实验5水的组成及变化的探究随堂同步练习（含解析） 仁爱科普版化学九年级下册

实验5水的组成及变化的探究
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列实验能达到目的的是
实验目的 A．探究空气中氧气的含量 B．验证蜡烛燃烧产物有二氧化碳 C．比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解反应的催化效果 D．探究水的组成
实验设计
A．A B．B C．C D．D
2．正确的实验操作是化学实验成功的重要保证，下列实验基本操作正确的是
A．加热液体 B．过滤
C．检查装置气密性 D．滴加液体
3．兴趣小组的同学在校园开辟一块中药种植基地，加深了同学们对中草药的了解，下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是
A．除渣取液 B．加热煎制
C．冷水浸泡 D．灌装保存
4．食用低钠盐能够降低患心脑血管疾病的风险。这里的“钠”是指
A．单质 B．元素 C．分子 D．原子
5．某化学兴趣小组的同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如下图所示的装置进行电解水实验。小组同学发现当选用不同型号铅笔、不同电压电池时，水电解速率会发生变化。小明分别收集甲、乙两端产生的气体并计算两者体积比。若要通过该实验探究水的组成，还应获取的信息是
A．甲、乙两端产生的是何种气体 B．电解水实验所用的时间
C．通过两支铅笔的电流大小 D．实验中共减少了多少水
6．电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．该实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成的
B．a玻璃管中的电极与直流电源的负极相连
C．a、b两玻璃管中产生的气体质量之比是2：1
D．将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口，开启活塞，木条燃烧更旺
7．如图是电解水的装置示意图，下列说法错误的是
A．c、d端分别是直流电源的负极、正极
B．点燃a试管中的气体，产生淡蓝色火焰
C．a、b试管中收集到气体的质量之比约为2：1
D．在水中加入少量氢氧化钠溶液，可增强导电性
8．氢气的燃烧和水的电解实验如图所示。下列说法正确的是
A．点燃前不用检验纯度
B．干冷烧杯内壁无明显变化
C．管内的气体是
D．两个实验均能说明水是由氢、氧元素组成的
9．如图为电解水的实验装置图和微观示意图，下列叙述正确的是
A．图1中a处的气体可以使带火星的木条复燃
B．图1中水电解的反应类型是化合反应
C．图1中a与b的分子个数比为2：1
D．图2中水分解的微观顺序是acb
10．图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是
A．a应接电源正极
B．气体 M 能使带火星的木条复燃
C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的
D．8min时产生的H 和O 的体积比是2:1
二、非选择题
11．水是生命之源，请回答下列问题：
Ⅰ．载人航天器中处理CO2的一种方法是将CO2与氢气反应生成其中一种物质是甲烷(CH4)，反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示。
(1)在此变化前后，分子种类 ，化学性质改变。
(2)请写出该反应中的氧化物是 。
Ⅱ．如图是电解水的实验装置图，请回答下列问题。
(3)通电后，两个电极表面均有气泡产生，通电一段时间后，正、负极产生气体的体积比约为 。据此可知X为电源的 极
(4)检验两个玻璃管中气体的方法是：打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b 玻璃管尖嘴处，a玻璃管尖嘴处产生的现象是 。
(5)写出电解水的文字表达式为 。
12．电解水的简易实验装置如图所示。
管a中的气体是(化学式)
检验b管产生气体的方法 ；
管a气体作为燃料的优点(一条即可) 。
13．神舟二十号载人飞船于2025年4月24日17时17分在酒泉卫星发射中心成功发射升空，在空间站中，水和空气是无比宝贵的资源，为保障航天员的生命、生活所需，中国空间站生命保障系统实现了氧气和水的再生循环，如图1为生命保障系统示意图：
(1)水净化系统有冷凝、过滤、吸附、消毒、蒸馏等处理步骤，其中属于化学变化的是 。
(2)尿液中的水分经过净化处理后，进入电解制氧系统进行电解，写出电解水反应的文字表达式 。
