1.2水的组成 专题讲义(含解析)

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1.2水的组成 专题讲义(含解析)

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八上:1.2水的组成专题讲义
姓名:___________
【知识新授】
水电解器、直流电源,如图所示。
电解水
颜色 无色 沸点 100℃
气味 无味 凝固点 0℃
状态 液态 水的异常现象 一定质量4℃时体积最小
(1)在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电;
(2)可以观察到:两个电极上出现气泡,两玻璃管内液面下降;
(3)用点燃的火柴接触液面下降较多(即产生气体体积较多)的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体能燃烧(火焰呈淡蓝色,点燃时发出一声轻微的爆鸣声),这个玻璃管中产生的是氢气;用带火星木条接近液面下降较少的玻璃管尖端,慢慢打开活塞,观察到带火星的木条复燃,这是氧气;
(4)产生氢气的那个电极是负极,产生氧气的那个电极是正极; (口诀:氧正氢负)
(5)通过精确实验测得电解水时,产生的氢气和氧气的体积比是2:1 。
(6)电解水的实验说明水在通电条件下,生成氢气和氧气,这个过程的文字表达式:
(7)实验结论:氢气中的氢和氧气中的氧是从水中产生的,所以水是由氢和氧组成的。
【巩固提高】
一、选择题
1.如图是电解水实验的装置图,下列说法错误的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性
B.反应一段时间后,a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2 :1
C.a管的气体能使带火星的木条复燃,b管的气体能被点燃
D.由电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的
2.如图是通电一段时间后的电解水实验装置图。有关该实验说法正确的是 ( )
A.试管乙中收集到的气体能燃烧
B.该实验能证明水是由氢气和氧气组成
C.向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性
D.甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为 2:1
3.在电解水的实验中,如果产生的氢气的体积为5cm3,则产生的氧气的体积为( )
A.10cm3 B.2.5cm3 C.5cm3 D.1cm3
4.下列关于电解水的叙述中错误的是( )
A.在水电解器中加满水,然后接通直流电源
B.电解水的实验证明水是由氢、氧元素组成
C.电解水可以得到氢气和氧气的质量比为2∶1
D.为增强水的导电性,常在水中加入一定量的稀硫酸
5.用右图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2︰1;③甲试管内产生的气体能燃烧; ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃⑤该实验说明水是由氢气和氧气组成的。以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④
6.在水通电分解的实验中,阴极与阳极得到的气体体积比大致为( )
A.1:2 B.2:1 C.8:1 D.1:8
7.如图为电解水的实验改进装置,下列有关说法正确的是(  )
A.该实验能证明水由氢气和氧气组成
B.左侧注射器收集到的气体能燃烧
C.左右两侧注射器收集到气体体积比为1:2
D.右侧注射器收集到的气体能使带火星的木条复燃
8.电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是(  )
A.与电源负极相连的电极上产生气体N B.通电后气体产生的速度相同
C.气体M、N的质量比为1: 2 D.检验M、N气体可证明水的组成
9.通过电解水实验,我们知道(  )
①电解水时正极产生的是氢气、负极产生的是氧气,并且体积比为 V正:V负 ≈ 2:1
②水中有氢气和氧气 ③水由氢、氧两种元素组成
④化学反应里分子可以再分成原子,而原子不能再分
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
10.用图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃;③甲试管生的气体能燃烧:④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1以上描述中正确的是(  )
