專題05 探究水的組成 水的凈化-2022-2023學(xué)年九年級化學(xué)上冊教材實驗大盤點（人教版）（學(xué)生版）

2022-2023學(xué)年九年級化學(xué)上冊同步教材實驗大盤點專題05探究水的組成水的凈化一、通電分解水（1）實驗原理①設(shè)計原理：通過生成物的元素組成判斷反應(yīng)物的元素組成。②反應(yīng)原理：2H2O2H2↑＋O2↑（用化學(xué)方程式表示）。（2）實驗裝置甲乙【注意】水中常加入少量H2SO4或NaOH或Na2SO4，以增強水的導(dǎo)電性。（3）實驗現(xiàn)象通直流電源后，電極表面出現(xiàn)氣泡，一段時間后，兩個玻璃管（或試管）內(nèi)液面均下降，甲裝置c中液面上升，玻璃管（或試管）a、b所收集的氣體體積比約為2：1。【口訣】正氧負氫、氫二氧一。（4）正、負極產(chǎn)物的檢驗①正極：用帶火星的木條檢驗，若觀察到帶火星的木條復(fù)燃，則說明產(chǎn)物是氧氣。②負極：用燃著的木條檢驗，若觀察到氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，則說明產(chǎn)物是氫氣。（5）實驗結(jié)論及推論①水是由氫元素和氧元素組成的。②驗證了化學(xué)變化中分子可再分而原子不可再分。③電解水產(chǎn)生氣體的體積和質(zhì)量的坐標曲線如圖所示，通過生成氫氣和氧氣的體積比約為2∶1，推出它們的質(zhì)量比約為1∶8。（6）實驗問題分析：①電解水時，若氧氣與氫氣的體積比小于1:2，可能的原因有：氧氣在水中的溶解性比氫氣稍大；氧氣具有氧化性，部分氧氣將電極氧化而消耗；正極未完全放入玻璃管中，使氧氣泄漏等。②如何讓電解水實驗中氫氣與氧氣體積比為2：1？a把電解液的溫度控制在25℃以上，減少氧氣的溶解度。b讓電解液的濃度適當高一點，也可以減少誤差。c調(diào)節(jié)盛氫氣、氧氣與電解液的管內(nèi)液面在一個水平高度上③有時收集的氣體量較少時，當檢驗氫氣時，可能只發(fā)出爆鳴聲，而看不到藍色火焰④使用氫氣時一定要注意安全，點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。（7）從微觀認識水的電解過程a.電解水的過程可用圖2表示，粒子運動變化的先后順序是④③①②。

b.圖3表示電解水的微觀示意圖，該反應(yīng)中屬于單質(zhì)的是H2、O2，該化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是水分子分裂成氫原子和氧原子,氫原子重新組合成氫分子,氧原子重新組合成氧分子。

（8）圖像：根據(jù)事實補全圖所示圖像。（9）電解水的不同裝置二、過濾1.適用范圍：用于難溶性固體與液體的分離。2.實驗儀器：鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒；實驗用品：濾紙。3.實驗裝置圖4.操作要點及違反操作可能產(chǎn)生的后果：一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，如果濾紙未貼緊（留有氣泡），會造成過濾速度慢；二低：濾紙邊緣低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣，如果液面高于濾紙邊緣，濾液會不經(jīng)濾紙而流下。三靠：傾倒液體的燒杯口緊靠玻璃棒；玻璃棒下端緊靠三層濾紙的一面，如果玻璃棒靠在一層濾紙這邊，可能造成濾紙破損；漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁，如果沒有緊靠，過濾變慢，同時可能造成液滴飛濺。5.問題分析=1\*GB3①玻璃棒在過濾中的作用是引流，過濾過程中不能用玻璃棒攪拌，會造成濾紙破損。