九年级上册（2024）探究水的化学变化精品测试题

这是一份九年级上册（2024）探究水的化学变化精品测试题，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题，研究影响电解水反应速率的因素等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．下列应用没有体现化学性质的是
A．氧气用于医疗急救B．氮气用于食品包装
C．稀有气体用于霓虹灯D．氢气用作高能燃料
2．如图是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法中不正确的是
A．b管中的气体可使带火星的木条复燃
B．a管接电源的正极
C．管和管中气体体积之比约为
D．该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的
3．下列图示的实验操作中正确的是
A．铁丝在氧气中燃烧B．检查氢气的纯度
C．吸取液体D．检查气密性
4．下列物质微粒的示意图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子，则下列图示能表示保持水化学性质的微粒的示意图为
A．B．C．D．
5．1766年，英国化学家卡文迪什用金属铁和稀硫酸作用制得“可燃空气”，即氢气。氢气燃烧时发出火焰颜色为
A．淡蓝色B．紫色C．黄色D．绿色
6．苏轼有诗：“天壤之间，水居其多。”下列关于水的说法正确的是
A．自然界的淡水取之不尽、用之不竭B．长期饮用纯净水有利于人体健康
C．净水方法中，过滤比蒸馏净化程度更高D．电解水时，正、负极产生气体的质量比约为8：1
7．下列用途与性质说法正确的是
A．稀有气体用于霓虹灯电光源——通电发出不同颜色的光
B．氮气用于食品充氮包装——氮气是无色无味的气体
C．氢气是理想的清洁燃料——氢气很轻
D．氧气用于火箭发射、气割气焊——氧气有可燃性
8．空间站利用电解水的原理制备氧气，以供给宇航员呼吸。空间站制取氧气系统的剖面结构如图。以下说法正确的是
A．a端为电源的正极B．供水膜的孔径小于水分子的直径
C．电解水实验证明水由氢、氧原子构成D．该系统为空间站内实现水循环、氧循环
9．规范操作是实验成功的保证，下列实验操作正确的是
A．连接仪器B．读液体体积C．滴加液体D．氢气验纯
10．下列实验操作中的目的不是从安全因素考虑的是
A．点燃氢气前先检验纯度
B．加热前先将玻璃仪器外壁的水擦干
C．做铁丝燃烧实验前先将铁丝盘成螺旋状
D．蒸馏实验前先在烧瓶中加入少量沸石
11．如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是
A．点燃氢气前需要检验其纯度
B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生
D．实验中发生的变化属于化合反应
12．2024年3 月22日是第三十二届“世界水日”，下列有关水的说法正确的是
A．洁净的矿泉水是纯净水B．工业废水不能重复利用
C．电解水实验中正负极气体的体积比约为1：2D．将硬水过滤可得到软水
二、非选择题
13．阅读教材P91，了解氢气的物理性质，完成下表。
14．某化学探究小组利用如图所示装置米验证水的组成。
【实验步骤】
①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液，从A中的大圆孔注入；
②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，液面上升，直至水充满正负两极；
③接通电源待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；仔细观察实验装置中的现象；
④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
(1)步骤①中在水中加入氢氧化钠的作用是 。
(2)步骤②的目的是 。
(3)步骤图中的现象有：A中液面 (填“上升”、“下降”或“不变”)。
(4)电解水的符号表达式 。若实验过程中，C中得到200mL气体，则B中得到的气体质量为 g[在实验条件下，p(H2)=0.089g/L，p(O2)=1.429g/L]。
(5)理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1：2；某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得到氧气和氢气的体积比小于1：2，对产生此现象原因的猜想不合理的一项是______。
A．部分氧气溶于水B．部分氧气与氢气反应重新生成了水
C．部分氧气与碳棒反应D．部分氧气被碳棒吸附
(6)古人把宇宙万物划分为金、木、水、火、土五大类，并叫它们为“五行”。根据上述实验的现象，你认为水是否只含一种元素?并请说明理由： 。
15．老子言：水善利万物而不争，水是人类的宝贵资源。化学小组在学完水的相关知识后，查阅了很多资料，对水进行深入的学习。
【查阅资料】
1.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水；
2.电压、温度及氢氧化钠的浓度都会影响电解水的速率；
3.通常状况下，相同体积的水所溶解的氧气比氢气多。
任务一、初步认识生活中的水
(1)图1是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解或由此获得的启示 。
(2)图2为“生命吸管”及其净水过程，其②中活性炭的主要作用是________（填字母）。
A．去除有害菌和部分病毒
B．吸附杂质
C．除去较大的不溶性杂质
任务二、探究水的组成
【进行实验】化学小组连接好实验装置（如图3）
②活性表①过滤棉
(3)检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到 （填字母）现象，说明气密性良好。