(3)二氧化碳的处理核心是萨巴蒂尔反应，其反应微观示意图如图2所示，在温度400℃和金属镍作催化剂的作用下可发生反应生成水和甲烷，写出反应的文字表达式 。
(4)为模拟空气，空间站内还需要充入“人造空气”，你认为“人造空气”中充入最多的成分是 （填化学式）。
14．如图是电解水的简易装置，B试管中的气体的一种用途是 ；从该实验中，你能得出的结论是 (答出一条即可)。
15．A、B、C、D是中学化学常见的物质，A、C的组成元素相同，D是密度最小的气体。它们之间转化关系如图所示（“→”表示能生成，“—”表示能反应）。
(1)D点燃前，需要 。
(2)从微观的角度解释A、C化学性质有差异的原因是 。
(3)A转化为B和C的化学方程式为 。
16．同学们在老师的组织下展开了关于水的项目式学习。
【活动一】了解生活中的水
(一)如图是生产自来水的过程。请回答：
(1)该过程中使用的净水方法有___________。(填字母序号)
A．沉淀 B．过滤 C．蒸馏
(2)现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水属于 。(选填“混合物”或“纯净物”)
(二)
(3)长期饮用硬水对人体健康不利。生活中硬水通常要通过 降低硬度后才能喝。也可将硬水通过图中所示的阳离子交换柱后变成软水(图中阴离子未画出)，交换后的水仍然呈电中性。一个Ca2+可以交换出 个Na+，阳离子交换柱长时间使用后，因Na+变少，失去硬水软化功能而失效。
【活动二】模拟电解水实验
(4)宏观辨识：
①如图利用注射器模拟电解水实验装置。烧杯中盛有蒸馏水，加入氢氧化钠(为了增强水的导电性)，接通电源。接通电源后发生反应的化学方程式为 。此反应属于 (填基本反应类型)。
②电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于1：2，可能原因为 (写一条即可)。
(5)微观探析：如图中a、b、c表示电解水时反应实质的微观示意图，其正确的顺序是 。电解水过程中没有发生改变的微粒是 (填符号)。
(6)实验结论：水是由 组成的。
【活动三】探究影响电解水速率的因素
以收集20mL氢气为标准，记录时间和收集氧气的体积，实验数据如表：
实验 温度/℃ 外加电压/V 氧气/mL 时间/s
① 15 6 9.9 54.6
② 15 9 10.0 23.4
③ 15 12 9.0 15.0
④ 30 6 9.6 46.2
⑤ 45 6 9.7 35.4
(7)实验①②③可探究 对电解水速率的影响，欲探究温度对电解水速率的影响，应选择的实验组是 (填实验序号)。根据表中数据得出的结论是 (写一条即可)。
17．水是生命之源。某小组同学对生活中水展开项目式学习探究。
【任务一】了解水资源
(1)地球上的总水量虽然很大，但淡水很少。如图1所示，其中陆地淡水约占全球水储量 。
【任务二】水的净化
(2)如图2的反渗透系统是净水系统的核心部分，主要采用膜过滤工艺。水分子能通过反渗膜，其他一些如钙、镁离子等随废水一起排掉。
①反渗透过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②实验室进行过滤操作时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。该操作中玻璃棒的作用是 。
【任务三】探究水的组成
(3)为证明水不是由“水元素”组成的，1785年拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁制枪管反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，证明了水是由两种元素组成的，模拟实验装置如图3所示。
①该反应的文字或符号表达式为 。
②试管尾部放一团湿棉花的目的是 。
③实验过程中，吹出的肥皂泡不断往上升，说明 。
(4)水在高温下分解生成氢气和氧气，高温下水分解体系中微观粒子含量与温度的关系如图4所示。

①保持水化学性质的最小粒子是 (填符号)。
②当温度低于2000℃时，体系内微观粒子含量没有改变的原因是 。
③据图分析，微观粒子A是 (填名称)。
(5)水在通电的条件下也发生分解，电解水的文字或符号表达式为 。
学习完电解水实验后，同学们设计了如图5所示创新实验。
(6)由图5可知，导线a端连接的是电源 极(填“正”或“负”)。
(7)要确定正负极产生气体的质量比，还需要的数据有___________(填字母)。
A．水分子的质量 B．氢气、氧气的密度 C．氢原子、氧原子的质量
电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图6所示：
(8)通过图像分析电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。上述实验中，电解水速率最快的条件是 。
