2025年《水》同步测试卷(附详细解析)

2025年《水》同步测试卷(附详细解析)考试时长：60分钟满分：100分一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.2025年是落实《国家水网建设规划纲要》中期目标的关键节点，我国将新增1.3亿亩高效节水灌溉面积、提升农村自来水普及率至88%。下列关于水资源保护与利用的说法正确的是（）

A.工业废水直接灌溉农田可以节约水资源B.大量开采地下水缓解城市供水压力C.推广使用节水型器具是生活节水的重要措施D.为提高粮食产量，农业上应大量使用农药化肥2.自来水厂生产过程中，下列操作涉及化学变化的是（）A.自然沉降泥沙B.投药消毒杀菌C.石英砂过滤杂质D.活性炭吸附异味3.生活中区分硬水和软水最简便的方法是（）A.观察颜色B.加入明矾C.加入肥皂水D.加热煮沸4.下列关于电解水实验的描述正确的是（）A.负极产生的气体能使带火星的木条复燃B.正极和负极产生的气体质量比为1:2C.实验证明水由氢气和氧气组成D.实验证明水由氢元素和氧元素组成5.下列净水操作中，能有效降低水的硬度的是（）A.静置沉淀B.过滤C.活性炭吸附D.蒸馏6.下列物质中，属于氧化物的是（）A.矿泉水B.冰水混合物C.氧气D.高锰酸钾7.2024年我国南极科考队在昆仑站获取了深度170米的深冰芯，冰芯融化后得到的水与普通纯水相比，下列说法正确的是（）A.化学性质相同B.分子构成不同C.氢元素质量分数不同D.所含元素种类不同8.下列化学实验中，关于水的作用的说法错误的是（）A.铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部的水用于防止高温熔融物溅落炸裂瓶底B.硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部的水用于吸收生成的二氧化硫，防止污染空气C.红磷测定空气中氧气含量时，烧杯中的水仅起到降温冷却的作用D.连接玻璃导管和橡胶塞时，用水润湿导管可起到润滑作用9.下列关于水（H₂O）的化学式意义的描述，正确的是（）A.水由2个氢原子和1个氧原子构成B.一个水分子中含有1个氢分子和1个氧原子C.水中氢、氧元素的质量比为2:1D.水由氢元素和氧元素组成10.2024年起我国在中西部农村供水工程中推广纳滤膜净水技术，纳滤膜孔径约1纳米，可截留90%以上的钙镁离子、重金属离子和有机污染物，同时保留部分对人体有益的矿物质。下列关于纳滤膜净水的说法错误的是（）

A.该过程主要发生物理变化B.经纳滤膜处理后的水一定为软水C.纳滤膜可过滤除去水中的不溶性杂质D.纳滤膜技术相比传统明矾净水，净化精度更高11.次氯酸（HClO）是自来水消毒过程中的中间产物，其中氯元素的化合价为（）A.-1B.0C.+1D.+312.下列做法不会造成水体污染的是（）A.废旧电池随意丢弃在河道边B.畜禽养殖场废水直接排入河流C.工业废水处理达标后循环使用D.生活垃圾直接倾倒在水库岸边13.实验室制取蒸馏水的过程中，下列操作规范的是（）A.温度计水银球插入蒸馏烧瓶的自来水中B.冷凝管中的水流方向为下口进、上口出C.蒸馏烧瓶中不需要加入沸石或碎瓷片D.刚开始蒸馏出的液体直接收集作为蒸馏水14.从微观角度分析，下列解释正确的是（）A.水结成冰——水分子停止运动B.水蒸发变成水蒸气——水分子体积变大C.水通电分解——分子种类发生改变D.水和过氧化氢化学性质不同——组成元素不同15.下列图像能正确反映电解水实验中相关量变化关系的是（）A.以反应时间为横坐标，生成气体质量为纵坐标，氢气、氧气曲线最终质量比为2:1B.以反应时间为横坐标，生成气体体积为纵坐标，氢气、氧气曲线最终体积比为2:1C.以分解水的质量为横坐标，生成氢气质量为纵坐标，曲线为不随水质量变化的水平直线D.以反应时间为横坐标，电解液中氢氧化钠质量分数为纵坐标，曲线随反应进行持续下降二、填空题（本大题共5小题，共34分）16.（8分）根据水利部2024年发布的《中国水资源公报》，2023年全国用水总量为5998.2亿立方米，其中农业用水3729.8亿立方米、工业用水1208.0亿立方米、生活用水916.7亿立方米、生态补水143.7亿立方米。结合所学知识回答下列问题：（1）2023年我国生活用水占总用水量的百分比约为____（保留1位小数）。（2）写出一条生活中节约用水的具体做法：____。（3）水体污染会破坏水生生态系统、危害人体健康，请写出一条防治农业面源污染的措施：____。（4）自来水生产过程中，常加入_溶于水形成的胶状物吸附悬浮杂质，加速沉降；加入_利用其吸附性除去水中的色素和异味；通入氯气消毒时发生反应Cl₂+H₂O=HCl+HClO，其中HClO的名称为次氯酸，次氯酸中氯元素的化合价为____。17.（6分）用规范化学用语填空：（1）3个水分子____；（2）保持水的化学性质的最小微观粒子____；（3）电解水过程中，没有发生变化的微观粒子____；（4）标出水中氢元素的化合价____；（5）分别写出一个有水生成的化合反应、分解反应的化学方程式：____（化合反应）；____（分解反应）。18.（7分）硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，使用不当会给生产生活带来诸多影响。（1）生活中若使用硬水洗衣服，会出现_的现象，既浪费肥皂也洗不干净衣物；锅炉中长期使用硬水会形成水垢，不仅浪费燃料，严重时还可能引发_。（2）我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）规定，饮用水总硬度（以碳酸钙计）不得超过450mg/L。某地区自来水经检测总硬度为420mg/L，该水_（填“属于”或“不属于”）硬水，生活中可通过_的方法降低其硬度。

