第3节 自然界中的水（第1课时）（分层练习）

学而优教有方第3节自然界中的水（第1课时）（分层练习）知识清单：一、氢气1.氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。（排水法、向下排空气法收集）（证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小）2.氢气的化学性质：可燃性不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%，因此点燃前必须验纯（如图所示操作）。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。物理性质：氢气是一种的气体，，密度比空气的（）。化学性质：纯净的氢气在空气中，产生，，。氢气+氧气点燃水

氢气是理想的能源（原因）。二、水的电解水的电解实验分析简记：正氧负氢，氢二氧一或者（负氢多二）实验装置实验步骤实验现象现象分析1.接通电源两电极端均产生气泡，一段时间后，负极端气体体积约为正极端气体体积2倍相同条件下，负极产生气体较快较多2.用燃着的木条分别检验两极气体正极端气体让小木条燃烧更旺，负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰正极端气体具有助燃性负极端气体具有可燃性实验结论反应表达式注意事项水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成文字表达式：符号表达式：电源选择直流电；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性反思交流气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？气体密度小于水，且溶解性不大实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？氧气不易溶于水，氢气难溶于水；且氧气可能和金属电极发生反应。3.本实验得到的气体体积比和质量比图像氢气氧气的体积比约为2:1；质量比约为1:82.微观理解水的电解化学反应前后原子种类不变，故反应前后元素种类不变1．（2023·广东深圳·统考中考真题）下列说法正确的是（）

A．a和b质量比为2：1 B．H2具有助燃性C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的电解是物理变化2．（2023·湖南益阳·统考中考真题）如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（）

A．产生的气体a能使带火星的木条复燃B．产生气体b的一端电极与电源正极相连C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的3．（2023·广东广州·统考中考真题）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（）

A．a管和b管中气体体积比约为2：1B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变4．（2023·陕西西安·校考模拟预测）如图是电解水的实验装置。下列有关说法不正确的是（）

A．检验乙试管中产生的气体最好用带火星的木条B．正负极收集到的气体体积比小于1:2，可能是因为气体溶解度不同C．该实验目的是验证水由氢元素和氧元素组成D．硫酸在电解水实验中作催化剂、起催化作用5．（2023·北京·统考中考真题）用下图电解水实验研究水的组成。

(1)经检验a管中产生，由此得出关于水的组成的推论是。(2)用带火星木条检验b管中气体为的现象是。6．（2023·辽宁沈阳·统考三模）水是生命之源，让我们来认识水。

根据图示回答问题。(1)实验1中反应的化学方程式为；可用检验玻璃管a中的气体。(2)实验3中观察到的现象是：，放出大量的热。(3)能得出“水是由氢元素和氧元素组成”的实验是上图中的（填序号）。(4)实验4中小卵石，石英砂的作用是。(5)从微观角度分析：实验1和实验2的本质区别是。(6)宏观和微观之间建立联系。

上图表示的是反应过程的微观示意图。7．（2023·广西南宁·校考模拟预测）2023年3月22日是第31届“世界水日”，其主题为“加快变革”。

(1)地下水是(填、“混合物”或“纯净物”)。(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是。实验结束后，可加入比较水蒸馏前后的硬度变化。(3)宇航员一部分生活用氧气可通过电解水制得，在水中加入氢氧化钠目的是：；如图是电解水的实验示意图，玻璃管(填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。8．（2023·陕西·统考二模）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．干冷烧杯内壁无明显变化C．b管气体能使带火星木条复燃D．两个实验均可证明水的组成9．（2023·四川成都·统考中考真题）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10．（2022·四川甘孜·统考中考真题）H2的燃烧和水的电解实验如图所示。下列说法正确的是（）

A．点燃H2前不用检验纯度 B．干冷烧杯内壁无明显变化C．a管内的气体是H2 D．a、b两管内气体的体积比约为1:211．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）电解水实验如图所示。下列说法正确的是（）A．a玻璃管上方产生的气体是氢气B．产生氢气和氧气的体积比为1：2C．可用燃着的木条检验产生的气体D．该实验说明水是由氢气和氧气组成的12．（2023·河南南阳·校考模拟预测）如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（）A．向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好B．U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液C．实验时正负两极产生气体的体积比约为1：2D．正极产生的气体能燃烧13．（2023·陕西渭南·统考一模）下列实验均与水有关，其相应描述正确的是（） A．属于化学变化 B．净化后可得纯水 C．证明水的组成 D．氢气验纯14．（2023·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模）下列与水有关实验说法正确的是（）

