沪教版（2024）九年级上册（2024）水的组成及变化的探究课时作业

这是一份沪教版（2024）九年级上册（2024）水的组成及变化的探究课时作业，共13页。试卷主要包含了 水的电解实验，电解水所用的电源为直流电等内容，欢迎下载使用。
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
1. 水的电解实验
实验装置：如下图
实验现象：（1）电极上均有气泡产生；(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。
气体验证：（1）a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；
（2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
反应文字表达式：
符号表达式为
实验结论：从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
误差分析：实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。
主要原因：①氧气的溶解性大于氢气；②氧气与电极反应而消耗。
【易错提醒】
①做水的电解实验时，要在水中加入少量H2SO4或NaOH溶液，其目的是增强水的导电性，提高化学反应速率。
②所用电源为直流电源，若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化学能。
2、氢气燃烧
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。
反应的文字表达式为：
符号表达式为：
点燃氢气前，要先检验氢气的纯度
检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若声音很小则表明氢气较纯。
氢气是理想能源，原因是燃烧产物是水，不产生污染
+
1．在①水的沸腾，②电解水，③水的净化，④氢气在氧气中燃烧四个实验中，能证明水的组成的是
A．②B．①②C．②④D．②③
2．如图是两个关于水的实验，有关说法正确的是

A．实验1中加入适量氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性
B．实验2，水变化全过程中分子的种类和分子间间隔均没有任何改变
C．实验1，试管a中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺，具有助燃性
D．实验1、2均能验证水的组成
3．由电解水的实验中可知（装置如图）：

