第四单元 课题2 水的组成（3大知识梳理+5个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练）2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练

2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练【第四单元 自然界的水】 课题2 水的组成 （3大知识梳理+5个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练） 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。 课题学习目录大纲 新知梳理01：氢气的性质 1 新知梳理02：探究水的组成及变化 2 新知梳理03：物质的简单分类 3 【考点讲练1 电解水实验】 5 【考点讲练2 水的合成与氢气的燃烧】 6 【考点讲练3 由水分解判断元素组成】 7 【考点讲练4 水的性质和应用】 8 【考点讲练5 基于电解水实验结论的相关计算】 10 真题再现 大显身手 12 拔高训练15题 14 新知梳理01：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 。 新知梳理02：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 。 新知梳理03：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 。 【考点讲练1 电解水实验】 【精讲题】（2023秋•琼海校级期末）如图是电解水的示意图。关于电解水的下列说法中，不正确的是（　　） A．理论上若得到氢气4g，可同时得到2g氧气 B．此实验得出结论，水是由氢、氧两种元素组成 C．实验中a、b两管上方收集的气体体积比约为2：1 D．与电源正极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃 【变式1-1】（2023秋•大观区校级期末）如图所示，图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是（　　） A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．实验前向水中加入少量硫酸可以增加水的导电性 D．0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，原因是氧气比氢气在水中溶解得多 【变式1-2】（2024•嘉定区一模）关于电解水实验说法正确的是（　　） A．从现象上判断：负极产生的是氧气 B．从变化上分类：该变化属于物理变化 C．从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的 D．从微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的 【变式1-3】（2023秋•盂县期末）下列关于实验误差分析错误的是（　　） A．测定空气中氧气含量实验所得结论小于，可能是装置漏气 B．电解水实验中，测得生成氢气和氧气的体积比略大于2：1，可能是因为氢气在水中溶解能力比氧气弱 C．用托盘天平称量的固体质量比实际值偏大，可能是因为砝码生锈导致 D．用量筒量取40mL水时，所取水的体积偏大，可能是因为俯视读数导致 【变式1-4】（2023秋•商丘月考）“水是生命之源”。请回答下列与水有关的问题： （1）鱼类可以在水中呼吸，是因为水中溶有 　 　。 （2）水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、　 　。 （3）电解一定量的水，当其中一个电极产生5mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是 　 　mL。 【考点讲练2 水的合成与氢气的燃烧】 【精讲题】（2024•庐阳区校级三模）1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成，往A杯中滴加少量的水，水通过灼热铁管时发生气化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体和“易燃空气”，再将气体通过放在冷水中的铜管。下列有关说法正确的是（　　） A．水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是Fe2O3 B．装置B中收集到的“易燃空气”富含水蒸气 C．“易燃空气”是H2，空气中的主要成分之一 D．该实验得出水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物 【变式2-1】（2024•德城区一模）如图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水（液态）的实验数据的关系图（横坐标表示通入氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余的气体的体积，气体体积均在同温同压下测定），下列说法错误的是（　　） A．实线部分表示剩余的氢气 B．虚线部分表示剩余的氧气 C．实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应 D．反应中消耗氢气2毫升 【变式2-2】（2023秋•东营区期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 【变式2-3】（2023•武汉模拟）人类认识水的组成是从氢气燃烧开始的。 （1）如图，罩在氢气火焰上方的仪器是 　 （填“试管”或“烧杯”）。 （2）该反应的化学方程式为 　 　，该反应说明水由 　 　元素组成。 【考点讲练3 由水分解判断元素组成】 【精讲题】（2023秋•济宁期末）下列叙述正确的是（　　） A．水是由氢气和氧气组成的 B．水分子是由氢单质和一个氧原子组成的 C．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 D．水是由氢元素和氧元素组成的 【变式3-1】（2024•临颍县三模）下列关于水说法中，正确的是（　　） A．冰水混合物是混合物 B．氢气燃烧生成水，证明水是由氢元素和氧元素组成的 C．水变为水蒸气后体积变大，是由于受热后水分子的体积变大 D．水的化学性质由氢原子和氧原子保持 【变式3-2】（2024•琼海校级模拟）水是宝贵的自然资源。下列有关水的认识不正确的是（　　） A．生活中可以用肥皂水鉴别水质是硬水还是软水 B．污水净化后用来浇灌城市里的绿植属于节约用水 C．水用于灭火其灭火原理是降低了可燃物的着火点 D．电解水或氢气燃烧都能证明水是由氢、氧元素组成 【变式3-3】（2024•朝阳区二模）水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。用你学过的化学知识回答下列问题： （1）实验室中可通过 　 　操作除去水中的难溶性杂质； （2）自来水厂常用 　 除去水中异味和色素； （3）可证明水是由氢、氧元素组成的实验为电解水和 　 　。 