初中化学沪教版 (上海)九年级第一学期3.1 水课后作业题
展开3.1.2水
一、单选题
1.在足量水中能形成悬浊液的是
A.麻油 B.食盐 C.白糖 D.面粉
【答案】D
【解析】
A、麻油不溶于水,只能以小液滴的形式悬浮于液体里,形成乳浊液,不符合题意;
B、食盐能溶于水形成均一、稳定的溶液,不符合题意;
C、白糖能溶于水形成均一、稳定的溶液,不符合题意;
D、面粉不溶于水,只能以固体小颗粒的形式悬浮于液体里,形成悬浊液,符合题意。
故选D。
2.放入一定量水中,充分搅拌后形成乳浊液的是( )
A.蔗糖 B.豆油 C.食盐 D.面粉
【答案】B
【分析】
一种或几种物质分散到另一种物质中,形成均一的、稳定的混合物叫做溶液,形成不均一不稳定的是浊液。不溶性小液滴分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液,不溶性固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫做悬浊液。
【解析】
A、蔗糖易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故A错误;
B、豆油不溶于水,以小液滴的形式分散到水中,与形成乳浊液,故B正确;
C、食盐易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故C错误;
D、面粉不溶于水,放入水中形成不均一、不稳定的是悬浊液,故D错误。
故选B。
3.下列反应和水的性质无关的是
A.氢气和氧气 B.水和氧化钙
C.水和二氧化碳 D.无水硫酸铜和水
【答案】A
【解析】反应和水的性质无关的是A. 氢气和氧气。B. 水和氧化钙生成氢氧化钙。 C. 水和二氧化碳生成碳酸。D. 无水硫酸铜和水生成五水硫酸铜晶体。
点睛∶本题主要考查水的性质。
4.下列关于氢气的说法不正确的是
A.氢气是密度最小的气体 B.点燃或加热氢气前一定要验纯
C.氢气是种理想的能源 D.氢气易溶于水
【答案】D
【解析】
A、氢气是密度最小的气体,正确;
B、可燃性气体不纯时点燃或加热可能引起爆炸,点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度,正确;
C、氢气燃烧发热量高,燃烧只生成水不污染空气,是理想的高能燃料,正确;
D、氢气难溶于水,错误.故选D.
【点评】本题考查了氢气的有关知识,要求同学们加强对氢气知识的识记和理解,以便灵活应用.
5.物质的名称、俗名、化学式一致的是
A.过氧化氢 双氧水 H2O
B.氢氧化钙 熟石灰 Ca(OH)2
C.碳酸钠 烧碱 Na2CO3
D.硫酸铜 胆矾 CuSO4
【答案】B
【解析】
A、过氧化氢俗称双氧水,化学式为H2O2,此选项错误;
B、氢氧化钙俗称熟石灰,化学式为Ca(OH)2,此选项正确;
C、碳酸钠俗称纯碱,化学式为Na2CO3,此选项错误;
D、硫酸铜晶体俗称胆矾,化学式为CuSO4∙5H2O,此选项错误。
故选B。
6.关于胆矾的说法正确的是( )
A.类别:纯净物 B.组成:5种元素
C.式量:160 D.物理性质:白色粉末
【答案】A
【分析】
胆矾的化学式为
【解析】
A、胆矾属于纯净物,A正确;
B、胆矾是由铜元素、硫元素、氢元素、氧元素这四种元素组成的,B错误;
C、胆矾的式量(相对原子质量)为,C错误;
D、胆矾是一种蓝色的晶体,D错误。
故选A
7.有关 H2O的叙述正确的是
A.H2O的摩尔质量是18g B.1molH2O中含有约1.806×1023个原子
C.H2O的物质的量是指H2O的质量 D.H2O中氢原子与氧原子的物质的质量之比为2:1
【答案】D
【解析】
A、水的摩尔质量是18g/mol,不符合题意;
B、1molH2O约含有6.02×1023个水分子,每个水分子含3个原子,故1molH2O中含有约1.806×1024个原子,不符合题意;
C、物质的量和质量是两个物理单位,不符合题意;
D、H2O中氢原子与氧原子的物质的质量之比为2:1,符合题意。
故选D。
8.鉴别空气和氧气两瓶气体,最常用的方法是
A.观察颜色
B.将带火星木条分别伸入集气瓶中
C.分别测定它们的密度
D.将气体分别通入澄清石灰水中
【答案】B
【解析】
A、空气和氧气均为无色无味的气体,无法通过观察颜色区分,错误。
B、将带火星木条分别伸入集气瓶中,空气中无明显变化,氧气中木条复燃,现象不同可以区分,正确。
C、空气和氧气密度较为接近,测定密度使用仪器复杂,不是常用方法。错误。
D、空气和氧气中通入澄清石灰水,澄清石灰水均无明显变化,现象相同无法区分,错误。
故选B。
9.下列有关物质性质与用途的对应关系错误的是
A.稀有气体稳定——制成电光源 B.活性炭的吸附性——用于防毒面具
C.氢气的可燃性——作火箭的燃料 D.生石灰与水反应——作某些气体干燥剂
【答案】A
【解析】
A、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,故可制作电光源,符合题意;
