浙教版科学 八年级上 第一章 第2节 水的组成
一、单选题
1.(2020·西湖模拟)水是生命之源,自然界中有许多科学现象与水相关,下列描述正确的是( )
A.甲图:桥在平静的水面成像,是由于光的折射形成的
B.乙图:水电解产生氢气和氧气,因此水是由氢气和氧气组成的
C.丙图:利用该实验能测量出土壤中水的体积分数
D.丁图:比较A种子和B种子可以探究水分对种子萌发的影响
2.(2020八下·长兴月考)如图所示,为电解水时,水分子分解过程示意图,关于对该图理解的叙述中,错误的是( )
A.在化学变化中分子可分 B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.水中含有氢分子和氧分子 D.原子是化学变化中最小粒子
3.(2020·江干模拟)水是科学实验中最常见的一种试剂,下列与水有关的实验,其相应描述正确的是( )
A. 图A中净化后得到的水属于纯净物
B. 图B证明水是由氢气和氧气组成的
C. 图C实验中水发生的变化只有物理变化
D. 图D中水的作用是提供热量和隔绝氧气
4.(2020·宁波模拟)下列四个图像中,能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量
B.向等质量的锌、镁粉末中分别滴加足量相同浓度的稀盐酸
C.将水通电一段时间
D.向NaOH和BaCl2的混合溶液中滴加H2SO4溶液
5.(2019·杭州)如图是教材中用来表示电解水过程的示意图(其中“ )分析示意图,可作出的正确判断是( )
A.常温常压下水可以发生分解反应
B.电解水的最终产物是H、O原子
C.H原子是图示微粒中的最小微粒
D.O原子只有在通电条件下才能转化为O2分子
6.(2019八上·义乌月考)如图是电解水的示意图。关于电解水的下列说法中,不正确的是( )
A.由此实验可得出结论,水是由氢、氧两种元素组成
B.实际测得A试管中气体和B试管中气体的体积比大于2:1
C.理论上若得到4g氢气,可同时得到2g氧气
D.与电源正极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
7.(2019八上·杭州期中)用图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃③甲试管内产生的气体能燃烧;④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.③ C.①② D.①②③
8.(2019八上·嵊州月考)用下图所示的装置进行电解水实验,有以下描述正确的是( )
①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性
②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
③甲试管内产生的气体能燃烧
④甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2:1
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①②
9.(2018八上·杭州期中)在水电解实验中,得到以下结论,其中正确的是( )
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的
C.在水中氢原子和氧原子的个数比为 2∶1
D.水是由氢原子和氧原子构成的
10.(2018八上·衢州月考)如图所示,是某同学正在完成的电解水实验,当正极产生了 10mL 气体时,他发现负极产生的气体体积是 22mL,于是他对该现象的产生作出了如下解释,其中不可能的是( )
A.氧气比氢气更易溶于水 B.氧气与电极发生了化学反应
C.①管漏气了 D.②管漏气了
二、填空题
11.(2020七下·慈溪期中)如图是电解水的简易装置:
(1)在图中的电源上A是 极(填“正”或“负”)
(2)试管1与试管2中气体体积比为 ;在相同条件下试管1内气体的溶解度大于试管2内气体的溶解度,实验中测得结果比理论值偏 (填“小”或“大”)。
(3)根据上述实验可以得出:水是由 和 组成的。
(4)写出该反应的文字表达式 。
12.(2020·杭州模拟)如图是水电解的过程示意图。
水的电解与我们在说的电离的本质区别是 。
从图中我们可以得出的三条科学结论是: ; ; 。
13.(2019八上·天台月考)如图所示为水电解实验示意图,请据图回答下列问题:
(1)怎样用实验来检验b管中产生的气体?
(2)电解水的文字表达式:
14.(2019八上·义乌月考)根据电解水实验装置图回答下列问题:
(1)指出电源的正、负极:A是 。
(2)通常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的:
(3)该实验可以说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,请书写其文字表达式: 。说明水由 。
15.(2019八上·杭州期中)如图是电解水的实验装置,通电后,两电极上都有气体放出。
(1)试管B得到的气体是 ,检验该气体的方法是 。该实验说明水是由 组成的。
(2)这个反应的文字表达式为 。
(3)如图是电解水的微观模型示意图,可以从中获得信息是 。(回答两点)
三、解答题
16.(2017·浙江竞赛)氢是一种洁净能源,燃烧值为1.43×108焦/千克。地球上的氢多以化合态(主要是水)形式存在。在开发氢能源时,若用电解水的方法获得氢气(在20千伏,500安时,24小时可电解水9吨),问此法是否有价值?