（3）水垢的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，可用厨房中的_浸泡除去水垢，写出碳酸钙与该物质主要成分反应的化学方程式：_。19.（7分）如图为电解水实验的微观示意图（图中“●”代表氢原子，“○”代表氧原子），回答下列问题：（1）电解水反应的化学方程式为_，基本反应类型为_。（2）从宏观角度看，该实验可得出的结论是_；从微观角度看，化学变化的本质是_。（3）实验时通常在水中加入少量硫酸钠，目的是_；若正极收集到10mL气体，则负极理论上可收集到_mL气体。（4）实际实验中，正负极收集到的气体体积比往往略小于1:2，原因是____（写出一条即可）。20.（6分）某村2025年建成的集中净水站采用“格栅沉砂—混凝沉淀—石英砂过滤—活性炭吸附—纳滤膜分离—紫外线消毒”的工艺流程，供水规模为每天200立方米，覆盖全村1200余村民。（1）格栅除去水中大块漂浮物、沉砂池除去大颗粒泥沙的过程，与实验室_操作的原理相同；该操作中玻璃棒的作用是_，若操作后滤液仍然浑浊，可能的原因是____（写出一条即可）。（2）活性炭吸附属于_（填“物理”或“化学”）变化；紫外线消毒与传统氯气消毒相比，优点是_（写出一条即可）。（3）经纳滤膜处理后的水几乎不含钙镁离子，适合直接饮用。有村民担心长期饮用该水会缺乏矿物质，从营养摄入的角度分析，你认为该担心是否必要并说明理由：____。三、实验探究题（本大题共2小题，共24分）21.（12分）某化学兴趣小组在2025年校园科技节上，使用涂覆单原子镍基催化剂的新型电极开展电解水实验，实验装置为霍夫曼电解器，电解液为10%的氢氧化钠溶液。实验时调节电源电压为12V，从通电开始每隔1分钟记录一次两管气体体积，数据如下表：

|时间/min|1|2|3|4|5|6|7|8|

|—|—|—|—|—|—|—|—|—|

|负极气体体积/mL|5.5|11.0|16.5|22.0|27.5|33.0|38.5|44.0|

|正极气体体积/mL|2.2|4.7|7.8|11.0|13.8|16.5|19.2|22.0|

（1）实验前需检查装置气密性：关闭两管顶端的气体活塞，向装置顶部的长颈漏斗中加水，若观察到____，说明装置气密性良好。（2）与传统石墨电极相比，涂覆单原子镍基催化剂的电极可明显加快电解反应速率，催化剂在反应前后本身的____不发生改变。（3）分析表格数据，反应前3分钟正负极气体体积比明显小于1:2，第4分钟后体积比稳定在1:2，产生该现象的原因是____。（4）实验进行8分钟时，电解液中氢氧化钠的质量分数从10%升高到12%，原因是_。

