专题02 水的组成（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版）

这是一份专题02 水的组成（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版），共11页。教案主要包含了电解水的实验，水的综合考察等内容，欢迎下载使用。

一、电解水的实验
二、水的综合考察
电解水的实验
本考点常以文字叙述和结合实验图两种方式考查，主要在选择题和填空及简答题中考查，有时也会把水的电解实验放在实验探究题中考查。
1．实验原理：2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑
2．实验装置图：

3．实验仪器：
A．装置——水电解器
B．电源种类——直流电
【注意】（1）在电解水中的实验中，加硫酸钠或氢氧化钠的目的是为了增强导电性
（2）电解水实验所用电源为直流电源
4．实验现象：
（1）通电后两极上都有气泡产生，与电源负极相连的玻璃管内产生气泡的速率较快，与电源正极相连的玻璃管内产生气泡的速率较慢；
（2）通电一段时间后，与电源正极、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为1:2
5． 气体的检验及判断
（1）将带火星的木条靠近b玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，木条复燃，证明是氧气
（2）将燃着的木条靠近a玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，气体能燃烧，发出淡蓝色火焰，证明是氢气
6． 实验结论：
水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
【温馨提示】化学方程式：2H2O 2H2↑+ O2↑
产生位置 负极 正极
体积比 2 ： 1
质量比 1 ： 8
简单记忆：氢负氧正，氢二氧一
7．实验误差分析
(1)电解水实验中产生氧气和氢气的体积比小于1:2的原因可能是：①氧气在水中的溶解度大于氢气在水中的溶解度；②氧气的氧化性很强，在电极上可能与电极发生氧化反应。
(2)电解水时，向水中加入少量NaOH溶液或稀硫酸的目的是增强水的导电性，这一操作不会影响实验结果。
【典例精讲】
1．(2020四川成都)有关如图实验的说法正确的是（ ）
A．点燃氢气前不用检验纯度
B．干冷烧杯内壁无明显变化
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
【答案】D
【解析】A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃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、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以 b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，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。
2．（2020水的临沂）水是生命之源，是人类最宝贵的自然资源。
（1）鉴别生活用水是硬水还是软水，可取样加入____进行验证。
（2）如图中，电源正极连接的电极产生的气体是____（填化学式），该反应的化学方程式是________。
（3）下列做法会造成水体污染的是______（填序号）。
A．工业废水经处理达标后排放B．提倡使用无磷洗衣粉
C．合理使用化肥和农药D．随意丢弃废旧电池
【答案】（1）肥皂水；（2）O2；2H2O2H2↑+O2↑ ；（3）BD
【解析】（1）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。生活中常用肥皂水检验软硬水，故填肥皂水；（2）电解水实验中，与正极相连的电极产生的是氧气，与电源的负极相连的电极产生的是氢气，该反应的方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，故填：O2；2H2O2H2↑+O2↑；（3）A、 工业废水经处理达标后排放不会造成水体污染，不符合题意；B、 含磷洗衣服流入水体会造成水体富营养化，会造成水体污染，提倡使用无磷洗衣粉，可减少水污染，不符合题意；C、 合理使用化肥和农药可以有效的提高农作物的产量，不会造成水体污染，不符合题意；D、 随意丢弃废旧电池会造成水体污染，符合题意。故选D。
3．（2020辽宁营口）下列关于电解水实验的描述，正确的是（ ）
A．正极产生的气体是氢气
B．该实验能证明水中含有氢、氧元素
C．生成氧气、氢气的体积比约为2:1
D．电解过程中水分子没有发生改变
【答案】B
【解析】A、电解水实验正极产生的气体是氧气，选项错误；B、水在通电条件下生成氢气和氧气，根据反应前后元素种类不变，该可推知水中含有氢、氧元素，选项正确；C、电解水实验生成氧气、氢气的体积比约为1:2，选项错误；D、电解过程中氧原子和氢原子没有发生改变，水分子改变了，生成氢分子和氧分子，选项错误。故选B。
