1、2024-2025学年九年级化学上册同步分层练习24 水的组成和净化(第一课时)1下列有关地球上水的分布、循环、利用的说法中正确的是()A陆地淡水约占地球总水量的965% B水是生物生存所需的最基本的物质之一C人类直接利用最多的是海洋水 D水循环的环节只有蒸发和降水22024年3月22日是第三十二届“世界水日”,我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。下列措施或做法不符合该主题的是()A家庭使用节水器具B自动喷淋浇灌园林C工业废水灌溉农田D生活提倡“一水多用”3在关于公布四川省水利厅2023年度四川省实行最严格水资源管理制度考核结果的公告
2、中,泸州被评为优秀。下列做法符合水资源保护的是()A废旧电池深埋地下处理B生活中的垃圾分类回收处理C工业废水直接排入江河D过度施用化肥使水体富营养化42024年5月1日,我国节约用水行政法规节约用水条例正式实施。下列行为不利于节约用水的是()A工业用水重复使用B洗手后不随手关水龙头C生活中用淘米水浇花D园林用水采用节水灌溉方式5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稀硫酸以增强水的导电性B纯净的氢气燃烧时,产生淡蓝色火焰,放出热量Ca管与b管收集的气体质量比为1:2D两个实验均可证明水的组成6下列有关水的沸腾实验和电解水实验的说法正确的是()A实验1中观察到玻璃片上有水雾生成
3、,证明发生了化学反应B实验2中a、b管产生气体的质量比为2:1C两个实验都能说明水是由氢、氧元素组成的D实验1中水分子种类不变,实验2中水分子种类改变7如图是电解水的装置示意图,下列说法不正确的是()Ab端是电源的正极Bc试管收集的气体有可燃性C电解水时,在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性D试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为2:18地球是一个美丽的“水球”,表面约 71%被水覆盖,淡水仅占总水量的 25%;其余是海水或咸水,海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1所示。海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物
4、质,能耗大,成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜的水通量低,应用受到限制,有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。依据上文,回答下列问题。(1)全球海水淡化水用途中灌溉用水仅占2%市政用水则占到了 62%主要原因是:_。(2)地球表面约 71%被水覆盖,人类仍面临缺水危机原因是:_。(3)石墨烯海水淡化膜允许_通过。1今年5月1日,我国首部节约用水条例正式施行。下列做法正确的是()A园林浇灌采用大水浸灌B洗手接洗手液时不关水龙头()C工业用水不重复利用D家庭使用节水器具,如节水型洗衣机2
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()Aa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D8min时产生的H2和O2的体积比是2:13电解水,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。相关说法错误的是()两电极正极端的玻璃管负极端的玻璃管现象有气泡体积为,木条燃得更旺体积为,气体燃烧A通电前应将玻璃管内空气排尽B两电极产生气泡的速率不相同C正极气体为氧气,负极气体为氢气D结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比4在下列实验操作与对应的关系中,正确的是()A点燃氢气前,一
6、定要先检验氢气的纯度防止发生爆炸B铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶底部放少量水使实验现象更加明显C用过氧化氢制氧气时,向过氧化氢溶液中加入少量MnO2产生更多的氧气D向试管里加入固体粉末时,把盛有药品的药匙(或纸槽)伸到试管底部防止药品沾在管口和试管内壁上5化学实验课上,同学们正在开展电解水的实验探究,请你一同参与。【提出问题】水在直流电下的变化如何?【进行实验】同学们按照教材中的装置(如图1)进行了实验:【收集证据】同学们观察到电极附近有气泡产生,若一段时间后a中收集到10mL气体,则此时b中应该大约收集到了_mL气体。切断电源,打开b管顶端的活塞,在管口放置一根燃着的木条,会观察到_。【得出结论
