2023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 1.2 水的组成 同步练习
一、单选题
1.(2023八上·义乌期末)如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A.水电解属于物理变化
B.水分子是由氢分子和氧分子构成的
C.水是由原子直接构成的
D.水分子是由氢元素和氧元素组成的
2.(2022八上·义乌期中)从电解水的实验中可知( )
A.水是由氢气和氧气组成的 B.水是由氢原子和氧原子构成的
C.水分子含有氢分子和氧分子 D.水电解过程中产生了新的分子
3.(2022八上·平阳月考)用下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,能使水电解产生气体的速度变大 ②甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1 ③甲试管内产生的气体能燃烧 ④乙试管内产生的气体能使燃着的木条燃烧更旺;以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.③ C.①② D.①②③
4.(2022八上·杭州期中)下图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.水分解的过程中,保持不变的粒子是氢原子和氧原子
D.电解水的文字表达式为:水2个氢分子+1个氧分子
5.(2022八上·杭州期中)某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体(U型管中预先加入了少量氢氧化钠,氢气气的密度比空气小),下列说法不正确的是( )
A.a是电源的负极
B.d管中的气体先收集的气体可以用带火星的木条检验
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性
D.该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子
6.(2022八上·浙江期中)如图是张强同学自制的简易电解水装置的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.连接B的是电源的正极
B.这个实验证明水是由氢气和氧气组成的
C.试管A中得到的是氧气
D.试管B中的气体能使带火星的木条复燃
7.(2022八上·鹿城月考)下图为水电解过程的微观示意图,下列说法错误的是( )
A.氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成
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.水电解产生氢气和氧气,说明水分子中含有氢分子和氧分子
D.这个微观示意图可以解释获得的氢气体积是氧气体积的两倍
8.(2022八上·长兴月考)水电解的过程可用图表示,微粒运动变化的先后顺序是( )
A.①②③④ B.④③②① C.①②④③ D.①④③②
9.水电解的过程可用图表示,微粒运动变化的先后顺序是 ( )
A.①②③④ B.④①③② C.①②④③ D.①④③②
10.(2022七下·慈溪期末)电解水实验如图,下列说法不正确的是( )
A.试管1中得到氢气
B.试管2中得到的气体有助燃性
C.水电解得到的氢气和氧气的质量比是2:1
D.水由氢、氧元素组成
11.(2022八上·杭州月考)电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是( )
A.与电源负极相连的电极上产生气体N
B.通电后气体产生的速度相同
C.气体M、N的质量比为1: 2
D.检验M、N气体可证明水的组成
12.(2022八上·余杭月考)电解水过程由如图步骤的模型构成(图中●表示氧原子,〇表示氢原子),完整表示电解水过程的顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.②①④③ D.④①②③
13.(2022八上·长兴月考)下列关于电解水实验的说法中正确的是( )
A.从现象上判断:负极产生的是氢气
B.从变化上分类:该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:水是由氢原子和氧原子构成的
14.(2022七下·鄞州期末)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.此实验得出结论,水是由氢、氧组成
B.理论上若得到8mL的氧气,可同时得到16mL氢气
C.电解水时需通直流电
D.与电源负极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
15.(2022七下·宁波期中)下列有关电解水实验的说法正确的是( )
A.电解水实验证明水是由氢氧两种元素组成的
B.负极端产生的气体能使带火星的木条复燃
C.两个电极产生气泡的速率一样
D.正极端产生的气体体积更大
二、填空题
16.(2023·舟山)科学观念的建立需要经历曲折的探索。在很长-段时间内,人们曾认为水是组成世间万物的一种元素。
(1)1781年,卡文迪许用纯氧与氢气反应,生成水。推测水应该由 种元素组成,从“合成”的角度,证明了“水不是单一元素”。
(2)1800年,卡菜尔和尼科尔森通过电解的方式将水分解为氢气和氧气,该反应的化学方程式为 ,从“分解”的角度,证明了“水不是单一元素“。
17.(2022·浙江期中)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)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“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
18.(2022八上·长兴月考)水是生命之源,“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任。
(1)图甲所示为“水循环示意图”,图中各序号分别代表水循环的各个环节,其中序号⑤表示 ;
(2)如图乙所示是电解水实验装置,实验进行一段时间后,图中能使带火星的木条复燃的气体是 (选填“a"或“b"), 该实验证明水是由 组成的。
19.(2022八上·柯桥期中)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。回答下列问题。
(1)若甲试管生成A气体,则b应该接直流电源的 极。
(2)把带火星的木条放入B气体中,能看到的现象是 ,说明B气体具有的化学性质是 性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是 。
20.(2022八上·富阳期中)没有水,就没有生机勃勃的地球。科学小组为了探究水的组成,他们用如图所示电解水的装置进实验,回答下列问题:
(1)检验C试管中的气体的方法是 ;
(2)写出水电解的文字表示式: ;
(3)这个实验说明:水是由 组成;
(4)如图ABC能表示水电解过程的微观变化,过程的正确顺序是 。
21.(2022八上·义乌月考)如图所示是电解水的装置图:
(1)图中A表示电源的 极。
(2)检验b试管内气体的方法是 ,说明该气体具有 的性质。(填 “可燃性”或“助燃性”)
(3)电解水的文字表达式
22.(2022八上·鹿城月考)如图是电解水的实验装置图,请回答问题:
(1)实验中得到氧气的试管是 ;(选填“C”或“D”)
(2)经检验产生的气体有氢气和氧气,说明水是由 组成的;
23.(2022八上·长兴月考)如图是电解水的简易装置,且实验已进行了一段时间。试回答下列问题。
(1)检验甲试管中产生的气体的方法是 。
(2)b应接电源的 极。
(3)电解水实验说明水是由 组成的。
24.水电解的实验(如图所示)。(提示:氢气能够燃烧)
(1)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电。可以观察到的现象:两个电极上出现 ,左右两玻璃管内液面 。
(2)用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到 ,这个玻璃管中产生的是 ;用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到 ,这个玻璃管中产生的是 。
(3)产生氢气的玻璃管与电源 (填“正”或“负”),下同)极相连,产生氧气的玻璃管与电源 极相连。
(4)通过精确实验,测得电解水时产生氢气和氧气的体积比是 。
(5)电解水的实验说明水在通直流电条件下会生成 和 ,其文字表达式为 。
(6)实验结论:水是由 和 组成的。
25.
