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21 [2025 齐齐哈尔]将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是(提示:银不及铁活泼,被溶解的物质为溶质) （
A.若滤液呈浅绿色,则滤渣中只含有银
B.若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定含有两种溶质
C.若滤液为无色,则滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等
D
）A.若滤液呈浅绿色,则滤渣中只含有银
B.若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定含有两种溶质
C.若滤液为无色,则滤液中一定含有硝酸锌,可能含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等
答案
D
【解析】锌、铁、银三种金属的金属活动性顺序为$\ce{Zn＞Fe＞Ag}$,将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成硝酸锌和银,$\ce{AgNO_{3}}$反应完,若还有锌粉,锌才能与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应生成硝酸锌和铁。若滤液呈浅绿色,说明滤液中含有硝酸亚铁,可能是硝酸亚铁没有参加反应,也可能是硝酸亚铁部分参加了反应,则滤渣中不一定只含有银,也可能含有铁,选项A的说法错误。若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有铁或铁、锌,若放入的锌过量,硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,则滤液中只有硝酸锌一种溶质,选项B的说法错误。若滤液为无色,说明硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,滤液中不可能含硝酸银,选项C的说法错误。锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,由$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,固体的质量会增大;待硝酸银完全反应后,锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,由$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$可知,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,固体的质量会减小。则将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等,选项D的说法正确。
【解析】锌、铁、银三种金属的金属活动性顺序为$\ce{Zn＞Fe＞Ag}$,将一定质量的锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应生成硝酸锌和银,$\ce{AgNO_{3}}$反应完,若还有锌粉,锌才能与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应生成硝酸锌和铁。若滤液呈浅绿色,说明滤液中含有硝酸亚铁,可能是硝酸亚铁没有参加反应,也可能是硝酸亚铁部分参加了反应,则滤渣中不一定只含有银,也可能含有铁,选项A的说法错误。若滤渣中加稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中含有铁或铁、锌,若放入的锌过量,硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,则滤液中只有硝酸锌一种溶质,选项B的说法错误。若滤液为无色,说明硝酸银和硝酸亚铁均完全反应,滤液中不可能含硝酸银,选项C的说法错误。锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,由$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,固体的质量会增大;待硝酸银完全反应后,锌与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,由$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$可知,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,固体的质量会减小。则将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加锌粉的质量相等,选项D的说法正确。
解析
【分析】
首先明确金属活动性顺序：$\ce{Zn＞Fe＞Ag}$，锌粉加入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液时，锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应，待$\ce{AgNO_{3}}$完全反应后，若锌有剩余，才会与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应。分析各选项时，需结合反应先后顺序、反应是否完全，判断滤渣和滤液的成分，同时关注反应前后固体质量的变化规律。
【解析】
金属活动性顺序为$\ce{Zn＞Fe＞Ag}$，将锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，发生反应的先后顺序为：①$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$；②$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$。