A．实验1中试管a中生成的气体具有助燃性B．实验1可以证明水由氢元素和氧元素组成C．实验2中水分子的体积和间隔均发生变化D．实验1和2的本质区别是原子种类是否改变15．（2023·海南海口·海南中学校考模拟预测）宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图：(1)玻璃管（填“a”或“b”）中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由组成的。

(2)实验时发现a、b试管内气体体积比略大于2：1，下列对产生此现象的原因猜测合理的是______（填字母）。A．部分氧气溶于水B．部分氧气与电极材料发生反应C．部分氧气与氢气反应重新生成了水16．（2023·福建龙岩·校考一模）兴趣小组进行电解水实验,并探究电解水过程中发现的“异常”现象。实验一:电解水实验用如图所示装置,进行电解水实验。水中添加NaOH，以增强水的导电性。（1）开始反应前a、b两管内都充满溶液,接通电源，一段时间后,两管产生的气体如右图所示,则a管下方导线应接电源的极（选填“正"或“负"）。用验证b,管中的气体。（2）说明水是一种化合物的实验事实:。（3）电解后NaOH溶液的浓度（选填"变大"“变小"或“不变"）。实验二:探究电解水实验中的“异常”现象兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验，添加Ca（OH）2增强水的导电性.添加Ca（OH）2后形成饱和溶液。连接电源.除两极有气泡产生外,正极附近还出现明显的白色浑浊。兴趣小组的的同学们对这一-“异常”现象中白色不溶物的成分和形成原因进行探究。查阅资料:电解过程中.溶液的温度会升高。（4）兴趣小组同学首先排除溶于水中的CO2,导致白色浑浊,原因是。（5）兴趣小组同学提出不同猜想,并设计相关实验进行验证。①同学甲:取与上:述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液于烧杯中,加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象。该实验目的是。②同学乙:认为可能是水的减少导致白色浑浊。设计验证该猜想的实验操作方案:。③同学丙:认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊。该同学用铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象,推测该白色不溶物可能是CaCO3。为进一步验证不溶物的成分:i.可用操作分离出不溶物；ii.设计方案并实验:（填操作现象）,证明白色不溶物中含有碳酸根;Ⅲ根据同学丙的实验,推测电解过程出现浑浊的主要原因:。17．实验课上，勇往直前实验小组的同学们正在进行水通直流电的探究，请你参与。（1）【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进行了实验：【收集证据】同学们观察到电极附近有______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】由实验可知，水通直流后发生分解生成氢气和氧气，请用分子的观点来解释该变化______。【拓展延伸】同学们又查阅到了如下资料：a．氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。b．旧版教材中，电解水的实验装置如图2所示。c．给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应：氯化钠+水氢氧化钠+氢气+氯气。（2）【拓展运用】同学们查阅资料知道了水分解的方法Ⅱ：光解水法。我国科学家已研制出在新型高效光催化剂作用下，利用太阳能分解水制氢气。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观过程用示意图表示如下：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂）则水分解微观过程的正确顺序是______（填序号）。上述过程中，不能再分的粒子是______，保持水的化学性质的最小粒子是______。同学们不但探究了水的组成，得出正确结论，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会！

第3节自然界中的水（第1课时）（分层练习）知识清单：一、氢气1.氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。（排水法、向下排空气法收集）（证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小）2.氢气的化学性质：可燃性不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%，因此点燃前必须验纯（如图所示操作）。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。氢气+氧气点燃水

H2O2H2O氢气是理想的能源（原因燃烧产物是水，不污染环境）。二、水的电解水的电解实验分析简记：正氧负氢，氢二氧一或者（负氢多二）实验装置实验步骤实验现象现象分析1.接通电源两电极端均产生气泡，一段时间后，负极端气体体积约为正极端气体体积2倍相同条件下，负极产生气体较快较多2.用燃着的木条分别检验两极气体正极端气体让小木条燃烧更旺，负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰正极端气体具有助燃性负极端气体具有可燃性实验结论反应表达式注意事项水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成文字表达式：符号表达式：电源选择直流电；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性反思交流气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？气体密度小于水，且溶解性不大实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？氧气不易溶于水，氢气难溶于水；且氧气可能和金属电极发生反应。3.本实验得到的气体体积比和质量比图像氢气氧气的体积比约为2:1；质量比约为1:82.微观理解水的电解化学反应前后原子种类不变，故反应前后元素种类不变1．（2023·广东深圳·统考中考真题）下列说法正确的是（）