(1)产生的气体a与电源的 连接，是 ，该气体能 ，可用 检验该气体。
(2)产生的气体b与电源的 连接，是 ，该气体具有的性质是 ，检验该气体所涉及反应的文字表达式为 。
(3)气体a与气体b的体积比为 。电解水的文字表达式为 。
(4)水的电解实验证明了水是由 组成的。
►问题一 电解水实验
【典例1-1】（2024·山西大同·三模）科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法正确的是
A．a管与电源正极相连B．b管中的气体能燃烧
C．c中液面实验过程中会下降D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的
【典例1-2】关于电解水的实验，叙述错误的是（ ）
A．正极产生的气体不能燃烧
B．正极产生的气体能使带火星的木条复燃
C．负极产生的气体能燃烧
D．正负极产生的气体体积比大约是
【典例1-3】18世纪末，人们就开始了对水的组成的研究。
(1)英国科学家普利斯特里把“易燃空气”(氢气)和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁上出现了液滴。不久，卡文迪许用纯氧代替空气进行上述实验，确认所得液滴是水。基于卡文迪许实验，可得出的关于水的组成的结论是_______(填字母)。
A．水是由氢气和氧气组成的
B．水是由氢元素和氧元素组成的
C．水是由2个氢元素和1个氧元素构成的
(2)后来，科学家进一步利用电解水实验(如图甲所示)证明水的组成。 实验中得到氧气的试管是 (填“1”或“2”)，电解水过程中，发生变化的粒子名称是 。
(3)图乙是氢气验纯的方法，点燃前试管口朝下的原因是 。
【解题必备】
1.为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
2.电解水所用的电源为直流电
3.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
4.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。
【变式1-1】（2024·四川成都·三模）某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是
A．左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧B．右侧注射器针筒内液面下降得更快
C．使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成
【变式1-2】关于课本中用加入少量硫酸钠的水进行电解水实验，说法错误的是
A．硫酸钠可以增强水的导电性B．该反应属于分解反应
C．正极产生的气体能燃烧D．说明水由氢元素和氧元素组成
【变式1-3】（23-24九年级上·山东日照·期中）如图所示装置能快速测定水的组成，己知气球容积远大于Y形管容积，实验开始时Y形管和气球中均充满水。下列说法正确的是
A．电解水是一种净水的方法
B．Y形管右边生成的气体可以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．实验时可在水中加少量硫酸钠或氢氧化钠
【变式1-4】某同学设计了如图所示装置进行水电解实验：
(1)实验前在水中加入少量的氢氧化钠或稀硫酸目的是 。
(2)实验中b端与电源 极相连，产生 气，
(3)反应的符号表达式为 。
(4)实验结论：该实验能证明水由 （写元素符号）元素组成。
(5)小花通过预习知道，电解水时生成氢气与氧气的体积比为2：1，但实验所得数据是氢气与氧气体积比略大于2：1。针对这一发现，下列做法中不可取的是
A．反复多次实验查找原因B．实验所得数据和理论值差不多，可以认为实验已成功
C．大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水D．查找实验装置是否漏气
►问题二 氢气的燃烧
【典例2-1】下说法不正确的是
A．水是由氢气和氧气组成的，属于混合物
B．点燃氢气时，火焰是淡蓝色的
C．氢气是无色、无气味，难溶于水的气体，实验室可以用排水法收集氢气
D．氢气在氧气中燃烧，生成唯一产物——水，该反应也能证明水的组成
【典例2-2】下列对于氢气在空气中燃烧的说法中，错误的是
A．氢气在空气中燃烧时，发出淡蓝色火焰
B．氢气燃烧时会产生浓烈的刺激性气味
C．氢气燃烧时会放出大量的热
D．氢气燃烧属于化合反应
【解题必备】
氢气燃烧：
（1）在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，将冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，出现淡蓝色火焰。手触烧杯，感觉发烫。
如果用尖嘴的玻璃导管，则出现黄色火焰，这是因为玻璃中含有钠离子，使火焰呈现黄色。（焰色反应）
（2）氢气是易燃易爆气体，使用前一定要检验气体纯度。
【变式2-1】下列有关氢气说法错误的是
A．通常情况下，氢气是无色无味的气体
B．氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集
C．可用如图所示方法检验氢气纯度，若声音很小，证明氢气不纯
D．在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，可检验氢气燃烧的产物
1．下列能证明水是由氢和氧两种元素组成的是
A．水的净化B．水的汽化C．水的蒸馏D．氢气燃烧
2．（2024·广西南宁·二模）利用如图装置进行电解水实验（水中加入少量硫酸钠），下列说法不正确的是
A．该实验可以探究水的组成B．甲试管中产生的气体是氢气
C．实验说明水中含有氢分子和氧分子D．实验中加入少量硫酸钠可增强导电性
3. 关于氢气在空气中燃烧实验的下列说法正确的是（ ）
A．从现象上判断：水由碳、氢、氧元素组成的
B．从变化上分类：该变化属于物理变化
C．从宏观上分析：水是氢气和氧气组成的
D．从微观上分析：分子在化学变化中可分
4．氢气在氧气中燃烧后生成水，下列说法错误的是
A．该反应中，原子种类没有发生改变B．氢气、氧气和水都是由原子构成的
C．该反应中，分子种类发生了改变D．该反应能说明水是由氢元素和氧元素组成的
5．下列说法不正确的是
A．水中含有氢气和氧气，属于混合物
B．点燃电解水产生的氢气时，不需要检验纯度
C．氢气是无色、无味、难溶于水的气体，实验室可用排水法收集氢气
D．氢气在氧气中燃烧，生成唯一产物——水，也能证明水的组成
6．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序错误的是
A．做氢气燃烧实验时，先检验氢气的纯度，后点燃气体
B．用酒精灯加热试管中液体时，先预热，后对准液体集中加热
C．用排水法收集完氧气时，先把导管移出水面，后熄灭酒精灯
D．在检查装置气密性时，先用双手紧捂容器外壁，后将导管一段浸入水中
7. 关于水的组成的下列说法错误的是（ ）
A．氢气燃烧只生成水，证明水是氢氧两种元素组成的
B．电解水只生成氢气和氧气，证明水是氢氧两种元素组成的
C．水是无色无味澄清的液体，说明水是氢氧两种元素组成的
D．从水的化学式是，可以读出水是氢氧两种元素组成的
8．下列关于电解水实验的描述，正确的是
A．正极产生的气体是氢气B．该实验能证明水是由氢气和氧气组成的
C．电解过程中水分子没有发生改变D．生成氧气与氢气的体积比约为1：2
9．有关电解水的实验，下列说法正确的是
A．电解前后元素种类不变
B．实验说明水由氢气和氧气组成
C．实验结束时产生的氢气和氧气的质量比是2：1
D．负极收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
10. 下列对于氢气在空气中燃烧的说法中，错误的是
A．氢气在空气中燃烧时，发出淡蓝色火焰
B．氢气燃烧时会产生浓烈的刺激性气味
C．氢气燃烧时会放出大量的热
D．氢气燃烧属于化合反应
11．如图所示的实验，下列说法正确的是
A．两个实验都发生了化学变化B．实验一中水分子的构成发生了改变
C．实验二证明水是由氢元素和氧元素组成的D．玻璃管b中的气体具有可燃性
12．（23-24·黑龙江哈尔滨·开学考试）电解水实验
(1)符号表达式： ；
(2)现象：电极附近有气泡产生，一段时间后，正、负极产生的气体体积比约为 ；
(3)用什么检验与负极相连的试管中的气体： ；
(4)实验中加入氢氧化钠或硫酸钠的作用是： ；
(5)实验得到的结论是水不是一种元素，是由 元素组成的。
一、选择题
1．简易氢氧燃料电池实验：在U型管中装入在U型管中装入氢氧化钠溶液（增强水的导电性），连接学生电源，进行水电解实验（如图1），待两极石墨碳棒出现明显气泡，立即换接电流表（如图2），观察到电流表指针大幅度偏转，下列说法正确的是

