沪教版九年级上册化学2.4 水的组成和净化同步提升训练

2.4水的组成和净化同步提升训练1．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是A．a应接电源正极B．气体M能使带火星的木条复燃C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:12．（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是A．实验中收集到的可燃性气体可能是氧气B．铁在该实验起催化作用C．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点D．实验中，水蒸气只发生了物理变化3．（2024·江苏宿迁·二模）有关如图所示实验的说法不正确的是A．电解水时常加入少量稀硫酸以增强水的导电性B．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量C．a管与b管收集的气体质量比为1：2D．两个实验均可证明水的组成4．（2024·四川成都·二模）在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入不同溶质质量分数的NaOH溶液，在相同电压下电解3min，电解时NaOH的质量不发生变化，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是A．上述反应中分子的种类和数目都不变B．a管中产生的气体能支持燃烧，b管中产生的气体能燃烧C．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率越快D．电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值5．（23-24九年级下·安徽六安·期中）化学兴趣小组在淮河边收集到一瓶浑浊的淮河水，在实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是A．操作I：为了防止过滤失败，滤液边缘应低于滤纸边缘B．操作Ⅱ：需处理的水应从a端口进入，增强吸附效果C．操作Ⅲ：冷凝水应从d端口进入，使冷凝更充分D．取经操作Ⅱ后的河水于试管中，加入肥皂水振荡，若产生较多浮渣，则该水是硬水6．（23-24九年级下·安徽淮北·月考）实验小组同学利用下图装置进行电解水实验，观察到正、负极产生气体体积比小于理论值1：2。实验研究了影响气体体积比的因素，结果见下表。下列说法错误的是序号电极材料溶解在水中的物质研究结果①铂丝NaOH②铂丝③石墨④石墨NaOH⑤铂丝NaOH、、（气体达饱和）A．正极产生的气体是B．对比①④或②③，说明石墨电极可能不利于的获取C．正、负极气体体积比小于1：2可能与和在水中的溶解性有关D．电极材料相同时，使用NaOH溶液的实验效果均优于溶液7.（23-24九年级上·四川巴中·月考）电解水实验中产生气体的体积与反应时间的关系如图所示。下列分析正确的是A．与电源负极相连的电极上产生的气体是NB．检验气体M、N可证明水的组成C．气体M、N的质量比为1：2D．通电后气体产生的速率相同8．（2024·湖南常德·三模）校园直饮水方便、清洁。下图是直饮水机内水处理的过程，下列说法错误的是A．通过直饮水机后的水为蒸馏水B．步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒C．超滤膜操作原理与净水方法中的过滤操作相似D．碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性9．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）水是生命之源，下列有关水的说法中正确的是A．除去水中含有的少量泥沙，过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度B．经自制简易净水器净化后的水是纯净物C．生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度D．地球上总水储量很大，但淡水资源很少10．（2024·福建·模拟预测）实验探究是学习化学的重要途径，根据实验回答问题：(1)用图1所示装置进行过滤，还缺少的一种仪器是，过滤时，会导致滤液浑浊的一条原因是。(2)图2为净化天然水的蒸馏装置，蒸馏的原理是利用天然水中各物质的沸点不同进行分离。试管中得到的物质为（填“纯净物”或“混合物”）。(3)膜法也是常用的净水方法。利用膜法净化水的主要过程示意图如图3。膜法净水的原理与（填“图1”或“图2”）类似，其原理是利用不同。经过超滤膜后得到的净化水属于（填“混合物”或“纯净物”）。11.同学们在学习水的电解后，在老师的指导下自己动手探究水的组成。他们依次进行了电解水、氢气燃烧的化学实验，如下图所示，试回答下列问题：

步骤一：制取一瓶氧气步骤二：干燥纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧

图一：电解水图二：氢气燃烧(1)电解水时，要在水中加入一些硫酸钠的目的是，在图一实验装置中，电源A是极，反应的符号表达式是。(2)有同学认为图二氢气燃烧的实验操作不能达到实验目的，原因是。(3)小明同学自己动手设计实验，探究氢气燃烧时参加化学反应的氢气和氧气体积比关系。如图是他绘制的实验数据关系图，横坐标表示氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定。

