4.2 水的组成-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（人教版2024）

第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.通过实验认识水的组成。 2.知道单质、化合物的区别及氧化物的含义。 3.了解并体验人类认识水的组成的过程和方法。 重点: 1.通过电解水的实验认识水的组成； 2.准确区分单质、化合物和氧化物。 难点: 从元素的角度认识物质组成及对物质进行分类。 一、氢气的性质 1.氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体， 于水，密度 。（可用 、 收集） 2.氢气的化学性质：可燃性 实验操作 实验现象 结论 图示 纯净的氢气安静地燃烧 点燃氢气，在火焰上方罩一个 的小烧杯 产生 色火焰，放热； 氢气具有 烧杯内壁有 产生 氢气燃烧生成水 检验氢气的纯度 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火 气体不纯 气体较纯 表达式 文字表达式： ； 符号表达式： 意义 氢气燃烧生成水的实验说明水是由 元素和 元素组成的。 【易错提醒】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 。 二、探究水的组成及变化 1．实验装置：水电解器。 2．电源种类：直流电。 3．加入少量硫酸或氢氧化钠的目的： 。 4．实验过程 （1）在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录电极附近和玻璃管内发生的现象。 现象 与电源正极相连 与电源负极相连 电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内 比较两个玻璃管内现象的差异 一段时间后， 【易错提醒】 开始实验时，体积比常小于1:2，原因是： ①氧气比氢气更易溶于水，一部分氧气溶解在水中； ②氧气的化学性质较活泼，可能与电极反应消耗一部分。实验一段时间后，两者的体积比接近1:2。 （2）切断电源，用 分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录现象。 实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体 现象 解释 【易错提醒】气体判断方法：“正氧负氢，氢二氧一”，谐音记忆为“争养父亲，氢二氧一” 5．文字表达式： 符号表达式： 6．分析与结论： （1）水在通电后，发生了 反应，生成了 和 ，且体积比约为 。 （2）水是由 组成的； 7．从微观角度分析水的电解： （1）水通电分解的微观解释：当水分子分解时，生成了 和 ，2个氢原子结合成1个 ，很多 聚集成氢气；2个氧原子结合成1个 ，很多 聚集成氧气。 （2）元素种类分析：化学反应前后原子种类 ，故元素的种类 。 （3）化学变化中，分子可分，原子不可分。化学变化的实质是 。 （4）根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为 。 三、物质的简单分类 1. 单质：由 元素组成的 。（分子中只有一种原子） 2. 化合物：由 元素组成的 。（分子中有几种原子） 3. 氧化物：由 元素组成，且 的化合物。 4. 物质的简单分类： 【易错提醒】 （1）单质、化合物前提必须是 。 （2）同种元素组成的物质可能是 ，也可能是 ，如氧气和臭氧的混合物 （3）一种化合物由两种元素组成且含氧元素就是氧化物。如二氧化碳CO2、四氧化三铁Fe3O4； （4）若化合物由两种以上元素组成，即使含有氧元素也不是氧化物。即：含氧化合物包含氧化物。如高锰酸钾KMnO4、氯酸钾KClO3、硫酸铜CuSO4等是含氧化合物，但不是氧化物。 5．物质的分类依据 （1）纯净物和混合物分类依据： 是否为一种（是否有化学式），微观上是否含不同的分子（由分子构成的物质）或不同的原子（由原子构成的物质） （2）单质和化合物分类依据： 中 是否为一种（注意前提条件：纯净物），微观上，分子中是否含不同的原子。 （3）氧化物和含氧化合物分类依据：化合物中元素种类是否为 ，且其中一种是 。 【名师点拨】 （1）单质的名称中一般只含有一种元素的名称。如：铜、铁、硫、磷、氦气、氮气等 化合物的名称中大多含两种元素名称。如：二氧化硫、二氧化锰、氯化钾 （2）化合物的名称中很多会出现两种元素的名称。如：二氧化碳是化合物，其名称中有“氧”“碳”两种元素的名称。 （3）名称中出现“化”“酸”等字眼的一般也是化合物。如二氧化碳、五氧化二磷、氯酸钾、高锰酸钾等都是 ，而不是 。 6．各类物质之间的关系： 如图，A为单质、B为化合物、C为氧化物。 （1）属于并列关系有：混合物与纯净物、 与 ； （2）属于包含关系有：纯净物与 、纯净物与 、 与 。 1．判断题 （1）氢气是密度最小的物质。( ) （2）对水通直流电,生成了氢气和氧气,因此,水是由氢气和氧气组成的。( ) （3）用向下排空气法收集氢气,验纯时没听到声音,说明氢气很纯。( ) （4）氢气具有可燃性,火焰呈蓝色。( ) （5）做氢气可燃性实验时，先检验氢气的纯度，后点燃( ) （6）氢气在空气中燃烧：产生明亮的蓝色火焰，放热。( ) （7）氢气在氧气中燃烧生成水的实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的( ) （8）只有电解水实验才能证明水的组成。( ) （9）电解水生成的两种气体分别具有可燃性和助燃性。( ) （10）电解水时，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，通过电解水实验可知：水由氢、氧元素组成，由氢、氧原子构成。( ) （11）通过水电解实验可以证明分子可分( ) （12）电解水反应前后，原子种类和数目没有发生改变( ) （13）电解水实验负极得到的气体具有可燃性( ) （14）电解水正极产生的气体，点燃产生淡蓝色火焰( ) （15）电解水时负极连接的电极和正极连接的电极生成气体的体积比为1：2( ) （16）电解水实验，变化中的最小粒子为氢分子和氧分子( ) （17）电解水实验说明水是由氢分子、氧原子构成。( ) （18）水是由氢元素和氧元素组成的单质( ) （19）化合物都是由不同种元素组成的，所以不同种元素组成的物质一定是化合物。( ) （20）由同种元素组成的纯净物是单质，则单质只含有一种元素。( ) （21）氧化物中含有氧元素，但是含有氧元素的化合物不一定是氧化物( ) （22）单质一定只含一种元素，只含一种元素的物质一定是单质。( ) 2．纯净的氢气在空气中燃烧时，产生 色火焰，说明氢气具有的化学性质是 。罩在火焰上方干冷的烧杯壁上有 ；反应的符号表达式为 ，反应类型是 。 注意：点燃氢气前，一定要先 。氢气作为理想燃料最大的优点是 。 3．某班同学在实验室完成了氢气在空气中燃烧的实验，以验证水的组成。 (1)点燃氢气前必须检验氢气纯度，如上图1所示，如果发生 声，表明氢气不纯净，发出 声音，表示氢气较纯净。混有空气的氢气，点燃容易发生 。 (2)图2所示实验： ①可以观察到，导管口处氢气安静燃烧产生 色火焰。此过程中， 能转变成了 。 ②该反应的文字表达式为 ，反应基本类型是 。 4．水是最常见的物质之一，如图是电解水实验的示意图： (1)写出该反应的文字表达式 。 (2)检验试管b中气体的方法 。 (3)下列关于电解水的说法中不正确的是 。 A．水分子发生了改变 B．氢原子和氧原子没有发生变化 C．水是由氢元素和氧元素组成 D．水分子是化学变化中最小的微粒 (4)已知相同条件下氧气在水中的溶解能力大于氢气，则在实验中试管a、b收集到的气体体积比 2：1（填“大于”、“小于”或“等于”）。 5．分类是学习化学的方法之一，将以下物质进行分类，用正确的序号填空： ①食盐水；②水银  ③冰水混合物  ④液氧  ⑤澄清石灰水  ⑥五氧化二磷   ⑦洁净的空气  ⑧高锰酸钾  ⑨二氧化锰。 (1)属于混合物的是 。 (2)属于化合物的是 。 (3)属于单质的是 。 (4)属于氧化物的是 。 ►问题一 氢气的性质 【典例1】下列有关氢气的说法不正确的是 A．氢气在空气中燃烧只生成水 B．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 C．氢气是无色、无臭、难溶于水的气体 D．点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气较纯 【解题必备】 1．氢气是无色无味的气体、密度比空气小，难溶于水。 2．纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，在火焰上方罩干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成水。该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的。 3．不纯的氢气点燃会发生爆炸，故点燃氢气前一定要验纯。其他可燃性气体点燃前也要验纯。 【变式1-1】检验H2的纯度，当听到有爆鸣声，下列操作正确的是 A．用拇指堵住试管一会儿再收集 B．可以做有关氢气的性质实验 C．用原试管继续收集 D．直接用于实验 【变式1-2】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 A．A B．B C．C D．