【变式3-4】（2024•吉林一模）水乃生命之源！在生活和实验室中有着极其重要的作用。 （1）从宏观角度看：水是由 　 　组成（填名称）。 （2）从微观角度看：水是由 　 构成（填微粒符号）。 【考点讲练4 水的性质和应用】 【精讲题】（2024•番禺区模拟）科学家在﹣200℃的低温下，通过钢球研磨普通冰制得既不浮于水面、也不下沉的“MDA”（中密度无定形冰），下列关于“MDA”的说法正确的是（　　） A．与冰的物理性质不同 B．分子停止运动 C．与冰的分子构成不同 D．分子之间无间隔 【变式4-1】（2024•济宁一模）科学家发现在负压和超低温条件下，水会像棉花糖一样，以蓬松轻盈的形式稳定存在，被称为“气凝胶冰”。下列说法正确的是（　　） A．“气凝胶冰”是一种混合物 B．结成“气凝胶冰”后，水分子停止运动 C．“气凝胶冰”在任何条件下都不会融化 D．“气凝胶冰”与冰的化学性质相同 【变式4-2】（2024•牡丹区模拟）近期，科学家测试了一种新方法：在高温高压下混合水和热空气，以破坏有毒合成物质。在374℃以上，水和有毒物质浆料达到“超临界”状态，水变成了“游离状态”，生成由单个氢原子和氧原子等组成的松散分子，这些分子会摧毁有毒合成物质。下列关于“游离状态水”的说法正确的是（　　） A．“游离状态水”与普通水物理性质相同 B．“游离状态水”与普通水化学性质相同 C．“游离状态水”中含有氧气 D．可以帮助解决有毒合成物质处理 【变式4-3】（2023•魏都区校级模拟）将水降温到 　 　℃时会凝结成冰，则水的凝固点是 　 　℃，此变化属于 　 　（填“物理”或“化学”）变化，水和冰 　 　（填“是”或“不是”）同种物质；打雷闪电时，空气中有极少数的氧气转变成臭氧，此变化属于 　 （填“物理”或“化学”）变化，氧气和臭氧 　 　（填“是”或“不是”）同种物质。 【变式4-4】（2023•襄州区模拟）水是一切生命生存所必须的物质。 （1）为了人类和社会经济可持续发展，我们必须爱护水资源，下列符合爱护水资源措施的有 　 　。 A.用大水漫灌浇庄稼 B.提倡使用农家肥 C.污水处理达标排放 D.加大水质监控 （2）下面实验操作中体现出水成为溶剂作用的是 　 　。 【考点讲练5 基于电解水实验结论的相关计算】 【精讲题】（2023秋•荣成市校级期末）用如图所示的装置进行水的电解实验，以下描述正确的是 （　　） ①甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1； ②甲试管和电源的正极相连，乙试管和电源的负极相连； ③甲试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时火焰呈淡蓝色； ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃； ⑤由实验可知，水是由氢原子和氧原子直接构成的。 A．只有①③④ B．只有②④⑤ C．只有①②③④ D．只有①②③④⑤ 【变式5-1】（2024春•岱岳区期末）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1：2 【变式5-2】（2024•五华区一模）如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是（　　） A．a端是电源的负极 B．该实验说明水由氢元素和氧元素组成 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1：2 【变式5-3】（2024•虞城县三模）如图是电解水的简易装置和电解水的微观示意图。 （1）图1中，通电一段时间后，写出A、B试管内产生气体的体积比 　 　。 （2）电解水的微观示意图（图2）中正确的排列顺序为 　 　。 【变式5-4】（2023•温县校级二模）如图实验用来探究水的组成。 （1）电解水时，负极与正极产生气体的体积比是 　 　； （2）如何在仪器b尖嘴口检验产生的气体 　 　； （3）实验得出的结论是水由 　 　组成。 真题再现 大显身手 【真题再现1】（2024•天津）2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。 （1）下列做法符合“中国水周”活动主题的是 　 　（填序号）。 A.实验室中的废液直接倒入下水道 B.农业上以喷灌或滴灌形式浇灌 （2）如图为电解水的实验示意图。 ①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 　 　。 ②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到 　 　（填“a”或“b”）中气体使木条燃烧更旺。 ③写出电解水的化学方程式 　 　。 （3）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气，54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 　 　km。 【真题再现2】（2023•恩施州）如图是电解水的简易装置，请回答下列问题： （1）实验时常在水槽中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 　 　。 （2）闭合开关，通电一段时间后，甲、乙两试管内的气体体积比约为 　 　。 （3）本实验除了能证明水是由氢、氧元素组成外，还可验证水分子的微观构成 是 　 　。 【真题再现3】（2024•自贡）如图是电解水的实验装置，下列相关说法正确的是（　　） A．M、N气体体积比为1：2 B．点燃N气体产生淡蓝色火焰 C．水中含有氢分子和氧分子 D．水由氢元素和氧元素组成 【真题再现4】（2024•宁夏）下列有关水的组成和构成说法正确的是（　　） A．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 【真题再现5】（2024•河南）电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．甲管中的电极连接的是电源正极 B．乙管中的气体能使带火星的木条复燃 C．该实验生成的氢气与氧气的质量比为1：8 D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的 拔高训练15题 1．（2023秋•岚山区期末）电解水实验如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．a玻璃管上方产生的气体是氧气 B．该实验说明水是由氢气和氧气组成的 C．产生氢气和氧气的体积比为2：1 D．用燃着的木条可以检验产生的气体 2．（2024•浦东新区一模）关于电解水的实验，叙述正确的是（　　） A．b是电源的正极 B．试管c中的气体能燃烧 C．产生的H2和O2的体积比为1：2 D．该实验能证明水是由氢、氧元素组成的 3．（2024春•田家庵区校级月考）科学家在海洋中发现了“第四种水”，不是固态、液态、或气态，而是超临界状态。这种水展现出了一种特性，它的密度比普通水更大，比热容更低，显示出极好的溶解性。关于“第四种水”，下列说法正确的是（　　） A．