初中化学人教版(2024)九年级上册(2024)课题2 水的组成精品复习练习题
展开一.水的组成实验(共5小题)
二.电解水原理(共5小题)
三.氢气的可燃性(共5小题)
四.氢气的检验和验纯(共4小题)
五.氢气的性质与用途(共4小题)
六.水的性质与用途(共4小题)
七.电解水实验的现象和结论及验证(共8小题)
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一.水的组成实验(共5小题)
1.如图为验证水的组成的实验装置,下列有关说法正确的是
A.正极和负极产生的气体质量比为1:2
B.该变化中的最小粒子为氢分子和氧分子
C.水是由一个氧元素和两个氢元素组成的
D.正极产生的气体能使带火星的木条复燃
【答案】D
【详解】A、正极和负极产生的气体体积比约为1:2,质量比为8:1,不正确;
B、原子是化学变化中的最小粒子,该化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子,不正确;
C、电解水生成氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成,元素只讲种类,不讲个数,不正确;
D、电解水正极产生的气体是氧气,氧气能使带火星的木条复燃,正确;
故选:D。
2.如图为电解水实验装置改进图,有关叙述不正确的是
A.该实验说明水是由氢气和氧气组成的
B.甲注射器中收集的气体可以使带火星的木条复燃
C.在水中加入少量的硫酸钠可增强水的导电性
D.甲乙注射器中收集的气体的体积比是1:2
【答案】A
【详解】A、电解水生成氢气和氧气,说明水由氢、氧两种元素组成。A不正确;
B、电解水生成氢气和氧气,与电源正极相连那端产生氧气,与电源负极相连那端产生氢气,氧气能使带火星木条复燃,甲注射器与电源正极端相连,收集的气体是氧气,可以使带火星的木条复燃。B正确;
C、电解水时,为增强水的导电性,在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸钠。C正确;
D、电解水生成氢气和氧气,与电源正极相连那端产生氧气,与电源负极相连那端产生氢气,甲注射器与电源正极端相连,收集的气体是氧气,乙注射器与电源负极端相连,收集的气体是氢气,氢气体积是氧气体积的2倍,所以甲乙注射器中收集的气体的体积比是1:2。D正确。
综上所述:选择A。
3.如图所示是水分子在一定条件下分解的示意图,从中获得的信息不正确的是
A.每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
B.水是由氢分子和氧分子组成
C.水是由氢元素和氧元素组成
D.电解水生成H2和O2的体积比是2:1
【答案】B
【详解】A、由图示可知每个水分子都是由1个氧原子和2个氢原子构成的,说法正确,不符合题意;
B、水是由氢元素和氧元素组成的,由两种不同的分子构成的物质是混合物,说法错误,符合题意;
C、水通电分解为氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,故可知水是由氢元素和氧元素组成的,说法正确,不符合题意;
D、由图示可知水分解后生成氢气和氧气的分子个数比为2:1,则其体积比为2:1,同温同压下气体分子个数比等于其体积比,说法正确,不符合题意。
故选:B。
4.水是由 组成,水是由水分子构成。
【答案】氢元素和氧元素
【详解】由水的组成实验可知,水由氢元素和氧元素组成。
5.如图所示是简易电解水实验装置图。
(1)实验时通常向水中加入稀硫酸的目的是 。
(2)若正极产生气体的体积是6mL,则负极产生气体的体积是 mL。
(3)试管C中收集到的气体是 ,可用 检验。
(4)所发生化学反应的文字表达式是 ,基本反应类型是 。
【答案】(1)增强水的导电性
(2)12
(3) 氧气/O2 带火星的木条
(4) 分解反应
【详解】(1)实验时通常向水中加入稀硫酸的目的是增强水的导电性;
(2)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,因此若正极产生气体的体积是6mL,则负极产生气体的体积是12mL;
(3)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,因此试管C中收集到的气体是氧气,氧气具有助燃性,可用带火星的木条检验,若木条复燃,说明该气体为氧气;
(4)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式为;该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应。
二.电解水原理(共5小题)
6.物质都是由微粒构成的。以下从微观角度所做解释不正确的是
A.校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动
B.氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔
C.氧气无毒,但臭氧有毒——不同种分子的化学性质不同
D.水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变,后者改变
【答案】D
【详解】A.校园内月季、丹桂飘香是因为月季、丹桂花香中含有的分子是在不断的运动的,向四周扩散,使人们闻到月季、丹桂花香,故选项解释正确,不符合题意;
