第二单元实验活动2水的组成及变化的探究同步评价试题--2026-2027学年九年级化学人教版上册

实验活动2 水的组成及变化的探究 同步评价试题 2026-2027学年上学期初中化学人教版（新教材）九年级上册 一、单选题 1．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 2．小海同学利用家中常见物品组装电解水装置（如图，夹持仪器已略去），下列说法错误的是 A．水中加入适量以增强导电性 B．若a管生成5mL气体，则理论上b管生成10mL气体 C．用带火星的木条检验b管生成的气体 D．该实验可证明水不是由单一元素组成的 3．探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是 A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 4．水分子分解如下面示意图，从中不能获得的信息是    A．水是由氢元素和氧元素组成 B．化学反应前后元素的种类不变 C．水有溶解与分散其他物质的能力 D．1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 5．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。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体 M 能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H₂和O₂的体积比是2:1 6．如图所示，同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法正确的是 A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．进行实验②之前需要检验氢气的纯度 C．两个实验中发生的反应均属于分解反应 D．实验①能证明水的组成，而实验②不能 7．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．上述反应中元素、分子的种类都不变 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 8．关于探究水的组成的实验，下列说法错误的是 图一：电解水 图二：氢气燃烧 图三：氢气在氯气中燃烧 A．图一是电解水的实验装置，试管D中的气体是氧气 B．图二是氢气燃烧的微观示意图，反应过程的正确顺序是acb C．以上两个实验中不变的粒子都是氢原子、氧原子 D．若利用图三所示的方法收集氧气并进行氢气燃烧的实验探究水的组成，可以达到实验目的 9．厉害了我的祖国！“天宫二号”与在轨运行的“天宫一号”空间实验室首次成功交会对接，有力推动了我国空间站建设的进程。空间站里的 O2源自电解水，该反应的微观示意图和装置模拟图如下图所示，下列叙述错误的是 A．电解水时产生氢气和氧气的质量比是 2:1 B．电解水的时候加入少量硫酸溶液是为了增强水的导电性 C．甲试管内产生的是氢气 D．该反应的微观实质是水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合 10．下图是水分子分解示意图。图中表示水分子，表示氢分子，表示氧分子，“”表示氧原子。“”表示氢原子。从水分子分解示意图获得的信息中错误的是 A．分子由原子构成 B．原子是化学变化中的最小粒子 C．生成两种原子 D．参加反应的各物质在反应前后原子个数不变 二、填空题 11．根据下图实验探究水的组成。 (1)科学家拉瓦锡利用自制的装置（如图1），将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在试管中收集到了“可燃空气”，它是_______。该实验是利用_______（填“合成”或“分解”）的思想证明水的组成。 (2)图2是实验小组设计的电解水简易装置，其中电极由金属曲别针制成。 ①电解水的文字表达式为_______。 ②实验结束后，若与A相连试管中收集到气体，则与B相连试管中收集到的气体体积约为_______。 12．如图是电解水的装置图，回答下列问题： (1)将水注入电解器装置中，通电一段时间后，可以观察到a管中产生气体的体积和b管中产生气体的体积比为______。D端是电源的______极。 (2)用一根燃烧的火柴接近a管尖嘴处，打开活塞，观察到______的现象时，证明该气体是______。该气体燃烧的文字表达式______。该反应的基本类型是______。该气体燃烧是将______能转化为光能和热能 (3)检验b管中气体的方法是______，观察到______，证明该气体是______。 (4)电解水的文字表达式是______，该反应的基本类型是______。 (5)请画出两个水分子分解过程的微观示意图： 13．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)水的生成：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，可观察到烧杯壁上的现象是_________。 (2)水的分解：电解水一段时间后，观察到两端玻璃管内的现象如图所示，和b管相连的是电源的______极，检验气体后得出水在通电时发生了分解反应生成了氢气和氧气。说明水是由_______组成的化合物。