专题03 自然界的水(云南专用)-【好题汇编】2025年中考化学二模试题分类汇编
2025-06-27
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内容正文:
专题03 自然界的水
考点概览
题型一 水的组成
题型二 水的净化
题型三 水的综合
水的组成题型一
1.(2025·云南大理·二模)某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验,下列说法正确的是
A.电极A与电源负极相连 B.管与管中气体体积比为
C.该实验证明了水由氢元素和氧元素组成 D.电解水的化学方程式为:
2.(2025·云南东川·二模)氢气是一种清洁、高效、可再生的能源。我国科学家巧妙地把海水蒸发淡化与电解水结合起来,实现了海水的稳定、高效制氢,装置如图所示,其中的聚四氟乙烯薄膜只允许水蒸气通过。下列说法正确的是
A.导线端接电源的负极
B.聚四氟乙烯是天然材料
C.电解时,M、N室中海水含盐的浓度均减小
D.该法得到的氢气与氧气的质量比约为
3.(2025·云南红塔·二模)小佳为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20mL氢气所需时间。
(1)a管与电源 (填“正”或“负”)极相连。
(2)用带火星的木条检验b管中气体为O2的现象是 。
(3)a、b管中产生气体质量比约为
(4)该实验中,电压越高电解水的速率越 (填“快”或“慢”)。
(5)实验时常在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 。
(6)本实验除了能证明水是由氢、氧元素组成的外,还可验证水分子的微观构成是 。
4.(2025·云南楚雄·二模)让我们站在科学家的肩膀上一起探究水的组成。
探究1:水是由什么元素组成的?
【进行实验】用如图所示的电解器进行实验。
【证据推理】
(1)①由如图实验现象可知,a管产生的是 ,b管产生的是 。
②根据化学变化中原子不发生变化,可知氧气、氢气中的氧原子、氢原子都来源于水,所以水由 组成。
探究2:水中氧元素、氢元素的原子个数比?
【设计方案】根据水电解产生氧气、氢气的体积比转化成氧气、氢气的质量比;再将氧气、氢气的质量比转化成原子个数比,即水中氧元素、氢元素原子个数比。
【证据推理】
(2)①根据密度公式,可以推出。已知相同条件下,氧气与氢气的密度比是16∶1。根据电解水时氧气与氢气的体积比为 ,可以计算出氧气与氢气的质量比为 。
②如果水的化学式为,根据实际质量比等于相对原子质量和的比,再根据氢、氧元素的相对原子质量,可以列出的等式是 ,计算得出。
5.(2025·云南西畴·二模)兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1)水的合成:英国科学家普利斯特里和卡文迪许先后用纯氧和“易燃空气”混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中点燃,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁出现了液滴,确认所得液滴是水。由此可知,水 (填“是”或“不是”)一种元素组成的。
(2)水的分解:现在我们用电解水的方式研究水的组成;电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 ,用燃烧的木条检验管b中气体,现象是 。
【证据推理】根据化学反应前后元素种类不变,可知水是由组成的物质。
【模型构建】
(3)图中“▲”表示的是 。
纯净物
化合法:从物质化合的角度,分析反应物的元素组成
分解法:从物质分解的角度,分析▲
【类比运用解决问题】利用上述思路和方法,回答下列问题:
(4)铜在潮湿的空气中会生锈,是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合反应,由此推断铜锈中含有 (填元素符号)。
6.(2025·云南禄丰·二模)中国天宫空间站是中华人民共和国建成的国家级太空实验室,空间站中所用的氧气主要来自电解水。
