Купил поллитровую бутылку воды.
Правильно:
Купил пол-литровую бутылку воды.
Почему:
Через дефис, если после пол- идет:
слово с гласной — пол-участка (исключение — «вполоборота», если наречие);
слово на «л» — пол-литра (исключение — «поллитровка»);
имя собственное — пол-России.
Слитно, если после пол- идет слово с согласной — полбутылки.
Раздельно, если пол- не относится к следующему слову — между пол- и словом стоит прилагательное или местоимение: пол столовой ложки, пол учебного года.
Полу- всегда слитно — полумесяц, полугодие.