A．图1中U型管左侧电极产生的气体是氧气
B．图 1 U 型管左右电极产生气泡的速率比为 2:1
C．图2现象说明氢氧燃料电池中氢气和氧气燃烧生成水
D．图2现象说明氢氧燃料电池可将电能转化为化学能
2．1800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：①相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比；
②常温常压时，1L水可溶解0.031LO2、0.403LO3。
A．检验b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，H2在水中的溶解度比O2的小
D．若右侧试管内产生少量O3，会使左右两侧试管内气体体积比略小于2：1
3．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序错误的是
A．做氢气燃烧实验时，先检验氢气的纯度，后点燃气体
B．用酒精灯加热试管中液体时，先预热，后对准液体集中加热
C．用排水法收集完氧气时，先把导管移出水面，后熄灭酒精灯
D．在检查装置气密性时，先用双手紧捂容器外壁，后将导管一段浸入水中
4．下列说法不正确的是
A．水中含有氢气和氧气，属于混合物
B．点燃电解水产生的氢气时，不需要检验纯度
C．氢气是无色、无味、难溶于水的气体，实验室可用排水法收集氢气
D．氢气在氧气中燃烧，生成唯一产物——水，也能证明水的组成
5．同学们用“电解水”和“氢气燃烧”来探究水的组成，他们依次进行了下列实验。则叙述正确的是
A．上述实验中发生的反应均为分解反应
B．实验①中使用的是交流电源
C．实验②的目的是检验氢气中是否混有水蒸气
D．实验①与实验②都能说明水是由氢、氧两种元素组成的
6．验室中氢气燃烧和电解水的实验如图所示，下列有关实验的描述中，正确的是

A．点燃氢气前不用检验纯度B．干冷烧杯的内壁无明显变化
C．b管气体能使带火星木条复燃D．a、b两管中生成气体的体积比为1：2
7．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）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
A．a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
D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1
8．1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是
A．实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
B．铁在该实验起催化作用
C．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
D．实验中，水蒸气只发生了物理变化
9．（2024·江苏宿迁·二模）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
C．a管与b管收集的气体质量比为1：2
D．两个实验均可证明水的组成
10．（2024·四川成都·二模）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
B．a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%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值
11．（23-24九年级下·安徽淮北·月考）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
B．对比①④或②③，说明石墨电极可能不利于的获取
C．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
D．电极材料相同时，使用NaOH溶液的实验效果均优于溶液
12.（23-24九年级上·四川巴中·月考）电解水实验中产生气体的体积与反应时间的关系如图所示。下列分析正确的是
A．与电源负极相连的电极上产生的气体是N
B．检验气体M、N可证明水的组成
C．气体M、N的质量比为1：2
D．通电后气体产生的速率相同
二、非选择题
13. 同学们在学习水的电解后，在老师的指导下自己动手探究水的组成。他们依次进行了电解水、氢气燃烧的化学实验，如下图所示，试回答下列问题：

(1)电解水时，要在水中加入一些硫酸钠的目的是 ，在图一实验装置中，电源A是 极，反应的符号表达式是 。
(2)有同学认为图二氢气燃烧的实验操作不能达到实验目的，原因是 。
(3)小明同学自己动手设计实验，探究氢气燃烧时参加化学反应的氢气和氧气体积比关系。如图是他绘制的实验数据关系图，横坐标表示氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定。

试回答：
a、氢气燃烧时参加化学反应的氢气和氧气体积比是 ；
b、反应前原有氢气的体积是 升。
1.通过实验探究水在直流电作用下的变化；
2.通过电解水实验，认识水的组成；
3.学习利用元素守恒思想探究物质组成的方法。
序号
电极材料
溶解在水中的物质
研究结果
①
铂丝
NaOH
②
铂丝
③
石墨
④
石墨
NaOH
⑤
铂丝
NaOH、、（气体达饱和）

步骤一：制取一瓶氧气
步骤二：干燥纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧

图一：电解水
图二：氢气燃烧