(1)图1是电解水实验装置,与a管相连接的是电源的 (选填“正”或“负”)极,a、b管内生成的气体体积比约为 。该实验能将电能转化为 能。
(2)长期饮用硬水,人体可能增加结石形成的风险。因此,硬水必须软化后才可饮用,硬水中含有较多的 (填离子符号)。
(3)膜分离法也是常用的净水方法。利用膜分离法净化水的主要过程如图2所示,膜分离法净水的原理与化学实验中的 (填操作名称)类似。
7.(2025·云南西山·二模)水是生命之源,某中学开展了关于水的项目式学习活动。请结合图示回答问题:
(1)1800年,英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电,发现两极上都有气体逸出,实验室常用图1装置进行模拟,与a管相连的电极是 (填“正极”或“负极”),该实验得出的结论是水由氢、氧元素组成,得出该结论的理论依据是 。
(2)某小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制如图2所示便携净水器。该净水器B层放置的材料是 ,该针筒式自制净水器,优点是 (请写一条即可)
(3)如图3所示的“生命吸管”是当今户外净水实用装置,下列说法正确的是__________(多
选,填序号)。
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯水
8.(2025·云南绥江·二模)化学实践小组的同学以生命之源水为主题开展项目式学习活动。
(1)如图1是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置,两支注射器排净空气后,均吸取溶液,接通电源。
①加入溶液的作用是 。
②实验时,接通的是 (填“直流”或“交流”)电源。
③实验中观察到两支注射器内均有气泡产生,且 (填“左侧”或“右侧”)液面下降得更快。
(2)利用图2所示装置进行水蒸气与镁粉的反应。水蒸气与镁粉反应生成氢氧化镁和一种气体。用启动的电子打火器接触该气体吹起的肥皂泡,气体燃烧并伴随爆鸣声。
①请写出水蒸气和镁粉反应的化学方程式 。
②装置C的作用是 。
9.(2025·云南通海·二模)如图所示,图1是电解水的装置,图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。甲试管中生成气体N。回答下列问题:
(1)a应接电源 (填“正”或“负”)极。气体N的化学式是 ,甲、乙两试管内产生气体的体积比约为 。
(2)实验前向水中加入少量硫酸的目的是 。
(3)内甲、乙试管内气体的体积比和时的体积比不同,原因是
(4)检验两试管内产生的气体,可证明水是由 元素组成的。
10.(2025·云南威信·二模)化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本质。请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成。在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡,其中正极产生的气体为 。如图甲所示,正、负极产生气体的体积比约为 。此实验可证明水是由 组成的。
(2)微观角度探析水的分解。由图乙可知,该反应的化学方程式为 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由 构成。
11.(2025·云南红塔·二模)请回答下列问题。
(1)如图为电解水实验所用装置,请回答下列问题。
①a管中的电极产生的气体是 。
②通过电解水实验得出结论:水是由 两种元素组成的。
(2)甲、乙试管中各盛有10g水,向其中一支加入3gKNO3固体,另一支加入3gNaCl固体,按图a进行实验。图b为KNO3和NaCl的溶解度曲线。据图回答问题:
①乙中加入的固体是 。
②20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,在100g水中加入50gKNO3,形成的溶液质量为 g。
③将30℃时NaCl、KNO3两种物质的饱和溶液降温至10℃(其他条件不变),所得溶液的溶质质量分数:NaCl KNO3(填“>”“<”或“=”)。
④KNO3中混有少量NaCl杂质,可用 的方法提纯KNO3.
