科学习题

1、电解水实验

电解水实验

【知识点的认识】电解水实验如图所示:



1.实验用品有:水槽、试管、直流电、石墨电极(正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极)、12V的直流学生电源.

2.实验过程及现象:按照上面的实物图所示,连接好装置.为增强水的导电性,可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液(一般不加氢氧化钠溶液,容易起泡沫).闭合电路后,会看到试管内的电极上出现气泡,过一段时间,与电源正(氧气),负极(氢气)相连的试管产生的气体体积比约为1:2.(氧气的密度为1.429g/mL,氢气的为0.089g/mL;通过计算可得氧气与氢气的质量比为8:1,氢,氧两种分子和原子个数比都是2:1).可简单概括为:“正氧负氢1:2,质量比为8:1”.

3.该实验结论或推论有:(1)水由氢、氧两种元素组成.

(2)水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,两气体的分子个数比为2:1、体积比为2:1.

(3)水通电生成氢气、氧气,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气.

(4)化学反应前后,原子种类、个数不变,元素种类不变.

(5)在化学变化中,分子可分,而原子不可分.

(6)化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)

(7)分子是保持物质化学性质的最小粒子.

(8)原子是化学变化中的最小粒子.

(9)氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成.

(10)水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构成;一个氧气分子是由二个氧原子构成.

(11)水是纯净物中的化合物中的氧化物,氧气和氢气是纯净物中的单质.

(12)该实验中发生的化学反应属于分解反应.

4.电解水时的误差分析,即氧气、氢气的体积比小于1:2,其原因主要有如下三个:

(1)氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的.由于氧气的溶解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2

.(2)电极的氧化造成的.当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分;导致氧气、氢气的体积比小于1:2.

(3)电极产生副反应等造成的.如用稀硫酸溶液作电解液,可能会有下列副反应发生:HS{{O}_{4}}={{H}^{+}}+HSO_{4}^{-}在阴极:2{{H}^{-}}+2{{e}^{-}}={{H}_{2}}{{H}_{2}}S{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O={{H}_{2}}{{O}_{2}}+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}

在阳极:2HSO_{4}^{-}-2{{e}^{-}}={{H}_{2}}{{S}_{2}}{{O}_{3}}(过二硫酸),

{{H}_{2}}{{S}_{2}}{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O={{H}_{2}}S{{O}_{4}}+{{H}_{2}}S{{O}_{3}}(过一硫酸),

{{H}_{2}}S{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O={{H}_{2}}{{O}_{2}}+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}

生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定,不易放出氧气.从而使生成的氢气增多了,导致氧气、氢气的体积比小于1:2.

克服的办法是,在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些.或者事先将电解液用氧气饱和,可以消除因溶解度不同而产生的误差,或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的,等等.















2、水的组成

水的组成

【知识点的认识】水的组成是水由氢、氧两种元素组成;两元素的质量比为1:8.

3、水的性质和应用

水的性质和应用

【知识点的认识】水的性质包括物理性质和化学性质两部分.

1.物理性质是:纯净的水是无色、无味、无形的透明液体.在101kPa时,水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时相对密度最大1g/cm3.水结冰时体积膨胀,所以冰的密度小于水的密度,能浮在水面上.还有,水能够溶解很多种物质,是最常用的溶剂.

2.化学性质有:

(1)在通电的条件下,能够分解成氢气和氧气;

(2)水能够与二氧化碳等非金属氧化物反应,生成碳酸等相应的酸;

(3)水能够与氧化钙等金属氧化物反应,生成氢氧化钙等相应的碱;

(4)水能够与氧气、铁等金属发生反应,使金属锈蚀;

(5)水与二氧化碳被绿色植物利用,能够进行光合作用,合成有机物(主要是淀粉).该反应的化学方程式为:



(6)水能够跟较活泼金属或碳反应(即氧化性),使氢被还原成氢气;例如,

2Na+2{{H}_{2}}O=2NaOH+{{H}_{2}}\uparrow Mg+2{{H}_{2}}O=Mg{{(OH)}_{2}}+{{H}_{2}}\uparrow Mg+2{{H}_{2}}O=Mg{{(OH)}_{2}}+{{H}_{2}}\uparrow

,等等.

至于水的应用可以是非常的广泛,它是人及一切生物生存所必需的.可以说,没有水就没有生命.水在日常生活中的应用,都比较熟悉,就不多说了.农业上用水在浇灌农作物,使之进行光合作用等;工业上用水作原料、制冷或洗涤等;化学实验中常用水作反应物、制冷、溶解物质、稀释浓溶液、洗涤仪器、灭火或用排水法收集气体;等等.