D ►问题二 水的电解 【典例2】如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（　　）。 A．产生的气体a能使带火星的木条复燃 B．产生气体b的一端电极与电源正极相连 C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性 D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 【解题必备】 1．电解水实验中，向水中加的少量硫酸钠或氢氧化钠（或其他某些物质）目的都是增强水的导电性。 2．电解水产物及体积比：正氧负氢，氢二氧一。 3．检验产物方法：燃着的木条置于玻璃管尖嘴处（正极也可以用带火星的木条）。 4．根据电解水实验得出的直接结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学式是推算出来的，不是实验直接得出的。 【变式2-1】用如图所示装置进行电解水实验，下列说法错误的是    A．M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1:2 B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性 C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃 D．将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体不纯 【变式2-2】认真细致地观察和分析实验，有助于获得化学知识并学会科学探究的方法。下列关于如图实验的说法不正确的是    A．点燃氢气前要检验纯度 B．b玻璃管中产生的气体能使带火星的木条复燃 C．通电一段时间后两玻璃管内液面有不同程度的下降，说明两端生成的气体体积不同 D．两个实验都可以证明水由氢、氧元素组成 ►问题三 物质的分类 【典例3】下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是 A．稀有气体、氧化镁、氢气 B．氮气、冰水混合物、牛奶 C．空气、臭氧、果汁 D．镁、铁锈、氯化钠 【解题必备】 1.单质的名称中一般只含有一种元素的名称，化合物的名称中大多含两种元素名称，故“某化某”、“几某化几某”、“某酸某”等都是化合物； 2.单质和化合物的前提必须是纯净物；故同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物； 3.在微观示意图中，一种小球代表一种原子，单个小球表示的物质由原子直接构成，连在一起的小球表示该物质由分子构成，分子之间有间隔，故分子不连在一起。再根据分子种类以及分子中原子种类来判断物质所属类别。 【变式3-1】下图中不同小球代表不同原子，其中能表示化合物的是（　　）。 A．   B．   C．   D．   【变式3-2】下列医药用品中属于单质的是 A．高锰酸钾 B．二氧化氯 C．84消毒液 D．液氧 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 2．化学是一门以实验为基础的学科，下列实验操作中，正确的是 A．鼻子闻 B．嘴巴吹 C．耳朵听 D．眼睛看 3．用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（　　）。 A．a管和b管中气体体积比约为2：1 B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺 C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子 D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变 4．有关如图实验的说法不正确的是 A．点燃氢气前检验纯度 B．两个实验均可证明水的组成 C．干冷烧杯内壁无明显变化 D．a管气体能使带火星木条复燃 5．如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是 A．b端是电源的正极 B．c试管收集的气体有可燃性 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为 6．下图为水电解的实验装置图和微观示意图，下列叙述正确的是 A．图1中a处的气体可以使带火星的木条复燃 B．图1中水电解的反应类型是复分解反应 C．图1中a与b的分子个数比为2∶1，质量比为1∶8 D．图2中水分解的微观顺序是acb 7．分类是学习和研究化学物质的重要方法，下列物质属于单质的是（　　）。 A．空气 B．水蒸气 C．氧气 D．天然气 8．金刚石、硅、氧气为同一类物质，下列物质中与它们同一类的有 A．水 B．氢气 C．二氧化碳 D．空气 9．分类法是研究化学的方法之一.下列选项中，“O”“●”分别表示不同的原子，其中表示化合物的是 A． B． C． D． 10．分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、化合物、氧化物之间关系的形象表示，下列物质属于c范围的是 A．干冰 B．水银 C．金刚石 D．食盐水 11．分类是学习化学的方法之一，将以下物质进行分类，用正确的序号填空： ①食盐水 ②水银  ③冰水混合物  ④液氧  ⑤澄清石灰水  ⑥五氧化二磷   ⑦洁净的空气  ⑧高锰酸钾  ⑨二氧化锰。 (1)属于混合物的是 。 (2)属于化合物的是 。 (3)属于单质的是 。 (4)属于氧化物的是 。 12．我们用“电解水”和“氢气在氧气中燃烧”两个探究实验来证明水的组成。 (1)如图1的实验装置，小明同学对水通直流电分解进行了实验探究通电一段时间后，在两个试管中分别收集到两种气体。请回答： ①气体a为______，产生a气体的电极连接电源的______极。 ②电解水的微观示意图如图2，请在方框中补全相应微粒的图示______。 ③如何检验左侧试管中的气体：______。 ④从图中可知a气体的一点物理性质是______。 (2)小红同学对纯净的氢气在空气中燃烧进行了实验探究，请你帮她完成下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 如图检验氢气的纯度。 ①听到______。 说明氢气已纯净。 点燃纯净的氢气。 ②发出______火焰。 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内壁有水雾出现 说明有水生成。 用手轻轻触摸烧杯。 ③______ 说明反应中伴随能量变化。 (3)以氢燃料电池为动力的客车运行过程中，不排放任何有害气体，称为“零排放”汽车。其原因是______（填数字序号）。 ①氢气比空气轻   ②氢气有广泛的来源   ③氢气燃烧时放热多   ④氢气燃烧只生成水 1．2024年4月25日，神州十八号载人飞船顺利发射升空。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是 A．液氧和液氢均为无色液体 B．氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂 C．氢气燃烧放出大量的热，产物无污染 D．氢气在氧气中燃烧比空气中更剧烈是因为氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大 2．电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是    两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管 现象 有气泡 体积为，木条燃得更旺 体积为，气体燃烧 A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同 C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比 3．如图是电解水实验的改进装置。反应前注射器活塞均在0刻度处，下列说法不正确的是 A．该实验说明水分子可以再分 B．注射器Ⅰ中气体可以使燃着木条燃烧的更旺 C．实验中减少的水的体积等于生成的气体的体积 D．一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至8mL刻度处 4．电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是    A．与电源负极相连的电极上产生气体N B．通电后气体产生的速率相同 C．气体M、N 的质量比为1：2 D．检验M、N 气体可证明水的组成 5．兴趣小组用如图装置研究铁与水蒸气的反应。加热一段时间后，用火柴点燃肥皂液中鼓起的气泡，听到爆鸣声，观察到淡蓝色的火焰。下列说法不正确的是 A．铁与水蒸气反应产生的气体可能为氢气 B．实验开始时，先加热试管的湿棉花处，一段时间后再加热铁粉处 C．实验结束时，先熄灭全部酒精灯，再将导气管移出肥皂液 D．湿棉花中的水受热变为水蒸气的过程中，水分子的间隔变大了 6．同学们在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入质量分数为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液，在9V电压下电解3min，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法不正确的是 A．