7、】(1)水通直流后发生分解生成氢气和氧气,写出该反应的文字表达式_。(2)水是由组成的。【讨论分析】实验时,老师在水中加入了少量氢氧化钠,目的是_。【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料a旧版教材中,电解水的实验装置如图2所示。b氢氧化钠是一种强碱,具有腐蚀性。c给含有氯化钠的水通电,会发生如下反应:。请你分析思考:和图2的装置相比,现行教材(图1)装置的优点是_(任意写一点)。进行实验时,(填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。【总结交流】化学是以实验为基础的科学,通过上述实验的分析对比,归纳出在改进实验时需考虑的因素_。(任意写一点)6利用注射器模拟电解水实验装置(如图1所示)。烧杯中盛
8、有蒸馏水,加入氢氧化钠是为了增强导电性,接通电源。(1)检验负极产生的气体时,观察到的现象为_。(2)下列实验也能证明水是由氢元素和氧元素组成的是_。(填字母序号)A水的净化B氢气在氧气中燃烧C水的蒸发D氢气和氧化铜反应生成铜和水(3)为研究影响电解水反应速率的因素,利用12V直流电源进行了相关实验探究,数据如下:编号温度()NaOH溶液浓度负极产生的气体体积(mL)正极产生的气体体积(mL)电解时间(s)a202%2098540b205%2098362c302%2099xd305%2099354比较实验a和实验b,可得到的结论是_。分析四组实验数据,实验c的电解时间“x”可能是_。(填字母序
9、号)A324B352C502D556某同学在做完上述分组实验后,发现电解水反应速率最快的是实验d他想在此基础上进一步探究更快速电解水的途径,通过查阅资料,他发现当其他条件不变时,增大直流电的电压也能加快电解水的反应速率,则以下措施可行的是_(填字母序号)。A温度:10,NaOH溶液浓度:5%,电压:12VB温度:20,NaOH溶液浓度:5%,电压:12VC温度:30,NaOH溶液浓度:5%,电压:15V1实验小组同学利用下图装置进行电解水实验,观察到正、负极产生气体体积比小于理论值1:2。实验研究了影响气体体积比的因素,结果见下表。下列说法错误的是()A正极产生的气体是O2B对比或,说明石墨电
10、极可能不利于O2的获取C正、负极气体体积比小于1:2可能与H2和O2在水中的溶解性有关D电极材料相同时,使用NaOH溶液的实验效果均优于Na2SO4溶液2在完成“电解水实验”时,发现该反应速率较慢,且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不同溶质质量分数的NaOH溶液,在相同电压下电解3min,电解时NaOH的质量不发生变化,产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是()A上述反应中分子的种类和数目都不变Ba管中产生的气体能支持燃烧,b管中产生的气体能燃烧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
11、%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值3海水制氢分直接制氢和间接制氢两种技术路线。目前多采用先淡化后制氢的间接制氢技术,该工艺流程复杂且成本高昂。中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术。该技术彻底隔绝了海水中的离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢,破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题。根据上文,回答下列问题:(1)海水电解制氢最大的难题是_。(2)隔膜2的作用是_。(3)海水原位直接电解制氢中,A电极应与电源的_极相连。(4)海水原位电解制氢消耗的是_。A海水中的水 B海水中的阳离子C海水中的阴离子 D海水中的水、阳离子、
12、阴离子共同参与(5)海水原位电解制氢技术的优点是_(写1条)。4人类的生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小组同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量),再接通直流电源。已知:水中加入的只起增强导电性作用,本身不参与反应。回答下列问题:(1)图一中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为_。(2)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_。(3)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图二:电解溶质质量分数为的溶液时,改变电压对电解水速率的影响是_。上述实验中
