《学生实验2 水的组成及变化的探究》试卷及答案-初中化学八年级全一册-鲁教版

《学生实验2水的组成及变化的探究》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、下列物质中哪一种属于纯净物（水的组成部分之一）？A.食盐水B.矿泉水C.冰水混合物D.白醋2、在电解水实验中，通常会观察到什么现象？A.水变成油B.产生氢气和氧气C.水分解为氢气和氧气D.水沸腾3、在电解水实验中，阳极产物和阴极产物的质量比是：A.1:2B.2:1C.8:1D.1:84、下列关于水的化学性质描述正确的是：A.水在常温下是气体B.水在通电条件下分解产生氧气和氢气C.水在加热到沸点时与氢气混合会发生爆炸D.水能与所有金属发生化学反应5、在《水的组成及变化的探究》实验中，哪一种方法可以证明水是由氢和氧两种元素组成的？A、过滤自来水中的杂质B、测量水的密度C、电解水并检验生成的气体D、向水中加入指示剂6、下列哪种变化属于物理变化，不会改变水的组成？A、水的蒸发B、水的电解C、水与二氧化碳反应生成碳酸D、水的分解7、在电解水的实验中，下列哪种现象说明水被分解成了氢气和氧气？A.两个电极上都有气泡产生B.阳极产生气泡，阴极产生沉淀C.阳极产生氢气，阴极产生氧气D.阴极产生气泡，阳极产生沉淀8、下列关于水的电解实验结果的说法中，正确的是：A.氢气和氧气的体积比约为1：1B.氢气和氧气的质量比约为1：2C.氢气和氧气的体积比约为2：1D.氢气和氧气的质量比约为2：19、在电解水的实验中，正极产生的气体体积较少，这种气体是：A.氮气B.氧气C.氢气D.二氧化碳10、在一定条件下，水蒸气凝结成液态水，这个过程称为：A.熔化B.凝结C.凝华D.升华11、下列哪项实验现象不能证明水是由氢元素和氧元素组成的？A、通电分解水实验，产生氢气和氧气。B、水蒸发后，无明显新的物质生成。C、氢气在氧气中燃烧，产物为水。D、氢气和氧气在点燃条件下反应生成水。12、实验室中，如果要验证水分解实验的产物，最直接的检测方法是：A、观察水的颜色变化。B、用澄清石灰水检验产生气体。C、用点燃的木条检验产生气体。D、测量生成气体的体积。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、在以下实验操作中，哪些属于探究水的组成及变化的正确方法？（）A.将电解水实验装置中的两个电极分别插入水中，通电后观察电极上产生气体的性质B.将一杯热水放置在空气中，观察水的蒸发情况C.向澄清石灰水中通入二氧化碳气体，观察石灰水是否变浑浊D.将含有少量杂质的石灰石溶解于水中，过滤后取滤液进行导电实验2、以下关于水的变化和组成的描述中，正确的是（）A.水在常温下是一种无色无味的液体B.水由两个氢原子和一个氧原子按固定比例组成C.通过蒸发、凝结、冰冻等方式，水分子本身没有发生化学变化D.电解水时，阳极产生的气体是氧气，阴极产生的气体是氢气3、在探究水的组成及变化的实验中，以下哪些现象可以证明水是由氢元素和氧元素组成的？A.电解水产生氢气和氧气B.水通电分解后，氢气和氧气的体积比约为2：1C.将纯净的水加热至沸腾，水蒸气凝结后仍然是水D.向水中加入氧化铁，水变成红色三、填空题（本大题有5小题，每小题6分，共30分）1、水分子是由两个__氢原子__和一个__氧原子__组成的，它们通过共价键相连。2、在电解水实验中，正极产生的气体是__氧气__，负极产生的气体是__氢气__，两者的体积比大约为1:2。3、在水的组成及变化的探究实验中，通常使用______和______作为反应物来证明水的组成。4、电解水实验中，负极产生的气体体积是正极产生的气体体积的______倍。5、在电解水的实验中，正极产生的气体体积是负极产生气体体积的______倍，这种气体的化学名称是______，它的燃烧现象是______。四、计算题（5分）题目：实验室通过电解水实验，收集到氢气体积为200毫升，氧气体积为100毫升。若氢气和氧气的质量比为1:8，求电解1升水后生成的氢气和氧气的质量。五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题题目：将以下实验步骤分解为实验目的和实验操作的对应关系，并简要回答实验探究的核心问题。实验步骤：将一定体积的纯净水和一些未知物质混合，用电解装置进行分解，观察生成的气体。