B、活性炭具有吸附性,能吸附有毒物质,故可用于防毒面具,不符合题意;
C、氢气具有可燃性,可作火箭的燃料,不符合题意;
D、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,可作某些气体干燥剂,不符合题意。
故选A。
10.氢氧化钙是重要的建筑材料,其俗称是
A.烧碱 B.生石灰 C.石灰石 D.熟石灰
【答案】D
【解析】
氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰。
故选D。
11.氧化钙常用做食品干燥剂,其俗称为
A.熟石灰 B.苛性钠 C.生石灰 D.石灰石
【答案】C
【解析】
A、熟石灰是氢氧化钙的俗称,选项不符合题意;
B、苛性钠是氢氧化钠的俗称,选项不符合题意;
C、生石灰是氧化钙的俗称,能与水反应生成氢氧化钙,常用做食品干燥剂,选项符合题意;
D、石灰石的主要成分是碳酸钙,选项不符合题意。
故选C。
12.下图是水分子在一定条件下分解的示意图,从中获得的信息错误的是
A.一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成
B.水分解后生成氢气和氧气的分子数之比为2: 1
C.水分解过程中,元素种类增加
D.水分解过程中,原子的数目不变
【答案】C
【解析】
A. 由图可知,一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成,选项正确;
B. 由图可知,水分解后生成氢气和氧气的分子数之比为2: 1,选项正确;
C. 水分解过程中,元素种类种类不变,只有氢、氧两种元素组成,选项错误;
D. 水分解过程中,原子的种类、数目不变,选项正确。
故选C。
13.下述属于水的化学性质是 ( )
A.水是无色无味的
B.水凝结成冰块的温度是0℃
C.在直流电的作用下,水分解成氢气和氧气
D.水在4℃时密度为
【答案】C
【解析】
A、水是无色无味的,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,选项错误;
B、水凝结成冰块的温度是0℃,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,选项错误;
C、水在直流电的作用下,可以生成氢气和氧气,需要通过化学变化表现出来,属于化学性质,选项正确;
D、4℃时水的密度为,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,选项错误,故选C。
【点睛】
物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质,物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质
14.下列关于水的认识中正确的是( )
A.水是由氢分子和氧原子构成的
B.水是由氢气和氧气组成的
C.水结冰时,体积膨胀,说明冰比液态水的密度小,能浮在水面上
D.凡是无色,透明的水,一定是软水
【答案】C
【解析】
A、水中有水分子没有氢分子,选项错误;
B、由电解水实验可知,水是由氢、氧两种元素组成的,选项错误;
C、冰能浮在水面上,说明冰的密度比水小,选项正确;
D、无色、透明的水不一定是软水,因为硬水中含有氯化钙、氯化镁等物质时也是无色、透明的,选项错误,故选C。
【点睛】
叙述时应宏观对应宏观,微观对应微观.判断纯净物的唯一标准就是由一种物质组成的物质。
15.同学们用“电解水”和“氢气燃烧”两个反应探究水的组成,他们依次进行了如下实验:
下列有关描述正确的是( )
A.实验①中正、负极产生气体的体积比为
B.实验②的目的是检验氢气中是否混有水蒸气
C.实验②不能确认水是由氢、氧两种元素组成
D.两个反应中,原子的种类和个数均保持不变
【答案】D
【解析】
A、实验①是电解水,电解水时,连接正极的玻璃管内生成的氧气与连接负极的玻璃管内生成的产生氢气的体积比为,选项错误;
B、实验②是氢气与氧气燃烧后生成水的反应,不能检验氢气中是否混有水蒸气,选项错误;
C、实验②中氢气燃烧生成了水,化学反应前后元素种类不变,能够确认水是由氢、氧两种元素组成,选项错误;
D、两个反应都属于化学反应,原子的种类和个数均保持不变,选项正确,故选D。
16.下图是水电解实验示意图,下列有关说法正确的是
A.正极连接的玻璃管内产生氢气
B.产生两种气体质量比为2:1
C.水是由氢分子和氧分子组成
D.在化学变化中原子重新组合
【答案】D
【解析】
A、与电源正极相连的玻璃管内产生的是氧气,故A错误;B、与直流电源的正极和负极相连管内产生气体的质量比为8:1,故B错误; C、水通电分解是化学变化,水通电后生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的,故C错误;D、在化学变化中,构成物质的的分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,故D正确。故选D。
