性质，A正确；原子是化学变化中的最小微粒，原子在化学变化中不变，乙中微粒为氢原子和氧原子，在化学变化过程中没有发生改变，B正确；丙中的物质为氢气和氧气，是由两种物质组成的，属于混合物，C正确；水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，则丙中氢气和氧气的质量比为4∶32＝1∶8，D错误。]
7．C [银离子消毒的过程中有新物质生成，此过程发生化学变化，A正确；途径①没有新物质生成，因此水分子本身没有改变，途径②是水分解为氢气和氧气，有新物质生成，水分子发生了变化，B正确；催化改变了反应条件，改变了化学反应的速率，但不能使反应生成更多的氧气，C错误；地球上可供人类使用的淡水仅占地球总水量的0.3%，每滴水都弥足珍贵，D正确。]
8．解析：(1)过滤操作中仪器a的名称是铁架台。(2)水电解器的玻璃管b中产生的气体体积较小，是氧气，其化学式为O2。(3)从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。(4)将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，加明矾吸附沉降是把水中小颗粒泥尘聚集成大的，以利于沉降；不溶性小颗粒固体杂质可以通过过滤除去；活性炭吸附，可以吸附水中的色素和异味等；投药消毒杀菌可以除去细菌微生物；故要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，将所选用的方法按净化过程排序是加明矾吸附沉降→过滤→活性炭吸附→消毒杀菌。
答案：(1)铁架台 (2)O2 (3)纯度 (4)④②③①
9．解析：【设计并进行实验】实验1(燃烧法)：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，可以观察到火焰呈淡蓝色，然后在火焰上方放置一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水珠产生且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为2H2＋O22H2O。实验2(电解法)：按如图进行电解水实验，电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为1∶2，则在两试管内产生的气体中，a为氢气，b为氧气。
【实验结论】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则由上述两个实验都能得到的实验结论是水由氢元素和氧元素组成。
【拓展提升】(1)A.点燃纯净的氢气不会发生爆炸，说法错误；B.由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物是氧化物，说法错误；C.纯净物是由一种物质组成，冰块与水混合的物质中只有水一种物质，属于纯净物，说法错误；D.水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，说法正确。(2)由水通电分解的化学方程式：2H2O2H2↑＋O2↑可知，产生氢气和氧气的质量比为1∶8，若电解水产生了m g氢气，则同时产生了8m g氧气。(3)水是人类赖以生存的最重要的资源，我们必须爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。预防和治理水体污染的措施有工业废水处理达标后排放。
答案：【设计并进行实验】实验1：淡蓝 水珠产生 2H2＋O22H2O
实验2：氢气 氧气
【实验结论】水由氢元素和氧元素组成
【拓展提升】(1)D (2)8m (3)节约用水 工业废水处理达标后排放(合理即可)任务一 水的三态变化及分子的性质
1．[基础填充]
一定量的水，发生三态变化时，水分子的数目和大小不会变化，变化的是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。
2．[教材实验]
(1)实验1中，观察到品红在热(填“冷”或“热”)水中扩散更快，该现象说明分子具有的性质是分子在不断运动，温度越高分子运动速率越快。
(2)实验2中，在装有50 mL水的量筒中注入50 mL酒精，封闭量筒管口，反复翻转，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精的总体积小于100 mL。这个现象说明分子之间有间隙。
(3)除此之外你还知道分子具有的性质是分子的质量和体积都很小、同种分子性质相同，不同种分子性质不同。
分子的性质
1．谷雨是我国二十四节气之一，《群芳谱》中有关于谷雨的记载：“谷雨，谷得雨而生也”。谷雨前后，天气较暖，空气中水蒸气变成雨滴，降雨量增加，水蒸气变成雨滴的过程中发生改变的是( )
A．分子质量变小 B．分子间隔变小
C．分子停止运动 D．分子体积变小
B [水蒸气变成雨滴的过程中水分子本身的质量、体积、数目均不变，改变的是水分子之间的间隔，间隔变小。]
2．(2023·泰安中考)对下列事实的解释不合理的是( )
A．通过气味区别氮气和氨气——分子是运动的，不同分子的性质不同
B．干冰升华为二氧化碳气体——状态变化，分子大小随之变化
C．氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大，分子之间的间隔变小
D．蔗糖在热水中溶解更快——温度升高，分子的运动速率加快
B [分子在不断运动，运动到人的鼻孔中，由于不同分子性质不同，氮气是无味的，氨气有刺激性气味，A项合理；干冰升华为二氧化碳气体，是因为状态改变，分子之间的间隔改变，分子的大小不变，B项不合理；氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子之间存在间隔，压强增大，分子之间的间隔变小，C项合理；蔗糖在热水中溶解更快，是因为分子在不断运动，温度越高，分子的运动速率越快，D项合理。]
分子性质的实验探究
3．探究活动：探究分子的运动
【查阅资料】
①在通常状态下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨水有挥发性，挥发出的氨气溶于水后叫氨水，它能使酚酞溶液变红。
②图2装置是T形三通管，T形三通管属于微型化学实验仪器。
③碘是由碘分子构成的。
图1是传统实验装置，图2、图3是对实验进行的改进。
探究活动1：(1)图1实验中可观察到B处溶液变为红色，图2实验中可观察到ba段纱布条先变成红色。图1和图2的实验均能证明分子是________。
(2)与图1相比，改进后图2实验的优点是______________(答出一点即可)。
探究活动2：(3)微热图2中细弯管处的浓氨水，纱布条变红的速率会加快，请从微观角度进行解释：________________。
探究活动3：(4)如图3所示装置为“碘锤”，加热密封锤形玻璃泡内的碘颗粒，观察到玻璃泡内充满紫红色碘蒸气。
①该变化属于______变化(填“物理”或“化学”)。
②从微观角度解释加热后碘锤中充满紫红色碘蒸气的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)图1和图2实验中观察到的红色，都是由于氨分子不断运动，溶于水后形成氨水，使酚酞溶液变红的。(2)与图1相比，改进后图2在密闭容器中进行，氨气不会挥发到空气中，更环保；同时图2使用氨水的量也较图1少，可节约药品。(3)微热后，浓氨水中氨气挥发的速度更快，即氨分子的运动速率更快，与水结合形成氨水，使酚酞溶液变红的速度更快。(4)①加热密封锤形玻璃泡内的碘颗粒，只是碘由固体变成气体，是状态发生了改变，没有新物质生成，故属于物理变化。②加热后碘锤中充满紫红色碘蒸气，是由于加热后，碘由固态变成了气态，分子间的间隔变大。
[答案] (1)不断运动的
(2)更环保(或节约药品，合理即可)
(3)温度越高，分子的运动速率越快
(4)①物理 ②碘分子受热后，分子间的间隔变大
应用粒子的性质解释宏观现象时需注意：物质的扩散现象一般可用微粒运动的性质解释；物质的三态变化和热胀冷缩现象可用微粒间有间隔来解释：由分子构成的物质发生物理变化时，分子间的间隔改变，分子本身的种类和大小不变：发生化学变化时，分子本身发生了变化，而原子的种类和数目均不变。
任务二 水的天然循环及净化
1．[基础填充]
水的天然循环是通过三态变化实现的，太阳为水分子提供能量，水的天然循环只涉及物理变化。大自然通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。
2．[教材实验]
(1)净水方法：常用的净化水的方法主要有：沉降、过滤、吸附、蒸馏等。
(2)天然水的净化
①沉降法：为加速悬浮杂质快速沉降，常用的絮凝剂是明矾(填名称)。
②过滤法：适用于不溶性杂质与水的分离，要注意“一贴”“二低”“三靠”。
③蒸馏法：蒸馏法是净化程度最高的一种净水方法，蒸馏得到的水叫蒸馏水，是一种纯净物。
3．[概念对比]
硬水和软水
(1)①硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物质的天然水称为硬水。
②纯净物和混合物
纯净物：只有一种物质组成的物质。
混合物：由两种或两种以上物质组成的物质。
(2)检验方法：将等量的肥皂水分别加入盛有等量软、硬水的烧杯中，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少的是硬水。
(3)软化方法：①实验室用蒸馏处理硬水。
②生活中采用加热煮沸法。
4．[应用体验]
自来水厂的生产流程
水的天然循环
1．(2024·泰山区一模)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云，天气下为雨”，表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“水的天然循环”的认识中，不正确的是( )
A．水变成水蒸气过程中，水分子本身不变
B．水在天然循环过程中，发生物理变化
C．大自然通过水分子的运动实现了水的自身净化，所以雨水是纯净物
D．水的天然循环是通过其三态变化实现的
C [水变成水蒸气的过程中，水分子间的间隔变大，水分子本身不变，A项正确；水在天然循环过程中，只是状态发生改变，没有新物质生成，发生物理变化，B项正确；雨水是由多种物质组成的，属于混合物，故C项错误；水的天然循环是通过其固、液、气三态变化实现的，D项正确。]
2．(2024·肥城模拟)老子言：“上善若水”，其含义是地表水经过太阳光照射变为水蒸气进入云层，又经过不同方式回到地表，完成了水的天然循环(如图)，做到润万物而不争。下列说法中不正确的是( )
A．尺度视角：水蒸发为水蒸气的过程水分子的间隔变大
B．空间视角：任何状态下的水分子都是在不断运动的
C．能量视角：太阳光为水分子提供了能量
D．转化视角：水在循环过程中发生了化学变化
D [水由液态变为气态，水分子获得能量，运动速率加快，水分子之间间隔变大，A正确；分子始终在不断运动，任何状态下的水分子都是在不断运动的，B正确；在自然界水的三态变化中，水分子运动的能量来自太阳能，太阳光为水分子提供了能量，C正确；水在循环过程中只是水的状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，D错误。]
水的净化
3．(2024·岱岳区期中)项目式学习小组制作的简易净水器(如图)，下列说法正确的是( )
A．能对水进行杀菌消毒
B．能除去水中可溶性杂质
C．能把硬水转化为软水
D．该装置得到的水为混合物
D [该简易净水器没有杀菌消毒步骤，活性炭不能杀菌消毒，故不能对水进行杀菌消毒，A错误；该简易净水器起到过滤作用，能去除不溶性杂质，无法去除可溶性杂质，B错误；活性炭能吸附水中色素、异味，不能除去可溶性钙、镁矿物质，不能将硬水软化，硬水软化的方法可以是煮沸，C错误；要达到净化后的水属于纯净物的效果，应进行蒸馏操作，该装置净化后得到的水中含有可溶性的钙、镁矿物质等，属于混合物，D正确。]
4．(2024·高新区模拟)水是一种宝贵的自然资源，污水处理厂的处理过程如图1，自来水厂的净水流程如图2：
(1)图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的________。
(2)图2中的投药消毒属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(3)图2中，加入絮凝剂明矾的作用是____________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)图2自来水净化过程中，“吸附”操作中去除色素和异味，加入的物质是________。
(5)环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ—Ⅴ类。如图可知，近年来Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈________(填“上升”或“下降”)趋势。由此推断水域内水质在________(填“变好”或“变差”)，产生这种变化趋势的原因可能是__________________(写一条即可)。
[解析] (1)图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的过滤。(2)图2中的投药消毒过程中生成了新的物质，故为化学变化。(3)图2中，加入絮凝剂明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质，加速沉降，故其作用是吸附悬浮杂质，加速沉降。(4)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故加入的物质是活性炭。(5)由题图可知，近年来Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升趋势，说明水域内水质在变好；产生这种变化趋势的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等。
[答案] (1)过滤 (2)化学 (3)吸附悬浮杂质，加速沉降 (4)活性炭 (5)上升 变好 清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等(合理即可)
