4.2 水的组成
核心·易错
请判断下列说法的正误:(在括号内打“√”或“×”)
(1)水的密度为1 g·cm-3( )
(2)电解水的实验现象为正极产生氧气,负极产生氢气( )
(3)电解水产生的氧气和氢气的质量比为1 2( )
(4)电解水实验说明水由氧气和氢气组成( )
(5)每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的( )
[易错点拨]
1.水在101.3 kPa时,凝固点是0 ℃,沸点是100 ℃,温度为4 ℃时,密度最大为1 g·cm-3。
2.电解水实验说明水是由氢、氧元素组成的。电解水产生氧气和氢气的体积比为1∶2,而非质量比。
1.关于水的物理性质的叙述错误的是 ( )
A.海水呈蓝色,所以纯净的水是蓝色的
B.在压强为101.3 kPa,温度低于0 ℃时,水能结冰
C.压强为101.3 kPa时,水在100 ℃时沸腾
D.同体积的冰比水轻,严寒的冬天,冰会浮在水面上
2.在电解水的实验中,不能直接观察到的现象是( )
A.两极都有气泡产生
B.一段时间后与负极和正极相连的玻璃管内收集的气体体积比约为2∶1
C.与负极相连的玻璃内收集到的气体是氢气
D.正极产生的气体能使带火星的木条复燃
3.[2020·常州改编] 水是生命之源。如图图为电解水的实验装置,下列说法正确的是( )
A.该实验可用于研究水的组成
B.正极产生的是氢气
C.b中产生的气体可支持燃烧
D.实验过程中球形容器内液面高度不变
4.宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一。有关中两个实验的说法不正确的是( )
A.甲实验:温度升高,水分子运动加快
B.乙实验:反应前后分子、原子都发生改变
C.甲实验:水变成水蒸气过程中,分子间间隔增大
D.乙实验:通过检验生成了氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的
5.下列说法中错误的是( )
A.氢气和氧气反应生成水,说明水是由氢、氧两种元素组成的
B.电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢气和氧气组成的
C.氢气燃烧生成水的反应是化合反应,水电解生成氢气和氧气的反应是分解反应
D.海水、湖水是混合物,氢气燃烧生成的水是纯净物
6.1800年,人类电解水获得成功。某同学利用如图图所示装置进行该实验时,发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2∶1。下列说法错误的是(已知:①相同条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比;②常温常压时,1 L水可溶解0.031 L O2、0.57 L O3)( )
A.水在通电时能发生化合反应
B.实验中若加入少量NaOH,则溶液导电性增强
C.从实验结果可以推测,相同条件下,H2在水中的溶解能力比O2的弱
D.若右侧试管内产生少量O3,也会使左、右两侧试管内气体体积比略大于2∶1
7.科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在催化剂作用下使海水分解得到氢气的新技术。下列说法正确的是( )
A.该技术使水分解的文字表达式为:水氢气+氧气
B.该技术不可以把太阳能转化为氢能源
C.水分解和氢气的燃烧不会产生污染
D.水分解产生氢气的同时释放出巨大能量
8.水是一切生物生存所必需的。
(1)如图图中甲所示为电解水的装置图,请写出该反应的符号表达式: ;水中需加入少量稀硫酸,作用是 ;通电一段时间后,试管a中收集到的气体是 ,正极与负极产生气体的体积比是 ,但实验所得数据略小于该值,针对这一现象推测原因,你认为下列可取的是 (填字母)。 A.生成氢气一端,试管内未装满水
B.相同条件下,氧气在水中的溶解能力比氢气强C.连接生成氧气一端的电极被氧气氧化,消耗了一部分氧气D.实验所得数据与理论值相差不多,可认为实验已经成功
(2)图乙是水分子分解的示意图。该反应中发生变化的微粒是 ,没有发生变化的微粒是 和 ,产生的新微粒是 和 。
9.研究“水”可从多角度展开。
(1)水的组成。通过分析实验结果推断物质的组成,是认识物质的一种方法。研究水的组成就
是利用了这种方法。电解水实验结果如图图所示。
①根据实验中只生成氢气和氧气,确定了水是由 组成的,得出此结论的依据是 。
②根据科学家发现的“同温同压下,同体积气体分子数相同”的规律分析:电解水实验中生成氢气和氧气的体积比为 ,所以生成氢分子和氧分子的个数比是 ,又由于氢分子和氧分子都是 原子分子,故水分子分解得到氢原子和氧原子的个数比是 ,经进一步科学确认,得出水的化学式为 。
(2)水的性质。
将黄豆大小的金属钾放入盛有水的烧杯中,反应生成氢氧化钾和氢气,写出该反应的符号表达式: 。
(3)水的用途。①碘与锌在常温下反应速率很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此反应中的作用是 。
②下列实验中,对水的主要作用分析不全面的是 (填字母)。(提示:生石灰与水反应会放出大量的热)
A.a图中的水便于观察烧瓶内气压变化
B.b图中的水提供热量
C.c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察氢气
何时集满
D.d图中的水防止熔融物溅落炸裂集气瓶底
10.如图图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。试回答:
(1)实线部分表示剩余的气体是 。
(2)虚线部分表示剩余的气体是 。
(3)实线与虚线的交点表示的意义是
。
答案
[核心·易错]
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
[应考能力提升练]
1.A 2.C
3.A 电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的;与电源正极相连的玻璃管内产生的气体少,正极产生的是氧气;b管与电源负极相连,产生的气体多,是氢气,能燃烧但不能支持燃烧;随着反应的进行,产生气体后,a、b两管中气压增大,实验过程中球形容器内液面高度上升。 4.B
5.B 电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的。 6.A
7.C 由题意可知该反应是在催化剂和太阳能的作用下分解生成氢气和氧气,反应条件为两个;该技术能将太阳能转化为氢能;水分解生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,均不会产生污染;水分解产生氢气时要吸收能量。
8.(1)H2OH2+O2 增强水的导电性 氢气(或H2) 1:2 ABC
(2)水分子 氢原子 氧原子 氢分子 氧分子
9.(1)①氧元素和氢元素 化学变化过程中元素种类不变②2∶1 2∶1 双 2∶1 H2O
(2)K+H2OKOH+H2 (3)①加快反应速率 ②AB
(3)①碘与锌在常温下反应速率很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,说明水在此反应中的作用是加快反应速率。②a图中的水便于观察烧瓶内气压变化,还可以与生石灰反应;b图中的水提供热量,还可以隔绝氧气。
[初高衔接拓展练]
10.(1)氢气 (2)氧气 (3)氢气与氧气恰好完全反应