(1)水是由 和 组成的,水分子是由 和 构成的。
(2)电解水后,产生氢气和氧气的体积比为 。
(3)在电解水的过程中,发生改变的微粒是 ,反应前后保持不变的微粒是 。
三、实验探究题
26.(2023·宁波模拟)小科为完成水电解实验,设计了如图所示的电路。电源为直流电,正负极均接有完全相同的铜片。小科将两块铜片放入只盛有水的大烧杯中,打开电源后进行观察:
(1)发现一:一段时间后,小科发现 (填“a”或“b”)铜片上产生的气泡较多。
(2)发现二:小科发现出现气泡的速度非常慢,请教老师后,小科明白现象不够明显是由于烧杯内溶液的 能力差所造成;针对这一问题,小科往烧杯中加入了硫酸钠。
(3)发现三:随着实验的进行,细心的小科又发现了一个现象,溶液中产生蓝色絮状沉淀,你推测该沉淀可能是 (填化学式)。
27.(2022八上·义乌期中)天宫空间站的宇航员所需要的氧气主要是靠电解水获得的,请回答:
(1)图甲是电解水的实验装置,检验 a 处气体的方法是 。
(2)图乙是电解水的微观过程, 其正确的顺序是 。(填字母)
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是 , 通电一段时间后溶液中溶质的质量分数会 。(填“变大” 、“变小” 、“不变”)
28.(2022八上·杭州期中)如图所示是电解水的装置图:
(1)判断所接电源的正负极,图中A点表示电源 极。
(2)如何检验b试管内的气体 。
(3)通过该实验能够得到如下一些结论,其中正确的是 。
A.水是由氢和氧组成
B.各种生命活动都离不开水
C.水分子中含有两种不同的原子
D.水中氢气和氧气的体积比是2:1
29.(2022九上·桐庐月考)科学兴趣小组的同学探究用氢气还原氧化铜并测定水的组成,设计的实验装置如图:请回答下列问题:
(1)实验时,先通入氢气(其目的是 ),再点燃酒精灯;
(2)实验中发生还原反应的物质是 ;
(3)实验结束时操作是 (填序号);
A.先熄灭酒精灯,继续通入氢气至冷却
B.先停止通氢气,再熄灭酒精灯通入
C.熄灭酒精灯,马上停止通入氢气
D.先停止通氢气,再熄灭酒精灯通入
(4)反应后装置A质量减少ag,装置B质量增加bg,实验可得出水中氢、氧元素质量比 。
四、解答题
30.(2021八上·长兴期中)图甲是电解水的简易装置,试回答下列问题
(1)该实验的主要目的是( )
A.观察电解水的现象 B.研究电解水产物的性质
C.探究电解水的条件 D.验证水是由氧和氢组成
(2)实验中,A、B试管中气体的体积与时间的关系如图乙所示。由图乙可知A气体是 ;
(3)水的电解属于化学变化,原因是 。
31.(2021七下·余姚竞赛)如图所示的实验能验证水的组成。
(1)图所示实验中,接通直流电源一段时间后,玻璃管a内产生的气体是约10mL气体时,玻璃管b内产生约 mL气体。
(2)检验玻璃管b内气体的方法是 ;
(3)水电解时将电能主要转化为 能;
(4)若取36g质量分数为1%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了6g水,则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?
32.如图所示的两个实验都能验证水的组成。
(1)图甲所示实验中,观察到的现象是 。
(2)图乙所示实验中,接通直流电源一段时间后,玻璃管b内产生的气体是 ,该管内产生约10mL气体时,玻璃管a内产生约 mL气体。
(3)若取36g质量分数为1%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了6g水,则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为是多少?
33.(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?
34.(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)。
答案解析部分
1.【答案】D
【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】根据对水电解过程的现象、结论的理解判断。
【解答】A.水电解时生成氢气和氧气,有新物质生成,为化学变化,故A错误;
BD.根据化学式H2O可知,水分子由氢原子和氧原子构成,故B错误,D正确;
C.水由水分子构成,不是由原子直接构成,故C错误。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对电解水的实验现象和结论分析判断。
【解答】水在通直流电的条件下分解,生成氢气和氧气。根据质量守恒定律可知,水由氢元素和氧元素组成。从微观上看,水分子由氢原子和氧原子构成,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验过程、现象和结论的理解判断。
【解答】①水的导电能力取决于其中离子的浓度,在水中加入硫酸,其中的离子浓度增大,则导电能力增强,那么反应加快,故①正确;
②甲试管内气体体积大于乙试管内气体体积,则甲试管内为氢气,乙试管内为氧气,则二者的题之比为2:1,故②正确;
③甲试管中的气体氢气可以燃烧,故③正确;
④乙试管内的氧气不能燃烧,但是能够使燃烧的木条燃烧更旺,故④正确。
那么正确的是①②③④。
故选A。
4.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)(2)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(3)根据化学变化的本质判断;
(4)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的文字表达式。
【解答】根据图片可知,试管a中生成气体的体积大于b管,则a管内氢气,b管内氧气,且二者的体积之比为2:1,故A、B错误;
水分解的过程中,反应前和反应后都只有两种原子,即氢原子和氧原子,故C正确;
水电解,生成氢气和氧气,则反应的文字表达式为: 水氢气+氧气 ,故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.a管中的气体用向下排空气法收集,说明它的密度小于空气,应该为氢气。而与电源负极相连的试管生成氢气,因此a是电源的负极,故A正确不合题意;
B.d管中的气体用向上排空气法收集,即它的密度大于空气,应该为氧气,可以用带火星的木条检验,故B正确不合题意;
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性,从而加快反应进度,故C正确不合题意;
D.该实验说明水分子中含有氢原子和氧原子,故D错误符合题意。
故选D。
6.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识和理解判断。
【解答】AC.根据图片可知,B管内气体体积大于A管内气体,则B内为氢气,A内为氧气。与负极相连的试管生成氢气,因此连接B的是负极,故A错误,C正确;
B.水电解生成氢气和氧气,则说明水由氢元素和氧元素组成,故B错误;
D.试管B中为氢气,不能使带火星的木条复燃,故D错误。
故选C。
7.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识,结合图片,对各个选项进行分析判断。
【解答】A.根据图片和可知,氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,水分子是由氧原子和氢原子构成的,故B正确不合题意;
C.根据质量守恒定律可知,水电解产生氢气和氧气,说明水分子中含有氢原子和氧原子,故C错误符合题意;
D.反应生成2个氢分子和1个氧分子,则说明得的氢气体积是氧气体积的两倍,故D正确不合题意。
故选C。
8.【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】化学变化的本质就是分子分解为原子,原子再重新结合生成分子的过程。
【解答】水电解的过程,其实就是水分子分解水氢原子和氧原子,然后氢原子结合生成氢分子,氧原子结合生成氧分子,则先后顺序为:①②③④。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据化学变化的本质分析。
【解答】水电解的过程,其实就是水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氢原子相互靠近,氧原子相互靠近,最终结合生成氢分子和氧分子的过程,则正确顺序为①②③④。
故选A。
10.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】在水的电解实验中,生成氢气的体积大约是氧气体积的2倍,则试管1内为氢气,2内为氧气,故A正确不合题意,C错误符合题意;
试管2中为氧气,它具有助燃性,故B正确不合题意;