纯净物与混合物
5．就化学本身的特点来看，“见微知著”使我们更容易踏入化学学科的大门。下列各图中●和○分别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 [该物质由同种分子构成，属于纯净物，A错误；该物质由三种分子构成，属于混合物，B正确；该物
质由同种分子构成，属于纯净物，C错误；该物质由同种分子构成，属于纯净物，D错误。]
6．2024年世界水日的主题为以水促和平。下列各种“水”属于纯净物的是( )
A．部分结冰的水 B．清澈的河水
C．医用的生理盐水 D．澄清的石灰水
A [部分结冰的水是由水一种物质组成，是纯净物，A项正确；清澈的河水中含有水和多种可溶性物质，是混合物，B项错误；医用的生理盐水中含有氯化钠和水，是混合物，C项错误；澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水，是混合物，D项错误。]
1．净水程度由低到高的排列顺序为沉降、过滤、吸附、蒸馏。综合运用多种净水方法时，应按照净水程度由低到高的顺序进行组合
2．(1)判断物质类别时，首先根据所含物质种类(微观上看分子种类)多少来判定是混合物还是纯净物，再根据纯净物中所含元素种类(微观上看分子中所含原子种类)多少来判定是化合物还是单质。
(2)同种元素组成的物质可能是纯净物，也可能是混合物(如O2、O3的混合物)，但一定不是化合物。
任务三 水分子的变化
1．[教材实验]
电解水实验
(1)实验现象：两电极上都出现气泡，一段时间后，正、负极相连的玻璃管内产生的气体的体积比约为1∶2。
(2)正极气体的检验方法：用一根带火星的木条接近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞。现象：带火星的木条复燃，该气体是O2(填化学式)。
负极气体的检验方法：用一根燃着的木条接近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞。现象：气体被点燃，火焰呈淡蓝色，该气体是H2(填化学式)。
(3)化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。
(4)实验结论：水由氢、氧两种元素组成。
【排一排】下列是水电解时的微观过程，请按先后顺序排列①②③④(填序号)。
2．[问题思考]
为什么说21世纪将是氢能源的世纪，其作为能源的优点是来源广、热值高、无污染。
3．[概念填充]
(1)分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，其特点是一变多。
(2)化合反应是两种或两种以上物质生成一种物质的反应，其特点是多变一。
水的分解与合成
1．(2024·新泰模拟)如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是( )
A．实验甲中点燃氢气之前要检验其纯度
B．实验乙中a、b两管上方生成气体的体积比为2∶1
C．两个实验中发生的反应都是分解反应
D．两个实验均可证明水的组成
C [氢气具有可燃性，点燃氢气前要检验其纯度，否则可能会发生爆炸，A项正确；电解水实验中，a管连接负极，负极产生氢气，b管连接正极，正极产生氧气，且负极和正极产生气体的体积比为2∶1，B项正确；氢气燃烧实验生成水，由两种物质生成一种物质的反应是化合反应。电解水生成氢气和氧气，由一种物质分解产生两种物质的反应是分解反应，C项错误；电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成，说明水是由氢元素和氧元素组成的，D项正确。]
2．(装置改进)如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是( )
A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性
B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致
C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍
D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变
C [水的导电性很弱，水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性，A正确；两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致，这样便于对比，B正确；电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的一半，C不正确；水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水由氢、氧两种元素组成；水分子分成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子，可得出分子的种类在化学反应前后会发生改变，D正确。]
分解反应与化合反应
3．(2024·广西中考)中国人民革命军事博物馆中珍藏着一枚长满红锈的鱼钩，它承载了红军长征路上的艰辛和战友情。鱼钩生锈涉及反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应属于( )
A．分解反应 B．化合反应
C．置换反应 D．复分解反应
B [根据4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。]
4．(2024·新泰模拟)下列图示是化学概念之间关系的形象表示，不正确的是( )
A． B．
C． D．
A [纯净物和混合物应是并列关系，而不是包含的关系，且化合物属于纯净物，A表示不正确；纯净物包含化合物，化合物包含氧化物，B表示正确；化合反应是“多变一”的反应，分解反应是“一变多”的反应，两者是并列的关系，C正确；化合反应是“多变一”的反应，氧化反应是物质与氧气的反应，化合反应也有不是氧化反应的，如CO2和H2O的反应；氧化反应也有不是化合反应的，如甲烷燃烧，两者属于交叉关系D表示正确。]
1．电解水实验中正极与负极气体体积比为1∶2，质量比为8∶1。
2．该过程中常加入稀硫酸或氢氧化钠以增强溶液的导电性；电解水实验中电能转化为化学能。
3．点燃不纯的氢气可能发生爆炸，因此在点燃氢气前要检验纯度。
4．水的通电分解与氢气的燃烧都能证明水是由氢元素和氧元素组成的。
1．(2024·苏州中考)下列有关水的说法正确的是( )
A．地球上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
C [地球上的淡水资源是有限的，需要节约用水，A不正确；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，B不正确；可以用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，泡沫多的是软水，浮渣多的是硬水，C正确；生活污水和工业废水不可随意排入河流，会造成水污染，D不正确。]
2．(2024·东平模拟)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( )
A．吸附杂质 B．过滤
C．杀菌消毒 D．蒸馏
C [步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒。]
3．某学习小组制作的净水器如下图所示，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
C [所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，是混合物，A错误；所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，不能除尽水中的可溶性杂质，B错误；活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，C正确；由图知，净水时从上到下，最先经过小卵石，D错误。]
4．(2024·泰安一模)图甲是电解水的实验装置，图乙是进行电解水实验时记录的部分数据。下列有关电解水实验说法正确的是( )
A．图乙中的待测量应为质量
B．与电源正极相连的管内生成氢气
C．该实验结论为水是由氢气和氧气组成的
D．该反应的实质是水分子分成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合生成氢分子、氧分子
D [由图乙可知，横坐标为t时，O2对应的纵坐标为3，H2对应的纵坐标为6，纵坐标比为6∶3＝2∶1，符合氢气和氧气的体积比为2∶1的结论，乙中的待测量应为体积，A错误；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气，B错误；电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，C错误；该反应的实质是水分子分成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合为氢分子、氧分子，氢分子、氧分子再聚集为氢气、氧气，D正确。]
5．(2024·新泰期中)下图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程，下列说法错误的是( )
A．原子是化学变化中的最小粒子
B．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生了改变
C．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢原子和氧原子没有发生改变
D．氢气和氧气燃烧生成水的反应是分解反应
D [在化学变化中，分子可分，原子不可再分，所以原子是化学变化中最小的粒子，A正确；由微观示意图可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生反应生成了水分子，分子种类发生了改变，B正确；由微观示意图可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变，C正确；氢气和氧气燃烧生成水，符合“多变一”的反应特点，属于化合反应，D错误。]
6．(2024·盐城中考)如图是电解水反应的微观示意图。据此判断下列说法中不正确的是( )
A．甲中微粒能保持水的化学性质
B．乙中微粒在化学变化过程中没有发生改变
C．丙中的物质属于混合物
D．丙中氢气和氧气的质量比为2∶1
D [甲中的微粒为水分子，水是由水分子构成的，水分子能保持水的化学性质，A正确；原子是化学变化中的最小微粒，原子在化学变化中不变，乙中微粒为氢原子和氧原子，在化学变化过程中没有发生改变，B正确；丙中的物质为氢气和氧气，是由两种物质组成的，属于混合物，C正确；水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，则丙中氢气和氧气的质量比为4∶32＝1∶8，D错误。]
7．空间站中每滴水都弥足珍贵，空间站核心站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%，每滴水都弥足珍贵
C [银离子消毒的过程中有新物质生成，此过程发生化学变化，A正确；途径①没有新物质生成，因此水分子本身没有改变，途径②是水分解为氢气和氧气，有新物质生成，水分子发生了变化，B正确；催化改变了反应条件，改变了化学反应的速率，但不能使反应生成更多的氧气，C错误；地球上可供人类使用的淡水仅占地球总水量的0.3%，每滴水都弥足珍贵，D正确。]
8．(2024·滨州中考节选)化学是一门以实验为基础的学科。结合如图有关实验，回答问题。
(1)过滤操作中仪器a的名称是________。
(2)水电解器的玻璃管b中产生的气体是________(填化学式)。
(3)从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的________。
(4)净化水的常用方法：①消毒杀菌 ②过滤 ③活性炭吸附 ④加明矾吸附沉降。天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，以上净化方法按净化过程排序是________(填序号)。
[解析] (1)过滤操作中仪器a的名称是铁架台。(2)水电解器的玻璃管b中产生的气体体积较小，是氧气，其化学式为O2。(3)从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。(4)将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，加明矾吸附沉降是把水中小颗粒泥尘聚集成大的，以利于沉降；不溶性小颗粒固体杂质可以通过过滤除去；活性炭吸附，可以吸附水中的色素和异味等；投药消毒杀菌可以除去细菌微生物；故要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，将所选用的方法按净化过程排序是加明矾吸附沉降→过滤→活性炭吸附→消毒杀菌。
[答案] (1)铁架台 (2)O2 (3)纯度
(4)④②③①
9．(实验探究与创新意识)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【设计并进行实验】
实验1(燃烧法)：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈________色，然后在火焰上方放置一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有________且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为________________。
