《2025年资源与评价黑龙江教育出版社八年级化学全一册人教版五四制》

任务驱动 电解水实验的再认识
【实验回顾】
下图是探究水的组成的装置。

【实验原理】
化学反应前后____的种类不变,根据生成物的元素组成推断反应物的元素组成。
【实验现象】
通电一段时间正负两极上均出现气泡。两玻璃管产生的气体体积不一样,负极玻璃管产生气体与正极玻璃管产生气体的体积比约为 $ 2:1 $。
【质疑与反思】
在电解水的实验中测得氢气和氧气的体积比往往不是 $ 2:1 $,实际收集到的氧气的体积比理论上应得到的小。原因可能是(1)______；(2)______。

答案： 【实验原理】元素
【质疑与反思】（1）氧气在水中的溶解性比氢气大 （2）氧气与电极发生了反应

小明通过预习知道：电解水时,生成氢气和氧气的体积比为 $ 2:1 $,但实际实验所得数据显示,氢气和氧气的体积比略大于 $ 2:1 $。针对这一发现你认为下列做法不可取的是( )

A.反复多次实验,查找原因
B.实验所得数据与理论值相差不多,可以认为实验已经成功
C.大胆提出假设：氢气比氧气更难溶于水
D.检查实验装置是否漏气

答案： B

水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质,化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一：水质检测及净化
(1)新版《生活饮用水卫生标准》于 2023 年 4 月 1 日起实施,该标准中标明了生活饮用水水质中镉、铅等的常规指标及限值。这里的“镉”“铅”指的是____(填“分子”“原子”或“元素”)。
(2)节约用水、防治水体污染应该是我们的自觉行为。下列叙述正确的是____(填字母)。
A. 生活中养成良好的用水习惯,尽可能充分利用每一滴水
B. 为了改善水质,可以向其中加入大量的净水剂和消毒剂
C. 大量使用农药、化肥可以提高农作物产量,对天然水体没有影响
(3)自然界中的水都含有杂质,经自来水厂净化处理可获得生活用水。自来水厂净水过程示意图如图所示：

①图中,若加入的混凝剂为明矾,其主要作用是______。
②“吸附池”中选用____(填物质名称)除去水中的色素和异味。
③消毒剂次氯酸钙[化学式为 $ {Ca(ClO)_{2}} $ ]具有杀菌消毒的功能,目前被广泛应用于自来水净化,次氯酸钙中氯元素的化合价为____。
(4)将硬水通过阳离子交换柱后变成软水(如图所示,其中阴离子未画出),交换后的水仍然呈电中性。

①生活中常用____的方法使硬水软化。
②由图可知,一个 $ {Ca^{2+}} $ 可以交换出____个 $ {Na^{+}} $。
③经阳离子交换柱净化后的水属于____(填“纯净物”或“混合物”)。
任务二：进行水的净化
根据某处河水的情况,小组同学决定利用所学知识,自制净水器对其进行净化。
【材料准备】
同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、细沙、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。
【设计方案】
同学们设计了简易净水器,如图所示。

【进行实验】
(1)根据方案中的装置,用小刀去掉饮料瓶瓶底,在饮料瓶中从上到下依次放入小卵石、____、____、棉花,每种物质间用纱布隔开,每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔,插入一段吸管,用烧杯在吸管下方承接液体。
(2)将河水从净水器上方倒入,在净水器下方放一个烧杯。
【观察现象】
吸管处有水流下,烧杯中承接的水无色透明。
【反思评价】
(1)小卵石、细沙、棉花的作用相当于实验操作中的____。
(2)为使净水效果更好,你的建议是______(写一条)。
任务三：验证水的组成
【实验用品】
电解水装置、学生电源(12 V)、导线、烧杯、3%的硫酸钠溶液、水等。
【进行实验】
|实验装置|实验步骤|实验现象|实验结论|
||步骤一：在电解水装置玻璃管里加满 3%的硫酸钠溶液,关闭活塞,接通直流电源|两电极上有气泡冒出,a、b 玻璃管内产生气体的体积比约为____|水是由氢、氧元素组成的|
| |步骤二：切断电源,打开活塞,将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处检验产生的气体|a 处______；b 处______| |

【总结反思】
实验步骤一中发生的反应的文字表达式为______。
【成果分享】
通过实践小组的合作,同学们学到了自制净水器的方法,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。

答案： 任务一
(1)元素
(2)A
(3)①吸附杂质，使之沉降 ②活性炭
③+1
(4)①煮沸 ②2 ③混合物
任务二
【进行实验】
(1)细沙 活性炭
【反思评价】
(1)过滤
(2)将出水口留小一点(或水流慢一点，合理即可)
任务三
【进行实验】
2:1 气体燃烧，发出淡蓝色火焰 木条燃烧得更剧烈
【总结反思】水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气