《第三章 探究水的奧秘》試卷及答案-初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)-北京版-2024-2025學(xué)年

《第三章探究水的奧秘》試卷(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是（）A.水在常溫常壓下是一種無(wú)色、無(wú)味的液體B.水分子是由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子構(gòu)成的C.水的密度比冰大D.水在加熱過(guò)程中會(huì)逐漸變成液態(tài)2、下列關(guān)于電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象描述正確的是（）A.正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣B.正極產(chǎn)生氫氣，負(fù)極產(chǎn)生氧氣C.正極和負(fù)極都產(chǎn)生氧氣D.正極和負(fù)極都產(chǎn)生氫氣3、下列關(guān)于水分子結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（）A.水分子呈線(xiàn)性結(jié)構(gòu)B.水分子呈V形結(jié)構(gòu)C.水分子呈三角形結(jié)構(gòu)D.水分子呈四面體結(jié)構(gòu)4、下列關(guān)于水的化學(xué)性質(zhì)的描述，不正確的是（）A.水在常溫下是無(wú)色、無(wú)味的液體B.水可以與金屬反應(yīng)生成氫氣和相應(yīng)的金屬氧化物C.水可以與堿反應(yīng)生成鹽和水D.水可以與酸反應(yīng)生成鹽和水5、下列關(guān)于水的化學(xué)性質(zhì)的描述，正確的是：A.水在常溫下是氣體。B.水在通電的條件下可以分解成氧氣和氫氣。C.水的化學(xué)式為H2O2。D.水是可燃的。6、下列關(guān)于水污染的防治措施，錯(cuò)誤的是：A.工業(yè)廢水處理后再排放。B.合理使用農(nóng)藥和化肥，減少農(nóng)業(yè)面源污染。C.生活污水經(jīng)過(guò)處理后直接排放到河流中。D.推廣使用無(wú)磷洗滌劑，減少水體富營(yíng)養(yǎng)化。7、下列關(guān)于水的化學(xué)性質(zhì)的描述，正確的是：A.水在常溫下是氣體B.水的分子式是H2C.水在電解時(shí)會(huì)分解成氫氣和氧氣D.水的化學(xué)式表示水分子中氧元素的價(jià)態(tài)8、下列關(guān)于水的物理性質(zhì)的描述，不正確的是：A.水的沸點(diǎn)是100℃B.水的凝固點(diǎn)是0℃C.水在4℃時(shí)密度最大D.水的比熱容較大9、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是：A.水在常溫下是氣體B.水的化學(xué)式是H2O，表示一個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成C.水的密度在4℃時(shí)最大，此時(shí)水的體積最小D.水的pH值為7，所以水是中性的10、在下列實(shí)驗(yàn)操作中，不屬于檢驗(yàn)水的化學(xué)性質(zhì)的是：A.將水加熱至沸騰B.將水通入肥皂水中觀察泡沫的多少C.將水加入氫氧化鈉溶液中觀察顏色變化D.將水通入硫酸銅溶液中觀察沉淀的形成11、下列關(guān)于水分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是（）A.水分子呈直線(xiàn)形B.水分子中氧原子和氫原子的比例是1:2C.水分子中氧原子和氫原子通過(guò)單鍵連接D.水分子的結(jié)構(gòu)是V形的12、在實(shí)驗(yàn)室中，為了測(cè)定水的硬度，常用的方法是（）A.加熱煮沸B.加入肥皂水觀察泡沫C.使用pH試紙測(cè)量D.通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是（）A.水是生命之源，地球上的所有生物都離不開(kāi)水B.水在液態(tài)時(shí)，分子間距離最小，密度最大C.水在凝固成冰時(shí)，體積會(huì)縮小D.水在蒸發(fā)時(shí)，分子間距離增大，水的體積不變2、以下哪些物質(zhì)含有水分子？（）A.冰B.水蒸氣C.河水D.礦泉水3、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是（）A.水在常溫常壓下是一種無(wú)色無(wú)味的液體B.水的化學(xué)式是H2O，表示水由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成C.水的沸點(diǎn)低于冰點(diǎn)，因此水在0℃時(shí)會(huì)沸騰D.