专题 24 地球上的水和水的组成（含解析）

专题 24 地球上的水和水的组成
一 、选择题
1.世界水日是( )
A．3 月 22 日 B．6 月 25 日 C．7 月 8 日 D．10 月 25 日
2.我国水资源的时间分布规律是( )
A．东南多、西北少 B．东南少、西北多
C．夏秋多、冬春少 D．夏秋少、冬春多
3.温州永嘉楠溪江曾经发生断流现象， 主要是由图中水循环中哪些环节不足引起的( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
4.吃完早餐后，小明去洗杯子。这时， 妈妈看见水龙头没关好， 于是就告诉小明地球上的水资源很缺
乏，要节约用水。小明感到很羞愧， 因为地球上可供我们直接利用的水只有 ( )
A．河流水、固体冰川、土壤水
B．河流水、埋藏较深的地下淡水、固体冰川
C．河流水、固体冰川、湖泊淡水
D．河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水
5.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．由此实验可得出结论，水是由氢、氧两种元素组成
B．实际测得 A 试管中气体和 B 试管中气体的体积比大于 2:1
C．理论上若得到 4g 氢气，可同时得到 2g 氧气
D．与电源正极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
6.如图是电解水的微观模型示意图，从中获得信息正确的是( )
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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
7.当水的温度和压强升高到某临界点以上时，水就处于一种既不同于液态，又不同于固态和气态的新 的流体态——超临界态。在超临界态水中，某些有机高分子会很快被氧化为无毒小分子。下列说法不
正确的是( )
A．超临界态水氧化技术不形成二次污染
B．超临界态水是一种新物质
C．超临界态水由氢和氧组成
D．超临界态水可用于解决白色污染问题
8.如图是利用注射器进行电解水的创新实验，其中电极插入注射器筒内。下列说法中不正确的是( )
A．在水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性
B．反应一段时间后，氢氧化钠溶液的质量分数减小
C．实验成功时，左边注射器收集到的气体体积约是右边的 2 倍
D．检验气体时可将注射器内气体注入合适的容器中进行
9.如图所示是电解水的简易装置， a、b 分别连接直流电源的两极。下列分析正确的是( )
A．与 b 相连的电极上产生的气体是氧气
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B．电解水产生的气体是原来溶解在水中的气体
C．与 a、b 相连的两电极上产生的气体质量比为 1：2
D．往水中加少量硫酸可以增强水的导电性
10.地球上的水以各种形式分布在不同区域， 下图为水的分布图， 图中代表海洋水的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
二 、填空题
11.如图所示为水的电解装置，下面的两根导线分别接在直流电源上，其中“ ＋ ”的接电源正极，“－ ”
的接电源的负极，现回答下列问题：
（1）电源的左边是 极；
（2）如何检验 B 管气体：
（3）写出水电解的文字表达式： ；
12.某科研团队利用碳基吸收体（吸光性强）设计生产的一款人工增雨器，海水可通过海水通道到达碳
基吸收体， 如图是它的结构示意图。
（1）顶端设计成像蘑菇一样的伞状结构， 是为了 。
（2）若在现实中大量投入使用该装置，主要是对水循环的 环节施加影响。
13.下图表示电解水的简易装置。回答下列问题：
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（1）电解水时常加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是 ，与 A 试管中的电极相连接的是
电源的 极，B 试管中产生的气体是 。该实验说明水是由 组成的。
（2）请写出检验 B 试管中气体的方法： 。
（3）请写出该反应的文字表达式： 。
14.如图是电解水的简易装置：
（1）在图中的电源上 A 是 极（填“正 ”或“负 ”）。
（2）根据上述实验可以得出：水是由 组成的。
15.根据以下“水循环示意图 ”填空：
（1）图中的 C 代表的环节是 。B、C 和 A 环节共同构成 循环。
（2）水循环的过程中仅是水的状态发生变化， 这种变化是 变化。 (填物理或“化学”)
