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1、专题05 探究水的组成 水的净化一、通电分解水（1）实验原理设计原理：通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。反应原理：2H2O2H2O2（用化学方程式表示）。（2）实验装置 甲 乙【注意】水中常加入少量H2SO4 或NaOH或Na2SO4，以增强水的导电性。（3）实验现象通直流电源后，电极表面出现气泡，一段时间后，两个玻璃管（或试管）内液面均下降，甲装置c中液面上升，玻璃管（或试管） a、b 所收集的气体体积比约为2：1。【口诀】正氧负氢、氢二氧一。（4）正、负极产物的检验正极：用带火星的木条检验，若观察到带火星的木条复燃 ，则说明产物是氧气。负极：用燃着的木条检验，若观察到气体燃烧，产生
2、淡蓝色火焰，则说明产物是氢气。（5）实验结论及推论水是由氢元素和氧元素组成的。验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线如图所示，通过生成氢气和氧气的体积比约为 21，推出它们的质量比约为18。（6）实验问题分析：电解水时，若氧气与氢气的体积比小于1:2，可能的原因有：氧气在水中的溶解性比氢气稍大；氧气具有氧化性，部分氧气将电极氧化而消耗；正极未完全放入玻璃管中，使氧气泄漏等。如何让电解水实验中氢气与氧气体积比为2：1？a把电解液的温度控制在25以上，减少氧气的溶解度。b让电解液的浓度适当高一点，也可以减少误差。c调节盛氢气、氧气与电解液的管内液面在一个水平
3、高度上有时收集的气体量较少时，当检验氢气时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰使用氢气时一定要注意安全，点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。（7）从微观认识水的电解过程a.电解水的过程可用图2表示，粒子运动变化的先后顺序是。b.图3表示电解水的微观示意图，该反应中属于单质的是H2、O2，该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子。（8）图像：根据事实补全图所示图像。 （9）电解水的不同装置二、过滤1.适用范围：用于难溶性固体与液体的分离。2.实验仪器：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒；实验用品：滤纸。 3.实验装置图4.操作要点及违反操作可能产生的后果
4、：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，如果滤纸未贴紧（留有气泡），会造成过滤速度慢；二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘，如果液面高于滤纸边缘，滤液会不经滤纸而流下。三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端紧靠三层滤纸的一面，如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸破损；漏斗下端紧靠烧杯内壁，如果没有紧靠，过滤变慢，同时可能造成液滴飞溅 。5.问题分析玻璃棒在过滤中的作用是引流，过滤过程中不能用玻璃棒搅拌，会造成滤纸破损 。如果过滤后，滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、接液烧杯不干净，更换滤纸并清洗仪器，重新过滤，直到滤液澄清为止。过滤后所得的水是混合物，过滤只是除去了水中的
5、难溶性杂质，还有可溶性杂质没有除去。过滤过程中过滤速度太慢，原因可能是：滤纸与漏斗内壁有空隙（滤纸没有紧贴漏斗内壁），则过滤的速度会比较慢；液体没有静置一会就倒入，滤渣堵塞了滤纸上的小孔6.常见错误操作 7.装置改进自动添加液体过滤装置 净化水简易装置如图为电解水的实验装置图，请回答下列问题。 （1）玻璃管b所连接的是电源的 （填“正”或“负”）极。（2）若玻璃管a中产生的气体体积为16mL，则玻璃管b中产生的气体体积约为 mL。（3）切断电源，将燃着的木条放在玻璃管a尖嘴口，打开活塞，观察到的现象是 ，证明玻璃管a中的气体是_ _（填化学式）。（4）电解水过程中发生反应的化学方程式为_ _
6、_，该反应属于_（填基本反应类型）。（5）电解水实验的过程中是将 能转化为 能。（6）从微观角度分析，“水蒸发”和“水的电解”两个变化的最本质的区别是 。（7）电解水实验中，为了 ，可向水中加入少量稀硫酸；实验过程中硫酸不发生反应，实验结束后，剩下的溶液与原溶液相比，发生改变的是 。A水的质量B溶质的质量C溶液的总质量D溶质的质量分数（8）实验结束后发现产生氧气体积：氢气体积小于，其原因可能是_ _ _。（9）该实验能产生氢气，但实验室通常不用该方法制取氢气，原因是 。（10）用电解水实验探究水的组成，理论依据是_ _。1. 下列关于过滤净化水的说法正确的是（ ）A为了加快过滤速度，可以在漏斗
7、中用玻璃棒搅拌 B当过滤完成后如果滤液还是浑浊的，不用管它，过段时间后自然澄清 C过滤可以除去天然水中的难溶性和可溶性固体杂质D当过滤时待滤液体高于滤纸边缘会导致滤液浑浊2. 下列过滤装置及其操作的简图（图中固定装置和混合液、滤液均省略，且玻璃棒末端均已轻靠漏斗内的三层滤纸处），其中正确的是（ ）3. (2021湖南郴州)下列实验操作正确的是A. B. C. H2的放置D. 4. 关于水通电情况下实验现象描述正确的是A. 通电后，与正极相连的试管中可收集一种可燃性气体。B. 通电后，与负极相连的试管中的气体可使带火星的木条复燃。C. 正极上产生的气体与负极产生的气体的体积比为2:1D. 正极上