验证生成的气体分别为氢气和氧气。利用氢气和氧气按照一定比例混合后点燃，观察燃烧后的生成物。比较电解后水和氢气、氧气的质量变化，通过质量守恒定律分析水的组成。实验目的：探究水可以分解出氢气和氧气。通过氢气和氧气的燃烧，验证生成物是水。运用质量守恒定律分析水的组成。实验操作：分解一定体积的水。验证生成的气体分别是什么。让氢气和氧气按照特定比例混合燃烧。比较水和分解出的氢气氧气的质量。实验探究的核心问题：水是由哪些元素组成的？第二题实验过程中，小明发现将水加热至沸腾后，水蒸气冷凝成的水滴中含有气泡。请回答以下问题：（1）根据实验现象，分析水蒸气冷凝成水滴时气泡的形成原因。（2）设计一个简单的实验，验证水分子在沸腾过程中是否发生改变。（3）解释为什么水沸腾时会产生气泡，而在冷却过程中气泡会消失。《学生实验2水的组成及变化的探究》试卷及答案一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、下列物质中哪一种属于纯净物（水的组成部分之一）？A.食盐水B.矿泉水C.冰水混合物D.白醋答案：C解析：纯净物是指由一种物质组成的物质。冰和水是同一种物质，即水（H2O）的不同状态，因此冰水混合物仍然是纯净物。2、在电解水实验中，通常会观察到什么现象？A.水变成油B.产生氢气和氧气C.水分解为氢气和氧气D.水沸腾答案：C解析：电解水是一种化学变化，通过电流分解水分子（H2O）产生氢气（H2）和氧气（O2），所以正确答案是C。3、在电解水实验中，阳极产物和阴极产物的质量比是：A.1:2B.2:1C.8:1D.1:8答案：D解析：电解水实验中，阳极产生氧气，阴极产生氢气。根据水的分子式H2O，电解水生成的氢气和氧气的物质的量比是2:1，由于氢气和氧气的摩尔质量分别为2g/mol和32g/mol，所以质量比是2g/mol×2:32g/mol×1=4g:32g=1:8。因此正确选项是D。4、下列关于水的化学性质描述正确的是：A.水在常温下是气体B.水在通电条件下分解产生氧气和氢气C.水在加热到沸点时与氢气混合会发生爆炸D.水能与所有金属发生化学反应答案：B解析：A选项错误，因为水在常温下是液体。C选项错误，因为水与氢气混合不会在任何条件下发生爆炸，只有在高温高压或者点火的情况下，氢气与氧气混合才会发生爆炸。D选项也是错误的，因为水并不能与所有金属反应，比如金(Au)和铂(Pt)等贵金属不会与水发生反应。正确答案是B，因为在通电条件下，水可以分解成氧气和氢气。5、在《水的组成及变化的探究》实验中，哪一种方法可以证明水是由氢和氧两种元素组成的？A、过滤自来水中的杂质B、测量水的密度C、电解水并检验生成的气体D、向水中加入指示剂答案：C解析：此题考察的是对实验方法的理解。选项A、过滤只是去除水中的不溶性杂质，并不能证明水由氢和氧组成；选项B、测量水的密度只能知道水的物理性质，并不能证明水的组成；选项C、电解水实验可以观察到阳极生成氧气，阴极生成氢气，这正是通过电解水证明了水是由氢和氧组成的；选项D、向水中加入指示剂只能检验水的酸碱性，并不能证明由哪几种元素组成。6、下列哪种变化属于物理变化，不会改变水的组成？A、水的蒸发B、水的电解C、水与二氧化碳反应生成碳酸D、水的分解答案：A解析：此题旨在区分物理变化和化学变化。选项A、水的蒸发仅仅是水的状态发生变化，没有产生新的物质，因此属于物理变化，不会改变水的组成；选项B、水的电解产生了氢气和氧气，生成了新的物质，属于化学变化；选项C、水与二氧化碳反应生成碳酸，同样产生了新的物质，属于化学变化；选项D、水的分解是一种分解反应，同样会产生新的物质，属于化学变化。7、在电解水的实验中，下列哪种现象说明水被分解成了氢气和氧气？A.两个电极上都有气泡产生B.阳极产生气泡，阴极产生沉淀C.阳极产生氢气，阴极产生氧气D.阴极产生气泡，阳极产生沉淀答案：A解析：在电解水的实验中，由于水的分解，会在两个电极上同时产生气泡。其中，阴极（负极）上产生的气泡是氢气，阳极（正极）上产生的气泡是氧气。选项A正确地描述了这一现象。8、下列关于水的电解实验结果的说法中，正确的是：A.氢气和氧气的体积比约为1：1B.氢气和氧气的质量比约为1：2C.氢气和氧气的体积比约为2：1D.氢气和氧气的质量比约为2：1答案：C解析：在水的电解实验中，根据化学反应方程式：2H₂O→2H₂+O₂，可以得知产生的氢气和氧气的体积比是2：1。