内容正文:
化学 九年级全一册
第四单元 自然界的水
实验活动2 水的组成及变化的探究
请同学们翻到《课时作业》P39
1. (2024·海南)我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技
术,利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开,从根本上解决了海水杂质
离子对设备的腐蚀问题,其工作原理如图所示。下列有关说法
不.正.确.的是( C )
A. 理论上,该设备制得氢气与氧气的质量比为1∶8
B. 防水透气膜选择性允许气态的水分子透过
C. 电解槽中a电极与电源的负极相连
D. 电解槽中的氢氧化钾溶液可增强水的导电能力
C
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2. (2024·新疆)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。
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(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。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为 ,正极
产生的气体能使 ,说
明是氧气,经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由
组成的。
1∶2
带有火星的木条复燃(或燃着的木条燃烧更旺)
氢元
素和氧元素
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(2)微观角度探析水的分解。由图2可知,该反应的符号表达式
为 。反应过程中没有发生变化的粒子
是 。根据水分子的示意图可知,一个水分子由
构成。
H2O
H2 + O2
氢原子和氧原子
两
个氢原子和一个氧原子
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3. (2024·上海改编)人类对水的认识历经了不懈的探索。
(1)18世纪,科学家将制得的氢气点燃,观察到氢气燃烧时火焰
呈 色,并证明了生成物为水,但他们并不知道可燃物燃烧是与
氧气发生反应。根据当时的认识和实验,所能获得的结论用现在的语言
可表达为“水中含 (填元素符号)”。
淡蓝
H
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(2)氧气的发现解释了燃烧的本质,进而揭示了水不是一种单质。
①氧气在空气中的体积分数约为 。
②氢气在空气、氧气中都能燃烧,通过 (填基本反应
类型)生成水。
③从实验设计的严谨性出发,若要证明“水的元素组成”,应使氢
气在 (填“空气”或“氧气”)中燃烧。
21 %
化合反应
氧气
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(3)电解水实验也能证明水的组成,电解时每生成32 mL氧气的同
时,生成 mL氢气。
64
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4. 天宫课堂点燃科学梦想。天宫空间站获取O2的主要方式是电解
水,实验小组在课本实验的启发下,研究影响电解水反应快慢的因素。
在15 ℃,1个标准大气压下,用12 V直流电进行以下实验,数据记录如
下表:(在15 ℃,1个标准大气压下,1 L水中能溶解约30 mL O2,能溶解约0.001 mL H2)
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实验编号 NaOH溶液浓度/% 电极材料 H2体积/mL O2体积/mL 电解时间/s
① 10 碳棒 20 9.7 270
② 10 铂丝 20 9.9 455
③ 5 碳棒 20 9.8 522
④ 5 铂丝 20 9.9 638
(1)上图中, (填“a”或“b”)玻璃管接电源正极端。
b
(2)对比表中实验①②,选择 (填“碳棒”或“铂丝”)作
电极材料,电解水的速率更快。
碳棒
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(3)对比表中实验 (填实验编号)可知,NaOH溶液
浓度也是影响电解水反应快慢的因素之一。
(4)分析表中数据发现,H2与O2的体积比大于2∶1,原因是
。
①③(或②④)
其他条
件相同时,氧气水中溶解能力比氢气强
实验编号 NaOH溶液浓度/% 电极材料 H2体积/mL O2体积/mL 电解时间/s
① 10 碳棒 20 9.7 270
② 10 铂丝 20 9.9 455
③ 5 碳棒 20 9.8 522
④ 5 铂丝 20 9.9 638
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