2024年人教版中考化学总复习第三部分化学物质与定量研究实验4水的组成及变化的探究.docxVIP

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实验4水的组成及变化的探究

【重温真题】

1.(2023·成都中考)电解水,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表。相关说法错误的是 (D)

项目

两电极

正极端的玻璃管

负极端的玻璃管

现象

有气泡

体积为5.15mL,木条燃得更旺

体积为10.38mL,气体燃烧

A.通电前应将玻璃管内空气排尽

B.两电极产生气泡的速率不相同

C.正极气体为氧气,负极气体为氢气

D.结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比

2.(2022·青岛中考节选)“追梦”学习小组走进实验室,探究“水在直流电作用下的变化”。请回答下列问题。

在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有气泡产生,左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。

(1)a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为1∶2。将带火星的木条放在a玻璃管口,打开活塞,观察到带火星的小木条复燃,说明a管中产生的气体为氧气;将燃着的木条放在b玻璃管口,打开活塞,气体燃烧,火焰呈淡蓝色,该气体是氢气。?

(2)由上述实验可以得出:

①水是由氢、氧(填元素名称)元素组成的。?

②化学变化不但生成新物质,还会伴随着能量的转化。在电解水的过程中,电能主要转化为化学能。?

(3)写出电解水的化学方程式:2H2O2H2↑+O2↑。?

3.(2023·宜宾中考)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小组同学设计如图1装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。

已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。

回答下列问题:

(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在c(填“a”“b”或“c”)处。?

(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2∶1。?

(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是木条燃烧得更旺。?

(4)电解时,水分子分解示意图如图2,补全横线上的模型图。

(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图3:

①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是电压越高,电解水的速率越快。?

②上述实验中,电解水速率最快的条件是10%的NaOH和12V电压。?

【精练模拟】

1.(2023·青岛二模)用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体(U形管中预先加入少量的氢氧化钠,c、d两支试管容积相等),下列说法不正确的是 (A)

A.U形管的a管应连接电源的正极

B.试管c中的气体先收集满

C.U形管中加入少量氢氧化钠的目的是增强水的导电性

D.该实验说明水中含有氢、氧两种元素

2.(2023·苏州模拟)用如图所示装置进行电解水实验(水中加入少量硫酸钠溶液以增强导电性),反应一段时间。下列说法正确的是(C)

A.球形容器内液面下降

B.液体中硫酸钠的浓度不变

C.与电源正极相连的玻璃管内产生的气体质量约为负极的八倍

D.与电源负极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃

3.(2023·安徽模拟)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。

(1)1781年,卡文迪许把“易燃空气”与纯氧混合后于密闭容器中引燃得到水。拉瓦锡在前人的基础上,用图1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

①通过拉瓦锡的实验,可以得出有关水的结论是a(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

②后经证实铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,写出该反应的化学方程式:3Fe+4H2OFe3O4+4H2。?

③拉瓦锡测得铁管增加的质量大于所收集到氢气质量的8倍,其原因可能是铁与空气中的氧气发生了反应。?

(2)1800年,尼克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,兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液,用图2所示装置进行电解水实验。

兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液目的是增强水的导电性。?

②实验发现,相同时间内,管a与管b中收集到的气体体积之比均小于1∶2。小组同学查阅资料后得知,电解过程中石墨会与氧气反应生成CO2从而消耗部分氧气。还可能的原因是氧气在水中溶解度比氢气大(写出一条即可)。?