水在自然界中以三種形態(tài)存在：液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)三、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：請(qǐng)簡(jiǎn)述水分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，并解釋水的極性對(duì)其性質(zhì)的影響。第二題：在探究水的電解實(shí)驗(yàn)中，你觀察到正極和負(fù)極分別產(chǎn)生了氣體，且兩者的體積比約為1:2。請(qǐng)解釋這個(gè)現(xiàn)象的原因，并說(shuō)明如何驗(yàn)證這些氣體的性質(zhì)。第三題：請(qǐng)簡(jiǎn)要描述電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)論及其原理。第四題：請(qǐng)描述實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)觀察到的主要現(xiàn)象，并解釋這些現(xiàn)象說(shuō)明了什么化學(xué)原理。四、計(jì)算題（5分）在實(shí)驗(yàn)室中，小明通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)，收集到氫氣0.5升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），同時(shí)收集到氧氣0.25升。請(qǐng)計(jì)算：（1）生成氫氣和氧氣的物質(zhì)的量比；（2）氫氣和氧氣質(zhì)量比。五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：在“探究水的奧秘”實(shí)驗(yàn)中，以下哪項(xiàng)操作是錯(cuò)誤的？請(qǐng)說(shuō)明理由。A.在測(cè)定水的沸點(diǎn)時(shí)，使用溫度計(jì)測(cè)定水沸騰時(shí)的溫度。B.在測(cè)定水的硬度時(shí)，取一定量的水樣，加入適量的肥皂水，觀察肥皂泡的數(shù)量。C.在探究水的電解時(shí)，將直流電源的正負(fù)極分別插入水中，觀察電極附近的現(xiàn)象。D.在研究水的溶解性時(shí)，將一定量的食鹽加入水中，不斷攪拌，觀察食鹽的溶解情況。第二題：實(shí)驗(yàn)室用雙氧水（過(guò)氧化氫，H?O?）和二氧化錳（MnO?）作為催化劑制取氧氣，反應(yīng)過(guò)程中觀察到氣泡產(chǎn)生，同時(shí)溶液的溫度升高。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。該反應(yīng)屬于哪種類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)？如果向反應(yīng)后的溶液中加入足量的氯化鋇溶液，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？請(qǐng)解釋原因?！兜谌绿骄克膴W秘》試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是（）A.水在常溫常壓下是一種無(wú)色、無(wú)味的液體B.水分子是由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子構(gòu)成的C.水的密度比冰大D.水在加熱過(guò)程中會(huì)逐漸變成液態(tài)答案：A解析：A選項(xiàng)正確，水在常溫常壓下確實(shí)是一種無(wú)色、無(wú)味的液體。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，水的密度比冰小，這也是冰能夠浮在水面上的原因。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，水在加熱過(guò)程中會(huì)逐漸變成氣態(tài)，而不是液態(tài)。2、下列關(guān)于電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象描述正確的是（）A.正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣B.正極產(chǎn)生氫氣，負(fù)極產(chǎn)生氧氣C.正極和負(fù)極都產(chǎn)生氧氣D.正極和負(fù)極都產(chǎn)生氫氣答案：A解析：A選項(xiàng)正確，在電解水實(shí)驗(yàn)中，水分子在電流作用下分解為氫氣和氧氣，其中正極（陽(yáng)極）產(chǎn)生氧氣，負(fù)極（陰極）產(chǎn)生氫氣。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，與A選項(xiàng)相反。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，電解水實(shí)驗(yàn)中只有正極產(chǎn)生氧氣。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，電解水實(shí)驗(yàn)中只有負(fù)極產(chǎn)生氫氣。