課題2 水的組成（第1課時）（分層作業(yè)）-九年級化學(xué)上冊同步高效課堂（人教版2024）（解析版）

第第頁課題2水的組成第1課時【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1．（2024·自貢）如圖是電解水的實驗裝置，下列相關(guān)說法正確的是（）A．M、N氣體體積比為1：2B．點燃N氣體產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰C．水中含有氫分子和氧分子D．水由氫元素和氧元素組成【答案】D【解析】A、在電解水實驗中，“正氧負(fù)氫”，生成氫氣和氧氣的體積比約為2:1，左管與負(fù)極相連。產(chǎn)生的是氫氣，右管與正極相連，產(chǎn)生的是氧氣，故M、N氣體體積比為：2:1，不符合題意；B、由A的分析可知，N為氧氣，氧氣具有助燃性，不具有可燃性，無法被點燃，不符合題意；C、水由水分子構(gòu)成，水中不含氫分子和氧分子，不符合題意；D、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，可得水是由氫元素和氧元素組成，符合題意。故選D。2.（2024·宣城模擬）2022年3月23日，王亞平在“太空課堂”用水和兩塊木板搭建了一座液橋（如圖）。下列有關(guān)說法正確的是（）A．太空中，水分子不再運動 B．太空中，水分子體積變大C．太空中，水是由氫原子、氧原子構(gòu)成的 D．太空中，水分子存在間隙【答案】D【解析】A、分子在不停地運動，因此太空中的水分子也在不停地運動，說法錯誤；B、在太空中，水分子組成不變，故體積不變，說法錯誤；C、水是由水分子構(gòu)成的，水分子是由氫原子、氧原子構(gòu)成的，說法錯誤；D、水分子之間存在間隙，說法正確；故選D。3.（2024·順義一模）用下圖裝置進(jìn)行電解水實驗，下列說法不正確的是（）A．實驗前兩支試管內(nèi)應(yīng)裝滿水B．2中氣體能使帶火星木條復(fù)燃，說明水中含有氧氣C．正負(fù)兩極氣體的體積比為D．實驗?zāi)康氖翘骄克慕M成【答案】B【解析】電解水時，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，氫氣燃燒生成水，氧氣和氫氣的體積比約為1：2。A、實驗前兩支試管內(nèi)應(yīng)裝滿水，選項說法正確；B、2中氣體體積較小，是氧氣，氧氣能使帶火星木條復(fù)燃，說明水中含有氧元素，而不是含有氧氣，選項說法錯誤；C、由“正氧負(fù)氫、氫二氧一”可知，正負(fù)兩極氣體的體積比為1：2，選項說法正確；D、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，由質(zhì)量守恒定律可知，水是由氫元素與氧元素組成的，因此實驗?zāi)康氖翘骄克慕M成，選項說法正確。故選B。4．如圖所示是水分子在一定條件下分解的示意圖，從中獲得的信息不正確的是（）A．每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成B．水是由氫分子和氧分子組成C．水是由氫元素和氧元素組成D．電解水生成H2和O2的體積比是2：1【答案】B【解析】A、由圖示可知每個水分子都是由1個氧原子和2個氫原子構(gòu)成的，說法正確，不符合題意；B、水是由氫元素和氧元素組成的，由兩種不同的分子構(gòu)成的物質(zhì)是混合物，說法錯誤，符合題意；C、水通電分解為氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，故可知水是由氫元素和氧元素組成的，說法正確，不符合題意；D、由圖示可知水分解后生成氫氣和氧氣的分子個數(shù)比為2:1，則其體積比為2:1，同溫同壓下氣體分子個數(shù)比等于其體積比，說法正確，不符合題意。故選B。5.某同學(xué)為探究不同電壓對電解水速率的影響，用如圖裝置進(jìn)行多次實驗，并記錄不同電壓下生成氫氣所需時間。下列分析正確的是（）A．a(chǎn)管與電源正極相連 B．b管中氣體可以燃燒C．a(chǎn)管與b管中氣體質(zhì)量比為 D．