水电解生成氢气和氧气,因此水由氢元素和氧元素组成,故D正确不合题意。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.在电解水的实验中,生成氢气的体积为氧气体积的2倍,则M为氢气,N为氧气。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气,则与负极相连的产生气体M,故A错误;
B.通电后,生成氢气的速度大约是氧气速度的2倍,故B错误;
C.气体M、N的体积之比为2:1,故C错误;
D.检验M、N分别为氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成,故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据化学反应的本质分析判断。
【解答】电解水的过程,其实就是水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氢原子结合成氢分子,氧原子结合生成氧分子的过程,则正确表示水的电解过程的顺序为:②①④③。
故选C。
13.【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.负极产生氢气,正极产生氧气,故A正确;
电解水生成氢气和氧气,发生化学变化,故B错误;
从宏观上看,水由氢元素和氧元素组成,故C错误;
从微观上看,水由氢分子和氧分子构成,故D错误。
故选A。
14.【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.水电解生成氢气和氧气,说明水由氢、氧两种元素组成,故A正确不合题意;
B.生成氢气的体积是氧气体积的2倍,即生成8mL氧气时,应该生成氢气16mL,故B正确不合题意;
C.电解水时通入直流电,才能保证两个试管内稳定生成氢气和氧气,故C正确不合题意;
D.与负极相连的试管生成氢气,不能使带火星的木条复燃,故D错误符合题意。
故选D。
15.【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.电解水生成氢气和氧气,因此实验证明水是由氢氧两种元素组成的,故A正确;
B.负极端产生的气体为氢气,它能够燃烧,但是不能使带火星的木条复燃,故B错误;
C.负极生成氢气,正极生成氧气,则负极和正极产生气泡的速率之比为:2:1,故C错误;
D.正极端产生的气体为氧气,是生成氢气体积的一半,故D错误。
故选A。
16.【答案】(1)两
(2)2H2O 2H2↑+O2↑
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)元素指具有相同质子数的同一类原子的总称;
(2)水通电分解形成氢气和氧气;
【解答】(1)水由氢元素和氧元素组成;
(2) 水分解为氢气和氧气 ,化学方程式为 : 2H2O 2H2↑+O2↑;
故答案为:(1)两(2) 2H2O 2H2↑+O2↑
17.【答案】(1)正
(2)氢气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的过程中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氢气和氧气在水中溶解度的不同解答。
【解答】(1)根据图片可知,b管中气体体积小于a管,则b管为氧气。与正极相连的试管生成氧气,则b管与电源正极相连。
(2)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,氢气更难溶于水。
18.【答案】(1)地表径流
(2)b;氢和氧
【知识点】水循环;水的组成和主要性质
【解析】【分析】①是水汽输送;②④是降水,③是蒸发,⑤是地表径流,⑥是地下径流;水是由氢和氧组成的。氢气产生的体积是氧气的2倍;
【解答】(1)⑤是地表径流;
(2) 能使带火星的木条复燃的气体a氧气,因为氧气的体积比氢气的体积小,所以液面上面空间比较小,该实验证明水是由氢和氧组成的。
故答案为:(1) 地表径流 (2)b、氢和氧
19.【答案】(1)负
(2)带火星木条复燃;助燃性
(3)氧气在水中的溶解性大于氢气
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的化学性质和检验方法解答;
(3)可从氧气和氢气在水中的溶解度不同的角度分析。
【解答】(1)根据图2可知,A的体积大于B的体积,则A为氢气,B为氧气。与负极相连的试管生成氧气,因此b应该与电源的负极相连。
(2)把带火星的木条放入B气体(氧气)中,能看到的现象是带火星木条复燃,说明B气体具有的化学性质是助燃性性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是:氧气在水中的溶解性大于氢气。
20.【答案】(1)用点燃的火柴靠近,若气体燃烧并产生淡蓝色火焰,说明是氢气
(2)水 氢气+氧气
(3)氢和氧
(4)CAB
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在水的电解实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氢气的检验方法分析解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的文字表达式;
(3)根据质量守恒定律分析水的组成;
(4)根据化学变化的本质分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,C管内气体体积大于D管内气体体积,则C管内为氢气,那么检验氢气的方法为:用点燃的火柴靠近,若气体燃烧并产生淡蓝色火焰,说明是氢气。
(2)水在通直流电的条件下分解,生成氢气和氧气,则文字表达式为: 水 氢气+氧气 。
(3)水分解生成生成氢气和氧气,根据质量守恒定律可知,水由氢和氧组成;
(4)水电解的过程,其实就是水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氢原子结合生成氢气,氧原子结合生成氧气的过程,那么正确顺序为:CAB。
21.【答案】(1)负
(2)带火星的木条置于尖嘴处;助燃性
(3)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在水的电解实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的检验方法和性质解答;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的文字表达式。
【解答】(1)根据图片可知,试管a中气体体积大于试管b,则a中为氢气,b中为氧气。因为与负极相连的试管生成氢气,所以图中A表示电源的负极。
(2)检验b试管内氧气的方法是:带火星的木条置于尖嘴处,说明该气体具有助燃性的性质。、
(3)水在通直流电的条件下分解,生成氢气和氧气,则反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 。
22.【答案】(1)D
(2)氢和氧
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和种数保持不变。
【解答】(1)根据图片可知,试管C内生成的气体体积大于试管D,则试管C内生成氢气,而试管D内生成氧气。
(2)经检验产生的气体有氢气和氧气,说明水是由氢和氧组成的。
23.【答案】(1)用带火星的木条进行检验,观察木条是否复燃
(2)正
(3)氢和氧
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍,据此确定产生的气体种类。根据氧气的检验方法解答。
(2)与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和种数保持不变。
【解答】(1)根据图片可知,试管甲中气体体积小于试管乙,则甲内为氧气,乙内为氢气,则检验甲气体的方法为:用带火星的木条进行检验,观察木条是否复燃。
(2)甲试管内为氧气,与正极相连的试管收集氧气,则b应该接电源的正极。
(3)电解水生成氢气和氧气,则说明水是由氢和氧组成。
24.【答案】(1)大量气泡;下降
(2)气体被点燃,产生淡蓝色火焰;氢气;木条复燃;氧气
(3)负;正
(4)2∶1
(5)氢气;氧气;水 氢气+氧气
(6)氢;氧
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据水电解时的实验现象解答;
(2)根据氢气的检验方法解答。根据氧气的检验方法解答。
(3)与电源正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气,据此分析解答。
(4)根据水电解时生成氢气和氧气的体积之比解答;
(5)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(6)根据反应产物分析水的组成。
【解答】(1)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电。可以观察到的现象:两个电极上出现大量气泡,左右两玻璃管内液面下降。
