人教版初中化学2023-2024学年九年级上学期课堂达标训练试卷 第四单元 课题3 水的组成 （二）
一、选择题
1．分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按照单质、氧化物、混合物顺序排列的是 （ ）
A．铁粉、硝酸钾、矿泉水
B．氧气、蒸馏水、空气
C．过氧化氢溶液、液氮、二氧化碳
D．二氧化锰、石灰水、氧化镁
2．（2021九上·期末）厉害了我的祖国！2021年4月29日，长征五号B火箭发射，成功托举中国空间站核心舱天和号至近圆低地球轨道，有力推动了我国空间站建设的进程。空间站里的O2源自电解水，该反应的微观示意图和装置模拟图如下图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．该反应的微观实质是水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合
B．电解水的时候加入少量硫酸溶液是为了增强水的导电性
C．甲试管内产生的是氢气
D．电解水时产生氢气和氧气的质量比是2：1
3．（2021九上·介休期中）图像是化学实验分析数据的重要依据，下列图像正确的是（ ）
A．图A是高锰酸钾制氧气，试管中固体质量的变化
B．图B是过氧化氢与二氧化锰混合制氧气
C．图C是电解水产生的氧气和氢气的质量比
D．图D是加了二氧化锰和没加二氧化锰制氧气的对比
4．下列物质属于纯净物的是（ ）
A．海水 B．白酒 C．泥沙 D．冰水混合物
5．通过对电解水的学习，我们知道电解水生成氢气和氧气的体积比为2：1.但自己在做实验时，却发现氢气与氧气的体积比略大于2：1,针对这一发现，您认为下列做法中不正确的是（ ）
A．反复多次实验查找原因
B．实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功.
C．大胆提出假设：氧气比氢气更易溶于水
D．查找实验装置是否漏气
6．下列有关电解水实验错误的是（）
A．与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气
B．电源正极相连的玻璃管内产生气体能燃烧
C．水通电分解是化学变化
D．用试管收集与负极相连的玻璃管生成的气体，在空气中能燃烧
7．水是生命的基础，没有水就没有生命.下列有关水的说法正确的是（ ）
A．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
B．无色、无臭、清澈透明的水就是纯水
C．锅炉中使用硬水容易产生水垢，严重时会引起爆炸
D．婴幼儿、青少年长期饮用纯净水有益健康.
8．科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质.一定条件下给水施加
一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，下图为其计算机模拟图.下列说法不正确的是 （ ）
A．水结成“热冰”的过程中原子个数发生变化
B．上述变化过程中分子间间隔发生变化
C．在弱电场下，水分子运动从无序转变为有序
D．利用该性质，人们在常温常压下可建成溜冰场
9．用右图 装置电解水，一段时间后的现象如图所示.对该实验的描述错误的是（ ）
A．甲试管中收集到的是一种可燃性气体
B．该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成
C．向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性
D．甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为8:1
10．下列各组都是生活中常见的物质，其中按混合物、化合物、单质顺序排列的是( )
A．高锰酸钾、二氧化氮、氮气 B．食盐水、过氧化氢、液态氧
C．洁净的空气、氯化钠、水 D．乙醇、干冰、水银
二、填空题
11．氢气的化学性质：纯净的氢气燃烧，产生 火焰，混有一定量的空气或氧气的氢气遇明火会发生 ，所以氢气在点燃前一定要先 .氢气能燃烧，说明氢气具有 .
12．水在 （填“直流电”或“交流电”）的作用下，发生电解，生成 和 。
13．纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈 色，放出 的热。
三、综合题
14．（2021九上·邹城月考）小明同学去邹城东部山区旅游时，用瓶装了一些山下的泉水，带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行实验，制取蒸馏水。
请回答下列问题：
（1）图1中，取水后加入明矾的作用是 ，通常加入的消毒剂是 。
（2）在这个流程中净化程度最高的是 。
（3）如图2是小明制作的过滤装置，他还应补充的仪器名称是 ，其作用是 ；补充上述仪器后，该实验还有两处不正确：
①过滤时滤纸的边缘高于了漏斗的边缘；
② 。
若改正不正确后，若滤液仍然浑浊，则可能的原因是 ；（写一条即可）
（4）小明同学用得到的蒸馏水做电解水的实验，装置如图3所示：
装置中b管中产生的气体是 ，检验该气体的方法是 ，水通电发生反应的符号表达式为 。
（5）下列关于电解水的叙述中错误的是___________
A．为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B．在水电解器中加满水，然后接通交流电源
C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧
（6）小明改进了装置，使用如图4所示装置进行电解水的实验。你认为该装置的优点是 ；
（7）如图是水分子在一定条件下分解的示意图，从中获得的信息错误的是________。
A．一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成
B．水分解属于分解反应
C．水分解过程中，分子的种类不变
D．水分解过程中，原子的数目不变
15．（2020九上·深圳期末）2019年3月22-28日是第32届“中国水周”，本届活动的宣传主题为“坚持节水优先,强化水资源管理”。请回答下列与水有关的问题:
（1）河水中含有较多可溶性的钙、镁化合物，如Ca(HCO3)2，会给生活和生产带来诸多不便，为了降低硬度，生活中可采用的方法是 。 在此过程中，水中的Ca(HCO3)2 会发生分解生成难溶性的碳酸钙、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为 。可用 来鉴别硬水和软水。
（2）自制净水器中常加入 ；用于去除水中的异味和色素。
（3）李明同学收集到一瓶浑浊的河水，并要将其制成蒸馏水，其过程如图所示:
A物质的名称是 ；操作①的名称是 ；需要用到的玻璃仪器有烧杯、 ；玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 ；李明同学将液体C放入蒸馏装置中制备蒸馏水，同时需要在蒸馏烧瓶中放入沸石，其作用是 。
（4）李明同学利用制得的蒸馏水和如图所示的简易装置，验证水的组成。
实验时,加入少量的硫酸钠或氢氧化钠，目的是 ， 装置中的b端应与电源的 极相连，用燃着的木条检验甲气体，现象为 。该实验说明水由 组成，反应方程式为 。
四、实验探究题
16．随着开放性试题的增加，很多实验进行了选择性的改进，让学生眼花缭乱，如图 ，甲、乙两图都是电解水的简易装置.回答下列问题.