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 (3)方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为______，进而推算出结果。（填最简整数比） (4)方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的______，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 (5)以分子构成的物质为例，图中“”表示的是________。 14．人类的日常生活和工农业生产离不开水。某同学设计下图装置进行实验。请回答下列问题： (1)关于图1中的简易净水器，下列说法不正确的是 。 A．该装置不能降低水的硬度 B．该装置可除去泥沙等不溶性杂质 C．该装置净水过程发生了化学变化 D．河水经该装置净化后仍是混合物 (2)电解时，水分子分解示意图如下，请根据化学反应前后原子的种类和数量不变这一理论，补全横线上的模型图。 (3)电解水实验证明了水由________元素组成。 (4)如图2在做电解水实验时，甲管中产生的气体为________（填名称）。我们常向水中加入硫酸钠或氢氧化钠溶液目的是________。某同学在实验时误将氯化钠溶液加入水中，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。根据资料可知氯气(Cl2)是一种黄绿色气体。推测实验中产生了氯气，那么，在电解水证明水的组成实验中________（填“能”或“不能”）加入氯化钠溶液。 15．完成下列各题：    (1)如图1为电解水的实验装置图。接通电源观察两电极都有气泡产生，通电一段时间后，玻璃管b收集到的气体是______，检验电源正极产生的气体，可以用______，观察到的现象为______。过一段时间后，若气体a的体积约为10mL，则气体b的体积约为______mL。 (2)图2为水分解的微观过程： 分析水分子分解示意图，在直流电的作用下，水分子分解成______和______（用图2中的微粒名称填空）；每两个氧原子结合成______，每两个氢原子结合成______由此可知水的分解过程中，发生改变的微粒是______（用图2中的微粒名称填空）。 (3)通过电解水能得到最理想能源――氢气，纯净的氢气在空气中安静地燃烧，火焰呈______色，放出热量。写出氢气燃烧的文字表达式______，该反应所属的基本类型为______反应（填“化合”或“分解”）。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B C B B D D A C 1．D 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，是氧气，与电源正极相连，故A正确； 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，故B正确； 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，故C正确； D、由图可知，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大电解水的速率越快，故D错误； 故选D。 2．C A、水的导电性较弱，加入适量Na2SO4​，Na2SO4​在水中解离出钠离子和硫酸根离子，可增强水的导电性，该选项正确； B、电解水时，与电源正极相连的试管（a 管）产生氧气，与电源负极相连的试管（b 管）产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2∶1。若 a 管生成5mL氧气，根据体积比，理论上 b 管生成氢气的体积为10mL，该选项正确； C、b 管生成的气体是氢气，氢气具有可燃性，不具有助燃性，不能用带火星的木条检验，应用燃着的木条检验，该选项错误； D、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，可证明水是由氢、氧两种元素组成，不是由单一元素组成，该选项正确。 故选C。 3．B A、电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠可增强水的导电性，此选项正确； B、由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，由图可知a管与电源的正极相连，b管与电源的负极相连，所以a管与b 管收集的气体体积比为1:2，根据可知，生成氧气和氢气的质量比32:4=8:1，此选项错误； C、氢气具有可燃性，纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量，此选项正确； D、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，说明水是由氢、氧元素组成的，所以两个实验均可证明水的组成，此选项正确。 故选B。 4．C A、水发生分解反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成， 氧气由氧元素组成，因为化学反应前后元素的种类不变，所以说明水是由氢元素和氧元素组成，此选项正确； B、因为化学反应前后原子的种类不变，所以化学反应前后元素的种类不变，此选项正确； C、根据水分子分解示意图，不能说明水有溶解与分散其他物质的能力，此选项错误； D、1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，此选项正确。 