探究水的化学变化
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
- 能描述电解水实验的现象并推出水的组成
- 能用微粒观点区分水的物理变化与化学变化
先修关系
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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( )
- 氢气
- 氧气
- 二氧化碳
- 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( )
- 水结冰
- 水沸腾变成水蒸气
- 水通电生成氢气和氧气
- 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( )
- 水由氢元素和氧元素组成
- 化学变化中分子可以再分
- 水中溶有氢气和氧气
- 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( )
- 原子的种类
- 分子的种类
- 原子的数目
- 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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