三 、实验探究题
16.小乐用电解水的实验探究水的组成， 回答问题：
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（1）图甲是电解水的实验装置， 在水电解器的玻璃管里注满水后， 接通 （选填“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）图乙是电解水的微观示意图，其中①②③的正确的顺序是 。
（3）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 。
17.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。试回答下列问题：
（1）若甲试管中生成气体 B，则 B 是 气，b 应接电源的 极。
（2）验证气体 B 的方法是 ；这是根据该气体具有
性。
（3）图中现象表明实验是“未开始 ”“刚开始 ”还是“ 已进行一段时间”？ 。
（4）如果该实验中产生氧气的体积是 8 毫升， 则生成氢气的体积是 毫升。
（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，请书写其文字表达
式： 。
四 、解答题
18.读水电解过程的示意图， 并回答下列问题。
（1）每个水分子是由 个氢原子和 个氧原子构成的。
（2）水电解后，产生氢分子和氧分子的分子个数比为 。
（3）在水电解的反应过程中，发生改变的微粒是 ，反应前后保持不变的微粒
是 。
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19.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）。
20.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 。
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专题 24 地球上的水和水的组成答案解析
一 、选择题
1.A
【解析】1992 年 12 月 22 日，联合国大会的 47/193 号决议设立了世界水日。这是提醒公众重视水资源 问题的一个特殊的日子。在 2003 年 12 月 23 日的 58/217 号决议中，大会宣布从 2005 年 3 月 22 日的
世界水日开始， 至 2015 年为“生命之水 ”国际行动十年。
2.C
【解析】我国外流河河水的补给形式是大气降水， 而我国的降水主要集中在夏秋季节， 因此我国水资
源的时间分布规律是：夏秋多、冬春少。
3.B
【解析】①蒸发，②水汽输送， ③降水， ④蒸腾， 根据水循环环节的作用解题。
由于水汽输送和降水不足，因此造成了永嘉楠溪江发生断流现象， B 符合题意。
4.D
【解析】水资源是指可资利用或有可能被利用的水源；
A B C、固体冰川是淡水，但无法被利用； 故 A 错误；
D、河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水都能被我们日常生活使用；故 D 正确；
5.C
【解析】（1）混合物由不同物质组成，化合物由不同元素组成；
（2）在电解水的实验中，氢气和氧气的体积之比为：2：1；
（3）根据反应的化学方程式进行计算即可；
（4）电源的正极与产生氧气的试管相连，检验氧气的方法： 用带火星的木条伸入瓶中， 观察是否复燃。
A.水由氢、氧两种元素组成， 故 A 正确不合题意；
B.A 试管中气体体积大于 B 管，那么 A 中为氢气，B 中为氧气，二者的体积之比为：2：1，故 B 正确不
合题意；
C.电解水的化学方程式为：
通电
2H2 O → 2H2 ↑ +O2 ↑
4 32
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4g x
设产生氧气的质量为 x，
= ；
解得： x=32g；
故 C 错误符合题意；
D.与电源正极连接的试管内产生的气体为氧气，而氧气能使带火星的木条复燃， 故 D 正确不合题意。
6.C
【解析】（1）物理变化和化学变化的区别：有无新物质生成；
（2）根据构成物质的微粒的知识判断；
（3）比较水电解前后原子的种类是否改变；
（4）根据物质组成的知识判断。
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。
7.B
【解析】通过题中信息可知：超临界态水是水的一种状态，与液态水、固态水和气态水一样都是由水
分子构成的，因此它不是新物质；超临界态水能将有机高分子物质很快氧化为无毒小分子。
A、超临界态水氧化技术不形成二次污染， 经超临界态水氧化后的物质是无毒无污染的物质不会产生二
