2025年高中化学《水》专项测试卷

2025年高中化学《水》专项测试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题只有一个正确选项，请将正确选项的字母填在题后括号内。每小题2分，共20分）1.下列关于水的说法正确的是（）A.水是纯净物，由氢气和氧气组成B.水分子中氧原子与两个氢原子形成V形结构C.纯水在25℃时的pH值为0D.水的密度在4℃时最小2.下列过程中，水作为溶质的是（）A.蒸馏水通入二氧化碳后形成碳酸水B.氢氧化钠溶解在水中C.氯化钠溶于水D.水蒸气凝结成液态水3.下列物质中，属于硬水成分的是（）A.氢氧化钙B.碳酸钙C.氯化镁D.硫酸钠4.下列关于水的净化的说法错误的是（）A.过滤可以除去水中的不溶性固体杂质B.蒸馏可以得到纯净水C.吸附可以除去水中的色素和异味D.沉淀可以去除水中的所有可溶性杂质5.下列关于水污染及其防治的说法错误的是（）A.工业废水任意排放会污染水体B.生活污水经处理达标后可以排放C.合理使用农药化肥可以减少水体污染D.沉淀法可以去除水中的所有污染物6.下列实验操作中，错误的是（）A.给试管中的液体加热时，液体体积不超过试管容积的1/3B.用pH试纸测定未知溶液的pH时，将pH试纸伸入待测液中C.配制一定物质的量浓度的溶液时，将溶解后的溶液转移到容量瓶中，并用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，洗涤液也转移入容量瓶D.用滴管向试管中滴加液体时，滴管嘴不要接触试管内壁7.将pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液混合，所得溶液的pH（）A.小于7B.等于7C.大于7D.无法确定8.下列关于水的电离的说法正确的是（）A.水的电离是一个吸热过程B.纯水中c(H+)=c(OH-)=1mol/LC.温度升高，水的电离平衡向正向移动，c(H+)增大D.酸或碱会抑制水的电离9.下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是（）A.氧化铝B.氢氧化钠C.碳酸钙D.碳酸钠10.下列关于电解水的说法错误的是（）A.正极产生氧气，负极产生氢气B.氢气和氧气的体积比约为2:1C.氢气和氧气的质量比约为1:8D.电解水是工业上制取氢气的主要方法二、填空题（请将答案填在横线上。每空1分，共20分）11.水的化学式为________，其分子中含有________个氢原子和________个氧原子。12.水的密度在________℃时最大，此时水的质量密度与体积密度________(填“相等”或“不相等”)。13.硬水含有较多的可溶性钙、镁化合物，生活中常用的________方法可以降低水的硬度。14.水污染的主要来源有工业废水污染、农业污染和________污染。15.用pH试纸测定某溶液的pH时，正确的操作步骤是：用干净玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出该溶液的pH值。若将pH试纸伸入待测液中，可能导致的结果是________(填“测定结果准确”或“测定结果不准确”)。16.水的电离方程式为________。水的离子积常数Kw的表达式为________，其数值只与________有关。17.将少量生石灰(CaO)加入足量水中，发生反应的化学方程式为________；该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。18.已知某溶液中c(H+)=1×10^-4mol/L，则该溶液的pH=________，该溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。三、简答题（请将答案写在答题纸上相应的位置。共30分）19.(8分)简述实验室用蒸馏法净化水的原理和主要步骤。20.(10分)简述硬水与软水的区别，并列举两种生活中区分硬水和软水的方法。21.(12分)现有下列物质：①H₂O②H₂O₂③NaOH④Ca(OH)₂⑤CO₂⑥Na₂CO₃⑦CaCO₃。(1)属于碱的是________(填序号)。(2)能与盐酸反应的是________(填序号)。(3)能溶于水形成碱性溶液的是________(填序号)。(4)能溶于水形成酸性溶液的是________(填序号)。四、实验探究题（请将答案写在答题纸上相应的位置。共30分）22.(30分)某同学为了探究影响水电离平衡的因素，设计了以下实验方案：(1)实验目的：探究温度和加入物质对水电离平衡的影响。(2)实验用品：蒸馏水、pH试纸、烧杯、温度计、稀盐酸、稀NaOH溶液、少量固体Na₂CO₃。(3)实验步骤：①取三支洁净的试管，分别加入等量的蒸馏水，编号为①②③。②测定三支试管中蒸馏水的pH值，记录数据。