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浙教版初中科学七年级下册尖子生拓展提升专项训练卷
《第二章 水的电解》
一.选择题（本大题有10小题，请选出每小题中一个符合题意的选项）
1.用图所示的装置进行电解水实验，有以下描述：①乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃；②点燃甲试管内的气体能观察到淡蓝色火焰；③甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2：1；④水是由氢元素和氧元素组成的；⑤水是由氢气和氧气构成的；以上描述中正确的是（　　）
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②③⑤
（第1题图） （第2题图）
2.如图所示，为电解水时，水分子分解过程示意图，关于对该图理解的叙述中，错误的是（　　）
A.在化学变化中分子可分 B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.水中含有氢分子和氧分子 D.原子是化学变化中最小粒子
3.近来市场流行一种富氢水杯，利用电解水的原理，使杯中水含有高浓度的氢气。说法正确的是（　　）
A.安装富氢水杯时，应将正极所连电极产生的气体通入水中
B.降低杯中水温，有助于溶解更多的氢气
C.使用水杯时，氢、氧原子没有发生重排重组
D.将杯中产生的氢气点燃，可观察到黄色火焰
（第3题图） （第4题图） （第5题图）
4.如图是电解水的简易装置图。下列关于电解水的说法中，正确的是（　　）
A.a接电源正极，b接电源负极
B.甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
C.理论上若得到8mL的氢气，可同时得到16mL氧气
D.通过此实验可得出结论，水是由氢气和氧气构成的
5.小科对老师上课讲解的电解水实验产生了浓厚的兴趣，想着能否利用简易的注射器装置进行电解水实验，如图通过注射器的刻度变化来计算气体体积。下列说法正确的是（　　）
A.一段时间后，注射器B内气体体积是注射器内A内气体体积的2倍
B.实验开始后，A中的液面下降更快，且产生的气体具有助燃性
C.带火星的木条靠近注射器B中气体时会复燃
D.该实验能说明水是由氢原子与氧原子构成的
6.如图是电解水实验的改进装置，有关说法正确的是（　　）
A.该实验能证明水由氢和氧元素组成 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2：1 D.右侧注射器收集到气体能使带火星的木条复燃