物理性质和水完全相同 B．其分子中氢、氧两种原子的个数比为2：1 C．所含分子不再运动 D．是一种不同于水的新物质 4．（2024•漳州二模）学习小组为探究水的组成设计实验装置如下（加入氢氧化钠增强水的导电性）。通电一段时间后，下列说法正确的是（　　） A．a、b管产生气体的体积比约为1：2 B．b管内产生的气体具有可燃性 C．氢氧化钠溶液的溶质质量分数变大 D．该实验可得出水由氢气和氧气组成 5．（2023秋•徐州期中）如图是电解水实验的改进装置（注射器活塞的润滑性很好），以下说法正确的是（　　） A．a连接的是电源的正极，b连接的是负极 B．右侧注射器收集到的气体能燃烧 C．该实验能证明水是由氢气和氧气组成 D．用左侧注射器收集到的气体吹肥皂泡，肥皂泡会上浮 6．（2024•天长市二模）如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是（　　） A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性 B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致 C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍 D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变 7．（2024•恩施市模拟）同学们探究不同电压下10%氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，多次实验测得产生20mL氢气所需时间如图。下列分析错误的是（　　） A．a管与b管中气体体积比为2：1 B．a管中气体可用燃着的木条检验 C．相同条件下，电压越大电解水速率越快 D．实验后氢氧化钠溶液中溶质质量分数减小 8．（2023秋•常宁市期末）如图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。 （1）与正极相连的电极产生的气体是 　 　。 （2）通过电解水实验得出结论：水是由 　 　两种元素组成的。 9．（2024•滑县三模）某同学为验证水的元素组成，利用塑料瓶、铅笔芯、电池、试管等物品制作了如图所示的简易电解水装置。 （1）铅笔芯的主要成分是石墨，该实验利用了石墨良好的 　 　性。 （2）该实验装置乙端试管中收集的气体是 　 　。 （3）该实验可以得出的实验结论为 　 　。 10．（2024•二道区校级二模）水是生命之源，也是人类宝贵的资源。 （1）下列“水”属于纯净物的是 　 　（填字母）。 A．蒸馏水 B．矿泉水 C．自来水 （2）某同学在完成如图所示电解水实验时，a试管中产生的气体是 　 　，当连接电源正极的试管中产生8mL气体时，负极试管中产生的气体体积约为 　 　mL。 （3）电解水生成了氢气和氧气，证明了水是由 　 　两种元素组成的。 11．（2024•遵义模拟）水和溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。 （1）水通电后生成H2和O2，证明水是由 　 　组成的。 （2）净化水时常用活性炭吸附色素和异味，是因为活性炭具有 　 　的结构。 （3）硝酸钾和氯化钾溶于水可配制营养液。下表是硝酸钾和氯化钾在水中的溶解度。 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 溶解度/g KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 KCl 28 31.2 34.2 37.2 40.1 42.6 45.8 51.3 ①氯化钾营养液中的阳离子可促进植物生长，其符号为 　 　。 ②若要配制60℃时硝酸钾的饱和溶液105g，需硝酸钾的质量为 　 　g。 ③根据表格分析，下列说法正确的是 　 　（填字母）。 A．KNO3溶液中混有少量KCl，可采用降温结晶的方法提纯KNO3 B．将等质量的KNO3和KCl的溶液从60℃降温到20℃，所得溶液的溶质质量分数：KNO3＞KCl C．在30℃～40℃之间，KNO3和KCl的溶解度可能相等 D．60℃时，等质量的KNO3和KCl的饱和溶液中，溶剂的质量：KNO3＜KCl ④图1是KNO3的溶解度曲线图，t℃时，N点对应的溶液为 　 　（填“饱和溶液”或“不饱和溶液”）。图2是实现M→N的转化途径路线，采取的措施是 　 　。 12．（2024•梁园区校级二模）某化学小组设计了如图所示装置探究水的组成。实验结束时，若注射器I中气体体积为4mL，则注射器Ⅱ中气体体积约为 　 　mL。该实验的结论是 　 　。 13．（2024•新县一模）水通电生成氢气和氧气的质量比为 　 　；电解水实验得出的结论是 　 　。 14．（2024•长春一模）管仲在《水地》一文中记载“水者，地之血气，如筋脉之通流者也。”可见水对万物起着重要的作用。请回答下列关于水的相关问题。 （1）水的组成：通过电解水的实验可验证水的元素组成，实验中a极产生的气体是 　 　； （2）水的净化：在水的净化过程中，利用活性炭的 　 　性除去水中的色素和异味； （3）节约用水：请写出日常生活中，你节约用水的措施 　 　（至少写一条）。 15．（2024•南岗区校级开学）如图所示是实验室电解水的实验装置图，回答下列问题。 （1）A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，1管中出现的实验现象有 　 　，通过现象判断B为电源的 　 　（填“正”或“负”）极； （2）电解水时，先在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠，然后接通电源，一段时间后，打开Ⅱ玻璃管上的活塞，用燃着的木条靠近玻璃管尖嘴口的气体时出现的现象 　 　。 （3）写出电解水的文字或符号表达式为 　 　。 （4）单质：由 　 　组成的 　 　。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练【第四单元 自然界的水】 课题2 水的组成 （3大知识梳理+5个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练） 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。 课题学习目录大纲 新知梳理01：氢气的性质 1 新知梳理02：探究水的组成及变化 2 新知梳理03：物质的简单分类 3 【考点讲练1 电解水实验】 5 【考点讲练2 水的合成与氢气的燃烧】 8 【考点讲练3 由水分解判断元素组成】 11 【考点讲练4 水的性质和应用】 14 【考点讲练5 基于电解水实验结论的相关计算】 17 真题再现 大显身手 22 拔高训练15题 27 新知梳理01：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。 新知梳理02：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。 新知梳理03：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。 