A.①②③④ B.③ C.①② D.①②③
11.水的组成是通过水的电解实验来研究的,下列关于电解水实验的叙述中错误的是(  )
A.为增强水的导电性,常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B.两支玻璃管中液面下降的高度比为2∶1
C.液面下降较多的玻璃管中的气体能在空气中燃烧
D.通过实验能说明水是由氧气和氢气组成的
二、填空题
12.实验是化学学习的一种重要手段,如利用电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题:
(1)由图为判断b为电源的 电极,检验该极产生的气体的检验方法是 。
(2)电解时可观察到的现象是 。
(3)某生用加了少量硫酸的水进行电解实验,测得了不同时间段分 别与电源正负两极相连的试管内产生的气体体积,实验数据如下:
时间/分钟 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
负极生成气体体积(cm3) 6 12 20 29 39 49 59 69 79 89
正极生成气体体积(cm3) 2 5 8 12 17 22 27 32 37 42
从以上实验数据可知,刚开始的前几分钟负正两极生成的气体体积之比大于2:l,你认为原因是 ,从第 分钟开始,每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2:1。
13.电解水的实验装置如图所示,据图回答
(1)电源B端是 (填“正”或“负”)极。
(2)通电一段时间后,试管c中的气体是 ,检查该气体的操作及现象 。
(3)该反应的文字表达式为 。
14.(1)在电解水的实验中;试管ab得到两种气体,试管ab内气体的体积比是 。由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体中含有的气体分子数目相同。
用上面得到的结论分析,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(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)试回答:
(2)实线与虚线的交点表示的意义是 。
(3)反应前原有气体氢气 毫升。
15.读“水循环”示意图和电解水实验图,回答下列问题:
(1)图甲中C环节给浙江等东部地区带来的影响有 。
①带来水汽 ②调节气候 ③增加光照 ④输送热量
(2)下列有关图乙水电解实验的说法正确的是 。
①实验中A试管内产生的是氧气,B试管内产生的是氢气;
②A、B试管中产生的气体质量比为2∶1;
③做该实验时,往往在水中加入少量稀硫酸或者氢氧化钠溶液,其目的是增强水的导电性;
④该装置中通的是直流电。
(3)在甲乙两种现象中,水都发生了变化。在甲中水的变化属于 (填“物理”或“化学”,下同)变化,在乙中水的变化属于 变化。
16.如水电解的过程以用如图所示的模型表示。试根据模型回答下列问题。
(1)电解水的结论 ;
(2)当温度降低,液态水凝固成冰时,水分子间的距离 (填“变大”、“变小”、“不变”)()。
17.纯水导电能力很弱,电解水时常加入一些氢氧化钠增强导电性(氢氧化钠本身不会减少),以加快电解速度。小灵研究影响电解水速度的因素做了如下实验,实验记录结果如表:
实验编号 温度/℃ 溶液浓度 氢气体积/mL 时间/s
① 15 2% 20 54.0
② 15 5% 20 36.2
③ 30 2% 20 46.2
④ 30 5% 20 t
(水的电解信息:水在通直流电的条件下会生成氢气和氧气)
(1)本实验通过比较 来反映电解水速度的快慢。
(2)根据对实验①②③数据的分析,实验④的时间t最有可能是 。
A.55.7 B.51.5 C.38.8 D.34.4
(3)小灵在进行实验的过程中,发现每组实验的氢气的产生速度总是越来越快,请结合以上探究结果分析其中原因 。
18.图中甲、乙都是电解水的简易装置,请回答下列问题:
(1)装置乙与装置甲相比有一个明显的优点,这个优点是
(2)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是
19.如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。试回答下列问题:
(1)若甲试管中生成气体B,则B是 气,b应接电源的 极。
(2)验证气体B的方法是 ;这表明该气体具有 性。
(3)图中的现象表明实验是 (选填“未开始”“刚开始”或“已进行一段时间”)。
(4)如果该实验中产生氧气的体积是8mL,则生成氢气的体积是 mL。
三、探究题
20.右图是教师课堂演示的电解水实验
(1)接通直流电可以观察到a、b管中的电极出现什么现象?