B.氧气压缩后体积变小,是因为分子间有间隔,气体受压后,氧分子间隔变小,故选项解释正确,不符合题意;
C.氧气和臭氧(O3)的化学性质有差异,是因为它们分子的构成不同,不同种的分子化学性质不同,故选项解释正确,不符合题意;
D.水汽化过程中只有物质状态的变化:水变成水蒸气;变化前后物质不变,构成物质的分子不变,属于没有新物质生成的物理变化,给水通电,在通电条件下水分解,分解产生了氢气和氧气,变化过程中,水分解成了氢气和氧气两种物质,水分子也变成了氢气分子和氧气分子,变化前后物质发生了改变,构成物质的分子也发生了改变,属于生成了新物质的化学变化,故选项解释错误,符合题意;
故选D。
7.在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是
A.通电过程中,观察到 b 中液面下降
B.a和c中收集气体的方法均为排水法
C.可用带火星的木条检验 a 中的气体
D.通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成
【答案】A
【详解】A、电解水实验 水在通电时反应生成H2和O2,玻璃管内气体增多,压强增大,将水压入容器b中,使b中液面上升,A项错误;
B、a和c中均是利用产生的气体将水从玻璃管中排出而收集气体,属于排水法,B项正确;
C、电解水实验中,与正极一端相连的a中产生的是O2,O2具有助燃性,可用带火星的木条检验,C项正确;
D、水在通电条件下生成H2和O2,依据化学反应前后元素种类不变可确定水由氢、氧元素组成,D项正确。
故选A。
8.下列反应属于化合反应的是
A.把糖和水混合后形成糖水
B.氢气在氧气中燃烧生成水
C.水蒸气遇冷凝结成水
D.水通电生成氢气和氧气
【答案】B
【详解】A、糖和水混合后形成糖水的过程中,没有新物质生成,属于物理变化,不属于化合反应,不符合题意;
B、氢气在氧气中燃烧生成水,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,符合题意;
C、水蒸气遇冷凝结成水的过程中,没有新物质生成,属于物理变化,不属于化合反应,不符合题意;
D、水通电生成氢气和氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,不符合题意。
故选:B。
9.小柯为探究水的组成设计如图装置进行电解水实验,回答下列问题:
(1)a管连接的是电源的 极,b玻璃管中生成气体为 ;a、b两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(2)该实验可得到:水是由 组成的;该反应的文字表达式为: ;切断电源后,用燃着的木条在a玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是 。
【答案】(1) 正 氢气/H2 1:2
(2) 氢元素和氧元素 水氢气+氧气 木条复燃
【详解】(1)水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1;由图可知,a管中生成的气体体积偏小,则收集的气体为氧气,则a管连接的是电源的正极;b管中生成的气体体积偏大 ,则收集的气体为氢气(H2),a、b两支玻璃管中生成气体的体积比约为1:2;
(2)水通电时,产生氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,该实验可得到:水是由氢元素和氧元素组成的;该反应的文字表达式为:水氢气+氧气;切断电源后,用燃着的木条在a玻璃管尖嘴口检验产生的气体,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,观察到的现象是燃着的木条复燃。
10.某小同学设计如图1装置进行电解水实验。
(1)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是 。
(2)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是 。
(3)电解时,水分子分解示意图如图2,补全横线上的模型图。
(4)由电解水实验,得出结论:水是由 组成,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)增强水的导电性
(2)木条燃烧更旺
(3)
(4) 由氢元素和氧元素 2H2O2H2↑+O2↑
【详解】(1)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是增强水的导电性;
(2)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是木条燃烧更旺;
(3)
电解时,每2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子,应该补充的模型图是;
(4)由电解水实验,得出结论:水是由由氢元素和氧元素组成,水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为。
三.氢气的可燃性(共5小题)
11.下列关于实验现象描述不正确的是
A.加热碳酸氢铵固体,无明显现象B.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟D.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光