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1、水是生命的源泉,也是不可缺少的资源.
(1)某矿泉水的主要矿物质成分机及含量如表,这里Ca、K、Zn、F是指    .(填“单质、元素、分子或原子”)
成分CaKZnF
含量(mg/L)2030.060.02
(2)水污染日益严重,水资源的保护和合理利用已受到人们的普遍关注,请参与讨论下列有关问题:
(Ⅰ)自来水、冰水混合物、海水中属于纯净物的是    
(Ⅱ)某学校饮水处可以将自来水净化为饮用水,其中处理步骤如图所示:

①对应的作用是    (填字母序号,下同).
A.杀菌消毒    B.吸附杂质    C.沉淀过滤     D.蒸馏
(Ⅲ)下列做法会造成水体污染的有    
A、工业废水直接排放    B、工业废气处理后排放
C、禁止使用含磷洗衣粉    D、大量使用化肥、农药
(Ⅳ)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是    
A、氢气在氧气中燃烧生成水    B、水的蒸发    C、水的电解    D、水的净化
(3)长期饮用硬水可能会引起体内结石,鉴别硬水和软水最简单的方法是用    鉴别.
(4)水通电分解生成最理想的能源--氢气,电解一定量的水,当其中负极产生5ml气体时,正极产生的气体体积是    ml.
题型:填空题 难度:0.60 看答案
2、水是我们日常生活必不可少的物质,下列有关水的说法正确的是(  )
A、用过滤的方法可以使硬水软化
B、用活性炭吸附水中的色素和异味是化学变化
C、水通电分解产生氢气和氧气质量比为2:1
D、水发生三态变化时,发生的是物理变化
题型:选择题 难度:0.60 看答案
3、下列4个图象能正确反映对应变化关系是(  )
A、向一定量稀H2SO4中加入NaOH溶液
B、用酒精灯加热一定量KMnO4固体
C、将水通电电解一段时间
D、向一定量的二氧化锰中加入H2O2溶液
题型:选择题 难度:0.60 看答案
4、下列关于“水”的说法,正确的是(  )
A、水电解时正极得到氢气
B、饱和石灰水属于浓溶液
C、“汽水”应低温高压保存
D、软水一定是纯净物
题型:选择题 难度:0.60 看答案
5、下列是研究氧气、水、二氧化碳的实验.根据图示,回答问题.

(1)A中铁丝在氧气中燃烧,反应的化学方程式为    
(2)B中试管a中产生的气体为    
(3)C实验的实验现象是    
题型:书写 难度:0.60 看答案
6、下列A-E是初中化学中的五个实验装置,请按要求填空:

(1)A实验试管2中产生起气体是    
(2)B实验中烧杯③的作用是    
(3)C实验中发生反应的化学方程式为    ,集气瓶中水的作用是    
(4)若用D装置除去02中的水蒸气,该液体试剂为    
(5)E实验中,气球的变化情况是    
题型:简答题 难度:0.60 看答案
7、如图是初中化学常见的基本实验,回答下列问题.
(1)图1中,正极和负极产生的气体体积比约为    ;质量比为    
(2)图2中,观察到的现象是:    ;该实验说明    
(3)若图3装置中大试管内黑色粉末逐渐变成了红色,该试管中的固体药品是        .酒精灯上的金属网作用是    
 
题型:简答题 难度:0.60 看答案
8、根据如图所示,下列说法错误的是(  )

A、装置A中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气
B、该反应产生的氢气和氧气的体积比应该是2:1
C、装置B中,集气瓶中放少量水是防止反应放出大量的热使集气瓶炸裂
D、将红热的铁丝插入盛氧气的集气瓶中时,要至上面下迅速插入
题型:选择题 难度:0.60 看答案
9、下列A~F是初中化学中的六个实验,请按要求填空:

(1)上述实验中能达到实验目的是     (填字母).
(2)D实验横放的玻管内发生反应化学方程式为    
(3)E实验中,发生反应化学方程式为    
(4)F实验中,发生反应化学方程式为    
①试管中收集到的气体为     (填化学式).
题型:书写 难度:0.60 看答案
10、关于电解水(H2O)实验的说法正确的是(  )
A、电解水时在正极产生氧气
B、实验证明水是由氢气和氧气组成的
C、水中氢、氧元素的质量比为2:1
D、水分子是由氢分子和氧原子构成的
题型:选择题 难度:0.80 看答案