17.通过实验可以得出的结论,其中实验结论正确的是 ( )
①既可说明甲烷具有可燃性,又说明了甲烷是由氢元素和碳元素组成②既可说明二氧化碳的密度比空气大,又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
③既可说明水是由氢、氧元素组成,又说明了水分子中氢原子和氧原子个数之比为2:1
④ 既可探究可燃物的燃烧条件,又说明了白磷的着火点比红磷低
⑤ 既可说明二氧化碳易溶于水,又说明了二氧化碳具有酸性
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②③④ D.①②③④⑤
【答案】C
【解析】
解:①甲烷的燃烧,冷而干燥的烧杯壁出现的水滴可以反映出甲烷气体中含H元素,但本实验因观察不到二氧化碳气体的生成,因此要想得出含有C元素的结论还需要进一步实验验证,故①错误;
②蜡烛的熄灭说明了气体二氧化碳即不能燃烧也不能支持燃烧,而下层的蜡烛先熄灭上层的后熄灭,说明二氧化碳气体从下到上慢慢充满烧杯,说明气体密度比空气大,故②正确;
③电解水得到氢气和氧气,说明了水由H、O所组成,氢气与氧气体积比2:1,可以推算出水分子中H、O原子个数比为2:1,故③正确;
④铜片上白磷燃烧红磷不燃烧,说明了白磷着火点较低,同时也说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上白磷与水中白磷相比,可得知燃烧需要与氧气接触,故④正确;
⑤向盛满二氧化碳的塑料瓶中倒入水塞紧瓶盖,振荡,塑料瓶变形,可以说明二氧化碳溶于水或是与水发生了反应,但却无法得出二氧化碳易溶于水的结论,更无法得出二氧化碳具有酸性的错误认识,故⑤错误。
故选C。
二、多选题
18.水在通电条件下完全分解,不能得到的生成物组合是
A.2mol 氢气和 1mol 氧气 B.1 克氢气和 8 克氧气
C.2 克氢气和 1 克氧气 D.10 毫升氢气和 20 毫升氧气
【答案】CD
【分析】
水通电分解:。
【解析】
A、由化学方程式可知,可产生2mol氢气和1mol氧气,不符合题意;
B、生成氢气和氧气的质量比为4:32=1:8,故可生成1g氢气和8g氧气,不符合题意;
C、由B可知,生成氢气和氧气的质量比为1:8,不可能生成2g氢气和1g氧气,符合题意;
D、在电解水实验中,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,符合题意。
故选CD。
19.下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,错误的是
A.制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B.加热KClO3并用排水法收集O2实验结束时,先熄灭酒精灯,后移出导管
C.点燃氢气,先验纯,再点燃
D.加热试管里固体时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
【答案】AB
【解析】
A、实验室制取气体时,组装好装置后,应在向容器中装入药品前检查装置气密性,然后再装入药品,以避免装入药品后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费药品,故A错误;
B、KClO3制O2并用排水法收集氧气结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂,故B错误;
C、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,可燃性气体在使用时,应该先验纯,再点燃,故C正确;
D、加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热,故D正确。故选AB。
20.下列叙述与其图像特征相符的是
A.向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B.加热一定量的高锰酸钾固体
C.用等质量的氯酸钾在有无催化剂并加热的条件下制氧气
D.将水通电电解一段时间
【答案】CD
【解析】
A、二氧化锰在过氧化氢溶液的分解反应中作催化剂,化学反应前后质量不变,错误;B、加热一定量的高锰酸钾固体,反应后固体质量减少,而锰元素的质量不变,故固体中锰元素的质量分数增大,错误;C、二氧化锰在氯酸钾的分解反应中作催化剂,只是加快了反应速率,不影响生成物的质量,正确;D、电解水时,生成氢气的体积是氧气体积的2倍,正确。故选CD。
点睛:图像的问题主要是结合化学反应分析图的起点位置、变化趋势、终点位置是否正确。
三、填空题
21.电解水反应中,正极收集到的气体是________;负极收集到的气体是________,具有________的化学性质,这两种气体的体积比约为________.这个实验证明水是由________组成,该反应的文字表达式:________.