A．a和b质量比为2：1 B．H2具有助燃性C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的电解是物理变化【答案】C【解析】A、电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，a（氢气）和b（氧气）体积比为2：1，水通电分解生成氢气和氧气，该反应方程式为：，a（氢气）和b（氧气）质量比为4：32=1：8，故A说法错误；B、氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，故B说法错误；C、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，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢元素和氧元素组成的，故C说法正确；D、水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，故D说法错误；故选C。2．（2023·湖南益阳·统考中考真题）如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（）

A．产生的气体a能使带火星的木条复燃B．产生气体b的一端电极与电源正极相连C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的【答案】A【解析】A、电解水“正氧负氢、氢二氧一”、产生的气体a较多，为氢气，具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，错误；B、电解水“正氧负氢、氢二氧一”，产生气体b为氧气，与电源正极相连，正确；C、硫酸钠由硫酸根离子和钠离子组成，水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性，正确；D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，正确。故选A。3．（2023·广东广州·统考中考真题）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（）

A．a管和b管中气体体积比约为2：1B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变【答案】C【解析】A、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1:2。a与负极相连，b与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2：1，正确；B、b管收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，正确；C、化学反应前后元素的种类不变，水通电分解生成氢气和氧气说明水由氢元素和氧元素组成，水不含有氢分子和氧分子，错误；D、该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从而从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，正确；故选C。4．（2023·陕西西安·校考模拟预测）如图是电解水的实验装置。下列有关说法不正确的是（）

A．检验乙试管中产生的气体最好用带火星的木条B．正负极收集到的气体体积比小于1:2，可能是因为气体溶解度不同C．该实验目的是验证水由氢元素和氧元素组成D．硫酸在电解水实验中作催化剂、起催化作用【答案】D【解析】A、由电解水的实验装置可知，试管乙所收集到的气体较少是氧气，由于氧气具有支持燃烧的性质，该气体的检验方法是用带火星的木条检验，若能使带火星的木条复燃，则为氧气，说法正确；B、氧气在水中的溶解度比氢气稍大，所以正负极收集到的气体体积比小于1:2，说法正确；C、该实验目的是验证水由氢元素和氧元素组成，说法正确；D、硫酸在电解水实验中是为了增强水的导电性，说法错误。故选D。5．（2023·北京·统考中考真题）用下图电解水实验研究水的组成。

(1)经检验a管中产生，由此得出关于水的组成的推论是。(2)用带火星木条检验b管中气体为的现象是。【答案】(1)水中含氢元素；(2)带火星的木条复燃【解析】（1）经检验a管中产生H2，电解水生成了氢气，氢气由氢元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，说明水中含氢元素；（2）氧气具有助燃性，故用带火星木条检验b管中气体为O2的现象是：带火星的木条复燃。6．（2023·辽宁沈阳·统考三模）水是生命之源，让我们来认识水。

根据图示回答问题。(1)实验1中反应的化学方程式为；可用检验玻璃管a中的气体。(2)实验3中观察到的现象是：，放出大量的热。(3)能得出“水是由氢元素和氧元素组成”的实验是上图中的（填序号）。(4)实验4中小卵石，石英砂的作用是。(5)从微观角度分析：实验1和实验2的本质区别是。(6)宏观和微观之间建立联系。

上图表示的是反应过程的微观示意图。【答案】(1)；带火星的木条；(2)氢气燃烧发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾；(3)1、3；(4)除去水中不溶性杂质；(5)分子种类是否改变；(6)3【解析】（1）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为；电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，则玻璃管a中收集的气体为氧气，氧气能使带火星的木条复燃，（2）氢气燃烧产生淡蓝色火焰，且生成物为水，则烧杯内壁有白雾产生。（3）实验1中电解水生成氢气和氧气，实验3中氢气和氧气反应生成水，根据元素守恒，可知水是由氢、氧元素组成。（4）实验4中，石英砂能除去水中难溶性杂质。（5）实验1中有新物质生成，实验2中没有新物质生成，则从微观角度分析，两个实验的本质区别为分子种类是否改变。（6）由图可知，该反应为氢气和氧气反应生成水，故表示实验3反应过程的微观示意图。7．（2023·广西南宁·校考模拟预测）2023年3月22日是第31届“世界水日”，其主题为“加快变革”。

