7. 新趋势 项目式探究（2026·宁夏临夏期末）
化学兴趣小组在学习了与水有关的知识后，开展了以“生命之源——水”为主题的项目式学习。
任务一：参观自来水生产过程。
（1）兴趣小组到自来水厂参观学习并结合自来水厂净水过程示意图（如图1所示），明白了天然水不适宜直接饮用的原因是
天然水中含有杂质、细菌等
。
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，在实验室制作简易净水器（如图2所示）。
（2）图2中小卵石和石英砂的净水原理与图1中的
过滤池
（填“沉淀池”或“过滤池”）相同。
（3）对比图1可知，图2所示简易净水器存在不足，需要改进的做法是
在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭
。
任务三：探究水的组成。
化学兴趣小组为致敬拉瓦锡重温“经典实验”，利用水蒸气与高温的铁反应，生成一种黑色固体（四氧化三铁）和“易燃气体”的原理，设计了图3所示的实验装置进行实验，来探究水蒸气与铁反应。
已知：浓硫酸具有吸水性，在实验室中常用作干燥剂。
（4）按图3所示进行实验，装置A的作用是
提供水蒸气
。
（5）请分析图3中装置C的作用：
除去水蒸气(或干燥气体)
。实验观察到干燥的烧杯内壁有水雾生成，证明该“易燃气体”是氢气。
（6）化学兴趣小组先在实验室按图4所示进行电解水实验，图中与管a连接的是电源的
负
（填“正”或“负”）极。
（7）从不同角度研究物质是化学中常用的研究思路，以上通过对水的生成和分解实验的研究，得出水是由
氢元素和氧元素
（填“氢元素和氧元素”或“氢气和氧气”）组成的。
任务四：探究水与生石灰的反应。
（8）水能与生石灰（$\ce{CaO}$）反应，这一性质被广泛应用到生产、生活中。写出水与生石灰反应的化学方程式：
$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
。
解析：
【分析】
本题围绕“生命之源——水”的项目式探究展开，涵盖水的净化、水的组成探究、水与生石灰反应等核心知识点。解题时需结合自来水厂净水流程、简易净水器原理、电解水实验规律、化学方程式书写规则逐一分析各小问：（1）天然水含杂质和细菌，需净化后饮用；（2）小卵石、石英砂起过滤作用，对应过滤池；（3）简易净水器缺吸附材料，需补充活性炭；（4）装置A加热产生水蒸气；（5）浓硫酸用于干燥气体；（6）电解水负极产氢，气体体积大；（7）水由氢氧元素组成；（8）生石灰与水反应生成氢氧化钙。
【解析】
（1）天然水中含有可溶性杂质、不溶性杂质及细菌等，未经处理直接饮用会危害人体健康，因此不适宜直接饮用；（2）小卵石和石英砂可过滤水中不溶性杂质，与自来水厂过滤池的净水原理一致；（3）简易净水器需吸附色素、异味，需在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭；（4）装置A加热水，作用是提供实验所需的水蒸气；（5）浓硫酸具有吸水性，装置C可除去气体中的水蒸气（干燥气体）；（6）电解水时，负极产生氢气，体积约为正极氧气体积的2倍，管a气体体积大，故连接电源负极；（7）通过电解水生成含氢、氧元素的氢气和氧气，可证明水由氢元素和氧元素组成；（8）水与生石灰（CaO）反应生成氢氧化钙，化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
【答案】
7.（1）天然水中含有杂质、细菌等 （2）过滤池 （3）在石英砂和蓬松棉之间添加活性炭 （4）提供水蒸气 （5）除去水蒸气(或干燥气体) （6）负 （7）氢元素和氧元素 （8）$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
【知识点】
水的净化、电解水实验、化学方程式书写
【点评】
本题以项目式探究整合水相关基础知识点，联系生活实际（自来水生产、净水器），考察学生对核心化学知识的应用能力，符合期末考命题特点，难度适中。
【难度系数】
0.7
