2.4+水的組成和凈化（第一課時）-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)上冊同步練習(xí)（滬教版2024新教材）

2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)上冊同步分層練習(xí)2．4水的組成和凈化（第一課時）1．下列有關(guān)地球上水的分布、循環(huán)、利用的說法中正確的是（）

A．陸地淡水約占地球總水量的96．5%B．水是生物生存所需的最基本的物質(zhì)之一C．人類直接利用最多的是海洋水D．水循環(huán)的環(huán)節(jié)只有蒸發(fā)和降水2．2024年3月22日是第三十二屆“世界水日”，我國紀(jì)念2024年“世界水日”“中國水周”活動主題為“精打細(xì)算用好水資源，從嚴(yán)從細(xì)管好水資源”。下列措施或做法不符合該主題的是（）

A．家庭使用節(jié)水器具 B．自動噴淋澆灌園林C．工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田 D．生活提倡“一水多用”3．在《關(guān)于公布四川省水利廳2023年度四川省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核結(jié)果的公告》中，瀘州被評為優(yōu)秀。下列做法符合水資源保護(hù)的是（）

A．廢舊電池深埋地下處理 B．生活中的垃圾分類回收處理C．工業(yè)廢水直接排入江河 D．過度施用化肥使水體富營養(yǎng)化4．2024年5月1日，我國節(jié)約用水行政法規(guī)《節(jié)約用水條例》正式實(shí)施。下列行為不利于節(jié)約用水的是（）

A．工業(yè)用水重復(fù)使用 B．洗手后不隨手關(guān)水龍頭C．生活中用淘米水澆花 D．園林用水采用節(jié)水灌溉方式5．有關(guān)如圖所示實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是（）

A．電解水時常加入少量稀硫酸以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性B．純凈的氫氣燃燒時，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出熱量C．a(chǎn)管與b管收集的氣體質(zhì)量比為1：2D．兩個實(shí)驗(yàn)均可證明水的組成6．下列有關(guān)水的沸騰實(shí)驗(yàn)和電解水實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）

A．實(shí)驗(yàn)1中觀察到玻璃片上有水霧生成，證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)B．實(shí)驗(yàn)2中a、b管產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為2：1C．兩個實(shí)驗(yàn)都能說明水是由氫、氧元素組成的D．實(shí)驗(yàn)1中水分子種類不變，實(shí)驗(yàn)2中水分子種類改變7．如圖是電解水的裝置示意圖，下列說法不正確的是（）

A．b端是電源的正極B．c試管收集的氣體有可燃性C．電解水時，在水中加入少量氫氧化鈉可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性D．試管c中收集的氣體與試管d中收集的氣體的質(zhì)量比約為2:18．地球是一個美麗的“水球”，表面約71%被水覆蓋，淡水僅占總水量的2．5%；其余是海水或咸水，海水淡化是解決人類淡水資源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如圖1所示。海水淡化技術(shù)主要有熱分離法和膜分離法，熱分離法利用蒸發(fā)和冷凝分離水與非揮發(fā)性物質(zhì)，能耗大，成本高；膜分離法利用薄膜的選擇透過性實(shí)現(xiàn)海水淡化，但現(xiàn)有薄膜的水通量低，應(yīng)用受到限制，有科學(xué)家提出，給石墨烯“打上”許多特定大小的孔，制成單層納米孔二維薄膜?？蛇M(jìn)行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如圖2所示。依據(jù)上文，回答下列問題。(1)全球海水淡化水用途中灌溉用水僅占2%市政用水則占到了62%主要原因是：______。(2)地球表面約71%被水覆蓋，人類仍面臨缺水危機(jī)原因是：____________。(3)石墨烯海水淡化膜允許______通過。1．今年5月1日，我國首部《節(jié)約用水條例》正式施行。下列做法正確的是（）