該實驗中，電壓越高電解水的速率越快【答案】D【解析】A、電解水實驗中“正氧負(fù)氫，氫二氧一”，a管收集到的氣體較多，是氫氣，與電源負(fù)極相連，故A錯誤；B、b管收集到的氣體較少，是氧氣，氧氣具有助燃性，不能燃燒，故B錯誤；C、電解水實驗中“正氧負(fù)氫，氫二氧一”，a管與b管中氣體體積比為2:1，質(zhì)量比為1:8，故C錯誤；D、由圖可知，收集相同體積的氫氣時，電壓越高，所需時間越短，則相同條件下電壓越大電解水的速率越快，故D正確。故選D。6.下列有關(guān)水的合成與分解的實驗的說法，不正確的是（）A．圖1燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)B．圖2連接正負(fù)兩極的玻璃管匯集的氣體體積之比為2：1C．兩個實驗均發(fā)生的是化學(xué)變化D．兩個實驗均可證明水是由氫元素和氧元素組成【答案】B【解析】A、氫氣燃燒生成水，干冷燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，說法正確，不符合題意；B、在電解水實驗中，“正氧負(fù)氫”，生成氫氣和氧氣的體積比約為2:1，故正極和負(fù)極產(chǎn)生的氣體的體積比為1:2，說法錯誤，符合題意；C、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成水，兩個實驗中均有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，說法正確，不符合題意；D、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成水，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，均可得出水是由氫元素和氧元素組成，說法正確，不符合題意；故選B。7.同學(xué)們用“電解水”和“氫氣燃燒”來探究水的組成，他們依次進(jìn)行了下列實驗。則敘述正確的是（）A．上述實驗中發(fā)生的反應(yīng)均為分解反應(yīng)B．實驗①中使用的是交流電源C．實驗②的目的是檢驗氫氣中是否混有水蒸氣D．實驗①與實驗②都能說明水是由氫、氧兩種元素組成的【答案】D【解析】A、水通電分解生成氫氣和氧氣，屬于分解反應(yīng)，氫氣和氧氣點燃生成水，屬于化合反應(yīng)，說法不正確，不符合題意；B、實驗①中使用的是直流電源，說法不正確，不符合題意；C、實驗②的目的是驗證水是由氫、氧兩種元素組成，說法不正確，不符合題意；D、實驗①水通電分解生成氫氣和氧氣，實驗②氫氣和氧氣點燃生成水，都能說明水是由氫、氧兩種元素組成的，說法正確，符合題意。故選D。8．（2024·德州二模）實驗小組為驗證水的組成，進(jìn)行如下實驗。下列說法正確的是（）實驗1實驗2進(jìn)步實驗證明無色液滴為水進(jìn)步實驗證明a、b中氣體分別為H2、O2A．實驗2能驗證水的組成而實驗1則不能B．實驗2的b中氣體能使帶火星的木條復(fù)燃C．實驗2中產(chǎn)生H2、O2的質(zhì)量比為2：1D．實驗1中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O22H2O【答案】B【解析】A、實驗2水通電分解生成氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，則說明水是由氫元素和氧元素組成的，能驗證水的組成，實驗1氫氣和氧氣點燃生成水，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，則說明水是由氫元素和氧元素組成的，也能驗證水的組成，故選項說法錯誤；B、由電解水實驗結(jié)論“正氧負(fù)氫、氫二氧一”可知，實驗2的b與電源正極相連，產(chǎn)生的是氧氣，氧氣具有助燃性，則b中氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，故選項說法正確；C、水通電分解生成氫氣和氧氣，化學(xué)方程式為：，則實驗2中產(chǎn)生H2、O2的體積比為2：1，質(zhì)量比為4：32=1：8，故選項說法錯誤；D、實驗1中氫氣和氧氣點燃生成水，化學(xué)方程式為：，故選項說法錯誤；故選：B。9.