12.(2025·云南武定·二模)水是生命之源,人们对水的探究历史悠久且持续至今。
(1)1783年,拉瓦锡利用图1装置探究水的组成:向装置A中加入少量水,水通过小孔进入灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在装置B中收集到纯净的“可燃空气”。并将收集到的“可燃空气”在氧气中点燃,生成了水,写出发生反应的化学方程式: ,由此可知水是由 组成的化合物。
(2)某化学兴趣小组的同学设计如图2装置探究水的组成,在水中加入少量氢氧化钠的目的是 ,a管和b管中气体的体积比为 。
(3)以研究物质元素组成的思路为例,图3中“▲”表示的是 。
水的净化题型二
1.(2025·云南大姚·二模)水是一切生命体生存所必需的物质,为了人类和社会经济的可持续发展,我们必须保护水资源。下列有关水的说法不正确的是
A.天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物
B.在净水过程中明矾起消毒杀菌作用
C.氢气燃烧生成水,说明水是由氢元素和氧元素组成的
D.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水
水的综合题型三
1.(2025·云南红塔·二模)水在化学实验中的作用不可忽视,请结合图示回答下列问题。
(1)A中蒸馏烧瓶中加少量沸石的目的是 ;冷水经过冷凝管要下进上出,冷水的作用是 。
(2)B中说明H2具有的物理性质是 。
(3)C中说明影响物质溶解性的因素是 。
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专题03 自然界的水
考点概览
题型一 水的组成
题型二 水的净化
题型三 水的综合
水的组成题型一
1.(2025·云南大理·二模)某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验,下列说法正确的是
A.电极A与电源负极相连 B.管与管中气体体积比为
C.该实验证明了水由氢元素和氧元素组成 D.电解水的化学方程式为:
【答案】C
【详解】A、电解水正极产生氧气,负极产生氢气,产生氧气和氢气的体积比为1:2,M管中产生的气体较少,是氧气,则与M相连的电极A为正极,选项错误;
B、M管产生的气体是氧气,N管产生的是氢气,体积比为1:2,选项错误;
C、电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,选项正确;
D、电解水的化学方程式为:,选项错误;
故选C。
2.(2025·云南东川·二模)氢气是一种清洁、高效、可再生的能源。我国科学家巧妙地把海水蒸发淡化与电解水结合起来,实现了海水的稳定、高效制氢,装置如图所示,其中的聚四氟乙烯薄膜只允许水蒸气通过。下列说法正确的是
A.导线端接电源的负极
B.聚四氟乙烯是天然材料
C.电解时,M、N室中海水含盐的浓度均减小
D.该法得到的氢气与氧气的质量比约为
【答案】D
【详解】A、电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,由图可知,导线b端产生的气体是氧气,则导线端接电源的正极,说法错误,不符合题意;
B、聚四氟乙烯是一种塑料,属于合成材料,说法错误,不符合题意;
C、该装置中的水不断被消耗,则电解时,M、N室中海水含盐的浓度均增大,说法错误,不符合题意;
D、水在通电条件下分解生成氢气和氧气,根据化学方程式,则生成氢气与氧气的质量比为,说法正确,符合题意。
故选:D。
3.(2025·云南红塔·二模)小佳为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20mL氢气所需时间。
(1)a管与电源 (填“正”或“负”)极相连。
(2)用带火星的木条检验b管中气体为O2的现象是 。
(3)a、b管中产生气体质量比约为
(4)该实验中,电压越高电解水的速率越 (填“快”或“慢”)。
(5)实验时常在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 。
(6)本实验除了能证明水是由氢、氧元素组成的外,还可验证水分子的微观构成是 。
【答案】(1)负
(2)带火星的木条复燃
(3)1:8
(4)快
(5)增强水的导电性
(6)水分子是由氢原子和氧原子构成的
【详解】(1)水通电分解,负极产生氢气,正极产生氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,a管产生的气体体积较大,该气体是氢气,a光与电源负极相连;
(2)水通电分解,负极产生氢气,正极产生氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,b管产生气体体积较小,该气体是氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃;
(3)水通电分解,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,a管产生的气体体积较大,该气体是氢气,b管产生气体体积较小,该气体是氧气,水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,a(氢气)、b(氧气)管中产生气体质量比约为4:16=1:8;
(4)根据图示可知,收集相同体积的氢气时,电压越高,所需时间越短,则相同条件下电压越高,电解水的速率越快;
(5)纯水的导电性很弱,实验时常在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;
(6)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,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的;微观上可验证水分子的微观构成是水分子是由氢原子和氧原子构成的。
4.(2025·云南楚雄·二模)让我们站在科学家的肩膀上一起探究水的组成。
探究1:水是由什么元素组成的?
【进行实验】用如图所示的电解器进行实验。
【证据推理】
(1)①由如图实验现象可知,a管产生的是 ,b管产生的是 。
②根据化学变化中原子不发生变化,可知氧气、氢气中的氧原子、氢原子都来源于水,所以水由 组成。
探究2:水中氧元素、氢元素的原子个数比?