18．水是生活中常见的物质，小组同学以“水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水
(1)水的微观示意图如图1，水是由 构成的。
(2)1滴水(约0.05g)中约有1.7×1021个水分子，说明 。
(3)小组同学用如图2进行电解水实验
①检查装置气密性：关闭a、b两管的活塞，再向中间漏斗中加水，若观察到漏斗中 现象，说明装置气密性良好。
②根据电解水实验，得出的结论是水由 组成。
【任务二】净化水
(4)如图3为化学实践小组的同学制作的简易净水器。
①该净水器中，活性炭的主要作用是 。
②使用该净水器时，将待处理的水由下往上压，优点是 。
(5)三氯化铁(FeCl3)是工业上常用的净水剂。
【查阅资料】三氯化铁(FeCl3)在水中会解离出Fe3+、Cl-；
氯化钠(NaCl)在水中会解离出Na+、Cl-；
硫酸铁[Fe2(SO4)3]在水中会解离出Fe3+、SO
【提出问题】三氯化铁中哪种离子具有净水作用？
【作出猜想】猜想一：Fe3+有净水作用；
猜想二：Cl-有净水作用；
猜想三：Fe3+和Cl-都有净水作用。
【进行实验】取一定量浑浊的水样于试管中， ，则猜想一正确。(选择一种合适的试剂进行实验，写出实验操作、现象)
(6)为了验证FeCl3去除废水中铜的效果，取500mL含铜废水于烧杯中，一定条件下，投加不同量的三氯化铁，铜去除率如图4所示。结合图像分析，实验中三氯化铁的最佳投加量为投加量为45mg/L的原因 。
19．水是维持生命的重要物质，也常用于科研、工业生产。
(一)水的净化
下图是某家用净水器的净水流程示意图。
(1)该净水器中，活性炭的作用是 。
(2)该净水器中，UF膜及折叠PP棉可以有效阻挡泥沙、铁锈等大颗粒，作用与 (填实验操作名称)类似，将PP棉折叠可以提高净水效率，原因是 。
(3)纯净水通过减压蒸馏和冷凝等处理可进一步净化，减小压强可使水的沸点 (选填“升高”或“降低”)。
(二)水的组成
(4)1784年，法国化学家拉瓦锡将水加入灼热的铁质枪管，实现了水的“分解”，生成了氢气和四氧化三铁，该反应的符号表达式为 。
(5)1800年，英国科学家尼科尔森用电池完成了水的分解实验。某同学利用如图所示装置进行电解水实验。经检验A管收集到的是O2，由此得出关于水的组成的推论是 。
(三)水的利用
(6)超临界水是常态水在温度超过374℃、压强超过2.21×107Pa下形成的气、液密度相等的一种特殊状态的物质。煤(主要成分是碳)的超临界水汽化技术可将煤转化为高纯度H2和CO2，该反应的符号表达式为 。
《实验5水的组成及变化的探究》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A B A C C D C B
1．D
【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫，会弥补所消耗氧气的体积，不能用来测定空气中氧气的含量，故错误；
B、干冷的烧杯内壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成水，不能证明产生了二氧化碳，故错误；
C、对比实验必须控制变量唯一性，该实验中有两个变量，两个烧杯中液体的溶质质量分数必须相同，故错误；
D、烧杯内壁出现水雾，证明有水产生，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则水由氢元素和氧元素组成，故正确。
故选D。
2．C
【详解】A、给试管内液体加热时，用酒精灯外焰加热，试管内液体量不能超过试管容积的三分之一，A错误；
B、过滤时，应用玻璃棒引流，B错误；
C、检查装置气密性首先需要形成密闭环境：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管形成一段稳定的水柱装置不漏气，C正确；
D、用胶头滴管向试管中滴加液体时，胶头滴管应竖直悬空，不能伸入试管，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A、过滤操作的核心是将不溶性固体与液体分离；除渣取液：“渣” 是不溶性固体，“取液” 是分离出液体，符合题意。
B、加热煎制：属于加热使有效成分溶解 / 浓缩的过程，并给过滤，不符合题意。
C、冷水浸泡：属于溶解过程，并非过滤，不符合题意。
D、灌装保存：属于分装操作，与过滤无关，不符合题意。
故填：A。
4．B
【详解】宏观物质的组成，用宏观概念元素来表示，这里的“钠”指的是元素，强调的是钠这种元素在低钠盐中的存在，故选B。
5．A
【详解】若要通过电解水实验探究水的组成，需要知道甲、乙两端产生的是何种气体，再根据气体的组成以及质量守恒定律来推断水的组成。故选A。