【答案】氧气 氢气 可燃 1:2 氢元素和氧元素 水 氢气+氧气
【解析】
电解水实验中,连接电源正极的玻璃管内生成的气体是氧气,故填氧气;
连接电源负极的玻璃管内收集到的气体是氢气,故填氢气;
氢气能够与氧气发生燃烧生成水,所以氢气具有可燃性,故填可燃;
电解水实验中,生成的氧气与氢气的气体的体积比约为1:2,故填1:2;
水通电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,根据化学反应前后元素种类不变可知,水是由氢元素和氧元素组成,故填氢元素和氧元素;
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,故反应的文字表达式写为:水 氢气+氧气。
22.写出下列反应的化学方程式:
(1)一种黑色物质燃烧,只生成能使澄清石灰水变浑浊的气体______。
(2)一种液体通电后会生出两种气体:______。
(3)剧烈燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体______。
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
略
23.运用相关化学知识填空。
(1)净化水的操作方法有:①沉降,②过滤,③清毒杀菌,④蒸馏等,其中净化程度最高的是_____ (选填序号)。净水器中经常使用活性炭,主要利用活性炭的______性。
(2)在电解水的实验中,生成氢气和氧气的体积比约为______。
(3)10mL水和10mL酒精充分混合后总体和小于20mL的主要原因是___ ( 选填序号)。
①分子的数目减少
②分子在不断运动
③分子之间有间隔
④分子的大小改变
【答案】蒸馏 吸附 2:1 ③
【解析】
(1)沉降和过滤是除去水中不溶性杂质,清毒杀菌是除去水中的细菌等,通过蒸馏除去了水中所有的杂质,所得到的水为纯净物,净化程度最高,故净化程度最高的是蒸馏。净水器中经常使用活性炭,活性炭能吸附水中的色素和异味,故主要利用活性炭的吸附性。
(2)电解水正极生成氧气,负极生成氢气,氢气和氧气的体积比约为2:1,故在电解水的实验中,生成氢气和氧气的体积比约为2:1。
(3)分子间有间隔,10mL水和10mL酒精充分混合后分子相互占据了空间,则10mL水和10mL酒精充分混合后总体和小于20mL,分子的数目、分子的大小均不变,故选③。
24.水是生命之源,用途广泛
①水是最常用的溶剂。医用酒精是 75%的乙醇水溶液,乙醇(C2H5OH)属于___(选填“有机物”或“无机物”),由________种元素组成,1mol C2H5OH中 约 含 有___个 O 原 子
②人类生活离不开清洁的水。自来水生产中,通入氯气的作用是_____; 某些净水装置中含有活性炭,活性炭的作用是_____
③如图是电解水的实验装置,该实验提示了水的元素组成。b 中气体的化学式是_____;检验 a中气体:用_____靠近 a 的尖嘴处,打开活塞,可以观察到的现象是_____
【答案】有机物 三 6.02×1023 杀菌消毒 吸附色素和异味 H2 带火星的木条 木条复燃
【解析】
①乙醇含碳元素,属于有机物;
由乙醇化学式C2H5OH可知,乙醇由C、H、O三种元素组成;
1mol C2H5OH中 约含有1mol×6.02×1023=6.02×1023个原子;
②自来水生产中,通入氯气的作用是杀菌消毒;
某些净水装置中含有活性炭,活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,故活性炭的作用是:吸附色素和异味;
③在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,故b中气体是H2,a中气体是氧气;
检验氧气:用带火星的木条靠近a的尖嘴处,打开活塞,可以观察到的现象是:木条复燃。
25.我们需要洁净的水源,自来水生产加入液氯的作用是_______。用图实验验证水的组成,反应的化学方程式是_______。证明a管中气体的方法是_______,a和b管中气体的质量比是_______。该实验证明了水是由_______组成。0.5mol水中约含_______个氢原子。
【答案】杀菌消毒 2H2O2H2↑+O2↑ 打开a管活塞,将带火星的木条置于尖嘴处,木条复燃 8:1 H、O 元素 6.02×1023
【解析】
自来水生产通入氯气的作用是杀菌消毒;水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为: 2H2O2H2↑+O2↑ 。a管气体少,所收集的气体是氧气,b管气体多,所收集的气体是氢气,因为氧气具有助燃性,可用带火星木条检验,能使带火星的木条复燃;a管是氧气,b管是氢气,体积比是1:2,质量比为8:1;该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的;0.5mol水中含1mol氢原子,即约6.02×1023个氢原子。
