探究水的化学变化

化学 | 9年级

通过电解水实验认识水由氢元素和氧元素组成,理解水的三态变化属物理变化、水的电解属化学变化,能用分子、原子观点描述变化中分子的分与合,写出电解水的文字表达式。

这一页讲的是九年级上册 第3章 探究水的奥秘 · 探究水的化学变化里的「探究水的化学变化」,教材要求做到:能描述电解水实验的现象并推出水的组成。它不是凭空出现的——要先会「水的净化与水质检测」,这一页才读得顺。学完之后,它会直接支撑「认识原子和分子」。下面配了 8 道诊断题,其中基础 3 道、进阶 5 道,答案与解析全部公开;先自己做一遍,再对照解析找断点。

掌握标准

先修关系

先修 · 学这页之前先会水的净化与水质检测本知识点探究水的化学变化后续 · 学完接着学认识原子和分子

箭头从「先修」指向「本知识点」,再指向「后续」;点节点可跳到对应页面。

诊断题(共 8 道,答案与解析全公开)

第 1 题 基础

在电解水的实验中,与电源正极相连的玻璃管内收集到的气体是( )

  1. 氢气
  2. 氧气
  3. 二氧化碳
  4. 水蒸气
看答案与解析

答案:B

解析:电解水时正极上产生的是氧气,负极上产生的是氢气,两管内气体的体积比约为1比2。正极气体能使带火星的木条复燃,可据此检验。故选 B。

第 2 题 基础

下列有关水的变化中,属于化学变化的是( )

  1. 水结冰
  2. 水沸腾变成水蒸气
  3. 水通电生成氢气和氧气
  4. 水蒸气凝结成水珠
看答案与解析

答案:C

解析:水结冰、水沸腾、水蒸气凝结都只是水的状态发生改变,水分子本身没有变化,属于物理变化;水通电后生成了氢气和氧气两种新物质,水分子被破坏,属于化学变化。故选 C。

第 3 题 进阶

根据电解水实验的现象和结果,下列结论中不能得出的是( )

  1. 水由氢元素和氧元素组成
  2. 化学变化中分子可以再分
  3. 水中溶有氢气和氧气
  4. 化学变化中原子不能再分
看答案与解析

答案:C

解析:电解水生成氢气和氧气,说明水由氢元素和氧元素组成;水分子分成氢原子和氧原子,原子重新组合成新分子,说明分子可分而原子不可分。氢气和氧气是水分解后新生成的,不能说明水中溶有这两种气体。故选 C。

第 4 题 挑战

从分子、原子的角度看,水通电分解的过程中一定发生变化的是( )

  1. 原子的种类
  2. 分子的种类
  3. 原子的数目
  4. 元素的种类
看答案与解析

答案:B

解析:电解水时水分子分成氢原子和氧原子,氢原子、氧原子再分别组合成氢分子和氧分子,分子的种类由水分子变成氢分子和氧分子,一定改变;原子的种类、数目和元素的种类在化学变化中都不变。故选 B。

第 5 题 基础

电解水时,与电源正极相连的玻璃管内收集到的气体是____,把带火星的木条伸入该气体中,木条会复燃。

看答案与解析

答案:氧气

解析:电解水实验中正极产生氧气、负极产生氢气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,可据此确认正极气体为氧气。

第 6 题 进阶

电解水一段时间后,负极和正极玻璃管内收集到的气体体积比约为____,由此可判断负极气体是氢气。

看答案与解析

答案:2:1

解析:水通电分解生成氢气和氧气,负极产生氢气、正极产生氧气,同温同压下氢气与氧气的体积比约为2比1,所以两管内气体体积比约为2比1,体积多的一极是负极。

第 7 题 挑战

请从分子、原子的角度说明电解水为什么属于化学变化,并写出该反应的文字表达式。

看答案与解析

答案:通电后水分子分成氢原子和氧原子,原子重新组合生成氢分子和氧分子,有新物质生成,所以属于化学变化;文字表达式为水在通电条件下生成氢气加氧气。

解析:判断化学变化的依据是有无新物质生成。电解时水分子被破坏,原子重新组合成氢分子和氧分子,产物与原物质不同;反应物是水,条件是通电,生成物是氢气和氧气,据此写出文字表达式。

第 8 题 进阶

某同学电解水,在与电源负极相连的玻璃管内收集到气体16 mL,则同一时间内正极玻璃管内收集到的气体体积约为多少毫升?只填数值。

看答案与解析

答案:8

解析:电解水时负极产生氢气、正极产生氧气,氢气与氧气的体积比约为2比1。已知氢气为16 mL,则氧气体积为16除以2等于8 mL,故正极收集到的气体约为8 mL。

课标对应

…认识水的组成,知道水是一种重要的溶剂…

《课程标准》原文节选(che-2022:4.NR.32)

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