第四单元实验活动2水的组成及变化的探究同步练习---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

实验活动2　　水的组成及变化的探究 实验内容 1．实验原理 (1)燃烧法：反应文字表达式为　　　　　　　　　　　　　，符号表达式为　　　　　　　　　　　　。 (2)分解法：反应文字表达式为　　　　　　　　　　　　　，符号表达式为　　　　　　　　　　　　　　。 2．实验步骤 (1)实验1：水的生成 纯净的氢气在空气里安静地燃烧，如图1，观察到火焰呈　　　　。在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，观察到烧杯壁上有　　　生成。 　 图1　　　　 　 　 　图2 (2)实验2：水的分解——电解水实验 ①在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液)，用导线连接电解器与电源，如图2。 ②接通直流电源，观察到两电极附近都有　　　产生，一段时间后，与电源正极相连的玻璃管和与电源负极相连的玻璃管内的气体体积比是　　　。 ③切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体，观察到与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能　　　　　　，说明是　　　；与电源负极相连的玻璃管内产生的气体能　　　，产生　　　　　　，说明是　　　。 3．实验结论：由上述两个实验都能得到的实验结论是　　　　　　　　　　　。 4．实验拓展 (1)实验1点燃氢气前一定要　　　。 (2)电解水实验所用电源为　　　　　　。 (3)实验2前，在水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是　　　　　。 实验习题 1．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 2．如图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示通入氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余的气体的体积，气体体积均在同温同压下测定)。下列说法错误的是(　 　) A．实线部分表示剩余的氢气 B．虚线部分表示剩余的氧气 C．实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应 D．反应中消耗氢气8 mL 3．小明通过学习水的组成知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比为2∶1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2∶1。针对这一发现，你认为下列做法不可取的是(　 　) A．大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水 B．反复多次实验查找原因 C．查找实验装置是否漏气 D．实验所得数据与理论相差不多，可以认为实验成功 4．下列关于电解水实验的叙述正确的是(　 　) A．实验说明水是由氢原子和氧原子组成的 B．电解水的符号表达式：H2O―→H2＋O2 C．甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃 D．甲、乙两试管产生的气体质量之比为1∶2 5．2400℃时水能分解，其微观过程可用以下示意图表示，请按要求回答下列问题： (1)水分解过程示意图排列的正确顺序是　　　(填字母)。 (2)2 400 ℃时，水分解的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)2 400 ℃时，水分解的客观事实说明　　　(填序号)。 ①通常情况下水的性质稳定 ②水是一种元素 ③化学变化需要一定条件 6．如图是实验室电解水的示意图，据图回答下列问题。 (1)请写出电解水的符号表达式：　　　　　　　　　　　　。 (2)在电解水实验时，水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是　　　　　　　。 (3)电源A端为　　　极，C试管中收集到的气体是　　　，可以用　　　　　检验；B端为　　　极，D试管中收集到的气体是　　　；C、D中两种气体的体积比是　　　。 (4)根据上述实验可以得出：水是由　　　　　　　　　组成的化合物。 7．化学研究的对象是物质。水是自然界常见物质之一，在很长一段时间里，水曾经被看作是一种元素。直到18世纪末，化学家　　　　　通过实验探究，才最终认识了水的组成。按照以下步骤探究水是由什么元素组成的，并按要求回答下列问题： (1) 向如图所示水电解器中注满水。接通直流电源，通电后，观察到电极上有　　　 产生。 (2)将带火星的小木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察到带火星的小木条　　　。 (3)打开与电源负极相连的玻璃管活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃，观察到　　　　　　，目前该气体被认为是理想的清洁、高能燃料的理由是　　　　　　。 (4)由探究实验得出结论：水通电分解，与电源正极相连的玻璃管中产生氧气，与电源负极相连的玻璃管中产生氢气，体积比约为　　　，水是由　　　　　　组成的。 实验活动2　水的组成及变化的探究 实验内容 1．(1)氢气＋氧气水　H2＋O2H2O (2)水氢气＋氧气　H2OH2＋O2 2．(1)淡蓝色　水雾 (2)②气泡　1∶2 ③使木条燃烧更旺　氧气　燃烧　淡蓝色火焰　氢气 3．水由氢元素和氧元素组成 4．(1)验纯 (2)直流电 (3)增强水的导电性 实验习题 1．C　解析：A项氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，故错误；B项点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到烧杯壁有小水珠出现，故错误；C项根据生成物只有水，可知水由氢元素和氧元素组成，故正确；D项水是纯净物，不含有氢气和氧气，故错误。 2．D　解析：氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，从图中可以看出：每增加1 mL的氧气，氢气减少2 mL，当氧气体积小于2 mL时，氢气有剩余；当氧气体积为2 mL时，两者完全反应；氧气大于2 mL时，氢气被反应完，氧气有剩余；故实线部分表示有氢气剩余；实线与虚线的交点为两者恰好完全反应；虚线部分表示氧气剩余。由分析可知，A、B、C项说法正确。根据氢气和氧气反应时的体积比2∶1，可推知原有氢气为4 mL，即反应中消耗氢气4 mL，D项说法错误。 3．D　解析：电解水实验中，出现氢气和氧气的体积比略大于2∶1的时候，要反复多次实验查找原因；要大胆提出假设，可能氢气比氧气更难溶于水，有一部分氧气溶解在水中，导致收集的氧气体积偏小；要检查实验装置是否漏气；不能认为实验结果和理论值差不多就认为实验成功，这不是科学严谨的态度。 4．C　解析：电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，因此该实验说明水是由氢、氧元素组成的，故A错误；电解水的符号表达式：H2OH2＋O2，故B错误；甲试管内产生的气体体积小，为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故C正确；甲、乙两试管产生的气体体积之比为1∶2，而不是质量比，故D错误。 5．(1)cab (2)水氢气＋氧气 (3)①③ 解析：(1)水分解应先由水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子重新构成氢分子，氧原子重新构成氧分子，因此有水分子→原子→新分子，故填cab。(2)水在2 400 ℃分解为氢气和氧气，2 400 ℃为条件，故文字表达式为水氢气＋氧气。(3)通常情况为常温下，水需要2 400 ℃才能分解，因此常温下水的化学性质稳定，①正确；水是一种物质，它是由氢元素和氧元素组成的，②错误；根据题目可知水不是在任何时候都可以分解，因此化学反应是需要一定条件的，③正确。 6．(1)H2OH2＋O2 (2)增强水的导电性 (3)正　氧气　带火星的木条　负 氢气　1∶2 (4)氢元素和氧元素 解析：(1)水通电分解得到了氢气和氧气。(2)在电解水实验时，水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。(3)根据“正氧负氢、氧一氢二”，C试管中气体较少是氧气，与电源正极相连，故电源A端为正极，C试管中收集到的气体是氧气，氧气可以支持燃烧，可以用带火星的木条检验；D试管中收集到的气体较多，为氢气，则B端为电源的负极；C、D中两种气体的体积比是1∶2。(4)从实验中我们得出的结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物。 7．拉瓦锡 (1)气泡　(2)复燃 (3)气体燃烧产生淡蓝色火焰　氢气燃烧的产物只有水，没有任何污染，且氢气无毒，放出的热量多等 (4)1∶2　氢元素和氧元素 解析：直到18世纪末，拉瓦锡等人通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成，水不是由一种元素组成的。(1)电解水生成氢气和氧气，则可观察到电极上有气泡产生。(2)电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气能使带火星的木条复燃，则将带火星的小木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，会观察到带火星的木条复燃。(3)电源负极收集的气体为氢气，氢气具有可燃性，能产生淡蓝色的火焰，则可观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰；氢气燃烧的产物只有水，没有任何污染，且氢气无毒，放出的热量多等，则被认为是理想的清洁、高能燃料。(4)水通电分解，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比约为1∶2，氢气中含氢元素，氧气中含氧元素，故水是由氢元素和氧元素组成的。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$