题目内容

14．如图1是水的电解实验装置图．

（1）该实验中，与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分别是氢气和氧气，体积比约为2：1，检验a试管中的气体用燃着的木条，现象是气体燃烧，产生淡蓝色的火焰；检验b试管中的气体用带火星的木条，现象是木条复燃．
（2）该变化与水受热变成水蒸气有何不同？前者是化学变化，水分子变了，产生了氢分子和氧分子．后者是物理变化，水分子没变，改变的只是分子间的间隔和排列方式．
（3）该反应的文字表达式为水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气，属于分解反应（基本类型）．
（4）保持水的化学性质的基本粒子是水分子，在该实验的过程中，发生变化的粒子是水分子，保持不变的粒子是氢原子和氧原子，生成的新粒子是氢分子和氧分子；该实验证明，在化学反应中分子可再分，而原子不能再分．
（5）下列行为，不利于保护水资源的是B（填序号）．
A．工业用水重复使用
B．大量使用化肥和农药
C．加强城市污水处理系统的建设
D．用喷灌方法给农作物浇水．
（6）电解水的微观过程可以用图2表示：
你能从中获得哪些化学信息？请至少写出4条．
水是由氢元素和氧元素组成；水分子是由氢原子和氧原子构成的；化学变化中分子可以再分，而原子不能再分；化学反应前后原子的种类不变．

分析 （1）根据“正氧负氢、氢二氧一”来确定电解水所产生的气体及气体的体积比即可；
（2）根据水通电分解属于化学变化，而水受热变成水蒸气属于物理变化进行解答；
（3）根据水通电分解生成氢气和氧气进行解答；
（4）根据化学变化中分子可以再分，而原子不能再分进行解答；
（5）根据保护水资源从防止水污染和节约用水两个方面进行解答；
（6）根据图中信息进行解答．

解答 解：（1）通过观察图可以发现：a管气体多，且连着电源的负极，故a所收集的气体是氢气，氢气具有可燃性，能够燃烧，发出淡蓝色的火焰；b管气体少，且连着电源的正极，故b所收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；a管中气体的体积与b管中气体体积比是2：1；
（2）水通电分解属于化学变化，而水受热变成水蒸气属于物理变化，所以该变化与水受热变成水蒸气的区别：前者是化学变化，水分子变了，产生了氢分子和氧分子．后者是物理变化，水分子没变，改变的只是分子间的间隔和排列方式；
（3）水通电分解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气，该反应是一种物质反应生成两种，属于分解反应；
（4）水是由水分子构成的，所以保持水的化学性质的基本粒子是水分子；化学变化中分子可以再分，而原子不能再分，故在该实验的过程中，发生变化的粒子是水分子，保持不变的粒子是氢原子和氧原子，生成的新粒子是氢分子和氧分子；
（5）A．工业用水重复使用可以节约用水，利于保护水资源，故A正确；
B．大量使用化肥和农药会污染水资源，不利于保护水资源，故B错误；
C．加强城市污水处理系统的建设可以防止水污染，利于保护水资源，故C正确；
D．用喷灌方法给农作物浇水，可以节约用水，利于保护水资源，故D正确；
（6）根据图中信息可知，水通电分解生成氢气和氧气，其中氢气和氧气的体积比为2：1，说明水是由氢元素和氧元素组成，由微观图示可知，化学变化中分子可以再分，而原子不能再分，水分子是由氢原子和氧原子构成，化学反应前后原子的种类不变．
故答案为：（1）氢气；氧气；2：1；燃烧的木条；气体燃烧，产生淡蓝色的火焰；带火星的木条；木条复燃；
（2）前者是化学变化，水分子变了，产生了氢分子和氧分子．后者是物理变化，水分子没变，改变的只是分子间的间隔和排列方式；
（3）水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；分解反应；
（4）水分子；水分子；氢原子；氧原子；氢分子；氧分子；分子；原子；
（5）B；
（6）水是由氢元素和氧元素组成；水分子是由氢原子和氧原子构成的；化学变化中分子可以再分，而原子不能再分；化学反应前后原子的种类不变．