（1）装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是 .
（2）装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是 .
（3）电解一段时间后，A、B两管内水位均 ，但 管水位下降得快，其原因是
（4）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是 ②C管中的现象是 ，产生此现象的原因是 .
（5）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 .
（6）若检验A管内生成的气体应该用
（7）通过以上实验可以获得的结论是 .
17．某同学制作了如图所示 的简易电解水装置，进行家庭小实验(注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线).请根据要求回答问题：
（1）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是 .②C管中的现象是 ，产生此现象的原因是 .
（2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 .
（3）若检验A管内生成的气体应该用 .
18．【科学探究】
实验课上，同学们进行了电解水的实验，并对电解水过程中产生的“异常”现象展开了系列的探究活动。
活动一：同学们用如图所示的装置进行实验。
（1）电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是 。
（2）电解水的符号表达式为 。
（3）该实验的结论是 。
（4）活动二：实验时，小红在水中加入了氯化钠，发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体，负极产生了无色气体。
【查阅资料】氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。
【提出问题】两极产生的气体分别是什么？
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
将一张白纸衬在正极玻璃管后 该气体为氯气
将燃着的木条放在负极玻璃管尖嘴口处，打开活塞 气体燃烧，产生淡蓝色火焰
（5）【反思评价】电解水时 (填“可以”或“不可以”)加入氯化钠，原因是 。
19．由电解水的实验中可知（装置如图）：
（1）产生的气体a与电源的 连接，是 ，该气体能 ，可用 检验该气体。
（2）产生的气体b与电源的 连接，是 ，该气体具有的性质是 ，检验该气体所涉及反应的文字表达式为 。
（3）气体a与气体b的体积比为 。电解水的文字表达式为 。
（4）水的电解实验证明了水是由 组成的。
20．看图回答下列问题
（1）科学家用通电的方法使水分解，一般通 电，从而证明了水的组成.把水注入水电解装置甲中，接通电源，可以观察到a管中的电极上 .a管中气体与b管中气体体积之比为 .检验b管中产物的方法是 .
Ⅰ，用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞。
Ⅱ，用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞。
Ⅲ，用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在尖嘴上方，慢慢打开活塞。
（2）科学家还用点燃氢气，证明燃烧产物的方法，证实了水的组成.如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c，在导管口d处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如下图所示的位置 .实验过程中可以观察到的现象是 .
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A. 铁粉是铁元素组成的单质，硝酸钾是由钾、氮、氧三种元素组成的含氧化合物，矿泉水中含有多种物质，属于混合物，故不符合题意；
B. 氧气是由氧元素组成的单质，蒸馏水是含有氢、氧元素组成的化合物，空气中含有多种物质，属于混合物，故符合题意；
C. 过氧化氢溶液中含有过氧化氢、水，属于氧化物，液氮是氮气的固态，属于单质，二氧化碳中碳、氧两种元素的化合物，故不符合题意；
D. 二氧化锰中含有锰、氧两种元素，属于氧化物，石灰水中含有氢氧化钙、水，属于混合物，氧化镁中含有镁、氧两种元素，属于氧化物，故不符合题意；
故答案为：B。
【分析】混合物是由两种及两种以上纯物质(元素或化合物)没有经化学变化而组成的物质。
纯净物：有一种物质组成的物质；
单质：有一种元素组成的一种纯净物 ；
化合物：有多种元素组成的一种纯净物。
2．【答案】D
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】A. 电解水生成氢气和氧气，则该反应的微观实质是水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成氢分子和氧分子，故A正确，不符合题意；
B. 硫酸电离出氢离子和硫酸根离子，增大了自由移动的离子浓度，增强了导电能力，则电解水的时候加入少量硫酸溶液是为了增强水的导电性，故B正确，不符合题意；
C. 电解水和正极连接的试管内生成氧气，和负极连接的试管内生成氢气，则甲试管内产生的是氢气，故C正确，不符合题意；
D. 电解水的关系式为，则电解水时产生氢气和氧气的质量比是，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
3．【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用；电解水实验
【解析】【解答】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体质量逐渐减小，但是不会减小至零，不符合题意；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，质量不变，故固体质量不变，符合题意；
C、在电解水实验中，生成氧气和氢气的体积比为1：2，不是质量比，不符合题意；
D、二氧化锰是催化剂，只能改变化学反应速率，不能增加生成氧气的质量，故最后生成氧气的质量相同，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气分析
B、根据催化剂的概念分析
C、根据水通电生成氢气和氧气分析
D、根据催化剂的性质分析
4．【答案】D
【知识点】单质和化合物
【解析】【解答】A、海水中除主要物质水之外，还含有很多种其他物质，是混合物。不符合题意；
B、白酒主要含有酒精和水，属于混合物，不符合题意；
C、泥沙中含有多种物质，是混合物，不符合题意；
D、冰水共存物中只含有水一种物质，属于纯净物，符合题意；
故答案为D
【分析】根据纯净物和混合物的概念分析。
5．【答案】B
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】在学习或实验时，不能放过任何一个差异之处，一定要以科学严谨的态度来对待.例如反复多次实验查找原因、查找实验装置是否漏气.提出假设是实验探究的前提，针对假设设计实验进行验证.
【分析】氢气与氧气的体积比略大于2：1,必须寻找误差的原因，不能置之不理，一定要以科学严谨的态度来对待.