=2\*GB3②如果過濾后，濾液仍然渾濁，原因可能是濾紙破損、液面高于濾紙邊緣、接液燒杯不干凈，更換濾紙并清洗儀器，重新過濾，直到濾液澄清為止。=3\*GB3③過濾后所得的水是混合物，過濾只是除去了水中的難溶性雜質(zhì)，還有可溶性雜質(zhì)沒有除去。④過濾過程中過濾速度太慢，原因可能是：濾紙與漏斗內(nèi)壁有空隙（濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁），則過濾的速度會比較慢；液體沒有靜置一會就倒入，濾渣堵塞了濾紙上的小孔6.常見錯誤操作7.裝置改進自動添加液體過濾裝置凈化水簡易裝置如圖為電解水的實驗裝置圖，請回答下列問題。（1）玻璃管b所連接的是電源的（填“正”或“負”）極。（2）若玻璃管a中產(chǎn)生的氣體體積為16mL，則玻璃管b中產(chǎn)生的氣體體積約為mL。（3）切斷電源，將燃著的木條放在玻璃管a尖嘴口，打開活塞，觀察到的現(xiàn)象是，證明玻璃管a中的氣體是_____（填化學(xué)式）。（4）電解水過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，該反應(yīng)屬于_____（填基本反應(yīng)類型）。（5）電解水實驗的過程中是將能轉(zhuǎn)化為能。（6）從微觀角度分析，“水蒸發(fā)”和“水的電解”兩個變化的最本質(zhì)的區(qū)別是。（7）電解水實驗中，為了，可向水中加入少量稀硫酸；實驗過程中硫酸不發(fā)生反應(yīng)，實驗結(jié)束后，剩下的溶液與原溶液相比，發(fā)生改變的是。A．水的質(zhì)量B．溶質(zhì)的質(zhì)量C．溶液的總質(zhì)量D．溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（8）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氧氣體積：氫氣體積小于，其原因可能是_____。（9）該實驗?zāi)墚a(chǎn)生氫氣，但實驗室通常不用該方法制取氫氣，原因是。（10）用電解水實驗探究水的組成，理論依據(jù)是_____。1.下列關(guān)于過濾凈化水的說法正確的是（）A．為了加快過濾速度，可以在漏斗中用玻璃棒攪拌B．當過濾完成后如果濾液還是渾濁的，不用管它，過段時間后自然澄清C．過濾可以除去天然水中的難溶性和可溶性固體雜質(zhì)D．當過濾時待濾液體高于濾紙邊緣會導(dǎo)致濾液渾濁2.下列過濾裝置及其操作的簡圖（圖中固定裝置和混合液、濾液均省略，且玻璃棒末端均已輕靠漏斗內(nèi)的三層濾紙?zhí)帲?，其中正確的是（）3.(2021湖南郴州)下列實驗操作正確的是A.B.C.H2的放置D.4.關(guān)于水通電情況下實驗現(xiàn)象描述正確的是A.通電后，與正極相連的試管中可收集一種可燃性氣體。B.通電后，與負極相連的試管中的氣體可使帶火星的木條復(fù)燃。C.正極上產(chǎn)生的氣體與負極產(chǎn)生的氣體的體積比為2:1D.正極上產(chǎn)生的氣體與負極產(chǎn)生的氣體的體積比為1:2.下圖是電解水實驗的裝置圖，下列說法錯誤的是A.在水中加入少量氫氧化鈉以增強導(dǎo)電性B.反應(yīng)一段時間后，a、b玻璃管中產(chǎn)生的氣體體積比約為2∶1C.將燃著的木條分別放在兩個玻璃管尖嘴口，打開活塞，a管的氣體使燃著的木條燃得更旺，b管的氣體被點燃D.由電解水實驗得出結(jié)論：水是由氫、氧兩種元素組成的6.小明通過化學(xué)方程式知道，電解水時生成氫氣和氧氣的體積比為2：1，但實驗所得數(shù)據(jù)氫氣和氧氣的體積比略大于2：1．針對這一發(fā)現(xiàn)，你認為下列做法不可取的是（）A.大膽提出假設(shè)：氧氣比氫氣易溶于水B.反復(fù)多次實驗查找原因C.查找實驗裝置是否漏氣D.實驗所得數(shù)據(jù)與理論相差不多，可以認為實驗成功7.