故选C。 5．B A.相同时间内，生成气体N的体积较少，气体N为氧气，即甲试管中生成氧气，a应接电源正极，故A正确； B.气体 M为氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，故B错误； C.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，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故C正确； D.8min时产生的H₂和O₂的体积比是2:1，故D正确。 故选：B。 6．B A、实验①电解水实验中，产生氢气与氧气体积比约为2:1，故选项说法错误； B、氢气等可燃性气体在空气中达到一定浓度时，遇到明火容易发生爆炸，因此可燃性气体在点燃前必须检验纯度，故选项说法正确； C、氢气和氧气点燃生成水的反应属于化合反应，水在通电条件下生成氢气和氧气的反应属于分解反应，故选项说法错误； D、氢气和氧气点燃生成水，水在通电条件下生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，两个实验均可证明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误。 故选：B。 7．D A、电解水生成的氧气和氢气的体积比约为1:2，由图可知，管a收集的气体较多，则为氢气，氢气具有可燃性，不能支持燃烧，该选项说法不正确； B、电解水为化学变化，反应前后元素种类不变，但分子种类发生改变，该选项说法不正确； C、由图2可知，电解质量分数为20%的NaOH溶液比电解质量分数为18%的NaOH溶液产生的气体体积少，该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率不一定越快，该选项说法不正确； D、由图2可知，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，该选项说法正确。 故选D。 8．D A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为1∶2。根据图一，试管D中产生的气体较少，则试管D中的气体是氧气，A选项正确； B、一个氢分子由两个氢原子构成，一个氧分子由两个氧原子构成，一个水分子由两个氢原子、一个氧原子构成。氢气燃烧生成水，微观过程是氢分子、氧分子在点燃条件下分裂成氢原子、氧原子，每两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，大量水分子聚集形成水，根据微观示意图，反应过程的正确顺序是acb，B选项正确； C、原子是化学变化中最小的粒子，以上两个实验涉及的原子都是氢原子、氧原子，因此实验中不变的粒子都是氢原子、氧原子，C选项正确； D、采用排水法收集氧气时，集气瓶内壁有水附着，氢气在排水法收集到的氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，集气瓶内壁产生水雾，不能确定产生的水雾来源于氢气的燃烧，无法探究水的组成，D选项错误。 故选：D。 9．A A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为1:8，故选项错误，符合题意； B、水的导电性很弱，电解水的时候加入少量硫酸溶液是为了增强水的导电性，故选项正确，但不符合题意； C、甲试管内产生的气体多是氢气，乙试管内产生的气体少是氧气，故选项正确，但不符合题意；     D、由图可知，该反应的微观实质是水分子分成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子，故选项正确，但不符合题意。 故选A。 10．C A、由图可知，分子是由原子构成的，如水分子由氢原子和氧原子构成，A选项正确； B、由图可知，在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，原子是化学变化中的最小粒子，B选项正确； C、水电解生成的实际上是氢分子和氧分子（两种分子），C选项错误； D、由图可知，化学反应前后元素的种类不变，原子的种类和数目不变，D选项正确。 故选：C。 11．(1) 氢气 分解 (2) 20 （1）科学家拉瓦锡利用自制的装置（如图1），将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在试管中收集到了“可燃空气”，这里的“可燃空气”实际上是在高温下，水蒸气与铁反应生成了四氧化三铁和氢气，氢气具有可燃性，可以在空气中燃烧，因此被称为“可燃空气”；该实验是利用分解的思想证明水的组成； （2）①水在通电条件下分解生成氢气和氧气，文字表达式为； ②在电解水实验中，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，则与A相连的试管中收集到的是氧气，与B相连的试管中收集到的是氢气，则实验结束后，若与A相连试管中收集到气体，则与B相连试管中收集到的气体体积约为。 12．