【设计方案】根据水电解产生氧气、氢气的体积比转化成氧气、氢气的质量比;再将氧气、氢气的质量比转化成原子个数比,即水中氧元素、氢元素原子个数比。
【证据推理】
(2)①根据密度公式,可以推出。已知相同条件下,氧气与氢气的密度比是16∶1。根据电解水时氧气与氢气的体积比为 ,可以计算出氧气与氢气的质量比为 。
②如果水的化学式为,根据实际质量比等于相对原子质量和的比,再根据氢、氧元素的相对原子质量,可以列出的等式是 ,计算得出。
【答案】(1) 氢气/ 氧气/ 氢元素和氧元素
(2) 1:2 8:1
【详解】(1)①电解水实验中,跟电源正极相连的管内产生的是氧气,跟电源负极相连的管内产生的是氢气,氢气与氧气的体积比为2∶1。由图中实验现象可知,a管产生的气体体积大约是b管产生的气体体积的2倍,因此a管产生的是氢气(H2),b管产生的是氧气(O2)。
②根据化学变化中原子不发生变化,可知氧气、氢气中的氧原子、氢原子都来源于水,氢原子属于氢元素,氧原子属于氧元素,所以水由氢元素和氧元素组成的。
(2)①电解水实验中,氧气与氢气的体积比为:1∶2,相同条件下,氧气与氢气的密度比是16∶1,根据,氧气与氢气的质量比为:(16×1)∶(1×2)=8∶1。
②假设水的化学式为,根据实际质量比等于相对原子质量和的比,可得:(即),计算得出。
5.(2025·云南西畴·二模)兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1)水的合成:英国科学家普利斯特里和卡文迪许先后用纯氧和“易燃空气”混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中点燃,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁出现了液滴,确认所得液滴是水。由此可知,水 (填“是”或“不是”)一种元素组成的。
(2)水的分解:现在我们用电解水的方式研究水的组成;电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 ,用燃烧的木条检验管b中气体,现象是 。
【证据推理】根据化学反应前后元素种类不变,可知水是由组成的物质。
【模型构建】
(3)图中“▲”表示的是 。
纯净物
化合法:从物质化合的角度,分析反应物的元素组成
分解法:从物质分解的角度,分析▲
【类比运用解决问题】利用上述思路和方法,回答下列问题:
(4)铜在潮湿的空气中会生锈,是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合反应,由此推断铜锈中含有 (填元素符号)。
【答案】(1)不是
(2) 2:1 木条燃烧更旺
(3)生成物的元素组成
(4)
【详解】(1)英国科学家普利斯特里和卡文迪许先后用纯氧和“易燃空气”混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中点燃,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁出现了液滴,确认所得液滴是水,即氢气在氧气中燃烧生成水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由此可知,水不是一种元素组成的;
(2)电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,故a、b管中产生的气体分别是氢气、氧气,其体积比约为2:1;
由上述分析可知,b管中产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,则用燃烧的木条检验管b中气体,现象是木条燃烧更旺;
(3)分解法:从物质分解的角度,分析生成物的元素组成;
(4)铜在潮湿的空气中会生锈,是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合反应,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物铜、二氧化碳、氧气和水中含有铜元素、碳元素、氧元素和氢元素,由此推断铜锈中含有铜元素、碳元素、氧元素和氢元素,即。
6.(2025·云南禄丰·二模)中国天宫空间站是中华人民共和国建成的国家级太空实验室,空间站中所用的氧气主要来自电解水。