管a应与电源的负极相连 B．管b中产生的气体不可做燃料 C．电解质量分数为20%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值 D．该实验能推出的结论是水由氢元素与氧元素组成 7．下列物质中，属于单质的是（　　）。 A．NO B．KOH C．Cl2 D．H2SO4 8．建立分类观是学习化学的一种方法，下列物质中属于化合物的是 A．镁 B．五氧化二磷 C．矿泉水 D．空气 9．“”和“”表示两种原子，表示单质的微粒模型是 A． B． C． D． 10．下列推理正确的是 A．单质中只含一种元素，因此只含有一种元素的物质一定是单质 B．由两种或两种以上元素组成的纯净物为化合物，则化合物中一定含有不同种元素 C．混合物中含有多种物质，因此混合物中一定含不同种元素 D．氧化物中一定含氧元素，则含氧元素的化合物一定是氧化物 11．下列容器中所盛物质属于单质的是_____，属于化合物的是_____，属于混合物的是_____，属于氧化物的是_____，属于溶液的是_____(填字母)。 12．人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计下图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量），再接通直流电源。 已知：水中加入的只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题： (1)图一中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。 (2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (3)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生氢气所需时间如图二： ①电解溶质质量分数为的溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 13．水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【提出问题】水是由什么组成的？ 【查阅资料】通过点燃氢气和电解水的实验方法均可证明水的组成。 【经典回顾】 （1）1783年，拉瓦锡利用如图1所示装置探究水的组成。 往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成一种黑色固体四氧化三铁和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。 ①将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去 。 ②将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质，其名称为氢气。写出水蒸气与灼热的铁反应的文字表达式 。 （2）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某兴趣小组的同学设计了如图2所示实验来探究水的组成。 【实验步骤】 ①先用大注射器抽取一定量的硫酸钠溶液，从A中的圆孔注入； 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】 Ⅰ步骤①，在水中加入硫酸钠溶液的作用是 。 II步骤②的目的是 。 III步骤③中的现象：两极上均有气泡出现，B、C两电极上产生的气体体积比约为 ，并且A中液面 （填“上升”或“下降”）。 IV步骤④中检验C中气体的方法是 。 【总结交流】 以上实验都可以得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.通过实验认识水的组成。 2.知道单质、化合物的区别及氧化物的含义。 3.了解并体验人类认识水的组成的过程和方法。 重点: 1.通过电解水的实验认识水的组成； 2.准确区分单质、化合物和氧化物。 难点: 从元素的角度认识物质组成及对物质进行分类。 一、氢气的性质 1.氢气物理性质：氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。（可用排水法、向下排空气法 收集） 2.氢气的化学性质：可燃性 实验操作 实验现象 结论 图示 纯净的氢气安静地燃烧 点燃氢气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯 产生 淡蓝 色火焰，放热； 氢气具有可燃性 烧杯内壁有 水雾 产生 氢气燃烧生成水 检验氢气的纯度 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火 发出尖锐爆鸣声 气体不纯 声音很小 气体较纯 表达式 文字表达式：氢气 + 氧气 水 ； 符号表达式：H2 + O2 H2O 意义 氢气燃烧生成水的实验说明水是由 氢 元素和 氧 元素组成的。 【易错提醒】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。 二、探究水的组成及变化 1．实验装置：水电解器。 2．电源种类：直流电。 3．加入少量硫酸或氢氧化钠的目的：增强水的导电性 4．实验过程 （1）在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录电极附近和玻璃管内发生的现象。 现象 与电源正极相连 与电源负极相连 电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内 有气泡产生 产生气泡少，水位下降较慢 有气泡产生 产生气泡多，水位下降较快 比较两个玻璃管内现象的差异 一段时间后，正极端产生的气体和负极端的气体体积比约为 V正极：V负极=1:2 【易错提醒】 开始实验时，体积比常小于1:2，原因是： ①氧气比氢气更易溶于水，一部分氧气溶解在水中； ②氧气的化学性质较活泼，可能与电极反应消耗一部分。实验一段时间后，两者的体积比接近1:2。 （2）切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录现象。 实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体 现象 木条燃烧更旺 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 解释 正极产生氧气，氧气支持燃烧 负极产生氢气，氢气能燃烧 【易错提醒】气体判断方法：“正氧负氢，氢二氧一”，谐音记忆为“争养父亲，氢二氧一”通电 5．文字表达式：水 氢气↑ + 氧气↑通电 符号表达式： H2O H2 ↑ + O2↑ 6．分析与结论： （1）水在通电后，发生了 分解 反应，生成了 氢气 和 氧气 ，且体积比约为 2∶1 。 （2）水是由氢元素和氧元素组成的； 7．从微观角度分析水的电解： （1）水通电分解的微观解释：当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。 （2）元素种类分析：化学反应前后原子种类不变，故元素的种类不变。 （3）化学变化中，分子可分，原子不可分。化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子。 （4）根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。 三、物质的简单分类 1. 单质：由同种元素组成的纯净物。（分子中只有一种原子） 2. 化合物：由不同种元素组成的纯净物。（分子中有几种原子） 3. 氧化物：由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素的化合物。 4. 物质的简单分类： 【易错提醒】 （1）单质、化合物前提必须是纯净物。 （2）同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物 （3）一种化合物由两种元素组成且含氧元素就是氧化物。如二氧化碳CO2、四氧化三铁Fe3O4； （4）若化合物由两种以上元素组成，即使含有氧元素也不是氧化物。即：含氧化合物包含氧化物。如高锰酸钾KMnO4、氯酸钾KClO3、硫酸铜CuSO4等是含氧化合物，但不是氧化物。 5．物质的分类依据 （1）纯净物和混合物分类依据：物质种类是否为一种（是否有化学式），微观上是否含不同的分子（由分子构成的物质）或不同的原子（由原子构成的物质） （2）单质和化合物分类依据：纯净物中元素种类是否为一种（注意前提条件：纯净物），微观上，分子中是否含不同的原子。 （3）氧化物和含氧化合物分类依据：化合物中元素种类是否为两种，且其中一种是氧元素。 【名师点拨】 （1）单质的名称中一般只含有一种元素的名称。如：铜、铁、硫、磷、氦气、氮气等 化合物的名称中大多含两种元素名称。如：二氧化硫、二氧化锰、氯化钾 （2）化合物的名称中很多会出现两种元素的名称。如：二氧化碳是化合物，其名称中有“氧”“碳”两种元素的名称。 （3）名称中出现“化”“酸”等字眼的一般也是化合物。如二氧化碳、五氧化二磷、氯酸钾、高锰酸钾等都是化合物，而不是混合物。 6．各类物质之间的关系： 如图，A为单质、B为化合物、C为氧化物。 （1）属于并列关系有：混合物与纯净物、单质与化合物； （2）属于包含关系有：纯净物与单质、纯净物与化合物、化合物与氧化物。 