内容正文:
1.2水的组成(分层作业)
【基础达标】
1. 最近很流行一款杯子——富氢养生水杯(如图所示),广告称闭合开关,3分钟快速改变水质,迅速生成高浓度氢气。如果广告是真实的,下列说法正确的是( )
A.水是由氢气和氧气组成的
B.“水中产生氢气”属于物理变化
C.氢气在与电源正极相连的一端产生
D.杯中发生的化学反应的文字表达式为:水氢气+氧气
2. 如图是电解水的简易装置,一段时间后,甲、乙试管中收集到图示体积的气体。下列说法中错误的是( )
A.实验前应将试管集满水
B.a接电源正极
C.检验乙中的气体用带火星的木条
D.事先在水中加入少量硫酸能增加产生气体的速度
3. 如图是电解水的示意图。关于电解水的下列说法中,不正确的是( )
A.电解时两个电极上都有气泡产生
B.理论上若得到8mL的氧气,可同时得到16mL氢气
C.水中加入少量硫酸可增加导电性
D.与电源负极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
4. 如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A.水电解属于物理变化
B.水分子是由氢分子和氧分子构成的
C.水是由原子直接构成的
D.水是由氢元素和氧元素组成的
5. 有关水电解过程的微观示意图,下列说法中不正确的是( )
A.氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成
B.这个微观示意图说明了水分子是由氧原子和氢原子构成的
C.这个微观示意图可以解释获得的氢气体积是气气体积的两倍
D.该实验证明了水中含有氢气和氧气
6. 电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是( )
A.与电源负极相连的电极上产生气体N
B.通电后气体产生的速度相同
C.气体M、N的质量比为1:2
D.检验M、N气体可证明水的组成
【巩固提升】
7. 如图是电解水的装置和微观模型,请根据该图回答。
(1)图一b试管中得到的是 (填气体名称)
(2)图二中的甲、乙、丙代表水电解过程中的微粒模型,此过程的正确顺序是: 。
8. 1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气后,后人就不断研究和改进该实验。现有科学兴趣小组的同学设计如图所示的电解水装置来测定水的组成。
【实验步骤】
Ⅰ.按如图安装好装置,并检查装置的气密性;
Ⅱ.往U形管中装入水(其中加有一定的氢氧化钠,水面略低于支管口),开始实验;
Ⅲ.取下注射器,打开电源通电一段时间后,关闭电源;
Ⅳ.将注射器活塞推到顶后,连接注射器,再次打开电源。当注射器Ⅰ中活塞停留在10mL刻度线处,关闭电源;
Ⅴ.检验气体。
【问题讨论】
(1)电解水的文字表达式为 。
(2)实验中设置步骤Ⅱ的目的是 。
(3)实验结束时注射器Ⅱ中活塞停留在刻度线 处。
(4)电解水过程有如图步骤的模拟构成(图中的表示氧原子,表示氢原子),完整表示电解水过程的顺序是 (填标号)
【链接中考】
9.(宁波模拟)水是生命之源。某校科学兴趣小组同学以“水”为主题展开项目式学习。【任务一】探究水的组成用如图甲装置进行水的电解实验,实验时电源用直流电而不能用交流电的原因是 ;
切断电源后,打开 (填“a”或“b”)管处活塞,将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口,可观察到木条复燃。
【任务二】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入氢氧化钠来增强导电性。为探究不同电压和不同浓度Na0H溶液对电解水速率的影响,同学们进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图乙所示。可知上述实验中电解水速率最快的条件是 。
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1.2水的组成(分层作业)
【基础达标】
1. 最近很流行一款杯子——富氢养生水杯(如图所示),广告称闭合开关,3分钟快速改变水质,迅速生成高浓度氢气。如果广告是真实的,下列说法正确的是( )
A.水是由氢气和氧气组成的
B.“水中产生氢气”属于物理变化
C.氢气在与电源正极相连的一端产生
D.杯中发生的化学反应的文字表达式为:水氢气+氧气
【答案】D
【解析】A.电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的,故选项说法错误;
B.“水中产生氢气”,由于有新物质生成,因此属于化学变化,故选项说法错误;
C.电解水时,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,是氧气,与电源负极相连的试管内的气体体积多,是氢气,且两者的体积之比大约是1:2,氢气在与电源负极相连的一端产生,故选项说法错误;
