3. 下图是电解水的实验过程。

①气体a为
②水通电分解的文字表达式为
③通电后中间球形容器内液面上升的原因是
①气体a为
氢气
;用带火星的木条去检验正极产生的气体,带火星的木条复燃
;用燃着的木条去检验负极产生的气体,气体能被点燃
。②水通电分解的文字表达式为
水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
。③通电后中间球形容器内液面上升的原因是
a、b两管内汇聚气体,气压变大,将水压入中间球形容器中
。答案
①氢气 带火星的木条复燃 被点燃
②水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
③a、b两管内汇聚气体,气压变大,将水压入中间球形容器中
②水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
③a、b两管内汇聚气体,气压变大,将水压入中间球形容器中
解析
【分析】
电解水实验的核心规律是“正氧负氢,氢二氧一”,即与电源正极相连的电极产生氧气,与负极相连的电极产生氢气,且生成氢气的体积约为氧气的2倍。结合装置图,a管连接电源负极,气体体积更大,对应氢气;b管连接正极,气体体积更小,对应氧气。检验氧气用带火星的木条,氢气具有可燃性,用燃着的木条检验时会被点燃。通电后两管内产生气体,管内气压增大,导致中间球形容器液面上升。
【解析】
①根据电解水“负氢正氢,氢二氧一”的规律,a管连接电源负极,产生气体体积大,故气体a为氢气;正极产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃;负极产生的氢气具有可燃性,用燃着的木条检验时,气体能被点燃。
②水在通电条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式为:水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气。
③通电后,a、b两管内分别产生氢气和氧气,管内气体增多,气压变大,大于外界大气压,因此将水压入中间球形容器,导致液面上升。
【答案】
①氢气;带火星的木条复燃;被点燃
②水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
③a、b两管内汇聚气体,气压变大,将水压入中间球形容器中
【知识点】
电解水实验;氧气的检验;氢气的性质
【点评】
本题考查电解水实验的基础知识点,是化学学科中常见的实验类考题,需要掌握正负极气体的判断、气体检验方法、反应原理等内容,属于学生应熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
电解水实验的核心规律是“正氧负氢,氢二氧一”,即与电源正极相连的电极产生氧气,与负极相连的电极产生氢气,且生成氢气的体积约为氧气的2倍。结合装置图,a管连接电源负极,气体体积更大,对应氢气;b管连接正极,气体体积更小,对应氧气。检验氧气用带火星的木条,氢气具有可燃性,用燃着的木条检验时会被点燃。通电后两管内产生气体,管内气压增大,导致中间球形容器液面上升。
【解析】
①根据电解水“负氢正氢,氢二氧一”的规律,a管连接电源负极,产生气体体积大,故气体a为氢气;正极产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃;负极产生的氢气具有可燃性,用燃着的木条检验时,气体能被点燃。
②水在通电条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式为:水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气。
③通电后,a、b两管内分别产生氢气和氧气,管内气体增多,气压变大,大于外界大气压,因此将水压入中间球形容器,导致液面上升。
【答案】
①氢气;带火星的木条复燃;被点燃
②水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
③a、b两管内汇聚气体,气压变大,将水压入中间球形容器中
【知识点】
电解水实验;氧气的检验;氢气的性质
【点评】
本题考查电解水实验的基础知识点,是化学学科中常见的实验类考题,需要掌握正负极气体的判断、气体检验方法、反应原理等内容,属于学生应熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
4. 电解水实验示意图如图所示。下列说法正确的是(

A.产生$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为$2:1$
B.该实验说明水由$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$组成
C.反应的文字表达式为水$\longrightarrow$氢气+氧气
D.b管中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺,说明水中含有氧元素
D
)A.产生$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为$2:1$
B.该实验说明水由$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$组成
C.反应的文字表达式为水$\longrightarrow$氢气+氧气
D.b管中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺,说明水中含有氧元素
答案
D
解析
【分析】