6．【答案】B
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】A．与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气 ，不符合题意；B．电源正极相连的玻璃管内产生气体能使带火星的木条复燃，不能燃烧，符合题意；C．水通电分解是化学变化，不符合题意；D．负极生成的气体为氢气，在空气中能燃烧，不符合题意。
【分析】考查电解水生成气体的验证，正极产生氧气，负极产生氢气。
7．【答案】C
【知识点】水的组成
【解析】【解答】水是由氢元素和氧元素组成的，元素不能论个数，无色、无臭、清澈透明的水不一定是纯水，可能含有可溶性的杂质和微生物.婴幼儿、青少年长期饮用纯净水是不益于健康的，因为人体内需要多种矿物元素，纯净水中只能提供氢元素和氧元素.
【分析】元素不能论个数，是否是纯水要通过是由一种物质组成，不能看颜色气味，长期用硬水会产生水垢，可能引起爆炸。
8．【答案】A
【知识点】水的组成
【解析】【解答】水结成“热冰”的过程发生物理变化，该变化过程分子间的间隔发生变化.物质发生变化时，无论是发生物理变化还是发生化学变化，构成分子的原子种类和个数都不发生变化.
【分析】一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其他都没有变化，只是分子之间的间隔发生了变化，再根据实际情况进行分析。
9．【答案】D
【知识点】电解水实验
【解析】解答：观察图片 可知，试管甲的电极连接在电源的负极上，甲中收集到的气体应该是氢气；试管乙的电极连接在电源的正极上，乙中收集到的气体应该是氧气.氢气与氧气的体积比是2：1，质量比是1：8.显然，A正确，D错误.电解水的产物是氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成，所以，B正确.纯净的水导电性很差，通过加入少量硫酸，能增强水的导电性，因此，C也正确.
分析：根据正氧负氢，氢二氧一，电解水加入氢氧化钠或稀硫酸是为了增强水的导电性，电解水得到的氢气和氧气的体积比是2:1，质量比是1:8
10．【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A中高锰酸钾是化合物不是混合物，C中水是化合物不是单质，D中乙醇是纯净物，B中食盐水是混合物，过氧化氢是化合物，液态氧是单质.
【分析】混合物与纯净物的区别：是否由一种物质组成；单质和化合物的区别：是否由一种元素组成。
11．【答案】淡蓝色；爆炸；验纯；可燃性
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】纯净的氢气燃烧产生蓝色火焰，点燃氢气和空气（或氧气）的混合物容易发生爆炸，所以点燃可燃性气体前要验纯，氢气能够燃烧说明氢气具有可燃性．
【分析】本题考查了氢气燃烧的现象，要熟记纯净的氢气燃烧产生蓝色火焰，点燃氢气和空气（或氧气）的混合物容易发生爆炸，所以点燃可燃性气体前要验纯，氢气能够燃烧说明氢气具有可燃性．
12．【答案】直流电；氢气；氧气
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】水在通直流电的作用下，发生电解，生成氢气和氧气。
【分析】根据电解水实验的结论回答。
13．【答案】蓝；大量
【知识点】氢气的化学性质与燃烧实验
【解析】【解答】纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈蓝色，放出大量的热。
【分析】根据氢气燃烧的现象分析。
14．【答案】（1）加速悬浮的杂质沉降；氯气
（2）蒸馏
（3）玻璃棒；引流；漏斗下端未紧靠烧杯内壁；滤纸破坏或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净
（4）氧气；将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气；
（5）B；D
（6）便于读取气体体积
（7）C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；水的净化
【解析】【解答】（1）明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故取水后，加入明矾的作用是：加速悬浮的杂质沉降；
通常加入的消毒剂是氯气，氯气能与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒；
（2）在这个流程中净化程度最高的是蒸馏，蒸馏可除去所有杂质；
（3）过滤中，所需的仪器有：带铁圈的铁架台，烧杯、漏斗、玻璃棒，故应补充的仪器名称是：玻璃棒；
在过滤中，玻璃棒的作用是：引流；
过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，故该实验还有两处不正确：①过滤时滤纸的边缘高于了漏斗的边缘；②漏斗下端没有紧靠烧杯内壁；
若改正不正确后，若滤液仍然浑浊，则可能的原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；
（4）在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与正极相连，产生的气体是氧气；
氧气具有助燃性，检验该气体的方法是：将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为： ；
（5）A、纯水不导电，为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，不正确；
B、在水电解器中加满水，然后接通直流电源，正确；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，不正确；
D、在电解水实验中，“正氧负氢”，与电源正极相连的玻璃管内得到的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能在空气中燃烧，正确。
故答案为：BD；
（6）该装置中，将玻璃管改为量筒，便于读出气体体积；
（7）A、由图可知，一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成，不正确；
B、由图可知，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不正确；
C、水分解过程中，水分子分成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧原子结合成1个氧分子，故分子的种类发生了改变，正确；
D、原子是化学变化中的最小粒子，水分解过程中，原子的种类和数目不变，不正确。
故答案为：C。
【分析】（1）根据净化水的步骤中明矾和氯气的作用判断；
（2）根据净化程度最高的净水方法是蒸馏判断；
（3）根据过滤所需的仪器及其作用、过滤的注意事项“一贴二低三靠”分析判断；
（4）根据电解水时“正氧负氢、氧一氢二”、气体的检验和电解水的原理判断；
（5）根据电解水的注意事项、电解产生的气体的性质和结论进行分析；
（6）根据量筒有刻度线分析；
（7）根据图示提供的信息进行分析，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；水分解过程中，水分子发生了改变，生成了氢分子和氧分子。化学反应前后原子的种类和数目都不变。
15．【答案】（1）煮沸；Ca（HCO3）2 CaCO3↓+H2O+CO2↑；肥皂水
（2）活性炭
（3）明矾；过滤；漏斗；引流；防止水加热时爆沸
（4）增强水的导电性；负；木条燃烧的更旺；氢元素和氧元素；2H2O O2↑+2H2↑
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；水的净化；硬水与软水
【解析】【解答】（1）天然水煮沸时，水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低。为了降低水的硬度，生活中可采用的方法是煮沸，在此过程中，水中的Ca(HCO3)2 会发生分解生成难溶性的碳酸钙、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为：Ca（HCO3）2 CaCO3↓+H2O+CO2↑，水样加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少的是硬水。可用肥皂水来鉴别硬水和软水。
故填：煮沸；Ca（HCO3）2 CaCO3↓+H2O+CO2↑；肥皂水；
（2）自制净水器中常加入活性炭，用于去除水中的异味和色素。故填：活性炭；
（3）A物质的名称是明矾，利用明矾溶于水形成的胶状吸附水中悬浮杂质；操作①的名称是过滤；需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流；在蒸馏烧瓶中放入沸石，其作用是防止水加热时爆沸。
故填：明矾；过滤；漏斗；引流；防止水加热时爆沸；
（4）实验时,加入少量的硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强水的导电性， 装置中的b端的试管中气体较多是氢气，应与电源的负极相连，甲中气体较少是氧气，用燃着的木条检验甲气体，现象为木条燃烧的更旺。该实验说明水由氢元素和氧元素组成，反应方程式为：2H2O O2↑+2H2↑。
故填：增强水的导电性；负；木条燃烧的更旺；氢元素和氧元素；2H2O O2↑+2H2↑。
【分析】（1）煮沸可以将水中的大部分可溶性钙镁离子转化为难溶性固体沉降下来。用肥皂水来鉴别硬水和软水。
（2）活性炭具有疏松多孔结构，由吸附性。
（3）过滤是分离骨头与液体的方法；
在蒸馏烧瓶中放入沸石，其作用是防止水加热时爆沸。
（4）电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
16．【答案】（1）甲的装置简单
（2）乙装置检验产物方便
（3）下降；B；由于B管内产生的是氢气，A管内产生的是氧气两者的体积比为2：1 右边的图 是三毛同学制作的简易电解水装置，请根据要求回答问题：
（4）电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集到的气体体积比约为1：2；液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管内.