17.(2017八上·越城期中)在做水电解生成氢气和氧气的实验中,由于纯水不导电,因而不能用纯水做电解实验,而是用稀硫酸溶液等,实验才能成功。
(1)现有五组学生分别用60克10%的硫酸溶液通电来测定水的组成,实验中硫酸不发生分解,下面是其中四组同学各自实验后获得的数据,你认为合理的是 。
组别 氧气体积 (毫升) 氢气体积 (毫升) 终止实验时硫酸的质量分数
甲组 80 160 10%
乙组 180 90 10%
丙组 140 278 11%
丁组 200 100 11%
(2)若另有戊组同学实验后测得终止实验时硫酸的质量分数为12%,求该组同学实验过程中电解的水的质量(要求写出计算过程)。
四、实验探究题
18.(2019八上·义乌期中)如图是电解水的实验装置,据图回答
(1)电解一段时间后, 试管的水位下降快,它和另一端试管内的气体体积比为 。
(2)如何检验A试管内的气体 。
(3)在实际试验中,氢气和氧气的体积比往往略大于2:1,试推测原因可能是 。
(4)电解水时往往要加入硫酸或氢氧化钠,目的是 。
(5)写出该反应的用文字表达式 ,由上述实验证明了 。
19.(2018八上·温岭期中)为了探究水的组成,某同学利用如图装置进行实验。通电一段时间后,两电极上都有气泡产生。
(1)接通直流电源后,D管产生气体是 。
(2)如果D管内产生气体的体积为5毫升,则C管内产生气体的体积为 毫升。
(3)若某同学在C管收集到的气体体积偏大,其原因不可能的是( )
A.氧气比氢气更易溶于水 B.氧气与电极发生化学反应
C.C管漏气 D.D管漏气
20.(2018七下·鄞州期末)如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。试回答下列问题: 如图
(1)若甲试管中生成气体B,则B是 气,b应接电源的 极。
(2)如果该实验中产生氧气的体积是8毫升,则生成氢气的体积是 毫升。
(3)该实验可以说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,请书写其文字表达式: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】种子的萌发;光的反射;水的组成和主要性质;土壤的组成与形成
【解析】【分析】1、平静的水面相当于平面镜,水面附近的物体可以在水中成像;
2、水电解的实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的;
3、利用水可钻入土壤间空隙的特点,可用“替代法”测出土壤中含有空气的体积;
4、要探究水分对种子萌发的影响时,对照实验中只能控制水分不同,而使其他条件都相同。
【解答】A、甲图中桥在平静水面倒映成像,是由于光的反射形成的,不是折射,A错误;
B、乙图:水电解产生氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的,氢气和氧气混合在一起是混合物,不能成为水,B错误;
C、丙图:利用该实验能测量出土壤中空气的体积分数,水的质量是利用加热、干燥、称量、比较得到的,C错误;
D、丁图中A种子无水分,B种子水分充足,其他条件相同。根据对照实验的方法可知,这是在研究水分对种子萌发的影响,D正确。
故选D
2.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据示意图描述的过程分析;
(2)物质在宏观上由元素组成,微观上由分子或原子构成;
(3)水由水分子构成,而水分子由氢原子和氧原子构成;
(4)分子是保持物质化学性质的最小微粒,而原子是化学变化中的最小微粒。
【解答】A.根据示意图可知,水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氧原子结合生成氧分子,氢原子结合生成氢分子,因此在化学变化中分子可分,故A正确不合题意;
B.根据质量守恒定律可知,水是由氢元素和氧元素组成的,故B正确不合题意;
C.水中只含有水分子,而水分子中含有氢原子和氧原子,故C错误符合题意;
D.原子是化学变化中最小粒子,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质;燃烧与灭火;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据过滤和吸附所得水中含有可溶性杂质分析;
B、根据电解水证明水由氢、氧元素组成分析;
C、根据二氧化碳能与水反应且能溶于水分析;
D、根据燃烧条件及装置的特点分析。
【解答】A、图A中只能除去难溶性杂质和色素、气味等,但不能将可溶性杂质全部除去,得到的水仍是混合物,不符合题意;
B、电解水证明水由氢元素和氧元素组成,不符合题意;
C、二氧化碳溶解于水属于物理变化,能与水反应生成碳酸属于化学变化,不符合题意;
D、D实验中水的作用是提供热量和隔绝氧气,符合题意;
故答案为:D。
4.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)酸和碱混合时,溶液的pH肯定在二者原来的pH之间;
(2)注意分析最终产生氢气的质量多少,以及完全反应时需要酸的质量大小;
(3)根据电解水的实验过程分析判断;
(4)注意分析实验开始时是否有沉淀产生。
【解答】A.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量,最终溶液的pH也不可能小于2,故A错误;
B. 向等质量的锌、镁粉末中分别滴加足量相同浓度的稀盐酸,图象的横坐标表示的是加入盐酸的体积,一开始锌与镁粉都是足量的,产生氢气的质量是由加入盐酸的质量来决定的,因此在最开始,两者产生的氢气质量是一样的,在锌反应完之后,镁还未反应完,会继续反应,此时镁反应的气体质量会多一些,B错误;
C.将水通电一段时间后,产生氢气和氧气的体积之比为1:2,而不是质量之比为1:2,故C错误;
D. 硫酸根离子和钡离子一接触就会生成硫酸钡沉淀,沉淀质量从零开始 ,故D正确。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水的现象及结论分析,结合电解水为分解反应的基本反应类型解答。
【解答】A、水在通电条件下才可分解, 错误;
B、电解水的最终产物是氢分子和氧分子,错误;
C、图示为化学变化,H原子是化学变化中的最小微粒,正确;
D、 O原子能转化为O2分子 不一定是通电条件,错误;
故答案为:C。
6.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)混合物由不同物质组成,化合物由不同元素组成;
(2)在电解水的实验中,氢气和氧气的体积之比为:2:1;
(3)根据反应的化学方程式进行计算即可;
(4)电源的正极与产生氧气的试管相连,检验氧气的方法:用带火星的木条伸入瓶中,观察是否复燃。
【解答】A.水由氢、氧两种元素组成,故A正确不合题意;
