4.2 水的组成
一、选择题
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.如图是电解水的简易实验装置,下列有关叙述错误的是( )
A.A.b分别是电源的正极、负极
B.在水中加入少许硫酸钠能增强导电性
C.电解水实验表明,水是由两个氢原子和一个氧原子组成的
D.理论上若得到的氧气为n mL,则同时得到约2n mL氢气
3.下列从电解水的微观示意图中获得的信息不正确的是( )
A.在水电解过程中,分子种类发生改变
B.水是由氢原子和氧原子直接构成的
C.变化前后原子的种类和个数没有发生改变
D.该过程中,最小的微粒是氢原子和氧原子
4.下列从电解水的微观示意图中获得的信息正确的是( )
A.氢分子和氧分子是该变化中的最小粒子
B.水是由氢气和氧气组成的
C.“”所表示的粒子,可保持氧气的化学性质
D.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
二、实验探究题
5. 18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,最终认识了水的组成。如图是水的电解装置图。
请回答:
(1)通过该实验,人们认识到水是由________组成的。
(2)检验a管气体的方法是________。
(3)在实验前,往蒸馏水中加入少量硫酸钠的目的是________。
(4)b管连接的电极为电源的________极。
(5)写出下列反应的文字表达式:电解水________,氢气的燃烧________。
6.水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(提示:Na2SO4溶液呈中性且不参与反应,无色酚酞在含有OH-的环境中显红色,H+能消耗OH-生成H2O)。通直流电一段时间后现象如图所示。
电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色。
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42-,可增强水的导电性
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
(2)电解后,管A中生成的微粒有________(填微粒符号)。
7.某化学小组在老师的指导下用如图所示装置探究水的组成。
【实验记录】接通电源后,在两侧玻璃管内观察到的现象是________,玻璃管B.A内收集到的气体体积比约为1:2。
请在图中括号内标记出电源的正极和负极(用“+”和“-”表示)。
【查阅资料】水通电分解生成的气体可能是氢气和氧气。
【猜想与假设】甲:A管内收集到的气体是氢气,B管内收集到的气体是氧气;
乙:A管内收集到的气体是氧气,B管内收集到的气体是氢气。
【实验探究】甲:用燃着的木条检验两种气体;
乙:用带火星的木条检验两种气体。
甲同学在检验A管气体时观察到的现象是________;检验B管气体时观察到________。
【实验结论】水是由________组成的。
【交流与讨论】乙同学因为实验设计与甲同学不同,你认为在检验________管(填“A”或“B”或“A和B”)气体时可能会没有观察到预期的实验现象。在此实验中还会观察到C中液面上升,此时A、B管内的压强________外界大气压(填“大于”“小于”或“等于”);A管内压强________B管内压强(填“大于”“小于”或“等于”)。
(提示:A、B管内压强等于外界大气压加上C管与A、B管内的液面高度差产生的压强)
参考答案
一、选择题
1.答案:A
解析:纯净的水是无色透明的。
2.答案:C
解析:电解水时,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内产生的气体体积多,所以a、b分别是电源的正极、负极,A正确;纯水几乎不导电,在水中加入少许硫酸钠能增强导电性,B正确;电解水实验表明水是由氢元素和氧元素组成的,C错误;生成氧气和氢气的体积比约为1:2,理论上若得到的氧气为n mL,则同时得到约2n mL氢气,D正确。
3.答案:B
解析:水是由水分子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的。
4.答案:D
解析:原子是化学变化中的最小粒子,因此氢原子和氧原子是该变化中的最小粒子,A错误;水是由氢元素和氧元素组成的,B错误;“”表示的是水分子,C错误。
二、实验探究题
5.答案:(1)氢元素和氧元素
(2)打开活塞,将带火星的木条靠近管口,木条复燃,证明是氧气
(3)增强水的导电性
(4)负
(5)水氢气+氧气 氢气+氧气水
解析:(2)由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,a管气体是氧气,氧气具有助燃性,可用带火星的木条检验;(3)硫酸钠在水中能解离出自由移动的离子,在实验前,往蒸馏水中加入少量硫酸钠的目的是增强水的导电性;(4)由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,b管连接的电极为电源的负极;(5)电解水生成了氢气和氧气,文字表达式是:水氢气+氧气;氢气燃烧生成了水,文字表达式是:氢气+氧气水。
6.答案:(1)ac(2)O2和H+
解析:(1)水中加入少量的稀Na2SO4,溶液可增强水的导电性,a正确;电解过程中电能转化为化学能,b错误;管B中产生气体较多,为氢气,负极产生氢气,故电极N与电源负极相连,c正确。(2)电极M与电源正极相连,管A中可得到氧气;电解过程中电极N附近溶液显红色,电解结束后将所有液体倒入烧杯中,溶液呈无色,说明电极M上产生了H+。
7.答案:【实验记录】两个电极上都有气泡冒出 A-、B+
【实验探究】气体燃烧,发出淡蓝色火焰 木条燃烧更旺
【实验结论】氢元素和氧元素
【交流与讨论】A 大于 大于
解析:【实验记录】接通电源后,两个电极上都有气泡冒出。【实验探究】甲在检验A管气体时观察到的现象是气体燃烧,发出淡蓝色火焰;检验B管气体时观察到木条燃烧更旺。【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。【交流与讨论】氧气可以使带火星的木条复燃,氢气不能用带火星的木条点燃,因此乙同学在检验A管气体时可能会没有观察到预期的实验现象。
1