【点睛】电解水实验中，正氧负氢，氧一氢二；在化学变化中，反应前后元素的种类不会发生变化。
6．C
【详解】A、电解水生成氢气和氧气，根据反应前后元素的种类不变，则可以证明水是由氢元素和氧元素组成的，选项正确；
B、电解水是正氧负氢，且生成氢气和氧气的体积比是2:1，如图，a试管内气体较多则是氢气，因此与电源的负极相连，选项正确；
C、如图所示，a、b两玻璃管中产生的气体体积之比是2：1，不是质量比，选项错误；
D、如图，b产生的是氧气，氧气具有助燃性，因此燃着的木条伸到b管口，木条燃烧更旺，选项正确；
故选：C。
7．C
【详解】A、电解水的原理是负极产生氢气（体积多），正极产生氧气（体积少），氢气和氧气的体积比为，质量比为，纯水导电性弱，可加电解质（如氢氧化钠）增强导电性；a试管收集气体的方法是向下排空气法，收集的是氢气（氢气的密度比空气小），氢气由负极产生，因此c是负极、d是正极，说法正确。
B、a试管中的气体是氢气，点燃氢气会产生淡蓝色火焰，说法正确。
C、a（氢气）、b（氧气）中气体的质量比为，体积比为，该选项说质量比，说法错误。
D、水中加少量氢氧化钠溶液，可增加溶液中离子浓度，增强导电性，说法正确。
故填：C。
8．D
【详解】A、氢气具有可燃性，点燃不纯氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，不符合题意；
B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，不符合题意；
C、依据正氧负氢、氢二氧一，可知a管连接正极产生的是氧气，不符合题意；
D、水通电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，氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的，两个实验均可证明水的组成，符合题意。
故选D。
9．C
【详解】A、图1中a处产生的其他多，依据正氧负氢、氢二氧一可知，a处产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，不可以使带火星的木条复燃，故A说法错误；
B、水电解生成氢气和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B说法错误；
C、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，故图1中a（氢气）与b（氧气）的分子个数比为2：1，故C说法正确；
D、水在通电条件下水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子，故分解的微观顺序为bca，故D说法错误。
故选C。
10．B
【详解】A.相同时间内，生成气体N的体积较少，气体N为氧气，即甲试管中生成氧气，a应接电源正极，故A正确；
B.气体 M为氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，故B错误；
C.电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故C正确；
D.8min时产生的H 和O 的体积比是2:1，故D正确。
故选：B。
11．(1)改变
(2)和（或二氧化碳和水）
(3) 负
(4)气体燃烧，产生淡蓝色火焰
(5)
【详解】（1）化学变化的本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，因此反应前后分子种类改变，化学性质也随之改变。
故填：改变。
（2）氧化物是 “由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物”。反应中，乙是（碳、氧两种元素），丙是（氢、氧两种元素），均符合氧化物定义；甲是（单质），丁是（不含氧元素）则氧化物是，（二氧化碳）和（水）。
故填：和（或二氧化碳和水）。
（3）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，两者体积比约为；
a管中气体体积更大，是氢气，说明 a 管连接电源的负极，即X为负极。
故填：；负。
（4）a管中是氢气，氢气具有可燃性，用燃着的木条靠近时，会出现气体燃烧，产生淡蓝色火焰的现象。
故填：气体燃烧，产生淡蓝色火焰。
（5）水在通电条件下分解为氢气和氧气，其文字表达式为。
故填：。
12． 用带火星的木条伸入试管内，木条复燃 环保无污染
【详解】由题可知，a管与电源负极相连，b管与电源正极相连，由电解水“正氧负氢”的原则可得，a管产生的是氢气，其化学式为，b管产生的是氧气，其化学式为；
