化学科粤版4.2 水的组成精品随堂练习题

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基础知识清单
一、水的物理性质
水是无色、无味的透明液体。在101.3kPa时，水的凝固点为 0℃。温度为4℃时，水的密度（1g·cm-3）最大。水分子间的间隔大小为：气态 >固态 >液态。
二、水的组成
水是由水分子构成，化学式为_H2O ，表示每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，而且水由氢、氧元素组成。
电解水实验：
通电源后，可以观察到两电极表面都有气泡产生。
（2）一段时间后，观察到两边试管收集到的体积不同，V（正极）：V（负极）=1:2。
（3）经检验，与负极相连的试管内气体具有可燃烧的性质，它是氢气；与正极相连的试管内气体具有助燃的性质，它能使带火星的小木条复燃，因此它是氧气。
由此可知：水由氢元素和氧元素组成，用文字表达式表示此过程为：水氢气+氧气。
从微观角度分析：同温同压下，等体积的不同气体含有相同数目的分子，由氢气与氧气体积比为2:1可知，氢分子与氧分子的个数比为2:1。因此，水的电解过程可以表示为：
______________________________（画图完成）；由此可知，每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成，即水的化学式为H2O
（5）氢气在氧气里燃烧生成水的反应，也推断出同样的结论。
三、氢气
1. 物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体。
2. 氢气的燃烧
（1）纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。点燃氢气前一定要检验其纯度。
（2）工业上利用水的电解生产氢气和氧气。氢气可作发射航天器火箭的高能燃料使用。在空间站中，可据此制备氧气，用以保证航天员呼吸的正常供给。
一、单选题
1．下列关于电解水实验的说法中正确的是
A．实验证明水是由氢气和氧气组成的B．电解水时在正极产生氧气
C．水分子中氢、氧原子的个数比为D．水分子是由氢分子和氧原子构成的
2．关于氢气在空气中燃烧实验的下列说法正确的是（ ）
A．从现象上判断：水由碳、氢、氧元素组成的
B．从变化上分类：该变化属于物理变化
C．从宏观上分析：水是氢气和氧气组成的
D．从微观上分析：分子在化学变化中可分
3.下列关于氢气的说法错误的是
A．在标准状况下，氢气的密度比空气小
B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
C．氢气难溶于水
D．点燃氢气时一定会发生爆炸
4.如图是电解水和氢气燃烧两个实验，有关说法正确的是
A．点燃氢气前不检验纯度，一定会发生爆炸B．a、b两管收集到气体质量比为1：2
C．b管气体能使带火星木条复燃D．两个实验均可证明水的组成
5.如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是
A．在水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性
B．反应一段时间后，a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2：1
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃烧更旺，b管的气体被点燃
6．2021年12月，在我国航天员王亚平等进行的“天宫授课”中介绍了中国空间站通过电解水获得氧气的情况。电解水过程有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．①②③④B．②③④①C．②①④③D．④①②③
7.下列是两个关于水的实验，下列说法正确的是
A．试管2中得到的气体能燃烧B．实验二中水变化前后分子的种类不变
C．实验一中反应前后原子的种类、个数均改变D．1、2两玻璃管中产生的气体质量之比是2:1
8．下列关于电解水实验的描述，正确的是（ ）
A．正极产生的是氢气
B．在水中加入少量硫酸钠增强水的导电性
C．负极产生的气体具有助燃性
D．正极产生气体的速率比负极快
9.电解水实验的装置如图，说法错误的是
A．电解水过程中，分子可以分解成原子，原子重新组合成新的分子
B．由实验可知，C端是电池的负极，D端是电池的正极
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．用燃着的木条检验，A中的气体使木条燃得更旺
10．下列说法正确的是（ ）
A．水是由氢原子和氧原子构成的
B．水是由2个氢元素和1个氧元素组成的
C．水是由氢分子和氧分子构成的
D．水分子由氢原子和氧原子构成的
11．（多选）在带玻璃尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，则可以观察到的现象是（ ）
A．产生淡蓝色火焰B．有黑烟冒出
C．烧杯内壁有水珠出现D．产生黄色火焰
12．氢气在氧气中燃烧后生成水，下列说法错误的是（ ）
A．该反应中，原子种类没有发生改变
B．氢气、氧气和水都是由原子构成的
C．该反应中，分子种类发生了改变
D．该反应能说明水是由氢元素和氧元素组成的
13．通过研究氢气的燃烧来认识水的组成，下列说法正确的是（ ）
A．氢气在纯氧中安静地燃烧，产生黄色火焰
B．点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟
C．点燃氢气，罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠，可见水由氢元素和氧元素组成
D．由实验可知水是由氢气和氧气组成的
14.如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是( )
A．向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好
B．U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液
C．实验时正负两极产生气体的体积比约为1：2
D．正极产生的气体能燃烧
15．下列从电解水的微观示意图中获得的信息正确的是（ ）
A．氢分子和氧分子是该变化中的最小粒子
B．水是由氢气和氧气组成的
C．“”所表示的粒子，可保持氧气的化学性质