电解水实验遵循“正氧负氢,氢二氧一”的规律: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,质量比为1:8;该实验证明水由氢元素和氧元素组成,反应条件为通电。需逐一分析各选项的正误:A选项混淆了气体的体积比和质量比;B选项错误理解水的组成;C选项遗漏反应条件;D选项结合氧气的性质和质量守恒定律判断正确。
【解析】
电解水时,正极生成氧气,负极生成氢气,体积比为2:1,质量比为1:8。
选项A:产生$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的体积比为2:1,质量比为1:8,A错误;
选项B:水是纯净物,由氢元素和氧元素组成,并非由$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$组成,B错误;
选项C:电解水的反应条件是通电,正确的文字表达式为$\ce{水\xrightarrow{通电}氢气 + 氧气}$,该选项未标注反应条件,C错误;
选项D:b管连接电源正极,产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更旺;根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可说明水中含有氧元素,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验、水的组成、质量守恒定律
【点评】
本题考查电解水实验的核心知识点,需明确实验现象、结论及反应表达式,易错点在于区分气体的体积比与质量比、正确理解水的组成,属于基础题型,需细心分析选项。
【难度系数】
0.7
电解水实验遵循“正氧负氢,氢二氧一”的规律: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,质量比为1:8;该实验证明水由氢元素和氧元素组成,反应条件为通电。需逐一分析各选项的正误:A选项混淆了气体的体积比和质量比;B选项错误理解水的组成;C选项遗漏反应条件;D选项结合氧气的性质和质量守恒定律判断正确。
【解析】
电解水时,正极生成氧气,负极生成氢气,体积比为2:1,质量比为1:8。
选项A:产生$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的体积比为2:1,质量比为1:8,A错误;
选项B:水是纯净物,由氢元素和氧元素组成,并非由$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$组成,B错误;
选项C:电解水的反应条件是通电,正确的文字表达式为$\ce{水\xrightarrow{通电}氢气 + 氧气}$,该选项未标注反应条件,C错误;
选项D:b管连接电源正极,产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更旺;根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可说明水中含有氧元素,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验、水的组成、质量守恒定律
【点评】
本题考查电解水实验的核心知识点,需明确实验现象、结论及反应表达式,易错点在于区分气体的体积比与质量比、正确理解水的组成,属于基础题型,需细心分析选项。
【难度系数】
0.7
1. 下图表示的是气体分子的模型,图中“○”和“●”分别表示不同元素的原子,其中表示混合物模型的是(
C
)答案
C
解析
【分析】要判断模型表示的是混合物还是纯净物,需依据微观粒子的种类:由同种分子构成的物质是纯净物,由不同种分子构成的物质是混合物。我们逐个分析选项中的分子种类,即可得出结论。
【解析】根据微观粒子判断物质类别的规则:同种分子构成纯净物,不同种分子构成混合物。
选项A:所有分子均为由两个“○”原子构成的同种分子,属于纯净物;
选项B:所有分子均为由三个“●”原子构成的同种分子,属于纯净物;
选项C:含有三种不同的分子(分别是1个“○”和2个“●”构成的分子、两个“○”构成的分子、三个“●”构成的分子),属于混合物;
选项D:所有分子均为1个“○”和2个“●”构成的同种分子,属于纯净物。
因此表示混合物的模型是C。
【答案】C
【知识点】混合物的微观判断、物质的分类
【点评】本题考查从微观角度区分纯净物和混合物,核心是识别分子的种类,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据微观粒子判断物质类别的规则:同种分子构成纯净物,不同种分子构成混合物。
选项A:所有分子均为由两个“○”原子构成的同种分子,属于纯净物;
选项B:所有分子均为由三个“●”原子构成的同种分子,属于纯净物;
选项C:含有三种不同的分子(分别是1个“○”和2个“●”构成的分子、两个“○”构成的分子、三个“●”构成的分子),属于混合物;
选项D:所有分子均为1个“○”和2个“●”构成的同种分子,属于纯净物。
因此表示混合物的模型是C。
【答案】C
【知识点】混合物的微观判断、物质的分类
【点评】本题考查从微观角度区分纯净物和混合物,核心是识别分子的种类,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.6
2.在电解水实验中存在着许多“改变”,下列相关说法错误的是(
A.反应前后物质的类别发生了改变
B.反应前后物质的化学性质发生了改变
C.反应前后分子的种类发生了改变
D.反应前后原子的数目发生了改变
D
)A.反应前后物质的类别发生了改变
B.反应前后物质的化学性质发生了改变
C.反应前后分子的种类发生了改变
D.反应前后原子的数目发生了改变
答案