(1)地下水是(填、“混合物”或“纯净物”)。(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是。实验结束后，可加入比较水蒸馏前后的硬度变化。(3)宇航员一部分生活用氧气可通过电解水制得，在水中加入氢氧化钠目的是：；如图是电解水的实验示意图，玻璃管(填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。【答案】(1)混合物；(2)防止暴沸；肥皂水；(3)增强水的导电性；b【解析】（1）地下水中含有水及一些可溶性物质，属于混合物；（2）实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是为了防止暴沸；加入肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化，加入肥皂水，比较产生泡沫的多少，泡沫多、浮渣少的水为软水，泡沫少、浮渣多的为硬水；（3）在电解水实验中，为增强水的导电性，通常向水中加入氢氧化钠；在电解水实验中，得出实验结论“正氧负氢，氧一氢二”，能使带火星的木条复燃的气体是氧气，b管产生的气体少，则为氧气。8．（2023·陕西·统考二模）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．干冷烧杯内壁无明显变化C．b管气体能使带火星木条复燃D．两个实验均可证明水的组成【答案】D【解析】A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，不符合题意；B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，不符合题意；C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，不符合题意；D、水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，符合题意。故选D。9．（2023·四川成都·统考中考真题）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【答案】D【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5.15mL：10.38mL1：2，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，故选项错误；故选：D。10．（2022·四川甘孜·统考中考真题）H2的燃烧和水的电解实验如图所示。下列说法正确的是（）

A．点燃H2前不用检验纯度 B．干冷烧杯内壁无明显变化C．a管内的气体是H2 D．a、b两管内气体的体积比约为1:2【答案】D【解析】A、可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，为防止发生爆炸，点燃或加热可燃性气体前，检验其纯度，则点燃H2前需检验纯度，错误；B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯内壁出现水雾，错误；C、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，a管与正极相连，则气体是氧气，错误；D、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2，a、b两管内气体的体积比约为1:2，正确。故选D。11．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）电解水实验如图所示。下列说法正确的是（）A．a玻璃管上方产生的气体是氢气B．产生氢气和氧气的体积比为1：2C．可用燃着的木条检验产生的气体D．该实验说明水是由氢气和氧气组成的【答案】C【解析】A、根据“正氧负氢，氢二氧一”，可知与正极连接产生的是氧气，所以a玻璃管上方产生的气体是氧气，错误；B、产生氢气和氧气的体积比应该为2：1，错误；C、产生的氧气具有助燃性，可以使燃着的木条烧得更旺；氢气具有可燃性，被燃着的木条点燃会发出淡蓝色火焰，可用燃着的木条检验产生的气体，正确；D、水是由氢、氧两种元素组成的纯净物，错误。故选C。12．（2023·河南南阳·校考模拟预测）如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（）A．向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好B．U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液C．实验时正负两极产生气体的体积比约为1：2D．正极产生的气体能燃烧【答案】D【解析】A、向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明活塞向外拉动后，装置内的气压小于外界气压，没有气体进入装置内，因此能够说明装置气密性好，故A选项正确。B、电解水时，加入适量的稀硫酸、硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液等，能增强水的导电性，故B选项正确。C、电解水正极负极气体体积比为1：2，质量比为8：1，故C选项正确。D、电解水时，正极产生的是氧气，氧气没有可燃性，不能燃烧，故D选项错误。故选D。13．（2023·陕西渭南·统考一模）下列实验均与水有关，其相应描述正确的是（） A．属于化学变化 B．净化后可得纯水 C．证明水的组成 D．氢气验纯【答案】C【解析】A、水蒸发变成水蒸气，只是水的状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；B、净化后的水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯水，不符合题意；C、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，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意；D、该实验是氢气在空气中燃烧，在火焰上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明氢气燃烧生成了水，不符合题意。故选C。14．（2023·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模）下列与水有关实验说法正确的是（）

A．实验1中试管a中生成的气体具有助燃性B．实验1可以证明水由氢元素和氧元素组成C．实验2中水分子的体积和间隔均发生变化D．实验1和2的本质区别是原子种类是否改变【答案】B【解析】A、电解水中，正极产生氧气，负极产生氢气，试管a与电源负极相连，则收集的气体为氢气，氢气不具有助燃性，该选项说法不正确；B、实验1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，根据元素守恒，水是由氢、氧元素组成，该选项说法正确；C、实验2中，水变化全过程中分子的种类、体积不变，分子间间隔和水的状态发生了改变，该选项说法不正确；D、实验1电解水生成氢气和氧气，分子种类发生改变，验2中，水变化全过程中分子的种类、体积不变，所以实验1和2的本质区别是分子种类是否改变，该选项说法不正确。故选B。15．（2023·海南海口·海南中学校考模拟预测）宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图：(1)玻璃管（填“a”或“b”）中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由组成的。

