4.3-水的组成（含培优竞赛试题）

4.2水的组成学习目标重难点1.掌握水的理化性质2.掌握氢气的验纯方法3.掌握电解水的现象及由此得出的结论4.理解水分解的微观过程5.理解单质、化合物、氧化物的概念重点：1.氢气的理化性质2.电解水的意义难点：1.氢气的验纯方法2.单质、化合物、氧化物概念的理解知识01氢气的性质和用途1.氢气的性质（1）物理性质颜色常温下的状态气味水溶性密度无色气体无臭难溶于水氢气最轻的气体，密度比空气小（2）化学性质——可燃性①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。②氢气在空气中燃烧时．产生淡蓝色火焰。2.氢气在空气中燃烧（1）装置：（2）原理：氢气+氧气eq\o\ac(\s\up5(点燃),\s\do0(→))水2H2+O2eq\o\ac(\s\up5(点燃),\s\do0(→))2H2O（3）现象：烧杯内壁有水珠生成，烧杯变热；发出淡蓝色火焰。（4）实验结论：氢气在空气中能燃烧，生成水，放出热量；水中含有氢元素和氧元素。3.氢气的验纯如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。Ⅰ.用拇指堵住集满Ⅱ.靠近火焰，移开氢气的试管口拇指点火4.氢气的用途（1）密度小——填充探空气球。（2）可燃性——作燃料。氢气知识补遗1、爆炸极限并不是氢气中混有空气或氧气，点燃就一定发生爆炸。如果空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%~74.2%，点燃时就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。2、气体验纯任何可燃性气体与空气或氧气混合，遇明火都有可能发生爆炸。因此，在点燃前都要检验纯度。3、氢气的可燃性应用该实验可以证明水由氢氧元素组成4、氢气的还原性现象：黑色粉末逐渐变成亮红色；试管口有水滴生成。原理：H2+CuOeq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))Cu+H2O结论：氢气具有还原性水由氢氧元素组成步骤：通入H2→加热→熄灭酒精灯→继续通入H2直至完全冷却

1.氢能源的优点（1）氢气燃烧放出大量的热。（2）氢气燃烧的产物是水，不污染环境。（3）氢气可用水制取，原料来源广。2.氢能源不能大面积推广的原因（1）制取成本高；（2）贮存困难。1．我国发射的“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船，实施了首次空间飞行器无人交会对接试验．“天宫一号”飞行器升空所用燃料之一为液氢．下列有关氢气的说法，你认为不正确的是A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体 B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰 C．氢气和液氢的化学性质不同 D．点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯【答案】C【解析】A、在通常状况下，氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，正确；B、氢气能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，正确；C、氢气和液氢是由相同的分子构成的，因此化学性质相同。错误；D、做氢气验纯实验时，如发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，正确；2．（2022云南昆明市中考）下列实验基本操作正确的是A．氢气验纯 B．量取液体C．检查气密性 D．倾倒液体【答案】A【解析】A、检验氢气纯度的正确方法是用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，如果发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯，操作正确；B、量取液体时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平，操作错误；C、由于长颈漏斗下端没有形成液封，受热后的空气会从长颈漏斗中逸出，从而无法在导管口处看到有气泡产生，无法检验装置的气密性，操作错误；D、倾倒液体时，取下瓶塞倒放在桌面上，标签朝向手心持瓶，瓶口紧靠试管口缓缓倒入液体，操作错误.故选A。3．长征五号遥五运载火箭采用液氧与液氢组合推进剂，下列有关说法错误的是A．液氢与液氧反应会释放出大量的能量 B．液氢汽化过程中，氢分子之间的间隔增大 C．液氢与液氧反应的本质是氢、氧原子的重新组合 D．液氢与液氧化合生成水，元素种类和化合价都不变【答案】D【解析】A、液氢与液氧反应会释放出大量的能量，故A正确；B、液氢汽化过程中，氢分子之间的间隔增大，故B正确；C、由化学反应的实质可知，液氢与液氧反应的本质是氢、氧原子的重新组合，故C正确；D、液氢和液氧均为单质，其中元素的化合价微粒，在生成物水中，氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，因此此反应前后元素的化合价一定发生改变，故D错误。故选：D。4．2022年北京冬奥会秉持绿色环保理念，交通工具、火炬等都使用液氢作燃料。液氢作燃料的优点是；液氢和氢气都具有可燃性，从微观角度分析，原因是；相同质量的氢气比液氢体积大很多，原因是。【答案】产物无污染（或燃烧放出热量多等）；分子构成相同（或同种分子性质相同）；分子间的间隔不同。【解析】液氢作燃料的优点是氢气燃烧只生产水，无污染；氢气与液氢都有氢分子构成，同种分子的化学性质相同，所以氢气和液氢都具有可燃性；从分子的角度分析，相同质量的氢气比液氢体积大很多的原因是分子间的间隔不同；知识02探究水的组成——电解水实验1.水的电解实验实验原理：水eq\o\ac(\s\up5(通电),\s\do0(→))氢气+氧气2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑。（1）实验装置：或（2）实验现象：通电一段时间后，与电极相连的试管中都收集到了一定量的气体，与正极相连的试管内收集到的气体体积小，与负极相连的试管内收集到的气体体积大，且体积比约为1:2。（3）检验气体：b（正极）管中产生的气体能使带火星的木条复燃，则是氧气；a（负极）管中产生的气体能被点燃，火焰呈淡蓝色，则是氢气。（4）实验结论：水在通电条件下能分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。（5）注意事项：纯水不导电，为增强水的导电性，常常在水中加入少量NaOH或Na2SO4。规律小结：根据以上实验分析，可将电解水的规律巧记为：正氧负氢、氢二氧一。