(1)图1是电解水实验装置,与a管相连接的是电源的 (选填“正”或“负”)极,a、b管内生成的气体体积比约为 。该实验能将电能转化为 能。
(2)长期饮用硬水,人体可能增加结石形成的风险。因此,硬水必须软化后才可饮用,硬水中含有较多的 (填离子符号)。
(3)膜分离法也是常用的净水方法。利用膜分离法净化水的主要过程如图2所示,膜分离法净水的原理与化学实验中的 (填操作名称)类似。
【答案】(1) 负 2:1 化学
(2)、
(3)过滤
【详解】(1)图1是电解水实验装置,根据“正氧负氢、氧一氢二”,与a管相连接的玻璃管中产生的气体较多,是氢气,则与a管相连接的是电源的负极;与a管相连接的玻璃管中产生的气体较少,是氧气,则与b管相连接的是电源的正极;a、b管内生成的气体体积比约为2:1;该实验需要通电,能将电能转化为化学能。
(2)硬水中含有较多的钙离子、镁离子,离子符号表示为、;
(3)膜法也是常用的净水方法。利用膜法净化水的主要过程如图2所示,膜分离法净水的原理与化学实验中的过滤类似,其原理是利用颗粒大小不同进行分离。
7.(2025·云南西山·二模)水是生命之源,某中学开展了关于水的项目式学习活动。请结合图示回答问题:
(1)1800年,英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电,发现两极上都有气体逸出,实验室常用图1装置进行模拟,与a管相连的电极是 (填“正极”或“负极”),该实验得出的结论是水由氢、氧元素组成,得出该结论的理论依据是 。
(2)某小组同学利用注射器、蓬松棉、纱布、活性炭、小卵石、石英砂等自制如图2所示便携净水器。该净水器B层放置的材料是 ,该针筒式自制净水器,优点是 (请写一条即可)
(3)如图3所示的“生命吸管”是当今户外净水实用装置,下列说法正确的是__________(多
选,填序号)。
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯水
【答案】(1) 负极 化学反应前后,元素种类不变(或填质量守恒定律)
(2) 活性炭 装置简单(合理即可)
(3)AB
【详解】(1)电解水时,正氧负氢,氢二氧一,则与a管相连的电源的负极。由于化学反应前后,元素种类不变,所以水由氢、氧元素组成。
(2)活性炭具有吸附性,吸附水中的色素和异味,放置在净水器B层。
该针筒式自制净水器,装置简单,待处理的水自下而上,增强净化效果等
(3)A、超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度,故A符合题意;
B、抗菌颗粒可以去除细菌,故B符合题意;
C、通过“生命吸管”不能除去可溶性物质,不能得到纯水,故C不符合题意。
则说法正确的是AB。
8.(2025·云南绥江·二模)化学实践小组的同学以生命之源水为主题开展项目式学习活动。
(1)如图1是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置,两支注射器排净空气后,均吸取溶液,接通电源。
①加入溶液的作用是 。
②实验时,接通的是 (填“直流”或“交流”)电源。
③实验中观察到两支注射器内均有气泡产生,且 (填“左侧”或“右侧”)液面下降得更快。
(2)利用图2所示装置进行水蒸气与镁粉的反应。水蒸气与镁粉反应生成氢氧化镁和一种气体。用启动的电子打火器接触该气体吹起的肥皂泡,气体燃烧并伴随爆鸣声。
①请写出水蒸气和镁粉反应的化学方程式 。
②装置C的作用是 。
【答案】(1) 增强水的导电性 直流 左侧
(2) 除去氢气中的水蒸气
【详解】(1)①纯水的导电性很弱,加入溶液的作用是增强水的导电性;
②电解水实验中,接通的是直流电源,电解时,与电源负极相连的注射器中产生的是氢气,与电源正极相连的注射器中产生的是氧气,它们的体积比为2:1;
③电解时,与电源负极相连的注射器中产生的是氢气,与电源正极相连的注射器中产生的是氧气,它们的体积比为2:1,实验中观察到两支注射器内均有气泡产生,左侧注射器与负极相连,产生的气体为氢气,右侧注射器与正极相连,产生的气体为氧气,左侧产生的气体较多,则左侧液面下降得更快;
(2)①水蒸气与镁粉反应生成氢氧化镁和一种气体。用启动的电子打火器接触该气体吹起的肥皂泡,气体燃烧并伴随爆鸣声,该气体为氢气,该反应为水蒸气和镁粉加热生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为;
②装置C干燥管的作用是除去氢气中的水蒸气。