(2)用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体被点燃,产生淡蓝色火焰,这个玻璃管中产生的是氢气;用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到木条复燃,这个玻璃管中产生的是氧气。
(3)产生氢气的玻璃管与电源负极相连,产生氧气的玻璃管与电源正极相连。
(4)通过精确实验,测得电解水时产生氢气和氧气的体积比是2∶1。
(5)电解水的实验说明水在通直流电条件下会生成氢气和氧气,其文字表达式为: 水 氢气+氧气 ;
(6)实验结论:水是由氢和氧组成的。
25.【答案】(1)氢;氧;氢原子;氧原子
(2)2∶1
(3)水分子;氢原子和氧原子
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据水和水分子的组成知识解答;
(2)根据水的电解实验中氢气和氧气的体积之比解答;
(3)在化学变化中的最小微粒为原子,而保持物质化学性质的最小微粒为分子。
【解答】(1)水是由氢和氧组成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的。
(2)电解水后,产生氢气和氧气的体积比为2∶1。
(3)在电解水的过程中,发生改变的微粒是水分子,反应前后保持不变的微粒是氢原子和氧原子。
26.【答案】(1)a
(2)导电
(3)Cu(OH)2
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水“正氧负氢,氧一氢二”的现象,加入硫酸钠可增强导电性,氢氧化铜为蓝色沉淀分析。
【解答】(1)电解水时,连接电源正极的电极上产生氧气,连接负极的电极上产生氢气,氧气和氢气体积比为1:2,所以一段时间后,a铜片上产生气泡较多。
(2)水的导电能力差,所以反应速率慢,加入硫酸钠,可增强水的导电性,加快反应。
(3)实验利用铜片为电极, 溶液中产生蓝色絮状沉淀, 则该沉淀可能是氢氧化铜。
故答案为:(1)a;(2)导电;(3) Cu(OH)2 。
27.【答案】(1)用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口,打开活塞,带火星的木条复燃则为氧气
(2)cab
(3)增加溶液的导电性;变大
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氧气的检验方法解答。
(2)化学变化的本质就是分子分解为原子,而原子重新结合形成新分子的过程。
(3)纯水为绝缘体,不能够导电,普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子。根据“溶质质量分数=”分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,a处气体体积小于b处,则a管内为氧气,则检验方法为:用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口,打开活塞,带火星的木条复燃则为氧气。
(2)根据乙图可知,水电解的过程,其实就是水分子分解为氢原子和氧原子,而氢原子生成氢分子,氧原子生成氧分子的过程,则正确顺序为:cab。
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是增加溶液的导电性。通电一段时间后,溶液中的溶质质量不变,但是溶剂的质量减小,根据“溶质质量分数=”可知,溶液中溶质的质量分数会变大。
28.【答案】(1)负
(2)将带火星的木条放在尖嘴处,打开活塞,若观察到带火星的木条复燃,证明该气体是氧气
(3)A;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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的检验方法解答;
(3)根据对水的组成和性质的认识判断。
【解答】(1)根据图片可知,a管内气体体积大于b管,则a管内为氢气,b管内为氧气。与A相连的试管生成氢气,则A为电源的负极。
(2)检验b试管氧气的方法:将带火星的木条放在尖嘴处,打开活塞,若观察到带火星的木条复燃,证明该气体是氧气。
(3)A.水在通直流电的条件下生成氢气和氧气,则水由氢元素和氧元素组成,故A正确;
B.根据实验现象,不能得到生命活动需要水的结论,故B错误;
C.水分子由氢原子和氧原子构成,故C正确;
D.水中不存在氢气和氧气,故D错误。
故选AC。
29.【答案】(1)排除玻璃管内空气,以免加热发生爆炸
(2)CuO
(3)A
(4)(b-a)/a
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)氢气为可燃性气体,与空气混合后遇热很容易发生爆炸;
(2)氧化铜在氢气的还原作用下,生成铜单质和水;
(3)根据氢气还原氧化铜实验的注意事项判断;
(4)根据实验过程确定装置A和B质量的变化量所代表的物质,然后计算水中氢和氧的质量之比。
【解答】(1)实验时,先通入氢气,其目的是:排除玻璃管内空气,以免加热发生爆炸,再点燃酒精灯;
(2)实验中发生还原反应的物质是:CuO;
(3)实验结束后,如果先停止通入氧气,再熄灭酒精灯,那么由于铜的温度较高,又会被空气中的氧气氧化生成氧化铜。
故A正确,B、C、D错误。
故选A。
(4)装置A质量的减小量是其中氧元素的质量,而B中质量的增大量为生成水的质量,则水中氢元素的质量为:b-a,因此氢、氧元素的质量比为:。
30.【答案】(1)D
(2)氢气
(3)水电解产生 了新物质
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据水的电解实验的实验目的判断;
(2)生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(3)化学变化的本质:有新物质生成,据此分析解答。
【解答】(1)水在通直流电的条件下,生成氢气和氧气,因此实验证明:水由氢和氧组成,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
(2)根据图像可知,生成A气体的体积是B气体的体积的2倍,则A为氢气,B为氧气。
(3)水的电解属于化学变化,原因是:水电解产生 了新物质(氢气和氧气)。
31.【答案】(1)5
(2)将带火星的木条放在玻璃管的尖嘴处,慢慢打开活塞,带火星的木条复燃,说明是氧气
(3)化学能
(4)解: ×100%=1.2%
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据氧气的检验方法解答;
(3)根据水电解时的能量转化过程解答;
(4)首先用溶液质量×溶质质量分数计算出溶质的质量,再用溶液质量减去6g得到新的溶液质量,最后再根据计算出溶质质量分数。
【解答】(1)根据图片可知,玻璃管a内的气体体积是b内气体体积的2倍,则b内气体体积:;
(2)b管内气体体积小,应该为氧气,检验方法为:将带火星的木条放在玻璃管的尖嘴处,慢慢打开活塞,带火星的木条复燃,说明是氧气。
(3)水电解时将电能主要转化为化学能;
(4)硫酸钠溶质的质量:36g×1%=0.36g;
电解后溶质质量分数:。
32.【答案】(1)产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾
(2)氧气;20
(3)解:消耗了6g水,溶液还剩36g-6g=30g,而溶质没有变还是36g×1%=0.36g。则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为 ×100%=1.2%。
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据氢气燃烧的现象解答;
(2)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;与电源正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气;
(3)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出36g硫酸钠溶液中溶质的质量;电解水后,水的质量减小,但是溶质质量保持不变。用36g减去水消耗的质量得到水电解后硫酸钠溶液的质量,最后根据计算现在的溶质质量分数。
【解答】(1)图甲所示实验中,观察到的现象是:产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾;
(2)根据图乙可知,玻璃管b与正极相连,那么产生的气体是氧气。如果生成氧气的体积为10mL,根据氢气体积与氧气体积之比为2:1可知,玻璃管a内产生氢气的体积为:10mL×2=20mL。
(3)消耗了6g水,溶液还剩36g-6g=30g,
而溶质没有变还是36g×1%=0.36g。