2.水的组成通过氢气的燃烧实验和水的电解实验可知：（1）宏观：水是由氢元素和氧元素组成的。（2）微观：水是由水分子构成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。如图所示。电解水实验的考查要点1、电解水实验的现象（1）正极产生的气体是氧气；负极产生的气体是氢气。（2）两电极产生的气体体积之比为：V氢气:V氧气=2:1。注意：不是质量之比(若是图像形式呈现，要看清楚纵横坐标的意义)2、氢气与氧气的体积比大于2:1，可能的原因（1）氧气在水中的溶解性比氢气稍大；（2）氧气具有氧化性，部分氧气将金属电极氧化而消耗。3、证明水的组成的三个实验（1）氢气在氧气(或空气)中燃烧；（2）电解水实验；（3）氢气还原金属氧化物实验。4、电解水的微观解释每个水分子在电流的作用下，分解成两个氢原子和一个氧原子；每两个氢原子组合形成一个氢分子，每两个氧原子组合形成一个氧分子。结论：化学变化中分子可分成原子，原子重新组合成新的分子。1．（2023年四川省成都市中考）电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是两电极正极端的玻璃管负极端的玻璃管现象有气泡体积为，木条燃得更旺体积为，气体燃烧A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比【答案】D【解析】A、为了实验准确，通电前应将玻璃管内空气排尽，故选项正确；B、正、负极均能观察到由无色气泡产生，负极产生的是氢气，体积更多，速率更快；正极产生的是氧气，体积更少，速率更慢；故选项正确；C、电解水实验中，与正极相连的试管产生的是氧气，与负极相连的试管产生的是氢气，故选项正确；D、正负极收集的气体体积比：≈1：2，结合气体密度可计算气体的质量，但是不知道H、O原子的实际质量，不能计算出氢、氧原子个数比，故选项错误；故选：D。2．（2023·广东广州·中考真题）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是A．a管和b管中气体体积比约为2：1B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变【答案】C【解析】A、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1:2。a与负极相连，b与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2：1，正确；B、b管收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，正确；C、化学反应前后元素的种类不变，水通电分解生成氢气和氧气说明水由氢元素和氧元素组成，水不含有氢分子和氧分子，错误；D、该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从而从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，正确；故选C。3．（2023·广东深圳·中考真题）下列说法正确的是A．a和b质量比为2：1 B．H2具有助燃性C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的电解是物理变化【答案】C【解析】A、电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，a（氢气）和b（氧气）体积比为2：1，水通电分解生成氢气和氧气，该反应方程式为：2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑，a（氢气）和b（氧气）质量比为4：32=1：8，故A说法错误；B、氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，故B说法错误；C、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢元素和氧元素组成的，故C说法正确；D、水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，故D说法错误；故选C。4．（2023年湖南省益阳市中考化学真题）如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是A．产生的气体a能使带火星的木条复燃B．产生气体b的一端电极与电源正极相连C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的【答案】A【解析】A、电解水“正氧负氢、氢二氧一”、产生的气体a较多，为氢气，具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，错误；B、电解水“正氧负氢、氢二氧一”，产生气体b为氧气，与电源正极相连，正确；C、硫酸钠由硫酸根离子和钠离子组成，水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性，正确；D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，正确。故选A。知识03单质、化合物和氧化物类别单质化合物氧化物概念由同种元素组成的纯净物由不同种元素组成的纯净物由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物判断方法必须是纯净物；只含一种元素必须是纯净物；含两种或两种以上元素必须是化合物举例氮气(N2)、氢气(H2)、氧气(O2)、铁(Fe)和碳(C)等水(H2O)、二氧化碳(CO2)、高锰酸钾(KMnO4)、碳酸钠(Na2CO3)等水(H2O)、一氧化碳(CO)等关系化学概念的深入理解（1）不要被“洁净、混合”等字眼迷惑，洁净物不一定是纯净物，例如：洁净的空气、干净的矿泉水就是混合物。（2）不要被物质的名称迷惑，例如：二氧化碳是物质的名称，“氧”“碳”指组成物质的元素，不是两种物质，二氧化碳是纯净物，不是混合物。（3）注意观念之间的逻辑关系eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(并列关系：如纯净物和混合物；单质和化合物。,交叉关系：如化合反应与氧化反应；分解反应与氧化反应。,包含关系：如化合物和氧化物；化合物与酸、碱、盐。))考查概念间关系时，一定重点关注概念的内涵和外延！1．（2023年仪征市期中）下列物质或主要成分属于单质的是A.水晶（SiO2） B.液氧（O2）C大理石（CaCO3） D.氨气（NH3）【答案】B【解析】A、二氧化硅中含有多种元素，属于化合物，该选项不符合题意；B、氧气中只含有氧元素，属于单质，该选项符合题意；C、碳酸钙中含有多种元素，属于化合物，该选项不符合题意；D、氨气中含有多种元素，属于化合物，该选项不符合题意。