8、产生的气体与负极产生的气体的体积比为1:2. 下图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是A. 在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性B. 反应一段时间后，a、b玻璃管中产生的气体体积比约为21C. 将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃得更旺，b管的气体被点燃D. 由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的6. 小明通过化学方程式知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2：1针对这一发现，你认为下列做法不可取的是（）A. 大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水B. 反复多次实验查找原因C. 查找实验装置是否漏气D. 实验
9、所得数据与理论相差不多，可以认为实验成功7. （2021北京）电解水实验如图，下列说法不正确的是A. 试管1中得到H2B. 水由H2、O2构成C. 水发生了分解反应D. 水由氢、氧元素组成8.（2021江苏苏州零模）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到了氢气和氧气。某同学利用如图所示装置进行该实验时，发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1。下列说法不正确的是已知：相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比；常温常压时，1L水可溶解0.031LO2、0.403L O2。A检验a中气体，用带火星的木条B实验时若向水中加入少量NaOH溶液，则导电性增强C从实验结果可以推测，相同条件下，
10、H2在水中的溶解度比O2的小D若右侧试管内产生少量O3，也会使左右两侧试管内气体体积比略大于2：19. 下图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（）A固定住一支注射器，向外拉动另一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好 BU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1：2 D正极产生的气体能燃烧10. 图是电解水的简易装置图，图是电解水生成的气体体积与时间的 关系图。下列说法正确的是（ ）Aa所连接的是电源的正极 B乙中产生的气体可以燃烧 C实验所得A、B两种气体的质量比是2：1 D该实验可证明水由氢、氧两种元素组成11. （2021江苏
11、淮安市九年级期末）经过半年的学习，同学们对水有了更深刻的认识。根据所学知识，回答下列问题。水的电解宏观现象：按如图所示装置，通电一段时间后，试管A、B中产生气体的体积比约为1:2。水的电解反应的化学方程式是：_，检验A试管产生的气体方法是：_。微观分析：该反应中发生分解的微粒符号是_。12. 同学在做电解水实验时，采用了如图所示的简易装置。请回答下列问题。（1）该化学反应的化学方程式为，属于 反应； （2）此装置中a端表示 极，b端表示 极，两种气体的体积比为 ； （3）在水槽中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是； （4）图中显示表明实验 （填“未开始”“刚开始”或“已经进行了一段时间”）；（5）
12、该实验得到的结论是 ； （6）此改进后的电解水实验装置的优点是 ；13. 王同学准备用电解水实验探究水的元素组成，请你参与他的探究过程。 反应原理：电解水的化学方程式是： 。 实验用品： 药品：蒸馏水、氢氧化钠固体 器材：胶头滴管、药匙、规格为5mL、10mL、50mL的量筒各1只、烧杯、玻璃棒、橡皮塞、大试管、电池组、导线、托盘天平、石墨电 极、记号笔 实验步骤： 配制36g溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液。小王同学在量取蒸馏水时，应选用的量筒规格是；若读数时仰视液面，则配得的氢氧化钠溶液的溶质质量分数 20%（填“”、“”或“=”。） 设计并安装如右图所示电解水装置。 接通电源。小王同学
13、发现两个电极上都没有气泡冒出，请仔细观察右图，帮小王找出原因： 。 装置改进后，小王继续实验，待电解反应结束后，分别测量两支试管中收集到的气体体积。请你设计一种最简单的量气方法： 。（提示：由于氢氧化钠溶液 具有强腐蚀性，不能直接用手接触！） 拆洗仪器。 问题讨论：在实验中，小王同学不用蒸馏水而用氢氧化钠溶液进行实验的原因是 。14.提出问题：过滤操作中漏斗的下端为什么要紧靠烧杯内壁呢？ 实验探究：过滤20mL氢氧化钙悬浊液，用图1装置完成表中实验。分析与结论：要比较过滤速度除了测量相同时间得到的滤液体积外，还可以 ；漏斗的下端紧靠烧杯 内壁的原因是 ；15.图1是改进的电解水的实验装置示意图
14、，图2是课本中电解水的实验装置示意图。请据图回答下列问题： （1）通电一段时间后，图2中右侧玻璃管内气体的化学符号为。该反应的化学方程式为 。 （2）在某次电解水的实验中测得了分别与电源正负两极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下：仔细分析以上实验数据，16分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1，可能的原因是 。 （3）通电一段时间后，将图1装置右侧铁夹开关打开，然后在不锈钢注射器针头处点燃气体，观察到火焰呈色，在火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁有出现。 （4）电解水实验说明水是由 组成的。 （5）写出图1实验装置的一条优点 。16. 【探究课题】水化学式的推导过程。我的假设：水的化
15、学式是H2O或HO或HO2。 【探究准备】精密电解水设备。【探究过程】 用精密的电解水设备电解水，同时测定两试管中逸出气体的体积，记录在下表中： 分析上表中数据可知：电解水时，与电源负极相连的试管中收集到的氢气的体积较多，与电源正极相连的试管中收集到的氧气的体积较 少，从第4min开始生成的氢气和氧气的体积比为 。 查阅资料可知：在标准状况下，氢气的密度是0.089g/L，氧气的密度是1.429g/L。由此可计算出生成的氢气和氧气的质量比约为（填最简整数比） 。 利用化合物各元素质量比的算法，设水的化学式为HxOy，根据各元素的质量比=各元素相对原子质量相应原子个数乘积之比，得出 x：y= 。