4．（2020重庆市A）课本中用加入少Na2SO4的水进行电解水实验,从该实验中不能获取的信息是（ ）
A．纯水的导电能力弱B．负极产生气体的速率比正极快
C．常温下,水的pH=7D．水由氢元素和氧元素组成
【答案】C
【解析】A、纯水的导电能力弱，加入少Na2SO4的水进行电解水实验可增强谁的导电性，说法正确；B、根据“正氧负氢”“氧一氢二”，负极产生气体为氢气，生成速率比正极快，说法正确；C、常温下，水显中性，pH=7，但是在电解水实验中不能得出该结论，说法错误；D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知，水由氢元素和氧元素组成，说法正确；故选C。
[方法指导]
解答电解水的实验题要记住正极产生的气体是氧气，而负极产生的气体是氢气，即 “正氧负氢、氢二氧一” 。
水的综合考查
本考点主要考查水的净化、水的组成、错误操作的分析、实验的改进等，通常以文字叙述和图示相结合的形式出现在简答题中。
【典例精讲】
5．（2020江苏淮安）在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。经过一年的学，同学们对水有了更深刻的认识。根据所学知识，回答下列问题。
（1）下列各种“水”中，属于纯净物的是_____。
a．矿泉水b．自来水
c．蒸馏水d．运河水
（2）水通电可分解生成氢气和氧气。在如图的实验装置中，生成的氢气存在于玻璃管_____（填“A”或“B”）中。
（3）水和天然气重整可以得到合成气，其反应的微观示意图如图所示：
①在微观模型A、B、C、D中，表示水分子的是___________（填字母代号）。
②生成物中，C和D的质量比为___________。
（4）保护水资源是全人类的责任，下列做法合理的是___________。
a．大量开采利用地下水b．农业推广节水灌溉
c．洗菜水、淘米水浇花d．工业废水直接排放
【答案】（1） c ；（2）B；（3） B ；14:3 ；（4） bc
【解析】（1）a、矿泉水是由水、矿物质等两种以上物质混合而成，属于混合物，不符合题意；b、自来水是由水、可溶性钙、镁化合物等两种以上物质混合而成，属于混合物，不符合题意；c、蒸馏水是由水一种物质组成，属于纯净物，符合题意；d、运河水是由水、矿物质等两种以上物质混合而成，属于混合物，不符合题意。故选c；（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故生成的氢气存在于玻璃管B中；（3）由图可知，该反应是甲烷和水在高温的条件下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：。① 由图可知，每个B分子由2个氢原子、1个氧原子构成，表示水分子，故填：B；②由化学方程式可知，生成物中，C和D的质量比为：（12+16）：6=14:3；
（4）a、地下水资源有限，应合理开采，不然会造成水资源的浪费，不符合题意；b、农业推广节水灌溉，可以节约用水，保护水资源，符合题意；c、洗菜水、淘米水浇花，可以节约用水，保护水资源，符合题意；
d、工业废水直接排放，会造成水污染，应处理达标后再排放，不符合题意。故选bc。
6．（2020云南省卷）水是一种宝贵的自然资源。“认识水、珍惜水、节约水、爱护水”是每个公民应尽的义务和责任。
①用如图所示装置电解水，玻璃管a端连接电源的______极，该实验能说明水是由___组成。
②使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中常用_______的方法来降低水的硬度。净水器中经常使用活性炭，主要是利用活性炭的_______性。
③我国淡水资源并不丰富，节约用水是爱护水资源的一种途径，请写出节约用水的一种具体做法_____。
【答案】负 氢元素和氧元素 煮沸 吸附 淘米水浇花（合理即可）
【解析】①在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，玻璃管a产生的气体体积较大，故玻璃管a端连接电源的负极；水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，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：水由氢元素和氧元素组成；
②硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，可溶性钙、镁化合物在加热时，会形成沉淀，故生活中通常用煮沸的方法来降低水的硬度；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故填：吸附；③生活中，可通过“一水多用”来节约用水，如淘米水浇花等。
7．（2020辽宁阜新）人类的生活、生产离不开水与溶液。请用相关的知识回答下列问题。
（1）电解水的实验如图甲所示，接通直流电源一段时间后，b 玻璃管内产生的气体体积约为 16mL 时，a 玻璃管内产生的气体体积约为____mL。