(2)a管中的气体是
(3)检验b管中产物的方法是 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”)。
Ⅰ.用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞
Ⅱ.用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞八上:1.2水的组成专题讲义
姓名:___________
【知识新授】
水电解器、直流电源,如图所示。
电解水
颜色 无色 沸点 100℃
气味 无味 凝固点 0℃
状态 液态 水的异常现象 一定质量4℃时体积最小
(1)在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电;
(2)可以观察到:两个电极上出现气泡,两玻璃管内液面下降;
(3)用点燃的火柴接触液面下降较多(即产生气体体积较多)的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体能燃烧(火焰呈淡蓝色,点燃时发出一声轻微的爆鸣声),这个玻璃管中产生的是氢气;用带火星木条接近液面下降较少的玻璃管尖端,慢慢打开活塞,观察到带火星的木条复燃,这是氧气;
(4)产生氢气的那个电极是负极,产生氧气的那个电极是正极; (口诀:氧正氢负)
(5)通过精确实验测得电解水时,产生的氢气和氧气的体积比是2:1 。
(6)电解水的实验说明水在通电条件下,生成氢气和氧气,这个过程的文字表达式:
(7)实验结论:氢气中的氢和氧气中的氧是从水中产生的,所以水是由氢和氧组成的。
【巩固提高】
一、选择题
1.如图是电解水实验的装置图,下列说法错误的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性
B.反应一段时间后,a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2 :1
C.a管的气体能使带火星的木条复燃,b管的气体能被点燃
D.由电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的
【答案】C
【详解】A、电解水时,向水中加入少量的氢氧化钠可以增强导水的电性,加快水的分解速率,选项正确;
B、电解水时,连接电源负极玻璃管内产生的气体是氢气,连接电源正极的玻璃管内产生的气体是氧气,电解水时生成的氢气与氧气的体积比约为2:1,所以反应时可以观察到a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2 :1,选项正确;
C、电解水时,连接电源负极玻璃管内产生的气体是氢气,连接电源正极的玻璃管内产生的气体是氧气,由图可知,a管的气体是氢气,能被点燃,b管的气体是氧气,能使带火星的木条复燃,选项错误;
D、水电解后生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律可知,元素的种类在化学反应前后不变,所以通过电解水实验可知:水是由氢、氧两种元素组成的,选项正确,故选C。
2.如图是通电一段时间后的电解水实验装置图。有关该实验说法正确的是 ( )
A.试管乙中收集到的气体能燃烧
B.该实验能证明水是由氢气和氧气组成
C.向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性
D.甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为 2:1
【答案】C
【详解】A、乙试管与电源正极相连,收集到的是氧气,氧气不能燃烧,选项错误。
B、该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的,水中没有氢气和氧气,选项错误。
C、向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性,选项正确。
D、甲、乙两试管内收集到的气体的体积比,即氢气与氧气的体积比为2:1.不是质量比,选项错误。
故选:C。
【点睛】电解水时,与正极相连的试管产生的是氧气,与负极相连的试管产生的是氢气,氧气和氢气的体积比约为1:2。
3.在电解水的实验中,如果产生的氢气的体积为5cm3,则产生的氧气的体积为( )
A.10cm3 B.2.5cm3 C.5cm3 D.1cm3
【答案】B
【详解】由于在电解水时“正氧负氢、氢二氧一”,如果生成氢气的体积为5厘米3,则生成的氧气的体积为2.5厘米3;故B正确。
故选B。
4.下列关于电解水的叙述中错误的是( )
A.在水电解器中加满水,然后接通直流电源
B.电解水的实验证明水是由氢、氧元素组成
C.电解水可以得到氢气和氧气的质量比为2∶1
D.为增强水的导电性,常在水中加入一定量的稀硫酸
【答案】C
【详解】A、在水电解器中加满水是为了减少误差,必须接通直流电源,不能用交流电,故A正确;
B、电解水的实验产生氢气和氧气,反应前后元素的种类不变,证明水是由氢、氧两种元素组成的,故B正确;
C、电解水可以得到氢气和氧气的体积比为2∶1,故C不正确;
D、由于纯水不易导电,电解水时在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液,就是为了增强水的导电性,故D正确。故选C。
5.用右图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2︰1;③甲试管内产生的气体能燃烧; ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃⑤该实验说明水是由氢气和氧气组成的。以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④
【答案】D
【详解】加入少量硫酸后溶液中自由移动的离子增加,水的导电性增强,故①正确;电解水时甲中产生的气体是氢气、乙中产生的气体为氧气,两者的体积关系是2:1,故②错误;甲中产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,故③正确;乙中产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,所以能使带火星的木条复燃,故④正确;电解水说明水是由氢、氧两种元素组成的,故⑤错误。故选D。
6.在水通电分解的实验中,阴极与阳极得到的气体体积比大致为( )
A.1:2 B.2:1 C.8:1 D.1:8
【答案】B
【分析】利用电解水时的现象和结论“正氧负氢,氢二氧一”解决此题.
【详解】在电解水的试验中,阴极产生氢气,阳极产生的是氧气,体积比是2:1.故选B。
【点睛】本题主要考查了电解水实验的现象和结论,难度不大,只要了解电解水实验的现象和结论即可回答.