【考点讲练1 电解水实验】 【精讲题】（2023秋•琼海校级期末）如图是电解水的示意图。关于电解水的下列说法中，不正确的是（　　） A．理论上若得到氢气4g，可同时得到2g氧气 B．此实验得出结论，水是由氢、氧两种元素组成 C．实验中a、b两管上方收集的气体体积比约为2：1 D．与电源正极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：A、电解水产生氢气、氧气的质量比1：8，故理论上若得到氢气4g，可同时得到32g氧气，该选项不正确。 B、由电解水生成氢气和氧气的实验事实，可说明水由氢、氧两种元素组成，该选项正确。 C、电解水产生氢气、氧气的体积比2：1，该选项正确。 D、电解水时，正极产生的是氧气，故与电源正极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃，该选项正确。 故选：A。 【考点评析】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分，原子不可分。 【变式1-1】（2023秋•大观区校级期末）如图所示，图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是（　　） A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．实验前向水中加入少量硫酸可以增加水的导电性 D．0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，原因是氧气比氢气在水中溶解得多 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：A、水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，结合图2可知，气体M的体积大约是气体N的两倍，若甲试管中生成气体N，则N为氧气，a应接电源正极，该选项正确。 B、气体M体积较大，为氢气，不能使带火星的木条复燃，该选项不正确。 C、纯水导电性很差，实验时水中少量硫酸的目的是增强导电性，该选项正确。 D、0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能的原因是氧气比氢气在水中溶解得多，导致氧气体积较小，该选项正确。 故选：B。 【考点评析】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分，原子不可分。 【变式1-2】（2024•嘉定区一模）关于电解水实验说法正确的是（　　） A．从现象上判断：负极产生的是氧气 B．从变化上分类：该变化属于物理变化 C．从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的 D．从微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的 【思路点拨】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。 【规范解答】解：A、从现象上判断：负极产生的气体能燃烧产生了淡蓝色的火焰，是氢气，故选项说法错误。 B、从变化上分类：电解水生成了氢气和氧气，有新物质生成，该变化属于化学变化，故选项说法错误。 C、从宏观上分析：电解水生成了氢气和氧气，说明了水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误。 D、从微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的，故选项说法正确。 故选：D。 【考点评析】本题难度不大，掌握电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。 【变式1-3】（2023秋•盂县期末）下列关于实验误差分析错误的是（　　） A．测定空气中氧气含量实验所得结论小于，可能是装置漏气 B．电解水实验中，测得生成氢气和氧气的体积比略大于2：1，可能是因为氢气在水中溶解能力比氧气弱 C．用托盘天平称量的固体质量比实际值偏大，可能是因为砝码生锈导致 D．用量筒量取40mL水时，所取水的体积偏大，可能是因为俯视读数导致 【思路点拨】A．从装置漏气影响实验分析； B．氢气难溶于水，氧气不易溶于水；据此分析； C．砝码生锈后，其质量变大；据此分析； D．用量筒量取一定体积液体，仰视读数时，会导致读数偏小，据此分析。 【规范解答】解：A．测定空气中氧气含量实验过程中，若装置漏气，燃烧冷却后瓶内气压小于大气压，有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小，即所得结论小于五分之一，故A分析正确，不符合题意； B．氢气难溶于水，氧气不易溶于水，在电解水实验中，测得生成氢气和氧气的体积比略大于2：1，可能是因为氢气在水中溶解能力比氧气弱，故B分析正确，不符合题意； C．砝码生锈后质量变大，则导致称量固体的实际质量偏大，故C分析正确，不符合题意； D．用量筒量取40mL水时，俯视读数，读数偏大，则实际量取水的体积偏小，故D分析错误，符合题意； 故选：D。 【考点评析】本题主要考查了电解水实验，测量容器﹣量筒，称量器﹣托盘天平，空气组成的测定，合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。 【变式1-4】（2023秋•商丘月考）“水是生命之源”。请回答下列与水有关的问题： （1）鱼类可以在水中呼吸，是因为水中溶有 　氧气　。 （2）水体污染的来源主要有工业污染、农业污染、　生活污染　。 （3）电解一定量的水，当其中一个电极产生5mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是 　2.5（或10）　mL。 【思路点拨】本题主要考查了水的性质、水体污染的来源以及电解水的实验现象和结论。 【规范解答】解：（1）鱼类可以在水中呼吸，这是因为水中溶解了一定量的氧气，氧气是鱼类呼吸所必需的气体，通过鳃的呼吸作用，鱼类能够吸收水中的氧气并排出二氧化碳，从而维持生命活动，因此，水中溶解的氧气是鱼类能够在水中生存的关键；故答案为：氧气。 （2）水体污染的来源主要有三个方面：工业污染、农业污染和生活污染，工业污染主要来自于工业生产过程中排放的废水、废气和废渣，其中废水中含有的有害物质往往对水体造成严重的污染；农业污染则主要来自于农药和化肥的使用，这些化学物质在雨水冲刷或灌溉过程中可能进入水体，对水质造成不良影响；生活污染则是指人们在日常生活中产生的污水、垃圾等废弃物对水体的污染；故答案为：生活污染。 （3）电解水是一个重要的化学反应，通过电解水我们可以得到氢气和氧气，并且它们的体积比约为2：1，在电解一定量的水时，如果其中一个电极产生了5mL的气体，那么我们需要根据电解水的体积比来判断另一个电极产生的气体体积； 如果5mL气体是氧气（即连接电源正极产生的气体），那么根据电解水的体积比，另一个电极（连接电源负极）产生的氢气体积就应该是氧气的两倍，即10mL； 如果5mL气体是氢气（即连接电源负极产生的气体），那么由于电解水的体积比是2：1，另一个电极（连接电源正极）产生的氧气体积就应该是氢气的一半，即2.5mL； 故答案为：2.5（或10） 【考点评析】本题难度简单，通过“水是生命之源”这一主题，巧妙地融合了水的性质、水体污染的来源以及电解水的实验等多个知识点，题目设计合理，既考查了学生对基础知识的掌握情况，又培养了学生的分析问题和解决问题的能力，同时，通过本题的学习，学生还能够进一步认识到保护水资源、防止水体污染的重要性，从而增强环保意识和责任感。 【考点讲练2 水的合成与氢气的燃烧】 【精讲题】（2024•庐阳区校级三模）1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成，往A杯中滴加少量的水，水通过灼热铁管时发生气化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体和“易燃空气”，再将气体通过放在冷水中的铜管。下列有关说法正确的是（　　） A．水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是Fe2O3 B．装置B中收集到的“易燃空气”富含水蒸气 C．“易燃空气”是H2，空气中的主要成分之一 D．该实验得出水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物 【思路点拨】A、根据水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是Fe3O4进行分析。 B、根据装置B中收集到的“易燃空气”水蒸气 含量较少进行分析。 C、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，进行分析。 D、根据反应物是水和铁，生成物为铁的氧化物和可燃性气体进行分析。 【规范解答】解：A、水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色固体是Fe3O4，不是Fe2O3，Fe2O3是红棕色固体，故A错误。 B、将气体通过放在冷水中的铜管，能除去“可燃性”气体中混有的水蒸气，装置B中收集到的“易燃空气”水蒸气 含量较少，故B错误； C、反应物是水和铁，生成物为铁的氧化物和可燃性气体，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成气体可能是氢气，不是空气中的主要成分之一，故C错误； D、反应物是水和铁，生成物为铁的氧化物和可燃性气体，该实验得出水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物，故D正确。 故选：D。 【考点评析】本题主要考查水的合成与氢气的燃烧等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 【变式2-1】（2024•德城区一模）如图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水（液态）的实验数据的关系图（横坐标表示通入氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余的气体的体积，气体体积均在同温同压下测定），下列说法错误的是（　　） A．实线部分表示剩余的氢气 B．虚线部分表示剩余的氧气 C．实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应 D．反应中消耗氢气2毫升 【思路点拨】根据化学方程式来考虑参加反应的氢气与氧气两者之间的关系来进行判断。从氢气与氧气反应的方程式： 2H2+O22H2O，可以看出：消耗的氢气与氧气的体积比2：1；进行分析解答。 【规范解答】解：反应的方程式为：2H2+O22H2O，从图中可以看出：每增加1mL的氧气，氢气则减少2mL，当氧气体积小于2mL时，氢气有剩余；当氧气体积为2mL时，两者完全反应；氧气大于2mL时，氢气被反应完，氧气剩余。故实线部分表示有氢气剩余；实线与虚线的交点（坐标为2，0）为两者恰好完全反应；虚线部分表示氧气剩余。由此判断： A、实线部分表示剩余的气体是氢气；故A正确； B、虚线部分表示剩余的气体是氧气；故B正确； C、实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应，故C正确； D、根据氢气和氧气反应时的体积比2：1，可推知反应中消耗氢气4毫升；故D错误。 故选：D。 【考点评析】根据图象所表明的反应物中氢气与氧气的体积关系，围绕图象表明变化关系得出结论。 【变式2-2】（2023秋•东营区期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 【思路点拨】根据氢气在空气中燃烧的现象，可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，进行分析判断． 【规范解答】解：A、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故选项说法正确。 B、氢气在空气中燃烧，放出大量的热，故选项说法正确。 C、氢气在空气中燃烧生成水，不会产生浓烈的刺激性气味，故选项说法错误。 D、可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，燃烧前一定要检验其纯度，故选项说法正确。 故选：C。 【考点评析】本题难度不大，掌握氢气的化学性质（具有可燃性）、防止爆炸的措施等是正确解答本题的关键． 【变式2-3】（2023•武汉模拟）人类认识水的组成是从氢气燃烧开始的。 （1）如图，罩在氢气火焰上方的仪器是 　烧杯　（填“试管”或“烧杯”）。 （2）该反应的化学方程式为 　2H2+O22H2O　，该反应说明水由 　氢、氧　元素组成。 【思路点拨】（1）熟记仪器的名称； （2）根据电解水的原理以及实验结论来分析。 【规范解答】解：（1）罩在氢气火焰上方的仪器是烧杯；故答案为：烧杯； （2）在点燃的条件下，氢气与氧气反应生成水，化学方程式为2H2+O22H2O，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知水是由氢元素与氧元素组成的；故答案为：2H2+O22H2O；氢、氧。 【考点评析】本题难度不大，掌握仪器的名称、化学方程式的写法以及电解水的实验结论是解题的关键。 【考点讲练3 由水分解判断元素组成】 【精讲题】（2023秋•济宁期末）下列叙述正确的是（　　） A．水是由氢气和氧气组成的 B．水分子是由氢单质和一个氧原子组成的 C．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 D．水是由氢元素和氧元素组成的 【思路点拨】A、水是由氢元素和氧元素组成的物质； B、每个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子； C、元素只论种类，不论个数； D、通过电解水生成氢气和氧气可知，水由氢元素和氧元素组成。 【规范解答】解：A、电解水生成氢气和氧气，但是水中不含有氢气和氧气，该选项说法不正确； B、水分子是由氢原子和氧原子构成的，该选项说法不正确； C、元素不论个数，该选项说法不正确； D、水是由氢元素和氧元素组成的，该选项说法正确。 