9.(2025·云南通海·二模)如图所示,图1是电解水的装置,图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。甲试管中生成气体N。回答下列问题:
(1)a应接电源 (填“正”或“负”)极。气体N的化学式是 ,甲、乙两试管内产生气体的体积比约为 。
(2)实验前向水中加入少量硫酸的目的是 。
(3)内甲、乙试管内气体的体积比和时的体积比不同,原因是
(4)检验两试管内产生的气体,可证明水是由 元素组成的。
【答案】(1) 正 O2 1∶2
(2)增强水的导电性
(3)氧气比氢气在水中的溶解性稍大,且氧气可能与电极发生反应被消耗
(4)氢、氧
【详解】(1)电解水时,与电源负极相连的试管生成的气体是氢气,与电源正极相连的试管生成的气体是氧气,且氢气和氧气的体积比约为2∶1。由图 2 可知甲试管中气体N的体积小于乙试管中气体M的体积,所以甲试管产生的是氧气,a应接电源正极;
甲试管产生的是氧气,化学式为O2;
甲试管内产生氧气,则乙试管内产生氢气,甲、乙两试管内产生气体的体积比约为1∶2。
(2)水的导电性较弱,纯水中自由移动的离子很少。硫酸在水中能解离出氢离子和硫酸根离子,增加水中自由移动离子的浓度,从而增强水的导电性,使电解水的反应能够更顺利地进行。
(3)在0~3s内,反应刚开始,氧气在水中溶解量相对较多,且可能在电极处发生一些副反应被消耗一部分,导致此时甲、乙试管内气体体积比与理论值2∶1有偏差;随着反应进行,水中溶解氧逐渐饱和,后续生成的氧气不再大量溶解和被消耗,8s时气体体积比更接近理论值2∶1。
故填:氧气比氢气在水中的溶解性稍大,且氧气可能与电极发生反应被消耗。
(4)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成。根据化学反应前后元素种类不变,可以证明水是由氢、氧元素组成的。
10.(2025·云南威信·二模)化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本质。请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成。在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡,其中正极产生的气体为 。如图甲所示,正、负极产生气体的体积比约为 。此实验可证明水是由 组成的。
(2)微观角度探析水的分解。由图乙可知,该反应的化学方程式为 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由 构成。
【答案】(1) 氧气/O2 1:2 氢元素和氧元素
(2) 两个氢原子和一个氧原子
【详解】(1)在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡,根据“正氧负氢”可知,正极产生的气体为氧气;
电解水实验中,根据“正氧负氢、氢二氧一”可知,图甲中正、负极产生气体的体积比约为1:2;
电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由此可证明水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)由图乙可知,该反应为水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
由水分子的示意图可知,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
11.(2025·云南红塔·二模)请回答下列问题。
(1)如图为电解水实验所用装置,请回答下列问题。
①a管中的电极产生的气体是 。
②通过电解水实验得出结论:水是由 两种元素组成的。
(2)甲、乙试管中各盛有10g水,向其中一支加入3gKNO3固体,另一支加入3gNaCl固体,按图a进行实验。图b为KNO3和NaCl的溶解度曲线。据图回答问题:
①乙中加入的固体是 。
②20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,在100g水中加入50gKNO3,形成的溶液质量为 g。
③将30℃时NaCl、KNO3两种物质的饱和溶液降温至10℃(其他条件不变),所得溶液的溶质质量分数:NaCl KNO3(填“>”“<”或“=”)。
④KNO3中混有少量NaCl杂质,可用 的方法提纯KNO3.
