2025版沪教版九年级化学上册第2章第4节 水的组成与净化（八大题型）（教师版）习题

第2章第4节水的组成与净化【题型1水的的性质与组成】【题型2电解水实验】【题型3氢气的性质与燃烧实验】【题型4水的净化】【题型5过滤】【题型6硬水软水】【题型7水资源的综合利用】【题型8自制净水器】【知识梳理1水的性质与组成】水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。标准大气压下，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；不同状态的水在一定条件下可以互相转化。水是由氢元素和氧元素组成的。【题型1水的性质与组成】【例1】自来水结冰后会使水管破裂，是因为水具有A．较大的比热容 B．反常膨胀的性质C．分散其他物质的能力 D．较高的沸点【答案】B【详解】水结成冰，体积变大，自来水结冰后会使水管破裂，这是水的反常膨胀性。与水有较大的比热容、分散其他物质的能力、较高的沸点无关。故选B。【变式1-1】属于水的化学性质是A．可与酒精互溶 B．密度大于酒精C．放入生石灰，产生大量热 D．能吸收大量热量【答案】C【详解】A、水与酒精可以以任意比例混合，属于物质的溶解性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；B、密度大于酒精，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；C、生石灰和水反应生成氢氧化钙，产生大量热，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质；D、能吸收大量热量，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质。故选C。【变式1-2】小江同学用思维导图梳理了水的相关知识，其中描述错误的是A．性质：通常情况下，水是无色无味的液体B．组成：电解水说明水是由H2与O2组成的C．净化：过滤可除去水中的不溶性杂质D．用途：做硫燃烧实验时加水是为了吸收有害气体【答案】B【详解】A、通常情况下，水是无色无味的液体，故A说法正确；B、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则说明水是由氢元素与氧元素组成的，故B说法错误；C、过滤是分离难溶性固体和液体的操作，过滤可除去水中的不溶性杂质，故C说法正确；D、硫燃烧生成有毒的二氧化硫气体，所以在做硫燃烧实验时加水是为了吸收有害气体，防止污染空气，故D说法正确；故选：B。【变式1-3】学习小组的同学用思维导图梳理了水的相关知识，其中描述不正确的是A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A、通常情况下，水是无色无味的液体，故A不符合题意；B、氢气在氧气中点燃生成水，反应符合多变一，属于化合反应；水通电生成氢气和氧气，反应符合一变多，属于分解反应，基本反应类型不同，故B符合题意；C、活性炭疏松多孔，可以吸附色素和异味，除去水中的异味和一些可溶性杂质，故C不符合题意；D、水中含有钙镁等离子形成水垢，会浪费燃料，严重时会引起爆炸，故D不符合题意；故本题选B。【知识梳理2电解水实验】实验装置：实验现象：两电极端均产生气泡，一段时间后，负极端气体体积约为正极端气体体积2倍。实验结论：水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成。气体检验：正极端气体让小木条燃烧更旺，负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰。注意事项：电源选择直流电；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性。分享交流：（1）气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？气体不易溶于水。（2）实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？氧气不易溶于水，氢气难溶于水；且氧气可能和金属电极发生反应。（3）本实验得到的气体体积比和质量比图像氢气氧气的体积比约为2:1；质量比约为1:8【题型2电解水实验】【例2】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【答案】A【详解】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，左侧注射器与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，符合题意；B、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，产生的是氧气，右侧注射器与负极相连，产生的是氢气，故右侧注射器针筒内液面下降得更快，不符合题意；C、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，不符合题意；D、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，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。故选A。【变式2-1】如图是电解水的实验装置，下列相关说法正确的是A．M、N气体体积比为1：2B．点燃N气体产生淡蓝色火焰C．水中含有氢分子和氧分子D．水由氢元素和氧元素组成【答案】D【详解】A、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，左管与负极相连。产生的是氢气，右管与正极相连，产生的是氧气，故M、N气体体积比为：2:1，不符合题意；B、由A的分析可知，N为氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，无法被点燃，不符合题意；C、水由水分子构成，水中不含氢分子和氧分子，不符合题意；D、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，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意。故选D。【变式2-2】如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是A．a端是电源的负极B．该实验说明水由氢元素和氧元素组成C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1∶2【答案】D【详解】A、由图可知，a端产生的气体用向下排空气法收集，则该气体是氢气，所以a端是电源的负极，说法正确，不符合题意；B、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，所以该实验说明水由氢元素和氧元素组成，说法正确，不符合题意；C、纯水的导电性很弱，电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性，说法正确，不符合题意；D、由图可知，试管c中收集的气体是氢气，试管d中收集的气体是氧气，产生氢气和氧气的质量比约为1：8，体积比约为2：1，说法不正确，符合题意。