A．園林澆灌采用大水浸灌 B．洗手接洗手液時不關(guān)水龍頭（）

C．工業(yè)用水不重復(fù)利用 D．家庭使用節(jié)水器具，如節(jié)水型洗衣機(jī)2．圖1是電解水的裝置，圖2是甲、乙試管中收集到的氣體體積與時間的關(guān)系圖。若甲試管中生成氣體N，下列說法不正確的是（）

A．a(chǎn)應(yīng)接電源正極B．氣體M能使帶火星的木條復(fù)燃C．該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的D．8min時產(chǎn)生的H2和O2的體積比是2:13．電解水，反應(yīng)一段時間后，用燃著的木條檢驗(yàn)生成的氣體，記錄的現(xiàn)象如下表。相關(guān)說法錯誤的是（）

兩電極正極端的玻璃管負(fù)極端的玻璃管現(xiàn)象有氣泡體積為，木條燃得更旺體積為，氣體燃燒A．通電前應(yīng)將玻璃管內(nèi)空氣排盡 B．兩電極產(chǎn)生氣泡的速率不相同C．正極氣體為氧氣，負(fù)極氣體為氫氣 D．結(jié)合氣體密度可計算水中氫、氧原子個數(shù)比4．在下列實(shí)驗(yàn)操作與對應(yīng)的關(guān)系中，正確的是（）

A．點(diǎn)燃?xì)錃馇埃欢ㄒ葯z驗(yàn)氫氣的純度——防止發(fā)生爆炸B．鐵絲在氧氣中燃燒時，集氣瓶底部放少量水——使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯C．用過氧化氫制氧氣時，向過氧化氫溶液中加入少量MnO2——產(chǎn)生更多的氧氣D．向試管里加入固體粉末時，把盛有藥品的藥匙（或紙槽）伸到試管底部——防止藥品沾在管口和試管內(nèi)壁上5．化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們正在開展電解水的實(shí)驗(yàn)探究，請你一同參與。【提出問題】水在直流電下的變化如何？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們按照教材中的裝置(如圖1)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：【收集證據(jù)】同學(xué)們觀察到電極附近有氣泡產(chǎn)生，若一段時間后a中收集到10mL氣體，則此時b中應(yīng)該大約收集到了______mL氣體。切斷電源，打開b管頂端的活塞，在管口放置一根燃著的木條，會觀察到______?！镜贸鼋Y(jié)論】（1）水通直流后發(fā)生分解生成氫氣和氧氣，寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式______。（2）水是由組成的?！居懻摲治觥繉?shí)驗(yàn)時，老師在水中加入了少量氫氧化鈉，目的是______?！就卣寡由臁客瑢W(xué)們又查閱到了如下資料a．舊版教材中，電解水的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。b．氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿，具有腐蝕性。c．給含有氯化鈉的水通電，會發(fā)生如下反應(yīng)：。請你分析思考：和圖2的裝置相比，現(xiàn)行教材(圖1)裝置的優(yōu)點(diǎn)是______(任意寫一點(diǎn))。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，(填“能”或“不能”)將氫氧化鈉換為氯化鈉?！究偨Y(jié)交流】化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，通過上述實(shí)驗(yàn)的分析對比，歸納出在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時需考慮的因素______。(任意寫一點(diǎn))6．利用注射器模擬電解水實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1所示)。燒杯中盛有蒸餾水，加入氫氧化鈉是為了增強(qiáng)導(dǎo)電性，接通電源。(1)檢驗(yàn)負(fù)極產(chǎn)生的氣體時，觀察到的現(xiàn)象為____________。(2)下列實(shí)驗(yàn)也能證明水是由氫元素和氧元素組成的是____________。(填字母序號)A．水的凈化 B．氫氣在氧氣中燃燒C．水的蒸發(fā) D．氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水(3)為研究影響電解水反應(yīng)速率的因素，利用12V直流電源進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，數(shù)據(jù)如下：編號溫度(℃)NaOH溶液濃度負(fù)極產(chǎn)生的氣體體積(mL)正極產(chǎn)生的氣體體積(mL)電解時間(s)a202%209．854．0b205%209．836．2c302%209．9xd305%209．935．4①比較實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b，可得到的結(jié)論是____________。②分析四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)c的電解時間“x”可能是____________。(填字母序號)A．32．4B．35．2C．50．2D．55．6③某同學(xué)在做完上述分組實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)電解水反應(yīng)速率最快的是實(shí)驗(yàn)d．他想在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究更快速電解水的途徑，通過查閱資料，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)其他條件不變時，增大直流電的電壓也能加快電解水的反應(yīng)速率，則以下措施可行的是____________(填字母序號)。A．溫度：10℃，NaOH溶液濃度：5%，電壓：12VB．溫度：20℃，NaOH溶液濃度：5%，電壓：12VC．溫度：30℃，NaOH溶液濃度：5%，電壓：15V1．實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用下圖裝置進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)，觀察到正、負(fù)極產(chǎn)生氣體體積比小于理論值1：2。實(shí)驗(yàn)研究了影響氣體體積比的因素，結(jié)果見下表。下列說法錯誤的是（）

