探究专题2.docx
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探究专题2
1.化学是一门以实验为基础的科学.利用实验器材(规格和数量不限)能规范完成相应实验的是
选项
实验器材(省略药品)
相应实验
A
燃烧匙、长颈漏斗、托盘天平
测定空气中氧气的含量
B
烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸
过滤除去河水中的难溶性杂质
C
量筒、试管夹、长颈漏斗
探究棉花燃烧的条件
D
烧杯、量筒、胶头滴管
稀释浓硫酸
A.AB.BC.CD.D
2.能帮助我们探究许多化学的奥秘,是学习和研究化学最常用的手段是()
A、推理B、测量C、实验D、计算
3.为了探究铁和硫酸铜溶液反应中量的关系,某兴趣小组做了五组实验,实验结果记录如下:
编号
加入铁的质量/g
硫酸铜溶液体积/mL
生成铜的质量/g
1
1.12
10.0
1.28
2
x
10.0
2.56
3
3.36[
10.0
3.84
4
4.48
10.0
4.98
5
5.60
20.0
y
则表格中记录的x和y的数值应分别为
A.2.24、4.98B.2.24、6.40C.3.36、5.12D.3.36、4.98
4.下列实验方案中,正确的是
A.制备NaOH溶液:
将饱和的Na2CO3溶液与适量的石灰水混合后过滤
B.检验碳酸根离子:
将要检验的物质与稀盐酸混合,观察是否产生气泡
C.证明NaOH和盐酸恰好完全反应:
在反应后的溶液中加入酚酞溶液
D.验证质量守恒定律:
用NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热,比较反应前后溶液的质量
5.实验桌上有一瓶无色液体,某同学说可以往溶液样品中滴加石蕊试液,判断其酸碱性。
该环节属于科学探究的()
A.提出问题 B.作出猜想 C.设计实验 D.反思评价
6.对以下实验的实验现象描述,正确的是()
A.硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
B.氯化铵固体和熟石灰混合研磨,生成无色无味的气体
C.分别点燃一小块棉纤维和羊毛纤维,都产生了烧焦羽毛的气味
D.铁粉末投入过量的稀硫酸中,固体溶解生成浅绿色溶液
7.(怀柔25)下列实验操作及现象能达到实验目的的是
实验目的
主要操作及现象
A
验证某固体是碳酸钠
滴加稀盐酸,有气泡产生
B
验证某溶液的溶质是碱
滴入酚酞试液,溶液变红色
C
检验羊毛纤维
抽丝灼烧,有烧焦的羽毛气味
D
检验二氧化碳
把燃着的木条伸入气体中,木条熄灭
8.将“跳跳糖”放入水中,有无色气体产生。
小军同学提出以下研究此气体成分的设想,其中不可能获得正确结论的是
A.收集气体并观察B.送交食品检验部门检测
C.查阅“跳跳糖”成分及制作原理D.咨询生产厂家工程师
9.下图装置可用来测定空气中氧气的含量。
对该实验认识不正确的是
A.铜丝的量不足会影响实验结论
B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C.加热完后应立即观察体积变化,并记录实验数据
D.实验中反复推拉针管可使反应物充分接触,使氧气完全反应
10.如右图所示,滴管中有液体甲,小试管中盛放着固体乙(足量),广口瓶中有少量饱和的澄清石灰水(试管底部浸没在澄清石灰水中)。
当把甲溶液滴加到乙中后,过一会儿可看到石灰水变浑浊了,同时U形管中的a液面降低,b液面升高了。
根据以上现象请你分析,其中说法正确的是
A.甲、乙一定分别是稀盐酸和碳酸钙固体
B.甲、乙有可能分别是水和硝酸铵固体
C.石灰水变浑浊有可能是发生了物理变化
D.一定是CO2与澄清石灰水反应生成沉淀
11.除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是
物质
杂质
除杂质应选用的试剂和操作方法
A
CO2
CO
通入O2点燃
B
NaOH固体
Na2CO3固体
加入过量盐酸,蒸发
C
Cu(NO3)2溶液
AgNO3溶液
加入过量的铜粉,过滤
D
KCl溶液
KOH溶液
加入过量的CuCl2溶液,过滤
12.下列转化不能一步实现的是()
A.CO→CO2B.H2O→H2C.Ca(OH)2→NaOHD.KNO3→KCl
13.二氧化硫是造成酸雨的主要物质之一。
小丽为探究二氧化硫能与水反应生成酸,设计了如下实验方案。
【实验设计】她先用紫色石蕊溶液将白色滤纸浸润,干燥后做成紫色的小花,然后按下列图示进行实验。
观察到实验(Ⅰ)和(Ⅲ)中的小花变红,(Ⅱ)中的小花不变色。
【评价反思】小虎对小丽的实验方案提出了质疑,他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”。
两位同学仔细讨论后认为还需补充如下一个实验,才能得出二氧化硫与水反应生成酸。
实验操作
实验现象
【拓展应用】二氧化硫也是实验室一种污染气体,常用碱液吸收。
写出实验室用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫的化学方程式:
。
14.某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。
小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;
②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;
③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑。
④
物质性质
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化铁
铁粉
颜色
黑色
黑色
红色
黑色
能否被磁铁吸引
能
不能
不能
能
【实验与猜想】
(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和。
(2)进行猜想:
黑色固体粉末可能a.全部为铁、b.、c.。
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)。
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有。
A.收集COB.吸收CO2C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。
用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。
(6)上述反应产生CO2的质量为g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