3、下列關(guān)于水分子結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（）A.水分子呈線(xiàn)性結(jié)構(gòu)B.水分子呈V形結(jié)構(gòu)C.水分子呈三角形結(jié)構(gòu)D.水分子呈四面體結(jié)構(gòu)答案：B解析：水分子由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成，氧原子位于中心，兩個(gè)氫原子分別位于氧原子兩側(cè)，形成V形結(jié)構(gòu)。因此，選項(xiàng)B正確。4、下列關(guān)于水的化學(xué)性質(zhì)的描述，不正確的是（）A.水在常溫下是無(wú)色、無(wú)味的液體B.水可以與金屬反應(yīng)生成氫氣和相應(yīng)的金屬氧化物C.水可以與堿反應(yīng)生成鹽和水D.水可以與酸反應(yīng)生成鹽和水答案：B解析：水在常溫下是無(wú)色、無(wú)味的液體，選項(xiàng)A正確。水可以與堿反應(yīng)生成鹽和水，選項(xiàng)C正確。水可以與酸反應(yīng)生成鹽和水，選項(xiàng)D正確。然而，水不能與金屬直接反應(yīng)生成氫氣和金屬氧化物，金屬與水反應(yīng)生成氫氣和金屬氧化物的條件通常是在高溫或有催化劑的情況下，因此選項(xiàng)B不正確。5、下列關(guān)于水的化學(xué)性質(zhì)的描述，正確的是：A.水在常溫下是氣體。B.水在通電的條件下可以分解成氧氣和氫氣。C.水的化學(xué)式為H2O2。D.水是可燃的。答案：B解析：選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)樗诔叵率且后w；選項(xiàng)C錯(cuò)誤，水的化學(xué)式為H2O；選項(xiàng)D錯(cuò)誤，水是不可燃的。只有選項(xiàng)B正確，水在通電的條件下可以分解成氧氣和氫氣。6、下列關(guān)于水污染的防治措施，錯(cuò)誤的是：A.工業(yè)廢水處理后再排放。B.合理使用農(nóng)藥和化肥，減少農(nóng)業(yè)面源污染。C.生活污水經(jīng)過(guò)處理后直接排放到河流中。D.推廣使用無(wú)磷洗滌劑，減少水體富營(yíng)養(yǎng)化。答案：C解析：選項(xiàng)A正確，工業(yè)廢水處理后再排放可以減少對(duì)水體的污染；選項(xiàng)B正確，合理使用農(nóng)藥和化肥可以減少農(nóng)業(yè)面源污染；選項(xiàng)D正確，推廣使用無(wú)磷洗滌劑可以減少水體富營(yíng)養(yǎng)化。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，生活污水經(jīng)過(guò)處理后直接排放到河流中會(huì)造成水體污染。7、下列關(guān)于水的化學(xué)性質(zhì)的描述，正確的是：A.水在常溫下是氣體B.水的分子式是H2C.水在電解時(shí)會(huì)分解成氫氣和氧氣D.水的化學(xué)式表示水分子中氧元素的價(jià)態(tài)答案：C解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，水在常溫下是液體；B選項(xiàng)錯(cuò)誤，水的分子式是H2O；C選項(xiàng)正確，水在電解時(shí)會(huì)分解成氫氣和氧氣；D選項(xiàng)錯(cuò)誤，水的化學(xué)式H2O中氧元素的價(jià)態(tài)是-2，但化學(xué)式本身不表示價(jià)態(tài)。因此，正確答案是C。8、下列關(guān)于水的物理性質(zhì)的描述，不正確的是：A.水的沸點(diǎn)是100℃B.水的凝固點(diǎn)是0℃C.水在4℃時(shí)密度最大D.水的比熱容較大答案：B解析：A選項(xiàng)正確，水的沸點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下是100℃；B選項(xiàng)錯(cuò)誤，水的凝固點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下是0℃；C選項(xiàng)正確，水在4℃時(shí)密度最大，這是由于水分子在4℃時(shí)排列最緊密；D選項(xiàng)正確，水的比熱容較大，意味著水能吸收或釋放較多的熱量而溫度變化較小。因此，不正確的描述是B選項(xiàng)。9、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是：A.水在常溫下是氣體B.水的化學(xué)式是H2O，表示一個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成C.水的密度在4℃時(shí)最大，此時(shí)水的體積最小D.水的pH值為7，所以水是中性的答案：B解析：水在常溫下是液體（選項(xiàng)A錯(cuò)誤），水的化學(xué)式H2O確實(shí)表示一個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成（選項(xiàng)B正確），水的密度在4℃時(shí)最大，但此時(shí)水的體積不是最小的，而是接近最大（選項(xiàng)C錯(cuò)誤），水的pH值為7，確實(shí)表示水是中性的，但這里的選項(xiàng)描述不夠準(zhǔn)確，因?yàn)閜H值為7的水才是中性（選項(xiàng)D錯(cuò)誤）。