【答案】A
【详解】A、碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,现象是固体减少、试管口有水珠、有特殊气味气体产生,如气体通入澄清石灰水,还会看到澄清石灰水变浑浊。符合题意;
B、氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰。不符合题意;
C、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体,现象是产生大量白烟。不符合题意;
D、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体。不符合题意;
故选A。
12.下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述中,正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成四氧化三铁
B.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,冒出浓烈的黑烟,放热,生成黑色粉末
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放热,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.氢气在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放热,产生刺激性气味的气体
【答案】C
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,描述反应现象时不能说生成四氧化三铁,这是结论不是现象,错误;
B、镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,产生大量白烟,放热,生成白色粉末,不会产生“冒出浓烈的黑烟,生成黑色粉末” 现象,错误;
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放热,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,正确;
D 、氢气在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放热,产生无色无味的气体,不会“产生刺激性气味的气体” 现象,错误。
故选C。
13.下列关于实验现象的描述,正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫
C.铁丝在空气中燃烧发红光
D.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误;
B、描述实验现象不能带出生成物的名称,正确的描述为:硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,放热,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误;
C、铁丝在空气中不能燃烧,故选项说法错误;
D、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故选项说法正确;
故选D。
14.化学就在我们身边它与我们的生活息息相关。请从①水 ②氧气 ③氮气 ④二氧化硫 ⑤氢气 ⑥氖气中选择符合题意的物质填空。(填写数字编号)
(1)具有可燃性的是 ;
(2)充在食品包装袋中防腐的是 ;
(3)具有刺激性气味的是 ;
(4)人体中含量最多的物质是 ;
(5)用于炼钢的是 ;
(6)能做霓虹灯的是 。
【答案】(1)⑤
(2)③
(3)④
(4)①
(5)②
(6)⑥
【详解】(1)氢气具有可燃性,故填:⑤;
(2)氮气化学性质不活泼,可充在食品包装袋中防腐,故填:③;
(3)二氧化硫具有刺激性气味,故填:④;
(4)人体中含量最多的物质是水,故填:①;
(5)氧气具有助燃性,可用于炼钢,故填:②;
(6)氖气通电时能发出不同颜色的光,可制作霓虹灯,故填:⑥。
15.如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。(“●”表示氧原子,“〇”表示氢原子)请回答:
(1)变化Ⅰ过程属于 (填“物理”或“化学”)变化,是因为其中的 (填“分子”或“原子”)种类发生了改变。
(2)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是 (填写序号)。
A.是物理变化B.分子变小了C.分子间的距离变小了D.分子的种类发生了改变
【答案】(1) 化学 分子
(2)AC
【详解】(1)由微观示意图可知,变化Ⅰ为氧气与氢气在点燃条件下反应生成水,该过程中有新物质生成,属于化学变化;
氧气由氧分子构成,氢气由氢分子构成,水由水分子构成,变化Ⅰ过程属于化学变化是因为其中的分子种类发生了改变;
(2)由微观示意图可知,变化Ⅱ在降至室温的过程中,水蒸气变为液态水,分子间间隔变小,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,水分子的种类、质量没有发生改变,故选:AC。
四.氢气的检验和验纯(共4小题)
16.归纳整理是常用的学习方法,下列归纳整理正确的是