A．正極產(chǎn)生的氣體是O2B．對比①④或②③，說明石墨電極可能不利于O2的獲取C．正、負(fù)極氣體體積比小于1：2可能與H2和O2在水中的溶解性有關(guān)D．電極材料相同時，使用NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)效果均優(yōu)于Na2SO4溶液2．在完成“電解水實(shí)驗(yàn)”時，發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)速率較慢，且氫氣與氧氣的體積比很難達(dá)到理論值。為探究電解水時所需NaOH溶液的最佳濃度，在圖1所示裝置中分別注入不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaOH溶液，在相同電壓下電解3min，電解時NaOH的質(zhì)量不發(fā)生變化，產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積如圖2所示。下列說法正確的是（）

A．上述反應(yīng)中分子的種類和數(shù)目都不變B．a(chǎn)管中產(chǎn)生的氣體能支持燃燒，b管中產(chǎn)生的氣體能燃燒C．該實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉溶液的濃度越大，產(chǎn)生氣體的速率越快D．電解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的NaOH溶液所產(chǎn)生的氫氣、氧氣體積比最接近理論值3．海水制氫分直接制氫和間接制氫兩種技術(shù)路線。目前多采用先淡化后制氫的間接制氫技術(shù)，該工藝流程復(fù)雜且成本高昂。中國工程院院士謝和平團(tuán)隊(duì)研制出了海水直接制氫新技術(shù)。該技術(shù)徹底隔絕了海水中的離子，實(shí)現(xiàn)了無淡化過程、無副反應(yīng)、無額外能耗的高效海水原位直接電解制氫，破解了有害腐蝕這一困擾海水電解制氫領(lǐng)域的最大難題。根據(jù)上文，回答下列問題：(1)海水電解制氫最大的難題是______。(2)隔膜2的作用是______。(3)海水原位直接電解制氫中，A電極應(yīng)與電源的______極相連。(4)海水原位電解制氫消耗的是______。A．海水中的水B．海水中的陽離子C．海水中的陰離子D．海水中的水、陽離子、陰離子共同參與(5)海水原位電解制氫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是______(寫1條)。4．人類的生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水。為探究水的組成及變化，某小組同學(xué)設(shè)計下圖裝置進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)，先在電解器玻璃管里加滿水（含少量），再接通直流電源。已知：水中加入的只起增強(qiáng)導(dǎo)電性作用，本身不參與反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖一中甲、乙兩支玻璃管中生成氣體的體積比約為______。(2)切斷電源后，用燃著的木條在乙玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，觀察到的現(xiàn)象是______。(3)電解純水速率較慢，為探究不同電壓和不同濃度溶液對電解水速率的影響，小組同學(xué)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測得產(chǎn)生氫氣所需時間如圖二：①電解溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的溶液時，改變電壓對電解水速率的影響是______。②上述實(shí)驗(yàn)中，電解水速率最快的條件是______。5．人類逐水而居，文明傍水而生。(1)電解水可以得到H2和O2，H2在O2中燃燒可以生成水，這兩個實(shí)驗(yàn)說明水是由______（填元素符號）組成的，其理論依據(jù)是______。