实验活动2 水的组成及变化的探究 (含答案) 化学人教版九年级上册

实验活动2水的组成及变化的探究练基础1水的生成1.下图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据关系图(横坐标表示通入氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余的气体的体积,气体体积均在同温同压下测定),下列说法错误的是()A.实线部分表示剩余的氢气B.虚线部分表示剩余的氧气C.实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应D.反应中消耗氢气2mL2.通过研究氢气的燃烧来认识水的组成,下列说法正确的是()A.氢气在纯氧中安静地燃烧,产生黄色火焰B.点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干冷烧杯,可以看到白烟C.点燃氢气,罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠,可见水由氢元素和氧元素组成D.由实验可知水是由氢气和氧气组成的2水的分解3.右图所示为电解水的实验装置图,下列说法正确的是()A.由该实验得出生成氢气和氧气的质量比为2∶1B.a管内产生的气体能使带火星的木条复燃C.该实验说明水由氢气和氧气组成D.两电极上均产生气泡,a、b两管内气体的体积比约为2∶1练能力4.某化学兴趣小组用电解法探究水的组成,在图中的电解器里加满水,接通直流电源。(1)一段时间后,若b玻璃管中产生3mL气体,则a玻璃管中产生的气体约为mL。切断电源后,用燃着的木条检验b玻璃管内产生的气体,观察到的现象是,推测出水中含有元素。(2)水在一定条件下可以发生化学反应,微观示意图如图:①由氢分子的模型图可知:一个氢分子由构成。②在水的分解过程中,发生变化的是(选填“分子”或“原子”)。5.近代以来,科学家通过对水的生成和分解实验的研究认识了水的组成。图1 图2 图3(1)1781年,普利斯特里用铁与稀盐酸反应制得一定量的氢气,与空气混合后于密闭容器中引燃,冷却,收集到少量液体,后经证实为水。图1所示装置可作为制取氢气的发生装置。用该装置实验时,装入药品前须进行的实验操作是。(2)1782年,拉瓦锡用纯净的氢气和氧气重复了前人的实验,并用图2所示装置进一步研究水的组成。他将收集到的水置于容器A中加热,使水蒸气通过红热的空心铁管(EF),在出口处(K)收集全部生成的气体;冷却至室温,测得铁管质量增加。(注:拉瓦锡实验中铁管内发生的反应:水+铁铁的氧化物+氢气)通过拉瓦锡的实验,可以得出有关水的结论是(填字母)。a.水由氢、氧两种元素组成b.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成(3)1800年,尼科尔森通过电解法进行水的分解实验,所得氧气和氢气的体积之比约为1∶2。在科学史的启示下,某兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液,用图3所示装置进行电解水实验。用带火星的木条在管a尖嘴口检验生成的(填物质名称),观察的现象是。练素养6.水是生命之源,试用所学知识回答下列问题:Ⅰ.杭州亚运会游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈,其中的奥秘源自一个可以实现24小时不间断的水循环系统。图1水循环系统图2 图3电解水(1)硅藻土过滤器(选填“能”或“不能”)将硬水软化。(2)臭氧能杀菌消毒,该过程发生(选填“物理”或“化学”)变化。(3)尿素的化学式为CO(NH2)2,由种元素组成,其中碳元素和氮元素的质量比为。(4)水经过热板,提升到适宜比赛的温度,从微观角度分析该过程中水分子的变化情况,其中正确的是(填字母)。A.分子运动速率加快B.分子间间隔变大C.分子变大D.分子种类改变Ⅱ.同学们从正向和逆向论证水的组成,设计以下实验:正向论证——水的生成(5)小组同学在图2注射器中加入锌和稀硫酸制取并收集氢气,验纯后点燃,火焰呈,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察到,证明氢气燃烧生成水。逆向论证——水的分解(6)图3中a处为电源的极。(7)结论:水由组成。参考答案练基础1.D【解析】从图中可以看出:每增加1mL的氧气,氢气则减少2mL,当氧气体积小于2mL时,氢气有剩余;当氧气体积为2mL时,两者完全反应;氧气大于2mL时,氢气被反应完,氧气剩余。故实线部分表示氢气剩余;实线与虚线的交点(坐标为2,0)为两者恰好完全反应;虚线部分表示氧气剩余。由此判断:A.实线部分表示剩余的气体是氢气,故正确;B.虚线部分表示剩余的气体是氧气,故正确;C.实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应,故正确;D.根据氢气和氧气反应时的体积比2∶1,可推知反应中消耗氢气4毫升,故错误。2.C【解析】A.氢气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰,故错误;B.点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干冷烧杯,可以看到烧杯内壁有小水珠出现,故错误;C.根据质量守恒定律和生成物水,可知水由氢元素和氧元素组成,故正确;D.水是纯净物,不含有氢气和氧气,故错误。3.D【解析】A.由该实验得出生成氢气和氧气的质量比为1∶8,故说法不正确;B.由电解水的实验装置图可知,a管内产生的气体是电源负极产生的氢气,不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃,故说法不正确;C.该实验生成了氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成,故说法不正确;D.两电极上均产生气泡,a、b两管内的气体分别是氢气和氧气,体积比约为2∶1,故说法正确。练能力4.(1)6木条燃烧得更旺(或更剧烈)氧(2)①两个氢原子②分子【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比约为1∶2,由图可知,b管中收集的气体较少,则b管收集的气体为氧气,a管收集的气体为氢气。若b玻璃管中产生3mL气体,则a玻璃管中产生的气体约为3mL×2=6mL;氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧得更旺;电解水生成氧气,根据反应前后元素种类不变,则说明水中含有氧元素。(2)①由图可知,1个氧分子由2个氧原子构成。②化学变化的实质:分子分成原子,原子重新组合成新分子,则发生变化的为分子。5.(1)检查装置的气密性(2)a(3)氧气木条复燃【解析】(1)图1所示装置可作为制取H2的发生装置。用该装置实验时,装入药品前须进行的实验操作是检查装置气密性。(2)①拉瓦锡实验中,反应后生成物的元素种类有铁、氧、氢,反应前也必须含有这三种金属,已知铁由铁元素组成,故水由氢、氧两种元素组成,但不能确定水分子的构成。(3)电解水的实验中,与正极相连的玻璃管产生的是氧气,与负极相连的玻璃管产生的是氢气,且氧气∶氢气的体积比=1∶2,据此判断出管a产生的是氧气,用带火星的木条放在管a尖嘴口检验生成的氧气,观察到的现象是木条复燃。练素养6.(1)不能(2)化学(3)43∶7(4)AB(5)淡蓝色烧杯内壁出现水珠(6)负(7)氢元素和氧元素【解析】(1)硅藻土过滤器不能将硬水软化,是因为不能除去溶于水的钙、镁化合物。(2)臭氧能杀菌消毒,该过程中生成新物质,发生化学变化。(3)尿素的化学式为CO(NH2)2,由4种元素组成,即碳元素、氧元素、氢元素和氮元素,其中碳元素和氮元素的质量比为12∶28=3∶7。(4)水经过热板,提升到适宜比赛的温度,分子运动速率