故选B。2．（2023·广东·中考真题）下列物质均可用于杀菌消毒，其中属于氧化物的是A．O3 B．ClO2C．NaClO D．C2H5OH【答案】B【分析】氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物。【解析】A、O3是由一种元素组成的纯净物，属于单质；不符合题意B、ClO2是由氯、氧两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物；符合题意；C、NaClO是由钠、氯、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物；不符合题意D、C2H5OH是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物；不符合题意故选：B。3．（2023·苏州市姑苏区南环实验中学期中）下图是表示气体分子的示意图，图中：“”和“”分别表示两种不同质子数的原子。其中可能表示氧化物的是A. B.C. D.【答案】A【解析】A、氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，图中表示的可能是纯净物中的氧化物，故选项正确；B、图中表示的是两种物质组成的混合物，故选项错误；C、图中表示的是纯净物中的单质，故选项错误；D、图中表示的是两种物质组成的混合物，故选项错误。故选A。1.氢气是密度最小的气体，为什么现在不再用于填充气球？氢气密度小，但是氢气有可燃性，遇明火可能发生爆炸，存在安全隐患。现在填充气球的替代气体是氦气，虽然密度比空气大，但无可燃性，性质稳定，使用安全。2.电解水过程中，为什么加热少量的氢氧化钠或硫酸钠？纯水不导电，加热少量的氢氧化钠或硫酸钠的目的是为了增强水的导电性。3.证明水是由氢氧元素组成的实验有哪些？（1）氢气在氧气(或空气)中燃烧；（2）电解水实验；（3）氢气还原金属氧化物实验。4.由同种元素组成的物质一定是单质吗？不一定！由同种元素组成的物质可能是单质，如O2，也可能是混合物，如如O2和O3组成的物质。题型一氢气的性质和用途例1.有关如图实验的说法正确的是（）A．点燃氢气前不用检验纯度B．干冷烧杯内壁无明显变化C．b管气体能使带火星木条复燃D．两个实验均可证明水的组成【答案】D【解析】A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，不符合题意；B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，不符合题意；C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，不符合题意；D、水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，符合题意。故选D。变式1.推理是学习化学的一种重要方法，但盲目推理又可能得出错误结论，以下推理正确的是A．分子可以构成物质，所以物质都是由分子构成 B．点燃氢气前必须检验其纯度，所以可燃性气体点燃前都需要验纯 C．单质是由同种元素组成的，所以由同种元素组成的物质都是单质 D．化学变化常常伴随能量的变化，所以有能量变化的都是化学变化【答案】B【解析】A、分子可以构成物质，但物质不一定都由分子构成，也可能是由原子或离子构成的，故A选项推理错误。B、点燃氢气前必须检验其纯度，为防止发生爆炸，所以可燃性气体点燃前都需要验纯，故B选项推理正确。C、单质是由同种元素组成的纯净物，单质是由同种元素组成的，但由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物、金刚石和石墨的混合物等，故C选项推理错误。D、化学变化常常伴随能量的变化，但有能量变化的不一定都是化学变化，也可能是物理变化，如氢氧化钠溶于水放热，故D选项推理错误。故选：B。例2.2020年7月23日，“天问一号”在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。长征五号遥四运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是A．氢气是一种高能燃料 B．液氧是淡蓝色的液体 C．氢气燃烧的产物会污染空气 D．氧气液化时氧分子间的间隔变小【答案】C【解析】A、氢气燃烧生成水，发出大量热，是一种高能燃料，该选项说法正确；B、液氧是淡蓝色的液体，该选项说法正确；C、氢气燃烧生成水，水不污染环境，该选项说法不正确；D、氧气液化时氧分子间的间隔变小，该选项说法正确。故选：C。变式2.2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是A．液氢和液氧反应吸收热量 B．液氢燃烧后的产物是水，不污染空气 C．液氢贮存、运输都容易 D．氢气液化过程中，分子之间的间距不变【答案】B【解析】A.液氢和液氧反应放出热量，故A错误；B.液氢燃烧后的产物是水，不污染空气，故B正确；C.氢气的密度小，贮存、运输都不容易，故C错误；D.氢气液化过程中，分子之间的间距减小，故D错误。故选：B。题型二电解水实验例1.用如图所示装置进行电解水实验，下列说法错误的是A．M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1:2B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃D．将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体不纯【答案】D【解析】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，M与电源正极相连收集到的气体是氧气，N与电源负极相连收集到的气体是氢气，则M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1:2，故选项说法正确；B、水的导电性较弱，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，故选项说法正确；C、由A分析可知，M导管口收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃，故选项说法正确；D、由A分析可知，N导管口收集到的气体是氢气，将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体较纯，故选项说法不正确。故选D。变式1.利用注射器进行电解水的实验，电极插入注射器筒内，装置示意图如图所示。下列说法不正确的是A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致C．