(2)圖-1實(shí)驗(yàn)開始前，向電解器中加水前，電解器玻璃管a、b兩端的活塞應(yīng)______（填“打開”或“關(guān)閉”）；圖-1實(shí)驗(yàn)中，接通直流電源后，觀察到兩個電極上均有氣泡產(chǎn)生，且玻璃管______（填“a”或“b”）中產(chǎn)生氣泡速率較快，一段時間后，玻璃管a、b中產(chǎn)生的氣體體積比約為______。(3)電解水過程中，為了促進(jìn)水的分解，必須施加超電壓。同時，較高的電壓會產(chǎn)生大量的氣泡，影響氣體體積的觀測。在室溫下，改變直流電壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如圖-2所示。當(dāng)電源電壓為0-1．5V時，無法產(chǎn)生氣體的原因是______。依據(jù)圖-2分析，使用______V直流電壓作為電源最為合適。6．化學(xué)小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）探究影響電解水反應(yīng)快慢的因素?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】20℃時，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下：組別實(shí)驗(yàn)液體種類電壓/V時間/minV氫氣/mLV氧氣/mLⅠ①200mL蒸餾水24500②200mL蒸餾水1045極少極少③200mL蒸餾水164552．5Ⅱ④200mL蒸餾水滴濃硫酸1688104．9⑤200mL蒸餾水滴濃硫酸1668104．9⑥200mL蒸餾水滴濃硫酸1652104．9Ⅲ⑦200mL蒸餾水氫氧化鈉103．0104．9⑧200mL蒸餾水氫氧化鈉x2．6104．9⑨200mL蒸餾水氫氧化鈉102．0105．0【解釋與結(jié)論】(1)電解水的符號表達(dá)式為______。(2)與電源正極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體是______。(3)Ⅲ組實(shí)驗(yàn)⑧中的______。(4)對比實(shí)驗(yàn)②⑦，可得出的結(jié)論是______。(5)Ⅱ組實(shí)驗(yàn)的目的是______。(6)通過本實(shí)驗(yàn)得出，影響電解水反應(yīng)快慢的因素有______?！緦?shí)驗(yàn)拓展】(7)表中部分?jǐn)?shù)據(jù)氫氣與氧氣的體積比略大于2∶1，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析可能的原因是______。參考答案基礎(chǔ)練1．B【解析】A．海水占全球總儲水量的96．53%，淡水只約占全球水儲量的2．53%，故A錯誤；B．水是一切生命賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，故B正確；C．人類直接利用的是淡水，故C錯誤；D．水循環(huán)涉及降水、蒸發(fā)、地表和地下徑流，水汽輸送等，故D錯誤。故選：B。2．C【解析】A、家庭使用節(jié)水器具，可以節(jié)約用水，故選項(xiàng)符合該主題；B、自動噴淋澆灌園林，可以節(jié)約用水，故選項(xiàng)符合該主題；C、工業(yè)廢水中含有大量有害物質(zhì)，直接灌溉農(nóng)田，會造成水體和土壤污染，故選項(xiàng)不符合該主題；D、生活提倡“一水多用”，可以節(jié)約用水，故選項(xiàng)符合該主題；故選：C。3．B【解析】A、把廢舊電池深埋處理，會污染地下水體和土壤，故做法不符合理念；B、分類回收處理生活中的垃圾，可以節(jié)約資源，減少水體污染，故做法符合理念；C、讓工業(yè)廢水直接排入江河中，工業(yè)廢水中含有多種廢物，如果直接排放，對天然水體的污染很重，故做法不符合理念；D、大量營養(yǎng)元素進(jìn)入水體中會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，造成水體污染，故做法不符合理念。故選：B。4．