D．一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
16．学习了水的相关知识后，小明同学进行了以下总结，其中错误的是（ ）
A．水是由氢元素和氧元素组成的
B．生活中可以用煮沸的方法将硬水软化
C．明矾可促进水中悬浮颗粒物的沉降
D．电解水生成氢气和氧气的体积比约为1：2
二、填空题
17．回答下列问题：
（1）电源中正极的一端是 ．
（2）检验D试管中气体的操作是 ．
（3）如图为电解水实验的装置图，CD试管中产生气体的体积比约为 ；实际实验数据得出这个比值偏大，原因可能是 ．
（4）电解水实验说明了 ．
18.某实验小组用来电解水的实验装置如图甲所，该反应的微观示意图如图乙所示，请根据所学知识回答下列问题。
（1）由图可知，电源的正极在电源的 （选填“左”或“右”）端；该反应的文字表达式为 。
（2）若实验结束后收集到的气体a的体积为22mL，则气体b的体积约为 mL，得出的实验结论为 。
19.十八世纪末，英国科学家卡文迪许把氢气和氧气混合后，盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，瓶内壁上出现了水滴。
（1）上述反应的文字表达式为 ，该反应可得出水是由 组成的。
（2）上述反应过程中，未改变的粒子是 ，产生的新粒子是 。
（3）从微观上看，水蒸气凝聚成水滴的过程，是因为瓶壁温度较低，水分子遇冷后， 速率减慢， 减小。
20.在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体，它难溶于水．据测定在标准状况下，氢气和同体积的空气相比，质量约是空气的．纯净的氢气在空气里安静地燃烧，放出大量的热．根据上述内容，用简明的语言回答下列问题：
（1）氢气的物理性质有______；
（2）氢气的化学性质有______；
（3）根据氢气的性质，推测氢气可能具有两种用途______、_______．
（4）用稀有气体氦气，作为大型升空气球的气体，其原因是：①______ ．②_______．
21．水是一种重要的资源。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）图中显示表明，实验是未开始，刚开始还是已进行一段时间了？ ，请写出反应的文字表达式 。
（3）关于这个实验，说法正确的是 。
A.在实验前加入少量氢氧化钠，为了增强水的导电性，其本身不参加反应
B.开始电解后，A管收集到氧气，B管收集到可燃性气体
C.在刚开始的时候，负极气体体积：正极气体体积大于2：1，可能是氢气比氧气更难溶于水
D.装置乙的作用是便于检验生成物
22．2023年3月22日是第31届“世界水日”，其主题为“加快变革”。
(1)地下水是 (填、“混合物”或“纯净物”)。
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是 。实验结束后，可加入 比较水蒸馏前后的硬度变化。
(3)宇航员一部分生活用氧气可通过电解水制得，在水中加入氢氧化钠目的是： ；如图是电解水的实验示意图，玻璃管 (填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。
23.如图是电解水实验的简易装置图，回答下列有关问题：
(1)由实验现象可以确定：试管a连接电池____极，若试管a中得到10mL气体，则试管b中得到____mL气体，写出验证试管b中气体的方法：____。
(2)小丽同学将纯净的氢气点燃，观察到管口有__火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现___；据此，她发现氢气的一个化学性质是____；该反应的文字表达式为____，该反应的基本类型为____。
24.下列是电解水反应示意图(图2)和装置(图1)。示意图①～③中，“”表示氢原子，“”表示氧原子。
(1)图2中表示化合物的是_______(填序号)。
(2)②所代表的物质是图1中试管_______(填字母)中产生的气体，图中A是电源的_____(填“正” 或“负”)极。
(3)电解水实验的主要目的是_______。
A 观察水分解的现象
B 研究水分解产物的性质
C 探究水分解的条件
D 验证水由氧元素和氢元素组成
(4)在电解水的过程中，能保持水化学性质的最小粒子___(写名称)；不发生变化的最小微粒是___(写名称)。
(5)检验C管中产物的方法是用拇指堵住试管口，试管口向上靠近酒精灯的火焰，看到的主要现象是___。
25.化学用语帮助我们建立起宏观世界与微观世界的联系，请你运用所学知识完成下列各题：
（1）用化学符号表示出“两个氢原子”：_________。
（2）水中鱼类可以呼吸因为水中溶有 _______________（写化学式）。
（3）下列对于化学式“H2O”的各种表述正确的是____________。
A表示水这种物质 B表示水分子由氢元素和氧元素组成
C表示1个水分子 D表示水由2个氢元素和1个氧元素构成
26.如图为氢气燃烧的微观示意图：
(1)读图获得的信息是______(写一条即可)。
(2)根据图示写出氢气燃烧的文字表达式：______，该反应属于______(填一种基本反应类型)。
(3)纯净的氢气在空气中安静地燃烧，若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸。所以在点燃氢气前，必须先检验氢气的______。
(4)“氢气具有可燃性”，这属于氢气的______(填“物理”或“化学”)性质。此性质决定了氢气的用途是______。
27.(1)实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通___________(填“交流”或“直流”)电源，有氢气生成的电极接电源的___________(填“正”或“负”)极。待反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为___________。
(2)可用___________区分硬水和软水。蒸馏水是净化程度较高的水，实验室制取蒸馏水时，需要在烧瓶中加入几粒沸石，其作用是___________。
(3)下列有利于保护水资源的是___________(填标号)。
A 农业上提倡使用农家肥，禁止使用化肥和农药
B 城市生活废水经处理达标后排放
C 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(4)下列各种物质中属于纯净物的是___________(填标号)。