1．判断题 （1）氢气是密度最小的物质。( ) （2）对水通直流电,生成了氢气和氧气,因此,水是由氢气和氧气组成的。( ) （3）用向下排空气法收集氢气,验纯时没听到声音,说明氢气很纯。( ) （4）氢气具有可燃性,火焰呈蓝色。( ) （5）做氢气可燃性实验时，先检验氢气的纯度，后点燃( ) （6）氢气在空气中燃烧：产生明亮的蓝色火焰，放热。( ) （7）氢气在氧气中燃烧生成水的实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的( ) （8）只有电解水实验才能证明水的组成。( ) （9）电解水生成的两种气体分别具有可燃性和助燃性。( ) （10）电解水时，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，通过电解水实验可知：水由氢、氧元素组成，由氢、氧原子构成。( ) （11）通过水电解实验可以证明分子可分( ) （12）电解水反应前后，原子种类和数目没有发生改变( ) （13）电解水实验负极得到的气体具有可燃性( ) （14）电解水正极产生的气体，点燃产生淡蓝色火焰( ) （15）电解水时负极连接的电极和正极连接的电极生成气体的体积比为1：2( ) （16）电解水实验，变化中的最小粒子为氢分子和氧分子( ) （17）电解水实验说明水是由氢分子、氧原子构成。( ) （18）水是由氢元素和氧元素组成的单质( ) （19）化合物都是由不同种元素组成的，所以不同种元素组成的物质一定是化合物。( ) （20）由同种元素组成的纯净物是单质，则单质只含有一种元素。( ) （21）氧化物中含有氧元素，但是含有氧元素的化合物不一定是氧化物( ) （22）单质一定只含一种元素，只含一种元素的物质一定是单质。( ) 【答案】(1) √　(2) ×　(3) ×　(4)×　(5) √　(6) × (7)√　 (8)× (9) √ (10) ×　(11) √ (12) √　(13) √　(14) ×　(15) ×　(16) ×　(17) ×　(18) × (19) ×　(20)√ 　(21) √ (22) × 2．纯净的氢气在空气中燃烧时，产生 色火焰，说明氢气具有的化学性质是 。罩在火焰上方干冷的烧杯壁上有 ；反应的符号表达式为 ，反应类型是 。 注意：点燃氢气前，一定要先 。氢气作为理想燃料最大的优点是 。 【答案】 淡蓝 可燃性 水珠 化合反应 检验纯度 无污染 【详解】氢气具有可燃性，纯净的氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯壁上有水珠，说明生成了水，反应的符号表达式为； 该反应是两种物质生成一种物质的反应，符合化合反应的定义； 注意：可燃性气体点燃前一定要先检验纯度，如果混入空气可能发生爆炸； 氢气作燃料无污染、来源广、放热多；作为理想燃料最大的优点是无污染。 3．某班同学在实验室完成了氢气在空气中燃烧的实验，以验证水的组成。 (1)点燃氢气前必须检验氢气纯度，如上图1所示，如果发生 声，表明氢气不纯净，发出 声音，表示氢气较纯净。混有空气的氢气，点燃容易发生 。 (2)图2所示实验： ①可以观察到，导管口处氢气安静燃烧产生 色火焰。此过程中， 能转变成了 。 ②该反应的文字表达式为 ，反应基本类型是 。 【答案】(1) 尖锐爆鸣声 噗 爆炸 (2) 淡蓝色 化学 热能和光能 化合反应 【详解】（1）点燃氢气前必须检验氢气纯度，如上图1所示，如果发生尖锐爆鸣声，表明氢气不纯净，发出噗的声音，表示氢气较纯净。混有空气的氢气，点燃容易发生爆炸； （2）①可以观察到，导管口处氢气安静燃烧产生淡蓝色色火焰。此过程是化学反应且燃烧放热，故是化学能转变成了热能和光能； ②氢气和氧气点燃生成水，该反应的文字表达式为 该反应是多变一属于化合反应。 4．水是最常见的物质之一，如图是电解水实验的示意图： (1)写出该反应的文字表达式 。 (2)检验试管b中气体的方法 。 (3)下列关于电解水的说法中不正确的是 。 A．水分子发生了改变 B．氢原子和氧原子没有发生变化 C．水是由氢元素和氧元素组成 D．水分子是化学变化中最小的微粒 (4)已知相同条件下氧气在水中的溶解能力大于氢气，则在实验中试管a、b收集到的气体体积比 2：1（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)水氢气+氧气 (2)将带火星木条放入试管中，木条复燃，说明气体是氧气 (3)D (4)大于 【详解】（1）电解水生成氢气和氧气，故填； （2）电解水实验，正极产生氧气、负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1:2，则试管b收集到的是氧气。检验试管b中气体的方法是：将带火星木条放入试管中，木条复燃，说明气体是氧气。故填将带火星木条放入试管中，木条复燃，说明气体是氧气。 （3）A、水分子发生了改变，生成了新分子--氢分子和氧分子，该选项说法正确； B、氢原子和氧原子没有发生变化，该选项说法正确； C、电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，该选项说法正确； D、电解水时，水分子发生改变，生成了新分子--氢分子和氧分子，水分子不是化学变化中最小的微粒，该选项说法不正确。 故填D。 （4）因为相同条件下氧气在水中的溶解能力大于氢气，即溶于水的氧气多于溶于水的氢气，则在实验中试管a、b收集到的气体体积比应该略大于2:1。故填大于。 5．分类是学习化学的方法之一，将以下物质进行分类，用正确的序号填空： ①食盐水；②水银  ③冰水混合物  ④液氧  ⑤澄清石灰水  ⑥五氧化二磷   ⑦洁净的空气  ⑧高锰酸钾  ⑨二氧化锰。 (1)属于混合物的是 。 (2)属于化合物的是 。 (3)属于单质的是 。 (4)属于氧化物的是 。 【答案】(1)①⑤⑦ (2)③⑥⑧⑨ (3)②④ (4)③⑥⑨ 【分析】由同种物质组成的是纯净物，由不同种物质组成的是混合物。由同种元素组成的纯净物是单质，由不同种元素组成的纯净物是化合物。氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。①食盐水由不同种物质组成，属于混合物；②水银是汞的俗称，由同种物质组成，属于纯净物。水银是由同种元素组成的纯净物，属于单质；③冰水混合物是由同种物质组成，属于纯净物。冰水混合物是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，还属于氧化物。④液氧是由同种物质组成的是纯净物，液氧是由同种元素组成的纯净物，属于单质。⑤澄清石灰水由不同种物质组成，属于混合物；⑥五氧化二磷是由同种物质组成，属于纯净物。五氧化二磷是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，还属于氧化物。⑦洁净的空气由不同种物质组成，属于混合物；⑧高锰酸钾是由同种物质组成，属于纯净物。高锰酸钾是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物。⑨二氧化锰是由同种物质组成，属于纯净物。二氧化锰是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，还属于氧化物。 【详解】（1）由以上分析可知，属于混合物的是①⑤⑦。 （2）由以上分析可知，属于化合物的是③⑥⑧⑨。 （3）由以上分析可知，属于单质的是②④。 （4）由以上分析可知，属于氧化物的是③⑥⑨。 ►问题一 氢气的性质 【典例1】下列有关氢气的说法不正确的是 A．氢气在空气中燃烧只生成水 B．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 C．氢气是无色、无臭、难溶于水的气体 D．点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气较纯 【答案】D 【详解】A、氢气具有可燃性，和空气中的氧气点燃只生成水，故选项说法正确。 B、氢气具有可燃性，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，故选项说法正确。 C、氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，故选项说法正确。 D、点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，故选项说法错误。 故选：D。 【解题必备】 1． 氢气是无色无味的气体、密度比空气小，难溶于水。 2． 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，在火焰上方罩干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成水。该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的。 3． 不纯的氢气点燃会发生爆炸，故点燃氢气前一定要验纯。其他可燃性气体点燃前也要验纯。 【变式1-1】检验H2的纯度，当听到有爆鸣声，下列操作正确的是 A．用拇指堵住试管一会儿再收集 B．可以做有关氢气的性质实验 C．用原试管继续收集 D．直接用于实验 【答案】A 【分析】氢气具有可燃性，点燃不纯的氢气可能会发生爆炸，故点燃氢气之前必须检验氢气的纯度。检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，如果听到轻微的响声，表明氢气比较纯净。