D.水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,则杯中发生的化学反应的文字表达式为:水氢气+氧气,故选项说法正确。
故选D。
2. 如图是电解水的简易装置,一段时间后,甲、乙试管中收集到图示体积的气体。下列说法中错误的是( )
A.实验前应将试管集满水
B.a接电源正极
C.检验乙中的气体用带火星的木条
D.事先在水中加入少量硫酸能增加产生气体的速度
【答案】B
【解析】A.电解水的实验中,水在通电的情况下电解,产生氢气和氧气,为了比较产生的气体的体积大小,实验前试管中要装满水,利用排水法收集气体,说法正确,不符合题意;
B.产生氢气与氧气的体积比为2:1,与正极相连的一端产生氧气,与负极相连的一端产生氢气,因此图中的甲试管内是氢气,a端连接电源的负极,说法错误,符合题意;
C.水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,乙管内体积较少,收集的气体是氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验乙中的气体可用带火星的木条,说法正确,不符合题意;
D.实验中事先在水中加入少量的硫酸,能增加导电性,能增加产生气体的速度,说法正确,不符合题意。
故选B。
3. 如图是电解水的示意图。关于电解水的下列说法中,不正确的是( )
A.电解时两个电极上都有气泡产生
B.理论上若得到8mL的氧气,可同时得到16mL氢气
C.水中加入少量硫酸可增加导电性
D.与电源负极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
【答案】D
【解析】根据电解水时,与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多,是氢气;与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少,是氧气;且两者的体积之比大约是2:1,可简记为:正氧负氢、氢二氧一。
A.电解时两个电极上都有气泡产生,说法正确;
B.由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知,理论上若得到8ml的氧气,可同时得到16mL氢气,说法正确;
C.硫酸在水能离解出可自由移动的离子,纯水几乎不导电,水中加入少量硫酸可增加导电性,说法正确;
D.与电源负极连接的试管内产生的气体体积多,是氢气,能燃烧,产生淡蓝色火焰,不能使带火星的木条复燃,说法错误。
故选D。
4. 如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A.水电解属于物理变化
B.水分子是由氢分子和氧分子构成的
C.水是由原子直接构成的
D.水是由氢元素和氧元素组成的
【答案】D
【解析】A.水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,水的电解产生了新的物质,是化学变化,不是物理变化,错误;
B.分子是由原子构成的,水分子中不含有氢分子和氧分子,错误;
C.水不是直接由原子构成的,是由分子构成的,错误;
D.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,说明水是由氢元素和氧元素组成的,正确。
故选D。
5. 有关水电解过程的微观示意图,下列说法中不正确的是( )
A.氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成
B.这个微观示意图说明了水分子是由氧原子和氢原子构成的
C.这个微观示意图可以解释获得的氢气体积是气气体积的两倍
D.该实验证明了水中含有氢气和氧气
【答案】D
【解析】A.由微粒的构成可知,氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成的,说法正确;
B.由水分子的构成可知,水分子是由氧原子和氢原子构成的,说法正确;
C.通过微观示意图可知,生成的氢分子与氧分子的个数比为2:1,则得到的氢气体积是氧气体积的两倍,说法正确;
D.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,该实验证明了水中含有氢元素和氧元素,说法错误。
故选D。
6. 电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是( )
A.与电源负极相连的电极上产生气体N
B.通电后气体产生的速度相同
C.气体M、N的质量比为1:2
D.检验M、N气体可证明水的组成
【答案】D