氧气有助燃作用，通常用带火星的木条置于试管内，木条复燃，证明b管产生的是氧气；
用氢气作燃料，燃烧后生成水，环保无污染且热值高，相同质量的氢气燃烧释放更多的能量，可提供更强的动力。
故应填写：；用带火星的木条伸入试管内，木条复燃；环保无污染。
13．(1)消毒
(2)
(3)
(4)N2
【详解】（1）冷凝是水蒸气遇冷液化，没有新物质生成，属于物理变化；
过滤是将固液混合物加以分离，没有新物质生成，属于物理变化；
消毒是通过化学的方法杀灭水中的细菌、病毒等，其原理是通过加入消毒剂使微生物的蛋白质、核酸等发生化学反应，破坏其结构，属于化学变化；
蒸馏是先将水加热沸腾使水汽化，然后再对水蒸气冷凝液化的过程，只是水的状态改变了，没有新物质生成，属于物理变化。
故答案填：消毒。
（2）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：。
（3）由反应的微观示意图可知：二氧化碳和氢气在温度为400℃和金属镍作催化剂的条件下反应生成水和甲烷，反应的文字表达式为：。
（4）自然界的空气中，氧气体积分数为21%，氮气的体积分数为78%，氮气最多。人造空气也是如此，简单说，氮气就像“空气填充物”，既保障氧气浓度安全，又贴合人体对气压的适应习惯，是人造空气的最优选择，故答案填氮气，其化学式为：N2。
14． 医疗急救（答案合理即可） 水由氢、氧元素组成
【分析】根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，正、负极产生气体的体积比为1：2。
【详解】电解水时，根据“正氧负氢”可知，连接电源负极的玻璃管内生成的气体为氢气，连接电源正极的玻璃管内生成的气体为氧气，即A管内生成的气体为氢气，B管内生成的气体为氧气，氧气能支持呼吸，可用于医疗急救；氧气具有氧化性，可用于冶炼金属等；水分解后生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由质量守恒定律可知，水由氢元素和氧元素组成。故填：①医疗急救（答案合理即可）；②水由氢、氧元素组成。
【点睛】本题的难度不大，了解电解水实验的现象、结论及生成气体的性质和性质是解答本题的关键。
15．(1)验纯
(2)分子构成不同
(3)
【分析】D是密度最小的气体，则为氢气；A、C的组成元素相同，A能转化为B、C，B和C能相互转化，C和D能相互转化，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，水和氧气能相互转化，水和氢气也能相互转化，则A为过氧化氢、B为氧气、C为水。
【详解】（1）D为氢气，具有可燃性，点燃前必须验纯；
（2）A和C组成元素相同，但是构成A、C的分子不同，分子不同化学性质不同；
（3）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：。
16．(1)AB
(2)混合物
(3) 煮沸 2
(4) 2H2O2H2↑+O2↑ 分解反应 氧气比氢气溶解的多(氧气不易溶于水而氢气难溶于水)
(5) bca H、O
(6)氢元素和氧元素
(7) 外加电压 ①④⑤ 其他条件相同时，外加电压越大，电解速率越快
【详解】（1）自来水生产过程中有沉淀、过滤、吸附、投药消毒等，故该过程中使用的净水方法有AB；
（2）现在很多家庭在家中自来水出口加装净水装置，清除水中有害物质，可直接输出符合国家标准的饮用水，该饮用水中含有可溶性杂质，故该饮用水属于混合物；
（3）生活中硬水通常要通过加热煮沸来降低硬度；由题干可知，交换后的水仍然呈电中性，一个带两个单位正电荷，一个带一个单位正电荷，因此，要让交换后的水仍然呈电中性，1个可以交换出2个；
（4）①水通电生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：，符合“一变多”，属于分解反应；
②实际观察到的现象是正极和负极产生气体的体积比小于1：2，原因有氧气比氢气更易溶于水，一部分氧气与电极反应；
（5）化学变化的实质是分子分解成原子，原子重新组合形成新的分子，其正确的顺序是bca；根据质量守恒定律的微观实质：化学反应前后，原子种类、数目和质量不变可知，水是由水分子构成，水分子是由氢原子和氧原子构成，因此，电解水过程中没有发生改变的微粒是氢原子和氧原子，即和；
（6）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，可得水是由氢元素和氧元素组成；
（7）实验①②③的温度相同，外加电压不同，可探究外加电压对电解水速率的影响；实验①④⑤的外加电压均为6V，且温度互不相同，可用于探究温度对电解水速率的影响；由表可知，其它条件相同时，外加电压越大，电解速率越快，反应温度越高，电解速率越快；其它条件相同时，反应温度越高，电解速率越快。