A.洗洁精、汽油除去油污的原理都是乳化
B.H2和CH4点燃前都需要验纯
C.氯化钠溶液和氯化钾溶液中都存在的微粒有Cl-、H+、O2-
D.生铁和钢都是铁合金,硬度都比纯铁小
【答案】B
【详解】A、洗洁精除去餐具油污利用了乳化原理,但汽油能溶解油污,则也可除去油污,该选项不正确;
B、所有可燃性气体点燃前都需要验纯,防止发生爆炸,因此H2和CH4点燃前液需要验纯,该选项正确;
C、氯化钠溶液和氯化钾溶液中都存在的微粒有Cl-、H2O,该选项不正确;
D、合金的硬度低于组成纯金属的硬度,生铁和钢都是铁合金,硬度都比纯铁大,该选项不正确。
故选B。
17.某同学对部分化学如识归纳如下,其中完全正确的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A、卢瑟福发现原子的结构;门捷列夫发现元素周期律;汤姆生发现电子,归纳不完全正确,不符合题意;
B、少量酒精失火立即用湿布灭,以隔绝空气;加热后的试管不能立即用水冲洗,以防炸裂;点燃氢气前,应先检验气体的纯度,归纳不完全正确,不符合题意;
C、不能用手接触药品,有些药品具有腐蚀性;如果没有说明用量,液体一般取用,节约药品;剩余药品要放入指定容器内,归纳完全正确,符合题意;
D、区别硬水和软水用肥皂水;白酒有一种特殊的香味,白醋有一种酸味,可用闻气味的方法区分;氢氧化钠溶于水放出大量的热,硝酸铵溶于水吸收大量的热,可用测量温度的方法区分,归纳不完全正确,不符合题意;
故选:C。
18.用排空气法收集氢气检验纯度,有爆鸣声,接下去的操作是
A.用向上排空气法收集
B.可以做有关氢气性质的实验
C.用拇指堵住管口一会儿,再用向下排空气法收集
D.立即用原试管再收集,再检验纯度
【答案】C
【分析】检验氢气纯度的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到轻微的响声,才表明氢气已经纯净。
【详解】A、氢气的密度小于空气,应用向下排空气法收集,错误;
B、不纯的氢气在加热或点燃时,可能发生爆炸,不纯氢气不可以做有关氢气性质的实验,错误;
C、不纯氢气,用拇指堵住管口一会儿,再用向下排空气法收集,等试管中的氢气的火焰熄灭后再收集氢气检验纯度,以免点燃气体发生装置中的氢气而发生爆炸,正确;
D、不纯氢气,用拇指堵住管口一会儿,再用向下排空气法收集,等试管中的氢气的火焰熄灭后再收集氢气检验纯度,以免点燃气体发生装置中的氢气而发生爆炸,错误。
故选C。
19.以下是探究物质或微粒性质的实验。请据图回答问题:
(1)实验Ⅰ中坩埚钳自上而下缓慢伸入集气瓶的目的是 。
(2)实验Ⅱ集气瓶中水的作用是 。
(3)从安全角度考虑,实验Ⅲ中在点燃氢气前,一定要 。
(4)实验Ⅳ中,观察到的实验现象是 ;得到的实验结论是 。
【答案】(1)使木炭与氧气充分反应
(2)吸收生成的二氧化硫,防止其污染空气
(3)检验氢气的纯度
(4) 一段时间后b烧杯中溶液变红 分子在不断运动
【详解】(1)氧气密度大于空气,集气瓶底部氧气浓度较大,坩埚钳自上而下缓慢伸入集气瓶的目的是:使木炭与氧气充分反应。
(2)硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫属于空气污染物,水可以吸收二氧化硫,因此集气瓶中水的作用是:吸收生成的二氧化硫,防止其污染空气。
(3)点燃可燃性气体前,需要验纯,防止点燃不纯的气体引发爆炸。氢气属于可燃性气体,因此在点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
(4)浓氨水有挥发性,能挥发出氨分子,氨分子在不断运动,运动到酚酞溶液中,会与水反应生成氨水,氨水能使酚酞溶液变红,因此观察到的实验现象是:一段时间后b烧杯中溶液变红;得到的实验结论是:分子在不断运动。
五.氢气的性质与用途(共4小题)
20.下列有关氢气的说法不正确的是
A.氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体
B.氢气在空气中燃烧只生成水
C.氢气的密度比空气的小,可以用向上排空气法收集
D.点燃排水法收集到的氢气,若发出尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯
【答案】C
【详解】A、氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体,正确;
B、氢气具有可燃性,氢气在空气中燃烧只生成水,正确;
C、氢气的密度比空气的小,可用向下排空气法收集,错误;
D、点燃排水法收集到的氢气,若发出尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯,声音很小,表明氢气较纯,正确。
故选C。
21.用氢气流吹起的肥皂泡在空气中上升,这一事实说明( )
A.氢气难溶于水B.氢气的密度比空气大
C.氢气是气体D.氢气的密度比空气的小
【答案】D
【详解】用氢气流吹起的肥皂泡在空气中上升,直接说明氢气的密度比空气小,如果密度比空气大,肥皂泡会在空气中下降。故选D
22.下列物质的用途与其性质对应关系正确的是
A.氮气无色无味,可用来制硝酸
B.氢气具有可燃性,可用作燃料
C.稀有气体很不活泼,可制成电光源
D.氧气密度比空气略大,可缓解高原反应
【答案】B
【详解】A、氮气含有氮元素,可用来制硝酸(HNO3),与气味无关,选项错误;
B、氢气具有可燃性放出大量热,可以作为燃料,选项正确;
