2023浙教版科学八年级上册暑假“胜人一筹”专题训练（二）：水的组成【含解析】

水的组成
1.如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是（ ）
A.实验前A，B两管内要装满水
B.A，B管内收集到气体的质量比约为2：1
C.A管内产生的气体能使带火星的木条复燃
D.该实验说明水由氢气和氧气组成
2.如图为电解水过程的微观示意图，下列说法不正确的是( )
A.氧分子是由氧原子构成的，氢分子是由氢原子构成的
B.这个微观示意图说明了水分子是由氧原子和氢原子构成的
C.这个微观示意图可以解释为什么获得的氢气体积是氧气体积的两倍
D.该实验证明了水中含有氢气和氧气
3．图甲、乙是电解水的实验及电解时水分子分解的示意图。有关叙述正确的是(　　)
A．a试管中产生的气体是氧气
B．a、b试管中产生气体的质量比为2∶1
C．水电解的过程中，氢原子和氧原子数都没发生变化
D．电解水的变化只是分子间的间隔发生了变化
4．水在通直流电的作用下可以分解，在此过程中没有发生变化的是(　　)
A．水分子的数目B．分子的种类C．物质的种类D．构成物质的原子种类
5．宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程如图所示，下列说法中错误的是(　　)
A．氢气、氧气和水都是由分子构成的
B．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，分子种类发生了改变
C．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变
D．水是由氢气和氧气组成的
6.下列有关电解水和海水淡化的说法，合理的是（ ）
A.电解水和海水淡化过程中，水分子均发生了变化
B.图中①②③所示气体，依次为氧气、氢气和水蒸气
C.从电解水实验可知，水是由氢气和氧气组成的
D.海水暴晒一段时间后，剩余海水中食盐的质量分数会变大
7.如图是电解水的微观模型示意图，从中获得信息正确的是（ ）
A.水电解是物理变化
B.物质都是由分子构成的
C.水电解前后原子的种类没有变化
D.水是由氢气和氧气组成
8．如图为电解水的简易装置，下列分析正确的是（　　）
A．甲试管中产生的气体为氧气
B．连接的是电源的正极，连接的是负极
C．甲乙试管中产生的气体质量之比为
D．实验说明水是由氢气和氧气组成的
9.如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，b管与电源________极相连产生气体。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2:1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有________（选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”）。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，________（选填“H2”或“O2”）更难溶于水。
10．如图是验证水的组成的装置。A、B是两个连通并带有刻度的玻璃管（上端是带活塞的尖嘴管），C为连接在A、B中间的漏斗，A、B管下端是与直流电源相连的两个电极。实验步骤如下：
（1）先将活塞打开，然后从C处将水倒入装置中，使A、B玻璃管中充满水，关闭活塞后再接通电源。
（2）打开电源开关，几分钟后在A、B玻璃管中生成气体的体积如图所示。根据实验填空：
①A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是___________；
②C管中液体的液面___________（填“上升”或“下降”），产生此现象的原因是___________；
③B管(正极）中的气体是___________，证明B管中的气体的最简便的方法___________；
（3）电解一定量的水，当其中一个电极产生5mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是___________mL或___________mL。
11.小乐用电解水的实验探究水的组成，请回答下列问题。
(1)电解水的实验装置如图所示，在水电解器的玻璃管里注满水后，接通________ (填“直流电”或“交流电”)；等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源。若要检验b玻璃管中的气体，其操作是________________________________________________________。
(2)查阅资料得知“同温同压下，气体的体积比等于气体的分子个数比”。则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2∶1”的实验现象是________________________________________________。
12．电解水的简易装置和电解水生成气体的体积与时间的关系图如图所示。试回答下列问题。
(1)若甲试管中生成气体B，则B是___________，b应接电源的___________极。
(2)验证气体B的方法是______________________________________________，这是因为该气体具有______性。
(3)图中的现象表明实验_______________________(填“未开始”“刚开始”或“已进行一段时间”)。
(4)如果该实验中产生氧气的体积是8 mL，则生成氢气的体积是____________mL。
(5)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，请写出其文字表达式：______________________。
答案及解析
1.A
【解析】A.在实验前，A、B两管中要装满水，那么得到的气体是纯净的，否则会混有空气，故A正确；
B.A、B管内气体的体积之比为2：1，故B错误；
C.A管内气体的体积大于B管，应该为氢气，不能使带火星的小木条复燃，故C错误；
D.该实验说明水由氢和氧元素组成，故D错误。
2.D
【解析】A.根据反应产物可知，氧分子是由氧原子构成的；根据反应产物可知，氢分子是由氢原子构成的，故A正确不合题意；
B.根据可知，水分子是由氧原子和氢原子构成的，故B正确不合题意；
C.根据示意图可知，反应生成的氢分子的个数是氧分子的2倍，因此氢气体积是氧气体积的两倍，故C正确不合题意；
D.该实验证明了水由氢元素和氧元素组成，故D错误符合题意。
3．C
【解析】电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。
解：A、a试管中产生的气体是氢气，该选项说法不正确；
B、a、b试管中产生气体的质量比为1：8，该选项说法不正确；
C、水电解的过程中，氢原子和氧原子数都没发生变化，该选项说法正确；
D、电解水的变化过程中，分子间的间隔、分子都发生了变化，该选项说法不正确。
4．D
【解析】A、水在直流电作用水分子被分解，所以水分子的数目发生了改变，故A不符合题意；
C、水在直流电作用水分子被分解，所以物质的种类发生了改变，故C不符合题意；
B、水在直流电作用水分子被分解，所以水分子的种类发生了改变，故D不符合题意。
D、水在直流电作用水分子被分解，但是氢原子和氧原子不变，所以构成水分子的原子种类不变，故B符合题意.