则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为 ×100%=1.2%。
33.【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。
34.【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;
1 / 12023-2024 学年 浙教版科学八年级上册 1.2 水的组成 同步练习
一、单选题
1.(2023八上·义乌期末)如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A.水电解属于物理变化
B.水分子是由氢分子和氧分子构成的
C.水是由原子直接构成的
D.水分子是由氢元素和氧元素组成的
【答案】D
【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】根据对水电解过程的现象、结论的理解判断。
【解答】A.水电解时生成氢气和氧气,有新物质生成,为化学变化,故A错误;
BD.根据化学式H2O可知,水分子由氢原子和氧原子构成,故B错误,D正确;
C.水由水分子构成,不是由原子直接构成,故C错误。
故选D。
2.(2022八上·义乌期中)从电解水的实验中可知( )
A.水是由氢气和氧气组成的 B.水是由氢原子和氧原子构成的
C.水分子含有氢分子和氧分子 D.水电解过程中产生了新的分子
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对电解水的实验现象和结论分析判断。
【解答】水在通直流电的条件下分解,生成氢气和氧气。根据质量守恒定律可知,水由氢元素和氧元素组成。从微观上看,水分子由氢原子和氧原子构成,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.(2022八上·平阳月考)用下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,能使水电解产生气体的速度变大 ②甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1 ③甲试管内产生的气体能燃烧 ④乙试管内产生的气体能使燃着的木条燃烧更旺;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】根据对水的电解实验过程、现象和结论的理解判断。
【解答】①水的导电能力取决于其中离子的浓度,在水中加入硫酸,其中的离子浓度增大,则导电能力增强,那么反应加快,故①正确;
②甲试管内气体体积大于乙试管内气体体积,则甲试管内为氢气,乙试管内为氧气,则二者的题之比为2:1,故②正确;
③甲试管中的气体氢气可以燃烧,故③正确;
④乙试管内的氧气不能燃烧,但是能够使燃烧的木条燃烧更旺,故④正确。
那么正确的是①②③④。
故选A。
4.(2022八上·杭州期中)下图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.水分解的过程中,保持不变的粒子是氢原子和氧原子
D.电解水的文字表达式为:水2个氢分子+1个氧分子
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)(2)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(3)根据化学变化的本质判断;
(4)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的文字表达式。
【解答】根据图片可知,试管a中生成气体的体积大于b管,则a管内氢气,b管内氧气,且二者的体积之比为2:1,故A、B错误;
水分解的过程中,反应前和反应后都只有两种原子,即氢原子和氧原子,故C正确;
水电解,生成氢气和氧气,则反应的文字表达式为: 水氢气+氧气 ,故D错误。
故选C。
5.(2022八上·杭州期中)某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体(U型管中预先加入了少量氢氧化钠,氢气气的密度比空气小),下列说法不正确的是( )
A.a是电源的负极
B.d管中的气体先收集的气体可以用带火星的木条检验
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性
D.该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.a管中的气体用向下排空气法收集,说明它的密度小于空气,应该为氢气。而与电源负极相连的试管生成氢气,因此a是电源的负极,故A正确不合题意;
B.d管中的气体用向上排空气法收集,即它的密度大于空气,应该为氧气,可以用带火星的木条检验,故B正确不合题意;
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性,从而加快反应进度,故C正确不合题意;
D.该实验说明水分子中含有氢原子和氧原子,故D错误符合题意。
故选D。
6.(2022八上·浙江期中)如图是张强同学自制的简易电解水装置的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.连接B的是电源的正极
B.这个实验证明水是由氢气和氧气组成的
C.试管A中得到的是氧气
D.试管B中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】根据对水的电解实验的认识和理解判断。
【解答】AC.根据图片可知,B管内气体体积大于A管内气体,则B内为氢气,A内为氧气。与负极相连的试管生成氢气,因此连接B的是负极,故A错误,C正确;
B.水电解生成氢气和氧气,则说明水由氢元素和氧元素组成,故B错误;
D.试管B中为氢气,不能使带火星的木条复燃,故D错误。
故选C。
7.(2022八上·鹿城月考)下图为水电解过程的微观示意图,下列说法错误的是( )
A.氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成
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.水电解产生氢气和氧气,说明水分子中含有氢分子和氧分子
D.这个微观示意图可以解释获得的氢气体积是氧气体积的两倍
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识,结合图片,对各个选项进行分析判断。
【解答】A.根据图片和可知,氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,水分子是由氧原子和氢原子构成的,故B正确不合题意;
C.根据质量守恒定律可知,水电解产生氢气和氧气,说明水分子中含有氢原子和氧原子,故C错误符合题意;
D.反应生成2个氢分子和1个氧分子,则说明得的氢气体积是氧气体积的两倍,故D正确不合题意。
故选C。
8.(2022八上·长兴月考)水电解的过程可用图表示,微粒运动变化的先后顺序是( )
A.①②③④ B.④③②① C.①②④③ D.①④③②
【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】化学变化的本质就是分子分解为原子,原子再重新结合生成分子的过程。
【解答】水电解的过程,其实就是水分子分解水氢原子和氧原子,然后氢原子结合生成氢分子,氧原子结合生成氧分子,则先后顺序为:①②③④。
故选A。
9.水电解的过程可用图表示,微粒运动变化的先后顺序是 ( )
A.①②③④ B.④①③② C.①②④③ D.①④③②
【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据化学变化的本质分析。
【解答】水电解的过程,其实就是水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氢原子相互靠近,氧原子相互靠近,最终结合生成氢分子和氧分子的过程,则正确顺序为①②③④。
故选A。
10.(2022七下·慈溪期末)电解水实验如图,下列说法不正确的是( )
A.试管1中得到氢气
B.试管2中得到的气体有助燃性
C.水电解得到的氢气和氧气的质量比是2:1
D.水由氢、氧元素组成
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】在水的电解实验中,生成氢气的体积大约是氧气体积的2倍,则试管1内为氢气,2内为氧气,故A正确不合题意,C错误符合题意;
试管2中为氧气,它具有助燃性,故B正确不合题意;
水电解生成氢气和氧气,因此水由氢元素和氧元素组成,故D正确不合题意。
故选C。
11.(2022八上·杭州月考)电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是( )
A.与电源负极相连的电极上产生气体N
B.通电后气体产生的速度相同
C.气体M、N的质量比为1: 2
D.检验M、N气体可证明水的组成