左边注射器内产生的气体能使带火星的木条复燃D．实验成功时，左边注射器收集到的气体体积约是右边注射器的2倍【答案】C【解析】A.水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性，说法正确，不符合题意；B.为了便于观察现象，两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致，说法正确，不符合题意；C.左边注射器连接电源负极，收集到的气体是氢气，不具有助燃性，不能使带火星的木条复燃，说法错误，符合题意；D.左边注射器连接电源负极，收集到的气体是氢气，右边注射器连接电源正极，收集到的气体是氧气，两者的体积比为2:1，所以实验成功时，左边注射器收集到的气体体积约是右边注射器的2倍，说法正确，不符号题意；故选C。【点睛】本题考查电解水的有关知识，根据电解水实验现象及产物检验方法进行分析，知道电解水实验的结论简单记为“正氧负氢，氢二氧一”进行答题即可。例2.（2023年湖南省株洲市中考）某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。【提出问题】水是由哪些元素组成的？【设计并进行实验】(1)实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈______色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有______且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为______。(2)实验2（电解法）：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为______，b为______。【实验结论】(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是______。【拓展提升】(4)下列有关说法正确的是______。A．点燃纯净的氢气会发生爆炸 B．含氧的化合物是氧化物C．冰块与水混合得到混合物 D．电解水的反应属于分解反应(5)若电解水产生了mg氢气，则同时产生了______g（用含m的代数式表示）氧气。(6)水是一切生命体生存所必需的物质，我们必须爱护水资源，一方面要______，另一方面要防治水体污染。请提出条预防和治理水体污染的措施______。【答案】(1)淡蓝水雾出现（合理即可）2H2+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2H2O(2)氢气/H2氧气/O2(3)水是由氢元素和氧元素组成(4)D(5)8m(6)节约用水工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等【解析】（1）氢气燃烧，发出淡蓝色火焰；在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水雾出现，说明氢气燃烧生成水；氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：2H2+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2H2O；（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，试管a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧气；（3）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得出结论，水是由氢元素和氧元素组成；（4）A、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，点燃纯净的氢气不会发生爆炸，不符合题意；B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，故含氧的化合物不一定是氧化物，如氯酸钾中含氧元素，但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意；C、冰是固态的水，冰块与水混合得到的混合物由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；D、电解水生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。故选D；（5）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，即2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑，则生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，故若电解水产生了mg氢气，则同时产生了8mg氧气；（6）爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染；预防和治理水体污染的措施有：工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等。变式2.（2023年四川省宜宾市中考）人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小同学设计下图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH)，再接通直流电源。已知：水中加入的NaOH只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题：(1)电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在_____(填“a”“b”或“c”)处。(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为_____。(3)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是_____。(4)电解时，水分子分解示意图如下，补全横线上的模型图。(5)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如下图：①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是_____。②上述实验中，电解水速率最快的条件是_____。【答案】(1)c(2)2：1(3)燃着的木条燃烧更旺(4)