故选D。【变式2-3】人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计下图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量），再接通直流电源。已知：水中加入的只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题：（1）图一中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为。（2）切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是。（3）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生氢气所需时间如图二：①电解溶质质量分数为的溶液时，改变电压对电解水速率的影响是。②上述实验中，电解水速率最快的条件是。【答案】（1）2：1（2）燃着的木条燃烧更旺（3）随着电压的增大，电解水速率加快10%NaOH溶液、12V电压【详解】（1）电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，甲管与电源的负极相连，产生的是氢气，乙管与电源的正极相连，产生的是氧气，故甲（氢气）、乙（氧气）两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1，故填：2：1；（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，乙管与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，故切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是：燃着的木条燃烧的更旺，故填：燃着的木条燃烧更旺；（3）①由图可知，电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是：相同条件下，电压越大，电解水所用时间越短，说明相同条件下，电压越大，电解水速率越快，故填：随着电压的增大，电解水速率加快；②由图可知，当电压为12V，10%氢氧化钠溶液时，所需时间最小，则说明反应速率最快，故填：10%NaOH溶液、12V电压。【知识梳理3氢气的性质及燃烧实验】（1）氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。（排水法、向下排空气法收集）（证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小）（2）氢气的化学性质：可燃性，氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰（3）实验结论：说明水由氢元素和氧元素组成。（4）注意事项：不纯的氢气（混有一定量空气或氧气）遇明火可能会爆炸。因此点燃前必须验纯。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯；声音很小则表明氢气较纯。【题型3氢气的性质及燃烧实验】【例3】如图是电解水及其相关实验，下列说法正确的是A．与b管相连的是电源正极B．a管中产生的气体可做燃料C．如图两个实验均可证明水是由氢分子和氧分子构成的D．图2中“干燥氧气”的目的是除去水蒸气，防止对生成物的检验产生干扰【答案】D【详解】A、电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，生成氧气、氢气的体积比为1：2，由图1知，b管连接的是电源负极，故错误；B、电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，生成氧气、氢气的体积比为1：2，由图1知，a管产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，不能做燃料，故错误；C、电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧产生水，说明水由氢元素和氧元素组成，故错误；D、因为氢气在氧气燃烧生成水，则“干燥氧气”的目的是除去水蒸气，防止对检验水产生影响，故正确。故选D。【变式3-1】某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是A．检验氧气B．氢气验纯C．点燃氢气D．熄灭酒精灯A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A、电解水实验中，正极产生氧气，氧气具有助燃性，负极产生氢气，氢气具有可燃性，且二者体积比为1：2，要检验正极产生的气体（氧气），氧气具有助燃性，则将带火星的木条放在尖嘴口，打开活塞放出气体，若木条复燃，则证明气体是氧气，操作正确，选项不符合题意；B、氢气验纯的操作：用拇指堵住试管口，氢气的密度比空气的小，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，操作正确，选项不符合题意；C、点燃氢气，将干冷的烧杯倒扣在火焰上方，观察杯壁有水珠产生，操作正确，选项不符合题意；D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，操作错误，选项符合题意；故选：D【变式3-2】2023年4月10日，我国首条“西氢东送”管道纳入国家规划。该管道起于内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京市燕山石化，管道全长400多公里。管道建成后，将用于替代京津冀地区现有的化石能源制氢及交通用氢，缓解我国绿氢供需问题，下面关于氢气的生产，运输和使用过程，发生的变化有一种与其它有本质区别的是A．电解水生产氢气 B．氢气液化传输C．氢气代替焦炭用来炼铁 D．氢气做燃料燃烧【答案】B【详解】A、电解水生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化；B、氢气液化传输，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化；C、氢气代替焦炭用来炼铁，是因为氢气能与铁的氧化物在加热的条件下反应生成铁和水，有新物质生成，属于化学变化；D、氢气作燃料燃烧生成水，有新物质生成，属于化学变化。故选B。【变式3-3】2024年4月25日，神州十八号载人飞船顺利发射升空。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是A．液氧和液氢均为无色液体B．氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂C．氢气燃烧放出大量的热，产物无污染D．氢气在氧气中燃烧比空气中更剧烈是因为氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大【答案】A【详解】A、液氧是淡蓝色液体，A说法错，符合题意；B、氢气具有可燃性，是一种高能燃料，氧气具有助燃性，是重要的助燃剂，B说法正确，不符合题意；C、氢气燃烧放出大量的热，产物是水，无污染，C说法正确，不符合题意；D、纯氧中氧气的浓度大，氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大，反应速率更快，D说法正确，不符合题意；故选A。【知识梳理4水的净化】1.自然界中的水：我们在日常生活中会接触到各种水，如河水、井水、自来水和矿泉水等看起来清澈的自然界中的水，往往是含有多种成分的水溶液，都属于混合物。2.净化水的常用方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏是工业中常用的方法，也是在化学实验中分离混合物的常用方法。（1）沉淀：静置沉淀，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部；吸附沉淀，加入明矾（或三氯化铁等），溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。（2）过滤：适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体（3）吸附：常用的吸附剂活性炭（有疏松多孔的结构，具有吸附性，物理性质）；除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。（市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的）（4）蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法；可以除去水中所有杂质。得到的水是纯净物。3.自来水厂净水过程： 明矾的作用：明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。4.水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。【题型4水的净化】【例4】某品牌矿泉水含钙、钾元素，其生产流程示意图如下。下列说法正确的是A．沉淀时可加一定量絮凝剂 B．活性炭主要起过滤作用C．灭菌利用臭氧的物理性质 D．该矿泉水一定属于硬水【答案】A【详解】A、沉淀时可向水中加入絮凝剂明矾，明矾溶于水可吸附水中悬浮的杂质而加速其沉降，故说法正确；B、活性炭具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故说法错误；C、臭氧灭菌使细菌病毒的蛋白质失去生命活性，利用臭氧的化学性质，故说法错误；D、图示净化水的过程中不能除去水中的所有的可溶性杂质，得到的水不一定是硬水，故说法错误。故选A。【变式4-1】下列关于自来水净化说法错误的是A．氯气用于杀菌消毒 B．活性炭用于除去异味，吸附水中悬浮杂质C．明矾作絮凝剂用于沉降 D．经过净化的自来水送到千家万户，可以直接饮用【答案】D【详解】A、自来水厂使用氯气进行杀菌消毒，该选项说法正确；B、活性炭具有吸附性，可以吸附颜色与异味，吸附少量悬浮杂质，该选项说法正确；C、明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来，该选项说法正确；D、经过净化的自来水中含有较多可溶性的杂质，还有少量残留消毒剂，不可以直接饮用，需煮沸后饮用，该选项说法错误；故选D。【变式4-2】科学家设计合成了多孔石墨烯膜用于海水淡化，当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过。这种海水淡化的方法属于A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．消毒【答案】A【详解】当海水流过石墨烯膜时，钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过，独立的水分子却能通过，能除去海水的盐，实现了氯化钠和水的分离，过滤通过孔洞的大小分离物质，故这种海水淡化的方法类似于过滤操作；故选：A。【变式4-3】水是生命之源，某兴趣小组进行了如图所示有关水的实验。（1）操作③仪器A的作用是。（2）要除去液体中的臭味，可以加入（填物质名称）。（3）检验b管中产生气体的方法为。（4）同学们通过数字化平台向海洋专家咨询获悉，海水淡化利用了反渗透膜淡化技术，其工作原理如图所示。同学们们进行了网上交流并达成共识：海水通过反渗透膜变成淡水，从物质成分角度看使含盐量（填“升高”“降低”或“不变”）。【答案】（1）引流（2）活性炭（3）打开活塞，将带火星的木条靠近管口，若木条复燃（4）降低【详解】（1）操作③可以将固体和液体分离，操作名称为过滤，过滤操作中玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出；（2）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，所以要除去液体M中的臭味，可以加入活性炭；（3）水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，检验b管中气体的体积较小，产生气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验b管中产生气体的方法为：打开活塞，将带火星的木条靠近管口，若木条复燃，则已集满；（4）海水淡化使用了反渗透膜淡化技术，氯化钠不能通过反渗透膜，可以使淡化后的水含盐量降低。【知识梳理5过滤】适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体操作注意事项：“一贴、二低、三靠”仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、铁架台、用品（滤纸）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有:A承接滤液的烧杯不干净B倾倒液体时液面高于滤纸边缘C滤纸破损过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。【题型5过滤】【例5】中医是我国医学文化的宝贵遗产，下列中药煎制中属于过滤的是A．冷水浸泡 B．加热煎制C．箅渣取液 D．灌装保存【答案】C【详解】A、冷水浸泡属于物质的溶解，故A错误；B、加热煎制属于加热，故B错误；C、箅渣取液将固体和液体分离，属于过滤操作，故C正确；D、灌装保存是液体转移，故D错误。故选：C。【变式5-1】水是生命之源，某兴趣小组进行了如下有关水的实。.回答下列问题：实验：天然水的净化（实验流程及装置如图所示）