。
(需要有计算过程)
15.(每空2分,共12分)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。
以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:
反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,大家纷纷提出猜想。
甲组同学的猜想如下:
猜想一:
只有Na2SO4猜想二:
有Na2SO4和H2SO4
猜想三:
有Na2SO4和NaOH猜想四:
有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。
不合理的猜想是。
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究。
实验方案
测溶液pH
滴加Na2CO3溶液
滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象
试纸变色,对比比色卡,pH<7
产生白色沉淀
实验结论
溶液中有H2SO4
溶液中有H2SO4
溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。
同时指出【实验探究】
(2)中存在两处明显错误,请大家反思。
同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是______。
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是________.
16.(9分)实验室有一瓶保存不当的试剂(如下图所示),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。
已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。
小华等几位同学很感兴趣,决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【交流研讨】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是(填字母序号)。
A.酸B.碱C.盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性。
NaCl溶液呈中性。
③室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下。
物质
NaCl
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
溶解度/g
36
109
215
9.6
【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是。
【猜想与实验】①可能是溶液;
②可能是NaOH溶液;
③可能是NaCl溶液。
(1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到干燥的pH试纸上,测得pH=11,他判断该溶液不可能是。
(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
操作步骤
实验现象
结论
步骤一:
取样品于试管中,滴加足量
产生大量的气泡
猜想①正确。
步骤二:
把产生的气体,通入
【质疑】小华则不同意小强的观点,认为溶液中有Na2CO3还可能有NaOH。
请你帮助他完成以下探究方案:
探究步骤
预计现象
结论
步骤一:
取样品于试管中,向其中滴加足量的溶液并过滤
产生白色沉淀
溶液中既含Na2CO3,又含有NaOH
步骤二:
向上述滤液中滴加酚酞试液
酚酞试液变色
17.化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2;
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实践】
猜想:
呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ:
验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)观察到的现象为___________,根据该现象
可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ:
验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(B是带有刻度的量气装置)
(1)实验记录
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
①
检查装置的气密性。
向装置中加入药品。
关闭止水夹a~f。
装置的气密性良好。
②
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。
B中液体进入到A中,B中液体减少500ml。
收集500ml气体
③
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出。
___________,D中液体为475ml
反应化学方程式为__________
④
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷。
白磷燃烧,产生大量白烟放出大量热。
呼出的气体中含有O2。
⑤
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。
________,D中剩余液体为400ml
呼出的气体中含有N2。
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量:
N2
O2
CO2
体积(ml)
体积分数(%)
(体积分数是某气体的体积占混合气体总体积的百分比)
同学们经过3次重复实验,确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有_____________(填字母序号)。
A.难溶于水B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验Ⅱ操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
18.某食品保鲜剂(生石灰或铁粉的一种)在空气中放置一段时间后,小王同学对原保鲜剂成分进行探究,设计了如下实验方案:
取少量样品于试管中,加入少量的稀盐酸,有无色无味的气体产生,他断定原保鲜剂是铁粉.该同学的实验方案是否合理?