故选：D。 【考点评析】通过电解水的实验，可以证明水由H、O元素组成，根据电解生成氢气、氧气体积比2：1，可推导水分子中氢、氧原子个数比为2：1。 【变式3-1】（2024•临颍县三模）下列关于水说法中，正确的是（　　） A．冰水混合物是混合物 B．氢气燃烧生成水，证明水是由氢元素和氧元素组成的 C．水变为水蒸气后体积变大，是由于受热后水分子的体积变大 D．水的化学性质由氢原子和氧原子保持 【思路点拨】A、根据混合物的概念分析； B、根据水的组成分析； C、根据分子的性质分析； D、根据水的构成分析。 【规范解答】解：A、冰是固态的水，冰水混合物本质就是水，是纯净物，故选项错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气燃烧是氢气和氧气发生化学反应生成了水，因此水是由氢元素和氧元素组成的，故选项正确； C、分子体积是固定不变的，水变为水蒸气只是分子间间隔变大，故选项错误； D、水是由水分子构成的，分子是保持物质化学性质的最小粒子，水的化学性质由水分子保持，故选项错误。 故选：B。 【考点评析】本题涉及混合物的概念、水的组成、分子的概念和水的构成，难度较小。 【变式3-2】（2024•琼海校级模拟）水是宝贵的自然资源。下列有关水的认识不正确的是（　　） A．生活中可以用肥皂水鉴别水质是硬水还是软水 B．污水净化后用来浇灌城市里的绿植属于节约用水 C．水用于灭火其灭火原理是降低了可燃物的着火点 D．电解水或氢气燃烧都能证明水是由氢、氧元素组成 【思路点拨】A、根据鉴别硬水与软水的方法来分析； B、根据节约用水的做法来分析； C、根据灭火的方法与原理来分析； D、根据验证水的组成的方法来分析。 【规范解答】解：A、生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少、浮渣较多的是硬水，故选项说法正确； B、污水净化后用来浇灌城市里的绿植，合理利用水资源，节约用水，故选项说法正确； C、水能灭火是因为水蒸发吸热使得环境的温度降到可燃物的着火点以下，故选项说法错误； D、电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，由质量守恒定律均可得出水是由氢氧元素组成的，故选项说法正确； 故选：C。 【考点评析】本题难度不大，掌握硬水与软水的检验方法、节约用水的做法、灭火的原理以及水的组成是解题的关键。 【变式3-3】（2024•朝阳区二模）水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。用你学过的化学知识回答下列问题： （1）实验室中可通过 　过滤　操作除去水中的难溶性杂质； （2）自来水厂常用 　活性炭　除去水中异味和色素； （3）可证明水是由氢、氧元素组成的实验为电解水和 　氢气燃烧　。 【思路点拨】（1）根据净化水的方法来分析； （2）根据活性炭的性质来分析； （3）根据证明水的组成的实验来分析。 【规范解答】解：（1）实验室中可通过过滤操作除去水中的难溶性杂质；故答案为：过滤； （2）活性炭具有吸附性，自来水厂常用活性炭除去水中异味和色素；故答案为：活性炭； （3）可证明水是由氢、氧元素组成的实验为电解水和氢气燃烧；故答案为：氢气燃烧。 【考点评析】本题难度不大，掌握净化水的方法、活性炭的性质以及验证水的组成的实验是解题的关键。 【变式3-4】（2024•吉林一模）水乃生命之源！在生活和实验室中有着极其重要的作用。 （1）从宏观角度看：水是由 　氢元素和氧元素　组成（填名称）。 （2）从微观角度看：水是由 　H2O　构成（填微粒符号）。 【思路点拨】（1）根据水的组成，进行分析解答。 （2）根据水的微观构成，进行分析解答。 【规范解答】解：（1）从宏观角度看物质由元素组成：水是由氢元素和氧元素组成。 （2）从微观角度看，水是由水分子构成的，其分子符号为H2O。 故答案为： （1）氢元素和氧元素； （2）H2O。 【考点评析】本题难度不大，了解水的宏观组成和微观构成是正确解答本题的关键。 【考点讲练4 水的性质和应用】 【精讲题】（2024•番禺区模拟）科学家在﹣200℃的低温下，通过钢球研磨普通冰制得既不浮于水面、也不下沉的“MDA”（中密度无定形冰），下列关于“MDA”的说法正确的是（　　） A．与冰的物理性质不同 B．分子停止运动 C．与冰的分子构成不同 D．分子之间无间隔 【思路点拨】A、根据物质的物理性质来分析； B、根据分子的性质来分析； C、根据构成物质的分子结构来分析； D、根据分子的性质来分析。 【规范解答】解：A、“MDA”既不浮于水面、也不下沉，说明“MDA”的密度与水相同，冰的密度比水小，与冰的物理性质不同，选项说法正确，符合题意； B、分子总是在不断运动，选项说法错误，不符合题意； C、“MDA”是通过钢球研磨普通冰制得的，与冰的分子构成相同，选项说法错误，不符合题意； D、分子之间有间隔，选项说法错误，不符合题意。 故选：A。 【考点评析】本题难度不大，掌握题干信息、分子的性质是解题的关键。 【变式4-1】（2024•济宁一模）科学家发现在负压和超低温条件下，水会像棉花糖一样，以蓬松轻盈的形式稳定存在，被称为“气凝胶冰”。下列说法正确的是（　　） A．“气凝胶冰”是一种混合物 B．结成“气凝胶冰”后，水分子停止运动 C．“气凝胶冰”在任何条件下都不会融化 D．“气凝胶冰”与冰的化学性质相同 【思路点拨】根据物质状态变化对其物理、化学性质的影响分析。 【规范解答】解：“气凝胶水”仍然是水的纯净物，只是物理状态有所变化，化学性质与水一样，不发生改变； A、“气凝胶水”仍然只有水，只是形态发生改变，所以还是纯净物，故A错误； B、“气凝胶水”也是由水分子构成，分子不断做无规则运动，故B错误； C、“气凝胶水”也是水，改变环境条件，还是可以转化为普通液态水，故C错误； D、“气凝胶水”只是改变物理状态，成分还是水，所以化学性质与水相同，故D正确； 故选：D。 【考点评析】物质物理状态可以发生变化，但是组分不变，化学性质也就不变。 【变式4-2】（2024•牡丹区模拟）近期，科学家测试了一种新方法：在高温高压下混合水和热空气，以破坏有毒合成物质。在374℃以上，水和有毒物质浆料达到“超临界”状态，水变成了“游离状态”，生成由单个氢原子和氧原子等组成的松散分子，这些分子会摧毁有毒合成物质。下列关于“游离状态水”的说法正确的是（　　） A．“游离状态水”与普通水物理性质相同 B．“游离状态水”与普通水化学性质相同 C．“游离状态水”中含有氧气 D．可以帮助解决有毒合成物质处理 【思路点拨】A、根据“游离状态水”达到“超临界”状态，而普通水是液态进行分析； B、根据水变成了“游离状态”，生成由单个氢原子和氧原子等组成的松散分子，而普通水由水分子构成，每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，分子构成不同，化学性质不同进行分析； C、根据“游离状态水”属于纯净物，“游离状态水”中不含氧气，进行分析； D、根据在374℃以上，水和有毒物质浆料达到“超临界”状态，水变成了“游离状态”，生成由单个氢原子和氧原子组成的松散分子，这些分子会摧毁有毒合成物质进行分析。 