B【解析】A、工業(yè)用水重復(fù)使用，可以節(jié)約水資源，故A不符合題意；B、洗手后不隨手關(guān)水龍頭，會浪費(fèi)水資源，不利于節(jié)約用水，故B符合題意；C、生活中用淘米水澆花，可以一水多用，有利于節(jié)約用水，故C不符合題意；D、園林用水采用節(jié)水灌溉方式，有利于節(jié)約用水，故D符合題意；故選：B。5．C【分析】電解水時，與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)的氣體體積多，是氫氣；與電源正極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積少，是氧氣；且兩者的體積之比大約是2：1，可簡記為：正氧負(fù)氫、氫二氧一；氫氣燃燒生成水?！窘馕觥緼、純水幾乎不導(dǎo)電，實(shí)驗(yàn)時向水中加入少量的稀硫酸可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，故選項(xiàng)說法正確；B、純凈的氫氣在空氣中燃燒時，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出熱量，故選項(xiàng)說法正確；C、正極（a管）和負(fù)極（b管）產(chǎn)生的氣體的體積比（而不是質(zhì)量比）為1﹕2，故選項(xiàng)說法錯誤D、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣燃燒生成水，都說明水由氫元素和氧元素組成，故選項(xiàng)說法正確。故選：C。6．D【解析】A、水沸騰過程中水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，然后水蒸氣遇冷凝結(jié)形成水霧，該過程沒有生成新物質(zhì)，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A選項(xiàng)錯誤；B、電解水實(shí)驗(yàn)中，正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣，氫氣與氧氣的體積比為2∶1，而質(zhì)量比為1∶8。由圖可知，a管連接電源負(fù)極，則a管產(chǎn)生的氣體是氫氣，b管連接電源正極，則b管產(chǎn)生氣體是氧氣，所以實(shí)驗(yàn)2中a、b管產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為1∶8，B選項(xiàng)錯誤；C、水沸騰過程中水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，不能證明水是由氫、氧元素組成的。電解水實(shí)驗(yàn)中，水分解生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，說明水是由氫、氧元素組成的，C選項(xiàng)錯誤；D、水沸騰過程中水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，水分子種類沒有改變。電解水實(shí)驗(yàn)中，水分解生成氫氣、氧氣，水分子種類發(fā)生改變，D選項(xiàng)正確。故選：D。7．D【解析】A、b端產(chǎn)生的氣體是用向上排空氣法收集的，是氧氣，電解水正極產(chǎn)生的是氧氣，故正確；B、c試管收集到的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性，故正確；C、電解水時，在水中加入少量的氫氧化鈉可以增強(qiáng)導(dǎo)電性，正確；D、c中收集的是氫氣，d中收集的是氧氣，兩種氣體的體積比是2:1，故錯誤。故選：D。8．(1)熱分離法能耗大、成本高，膜分離法效率低，只能優(yōu)先滿足生活用水(2)地表水絕大部分為海水或咸水，可供利用的淡水資源缺乏(3)水分子【解析】（1）根據(jù)短文內(nèi)容分析可知，熱分離法能耗大、成本高，膜分離法效率低，只能優(yōu)先滿足生活用水，所以全球海水淡化水用途中灌溉用水僅占2%市政用水則占到了62%。故填：熱分離法能耗大、成本高，膜分離法效率低，只能優(yōu)先滿足生活用水。（2）根據(jù)短文內(nèi)容分析可知，地表水絕大部分為海水或咸水，淡水僅占總水量的2．