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二、填空题
13.$A$ 根据电解水的实验,回答下列问题。
(1)从宏观上观察:a管和b管中产生气体的体积比约为
(2)从微观上分析,下列说法正确的是
A.水由氢气和氧气组成
B.水由氢原子和氧原子构成
C.每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
D.水通电的过程中,不变的微粒是氢原子和氧原子
(3)写出电解水的符号表达式:
13.$A$ 根据电解水的实验,回答下列问题。
(1)从宏观上观察:a管和b管中产生气体的体积比约为
2:1
;打开b端活塞,将燃着的木条放在管口可观察到木条燃烧更剧烈
。(2)从微观上分析,下列说法正确的是
CD
(填字母)。A.水由氢气和氧气组成
B.水由氢原子和氧原子构成
C.每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
D.水通电的过程中,不变的微粒是氢原子和氧原子
(3)写出电解水的符号表达式:
$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$
,电解水时,常在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠,目的是增强水的导电性
。答案
13.(1)2:1 木条燃烧更剧烈 (2)CD
(3)$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$ 增强水的导电性
(3)$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$ 增强水的导电性
解析
【分析】
本题考查电解水实验的相关知识，需结合“正氧负氢，氢二氧一”的实验规律、物质的微观构成、化学符号表达式书写等知识点解题。首先明确电解水时，负极产生氢气、正极产生氧气，二者体积比为2:1；氧气具有助燃性，氢气具有可燃性；从微观角度分析水的构成及化学变化中微粒的变化；同时掌握电解水时加入电解质的作用。
【解析】
(1) 电解水实验中，与电源负极相连的a管产生氢气，与正极相连的b管产生氧气，二者体积比约为2:1；b管气体为氧气，氧气能支持燃烧，打开b端活塞，将燃着的木条放在管口，可观察到木条燃烧更剧烈。
(2) 选项分析：A.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，不是氢气和氧气组成，错误；B.水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，错误；C.每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，正确；D.化学变化中原子是最小微粒，水通电过程中不变的微粒是氢原子和氧原子，正确。故选CD。
(3) 电解水在通电条件下生成氢气和氧气，符号表达式为$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$；纯水的导电性较弱，电解水时加入少量硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强水的导电性，加快电解速率。
【答案】
(1)2:1；木条燃烧更剧烈 (2)CD (3)$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$；增强水的导电性
【知识点】
电解水实验、分子与原子、化学符号表达式
【点评】
本题为化学基础实验题，围绕电解水的核心知识点展开，考查实验现象、微观本质及实验操作注意事项，需牢记电解水的规律和相关概念，属于学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
本题考查电解水实验的相关知识，需结合“正氧负氢，氢二氧一”的实验规律、物质的微观构成、化学符号表达式书写等知识点解题。首先明确电解水时，负极产生氢气、正极产生氧气，二者体积比为2:1；氧气具有助燃性，氢气具有可燃性；从微观角度分析水的构成及化学变化中微粒的变化；同时掌握电解水时加入电解质的作用。
【解析】
(1) 电解水实验中，与电源负极相连的a管产生氢气，与正极相连的b管产生氧气，二者体积比约为2:1；b管气体为氧气，氧气能支持燃烧，打开b端活塞，将燃着的木条放在管口，可观察到木条燃烧更剧烈。
(2) 选项分析：A.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，不是氢气和氧气组成，错误；B.水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，错误；C.每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，正确；D.化学变化中原子是最小微粒，水通电过程中不变的微粒是氢原子和氧原子，正确。故选CD。
(3) 电解水在通电条件下生成氢气和氧气，符号表达式为$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$；纯水的导电性较弱，电解水时加入少量硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强水的导电性，加快电解速率。
【答案】
(1)2:1；木条燃烧更剧烈 (2)CD (3)$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}$；增强水的导电性
【知识点】
电解水实验、分子与原子、化学符号表达式
【点评】