选项A：滤液呈浅绿色，说明滤液中含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$，此时$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$可能未反应或部分反应，滤渣中一定含$\ce{Ag}$，可能含$\ce{Fe}$，并非只含银，A错误。
选项B：滤渣加稀盐酸有气泡，说明滤渣含$\ce{Fe}$（或$\ce{Fe}$和$\ce{Zn}$）。若锌粉过量，$\ce{AgNO_{3}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$均完全反应，滤液中仅含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$一种溶质，B错误。
选项C：滤液为无色，说明$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$已完全反应，且$\ce{AgNO_{3}}$也已完全反应（若有$\ce{AgNO_{3}}$，滤液会含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$，溶液呈浅绿色），因此滤液中一定含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$，一定不含$\ce{AgNO_{3}}$，C错误。
选项D：反应①中，每65份质量的$\ce{Zn}$置换出216份质量的$\ce{Ag}$，固体质量增大；反应②中，每65份质量的$\ce{Zn}$置换出56份质量的$\ce{Fe}$，固体质量减小。当两个反应的固体质量变化相互抵消时，滤渣质量与原锌粉质量相等，因此质量可能相等，D正确。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属与盐溶液的反应
【点评】
本题考查金属活动性顺序的应用，需明确金属与盐溶液反应的先后逻辑，结合反应程度分析滤渣、滤液成分，同时要掌握反应前后固体质量的变化规律，综合性较强，需学生细致分析每种反应情况。
【难度系数】
0.5
首先明确金属活动性顺序：$\ce{Zn＞Fe＞Ag}$，锌粉加入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液时，锌先与$\ce{AgNO_{3}}$反应，待$\ce{AgNO_{3}}$完全反应后，若锌有剩余，才会与$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$反应。分析各选项时，需结合反应先后顺序、反应是否完全，判断滤渣和滤液的成分，同时关注反应前后固体质量的变化规律。
【解析】
金属活动性顺序为$\ce{Zn＞Fe＞Ag}$，将锌粉放入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中，发生反应的先后顺序为：①$\ce{Zn + 2AgNO_{3}=Zn(NO_{3})_{2} + 2Ag}$；②$\ce{Zn + Fe(NO_{3})_{2}=Zn(NO_{3})_{2} + Fe}$。
选项A：滤液呈浅绿色，说明滤液中含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$，此时$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$可能未反应或部分反应，滤渣中一定含$\ce{Ag}$，可能含$\ce{Fe}$，并非只含银，A错误。
选项B：滤渣加稀盐酸有气泡，说明滤渣含$\ce{Fe}$（或$\ce{Fe}$和$\ce{Zn}$）。若锌粉过量，$\ce{AgNO_{3}}$和$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$均完全反应，滤液中仅含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$一种溶质，B错误。
选项C：滤液为无色，说明$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$已完全反应，且$\ce{AgNO_{3}}$也已完全反应（若有$\ce{AgNO_{3}}$，滤液会含$\ce{Fe(NO_{3})_{2}}$，溶液呈浅绿色），因此滤液中一定含$\ce{Zn(NO_{3})_{2}}$，一定不含$\ce{AgNO_{3}}$，C错误。
选项D：反应①中，每65份质量的$\ce{Zn}$置换出216份质量的$\ce{Ag}$，固体质量增大；反应②中，每65份质量的$\ce{Zn}$置换出56份质量的$\ce{Fe}$，固体质量减小。当两个反应的固体质量变化相互抵消时，滤渣质量与原锌粉质量相等，因此质量可能相等，D正确。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属与盐溶液的反应
【点评】
本题考查金属活动性顺序的应用，需明确金属与盐溶液反应的先后逻辑，结合反应程度分析滤渣、滤液成分，同时要掌握反应前后固体质量的变化规律，综合性较强，需学生细致分析每种反应情况。
【难度系数】
0.5
22 用一氧化碳还原氧化铁的实验中(如图),$\ce{Fe_{2}O_{3}}$转化为铁的具体过程是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
$\ce{Fe_{3}O_{4}\xrightarrow{600∼ 680\ °\mathrm{C}}FeO\xrightarrow{700∼ 800\ °\mathrm{C}}Fe}$。已知铁的氧化物除$\ce{Fe_{2}O_{3}}$外,其余均为黑色。下列说法正确的是（
A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$
$\ce{Fe_{3}O_{4}\xrightarrow{600∼ 680\ °\mathrm{C}}FeO\xrightarrow{700∼ 800\ °\mathrm{C}}Fe}$。已知铁的氧化物除$\ce{Fe_{2}O_{3}}$外,其余均为黑色。下列说法正确的是（
D
）A.装置中漏斗的作用是防止倒吸
B.通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C.该实验中所有的化学反应里,氧元素的化合价均未改变