试回答：a、氢气燃烧时参加化学反应的氢气和氧气体积比是；b、反应前原有氢气的体积是升。

参考答案1．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是A．a应接电源正极B．气体M能使带火星的木条复燃C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1【答案】B【详解】A、由电解水实验结论"正氧一、负氢二"可知，甲中的气体体积较小，连接的是电源的正极，故选项说法正确；B、M气体的体积较大，是氢气，氢气没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误；C、水在通电条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确；D、由图2可知，8s时产生的H2和O2的体积比是10mL：5mL＝2：1，故选项说法正确；故选：B。2．（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是A．实验中收集到的可燃性气体可能是氧气B．铁在该实验起催化作用C．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点D．实验中，水蒸气只发生了物理变化【答案】C【详解】A、氧气不具有可燃性，所以实验中收集到的可燃性气体不可能是氧气，故A说法错误；B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。由于反应后铁管质量增加，铁转化为氧化物，则铁在该实验中不是催化剂，不起催化作用，故B说法错误；C、该实验生成氢气，氢气由氢元素组成，铁转化为氧化物，增加了氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成，该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点，故C说法正确；D、实验后生成的可燃性气体由水转化而来，有新物质生成，所以实验中水蒸气发生了化学变化，故D说法错误；故选：C。3．（2024·江苏宿迁·二模）有关如图所示实验的说法不正确的是A．电解水时常加入少量稀硫酸以增强水的导电性B．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量C．a管与b管收集的气体质量比为1：2D．两个实验均可证明水的组成【答案】C【详解】A、纯水几乎不导电，实验时向水中加入少量的稀硫酸可以增强水的导电性，故选项说法正确；B、纯净的氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量，故选项说法正确；C、正极（a管）和负极（b管）产生的气体的体积比（而不是质量比）为1﹕2，故选项说法错误D、电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，都说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法正确。故选C。4．（2024·四川成都·二模）在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入不同溶质质量分数的NaOH溶液，在相同电压下电解3min，电解时NaOH的质量不发生变化，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是A．上述反应中分子的种类和数目都不变B．a管中产生的气体能支持燃烧，b管中产生的气体能燃烧C．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率越快D．电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值【答案】D【详解】A、水在通电过程中生成氢气和氧气，分子种类、数目发生变化，故A错误；B、图1所示电解水实验中，管a产生的气体比管b产生的多，则管a产生的气体为氢气、管b产生的气体为氧气，即管a中的气体能够燃烧、管b中产生的气体能支持燃烧，故B错误；C、由图2可知，电解质量分数为20%的NaOH溶液比电解质量分数为18%的NaOH溶液产生的气体体积少，该结果说明实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率不一定越快，故C错误；D、电解水时产生的氢气和氧气的理论体积比为2：1，而由图2可知，电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值，故D正确。故选D。5．（23-24九年级下·安徽六安·期中）化学兴趣小组在淮河边收集到一瓶浑浊的淮河水，在实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制取蒸馏水，操作过程如图所示。下列有关说法中，错误的是A．操作I：为了防止过滤失败，滤液边缘应低于滤纸边缘B．操作Ⅱ：需处理的水应从a端口进入，增强吸附效果C．操作Ⅲ：冷凝水应从d端口进入，使冷凝更充分D．取经操作Ⅱ后的河水于试管中，加入肥皂水振荡，若产生较多浮渣，则该水是硬水【答案】B【详解】A、操作I，过滤时，防止过滤失败，滤液边缘应低于滤纸边缘，故A不符合题意；B、操作Ⅱ中，需处理的水应从b端进入，这样可使水与活性炭充分接触，增强吸附效果，故B符合题意；C、操作Ⅲ：冷凝水应从d端口进入，使冷凝更充分，故C不符合题意；D、通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，所以取经操作Ⅱ后的河水于试管中，加入肥皂水振荡，若产生较多浮渣，则该水是硬水，故D不符合题意。