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第四单元　自然界的水
实验活动2　水的组成及变化的探究
1.同学们用“电解水”和“氢气燃烧”两个反应探究水的组成，他们依次进行了如图实验。
下列说法正确的是（　　　　）
A.实验①中正、负极产生气体的体积比为2∶1
B.实验②的目的是检验氢气中是否混有水蒸气
C.实验②不能确认水是由氢、氧两种元素组成的
D.两个反应中，原子的种类和个数均保持不变
2.[2024·盐城]如图是电解水反应的微观示意图。据此判断下列说法不正确的是（　　　　）
水分子分解及生成新分子的示意图
A.甲中微粒能保持水的化学性质
B.乙中微粒在化学变化过程中没有发生改变
C.丙中的物质属于混合物
D.丙中氢气和氧气的质量比为2∶1
3.理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1∶2。某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得到氧气和氢气的体积比小于1∶2，对产生此现象原因的猜想不合理的是（　　　　）
A.部分氧气溶于水
B.部分氧气与碳棒反应
C.部分氧气被碳棒吸附
D.部分氧气与氢气反应重新生成了水
4.下列有关如图实验的说法正确的是（　　　　）
A.点燃氢气前不用检验纯度
B.实验2中干冷烧杯内壁无明显变化
C.实验1中b管气体能使带火星的木条复燃
D.两个实验均可证明水的组成
5.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。经过学习，同学们对水有了更深刻的认识。回答下列问题：
（1）下列各种“水”中，属于纯净物的是　　（填字母序号）。
A.矿泉水 B.自来水
C.蒸馏水 D.运河水
（2）水通电可分解生成氢气和氧气。在如图1所示的实验装置中，生成的氢气存在于　　（填“a”或“b”）玻璃管中。
图1
（3）水和天然气重整可以得到合成气，其反应的微观示意图如图2。在微观模型甲、乙、丙、丁中，表示水分子的是　　。
图2
6.（化学观念）[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（　　　　）
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可增强水的导电能力
7.（科学探究与实践）[2023·宜宾节选]电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度的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氢气所需的时间如图。
（1）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　　。
（2）上述实验中，电解水速率最快的条件是　　。
8.[2024·江西]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：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由　　组成的化合物。
（2）水的分解：电解水一段时间后（如图1），观察到管a和管b中气体体积比为　　，经检验管a中的气体是　　（填化学式）。
图1
【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。
（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的质量比，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2中“▲”表示的是　　。
图2
参考答案
1.D　2.D　3.D　4.D
5.（1）C　（2）b　（3）乙
6.C
7.（1）随着电压的增大，电解水速率增大
（2）10％NaOH溶液、12V电压
8.（1）氢元素和氧元素　（2）2∶1　H2　（3）2∶1　（4）密度比（或密度）　（5）各元素原子个数比
。

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