13、,电解水速率最快的条件是_。5人类逐水而居,文明傍水而生。(1)电解水可以得到H2和O2,H2在O2中燃烧可以生成水,这两个实验说明水是由_(填元素符号)组成的,其理论依据是_。(2)图-1实验开始前,向电解器中加水前,电解器玻璃管a、b两端的活塞应_(填“打开”或“关闭”);图-1实验中,接通直流电源后,观察到两个电极上均有气泡产生,且玻璃管_(填“a”或“b”)中产生气泡速率较快,一段时间后,玻璃管a、b中产生的气体体积比约为_。(3)电解水过程中,为了促进水的分解,必须施加超电压。同时,较高的电压会产生大量的气泡,影响气体体积的观测。在室温下,改变直流电压进行实验,数据如图-2所示。当电
14、源电压为0-15V时,无法产生气体的原因是_。依据图-2分析,使用_V直流电压作为电源最为合适。6化学小组用如图实验装置(气密性良好)探究影响电解水反应快慢的因素。【进行实验】20时,在不同条件下进行实验,数据记录如下:组别实验液体种类电压/V时间/minV氢气/mLV氧气/mL200mL蒸馏水24500200mL蒸馏水1045极少极少200mL蒸馏水1645525200mL蒸馏水滴浓硫酸16881049200mL蒸馏水滴浓硫酸16681049200mL蒸馏水滴浓硫酸16521049200mL蒸馏水氢氧化钠10301049200mL蒸馏水氢氧化钠x261049200mL蒸馏水氢氧化钠10201
15、050【解释与结论】(1)电解水的符号表达式为_。(2)与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是_。(3)组实验中的_。(4)对比实验,可得出的结论是_。(5)组实验的目的是_。(6)通过本实验得出,影响电解水反应快慢的因素有_。【实验拓展】(7)表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于21,从物质性质角度分析可能的原因是_。参考答案基础练1B【解析】A海水占全球总储水量的9653%,淡水只约占全球水储量的253%,故A错误;B水是一切生命赖以生存的重要物质基础,故B正确;C人类直接利用的是淡水,故C错误;D水循环涉及降水、蒸发、地表和地下径流,水汽输送等,故D错误。故选:B。2C【解析】A、家庭使用
16、节水器具,可以节约用水,故选项符合该主题;B、自动喷淋浇灌园林,可以节约用水,故选项符合该主题;C、工业废水中含有大量有害物质,直接灌溉农田,会造成水体和土壤污染,故选项不符合该主题;D、生活提倡“一水多用”,可以节约用水,故选项符合该主题;故选:C。3B【解析】A、把废旧电池深埋处理,会污染地下水体和土壤,故做法不符合理念;B、分类回收处理生活中的垃圾,可以节约资源,减少水体污染,故做法符合理念;C、让工业废水直接排入江河中,工业废水中含有多种废物,如果直接排放,对天然水体的污染很重,故做法不符合理念;D、大量营养元素进入水体中会导致水体富营养化,造成水体污染,故做法不符合理念。故选:B。4
17、B【解析】A、工业用水重复使用,可以节约水资源,故A不符合题意;B、洗手后不随手关水龙头,会浪费水资源,不利于节约用水,故B符合题意;C、生活中用淘米水浇花,可以一水多用,有利于节约用水,故C不符合题意;D、园林用水采用节水灌溉方式,有利于节约用水,故D符合题意;故选:B。5C【分析】电解水时,与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多,是氢气;与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少,是氧气;且两者的体积之比大约是2:1,可简记为:正氧负氢、氢二氧一;氢气燃烧生成水。【解析】A、纯水几乎不导电,实验时向水中加入少量的稀硫酸可以增强水的导电性,故选项说法正确;B、纯净的氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色
18、火焰,放出热量,故选项说法正确;C、正极(a管)和负极(b管)产生的气体的体积比(而不是质量比)为12,故选项说法错误D、电解水生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,都说明水由氢元素和氧元素组成,故选项说法正确。故选:C。6D【解析】A、水沸腾过程中水由液态变为气态,然后水蒸气遇冷凝结形成水雾,该过程没有生成新物质,没有发生化学反应,A选项错误;B、电解水实验中,正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢气,氢气与氧气的体积比为21,而质量比为18。由图可知,a管连接电源负极,则a管产生的气体是氢气,b管连接电源正极,则b管产生气体是氧气,所以实验2中a、b管产生气体的质量比为18,B选项错误;C、水