（第6题图） （第7题图）
7.如图是电解水实验创新装置，下列有关说法正确的是（　　）
A.采用注射器针筒可准确地读取气体的体积
B.观察到注射器针筒内气体的质量比为1：2
C.与电源正极端相连的注射器针筒内液面下降速率更快
D.与负极相连的注射器针筒内，产生的气体可以使带火星的木条复燃
8.水电解的过程可用如图表示，微粒运动变化的先后顺序是（　　）
A.①②③④ B.④①③② C．①②④③ D.①④③②
（第8题图） （第9题图）
9.某实验小组用如图所示装置完成电解水实验并收集产生的气体，c管中收集到的气体体积是d管中2倍，（U形管中预先加入了少量氢氧化钠）。下列说法不正确的是（　　）
A.a是电源的负极 B.d管中收集的气体可以用带火星木条检验
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性 D.该实验说明水分子是由氢分子和氧分子构成的
10.下列图象与水通电分解情况相符的是（　　）
A. B. C. D.
二.填空题（本大题有5小题）
11.项目化学习小组利用常见材料自制的电解水实验装置，如图甲所示。
（1）请写出该改进装置的一个优点 。
（2）宏观组成分析：科学上常用“分解法”研究物质的组成，电解水实验是为了探究水的组成，证明水由氢元素与氧元素组成的宏观证据是 。
（3）建立微观模型：同学们根据探究结论，建立了水电解的微观示意图，如图乙所示，（“”表示氧原子，“”表示氢原子）。根据该模型分析可推知，化学反应的微观实质是 。
12.科学小组的同学利用如图装置进行了电解水的实验。请回答：
（1）写出量筒乙中气体的检验方法 。
（2）纯水的导电能力很弱，电解水时常加入一些氢氧化钠增强导电性（水电解过程中氢氧化钠本身不会减少），以加快电解速度。随着反应的进行，可推测出各组产生气体的速度将 （选填“不变”、“加快”或“减慢”）。
（第12题图） （第13题图） （第14题图）
13.如图是验证水的组成的装置。A、B是两个连通并带有刻度的玻璃管（上端是带活塞的尖嘴管），C为连接在A.B中间的漏斗，A、B管下端是与直流电源相连的两个电极。实验步骤如下：
（1）先将活塞打开，然后从C处将水倒入装置，使A、B玻璃管中充满水，关闭活塞后再接通电源。
（2）打开电源开关，几分钟后在A、B玻璃管中生成气体的体积如图所示。根据实验填空：
①A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 。
②C管中液体的液面 （选填“上升”或“下降”），产生此现象的原因是 。
（3）电解一定量水，当其中一个电极产生5mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是 m。
14.如图为“富氢水杯”，宜称水中富含氢气对人体有益，据图回答问题。
（1）“富氢水杯”的工作原理是电解水，其结构如图所示，产生氢气的电极与电源的 相连。
（2）查阅资料可知，在一个标准大气压下，在20℃时，1升水中可以溶解的氢气体积为0.001毫升，因此常温下水中不可能富含氢气，那么可以增强氢气溶解性的方法有 。（填升温或降温）
（3）理论上产生的氧气与氢气的体积比为1：2，由于在相同条件下氧气在水中的溶解度 氢气，则实验能收集的氧气与氢气的体积比 1：2（均选填：“大于、小于或等于”）。
（4）该实验可证明水是由 组成。
15.如图是电解水的简易装置，图Ⅲ为电解水生成的气体体积与时间关系图，并查阅资料可知，在20℃时，气体的压强为1.01×105Pa，1升水可以溶解气体的体积：氢气为0.01819L，氧气为0.03102L。试完成下列问题：
（1）证明气体A的方法是 。
（2）从理论上看，电解水时产生氢气和氧气的体积比应为 ，但从图Ⅱ发现，反应开始时几分钟产生的气体体积比大于2：1，几分钟后气体的体积比接近2：1，试问其原因可能是 。
（3）根据上述实验可以得出：水是由 组成的。
（4）写出该反应的文字表达式： 。
（5）电解水的过程可用图示表示，粒子运动变化的先后顺序是 。
三.实验探究题（本大题有5小题）
16.水是生命之源，人类从未停止过对水的探究。1800年英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水通电，发现两极上都有气体逸出，后人不断研究和改进该实验。兴趣小组的同学用图甲所示的电解水装置来测定水的组成。实验步骤：安装好装置，检查装置的气密性。往U型管中装入适量的水。取下注射器，打开电源一段时间后，关闭电源。将注射器活塞推到顶后，连接U形管，再次打开电源。当注射器Ⅰ中活塞停留在l0mL刻度线处，关闭电源。检验气体。
（1）问题讨论：实验开始时，先打开电源，通电一段时间后再接上注射器，目的是 。
（2）实验结束时注射器Ⅱ中活塞停留在 mL刻度线处。
（3）查阅资料：设置超声波场可以提高电解效率。图乙、图丙分别为两种不同条件下电极表面的气泡直径分布情况图。
已知气泡覆盖在电极表面会使电解反应界面减小，降低电解效率。请结合图像，解释超声波振动能提高电解率的原因 。