C、稀有气体通电发光,可作为电光源,选项错误;
D、氧气具有能供给呼吸的性质,因此可以缓解高原反应,选项错误;
故选:B。
23.氢气的性质与验纯
(1)物理性质:氢气是 色、 臭、 溶于水的气体、密度比空气 。
(2)化学性质:将氢气在空气点燃,可观察到氢气燃烧,产生 色火焰,说明氢气具有 性,用一干燥的烧杯罩在火焰上方,可观察到烧杯内壁产生白雾,说明氢气燃烧有 生成,该反应的文字表达式为: ;混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火可能会发生 ,因此点燃氢气前一定要 。
(3)验纯方法:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,若发出 声,说明氢气不纯;若声音 ,则说明氢气较纯。
【答案】(1) 无 无 难 小
(2) 淡蓝色 可燃 水/H2O 爆炸 验纯
(3) 尖锐爆鸣 很小
【详解】(1)物理性质:氢气是无色、无臭、难溶于水的气体、密度比空气小;
(2)化学性质:将氢气在空气点燃,可观察到氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,说明氢气具有可燃性,用一干燥的烧杯罩在火焰上方,可观察到烧杯内壁产生白雾,说明氢气燃烧有水生成,氢气和氧气在点燃的条件下生成水,该反应的文字表达式为:;混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火可能会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要验纯;
(3)验纯方法:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,若发出尖锐爆鸣声,说明氢气不纯;若声音很小,则说明氢气较纯。
六.水的性质与用途(共4小题)
24.2022年3月23日,王亚平在“太空课堂”用水和两块木板搭建了一座液桥(如图)。下列有关说法正确的是
A.太空中,水分子不再运动B.太空中,水分子体积变大
C.太空中,水是由氢原子、氧原子构成的D.太空中,水分子存在间隙
【答案】D
【详解】A、分子在不停地运动,因此太空中的水分子也在不停地运动,说法错误;
B、在太空中,水分子组成不变,故体积不变,说法错误;
C、水是由水分子构成的,水分子是由氢原子、氧原子构成的,说法错误;
D、水分子之间存在间隙,说法正确;
故选D。
25.关于水的说法正确的是
A.水分子是由氢、氧两种元素组成的
B.饮用水越纯越好
C.水污染的来源主要是有工业污染、农业污染和生活污染
D.电解水产生氢气、氧气的质量比为2:1
【答案】C
【详解】A、水分子是由氢原子和氧原子构成的,水是由氢、氧两种元素组成的,错误;
B、饮用水并不是越纯越好,纯水中缺乏人体必需的一些矿物质等,错误;
C、水污染的来源主要是有工业污染、农业污染和生活污染,正确;
D、电解水产生氢气、氧气的体积比为 2:1,质量比为 1:8,错误。
故选C。
26.用如图所示装置电解水,下列说法正确的是
A.N导管口处收集的气体能溶于水B.该实验中石墨棒是反应的催化剂
C.将燃着的木条放在M处,燃烧更旺D.该实验不能证明水是由氢氧两种元素组成
【答案】C
【详解】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,M与电源正极相连,产生的是氧气,N与电源负极相连产生的是氢气,氢气难溶于水,故A说法错误;
B、水通电分解生成氢气和氧气,该实验中石墨棒不是反应的催化剂,故B说法错误;
C、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,M与电源正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,将燃着的木条放在M处,燃烧更旺,故C说法正确;
D、电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,说明水是由氢、氧元素组成,该实验能证明水是由氢氧两种元素组成,故D说法错误;
故选:C。
27.请按下列要求写出一种物质的名称:
(1)通常情况下,无色无味的气体 。
(2)常温下,无色无味的液体 。
(3)紫红色的固体 ,银白色的固体 。
(4)白色的固体 ,黑色的固体 。
【答案】(1)空气(合理即可)
(2)水(合理即可)
(3) 铜(合理即可) 镁(合理即可)
(4) 氧化镁(合理即可) 氧化铜(合理即可)
【详解】(1)通常情况下,空气、氧气、氢气、甲烷等都是无色无味的气体;
(2)温下,无色无味的液体有水、氯化钠溶液等;
(3)铜是紫红色的固体,镁是银白色固体;
(4)氧化镁是白色固体,氧化铜是黑色固体。
七.电解水实验的现象和结论及验证(共8小题)
28.下列有关水的说法错误的是
A.淡水资源匮乏,我们要节约用水
B.电解水时,正、负极得到的气体体积比约为1:2
C.生活中常用煮沸的方法杀毒消菌
D.自来水厂用沉淀、过滤、吸附和蒸馏等方法净化水
【答案】D
【详解】A、淡水仅占地球总水量的2.5%,而可供人类直接利用的淡水仅约占地球淡水总量的13%,占地球总水量的0.3%,所以淡水资源匮乏,我们要节约用水,选项正确;
B、电解水时,正极生成的气体是氧气,负极生成的气体是氢气,两种气体的体积比约为1:2,选项正确;
C、煮沸能够使水中的细菌高温下被杀死,选项正确;