19、沸腾过程中水由液态变为气态,不能证明水是由氢、氧元素组成的。电解水实验中,水分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,说明水是由氢、氧元素组成的,C选项错误;D、水沸腾过程中水由液态变为气态,水分子种类没有改变。电解水实验中,水分解生成氢气、氧气,水分子种类发生改变,D选项正确。故选:D。7D【解析】A、b端产生的气体是用向上排空气法收集的,是氧气,电解水正极产生的是氧气,故正确;B、c试管收集到的气体是氢气,氢气具有可燃性,故正确;C、电解水时,在水中加入少量的氢氧化钠可以增强导电性,正确;D、c中收集的是氢气,d中收集的是氧气,两
20、种气体的体积比是2:1,故错误。故选:D。8(1)热分离法能耗大、成本高,膜分离法效率低,只能优先满足生活用水(2)地表水绝大部分为海水或咸水,可供利用的淡水资源缺乏(3)水分子【解析】(1)根据短文内容分析可知,热分离法能耗大、成本高,膜分离法效率低,只能优先满足生活用水,所以全球海水淡化水用途中灌溉用水仅占2%市政用水则占到了 62%。故填:热分离法能耗大、成本高,膜分离法效率低,只能优先满足生活用水。(2)根据短文内容分析可知,地表水绝大部分为海水或咸水,淡水仅占总水量的 25%,可供利用的淡水资源缺乏。所以地球表面约 71%被水覆盖,人类仍面临缺水危机。故填:地表水绝大部分为海水或咸水
21、,可供利用的淡水资源缺乏。(3)根据石墨烯海水淡化膜工作原理图可知,石墨烯海水淡化膜只允许水分子通过。故填:水分子。提升练1D【解析】A、园林浇灌采用大水浸灌,浪费水资源,做法错误;B、洗手接洗手液时不关水龙头,浪费水资源,做法错误;C、工业用水不重复利用,浪费水资源,做法错误;D、家庭使用节水器具,如节水型洗衣机,节约用水,做法正确;故选:D。2B【解析】A、由电解水实验结论正氧一、负氢二可知,甲中的气体体积较小,连接的是电源的正极,故选项说法正确;B、M气体的体积较大,是氢气,氢气没有助燃性,不能使带火星的木条复燃,故选项说法错误;C、水在通电条件下生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由
22、氧元素组成,该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的,故选项说法正确;D、由图2可知,8s时产生的H2和O2的体积比是10mL:5mL2:1,故选项说法正确;故选:B。3D【解析】A、为了实验准确,通电前应将玻璃管内空气排尽,故选项正确;B、正、负极均能观察到由无色气泡产生,负极产生的是氢气,体积更多,速率更快;正极产生的是氧气,体积更少,速率更慢;故选项正确;C、电解水实验中,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,故选项正确;D、正负极收集的气体体积比515mL:1038mL1:2,结合气体密度可计算气体的质量,但是不知道H、O原子的实际质量,不能计算出氢、氧原子个数比,故
23、选项错误;故选:D。4AD【解析】A、氢气具有可燃性,所以点燃前必须验纯,防止发生爆炸;实验操作和目的对应关系正确;B、铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶底部放少量水,目的为防止熔化的溅落物炸裂瓶底,而不是使实验现象更加明显,实验操作和目的对应关系错误;C、用过氧化氢制氧气时,加入少量二氧化锰,是为了加快生成氧气速度,而不是为了产生更多的氧气;实验操作和目的对应关系错误;D、向试管里加入固体粉末时,把盛有药品的药匙(或纸槽)伸到试管底部防止药品沾在管口和试管内壁上;实验操作和目的对应关系正确。故选:AD。520 气体被点燃氢、氧元素增强水的导电性操作时手不用接触碱性液体,较安全(其他答案合理即可)不能
24、安全(不影响实验结果等合理即可)【收集证据】电解水正极产生氧气,负极产生氢气,两者的体积比约为1:2;图中可知,b管产生气体较多,体积应是a管的两倍,故填:20;b管气体是氢气,具有可燃性,会被燃着的木条点燃,故填:气体被点燃;【得出结论】水电解会生成氢气和氧气,故填:;化学反应前后元素种类不变,反应后有氢元素和氧元素,反应前也应该有,故水是由氢元素和氧元素组成的,故填:氢、氧元素;【拓展延伸】图2 装置需要将试管倒扣在导电的水中,会接触到水,且导线在能导电的水中,碱的腐蚀性和用电安全都不如图1,故填:操作时手不用接触碱性液体,较安全(其他答案合理即可);【总结交流】实验改进需要考虑安全和不能