B.A试管中气体体积大于B管,那么A中为氢气,B中为氧气,二者的体积之比为:2:1,故B正确不合题意;
C.电解水的化学方程式为:
4 32
4g x
设产生氧气的质量为x,
;
解得:x=32g;
故C错误符合题意;
D.与电源正极连接的试管内产生的气体为氧气,而氧气能使带火星的木条复燃,故D正确不合题意。
故选C。
7.【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水的实验现象及结论分析,电解水时为增强导电性,常加少量硫酸或氢氧化钠溶液,发生反应时,两极产生气泡,且体积为负二正一,负极产生氢气能燃烧,正极产生氧气能使带火星的木条复燃,电解水结论证明了水由氢、氧两种元素组成。
【解答】 ①纯水几乎不导电,向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性,正确;②乙试管连接电源正极,产生的气体为氧气,能使带火星的木条复燃,正确;③甲试管内产生的气体为氢气,能燃烧,正确;④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1 ,正确;
故答案为:A。
8.【答案】B
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据水的组成和性质的知识进行分析判断。
【解答】①向水中加入少量硫酸,可以增大水中导电离子的浓度,因此能增强水的导电性,故①正确;
②乙试管内产生的气体体积小,应该是氧气,而它能使带火星的木条复燃,故②正确;
③甲试管内产生的气体是氢气,它是一种燃料可以燃烧,故③正确;
④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1,而质量之比为:(2×2):32=1:8,故④错误。
那么正确的是①②③。
故选B。
9.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)从宏观上看,物质由元素组成;从微观上看,物质由分子或原子构成;
(2)根据水的化学式分析它的构成;
(3)在分子式中,元素符号右下角的数字就是该分子中原子的个数。
【解答】A.水是由氢元素和氧元素组成的,故A错误;
B.根据H2O可知,一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的,故B错误;
C.根据H2O可知,在一个水分子中,氢原子有2个,氧原子有1个,那么水中氢原子和氧原子的个数之比为:2:1,故C正确;
D.水是由水分子构成的,而水分子由氢原子和氧原子构成,故D错误。
故选C。
10.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】水在通直流电的情况下,生成氧气和氢气,其体积比约为:1:2。
【解答】某同学在做电解水实验时,正极生成了10mL氧气,负极产生了22mL氢气,
A、氧气比氢气更易溶于水可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故A不符合题意;
B、氧气与电极发生了化学反应可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故B不符合题意;
C、①管漏气可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故C不符合题意;
D、②管漏气会导致生成氢气的体积比理论值少,而不是氧气的体积比理论值少,故D符合题意;
故答案为:D。
11.【答案】(1)正
(2)1:2;小
(3)氢元素;氧元素
(4)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】1、电解水时,电源的正极连接阳极,阳极中产生氧气。电源的负极连接阴极,阴极产生氢气。产生氢气和氧气的体积之比为2:1;
2、氧气的溶解度比氢气要大,所以实验中测得的结果会比理论值偏小;
3、电解水实验中得到了氢气和氧气,可说明水是由氢元素和氧元素组成的;
4、文字表达式表达了物质的变化关系,箭头左边表示反应物,右边表示生成物,箭头上方写条件。
【解答】(1)根据图示可知,1中气体与2中气体比较,2是1的2倍左右,所以1中是氧气,2中是氢气。阳极产生氧气,与阳极相连的A是电源的正极;
(2)由上分析可知,1中是氧气,2中是氢气,所以试管1与试管2中气体体积比为1:2; 在相同条件下试管1内气体的溶解度大于试管2内气体的溶解度 ,氧气会较多的溶解在水中,实验中测得结果比理论值偏小;
(3) 实验中水通电得到了氢气和氧气,据此可以得出:水是由 氢元素和氧元素组成的;
(4)该反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 。
故答案为:(1)正 (2)1:2;小 (3)氢元素;氧元素 (4) 水 氢气+氧气
12.【答案】电解是化学变化有新物质产生;水是由氢、氧元素组成的;氧气是有氧元素组成;原子是化学变化中最小的微粒
【知识点】化学变化与物理变化的判别;水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)水的电解是化学变化,可从化学变化和物理变化的本质区别方面分析;
(2)可以从水的组成、氧气的组成和化学变化的最小微粒等角度描述实验结论。
【解答】(1)水的电解与我们在说的电离的本质区别是:电解是化学变化,有新物质生成;
(2)从图中我们可以得出的三条科学结论是:
①水是由氢、氧元素组成的;
②氧气是有氧元素组成;
③原子是化学变化中最小的微粒。
13.【答案】(1)用带火星的木条靠近管口,若木条复燃,则为氧气
(2)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质;氧气的检验和验满;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,与正极连通的玻璃管内产生氧气,与负极连通的玻璃管内产生氢气;
检验氧气的方法:用带火星的小木条靠近气体,可以使它复燃。
(2)水电解生成氢气和氧气,据此写出文字表达式。
【解答】(1)b管与电源正极相连,那么里面产生氧气,检验氧气的方法为:用带火星的木条靠近管口,若木条复燃,则为氧气;
(2)电解水的文字表达式: 水 氢气+氧气 。
14.【答案】(1)负极
(2)增强水的导电性
(3)水 氧气十氢气;氢和氧组成
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;电源的正极与产生氧气的试管相连,负极与产生氢气的试管相连;
(2)水中阴阳离子的浓度影响水的导电性能的强弱;
(3)水电解生成氧气和氢气,据此写出文字表达式;根据质量守恒定律分析水的组成。
【解答】(1)C管中气体体积大于D管,因此产生的是氧气;而与氧气试管相连的是正极,因此A是正极;