(1) 2：1 负 (2) 气体燃烧，有淡蓝色火焰 氢气/H2 氢气+氧气水 化合反应 化学 (3) 将一根带火星的木条放在b管口并打开活塞 木条复燃 氧气/O2 (4) 水氢气+氧气 分解反应 (5) （1）电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1：2。由图可知，a管气体多是氢气，b管气体少是氧气，故a管中产生气体的体积和b管中产生气体的体积比为2：1，D端与a管相连，为负极； （2）a管是氢气，具有可燃烧。所以用一根燃烧的火柴接近a管尖嘴处，打开活塞，观察到气体燃烧，有淡蓝色火焰的现象时，证明该气体是氢气；氢气在空气中燃烧生成水，该反应的文字表达式为：；该反应是由两种物质反应生成一种物质的反应，符合多变一的特点，属于化合反应；该气体燃烧是将化学能转化为光能和热能； （3）b管是氧气，具有助燃性。检验方法是将一根带火星的木条放在b管口并打开活塞，观察到木条复燃，证明该气体是氧气； （4）水通电生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：；该反应是一种物质生成两种物质的反应，符合一变多的特点，属于分解反应； （5）电解水反应微观实质是每个水分子分解为2个氢原子和1个氧原子，然后每2个氢原子构成1个氢分子，每2个氧原子构成1个氧分子。故电解水反应的微观示意图见答案。 13．(1)有水珠生成 (2) 正 氢元素和氧元素 (3)2:1 (4)密度/密度比 (5)各元素质量比 （1）氢气燃烧生成水，则纯净的氢气在空气里安静地燃烧，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，可观察到烧杯壁上的现象是有水珠生成，故填：有水珠生成； （2）根据电解水“正氧负氢，氢二氧一”，b管中生成的气体较少，则生成的是氧气，与电源的正极相连；电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的化合物，故填：正；氢元素和氧元素； （3）相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，则电解水产生的氢分子（H2）与氧分子（O2）的个数比为2∶1，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为，故填：2:1； （4）由于，已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，要计算出水中各元素质量比，则需要知道正、负极产生气体的密度比，故填：密度或者密度比； （5）化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成，知道相对分子质量的情况下，需结合物质中各元素质量比来确定物质的化学式，故填：各元素质量比。 14．(1)C (2) (3)氢元素和氧 (4) 氢气 增强水的导电性 不能 （1）A 、只能除去水中的不溶于水的杂质、色素和异味，不能除去水的可溶性的钙镁化合物，该装置不能降低水的硬度，说法正确，不符合题意； B、该装置中小卵石、石英砂可除去泥沙等不溶性杂质，说法正确，不符合题意； C、在这个过程中，没有新物质生成，发生的是物理变化，不是化学变化，说法错误，符合题意； D、河水经该装置净化后，仍含有一些可溶性杂质，仍是混合物，说法正确，不符合题意。 故选C。 （2）水通电分解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，氧原子与氧原子结合成氧分子，化学反应中原子的种类和数目不变，每两水分子能生生成1个氧分子和2个氢原子，补全横线上的模型图如图：； （3）水通电分解生成氢气和氧气，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，解水实验证明了水由氢元素和氧元素组成； （4）水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，如图2在做电解水实验时，甲管中产生的气体体积较大，该气体为氢气；我们常向水中加入硫酸钠或氢氧化钠溶液目的是增强水的导电性；某同学在实验时误将氯化钠溶液加入水中，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。根据资料可知氯气(Cl2)是一种黄绿色气体。推测实验中产生了氯气，干扰对电解水生成氢气和氧气的实验结果及对水的组成的推断，在电解水证明水的组成实验中不能加入氯化钠溶液。 15．(1) 氧气/O2 带火星的木条 木条复燃 5 (2) 氢原子 氧原子 1个氧分子 1个氢分子 水分子 (3) 淡蓝 化合 （1）水通电分解时，正极产生的气体是氧气，可以使带火星的木条复燃；负极产生的气体是氢气，可以在空气中燃烧，氢气和氧气的体积比为2：1。玻璃管a和负极连接，为氢气，玻璃管b和正极连接，为氧气。检验电源正极产生的气体，即检验氧气，可以用带火星的木条检验氧气，观察到的现象为木条复燃。过一段时间后，若气体a的体积约为10mL，则气体b的体积约为5mL。 （2）由微观示意图可知，在直流电的作用下，水分子分解成氧原子和氢原子；每两个氧原子结合成一个氧分子，每两个氢原子结合成一个氢分子。由此可知水的分解过程中，发生改变的微粒是水分子，没有发生改变的氢原子和氧原子。 （3）氢气在空气中燃烧的现象为火焰呈淡蓝色，放出热量。氢气燃烧生成水，文字表达式为，该反应中反应物有2种，生成物只有1种，属于化合反应。 学科网（北京）股份有限公司 $