故选B。6．（23-24九年级下·安徽淮北·月考）实验小组同学利用下图装置进行电解水实验，观察到正、负极产生气体体积比小于理论值1：2。实验研究了影响气体体积比的因素，结果见下表。下列说法错误的是序号电极材料溶解在水中的物质研究结果①铂丝NaOH②铂丝③石墨④石墨NaOH⑤铂丝NaOH、、（气体达饱和）A．正极产生的气体是B．对比①④或②③，说明石墨电极可能不利于的获取C．正、负极气体体积比小于1：2可能与和在水中的溶解性有关D．电极材料相同时，使用NaOH溶液的实验效果均优于溶液【答案】D【详解】A、电解水实验中，正极产生的是，负极产生的是，该选项说法正确；B、对比①④或②③，其他条件相同时，使用铂丝电极比使用石墨电极，正、负极产生的气体体积比大，说明石墨电极可能不利于的获取，该选项说法正确；C、难溶于水，不易溶于水，正极产生的是，负极产生的是，正、负极气体体积比小于1：2可能与和在水中的溶解性有关，该选项说法正确；D、分析表格中③④可知，某一时间段内，使用溶液的实验效果优于NaOH溶液，该选项说法错误；故选D。7.（23-24九年级上·四川巴中·月考）电解水实验中产生气体的体积与反应时间的关系如图所示。下列分析正确的是A．与电源负极相连的电极上产生的气体是NB．检验气体M、N可证明水的组成C．气体M、N的质量比为1：2D．通电后气体产生的速率相同【答案】B【详解】A.电解水时，与电源负极相连的电极上产生的气体体积多为氢气，由图示可知应为M，故不符合题意；B.检验两种气体，就可以知道水的元素组成，因为这两种气体是由水电解而成，在化学反应中，各元素的种类保持不变，故符合题意；C.气体M、N的质量比即氢气和氧气的质量比为1：8，体积比约为2：1，故不符合题意；D.通电后，由于在相等的时间内产生的气体的体积不同，所以产生气体的速率不相同，故不符合题意。故选：B。8．（2024·湖南常德·三模）校园直饮水方便、清洁。下图是直饮水机内水处理的过程，下列说法错误的是A．通过直饮水机后的水为蒸馏水B．步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒C．超滤膜操作原理与净水方法中的过滤操作相似D．碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性【答案】A【详解】A、通过直饮水机后的水为可直接饮用的水，水中含有可溶性化合物，通过直饮水机后的水不是蒸馏水，说法错误；B、紫外线具有杀菌消毒的作用，步骤Ⅲ所起的主要作用是杀菌消毒，说法正确；C、超滤膜操作是实现固液分离的操作，与净水方法中的过滤操作相似，说法正确；D、活性炭表面具有疏松多孔的结构，有良好的吸附性，碳罐可除去水中的色素和异味，主要是利用了活性炭的吸附性，说法正确；故选：A。9．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）水是生命之源，下列有关水的说法中正确的是A．除去水中含有的少量泥沙，过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度B．经自制简易净水器净化后的水是纯净物C．生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度D．地球上总水储量很大，但淡水资源很少【答案】D【详解】A、除去水中含有的少量泥沙，过滤时，玻璃棒的作用是引流，不能用玻璃棒搅拌，会导致滤纸破损，故A错误；B、经自制简易净水器净化后的水还含有很多可溶性杂质，是混合物，故B错误；C、实验室采用蒸馏的方法降低水的硬度，生活中采用加热煮沸的方法降低水的硬度，故C错误；D、地球上总水储量虽然很大，但淡水很少，故D正确。故选D。10．（2024·福建·模拟预测）实验探究是学习化学的重要途径，根据实验回答问题：(1)用图1所示装置进行过滤，还缺少的一种仪器是，过滤时，会导致滤液浑浊的一条原因是。(2)图2为净化天然水的蒸馏装置，蒸馏的原理是利用天然水中各物质的沸点不同进行分离。试管中得到的物质为（填“纯净物”或“混合物”）。(3)膜法也是常用的净水方法。利用膜法净化水的主要过程示意图如图3。膜法净水的原理与（填“图1”或“图2”）类似，其原理是利用不同。经过超滤膜后得到的净化水属于（填“混合物”或“纯净物”）。【答案】(1)玻璃棒滤纸破损等（合理即可）(2)纯净物(3)图1颗粒大小混合物【详解】（1）过滤时要用玻璃棒引流，还缺少玻璃棒；过滤后的液体仍浑浊，可能滤纸破损、液面高于滤纸边缘导致部分混合液未经过滤流下，或漏斗、盛接滤液的烧杯内含有杂质，滤液又被污染。（2）蒸馏的原理是利用天然水中各物质的沸点不同进行分离，试管中得到的物质为蒸馏水，只含有水一种物质，是纯净物；（3）膜法净水的过程能除去水中的悬浮颗粒、细菌、大分子、蛋白质等，与图1过滤类似，是将大小不同的颗粒分开；由图示可知，经过膜法净化的水，含有其他的可溶物的离子，属于混合物。11.同学们在学习水的电解后，在老师的指导下自己动手探究水的组成。他们依次进行了电解水、氢气燃烧的化学实验，如下图所示，试回答下列问题：

步骤一：制取一瓶氧气步骤二：干燥纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧

图一：电解水图二：氢气燃烧(1)电解水时，要在