26.利用化学知识,完成下列相关问题:
①在氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫气体中,体积百分含量为21%的气体是 _______ ,造成“酸雨”的气体是 _______ 。(均用“化学式”表示)。
②水是人类宝贵的自然资源。
I.净水器中,常用 _______ (填“名称”)作吸附剂除去水中的色素和异味。
II.打开汽水瓶塞,有气泡冒出,说明气体溶解度与 _______ 有关。
III.水电解时,连接电源负极的玻璃管内的气体具有的性质是 _______ (填序号)。
A.有色有味 B.能够燃烧 C.支持燃烧 D.易溶于水
IV.下图是水通电后分解过程中微粒变化的部分示意图,请按它们在化学变化过程中出现的顺序排列 _______ (用图中的字母表示),反应的化学方程式是 _________ 。
V.个水分子中含有 _____ mol原子。
【答案】O2 SO2 活性炭 压强 B c a b 2H2O 2H2↑+O2↑ 1.5
【解析】
(1). 空气中各成分的含量按体积分数计算,氮气占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%, (2). SO2 易导致酸雨, (3). 活性炭结构疏松多孔作吸附剂除去水中的色素和异味 (4). 打开汽水瓶塞,有气泡冒出,是气体溶解度的溶解度随压强减小而减小。 (5). B水电解时,连接电源负极的玻璃管内的气体是氢气,具有可燃性,是理想的燃料; (6). 化学反应过程是反应物的分子分成原子,原子再重新组合成新的分子的过程,所以出现的顺序是c a b (7). 水在通电条件下生成氢气和氧气,反应方程式为:2H2O通电 2H2↑+O2↑ (8). 个水分子为0.5mol,一个水分子由三个原子构成,0.5mol水分子共含有1.5mol原子。
27.水是生命之源,万物之基,是人类宝贵的自然资源,我们每个人都要爱护和节约。
①A中小卵石和石英砂的作用是_____。
②在宏观、微观、符号之间建立联系是化学特有的思维。根据电解水实验,回答下列问题。
从宏观上观察:如图B所示,试管甲和乙中产生气体的体积比约为_____;从符号上表示:电解水的化学方程式为_____;反应的基本类型是_____。从微观上分析:下列说法正确的是_____(填字母)。
A 水是由氢原子和氧原子构成的
B 水是由氢分子和氧原子构成的
C 每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
D 水是由水分子构成的
③在如图C的空白处画出反应的微观过程_____。
【答案】过滤 2:1 2H2O2H2+O2 分解反应 CD
【解析】
①由图可知,小卵石和石英砂之间有不同大小的间隔,可以阻隔不同大小的杂质颗粒,原理类似于过滤,因此,A中小卵石和石英砂的作用是过滤,故填写:过滤;
②由图可知,试管甲中产生的气体比试管乙中产生气体多,且体积比大约为2:1,故填写:2:1;
水通电条件下生成氢气和氧气,故填写:2H2O2H2+O2;
该反应反应物有一种,生成物有两种,符合“一变多”分解反应,故填写:分解反应;
从宏观组成来说:水是纯净物,由氢元素和氧元素组成,从微观构成来说:水是由水分子构成,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成,因此,正确的说法是CD,故填写:CD;
③由图可知,2个水分子,根据化学变化的微观实质:分子发生破裂,原子重新组合形成新分子或新物质可知,2个水分子发生破裂,形成4H、2O,每两个氢原子组合成一个氢分子,每两个氧原子组成一个氧分子,因此,反应生成两个氢分子和一个氧分子,故填写:。
28.如图是自然界中二氧化碳、氧气循环简图。
(1)图一中,转化1表示水吸收二氧化碳的过程,发生反应的化学式表达式为______(属______反应类型);
(2)图二中,转化1是自然界中碳、氧循环的重要反应绿色植物光合作用的过程,反应的化学式表达式为______;
(3)上述反应中两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是__________。
【答案】CO2+H2O→H2CO3 化合 CO2+H2OC6H12O6+O2 反应的条件不同
【解析】
(1)二氧化碳和水反应生成碳酸,符号表达式为:CO2+H2O→H2CO3,该反应是由两种物质反应生成另一种新物质,属于化合反应;故填:CO2+H2O→H2CO3;化合;
(2)二氧化碳和水在光照的条件下,在叶绿体内发生反应生成葡萄糖和氧气,符号表达式为:CO2+H2OC6H12O6+O2;故填:CO2+H2OC6H12O6+O2;