(4)在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了 （“增强”或“减弱”）导电性
(5)接通直流电源，反应一段时间后切断电源，将燃着的木条放在b管口，观察到的现象为 。
任务三、研究影响电解水反应速率的因素
为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用如图装置进行实验，记录如下：
(6)实验2和3研究的影响电解水反应速率的因素是 。
(7)分析六组实验数据，实验⑤的电解时间“x”可能是________（填字母序号）。
A．710B．740C．395D．235
(8)阿伏伽德罗定律指出：在同温同压下，气体体积比等于气体分子个数比，据此请先说明电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值，再结合资料分析上表数据与理论值产生偏差的原因 。
《3.2探究水的化学变化》参考答案
1．C
【详解】A、氧气用于医疗急救，是利用了氧气能供给呼吸的性质，需要通过化学反应才能表现出来，是利用了其化学性质，该选项不符合题意；
B、氮气用于食品包装的保护气，是利用了氮气的稳定性，需要通过化学反应才能表现出来，是利用了其化学性质，该选项不符合题意；
C、稀有气体通电时发出五颜六色的光，不需要通过化学变化表现出来，是物理性质，该选项符合题意；
D、氢气具有可燃性，需要通过化学变化表现出来，是化学性质，该选项不符合题意。
故选C。
2．A
【分析】电解水正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，a管产生的气体较少，b管产生的气体较多，故a管产生的是氧气，与正极相连，b管产生的是氢气，与负极相连。
【详解】A、a管中的气体是氧气，可使带火星的木条复燃，选项错误；
B、a管与电源的正极相连，选项正确；
C、a管产生的是氧气，b管产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，选项正确；
D、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，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，选项正确；
故选A。
3．B
【详解】A、在做铁丝在氧气中燃烧实验时，集气瓶底部要放少量的水或细沙，防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，A错误；
B、检验氢气的纯度，用向下排空气法或排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下，立即移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气。如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，必须重新收集进行检验；如果听到很小的“噗”声，则表明氢气较纯，B正确；
C、吸取液体，应该吸取试剂前将吸管内空气挤出，以免空气进入试剂使试剂变质，图中试剂中有气泡，C错误；
D、检查该装置气密性的方法：用止水夹夹住胶皮管，从长颈漏斗向试管中加水至漏斗中的液面高于试管中的液面，一段时间后观察漏斗和试管中的液面差，D错误。
故选B。
4．C
【详解】分子是保持物质化学性质的最小微粒，水是由水分子构成的物质，表示保持水化学性质的微粒是水分子，每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成。
故选C。
5．A
【详解】氢气具有可燃性，氢气燃烧时发出火焰颜色为淡蓝色；
故选A。
6．D
【详解】A.虽然自然界中水总量大，但可直接利用的淡水资源有限且分布不均，并非取之不尽，故说法错误；
B.纯净水经过处理去除了杂质，但也去除了人体必需的矿物质（如钙、镁等）。长期饮用纯净水可能导致矿物质摄入不足，影响健康，故说法错误；
C.过滤仅能去除不溶性杂质，而蒸馏可去除所有杂质（包括可溶物），因此蒸馏净化程度更高，故说法错误；
D.电解水时，正极产生氧气（O2），负极产生氢气（H2），质量比为8：1，故说法正确。
故选：D。
7．A
【详解】A、稀有气体（如氖气、氩气）在通电时能发出不同颜色的光（如氖气发红光），这是其物理性质。正确。
B、氮气用于食品充氮包装，主要是因为它化学性质稳定，能防止食品氧化变质，延长保质期。错误。
C、氢气作为清洁燃料，是因为它燃烧只生成水，无污染，且热值高。错误。
D、氧气用于火箭发射和气割气焊，是因为它能支持燃烧（助燃性）。错误。
故选A。
8．D
【详解】A、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，a端产生气体为氢气，则为电源的负极，不符合题意。
B、由图可知，供水膜能使水分子通过，供水膜的孔径应大于水分子的直径，不符合题意。
C、水在通电的条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，该实验证明水由氢、氧元素组成，不符合题意。
D、该系统利用电解水制备氧气，同时产生氢气，氢气燃烧又可转化为水，同时提供能量，为空间站内实现水循环、氧循环，符合题意。
故选D。
9．D
【详解】A、应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，再使劲塞进塞子，以免压破试管，图中操作错误，不符合题意；
B、常用量筒量取一定体积的液体，读数时，视线应与液体凹液面的最低处保持水平，图中操作错误，不符合题意；
C、胶头滴管加液时，既不能伸入容器，更不能接触容器，应垂直悬空于容器上方，图中操作错误，不符合题意；
D、氢气验纯：用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，声音很小，说明气体较纯，图中操作正确，符合题意。
故选D。
10．C
【详解】A、氢气是可燃气体，如果混有空气（或氧气），点燃时可能发生爆炸。检验纯度是为了避免爆炸事故，确保操作安全。从安全因素考虑。