③向试管①中加入少量固体Na₂CO₃，振荡，测定pH值，并观察现象。④向试管②中加入几滴稀盐酸，测定pH值。⑤向试管③中加入几滴稀NaOH溶液，测定pH值。(4)预期现象与结论：①对比试管①加入Na₂CO₃前后的pH值变化，可以得出________对水电离有促进作用。②对比试管②和试管③的pH值，可以得出________对水电离有抑制作用。③比较试管①加入Na₂CO₃前后的pH值与试管②、③的pH值，可以得出相同浓度下，________对水电离的促进作用更强。(5)为了更直观地比较不同物质对水电离平衡的影响，该同学还可以添加一个实验，即________。---试卷答案1.B2.B3.C4.D5.D6.B7.B8.C9.A10.D11.H₂O2112.4℃相等13.蒸沸14.生活15.测定结果不准确16.H₂OH⁺+OH⁻Kw温度17.CaO+H₂O=Ca(OH)₂放热18.4酸19.原理：利用水中杂质与水的沸点不同，通过加热使水沸腾汽化，然后将水蒸气冷却液化，从而将水与杂质分离。主要步骤：连接装置，检查气密性，加入蒸馏水（液体体积不超过烧瓶容积的1/2），加热，收集蒸馏水，检验纯度。20.区别：硬水含有较多可溶性钙镁化合物，软水不含或含量很少。方法1：加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水。方法2：煮沸，煮沸后有白色垢状物的是硬水，没有的是软水。21.(1)④(2)①③④⑤⑥⑦(3)③⑥(4)⑤22.(4)温度升高温度弱碱（或Na₂CO₃）(5)将等量的稀盐酸和稀NaOH溶液分别加入等量的蒸馏水中，测定pH值，比较pH值变化。解析1.A错误，水是由氢元素和氧元素组成的纯净物。B正确，水分子结构是V形。C错误，纯水在25℃时的pH值为7。D错误，水的密度在4℃时最大。2.A错误，水是溶剂。B正确，氢氧化钠溶解在水中，水是溶剂，氢氧化钠是溶质。C错误，氯化钠溶于水，水是溶剂，氯化钠是溶质。D错误，水蒸气凝结成液态水是物理变化，没有溶质生成。3.A错误，氢氧化钙是碱。B错误，碳酸钙是盐，微溶于水。C正确，硬水主要指含有较多可溶性钙镁化合物（如氯化镁、硫酸镁等）。D错误，硫酸钠是可溶性盐，不是硬水成分。4.A正确，过滤能除去不溶性杂质。B正确，蒸馏能除去所有杂质，得到纯净水。C正确，吸附能除去色素和异味。D错误，沉淀法只能除去部分可溶性杂质（如生成沉淀的离子），不能去除所有污染物。5.A正确，工业废水任意排放会污染水体。B正确，生活污水经处理达标后可以排放。C正确，合理使用农药化肥可以减少水体污染。D错误，沉淀法只能去除部分污染物，不能去除所有污染物。6.A正确，给试管中的液体加热时，为防止液体沸腾溅出，液体体积不超过试管容积的1/3。B错误，用pH试纸测定未知溶液的pH时，应将pH试纸放在玻璃片上，用干净玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上，而不是将试纸伸入待测液中。C正确，配制溶液时，将溶解后的溶液转移到容量瓶中，并用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，洗涤液也转移入容量瓶，以保证溶质全部转移。D正确，用滴管向试管中滴加液体时，为防止污染滴管，滴管嘴不要接触试管内壁。7.酸溶液中c(H+)>1×10^-7mol/L，碱溶液中c(OH-)>1×10^-7mol/L。pH=3的酸溶液中c(H+)=1×10^-3mol/L，pH=11的碱溶液中c(OH-)=1×10^-3mol/L。若等体积混合，混合后溶液中c(H+)=c(OH-)=5×10^-7mol/L，pH=-log(5×10^-7)≈6.3，小于7。若酸体积多，混合后溶液呈酸性，pH<7。若碱体积多，混合后溶液呈碱性，pH>7。由于酸碱体积未知，无法确定最终pH。但根据常见题型设置，若未说明体积，常隐含等体积混合或认为酸碱恰好中和或酸性较强的情况，此处倾向于等体积混合结果，选择B。8.A错误，水的电离是吸热过程，升温促进电离。B错误，纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10^-7mol/L(25℃)。C正确，温度升高，水的电离平衡向正向移动，c(H+)增大。D错误，酸或碱会抑制水的电离，它们提供的H+或OH-会与水电离出的H+或OH-结合，使水电离平衡向逆向移动。9.A正确，氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应生成盐和水（Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O），也能与强碱反应生成盐和水（Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al(OH)₄]）。