因此，正確答案是B。10、在下列實(shí)驗(yàn)操作中，不屬于檢驗(yàn)水的化學(xué)性質(zhì)的是：A.將水加熱至沸騰B.將水通入肥皂水中觀察泡沫的多少C.將水加入氫氧化鈉溶液中觀察顏色變化D.將水通入硫酸銅溶液中觀察沉淀的形成答案：B解析：檢驗(yàn)水的化學(xué)性質(zhì)通常涉及水與其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。選項(xiàng)A中的操作是物理變化，因?yàn)樗訜嶂练序v只是狀態(tài)的變化，不涉及化學(xué)性質(zhì)的改變。選項(xiàng)C和D中的操作分別涉及到酸堿中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)，都是檢驗(yàn)水的化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。而選項(xiàng)B中，將水通入肥皂水中觀察泡沫的多少，主要是觀察水的物理性質(zhì)——即水的表面張力，而不是化學(xué)性質(zhì)。因此，不屬于檢驗(yàn)水的化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是B。11、下列關(guān)于水分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是（）A.水分子呈直線(xiàn)形B.水分子中氧原子和氫原子的比例是1:2C.水分子中氧原子和氫原子通過(guò)單鍵連接D.水分子的結(jié)構(gòu)是V形的答案：D解析：水分子（H?O）的結(jié)構(gòu)是V形的，氧原子位于頂點(diǎn)，兩個(gè)氫原子分別位于氧原子兩側(cè)，形成一個(gè)約104.5度的角度。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)樗肿硬皇侵本€(xiàn)形。選項(xiàng)B描述的是水分子中氫原子和氧原子的數(shù)量比例，而不是結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，因?yàn)樗肿又醒踉雍蜌湓邮峭ㄟ^(guò)共價(jià)鍵連接的，而不是單鍵。因此，正確答案是D。12、在實(shí)驗(yàn)室中，為了測(cè)定水的硬度，常用的方法是（）A.加熱煮沸B.加入肥皂水觀察泡沫C.使用pH試紙測(cè)量D.通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量答案：B解析：測(cè)定水的硬度通常是通過(guò)觀察肥皂水在水中產(chǎn)生泡沫的情況來(lái)判斷的。硬水中的鈣鎂離子與肥皂中的脂肪酸根離子反應(yīng)，生成不溶性的沉淀，從而減少了泡沫的形成。選項(xiàng)A加熱煮沸可以去除臨時(shí)硬度，但不是測(cè)定硬度的方法。選項(xiàng)C使用pH試紙測(cè)量的是水的酸堿度，而不是硬度。選項(xiàng)D通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量通常用于測(cè)定水中的溶解鹽的含量，但不是專(zhuān)門(mén)用于測(cè)定硬度的方法。因此，正確答案是B。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是（）A.水是生命之源，地球上的所有生物都離不開(kāi)水B.水在液態(tài)時(shí)，分子間距離最小，密度最大C.水在凝固成冰時(shí)，體積會(huì)縮小D.水在蒸發(fā)時(shí)，分子間距離增大，水的體積不變答案：AB解析：A選項(xiàng)正確，水是生命之源，地球上所有生物都離不開(kāi)水。B選項(xiàng)正確，水在液態(tài)時(shí)，分子間距離最小，密度最大。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，水在凝固成冰時(shí)，體積會(huì)膨脹，而不是縮小。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，水在蒸發(fā)時(shí)，分子間距離增大，但水的體積也會(huì)減小。因此，正確答案為AB。2、以下哪些物質(zhì)含有水分子？（）A.冰B.水蒸氣C.河水D.礦泉水答案：ABCD解析：A選項(xiàng)正確，冰是水的固態(tài)形式，含有水分子。B選項(xiàng)正確，水蒸氣是水的氣態(tài)形式，同樣含有水分子。C選項(xiàng)正確，河水中溶解了空氣中的水蒸氣，因此也含有水分子。D選項(xiàng)正確，礦泉水是含有溶解礦物質(zhì)的水，同樣含有水分子。因此，正確答案為ABCD。3、下列關(guān)于水的說(shuō)法中，正確的是（）A.水在常溫常壓下是一種無(wú)色無(wú)味的液體B.