（1）操作③中（填写仪器名称）的作用是引流，若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是（填字母标号）。A．漏斗内的滤纸有破损B．漏斗下端管口紧靠烧杯内壁C．漏斗内液面高于滤纸的边缘（2）净化后的水通过实验④制取蒸馏水，需要在a中加入，以防加热时出现暴沸。【答案】（1）玻璃棒A、C（2）碎瓷片或沸石【详解】（1）操作③为过滤操作，其中玻璃棒的作用是引流；若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是：A、漏斗内的滤纸有破损，会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊，故选项符合题意；B、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，操作正确，不会导致滤液浑浊，故选项不符合题意；C、漏斗内液面高于滤纸的边缘，会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊，故选项符合题意；故选：AC；（2）净化后的水通过实验④蒸馏制取蒸馏水，需要在a烧瓶中加入碎瓷片或沸石，以防加热时出现暴沸。【变式5-2】自来水大多是各地的地表水生产的，某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的江水或河水净化成自来水，并最终制成蒸馏水。实验流程如下：请回答：（1）操作①的名称是使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、，若经过，操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可能是（填写字母）。a．漏斗内液面高于滤纸的边缘

b．未用玻璃棒引流c．漏斗尖端未靠在烧杯内壁

d．漏斗内的滤纸有破损（2）如图所示装置进行操作②，利用活性炭的性除去一些异味和色素，待净化的水应该从（填字母）端通入。【答案】（1）过滤玻璃棒a、d（2）吸附b【详解】（1）操作①可以分离难溶性固体和液体，所以①是过滤；过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；过滤时若滤液仍然混浊：a、漏斗内液面高于滤纸的边缘，可能导致未过滤液体从缝隙流下，滤液仍然混浊，正确；b、未用玻璃棒引流会造成过滤时液体溅出，不会使滤液浑浊，错误；c、漏斗尖端管口未紧靠烧杯内壁，会使液体溅出，不会使滤液浑浊，错误；d、漏斗内的滤纸有破损，会使未过滤液体从破损处流下，滤液仍然混浊，正确；故选：ad；（2）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，利用活性炭的吸附性除去一些色素和异味，待净化的水最好从b端进入，原因是水从下向上，水能与活性炭充分接触，净化效果好。【变式5-3】小雨同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如图所示的装置进行净水。（1）明矾的作用是，图中所示仪器①的名称为。（2）该图进行的是操作。目的是除去水中的（填不溶性/可溶性）杂质。（3）此操作中玻璃棒的作用是，滤纸的边缘要液面（填“高于”或“低于”）。（4）过滤后，滤液仍然浑浊，其原因有哪些？（请写出一种可能）。（5）将滴加到实验后的液体中，振荡，发现试管中产生的泡沫少浮渣多，从而得到的水为，生活上常用的方法来降低水的硬度。对天然水进行净化处理，可以得到自来水，将自来水进一步净化处理得到可直接饮用的水，机场，车站等公共场所设有许多直饮水机，其处理水的过程如图所示。（6）图中①对应的作用是（填序号，下同），③对应的作用是。A．杀菌消毒