次污染，A 说法正确，A 错误；
B、超临界态水是一种新物质， 超临界态水只是水的一种特殊状态， 与液态水、固态水和气态水一样都
是由水分子构成的， 因此它不是新物质， B 说法错误， B 正确；
C、超临界态水由氢和氧组成，水是由氢和氧组成的说法正确， C 错误；
D、超临界态水可用于解决白色污染问题，白色污染物是一种有机高分子物质，超临界态水能快速氧化
有机高分子物质，说法正确， D 错误。
8.B
【解析】A.水是绝缘体， 普通的水能够导电是因为其中存在正负离子；
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B.溶质质量分数= × 100%
C.根据水的电解实验现象判断；
D.根据气体的检验方法判断。
A.在水中加入少量氢氧化钠，可以增大正负离子的数量， 进而增强水的导电性， 故 A 正确不合题意；
B.反应一段时间后，水分解质量减小，而溶质氢氧化钠的质量不变。根据“溶质质量分数=×
100% ”可知，溶液的质量分数变大， 故 B 错误符合题意；
C.根据图片可知， 左边与负极相连生成氢气， 右边与正极相连生成氧气，则实验成功时，左边注射器
收集到的气体体积约是右边的 2 倍， 故 C 正确不合题意；
D.检验气体时可将注射器内气体注入合适的容器中进行， 故 D 正确不合题意。
9.D
【解析】根据对水的电解实验的认识和理解判断。
A.根据图片可知，在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的 2 倍， 则与 b 相连的电极上产生
的气体是氢气， 故 A 错误；
B.水电解产生的氢气和氧气是化学反应生成的新物质， 故 B 错误；
C.与 a、b 相连的两电极上产生的气体体积比为 1：2，而不是质量之比， 故 C 错误；
D.纯水不导电， 为绝缘体，普通的水导电是因为其中可以自由移动的离子。网水柱加入少量硫酸，可
以增加离子的浓度， 从而增强水的导电性，故 D 正确。
10.A
【解析】根据地球上水体的分布知识判断。
在地球上， 海洋水的储量最大， 大约占总体积的 96.53%，故 A 正确，而 B、C、D 错误。
二 、填空题
11.（1）负
（2）带火星的木条复燃
（3）水通电 氢气+氧气
【解析】（1）在电解水的实验中， 产生氢气的体积是氧气体积的 2 倍；与正极相连的试管内产生氧气，
与负极相连的试管内产生氢气；
（2）用带火星的小木条是否复燃判断是否为氧气；根据是否能够燃烧，燃烧产物是否有水生成判断是 第 9 页（共 13 页）
否为氢气；
（3）根据电解水的反应物、生成物和反应条件写出反应的文字表达式。
（1）根据图片可知，A 管生成气体的体积大于 B 管，因此 A 管内为氢气，B 管内为氧气。因为电源的
左边与生成氢气的试管相连，所以电源的左边为负极。
（2）B 管内为氧气，检验氧气的方法为： 用带火星的小木条复燃。
（3）水在通直流电的条件下，反应生成氢气和氧气，那么文字表达式为： 水 通电 氢气+氧气 。
12.13.（1）增大水的表面积， 加快水的蒸发
（2）蒸发
【解析】（1）影响蒸发的要素： ①液体的温度；②液体的表面积； ③液体上方空气流速；
（2）水循环的主要环节有：蒸发(包括植物蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流。
（1）顶端设计成像蘑菇一样的伞状结构，是为了增大水的表面积，加快水的蒸发。
（2）若在现实中大量投入使用该装置， 主要是对水循环的蒸发环节施加影响。
14.（1）增加导电性； 负极；氧气； 氢， 氧
（2）带火星的木条复燃
（3）水 电 氢气+氧气
【解析】根据电解水正极产生氧气，负极产生氢气，二者的体积比是 1 ： 2 ；加入氢氧化钠是为了增
强水的导电性。
（1） 电解水时常加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是增加导电性，A 试管产生气体体积多，为氢气， 连
接电源负极，B 产生气体为氧气，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的；
（2）B 试管中气体为氧气，要用带火星木条检验， 若复燃，则为氧气；
（3）电解水反应表达式为水 电 氢气+氧气 ；
15.（1）正
（2）氢和氧(或氢元素、氧元素)
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的 2 倍； 与正极相连的试管收集氧气，
与负极相连的试管收集氢气。
（2）根据质量守恒定律分析即可。
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（1）根据图片可知，试管 1 生成气体的体积小于试管 2，则试管 1 内为氧气，那么与试管 1 相连的 A