根據(jù)下圖所示電解水實驗裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象，請回答下列問題：(1)水在通電條件下分解,A端為電源的_________極(填“正”或“負(fù)”)。(2)氣體_________(填“a”或“b”，下同)能使帶火星的木條復(fù)燃，氣體_________可以燃燒，兩者的體積比約為_________。(3)若用“”來表示水分子，則氣體a應(yīng)該為_________(填字母)。A.B.C.(4)該反應(yīng)的文字表達(dá)式_________，該反應(yīng)屬于_________反應(yīng)(填“化合”或“分解”)，該實驗說明了水是由__________________組成的?！敬鸢浮?1)負(fù)(2)ba1:2(3)A(4)水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通電),→)氫氣+氧氣分解氫元素和氧元素【解析】(1)由圖可知，左側(cè)試管內(nèi)氣體體積較大，所以是氫氣，右側(cè)試管內(nèi)氣體體積較小，所以是氧氣，根據(jù)正氧負(fù)氫可知，A端為電源的負(fù)極；(2)由電解水實驗結(jié)論“正氧一，負(fù)氫二”可知，氣體b是氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃；氣體a是氫氣，可以燃燒，二者的體積比約為1:2；(3)一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成，若用“”來表示水分子，則氣體a是氫氣，應(yīng)該為，故選A；(4)水在通電條件下生成氫和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通電),→)氫氣+氧氣，該反應(yīng)符合“一變多"的特征，屬于分解反應(yīng)；該實驗說明水是由氫元素和氧元素組成的。10.（2024·商丘三模）如圖是電解水的簡易裝置和電解水的微觀示意圖。(1)圖1中，通電一段時間后，寫出A、B試管內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積比。(2)電解水的微觀示意圖(圖2)中正確的排列順序為?！敬鸢浮?1)1：2(2)②③①【解析】（1）由圖1電解水實驗裝置，A管與電源的正極相連，收集到的氣體是氧氣，B管與電源負(fù)極相連，收集到的氣體是氫氣，氧氣與氫氣的體積比為1：2；（2）從微觀角度解釋電解水的變化實質(zhì)是：在通電條件下，水分子破裂成氫原子和氧原子，氫原子結(jié)合生成氫分子，氧原子結(jié)合生成氧分子，故正確的排列順序為②③①?！灸芰μ嵘?1．（2024·昆明二模）如圖是電解水的裝置示意圖，下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)端是電源的負(fù)極B．該實驗說明水由氫元素和氧元素組成C．電解水時，在水中加入少量氫氧化鈉可以增強水的導(dǎo)電性D．試管c中收集的氣體與試管d中收集的氣體的質(zhì)量比約為1∶2【答案】D【解析】A、由圖可知，a端產(chǎn)生的氣體用向下排空氣法收集，則該氣體是氫氣，所以a端是電源的負(fù)極，說法正確，不符合題意；B、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，所以該實驗說明水由氫元素和氧元素組成，說法正確，不符合題意；C、純水的導(dǎo)電性很弱，電解水時，在水中加入少量氫氧化鈉可以增強水的導(dǎo)電性，說法正確，不符合題意；D、由圖可知，試管c中收集的氣體是氫氣，試管d中收集的氣體是氧氣，產(chǎn)生氫氣和氧氣的質(zhì)量比約為1：8，體積比約為2：1，說法不正確，符合題意。故選D。12.我國科學(xué)家開創(chuàng)了海水原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)，破解了該領(lǐng)域長期困擾科技界和產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)難題。該反應(yīng)的微觀示意圖如下，下列說法不正確的是（）