点评 解答本题要掌握电解水的知识，只有这样才能对问题做出正确的判断．要求同学们加强对基础知识的储备，以便灵活应用．

练习册系列答案
相关题目
4．某实验小组同学用如图所示装置进行空气中氧气含量的测定，其中集气瓶的容积为250ml．

（1）红磷燃烧的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）补全空白处的实验步骤
a．组装仪器，然后检查装置气密性；
b．如图所示，在集气瓶中加入50mL水，并夹紧止水夹；
c．取足量红磷放入燃烧匙，点燃后立即伸入集气瓶，迅速塞紧胶塞；
d．待红磷熄灭后，打开止水夹，记录此时进入集气瓶中水的体积
（3）同学们按上述实验步骤进行实验，发现进入集气瓶中水的体积约为30mL，造成该实验结果的原因可能是装置气密性不好
（4）该小组同学尝试使用其它物质代替红磷进行上述实验，并且查阅了相关资料，如图所示，下列物质中
不能用于代替红磷进行该实验的有ABC（填字母序号）
A．木炭   B．铁丝   C．镁条．
5．下列化合物中，氯元素化合价最高的是（　　）
A．HClB．KClO3C．Ca（ClO）2D．NaClO4
2．氧气在空气中的含量的测定：
（1）如图1设置实验装置，在一个刻有刻度和装上一个可以自由滑动的活塞的玻璃容器中，放入白磷一粒，固定好玻璃容器后，放在盛有95℃热水的烧杯上（白磷燃烧所需的最低温度为40℃）．请回答下列问题：

①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是发出黄光，冒出大量白烟．实验结束后，恢复至常温，活塞应停在刻度4处，出现该现象的原因是：白磷燃烧消耗了空气中气态的氧气而生成了固态的五氧化二磷，从而使玻璃容器内的气体体积减少（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②玻璃容器内余下的气体主要是氮气．
③此反应中白磷要过量，目的是消耗尽氧气．
（2）小明根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按图2装置进行实验．
①准备充分后，小明将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象．经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）木炭燃烧后生成等体积的二氧化碳，因此导致装置内的压强没有变化．
②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条）生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用其它物质将其完全吸收等合理即可．
9．物质A为一种紫黑色颗粒状物质，加热后能产生气体物质B，物质C为一种无色液体，加入一种黑色粉末D后，也能迅速产生气体B，银白色物质E在充满气体B的集气瓶（瓶底事先加入少量的水）中能剧烈燃烧．按要求回答下列问题．
（1）写出物质A生成物质B的符号表达式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（2）写出物质C生成物质B的符号表达式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）写出物质E在物质B中燃烧的符号表达式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．
此反应过程中的实验现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量．
19．化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究．
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】
①呼出的气体中仍含有O2
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小．
【猜想与实验】
猜想：呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等．
实验I：验证呼出的气体中含有水蒸气．
（1）实验操作如图1所示．
（2）观察到的现象为_玻璃片表面有一层水雾，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气．
实验II：验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2，并测定其含量．
同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置（B是带刻度的量气装置）．

（1）实验记录
实验操作主要实验现象实验结论及解释
①先检查装置的气密性，
后向装置中加入药品．
关闭止水夹a～f．		装置的气密性良好．
②打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温．B中液体进入到A中，B中液体减少500mL．收集500mL气体．
③关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出．A中液体进入B中，
B中气体全部进入C中，
C中水部分进入D中，
D中液体为475mL．		二氧化碳能和氢氧化钠反应
④关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷．白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热．呼出气体中含有氧气．白磷燃烧的化学方程式：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开f．D中水部分流入C中，D中剩余液体为400mL．白磷燃烧消耗呼出气体中的氧气，剩余气体为呼出气体中含有的N2．
（2）数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2O2CO2
体积/mL40025
体积分数/%80%
同学们经过3次重复实验，确认了呼出气体中的主要成分及其含量．
（1）该实验设计依据的N2性质有ABD（填字母序号）．
A．难溶于水     B．不能和NaOH溶液反应
C．无色无味的气体     D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验II操作⑤中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O2的体积分数偏小（填“偏小”、“不变”或“偏大”）
6．构成原子的粒子有（　　）
A．质子B．电子C．中子D．质子、中子和电子
3．已知莽草酸的化学式为C7H10O5请计算
（1）一个莽草酸分子中共含有22个原子．
（2）莽草酸的相对分子质量是多少？
4．在氯酸钾中掺入少量高锰酸钾也能使氯酸钾的分解速率加快，高锰酸钾是不是催化剂？为什么？

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