【规范解答】解：A、由题干信息可知，“游离状态水”达到“超临界”状态，而普通水是液态，两者物理性质不相同，故A错误； B、由题干信息可知，水变成了“游离状态”，生成由单个氢原子和氧原子等组成的松散分子，而普通水由水分子构成，每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，分子构成不同，化学性质不同，故B错误； C、“游离状态水”属于纯净物，“游离状态水”中不含氧气，故C错误； D、由题干信息可知，在374℃以上，水和有毒物质浆料达到“超临界”状态，水变成了“游离状态”，生成由单个氢原子和氧原子组成的松散分子，这些分子会摧毁有毒合成物质，故可以帮助解决有毒合成物质处理，故D正确。 故选：D。 【考点评析】本题主要考查水的性质等，完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。 【变式4-3】（2023•魏都区校级模拟）将水降温到 　0　℃时会凝结成冰，则水的凝固点是 　0　℃，此变化属于 　物理　（填“物理”或“化学”）变化，水和冰 　是　（填“是”或“不是”）同种物质；打雷闪电时，空气中有极少数的氧气转变成臭氧，此变化属于 　化学　（填“物理”或“化学”）变化，氧气和臭氧 　不是　（填“是”或“不是”）同种物质。 【思路点拨】有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化，属于物理变化。 【规范解答】解：将水降温到0℃时会凝结成冰，则水的凝固点是0℃，此变化是水的状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，水和冰是同种物质； 打雷闪电时，空气中有极少数的氧气转变成臭氧，此变化过程中氧气转变为臭氧，有新物质生成，属于化学变化，氧气和臭氧不是同种物质。 故答案为：0；0；物理；是；化学；不是。 【考点评析】掌握水的性质，根据是否有新物质生成，判断是物理变化还是化学变化。 【变式4-4】（2023•襄州区模拟）水是一切生命生存所必须的物质。 （1）为了人类和社会经济可持续发展，我们必须爱护水资源，下列符合爱护水资源措施的有 　BCD　。 A.用大水漫灌浇庄稼 B.提倡使用农家肥 C.污水处理达标排放 D.加大水质监控 （2）下面实验操作中体现出水成为溶剂作用的是 　D　。 【思路点拨】（1）根据爱护水资源措施进行分析。 （2）根据水的作用进行分析。 【规范解答】解：（1）A.用大水漫灌浇庄稼，浪费水资源，故A错误； B.提倡使用农家肥，有助于保护水资源，故B正确； C.污水处理达标排放，有助于保护水资源，故C正确； D.加大水质监控，有助于保护水资源，故D正确。 （2）A、水的作用是防止高温生成物溅落，炸裂集气瓶，故A错误； B、铁生锈需要水参与反应，故B错误； C、电解水实验，水为反应物，故C错误； D、稀释浓硫酸，形成稀硫酸，水是溶剂，故D正确。 故答案为：（1）BCD； （2）D。 【考点评析】本题主要考查水的性质和应用等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 【考点讲练5 基于电解水实验结论的相关计算】 【精讲题】（2023秋•荣成市校级期末）用如图所示的装置进行水的电解实验，以下描述正确的是 （　　） ①甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1； ②甲试管和电源的正极相连，乙试管和电源的负极相连； ③甲试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时火焰呈淡蓝色； ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃； ⑤由实验可知，水是由氢原子和氧原子直接构成的。 A．只有①③④ B．只有②④⑤ C．只有①②③④ D．只有①②③④⑤ 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：①甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1，故选项正确； ②甲试管和电源的负极相连，乙试管和电源的正极相连，故选项不正确； ③甲试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时火焰呈淡蓝色，故选项正确； ④乙试管内产生的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，故选项正确； ⑤由实验可知，水分子是由氢原子和氧原子直接构成的，故选项不正确。 故选：A。 【考点评析】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分，原子不可分。 【变式5-1】（2024春•岱岳区期末）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1：2 【思路点拨】根据电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，产生氢气和氧气的体积比是2：1，质量比是1：8，结合质量守恒定律来分析。 【规范解答】解：由收集气体的方法可知，c管内的气体是氢气，连接的是电源的负极；d管内的气体是氧气，连接的是电源的正极。 A、b是电源的正极，选项说法正确； B、c管内的气体是氢气，氢气具有可燃性，选项说法正确； C、纯水的导电性较弱，电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性，选项说法正确； D、试管c中收集的气体（氢气）与试管d中收集的气体（氧气）的质量比约为1：8，体积比约为2：1，选项说法错误。 故选：D。 【考点评析】本题主要考查了电解水实验，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。 【变式5-2】（2024•五华区一模）如图是电解水的装置示意图，下列说法不正确的是（　　） A．a端是电源的负极 B．该实验说明水由氢元素和氧元素组成 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1：2 【思路点拨】根据电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，产生氢气和氧气的体积比是2：1，质量比是1：8，结合质量守恒定律来分析。 【规范解答】解：A、由图可知，a端产生的气体用向下排空气法收集，则该气体是氢气，所以a端是电源的负极，故选项说法正确。 B、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，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，所以该实验说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法正确。 C、纯水的导电性很弱，电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性，故选项说法正确。 