（2021北京）電解水實驗如圖，下列說法不正確的是A.試管1中得到H2 B.水由H2、O2構(gòu)成C.水發(fā)生了分解反應(yīng) D.水由氫、氧元素組成8.（2021江蘇蘇州零模）1800年，英國化學(xué)家尼科爾森通過電解水得到了氫氣和氧氣。某同學(xué)利用如圖所示裝置進行該實驗時，發(fā)現(xiàn)左、右兩側(cè)試管內(nèi)氣體體積比略大于2：1。下列說法不正確的是已知：①相同條件下，氣體的體積比等于氣體的分子個數(shù)比；②常溫常壓時，1L水可溶解0.031LO2、0.403LO2。A．檢驗a中氣體，用帶火星的木條B．實驗時若向水中加入少量NaOH溶液，則導(dǎo)電性增強C．從實驗結(jié)果可以推測，相同條件下，H2在水中的溶解度比O2的小D．若右側(cè)試管內(nèi)產(chǎn)生少量O3，也會使左右兩側(cè)試管內(nèi)氣體體積比略大于2：19.下圖是電解水實驗的改進裝置，下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．固定住一支注射器，向外拉動另一支注射器活塞，松開手后，活塞能恢復(fù)原位，說明裝置氣密性良好B．U形管中加入的可以是硫酸鈉稀溶液C．實驗時正、負兩極產(chǎn)生氣體的體積比約為1：2D．正極產(chǎn)生的氣體能燃燒10.圖Ⅰ是電解水的簡易裝置圖，圖Ⅱ是電解水生成的氣體體積與時間的關(guān)系圖。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)所連接的是電源的正極B．乙中產(chǎn)生的氣體可以燃燒C．實驗所得A、B兩種氣體的質(zhì)量比是2：1D．該實驗可證明水由氫、氧兩種元素組成11.（2021·江蘇淮安市·九年級期末）經(jīng)過半年的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對水有了更深刻的認識。根據(jù)所學(xué)知識，回答下列問題。水的電解①宏觀現(xiàn)象：按如圖所示裝置，通電一段時間后，試管A、B中產(chǎn)生氣體的體積比約為1:2。水的電解反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_________________，檢驗A試管產(chǎn)生的氣體方法是：_________________。②微觀分析：該反應(yīng)中發(fā)生分解的微粒符號是____________。12.同學(xué)在做電解水實驗時，采用了如圖所示的簡易裝置。請回答下列問題。（1）該化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為，屬于反應(yīng)；（2）此裝置中a端表示極，b端表示極，兩種氣體的體積比為；（3）在水槽中加入少量硫酸或氫氧化鈉的目的是；（4）圖中顯示表明實驗（填“未開始”“剛開始”或“已經(jīng)進行了一段時間”）；（5）該實驗得到的結(jié)論是；（6）此改進后的電解水實驗裝置的優(yōu)點是；13.王同學(xué)準備用電解水實驗探究水的元素組成，請你參與他的探究過程。反應(yīng)原理：電解水的化學(xué)方程式是：。實驗用品：藥品：蒸餾水、氫氧化鈉固體器材：膠頭滴管、藥匙、規(guī)格為5mL、10mL、50mL的量筒各1只、燒杯、玻璃棒、橡皮塞、大試管、電池組、導(dǎo)線、托盤天平、石墨電極、記號筆實驗步驟：①配制36g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液。小王同學(xué)在量取蒸餾水時，應(yīng)選用的量筒規(guī)格是；若讀數(shù)時仰視液面，則配得的氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)20%（填“＞”、“＜”或“=”。）