B．过滤

C．吸附杂质

D．沉降【答案】（1）加速悬浮物的沉降烧杯（2）过滤不溶性（3）引流高于（4）滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净（5）肥皂水硬水煮沸（6）CA【详解】（1）明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故明矾的作用是：加速悬浮物的沉降；由图可知，图中所示仪器①的名称为烧杯；（2）由图可知，该图进行的是过滤操作；过滤可实现固液分离，目的是除去水中的不溶性杂质；（3）过滤时，玻璃棒的作用是：引流；滤纸的边缘要高于液面，防止部分滤液未经过滤，直接流下；（4）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）或盛接滤液的烧杯不干净等；（5）通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故将肥皂水滴加到实验后的液体中，振荡，发现试管中产生的泡沫少，浮渣多，故得到的水为硬水；可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；（6）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故图中①对应的作用是吸附杂质，故填：C；紫外线能使蛋白质变性，可起到杀菌消毒的作用，故③对应的作用是A。【知识梳理6硬水软水】硬水定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。鉴别方法：加入等量的肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。软化方法：实验室——蒸馏；生活中——煮沸；离子交换膜法，。硬水的坏处：影响洗涤剂的使用效率；长期饮用硬水对身体健康不利；一些工业生产也不能使用硬水，如锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。【题型6硬水软水】【例6】地球上的大部分水资源都是海水，海水在经过淡化后才能成为生活用水。方案1是利用太阳能淡化海水的示意图，方案2是利用反渗透膜淡化海水的示意图。（1）你认为上述两种方案中较优的是（写出选择的方案并说明理由）。（2）若要检验淡化后得到的水是硬水还是软水，可向水样中加入，观察现象。在生活中硬水可采用的方法软化。【答案】（1）方案1，是因为方案2消耗大量电能，而方案1消耗的是太阳能（2）肥皂水煮沸【详解】（1）上述两种方案中较优的是方案1，是因为方案2消耗大量电能，而方案1消耗的是太阳能；（2）天然水加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水，若要检验淡化后得到的水是硬水还是软水，可向水样中加入肥皂水，观察现象；天然水煮沸时，水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低，在生活中硬水可采用煮沸的方法软化。【变式6-1】城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。（1）在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是_______。（填序号）A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏（2）取水后加入絮凝剂，并用玻璃棒搅拌，使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作絮凝剂的是。A．食盐 B．高锰酸钾 C．明矾 D．肥皂水（3）在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于（填“硬水”或“软水”）。（4）在投药消毒步骤中所发生的变化是（填“物理变化”或“化学变化”）。（5）水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施。【答案】（1）B（2）C（3）硬水（4）化学变化（5）洗菜水浇花等【详解】（1）由自来水净化水的方法可知，自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是过滤。故填：B。（2）由于明矾溶于水的生成物具有吸附性，所以取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是：吸附悬浮杂质，加速沉降。故填：C。（3）由于硬水中加入一定量的肥皂水振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，所以该水样属于硬水。故填：硬水。（4）由于在投药消毒步骤中有新物质生成，所以发生的变化是化学变化。故填：化学变化。（5）常见的节水措施有很多，例如：洗菜水浇花、使用节水龙头等。故填：洗菜水浇花等。【变式6-2】某学习小组开展水的组成与净化的研究，过程如下：I.用图1装置研究水的组成（1）通电时，U型管内两电极产生气泡，连接（填“a”或“b”）端的电极产生气泡速度更快，该气体密度比空气（填“大”或“小”），具有（填“可燃性”或“助燃性”）。（2）该实验在物质的组成方面获得的结论是。Ⅱ.用图2净水器研究水的净化（3）活性炭的作用是。（4）离子交换树脂通过钠离子与水中的（填微粒名称）交换，从而降低水的硬度。【答案】（1）a小可燃性（2）水是由氢、氧元素组成（3）吸附水中的色素和异味（4）钙离子和镁离子【详解】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成氧气和氧气的体积比为1：2，氢气密度比空气小，选用向下排空气法收集，则连接a端的电极产生气泡速度更快；氢气具有助燃性。（2）电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据“反应前后元素种类不变”，则水是由氢、氧元素组成。（3）活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味。（4）硬水中含的钙离子和镁离子比较多，且由图可知，离子交换树脂通过钠离子与水中的钙离子和镁离子交换，从而降低水的硬度。【变式6-3】水是生命之源，人类的生产生活离不开水。（1）1800年，尼科尔森（英）用伏打电池在常温下对水通电进行分解，得到氢气和氧气。①该实验中正极和负极产生气体的体积之比为；②以下实验中能够验证水的组成的实验是；A．过氧化氢分解