A 苏打水
B 稀盐酸
C 果汁
D 雨水
E 水
(5)小红同学对纯净的氢气在空气中燃烧进行了实验探究，请你帮她完成表格：
28.下图是电解水和水蒸发的简易装置图。认真观察A、B两装置，回答下列问题。
（1）电解一段时间后，a、b两试管理论上得到的气体体积比为______。
（2）反应的文字（或符号）表达式是：______。该化学反应的基本反应类型是______。
（3）下图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 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
B 水分解后生成氢气和氧气的分子数之比为2：1
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
E 与电源正极相连的试管内得到的气体能在空气中燃烧
（4）用分子和原子的观点分析比较A装置和B装置在实验过程中水的变化情况______。
29.水是地球上最普通、最常见的物质之一，不仅江河湖海中含有水，各种生物体也都含有水。下面是关于水的几个小实验。
(1)同学们从水沟中取出了一些浊水，请你参与他们的实验，并完成有关问题。
①甲图中的装置是实验室中过滤水常用的装置，写出下列仪器的名称：B．_____________ C．_____________。
②甲操作成功完成后，得到的滤液一定是____________(填序号)。
A 无色 B 无味 C 澄清透明 D 纯净物
(2)如图乙所示是同学们操作的简易净水器。完成下列有关问题。
小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是__________；活性炭的主要作用是________，属于_________(填“化学性质”或“物理性质”)。
(3)（提出问题）水的化学式是H2O，它能不能是HO、HO2或其他呢？
（探究课题）水化学式的推导过程。我的假设：水的化学式是H2O或HO或HO2。
（探究准备）精密电解水设备。
（探究过程）
①用精密的电解水设备电解水，同时测定两试管中逸出气体的体积，记录在下表中：
②分析上表中数据可知：电解水时，与电源负极相连的试管中收集到的氢气的体积较多，与电源正极相连的试管中收集到的氧气的体积较少，从第4min开始生成的氢气和氧气的体积比为________。
③查阅资料可知：在标准状况下，氢气的密度是0.089g/L，氧气的密度是1.429g/L。由此可计算出生成的氢气和氧气的质量比约为_____________(填最简整数比)。
④利用化合物各元素质量比的算法，设水的化学式为HxOy，根据各元素的质量比=各元素相对原子质量*相应原子个数乘积之比，得出x:y=__________。
（探究结论）水的化学式是_______________。
（拓展延伸）同学们又查阅到了如下资料：
a 氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。
b 旧版教材中，电解水的实验装置如图丙所示。
c 给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：氯化钠+水→氢氧化钠+氢气+氯气(条件为通电)。
请你分析思考：和图丙所示的装置相比，现行教材(图丁)的优点是_________________。进行实验时，____________(填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。
（总结交流）化学是以实验为基础的科学，通过上述实验的分析对比，请写出在改进实验时需考虑的因素：___________________________(写一点即可)。
同学们不但成功探究了水的组成，得出了正确的结论，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会，期待在今后的学习中解决更多问题！
30.实验课上，勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究，请你参与！
【提出问题】水是一种元素吗？
【进行实验】同学们按照教材中的装置(如图1)进行了实验。
【收集证据】（1）实验中，同学们观察到电极附近有 产生，一段时间后，正、负极产生的气体体积比约为 。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到 。
【讨论分析】（2）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是 。
【得出结论】（3）本实验得出的结论是 。
通过此结论还能从宏观角度解释，水之所以属于氧化物，是因为 。
【拓展延伸】（4）同学们又查阅到了如下资料：
a.氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。
b.旧版教材中，电解水的实验装置如图2所示。
c.给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：氯化钠+水氢氧化钠+氢气+氯气
请你分析思考：和图2的装置相比，现行教材(图1)装置的优点是 (任意写一点)。进行实验时， (填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。
【总结交流】（5）化学是以实验为基础的科学，通过上述实验的分析对比，归纳两条在改进实验时需考虑的因素： 、 。
1．（2023·广东广州·中考真题）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（ ）
A．a管和b管中气体体积比约为2：1
B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子
D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变
2．（2023·广东深圳·中考真题）下列说法正确的是（ ）
A．a和b质量比为2：1B．H2具有助燃性
C．水是由氢元素和氧元素组成的D．水的电解是物理变化
3．（2023·河南·中考真题）2023年5月30日，我国神舟十六号载人飞船成功发射，三位航天员顺利进入空间站。空间站内航天员吸入的氧气可由电解水提供，水通电分解的化学方程式为_____。运载火箭使用的燃料中有液氢，氢气作燃料的优点是_____(答出一条即可)。
4．（2023·湖南郴州·中考真题）关于水的说法正确的是（ ）
