内容正文:
实验4 水的电解
考点精练
1.(2020广州广东)电解水实验装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.电解前后元素种类不变 B.实验说明水由H2和O2组成
C.反应的化学方程式为2H2O=== 2H2↑+O2↑ D.a管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
2.(2020江苏扬州)1800年,人类电解水获得成功。某同学利用如图所示装置进行该实验时,发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2∶1。下列说法错误的是( )
已知:①相同条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比;
②常温常压时,1 L水可溶解0.031 L O2、0.57 L O3。
A.水在通电时能发生化合反应
B.实验中若加入少量NaOH溶液,则导电性增强
C.从实验结果可以确定,相同条件下,H2在水中的溶解度比O2的小
D.若右侧试管内产生少量O3,也会使左右两侧试管内气体体积比略大于2∶1
3.(2020浙江杭州模拟)电解水时,加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性(如图所示)。现将一定质量0.1%的氢氧化钠溶液通电一段时间后,下列说法正确的是( )
A.溶液中氢氧化钠的质量分数没有改变
B.A中收集到的是氧气
C.阴极与阳极产生气体的体积比为1:2
D.B中气体能使带火星的木条复燃
4.某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
(1)按如图甲装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中装置A对装置B中反应的作用是_____。
(2)黑色铁粉加热一段时间后,B中仍为黑色,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,该气体燃烧的化学式表达式为_____。
(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
(查阅资料)①铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应;②Fe2O3是红棕色的固体;③铁能与硫酸铜反应产生红色固体。
(实验探究)
实验步骤
实验现象
实验结论
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上
黑色固体不变色
黑色固体中一定没有_____(填化学式)
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量_____溶液
黑色固体部分溶解, 且有红色固体出现
黑色固体中一定含有_____(填化学式)
(4)(探究结论)铁与水蒸气发生反应,生成一种气体与一种黑色固体,该反应的化学式表达式是_____。
(5)(拓展创新)同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁固体、氢氧化铜固体等作为供水剂,实验都获得成功;
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条:_____;
② 分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是_____。
A 疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能
B 新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来
C 本身不含水的固体物质,不能用作供水剂
5.水是由氢、氧两种元素组成的化合物,这一结论是科学家们在大量实验的基础上得出的。
(查阋资料)碱石灰的主要成分是氢氧化钠(NaOH)和氧化钙(CaO),可吸水,并与二氧化碳反应;
(1)(知识回顾)
①研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。科学家们通过“电解水”实验证明了水的组成(如图),该反应的化学方程式为_____。电解时,水中需加入_____少量溶液,其作用是_____。通电一段时间后,量筒乙中收集到的气体是_____(填物质名称)。
②拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,结果得到了氢气同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成,写出该反应的化学方程式为_____。
(2)(科学探究)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成(如图)。
①如图连接实验装置、检査装置的气密性、装药品、固定实验装置后,主要实验步骤有:
a、通入氢气; b、点燃酒精灯; c、熄灭酒精灯; d、停止通入氢气。
其中,先通氢气后点燃酒精灯的目的是_____。
②硬质粗玻璃管中发生现象是_____;反应的化学方程式是_____。
③装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1,装置B和其中物质在反应前后的质量差m2,据此可计算出水中H、O元素的质量比为_____(用含m1、m2的代数式表示)。
④实验时,该比值往往略大于1:8,原因可能是_____(填序号)。
A 氢气中含有水蒸气
B 装置A中生成的铜又部分被氧化
C 空气中的水蒸气、二氧化碳等进入装置B中
D 氧化铜不干燥
6.学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想