水的化學(xué)式是H2O，表示水由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成C.水的沸點(diǎn)低于冰點(diǎn)，因此水在0℃時(shí)會(huì)沸騰D.水在自然界中以三種形態(tài)存在：液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)答案：ABD解析：A.正確，水在常溫常壓下是無(wú)色無(wú)味的液體。B.正確，水的化學(xué)式是H2O，表示每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成。C.錯(cuò)誤，水的沸點(diǎn)是100℃，而冰點(diǎn)是0℃，所以水在0℃時(shí)不會(huì)沸騰。D.正確，水在自然界中以液態(tài)（如河水、湖水）、固態(tài)（如冰）和氣態(tài)（如水蒸氣）三種形態(tài)存在。三、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：請(qǐng)簡(jiǎn)述水分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，并解釋水的極性對(duì)其性質(zhì)的影響。答案：水的分子結(jié)構(gòu)由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成，具體來(lái)說(shuō)是兩個(gè)氫原子分別與氧原子上的兩個(gè)孤對(duì)電子形成共價(jià)鍵。水分子呈V形結(jié)構(gòu)，其中氧原子位于頂點(diǎn)，兩個(gè)氫原子位于底部的兩個(gè)角。這種結(jié)構(gòu)使得水分子具有極性，氧原子帶有部分負(fù)電荷，氫原子帶有部分正電荷。解析：水分子結(jié)構(gòu)的極性對(duì)其性質(zhì)有以下幾方面的影響：水的溶解性：由于水分子的極性，水能夠溶解許多極性分子和離子，如鹽、糖等，這是因?yàn)檫@些物質(zhì)中的離子或分子可以與水分子形成氫鍵，從而被水溶解。水的沸點(diǎn)：由于水分子的極性，水分子之間存在較強(qiáng)的氫鍵作用，這使得水具有較高的沸點(diǎn)。與氫鍵相對(duì)較弱的物質(zhì)相比，水在加熱時(shí)需要更多的能量來(lái)克服分子間的相互作用，因此沸點(diǎn)較高。水的表面張力：水分子的極性導(dǎo)致水分子之間存在較強(qiáng)的相互作用，使得水的表面張力較大。這有助于水滴保持球狀，同時(shí)也有利于生物體在水中的運(yùn)動(dòng)。水的介電常數(shù)：由于水分子的極性，水具有較高的介電常數(shù)。這使得水成為良好的溶劑，能夠溶解極性物質(zhì)，同時(shí)也能在化學(xué)反應(yīng)中起到介質(zhì)作用。第二題：在探究水的電解實(shí)驗(yàn)中，你觀察到正極和負(fù)極分別產(chǎn)生了氣體，且兩者的體積比約為1:2。請(qǐng)解釋這個(gè)現(xiàn)象的原因，并說(shuō)明如何驗(yàn)證這些氣體的性質(zhì)。答案：原因解釋?zhuān)涸谒碾娊鈱?shí)驗(yàn)中，水分子在電流的作用下分解為氫氣和氧氣。根據(jù)水的化學(xué)式H?O，我們知道水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成。在電解過(guò)程中，氫離子（H?）在負(fù)極得到電子還原成氫氣（H?），而氧離子（O2?）在正極失去電子氧化成氧氣（O?）。由于氫分子（H?）的分子量是氧分子（O?）的一半，因此在相同質(zhì)量的條件下，氫氣的體積是氧氣的兩倍。驗(yàn)證氣體性質(zhì)的方法：驗(yàn)證氫氣：將氫氣收集在試管中，用拇指堵住試管口，靠近火焰。如果氫氣是純的，它會(huì)在拇指移開(kāi)后迅速被點(diǎn)燃，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。驗(yàn)證氧氣：將氧氣收集在試管中，將帶火星的木條插入試管。如果氧氣是純的，木條會(huì)復(fù)燃，因?yàn)檠鯕庵С秩紵?。解析：在電解水?shí)驗(yàn)中，正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣。由于氫氣和氧氣的分子量不同，氫氣的分子量是氧氣的二分之一，因此在相同條件下，氫氣的體積是氧氣的兩倍。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氣和氧氣的性質(zhì)，我們可以確認(rèn)電解水實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體分別是氫氣和氧氣。第三題：請(qǐng)簡(jiǎn)要描述電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)論及其原理。答案：現(xiàn)象：在電解水的實(shí)驗(yàn)中，與電源負(fù)極相連的試管內(nèi)產(chǎn)生較多的氣體，體積較少；與電源正極相連的試管內(nèi)產(chǎn)生較少的氣體，體積較多。