25、改变结果,用氯化钠会导致生成的气体改变无法得出水的组成的结论,故填:安全(不影响实验结果等合理即可)。6(1)气体燃烧,产生淡蓝色火焰(2)BD(3) 相同温度,氢氧化钠溶液浓度越高,电解水的速率越快 C C【解析】(1)电解水,“正氧负氢,氧一氢二”,负极产生的是氢气,用燃着的木条检验氢气,可观察到气体燃烧,产生淡蓝色火焰;(2)A、水的净化是除水中的杂质,不能验证水的组成,故A错误;B、氢气和氧气点燃条件下反应生成水,依据反应前后元素不变,可得出水是由氢、氧元素组成的,故B正确;C、水的蒸发属于物理变化,不能验证水的组成,故C错误;D、氢气和氧化铜反应生成铜和水,故依据反应前后元素不变,可
26、得出水是由氢、氧元素组成的,故D正确;故选BD;(3)分析实验a和b,温度都为20,产生20mL氢气,5%溶液电解需要362s,2%的溶液电解时间o为540s,故得到的结论是:温度相同,溶液浓度越高,电解水的速率越快;由于温度相同,溶液浓度越高,电解水的速率越快,溶液浓度相同,温度越高,电解水的速率越快;分析实验b,温度都20,产生20mL氢气,2%溶液电解需要540s,实验d温度为30,5%的溶液电解时间为354s,所以实验c的电解时间“x”应在354540之间,故选C;由于温度相同,溶液浓度越高,电解水的速率越快,溶液浓度相同,温度越高,电解水的速率越快,所以发现电解水反应速率最快的是第d
27、组实验;要讨论当其他条件不变时,增大直流电的电压也能加快电解水的反应速率,所以变量应为直流电的电压,故选C。拓展练1D【解析】A、电解水实验中,正极产生的是,负极产生的是,该选项说法正确;B、对比或,其他条件相同时,使用铂丝电极比使用石墨电极,正、负极产生的气体体积比大,说明石墨电极可能不利于的获取,该选项说法正确;C、难溶于水,不易溶于水,正极产生的是,负极产生的是,正、负极气体体积比小于1:2可能与和在水中的溶解性有关,该选项说法正确;D、分析表格中可知,某一时间段内,使用溶液的实验效果优于NaOH溶液,该选项说法错误;故选:D。2D【解析】A、水在通电过程中生成氢气和氧气,分子种类、数目
28、发生变化,故A错误;B、图1所示电解水实验中,管a产生的气体比管b产生的多,则管a产生的气体为氢气、管b产生的气体为氧气,即管a中的气体能够燃烧、管b中产生的气体能支持燃烧,故B错误;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,该结果说明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,故C错误;D、电解水时产生的氢气和氧气的理论体积比为2:1,而由图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,故D正确。故选:D。3(1)海水对设备具有较强腐蚀 (2)隔绝了海水中的离子 (3)正(4)A(5)
29、高效(合理答案即可)【解析】(1)根据“破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域半个世纪的难题”可知,海水电解制氢最大的难题是海水对设备具有较强腐蚀,故填:海水对设备具有较强腐蚀;(2)根据“该技术彻底隔绝了海水中的离子”可推测,隔膜2的作用是隔绝了海水中的离子,故填:隔绝了海水中的离子;(3)电解水中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,A电极端产生的气体为氧气,则A电极应与电源的正极相连,故填:正;(4)海水原位电解制氢的原理与电解水原理相同,即水通电分解生成氢气和氧气。A、根据上述分析,海水原位电解制氢消耗的是海水中的水,故A正确;B、根据上述分析,海水原位电解未消耗海水中的阳离子,故B错误;C、
30、根据上述分析,海水原位电解未消耗海水中的阴离子,故C错误;D、根据上述分析,海水原位电解制氢消耗的是海水中的水,故D错误;故选A。(5)根据文中“目前多采用先淡化后制氢的间接制氢技术,该工艺流程复杂且成本高昂。中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术。该技术彻底隔绝了海水中的离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢,破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题。”可知,海水原位电解制氢技术的优点是:工艺流程较简单且成本较低、无副反应、无额外能耗、高效、且破解了有害腐蚀等优点,故填:高效(或工艺流程较简单、或成本较低等合理答案均可)。4(1)2:1(2