D.当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$
答案
D
【解析】装置中漏斗的作用是收集CO,以便点燃处理,并能防止爆炸,不是防止倒吸,A的说法错误;生成的$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{FeO}$和Fe都是黑色,不能通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为Fe,B的说法错误;尾气中的CO和$\ce{O_{2}}$在点燃的条件下反应生成$\ce{CO_{2}}$,氧元素的化合价由$\ce{O_{2}}$中的0变为$\ce{CO_{2}}$中的-2,C的说法错误;$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO中铁元素的质量分数分别约为72.4%和77.8%,当铁元素的质量分数为74%时,固体成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO,D的说法正确。
【解析】装置中漏斗的作用是收集CO,以便点燃处理,并能防止爆炸,不是防止倒吸,A的说法错误;生成的$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{FeO}$和Fe都是黑色,不能通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为Fe,B的说法错误;尾气中的CO和$\ce{O_{2}}$在点燃的条件下反应生成$\ce{CO_{2}}$,氧元素的化合价由$\ce{O_{2}}$中的0变为$\ce{CO_{2}}$中的-2,C的说法错误;$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO中铁元素的质量分数分别约为72.4%和77.8%,当铁元素的质量分数为74%时,固体成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和FeO,D的说法正确。
解析
【分析】
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验相关知识，需逐一分析每个选项：A选项考查装置漏斗的作用，需结合实验尾气处理目的判断；B选项需根据铁的氧化物颜色判断能否通过现象确定转化程度；C选项需分析实验中各反应的氧元素化合价变化；D选项需计算不同铁的氧化物中铁元素的质量分数，进而判断对应成分。
【解析】
A选项：装置中漏斗的作用是收集未反应的CO，以便点燃处理，防止CO污染空气，同时避免CO聚集引发爆炸，并非防止倒吸，故A错误；
B选项：已知铁的氧化物除Fe₂O₃外均为黑色，Fe₃O₄、FeO和生成的Fe都呈黑色，无法通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁，故B错误；
C选项：实验中存在CO燃烧的反应：$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$，$\ce{O_{2}}$中氧元素化合价为0，$\ce{CO_{2}}$中氧元素化合价为-2，氧元素化合价发生了改变，故C错误；
D选项：计算各物质中铁元素的质量分数：
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$；
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×3}{56×3+16×4}×100\%\approx72.4\%$；
$\ce{FeO}$中铁的质量分数为$\dfrac{56}{56+16}×100\%\approx77.8\%$；
当铁元素质量分数为74%时，介于72.4%和77.8%之间，因此固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁实验、铁的氧化物中铁元素质量分数计算、化合价变化
【点评】
本题综合考查一氧化碳还原氧化铁实验的多个核心知识点，涉及装置作用、实验现象判断、化合价规律及化学计算，需要学生熟练掌握铁的氧化物的性质和相关计算，是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.5
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验相关知识，需逐一分析每个选项：A选项考查装置漏斗的作用，需结合实验尾气处理目的判断；B选项需根据铁的氧化物颜色判断能否通过现象确定转化程度；C选项需分析实验中各反应的氧元素化合价变化；D选项需计算不同铁的氧化物中铁元素的质量分数，进而判断对应成分。
【解析】
A选项：装置中漏斗的作用是收集未反应的CO，以便点燃处理，防止CO污染空气，同时避免CO聚集引发爆炸，并非防止倒吸，故A错误；
B选项：已知铁的氧化物除Fe₂O₃外均为黑色，Fe₃O₄、FeO和生成的Fe都呈黑色，无法通过实验现象判断氧化铁是否完全转化为铁，故B错误；
C选项：实验中存在CO燃烧的反应：$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$，$\ce{O_{2}}$中氧元素化合价为0，$\ce{CO_{2}}$中氧元素化合价为-2，氧元素化合价发生了改变，故C错误；
D选项：计算各物质中铁元素的质量分数：
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$；
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁的质量分数为$\dfrac{56×3}{56×3+16×4}×100\%\approx72.4\%$；
$\ce{FeO}$中铁的质量分数为$\dfrac{56}{56+16}×100\%\approx77.8\%$；
当铁元素质量分数为74%时，介于72.4%和77.8%之间，因此固体成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{FeO}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁实验、铁的氧化物中铁元素质量分数计算、化合价变化