（5）氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水
（6）带火星的木条(燃着木条)
（7）水是由氢元素和氧元素组成的.在化学反应中分子分成原子，原子再重新组合成新的分子.
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】比较两图可知，甲装置比乙装置简单，但乙装置多了检验产物的尖嘴管.根据“正氧负氢”电解水的结论，知道A、C管中是氧气，B、D管中是氢气.电解一段时间，两管内均有气体生成，气体压强加大，因而两管内水位均下降，由于B管内得到的是氢气，气体体积大，产生的压强大，因而B管内水位下降快.要正确解答这些问题，关键是要看清甲、乙两图，找出它们在装置上有哪些区别，并比较其优点.
【分析】解答本题关键是找出各装置的不同点，再想一想不同点带来的结果，从而总结出装置的优缺点。
17．【答案】（1）电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集到的气体体积比约为1：2；液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管内
（2）氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水
（3）带火星的木条(燃着木条).
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】根据正氧负氢氢二氧一考虑气体的体积比，由于两端产生氢气和氧气，压强增大，把水压入中间管内，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条.
【分析】解答本题关键是知道正氧负氢，氢二氧一，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条。
18．【答案】（1）增强水的导电性
（2）)H2O H2＋O2
（3）水由氢元素和氧元素组成
（4）气体为黄绿色；该气体为氢气
（5）不可以；会产生有毒的氯气
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】（1） 电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是增强水的导电性。
（2） 电解水的符号表达式为 ： H2O H2＋O2 。
（3） 电解水的实验的结论是： 水由氢元素和氧元素组成。
（4） 发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体，根据查阅资料可知； 氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。与电源的负极相连的管口产生的是氢气。
（5） 电解水时不可以加入氯化钠，其原因是电解时会产生有毒的氯气。
【分析】（1）根据电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是增强水的导电性来解答。
（2）电解水产生氢气和氧气。
（3）电解水的实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
（4）电解水时若加入氯化钠来增强水的导电性会产生有毒的黄绿色的氯气，故负极产生氢气，正极产生的氧气带有黄绿色的原因是有氯气产生。
（5） 【反思评价】故电解水时不可以加入氯化钠来增强水的导电性，原因是会产生有毒的氯气，污染空气。
19．【答案】（1）正极；氧气/O2；使带火星的木条复燃；带火星的木条
（2）负极；氢气/H2；可燃性；
（3）1：2；
（4）氢、氧元素
【知识点】氧气的检验和验满；电解水实验；水的组成；文字表达式
【解析】【解答】（1）a管中气体体积小于b管，则a管产生气体为氧气，与电源正极连接，该气体能使带火星木条复燃，利用带火星木条检验。
（2） 产生的气体b为氢气，与电源的负极连接，该气体具有可燃性，氢气与氧气点燃条件下反应生成水，表达式为 。
（3） 气体a（氧气）与气体b（氢气）的体积比为1：2，电解水是水通电分解生成氢气和氧气，文字表达式为 。
（4）水通电分解生成氢气和氧气，由反应前后元素种类不变可知，水由氢、氧元素组成。
【分析】根据电解水“正氧负氢，氧一氢二”，氧气和氢气的性质，以及水由氢、氧元素组成分析。
20．【答案】（1）直流；有气泡产生，稍过一段时间玻璃管中的水减少，玻璃管上方聚集了无色气体；2:1；Ⅰ
（2）无水硫酸铜变蓝；导管d处有淡蓝色火焰；烧杯底部附着有小水珠.
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】电解水一般通直流电，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气的体积比为2:1，根据图中a,b管中的气体体积大小可以确定a管是氢气，b管是氧气.所以a管电极处可以看到的现象是产生气泡（稍过一段时间玻璃管内水减少，而玻璃管上方会聚集部分无色气体）；（2）检验b管气体，即检验氧气的方法，所以选择Ⅰ或Ⅱ均可以；（2）因为电解产生的氢气中含有水蒸气，所以乙中的无水硫酸铜会变蓝，d处导气管口的氢气会燃烧产生淡蓝色火焰，而冷的烧杯底部会有小水珠出现.