7.如图为电解水的实验改进装置,下列有关说法正确的是(  )
A.该实验能证明水由氢气和氧气组成
B.左侧注射器收集到的气体能燃烧
C.左右两侧注射器收集到气体体积比为1:2
D.右侧注射器收集到的气体能使带火星的木条复燃
【答案】C
【详解】A、电解水生成了氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不发生改变,说明水是由氢元素和氧元素组成的,故错误;
B、电解水实验“正氧负氢、氢二氧一”,由图知,左侧是正极,与电源正极相连注射器产生的气体是氧气,具有助燃性,故错误;
C、电解水实验“正氧负氢、氢二氧一”,由图知,左侧为正极,右侧为负极,注射器收集的气体分别是O2和H2,体积比为1:2,故正确;
D、电解水实验“正氧负氢、氢二氧一”,由图知,右侧是负极,与电源负极相连注射器产生的气体是氢气,具有可燃烧,不能使带火星的木条复燃,故错误。
故选C。
8.电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是(  )
A.与电源负极相连的电极上产生气体N
B.通电后气体产生的速度相同
C.气体M、N的质量比为1: 2
D.检验M、N气体可证明水的组成
【答案】D
【分析】电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比约为2:1。
【详解】A、与电源负极相连的电极上产生气体较多,由图示可知应是M,错误;
B、通电后正负极产生气体的体积比为1:2,故气体产生速率负极快,正极慢,错误;
C、与电源负极相连的电极上产生气体较多,为氢气,由图示可知应是M,故正极为氧气,由图示可知应是N,气体M、N 的质量比即氢气和氧气的质量比为2:16=1:8,错误;
D、电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,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,检验M、N气体可证明水的组成,正确。
故选D。
9.通过电解水实验,我们知道(  )
①电解水时正极产生的是氢气、负极产生的是氧气,并且体积比为 V正:V负 ≈ 2:1
②水中有氢气和氧气
③水由氢、氧两种元素组成
④化学反应里分子可以再分成原子,而原子不能再分
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【答案】B
【详解】①由电解水口诀“正氧负氢、氢二氧一”可知,电解水时正极产生的是氧气、负极产生的是氢气,并且体积比为V正:V负≈1:2,故错误;
②水是一种纯净物,只有一种物质,不可能含有氢气和氧气,故错误;
③根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,由于水电解后会生成氢气和氧气,则可知水由氢、氧两种元素组成,故正确;
④水分子通电分解成氢原子和氧原子,氢原子结合成氢分子,氧原子解合成氧分子,故化学反应里分子可以再分成原子,而原子不能再分,故正确;
则正确的说法是③④。
故选B。
10.用图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃;③甲试管生的气体能燃烧:④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1以上描述中正确的是(  )
A.①②③④ B.③ C.①② D.①②③
【答案】A
【分析】电解水时正极生成的是氧气,负极生成的是氢气,氧气和氢气的体积比是1:2;为了增强水的导电性,常在水中加入少量硫酸。
【详解】①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性,能使水电解产生气体的速度变大,说法正确;
②乙试管内产生的气体是氧气,能使带火星的木条复燃,说法正确;
③甲试管内产生的气体是氢气能燃烧,说法正确;
④甲、乙生成的气体分别是氢气与氧气,气体的体积比约为2:1,说法正确。
故选A。
11.水的组成是通过水的电解实验来研究的,下列关于电解水实验的叙述中错误的是(  )
A.为增强水的导电性,常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B.两支玻璃管中液面下降的高度比为2∶1
C.液面下降较多的玻璃管中的气体能在空气中燃烧
D.通过实验能说明水是由氧气和氢气组成的
【答案】D
【分析】回忆教材中电解水的实验:观察到与电源正极相连的一端产生的气体能使带火星木条复燃为氧气,与电源负极相连的一端产生的气体为能燃烧的氢气,且两种气体的体积比为1:2;质量之比为8:1。
【详解】A、由于稀硫酸或氢氧化钠溶液在水中能解离出自由移动的离子,能增强水的导电性,故A正确;
B、电解水时正极与负极产生的气体体积比为1:2,两支玻璃管中液面下降的高度比为1∶2,故B正确;
C、与电源负极相连的一端产生的气体体积多为能燃烧的氢气,故C正确;