(5)①随着电压的增大，电解水速率增大②10%NaOH溶液、12V电压【解析】（1）电解水实验中，水通电分解生成氢气和氧气，在电极上产生气泡，所以乙玻璃管中产生气泡的位置在c处；（2）电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，甲管与电源的负极相连，产生的是氢气，乙管与电源的正极相连，产生的是氧气，故甲（氢气）、乙（氧气）两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1；（3）由上可知，乙管与电源的正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，所以切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是燃着的木条燃烧更旺；（4）电解水实验中，水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则应该补充两个氢分子，即为

；（5）①由图可知，电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，随着电压的增大，产生20mL氢气所需时间越短，即电解速率越快；②上述实验中，电解水速率最快，即为产生20mL氢气所需时间最短，当电解溶质质量分数为10%NaOH溶液、12V电压时，产生20mL氢气所需时间最短，此时电解水速率最快。题型三单质、化合物、氧化物例1.（2023·黑龙江绥化·中考真题）下图中不同小球代表不同原子，其中能表示化合物的是A．

B．

C．

D．

【答案】B【解析】A、含有一种直接由原子构成的物质，只有一种原子，即只含一种元素，是单质，不符合题意；B、含有一种分子，该分子由两种不同的原子构成，是化合物，符合题意；C、含有一种分子，该分子由同种原子构成，是单质，不符合题意；D、含有两种分子，是混合物，不符合题意；故选B。变式1.（2023·福建·中考真题）气凝胶是一种密度特别小的新型固体材料。下列制备气凝胶的物质属于氧化物的是A．碳化硅 B．铜 C．二氧化硅 D．石墨【答案】C【解析】A、碳化硅由碳元素和硅元素组成，没有氧元素，不是氧化物；B、铜是由铜元素组成的单质，不是氧化物；C、二氧化硅是由硅元素和氧元素组成的化合物，由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素，是氧化物；D、石墨是由碳元素组成的单质，不是氧化物。故选C。例2.（2023年湖北省鄂州市中考化学真题）下列物质中，属于纯净物的是A．水泥砂浆 B．液态氧 C．洁净的空气 D．汽水【答案】B【解析】A、水泥砂浆中含有水泥、水、沙等物质，属于混合物，故A错误；B、液态氧中只含有氧气分子，属于纯净物，故B正确；C、空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，故C错误；D、汽水中含有水、糖等物质，属于混合物，故D错误；故选B。变式2.（2023年辽宁省铁岭市、葫芦岛市中考化学真题）下列物质属于单质的是A．钢 B．银 C．干冰 D．冰水混合物【答案】B【解析】A、钢为铁、碳的合金，其中含有铁和碳等，由不同种物质组成，属于混合物，不符合题意；B、银是由同种元素构成的纯净物，属于单质，符合题意；C、干冰为固态二氧化碳，二氧化碳由两种元素组成的，属于化合物，不符合题意；D、冰水混合物中只有水，是由氧、氢两种元素组成，属于化合物，不属于单质，不符合题意。故选B。1.(江苏省无锡市江阴市20222023学年九年级上学期期中)如图是电解水实验的改进装置(注射器活塞的润滑性很好)，以下说法正确的是A.a连接的是电源的正极，b连接的是负极B.右侧注射器收集到气体能燃烧C.该实验能证明水是由氢气和氧气组成D.该实验可以说明在化学变化中，分子可分，原子不可分【答案】D【解析】A、根据电解水实验结论，正氧负氢，氧一氢二，与a连接的注射器内产生的气体较多为氢气，与b连接的注射器内产生的气体较少为氧气，则a连接的是电源的负极，b连接的是正极，故A说法错误；B、根据电解水实验结论，正氧负氢，氧一氢二，与a连接的注射器（左侧）内产生的气体较多为氢气，氢气具有可燃性，能够燃烧，与b连接的注射器（右侧）内产生的气体较少为氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能燃烧，即左侧注射器收集到的气体能燃烧，故B说法错误；C、水电解生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故C说法错误；D、水电解生成氢气和氧气，即为水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成氢分子和氧分子，大量的氢分子和氧分子分别聚集成氢气和氧气，该反应前后分子种类发生了变化，而原子种类没有发生变化，则该实验可以说明在化学变化中，分子可分，原子不可分，故D说法正确；故选D。2.(江苏省常州市金坛区20222023学年九年级期中)如图是电解水实验的示意图，下列说法正确的是A.图中表示的是氧分子B.该变化属于物理变化C.该实验说明水里有氢气和氧气D.负极与正极产生气体的质量比是2：1【答案】A【解析】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，图中产生的玻璃管与正极相连，故表示氧分子，符合题意；B、该变化有新物质氢气、氧气生成，属于化学变化，不符合题意；C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意；D、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，故负极与正极产生气体的体积比是2：1，质量比为1:8，不符合题意。故选A。3.(江苏省常州市溧阳市20222023学年九年级上学期期中)水是生命之源。下列有关水的说法正确的是A.水可以开发成能源B.水在自然界的循环主要是通过化学变化完成的C.电解水生成氢气和氧气说明水中含有氢气和氧气D.通过过滤操作可以把食盐从它的水溶液中分离出来【答案】A【解析】A、水可以开发成能源，例如：以水分解制取氢气、利用水能发电等，故A说法正确；B、水在自然界的循环，主要是水的三态变化，过程中没有新物质生成，主要是通过物理变化完成的，故B说法错误；C、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可说明水是由氢元素和氧元素组成的，水中不含有氢气和氧气，故C说法错误；D、通过过滤操作可以把不溶于水的固体物质分离出来，食盐是易溶于水的，通过过滤操作不可以把食盐从它的水溶液中分离出来，故D说法错误；故选：A。4.(江苏省扬州市江都区八校20222023年九年级上学期期中联考)水在一定条件下可发生如图所示的转化。下列说法错误的是A.反应①为分解反应，反应②为化合反应B.整个转化过程中，循环利用的物质是水C.反应①是化学能转化为电能，反应②是电能转化为化学能D.