(3)上述反应中两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是反应的条件不同;故填:反应的条件不同。
29.人类生活离不开水,请回答有关问题。
①某自来水厂净化水的大致流程如图:
Ⅰ絮凝反应处理中会使用净水剂处理微小悬浮物,常用的净水剂有_____或氯化铁。
Ⅱ氯化铁放入水中可与水反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3由_____种元素组成,其摩尔质量为______,1molFe(OH)3中约含有_____个铁原子。
Ⅲ消毒处理中常用的消毒剂是_____。
②通过如图两个实验可以验证水的组成:
Ⅰ把水注入图一的水电解器装置中,接通直流电,可以观察到a管中的电极上_____,检验b管中产物的方法是_____。写出该反应的化学方程式_____。
Ⅱ图二是氢气在氧气中燃烧的实验,实验中使用的氢气需要干燥,其目的是_____。
【答案】明矾 三 107g/mol 6.02×1023 氯气 产生的气泡速率快 打开活塞,将带火星的靠近管口,带火星的木条复燃,说明是氧气 2H2O2H2↑+O2↑ 验证氢气燃烧生成水
【解析】
①Ⅰ、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,所以絮凝反应处理中会使用净水剂处理微小悬浮物,常用的净水剂有明矾或氯化铁;
Ⅱ、Fe(OH)3由铁、氢、氧三种元素组成,其摩尔质量为:(56+16×3+1×3)g/mol=107g/mol,1molFe(OH)3中约含有铁原子的个数为:6.02×1023×1=6.02×1023;
Ⅲ、消毒处理中常用的消毒剂是漂白粉、氯气、二氧化氯等;
②Ⅰ、由图一可知,a管内的气体体积较大,是氢气,b管内的气体体积较小,是氧气,实验中观察到a管中的电极上产生气泡的速率较快;氧气具有助燃性,所以可用带火星的木条来检验,检验方法是打开活塞,将带火星的靠近管口,带火星的木条复燃,说明是氧气;该反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;
Ⅱ、氢气燃烧生成水,所以验证氢气燃烧有水生成时,氢气必须是干燥的,否则无法验证氢气燃烧生成水。
四、实验题
30.如图表示电解水的简易装置,回答下列问题:
(1)与试管中的电极相连的是电源的________极.
(2)试管中产生的气体是________.
(3)如果用和分别表示试管和试管中生成气体的体积,则约等于________.
(4)如果该实验中产生的氢气,则生成氧气的体积是________.
(5)该实验能证明的结论是________.
【答案】负 氧气或 水是由氢元素和氧元素组成的
【解析】
(1)电解水实验中,生成的体积较大的气体是氢气,氢气在连接电源负极的玻璃管内生成,所以与试管中的电极相连的是电源的负极,故填负。
(2)电解水实验中,生成的体积较小的氢气是氧气,故填氧气或。
(3)由(1)(2)可知,A试管中的气体是氢气,B试管中的气体是氧气,电解水时,生成的氢气与氧气的体积比约为2:1,所以VA:VB=2:1,故填2:1。
(4)电解水实验中,生成的氢气与氧气的体积比约为2:1,如果该实验中产生的氢气,则生成氧气的体积是4mL,故填4。
(5)水通电反应生成氢气与氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,化学反应中元素的种类不变,所以可以推知,水是由氢元素与氧元素组成的,故填水是由氢元素与氧元素组成的。
31.水是一种常见的化合物。为了测定水的组成,某同学用下列两种方法进行探究:
I.甲方案:
①反应的化学方程式为_____,打开电源,观察到电极上_____。
②能定性说明水是由氢、氧元素组成的实验依据是_____。
③能定量说明水分子中氢、氧原子个数比为 2:1 的实验现象是_____。
Ⅱ.乙方案
①氢气在氧气中燃烧,其中由游离态转变为化合态的元素是_____。
②在步骤一中观察到氧气收集满的现象是_____,在步骤二中可观察到的现象是:氢气燃烧,_____,瓶壁发热。
③该实验能否达到实验目的,请说明理由_____。
【答案】2H2O 2H2↑+O2↑ 有气泡产生 水通电分解产生氢气和氧气 负极和正极产生气体的体积比为2:1 H、O 气泡从集气瓶口冒出 产生淡蓝色火焰,瓶壁上有液滴生成 不能,收集的氧气未干燥,会对实验结果产生干扰
【解析】
Ⅰ.①由实验的装置图可知,甲方案:电解水生成了氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑,打开电源,观察到电极上产生大量气泡;
②能定性说明水是由氢、氧元素组成的实验依据是水通电分解产生氢气和氧气,根据质量守恒定律可以推出水的组成;
