2025年中考化学考点提分训练（六）水的组成及变化

考点提分训练（六）水的组成及变化 一、选择题 1．如图是电解水的简易实验装置图，下列说法正确的是（ ） A．正、负极产生的气体质量比为1:8 B．水中需加入少量NaOH溶液以增强导电性 C．实验可证明水是由氢气和氧气组成 D．b中气体是一种洁净的清洁能源 2．如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是（ ） A．a端是电源的负极 B．该实验说明水由氢元素和氧元素组成 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1∶2 3．为探究不同电压对电解水速率的影响，某兴趣小组用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氧气所需时间。下列分析不正确的是（ ） A．b管与电源正极相连 B．该实验能探究水的组成 C．a管与b管中气体体积比为2:1 D．该实验中，电压越高电解水的速率越慢 4．同学们在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入质量分数为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液，在9V电压下电解3min，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．管a中产生的气体能支持燃烧 B．上述反应中原子、分子的种类和数目都不变 C．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率越快 D．电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值 5．电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是（ ） 　 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管 现象 有气泡 体积为5.15mL，木条燃得更旺 体积为10.38mL，气体燃烧 A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同 C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比 6．空间站利用如图电解水的装置制取氧气。供水膜能保证只有水分子通过。下列说法错误的是( ) A．通过供水膜得到的水为纯净物 B．电解质KOH增强水的导电性， C．正极产生的气体是氢气 D．实验可证明水由氢、氧元素组成 二、实验探究题 7．如图为电解水的实验简易装置图，据此回答： （1）在水的电解实验中，水中事先加入少量硫酸钠的作用是　 　。 （2）接通电源观察两电极都有　 　产生。 （3）C试管中收集到的气体是　 　，可以用　 　检验 。 （4）电源B是　 　极。（填正或负） （5）实验得出结论：水是由　 　组成的。 （6）水的分解过程中，发生变化的微粒是　 　，保持不变的微粒是　 　。（填具体的微粒名称） 8．如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题： （1）图1中A端为电源的　 　（填“正”或“负”）极。 （2）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是　 　， b气体是　 　。 （3）从微观上分析：下列说法正确的是____（填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是由氢原子和氧原子构成的 C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 （4）如果管C中气体的体积为10 mL，则管D中气体的体积约为　 　；实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是　 　（写一条即可）。 （5）实验中常用　 　检验管C中气体。点燃D中气体，观察到气体燃烧，发出　 　色火焰。 （6）写出水在通电条件下发生反应的化学方程式　 　。在此反应过程中，发生改变的微粒是　 　（写具体微粒符号），没有改变的微粒是　 　（同上）。 9．人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小同学设计如图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电源。已知：水中加入的NaOH只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题： （1）电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在　 　（填“a”“b”或“c”）处。 （2）甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为　 　。 （3）切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是　 　。 （4）电解时，水分子分解示意图如下，补全横线上的模型图。 （5）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如下图： 电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是　 　。 10．实验课上，同学们做了电解水的实验 （1）电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠，目的是　 　。 （2）写出电解水的化学方程式　 　。 （3）某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 [提出问题]加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ [查阅资料]①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。常温下1体积水里能溶解2体积的氯气； ②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。 [提出假设]假设1：氧气和氯气；假设2：氢气和氧气；假设3：氢气和氯气。 [设计实验]用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到　 　气体，试管b收集到　 　气体 假设2错误 ②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 证明b试管中收集到的气体为　 　 （4）[实验结论]氯化钠溶液通电时，氯化钠和水反应除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出该反应的化学方程式　 　。 （5）[反思与评价] 联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时　 　(填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液，原因是　 　。 答案详解 1．B 2．D 【解析】A、由口诀“水中通入直流电，正氧负氢会出现；氢二氧一体机比，燃着木条来检验。”可知，电解水时，a端是电源的负极，故A不符合题意；B、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，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，所以该实验说明水由氢元素和氧元素组成，故B不符合题意；C、纯水的导电性很弱，电解水时，在水中加入少量氢氧化钠或稀硫酸可以增强水的导电性，故C不符合题意；D、由口诀“水中通入直流电，正氧负氢会出现；氢二氧一体机比，燃着木条来检验。”可知，电解水时，正极产生气体和负极产生气体的体积关系为1：2，而产生氢气和氧气的质量比约为1：8，故D符合题意；故答案为：D。 3．D 【解析】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，b管收集到的气体较少，则是氧气，与电源正极相连，该说法正确，不符合题意；B、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的，该说法正确，不符合题意；C、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，b管收集到的气体较少，是氧气，a管收集到的气体较多，是氢气，a管与b管中气体体积比为2 ：1，该说法正确，不符合题意；D、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大电解水的速率越快，该说法错误，符合题意。故答案为：D. 4．D 5．D 【解析】A：通电前需排尽玻璃管内空气，防止干扰气体检验。B：正极产生氧气、负极产生氢气，体积比约1:2，故气泡速率不同。C：正极气体使木条燃得更旺（氧气），负极气体燃烧（氢气），判断正确。D：计算水中氢、氧原子个数比需结合气体体积和密度，求出质量比后再换算，仅知体积无法直接计算原子个数比。 6．C 【解析】A：供水膜仅允许水分子通过，得到的水为纯净物。B：电解质（如KOH）可增强水的导电性，加快反应速率。C：电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，选项说法错误。D：电解水生成氢气和氧气，证明水由氢、氧元素组成。 7．（1）增强水的导电性 （2）气泡 （3）氧气；带火星的木条 （4）负 （5）氢、氧元素 （6）水分子；氢原子、氧原子 8．（1）正 （2）氢气或H2；氧气或O2 （3）C （4）20mL；相同条件下，氧气在水中的溶解性大于氢气 （5）带火星的木条；淡蓝 （6）2H2O2H2↑+O2↑；H2O；H、O 【解析】（1）与电源正极相连的试管内收集到的气体少，是氧气。故A端为电源正极； （2）电解水生成的氢气和氧气的体积比为2：1，a为氢气，b为氧气；（3）A、水是由氢元素和氧元素组成的。答案错误；B、水由水分子构成，水分子是由氢原子和氧原子构成的。答案错误；C、每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。答案正确；故答案为：C。（4）C管中收集到的气体是氧气，D管中收集到的气体是氢气，如果管C中气体的体积为10 mL，则管D中气体的体积约为20mL；实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是：相同条件下，氧气在水中的溶解性大于氢气；（5）氧气具有助燃性，实验中常用带火星的木条检验氧气，点燃氢气时观察到的现象是气体燃烧，发出淡蓝色火焰；（6）水通电生成氢气和氧气，反应的表达式为水氢气+氧气；在此反应中发生改变的粒子是水分子，没有改变的粒子是氢原子和氧原子。 9．（1）c （2）2：1 （3）燃着的木条燃烧更旺 （4） （5）随着电压的增大，电解水速率增大 【解析】（1）电解水时，与电源正极相连的试管内收集到的气体是氧气，乙玻璃管中产生气泡的位置在c处；（2）负极收集到的气体是氢气，正极收集到的气体是氧气，氢气氧气的体积比为2：1；（3）切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是：燃着的木条燃烧更旺；（4）水分子分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，横线上补充的应该是两个两个氢分子；（5）电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是：随着电压的增大，电解水速率增大； 10．（1）增强水的导电性 （2）2H2O2H2+O2 （3）黄绿色；无色；氢气/H2 （4）2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 （5）不可以；有氯气生成，无法证明水的组成 【解析】(1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠，目的是增强水的导电性。 (2)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2+O2。 (3)因为氢气和氧气都是无色的，氯气是黄绿色的，观察气体颜色，得出猜想2错误，所以收集到的气体一定有氯气；氧气具有助燃性能使带火星木条复燃，氢气具有可燃性，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火能听到尖锐的爆鸣声，所以b试管中收集到的气体为氢气，a试管为氯气，为黄绿色气体；由上述实验结论可知，氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，该反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。 (4)在电解水时不可以加氯化钠溶液，因为加入氯化钠，通电后有氯气生成，无法证明水的组成。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$