整个转化过程说明水在解决能源危机中可发挥重要的作用【答案】C【解析】A、反应①是水分解为氢气和氧气，为分解反应，反应②是氢气和氧气化合为水，为化合反应，故正确；B、由转化图可知，该系统中水既可分解也可生成，是可以回收并循环使用的，故正确；C、反应①是将光能转化为化学能，反应②是将化学能转化为电能，故错误；D、由能量的转化关系可知，整个转化过程说明水在解决能源危机中可发挥重要的作用，故正确。故选C。5.（2022·山东日照·中考真题）用如图所示装置电解水，下列说法错误的是A．M、N两导管口处收集的气体质量之比是1：8B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃D．N处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯【答案】A【分析】电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，所以M出生成的是氧气，N出生成的是氢气。【解析】A、电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，M、N两导管口气体分别是氧气和氢气，质量比为8：1，故错误；B、蒸馏水不能导电，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠可以增强水的导电性，故正确；C、电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，M导管口处产生的是氧气，将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃，故正确；D、N处生成的是氢气，所以N收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯，故正确。故选：A。6.如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是A．固定住一支注射器，向外拉动另一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好 B．U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液 C．实验时正、负两极产生气体的体积比约为1：2 D．正极产生的气体能燃烧【答案】D【解析】A、固定住一支注射器，向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好，否则说明气密性不好，故选项说法正确。B、U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液，以增强水的导电性，故选项说法正确。C、电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多，实验时正、负两极产生气体的体积比约为1：2，故选项说法正确。D、正极产生的气体能支持燃烧，不能燃烧，故选项说法错误。故选：D。7.（2022·湖北孝感·中考真题）如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是A．实验①点燃氢气之前要检验其纯度B．实验②a，b两管上方生成气体的体积比的为2：1C．两个实验中发生的反应都是分解反应D．两个实验均可证明水的组成【答案】C【解析】A、氢气具有可燃气，点燃氢气前要检验纯度，否则可能会发生爆炸，故说法正确；B、电解水实验中，a管连接负极，负极产生氢气，b管连接正极，正极产生氧气，且体积比为2：1，故说法正确；C、氢气燃烧实验生成水，是由两种物质生成一种物质的反应是化合反应。电解水生成氢气和氧气，是由一种物质分解产出两种物质的反应是分解反应，故说法错误；D、电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确；故选C。8.(广州市番禺区洛溪新城中学20222023学年九年级上学期期末)下列各图“”和“”分别表示两种质子数不同的原子，其中能表示化合物的是A. B. C. D.【答案】C【解析】由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物；由一种物质组成的物质叫纯净物；由一种元素组成的纯净物叫单质；由不同元素组成的纯净物叫化合物。由微观图可知，A中有两种物质，是混合物；B中只有一种原子，是由原子构成的单质；C中只有一种分子，是纯净物，分子中有不同的原子，说明是由不同元素组成的纯净物，是化合物；D中是由同种元素组成的纯净物，是单质。故选C。9.(江苏省扬州市宝应县20222023学年九年级上学期期中)下图中“○”和“●”分别表示不同元素的原子，其中表示单质的是A. B. C. D.【答案】D【解析】由同种分子构成的物质是纯净物，由原子直接构成物质时，一种原子构成一种物质，由不同元素组成的纯净物叫化合物。BC表示的是混合物；D是单质，A是化合物。选D10.(江苏省无锡市梁溪区20222023学年九年级上学期期中)分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的形象表示，若整个大圈表示纯净物，则下列物质中属于Z范围的可能是A.液氧 B.高锰酸钾 C.太湖水 D.氧化铁【答案】D【解析】由图可知X与Y属于并列关系，而整个大圈表示纯净物，所以X与Y是单质与化合物中的一种；Y与Z是包含与被包含的关系，所以Y是化合物，Z是氧化物，X是单质；A.液氧是由一种元素组成的纯净物，属于单质，此选项错误；B.高锰酸钾是由钾元素、锰元素、氧元素三种元素组成的纯净物，属于化合物，此选项错误；C.太湖水是由水、可溶性的钙镁化合物及不溶性的杂质等组成，由多种物质组成，属于混合物，此选项错误；D.氧化铁是由铁元素、氧元素两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物，属于氧化物，此选项正确；故选D。11.(江苏省苏州市姑苏区胥江实验中学20222023学年九年级上学期期中)图中“●”和“O”表示两种不同元素的原子，下列图示中表示化合物的是A. B. C. D.【答案】D【解析】A、A中只含有一种分子，属于纯净物，故A不符合题意；B、B中只含有一种分子，属于纯净物，故B不符合题意；C、C中含有两种分子，属于混合物，故C不符合题意；D、D中含有一种分子，而且是由不同原子构成的分子是化合物，故D符合题意；故选D。二、填空题12.(江苏省南京市秦淮区六校20222023学年九年级上学期期中)水在生命活动和生产、生活中起着十分重要的作用。（1）从物质分类的角度看，水是___________（填“单质”或“化合物”）。（2）从微观构成的角度看，水是由___________构成的。（3）从宏观组成的角度看，水是由___________组成的。