内容正文:
专题4.3 水的组成
题型梳理
【题型1】 氢气的性质
【题型2】 氢气的检验和验纯
【题型3】 水的电解实验
【题型4】 探究水的组成的其他实验
【题型5】 宏微结合看电解水
【题型6】 有关水的组成的其他探究
【题型7】 单质、化合物、氧化物的判断
【题型8】 单质、化合物、氧化物的概念辨析
【题型9】 从微观角度判断物质的分类
举一反三
【知识点1】氢气的性质
1.氢气的性质
(1)物理性质:无色无味,密度比空气小;难溶于水。(可用排水法或向下排空气法收集)
(2)化学性质:可燃性
实验现象:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,罩在火焰上方的烧杯内壁有水珠产生点燃
文字表达式:氢气 + 氧气 水点燃
符号表达式: H2 + O2 H2O
(3)混有一定量的空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃前必须验纯。
2.检验氢气纯度的方法是:收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯;如果声音很小,就说明氢气较纯。
【题型1】 氢气的性质
【例1】氢气肥皂泡在空气中迅速上升,这一事实说明氢气
A.无色 B.无气味 C.难溶于水 D.密度比空气小
【变式1-1】下列关于氢气的说法错误的是
A.在标准状况下,氢气的密度比空气小 B.氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰
C.氢气难溶于水 D.点燃氢气时一定会发生爆炸
【变式1-2】中科院赣江创新研究院等开发出高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料,能延长手持氢气火炬的续航时间,助力北京冬奥会。下列关于氢气的说法不正确的是
A.氢气燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 B.氢气燃烧不会产生污染物
C.同温同压时,氢气密度比空气小 D.氢气在点燃前需检验纯度
【变式1-3】 下图所示是氢气在空气中燃烧的微观表示:
(1)根据图示反映出保持物质化学性质的微粒是 ,在反应前后不变的微粒是 。
(2)纯净的氢气在空气中的安静的燃烧,产生 色的火焰,若点燃与氧气的混合气体就有可能引起爆炸,因此点燃氢气前一定要 。
【题型2】 氢气的检验和验纯
【例2】检验氢气纯度时,用排水法收集一试管气体,移到酒精灯火焰上点燃,没有听到声音,下列原因中最不可能的是
A.氢气已经纯净 B.点燃时,试管口离火焰太远
C.过早收集气体 D.移动试管过程中漏气
【变式2-1】用排空气法收集氢气检验纯度,有爆鸣声,接下去的操作是
A.用向上排空气法收集
B.可以做有关氢气性质的实验
C.用拇指堵住管口一会儿,再用向下排空气法收集
D.立即用原试管再收集,再检验纯度
【变式2-2】18世纪末,人们就开始了对水的组成的研究。
(1)英国科学家普利斯特里把“易燃空气”(氢气)和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁上出现了液滴。不久,卡文迪许用纯氧代替空气进行上述实验,确认所得液滴是水。基于卡文迪许实验,可得出的关于水的组成的结论是_______(填字母)。
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.水是由2个氢元素和1个氧元素构成的
(2)后来,科学家进一步利用电解水实验(如图甲所示)证明水的组成。 实验中得到氧气的试管是 (填“1”或“2”),电解水过程中,发生变化的粒子名称是 。
(3)图乙是氢气验纯的方法,点燃前试管口朝下的原因是 。
【变式2-3】某同学进行水的组成及变化的探究,其中操作错误的是
A. 检验氧气 B.氢气验纯
C. 点燃氢气 D. 熄灭酒精灯
【知识点2】电解水实验
1、电解水的实验
(1)电源种类:直流电;
(2)加入少量硫酸或氢氧化钠的目的:增强水的导电性
(3)实验现象:两电极均产生气泡,负极产生气体速度较快,一段时间后,正、负极玻璃管内气体体积比为1:2
(4)气体检验:在正极端玻璃管口置一根带火星的木条,木条复燃,证明是O2;在负极端玻璃管口置一根燃着的木条,气体燃烧,发出淡蓝色的火焰,证明是H2。
判断方法:“正氧负氢,氢二氧一”,谐音记忆为“争养父亲,氢二氧一”
(5)表达式:水 氢气↑ + 氧气↑ 通电
符号表达式: H2O H2 ↑ + O2↑通电
(6)实验结论:①水是由氢、氧元素组成的;
②化学变化中,分子可分,原子不可分
【题型3】 水的电解实验
【例3】用如图所示装置电解水,下列说法错误的是
A.将带火星的木条放在收集满b管中的气体的集气瓶口时,木条会复燃
B.点燃a管中的气体时,需要先检验其纯度
C.若b管产生的气体体积约为8mL,则a管产生气体的体积约为4mL
D.可以在水中加入少