并说明理由.
请你设计一个用化学方法确定保鲜剂成分的实验方案,填入下表:
操作
主要现象
原保鲜剂的成分
有关的化学方程式
19.小明同学根据NaCl+AgNO3=AgCl↓(白)+NaNO3这一反应原理,对一瓶生理盐水进行分析时,不知道加入的硝酸银溶液与氯化钠溶液是否恰好完全反应,于是他设计了一个实验方案进行探究。
请你帮他完善该实验方案。
探究步骤
可能观察到的现象
结论
(1)取反应后的上层清液于试管中,滴加 溶液
若有白色沉淀生成
氯化钠溶液过量
若无白色沉淀生成
还需进行下一步探究
(2)另取反应后的上层清液于试管中,滴加 溶液
说明硝酸银溶液与氯化钠溶液恰好完全反应
20.双休日后,小丽带着快乐的心情返回学校。
当她来到实验室时,意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液,由此,激发了她的探究欲望。
《提出问题》这瓶NaOH溶液一定变质了,其变质程度如何呢?
《提出猜想》小丽的猜想:
NaOH溶液部分变质
你的新猜想:
。
《实验探究》小丽设计如下实验来验证自己的猜想,请根据表中内容填写小丽实验时的现象:
假设你的猜想正确,并按小丽的实验方案进行实验,则你观察到的实验现象是
。
《实验反思》下列物质①BaCl2溶液、②Ca(NO3)2溶液、③Ca(OH)2溶液、④Ba(OH)2
溶液,能替代小丽实验中CaCl2溶液的是 (填序号)。
《拓展应用》小丽想测定这瓶变质的NaOH溶液中Na2CO3的质量分数。
现取20g待测溶液,向其中逐滴加入CaCl2溶液,产生沉淀质量与所加CaCl2物质的量的关系如图所示。
(1)B点处所得溶液中溶质有 。
(2)求待测溶液中Na2CO3的质量分数。
( 写出计算过程)
21.(7分)为维护食品安全,卫生部公告自2011年5月1日起,禁止在面粉生产中添加增白剂及过氧化钙等.
(1)过氧化钙的化学式为CaO2,其中氧元素与钙元素的质量比为.
(2)正确看待和安全使用食品添加剂非常重要.下图是超市售卖的2种不同品牌橙汁的标签.
①2种橙汁均属于(填“纯净物”和“混合物”).
②你更倾向于选择的品牌是:
(填“A”或“B”)为防范添加剂危害,选购包装食品时应(至少一条).
(5)(3分)过氧化钙在养鱼时可用作增氧剂,多少克过氧化钙(CaO2)和49克氯酸钾(KClO3)中含氧元素的质量相等?
(写出计算过程)
22.(6分)A为含三种元素的钠盐,C为相对分子质量为100的白色不溶物,请填空:
(1)A_____________、B_____________、C_____________。
(填写化学式)
(2)D中一定含有的溶质是_____________。
理由是(用化学方程式表示)
____________________________________________________。
(3)D还可能含有溶质是__________________________。
23.用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度(杂质不与氢气反应),同学们设计了以下实验装置,准确称取15克干燥样品进行实验.
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色固体,遇水变成蓝色。
②浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂。
请根据资料回答:
(1)在实验中,乙装置的作用是 .