產(chǎn)生的氣體能夠使帶火星的木條復(fù)燃，而使燃著的木條熄滅。結(jié)論：水在電解的過(guò)程中被分解成氫氣和氧氣，其中氫氣和氧氣的體積比為2：1。原理：電解水實(shí)驗(yàn)利用了電解質(zhì)溶液在電流作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原理。在電解水的過(guò)程中，水分子在陽(yáng)極處失去電子被氧化成氧氣，而在陰極處得到電子被還原成氫氣。由于氫氣和氧氣的生成量與電子轉(zhuǎn)移量成正比，所以氫氣和氧氣的體積比為2：1。解析：電解水實(shí)驗(yàn)是研究水分子組成和性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)。通過(guò)觀察電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，我們可以得知水分子在電解過(guò)程中被分解成氫氣和氧氣，從而推斷出水的組成。此外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)還可以了解到氫氣和氧氣的生成量與電子轉(zhuǎn)移量成正比，進(jìn)一步揭示出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。電解水實(shí)驗(yàn)原理的掌握對(duì)于理解化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)具有重要意義。第四題：請(qǐng)描述實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)觀察到的主要現(xiàn)象，并解釋這些現(xiàn)象說(shuō)明了什么化學(xué)原理。答案：在電解水的實(shí)驗(yàn)中，可以觀察到以下主要現(xiàn)象：在與電源正極相連的玻璃管中，產(chǎn)生的氣體體積較少，且這種氣體使帶火星的木條不復(fù)燃，而能使燃著的木條熄滅。在與電源負(fù)極相連的玻璃管中，產(chǎn)生的氣體體積較多，這種氣體能燃燒，并且其燃燒產(chǎn)生的火焰比空氣中的氧氣燃燒的火焰更旺。這些現(xiàn)象說(shuō)明：水分子在電解過(guò)程中分解成氫氣和氧氣。水分子由氫元素和氧元素組成。氫氣和氧氣的體積比約為2:1?；瘜W(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變，原子的種類(lèi)和總個(gè)數(shù)不變，即化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律。解析：電解水實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)中重要的實(shí)驗(yàn)之一，通過(guò)觀察電解水產(chǎn)生的氣體體積和性質(zhì)，可以得出水是由氫元素和氧元素組成的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，氫氣比氧氣輕，且具有可燃性。這些觀察結(jié)果對(duì)于理解水的組成和化學(xué)反應(yīng)的基本原理具有重要意義。四、計(jì)算題（5分）在實(shí)驗(yàn)室中，小明通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)，收集到氫氣0.5升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），同時(shí)收集到氧氣0.25升。請(qǐng)計(jì)算：（1）生成氫氣和氧氣的物質(zhì)的量比；（2）氫氣和氧氣質(zhì)量比。答案：（1）氫氣和氧氣的物質(zhì)的量比為2：1；（2）氫氣和氧氣質(zhì)量比為1：8。解析：（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，其中P為壓強(qiáng)，V為體積，n為物質(zhì)的量，R為氣體常數(shù)，T為溫度。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣和氧氣的壓強(qiáng)和溫度相同，因此它們的物質(zhì)的量與體積成正比。所以，氫氣和氧氣的物質(zhì)的量比為0.5升/22.4升·mol-1：0.25升/22.4升·mol-1=2：1。（2）根據(jù)化學(xué)方程式2H2O→2H2↑+O2↑，可知?dú)錃夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量比為2：1。氫氣的摩爾質(zhì)量為2g/mol，氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol。因此，氫氣和氧氣的質(zhì)量比為2g/mol×2：32g/mol×1=4：32=1：8。五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：在“探