A．隔膜只允許水分子通過B．反應(yīng)過程中氫元素的化合價不變C．生成物的質(zhì)量比為1∶8D．該反應(yīng)經(jīng)歷了分子分解、原子重組的過程【答案】B【解析】A、由圖知，隔膜只允許水分子通過得到純水，說法正確；B、水電解生成氫氣，氫元素化合價由+1價變?yōu)?價，說法錯誤；C、電解水：2H2O2H2↑+O2↑，則生成的氫氣與氧氣的質(zhì)量比為4：32=1：8，說法正確；D、水電解生成氣與氧氣，經(jīng)歷了分子分解、原子重組的過程，說法正確。故選B。13.水是生命之源，人類從未停止過對水的研究。I、現(xiàn)有同學(xué)利用如下水電解器進(jìn)行電解水實驗，在水電解器中加入的水溶液，至充滿管A和管B（不參與反應(yīng)），通直流電一段時間后，現(xiàn)象如圖所示：

(1)水電解反應(yīng)文字表達(dá)式為______________________。管A中產(chǎn)生的氣體用__________檢驗，實驗過程中中間的的長頸漏斗內(nèi)的液面__________。（填升高，降低或者不變）(2)下列說法正確的是__________（填字母）。A．水中加入溶液能增強導(dǎo)電性B．電極N與電源正極相連C．該過程中分子未改變，改變的是分子間的空隙D．該實驗?zāi)茯炞C水是由氫氣和氧氣組成的Ⅱ、為證明水不是由“水元素”組成的，1785年，拉瓦錫在高溫的條件下，用水蒸氣與紅熱的鐵粉反應(yīng)，模擬實驗裝置如圖所示。吹泡器吹出的氣泡不斷往上升，用燃著的木條去點氣泡，發(fā)現(xiàn)氣泡能被點著，同時生成四氧化三鐵。(3)該反應(yīng)的文字表達(dá)式為____________________。(4)實驗過程中，吹泡器吹出的氣泡不斷往上升，說明____________________，點燃?xì)馀菔钱a(chǎn)生__________色火焰?！敬鸢浮?1)水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通電),→)氫氣+氧氣帶火星的小木條升高(2)A(3)鐵+水EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(高溫),→)四氧化三鐵(4)氫氣的密度比空氣的密度小淡藍(lán)色【解析】（1）水在通電條件下生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的符號表達(dá)式為：水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通電),→)氫氣+氧氣；由電解水實驗結(jié)論“正氧一、負(fù)氫二”可知，管A中產(chǎn)生的氣體為氧氣，氧氣具有助燃性，可用帶火星的小木條檢驗；實驗中管A、管B中都產(chǎn)生了氣體，壓強增大，則實驗過程中中間的的長頸漏斗內(nèi)的液面升高；（2）A、水中加入Na2SO4溶液能增強導(dǎo)電性，故選項說法正確；B、由電解水實驗結(jié)論“正氧一、負(fù)氫二”可知，管B中產(chǎn)生的氣體較多，為氫氣，則電極N與電源負(fù)極相連，故選項說法錯誤；C、該過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，則該過程中分子發(fā)生了改變，故選項說法錯誤；D、水通電生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，該實驗?zāi)茯炞C水是由氫元素和氧元素組成的，故選項說法錯誤；故選：A；（3）鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵，反應(yīng)的符號表達(dá)式為鐵+水EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(高溫),→)四氧化三鐵；（4）實驗過程中，用燃著的木條去點氣泡，發(fā)現(xiàn)氣泡能被點著，說明該氣體為氫氣，吹泡器吹出的氣泡不斷往上升，說明氫氣的密度比空氣的密度小，點燃?xì)錃猱a(chǎn)生淡藍(lán)色火焰?！就卣寡由臁?4．（2024·常州）興趣小組對我國的太空艙制取氧氣系統(tǒng)(其剖面如圖所示)進(jìn)行了研究性學(xué)習(xí)。

I．多角度認(rèn)識制氧原理電源(1)太空艙制氧系統(tǒng)中電源A極是極；將燃著的蠟燭放入b管收集的氣體中，看到燃燒。(2)太空艙制氧原理的化學(xué)方程式為，反應(yīng)過程中種類和數(shù)目均沒有發(fā)生變化的微粒是(用符號表示)。(3)太空艙制氧過程中消耗的水和生成的氧氣的質(zhì)量關(guān)系是___________(填序號)。A．

B．

C．

D．

II．多措施提高制氧效率【查閱資料】提高電解效率的措施主要包括：增強水的導(dǎo)電性、改變電解溫度、設(shè)置超聲波場等?！居懻摲治觥?4)用30%的KOH溶液代替水進(jìn)行電解，增大了水中的濃度，增強了水的導(dǎo)電性。(5)升高電解溫度能提高制