(2)准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表:
装置丙
装置丁
反应前
48.8克
161.2克
反应后
46.5克
163.9克
小丽想根据装置丁的质量变化进行计算,请帮小丽求出氧化铜样品的纯度(写出计算过程).
(3)小明根据装置丙的质量变化计算,发现小丽结果偏大。
请分析导致这一结果的原因可能是 .
A.装置的气密性不好B.空气中的水分被丁处浓硫酸吸收
C.通入的氢气量不足D.氧化铜没有完全被还原
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
:
A、测定空气中需要燃烧匙、集气瓶、橡胶塞、导气管等,不需要托盘天平及长颈漏斗,故错误;B、过滤需要的仪器有:
烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸,故正确;C、棉花燃烧的条件是与氧气充分接触,温度达到棉花的着火点,不需要量筒等,故错误;D、稀释浓硫酸在烧杯中进行,将浓硫酸慢慢沿着器壁或玻璃棒慢慢注入水中,并不断的搅拌,故不需要量筒和胶头滴管,故错误;故选项为:
B.
考点:
化学实验方案设计与评价;浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释;过滤的原理、方法及其应用;空气组成的测定;燃烧与燃烧的条件
2.C
【解析】分析:
化学是一门以实验为基础的自然科学,它的学习和研究化学最常用的手段是实验.
解:
化学是一门自然科学,研究和发展化学科学的方法很多,如计算、探测、推理、假设等,但是学习和研究化学最常用的手段还是实验.化学就是一门以实验为基础的自然科学.
故选C.
点评:
本题考查研究和发展化学的方法
3.B
【解析】由表可知1.12g铁和10g硫酸铜生成1.28g铜,因此x=1.12g+1.12g=2.24g,由第四次反应可知,铁没有全部反应了,第四次反应了的铁的质量=
1g,剩余铁的质量=1.12-1=0.12g,第五次反应的铁的质量为0.12+1.12=1.24g,生成铜的质量=
1.42g,y=1.42+4.98=6.40g,故选B
4.A
【解析】
试题分析:
A、碳酸钠溶液与石灰水反应,可生成氢氧化钠与碳酸钙沉淀,再通过过滤,就可得到氢氧化钠溶液,选项正确;B、碳酸根离子能够跟稀盐酸反应放出二氧化碳气体,但是除了碳酸根离子之外,碳酸氢根离子也可以跟稀盐酸反应放出二氧化碳气体,故选项错误;C、酚酞试液遇碱变红,遇酸或中性溶液不变色,故不能判断是否恰好完全反应,故选项错误;D、氯化铵溶液与氢氧化钠溶液混合加热,两者发生反应生成了氯化钠、氨气和水,氨气会跑出来,故不能通过比较反应前后溶液的质量来验证质量守恒定律,选项错误;故选择A。
考点:
化学实验方案设计与评价;物质除杂;离子的检验
点评:
本题考查的知识点较多,综合性较强,难度较大,学生应注意实验方案设计的合理性与可行性。
5.C
【解析】
试题分析:
实验桌上有一瓶无色液体,某同学说可以往溶液样品中滴加石蕊试液,判断其酸碱性。
该环节属于科学探究的设计实验。
考点:
实验探究步骤。
6.D
【解析】
试题分析:
硫在空气中燃烧发出微弱的淡紫色火焰;氯化铵固体和熟石灰混合研磨,生成有刺激性气味的气体;分别点燃一小块棉纤维和羊毛纤维,羊毛纤维产生了烧焦羽毛的气味;铁粉末投入过量的稀硫酸中,固体溶解生成浅绿色溶液。
选D。
考点:
硫燃烧、铁和硫酸反应的现象;氯化铵与氢氧化钙反应的现象;棉纤维和羊毛纤维燃烧的现象。
点评:
识记内容,难度不大,常用燃烧法鉴别棉纤维和羊毛纤维;铁粉末投入过量的稀硫酸中,固体溶解,反应生成氯化亚铁,呈浅绿色溶液。
7.C
【解析】
A、滴加稀盐酸,有气泡产生的物质不一定是碳酸盐,可能是金属,此项错误;
B、碳酸钠溶液也能使酚酞变红,但它不属于碱,故此项错误;
C、羊毛纤维属于蛋白质,灼烧有烧焦羽毛味,正确.