②設(shè)計并安裝如右圖所示電解水裝置。③接通電源。小王同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩個電極上都沒有氣泡冒出，請仔細觀察右圖，幫小王找出原因：。④裝置改進后，小王繼續(xù)實驗，待電解反應(yīng)結(jié)束后，分別測量兩支試管中收集到的氣體體積。請你設(shè)計一種最簡單的量氣方法：。（提示：由于氫氧化鈉溶液具有強腐蝕性，不能直接用手接觸?。莶鹣磧x器。問題討論：在實驗中，小王同學(xué)不用蒸餾水而用氫氧化鈉溶液進行實驗的原因是。14.提出問題：過濾操作中漏斗的下端為什么要緊靠燒杯內(nèi)壁呢？實驗探究：過濾20mL氫氧化鈣懸濁液，用圖1裝置完成表中實驗。分析與結(jié)論：要比較過濾速度除了測量相同時間得到的濾液體積外，還可以；漏斗的下端緊靠燒杯內(nèi)壁的原因是；15.圖1是改進的電解水的實驗裝置示意圖，圖2是課本中電解水的實驗裝置示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：（1）通電一段時間后，圖2中右側(cè)玻璃管內(nèi)氣體的化學(xué)符號為。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）在某次電解水的實驗中測得了分別與電源正負兩極相連的陽、陰兩極上產(chǎn)生的氣體的實驗數(shù)據(jù)如下：仔細分析以上實驗數(shù)據(jù)，1～6分鐘內(nèi)陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1，可能的原因是。（3）通電一段時間后，將圖1裝置右側(cè)鐵夾開關(guān)打開，然后在不銹鋼注射器針頭處點燃氣體，觀察到火焰呈色，在火焰上方罩干冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有出現(xiàn)。（4）電解水實驗說明水是由組成的。（5）寫出圖1實驗裝置的一條優(yōu)點。16.【探究課題】水化學(xué)式的推導(dǎo)過程。我的假設(shè)：水的化學(xué)式是H2O或HO或HO2?！咎骄繙蕚洹烤茈娊馑O(shè)備?！咎骄窟^程】①用精密的電解水設(shè)備電解水，同時測定兩試管中逸出氣體的體積，記錄在下表中：②分析上表中數(shù)據(jù)可知：電解水時，與電源負極相連的試管中收集到的氫氣的體積較多，與電源正極相連的試管中收集到的氧氣的體積較少，從第4min開始生成的氫氣和氧氣的體積比為。③查閱資料可知：在標準狀況下，氫氣的密度是0.089g/L，氧氣的密度是1.429g/L。由此可計算出生成的氫氣和氧氣的質(zhì)量比約為（填最簡整數(shù)比）。④利用化合物各元素質(zhì)量比的算法，設(shè)水的化學(xué)式為HxOy，根據(jù)各元素的質(zhì)量比=各元素相對原子質(zhì)量×相應(yīng)原子個數(shù)乘積之比，得出x：y=。【探究結(jié)論】水的化學(xué)式是。1．（2022山東日照中考）用如圖所示裝置電解水，下列說法錯誤的是（）A．M、N兩導(dǎo)管口處收集的氣體質(zhì)量之比是1：8 B．水中可加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉以增強導(dǎo)電性 C．將帶火星的木條放在M導(dǎo)管口處，木條會復(fù)燃 D．N處收集的氣體，靠近火焰，若發(fā)出尖銳的爆鳴聲，說明不純2．（2022湖南衡陽中考）下列實驗操作錯誤的是（）A．量筒讀數(shù) B．稀釋濃硫酸C．滴加液體 D．過濾3．（2022江西中考）“世界棉花看中國，中國棉花看新疆”，棉花在化學(xué)實驗中也常被使用。(1)實驗①中棉花、細沙和小卵石在凈水中的作用是__________。(2)實驗②中棉花上蘸有的酒精能燃燒，而棉花上蘸有的水不能燃燒，說明燃燒的條件之一是_______。