因此，选项C正确地描述了这一实验结果。选项A和B的体积比和质量比描述是错误的。9、在电解水的实验中，正极产生的气体体积较少，这种气体是：A.氮气B.氧气C.氢气D.二氧化碳答案：B解析：电解水时，正极产生的气体是氧气，而负极产生的气体是氢气，由于氧气分子量较大，反应所需电子数相同，因此氧气产生的体积是氢气体积的一半。10、在一定条件下，水蒸气凝结成液态水，这个过程称为：A.熔化B.凝结C.凝华D.升华答案：B解析：熔化是固体变为液体，升华是固体直接变为气体，凝华是气体直接变为固体。水蒸气从气态变为液态，称为凝结，所以正确答案是凝结。11、下列哪项实验现象不能证明水是由氢元素和氧元素组成的？A、通电分解水实验，产生氢气和氧气。B、水蒸发后，无明显新的物质生成。C、氢气在氧气中燃烧，产物为水。D、氢气和氧气在点燃条件下反应生成水。答案：B解析：选项A和D都说明了水由氢和氧组成，选项C是水生成的直接证据，而选项B描述的是物理变化过程，水量减少但没有生成新的物质，不能证明水的组成。12、实验室中，如果要验证水分解实验的产物，最直接的检测方法是：A、观察水的颜色变化。B、用澄清石灰水检验产生气体。C、用点燃的木条检验产生气体。D、测量生成气体的体积。答案：C解析：选项A和B不能直接验证水分解产物，因为水没有颜色变化，而澄清石灰水只能用来验证二氧化碳的存在，不能用于氢气或氧气。选项D测量体积也可以，但不如选项C直接，因为氢气是可燃的，能用燃烧的方法直接验证。选项C中，用点燃的木条靠近试管口，如果木条燃烧更旺或发出爆鸣声，说明产生了氢气；如果吹出淡蓝色的火焰，证明产生了氧气，从而直接验证水分解产物。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、在以下实验操作中，哪些属于探究水的组成及变化的正确方法？（）A.将电解水实验装置中的两个电极分别插入水中，通电后观察电极上产生气体的性质B.将一杯热水放置在空气中，观察水的蒸发情况C.向澄清石灰水中通入二氧化碳气体，观察石灰水是否变浑浊D.将含有少量杂质的石灰石溶解于水中，过滤后取滤液进行导电实验答案：A、B解析：探究水的组成及变化需要观察和实验验证水分解的产物和水的物理特性变化。A选项通过电解水实验可以观察到水分解产生的氢气和氧气，属于探究水组成的方法；B选项通过观察水的蒸发情况可以推断水的物理特性，即水分子的状态变化，属于探究水变化的方法；C选项虽然可以观察到二氧化碳与石灰水反应，但与水的组成无关；D选项是进行导电实验，但无法直接探究水的组成及变化。因此，正确答案是A和B。2、以下关于水的变化和组成的描述中，正确的是（）A.水在常温下是一种无色无味的液体B.水由两个氢原子和一个氧原子按固定比例组成C.通过蒸发、凝结、冰冻等方式，水分子本身没有发生化学变化D.电解水时，阳极产生的气体是氧气，阴极产生的气体是氢气答案：A、B、C、D解析：A选项描述了水在常温下的物理性质，正确；B选项描述了水的分子结构，正确；C选项指出水在物理变化过程中分子本身不变，正确；D选项描述了电解水的产物和其发生位置，正确。因此，所有选项A、B、C、D都是正确的描述。3、在探究水的组成及变化的实验中，以下哪些现象可以证明水是由氢元素和氧元素组成的？A.电解水产生氢气和氧气B.水通电分解后，氢气和氧气的体积比约为2：1C.将纯净的水加热至沸腾，水蒸气凝结后仍然是水D.向水中加入氧化铁，水变成红色答案：AB解析：在实验中，通过电解水产生氢气和氧气，可以证明水是由氢元素和氧元素组成的，所以选项A正确。此外，氢气和氧气的体积比约为2：1，这也支持了水的组成是由氢元素和氧元素组成的，所以选项B正确。选项C描述的是水的物理变化，不能证明水的组成，选项D描述的现象与水的组成无关，因此这两个选项都是错误的。三、填空题（本大题有5小题，每小题6分，共30分）1、水分子是由两个__氢原子__和一个__氧原子__组成的，它们通过共价键相连。答案：氢原子、氧原子解析：根据化学基本知识，水的化学式为H2O，表明每个水分子包含两个氢原子和一个氧原子。氢原子与氧原子之间形成的化学键是共价键，这是因为它们共享电子对来达到稳定的电子构型。2、在电解水实验中，正极产生的气体是__氧气__，负极产生的气体是__氢气__，两者的体积比大约为1:2。答案：氧气、氢气、1:2解析：在电解水的过程中，水分解成氢气和氧气。