【分析】解答本题关键是知道正氧负氢，氢二氧一，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条。根据图中a,b管中的气体体积大小可以确定a管是氢气，b管是氧气.要知道水蒸气能使无水硫酸铜变蓝。
1 / 1人教版初中化学2023-2024学年九年级上学期课堂达标训练试卷 第四单元 课题3 水的组成 （二）
一、选择题
1．分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按照单质、氧化物、混合物顺序排列的是 （ ）
A．铁粉、硝酸钾、矿泉水
B．氧气、蒸馏水、空气
C．过氧化氢溶液、液氮、二氧化碳
D．二氧化锰、石灰水、氧化镁
【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A. 铁粉是铁元素组成的单质，硝酸钾是由钾、氮、氧三种元素组成的含氧化合物，矿泉水中含有多种物质，属于混合物，故不符合题意；
B. 氧气是由氧元素组成的单质，蒸馏水是含有氢、氧元素组成的化合物，空气中含有多种物质，属于混合物，故符合题意；
C. 过氧化氢溶液中含有过氧化氢、水，属于氧化物，液氮是氮气的固态，属于单质，二氧化碳中碳、氧两种元素的化合物，故不符合题意；
D. 二氧化锰中含有锰、氧两种元素，属于氧化物，石灰水中含有氢氧化钙、水，属于混合物，氧化镁中含有镁、氧两种元素，属于氧化物，故不符合题意；
故答案为：B。
【分析】混合物是由两种及两种以上纯物质(元素或化合物)没有经化学变化而组成的物质。
纯净物：有一种物质组成的物质；
单质：有一种元素组成的一种纯净物 ；
化合物：有多种元素组成的一种纯净物。
2．（2021九上·期末）厉害了我的祖国！2021年4月29日，长征五号B火箭发射，成功托举中国空间站核心舱天和号至近圆低地球轨道，有力推动了我国空间站建设的进程。空间站里的O2源自电解水，该反应的微观示意图和装置模拟图如下图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．该反应的微观实质是水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合
B．电解水的时候加入少量硫酸溶液是为了增强水的导电性
C．甲试管内产生的是氢气
D．电解水时产生氢气和氧气的质量比是2：1
【答案】D
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】A. 电解水生成氢气和氧气，则该反应的微观实质是水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成氢分子和氧分子，故A正确，不符合题意；
B. 硫酸电离出氢离子和硫酸根离子，增大了自由移动的离子浓度，增强了导电能力，则电解水的时候加入少量硫酸溶液是为了增强水的导电性，故B正确，不符合题意；
C. 电解水和正极连接的试管内生成氧气，和负极连接的试管内生成氢气，则甲试管内产生的是氢气，故C正确，不符合题意；
D. 电解水的关系式为，则电解水时产生氢气和氧气的质量比是，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
3．（2021九上·介休期中）图像是化学实验分析数据的重要依据，下列图像正确的是（ ）
A．图A是高锰酸钾制氧气，试管中固体质量的变化
B．图B是过氧化氢与二氧化锰混合制氧气
C．图C是电解水产生的氧气和氢气的质量比
D．图D是加了二氧化锰和没加二氧化锰制氧气的对比
【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法；催化剂的特点与催化作用；电解水实验
【解析】【解答】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体质量逐渐减小，但是不会减小至零，不符合题意；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，质量不变，故固体质量不变，符合题意；
C、在电解水实验中，生成氧气和氢气的体积比为1：2，不是质量比，不符合题意；
D、二氧化锰是催化剂，只能改变化学反应速率，不能增加生成氧气的质量，故最后生成氧气的质量相同，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气分析
B、根据催化剂的概念分析
C、根据水通电生成氢气和氧气分析
D、根据催化剂的性质分析
4．下列物质属于纯净物的是（ ）
A．海水 B．白酒 C．泥沙 D．冰水混合物
【答案】D
【知识点】单质和化合物
【解析】【解答】A、海水中除主要物质水之外，还含有很多种其他物质，是混合物。不符合题意；
B、白酒主要含有酒精和水，属于混合物，不符合题意；
C、泥沙中含有多种物质，是混合物，不符合题意；
D、冰水共存物中只含有水一种物质，属于纯净物，符合题意；
故答案为D
【分析】根据纯净物和混合物的概念分析。
5．通过对电解水的学习，我们知道电解水生成氢气和氧气的体积比为2：1.但自己在做实验时，却发现氢气与氧气的体积比略大于2：1,针对这一发现，您认为下列做法中不正确的是（ ）
A．反复多次实验查找原因
B．实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功.
C．大胆提出假设：氧气比氢气更易溶于水
D．查找实验装置是否漏气
【答案】B
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】在学习或实验时，不能放过任何一个差异之处，一定要以科学严谨的态度来对待.例如反复多次实验查找原因、查找实验装置是否漏气.提出假设是实验探究的前提，针对假设设计实验进行验证.
【分析】氢气与氧气的体积比略大于2：1,必须寻找误差的原因，不能置之不理，一定要以科学严谨的态度来对待.
6．下列有关电解水实验错误的是（）
A．与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气
B．电源正极相连的玻璃管内产生气体能燃烧
C．水通电分解是化学变化
D．用试管收集与负极相连的玻璃管生成的气体，在空气中能燃烧
【答案】B
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】A．与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气 ，不符合题意；B．电源正极相连的玻璃管内产生气体能使带火星的木条复燃，不能燃烧，符合题意；C．水通电分解是化学变化，不符合题意；D．负极生成的气体为氢气，在空气中能燃烧，不符合题意。
【分析】考查电解水生成气体的验证，正极产生氧气，负极产生氢气。
7．水是生命的基础，没有水就没有生命.下列有关水的说法正确的是（ ）
A．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
B．无色、无臭、清澈透明的水就是纯水
C．锅炉中使用硬水容易产生水垢，严重时会引起爆炸
D．婴幼儿、青少年长期饮用纯净水有益健康.
【答案】C
【知识点】水的组成
【解析】【解答】水是由氢元素和氧元素组成的，元素不能论个数，无色、无臭、清澈透明的水不一定是纯水，可能含有可溶性的杂质和微生物.婴幼儿、青少年长期饮用纯净水是不益于健康的，因为人体内需要多种矿物元素，纯净水中只能提供氢元素和氧元素.