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.在电解水的实验中,生成氢气的体积为氧气体积的2倍,则M为氢气,N为氧气。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气,则与负极相连的产生气体M,故A错误;
B.通电后,生成氢气的速度大约是氧气速度的2倍,故B错误;
C.气体M、N的体积之比为2:1,故C错误;
D.检验M、N分别为氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成,故D正确。
故选D。
12.(2022八上·余杭月考)电解水过程由如图步骤的模型构成(图中●表示氧原子,〇表示氢原子),完整表示电解水过程的顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.②①④③ D.④①②③
【答案】C
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据化学反应的本质分析判断。
【解答】电解水的过程,其实就是水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氢原子结合成氢分子,氧原子结合生成氧分子的过程,则正确表示水的电解过程的顺序为:②①④③。
故选C。
13.(2022八上·长兴月考)下列关于电解水实验的说法中正确的是( )
A.从现象上判断:负极产生的是氢气
B.从变化上分类:该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:水是由氢原子和氧原子构成的
【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.负极产生氢气,正极产生氧气,故A正确;
电解水生成氢气和氧气,发生化学变化,故B错误;
从宏观上看,水由氢元素和氧元素组成,故C错误;
从微观上看,水由氢分子和氧分子构成,故D错误。
故选A。
14.(2022七下·鄞州期末)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.此实验得出结论,水是由氢、氧组成
B.理论上若得到8mL的氧气,可同时得到16mL氢气
C.电解水时需通直流电
D.与电源负极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
【答案】D
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.水电解生成氢气和氧气,说明水由氢、氧两种元素组成,故A正确不合题意;
B.生成氢气的体积是氧气体积的2倍,即生成8mL氧气时,应该生成氢气16mL,故B正确不合题意;
C.电解水时通入直流电,才能保证两个试管内稳定生成氢气和氧气,故C正确不合题意;
D.与负极相连的试管生成氢气,不能使带火星的木条复燃,故D错误符合题意。
故选D。
15.(2022七下·宁波期中)下列有关电解水实验的说法正确的是( )
A.电解水实验证明水是由氢氧两种元素组成的
B.负极端产生的气体能使带火星的木条复燃
C.两个电极产生气泡的速率一样
D.正极端产生的气体体积更大
【答案】A
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据对水的电解实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.电解水生成氢气和氧气,因此实验证明水是由氢氧两种元素组成的,故A正确;
B.负极端产生的气体为氢气,它能够燃烧,但是不能使带火星的木条复燃,故B错误;
C.负极生成氢气,正极生成氧气,则负极和正极产生气泡的速率之比为:2:1,故C错误;
D.正极端产生的气体为氧气,是生成氢气体积的一半,故D错误。
故选A。
二、填空题
16.(2023·舟山)科学观念的建立需要经历曲折的探索。在很长-段时间内,人们曾认为水是组成世间万物的一种元素。
(1)1781年,卡文迪许用纯氧与氢气反应,生成水。推测水应该由 种元素组成,从“合成”的角度,证明了“水不是单一元素”。
(2)1800年,卡菜尔和尼科尔森通过电解的方式将水分解为氢气和氧气,该反应的化学方程式为 ,从“分解”的角度,证明了“水不是单一元素“。
【答案】(1)两
(2)2H2O 2H2↑+O2↑
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)元素指具有相同质子数的同一类原子的总称;
(2)水通电分解形成氢气和氧气;
【解答】(1)水由氢元素和氧元素组成;
(2) 水分解为氢气和氧气 ,化学方程式为 : 2H2O 2H2↑+O2↑;
故答案为:(1)两(2) 2H2O 2H2↑+O2↑
17.(2022·浙江期中)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)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“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
【答案】(1)正
(2)氢气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在电解水的过程中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氢气和氧气在水中溶解度的不同解答。
【解答】(1)根据图片可知,b管中气体体积小于a管,则b管为氧气。与正极相连的试管生成氧气,则b管与电源正极相连。
(2)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,氢气更难溶于水。
18.(2022八上·长兴月考)水是生命之源,“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任。
(1)图甲所示为“水循环示意图”,图中各序号分别代表水循环的各个环节,其中序号⑤表示 ;
(2)如图乙所示是电解水实验装置,实验进行一段时间后,图中能使带火星的木条复燃的气体是 (选填“a"或“b"), 该实验证明水是由 组成的。
【答案】(1)地表径流
(2)b;氢和氧
【知识点】水循环;水的组成和主要性质
【解析】【分析】①是水汽输送;②④是降水,③是蒸发,⑤是地表径流,⑥是地下径流;水是由氢和氧组成的。氢气产生的体积是氧气的2倍;
【解答】(1)⑤是地表径流;
(2) 能使带火星的木条复燃的气体a氧气,因为氧气的体积比氢气的体积小,所以液面上面空间比较小,该实验证明水是由氢和氧组成的。
故答案为:(1) 地表径流 (2)b、氢和氧
19.(2022八上·柯桥期中)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。回答下列问题。
(1)若甲试管生成A气体,则b应该接直流电源的 极。
(2)把带火星的木条放入B气体中,能看到的现象是 ,说明B气体具有的化学性质是 性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是 。
【答案】(1)负
(2)带火星木条复燃;助燃性
(3)氧气在水中的溶解性大于氢气
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的化学性质和检验方法解答;
(3)可从氧气和氢气在水中的溶解度不同的角度分析。
【解答】(1)根据图2可知,A的体积大于B的体积,则A为氢气,B为氧气。与负极相连的试管生成氧气,因此b应该与电源的负极相连。
(2)把带火星的木条放入B气体(氧气)中,能看到的现象是带火星木条复燃,说明B气体具有的化学性质是助燃性性。
(3)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2: 1的原因可能是:氧气在水中的溶解性大于氢气。
20.(2022八上·富阳期中)没有水,就没有生机勃勃的地球。科学小组为了探究水的组成,他们用如图所示电解水的装置进实验,回答下列问题:
(1)检验C试管中的气体的方法是 ;
(2)写出水电解的文字表示式: ;
(3)这个实验说明:水是由 组成;
(4)如图ABC能表示水电解过程的微观变化,过程的正确顺序是 。
【答案】(1)用点燃的火柴靠近,若气体燃烧并产生淡蓝色火焰,说明是氢气
(2)水 氢气+氧气
(3)氢和氧
(4)CAB
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在水的电解实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氢气的检验方法分析解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的文字表达式;
(3)根据质量守恒定律分析水的组成;
(4)根据化学变化的本质分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,C管内气体体积大于D管内气体体积,则C管内为氢气,那么检验氢气的方法为:用点燃的火柴靠近,若气体燃烧并产生淡蓝色火焰,说明是氢气。