5%，可供利用的淡水資源缺乏。所以地球表面約71%被水覆蓋，人類仍面臨缺水危機(jī)。故填：地表水絕大部分為海水或咸水，可供利用的淡水資源缺乏。（3）根據(jù)石墨烯海水淡化膜工作原理圖可知，石墨烯海水淡化膜只允許水分子通過。故填：水分子。提升練1．D【解析】A、園林澆灌采用大水浸灌，浪費(fèi)水資源，做法錯誤；B、洗手接洗手液時不關(guān)水龍頭，浪費(fèi)水資源，做法錯誤；C、工業(yè)用水不重復(fù)利用，浪費(fèi)水資源，做法錯誤；D、家庭使用節(jié)水器具，如節(jié)水型洗衣機(jī)，節(jié)約用水，做法正確；故選：D。2．B【解析】A、由電解水實(shí)驗(yàn)結(jié)論"正氧一、負(fù)氫二"可知，甲中的氣體體積較小，連接的是電源的正極，故選項(xiàng)說法正確；B、M氣體的體積較大，是氫氣，氫氣沒有助燃性，不能使帶火星的木條復(fù)燃，故選項(xiàng)說法錯誤；C、水在通電條件下生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的，故選項(xiàng)說法正確；D、由圖2可知，8s時產(chǎn)生的H2和O2的體積比是10mL：5mL＝2：1，故選項(xiàng)說法正確；故選：B。3．D【解析】A、為了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確，通電前應(yīng)將玻璃管內(nèi)空氣排盡，故選項(xiàng)正確；B、正、負(fù)極均能觀察到由無色氣泡產(chǎn)生，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，體積更多，速率更快；正極產(chǎn)生的是氧氣，體積更少，速率更慢；故選項(xiàng)正確；C、電解水實(shí)驗(yàn)中，與正極相連的試管產(chǎn)生的是氧氣，與負(fù)極相連的試管產(chǎn)生的是氫氣，故選項(xiàng)正確；D、正負(fù)極收集的氣體體積比5．15mL：10．38mL1：2，結(jié)合氣體密度可計算氣體的質(zhì)量，但是不知道H、O原子的實(shí)際質(zhì)量，不能計算出氫、氧原子個數(shù)比，故選項(xiàng)錯誤；故選：D。4．AD【解析】A、氫氣具有可燃性，所以點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純，防止發(fā)生爆炸；實(shí)驗(yàn)操作和目的對應(yīng)關(guān)系正確；B、鐵絲在氧氣中燃燒時，集氣瓶底部放少量水，目的為防止熔化的濺落物炸裂瓶底，而不是使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，實(shí)驗(yàn)操作和目的對應(yīng)關(guān)系錯誤；C、用過氧化氫制氧氣時，加入少量二氧化錳，是為了加快生成氧氣速度，而不是為了產(chǎn)生更多的氧氣；實(shí)驗(yàn)操作和目的對應(yīng)關(guān)系錯誤；D、向試管里加入固體粉末時，把盛有藥品的藥匙（或紙槽）伸到試管底部——防止藥品沾在管口和試管內(nèi)壁上；實(shí)驗(yàn)操作和目的對應(yīng)關(guān)系正確。故選：AD。5．20氣體被點(diǎn)燃?xì)?、氧元素增?qiáng)水的導(dǎo)電性操作時手不用接觸堿性液體，較安全（其他答案合理即可）不能安全（不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果等合理即可）【收集證據(jù)】電解水正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，兩者的體積比約為1：2；圖中可知，b管產(chǎn)生氣體較多，體積應(yīng)是a管的兩倍，故填：20；b管氣體是氫氣，具有可燃性，會被燃著的木條點(diǎn)燃，故填：氣體被點(diǎn)燃；【得出結(jié)論】水電解會生成氫氣和氧氣，故填：；化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)后有氫元素和氧元素，反應(yīng)前也應(yīng)該有，故水是由氫元素和氧元素組成的，故填：氫、氧元素；【拓展延伸】圖2裝置需要將試管倒扣在導(dǎo)電的水中，會接觸到水，且導(dǎo)線在能導(dǎo)電的水中，堿的腐蝕性和用電安全都不如圖1，故填：操作時手不用接觸堿性液體，較安全（其他答案合理即可）；【總結(jié)交流】實(shí)驗(yàn)改進(jìn)需要考慮安全和不能改變結(jié)果，用氯化鈉會導(dǎo)致生成的氣體改變無法得出水的組成的結(jié)論，故填：安全（不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果等合理即可）。