17.如图甲所示为小江用铅笔、玻璃杯、电池、导线若干等器材自制的水电解器，其装置示意图如图乙所示。实验时发现笔芯上产生气泡比较慢，于是他查询某人工智能软件。软件经深度思考后回复：可以在水中加一点食用碱，也可以加小苏打，但绝对不要加食盐水，因为它会产生有毒气体。之后软件又给出了多个方案，其中一个方案是阳极用不锈钢条（如不用的不锈钢筷子），阴极用铜丝，电源用3节干电池。小江将信将疑，根据方案，只将电源改用3节干电池，发现产生气泡速度确实加快。据此请回答下列问题。
（1）已知加入食盐水后电解产生的有毒气体是某种单质，写出它的化学式： 。
（2）通过方案，小江成功在阴极上收集到了所需气体，请问如何检验？ 。
（3）理论上收集到的氢气和氧气体积比为2：1，但实际操作中，收集到的氧气略少。猜想可能的原因： （写出一种即可）。
（第17题图） （第18题图）
18.如图1，在电解水的实验中，消耗水的质量为m，与电池负极相连的试管a得到氢气，与电池正极相连的试管b得到氧气，两种气体的体积比是2：1，实验结束后，收集这两部分气体并置于同一密闭容器中点燃，完全反应后生成水的质量为m。图2是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成液态水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）。试分析：
（1）实线部分表示剩余的气体是 。
（2）虚线部分表示剩余的气体是 。
（3）实线与虚线的交点表示的意义是 。
（4）反应前原有氢气 毫升。
19.某小组用图甲装置开展电解水实验的相关研究。（水电解过程中溶质本身不会减少）
①小温在水中分别加入等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液，溶质质量分数均为18%。在相同条件下进行电解水实验，产生氢气的速率如图乙所示。
②小外取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，其结果如图丙所示。
（1）实验中，小温、小外收集的气体来自于 （填“a”或“b”）管。
（2）通过小温的实验可知，在相同条件下，加入 ，水电解更快。
（3）根据以上实验结果，小温在加入氢氧化钠的电解水过程中产生氢气速率的趋势是 。
（4）水电解的产物是氢气和氧气，他们选择测量产生氢气速率的理由 。
20.水是生命之源，人类从未停止过对水的探究。1800年英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水通电，发现两极上都有气体逸出，后人不断研究和改进该实验。兴趣小组的同学用图甲所示的电解水装置来测定水的组成。
实验步骤：安装好装置，检查装置的气密性。往U型管中装入适量的水。取下注射器，打开电源一段时间后，关闭电源。将注射器活塞推到顶后，连接U形管，再次打开电源。当注射器I中活塞停留在10mL刻度线处，关闭电源。检验气体。
（1）问题讨论：实验开始时，先打开电源，通电一段时间后再接上注射器，目的是 。
（2）实验结束时注射器Ⅱ中活塞停留在 mL刻度线处。
（3）图乙是电解水微观过程（“●”表示笔原子，“o”表示氢原子），微粒运动变化的先后顺序是 。
A.①②③④ B.④①③② C.①③④② D.①④②③
浙教版初中科学七年级下册尖子生拓展提升专项训练卷参考答案
《第二章 水的电解》
一.选择题（本大题有10小题，请选出每小题中一个符合题意的选项）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B B C A A A D B
二.填空题（本大题有5小题）
11.（1）废物利用或便于检验气体（答案不唯一）；（2）电解水生成氢气和氧气；（3）分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子。
12.（1）将带火星的木条伸入量筒乙中，若木条复燃，说明是氧气；（2）加快。
13.（2）①气体的密度比水小，且氧气不易溶于水，氢气难溶于水。②上升；a、b管内汇聚气体，气压变大，将水压入c中。
14.（1）负极；（2）降温；（3）大于；小于；（4）氢元素、氧元素。
15.（1）用点燃的火柴去点燃看是否有蓝色火焰。（2）2：1；相同条件下氧气比氢气更易溶于水。
（3）氢元素和氧元素。（4）水→通电→氢气+氧气。（5）④③①②。
三.实验探究题（本大题有5小题）
16.（1）排尽装置内的空气，防止其干扰生成气体的体积测定与后续检验；（2）20；（3）超声波振动能减小电极表面气泡的直径，使气泡快速脱离电极，减少气泡对电极表面的覆盖，增大电解反应的界面，从而提高电解效率。
17.（1）Cl2；（2）用燃着的木条检验，气体可以燃烧；（3）氧气在水中的溶解性比氢气略大。
18.（1）氢气；（2）氧气；（3）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；（4）6。
19.（1）a；（2）氢氧化钠；（3）逐渐减慢；（4）氢气在水中溶解度小，体积大，测量更准确。
20.（1）将装置内空气排尽，防止发生爆炸；（2）20；（3）D。
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