（2）自来水厂净化水的过程为：水库→取水→加絮凝剂→静置沉淀→过滤→活性炭吸附→清水池→投药消毒→配水泵→用户。其中能除去颜色和异味的操作是____。
（3）A、B、C 三种固体物质的溶解度曲线如图乙所示，回答下列问题。
① t1℃时，溶解度等于20g的物质有____；
② t2℃时，向盛有50gB物质的烧杯中加入100g水，充分溶解后，所得溶液的质量_____（填“>”、 “=”或“<”）150g；
③t2℃时，A、B、C 三种物质饱和溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是____。
【答案】8 活性炭吸附 A和C < A>B>C
【解析】（1）电解水生成负极生成氢气，正极生成氧气，氧气和氢气的体积比为1:2，b 玻璃管内产生的气体体积约为 16mL 时，a 玻璃管内产生的气体体积约为。（2）活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。故其中能除去颜色和异味的操作是活性炭吸附。（3）①由溶解度曲线图可知， t1℃时，A和C的溶解度相同，均为20g，故溶解度等于 20g的物质有A和C。② t2℃时，B物质的溶解度小于50g，故向盛有50gB物质的烧杯中加入100g水，充分溶解后，所得溶液的质量<150g。③t2℃时，A、B、C 三种物质的溶解度关系为A>B>C，由饱和溶液的溶质质量分数计算公式可知，故饱和溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是A>B>C。
8．（2020天津市）每年的3月22日是“世界水日”，水与人类的生产、生活密切相关。
（1）水_______________（填“属于”或“不属于”）六大基本营养素之一。
（2）二氧化氯（ClO2）是一种消毒剂，不仅能对饮用水消毒，而且可以有效灭杀病毒。将Cl2通入 NaCIO2溶液中即可制得C1O2和一种生活中常见的盐，反应的化学方程式为，其中X的化学式为__________________。
（3）为区分软水和硬水，将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的试管中，振荡，试管中产生较多泡沫的为______________。生活上常用______________的方法来降低水的硬度。
（4）如图是电解水的实验示意图，试管______________（填“a”或“b”）中的气体能使燃着的木条燃烧更旺，试管a、b中产生气体的体积比约为__________。电解水的化学方程式为_____________。
【答案】（1）属于；（2） NaC1；（3）软水；煮沸；（4）b ； 2:1；2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑
【解析】（1）六大基本营养素是糖类、油脂、蛋白质、维生素、水和无机盐，故水属于六大基本营养素之一。（2）由质量守恒定律可知，反应前后原子数目和种类均不变，反应的化学方程式为，反应前有4个氯原子，2个钠原子，4个氧原子，反应后有2个氯原子，4个氧原子，X前面的化学计量数为2，故X的化学式为NaC1。（3）将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量软水、硬水的试管中，振荡，试管中产生较多泡沫的为软水。煮沸可以将清除水中的钙镁离子，故生活上常用煮沸的方法来降低水的硬度。（4）电解水正极生成氧气，负极生成氢气，氢气和氧气的体积比为2:1，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，故试管b中的气体能使燃着的木条燃烧更旺，试管a中的气体是氢气，试管b中的气体是氧气，故试管a、b中产生气体的体积比约为2:1。电解水生成氢气和氧气，故电解水的化学方程式为2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑。
9．（2020辽宁朝阳）在化学实验、日常生活和工农业生产中都离不开水，根据所学知识回答下列问题：
（1）在电解水的实验中，通电一段时间后，正、负两极玻璃管中收集到的气体体积比约为_____，实验前通常会在水中加入少量的Na2SO4，其作用是_____。
（2）在日常生活中，通常用_____的方法降低水的硬度，用_____区分硬水和软水。
（3）下列做法会造成水体污染的是_____（填序号）。
①使用无磷洗衣粉②生活垃圾直接扔入河中
③生活污水实现集中处理④大量使用农药和化肥
【答案】1：2 增强导电性 煮沸 肥皂水 ②④
【解析】（1）由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，在电解水的实验中，通电一段时间后，正、负两极玻璃管中收集到的气体分别是氧气、氢气，它们的体积比约为1：2。水的导电性很弱，实验前通常会在水中加入少量的Na2SO4，由于Na2SO4在水中能解离出自由移动的离子，所以其作用是增强导电性。（2）在日常生活中，通常用煮沸的方法降低水的硬度，用肥皂水区分硬水和软水，遇肥皂水产生泡沫少的是硬水，遇肥皂水产生泡沫多的是软水。（3）①使用无磷洗衣粉，能防止水体污染，此选项不符合题意；②生活垃圾直接扔入河中，会造成水体污染，此选项符合题意；③生活污水实现集中处理，能防止水体污染，此选项不符合题意；④大量使用农药和化肥，会造成水体污染，此选项符合题意。故选②④。