【分析】元素不能论个数，是否是纯水要通过是由一种物质组成，不能看颜色气味，长期用硬水会产生水垢，可能引起爆炸。
8．科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质.一定条件下给水施加
一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，下图为其计算机模拟图.下列说法不正确的是 （ ）
A．水结成“热冰”的过程中原子个数发生变化
B．上述变化过程中分子间间隔发生变化
C．在弱电场下，水分子运动从无序转变为有序
D．利用该性质，人们在常温常压下可建成溜冰场
【答案】A
【知识点】水的组成
【解析】【解答】水结成“热冰”的过程发生物理变化，该变化过程分子间的间隔发生变化.物质发生变化时，无论是发生物理变化还是发生化学变化，构成分子的原子种类和个数都不发生变化.
【分析】一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其他都没有变化，只是分子之间的间隔发生了变化，再根据实际情况进行分析。
9．用右图 装置电解水，一段时间后的现象如图所示.对该实验的描述错误的是（ ）
A．甲试管中收集到的是一种可燃性气体
B．该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成
C．向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性
D．甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为8:1
【答案】D
【知识点】电解水实验
【解析】解答：观察图片 可知，试管甲的电极连接在电源的负极上，甲中收集到的气体应该是氢气；试管乙的电极连接在电源的正极上，乙中收集到的气体应该是氧气.氢气与氧气的体积比是2：1，质量比是1：8.显然，A正确，D错误.电解水的产物是氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成，所以，B正确.纯净的水导电性很差，通过加入少量硫酸，能增强水的导电性，因此，C也正确.
分析：根据正氧负氢，氢二氧一，电解水加入氢氧化钠或稀硫酸是为了增强水的导电性，电解水得到的氢气和氧气的体积比是2:1，质量比是1:8
10．下列各组都是生活中常见的物质，其中按混合物、化合物、单质顺序排列的是( )
A．高锰酸钾、二氧化氮、氮气 B．食盐水、过氧化氢、液态氧
C．洁净的空气、氯化钠、水 D．乙醇、干冰、水银
【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A中高锰酸钾是化合物不是混合物，C中水是化合物不是单质，D中乙醇是纯净物，B中食盐水是混合物，过氧化氢是化合物，液态氧是单质.
【分析】混合物与纯净物的区别：是否由一种物质组成；单质和化合物的区别：是否由一种元素组成。
二、填空题
11．氢气的化学性质：纯净的氢气燃烧，产生 火焰，混有一定量的空气或氧气的氢气遇明火会发生 ，所以氢气在点燃前一定要先 .氢气能燃烧，说明氢气具有 .
【答案】淡蓝色；爆炸；验纯；可燃性
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】纯净的氢气燃烧产生蓝色火焰，点燃氢气和空气（或氧气）的混合物容易发生爆炸，所以点燃可燃性气体前要验纯，氢气能够燃烧说明氢气具有可燃性．
【分析】本题考查了氢气燃烧的现象，要熟记纯净的氢气燃烧产生蓝色火焰，点燃氢气和空气（或氧气）的混合物容易发生爆炸，所以点燃可燃性气体前要验纯，氢气能够燃烧说明氢气具有可燃性．
12．水在 （填“直流电”或“交流电”）的作用下，发生电解，生成 和 。
【答案】直流电；氢气；氧气
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】水在通直流电的作用下，发生电解，生成氢气和氧气。
【分析】根据电解水实验的结论回答。
13．纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈 色，放出 的热。
【答案】蓝；大量
【知识点】氢气的化学性质与燃烧实验
【解析】【解答】纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈蓝色，放出大量的热。
【分析】根据氢气燃烧的现象分析。
三、综合题
14．（2021九上·邹城月考）小明同学去邹城东部山区旅游时，用瓶装了一些山下的泉水，带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行实验，制取蒸馏水。
请回答下列问题：
（1）图1中，取水后加入明矾的作用是 ，通常加入的消毒剂是 。
（2）在这个流程中净化程度最高的是 。
（3）如图2是小明制作的过滤装置，他还应补充的仪器名称是 ，其作用是 ；补充上述仪器后，该实验还有两处不正确：
①过滤时滤纸的边缘高于了漏斗的边缘；
② 。
若改正不正确后，若滤液仍然浑浊，则可能的原因是 ；（写一条即可）
（4）小明同学用得到的蒸馏水做电解水的实验，装置如图3所示：
装置中b管中产生的气体是 ，检验该气体的方法是 ，水通电发生反应的符号表达式为 。
（5）下列关于电解水的叙述中错误的是___________
A．为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B．在水电解器中加满水，然后接通交流电源
C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧
（6）小明改进了装置，使用如图4所示装置进行电解水的实验。你认为该装置的优点是 ；
（7）如图是水分子在一定条件下分解的示意图，从中获得的信息错误的是________。
A．一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成
B．水分解属于分解反应
C．水分解过程中，分子的种类不变
D．水分解过程中，原子的数目不变
【答案】（1）加速悬浮的杂质沉降；氯气
（2）蒸馏
（3）玻璃棒；引流；漏斗下端未紧靠烧杯内壁；滤纸破坏或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净
（4）氧气；将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气；
（5）B；D
（6）便于读取气体体积
（7）C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；水的净化
【解析】【解答】（1）明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故取水后，加入明矾的作用是：加速悬浮的杂质沉降；
通常加入的消毒剂是氯气，氯气能与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒；
（2）在这个流程中净化程度最高的是蒸馏，蒸馏可除去所有杂质；
（3）过滤中，所需的仪器有：带铁圈的铁架台，烧杯、漏斗、玻璃棒，故应补充的仪器名称是：玻璃棒；
在过滤中，玻璃棒的作用是：引流；
过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，故该实验还有两处不正确：①过滤时滤纸的边缘高于了漏斗的边缘；②漏斗下端没有紧靠烧杯内壁；
若改正不正确后，若滤液仍然浑浊，则可能的原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；
（4）在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与正极相连，产生的气体是氧气；