本题为化学基础实验题，围绕电解水的核心知识点展开，考查实验现象、微观本质及实验操作注意事项，需牢记电解水的规律和相关概念，属于学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.7
14.$\boldsymbol{B}$ 下列分别盛有不同物质的容器中，所盛物质属于单质的是
A
，属于化合物的是D
，属于纯净物的是AD
，属于混合物的是BCE
，属于氧化物的是D
。（均填容器下的代号）答案
14.A D AD BCE D
解析
【分析】
要解决本题，需先明确各物质分类的定义：纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质组成；单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物；氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。再逐个分析容器内的物质：A中氧气和液氧是同一种物质（O₂的不同状态），B中是O₂和O₃两种不同物质，C中是CO和CO₂两种不同物质，D中冰和水是同一种物质（H₂O的不同状态），E中是H₂O₂和H₂O两种不同物质，最后对应分类要求填写代号。
【解析】
1. 分析各容器物质：
A：氧气和液氧均为O₂，属于纯净物，且仅由氧元素组成，属于单质；
B：含O₂和O₃两种不同物质，属于混合物；
C：含CO和CO₂两种不同物质，属于混合物；
D：冰和水均为H₂O，属于纯净物，由氢、氧两种元素组成，属于化合物，同时属于氧化物；
E：含H₂O₂和H₂O两种不同物质，属于混合物。
2. 对应分类：单质为A，化合物为D，纯净物为AD，混合物为BCE，氧化物为D。
【答案】
A D AD BCE D
【知识点】
物质的分类、单质与化合物、氧化物
【点评】
本题考查物质分类的基础概念，核心是区分“同一种物质”与“不同物质”，以及根据元素组成判断类别，属于需准确掌握概念的基础题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先明确各物质分类的定义：纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质组成；单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物；氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。再逐个分析容器内的物质：A中氧气和液氧是同一种物质（O₂的不同状态），B中是O₂和O₃两种不同物质，C中是CO和CO₂两种不同物质，D中冰和水是同一种物质（H₂O的不同状态），E中是H₂O₂和H₂O两种不同物质，最后对应分类要求填写代号。
【解析】
1. 分析各容器物质：
A：氧气和液氧均为O₂，属于纯净物，且仅由氧元素组成，属于单质；
B：含O₂和O₃两种不同物质，属于混合物；
C：含CO和CO₂两种不同物质，属于混合物；
D：冰和水均为H₂O，属于纯净物，由氢、氧两种元素组成，属于化合物，同时属于氧化物；
E：含H₂O₂和H₂O两种不同物质，属于混合物。
2. 对应分类：单质为A，化合物为D，纯净物为AD，混合物为BCE，氧化物为D。
【答案】
A D AD BCE D
【知识点】
物质的分类、单质与化合物、氧化物
【点评】
本题考查物质分类的基础概念，核心是区分“同一种物质”与“不同物质”，以及根据元素组成判断类别，属于需准确掌握概念的基础题。
【难度系数】
0.6
15. $\mathscr{B}$ 用“单质”或“化合物”填空。
(1)在化合反应中,生成物一定是
(2)在分解反应中,生成物可能是
(1)在化合反应中,生成物一定是
化合物
,而不可能是单质
。(2)在分解反应中,生成物可能是
单质
或化合物
,但反应物一定是化合物
。答案
15.(1)化合物 单质
(2)单质 化合物 化合物
(2)单质 化合物 化合物
解析
【分析】首先明确化合反应、分解反应的定义，以及单质、化合物的分类标准。化合反应是“多变一”的反应，生成物仅一种，结合元素组成判断类别；分解反应是“一变多”的反应，反应物仅一种，结合初中阶段反应实例判断反应物和生成物的类别。
【解析】(1)化合反应由两种或两种以上物质生成另一种物质，生成物仅含一种物质，且至少由两种元素组成（反应物至少两种，元素种类不少于两种），因此一定是化合物；单质仅由一种元素组成，故生成物不可能是单质。(2)分解反应由一种物质生成两种或两种以上物质，反应物仅有一种，初中阶段分解反应的反应物一定是化合物（单质无法发生分解反应生成不同物质）；分解反应的生成物可以是单质（如水通电分解生成氢气、氧气，均为单质），也可以是化合物（如碳酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化碳，均为化合物）。
【答案】15.(1)化合物 单质 (2)单质 化合物 化合物
【知识点】化合反应、分解反应，单质与化合物
【点评】本题考查初中化学基本反应类型与物质分类的基础概念，属于识记类基础题，需准确掌握反应定义及物质分类标准。
【难度系数】0.8
【解析】(1)化合反应由两种或两种以上物质生成另一种物质，生成物仅含一种物质，且至少由两种元素组成（反应物至少两种，元素种类不少于两种），因此一定是化合物；单质仅由一种元素组成，故生成物不可能是单质。(2)分解反应由一种物质生成两种或两种以上物质，反应物仅有一种，初中阶段分解反应的反应物一定是化合物（单质无法发生分解反应生成不同物质）；分解反应的生成物可以是单质（如水通电分解生成氢气、氧气，均为单质），也可以是化合物（如碳酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化碳，均为化合物）。