【解析】电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比约为2:1。
A.与电源负极相连的电极上产生气体较多,由图示可知应是M,错误;
B.通电后正负极产生气体的体积比为1:2,故气体产生速率负极快,正极慢,错误;
C.与电源负极相连的电极上产生气体较多,为氢气,由图示可知应是M,故正极为氧气,由图示可知应是N,气体M、N的质量比即氢气和氧气的质量比为2:16=1:8,错误;
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,化学变化中元素的种类不变,检验MN气体可证明水的组成,正确。
故选D。
【巩固提升】
7. 如图是电解水的装置和微观模型,请根据该图回答。
(1)图一b试管中得到的是 (填气体名称)
(2)图二中的甲、乙、丙代表水电解过程中的微粒模型,此过程的正确顺序是: 。
【答案】(1)氢气(2)丙、甲、乙
【解析】(1)电解水时,正极产生的是氧气,氧气能使带火星的木条复燃,负极产生的是氢气,氢气燃烧生成水,氧气和氢气的体积比约为1:2,质量比是8:1。图一b试管与电源的负极相连,其中得到的是氢气;
(2)水通电时,水分子离解成氢原子和氧原子,氢原子与氢原子结合成氢分子,大量的氢分子聚集氢气,氧原子与氧原子结合成氧分子,大量的氧分子聚集氧气。图二中的甲、乙、丙代表水电解过程中的微粒模型,此过程的正确顺序是:丙、甲、乙。
8. 1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气后,后人就不断研究和改进该实验。现有科学兴趣小组的同学设计如图所示的电解水装置来测定水的组成。
【实验步骤】
Ⅰ.按如图安装好装置,并检查装置的气密性;
Ⅱ.往U形管中装入水(其中加有一定的氢氧化钠,水面略低于支管口),开始实验;
Ⅲ.取下注射器,打开电源通电一段时间后,关闭电源;
Ⅳ.将注射器活塞推到顶后,连接注射器,再次打开电源。当注射器Ⅰ中活塞停留在10mL刻度线处,关闭电源;
Ⅴ.检验气体。
【问题讨论】
(1)电解水的文字表达式为 。
(2)实验中设置步骤Ⅱ的目的是 。
(3)实验结束时注射器Ⅱ中活塞停留在刻度线 处。
(4)电解水过程有如图步骤的模拟构成(图中的表示氧原子,表示氢原子),完整表示电解水过程的顺序是 (填标号)
【答案】(1)(2)排出装置中的空气(3)20mL(4)ADBC
【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:;
(2)实验中设置步骤Ⅲ的目的是排出装置中的空气;
(3)电解水时,正极产生氢气,负极产生氧气,两者的体积比是2:1,当注射器Ⅰ中活塞停留在10mL刻度线处,所以实验结束时注射器Ⅱ中活塞停留在刻度线20mL处;
(4)化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,电解水正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,则正确顺序为:ADBC。
【链接中考】
9.(宁波模拟)水是生命之源。某校科学兴趣小组同学以“水”为主题展开项目式学习。【任务一】探究水的组成用如图甲装置进行水的电解实验,实验时电源用直流电而不能用交流电的原因是 ;
切断电源后,打开 (填“a”或“b”)管处活塞,将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口,可观察到木条复燃。
【任务二】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入氢氧化钠来增强导电性。为探究不同电压和不同浓度Na0H溶液对电解水速率的影响,同学们进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图乙所示。可知上述实验中电解水速率最快的条件是 。
【答案】交流电的电流方向变换,两个电极处产生的均为氢气与氧气的混合气体,无法达到实验目的;a;10%的Na0H溶液和12V电压。
【解析】任务一:交流电的电流方向时刻改变,导致电极处产生的均为氢气与氧气的混合气体;电解水,与电源负极相连的一极产生氢气与正极相连的一极产生氧气,用如图甲装置进行水的电解实验,实验中观察到,a玻璃管中为氧气;氧气具有助燃性,氢气具有可燃性,切断电源后,打开a处活塞,将带火星的木条放在甲玻璃管尖嘴口,观察到木条复燃;打开b处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,观察到气体燃烧;
任务二:由图2可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是:NaOH溶液浓度为10%,电压为12V。
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