2.3 自然界中的水
（第1课时 水的组成）
一、单选题
1．如图是进行电解水的实验装置，下列说法正确的是
A．实验中反应的化学方程式为
B．实验结束后，①②两管中的气压都小于外界大气压
C．实验可证明化学反应中分子可以再分，原子不能再分
D．①管与电源的正极相连，②管内产生的气体能支持燃烧
2．下列四个图像能正确反映对应变化关系的是
A．引燃密闭容器中的木炭
B．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C．相同质量的过氧化氢分解制取氧气
D．电解水
3．电解水实验如图，下列说法正确的是
A．试管1中得到的气体为O2
B．产生氢气与氧气的质量比为2：1
C．可用带火星的木条检验生成的氢气
D．该实验可说明水由氢元素和氧元素组成
4．水是生命之源，下列关于水的说法不正确的是
A．电解水时正负两极收集到的气体体积比为1：2
B．电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢气和氧气组成的
C．明矾净水是因溶于水生成的胶状物能吸附悬浮的杂质
D．如果将水蒸干后有固体析出，这种水样中一定含有杂质
5．下列关于“水”的说法，正确的是
A．水电解时正极得到氢气 B．蒸馏水可以长期饮用
C．水电解时负极产生氢气 D．软水一定是纯净物
6．下列关于节约水资源的说法正确的是
A．地球上的总水储量很少，所以要节约用水
B．为了节约用水，提倡直接用工业废水灌溉农田
C．生活污水应逐步实现集中处理和排放
D．为了防止水体污染，禁止使用化肥和农药
7．如图所示，下列关于电解水实验的叙述正确的是
A．实验说明水是由氢原子和氧原子组成的
B．实验说明水中含有氢气和氧气
C．b试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
D．a、b两试管内产生气体的质量比是2:1
8．某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体（U型管中预先加入了少量氢氧化钠），下列说法正确的是
A．a管应连接电源的正极
B．d管中的气体先收集满
C．U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性
D．该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子
9．下列有关水电解实验的说法正确的是
A．实验过程中漏斗内液面高度不变
B．该实验说明水是由氢气和氧气组成的
C．乙管产生的气体能燃烧，火焰为淡蓝色
D．甲、乙管中气体体积比大于2：1，可能与两种气体的溶解性有关
10．关于水的组成的说法正确的是
A．水是由氢分子和氧原子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的
C．水是由氢、氧两种元素组成的 D．水是由两个氢原子和一个氧原子构成的
二、填空题
11．按题目要求回答相应的问题：
（1）点燃镁条做信号弹可以观察到现象：发出耀眼的_______，放出大量的热，生成一种_______色粉末状固体。该反应的化学符号表达式为_______，属于_______反应类型。
（2）给水通入直流电，检验试管b产生的气体可以用一根_____的木条，如果观察到_____的现象，则证明是_______气体；a与b试管中气体的质量比为_____。该反应的化学符号表达式为_____，属于_____反应类型。
（3）纯净的氢气在空气中安静的燃烧，发出____色火焰，该反应的化学符号表达式为____。在做该实验时注意，点燃氢气之前一定要____，以免发生爆炸。
三、实验题
12．实验是化学学习的一种重要手段，如利用电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题：
（1）通电后电极上出现气泡，正极产生的气体能___________，负极产生的气体能___________，正负极气体的体积比是___________，反应的化学符号表达式是___________。
（2）由这个实验可以得出：水是由___________组成的。
（3）在某次电解水的实验中，测得了分别与电源正极相连的阳极，与电源负极相连的阴极上产生的气体实验数据如下：
时间/分钟 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
阴极生成气体体积（cm3） 6 12 20 29 39 49 55 65 75 85
阳极生成气体体积（cm3） 2 4 7 11 16 21 26 31 36 41
仔细分析以上实验数据，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比明显大于2：l，可能的原因是___________。
参考答案
一、单选题
1．【答案】C
【详解】
A.水电解的化学反应方程式为：，故选项错误；
B.实验结束后，两管气压大于外界气压，因为生成了气体，一部分水排出管内，故选项错误；
C.实验验证了化学变化中分子可分而原子不可再分，故选项正确；
D.水电解时，正极（②管）产生氧气，氧气有助燃性，可以使燃烧的小木条燃烧更旺盛；负极（①管）生成的是氢气，氢气具有可燃性，氢气燃烧，故选项错误。
故选：C。
2．【答案】A
【详解】
A.引燃密闭容器中的木炭，木炭燃烧生成二氧化碳气体，由于反应是在密闭容器中进行，物质的总质量不变，故选项图象正确；
B.氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，剩余固体中氧元素的质量不可能为0，故选项图象错误；
C.完全相同的过氧化氢溶液分解制取氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，故选项图象错误；
D.通电分解水，生成氢气和氧气的体积（而不是质量）之比为2:1，故选项图象错误。
故选：A。
3．【答案】D
【分析】