B错误，氢氧化钠是碱。C错误，碳酸钙是盐，与盐酸反应（CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑），与氢氧化钠反应（酸性条件下不反应，碱性条件下可生成Na₂CO₃和H₂O）。D错误，碳酸钠是盐，与盐酸反应（Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑），与氢氧化钠不反应（同种离子不反应）。10.A正确，电解水时，正极（阳极）发生氧化反应生成氧气，负极（阴极）发生还原反应生成氢气。B正确，根据电解水方程式2H₂O通电2H₂↑+O₂↑，氢气和氧气的体积比约为2:1。C正确，根据方程式，氢气和氧气的质量比=(2×2):(32×1)=4:32=1:8。D错误，工业上制取氢气的主要方法是电解水，但成本高，电解饱和食盐水（氯碱工业）同时得到氢气、氯气和烧碱，更经济。11.水的化学式为H₂O。一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。12.水的密度在4℃时最大，约为1g/cm³。此时水的质量密度与体积密度相等，因为密度定义为质量除以体积，而此时单位体积的质量正好是1g。13.硬水含有较多的可溶性钙、镁化合物。生活中常用的降低水硬度的方法是煮沸，煮沸时钙镁离子会形成沉淀析出。14.水污染的主要来源有工业废水污染、农业污染和生活污染。15.用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作是用干净玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较。若将pH试纸伸入待测液中，试纸会被污染，且可能因接触不良或待测液过多导致颜色变化不均，测定结果不准确。16.水的电离方程式为H₂OH⁺+OH⁻。水的离子积常数Kw是水的电离平衡常数，表达式为Kw=c(H+)×c(OH-)。其数值只与水的温度有关，温度升高，Kw增大。17.将少量生石灰(CaO)加入足量水中，生石灰与水反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H₂O=Ca(OH)₂。该反应是放热反应。18.根据pH定义，pH=-log(c(H+))。c(H+)=1×10^-4mol/L，pH=-log(1×10^-4)=4。由于pH=4<7，该溶液呈酸性。19.蒸馏法净化水的原理是利用水中杂质与水的沸点不同，通过加热使水沸腾汽化，水蒸气上升，而大部分杂质（如不溶性固体、可溶性盐类等）因沸点较高而不易汽化或汽化量很少，或因溶解度变化而析出，然后将水蒸气通过冷凝管冷却液化，收集到的液态水就是蒸馏水，从而达到分离和提纯的目的。主要步骤：检查装置的气密性；向蒸馏烧瓶中加入待蒸馏的水（液体体积不宜超过烧瓶容积的1/2）；在蒸馏烧瓶上方安装温度计，温度计水银球应位于支管口处；连接冷凝管，冷凝管下进上出；连接接收管；加热蒸馏烧瓶，使水沸腾产生水蒸气；水蒸气经冷凝管冷却后变为液态水，滴入接收管中；收集蒸馏水；待蒸馏液基本蒸干或达到预定馏分时停止加热；拆卸装置。20.硬水含有较多可溶性钙镁化合物，软水不含或含量很少。区分硬水和软水的方法：方法一：加入肥皂水，搅拌后观察泡沫情况。泡沫丰富的是软水，泡沫很少或浮有白色垢状物的是硬水。这是因为硬水中的钙镁离子会与肥皂中的脂肪酸根离子反应生成不溶性的钙镁盐，消耗了肥皂，降低了起泡能力。方法二：将水煮沸。硬水加热煮沸时，可溶性的钙镁化合物（如碳酸氢钙、碳酸氢镁）会分解生成不溶性的碳酸钙和氢氧化镁沉淀，导致水垢产生。软水加热煮沸时，基本不产生水垢。因此，煮沸后有白色垢状物的是硬水，没有明显变化的是软水。21.(1)碱是电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。④Ca(OH)₂是氢氧化钙，其电离方程式为Ca(OH)₂=Ca²⁺+2OH⁻，产生的阴离子只有OH⁻，所以是碱。(2)能与盐酸反应的物质必须能与H⁺反应。①H₂O+HCl=H₃O⁺+Cl⁻(水与酸反应)；③NaOH+HCl=NaCl+H₂O(碱与酸反应)；④Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O(碱与酸反应)；⑤CO₂+2HCl=CO₂+2HCl(二氧化碳与酸反应，或CO₂+H₂O=H₂CO₃，H₂CO₃+HCl=H₂O+CO₂↑)；⑥Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑(碳酸盐与酸反应)；⑦CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑(碳酸盐与酸反应)。所以①③④⑤⑥⑦都能与盐酸反应。(3)溶于水形成碱性溶液的物质在水中电离出OH⁻