31、)燃着的木条燃烧更旺(3) 随着电压的增大,电解水速率加快 10%NaOH溶液、12V电压【解析】(1)电解水实验中,根据正氧负氢,氧一氢二,甲管与电源的负极相连,产生的是氢气,乙管与电源的正极相连,产生的是氧气,故甲(氢气)、乙(氧气)两支玻璃管中生成气体的体积比约为2:1,故填:2:1;(2)在电解水实验中,“正氧负氢”,乙管与正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,故切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是:燃着的木条燃烧的更旺,故填:燃着的木条燃烧更旺;(3)由图可知,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:相同条件下,电压越
32、大,电解水所用时间越短,说明相同条件下,电压越大,电解水速率越快,故填:随着电压的增大,电解水速率加快;由图可知,当电压为12V,10%氢氧化钠溶液时,所需时间最小,则说明反应速率最快,故填:10%NaOH溶液、12V电压。5(1) H、O 反应前后元素种类不变(2) 打开 a 2:1(3) 没有达到分解所需要的最低电压 85-95【解析】(1)电解水可以得到H2和O2,H2在O2中燃烧可以生成水,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,这两个实验说明水是由氢元素和氧元素组成的,其理论依据是反应前后元素种类不变;(2)图-1实验开始前,向电解器中加水前,电解器玻璃管a、b两端的活塞应打开,由电
33、解水时“正氧负氢,氢二氧一”可知,接通直流电源后,观察到两个电极上均有气泡产生,且玻璃管a中产生气泡速率较快,一段时间后,玻璃管a、b中产生的气体体积比约为2:1;(3)当电源电压为0-15V时,无法产生气体的原因是没有达到分解所需要的最低电压;依据图-2分析,使用85-95V直流电压时产生的速率最快,95V以上速率会减慢,因此85-95V作为电源最为合适。6(1)(2)O2(3)10(4)在200mL蒸馏水中加入08gNaOH,可以加快电解的速率(5)证明加入的H2SO4的量越多,电解的速率越快(6)电压、NaOH的用量、H2SO4的用量(7)氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的,由于氧气的溶
34、解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2;电极的氧化造成的,当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处,与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分,导致氧气、氢气的体积比小于1:2;电极产生副反应等造成的(8)bc【详解】(1)水在通电的情况下,反应生成氢气和氧气,电解水的符号表达式为。(2)电解水反应中与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气。(3)组实验中为对比实验,故中电压不变,则。(4)对比实验,两组实验的电压不变,实验中添加了08gNaOH,3min就产生了大量的气体,说明了在200mL蒸馏水中加入08gNaOH,可以加快电解的速率。(
35、5)组实验对比实验中电压不变,只改变H2SO4的用量,产生相同的氢气体积,氧气体积,所用的时间不同,可得出的结论是加入的H2SO4的量越多,电解的速率越快。(6)组实验证明了电压越大,水电解的速率越快;II组实验证明加入的H2SO4的量越多,电解的速率越快;组实验证明加入的NaOH的量越多,电解的速率越快;通过本实验得出,影响电解水反应快慢的因素有:电压,NaOH的用量,H2SO4的用量。(7)表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于2:1,主要原因如下三个:氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的,由于氧气的溶解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2;电极的氧化造成的,当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处,与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分,导致氧气、氢气的体积比小于1:2;电极产生副反应等造成的。