B．氢气在氧气中燃烧

C．将水煮沸蒸发

D．电解水（2）如图为利用膜技术净化水的部分过程。

①图中净化水的原理与（填“过滤”或“蒸发”）类似。②经过超滤膜后得到的净化水属于（填“混合物”或“纯净物”）。【答案】（1）1:2BD/DB（2）过滤混合物【详解】（1）①水在通电条件下反应正极产生氧气，负极产生氢气，正极和负极产生气体的体积之比为1:2。②A、过氧化氢分解生成水和氧气，化学变化前后元素种类不变，氧气是由氧元素组成，可证明过氧化氢中含有氧元素，不能验证水的组成；B、氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化前后元素种类不变，水是由氢、氧元素组成，能验证水的组成；C、将水煮沸蒸发，该变化属于物理变化，不能验证水的组成；D、水在通电条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化前后元素种类不变，水是由氢、氧元素组成，能验证水的组成；故选：BD。（2）①过滤是实现固液分离的操作，图中净化水的原理与过滤类似，能将大小不同的颗粒分开。②由图示可知，经过超滤膜后得到的净化水，含有其他的物质，属于混合物。【知识梳理7水资源的综合利用】1．水资源状况（1）我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越大。（2）相对于丰富的海水资源，世界上的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。2.爱护水资源运用化学方法，不仅可以提高水资源综合利用价值，还能够检测水资源受污染的程度并将其加以净化，实现水资源的重新利用。每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。【题型7水资源的综合利用】【例7】化学课上老师展示出《你们都来污染我》的图片，引起全班同学的深思和探讨：（1）生活污水的再利用，既能减少水污染又能节约用水。①若要除去生活污水中含有的碎菜叶、泥沙等固体杂质可采用沉淀、等方法。②生活污水经处理后，可用于浇花、等。（2）同学们提出了下列预防和治理水污染的建议，其中合理的是______（填字母）。A．科学使用高效低毒的农药、化肥 B．禁止在所有水域内养殖C．禁止在饮用水的水源保护区建化工厂 D．任意排放生活用水。【答案】（1）过滤冲厕所等（合理即可）（2）AC【详解】（1）①对于生活污水我们首先可以通过静置、过滤的方法除去水中的一些不溶性杂质；②得到的水可用于冲洗厕所、浇菜等以实现循环使用。故填：过滤；冲厕所等（答案合理即可）。（2）A、科学使用高效低毒的农药、化肥，能使水体环境得到很好地改善、从而保护水资源，故A正确；B、水生的鱼类等生物是水体生态系统的一部分，所以禁止在所有水域内养殖不合理，故B错误；C.禁止在饮用水的水源保护区建化工厂，能使水体环境得到很好地改善、从而保护水资源，故C正确；D、任意排放生活用水会造成水体的污染。故选：A、C。【变式7-1】今年5月1日，我国首部《节约用水条例》正式施行。下列做法正确的是A．园林浇灌采用大水浸灌 B．洗手接洗手液时不关水龙头C．工业用水不重复利用 D．家庭使用节水器具，如节水型洗衣机【答案】D【详解】A、园林浇灌采用大水浸灌，浪费水资源，做法错误；B、洗手接洗手液时不关水龙头，浪费水资源，做法错误；C、工业用水不重复利用，浪费水资源，做法错误；D、家庭使用节水器具，如节水型洗衣机，节约用水，做法正确；故选：D。【变式7-2】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【答案】C【详解】A、地球上的淡水资源是有限的，需要节约用水，该选项说法不正确；B、用活性炭可以除去水中色素和异味，但不能除去水中所有的杂质，如不能除去可溶性钙镁离子等，该选项说法不正确；C、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，该选项说法正确；D、生活污水和工业废水不可随意排入河流，会造成水污染，该选项说法不正确；故选C。【变式7-3】阅读材料，回答问题．地球是一个美丽的“水球”，表面约71%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.53%．海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有放措施，全球海水淡化水用途如图1．海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗大、成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限制．有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化．石墨烯海水淡化膜工作原理如图2．（1）本文解决人类淡水资源短缺的措施是,海水淡化水的主要用途是．（2）热分离法原理是，缺点是．（3）石墨烯海水淡化膜允许通过的物质是，石墨烯海水淡化法与膜分离法原理（填“相同”或“不相同”）．（4）石墨烯、金刚石和和均属于碳单质，下列说法正确的是（填字母）．a．物理性质相似

b．都由碳元素组成

c．都由碳原子构成（5）提出爱护水资源的一条建议（写一条）．【答案】（1）海水淡化市政供水（2）利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质能耗大、成本高（3）水分子相同（4）b（5）生活污水集中处理后排放（合理即可）【详解】（1）根据题目信息，本文解决人类淡水资源短缺的措施是海水淡化；根据图1，海水淡化水的主要用途是市政供水；（2）根据题目信息，热分离法原理是利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质，缺点是能耗大、成本高；（3）根据图2，石墨烯海水淡化膜允许通过的物质是水分子；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，根据图2，石墨烯海水淡化法只允许水分子通过薄膜，而钠离子、氯离子无法通过薄膜，是利用石墨烯薄膜的选择透过性实现海水淡化，所以石墨烯海水淡化法与