D、自来水厂用沉淀、过滤的方法除去水中的难溶性杂质,通过吸附的方法除去水中的色素和异味,没有采用蒸馏的方法净化水,选项错误。
故选D。
29.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧
B.加热一定质量的高锰酸钾固体
C.电解水一段时间
D.用等质量、等浓度的溶液分别制取
【答案】C
【详解】A、红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧,开始燃烧时,瓶内气体受热,气压升高。随着反应的进行,氧气不断被消耗,燃烧停止后温度逐渐恢复室温,所以瓶内气压不断降低,最终由于氧气被消耗,瓶内气压小于初始值,而图中气压最终大于初始值,A选项错误;
B、加热一定质量的高锰酸钾固体,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气。随着反应的进行,不断产生氧气,固体质量不断减小,最终剩余固体是氯酸钾、二氧化锰,质量不为0,而图中最终剩余固体质量为0,B选项错误;
C、电解水时,产生的氢气与氧气的体积为2∶1,C选项正确;
D、用等质量、等浓度的H2O2溶液分别制取O2,有催化剂情况下,H2O2分解速率较快,相同时间内生成O2的质量较大,但催化剂不能增加生成物的最终质量,而图中有催化剂情况下最终生成O2的质量较大,D选项错误。
故选:C。
30.电解水的实验装置如图所示,下列关于该实验的说法中,正确的有
①用烧杯向装置中加入少量氢氧化钠溶液,目的是增强水的导电性
②实验过程中与正极相连的试管内先收集满气体
③负极产生的气体可以燃烧,并产生淡蓝色火焰
④该实验可得出水是由氢分子和氧分子构成的结论
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】B
【详解】①水的导电性较弱,用烧杯向装置中加入少量氢氧化钠溶液,目的是增强水的导电性,正确;
②实验过程中与正极相连的试管内产生的是氧气,负极生成的是氢气,体积比是1:2,因此先收集满气体的是负极一侧的气体,错误;
③负极产生的气体是氢气,可以燃烧,并产生淡蓝色火焰,正确;
④该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的,水是纯净物不含氢分子和氧分子,错误;
故正确的有2个,故选:B
31.晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是
A.管与电源正极相连B.管中气体可以燃烧
C.管与管中气体质量比为D.该实验中,电压越高电解水的速率越快
【答案】D
【详解】A、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,管收集到的气体较多,是氢气,与电源负极相连,故A错误;
B、b管收集到的气体较少,是氧气,氧气具有助燃性,不能燃烧,故B错误;
C、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,管与管中气体体积比为2:1,质量比为1:8,故C错误;
D、由图可知,收集相同体积的氢气时,电压越高,所需时间越短,则相同条件下电压越大电解水的速率越快,故D正确。
故选D。
32.下图表示通电分解水的简易装置。回答下列问题:
(1)与A试管中的电极相连接的是电池的 极,B试管产生的气体能使带火星的木条复燃,该气体是 。
(2)写出水通电的文字表达式 ,该反应属于基本反应类型是 (选填“分解反应”或“化合反应”)。
【答案】(1) 负 氧气/O2
(2) 分解反应
【详解】(1)通电分解水正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2,图中A试管产生的气体较多,为氢气,与电池的负极相连;
B试管中气体能使带火星的小木条复燃,说明具有助燃性,为氧气;
(2)通电分解水生成氢气和氧气,文字表达式为:;
该反应符合一变多,属于分解反应。
33.兴趣小组追寻科学家的足迹,根据实验探究水的组成。
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由 组成的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 ,经检验管a中的气体是 (填化学式)。
【答案】(1)氢元素和氧元素
(2) 2:1 H2
【详解】(1)水是由氢元素和氧元素组成的化合物,故填氢元素和氧元素。
(2)由图可知,试管a连接电源的负极,产生的气体是氢气,试管b连接电源的正极极,正极产生的气体是氧气,氢气与氧气的体积比为2∶1,即管a和管b中气体体积比为2:1,故填2:1;
根据图象可知,管a与电源负极相连,产生的是氢气,所以管a中的气体是H2,故填H2。
34.认真阅读下列材料,回答有关问题:
2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲,这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。航天员在空间站呼吸的氧气有三种来源:第一种是携带的纯氧氧气瓶;第二种是利用电解水的方式产生的氧气和氢气,氧气可以供宇航员呼吸,氢气可以用作燃料。氢气是一种无色,无味的气体,密度比空气小:第三种是利用固体氧气发生器产生的氧气。
(1)氢气的物理性质有 (任答出一点即可)。
(2)电解水产生氧气和氢气的这一反应,所属的基本反应类型是 (填“化合反应”或“分解反应”).