氧气具有助燃性，检验该气体的方法是：将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为： ；
（5）A、纯水不导电，为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，不正确；
B、在水电解器中加满水，然后接通直流电源，正确；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，不正确；
D、在电解水实验中，“正氧负氢”，与电源正极相连的玻璃管内得到的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能在空气中燃烧，正确。
故答案为：BD；
（6）该装置中，将玻璃管改为量筒，便于读出气体体积；
（7）A、由图可知，一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成，不正确；
B、由图可知，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不正确；
C、水分解过程中，水分子分成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧原子结合成1个氧分子，故分子的种类发生了改变，正确；
D、原子是化学变化中的最小粒子，水分解过程中，原子的种类和数目不变，不正确。
故答案为：C。
【分析】（1）根据净化水的步骤中明矾和氯气的作用判断；
（2）根据净化程度最高的净水方法是蒸馏判断；
（3）根据过滤所需的仪器及其作用、过滤的注意事项“一贴二低三靠”分析判断；
（4）根据电解水时“正氧负氢、氧一氢二”、气体的检验和电解水的原理判断；
（5）根据电解水的注意事项、电解产生的气体的性质和结论进行分析；
（6）根据量筒有刻度线分析；
（7）根据图示提供的信息进行分析，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；水分解过程中，水分子发生了改变，生成了氢分子和氧分子。化学反应前后原子的种类和数目都不变。
15．（2020九上·深圳期末）2019年3月22-28日是第32届“中国水周”，本届活动的宣传主题为“坚持节水优先,强化水资源管理”。请回答下列与水有关的问题:
（1）河水中含有较多可溶性的钙、镁化合物，如Ca(HCO3)2，会给生活和生产带来诸多不便，为了降低硬度，生活中可采用的方法是 。 在此过程中，水中的Ca(HCO3)2 会发生分解生成难溶性的碳酸钙、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为 。可用 来鉴别硬水和软水。
（2）自制净水器中常加入 ；用于去除水中的异味和色素。
（3）李明同学收集到一瓶浑浊的河水，并要将其制成蒸馏水，其过程如图所示:
A物质的名称是 ；操作①的名称是 ；需要用到的玻璃仪器有烧杯、 ；玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 ；李明同学将液体C放入蒸馏装置中制备蒸馏水，同时需要在蒸馏烧瓶中放入沸石，其作用是 。
（4）李明同学利用制得的蒸馏水和如图所示的简易装置，验证水的组成。
实验时,加入少量的硫酸钠或氢氧化钠，目的是 ， 装置中的b端应与电源的 极相连，用燃着的木条检验甲气体，现象为 。该实验说明水由 组成，反应方程式为 。
【答案】（1）煮沸；Ca（HCO3）2 CaCO3↓+H2O+CO2↑；肥皂水
（2）活性炭
（3）明矾；过滤；漏斗；引流；防止水加热时爆沸
（4）增强水的导电性；负；木条燃烧的更旺；氢元素和氧元素；2H2O O2↑+2H2↑
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；水的净化；硬水与软水
【解析】【解答】（1）天然水煮沸时，水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低。为了降低水的硬度，生活中可采用的方法是煮沸，在此过程中，水中的Ca(HCO3)2 会发生分解生成难溶性的碳酸钙、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为：Ca（HCO3）2 CaCO3↓+H2O+CO2↑，水样加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少的是硬水。可用肥皂水来鉴别硬水和软水。
故填：煮沸；Ca（HCO3）2 CaCO3↓+H2O+CO2↑；肥皂水；
（2）自制净水器中常加入活性炭，用于去除水中的异味和色素。故填：活性炭；
（3）A物质的名称是明矾，利用明矾溶于水形成的胶状吸附水中悬浮杂质；操作①的名称是过滤；需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流；在蒸馏烧瓶中放入沸石，其作用是防止水加热时爆沸。
故填：明矾；过滤；漏斗；引流；防止水加热时爆沸；
（4）实验时,加入少量的硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强水的导电性， 装置中的b端的试管中气体较多是氢气，应与电源的负极相连，甲中气体较少是氧气，用燃着的木条检验甲气体，现象为木条燃烧的更旺。该实验说明水由氢元素和氧元素组成，反应方程式为：2H2O O2↑+2H2↑。
故填：增强水的导电性；负；木条燃烧的更旺；氢元素和氧元素；2H2O O2↑+2H2↑。
【分析】（1）煮沸可以将水中的大部分可溶性钙镁离子转化为难溶性固体沉降下来。用肥皂水来鉴别硬水和软水。
（2）活性炭具有疏松多孔结构，由吸附性。
（3）过滤是分离骨头与液体的方法；
在蒸馏烧瓶中放入沸石，其作用是防止水加热时爆沸。
（4）电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
四、实验探究题
16．随着开放性试题的增加，很多实验进行了选择性的改进，让学生眼花缭乱，如图 ，甲、乙两图都是电解水的简易装置.回答下列问题.
（1）装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是 .
（2）装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是 .
（3）电解一段时间后，A、B两管内水位均 ，但 管水位下降得快，其原因是
（4）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是 ②C管中的现象是 ，产生此现象的原因是 .
（5）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 .
（6）若检验A管内生成的气体应该用
（7）通过以上实验可以获得的结论是 .
【答案】（1）甲的装置简单
（2）乙装置检验产物方便
（3）下降；B；由于B管内产生的是氢气，A管内产生的是氧气两者的体积比为2：1 右边的图 是三毛同学制作的简易电解水装置，请根据要求回答问题：
（4）电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集到的气体体积比约为1：2；液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管内.
（5）氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水
（6）带火星的木条(燃着木条)
（7）水是由氢元素和氧元素组成的.在化学反应中分子分成原子，原子再重新组合成新的分子.