(2)通常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的:增强水的导电性;
(3)该实验可以说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,
其文字表达式为: 水 氧气十氢气 ;
说明水由氢元素和氧元素组成。
15.【答案】(1)氧气;用带火星的木条伸入试管口,若木条复燃,则该气体为氧气;氢元素与氧元素
(2)水 氢气+氧气
(3)水分子是有氢原子和氧原子组成的、水的电解实际上是水分子被拆分,氢原子与氧原子重新组合
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;检验氧气的方法:用带火星的小木条伸入试管口,观察木条是否复燃;电解水生成氢气和氧气,说明水由氢和氧两种元素组成;
(2)水电解生成氢气和氧气,据此写出反应的文字表达式;
(3)可以从水分子的构成,水电解的实质等角度分析解答。
【解答】(1)试管B内的气体体积小于A内气体的体积,因此该气体是氧气,检验氧气的方法为:用带火星的木条伸入试管口,若木条复燃,则该气体为氧气;该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)这个反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 ;
(3)根据电解水的微观模型示意图可知:①水分子是由氢原子和氧原子构成的;
②水的电解实际上是水分子被拆分,氢原子与氧原子重新组。
16.【答案】解:设电解产生的氢气的质量为x
2H2O 2H2↑+O2↑
36
4
9000千克
x
解得x=1000千克
产生的氢气可提供的能量:
Q=1000千克×1.43×108焦/千克=1.43×1011焦
电解水所消耗的电能:
W=UIt=2×104伏×500安×8.64×104秒=8.64×1011焦
∵Q答:此法无实用价值
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】先算出9吨水电解能生成多少氢气,由生成氢气的质量计算氢气可提供的能量。用公式W=UIt,由已知条件计算出消耗的电能,两能量进行比较可得是否有价值。
17.【答案】(1)丙组
(2)设实验过程中电解水的质量为X,由电解前后溶质质量不变可列出等式:
60g×10%=(60g-X)×12%
解得:X=10g。
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)水电解能产生氢气和氧气,产生氢气和氧体的体积之比为2:1,但实际实验中有很多原因使产生的氢气与氧气的比值只能近似为2:1。实验中由于溶剂水的分解溶质的质量分数会增大;(2)可根据计算公式:溶质的质量分数= ×100%,计算出电解后的总质量,也可以用等量关系列出等式求电解水的质量。
【解答】(1)由生成的氢气与氧气的比值接近2:1,电解后溶液中的溶质质量分数增大,两个条件可判断出丙组数据最为合理;
18.【答案】(1)B;2:1
(2)用带火星的木条靠近试管口,若木条复燃,则为氧气
(3)氧气比氢气更易溶于水
(4)增强水的导电性
(5)水 氢气+氧气;水由氢和氧组成
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;与正极相连的试管产生氧气,与负极相连的试管产生氢气;
(2)根据检验氧气的方法解答;
(3)可从氢气和氧气在水中的溶解性大小分析;
(4)溶液中的正负离子越多,溶液的导电性越强,那么电解水的速率越大;
(5)水电解产生氢气和氧气,据此写出反应的文字表达式,丙分析水的组成。
【解答】(1)根据图片可知,电解一段时间后,B试管内水位下降快,因此为氢气,而A中为氧气,那么它和另一端的试管内的气体体积比为2:1;
(2)A试管内气体为氧气,检验方法为: 用带火星的木条靠近试管口,若木条复燃,则为氧气 ;
(3)在实际试验中,氢气和氧气的体积比往往略大于2:1,试推测原因可能是氧气比氢气更易溶于水。
(4)电解水时往往要加入硫酸或氢氧化钠,目的是增强水的导电性。
(5)该反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 ;由上述实验证明了水由氢和氧组成。
19.【答案】(1)氧气
(2)10
(3)C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据氢气和氧气的体积比进行计算;
(3)分析各个选项中现象引起的数据差异进行解答即可。
【解答】(1)D管中的气体体积小于C管,说明D管中产生的是氧气;
(2)D管中是氧气,C管中是氢气,二者的体积之比为1:2;因为D管内产生氧气的体积为5mL,所以C管内产生气体的体积为:5mL×2=10mL;
(3)A.氧气比氢气更易溶于水,因此会使D管中氧气偏小,而C管中氢气体积偏大,故A不合题意;
B.氧气与电极发生化学变化,会使D管中氧气偏小,而使C管中氢气体积偏大,故B不合题意;
C.如果C管漏气,那么氢气的体积会偏小,故C符合题意;
D.如果D管漏气,那么氧气的体积会偏小,而使氢气的体积偏大,故D不合题意。
故选C。
20.【答案】(1)氧;正
(2)16
(3)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】电解水实验中,生成的氢气和氧气的体积比为2:1;电源正极与产生氧气的一端相连,负极与产生氢气的一端相连。
【解答】(1)由图可知,甲处产生的气体减少,应该是氧气;此时b应接电源的正极。
(2)电解水实验中,生成的氢气和氧气的体积比为2:1,该实验中产生氧气的体积是8毫升,则生成氢气的体积是16毫升。
(3)由实验分析可知,水在通直流电的情况下生成了氢气和氧气,故其文字表达式为:水 → 通 直 流 电 氢气+氧气。
故答案为:(1)氧;正;(2)16;(3)水 → 通 直 流 电 氢气+氧气
1 / 1浙教版科学 八年级上 第一章 第2节 水的组成
一、单选题
1.(2020·西湖模拟)水是生命之源,自然界中有许多科学现象与水相关,下列描述正确的是( )
A.甲图:桥在平静的水面成像,是由于光的折射形成的
B.乙图:水电解产生氢气和氧气,因此水是由氢气和氧气组成的
C.丙图:利用该实验能测量出土壤中水的体积分数
D.丁图:比较A种子和B种子可以探究水分对种子萌发的影响
【答案】D
【知识点】种子的萌发;光的反射;水的组成和主要性质;土壤的组成与形成
【解析】【分析】1、平静的水面相当于平面镜,水面附近的物体可以在水中成像;
2、水电解的实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的;
3、利用水可钻入土壤间空隙的特点,可用“替代法”测出土壤中含有空气的体积;
4、要探究水分对种子萌发的影响时,对照实验中只能控制水分不同,而使其他条件都相同。
【解答】A、甲图中桥在平静水面倒映成像,是由于光的反射形成的,不是折射,A错误;