实验2(电解法)：按如图进行电解水实验。两试管内产生的气体中，a为________(填名称，后同)，b为________。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是__________________。
【拓展提升】
(1)下列有关说法正确的是________。
A．点燃纯净的氢气会发生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰块与水混合得到混合物
D．电解水的反应属于分解反应
(2)若电解水产生了m g氢气，则同时产生了______ g(用含m的代数式表示)氧气。
(3)水是人类赖以生存的最重要的资源，我们必须爱护水资源，一方面要________，另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施：________________________。
[解析] 【设计并进行实验】实验1(燃烧法)：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，可以观察到火焰呈淡蓝色，然后在火焰上方放置一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水珠产生且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为2H2＋O22H2O。实验2(电解法)：按如图进行电解水实验，电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为1∶2，则在两试管内产生的气体中，a为氢气，b为氧气。
【实验结论】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则由上述两个实验都能得到的实验结论是水由氢元素和氧元素组成。
【拓展提升】(1)A．点燃纯净的氢气不会发生爆炸，说法错误；B．由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物是氧化物，说法错误；C．纯净物是由一种物质组成，冰块与水混合的物质中只有水一种物质，属于纯净物，说法错误；D．水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，说法正确。(2)由水通电分解的化学方程式：2H2O2H2↑＋O2↑可知，产生氢气和氧气的质量比为1∶8，若电解水产生了m g氢气，则同时产生了8m g氧气。(3)水是人类赖以生存的最重要的资源，我们必须爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。预防和治理水体污染的措施有工业废水处理达标后排放。
[答案] 【设计并进行实验】实验1：淡蓝 水珠产生 2H2＋O22H2O
实验2：氢气 氧气
【实验结论】水由氢元素和氧元素组成
【拓展提升】(1)D (2)8m (3)节约用水 工业废水处理达标后排放(合理即可)
限时提能训练(二) 探秘水世界
(40分钟 60分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
(2024·成都中考)某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面1~3题。
1．任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是( )
A．静置沉淀
B．砂石过滤
C．活性炭吸附
D．投药消毒
D [静置沉淀、过滤难溶物、活性炭吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化；投药消毒过程中把细菌等微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化。]
2．任务二：设计并制作净水器。下列说法正确的是( )
A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保
B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
C [聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外壳，不安全环保，A错误；小卵石和石英砂等材料能够除去水中不溶性的杂质，B错误；活性炭净水，是因为活性炭疏松多孔，有很强的吸附能力，C正确；蓬松棉的主要作用是过滤除去较小的颗粒，D错误。]
3．任务三：展示并评价作品。下列评价错误的是( )
A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得
C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观
A [该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，A错误；小卵石、石英砂、活性炭等用品廉价易得，B正确；该装置制作简单，操作简便，C正确；据图可知，该作品设计简洁美观，D正确。]
4．(2022·泰安中考)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列宏观事实的微观解释错误的是( )
A．自然界中水的天然循环—水分子不断运动的结果
B．氧气经压缩储存在钢瓶中—氧气分子体积变小了
C．一滴水中大约含有1.67×1021个水分子—水分子很小
D．氧气和液氧都能支持燃烧—物质的分子相同，其化学性质相同
B [自然界中水的天然循环是水分子不断运动的结果，A项正确；氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子之间有间隔，气体受压后，氧气分子间隔变小，分子体积不变，B项错误；一滴水很小，但其中大约含有1.67×1021个水分子，说明水分子很小，C项正确；物质的分子相同，其化学性质相同，氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们都是由氧分子构成的，D项正确。]
5．春夏之交，草木际天；秋冬雪月，千里一色。四季交替，各有风景。以下四季的现象中能说明分子在不断运动的是( )
A．春天柳絮飞扬 B．秋天落叶缤纷
C．夏天荷花飘香 D．冬天雪花飘飘
C [春天柳絮飞扬、秋天落叶缤纷、冬天雪花飘飘，柳絮、落叶、雪花都是宏观的物体，不能说明分子在不断运动，故A、B、D项不正确；夏天荷花飘香，是荷花的香气分子不断运动，被人们闻到，说明分子在不断运动，C项正确。]
6．(2024·新泰模拟)近年，我国科学家首次拍摄到水分子团簇图像，模型如图。下列说法正确的是( )
A．氢、氧两种元素只能组成水
B．团簇中的水分子不再运动
C．水蒸气冷凝成水，分子间隔减小
D．冰和水是两种不同的物质
C [氢、氧两种元素还能组成过氧化氢，A错误；微粒始终在不停地运动，B错误；水蒸气冷凝成水分子的过程中，分子大小没有发生改变，改变的只有分子间的间隔，C正确；冰和水是一种物质，其分子式都为H2O，D错误。]
7．水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．通过反应沉淀池、过滤池除去不溶性杂质
B．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味
C．自来水厂投入明矾进行消毒
D．该净水过程最终得到的水是混合物
C [通过反应沉淀池、过滤池可除去水中不溶性杂质，A项正确；活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味，B项正确；明矾溶于水后生成的胶状物可吸附水中悬浮颗粒，加速沉降，不能对水进行消毒，C项不正确；该净水过程不能除去水中的可溶性杂质，得到的水是混合物，D项正确。]
8．(2023·广州中考)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
C [电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1∶2。a管与负极相连，b管与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2∶1，A正确；b管收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，B正确；化学反应前后元素的种类不变，水通电分解生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，水中不含有氢分子和氧分子，C错误；该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，D正确。]
9．(化学观念)宏微结合是研究化学的重要思想。图Ⅰ中活塞上移，则容器中的水发生汽化，如图所示。图中最能表示图Ⅱ中相同空间内粒子分布的是( )
A． B．
C． D．
C [分子之间的间隔决定物质的状态，当由液态变为气态时，分子之间的间隔增大，但分子组成不变，故符合此条件的只有C项。]
10．如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。下列说法正确的是( )
A．R、M、N均是混合物
B．变化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于物理变化
C．变化Ⅱ、Ⅲ说明分子间有间隔
D．R、M、N中共有两种分子
C [R中含有不同种分子，属于混合物，M、N中均含有同种分子，属于纯净物，A项错误；变化Ⅰ有新分子生成，属于化学变化，变化Ⅱ、Ⅲ无新分子生成，属于物理变化，B项错误；变化Ⅱ、Ⅲ说明分子间有间隔，C项正确；R中有两种分子，M、N中均有一种分子，D项错误。]
11．2024年5月1日，我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是( )
A．工业用水重复使用
B．洗手后不随手关水龙头
C．生活中用淘米水浇花
D．园林用水采用节水灌溉方式
B [工业用水重复使用，可以节约水资源，A不符合题意；洗手后不随手关水龙头，会浪费水资源，不利于节约用水，B符合题意；生活中用淘米水浇花，可以一水多用，有利于节约用水，C不符合题意；园林用水采用节水灌溉方式，有利于节约用水，D符合题意。]
12．(2024·赤峰中考)水是一切生命赖以生存的根本，是科学家最早研究的物质之一。如图是一款简易海水淡化器，对于该装置淡化海水的过程认识正确的是( )
A．海水中含有的盐分被蒸发
B．水杯收集到的水是混合物
C．与自来水的净水过程相同
D．变化中没有产生新的物质
D [由简易海水淡化器图可知，该装置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸发，变为水蒸气，水蒸气在塑料膜上冷凝得到淡水，而不是海水中含有的盐分被蒸发，A错误；水杯收集到的水中只含有水一种物质，属于纯净物，B错误；自来水的净水过程是沉降、过滤、吸附、消毒，该装置淡化海水的过程与自来水的净水过程不相同，C错误；该装置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸发，变为水蒸气，水蒸气在塑料膜上冷凝得到淡水，变化中没有产生新的物质，D正确。]
13．(2024·临沂中考)如图是有关水的知识网络图。下列说法中不正确的是( )
A．过程①可通过蒸馏实现
B．水溶液都是无色透明的
C．反应④⑤都放出热量
D．反应③④都可证明水是由氢元素和氧元素组成的
B [天然水要得到水，可以通过蒸馏实现，A正确；水溶液不一定都是无色透明的，取决于溶质的颜色，比如硫酸铜溶液就是蓝色，氯化亚铁溶液是绿色，B不正确；反应④是氢气和氧气点燃生成水，反应⑤是氧化钙加水变成氢氧化钙，都是放热的反应，C正确；氢气和氧气点燃生成水，由于反应前后元素种类不变，因此说明水是由氢元素和氧元素组成的，D正确。]
14．中华五千年文化底蕴中，包含着古人对饮用水品质好坏的评判标准与经验积累，集中在五个字上，那就是“清、轻、活、甘、冽”。下列有关水的说法不正确的是( )
A．水质要“清”，加入明矾可使水中悬浮杂质沉降
B．水体要“轻”，长期饮用蒸馏水人体更健康
C．水源要“活”，饮水以活水为佳
D．水味要“甘”，可用活性炭除去异味
B [明矾溶于水会吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，A正确；蒸馏水中不含对人体有益的矿物质，长期饮用蒸馏水对人体健康不利，B错误；饮水以活水为佳，因为活水是流动的水，活水中细菌含量少，比较卫生，C正确；活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，D正确。]
15．某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是( )
A．左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧
B．右侧注射器针筒内液面下降得更快
C．使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想
D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成
A [在电解水实验中，“正氧负氢”，左侧注射器与正极相连，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，A错误；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，左侧注射器与正极相连，产生的气体是氧气，右侧注射器与负极相连，产生的气体是氢气，故右侧注射器针筒内液面下降得更快，B正确；蒸馏水几乎不导电，故使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想，C正确；电解水生成氢气和氧气，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，可得水由氢元素和氧元素组成，D正确。]
二、填空与简答题(本题包括3小题，共15分)
16．(5分)按要求回答下列问题：