(2)水在通直流电的条件下分解,生成氢气和氧气,则文字表达式为: 水 氢气+氧气 。
(3)水分解生成生成氢气和氧气,根据质量守恒定律可知,水由氢和氧组成;
(4)水电解的过程,其实就是水分子先分解为氢原子和氧原子,然后氢原子结合生成氢气,氧原子结合生成氧气的过程,那么正确顺序为:CAB。
21.(2022八上·义乌月考)如图所示是电解水的装置图:
(1)图中A表示电源的 极。
(2)检验b试管内气体的方法是 ,说明该气体具有 的性质。(填 “可燃性”或“助燃性”)
(3)电解水的文字表达式
【答案】(1)负
(2)带火星的木条置于尖嘴处;助燃性
(3)水 氢气+氧气
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)在水的电解实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的检验方法和性质解答;
(3)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的文字表达式。
【解答】(1)根据图片可知,试管a中气体体积大于试管b,则a中为氢气,b中为氧气。因为与负极相连的试管生成氢气,所以图中A表示电源的负极。
(2)检验b试管内氧气的方法是:带火星的木条置于尖嘴处,说明该气体具有助燃性的性质。、
(3)水在通直流电的条件下分解,生成氢气和氧气,则反应的文字表达式为: 水 氢气+氧气 。
22.(2022八上·鹿城月考)如图是电解水的实验装置图,请回答问题:
(1)实验中得到氧气的试管是 ;(选填“C”或“D”)
(2)经检验产生的气体有氢气和氧气,说明水是由 组成的;
【答案】(1)D
(2)氢和氧
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和种数保持不变。
【解答】(1)根据图片可知,试管C内生成的气体体积大于试管D,则试管C内生成氢气,而试管D内生成氧气。
(2)经检验产生的气体有氢气和氧气,说明水是由氢和氧组成的。
23.(2022八上·长兴月考)如图是电解水的简易装置,且实验已进行了一段时间。试回答下列问题。
(1)检验甲试管中产生的气体的方法是 。
(2)b应接电源的 极。
(3)电解水实验说明水是由 组成的。
【答案】(1)用带火星的木条进行检验,观察木条是否复燃
(2)正
(3)氢和氧
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍,据此确定产生的气体种类。根据氧气的检验方法解答。
(2)与正极相连的试管收集氧气,与负极相连的试管收集氢气;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类和种数保持不变。
【解答】(1)根据图片可知,试管甲中气体体积小于试管乙,则甲内为氧气,乙内为氢气,则检验甲气体的方法为:用带火星的木条进行检验,观察木条是否复燃。
(2)甲试管内为氧气,与正极相连的试管收集氧气,则b应该接电源的正极。
(3)电解水生成氢气和氧气,则说明水是由氢和氧组成。
24.水电解的实验(如图所示)。(提示:氢气能够燃烧)
(1)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电。可以观察到的现象:两个电极上出现 ,左右两玻璃管内液面 。
(2)用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到 ,这个玻璃管中产生的是 ;用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到 ,这个玻璃管中产生的是 。
(3)产生氢气的玻璃管与电源 (填“正”或“负”),下同)极相连,产生氧气的玻璃管与电源 极相连。
(4)通过精确实验,测得电解水时产生氢气和氧气的体积比是 。
(5)电解水的实验说明水在通直流电条件下会生成 和 ,其文字表达式为 。
(6)实验结论:水是由 和 组成的。
【答案】(1)大量气泡;下降
(2)气体被点燃,产生淡蓝色火焰;氢气;木条复燃;氧气
(3)负;正
(4)2∶1
(5)氢气;氧气;水 氢气+氧气
(6)氢;氧
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据水电解时的实验现象解答;
(2)根据氢气的检验方法解答。根据氧气的检验方法解答。
(3)与电源正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气,据此分析解答。
(4)根据水电解时生成氢气和氧气的体积之比解答;
(5)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(6)根据反应产物分析水的组成。
【解答】(1)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电。可以观察到的现象:两个电极上出现大量气泡,左右两玻璃管内液面下降。
(2)用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体被点燃,产生淡蓝色火焰,这个玻璃管中产生的是氢气;用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到木条复燃,这个玻璃管中产生的是氧气。
(3)产生氢气的玻璃管与电源负极相连,产生氧气的玻璃管与电源正极相连。
(4)通过精确实验,测得电解水时产生氢气和氧气的体积比是2∶1。
(5)电解水的实验说明水在通直流电条件下会生成氢气和氧气,其文字表达式为: 水 氢气+氧气 ;
(6)实验结论:水是由氢和氧组成的。
25.
(1)水是由 和 组成的,水分子是由 和 构成的。
(2)电解水后,产生氢气和氧气的体积比为 。
(3)在电解水的过程中,发生改变的微粒是 ,反应前后保持不变的微粒是 。
【答案】(1)氢;氧;氢原子;氧原子
(2)2∶1
(3)水分子;氢原子和氧原子
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据水和水分子的组成知识解答;
(2)根据水的电解实验中氢气和氧气的体积之比解答;
(3)在化学变化中的最小微粒为原子,而保持物质化学性质的最小微粒为分子。
【解答】(1)水是由氢和氧组成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的。
(2)电解水后,产生氢气和氧气的体积比为2∶1。
(3)在电解水的过程中,发生改变的微粒是水分子,反应前后保持不变的微粒是氢原子和氧原子。
三、实验探究题
26.(2023·宁波模拟)小科为完成水电解实验,设计了如图所示的电路。电源为直流电,正负极均接有完全相同的铜片。小科将两块铜片放入只盛有水的大烧杯中,打开电源后进行观察:
(1)发现一:一段时间后,小科发现 (填“a”或“b”)铜片上产生的气泡较多。
(2)发现二:小科发现出现气泡的速度非常慢,请教老师后,小科明白现象不够明显是由于烧杯内溶液的 能力差所造成;针对这一问题,小科往烧杯中加入了硫酸钠。
(3)发现三:随着实验的进行,细心的小科又发现了一个现象,溶液中产生蓝色絮状沉淀,你推测该沉淀可能是 (填化学式)。
【答案】(1)a
(2)导电
(3)Cu(OH)2
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】根据电解水“正氧负氢,氧一氢二”的现象,加入硫酸钠可增强导电性,氢氧化铜为蓝色沉淀分析。
【解答】(1)电解水时,连接电源正极的电极上产生氧气,连接负极的电极上产生氢气,氧气和氢气体积比为1:2,所以一段时间后,a铜片上产生气泡较多。
(2)水的导电能力差,所以反应速率慢,加入硫酸钠,可增强水的导电性,加快反应。
(3)实验利用铜片为电极, 溶液中产生蓝色絮状沉淀, 则该沉淀可能是氢氧化铜。
故答案为:(1)a;(2)导电;(3) Cu(OH)2 。
27.(2022八上·义乌期中)天宫空间站的宇航员所需要的氧气主要是靠电解水获得的,请回答:
(1)图甲是电解水的实验装置,检验 a 处气体的方法是 。
(2)图乙是电解水的微观过程, 其正确的顺序是 。(填字母)
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是 , 通电一段时间后溶液中溶质的质量分数会 。(填“变大” 、“变小” 、“不变”)
【答案】(1)用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口,打开活塞,带火星的木条复燃则为氧气
(2)cab
(3)增加溶液的导电性;变大
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氧气的检验方法解答。
(2)化学变化的本质就是分子分解为原子,而原子重新结合形成新分子的过程。