D
解析
【分析】
首先明确电解水的反应属于化学变化,化学反应遵循质量守恒定律,其本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,因此原子的种类、数目、质量均不变,分子种类一定改变,物质类别也会随之改变。逐一分析各选项:A选项,反应前后物质类别从化合物变为单质,发生改变;B选项,物质种类改变,分子不同则化学性质不同,故化学性质改变;C选项,反应前后分子种类从水分子变为氢分子、氧分子,发生改变;D选项,化学反应前后原子数目不变,该说法错误,题目要求选错误说法,故答案指向D。
【解析】
电解水的反应为:$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,属于化学变化。
1. 选项A:反应前物质是水(化合物、氧化物),反应后生成氢气(单质)和氧气(单质),物质类别发生改变,A说法正确;
2. 选项B:物质的化学性质由构成物质的分子决定,反应前后分子种类改变,因此物质的化学性质发生改变,B说法正确;
3. 选项C:反应前的分子是水分子,反应后的分子是氢分子和氧分子,分子种类发生改变,C说法正确;
4. 选项D:根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不发生改变,因此反应前后原子数目不变,D说法错误。
综上,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验;化学变化的实质;质量守恒定律
【点评】
本题考查电解水实验中的变化规律,核心是掌握化学变化中“分子种类改变、原子种类和数目不变”的规律,属于初中化学基础知识点,需准确区分化学变化中分子与原子的变化差异。
【难度系数】
0.5
首先明确电解水的反应属于化学变化,化学反应遵循质量守恒定律,其本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,因此原子的种类、数目、质量均不变,分子种类一定改变,物质类别也会随之改变。逐一分析各选项:A选项,反应前后物质类别从化合物变为单质,发生改变;B选项,物质种类改变,分子不同则化学性质不同,故化学性质改变;C选项,反应前后分子种类从水分子变为氢分子、氧分子,发生改变;D选项,化学反应前后原子数目不变,该说法错误,题目要求选错误说法,故答案指向D。
【解析】
电解水的反应为:$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,属于化学变化。
1. 选项A:反应前物质是水(化合物、氧化物),反应后生成氢气(单质)和氧气(单质),物质类别发生改变,A说法正确;
2. 选项B:物质的化学性质由构成物质的分子决定,反应前后分子种类改变,因此物质的化学性质发生改变,B说法正确;
3. 选项C:反应前的分子是水分子,反应后的分子是氢分子和氧分子,分子种类发生改变,C说法正确;
4. 选项D:根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不发生改变,因此反应前后原子数目不变,D说法错误。
综上,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验;化学变化的实质;质量守恒定律
【点评】
本题考查电解水实验中的变化规律,核心是掌握化学变化中“分子种类改变、原子种类和数目不变”的规律,属于初中化学基础知识点,需准确区分化学变化中分子与原子的变化差异。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示,对比水的电解和水的沸腾实验,下列说法正确的是(

A.为增强水的导电性,电解水时在水中加入少量氢氧化钠溶液
B.电解水时生成氢气和氧气,说明水是由氢气和氧气组成的
C.水电解时,水分子没有改变,水沸腾时,水分子发生了改变
D.电解水的文字表达式为水→氢气+氧气
A
)A.为增强水的导电性,电解水时在水中加入少量氢氧化钠溶液
B.电解水时生成氢气和氧气,说明水是由氢气和氧气组成的
C.水电解时,水分子没有改变,水沸腾时,水分子发生了改变
D.电解水的文字表达式为水→氢气+氧气
答案
A
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需明确水的电解(化学变化)和水的沸腾(物理变化)的原理、相关结论:
1. 电解水时,纯水导电性较弱,常加入少量氢氧化钠或稀硫酸增强导电性,反应条件为通电,生成氢气和氧气,说明水由氢、氧元素组成,属于化学变化,水分子会发生改变;
2. 水的沸腾是水由液态变为气态,属于物理变化,水分子本身不变,仅分子间隔改变。
逐一分析选项:
选项A:符合电解水的实验操作要点,表述正确;
选项B:电解水生成H₂和O₂,说明水由氢元素和氧元素组成,而非由氢气和氧气组成,表述错误;
选项C:水电解是化学变化,水分子发生改变;水沸腾是物理变化,水分子不变,表述错误;
选项D:电解水的反应条件是通电,文字表达式未标注条件,表述错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:电解水时,纯水导电性弱,加入少量氢氧化钠溶液可增强水的导电性,该说法正确;
B选项:电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,说明水由氢元素和氧元素组成,不是由氢气和氧气组成,该说法错误;
C选项:水电解是化学变化,水分子分解为氢原子、氧原子,再重新组合成氢分子、氧分子,水分子发生改变;水沸腾是物理变化,水分子本身不变,仅分子间间隔变大,该说法错误;