可以通过电解水的实验验证水的组成，装置如图1所示。玻璃管a中产生的气体是___________，该反应的化学方程式为___________。（4）从资源利用的角度看，水是生命之源。爱护水资源一方面要节约用水，另一方面要___________。图2所示装置中，活性炭可达到的目的有___________（填字母）。A．过滤杂质B．软化硬水C．吸附异味D．消毒杀菌【答案】（1）化合物（2）水分子（3）氢元素和氧元素氢气##H22H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑（4）防治水体污染AC##CA【解析】（1）水是由氢、氧元素组成的一种物质，属于化合物。（2）水是由水分子构成的。（3）水是由氢、氧元素组成的，电解水时，产生的氢气和氧气的体积比为2：1，图中a中产生的气体多，为氢气，该反应的化学方程式为2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑。（4）爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染；活性炭具有吸附性，能吸附颜色和异味，图中粒状活性炭还可以起到过滤的作用，故选AC。13.(江苏省南京市建邺区20222023学年九年级上学期期中化学试题)人类生命活动离不开水。（1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少。其中陆地淡水约占全球水储量的（填字母序号）。A.96.5% B.71% C.2.53% D.0.77%（2）自来水厂净化水的主要步骤如图1所示。①明矾作絮凝剂可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以________悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。②下列关于过滤操作的叙述正确的是_______（填字母序号）。A.滤纸的边缘要低于漏斗口B.液面不要低于滤纸的边缘C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁③步骤X是________。④取少量净化后的水于试管中，________，则为硬水。（3）电解水实验可用来确定水的组成（见图2）。①a管是与电源的________（填“正极”或“负极”）相连。②设计实验验证a管中生成的气体。步骤现象结论________________________【答案】（1）C（2）①吸附②.ACD③.吸附④.加入肥皂水，振荡，出现较多浮渣（3）①.正极②打开管a的活塞，把带火星的木条（或燃着的木条）放在管a的尖嘴口处（合理均可）③.木条复燃（或燃烧的更旺）④.气体为氧气15.(江苏省连云港市20222023学年九年级上学期期中)水是生命之源。（1）自然界中的天然水通常含有许多杂质。要除去水中的不溶性杂质，可以进行______操作，该操作使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______其中玻璃棒的作用是______；要吸附掉一些有色有味的可溶性杂质，可以用______净水。（2）工业上和科学实验中软化硬水的方法很多，生活中通过______也可以降低水的硬度。（3）“天宫课堂”直播中宇航员告诉我们天宫中所用的氧气来自于电解水。①联系到化学课上的电解水实验，如图2所示：产生O2的玻璃管是______（填“a”或“b”），该反应的基本反应类型为_____。②生成的H2还可以与人呼出的CO2在一定条件下进行反应，实现了舱内物质循环利用，反应的微观过程如图所示。该反应中涉及到的氧化物有______种，写出C物质的化学式______。（4）爱护水资源是每个公民应尽的义务，请你写出一个防止水体污染的做法：______。【答案】（1）过滤漏斗引流活性炭（2）煮沸（3）①a分解反应②两##二##2CH4（4）工业废水处理达标后排放，生活污水集中处理达标后排放，合理使用化肥和农药【解析】（1）过滤可实现固液分离，故要除去水中的不溶性杂质，可以进行过滤操作；过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；过滤时，玻璃棒的作用是：引流；活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；（2）可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中通过煮沸也可以降低水的硬度；（3）①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，a管产生的气体较少，故产生的是O2；水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；②该反应涉及的物质是二氧化碳、氢气、甲烷、水，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物；氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，甲烷是由C、H元素组成的化合物，不属于氧化物，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，故涉及2种氧化物；每个C分子由1个碳原子、4个氢原子构成，故化学式为：CH4；（4）防止水体污染，可以工业废水处理达标后排放，生活污水集中处理达标后排放，合理使用化肥和农药。16．水是生命活动不可缺少的物质。下图是探究水的组成实验装置，请回答相关的问题。(1)为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。①图1中导管口吹出来的肥皂泡往上飘走，说明氢气的密度比空气。②该反应的化学符号表达式为。(2)电解水实验的简易装置如图2所示，a中收集到的气体是(填化学式)；从该实验得到关于水的组成的结论是；电解水反应的符号表达式为；从能量变化角度看，该过程是将能转化为化学能。【答案】(1)小Fe+H2Oeq\o\ac(\s\up5(高温),\s\do0(→))Fe3O4+H2(2)H2水由氢元素和氧元素组成H2Oeq\o\ac(\s\up5(通电),\s\do0(→))O2+H2电【解析】（1）①图1中导管口吹出来的肥皂泡往上飘走，说明氢气的密度比空气小，故填：小。②在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，该反应化学符号表达式为：Fe+H2Oeq\o\ac(\s\up5(高温),\s\do0(→))Fe3O4+H2，故填：Fe+H2Oeq\o\ac(\s\up5(高温),\s\do0(→))Fe3O4+H2。