17．(1)2.53%
(2) 物理变化 漏斗 引流，防止液体溅出
(3) / 提供所需的水蒸气 氢气的密度比空气小
(4) 当温度低于2000℃时，水未发生分解反应 氢原子
(5)/
(6)负
(7)B
(8) 电压越高，电解水速率越快 在12 V且溶质质量分数为10%的溶液时电解水速率最快。
【详解】（1）图1所示海水约占96.5%，陆地咸水约0.97%，陆地淡水约2.53%，故填2.53%。
（2）①反渗透仅用半透膜分离，不改变物质本身组成，没有生成新物质，属于物理变化。
②过滤常用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；玻璃棒主要起“引流”作用，防止液体四处溅出。
（3）①用水蒸气与红热的铁制枪管反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，由此可以写出文字或符号表达式为：或。
②湿棉花受热时水分蒸发，能为反应提供水蒸气。
③肥皂泡上升表明生成的气体密度小于空气。
（4）①水由水分子构成，故保持水化学性质的最小粒子是水分子。
②从化学反应条件角度分析，当温度低于2000°C时，水未发生分解反应（或反应未进行），所以体系内微粒含量没有改变。
③原子是化学变化中的最小粒子，1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故由水的分解和水的化学式可知，结合图中微粒含量看，A微粒含量高，所以A是氢原子。
（5）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，故其反应的文字或符号表达式为：或。
（6）电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，且氢气和氧气的体积比为2：1，故a极产生的是氢气，连接的是电源的负极。
（7）要由体积推算气体质量，根据公式可知，还需知道氢气、氧气的密度，故选B。
（8）由图可知， 电压越高，产生20mL氢气所需的时间越短，电解水速率越快；由图可知在12 V且溶质质量分数为10%的溶液时电解水速率最快。
18．(1)水分子
(2)分子的质量和体积都很小
(3) 水柱不下落，或有稳定的水柱，或液面不下降 氢元素、氧元素
(4) 吸附色素和异味 使水与净水材料(或活性炭、石英砂等)充分接触，提高净化效果
(5)加入一定量的氯化钠，(振荡)，水样依然浑浊
(6)0～45mg/L时，随着投加量增加，铜去除率增大；超过45mg/L时，继续增加投加量，铜去除率提升不明显
【分析】本题主要考查水分子的性质、电解水实验的原理、简易净水器中各成分的用途、净水剂三氯化铁的净水原理和影响因素，通过分析微观示意图和实验现象、数据进行解答。
【详解】（1）由图可知，水由水分子构成。
（2）由题目中的数据可知，水分子的质量和体积都很小。
（3）关闭a、b两管的活塞，再向中间漏斗中加水，当装置内外气压平衡后，继续加水，液面不再下降，漏斗中形成稳定的水柱，则说明装置气密性良好。
电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素的种类不变可知，水由氢元素和氧元素组成。
（4）活性炭有吸附性，可以吸附色素和异味；待处理的水由下往上压，水的流速减慢，净水器中的材料可以充分与水接触，达到较高的净化效果。
（5）三氯化铁(FeCl3)在水中会解离出Fe3+、Cl-，结论是猜想一正确，可知有净水的效果，应排除Cl-，故选一种有氯离子，没有铁离子的试剂进行实验，故实验过程为：加入一定量的氯化钠，(振荡)，水样依然浑浊，则猜想一正确。
（6）由图可知，0～45mg/L时，随着投加量增加，铜去除率增大；超过45mg/L时，继续增加投加量，铜去除率提升不明显，故最佳投加量为45mg/L。
19．(1)吸附水中的色素和异味
(2) 过滤 增加了过滤次数
(3)降低
(4)
(5)水中含有氧元素
(6)
【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，起吸附作用，可用活性炭除去水中的色素和异味。
（2）PP棉可以有效阻挡泥沙、铁锈、虫卵等大颗粒，是将水中固体不溶物分离出去，所以该作用与过滤类似；将PP棉折叠，可以提高净水效率，原因是增加了过滤次数；
（3）压强越高，水的沸点越高，根据压强和沸点的关系可知，减小压强可使水的沸点降低。
（4）水加入灼热的铁质枪管生成了氢气和四氧化三铁，据此可以写出符号表达式：。
（5）根据化学反应前后元素的种类不变可知，生成物氧气中有氧元素，则可推理出水中有氧元素。
（6）煤(主要成分是碳)的超临界水汽化技术可将煤转化为高纯度和，据此可以写出符号表达式：。