A．水是由氢、氧两种元素组成的混合物
B．煮沸可以降低水的硬度
C．电解水产生氢气、氧气的质量比为2:1
D．饮用水越纯越好
5.（2023•益阳中考）如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（ ）
A．产生的气体a能使带火星的木条复燃
B．产生气体b的一端电极与电源正极相连
C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性
D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
6.（2023•成都中考）电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是（ ）
A．通电前应将玻璃管内空气排尽
B．两电极产生气泡的速率不相同
C．正极气体为氧气，负极气体为氢气
D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
7．（2023年湖南省郴州市中考）关于水的说法正确的是
A. 水是由氢、氧两种元素组成的混合物
B. 煮沸可以降低水的硬度
C. 电解水产生氢气、氧气的质量比为2:1
D. 饮用水越纯越好
8.（2023•襄城县校级模拟）通过研究氢气的燃烧来认识水的组成，下列说法正确的是（ ）
A．氢气在纯氧中安静地燃烧，产生黄色火焰
B．点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟
C．点燃氢气，罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠，可见水由氢元素和氧元素组成
D．由实验可知水是由氢气和氧气组成的
9.（2023•北京中考）用如图电解水实验研究水的组成。
（1）经检验a管中产生H2，由此得出关于水的组成的推论是 。
（2）用带火星木条检验b管中气体为O2的现象是 。
10.（2023年四川省宜宾市中考）氢气作为一种清洁、高能燃料，越来越受到人们关注。某小组同学设计下图所示装置制取氢气并验证氢气在空气里燃烧。

回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_____。
(2)图①中，发生反应的化学方程式是_____。除采用图示方法外，还可以用_____法收集氢气。
(3)点燃氢气前应先检验氢气的纯度。操作：试管中的水排尽后，_____；若发出_____，表明气体不纯。
(4)如图②，在尖嘴管管口点燃纯净的氢气，上方罩一个冷而干燥的小烧杯。观察到的现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，_____。
11．（2023年湖南省株洲市中考）某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。

【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【设计并进行实验】
(1)实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈______色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有______且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为______。
(2)实验2（电解法）：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为______，b为______。
【实验结论】
(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是______。
【拓展提升】
(4)下列有关说法正确的是______。
A．点燃纯净的氢气会发生爆炸B．含氧的化合物是氧化物
C．冰块与水混合得到混合物D．电解水的反应属于分解反应
(5)若电解水产生了mg氢气，则同时产生了______g（用含m的代数式表示）氧气。
(6)水是一切生命体生存所必需的物质，我们必须爱护水资源，一方面要______，另一方面要防治水体污染。请提出条预防和治理水体污染的措施______。
12．（2023年四川省宜宾市中考）人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小同学设计下图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH)，再接通直流电源。已知：水中加入的NaOH只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题：

(1)电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在_____(填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为_____。
(3)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_____。
(4)电解时，水分子分解示意图如下，补全横线上的模型图。

(5)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20mL氢气所需时间如下图：

①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_____。
②上述实验中，电解水速率最快的条件是_____。
实验步骤
点燃纯净的氢气
在火焰上方罩一个干而冷的小烧杯
实验现象
发出___________火焰
小烧杯内壁有水雾
实验结论
用手摸烧杯的壁，烧杯比发烫，说明此反应中伴随能量变化，把化学能转变成了热能
有___________生成
备注
反应的文字表达式是______
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
连电源负极的管(A)中 气体/ml
6
12
20
29
39
49
59
69
连电源正极的管(B)中 气体/ml
2
4
7
11
16
21
26
31
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
有气泡
体积为5.15mL，木条燃得更旺
体积为10.38mL，气体燃烧