（2）电解水实验中，与电源负极相连试管内产生的气体量较多，该气体是氢气（H2）；水通电生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可得到关于水的组成的结论是：水由氢元素和氧元素组成；电解水反应的符号表达式为：H2Oeq\o\ac(\s\up5(通电),\s\do0(→))O2+H2；从能量变化角度看，该过程是将电能转化为化学能。故填：H2；水由氢元素和氧元素组成；H2Oeq\o\ac(\s\up5(通电),\s\do0(→))O2+H2；电。17．如图是电解水实验装置图：（1）a试管中的气体是；b试管中的气体检验方法是。该反应的化学方程式是。（2）理论上ab试管中的气体体积比，实际实验过程中往往ab试管两种气体体积比比理论值偏高，可能的原因是。（写出一种可能）（3）结合实验和电解水微观解释图示，你能得到什么结论？（至少写一条）【答案】（1）H2用带火星的木条检验2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑（2）2：1使用了金属做电极，金属电极和氧气发生了反应（其它答案合理也正确）（3）在化学变化中，分子可以再分成原子，原子不能再分，又重新组合成新的分子【解析】（1）电解水得到的氢气和氧气体积比为2:1，a管收集的气体多，故为氢气；氧气可用带火星的木条检验；方程式为2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑（2）电解水得到的氢气和氧气体积比为2:1；可能的原因：1.氢气难溶于水而氧气微溶于水，有部分氧气溶解，2.使用了金属做电极，金属电极和氧气发生了反应；（3）从图可知，水分子显分解成原子，原子再重新组合成氢分子和氧分子。故得出“在化学变化中，分子可以再分成原子，原子不能再分，又重新组合成新的分子”的结论。培优竞赛1．电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是两电极正极端的玻璃管负极端的玻璃管现象有气泡体积为，木条燃得更旺体积为，气体燃烧A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比【答案】D【解析】A、为了实验准确，通电前应将玻璃管内空气排尽，故选项正确；B、正、负极均能观察到由无色气泡产生，负极产生的是氢气，体积更多，速率更快；正极产生的是氧气，体积更少，速率更慢；故选项正确；C、电解水实验中，与正极相连的试管产生的是氧气，与负极相连的试管产生的是氢气，故选项正确；D、正负极收集的气体体积比：10.38mL≈1：2，结合气体密度可计算气体的质量，但是不知道H、O原子的实际质量，不能计算出氢、氧原子个数比，故选项错误；故选：D。2．如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是A．产生的气体a能使带火星的木条复燃 B．产生气体b的一端电极与电源正极相连 C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性 D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的【答案】A【解析】A、由分析可知，产生的气体a是氢气，氢气能燃烧，气体b是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，故选项说法错误。B、由分析可知，气体b是氧气，产生气体b的一端电极与电源正极相连，故选项说法正确。C、纯水的导电性很弱，水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性，故选项说法正确。D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，水通电分解成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，故选项说法正确。故选：A。3．（2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。（1）在图1的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现B装置灯泡更亮，原因是___________；通电相同时间，发现B装置中两个电极附近产生气泡比A装置多，此条件下产生气泡的化学方程式为___________。（2）接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是________________，还可能是_____________________。（3）仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的___________气，它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，则最后一步反应的化学方程式为___________。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在___________。（4）将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图2。实验结论：第二组同学通过图象分析说明白色浑溶液中存在___________（除水外）·实验反思：①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是_____________________。②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是___________。【答案】（1）氢氧化钙溶于水电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性；2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑（2）温度升高氢氧化钙的溶解度减少，溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体；氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成的碳酸钙白色沉淀；（3）氧CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；氢氧化钙（4）碳酸钙、氢氧化钙①加入的盐酸量太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应；②溶液中含有氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应，消耗了二氧化碳，传感器测量的是空气中的二氧化碳；【解析】（1）氢氧化钙溶于水能电离生成钙离子与氢氧根离子