B、乙图:水电解产生氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的,氢气和氧气混合在一起是混合物,不能成为水,B错误;
C、丙图:利用该实验能测量出土壤中空气的体积分数,水的质量是利用加热、干燥、称量、比较得到的,C错误;
D、丁图中A种子无水分,B种子水分充足,其他条件相同。根据对照实验的方法可知,这是在研究水分对种子萌发的影响,D正确。
故选D
2.(2020八下·长兴月考)如图所示,为电解水时,水分子分解过程示意图,关于对该图理解的叙述中,错误的是( )
A.在化学变化中分子可分 B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.水中含有氢分子和氧分子 D.原子是化学变化中最小粒子
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据示意图描述的过程分析;
(2)物质在宏观上由元素组成,微观上由分子或原子构成;
(3)水由水分子构成,而水分子由氢原子和氧原子构成;
(4)分子是保持物质化学性质的最小微粒,而原子是化学变化中的最小微粒。
【解答】A.根据示意图可知,水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氧原子结合生成氧分子,氢原子结合生成氢分子,因此在化学变化中分子可分,故A正确不合题意;
B.根据质量守恒定律可知,水是由氢元素和氧元素组成的,故B正确不合题意;
C.水中只含有水分子,而水分子中含有氢原子和氧原子,故C错误符合题意;
D.原子是化学变化中最小粒子,故D正确不合题意。
故选C。
3.(2020·江干模拟)水是科学实验中最常见的一种试剂,下列与水有关的实验,其相应描述正确的是( )
A. 图A中净化后得到的水属于纯净物
B. 图B证明水是由氢气和氧气组成的
C. 图C实验中水发生的变化只有物理变化
D. 图D中水的作用是提供热量和隔绝氧气
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质;燃烧与灭火;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据过滤和吸附所得水中含有可溶性杂质分析;
B、根据电解水证明水由氢、氧元素组成分析;
C、根据二氧化碳能与水反应且能溶于水分析;
D、根据燃烧条件及装置的特点分析。
【解答】A、图A中只能除去难溶性杂质和色素、气味等,但不能将可溶性杂质全部除去,得到的水仍是混合物,不符合题意;
B、电解水证明水由氢元素和氧元素组成,不符合题意;
C、二氧化碳溶解于水属于物理变化,能与水反应生成碳酸属于化学变化,不符合题意;
D、D实验中水的作用是提供热量和隔绝氧气,符合题意;
故答案为:D。
4.(2020·宁波模拟)下列四个图像中,能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量
B.向等质量的锌、镁粉末中分别滴加足量相同浓度的稀盐酸
C.将水通电一段时间
D.向NaOH和BaCl2的混合溶液中滴加H2SO4溶液
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质;溶液的酸碱性与pH值的关系;金属的化学性质;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)酸和碱混合时,溶液的pH肯定在二者原来的pH之间;
(2)注意分析最终产生氢气的质量多少,以及完全反应时需要酸的质量大小;
(3)根据电解水的实验过程分析判断;
(4)注意分析实验开始时是否有沉淀产生。
【解答】A.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量,最终溶液的pH也不可能小于2,故A错误;
B. 向等质量的锌、镁粉末中分别滴加足量相同浓度的稀盐酸,图象的横坐标表示的是加入盐酸的体积,一开始锌与镁粉都是足量的,产生氢气的质量是由加入盐酸的质量来决定的,因此在最开始,两者产生的氢气质量是一样的,在锌反应完之后,镁还未反应完,会继续反应,此时镁反应的气体质量会多一些,B错误;
C.将水通电一段时间后,产生氢气和氧气的体积之比为1:2,而不是质量之比为1:2,故C错误;
D. 硫酸根离子和钡离子一接触就会生成硫酸钡沉淀,沉淀质量从零开始 ,故D正确。
故选D。
5.(2019·杭州)如图是教材中用来表示电解水过程的示意图(其中“ )分析示意图,可作出的正确判断是( )
A.常温常压下水可以发生分解反应
B.电解水的最终产物是H、O原子
C.H原子是图示微粒中的最小微粒
D.O原子只有在通电条件下才能转化为O2分子
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水的现象及结论分析,结合电解水为分解反应的基本反应类型解答。
【解答】A、水在通电条件下才可分解, 错误;
B、电解水的最终产物是氢分子和氧分子,错误;
C、图示为化学变化,H原子是化学变化中的最小微粒,正确;
D、 O原子能转化为O2分子 不一定是通电条件,错误;
故答案为:C。
6.(2019八上·义乌月考)如图是电解水的示意图。关于电解水的下列说法中,不正确的是( )
A.由此实验可得出结论,水是由氢、氧两种元素组成
B.实际测得A试管中气体和B试管中气体的体积比大于2:1
C.理论上若得到4g氢气,可同时得到2g氧气
D.与电源正极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)混合物由不同物质组成,化合物由不同元素组成;
(2)在电解水的实验中,氢气和氧气的体积之比为:2:1;
(3)根据反应的化学方程式进行计算即可;
(4)电源的正极与产生氧气的试管相连,检验氧气的方法:用带火星的木条伸入瓶中,观察是否复燃。
【解答】A.水由氢、氧两种元素组成,故A正确不合题意;
B.A试管中气体体积大于B管,那么A中为氢气,B中为氧气,二者的体积之比为:2:1,故B正确不合题意;
C.电解水的化学方程式为:
4 32
4g x
设产生氧气的质量为x,
;
解得:x=32g;
故C错误符合题意;
D.与电源正极连接的试管内产生的气体为氧气,而氧气能使带火星的木条复燃,故D正确不合题意。
故选C。
7.(2019八上·杭州期中)用图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃③甲试管内产生的气体能燃烧;④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.③ C.①② D.①②③
【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水的实验现象及结论分析,电解水时为增强导电性,常加少量硫酸或氢氧化钠溶液,发生反应时,两极产生气泡,且体积为负二正一,负极产生氢气能燃烧,正极产生氧气能使带火星的木条复燃,电解水结论证明了水由氢、氧两种元素组成。