（5）除电解水实验外，请再设计一个实验证明水的元素组成：_，描述该实验的预期现象：____。22.（12分）某兴趣小组对市售某品牌五级过滤家用净水器的净水效果开展探究，净水器滤芯依次为PP棉、颗粒活性炭、压缩活性炭、RO反渗透膜、后置活性炭。小组同学分别采集进水（自来水）、PP棉出水、RO膜出水、终端出水4份水样，委托第三方检测机构进行指标检测，结果如下表：检测项目自来水进水PP棉出水RO膜出水终端出水总硬度（mg/L，以碳酸钙计）3803621210浑浊度/NTU1.20.30.10.1余氯（mg/L）0.300.280.020.01细菌总数（CFU/mL）524830（1）PP棉的孔径约5微米，可截留泥沙、铁锈等大颗粒杂质，该过程_（填“能”或“不能”）将硬水软化，原因是_。（2）对比数据可知，活性炭层除吸附色素、异味外，还可以_；活性炭可催化余氯（Cl₂）与水反应生成的次氯酸分解为盐酸和氧气，该过程属于_（填“物理”或“化学”）变化。（3）RO反渗透膜孔径仅0.1纳米，可截留几乎所有的可溶性盐类、细菌和病毒，经RO膜处理后的水属于_（填“硬水”或“软水”）；终端出水经紫外线消毒后细菌总数为0，达到直饮标准，在家中可通过_的方法快速检测终端出水是否为软水。（4）净水器滤芯需定期更换，若长期不更换，滤芯上附着的杂质会成为细菌滋生的温床，造成出水二次污染。请写出一条提示滤芯需要更换的可观察现象：____。（5）某商家宣传“RO反渗透净水器出水为纯水，长期饮用会导致缺钙、软骨病”，请结合所学知识驳斥该虚假宣传：____。四、计算题（本大题共1小题，共12分）23.（12分）2025年我国内蒙古库布其沙漠万吨级绿氢示范项目全面投产，该项目利用光伏电站发电电解水制备绿氢，生产过程零碳排放，相比传统煤制氢工艺可大幅减少二氧化碳排放。（1）完成下列基础计算：水的相对分子质量为_；水中氢、氧元素的质量比为_；水中氢元素的质量分数为____（结果保留1位小数）。（2）根据化学方程式计算，理论上制备1t氢气需要电解多少吨水？（写出完整计算过程）（3）实际生产过程中，电解槽产生的气体会带出10%的水蒸气，这部分水未参与电解反应。结合第（2）问的理论计算结果，实际生产1t氢气需要消耗的水的质量为_t。