③能定量说明水分子中氢、氧原子个数比为2:1的实验现象是负极和正极产生的气体体积比为2:1,因为相同条件下气体的分子个数之比等于气体的体积之比,即H2和O2的个数比是2:1,则氢、氧原子个数比为2:1;
Ⅱ.乙方案:①氢气在氧气中燃烧生成了水,其中由游离态转变为化合态的元素是氢元素和氧元素;
②在步骤一中是利用排水法收集氧气,观察到氧气收集满的现象是集气瓶口有气泡逸出,在步骤二中可观察到的现象是:氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,瓶内壁有水雾,瓶壁发热;
③该实验不能达到实验目的,因为用排水法得到的氧气中含有水蒸气,氧气未干燥,会对实验结果产生干扰。
32.请通过下列四组实验,回答相关问题:
甲
乙
丙
丁
铁丝燃烧
测定水的元素组成
煅烧石灰石
测定空气中氧气体积分数
(1)实验甲中,铁丝在氧气中燃烧的现象是_____,反应的化学方程式_____;该实验瓶底 留少量水的目的是_____。
(2)实验乙中,观察到集气瓶内壁有_____产生,也可以得出结论。氢气燃烧的化学方程式_____。
(3)实验丙中,观察到烧杯内壁石灰水变浑浊,写出产生此现象的反应的化学方程式_____。实验结论:说明石灰石已分解。该实验设计是否合理,理由是_____。
(4)实验丁中,红磷燃烧的化学方程式是_____,冷却到室温,打开止水夹,观察到的现象是_____。若测定氧气的体积分数偏小,可能的原因是_____。
【答案】剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热 3Fe+2O2Fe3O4 防止高温熔融物溅落使集气瓶底部炸裂 液滴 2H2+O22H2O CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 不合理,燃气灯燃烧也生成CO2 4P+5O22P2O5 烧杯中的水进入集气瓶中,约占其容积的1/5 红磷不足等
【解析】
(1)实验甲中,铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应的化学方程式:3Fe+2O2Fe3O4;该实验瓶底 留少量水的目的是:防止高温熔融物溅落使集气瓶底部炸裂。
(2)氢气在氧气中燃烧生成水。实验乙中,观察到集气瓶内壁有液滴产生,也可以得出结论。氢气燃烧的化学方程式为:2H2+O22H2O。
(3)实验丙中,观察到烧杯内壁石灰水变浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙的沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。实验结论:说明石灰石已分解。该实验设计不合理,理由是:燃气灯燃烧也生成CO2。
(4)实验丁中,红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式是:4P+5O22P2O5。氧气约占空气总体积的五分之一,过量的含量将空气中的氧气全部反应完,集气瓶内压强降低。故冷却到室温,打开止水夹,观察到的现象是:烧杯中的水进入集气瓶中,约占其容积的1/5。若测定氧气的体积分数偏小,可能的原因是:红磷不足等。
33.探究水的元素组成:
①图一是电解水的实验装置,电源A是______极,试管D中的气体是_______。
②图二是氢气燃烧的微展示意图,反应过程的正确顺序是_________(用a、b、c表示)。
从该图可以体现化学变化的实质是________。
图一:电解水
图二:氢气燃烧
③以上两个实验都可以得出实验结论:_____________。
④实验分析:
氢气在氧气中燃烧
步骤一 制取一瓶氧气
步骤二 纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧
现象:氢气燃烧,发出____色火焰,瓶壁发热
该实验不能达到实验目的的原因是__________________
【答案】正 氧气 bca 原子的重新组合 水由氢、氧两种元素组成 淡蓝 排水法收集,集气瓶瓶壁上有水
【分析】
电解水正极生成氧气,分解生成氢气,氢气和氧气的体积比为2:1。
【解析】
①电解水正极生成氧气,负极生成氢气,氢气和氧气的体积比为2:1,图一是电解水的实验装置,电源A连接的试管生成的气体较少,为氧气,故电源A是正极,试管D生成的气体较少,故试管D中的气体是氧气。
②化学反应是分子的破裂,原子的重新组合,图二是氢气燃烧的微展示意图,反应过程的正确顺序是bca。
从该图可以体现化学变化的实质是原子的重新组合。
③电解水生成氢气和氧气,以上两个实验都可以得出实验结论:水由氢、氧两种元素组成。
④氢气在氧气中点燃生成水,氢气点燃前要检验其纯度。
氢气在氧气中燃烧
步骤一 制取一瓶氧气
步骤二 纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧
现象:氢气燃烧,发出淡蓝色火焰,瓶壁发热
该实验不能达到实验目的的原因是排水法收集,集气瓶瓶壁上有水
【点睛】
34.化学通过实验研究物质的组成、性质和变化规律的学科。
甲
乙
丙
丁
电解水
验证水的元素组成
铁丝燃烧
测定空气中氧气体积分数
(1)实验甲中电解一定量的水产生了x摩尔氢气。
质量(克)
体积(升)
物质的量(摩尔)
氢气
x
①上表中有些空格不能填写(请不必填写),是因缺少什么条件?_____;
②电解水的化学方程式是____;生成的正极气体和负极气体质量比是______。
(2)实验乙中,观察到集气瓶内壁有___产生,可以得出结论:水由___两种元素组成。
(3)实验丙中铁丝在氧气中燃烧的化学方程式是____,该实验中一个明显错误是___。
(4)实验丁中红磷燃烧的化学方程式是____。根据此实验装置图,红磷燃烧的过程中烧杯内会产生的现象是:____。若其他操作均正确,该同学得到的氧气的体积分数将___(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】密度 2H2O2H2↑+O2↑ 8∶1 水珠 氢、氧 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶底部未铺一层细沙或放少量水 4P+5O22P2O5 导管口现有气泡产生,一段时间后烧杯中水被倒吸进入集气瓶中 偏大
【解析】
(1)①已知氢气的物质的量,可求氢气的质量,但是不知道氢气的密度无法求氢气的体积,故填:密度;
②电解水的方程式为:2H2O2H2↑+O2↑,故填:2H2O2H2↑+O2↑;
生成氢气和氧气的质量比为2×2:32=1:8;
(2)实验乙中,观察到集气瓶内壁有水珠产生,故填:水珠;
氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,水由氢、氧两种元素组成。
(3)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为:3Fe+2O2Fe3O4,故填:3Fe+2O2Fe3O4;
铁丝燃烧生成的高温熔融物落下容易导致集气瓶炸裂,故应在集气瓶底部未铺一层细沙或放少量水,故填:集气瓶底部未铺一层细沙或放少量水;
(4)红磷燃烧的化学方程式为:4P+5O22P2O5,故填:4P+5O22P2O5;
红磷燃烧放热使集气瓶内气体体积膨胀,使一定气体通过导管进入烧杯中,使集气瓶内气体减少,测得氧气体积分数偏大;红磷燃烧消耗氧气,一段时间后,烧杯中的水会被倒吸入集气瓶中,故填:导管口现有气泡产生,一段时间后烧杯中水被倒吸进入集气瓶中,偏大;
35.水是生命的源泉。
①净水器可以净化自来水,净水器中装有活性炭,其作是_______;净水器接通电源时产生紫外线与自来水生产中加氯气的目的相同,其作用_______。
②如图表示电解水的简易装置。请回答下列问题:
Ⅰ.a试管中产生的气体是_______;检验b试管中气体的方法是_______;a试管和b试管中产生气体的体积比约等于_______;电解水反应的化学方程式为_______,该反应的基本类型是_______。
Ⅱ.如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c,在导管口d处点燃,然后把盛有冷水的烧杯置于如图所示的位置。实验过程中可以观察到的现象是_______,C中发生反应的化学方程式是_______。
Ⅲ.能证明水是由氧元素和氢元素组成的实验是_______。
a.水的净化 b.水的蒸发 c.水的电解 d.氢气在氧气中燃烧
【答案】吸附色素和异味 杀菌、消毒 氢气 用带火星的木条伸到试管中,观察是否复燃 2:1 2H2O2H2↑+O2↑ 分解反应 白色硫酸铜变蓝色、烧杯壁外有水珠生成、产生淡蓝色火焰 CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O cd
【解析】
①吸附色素和异味;紫外线有杀菌和消毒的作用;
Ⅰ、a试管产生的气体多,是氢气;b试管产生的气体少,是氧气,检验氧气的方法是,带火星的木条伸入试管中,观察是否复燃;氢气与氧气的体积比为2:1;电解水原理:2H2O2H2↑+O2↑,“一变多”属于分解反应;
Ⅱ、电解水产生的氢气中含有少量水蒸气,白色无水硫酸铜做干燥剂,遇水变为蓝色,生成五水硫酸铜;氢气点燃产生淡蓝色火焰,生成水蒸气遇冷烧杯后,凝结成水珠;
Ⅲ、a水的净化过程中没有发生化学变化,不能证明水的组成元素;
b水的蒸发中发生物理变化,不能证明水的组成元素;
c电解水只产生氢气和氧气两种单质,可证明水的组成元素;
d氢气在氧气中燃烧只生成水,可以证明水的组成元素;
故选cd。
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