“用微粒的眼光看世界”，是我们学习化学的重要思想方法。生活中很多现象可以用分子的观念解释，在下面(1)到(5)事实后的横线上，选择填写有关分子基本特征的字母序号。
A．分子很小
B．分子间有间隔
C．分子在不断地运动
D．同种分子性质相同，不同种分子性质不同
(1)湿衣服晾晒一段时间后会变干，原因是_________________________________。
(2)如图所示，用长颈漏斗小心地将硫酸铜溶液(蓝色)注入水的下面，可以看到明显的界面。静置几天后，界面逐渐模糊不清了，原因是_____________________________________________________________________。
(3)50 mL酒精和50 mL水混合后，溶液体积小于100 mL，原因是_____________________________________________________________________。
(4)空气中的二氧化碳和人呼吸时呼出的二氧化碳，均能使澄清石灰水变浑浊，原因是________。
(5)25 m3的石油气加压后，可装入容积为的钢瓶，原因是________________________。
[解析] (1)湿衣服晾晒一段时间后会变干，原因是分子在不断地运动，故填C。(2)用长颈漏斗小心地将硫酸铜溶液(蓝色)注入水的下面，可以看到明显的界面，静置几天后，界面逐渐模糊不清了，原因是分子在不断地运动，故填C。(3)50 mL酒精和50 mL水混合后，溶液体积小于100 mL，原因是分子间有间隔，故填B。(4)空气中的二氧化碳和人呼吸时呼出的二氧化碳，均能使澄清石灰水变浑浊，原因是同种分子性质相同，不同种分子性质不同，故选D。(5)25 m3的石油气加压后，可装入容积为的钢瓶，原因是分子间有间隔，故填B。
[答案] (1)C (2)C (3)B (4)D (5)B
17．(7分)(2024·宁阳期末)太空中每滴水都弥足珍贵。空间站再生式生命保障系统可以把航天员呼出的气体和排出的汗液、尿液等收集起来，经特殊处理后用于日常生活，或用来电解制氧等，以实现水的循环利用。
(1)天然水的人工净化与此原理相同，小明在实验室对黄泥水进行过滤操作。
①小明同学进行过滤操作后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是________________________________(答一点即可)。
②过滤、蒸馏是两种净水的方法，其中用________方法得到的水我们认为是纯净的水，属于________(填“硬水”或“软水”)。
(2)自然界天然水循环既可实现水的自身净化，又能完成水资源的重新分配。在此过程中水分子本身________(填“发生”或“没有发生”)改变。
(3)空间站航天员呼吸所需的氧气就来自电解水(电能来自太阳能电池板)，下图所示为电解水的实验装置图和微观反应过程。请回答：
①水通电分解时没有发生变化的是________(填字母)。
A．水分子的能量 B．水分子的组成和结构
C．水的化学性质 D．构成水分子的原子种类
②接通电源观察两电极都有气泡产生，a处气体是________(写化学式)；若a处气体体积为20 mL，则b处气体体积约为________ mL。该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)①过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损(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)、液面高于滤纸边缘(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)或接滤液的烧杯不干净等。②过滤只能除去水中的难溶性杂质，蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的水是纯净的水，蒸馏水中不含钙、镁化合物，属于软水。(2)自然界天然水循环是通过水的三态变化实现的，在此过程中只是水分子间的间隔发生改变，水分子本身没有发生改变。(3)水通电生成氢气和氧气，水分子的能量改变，A不正确；水分子分离成氢原子和氧原子，水分子的组成和结构改变，B不正确；水电解生成氢气和氧气，水的化学性质改变，C不正确；化学变化的实质是分子分离成原子，原子重新组合成新的分子，构成水分子的原子种类不变，D正确。②电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，接通电源观察两电极都有气泡产生，a管与电源的负极相连，a处的气体为氢气，化学式为H2；b管与电源的正极相连，b处的气体为氧气，氢气与氧气的体积比为2∶1；若a处气体(氢气)体积为20 mL，则b处气体(氧气)体积约为10 mL；水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。
[答案] (1)①滤纸破损或液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净等 ②蒸馏 软水 (2)没有发生 (3)①D ②H2 10 2H2O2H2↑＋O2↑
18．(3分)(2024·东平模拟)对比古今、不同区域净水工艺，回答问题：
(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是 ________。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用 ________代替木炭。
(3)爱护水资源，人人有责，请你写出一条保护水资源的方法：_____________________________________________________________________。
[解析] (1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是过滤。(2)活性炭具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，由于活性炭的吸附性好于木炭，所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭。(3)保护水资源的方法有很多，常见的有淘米水浇花；洗衣服的水拖地；使用节水龙头等。
[答案] (1)过滤 (2)活性炭 (3)淘米水浇花(合理即可)
三、实验与计算题(本题包括2小题，共15分)
19．(6分)(项目式学习)“湛湛长江去，冥冥细雨来”是杜甫描写蜀中四月美景的诗句。小溪在学习了《自然界的水》后对长江水开展“水”项目式学习。
项目Ⅰ．认识水
(1)小明用图1装置模拟电解水实验，b极产生的气体是________。
项目Ⅱ．净化长江水
小明模拟自来水厂净水过程：取江水→加明矾絮凝剂→过滤(自制过滤器如图2所示)→加吸附剂。
(2)明矾的作用是______________________________________________________
_____________________________________________________________________，
吸附剂常选用的试剂是________。
(3)长江水中可溶性钙、镁化合物含量高，经题图2装置过滤后得到________(填“硬水”或“软水”)，可用________进行鉴别。
Ⅲ．爱护长江水
(4)小明查阅生活水费单(见图)，总费用包含水资源费和________。你从实行水费分级收费得到的启示是________________。
上期抄表数587 本期抄表数647 本期用水量60
用水量(m3) 单价(元/m3) 金额(元)
水资源费 第一级≤2323＜第二级≤36第三级＞36 1.752．635．25 40.2534．191 269
污水处理费 1.182 0 70.92
[解析] (1)根据教材中电解水的实验可知氢气和氧气的体积比为2∶1，而图示b极产生气泡少，a极产生气泡多， 故b极产生的气体是氧气。
(2)明矾在此过程中作絮凝剂，其作用是溶于水后形成胶状物吸附杂质，使杂质沉降；活性炭具有疏松多孔的结构，常用于吸附。
(3)过滤只能除去难溶性杂质，不能去除可溶性杂质，过滤后的水中可溶性钙、镁化合物含量仍然高；含较高的可溶性钙、镁化合物的水为硬水，不含或含有较少的可溶性钙、镁化合物的水为软水，由此可判断过滤后的水为硬水；鉴别软硬水的方法是加入肥皂水。
(4)根据表格可知水费用包含水资源费和污水处理费；从表格中可看出用水量的级别越高，费用越多，故节约用水，节约成本(合理即可)。
[答案] (1)氧气
(2)溶于水后形成胶状物吸附杂质，使杂质沉降 活性炭
(3)硬水 肥皂水
(4) 污水处理费 节约用水，节约成本(合理即可)
20．(9分)(2024·肥城三模)山东籍航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活，演示了水球变气球等炫酷的实验。
Ⅰ．“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如图1是空间站资源再利用模拟图。
(1)在“水净化系统”中，活性炭可以除去色素和异味，是利用活性炭具有________性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，与实验室常用的________操作原理相同。
(2)“水电解系统”中产生氧气的电极应接在电源的 ________极(填“正”或“负”)。
(3)“氢氧燃料电池系统”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂(做反应条件)作用下能直接化合释放出电能，实现由________能到电能的转化。
(4)如图2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，该过程中分子的种类 ________改变(填“会”或“不会”)。
(5)“萨巴蒂尔反应器”可以除去CO2，CH4名称是甲烷，该反应的化学方程式是______________________________。
Ⅱ．在“天宫课堂”中王亚平将少量蓝色颜料注入水球，很快整个水球变成蓝色。然后将泡腾片放入水球中，产生了大量气泡向四周扩散，气泡充满整个水球。
(6)蓝色颜料能让整个水球全部变蓝，是因为颜料分子具有________的特征。
(7)气泡是泡腾片中含有的柠檬酸(具有酸性)和碳酸氢钠溶于水后发生反应生成的气体形成的，该气体能使澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为________________________。
[解析] (1)活性炭可以除去色素和异味，利用了活性炭的吸附性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，利用的是颗粒的大小不同，与实验室常用的过滤操作原理相同。(2)产生氧气的电极应接在电源的正极上。(3)“氢氧燃料电池系统”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂(做反应条件)作用下能直接化合释放出电能，实现了由化学能到电能的转化。(4)①②两种变化中，变化②只是水分子间的间隔发生了改变，而水分子本身不变，即没有生成新物质，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破裂成原子，原子重新组合的过程，该过程中分子的种类不会改变。(5)由图可知，“萨巴蒂尔反应器”中发生的反应是二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，故反应的化学方程式为CO2＋4H2===CH4＋2H2O。(6)颜料分子在不断地运动，扩散到水中，使整个水球全部变蓝。(7)CO2能使澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
[答案] (1)吸附 过滤 (2)正
(3)化学 (4)② 不会
(5)CO2＋4H2===CH4＋2H2O
(6)不断地运动
(7)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共125张PPT)
第二单元 探秘水世界
单元体系构建
1．[基础填充]
一定量的水，发生三态变化时，水分子的数目和大小不会变化，变化的是________________和________。这样的变化属于________。
深化研讨 任务达成
任务一 水的三态变化及分子的性质
水分子之间的间隔
排列方式
物理变化
2．[教材实验]
(1)实验1中，观察到品红在__(填“冷”或“热”)水中扩散更快，该现象说明分子具有的性质是___________________________________________。
热
分子在不断运动，温度越高分子运动
速率越快
(2)实验2中，在装有50 mL水的量筒中注入50 mL酒精，封闭量筒管口，反复翻转，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精的总体积小于100 mL。这个现象说明______________。
(3)除此之外你还知道分子具有的性质是______________________、____________________________________。
分子之间有间隙
分子的质量和体积都很小
同种分子性质相同，不同种分子性质不同
1．谷雨是我国二十四节气之一，《群芳谱》中有关于谷雨的记载：“谷雨，谷得雨而生也”。谷雨前后，天气较暖，空气中水蒸气变成雨滴，降雨量增加，水蒸气变成雨滴的过程中发生改变的是( )
A．分子质量变小 B．分子间隔变小
C．分子停止运动 D．分子体积变小
√
分子的性质
B [水蒸气变成雨滴的过程中水分子本身的质量、体积、数目均不变，改变的是水分子之间的间隔，间隔变小。]
2．(2023·泰安中考)对下列事实的解释不合理的是( )
A．通过气味区别氮气和氨气——分子是运动的，不同分子的性质不同
B．干冰升华为二氧化碳气体——状态变化，分子大小随之变化
C．氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大，分子之间的间隔变小
D．蔗糖在热水中溶解更快——温度升高，分子的运动速率加快