【点评】
本题综合考查一氧化碳还原氧化铁实验的多个核心知识点，涉及装置作用、实验现象判断、化合价规律及化学计算，需要学生熟练掌握铁的氧化物的性质和相关计算，是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.5
23 如图,下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)对应关系正确的是 （
A.甲和乙:水
B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气
D.甲和丁:水
D
）A.甲和乙:水
B.乙和丙:空气
C.甲和丙:空气
D.甲和丁:水
答案
D
解析
【分析】
要解决本题，需明确铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，对比实验需遵循控制变量原则，即除探究的条件外，其他条件均相同。先分析各试管中铁钉接触的条件：甲试管中，干燥剂吸收水分，铁钉只接触空气，不接触水；乙试管中，铁钉完全浸没在蒸馏水中，无空气，只接触水；丙试管中，铁钉接触水，但植物油隔绝了空气，不接触空气；丁试管中，铁钉同时接触水和空气。再逐一分析选项，判断哪组对比实验变量唯一，对应探究的条件正确。
【解析】
铁生锈需要铁与氧气、水同时接触，对比实验需控制变量：
选项A：甲和乙，变量为水和空气两个，无法探究水，A错误；
选项B：乙和丙，变量不唯一，均无空气，无法探究空气，B错误；
选项C：甲和丙，变量为水和空气两个，无法探究空气，C错误；
选项D：甲和丁，变量只有水，可探究铁生锈是否需要水，D正确。
【答案】
D
【知识点】
铁生锈的条件；控制变量法
【点评】
本题通过对比实验考查铁生锈的条件，核心是掌握控制变量法的应用，需准确分析每组实验的变量，属于初中化学基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，对比实验需遵循控制变量原则，即除探究的条件外，其他条件均相同。先分析各试管中铁钉接触的条件：甲试管中，干燥剂吸收水分，铁钉只接触空气，不接触水；乙试管中，铁钉完全浸没在蒸馏水中，无空气，只接触水；丙试管中，铁钉接触水，但植物油隔绝了空气，不接触空气；丁试管中，铁钉同时接触水和空气。再逐一分析选项，判断哪组对比实验变量唯一，对应探究的条件正确。
【解析】
铁生锈需要铁与氧气、水同时接触，对比实验需控制变量：
选项A：甲和乙，变量为水和空气两个，无法探究水，A错误；
选项B：乙和丙，变量不唯一，均无空气，无法探究空气，B错误；
选项C：甲和丙，变量为水和空气两个，无法探究空气，C错误；
选项D：甲和丁，变量只有水，可探究铁生锈是否需要水，D正确。
【答案】
D
【知识点】
铁生锈的条件；控制变量法
【点评】
本题通过对比实验考查铁生锈的条件，核心是掌握控制变量法的应用，需准确分析每组实验的变量，属于初中化学基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5
24 新趋势 项目式学习 [2025 宁夏]水是生活中常见的物质。化学兴趣小组在学习了与水有关的知识后，展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一:参观自来水生产过程。
(1) 如图甲为自来水厂净水过程，兴趣小组到自来水厂参观学习后，明白了天然水不适宜直接饮用的原因是
任务二:自制简易净水器。
同学们参观自来水厂后，激发了兴趣，利用生活物品在实验室制作简易净水器(如图乙所示)。
(2) 小卵石和石英砂的净水原理与图甲中的
(3) 该简易净水器存在不足，改进的做法是
(4) 改进自制简易净水器后，设计实验并检测净化效果。
资料:通常用浑浊度表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好，浑浊度单位为 NTU。
分别取 3 份 50 mL 河水，测定初始水样的浑浊度为 670 NTU；采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下:
分析实验数据，根据
任务三:探究水的组成。
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水，激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】实验操作如图丙所示。
【实验现象】(5) 接通电源后，与正负两极相连导管中均有气泡冒出。切断电源后，用燃着的木条分别检验两极产生的气体，与负极相连导管口产生淡蓝色火焰，并在火焰上方罩一干冷烧杯，有水雾出现；与正极相连导管口，观察到的现象是
【解释与结论】(6) 根据水的分解和
任务一:参观自来水生产过程。
(1) 如图甲为自来水厂净水过程，兴趣小组到自来水厂参观学习后，明白了天然水不适宜直接饮用的原因是
天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
。任务二:自制简易净水器。
同学们参观自来水厂后，激发了兴趣，利用生活物品在实验室制作简易净水器(如图乙所示)。
(2) 小卵石和石英砂的净水原理与图甲中的
过滤池
净水过程相同。(3) 该简易净水器存在不足，改进的做法是
在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
。(4) 改进自制简易净水器后，设计实验并检测净化效果。
资料:通常用浑浊度表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好，浑浊度单位为 NTU。
分别取 3 份 50 mL 河水，测定初始水样的浑浊度为 670 NTU；采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下:
分析实验数据，根据
使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
，得出“其他条件相同时，使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。任务三:探究水的组成。