(3)氢气可以用作燃料,是利用氢气的 性(填写对应的性质)。
【答案】(1)无色,无味的气体,密度比空气小(写一点即可)
(2)分解反应
(3)可燃
【详解】(1)不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质,氢气的颜色、气味,密度都属于物理性质,故填:无色,无味的气体,密度比空气小(写一点即可);
(2)电解水生成氢气和氧气,是一种物质反应生成多种物质属于分解反应;
(3)氢气具有可燃性因此可以作为燃料。
35.下面是同学们熟悉的实验操作示意图,请你根据要求回答问题。
(1)上图所示的3个实验, 中的水发生了物理变化。
(2)B试管2内得到的气体为 ,检验该气体时用 ,该反应的符号表达式是 ;若试管1中得到8mL的气体,则试管2中得到 mL的气体。
(3)B实验证明水是由 组成的;
(4)C中活性炭的作用是 ,经过此净水器得到的水仍然不是纯水,若想得到纯水可采用的方法是 。
【反思】
(5)①由实验A知,化学变化与物理变化的区别:宏观层面,是否产生新物质,微观层面, 。
②由实验B知,利用化学反应可以实现物质和能量的转化,如电解水过程中,可以将 能转化为 能。
【答案】(1)AC
(2) 氧气/O2 带火星的木条 H2OH2+O2 4
(3)氢元素和氧元素
(4) 吸附 蒸馏
(5) 是否产生新分子 电 化学
【详解】(1)A、水的沸腾是水由液态变为气态的过程,只是水的状态发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化;B、水电解后产生氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化;C、水的净化是分离水与其他杂质的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故上述过程中,属于物理变化的是AC。
(2)B为电解水实验,试管2内得到的气体体积较小,为氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则用带火星的木条可检验试管2产生的气体,水在通电的条件下生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为H2OH2+O2。
电解水的实验中,试管1产生的气体体积较大为氢气,试管2内得到的气体体积较小为氧气,电解水产生的氢气和氧气的体积比为2:1,故试管1中得到8mL的气体,则试管2中得到4mL的气体。
(3)水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据化学反应前后元素的种类不变可知,水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)C中活性炭能够吸附水中的色素和异味,起到吸附的作用。蒸馏几乎能够除去水中所有的杂质,能够得到纯水,故想得到纯水可采用的方法是蒸馏。
(5)①化学变化与物理变化的区别:宏观层面为是否产生新物质,微观层面为构成物质的分子是否改变,是否产生新分子。
②电解水过程中,通电使水反应,可以将电能转化为化学能。
A.化学巨匠与贡献
B.化学实验与安全
①卢瑟福发现原子的结构
②拉瓦锡发现元素周期律
③汤姆逊发现电子
①少量酒精失火立即用湿布灭
②加热后的试管立即用水冲洗
③点燃氢气前,应先检验气体的纯度
C.化学药品的取用
D.日常生活经验
①不能用手接触药品
②如果没有说明用量,液体一般取用
③剩余药品要放入指定容器内
①区别硬水和软水——加入明矾振荡
②区分白酒和白醋——闻气味
③区分氢氧化钠和硝酸铵——加入水溶解测温度变化
A.水的沸腾
B.水的电解
C.水的净化
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