根据题目信息，检验H2的纯度，听到有爆鸣声，说明此时收集到的H2不纯。 【详解】A、此时收集到的H2不纯，需要用拇指堵住试管一会儿，待试管中氢气的火焰熄灭后，再用另外的试管收集，A选项正确； B、此时收集到的H2不纯，不可用于有关氢气的性质实验，B选项错误； C、此时收集到的H2不纯，可能是原试管漏气所致，因此不能用原试管继续收集，C选项错误； D、此时收集到的H2不纯，不能直接用于实验，D选项错误。 故选：A。 【变式1-2】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 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、电解水实验中，正极产生氧气，氧气具有助燃性，负极产生氢气，氢气具有可燃性，且二者体积比为1：2，要检验正极产生的气体（氧气），氧气具有助燃性，则将带火星的木条放在尖嘴口，打开活塞放出气体，若木条复燃，则证明气体是氧气，操作正确，选项不符合题意； B、氢气验纯的操作：用拇指堵住试管口，氢气的密度比空气的小，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，操作正确，选项不符合题意； C、点燃氢气，将干冷的烧杯倒扣在火焰上方，观察杯壁有水珠产生，操作正确，选项不符合题意； D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，操作错误，选项符合题意； 故选：D ►问题二 水的电解 【典例2】如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（　　）。 A．产生的气体a能使带火星的木条复燃 B．产生气体b的一端电极与电源正极相连 C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性 D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 【答案】A 【解析】A、电解水“正氧负氢、氢二氧一”、产生的气体a较多，为氢气，具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，错误； B、电解水“正氧负氢、氢二氧一”，产生气体b为氧气，与电源正极相连，正确； C、硫酸钠由硫酸根离子和钠离子组成，水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性，正确； D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，正确。 故选A。 【解题必备】 1．电解水实验中，向水中加的少量硫酸钠或氢氧化钠（或其他某些物质）目的都是增强水的导电性。 2．电解水产物及体积比：正氧负氢，氢二氧一。 3．检验产物方法：燃着的木条置于玻璃管尖嘴处（正极也可以用带火星的木条）。 4．根据电解水实验得出的直接结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学式是推算出来的，不是实验直接得出的。 【变式2-1】用如图所示装置进行电解水实验，下列说法错误的是    A．M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1:2 B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性 C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃 D．将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体不纯 【答案】D 【详解】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，M与电源正极相连收集到的气体是氧气，N与电源负极相连收集到的气体是氢气，则M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1:2，故选项说法正确； B、水的导电性较弱，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，故选项说法正确； C、由A分析可知，M导管口收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃，故选项说法正确； D、由A分析可知，N导管口收集到的气体是氢气，将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体较纯，故选项说法不正确。 故选D。 【变式2-2】认真细致地观察和分析实验，有助于获得化学知识并学会科学探究的方法。下列关于如图实验的说法不正确的是    A．点燃氢气前要检验纯度 B．b玻璃管中产生的气体能使带火星的木条复燃 C．通电一段时间后两玻璃管内液面有不同程度的下降，说明两端生成的气体体积不同 D．两个实验都可以证明水由氢、氧元素组成 【答案】B 【详解】A、氢气具有可燃性，点燃前要验纯，目的是防止气体不纯产生爆炸，A表述正确； B、电解水实验中，负极产生氢气，b与负极相联，收集到的是氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，B表述错误； C、通电一段时间后，两玻璃管内液面下降，说明有气体生成，液面下降程度不同，说明生成的气体体积不同，C表述正确； D、电解水生成氢气、氧气，氢气燃烧（与氧气反应）生成水，两个实验都可以证明水由氢、氧元素组成，D表述正确。 故选B。 ►问题三 物质的分类 【典例3】下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是 A．稀有气体、氧化镁、氢气 B．氮气、冰水混合物、牛奶 C．空气、臭氧、果汁 D．镁、铁锈、氯化钠 【答案】B 【详解】A、稀有气体是由氦、氖、氩等多种物质组成的，属于混合物；氧化镁是由氧元素和镁元素两种元素组成的化合物，属于氧化物；氢气是只由氢元素组成的纯净物，属于单质；故不符合题意； B、氮气是只由氮元素组成的纯净物，属于单质；冰水混合物只由水这一种物质组成，是由氧元素和氢元素两种元素组成的化合物，属于氧化物；牛奶是由水、蛋白质等多种物质组成的，属于混合物；故符合题意； C、空气是由氧气、氮气等多种物质组成的，属于混合物；臭氧是只由氧元素组成的纯净物，属于单质；果汁是由维生素、矿物质、糖等多种物质组成的，属于混合物；故不符合题意； D、镁是只由镁元素组成的纯净物，属于单质；铁锈的主要成分是氧化铁，还含有杂质等多种物质，属于混合物；氯化钠是由氯元素和钠元素组成的纯净物，属于化合物；故不符合题意。 故选B。 【解题必备】 1.单质的名称中一般只含有一种元素的名称，化合物的名称中大多含两种元素名称，故“某化某”、“几某化几某”、“某酸某”等都是化合物； 2.单质和化合物的前提必须是纯净物；故同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物； 3.在微观示意图中，一种小球代表一种原子，单个小球表示的物质由原子直接构成，连在一起的小球表示该物质由分子构成，分子之间有间隔，故分子不连在一起。再根据分子种类以及分子中原子种类来判断物质所属类别。 【变式3-1】下图中不同小球代表不同原子，其中能表示化合物的是（　　）。 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】A、含有一种直接由原子构成的物质，只有一种原子，即只含一种元素，是单质，不符合题意； B、含有一种分子，该分子由两种不同的原子构成，是化合物，符合题意； C、含有一种分子，该分子由同种原子构成，是单质，不符合题意； D、含有两种分子，是混合物，不符合题意。 故选B。 【变式3-2】下列医药用品中属于单质的是 A．高锰酸钾 B．二氧化氯 C．84消毒液 D．液氧 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾 是由钾、锰和氧元素组成的纯净物，属于化合物，不属于单质，不符合题意； B、二氧化氯是由氯和氧元素组成的纯净物，属于化合物，不属于单质，不符合题意； C、84消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂，是由多种物质组成，属于混合物，不符合题意； D、液氧是由同种元素组成的纯净物，属于单质，符合题意。 故选D。 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 【答案】D 【解析】A、在标准状况下，氢气的密度比空气小，该选项说法正确； B、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，该选项说法正确； C、氢气难溶于水，该选项说法正确； D、氢气中混有一定空气时，若达到了氢气的爆炸极限，则点燃会发生爆炸，该选项说法错误。 故选D。 2．化学是一门以实验为基础的学科，下列实验操作中，正确的是 A．鼻子闻 B．嘴巴吹 C．耳朵听 D．