D、电解水的实验得到了氢气和氧气,可以证明水是由氢元素、氧元素组成的,故D正确。
故选D。
二、填空题
12.实验是化学学习的一种重要手段,如利用电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题:
(1)由图为判断b为电源的 电极,检验该极产生的气体的检验方法是 。
(2)电解时可观察到的现象是 。
(3)某生用加了少量硫酸的水进行电解实验,测得了不同时间段分 别与电源正负两极相连的试管内产生的气体体积,实验数据如下:
时间/分钟 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
负极生成气体体积(cm3) 6 12 20 29 39 49 59 69 79 89
正极生成气体体积(cm3) 2 5 8 12 17 22 27 32 37 42
从以上实验数据可知,刚开始的前几分钟负正两极生成的气体体积之比大于2:l,你认为原因是 ,从第 分钟开始,每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2:1。
【答案】 正 用带火星的木条靠近试管口,木条复燃,则为氧气 电极上有气泡生成,a极的气体是b极上气体的2倍 氧气比氢气易溶于水 5
【详解】(1)由图为判断b为电源的正极;正极产生的气体的检验方法是用带火星的木条靠近试管口,木条复燃,则为氧气。
(2)电解时可观察到的现象是电极上有气泡生成,a极的气体是b极上气体的2倍。
(3) 从以上实验数据可知,刚开始的前几分钟负正两极生成的气体体积之比大于2:l,你认为原因是氧气比氢气易溶于水;从第5分钟开始,每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2:1。
13.电解水的实验装置如图所示,据图回答
(1)电源B端是 (填“正”或“负”)极。
(2)通电一段时间后,试管c中的气体是 ,检查该气体的操作及现象 。
(3)该反应的文字表达式为 。
【答案】 负 氧气 将带火星木条伸入盛有气体c的试管中,观察到带火星的木条复燃 水氢气+氧气
【详解】(1)与B电极相连的试管中产生的气体多,是氢气,B是负极;
(2)c中气体较少,是氧气,氧气具有助燃性,检验的方法是:将带火星木条伸入盛有气体c的试管中,现象是:带火星的木条复燃;
((3)水在通电的条件下生成氢气和氧气,文字表达式是:水氢气+氧气。
14.(1)在电解水的实验中;试管ab得到两种气体,试管ab内气体的体积比是 。由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体中含有的气体分子数目相同。
用上面得到的结论分析,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(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)试回答:
(2)实线与虚线的交点表示的意义是 。
(3)反应前原有气体氢气 毫升。
【答案】 2:1 氧气为3毫升时,氧气与氢气恰好完全反应生成水,剩余气体的体积为0 6
【详解】(1)由电解水的装置可知,与电源负极相连的试管a产生的气体是氢气,与电源正极相连的试管b产生的是氧气,氧气和氢气的体积比约为2:1。
(2)已知横坐标表示氧气的体积,随着氧气的增加,实线表示的气体逐渐减少,说明实线表示的是反应后剩余氢气的体积,因为氢气体积是一定的,当与氧气恰好完全反应后气体应该没有剩余,继续增加氧气时,虚线表示的气体体积就是多余的氧气的体积。
点P表示氧气在3毫升时正好和氢气完全反应,其表示的意义是氢气和氧气在这点恰好完全反应。
(3)据氢气和氧气反应时的体积比2:1,氧气体积为3毫升,可推知原有氢气6毫升。
15.读“水循环”示意图和电解水实验图,回答下列问题:
(1)图甲中C环节给浙江等东部地区带来的影响有 。
①带来水汽 ②调节气候 ③增加光照 ④输送热量
(2)下列有关图乙水电解实验的说法正确的是 。
①实验中A试管内产生的是氧气,B试管内产生的是氢气;
②A、B试管中产生的气体质量比为2∶1;
③做该实验时,往往在水中加入少量稀硫酸或者氢氧化钠溶液,其目的是增强水的导电性;
④该装置中通的是直流电。
(3)在甲乙两种现象中,水都发生了变化。在甲中水的变化属于 (填“物理”或“化学”,下同)变化,在乙中水的变化属于 变化。
【答案】 ①②④ ③④ 物理 化学
【详解】(1)图甲中C环节为水汽输送,给浙江等东部地区带来的影响有:带来水汽、调节气候和输送热量,故选①②④;
(2)①实验中A试管与负极相连,产生的应该是氢气,B试管产生的是氧气,故①错误;
②A、B两个试管中的的气体的体积比是2:1,而不是质量比,故②错误;
③做该实验时,往往在水中加入少量稀硫酸或者氢氧化钠溶液,其目的是增强水的导电性,故③正确;
④该装置中通的是直流电,故④正确。
故选③④;