(2)实验时发现a、b试管内气体体积比略大于2：1，下列对产生此现象的原因猜测合理的是______（填字母）。A．部分氧气溶于水B．部分氧气与电极材料发生反应C．部分氧气与氢气反应重新生成了水【答案】(1)b；氢元素和氧元素；(2)AB【解析】（1）电解水时，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气，所以玻璃管b中产生的气体是氧气，能支持燃烧，能使带火星的木条复燃。电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。（2）A、部分氧气溶于水，导致氧气体积减小，氢气和氧气的体积比略大于2：1，说法正确；B、氧气与电极材料发生反应，氧气体积减小，氢气和氧气的体积比略大于2：1，说法正确；C、氧气与氢气反应重新生成了水对生成氧气与氢气的体积比没有影响，说法错误。故选AB。16．（2023·福建龙岩·校考一模）兴趣小组进行电解水实验,并探究电解水过程中发现的“异常”现象。实验一:电解水实验用如图所示装置,进行电解水实验。水中添加NaOH，以增强水的导电性。（1）开始反应前a、b两管内都充满溶液,接通电源，一段时间后,两管产生的气体如右图所示,则a管下方导线应接电源的极（选填“正"或“负"）。用验证b,管中的气体。（2）说明水是一种化合物的实验事实:。（3）电解后NaOH溶液的浓度（选填"变大"“变小"或“不变"）。实验二:探究电解水实验中的“异常”现象兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验，添加Ca（OH）2增强水的导电性.添加Ca（OH）2后形成饱和溶液。连接电源.除两极有气泡产生外,正极附近还出现明显的白色浑浊。兴趣小组的的同学们对这一-“异常”现象中白色不溶物的成分和形成原因进行探究。查阅资料:电解过程中.溶液的温度会升高。（4）兴趣小组同学首先排除溶于水中的CO2,导致白色浑浊,原因是。（5）兴趣小组同学提出不同猜想,并设计相关实验进行验证。①同学甲:取与上:述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液于烧杯中,加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象。该实验目的是。②同学乙:认为可能是水的减少导致白色浑浊。设计验证该猜想的实验操作方案:。③同学丙:认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊。该同学用铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象,推测该白色不溶物可能是CaCO3。为进一步验证不溶物的成分:i.可用操作分离出不溶物；ii.设计方案并实验:（填操作现象）,证明白色不溶物中含有碳酸根;Ⅲ根据同学丙的实验,推测电解过程出现浑浊的主要原因:。【答案】负；带火星的木条；生成氢气和氧气；变大；若为水中溶解的CO2导致浑浊，一开始就会出现浑浊，而不是电解后出现浑浊；探究温度升高能否导致白色浑浊；取与上述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液，蒸发出与上述实验相同量的水，再冷却到室温，观察溶液中是否有明显浑浊出现；过滤；取不溶物加盐酸，不溶物溶解并产生气体，把气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；石墨电极含碳元素，电解过程中石墨电极与正极生成的O2反应生成CO2，反应生成的CO2和石灰水反应生成CaCO3沉淀【解析】（1）水通电分解时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1。a管中产生的气体较多是氢气，说明与电源的负极相连，b管产生的是氧气，是用带火星的木条检验；（2）电解水时生成了氢气和氧气，说明水中含有氢元素和氧元素，从而说明水是化合物；（3）电解后水的质量减小，溶质不变，溶质质量分数变大；（4）兴趣小组同学首先排除溶于水中的CO2,导致白色浑浊，原因是若为水中溶解的CO2导致浑浊，一开始就会出现浑浊，而不是电解后出现浑浊；（5）①氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。同学甲：取与上述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液于烧杯中，加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象。该实验目的是探究温度升高能否导致白色浑浊；②同学乙：认为可能是水的减少导致白色浑浊。设计验证该猜想的实验操作方案是取与上述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液，蒸发出与上述实验相同量的水，再冷却到室温，观察溶液中是否有明显浑浊出现；③i过滤能将固体与液体分离，可用过滤操作分离出不溶物；ii碳酸根离子检验方法是取样加入适量稀盐酸，若有气体产生将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浊，则样品中含有碳酸根离子。设计方案并实验：取不溶物加盐酸，不溶物溶解并产生气体，把气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明