眼睛看 【答案】C 【详解】A、闻药品气味的方法是用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘入鼻孔，禁止把鼻子凑到容器口去闻气体，故图示操作不正确； B、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，熄灭酒精灯时，不能用嘴吹灭酒精灯，应用灯帽盖灭，故图示操作不正确； C、检验氢气纯度的方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，故图示操作正确； D、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，故图示操作不正确。 故选C。 3．用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（　　）。 A．a管和b管中气体体积比约为2：1 B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺 C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子 D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变 【答案】C 【解析】A、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1:2。a与负极相连，b与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2：1，正确； B、b管收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，正确； C、化学反应前后元素的种类不变，水通电分解生成氢气和氧气说明水由氢元素和氧元素组成，水不含有氢分子和氧分子，错误； D、该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，正确。 故选C。 4．有关如图实验的说法不正确的是 A．点燃氢气前检验纯度 B．两个实验均可证明水的组成 C．干冷烧杯内壁无明显变化 D．a管气体能使带火星木条复燃 【答案】C 【详解】A、氢气是可燃性气体，点燃氢气前检验纯度，故A正确； B、氢气和氧气点燃条件下反应生成水，水通电生成氢气和氧气，依据反应前后元素的种类不变，两个实验均可证明水是由氢元素、氧元素组成，故B正确； C、氢气燃烧生成水，干冷烧杯内壁有水雾出现，故C错误； D、电解水，“正氧负氢”，a管与正极相连，产生的是氧气，能使带火星木条复燃，故D正确。 故选C。 5．如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是 A．b端是电源的正极 B．c试管收集的气体有可燃性 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为 【答案】D 【详解】A、b端产生的气体是用向上排空气法收集的，是氧气，电解水正极产生的是氧气，故正确； B、c试管收集到的气体是氢气，氢气具有可燃性，故正确； C、电解水时，在水中加入少量的氢氧化钠可以增强导电性，正确； D、c中收集的是氢气，d中收集的是氧气，根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变，因此两气体发质量比就是水中氢氧元素的质量比，即，故错误。 故选D。 6．下图为水电解的实验装置图和微观示意图，下列叙述正确的是 A．图1中a处的气体可以使带火星的木条复燃 B．图1中水电解的反应类型是复分解反应 C．图1中a与b的分子个数比为2∶1，质量比为1∶8 D．图2中水分解的微观顺序是acb 【答案】C 【详解】A、图1中a处与电源的负极相连，产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，b处于电源的正极相连，产生的气体为氧气，氧气具有可燃性，可以使带火星的木条复燃，故A说法错误； B、图1中水电解生成氢气和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B说法错误； C、图1中a处与电源的负极相连，产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，b处于电源的正极相连，产生的气体为氧气，水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，故图1中a（氢气）与b（氧气）的分子个数比为2：1，质量比为4：32=1：8，故C说法正确； D、水在通电条件下水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子，故分解的微观顺序为bca，故D说法错误； 故选：C。 7．分类是学习和研究化学物质的重要方法，下列物质属于单质的是（　　）。 A．空气 B．水蒸气 C．氧气 D．天然气 【答案】C 【解析】A、单质是由同种元素组成的纯净物，空气是由多种物质组成的混合物，故A错误； B、水蒸气是由氢、氧两种元素组成的纯净物，故B错误； C、氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故C正确； D、天然气的主要成分是甲烷，还含有乙烷、丙烷等其他物质，所以天然气是混合物，故D错误。 故选C。 8．金刚石、硅、氧气为同一类物质，下列物质中与它们同一类的有 A．水 B．氢气 C．二氧化碳 D．空气 【答案】B 【分析】金刚石、硅、氧气都是由同种元素组成的纯净物，属于单质； 【详解】A、水是由不同元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意； B、氢气是由同种元素组成的纯净物，属于单质，符合题意； C、二氧化碳是由不同元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意； D、空气是由不同种物质组成的混合物，不符合题意； 故选B。 9．分类法是研究化学的方法之一.下列选项中，“O”“●”分别表示不同的原子，其中表示化合物的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、图中有三个分子，其中有二个分子构成与另外一个分子的构成不同，为两种物质的分子，则所示物质为混合物，故A不符合题； B、图中有四个相同的原子，所示物质不是化合物是单质，故B不符合题意； C、图中所示的三个分子中含有两种不同的分子，是两类物质的分子，所以该物质是混合物，故C不符合题意； D、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，所示物质为纯净物，每个分子是由不同种原子所构成，是化合物的分子，故D符合题意。 故选D。 10．分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、化合物、氧化物之间关系的形象表示，下列物质属于c范围的是 A．干冰 B．水银 C．金刚石 D．食盐水 【答案】A 【分析】纯净物分为单质和化合物，氧化物是化合物中的一种，则a是纯净物，b是化合物，c是氧化物。 【详解】A、干冰是固态的二氧化碳，是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故选项正确； B、水银是金属汞的俗称，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故选项错误； C、金刚石是碳元素形成的单质，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故选项错误； D、食盐水中含有氯化钠、水，属于混合物，故选项错误。 故选A。 11．分类是学习化学的方法之一，将以下物质进行分类，用正确的序号填空： ①食盐水 ②水银  ③冰水混合物  ④液氧  ⑤澄清石灰水  ⑥五氧化二磷   ⑦洁净的空气  ⑧高锰酸钾  ⑨二氧化锰。 (1)属于混合物的是 。 (2)属于化合物的是 。 (3)属于单质的是 。 (4)属于氧化物的是 。 【答案】(1)①⑤⑦ (2)③⑥⑧⑨ (3)②④ (4)③⑥⑨ 【分析】由同种物质组成的是纯净物，由不同种物质组成的是混合物。由同种元素组成的纯净物是单质，由不同种元素组成的纯净物是化合物。氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。①食盐水由不同种物质组成，属于混合物；②水银是汞的俗称，由同种物质组成，属于纯净物。水银是由同种元素组成的纯净物，属于单质；③冰水混合物是由同种物质组成，属于纯净物。冰水混合物是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，还属于氧化物。④液氧是由同种物质组成的是纯净物，液氧是由同种元素组成的纯净物，属于单质。⑤澄清石灰水由不同种物质组成，属于混合物；⑥五氧化二磷是由同种物质组成，属于纯净物。五氧化二磷是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，还属于氧化物。⑦洁净的空气由不同种物质组成，属于混合物；⑧高锰酸钾是由同种物质组成，属于纯净物。高锰酸钾是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物。⑨二氧化锰是由同种物质组成，属于纯净物。二氧化锰是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，还属于氧化物。 【解析】（1）由以上分析可知，属于混合物的是①⑤⑦。 （2）由以上分析可知，属于化合物的是③⑥⑧⑨。 （3）由以上分析可知，属于单质的是②④。 （4）由以上分析可知，属于氧化物的是③⑥⑨。 12．我们用“电解水”和“氢气在氧气中燃烧”两个探究实验来证明水的组成。 (1)如图1的实验装置，小明同学对水通直流电分解进行了实验探究通电一段时间后，在两个试管中分别收集到两种气体。请回答： ①气体a为______，产生a气体的电极连接电源的______极。 ②电解水的微观示意图如图2，请在方框中补全相应微粒的图示______。 ③如何检验左侧试管中的气体：______。 ④从图中可知a气体的一点物理性质是______。 (2)小红同学对纯净的氢气在空气中燃烧进行了实验探究，请你帮她完成下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 如图检验氢气的纯度。 ①听到______。 说明氢气已纯净。 点燃纯净的氢气。 ②发出______火焰。 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内壁有水雾出现 说明有水生成。 用手轻轻触摸烧杯。 ③______ 说明反应中伴随能量变化。 (3)以氢燃料电池为动力的客车运行过程中，不排放任何有害气体，称为“零排放”汽车。其原因是______（填数字序号）。 ①氢气比空气轻   ②氢气有广泛的来源   ③氢气燃烧时放热多   ④氢气燃烧只生成水 【答案】(1) 氢气/H2 负 将试管取出倒转，用带火星的木条迅速放到试管口，若带火星的木条复燃，说明该气体是氧气 难溶于水或密度比水小 (2) “噗”的一声或很小的响声 淡蓝色的 烧杯发烫 (3)④ 【分析】(1)①电解水实验，负极连接的试管产生的是氢气，正极连接的试管产生的气体是氧气，且气体的体积比为：2:1，所以气体a为氢气（或H2），产生a气体的电极连接电源的负极，故填：氢气（或H2），负。 ②电解水的微观示意图如图2，化学变化的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子，所以方框中补全相应微粒的图示为： ，故填： ③左侧试管中的气体是氧气，检验氧气的方法是：将试管取出倒转，用带火星的木条迅速放到试管口，若带火星的木条复燃，说明该气体是氧气。故填：将试管取出倒转，用带火星的木条迅速放到试管口，若带火星的木条复燃，说明该气体是氧气。 ④从图中可知a气体的一点物理性质是难溶于水或密度比水小，故填：难溶于水或密度比水小。 (2)检验氢气的纯度，听到“噗”的一声或很小的响声，说明氢气已纯净；点燃纯净的氢气，发出淡蓝色的火焰；用手轻轻触摸烧杯，烧杯发烫，说明反应中伴随能量变化。故填：“噗”的一声或很小的响声；淡蓝色的；烧杯发烫。 (3)以氢燃料电池为动力的客车运行过程中，不排放任何有害气体，称为“零排放”汽车。其原因是氢气燃烧只生成水一种物质，不排放任何有害气体，故填： ④。 1．2024年4月25日，神州十八号载人飞船顺利发射升空。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是 A．液氧和液氢均为无色液体 B．氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂 C．氢气燃烧放出大量的热，产物无污染 D．氢气在氧气中燃烧比空气中更剧烈是因为氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大 【答案】A 【详解】A、液氧是淡蓝色液体，A说法错，符合题意； B、氢气具有可燃性，是一种高能燃料，氧气具有助燃性，是重要的助燃剂，B说法正确，不符合题意； C、氢气燃烧放出大量的热，产物是水，无污染，C说法正确，不符合题意； D、纯氧中氧气的浓度大，氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大，反应速率更快，D说法正确，不符合题意； 故选A 。 2．电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是    两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管 现象 有气泡 体积为，木条燃得更旺 体积为，气体燃烧 A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同 C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比 【答案】D 【详解】A、为了实验准确，通电前应将玻璃管内空气排尽，故选项正确； B、正、负极均能观察到由无色气泡产生，负极产生的是氢气，体积更多，速率更快；正极产生的是氧气，体积更少，速率更慢；故选项正确； C、电解水实验中，与正极相连的试管产生的是氧气，与负极相连的试管产生的是氢气，故选项正确； D、正负极收集的气体体积比5.15mL：10.38mL1：2，结合气体密度可计算气体的质量，但是不知道H、O原子的实际质量，不能计算出氢、氧原子个数比，故选项错误； 故选：D。 3．如图是电解水实验的改进装置。反应前注射器活塞均在0刻度处，下列说法不正确的是 A．该实验说明水分子可以再分 B．注射器Ⅰ中气体可以使燃着木条燃烧的更旺 C．实验中减少的水的体积等于生成的气体的体积 D．一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至8mL刻度处 【答案】C 【详解】A、水通电分解，是因为水分子分裂成了氢原子和氧原子，氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，该事实说明分子是可以再分的，A说法正确； B、注射器I连接的是电源正极，正极产生的是氧气，能使燃着的木条燃烧的更旺，B说法正确； C、电解水是化学变化，化学变化遵循质量守恒定律，减少的水的质量等于生成的气体的质量，而不是体积，C说法错误； D、电解水时，注射器I连接的是电源正极，注射器Ⅱ连接的是电源负极，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2，故一段时间后，注射器I活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至8mL刻度处，D说法正确。 故选C。 【点睛】本题难度不大，主要考查了电解水实验，电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，同时说明在化学变化中，分子可再分，原子不可再分，同时记住电解水实验的相关结论：“正氧负氢、氢二氧一”，即正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比是2:1。 4．电解水实验中产生气体的体积与时间的关系如图所示。分析正确的是    A．与电源负极相连的电极上产生气体N B．通电后气体产生的速率相同 C．气体M、N 的质量比为1：2 D．检验M、N 气体可证明水的组成 【答案】D 【分析】电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多，且两者的体积之比大约是1：2，据此结合题意进行分析解答。 【详解】A、与电源负极相连的电极上产生气体较多，由图示可知应是M，故A错误； B、通电后气体产生的速率负极快，正极慢，故B错误； C、气体M、N 的质量比即氢气和氧气的质量比为1：8[根据质量守恒定律，水中的氢元素转化成氢气，水中的氧元素转化成氧气，故产生氢气和氧气的质量比即为H2O中氢元素与氧元素的质量比:，故错误； D、根据C项的分析，及由质量守恒定律可知，反应前后元素的组成不变，检验M、N 气体可证明水的组成（M为氢气，N为氧气），故D正确。 故选：D。 5．兴趣小组用如图装置研究铁与水蒸气的反应。加热一段时间后，用火柴点燃肥皂液中鼓起的气泡，听到爆鸣声，观察到淡蓝色的火焰。下列说法不正确的是 A．铁与水蒸气反应产生的气体可能为氢气 B．实验开始时，先加热试管的湿棉花处，一段时间后再加热铁粉处 C．实验结束时，先熄灭全部酒精灯，再将导气管移出肥皂液 D．湿棉花中的水受热变为水蒸气的过程中，水分子的间隔变大了 【答案】C 【详解】A、铁与水蒸气反应产生的气体能燃烧，且淡蓝色的火焰，所以铁与水蒸气反应产生的气体可能为氢气，选项A正确； B、实验开始时，先加热试管的湿棉花处，让湿棉花处的水变成水蒸气，一段时间后再加热铁粉处，让铁与水蒸气充分反应，选项B正确； C、实验结束时，应该先将导气管移出肥皂液，后熄灭全部酒精灯，防止肥皂液倒吸进入试管，使试管炸裂，选项C错误； D、湿棉花中的水受热变为水蒸气的过程中，水分子的间隔变大了，选项D正确。 故选：C。 6．同学们在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入质量分数为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液，在9V电压下电解3min，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法不正确的是 A．管a应与电源的负极相连 B．管b中产生的气体不可做燃料 C．电解质量分数为20%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值 D．