B、玻璃仪器外壁有水时，加热会导致受热不均（玻璃热胀冷缩不均匀），可能使仪器破裂，造成碎片飞溅或烫伤。擦干水是为了防止此类危险。从安全因素考虑。
C、此操作是为了增大铁丝与氧气的接触面积，使燃烧更剧烈、现象更明显（如火星四射），便于观察实验效果。不是从安全因素考虑。
D、沸石（或碎瓷片）能提供气化中心，防止液体暴沸（突然剧烈沸腾）。暴沸可能导致热液体喷出，造成烫伤或火灾。加沸石是为了避免此类事故，从安全因素考虑。
故选C。
11．B
【详解】A、氢气是可燃性气体，混有一定量的空气或氧气时，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前需要检验其纯度，故选项说法正确；
B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而不是蓝紫色火焰，故选项说法错误；
C、氢气燃烧生成水，所以实验中烧杯内壁有无色液滴产生，故选项说法正确；
D 、氢气和氧气在点燃的条件下生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法正确；
故选：B。
12．C
【详解】A、澄清洁净的矿泉水中含有水和溶于水的矿物质，不是纯水，属于混合物，A选项错误；
B、工业废水经过处理后能重复利用，B选项错误；
C、水在通电情况下会发生电解，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比是1:2，C选项正确；
D、将硬水过滤不能得到软水，是因为过滤不能除去水中可溶的钙、镁化合物，D选项错误。
故选：C。
13． 无色 无味 气体 比空气小 难溶于水
【详解】氢气在常温常压下是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。
14．(1)增强水的导电性
(2)将装置内空气排尽
(3)上升
(4) 上升 0.1429
(5)B
(6)否，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，故水不是一种元素。
【详解】（1）向水中加入氢氧化钠，能增加水中自由移动的离子浓度，能增强水的导电性。
（2）根据步骤②的操作可知，其目的为将装置内空气排尽。
（3）电解水生成氢气和氧气，则B、C两端会有气体产生，装置内压强增大，A中液面上升。
（4）电解水生成氢气和氧气，反应的符号表达式为：；
电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成氧气和氢气的体积比为1：2，则B中收集的为氧气，C中收集的为氢气，C中得到200mL气体，则B中收集的气体的体积为200mL÷2=100mL，则得到的气体体积为100mL×0.001L/mL×1.429g/L=0.1429g。
（5）A、部分氧气溶于水中，会使收集的氧气较少，则得到的氧气和氢气的体积比小于1：2，不符合题意；
B、部分氧气和氢气反应生成水，不影响得到的氢气和氧气的体积比，符合题意；
C、部分氧气与碳棒反应，会使收集的氧气较少，则得到的氧气和氢气的体积比小于1：2，不符合题意；
D、部分氧气被碳棒吸附，会使收集的氧气较少，则得到的氧气和氢气的体积比小于1：2，不符合题意。
故选B。
（6）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，根据反应前后元素种类不变，水是由氢、氧元素组成，则水不是一种元素。
15．(1)生活中要注重节约用水
(2)B
(3)a
(4)增强
(5)木条燃烧更旺
(6)温度
(7)C
(8)理论值应为2:1，实验数据产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水
【详解】（1）图1是我国“国家节水标志”，由此获得的启示是生活中要注重节约用水；
（2）活性炭具有吸附性，②中活性炭的主要作用是吸附杂质，故选B；
（3）检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到玻璃管中有气体生成，说明气密性良好，故选a；
（4）在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了增强导电性；
（5）在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与电源正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，所以将燃着的木条放在b管口，可观察到木条燃烧更旺；
（6）实验2和3的温度不同，研究的影响电解水反应速率的因素是温度；
（7）实验⑤的NaOH溶液浓度比实验④大，实验⑤的温度比实验⑥的温度低，实验⑤的电解时间应位于实验④和实验⑥之间，则“x”可能是395，故选：C；
（8）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，理论值应为2:1，实验数据氢气与氧气的体积比大于2：1，产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水。
颜色
气味
状态（常温常压）
密度
溶解性





实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压/V
8
8
8
12
12
12
温度/℃
10
10
30
10
10
30
溶液浓度/%
2.5
5.0
5.0
2.5
5.0
5.0
电解时间/s
1366
753
464
703
x
237
a极气体的体积/
18.7
18.7
19.7
19.7
20
20
b极气体的体积/
9.3
9.3
9.8
9.8
9.9
9.9
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
C
A
D
A
D
D
C
题号
11
12








答案
B
C