《2025年启东中学作业本九年级化学上册沪教版》

11. B 某学习小组走进实验室,探究“水在直流电作用下的变化”。请回答下列问题。
Ⅰ. 在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源。一段时间后,发现两电极都有气泡产生,左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。
(1)a 管中产生的气体和 b 管中产生的气体的体积比约为1:2;将带火星的木条放在 a 管口,打开活塞,观察到带火星的木条复燃,说明 a 管中产生的气体为氧气;将燃着的木条放在 b 管口,打开活塞,气体燃烧,火焰呈淡蓝色,该气体是氢气。
(2)由上述实验可以得出:水是由氢元素和氧元素(填元素名称)组成的。
(3)写出电解水的符号表达式:$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2}+O_{2}$。
Ⅱ. 实验过程中同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知:调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是同学们进行了多次实验,将实验数据取平均值记录如下。(保持其他条件不变,每次实验收集 10mL 氧气)

(4)该实验的目的是探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响。
(5)分析上表数据可得出的结论是保持其他条件不变,电压一定时,氢氧化钠溶液浓度越大,电解速率越快(或保持其他条件不变,氢氧化钠溶液浓度一定时,电压越大,电解速率越快)。

答案：
(1)$1:2$ 带火星的木条复燃 氢气
(2)氢元素和氧元素
(3)$H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2}+O_{2}$
(4)探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响
(5)保持其他条件不变,电压一定时,氢氧化钠溶液浓度越大,电解速率越快(或保持其他条件不变,氢氧化钠溶液浓度一定时,电压越大,电解速率越快)
点拨:
(1)电解水实验:正极产生氧气,负极产生氢气,生成氧气与氢气的体积比约为$1:2$;氧气能使带火星的木条复燃,将带火星的木条放在 a 管口,打开活塞,观察到带火星的木条复燃,说明 a 管中产生的气体为氧气;氢气具有可燃性,能燃烧产生淡蓝色火焰,故将燃着的木条放在 b 管口,打开活塞,气体燃烧,火焰呈淡蓝色,该气体是氢气。
(2)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,可以得出:水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)水通电生成氢气和氧气。
(4)由题干信息可知:保持其他条件不变,每次实验收集 10mL 氧气反应时间随着电压及氢氧化钠溶液浓度的改变而改变,可知该实验目的是探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响。
(5)分析题表数据可知:保持其他条件不变,当氢氧化钠溶液浓度一定时,电压越大,收集 10mL 氧气的时间越短,说明电解速率越快;当电压一定时,氢氧化钠溶液浓度越大,收集 10mL 氧气的时间越短,说明电解速率越快。

12. C 某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。
【实验步骤】
①先用大注射器抽取一定量的 2%的硫酸溶液,从 A 中的大圆孔注入。
②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口 1 和 2 处抽气,液面上升,直至水充满正负极两极。
③接通电源,待 C 中气体体积达到最大刻度时,关闭电源,仔细观察实验装置中的现象。
④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
(1)步骤①,在水中加入硫酸的作用是增强水的导电性。
(2)步骤②的目的是排尽 B、C 中的空气;若不小心抽到了液体,最好的做法是b(填序号)。
a. 倒入下水道中 b. 注入 A 中 c. 推回 B 或 C 中
(3)步骤③中的现象:两极上均有气泡冒出,负极和正极产生的气体体积比为2:1,A中液面上升。
(4)步骤④中检验 C 中生成气体的方法是点燃注射器中的气体。
卷面抢分 $2H_{2}+O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O$

答案：
(1)增强水的导电性
(2)排尽 B、C 中的空气 b
(3)负极和正极产生的气体体积比为$2:1$,A 中液面上升
(4)点燃注射器中的气体
点拨:
(1)硫酸在水中能解离出自由移动的离子,在进行电解水实验时,在水中加入硫酸能增强水的导电性;
(2)用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口 1 和 2 处抽气,液面上升,直至水充满正负两极,目的是排尽 B、C 中的空气,若不小心抽到了液体,最好的做法是注入 A 中;
(3)步骤③中的现象有:两极上均有气泡冒出,负极和正极产生的气体体积比为$2:1$,A 中液面上升;
(4)由图可知,C 与电源的负极相连,C 中生成的气体是氢气,具有可燃性,所以步骤④中检验 C 中生成气体的方法是点燃注射器中的气体。