（4）传统煤制氢工艺每生产1t氢气约排放11t二氧化碳，该绿氢项目年产能为1万吨氢气，与煤制氢相比，每年可减少_万吨二氧化碳排放；请写出一条绿氢作为能源的优点：____。参考答案及详细解析一、单项选择题（每题2分，共30分）1.答案：C。解析：本题考查水资源保护常识。A选项工业废水含有重金属、有毒有机物，直接灌溉会污染土壤、危害农产品安全，错误；B选项大量开采地下水会引发地下水位下降、地面沉降、海水倒灌等问题，应控制开采量，错误；C选项节水型器具可降低生活用水损耗，是生活节水的核心措施，正确；D选项大量使用农药化肥会造成水体氮磷超标、农药残留污染，应精准施肥施药，错误。2.答案：B。解析：本题考查水净化过程的变化判断。自然沉降、过滤、吸附过程均无新物质生成，属于物理变化；投药消毒过程中消毒剂会破坏细菌、病毒的结构，生成新物质，属于化学变化，B正确。3.答案：C。解析：硬水和软水均为无色透明液体，无法通过颜色区分，A错误；明矾可加速悬浮杂质沉降，无法区分硬水软水，B错误；加肥皂水后硬水浮渣多、泡沫少，软水泡沫多、浮渣少，是最简便的鉴别方法，C正确；加热煮沸是硬水软化的方法，不是日常鉴别方法，D错误。4.答案：D。解析：本题考查电解水实验的核心结论。电解水时正极产生氧气（能使带火星木条复燃），负极产生氢气（能燃烧），正负极气体体积比为1:2、质量比为8:1，A、B错误；实验证明水由氢、氧两种元素组成，不是由氢气、氧气组成（水是纯净物，不可能含两种气体分子），C错误，D正确。5.答案：D。解析：硬水的本质是含有较多可溶性钙、镁化合物，静置沉淀、过滤只能除去不溶性杂质，活性炭只能吸附色素异味和部分不溶性杂质，均无法除去可溶性钙镁离子；蒸馏可将水转化为蒸馏水，完全除去可溶性杂质，是软化程度最高的方法，D正确。6.答案：B。解析：氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的纯净物。矿泉水是含有矿物质的混合物，A错误；冰水混合物仅由水分子构成，由氢、氧两种元素组成，属于氧化物，B正确；氧气是单质，仅含一种元素，C错误；高锰酸钾由钾、锰、氧三种元素组成，属于盐，不是氧化物，D错误。7.答案：A。解析：冰芯融化得到的水仍由水分子构成，与普通纯水的分子结构、元素组成、元素质量分数完全一致，因此化学性质相同，A正确，其余选项错误。8.答案：C。解析：红磷测定空气中氧气含量时，烧杯中的水一方面起到降温冷却装置的作用，另一方面通过进入集气瓶的水的体积直观反映被消耗的氧气体积，同时可吸收反应生成的五氧化二磷，并非仅起降温作用，C错误，其余选项描述正确。9.答案：D。解析：水是由水分子构成的，1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，水分子中不含氢分子，A、B错误；水中氢、氧元素质量比为(1×2):16=1:8，2:1是原子个数比，C错误；从宏观组成看，水由氢元素和氧元素组成，D正确。10.答案：B。解析：纳滤膜通过孔径大小筛分杂质，无新物质生成，属于物理变化，A正确；纳滤膜仅能截留90%以上的钙镁离子，若进水中钙镁离子浓度极高，处理后仍可能达到硬水标准，“一定为软水”的表述过于绝对，B错误；纳滤膜孔径极小，可拦截不溶性杂质，净化精度远高于只能吸附大颗粒悬浮物的明矾净水，C、D正确。

11.答案：C。解析：根据化合物中化合价代数和为零的规则，HClO中H为+1价、O为-2价，设Cl的化合价为x，则+1+x+(-2)=0，解得x=+1，C正确。12.答案：C。解析：废旧电池含重金属、畜禽废水含病原体、生活垃圾含腐败污染物，直接排放或丢弃都会污染水体；工业废水处理达标后循环使用可减少废水排放，不会造成水体污染，C正确。13.答案：B。解析：蒸馏操作中温度计测量的是蒸汽温度，水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，A错误；冷凝管水流下进上出可保证冷凝管充满冷水，冷凝效果更好，B正确；蒸馏烧瓶需加沸石防止暴沸，C错误；刚开始蒸馏出的液体含有管道内的杂质，应弃去，D错误。14.答案：C。解析：任何状态下的水分子都在不断运动，A错误；水蒸发是分子间隔变大，分子本身体积不变，B错误；水通电分解生成氢气和氧气，水分子变为氢分子和氧分子，分子种类改变，C正确；水和过氧化氢均由氢、氧元素组成，化学性质不同是因为分子构成不同，D错误。15.答案：B。解析：电解水生成氢气和氧气的质量比为1:8，体积比为2:1，A错误，B正确；生成氢气的质量随分解的水的质量增加而增大，为过原点的上升直线，C错误；电解水时氢氧化钠质量不变，溶剂水减少，因此氢氧化钠质量分数随反应进行逐渐增大，反应结束后保持稳定，D错误。二、填空题（共34分）16.（每空1分，共8分）（1）15.3%解析：916.7÷5998.2≈15.3%，与公报官方数据一致。

（2）随手关闭水龙头、洗菜水浇花、使用节水马桶（合理即可）（3）推广精准滴灌、合理使用农药化肥、建设农田生态缓冲带（合理即可）（4）明矾；活性炭；+1价17.（每空1分，共6分）（1）3H₂O（2）H₂O（3）H、O（或氢原子、氧原子）（4）H+12O

（5）2H2+（1）浮渣多、泡沫少；锅炉爆炸（2）属于；煮沸（3）食醋；CaC（1）2H2O（3）增强水的导电性；20（4）氧气在水中的溶解度比氢气大，部分氧气溶解在电解液中（或部分氧气与电极发生反应被消耗，合理即可）20.（每空1分，共6分）（1）过滤；引流