D、氮气也能使燃着的木条熄灭,故此项错误.
故选C
8.A
【解析】根据所学化学知识中无色气体有多种,所以要研究此气体的成分,难度大,只有通过捷径如:
送交食品检验部门检测、查阅“跳跳糖”成分及制作原理、询问生产厂家工程师等方法来达到目的,而收集气体并观察,只能获取表面物理现象,对是什么气体根本无法作出判断.
故选A.
9.C
【解析】
试题分析:
A.铜丝的量不足,会使得氧气没有全部被消耗,从而确实会影响实验结论;B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一,正确,如果装置漏气,外界的空气进入或装置内气体逸出,都无法测出消耗掉的氧气的体积,从而无法测定空气中氧气的含量;C.加热完后应立即观察体积变化,并记录实验数据,错误。
应等到容器中气体的温度恢复到室温时再读取数值记录数据,否则容器内气体的体积处于受热膨胀情况下,测得的消耗掉的氧气的体积不准确;D.实验中反复推拉针管可使反应物充分接触,使氧气完全反应,正确。
这样可以使氧气与加热的铜丝充分接触,使得反应更完全。
考点:
空气中氧气含量测定的实验改进
10.C
【解析】
试题分析:
依据现象分析,石灰水变浑浊可能是甲、乙两物质反应生成的二氧化碳气体与石灰水反应,生成了碳酸钙沉淀;也可能是温度升高,导致溶解度变小,而有溶质析出;U型管的变化,说明容器内温度升高或者是生成了气体。
A、能反应生成二氧化碳气体的物质有很多,如碳酸钠和稀硫酸等,不一定是稀盐酸和碳酸钙固体,错误;
B、硝酸铵溶于水时溶解吸热,温度降低,则氢氧化钙溶解度升高,不会有溶质析出,也不会使容器内压强变大,错误;
C、当因温度升高,导致氢氧化钙溶解度变小,石灰水中析出溶质氢氧化钙时,溶液也会混浊,发生的就是物理变化,正确;
D、据上可知,生成沉淀的原因,也可能是有溶质析出导致的,错误。
故选C
考点:
物质发生化学变化时的能量变化,溶解时的吸热或放热现象,固体溶解度的影响因素
点评:
这是一道实验综合分析题,解题的关键是对产生现象原因的分析,即:
石灰水变浑浊可能是生成了沉淀,也可能是温度升高导致的溶质析出,U型管的变化,说明容器内温度升高或者是生成了气体。
11.C
【解析】
试题分析:
通过化学方法除杂质有2个原则:
1、加入的物质只能与杂质反应,2、不能引入新的杂质,A、除去CO2中的CO杂质,通入O2点燃,不行,因为CO2不支持燃烧,故点燃不了,错误,B、除去NaOH固体中Na2CO3固体杂质,加入过量稀HCl,它不仅会与Na2CO3固体反应,而且还会与NaOH固体反应,错误,C、除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3溶液,加入过量的铜粉,只发生反应:
2AgN03+Cu==Cu(N03)2+2Ag,再过滤,将过量的铜粉过滤掉,正确,D、除去KCl溶液中的KOH溶液,加入过量的CuCl2溶液,虽然能除去KOH,但由于加入的CuCl2溶液是过量,故会引入新的杂质CuCl2,错误,故选C
考点:
物质的除杂
12.D
【解析】
试题分析:
A.一氧化碳燃烧能生成二氧化碳,能一步实现;B.电解水能生成氢气和氧气,能一步实现