【答案】(1) 氢气/H2 氢元素和氧元素
(2) 硝酸钾/ 131.6 > 降温结晶
【详解】(1)①电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则a管中的电极产生的气体是氢气;
②电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由此可得水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)①甲、乙试管中各盛有10g水,向其中一支加入3g固体,另一支加入3gNaCl固体,按图a进行实验,降温至0℃时甲中没有晶体析出,乙中有晶体析出,说明0℃时乙中加入固体的溶解度小于甲中加入固体的溶解度,由图b可知,0℃时硝酸钾的溶解度小于氯化钠,说明乙中加入的固体是硝酸钾;
②20℃时,的溶解度为31.6g,则该温度下在100g水中加入50g,最多能溶解31.6g,故形成的溶液质量为;
③将30℃时NaCl、两种物质的饱和溶液降温至10℃,硝酸钾、氯化钠的溶解度均减小,均有固体析出,饱和溶液仍为饱和溶液,溶质质量分数变为10℃时饱和溶液中的溶质质量分数,由于10℃时氯化钠的溶解度比硝酸钾大,因此降温后所得溶液的溶质质量分数:NaCl>;
④由图b可知,硝酸钾、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,其中硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,因此中混有少量NaCl杂质,可用降温结晶的方法提纯。
12.(2025·云南武定·二模)水是生命之源,人们对水的探究历史悠久且持续至今。
(1)1783年,拉瓦锡利用图1装置探究水的组成:向装置A中加入少量水,水通过小孔进入灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在装置B中收集到纯净的“可燃空气”。并将收集到的“可燃空气”在氧气中点燃,生成了水,写出发生反应的化学方程式: ,由此可知水是由 组成的化合物。
(2)某化学兴趣小组的同学设计如图2装置探究水的组成,在水中加入少量氢氧化钠的目的是 ,a管和b管中气体的体积比为 。
(3)以研究物质元素组成的思路为例,图3中“▲”表示的是 。
【答案】(1) 氢元素和氧元素
(2) 增强水的导电性 2∶1
(3)化学反应前后元素种类不变
【详解】(1)氢气在氧气中燃烧生成水,化学方程式为。
氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气在氧气中燃烧生成水,说明水由氢元素和氧元素组成。
(2)水的导电性较弱,加入少量氢氧化钠,氢氧化钠在水中解离出钠离子和氢氧根离子,可增强水的导电性,使电解水反应顺利进行;
电解水时,与电源负极相连的a管产生氢气,与电源正极相连的b管产生氧气,氢气和氧气的体积比为2∶1 。
(3)在研究物质元素组成时,利用化学反应,依据质量守恒定律(化学反应前后元素的种类不变),分析反应物或生成物,从而推测物质的元素组成。
水的净化题型二
1.(2025·云南大姚·二模)水是一切生命体生存所必需的物质,为了人类和社会经济的可持续发展,我们必须保护水资源。下列有关水的说法不正确的是
A.天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物
B.在净水过程中明矾起消毒杀菌作用
C.氢气燃烧生成水,说明水是由氢元素和氧元素组成的
D.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水
【答案】B
【详解】A、天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水仍含有可溶性杂质,属于混合物,故A不符合题意;
B、在净水过程中明矾起吸附悬浮杂质,加速沉降的作用,不能消毒杀菌,故B符合题意;
C、氢气燃烧生成水,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,则可说明水是由氢元素和氧元素组成的,故C不符合题意;
D、硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,故D不符合题意。
故选B。
水的综合题型三
1.(2025·云南红塔·二模)水在化学实验中的作用不可忽视,请结合图示回答下列问题。
(1)A中蒸馏烧瓶中加少量沸石的目的是 ;冷水经过冷凝管要下进上出,冷水的作用是 。
(2)B中说明H2具有的物理性质是 。
(3)C中说明影响物质溶解性的因素是 。
【答案】(1) 防止加热时出现暴沸 加速水蒸气液化
(2)氢气难溶于水
(3)不同物质在同一溶剂中的溶解性是不同的
【详解】(1)为防止加热时出现暴沸,A中蒸馏烧瓶中加少量沸石;为加速水蒸气液化,冷水经过冷凝管要下进上出。故填:防止加热时出现暴沸;加速水蒸气液化。
(2)B中用排水法收集氢气,说明氢气难溶于水。故填:氢气难溶于水。
(3)C中分别向水中加入碘和高锰酸钾,碘和高锰酸钾溶解的量不同,说明不同物质在同一溶剂中的溶解性是不同的。故填:不同物质在同一溶剂中的溶解性是不同的。
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