D选项:电解水的反应条件为通电,正确文字表达式为$\ce{水\xrightarrow{通电}氢气 + 氧气}$,选项未标注反应条件,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
水的电解、水的沸腾、化学变化与物理变化
【点评】
本题对比考查水的电解和水的沸腾实验,需区分化学变化与物理变化的本质,掌握电解水实验的原理、结论及操作要点,易错点为混淆物质组成的描述、遗漏反应条件等。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正确性,需明确水的电解(化学变化)和水的沸腾(物理变化)的原理、相关结论:
1. 电解水时,纯水导电性较弱,常加入少量氢氧化钠或稀硫酸增强导电性,反应条件为通电,生成氢气和氧气,说明水由氢、氧元素组成,属于化学变化,水分子会发生改变;
2. 水的沸腾是水由液态变为气态,属于物理变化,水分子本身不变,仅分子间隔改变。
逐一分析选项:
选项A:符合电解水的实验操作要点,表述正确;
选项B:电解水生成H₂和O₂,说明水由氢元素和氧元素组成,而非由氢气和氧气组成,表述错误;
选项C:水电解是化学变化,水分子发生改变;水沸腾是物理变化,水分子不变,表述错误;
选项D:电解水的反应条件是通电,文字表达式未标注条件,表述错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:电解水时,纯水导电性弱,加入少量氢氧化钠溶液可增强水的导电性,该说法正确;
B选项:电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,说明水由氢元素和氧元素组成,不是由氢气和氧气组成,该说法错误;
C选项:水电解是化学变化,水分子分解为氢原子、氧原子,再重新组合成氢分子、氧分子,水分子发生改变;水沸腾是物理变化,水分子本身不变,仅分子间间隔变大,该说法错误;
D选项:电解水的反应条件为通电,正确文字表达式为$\ce{水\xrightarrow{通电}氢气 + 氧气}$,选项未标注反应条件,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
水的电解、水的沸腾、化学变化与物理变化
【点评】
本题对比考查水的电解和水的沸腾实验,需区分化学变化与物理变化的本质,掌握电解水实验的原理、结论及操作要点,易错点为混淆物质组成的描述、遗漏反应条件等。
【难度系数】
0.6
4.已知:36 V以上的电压不是安全电压。为探究不同电压、不同浓度的NaOH溶液对
电解水速率的影响,通过多次实验测得产生20 mL氢气所需的时间如图所示。下列说法正确的是(

A.为增大电解水的速率,选择的电压越高越好
B.6 V电压、5% NaOH溶液,在测定时间内,电解速率逐渐减小
C.9 V电压、5% NaOH溶液,电解566 s能收集到10 mL氧气
D.上述实验中,电解速率最大的条件是12 V电压、10% NaOH溶液
电解水速率的影响,通过多次实验测得产生20 mL氢气所需的时间如图所示。下列说法正确的是(
D
)A.为增大电解水的速率,选择的电压越高越好
B.6 V电压、5% NaOH溶液,在测定时间内,电解速率逐渐减小
C.9 V电压、5% NaOH溶液,电解566 s能收集到10 mL氧气
D.上述实验中,电解速率最大的条件是12 V电压、10% NaOH溶液
答案
D
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需明确:产生相同体积氢气的时间越短,电解水的速率越快;同时结合题目中“36V以上电压不是安全电压”的条件,逐一分析选项。
【解析】
A选项:题目明确36V以上的电压不是安全电压,因此不能选择电压越高越好,A错误;
B选项:6V电压、5%NaOH溶液时,产生20mL氢气的时间为1586s,题干未提及该测定时间内电解速率逐渐减小,无相关依据,B错误;
C选项:9V电压下,5%NaOH溶液产生20mL氢气的时间是734s,566s是9V时10%NaOH溶液产生20mL氢气的时间,并非5%NaOH溶液的时间,C错误;
D选项:对比图中各条件,12V电压、10%NaOH溶液时,产生20mL氢气的时间最短(382s),说明电解速率最大,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验;影响电解速率的因素
【点评】
本题结合图像考查电解水速率的影响因素,核心是理解“产生相同体积气体的时间越短,电解速率越快”,需准确读取图像数据,难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误,需明确:产生相同体积氢气的时间越短,电解水的速率越快;同时结合题目中“36V以上电压不是安全电压”的条件,逐一分析选项。
【解析】
A选项:题目明确36V以上的电压不是安全电压,因此不能选择电压越高越好,A错误;
B选项:6V电压、5%NaOH溶液时,产生20mL氢气的时间为1586s,题干未提及该测定时间内电解速率逐渐减小,无相关依据,B错误;
C选项:9V电压下,5%NaOH溶液产生20mL氢气的时间是734s,566s是9V时10%NaOH溶液产生20mL氢气的时间,并非5%NaOH溶液的时间,C错误;
D选项:对比图中各条件,12V电压、10%NaOH溶液时,产生20mL氢气的时间最短(382s),说明电解速率最大,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验;影响电解速率的因素
【点评】
本题结合图像考查电解水速率的影响因素,核心是理解“产生相同体积气体的时间越短,电解速率越快”,需准确读取图像数据,难度适中。
【难度系数】
0.5
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