6．(1)氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰(2)BD(3)相同溫度，氫氧化鈉溶液濃度越高，電解水的速率越快CC【解析】（1）電解水，“正氧負(fù)氫，氧一氫二”，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，用燃著的木條檢驗(yàn)氫氣，可觀察到氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；（2）A、水的凈化是除水中的雜質(zhì)，不能驗(yàn)證水的組成，故A錯誤；B、氫氣和氧氣點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成水，依據(jù)反應(yīng)前后元素不變，可得出水是由氫、氧元素組成的，故B正確；C、水的蒸發(fā)屬于物理變化，不能驗(yàn)證水的組成，故C錯誤；D、氫氣和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，故依據(jù)反應(yīng)前后元素不變，可得出水是由氫、氧元素組成的，故D正確；故選BD；（3）①分析實(shí)驗(yàn)a和b，溫度都為20℃，產(chǎn)生20mL氫氣，5%溶液電解需要36．2s，2%的溶液電解時間o為54．0s，故得到的結(jié)論是：溫度相同，溶液濃度越高，電解水的速率越快；②由于溫度相同，溶液濃度越高，電解水的速率越快，溶液濃度相同，溫度越高，電解水的速率越快；分析實(shí)驗(yàn)b，溫度都20℃，產(chǎn)生20mL氫氣，2%溶液電解需要54．0s，實(shí)驗(yàn)d溫度為30℃，5%的溶液電解時間為35．4s，所以實(shí)驗(yàn)c的電解時間“x”應(yīng)在35．4～54．0之間，故選C；③由于溫度相同，溶液濃度越高，電解水的速率越快，溶液濃度相同，溫度越高，電解水的速率越快，所以發(fā)現(xiàn)電解水反應(yīng)速率最快的是第d組實(shí)驗(yàn)；要討論當(dāng)其他條件不變時，增大直流電的電壓也能加快電解水的反應(yīng)速率，所以變量應(yīng)為直流電的電壓，故選C。拓展練1．D【解析】A、電解水實(shí)驗(yàn)中，正極產(chǎn)生的是，負(fù)極產(chǎn)生的是，該選項(xiàng)說法正確；B、對比①④或②③，其他條件相同時，使用鉑絲電極比使用石墨電極，正、負(fù)極產(chǎn)生的氣體體積比大，說明石墨電極可能不利于的獲取，該選項(xiàng)說法正確；C、難溶于水，不易溶于水，正極產(chǎn)生的是，負(fù)極產(chǎn)生的是，正、負(fù)極氣體體積比小于1：2可能與和在水中的溶解性有關(guān)，該選項(xiàng)說法正確；D、分析表格中③④可知，某一時間段內(nèi)，使用溶液的實(shí)驗(yàn)效果優(yōu)于NaOH溶液，該選項(xiàng)說法錯誤；故選：D。2．D【解析】A、水在通電過程中生成氫氣和氧氣，分子種類、數(shù)目發(fā)生變化，故A錯誤；B、圖1所示電解水實(shí)驗(yàn)中，管a產(chǎn)生的氣體比管b產(chǎn)生的多，則管a產(chǎn)生的氣體為氫氣、管b產(chǎn)生的氣體為氧氣，即管a中的氣體能夠燃燒、管b中產(chǎn)生的氣體能支持燃燒，故B錯誤；C、由圖2可知，電解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液比電解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的NaOH溶液產(chǎn)生的氣體體積少，該結(jié)果說明實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉溶液的濃度越大，產(chǎn)生氣體的速率不一定越快，故C錯誤；D、電解水時產(chǎn)生的氫氣和氧氣的理論體積比為2：1，而由圖2可知，電解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的NaOH溶液所產(chǎn)生的氫氣、氧氣體積比最接近理論值，故D正確。