该实验能推出的结论是水由氢元素与氧元素组成 【答案】C 【详解】A、电解水时，根据“正氧负氢、氧一氢二”，管a产生的气体较多，为氢气，则管a与电源的负极相连，故选项说法正确； B、管b产生的气体较少，为氧气，氧气具有助燃性，可做助燃剂，氧气不具有可燃性，不可做燃料，故选项说法正确； C、由图可知，电解质量分数分别为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液时，产生的氢气、氧气体积比分别为：5÷2.1≈2.38、6.2÷3.2≈1.94、7.5÷3.7≈2.03、8.2÷4.3≈1.91、9.3÷5.2≈1.79、8.8÷5.1≈1.73，电解水时，产生氢气和氧气体积比理论值为2，所以最接近理论值的是电解质量分数为14%的NaOH溶液，故选项说法不正确； D、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则该实验能推出的结论是水由氢元素与氧元素组成，故选项说法正确。 故选：C。 7．下列物质中，属于单质的是（　　）。 A．NO B．KOH C．Cl2 D．H2SO4 【答案】C 【解析】A、NO是由氮元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意； B、KOH是由钾、氧、氢三种元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意； C、Cl2是由氯元素组成的纯净物，属于单质，符合题意； D、H2SO4是由氢、氧、硫三种元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意。 故选C。 8．建立分类观是学习化学的一种方法，下列物质中属于化合物的是 A．镁 B．五氧化二磷 C．矿泉水 D．空气 【答案】B 【分析】化合物是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物。 【详解】A、镁是由镁元素组成的纯净物，属于单质，故A错误； B、五氧化二磷是由P、O元素组成的纯净物，属于化合物，故B正确； C、矿泉水中含有水和矿物质，属于混合物，故C错误； D、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，故D错误。 故选B。 9．“”和“”表示两种原子，表示单质的微粒模型是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、图中有两种不同的原子，表示由两种单质组成的混合物，A错误； B、图中有一种由不同原子构成的分子，表示化合物，B错误； C、图中有两种由同种原子构成的分子，表示由两种单质组成的混合物，C错误； D、图中有一种由同种原子构成的分子，表示单质，D正确。 故选D。 10．下列推理正确的是 A．单质中只含一种元素，因此只含有一种元素的物质一定是单质 B．由两种或两种以上元素组成的纯净物为化合物，则化合物中一定含有不同种元素 C．混合物中含有多种物质，因此混合物中一定含不同种元素 D．氧化物中一定含氧元素，则含氧元素的化合物一定是氧化物 【答案】B 【详解】A、单质为只含有一种元素的纯净物，则只含有一种元素的物质不一定为单质，也可能为混合物，该选项推理不正确； B、化合物是指含有两种或两种以上元素的纯净物，则化合物中一定含有不同种元素，该选项推理正确； C、混合物中含有多种物质，但含有同种元素的物质也可能为混合物，如氧气和臭氧的混合物，该选项推理不正确； D、氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的纯净物，则含有氧元素的化合物不一定为氧化物，该选项推理不正确。 故选B。 11．下列容器中所盛物质属于单质的是_____，属于化合物的是_____，属于混合物的是_____，属于氧化物的是_____，属于溶液的是_____(填字母)。 【答案】 A D BCE D E 【详解】氧气和液氧属于同种物质，属于单质。冰和水是一种物质，属于化合物。氧气和臭氧、一氧化碳和二氧化碳、过氧化氢和水都是由两种物质组成的，属于混合物。水和冰是由氧元素和氢元素组成的，属于氧化物。过氧化氢和水形成溶液。 12．人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计下图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量），再接通直流电源。 已知：水中加入的只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题： (1)图一中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。 (2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (3)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生氢气所需时间如图二： ①电解溶质质量分数为的溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 【答案】(1)2：1 (2)燃着的木条燃烧更旺 (3) 随着电压的增大，电解水速率加快 10%NaOH溶液、12V电压 【详解】（1）电解水实验中，根据正氧负氢，氧一氢二，甲管与电源的负极相连，产生的是氢气，乙管与电源的正极相连，产生的是氧气，故甲（氢气）、乙（氧气）两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1，故填：2：1； （2）在电解水实验中，“正氧负氢”，乙管与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，故切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是：燃着的木条燃烧的更旺，故填：燃着的木条燃烧更旺； （3）①由图可知，电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是：相同条件下，电压越大，电解水所用时间越短，说明相同条件下，电压越大，电解水速率越快，故填：随着电压的增大，电解水速率加快； ②由图可知，当电压为12V，10%氢氧化钠溶液时，所需时间最小，则说明反应速率最快，故填：10%NaOH溶液、12V电压。 13．水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。 【提出问题】水是由什么组成的？ 【查阅资料】通过点燃氢气和电解水的实验方法均可证明水的组成。 【经典回顾】 （1）1783年，拉瓦锡利用如图1所示装置探究水的组成。 往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成一种黑色固体四氧化三铁和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。 ①将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去 。 ②将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质，其名称为氢气。写出水蒸气与灼热的铁反应的文字表达式 。 （2）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某兴趣小组的同学设计了如图2所示实验来探究水的组成。 【实验步骤】 ①先用大注射器抽取一定量的硫酸钠溶液，从A中的圆孔注入； 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】 Ⅰ步骤①，在水中加入硫酸钠溶液的作用是 。 II步骤②的目的是 。 III步骤③中的现象：两极上均有气泡出现，B、C两电极上产生的气体体积比约为 ，并且A中液面 （填“上升”或“下降”）。 IV步骤④中检验C中气体的方法是 。 【总结交流】 以上实验都可以得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 【答案】 水蒸气 铁+水 四氧化三铁+氢气 增强导电性 排尽空气，以防止检验时发生爆炸 1:2 上升 用燃着的木条放于出气口，若气体被点燃，产生淡蓝色火焰，则该气体是氢气 【详解】经典回顾： （1） ①水蒸气遇冷凝结成水滴，将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去水蒸气； ②水蒸气与灼热的铁反应，生成一种黑色固体四氧化三铁和“可燃空气”，“可燃空气“是一种气体单质，其名称为氢气，铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的文字表达式为：铁+水 四氧化三铁+氢气； 交流与反思： Ⅰ硫酸钠溶于水离解成可自由的钠离子和硫酸根离子。步骤①在水中加入硫酸钠溶液的作用是增强导电性； II步骤②的目的是排尽空气，以防止检验时发生爆炸； III电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比约为2:1。步骤③中的现象：两极上均有气泡出现，B与正极相连，C与负极相连，两电极上产生的气体体积比约为1:2 ，两管生成气体，管内压强增大，A中液面上升； IV C与负极相连，C管中的气体是氢气，氢气具有可燃性，能在空气中燃烧。步骤④中检验C中气体的方法是用燃着的木条放于出气口，若气体被点燃，产生淡蓝色火焰，则该气体是氢气。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$