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水，激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】实验操作如图丙所示。
【实验现象】(5) 接通电源后，与正负两极相连导管中均有气泡冒出。切断电源后，用燃着的木条分别检验两极产生的气体，与负极相连导管口产生淡蓝色火焰，并在火焰上方罩一干冷烧杯，有水雾出现；与正极相连导管口，观察到的现象是
燃着的木条燃烧更旺
。【解释与结论】(6) 根据水的分解和
氢气燃烧
的实验事实，说明水是由氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
组成的。答案
(1) 天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
解析
【分析】
本题围绕水的相关知识，分三个任务考查水的净化、简易净水器原理、电解水实验等内容。解题时需结合自来水厂净水流程、简易净水器各层作用、电解水的现象和结论等知识点，逐一分析每个问题：
1. 问题(1)：天然水含杂质，无法直接饮用，需明确杂质类型；
2. 问题(2)：小卵石和石英砂的作用是过滤，对应自来水厂的过滤池；
3. 问题(3)：简易净水器缺少吸附层，需补充活性炭；
4. 问题(4)：对比三组浑浊度数据，自制净水器的浑浊度最低，说明净化效果更好；
5. 问题(5)：电解水正极产生氧气，氧气有助燃性，用燃着木条检验时现象明确；
6. 问题(6)：根据质量守恒定律，结合水分解和氢气燃烧的实验，推导水的组成元素。
【解析】
(1) 天然水中含有泥沙等不溶性杂质、可溶性杂质及微生物等，这些杂质会危害人体健康，因此不适宜直接饮用。
(2) 小卵石和石英砂可阻挡水中的不溶性杂质，起到过滤作用，与自来水厂净水过程中的过滤池原理相同。
(3) 简易净水器中缺少能吸附色素和异味的结构，活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味，因此可在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层。
(4) 要得出“使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论，需对比三组处理后水样的浑浊度：自制净水器处理后浑浊度为43 NTU，静置1 h后上层清液浑浊度为256 NTU，使用滤纸过滤后浑浊度为55 NTU，自制净水器的浑浊度最低，说明净化效果更好。
(5) 电解水时，正极产生氧气，氧气具有助燃性，用燃着的木条检验正极气体时，燃着的木条会燃烧更旺。
(6) 电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，因此水的分解和氢气燃烧的实验事实，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
【答案】
(1) 天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
【知识点】
水的净化、电解水实验
【点评】
本题以项目式学习为载体，结合自来水生产、自制净水器、电解水实验等内容，紧密联系生活实际，考查学生对水的净化原理、电解水结论的掌握，注重实验数据的分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕水的相关知识，分三个任务考查水的净化、简易净水器原理、电解水实验等内容。解题时需结合自来水厂净水流程、简易净水器各层作用、电解水的现象和结论等知识点，逐一分析每个问题：
1. 问题(1)：天然水含杂质，无法直接饮用，需明确杂质类型；
2. 问题(2)：小卵石和石英砂的作用是过滤，对应自来水厂的过滤池；
3. 问题(3)：简易净水器缺少吸附层，需补充活性炭；
4. 问题(4)：对比三组浑浊度数据，自制净水器的浑浊度最低，说明净化效果更好；
5. 问题(5)：电解水正极产生氧气，氧气有助燃性，用燃着木条检验时现象明确；
6. 问题(6)：根据质量守恒定律，结合水分解和氢气燃烧的实验，推导水的组成元素。
【解析】
(1) 天然水中含有泥沙等不溶性杂质、可溶性杂质及微生物等，这些杂质会危害人体健康，因此不适宜直接饮用。
(2) 小卵石和石英砂可阻挡水中的不溶性杂质，起到过滤作用，与自来水厂净水过程中的过滤池原理相同。
(3) 简易净水器中缺少能吸附色素和异味的结构，活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味，因此可在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层。
(4) 要得出“使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论，需对比三组处理后水样的浑浊度：自制净水器处理后浑浊度为43 NTU，静置1 h后上层清液浑浊度为256 NTU，使用滤纸过滤后浑浊度为55 NTU，自制净水器的浑浊度最低，说明净化效果更好。
(5) 电解水时，正极产生氧气，氧气具有助燃性，用燃着的木条检验正极气体时，燃着的木条会燃烧更旺。
(6) 电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，因此水的分解和氢气燃烧的实验事实，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
【答案】
(1) 天然水中含有泥沙、微生物等杂质(合理答案均可)
(2) 过滤池
(3) 在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭层(合理答案均可)
(4) 使用自制净水器处理后水样的浑浊度(43 NTU)低于静置1 h后上层清液的浑浊度(256 NTU),也低于使用滤纸过滤后水样的浑浊度(55 NTU)
(5) 燃着的木条燃烧更旺
(6) 氢气燃烧 氢元素和氧元素(或氢、氧两种元素)
【知识点】
水的净化、电解水实验
【点评】
本题以项目式学习为载体，结合自来水生产、自制净水器、电解水实验等内容，紧密联系生活实际，考查学生对水的净化原理、电解水结论的掌握，注重实验数据的分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