10．（2020四川甘孜州）水是一种宝贵的自然资源，自来水厂的净水流程如下：
回答下列问题：
（1）吸附池内常用__吸附色素和异味。
（2）自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应，HClO中氯元素的化合价为___。
（3）某同学取自来水于试管中，加入适量___，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。
（4）在日常生活中，常采用_____的方法降低水的硬度。
（5）下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是______（填字母序号）。
A 氢气在氧气中燃烧 B 水的蒸发
C 水电解 D 水的净化
【答案】 (1) 活性炭；(2)+1 ；(3) 肥皂水；(4)煮沸；(5) AC
【解析】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附色素和异味；（2）设氯元素的化合价为，HClO中氢元素的化合价是+1价，氧元素的化合价是-2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零有：（+1）++（-2）=0，解得=+1，则氯元素的化合价为+1价；（3）加入适量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明该自来水属于硬水。（4）在日常生活中，常采用煮沸的方法降低水的硬度；实验室才用蒸馏的方式；（5）A、氢气在氧气中燃烧发生化合反应生成水，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，说明水是由氢元素和氧元素组成的，符合题意；B、水的蒸发，发生的是物理变化，不能证明水是由氢元素和氧元素组成不符合题意；C、电解水发生分解反应生成氢气和氧气，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，说明水是由氢元素和氧元素组成的，符合题意；D、水的净化，是除去水中的杂质，不符合题意。故选AC。
11．（2020四川巴中）运用相关化学知识填空。
（1）净化水操作方法有:①沉降，②过滤，③清毒杀菌，④蒸馏等，其中净化程度最高的是_____ （选填序号）。净水器中经常使用活性炭，主要利用活性炭的______性。
（2）在电解水的实验中，生成氢气和氧气的体积比约为______。
（3）10mL水和10mL酒精充分混合后总体和小于20mL的主要原因是___ （ 选填序号）。
①分子的数目减少②分子在不断运动
③分子之间有间隔④分子的大小改变
【答案】（1）蒸馏； 吸附；（2）2:1 ；（3） ③
【解析】（1）沉降和过滤是除去水中不溶性杂质，清毒杀菌是除去水中的细菌等，通过蒸馏除去了水中所有的杂质，所得到的水为纯净物，净化程度最高，故净化程度最高的是蒸馏。净水器中经常使用活性炭，活性炭能吸附水中的色素和异味，故主要利用活性炭的吸附性。（2）电解水正极生成氧气，负极生成氢气，氢气和氧气的体积比约为2:1，故在电解水的实验中，生成氢气和氧气的体积比约为2:1。（3）分子间有间隔，10mL水和10mL酒精充分混合后分子相互占据了空间，则10mL水和10mL酒精充分混合后总体和小于20mL，分子的数目、分子的大小均不变，故选③。
12．（2020云南昆明）（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
【答案】（1）直流；负；2:1 ；（2）肥皂水；防止暴沸 ；（3） B、C ；（4）E
【解析】电解水需要通入直流电，电解水时正极出现氧气，负极出现氢气；反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为2:1。因此（1）实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通直流电源，有氢气生成的电极接电源的负极。待反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为2:1。（2）可用肥皂水区分硬水和软水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水。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，其作用是防止暴沸。（3）A、应该是减少使用化肥和农药而不是禁止，错误；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，正确符合题意，因此选择B、C。（4）A 苏打水，B 稀盐酸， C 果汁， D 雨水这四种物质都是水和其他物质的混合物，只有E 水是纯净物，因此选择E。