【解答】 ①纯水几乎不导电,向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性,正确;②乙试管连接电源正极,产生的气体为氧气,能使带火星的木条复燃,正确;③甲试管内产生的气体为氢气,能燃烧,正确;④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1 ,正确;
故答案为:A。
8.(2019八上·嵊州月考)用下图所示的装置进行电解水实验,有以下描述正确的是( )
①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性
②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
③甲试管内产生的气体能燃烧
④甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2:1
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①②
【答案】B
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据水的组成和性质的知识进行分析判断。
【解答】①向水中加入少量硫酸,可以增大水中导电离子的浓度,因此能增强水的导电性,故①正确;
②乙试管内产生的气体体积小,应该是氧气,而它能使带火星的木条复燃,故②正确;
③甲试管内产生的气体是氢气,它是一种燃料可以燃烧,故③正确;
④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1,而质量之比为:(2×2):32=1:8,故④错误。
那么正确的是①②③。
故选B。
9.(2018八上·杭州期中)在水电解实验中,得到以下结论,其中正确的是( )
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的
C.在水中氢原子和氧原子的个数比为 2∶1
D.水是由氢原子和氧原子构成的
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)从宏观上看,物质由元素组成;从微观上看,物质由分子或原子构成;
(2)根据水的化学式分析它的构成;
(3)在分子式中,元素符号右下角的数字就是该分子中原子的个数。
【解答】A.水是由氢元素和氧元素组成的,故A错误;
B.根据H2O可知,一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的,故B错误;
C.根据H2O可知,在一个水分子中,氢原子有2个,氧原子有1个,那么水中氢原子和氧原子的个数之比为:2:1,故C正确;
D.水是由水分子构成的,而水分子由氢原子和氧原子构成,故D错误。
故选C。
10.(2018八上·衢州月考)如图所示,是某同学正在完成的电解水实验,当正极产生了 10mL 气体时,他发现负极产生的气体体积是 22mL,于是他对该现象的产生作出了如下解释,其中不可能的是( )
A.氧气比氢气更易溶于水 B.氧气与电极发生了化学反应
C.①管漏气了 D.②管漏气了
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】水在通直流电的情况下,生成氧气和氢气,其体积比约为:1:2。
【解答】某同学在做电解水实验时,正极生成了10mL氧气,负极产生了22mL氢气,
A、氧气比氢气更易溶于水可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故A不符合题意;
B、氧气与电极发生了化学反应可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故B不符合题意;
C、①管漏气可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故C不符合题意;
D、②管漏气会导致生成氢气的体积比理论值少,而不是氧气的体积比理论值少,故D符合题意;
故答案为:D。
二、填空题
11.(2020七下·慈溪期中)如图是电解水的简易装置:
(1)在图中的电源上A是 极(填“正”或“负”)
(2)试管1与试管2中气体体积比为 ;在相同条件下试管1内气体的溶解度大于试管2内气体的溶解度,实验中测得结果比理论值偏 (填“小”或“大”)。
(3)根据上述实验可以得出:水是由 和 组成的。
(4)写出该反应的文字表达式 。
【答案】(1)正
(2)1:2;小
(3)氢元素;氧元素
(4)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】1、电解水时,电源的正极连接阳极,阳极中产生氧气。电源的负极连接阴极,阴极产生氢气。产生氢气和氧气的体积之比为2:1;
2、氧气的溶解度比氢气要大,所以实验中测得的结果会比理论值偏小;
3、电解水实验中得到了氢气和氧气,可说明水是由氢元素和氧元素组成的;
4、文字表达式表达了物质的变化关系,箭头左边表示反应物,右边表示生成物,箭头上方写条件。
【解答】(1)根据图示可知,1中气体与2中气体比较,2是1的2倍左右,所以1中是氧气,2中是氢气。阳极产生氧气,与阳极相连的A是电源的正极;
(2)由上分析可知,1中是氧气,2中是氢气,所以试管1与试管2中气体体积比为1:2; 在相同条件下试管1内气体的溶解度大于试管2内气体的溶解度 ,氧气会较多的溶解在水中,实验中测得结果比理论值偏小;
(3) 实验中水通电得到了氢气和氧气,据此可以得出:水是由 氢元素和氧元素组成的;
(4)该反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 。
故答案为:(1)正 (2)1:2;小 (3)氢元素;氧元素 (4) 水 氢气+氧气
12.(2020·杭州模拟)如图是水电解的过程示意图。
水的电解与我们在说的电离的本质区别是 。
从图中我们可以得出的三条科学结论是: ; ; 。
【答案】电解是化学变化有新物质产生;水是由氢、氧元素组成的;氧气是有氧元素组成;原子是化学变化中最小的微粒
【知识点】化学变化与物理变化的判别;水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)水的电解是化学变化,可从化学变化和物理变化的本质区别方面分析;
(2)可以从水的组成、氧气的组成和化学变化的最小微粒等角度描述实验结论。
【解答】(1)水的电解与我们在说的电离的本质区别是:电解是化学变化,有新物质生成;
(2)从图中我们可以得出的三条科学结论是:
①水是由氢、氧元素组成的;
②氧气是有氧元素组成;
③原子是化学变化中最小的微粒。
13.(2019八上·天台月考)如图所示为水电解实验示意图,请据图回答下列问题:
(1)怎样用实验来检验b管中产生的气体?