(3)纯水为绝缘体,不能够导电,普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子。根据“溶质质量分数=”分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,a处气体体积小于b处,则a管内为氧气,则检验方法为:用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口,打开活塞,带火星的木条复燃则为氧气。
(2)根据乙图可知,水电解的过程,其实就是水分子分解为氢原子和氧原子,而氢原子生成氢分子,氧原子生成氧分子的过程,则正确顺序为:cab。
(3)在电解水的过程中会加入少量的硫酸,其目的是增加溶液的导电性。通电一段时间后,溶液中的溶质质量不变,但是溶剂的质量减小,根据“溶质质量分数=”可知,溶液中溶质的质量分数会变大。
28.(2022八上·杭州期中)如图所示是电解水的装置图:
(1)判断所接电源的正负极,图中A点表示电源 极。
(2)如何检验b试管内的气体 。
(3)通过该实验能够得到如下一些结论,其中正确的是 。
A.水是由氢和氧组成
B.各种生命活动都离不开水
C.水分子中含有两种不同的原子
D.水中氢气和氧气的体积比是2:1
【答案】(1)负
(2)将带火星的木条放在尖嘴处,打开活塞,若观察到带火星的木条复燃,证明该气体是氧气
(3)A;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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气。
(2)根据氧气的检验方法解答;
(3)根据对水的组成和性质的认识判断。
【解答】(1)根据图片可知,a管内气体体积大于b管,则a管内为氢气,b管内为氧气。与A相连的试管生成氢气,则A为电源的负极。
(2)检验b试管氧气的方法:将带火星的木条放在尖嘴处,打开活塞,若观察到带火星的木条复燃,证明该气体是氧气。
(3)A.水在通直流电的条件下生成氢气和氧气,则水由氢元素和氧元素组成,故A正确;
B.根据实验现象,不能得到生命活动需要水的结论,故B错误;
C.水分子由氢原子和氧原子构成,故C正确;
D.水中不存在氢气和氧气,故D错误。
故选AC。
29.(2022九上·桐庐月考)科学兴趣小组的同学探究用氢气还原氧化铜并测定水的组成,设计的实验装置如图:请回答下列问题:
(1)实验时,先通入氢气(其目的是 ),再点燃酒精灯;
(2)实验中发生还原反应的物质是 ;
(3)实验结束时操作是 (填序号);
A.先熄灭酒精灯,继续通入氢气至冷却
B.先停止通氢气,再熄灭酒精灯通入
C.熄灭酒精灯,马上停止通入氢气
D.先停止通氢气,再熄灭酒精灯通入
(4)反应后装置A质量减少ag,装置B质量增加bg,实验可得出水中氢、氧元素质量比 。
【答案】(1)排除玻璃管内空气,以免加热发生爆炸
(2)CuO
(3)A
(4)(b-a)/a
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)氢气为可燃性气体,与空气混合后遇热很容易发生爆炸;
(2)氧化铜在氢气的还原作用下,生成铜单质和水;
(3)根据氢气还原氧化铜实验的注意事项判断;
(4)根据实验过程确定装置A和B质量的变化量所代表的物质,然后计算水中氢和氧的质量之比。
【解答】(1)实验时,先通入氢气,其目的是:排除玻璃管内空气,以免加热发生爆炸,再点燃酒精灯;
(2)实验中发生还原反应的物质是:CuO;
(3)实验结束后,如果先停止通入氧气,再熄灭酒精灯,那么由于铜的温度较高,又会被空气中的氧气氧化生成氧化铜。
故A正确,B、C、D错误。
故选A。
(4)装置A质量的减小量是其中氧元素的质量,而B中质量的增大量为生成水的质量,则水中氢元素的质量为:b-a,因此氢、氧元素的质量比为:。
四、解答题
30.(2021八上·长兴期中)图甲是电解水的简易装置,试回答下列问题
(1)该实验的主要目的是( )
A.观察电解水的现象 B.研究电解水产物的性质
C.探究电解水的条件 D.验证水是由氧和氢组成
(2)实验中,A、B试管中气体的体积与时间的关系如图乙所示。由图乙可知A气体是 ;
(3)水的电解属于化学变化,原因是 。
【答案】(1)D
(2)氢气
(3)水电解产生 了新物质
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据水的电解实验的实验目的判断;
(2)生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(3)化学变化的本质:有新物质生成,据此分析解答。
【解答】(1)水在通直流电的条件下,生成氢气和氧气,因此实验证明:水由氢和氧组成,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
(2)根据图像可知,生成A气体的体积是B气体的体积的2倍,则A为氢气,B为氧气。
(3)水的电解属于化学变化,原因是:水电解产生 了新物质(氢气和氧气)。
31.(2021七下·余姚竞赛)如图所示的实验能验证水的组成。
(1)图所示实验中,接通直流电源一段时间后,玻璃管a内产生的气体是约10mL气体时,玻璃管b内产生约 mL气体。
(2)检验玻璃管b内气体的方法是 ;
(3)水电解时将电能主要转化为 能;
(4)若取36g质量分数为1%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了6g水,则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)5
(2)将带火星的木条放在玻璃管的尖嘴处,慢慢打开活塞,带火星的木条复燃,说明是氧气
(3)化学能
(4)解: ×100%=1.2%
【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,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;
(2)根据氧气的检验方法解答;
(3)根据水电解时的能量转化过程解答;
(4)首先用溶液质量×溶质质量分数计算出溶质的质量,再用溶液质量减去6g得到新的溶液质量,最后再根据计算出溶质质量分数。
【解答】(1)根据图片可知,玻璃管a内的气体体积是b内气体体积的2倍,则b内气体体积:;
(2)b管内气体体积小,应该为氧气,检验方法为:将带火星的木条放在玻璃管的尖嘴处,慢慢打开活塞,带火星的木条复燃,说明是氧气。
(3)水电解时将电能主要转化为化学能;
(4)硫酸钠溶质的质量:36g×1%=0.36g;
电解后溶质质量分数:。
32.如图所示的两个实验都能验证水的组成。
(1)图甲所示实验中,观察到的现象是 。
(2)图乙所示实验中,接通直流电源一段时间后,玻璃管b内产生的气体是 ,该管内产生约10mL气体时,玻璃管a内产生约 mL气体。
(3)若取36g质量分数为1%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了6g水,则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为是多少?
【答案】(1)产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾
(2)氧气;20
(3)解:消耗了6g水,溶液还剩36g-6g=30g,而溶质没有变还是36g×1%=0.36g。则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为 ×100%=1.2%。
【知识点】水的组成和主要性质
【解析】【分析】(1)根据氢气燃烧的现象解答;
(2)在电解水的实验中,生成氢气的体积是氧气体积的2倍;与电源正极相连的试管生成氧气,与负极相连的试管生成氢气;
(3)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算出36g硫酸钠溶液中溶质的质量;电解水后,水的质量减小,但是溶质质量保持不变。用36g减去水消耗的质量得到水电解后硫酸钠溶液的质量,最后根据计算现在的溶质质量分数。
【解答】(1)图甲所示实验中,观察到的现象是:产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾;
(2)根据图乙可知,玻璃管b与正极相连,那么产生的气体是氧气。如果生成氧气的体积为10mL,根据氢气体积与氧气体积之比为2:1可知,玻璃管a内产生氢气的体积为:10mL×2=20mL。
(3)消耗了6g水,溶液还剩36g-6g=30g,
而溶质没有变还是36g×1%=0.36g。
则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数为 ×100%=1.2%。
33.(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。
34.(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;
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