故選：D。3．(1)海水對設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕(2)隔絕了海水中的離子(3)正(4)A(5)高效（合理答案即可）【解析】（1）根據(jù)“破解了有害腐蝕這一困擾海水電解制氫領(lǐng)域半個世紀(jì)的難題”可知，海水電解制氫最大的難題是海水對設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕，故填：海水對設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕；（2）根據(jù)“該技術(shù)徹底隔絕了海水中的離子”可推測，隔膜2的作用是隔絕了海水中的離子，故填：隔絕了海水中的離子；（3）電解水中，根據(jù)“正氧負(fù)氫、氧一氫二”，A電極端產(chǎn)生的氣體為氧氣，則A電極應(yīng)與電源的正極相連，故填：正；（4）海水原位電解制氫的原理與電解水原理相同，即水通電分解生成氫氣和氧氣。A、根據(jù)上述分析，海水原位電解制氫消耗的是海水中的水，故A正確；B、根據(jù)上述分析，海水原位電解未消耗海水中的陽離子，故B錯誤；C、根據(jù)上述分析，海水原位電解未消耗海水中的陰離子，故C錯誤；D、根據(jù)上述分析，海水原位電解制氫消耗的是海水中的水，故D錯誤；故選A。（5）根據(jù)文中“目前多采用先淡化后制氫的間接制氫技術(shù)，該工藝流程復(fù)雜且成本高昂。中國工程院院士謝和平團(tuán)隊(duì)研制出了海水直接制氫新技術(shù)。該技術(shù)徹底隔絕了海水中的離子，實(shí)現(xiàn)了無淡化過程、無副反應(yīng)、無額外能耗的高效海水原位直接電解制氫，破解了有害腐蝕這一困擾海水電解制氫領(lǐng)域的最大難題?！笨芍?，海水原位電解制氫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：工藝流程較簡單且成本較低、無副反應(yīng)、無額外能耗、高效、且破解了有害腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，故填：高效（或工藝流程較簡單、或成本較低等合理答案均可）。4．(1)2：1(2)燃著的木條燃燒更旺(3)隨著電壓的增大，電解水速率加快10%NaOH溶液、12V電壓【解析】（1）電解水實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)正氧負(fù)氫，氧一氫二，甲管與電源的負(fù)極相連，產(chǎn)生的是氫氣，乙管與電源的正極相連，產(chǎn)生的是氧氣，故甲（氫氣）、乙（氧氣）兩支玻璃管中生成氣體的體積比約為2：1，故填：2：1；（2）在電解水實(shí)驗(yàn)中，“正氧負(fù)氫”，乙管與正極相連，產(chǎn)生的是氧氣，氧氣具有助燃性，故切斷電源后，用燃著的木條在乙玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，觀察到的現(xiàn)象是：燃著的木條燃燒的更旺，故填：燃著的木條燃燒更旺；（3）①由圖可知，電解溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液時，改變電壓對電解水速率的影響是：相同條件下，電壓越大，電解水所用時間越短，說明相同條件下，電壓越大，電解水速率越快，故填：隨著電壓的增大，電解水速率加快；②由圖可知，當(dāng)電壓為12V，10%氫氧化鈉溶液時，所需時間最小，則說明反應(yīng)速率最快，故填：10%NaOH溶液、12V電壓。5．(1)H、O反應(yīng)前后元素種類不變(2)打開a2:1(3)沒有達(dá)到分解所需要的最低電壓8．5-9．5【解析】（1）電解水可以得到H2和O2，H2