(2)电解水的文字表达式:
【答案】(1)用带火星的木条靠近管口,若木条复燃,则为氧气
(2)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质;氧气的检验和验满;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,与正极连通的玻璃管内产生氧气,与负极连通的玻璃管内产生氢气;
检验氧气的方法:用带火星的小木条靠近气体,可以使它复燃。
(2)水电解生成氢气和氧气,据此写出文字表达式。
【解答】(1)b管与电源正极相连,那么里面产生氧气,检验氧气的方法为:用带火星的木条靠近管口,若木条复燃,则为氧气;
(2)电解水的文字表达式: 水 氢气+氧气 。
14.(2019八上·义乌月考)根据电解水实验装置图回答下列问题:
(1)指出电源的正、负极:A是 。
(2)通常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的:
(3)该实验可以说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,请书写其文字表达式: 。说明水由 。
【答案】(1)负极
(2)增强水的导电性
(3)水 氧气十氢气;氢和氧组成
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;电源的正极与产生氧气的试管相连,负极与产生氢气的试管相连;
(2)水中阴阳离子的浓度影响水的导电性能的强弱;
(3)水电解生成氧气和氢气,据此写出文字表达式;根据质量守恒定律分析水的组成。
【解答】(1)C管中气体体积大于D管,因此产生的是氧气;而与氧气试管相连的是正极,因此A是正极;
(2)通常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的:增强水的导电性;
(3)该实验可以说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,
其文字表达式为: 水 氧气十氢气 ;
说明水由氢元素和氧元素组成。
15.(2019八上·杭州期中)如图是电解水的实验装置,通电后,两电极上都有气体放出。
(1)试管B得到的气体是 ,检验该气体的方法是 。该实验说明水是由 组成的。
(2)这个反应的文字表达式为 。
(3)如图是电解水的微观模型示意图,可以从中获得信息是 。(回答两点)
【答案】(1)氧气;用带火星的木条伸入试管口,若木条复燃,则该气体为氧气;氢元素与氧元素
(2)水 氢气+氧气
(3)水分子是有氢原子和氧原子组成的、水的电解实际上是水分子被拆分,氢原子与氧原子重新组合
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;检验氧气的方法:用带火星的小木条伸入试管口,观察木条是否复燃;电解水生成氢气和氧气,说明水由氢和氧两种元素组成;
(2)水电解生成氢气和氧气,据此写出反应的文字表达式;
(3)可以从水分子的构成,水电解的实质等角度分析解答。
【解答】(1)试管B内的气体体积小于A内气体的体积,因此该气体是氧气,检验氧气的方法为:用带火星的木条伸入试管口,若木条复燃,则该气体为氧气;该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)这个反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 ;
(3)根据电解水的微观模型示意图可知:①水分子是由氢原子和氧原子构成的;
②水的电解实际上是水分子被拆分,氢原子与氧原子重新组。
三、解答题
16.(2017·浙江竞赛)氢是一种洁净能源,燃烧值为1.43×108焦/千克。地球上的氢多以化合态(主要是水)形式存在。在开发氢能源时,若用电解水的方法获得氢气(在20千伏,500安时,24小时可电解水9吨),问此法是否有价值?