【答案】15.(1)化合物 单质 (2)单质 化合物 化合物
【知识点】化合反应、分解反应，单质与化合物
【点评】本题考查初中化学基本反应类型与物质分类的基础概念，属于识记类基础题，需准确掌握反应定义及物质分类标准。
【难度系数】0.8
16.$B$ 学习水的组成这一课题后,同学们已经知道水在通电的条件下能生成氢气和氧气。某研究性学习小组的同学对电解水的实验很感兴趣,很想通过实验验证这一结论。于是在征得老师的同意后进行实验,实验记录如下:
(1)电解水生成氢气和氧气的理论体积比是
(2)小明是这次实验的参与者,经过认真分析实验数据,他发现了下列问题:
①开始实验时,氢气和氧气实际的体积比
②从第
③请你推测一下产生这一问题的可能原因是
(1)电解水生成氢气和氧气的理论体积比是
2:1
。(2)小明是这次实验的参与者,经过认真分析实验数据,他发现了下列问题:
①开始实验时,氢气和氧气实际的体积比
大于
(填“大于”“等于”或“小于”)$2:1$。②从第
4
分钟起,每两分钟内负极与正极生成气体的体积比等于$2:1$。③请你推测一下产生这一问题的可能原因是
相同条件下,氧气在水中的溶解能力比氢气在水中的溶解能力大,部分氧气溶解在水中(或有部分氧气与电极发生了反应)
。答案
16.(1)2:1 (2)①大于 ②4 ③相同条件下,氧气在水中的溶解能力比氢气在水中的溶解能力大,部分氧气溶解在水中(或有部分氧气与电极发生了反应)
点拨:电解水生成氢气和氧气的理论体积比是2:1;根据实验记录可知,开始时氢气和氧气实际的体积比和理论体积比不符,大于2:1,氧气的体积较小。可能原因:氧气比氢气易溶于水或生成的氧气与电极发生反应。
点拨:电解水生成氢气和氧气的理论体积比是2:1;根据实验记录可知,开始时氢气和氧气实际的体积比和理论体积比不符,大于2:1,氧气的体积较小。可能原因:氧气比氢气易溶于水或生成的氧气与电极发生反应。
解析
【分析】
首先回忆电解水的理论知识，明确电解水生成氢气和氧气的理论体积比为2:1。接着分析表格中的实验数据：①计算实验初期氢气和氧气的实际体积比，与理论值对比；②分析每两分钟内负极（氢气）和正极（氧气）的气体增量，判断增量比何时为2:1；③结合气体溶解性或电极反应，分析体积比与理论值不符的原因。
【解析】
(1) 电解水的化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$，根据化学计量数可知，生成氢气和氧气的理论体积比是$2:1$。
(2) ① 第2分钟时，负极（氢气）体积为7mL，正极（氧气）体积为2mL，实际体积比为$7:2=3.5$，大于$2:1$，因此开始实验时氢气和氧气实际体积比大于$2:1$。
② 计算每两分钟内气体的增量：第2~4分钟，负极增量$15-7=8\ \mathrm{mL}$，正极增量$5-2=3\ \mathrm{mL}$，增量比为$8:3≠2:1$；第4~6分钟，负极增量$23-15=8\ \mathrm{mL}$，正极增量$9-5=4\ \mathrm{mL}$，增量比为$8:4=2:1$；后续每两分钟增量比均为$2:1$，因此从第4分钟起，每两分钟内负极与正极生成气体的体积比等于$2:1$。
③ 产生该问题的原因：相同条件下，氧气在水中的溶解能力比氢气大，部分氧气溶解在水中，导致收集到的氧气体积偏小；或生成的氧气与电极发生了反应，消耗了部分氧气，使得氧气体积偏小，因此开始时实际体积比大于理论值。
【答案】
(1)$2:1$；(2)①大于；②4；③相同条件下，氧气在水中的溶解能力比氢气大，部分氧气溶解在水中（或有部分氧气与电极发生了反应）
【知识点】
电解水实验、气体溶解性
【点评】
本题考查电解水实验的相关知识，需结合实验数据分析体积比的变化，理解实验误差产生的原因，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先回忆电解水的理论知识，明确电解水生成氢气和氧气的理论体积比为2:1。接着分析表格中的实验数据：①计算实验初期氢气和氧气的实际体积比，与理论值对比；②分析每两分钟内负极（氢气）和正极（氧气）的气体增量，判断增量比何时为2:1；③结合气体溶解性或电极反应，分析体积比与理论值不符的原因。
【解析】
(1) 电解水的化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$，根据化学计量数可知，生成氢气和氧气的理论体积比是$2:1$。
(2) ① 第2分钟时，负极（氢气）体积为7mL，正极（氧气）体积为2mL，实际体积比为$7:2=3.5$，大于$2:1$，因此开始实验时氢气和氧气实际体积比大于$2:1$。
② 计算每两分钟内气体的增量：第2~4分钟，负极增量$15-7=8\ \mathrm{mL}$，正极增量$5-2=3\ \mathrm{mL}$，增量比为$8:3≠2:1$；第4~6分钟，负极增量$23-15=8\ \mathrm{mL}$，正极增量$9-5=4\ \mathrm{mL}$，增量比为$8:4=2:1$；后续每两分钟增量比均为$2:1$，因此从第4分钟起，每两分钟内负极与正极生成气体的体积比等于$2:1$。
③ 产生该问题的原因：相同条件下，氧气在水中的溶解能力比氢气大，部分氧气溶解在水中，导致收集到的氧气体积偏小；或生成的氧气与电极发生了反应，消耗了部分氧气，使得氧气体积偏小，因此开始时实际体积比大于理论值。
【答案】
(1)$2:1$；(2)①大于；②4；③相同条件下，氧气在水中的溶解能力比氢气大，部分氧气溶解在水中（或有部分氧气与电极发生了反应）
【知识点】
电解水实验、气体溶解性
【点评】
本题考查电解水实验的相关知识，需结合实验数据分析体积比的变化，理解实验误差产生的原因，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