√
B [分子在不断运动，运动到人的鼻孔中，由于不同分子性质不同，氮气是无味的，氨气有刺激性气味，A项合理；干冰升华为二氧化碳气体，是因为状态改变，分子之间的间隔改变，分子的大小不变，B项不合理；氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子之间存在间隔，压强增大，分子之间的间隔变小，C项合理；蔗糖在热水中溶解更快，是因为分子在不断运动，温度越高，分子的运动速率越快，D项合理。]
3．探究活动：探究分子的运动
【查阅资料】
①在通常状态下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨水有挥发性，挥发出的氨气溶于水后叫氨水，它能使酚酞溶液变红。
②图2装置是T形三通管，T形三通管属于微型化学实验仪器。
③碘是由碘分子构成的。
分子性质的实验探究
图1是传统实验装置，图2、图3是对实验进行的改进。
探究活动1：(1)图1实验中可观察到B处溶液变为红色，图2实验中可观察到ba段纱布条先变成红色。图1和图2的实验均能证明分子是_________________。
不断运动的
(2)与图1相比，改进后图2实验的优点是____________________________________(答出一点即可)。
探究活动2：(3)微热图2中细弯管处的浓氨水，纱布条变红的速率会加快，请从微观角度进行解释：______________________________。
探究活动3：(4)如图3所示装置为“碘锤”，加热密封锤形玻璃泡内的碘颗粒，观察到玻璃泡内充满紫红色碘蒸气。
①该变化属于______变化(填“物理”或“化学”)。
②从微观角度解释加热后碘锤中充满紫红色碘蒸气的原因是___________________________________________________________。
更环保(或节约药品，
合理即可)
温度越高，分子的运动速率越快
物理
碘分子受热后，分子间的间隔变大
[解析] (1)图1和图2实验中观察到的红色，都是由于氨分子不断运动，溶于水后形成氨水，使酚酞溶液变红的。(2)与图1相比，改进后图2在密闭容器中进行，氨气不会挥发到空气中，更环保；同时图2使用氨水的量也较图1少，可节约药品。(3)微热后，浓氨水中氨气挥发的速度更快，即氨分子的运动速率更快，与水结合形成氨水，使酚酞溶液变红的速度更快。(4)①加热密封锤形玻璃泡内的碘颗粒，只是碘由固体变成气体，是状态发生了改变，没有新物质生成，故属于物理变化。②加热后碘锤中充满紫红色碘蒸气，是由于加热后，碘由固态变成了气态，分子间的间隔变大。
应用粒子的性质解释宏观现象时需注意：物质的扩散现象一般可用微粒运动的性质解释；物质的三态变化和热胀冷缩现象可用微粒间有间隔来解释：由分子构成的物质发生物理变化时，分子间的间隔改变，分子本身的种类和大小不变：发生化学变化时，分子本身发生了变化，而原子的种类和数目均不变。
1．[基础填充]
水的天然循环是通过________实现的，太阳为水分子提供能量，水的天然循环只涉及____变化。大自然通过水分子的运动，既实现了____________，又完成了水资源的________。
任务二 水的天然循环及净化
三态变化
物理
水的自身净化
重新分配
2．[教材实验]
(1)净水方法：常用的净化水的方法主要有：____、____、____、____等。
(2)天然水的净化
①沉降法：为加速悬浮杂质快速沉降，常用的絮凝剂是____(填名称)。
②过滤法：适用于__________与__的分离，要注意“一贴”“二低”“三靠”。
③蒸馏法：蒸馏法是净化程度最高的一种净水方法，蒸馏得到的水叫______，是一种纯净物。
沉降
过滤
吸附
蒸馏
明矾
不溶性杂质
水
蒸馏水
3．[概念对比]
硬水和软水
(1)①硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物质的天然水称为硬水。
②纯净物和混合物
纯净物：只有________组成的物质。
混合物：由__________________组成的物质。
一种物质
两种或两种以上物质
(2)检验方法：将等量的______分别加入盛有等量软、硬水的烧杯中，产生泡沫____的是软水，泡沫____的是硬水。
(3)软化方法：①实验室用____处理硬水。
②生活中采用________法。
肥皂水
较多
较少
蒸馏
加热煮沸
4．[应用体验]
自来水厂的生产流程
1．(2024·泰山区一模)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云，天气下为雨”，表明古人已认识到云雨是水蒸气经阳光、风等影响变化而来的。下列有关“水的天然循环”的认识中，不正确的是( )
A．水变成水蒸气过程中，水分子本身不变
B．水在天然循环过程中，发生物理变化
C．大自然通过水分子的运动实现了水的自身净化，所以雨水是纯净物
D．水的天然循环是通过其三态变化实现的
√
水的天然循环
C [水变成水蒸气的过程中，水分子间的间隔变大，水分子本身不变，A项正确；水在天然循环过程中，只是状态发生改变，没有新物质生成，发生物理变化，B项正确；雨水是由多种物质组成的，属于混合物，故C项错误；水的天然循环是通过其固、液、气三态变化实现的，D项正确。]
2．(2024·肥城模拟)老子言：“上善若水”，其含义是地表水经过太阳光照射变为水蒸气进入云层，又经过不同方式回到地表，完成了水的天然循环(如图)，做到润万物而不争。下列说法中不正确的是( )
A．尺度视角：水蒸发为水蒸气
的过程水分子的间隔变大
B．空间视角：任何状态下的水分
子都是在不断运动的
C．能量视角：太阳光为水分子提供了能量
D．转化视角：水在循环过程中发生了化学变化
√
D [水由液态变为气态，水分子获得能量，运动速率加快，水分子之间间隔变大，A正确；分子始终在不断运动，任何状态下的水分子都是在不断运动的，B正确；在自然界水的三态变化中，水分子运动的能量来自太阳能，太阳光为水分子提供了能量，C正确；水在循环过程中只是水的状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，D错误。]
3．(2024·岱岳区期中)项目式学习小组制作的简易净水器(如图)，下列说法正确的是( )
A．能对水进行杀菌消毒
B．能除去水中可溶性杂质
C．能把硬水转化为软水
D．该装置得到的水为混合物
√
水的净化
D [该简易净水器没有杀菌消毒步骤，活性炭不能杀菌消毒，故不能对水进行杀菌消毒，A错误；该简易净水器起到过滤作用，能去除不溶性杂质，无法去除可溶性杂质，B错误；活性炭能吸附水中色素、异味，不能除去可溶性钙、镁矿物质，不能将硬水软化，硬水软化的方法可以是煮沸，C错误；要达到净化后的水属于纯净物的效果，应进行蒸馏操作，该装置净化后得到的水中含有可溶性的钙、镁矿物质等，属于混合物，D正确。]
4．(2024·高新区模拟)水是一种宝贵的自然资源，污水处理厂的处理过程如图1，自来水厂的净水流程如图2：
(1)图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的________。
(2)图2中的投药消毒属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(3)图2中，加入絮凝剂明矾的作用是________________________。
(4)图2自来水净化过程中，“吸附”操作中去除色素和异味，加入的物质是________。
过滤
化学
吸附悬浮杂质，加速沉降
活性炭
(5)环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ—Ⅴ类。如图可知，近年来Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈________(填“上升”或“下降”)趋势。由此推断水域内水质在________(填“变好”或“变差”)，产生这种变化趋势的原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________(写一条即可)。
上升
变好
清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患
的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等
(合理即可)
[解析] (1)图1中格栅可去除污水中较大的悬浮物、漂浮物，相当于基本实验操作中的过滤。(2)图2中的投药消毒过程中生成了新的物质，故为化学变化。(3)图2中，加入絮凝剂明矾，明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质，加速沉降，故其作用是吸附悬浮杂质，加速沉降。(4)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故加入的物质是活性炭。(5)由题图可知，近年来Ⅱ—Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升趋势，说明水域内水质在变好；产生这种变化趋势的原因可能是清理污染河道的淤泥、垃圾，关停或整改存在污染隐患的企业，建造污水处理厂，居民生活污水排放到污水处理厂等。
5．就化学本身的特点来看，“见微知著”使我们更容易踏入化学学科的大门。下列各图中●和○分别表示不同元素的原子，其中可以表示混合物的是( )
纯净物与混合物
√
B [该物质由同种分子构成，属于纯净物，A错误；该物质由三种分子构成，属于混合物，B正确；该物质由同种分子构成，属于纯净物，C错误；该物质由同种分子构成，属于纯净物，D错误。]
6．2024年世界水日的主题为以水促和平。下列各种“水”属于纯净物的是( )
A．部分结冰的水 B．清澈的河水
C．医用的生理盐水 D．澄清的石灰水
√
A [部分结冰的水是由水一种物质组成，是纯净物，A项正确；清澈的河水中含有水和多种可溶性物质，是混合物，B项错误；医用的生理盐水中含有氯化钠和水，是混合物，C项错误；澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水，是混合物，D项错误。]
1．净水程度由低到高的排列顺序为沉降、过滤、吸附、蒸馏。综合运用多种净水方法时，应按照净水程度由低到高的顺序进行组合
2．(1)判断物质类别时，首先根据所含物质种类(微观上看分子种类)多少来判定是混合物还是纯净物，再根据纯净物中所含元素种类(微观上看分子中所含原子种类)多少来判定是化合物还是单质。
(2)同种元素组成的物质可能是纯净物，也可能是混合物(如O2、O3的混合物)，但一定不是化合物。
1．[教材实验]
电解水实验
(1)实验现象：两电极上都出现____，一段时间后，正、负极相连的玻璃管内产生的气体的体积比约为_______。
任务三 水分子的变化
气泡
1∶2
(2)正极气体的检验方法：________________________________________________。现象：________________，该气体是________(填化学式)。
负极气体的检验方法：_________________________________________________。现象：_________________________，该气体是____(填化学式)。
(3)化学方程式为____________________。
(4)实验结论：水由________两种元素组成。
用一根带火星的木条接近玻璃管尖嘴处，
慢慢打开活塞
带火星的木条复燃
O2
用一根燃着的木条接近玻璃管尖嘴处，慢慢
打开活塞
气体被点燃，火焰呈淡蓝色
H2
氢、氧
【排一排】下列是水电解时的微观过程，请按先后顺序排列____________(填序号)。
①②③④
2．[问题思考]
为什么说21世纪将是氢能源的世纪，其作为能源的优点是______、______、______。
3．[概念填充]
(1)分解反应是__________________________________________，其特点是______。
(2)化合反应是____________________________________，其特点是______。
来源广
热值高
无污染
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
一变多
两种或两种以上物质生成一种物质的反应
多变一
1．(2024·新泰模拟)如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是( )
水的分解与合成
A．实验甲中点燃氢气之前要检验其纯度
B．实验乙中a、b两管上方生成气体的体积比为2∶1
C．两个实验中发生的反应都是分解反应
D．两个实验均可证明水的组成
√
C [氢气具有可燃性，点燃氢气前要检验其纯度，否则可能会发生爆炸，A项正确；电解水实验中，a管连接负极，负极产生氢气，b管连接正极，正极产生氧气，且负极和正极产生气体的体积比为2∶1，B项正确；氢气燃烧实验生成水，由两种物质生成一种物质的反应是化合反应。电解水生成氢气和氧气，由一种物质分解产生两种物质的反应是分解反应，C项错误；电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成，说明水是由氢元素和氧元素组成的，D项正确。]
2．(装置改进)如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是( )
A．水中加入少量氢氧化钠，作用是
增强水的导电性
B．两个注射器内的原始液面、电极
长度要保持一致
C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍
D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变
√
C [水的导电性很弱，水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性，A正确；两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致，这样便于对比，B正确；电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的一半，C不正确；水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水由氢、氧两种元素组成；水分子分成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子，可得出分子的种类在化学反应前后会发生改变，D正确。]