【答案】解:设电解产生的氢气的质量为x
2H2O 2H2↑+O2↑
36
4
9000千克
x
解得x=1000千克
产生的氢气可提供的能量:
Q=1000千克×1.43×108焦/千克=1.43×1011焦
电解水所消耗的电能:
W=UIt=2×104伏×500安×8.64×104秒=8.64×1011焦
∵Q答:此法无实用价值
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】先算出9吨水电解能生成多少氢气,由生成氢气的质量计算氢气可提供的能量。用公式W=UIt,由已知条件计算出消耗的电能,两能量进行比较可得是否有价值。
17.(2017八上·越城期中)在做水电解生成氢气和氧气的实验中,由于纯水不导电,因而不能用纯水做电解实验,而是用稀硫酸溶液等,实验才能成功。
(1)现有五组学生分别用60克10%的硫酸溶液通电来测定水的组成,实验中硫酸不发生分解,下面是其中四组同学各自实验后获得的数据,你认为合理的是 。
组别 氧气体积 (毫升) 氢气体积 (毫升) 终止实验时硫酸的质量分数
甲组 80 160 10%
乙组 180 90 10%
丙组 140 278 11%
丁组 200 100 11%
(2)若另有戊组同学实验后测得终止实验时硫酸的质量分数为12%,求该组同学实验过程中电解的水的质量(要求写出计算过程)。
【答案】(1)丙组
(2)设实验过程中电解水的质量为X,由电解前后溶质质量不变可列出等式:
60g×10%=(60g-X)×12%
解得:X=10g。
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)水电解能产生氢气和氧气,产生氢气和氧体的体积之比为2:1,但实际实验中有很多原因使产生的氢气与氧气的比值只能近似为2:1。实验中由于溶剂水的分解溶质的质量分数会增大;(2)可根据计算公式:溶质的质量分数= ×100%,计算出电解后的总质量,也可以用等量关系列出等式求电解水的质量。
【解答】(1)由生成的氢气与氧气的比值接近2:1,电解后溶液中的溶质质量分数增大,两个条件可判断出丙组数据最为合理;
四、实验探究题
18.(2019八上·义乌期中)如图是电解水的实验装置,据图回答
(1)电解一段时间后, 试管的水位下降快,它和另一端试管内的气体体积比为 。
(2)如何检验A试管内的气体 。
(3)在实际试验中,氢气和氧气的体积比往往略大于2:1,试推测原因可能是 。
(4)电解水时往往要加入硫酸或氢氧化钠,目的是 。
(5)写出该反应的用文字表达式 ,由上述实验证明了 。
【答案】(1)B;2:1
(2)用带火星的木条靠近试管口,若木条复燃,则为氧气
(3)氧气比氢气更易溶于水
(4)增强水的导电性
(5)水 氢气+氧气;水由氢和氧组成
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;与正极相连的试管产生氧气,与负极相连的试管产生氢气;
(2)根据检验氧气的方法解答;
(3)可从氢气和氧气在水中的溶解性大小分析;
(4)溶液中的正负离子越多,溶液的导电性越强,那么电解水的速率越大;
(5)水电解产生氢气和氧气,据此写出反应的文字表达式,丙分析水的组成。
【解答】(1)根据图片可知,电解一段时间后,B试管内水位下降快,因此为氢气,而A中为氧气,那么它和另一端的试管内的气体体积比为2:1;
(2)A试管内气体为氧气,检验方法为: 用带火星的木条靠近试管口,若木条复燃,则为氧气 ;
(3)在实际试验中,氢气和氧气的体积比往往略大于2:1,试推测原因可能是氧气比氢气更易溶于水。
(4)电解水时往往要加入硫酸或氢氧化钠,目的是增强水的导电性。
(5)该反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 ;由上述实验证明了水由氢和氧组成。
19.(2018八上·温岭期中)为了探究水的组成,某同学利用如图装置进行实验。通电一段时间后,两电极上都有气泡产生。
(1)接通直流电源后,D管产生气体是 。
(2)如果D管内产生气体的体积为5毫升,则C管内产生气体的体积为 毫升。
(3)若某同学在C管收集到的气体体积偏大,其原因不可能的是( )
A.氧气比氢气更易溶于水 B.氧气与电极发生化学反应
C.C管漏气 D.D管漏气
【答案】(1)氧气
(2)10
(3)C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的实验中,产生氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据氢气和氧气的体积比进行计算;
(3)分析各个选项中现象引起的数据差异进行解答即可。
【解答】(1)D管中的气体体积小于C管,说明D管中产生的是氧气;
(2)D管中是氧气,C管中是氢气,二者的体积之比为1:2;因为D管内产生氧气的体积为5mL,所以C管内产生气体的体积为:5mL×2=10mL;
(3)A.氧气比氢气更易溶于水,因此会使D管中氧气偏小,而C管中氢气体积偏大,故A不合题意;
B.氧气与电极发生化学变化,会使D管中氧气偏小,而使C管中氢气体积偏大,故B不合题意;
C.如果C管漏气,那么氢气的体积会偏小,故C符合题意;
D.如果D管漏气,那么氧气的体积会偏小,而使氢气的体积偏大,故D不合题意。
故选C。
20.(2018七下·鄞州期末)如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。试回答下列问题: 如图
(1)若甲试管中生成气体B,则B是 气,b应接电源的 极。
(2)如果该实验中产生氧气的体积是8毫升,则生成氢气的体积是 毫升。
(3)该实验可以说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,请书写其文字表达式: 。
【答案】(1)氧;正
(2)16
(3)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】电解水实验中,生成的氢气和氧气的体积比为2:1;电源正极与产生氧气的一端相连,负极与产生氢气的一端相连。
【解答】(1)由图可知,甲处产生的气体减少,应该是氧气;此时b应接电源的正极。
(2)电解水实验中,生成的氢气和氧气的体积比为2:1,该实验中产生氧气的体积是8毫升,则生成氢气的体积是16毫升。
(3)由实验分析可知,水在通直流电的情况下生成了氢气和氧气,故其文字表达式为:水 → 通 直 流 电 氢气+氧气。
故答案为:(1)氧;正;(2)16;(3)水 → 通 直 流 电 氢气+氧气
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