如果加熱蘸有水的棉花時間較長，可觀察到的現(xiàn)象是______。(3)實驗③的目的是探究鐵釘生銹的條件。試管c內(nèi)棉花中放氯化鈣的目的是________。實驗幾天后觀察到試管_________(填序號)中的鐵釘生銹，從而得出鐵生銹的條件是與空氣和水同時接觸。4.（2022山東臨沂中考）水是寶貴的自然資源。對人類生話、生產(chǎn)都有重要意義。（1）硬水給生活和生產(chǎn)帶來許多麻煩，可用_______來區(qū)分硬水和軟水。（2）如圖所示，a、b試管中氣體的體積比約為_______，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。（3）愛護水資源是每個公民應(yīng)盡的義務(wù)。下列行為屬于浪費水資源的是_______（填序號）。a.用淘米水澆花b.農(nóng)業(yè)上采用噴灌、滴灌c.洗臉擦肥皂時不關(guān)閉水龍頭5．（2022湖南邵陽中考）（8分）水是生命之源。（1）對于沉淀、過濾、吸附、蒸餾等凈化水的操作，相對凈化程度最高的是；（2）如圖是電解水的示意圖，圖中與電池負極相連的試管內(nèi)收集到的氣體是；（3）生活中我們常用區(qū)分硬水和軟水；（4）保護水資源是每個公民應(yīng)盡的責任和義務(wù)，下列防治水體污染的措施正確的有（填序號）。①大量使用含磷洗衣粉②農(nóng)業(yè)上禁止使用農(nóng)藥和化肥③生活污水集中處理達標后再排放④工業(yè)上應(yīng)用新技術(shù)、新工藝減少污染物的產(chǎn)生6．（2022山東東營中考）（8分）（1）黃河水經(jīng)沉降、吸附、殺菌消毒等凈化過程可得到自來水，自來水屬于（填“混合物”或“純凈物”）。（2）飲用硬度過大的水不利于人體健康，生活中常用檢驗水是硬水還是軟水。（3）如圖是電解水的實驗裝置圖，連接正負兩極的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積比為，檢驗a管中產(chǎn)生的氣體方法是。（4）北京冬奧會“飛揚”火炬使用氫氣作為燃料，體現(xiàn)了綠色奧運理念。氫氣作為綠色燃料的優(yōu)點是。（5）如圖是兩種變化的微觀圖示：①②兩種變化中屬于物理變化的是（填“①”或“②”），從微觀角度看，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的實質(zhì)是。7.（2022遼寧沈陽中考）水是人類寶貴的自然資源。水——生命的源泉（1）如圖為自制簡易污水凈化裝置，該裝置中活性炭主要起到______作用。（2）長期飲用硬水對人體健康不利，生活中常用______方法降低水的硬度。水——重要的溶劑（3）生理鹽水是溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液?，F(xiàn)需配制500g生理鹽水，請回答下列問題：①計算：需要稱取NaCl的質(zhì)量是______g。②配制溶液的操作步驟如上圖，正確的操作順序是______（填字母序號）。（4）欲從KNO3和NaCl（少量）的混合物中分離出KNO3。根據(jù)所給信息，回答下列問題：常溫下（20℃）溶解度和溶解性的關(guān)系溶解度SS≥10g1g≤S＜10g0.01g≤S＜1gS＜0.01g溶解性易溶可溶微溶難溶①常溫下（20℃），KNO3和NaCl的溶解性都屬于______。②80℃時，KNO3的溶解度______（填“大于”、“小于”或“等于”）NaCl的溶解度。③從該混合物中分離出KNO3的方法是______。水——化學(xué)變化的參與者（5）水能與生石灰（CaO）反應(yīng)，這一性質(zhì)被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中、請結(jié)合所學(xué)知識回答下列問