(3)在甲中,水的变化属于物态变化,没有新物质生成,是物理变化;在乙图中,水电解生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化。
16.如水电解的过程以用如图所示的模型表示。试根据模型回答下列问题。
(1)电解水的结论 ;
(2)当温度降低,液态水凝固成冰时,水分子间的距离 (填“变大”、“变小”、“不变”)()。
【答案】 水是由氢元素、氧元素组成的 变大
【详解】(1)水是由氢元素、氧元素组成的。
(2)由题文可知,冰的密度为0.9g/cm3,而水的密度为,1g/cm3,说明当温度降低,一定质量的液态水凝固成冰时,密度变小,体积变大,则水分子间的距离变大,故填变大。
17.纯水导电能力很弱,电解水时常加入一些氢氧化钠增强导电性(氢氧化钠本身不会减少),以加快电解速度。小灵研究影响电解水速度的因素做了如下实验,实验记录结果如表:
实验编号 温度/℃ 溶液浓度 氢气体积/mL 时间/s
① 15 2% 20 54.0
② 15 5% 20 36.2
③ 30 2% 20 46.2
④ 30 5% 20 t
(水的电解信息:水在通直流电的条件下会生成氢气和氧气)
(1)本实验通过比较 来反映电解水速度的快慢。
(2)根据对实验①②③数据的分析,实验④的时间t最有可能是 。
A.55.7 B.51.5 C.38.8 D.34.4
(3)小灵在进行实验的过程中,发现每组实验的氢气的产生速度总是越来越快,请结合以上探究结果分析其中原因 。
【答案】 收集等体积氢气需要的时间 D 该反应为放热反应,反应后温度升高,根据上述数据分析可知,温度越高反应速率越快
【详解】(1)根据表格数据分析可知,实验中通过对比收集等体积氢气所需要的时间来反映出电解水的速率,反应所需要的时间越短,反应速率越快;
(2)对比①、③数据可知,其他条件相同时温度越高收集20mL氢气的时间越短,则反应速率越快;对比实验②、④可知,实验④中反应温度较高,其他条件与实验②相同,则实验④反应速率较快,实验的时间会小于36.2s,结合选项数据可知34.4s符合;故选D;
(3)电解水属于放热反应,反应中温度会升高,根据上述分析可知温度越高反应速率越快,则反应后产生氢气的速率会越来越快。
18.图中甲、乙都是电解水的简易装置,请回答下列问题:
(1)装置乙与装置甲相比有一个明显的优点,这个优点是
(2)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是
【答案】 便于检验生成的气体 增强水的导电性
【详解】(1)装置乙比装置甲有一个明显的优点,这个优点是便于检验生成的气体,直接打开装置上方的阀门即可检验。
(2)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。
19.如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。试回答下列问题:
(1)若甲试管中生成气体B,则B是 气,b应接电源的 极。
(2)验证气体B的方法是 ;这表明该气体具有 性。
(3)图中的现象表明实验是 (选填“未开始”“刚开始”或“已进行一段时间”)。
(4)如果该实验中产生氧气的体积是8mL,则生成氢气的体积是 mL。
【答案】 氧 正 将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,证明该气体是氧气 助燃 已进行一段时间 16
【详解】(1)甲试管中生成气体B体积较小,是氧气,则b端是电源的正极。
(2)气体B是氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以验证气体B(氧气)的方法是将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,证明该气体是氧气,说明氧气具有助燃性。
(3)图中现象是生成了一部分气体,表明,实验已经进行一段时间。
(4)电解水时生成氢气的体积为氧气体积的2倍,所以生成8mL氧气的同时生成氢气的体积为16mL。
三、探究题
20.右图是教师课堂演示的电解水实验
(1)接通直流电可以观察到a、b管中的电极出现什么现象?
(2)a管中的气体是
(3)检验b管中产物的方法是 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
Ⅰ.用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞
Ⅱ.用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞
【答案】 有气泡产生 氢气(H2) Ⅱ
【详解】电解水的实验现象:两极都有气泡产生;从电极看出a管产生的气体是b管产生气体的二倍,所以a管中的气体是氢气,b管中的气体是氧气,检验氧气用带火星的木条,看是否复燃,故选择Ⅱ;
故答案为有气泡产生;氢气(H2);Ⅱ.

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