3．(2024·广西中考)中国人民革命军事博物馆中珍藏着一枚长满红锈的鱼钩，它承载了红军长征路上的艰辛和战友情。鱼钩生锈涉及反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应属于( )
A．分解反应 B．化合反应
C．置换反应 D．复分解反应
√
分解反应与化合反应
B [根据4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。]
A．
B．
C．
D．
4．(2024·新泰模拟)下列图示是化学概念之间关系的形象表示，不正确的是( )
√
A [纯净物和混合物应是并列关系，而不是包含的关系，且化合物属于纯净物，A表示不正确；纯净物包含化合物，化合物包含氧化物，B表示正确；化合反应是“多变一”的反应，分解反应是“一变多”的反应，两者是并列的关系，C正确；化合反应是“多变一”的反应，氧化反应是物质与氧气的反应，化合反应也有不是氧化反应的，如CO2和H2O的反应；氧化反应也有不是化合反应的，如甲烷燃烧，两者属于交叉关系D表示正确。]
1．电解水实验中正极与负极气体体积比为1∶2，质量比为8∶1。
2．该过程中常加入稀硫酸或氢氧化钠以增强溶液的导电性；电解水实验中电能转化为化学能。
3．点燃不纯的氢气可能发生爆炸，因此在点燃氢气前要检验纯度。
4．水的通电分解与氢气的燃烧都能证明水是由氢元素和氧元素组成的。
1．(2024·苏州中考)下列有关水的说法正确的是( )
A．地球上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
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
分层评价 即时反馈
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C [地球上的淡水资源是有限的，需要节约用水，A不正确；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，B不正确；可以用肥皂水区分硬水和软水，加入肥皂水振荡，泡沫多的是软水，浮渣多的是硬水，C正确；生活污水和工业废水不可随意排入河流，会造成水污染，D不正确。]
2．(2024·东平模拟)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( )
A．吸附杂质
B．过滤
C．杀菌消毒
D．蒸馏
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
C [步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒。]
3．某学习小组制作的净水器如下图所示，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
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
C [所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，是混合物，A错误；所得到的水中含有钙、镁离子等可溶性杂质，不能除尽水中的可溶性杂质，B错误；活性炭具有吸附性，可吸附色素和异味，C正确；由图知，净水时从上到下，最先经过小卵石，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4．(2024·泰安一模)图甲是电解水的实验装置，图乙是进行电解水实验时记录的部分数据。下列有关电解水实验说法正确的是( )
A．图乙中的待测量应为质量
B．与电源正极相连的管内生成氢气
C．该实验结论为水是由氢气和氧气组成的
D．该反应的实质是水分子分成氢、氧原子，
氢、氧原子重新组合生成氢分子、氧分子
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
D [由图乙可知，横坐标为t时，O2对应的纵坐标为3，H2对应的纵坐标为6，纵坐标比为6∶3＝2∶1，符合氢气和氧气的体积比为2∶1的结论，乙中的待测量应为体积，A错误；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气，B错误；电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，C错误；该反应的实质是水分子分成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合为氢分子、氧分子，氢分子、氧分子再聚集为氢气、氧气，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．(2024·新泰期中)下图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程，下列说法错误的是( )
A．原子是化学变化中的最小粒子
B．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，
氢分子和氧分子发生了改变
C．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，
氢原子和氧原子没有发生改变
D．氢气和氧气燃烧生成水的反应是分解反应
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
D [在化学变化中，分子可分，原子不可再分，所以原子是化学变化中最小的粒子，A正确；由微观示意图可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生反应生成了水分子，分子种类发生了改变，B正确；由微观示意图可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变，C正确；氢气和氧气燃烧生成水，符合“多变一”的反应特点，属于化合反应，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
6．(2024·盐城中考)如图是电解水反应的微观示意图。据此判断下列说法中不正确的是( )
A．甲中微粒能保持水的化学性质
B．乙中微粒在化学变化过程中没
有发生改变
C．丙中的物质属于混合物
D．丙中氢气和氧气的质量比为2∶1
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
7．空间站中每滴水都弥足珍贵，空间站核心站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%，每滴水都弥足珍贵
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
C [银离子消毒的过程中有新物质生成，此过程发生化学变化，A正确；途径①没有新物质生成，因此水分子本身没有改变，途径②是水分解为氢气和氧气，有新物质生成，水分子发生了变化，B正确；催化改变了反应条件，改变了化学反应的速率，但不能使反应生成更多的氧气，C错误；地球上可供人类使用的淡水仅占地球总水量的0.3%，每滴水都弥足珍贵，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8．(2024·滨州中考节选)化学是一门以实验为基础的学科。结合如图有关实验，回答问题。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(1)过滤操作中仪器a的名称是________。
(2)水电解器的玻璃管b中产生的气体是________(填化学式)。
(3)从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的________。
(4)净化水的常用方法：①消毒杀菌 ②过滤 ③活性炭吸附 ④加明矾吸附沉降。天然水中往往含有许多杂质，要把天然水净化成生活中的自来水，以上净化方法按净化过程排序是_________(填序号)。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
铁架台
O2
纯度
④②③①
[解析] (1)过滤操作中仪器a的名称是铁架台。(2)水电解器的玻璃管b中产生的气体体积较小，是氧气，其化学式为O2。(3)从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。(4)将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，加明矾吸附沉降是把水中小颗粒泥尘聚集成大的，以利于沉降；不溶性小颗粒固体杂质可以通过过滤除去；活性炭吸附，可以吸附水中的色素和异味等；投药消毒杀菌可以除去细菌微生物；故要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，将所选用的方法按净化过程排序是加明矾吸附沉降→过滤→活性炭吸附→消毒杀菌。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(实验探究与创新意识)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【设计并进行实验】
实验1(燃烧法)：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈________色，然后在火焰上方放置一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有__________且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为__________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
淡蓝
水珠产生
实验2(电解法)：按如图进行电解水实验。两试管内产生的气体中，a为________(填名称，后同)，b为________。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实
验结论是_____________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
氢气
氧气
水由氢元素和氧元素组成
【拓展提升】
(1)下列有关说法正确的是________。
A．点燃纯净的氢气会发生爆炸
B．含氧的化合物是氧化物
C．冰块与水混合得到混合物
D．电解水的反应属于分解反应
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(2)若电解水产生了m g氢气，则同时产生了______g(用含m的代数式表示)氧气。
(3)水是人类赖以生存的最重要的资源，我们必须爱护水资源，一方面要___________，另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施：_______________________________________。
8m
节约用水
工业废水处理达标后排放(合理即可)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
【实验结论】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则由上述两个实验都能得到的实验结论是水由氢元素和氧元素组成。
【拓展提升】(1)A．点燃纯净的氢气不会发生爆炸，说法错误；B．由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物是氧化物，说法错误；C．纯净物是由一种物质组成，冰块与水混合的物质中只有水一种物质，属于纯净物，说法错误；D．水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，说法正确。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
题号
1
3
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8
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10
题号
1
3
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11
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17
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19
20
(40分钟 60分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
(2024·成都中考)某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。完成下面1~3题。
1．任务一：学习净水原理。下列净水过程涉及
化学变化的是( )
A．静置沉淀 B．砂石过滤
C．活性炭吸附 D．投药消毒
限时提能训练(二) 探秘水世界
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
D [静置沉淀、过滤难溶物、活性炭吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化；投药消毒过程中把细菌等微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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17