应该是电源的正极。
（2）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，水是由氢元素和氧元素
组成的。
16.（1）水汽输送；海陆间
（2）物理
【解析】（1）海洋表面蒸发的水汽， 随着气流运动被输送到陆地上空， 在一定条件下形成降水降落到 地面．落到地面的水，或沿地面流动形成地表径流，或渗入地下形成地下径流．两者汇入江河， 最后
又返回海洋，水的这种循环运动称为海陆间水循环；
（2）如果没有新物质生成就属于物理变化，如果有新物质生成就属于化学变化
（1）水循环的基本环节包括： 蒸发-水汽输送-降水-地表径流-地下径流，那么图 C 代表的环节是水汽
输送。 B、C 和 A 环节共同构成海陆间循环；
（2）水循环的过程中仅是水的状态发生变化， 没有新物质生成，因此是物理变化。
三 、实验探究题
17.（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）②③①
（3）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）直流电的方向是一定的，而交流电的方向是变化的， 为了保证在两个试管内只得到一种
纯净的气体，就要保证电流方向不变，那么电解水只能使用直流电。
在电解水的实验中， 与正极相连的试管产生氧气， 与负极相连的试管产生氢气，根据氢气的检验方法
分析解答。
（2）根据电解水的本质分析；
（4）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的 2 倍，那么氢气和氧气的分子数之比应该为 2：
1，据此分析解答。
（1）图甲是电解水的实验装置， 在水电解器的玻璃管里注满水后， 接通直流电。
b 试管与电源的负极相连，那么产生氢气，它的检验方法为：用燃着的木条接近 b 玻璃管尖嘴处，慢慢
打开活塞。
18.（1）氧； 正
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（2）用带火星的木条进行检验， 看木条是否复燃； 助燃
（3）已进行一段时间
（4）16
（5）水通电 氢气＋氧气
【解析】该题是水的电解综合题，主要考查学生对水电解的相关知识点的灵活应用；
（1）由实验图可知，甲试管气体较少，是氧气；而产生氧气的电极是正极； 故答案为： 氧； 正；
（2）氧气具有助燃性， 能够使带火星木条复燃；故答案为：用带火星的木条进行检验， 看木条是否复
燃；助燃；
（3）图中试管中已经有气体出现，说明电解实验已经开始了一段时间；故答案为：已进行一段时间； （4）水电解时产生的气体，氢气的体积是氧气体积的两倍；而现在产生氧气 8 毫升；所以生成氢气的
体积是 16 毫升；故答案为：16；
（5）水在通电的情况下产生了氢气和氧气；故答案为：水 → 通 直 流 电 氢气＋氧气；
故答案为：（1）氧； 正；（2）用带火星的木条进行检验，看木条是否复燃；助燃；（3）已进行一段时
间；（4）16；（5）水
→ 氢气＋氧气。
四 、解答题
19.（1）2；1
（2）2：1
（3）水分子； 氢原子和氧原子
【解析】（1）根据图片分析水分子的构成即可；
（2）根据计算氢分子和氧分子的个数之比；
（3）根据图片分析解答。
（1）根据可知，每个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成的。
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（2）根据可知， 水电解后，产生氢分子和氧分子的分子个数比为 2：1；
（3）在水电解的反应过程中，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。
20.（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。
【解析】（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。
（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；
21.（1）D
（2）氢气
（3）水电解产生 了新物质
【解析】（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。
（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。
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