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】比较两图可知，甲装置比乙装置简单，但乙装置多了检验产物的尖嘴管.根据“正氧负氢”电解水的结论，知道A、C管中是氧气，B、D管中是氢气.电解一段时间，两管内均有气体生成，气体压强加大，因而两管内水位均下降，由于B管内得到的是氢气，气体体积大，产生的压强大，因而B管内水位下降快.要正确解答这些问题，关键是要看清甲、乙两图，找出它们在装置上有哪些区别，并比较其优点.
【分析】解答本题关键是找出各装置的不同点，再想一想不同点带来的结果，从而总结出装置的优缺点。
17．某同学制作了如图所示 的简易电解水装置，进行家庭小实验(注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线).请根据要求回答问题：
（1）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是 .②C管中的现象是 ，产生此现象的原因是 .
（2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 .
（3）若检验A管内生成的气体应该用 .
【答案】（1）电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集到的气体体积比约为1：2；液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管内
（2）氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水
（3）带火星的木条(燃着木条).
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】根据正氧负氢氢二氧一考虑气体的体积比，由于两端产生氢气和氧气，压强增大，把水压入中间管内，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条.
【分析】解答本题关键是知道正氧负氢，氢二氧一，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条。
18．【科学探究】
实验课上，同学们进行了电解水的实验，并对电解水过程中产生的“异常”现象展开了系列的探究活动。
活动一：同学们用如图所示的装置进行实验。
（1）电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是 。
（2）电解水的符号表达式为 。
（3）该实验的结论是 。
（4）活动二：实验时，小红在水中加入了氯化钠，发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体，负极产生了无色气体。
【查阅资料】氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。
【提出问题】两极产生的气体分别是什么？
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论
将一张白纸衬在正极玻璃管后 该气体为氯气
将燃着的木条放在负极玻璃管尖嘴口处，打开活塞 气体燃烧，产生淡蓝色火焰
（5）【反思评价】电解水时 (填“可以”或“不可以”)加入氯化钠，原因是 。
【答案】（1）增强水的导电性
（2）)H2O H2＋O2
（3）水由氢元素和氧元素组成
（4）气体为黄绿色；该气体为氢气
（5）不可以；会产生有毒的氯气
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】（1） 电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是增强水的导电性。
（2） 电解水的符号表达式为 ： H2O H2＋O2 。
（3） 电解水的实验的结论是： 水由氢元素和氧元素组成。
（4） 发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体，根据查阅资料可知； 氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。与电源的负极相连的管口产生的是氢气。
（5） 电解水时不可以加入氯化钠，其原因是电解时会产生有毒的氯气。
【分析】（1）根据电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是增强水的导电性来解答。
（2）电解水产生氢气和氧气。
（3）电解水的实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
（4）电解水时若加入氯化钠来增强水的导电性会产生有毒的黄绿色的氯气，故负极产生氢气，正极产生的氧气带有黄绿色的原因是有氯气产生。
（5） 【反思评价】故电解水时不可以加入氯化钠来增强水的导电性，原因是会产生有毒的氯气，污染空气。
19．由电解水的实验中可知（装置如图）：
（1）产生的气体a与电源的 连接，是 ，该气体能 ，可用 检验该气体。
（2）产生的气体b与电源的 连接，是 ，该气体具有的性质是 ，检验该气体所涉及反应的文字表达式为 。
（3）气体a与气体b的体积比为 。电解水的文字表达式为 。
（4）水的电解实验证明了水是由 组成的。
【答案】（1）正极；氧气/O2；使带火星的木条复燃；带火星的木条
（2）负极；氢气/H2；可燃性；
（3）1：2；
（4）氢、氧元素
【知识点】氧气的检验和验满；电解水实验；水的组成；文字表达式
【解析】【解答】（1）a管中气体体积小于b管，则a管产生气体为氧气，与电源正极连接，该气体能使带火星木条复燃，利用带火星木条检验。
（2） 产生的气体b为氢气，与电源的负极连接，该气体具有可燃性，氢气与氧气点燃条件下反应生成水，表达式为 。
（3） 气体a（氧气）与气体b（氢气）的体积比为1：2，电解水是水通电分解生成氢气和氧气，文字表达式为 。
（4）水通电分解生成氢气和氧气，由反应前后元素种类不变可知，水由氢、氧元素组成。
【分析】根据电解水“正氧负氢，氧一氢二”，氧气和氢气的性质，以及水由氢、氧元素组成分析。
20．看图回答下列问题
（1）科学家用通电的方法使水分解，一般通 电，从而证明了水的组成.把水注入水电解装置甲中，接通电源，可以观察到a管中的电极上 .a管中气体与b管中气体体积之比为 .检验b管中产物的方法是 .
Ⅰ，用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞。
Ⅱ，用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞。
Ⅲ，用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在尖嘴上方，慢慢打开活塞。
（2）科学家还用点燃氢气，证明燃烧产物的方法，证实了水的组成.如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c，在导管口d处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如下图所示的位置 .实验过程中可以观察到的现象是 .
【答案】（1）直流；有气泡产生，稍过一段时间玻璃管中的水减少，玻璃管上方聚集了无色气体；2:1；Ⅰ
（2）无水硫酸铜变蓝；导管d处有淡蓝色火焰；烧杯底部附着有小水珠.
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】电解水一般通直流电，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气的体积比为2:1，根据图中a,b管中的气体体积大小可以确定a管是氢气，b管是氧气.所以a管电极处可以看到的现象是产生气泡（稍过一段时间玻璃管内水减少，而玻璃管上方会聚集部分无色气体）；（2）检验b管气体，即检验氧气的方法，所以选择Ⅰ或Ⅱ均可以；（2）因为电解产生的氢气中含有水蒸气，所以乙中的无水硫酸铜会变蓝，d处导气管口的氢气会燃烧产生淡蓝色火焰，而冷的烧杯底部会有小水珠出现.
【分析】解答本题关键是知道正氧负氢，氢二氧一，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条。根据图中a,b管中的气体体积大小可以确定a管是氢气，b管是氧气.要知道水蒸气能使无水硫酸铜变蓝。
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