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20
2．任务二：设计并制作净水器。下列说法正确的是( )
A．用聚氯乙烯塑料制作外壳，安全环保
B．小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C．用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D．蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
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15
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17
18
19
20
C [聚氯乙烯塑料有毒，用聚氯乙烯塑料制作外壳，不安全环保，A错误；小卵石和石英砂等材料能够除去水中不溶性的杂质，B错误；活性炭净水，是因为活性炭疏松多孔，有很强的吸附能力，C正确；蓬松棉的主要作用是过滤除去较小的颗粒，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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19
20
3．任务三：展示并评价作品。下列评价错误的是( )
A．净化水硬度变得更小 B．制作材料廉价易得
C．制作简单，操作简便 D．作品设计简洁美观
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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20
A [该简易净水器中的小卵石和石英砂可以除去水中的难溶性杂质，活性炭可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，即不能降低水的硬度，A错误；小卵石、石英砂、活性炭等用品廉价易得，B正确；该装置制作简单，操作简便，C正确；据图可知，该作品设计简洁美观，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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20
4．(2022·泰安中考)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列宏观事实的微观解释错误的是( )
A．自然界中水的天然循环—水分子不断运动的结果
B．氧气经压缩储存在钢瓶中—氧气分子体积变小了
C．一滴水中大约含有1.67×1021个水分子—水分子很小
D．氧气和液氧都能支持燃烧—物质的分子相同，其化学性质相同
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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12
13
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17
18
19
20
B [自然界中水的天然循环是水分子不断运动的结果，A项正确；氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子之间有间隔，气体受压后，氧气分子间隔变小，分子体积不变，B项错误；一滴水很小，但其中大约含有1.67×1021个水分子，说明水分子很小，C项正确；物质的分子相同，其化学性质相同，氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们都是由氧分子构成的，D项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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19
20
5．春夏之交，草木际天；秋冬雪月，千里一色。四季交替，各有风景。以下四季的现象中能说明分子在不断运动的是( )
A．春天柳絮飞扬 B．秋天落叶缤纷
C．夏天荷花飘香 D．冬天雪花飘飘
√
C [春天柳絮飞扬、秋天落叶缤纷、冬天雪花飘飘，柳絮、落叶、雪花都是宏观的物体，不能说明分子在不断运动，故A、B、D项不正确；夏天荷花飘香，是荷花的香气分子不断运动，被人们闻到，说明分子在不断运动，C项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
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19
20
6．(2024·新泰模拟)近年，我国科学家首次拍摄到水分子团簇图像，模型如图。下列说法正确的是( )
A．氢、氧两种元素只能组成水
B．团簇中的水分子不再运动
C．水蒸气冷凝成水，分子间隔减小
D．冰和水是两种不同的物质
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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11
12
13
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15
16
17
18
19
20
C [氢、氧两种元素还能组成过氧化氢，A错误；微粒始终在不停地运动，B错误；水蒸气冷凝成水分子的过程中，分子大小没有发生改变，改变的只有分子间的间隔，C正确；冰和水是一种物质，其分子式都为H2O，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
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7．水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．通过反应沉淀池、过滤
池除去不溶性杂质
B．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味
C．自来水厂投入明矾进行消毒
D．该净水过程最终得到的水是混合物
√
题号
1
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C [通过反应沉淀池、过滤池可除去水中不溶性杂质，A项正确；活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味，B项正确；明矾溶于水后生成的胶状物可吸附水中悬浮颗粒，加速沉降，不能对水进行消毒，C项不正确；该净水过程不能除去水中的可溶性杂质，得到的水是混合物，D项正确。]
题号
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8．(2023·广州中考)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
√
题号
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C [电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1∶2。a管与负极相连，b管与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2∶1，A正确；b管收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，B正确；化学反应前后元素的种类不变，水通电分解生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，水中不含有氢分子和氧分子，C错误；该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，D正确。]
题号
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9．(化学观念)宏微结合是研究化学的重要思想。图Ⅰ中活塞上移，则容器中的水发生汽化，如图所示。图中最能表示图Ⅱ中相同空间内粒子分布的是( )
题号
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C [分子之间的间隔决定物质的状态，当由液态变为气态时，分子之间的间隔增大，但分子组成不变，故符合此条件的只有C项。]
A． B． C ． D ．
√
题号
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10．如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。下列说法正确的是( )
A．R、M、N均是混合物
B．变化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于
物理变化
C．变化Ⅱ、Ⅲ说明分子间有间隔
D．R、M、N中共有两种分子
√
题号
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C [R中含有不同种分子，属于混合物，M、N中均含有同种分子，属于纯净物，A项错误；变化Ⅰ有新分子生成，属于化学变化，变化Ⅱ、Ⅲ无新分子生成，属于物理变化，B项错误；变化Ⅱ、Ⅲ说明分子间有间隔，C项正确；R中有两种分子，M、N中均有一种分子，D项错误。]
题号
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11．2024年5月1日，我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是( )
A．工业用水重复使用
B．洗手后不随手关水龙头
C．生活中用淘米水浇花
D．园林用水采用节水灌溉方式
√
题号
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B [工业用水重复使用，可以节约水资源，A不符合题意；洗手后不随手关水龙头，会浪费水资源，不利于节约用水，B符合题意；生活中用淘米水浇花，可以一水多用，有利于节约用水，C不符合题意；园林用水采用节水灌溉方式，有利于节约用水，D符合题意。]
题号
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12．(2024·赤峰中考)水是一切生命赖以生存的根本，是科学家最早研究的物质之一。如图是一款简易海水淡化器，对于该装置淡化海水的过程认识正确的是( )
A．海水中含有的盐分被蒸发
B．水杯收集到的水是混合物
C．与自来水的净水过程相同
D．变化中没有产生新的物质
√
题号
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D [由简易海水淡化器图可知，该装置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸发，变为水蒸气，水蒸气在塑料膜上冷凝得到淡水，而不是海水中含有的盐分被蒸发，A错误；水杯收集到的水中只含有水一种物质，属于纯净物，B错误；自来水的净水过程是沉降、过滤、吸附、消毒，该装置淡化海水的过程与自来水的净水过程不相同，C错误；该装置淡化海水的原理是使海水中的水分蒸发，变为水蒸气，水蒸气在塑料膜上冷凝得到淡水，变化中没有产生新的物质，D正确。]
题号
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13．(2024·临沂中考)如图是有关水的知识网络图。下列说法中不正确的是( )
A．过程①可通过蒸馏实现
B．水溶液都是无色透明的
C．反应④⑤都放出热量
D．反应③④都可证明水是由氢元素和氧元素组成的
√
题号
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B [天然水要得到水，可以通过蒸馏实现，A正确；水溶液不一定都是无色透明的，取决于溶质的颜色，比如硫酸铜溶液就是蓝色，氯化亚铁溶液是绿色，B不正确；反应④是氢气和氧气点燃生成水，反应⑤是氧化钙加水变成氢氧化钙，都是放热的反应，C正确；氢气和氧气点燃生成水，由于反应前后元素种类不变，因此说明水是由氢元素和氧元素组成的，D正确。]
题号
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14．中华五千年文化底蕴中，包含着古人对饮用水品质好坏的评判标准与经验积累，集中在五个字上，那就是“清、轻、活、甘、冽”。下列有关水的说法不正确的是( )
A．水质要“清”，加入明矾可使水中悬浮杂质沉降
B．水体要“轻”，长期饮用蒸馏水人体更健康
C．水源要“活”，饮水以活水为佳
D．水味要“甘”，可用活性炭除去异味
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题号
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B [明矾溶于水会吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，A正确；蒸馏水中不含对人体有益的矿物质，长期饮用蒸馏水对人体健康不利，B错误；饮水以活水为佳，因为活水是流动的水，活水中细菌含量少，比较卫生，C正确；活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，D正确。]
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15．某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是( )
A．左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧
B．右侧注射器针筒内液面下降得更快
C．使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想