5．D
【解析】A、氧气是由氧分子构成的，氢气是由氢分子构成的，水是由水分子构成的，说法正确；
B、由化学反应的实质可知，在化学反应中，分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，说法正确；
C、由质量守恒定律以及化学反应的实质可知，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变，说法正确；
D、水是一种纯净物，不是由氢气与氧气组成的，而是由氢元素与氧元素组成的，说法错误。
6.D
【解析】A.在电解水的过程中，水分子分解，然后生成了氢分子和氧分子；海水淡化的过程，其实就是将水和盐类分离的过程，没有新物质生成，即没有新的分子生成，故A错误；
B.气体①比②的体积大，那么①为氢气，②为氧气，故B错误；
C.从电解水的实验可知，水是由氢元素和氧元素组成的，故C错误；
D.海水暴晒一段时间后，食盐的质量不变，而水的质量减小，根据溶质质量分数=可知，海水中的食盐的质量分数会变大，故D正确。
7.C
【解析】A.水电解生成氢气和氧气，有新物质生成，为化学变化，故A错误；
B.常见的金属、稀有气体都是由原子构成的，还有一些物质由离子构成，故B错误；
C.根据示意图可知，水电解前后，原子都只有两种，即氢原子和氧原子，故C正确；
D.微观上，水由水分子构成；宏观上，水由氢元素和氧元素组成，故D错误。
8．B
【详解】
A、根据电解水时“正氧负氢、氢二氧一”，可知甲试管中产生的气体体积多，所以产生的气体是氢气，故A错误。
B、甲试管产生的气体是氢气，所以b为负极，乙试管产生的气体是氧气，所以a是正极，故B正确。
C、甲乙试管中产生的气体体积之比为，而不是质量比，故C错误。
D、水在通电的情况下产生氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故D错误。
故选B。
9.（1）正（2）气体分子间的平均距离（3）H2
【解析】在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。
体积的体积其实就是分子之间平均距离构成的空间体积与分子个数的乘积，因此影响气体体积的因素为分子数目和分子间的平均距离。
（1）根据图甲可知，a试管内气体体积大于b试管，那么a管内气体为氢气，b管内气体为氧气。因为与正极相连的试管生成氧气，所以b管与电源的正极相连。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2:1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有气体分子间的平均距离。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，H2更难溶于水。
10．气体的密度比水小，且氧气不易溶于水，氢气难溶于水 上升 A、B管内汇聚气体，气压变大，将水压入C中 氧气 将带火星的木条置于B管上方尖嘴处，打开活塞，木条复燃，则该气体为氧气 2.5 10
【详解】
（2）①水在通电的条件下生成氢气和氧气，所以A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是气体的密度比水小，且氧气不易溶于水，氢气难溶于水。
②C管中液体的液面上升；产生此现象的原因是：A、B管内汇聚气体，气压变大，将水压入C中。
③水在通电时，正极产生氧气，负极产生氢气，所以B管中的气体是氧气；证明B管中的气体的最简便的方法是：将带火星的木条置于B管上方尖嘴处，打开活塞，木条复燃，则该气体为氧气。
（3）水电解过程中，负极产生氢气，正极产生氧气，氧气和氢气的体积比大约为1：2。电解一定量的水，当其中一个电极产生5 mL气体时，该气体可能是氢气，也可能是氢气，所以另一电极产生的气体体积可能是2.5 mL或10 mL。
11.（1）直流电 用燃着的木条接近b玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞（2）玻璃管b内的气体体积是玻璃管a内气体体积的2倍
【解析】（1）水通电分解得到了氢气和氧气，通的是直流电；由：“正氧负氢、氢二氧一”可知，a管是氧气，b管是氢气。若要检验b玻璃管中的气体，其操作是：用火点燃，气体能燃烧，生成淡蓝色火焰；（3）水通电分解得到了氢气和氧气，并且是正氧负氢；该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2：1”，实验现象是：a管和b管的气体体积比为1：2。
12．（1）氧气 正；（2）将带火星的木条放在试管口，如果木条复燃，则证明是氧气；助燃
（3）已进行一段时间；
（4）16；
（5）水 通电 氢气＋氧气
【解析】电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，生成的氧气和氢气的体积比约为1：2，根据实验现象来分析解答。
解：（1）由图象可知，生成的气体A的体积大于气体B的体积，所以气体B是氧气，则b应接电源的正极；
（2）验证气体B的方法是：将带火星的木条放在试管口，如果木条复燃，则证明是氧气；
（3）图中现象是生成了一部分气体，表明，实验已经进行一段时间；
（4）电解水时生成氢气的体积为氧气体积的2倍，所以生成8毫升氧气的同时生成氢气的体积为16毫升。