依据法拉第电解定律，当电流通过水电解质溶液时，在正极上产生的是氧气(O2)，在负极上产生的是氢气(H2)。由于水分子中氢和氧的比例是2:1，因此产生的氢气和氧气的体积比也是2:1，即每产生1体积的氧气，就会同时产生2体积的氢气。3、在水的组成及变化的探究实验中，通常使用______和______作为反应物来证明水的组成。答案：氢气、氧气解析：在探究水的组成的实验中，我们通常通过电解水的方法来证明水的组成。实验过程中，我们将氢气和氧气作为反应物，氢气在负极产生，氧气在正极产生，从而证明了水的组成是氢和氧的化合物。4、电解水实验中，负极产生的气体体积是正极产生的气体体积的______倍。答案：2解析：在电解水实验中，水分子在电流的作用下分解成氢气和氧气。根据化学方程式2H₂O→2H₂↑+O₂↑，我们可以知道，分解产生氢气的体积是氧气的两倍。因此，负极产生的气体体积是正极产生的气体体积的2倍。5、在电解水的实验中，正极产生的气体体积是负极产生气体体积的______倍，这种气体的化学名称是______，它的燃烧现象是______。答案：2，氧气，氧气燃烧发出淡蓝色火焰，放出热量。解析：在电解水的实验中，由于水的组成比例为H₂O，即每两个氢原子对应一个氧原子，因此在电解过程中，产生的氢气和氧气的比例为2:1。正极（阳极）会产生氧气，而负极（阴极）会产生氢气。氧气在燃烧时会与氢气反应生成水，燃烧时发出淡蓝色火焰并放出热量。四、计算题（5分）题目：实验室通过电解水实验，收集到氢气体积为200毫升，氧气体积为100毫升。若氢气和氧气的质量比为1:8，求电解1升水后生成的氢气和氧气的质量。答案：氢气质量=10克氧气质量=80克解析：首先，根据氢气和氧气的体积比，我们知道氢气与氧气的体积比是2:1。因为电解水生成氢气和氧气的体积比是2:1，所以生成的氢气体积是200毫升，氧气体积是100毫升。已知氢气和氧气的质量比为1:8，我们可以设氢气的质量为x克，则氧气的质量为8x克。根据气体的密度和体积的关系，我们知道在相同的温度和压力下，相同体积的气体质量与气体的摩尔质量成正比。氢气的摩尔质量约为2克/摩尔，氧气的摩尔质量约为32克/摩尔。由于氢气和氧气的体积比为2:1，我们可以假设氢气的摩尔数是n摩尔，则氧气的摩尔数是0.5n摩尔。根据氢气和氧气的摩尔质量，我们可以写出以下比例关系：氢气的质量/氢气的摩尔质量=氧气的质量/氧气的摩尔质量x/2=8x/32解这个方程，我们得到：x=2*(8x/32)x=2*(1/4)xx=0.5xx=10克因此，氢气的质量是10克，氧气的质量是8倍于氢气的质量，即80克。如果电解1升水（假设水的密度为1克/毫升），则水的质量为1000克。根据电解水的化学方程式，2H₂O→2H₂+O₂，我们知道电解水生成1摩尔氧气需要2摩尔水，质量比为36:32（水的摩尔质量为18克/摩尔，氧气为32克/摩尔）。因此，电解1000克水生成的氧气质量为：(1000克/18克/摩尔)*(32克/摩尔/2摩尔)=1000克*16/9≈177.78克生成的氢气质量为：(1000克/18克/摩尔)*(2摩尔/2摩尔)*(2克/摩尔)=1000克*2/9≈222.22克由于氢气和氧气的质量比为1:8，我们可以设电解1升水生成的氢气质量为y克，则氧气质量为8y克。根据电解水的化学方程式，我们知道1摩尔水生成1摩尔氢气和0.5摩尔氧气。因此，电解1000克水生成的氢气和氧气质量比应为：氢气质量/氧气质量=(2克/摩尔)/(32克/摩尔)=1/16根据质量比1:8，我们可以得到以下关系：y/8y=1/1616y=8yy=8y/16y=0.5y综上所述，电解1升水后生成的氢气和氧气的质量分别为10克和80克，这是根据题目给出的氢气和氧气的质量比1:8计算得出的。五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题题目：将以下实验步骤分解为实验目的和实验操作的对应关系，并简要回答实验探究的核心问题。实验步骤：将一定体积的纯净水和一些未知物质混合，用电解装置进行分解，观察生成的气体。验证生成的气体分别为氢气和氧气。利用氢气和氧气按照一定比例混合后点燃，观察燃烧后的生成物。比较电解后水和氢气、氧气的质量变化，通过质量守恒定律分析水的组成。实验目的：探究水可以分解出氢气和氧气。通过氢气和氧气的燃烧，验证生成物是水。运用