D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成
√
题号
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A [在电解水实验中，“正氧负氢”，左侧注射器与正极相连，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，A错误；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，左侧注射器与正极相连，产生的气体是氧气，右侧注射器与负极相连，产生的气体是氢气，故右侧注射器针筒内液面下降得更快，B正确；蒸馏水几乎不导电，故使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想，C正确；电解水生成氢气和氧气，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，可得水由氢元素和氧元素组成，D正确。]
题号
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二、填空与简答题(本题包括3小题，共15分)
16．(5分)按要求回答下列问题：
“用微粒的眼光看世界”，是我们学习化学的重要思想方法。生活中很多现象可以用分子的观念解释，在下面(1)到(5)事实后的横线上，选择填写有关分子基本特征的字母序号。
A．分子很小
B．分子间有间隔
C．分子在不断地运动
D．同种分子性质相同，不同种分子性质不同
题号
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(1)湿衣服晾晒一段时间后会变干，原因是_____。
(2)如图所示，用长颈漏斗小心地将硫酸铜溶液(蓝色)注入水的下面，可以看到明显的界面。静置几天后，界面逐
渐模糊不清了，原因是__________。
C
C
题号
1
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B
D
B
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17．(7分)(2024·宁阳期末)太空中每滴水都弥足珍贵。空间站再生式生命保障系统可以把航天员呼出的气体和排出的汗液、尿液等收集起来，经特殊处理后用于日常生活，或用来电解制氧等，以实现水的循环利用。
(1)天然水的人工净化与此原理相同，小明在实验室对黄泥水进行过滤操作。
①小明同学进行过滤操作后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是_______________________________________________(答一点即可)。
滤纸破损或液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净等
题号
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②过滤、蒸馏是两种净水的方法，其中用________方法得到的水我们认为是纯净的水，属于________(填“硬水”或“软水”)。
(2)自然界天然水循环既可实现水的自身净化，又能完成水资源的重新分配。在此过程中水分子本身____________(填“发生”或“没有发生”)改变。
蒸馏
软水
没有发生
题号
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(3)空间站航天员呼吸所需的氧气就来自电解水(电能来自太阳能电池板)，下图所示为电解水的实验装置图和微观反应过程。请回答：
题号
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①水通电分解时没有发生变化的是________(填字母)。
A．水分子的能量 B．水分子的组成和结构
C．水的化学性质 D．构成水分子的原子种类
②接通电源观察两电极都有气泡产生，a处气体是________(写化学式)；若a处气体体积为20 mL，则b处气体体积约为________ mL。该反应的化学方程式为__________________________。
D
H2
10
题号
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[解析] (1)①过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损(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)、液面高于滤纸边缘(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)或接滤液的烧杯不干净等。②过滤只能除去水中的难溶性杂质，蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的水是纯净的水，蒸馏水中不含钙、镁化合物，属于软水。(2)自然界天然水循环是通过水的三态变化实现的，
题号
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在此过程中只是水分子间的间隔发生改变，水分子本身没有发生改变。(3)水通电生成氢气和氧气，水分子的能量改变，A不正确；水分子分离成氢原子和氧原子，水分子的组成和结构改变，B不正确；水电解生成氢气和氧气，水的化学性质改变，C不正确；化学变化的实质是分子分离成原子，原子重新组合成新的分子，构成水分子的原子种类不变，D正确。②电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，接通电源观察两电极都有气泡产生，a管与电源的负极
题号
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18．(3分)(2024·东平模拟)对比古今、不同区域净水工艺，回答问题：
题号
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(1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是 ________。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用 ________代替木炭。
(3)爱护水资源，人人有责，请你写出一条保护水资源的方法：____________________________。
过滤
活性炭
淘米水浇花(合理即可)
题号
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[解析] (1)“漉水囊”可滤出水中浮游生物，此过程对应的操作1的名称是过滤。(2)活性炭具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，由于活性炭的吸附性好于木炭，所以现代净水过程中常用活性炭代替木炭。(3)保护水资源的方法有很多，常见的有淘米水浇花；洗衣服的水拖地；使用节水龙头等。
题号
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三、实验与计算题(本题包括2小题，共15分)
19．(6分)(项目式学习)“湛湛长江去，冥冥细雨来”是杜甫描写蜀中四月美景的诗句。小溪在学习了《自然界的水》后对长江水开展“水”项目式学习。
项目Ⅰ．认识水
(1)小明用图1装置模拟电解水实验，
b极产生的气体是________。
氧气
题号
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项目Ⅱ．净化长江水
小明模拟自来水厂净水过程：取江水→加明矾絮凝剂→过滤(自制过滤器如图2所示)→加吸附剂。
题号
1
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(2)明矾的作用是____________________________________________，吸附剂常选用的试剂是________。
(3)长江水中可溶性钙、镁化合物含量高，经题图2装置过滤后得到________(填“硬水”或“软水”)，可用________进行鉴别。
溶于水后形成胶状物吸附杂质，使杂质沉降
活性炭
硬水
肥皂水
题号
1
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Ⅲ．爱护长江水
(4)小明查阅生活水费单(见图)，总费用包含水资源费和___________。你从实行水费分级收费得到的启示是__________________________。
上期抄表数587 本期抄表数647 本期用水量60
用水量(m3) 单价(元/m3) 金额(元)
水资源费 第一级≤2323＜第二级≤36第三级＞36 1.75
2.63
5.25 40.253
4.19
1 269
污水处理费 1.182 0 70.92
污水处理费
节约用水，节约成本(合理即可)
题号
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[解析] (1)根据教材中电解水的实验可知氢气和氧气的体积比为2∶1，而图示b极产生气泡少，a极产生气泡多， 故b极产生的气体是氧气。
(2)明矾在此过程中作絮凝剂，其作用是溶于水后形成胶状物吸附杂质，使杂质沉降；活性炭具有疏松多孔的结构，常用于吸附。
题号
1
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(3)过滤只能除去难溶性杂质，不能去除可溶性杂质，过滤后的水中可溶性钙、镁化合物含量仍然高；含较高的可溶性钙、镁化合物的水为硬水，不含或含有较少的可溶性钙、镁化合物的水为软水，由此可判断过滤后的水为硬水；鉴别软硬水的方法是加入肥皂水。
(4)根据表格可知水费用包含水资源费和污水处理费；从表格中可看出用水量的级别越高，费用越多，故节约用水，节约成本(合理即可)。
题号
1
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20．(9分)(2024·肥城三模)山东籍航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活，演示了水球变气球等炫酷的实验。
Ⅰ．“天宫”中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如图1是空间站资源再利用模拟图。
题号
1
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(1)在“水净化系统”中，活性炭可以除去色素和异味，是利用活性炭具有________性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，与实验室常用的________操作原理相同。
(2)“水电解系统”中产生氧气的电极应接在电源的 ________极(填“正”或“负”)。
(3)“氢氧燃料电池系统”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂(做反应条件)作用下能直接化合释放出电能，实现由________能到电能的转化。
吸附
过滤
正
化学
题号
1
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(4)如图2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，该过程中分子的种类 ________改变(填“会”或“不会”)。
②
不会
题号
1
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(5)“萨巴蒂尔反应器”可以除去CO2，CH4名称是甲烷，该反应的化学方程式是______________________________。
Ⅱ．在“天宫课堂”中王亚平将少量蓝色颜料注入水球，很快整个水球变成蓝色。然后将泡腾片放入水球中，产生了大量气泡向四周扩散，气泡充满整个水球。
(6)蓝色颜料能让整个水球全部变蓝，是因为颜料分子具有____________的特征。
CO2＋4H2===CH4＋2H2O
不断地运动
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(7)气泡是泡腾片中含有的柠檬酸(具有酸性)和碳酸氢钠溶于水后发生反应生成的气体形成的，该气体能使澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为_________________________________。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
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[解析] (1)活性炭可以除去色素和异味，利用了活性炭的吸附性；高分子膜可以除去水中大分子杂质，利用的是颗粒的大小不同，与实验室常用的过滤操作原理相同。(2)产生氧气的电极应接在电源的正极上。(3)“氢氧燃料电池系统”中有催化剂，氢气与氧气在催化剂(做反应条件)作用下能直接化合释放出电能，实现了由化学能到电能的转化。(4)①②两种变化中，变化②只是水分子间的间隔发生了改变，而水分子本身不变，即没有生成新物质，属于物理变化；
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从微观角度看，物质发生化学变化的实质是分子破裂成原子，原子重新组合的过程，该过程中分子的种类不会改变。(5)由图可知，“萨巴蒂尔反应器”中发生的反应是二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，故反应的化学方程式为CO2＋4H2===CH4＋2H2O。(6)颜料分子在不断地运动，扩散到水中，使整个水球全部变蓝。(7)CO2能使澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