16、 【探究结论】水的化学式是 。 1（2022山东日照中考）用如图所示装置电解水，下列说法错误的是（）AM、N两导管口处收集的气体质量之比是1：8B水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性C将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃DN处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯2（2022湖南衡阳中考）下列实验操作错误的是（ ）A量筒读数B稀释浓硫酸C滴加液体D过滤3（2022江西中考）“世界棉花看中国，中国棉花看新疆”，棉花在化学实验中也常被使用。(1)实验中棉花、细沙和小卵石在净水中的作用是_。(2)实验中棉花上蘸有的酒精能燃烧，而棉花上蘸有的水不能燃烧，说明燃烧的条件之一是_。如
17、果加热蘸有水的棉花时间较长，可观察到的现象是_。(3)实验的目的是探究铁钉生锈的条件。试管c内棉花中放氯化钙的目的是_。实验几天后观察到试管_(填序号)中的铁钉生锈，从而得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。4. （2022山东临沂中考）水是宝贵的自然资源。对人类生话、生产都有重要意义。（1）硬水给生活和生产带来许多麻烦，可用_来区分硬水和软水。（2）如图所示，a、b试管中气体的体积比约为_，该反应的化学方程式是_。（3）爱护水资源是每个公民应尽的义务。下列行为属于浪费水资源的是_（填序号）。a.用淘米水浇花b.农业上采用喷灌、滴灌c.洗脸擦肥皂时不关闭水龙头5（2022湖南邵阳中考）（8分）
18、水是生命之源。（1）对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是 ；（2）如图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是 ；（3）生活中我们常用 区分硬水和软水；（4）保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有 （填序号）。大量使用含磷洗衣粉农业上禁止使用农药和化肥生活污水集中处理达标后再排放工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生6（2022山东东营中考）（8分）（1）黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程可得到自来水，自来水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。（2）饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用 检验水是硬水还是软水。
19、（3）如图是电解水的实验装置图，连接正负两极的玻璃管内产生的气体体积比为 ，检验a管中产生的气体方法是 。（4）北京冬奥会“飞扬”火炬使用氢气作为燃料，体现了绿色奥运理念。氢气作为绿色燃料的优点是 。（5）如图是两种变化的微观图示：两种变化中属于物理变化的是 （填“”或“”），从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 。7. （2022辽宁沈阳中考）水是人类宝贵的自然资源。水生命的源泉（1）如图为自制简易污水净化装置，该装置中活性炭主要起到_作用。（2）长期饮用硬水对人体健康不利，生活中常用_方法降低水的硬度。水重要的溶剂（3）生理盐水是溶质质量分数为0.9%的NaCl溶液。现需配制500g生理
20、盐水，请回答下列问题：计算：需要称取NaCl的质量是_g。配制溶液的操作步骤如上图，正确的操作顺序是_（填字母序号）。（4）欲从KNO3和NaCl（少量）的混合物中分离出KNO3。根据所给信息，回答下列问题：常温下（20）溶解度和溶解性的关系溶解度SS10g1gS10g0.01gS1gS0.01g溶解性易溶可溶微溶难溶常温下（20），KNO3和NaCl的溶解性都属于_。80时，KNO3的溶解度_（填“大于”、“小于”或“等于”）NaCl的溶解度。从该混合物中分离出KNO3的方法是_。水化学变化的参与者（5）水能与生石灰（CaO）反应，这一性质被广泛应用到生产、生活中、请结合所学知识回答下列问题
21、：写出水与生石灰反应的化学方程式_。列举一条该反应的用途_。8.（2022年云南省中考）2022年3月22日是第三十届“世界水日”，其主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。(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，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可通过电解水制得。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。该实验说明水是由_组成的。(4)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水，其处理水的过程如下图所示。 吸附
22、罐中固体颗粒的主要作用是吸附杂质，固体颗粒可选用_，紫外线灯管照射的作用是_。(5)如图是我国“国家节水标志”，用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示_。9（2022年四川省成都市中考）根据图示实验，回答下列问题。 (1)图1实验制取氢气的化学方程式为_。基本反应类型是_。(2)若要收集干燥的氢气，应采用_收集(填收集方法)。(3)图2实验点燃氢气前，需_。点燃后，烧杯壁上出现水雾，说明水是由_组成。(4)图3实验测得V(a)：V(b)=1:2，要确定水分子中氢氧原子个数比，还需要的数据有_(填序号)。a.水的相对分子质量b.氢气、氧气的密度c.氢原子、氧原子的质量(5)下图是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是_