电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1:2。
【详解】
A.试管1中得到的气体是氢气，该选项说法错误；
B.产生氢气与氧气的质量比为1:8，该选项说法错误；
C.不能用带火星的木条检验氢气，是因为氢气不能使带火星的木条复燃，该选项说法错误；
D.电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，该选项说法正确。
故选：D。
【点睛】
4．【答案】B
【详解】
A.电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，与电源正极相连的试管收集的气体较少，是氧气，与电源负极相连的试管收集的气体较多，是氢气，两者的体积比为1:2，选项说法正确；
B.水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，说明水是由氢元素和氧元素组成的，选项说法不正确；
C.明矾净水是因溶于水生成的胶状物能吸附悬浮的杂质，选项说法正确；
D.如果将水蒸干后有固体析出，这种水样中一定含有杂质，选项说法正确。
故选B。
5．【答案】C
【详解】
A.在电解水实验中，“正氧负氢”，正极得到的是氧气，不符合题意；
B.蒸馏水中不含矿物质等，长期饮用，对人体健康不利，不符合题意；
C.由A可知，水电解时负极产生氢气，符合题意；
D.软水是不含或含少量可溶性钙、镁化合物的水，软水可能是纯净物，也可能是混合物，不符合题意。
故选C。
6．【答案】C
【详解】
A.地球上的总水储量很大，但可供利用的淡水资源却很少，因此要节约用水，A错误；
B.不能直接用工业废水灌溉农田，工业废水应集中处理后再排放，否则会污染水资源，B错误；
C.生活污水不可直接排放入河，水体的自净能力是有限的，要集中处理后再排放，C正确；
D.为了防止水体污染，不能禁止使用化肥和农药，应合理使用化肥和农药，防止水体污染，D错误。
故选C。
7．【答案】C
【详解】
A.实验结论可描述为：水是由氢元素和氧元素组成的，或水分子是由氢原子和氧原子构成的，不能说水是由氢分子和氧原子构成的，故选项错误；
B.电解水生成了氢气和氧气，不能说明水中含有氢气和氧气，故选项错误；
C.与电源正极相连的b试管内产生的气体为氧气，氧气能使带火星的木条复燃，故选项正确；
D.两试管产生气体的体积比为1：2，而不是质量比，故选项错误。
答案：C。
8．【答案】C
【详解】
A.水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2；a管得到气体使用向下排空气法收集，说明得到氢气，应连接电源的负极，错误；
B.d管中的气体为氧气，体积较小，后收集满，错误；
C.纯水不导电，U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性，正确；
D.该实验说明水分子中含有氢原子、氧原子，错误。
故选C。
9．【答案】D
【详解】
A. 水电解产生氢气和氧气，所以漏斗液面高度会变，故选项错误；
B.水电解实验证明水是由氢元素和氧元素组成，不能实验证明水是由氢气和氧气组成的，故选项错误；
C. 乙管内电极与电源的正极相连，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，但不具有可燃性，故选项错误；
D. 由于氧气与氢气的水溶性有差异，氧气是不易溶于水的，氢气是难溶于水，所以甲、乙管中气体体积比大于2:1，可能与两种气体的水溶性有关，故选项正确。
故选：D。
10．【答案】C
【详解】
略
二、填空题
11．【答案】
（1）白光 白 Mg+O2MgO
点燃 化合
（2）带火星 木条复燃 氧气 1:8 H2OH2+O2
点燃 分解
（3）淡蓝 H2+O2 H2O 验纯
【分析】
（1）点燃镁条做信号弹可以观察到现象：发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种白色固体；
镁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，该反应的化学符号表达式为：Mg+O2MgO；
该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，试管b产生的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，检验试管b产生的气体可以用一根带火星的木条，木条复燃，说明是氧气；
a试管产生的气体较多，是氢气，b试管产生的气体较少，是氧气，a与b试管中气体的质量比为：1:8；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的符号表达式为：H2OH2+O2；
该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
（3）纯净的氢气在空气中安静的燃烧，发出淡蓝火焰；
氢气燃烧生成水，该反应的化学符号表达式为：H2+O2 H2O；
氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故在做该实验时注意，点燃氢气之前一定要验纯，以免发生爆炸。
三、实验题
12．【答案】
（1）使带火星的木条复燃 能燃烧 1:2 H2OH2+O2
（2）氢元素和氧元素
（3）部分氧气溶于水（其他合理答案亦可）
【分析】
（1）电解水实验，正极产生的是氧气，具有助燃性能使带火星的木条复燃。负极产生的是氢气，具有可燃性，能燃烧。正极与负极产生的气体的体积比为1:2。水通电分解为氢气和氧气，符号表达式为。
（2）实验得到了氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，所以水是由氢元素和氧元素组成的。
（3）体积比大于2:1，是因为生成的氧气被消耗或溶解于水中。可能是部分氧气溶于水等。
1