D、由图可知，试管c中收集的气体是氢气，试管d中收集的气体是氧气，产生氢气和氧气的质量比约为1：8，体积比约为2：1，故选项说法不正确。 故选：D。 【考点评析】本题主要考查了电解水实验，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。 【变式5-3】（2024•虞城县三模）如图是电解水的简易装置和电解水的微观示意图。 （1）图1中，通电一段时间后，写出A、B试管内产生气体的体积比 　1：2　。 （2）电解水的微观示意图（图2）中正确的排列顺序为 　②③①　。 【思路点拨】根据电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一，结合题意进行分析解答。 【规范解答】解：（1）电解水时，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，且两者的体积之比大约是1：2；由图1电解水实验装置，A管与电源的正极相连，收集到的气体是氧气，B管与电源负极相连，收集到的气体是氢气，氧气与氢气的体积比为1：2。 （2）从微观角度解释电解水的变化实质是：在通电条件下，水分子破裂成氢原子和氧原子，氢原子结合生成氢分子，氧原子结合生成氧分子，正确的排列顺序为②③①。 故答案为： （1）1：2； （2）②③①。 【考点评析】本题难度不大，了解电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。 【变式5-4】（2023•温县校级二模）如图实验用来探究水的组成。 （1）电解水时，负极与正极产生气体的体积比是 　2：1　； （2）如何在仪器b尖嘴口检验产生的气体 　将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口，木条复燃，说明是氧气　； （3）实验得出的结论是水由 　氢元素和氧元素　组成。 【思路点拨】电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一，据此结合题意进行分析解答， 【规范解答】解：（1）电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1。 （2）仪器b与电源的正极相连，产生的气体是氧气，可将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口，木条复燃，说明是氧气。 （3）电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 故答案为： （1）2：1； （2）将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口，木条复燃，说明是氧气； （3）氢元素和氧元素。 【考点评析】本题难度不大，掌握电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。 真题再现 大显身手 【真题再现1】（2024•天津）2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。 （1）下列做法符合“中国水周”活动主题的是 　B　（填序号）。 A.实验室中的废液直接倒入下水道 B.农业上以喷灌或滴灌形式浇灌 （2）如图为电解水的实验示意图。 ①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为 　2：1　。 ②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到 　b　（填“a”或“b”）中气体使木条燃烧更旺。 ③写出电解水的化学方程式 　2H2O2H2↑+O2↑　。 （3）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气，54kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 　900　km。 【思路点拨】（1）A、根据实验室中的废液直接倒入下水道，会造成水体污染来分析； B、根据农业上以喷灌或滴灌形式浇灌，可以节约水资源来分析； （2）根据电解水生成氢气和氧气，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2来分析； （3）根据水的质量和化学方程式的计算来分析。 【规范解答】解：（1）A、实验室中的废液直接倒入下水道，会造成水体污染，故选项不符合题意； B、农业上以喷灌或滴灌形式浇灌，可以节约水资源，故选项符合题意； 故选：B。 （2）电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2； ①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，由图可知，一段时间后，a、b管内气体体积比约为2：1。 ②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，a中产生的是氢气，b中产生的是氧气，氧气具有助燃性，所以观察到b中气体使木条燃烧更旺。 ③电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。 （3）设54kg水分解产生的氢气质量为x。 2H2O2H2↑+O2↑ 36 4 54kg x x＝6kg 即54kg水分解产生氢气的质量为6kg，所以理论上可供这辆汽车行驶：150km×＝900km。 故答案为： （1）B； （2）①2：1； ②b； ③2H2O2H2↑+O2↑； （3）900。 【考点评析】本题主要考查了电解水实验和化学方程式的计算，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。 【真题再现2】（2023•恩施州）如图是电解水的简易装置，请回答下列问题： （1）实验时常在水槽中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 　增强水的导电性　。 （2）闭合开关，通电一段时间后，甲、乙两试管内的气体体积比约为 　1：2　。 （3）本实验除了能证明水是由氢、氧元素组成外，还可验证水分子的微观构成是 　水分子是由氢原子和氧原子构成的　。 【思路点拨】电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一，据此结合题意进行分析解答。 【规范解答】解：（1）纯水几乎不导电，实验时常在水槽中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。 （2）电解水时，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，且两者的体积之比大约是1：2。闭合开关，通电一段时间后，甲、乙两试管分别与电源的正极、负极相连，则甲、乙两试管内的气体体积比约为1：2。 （3）电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的；微观上可验证水分子的微观构成是水分子是由氢原子和氧原子构成的。 故答案为： （1）增强水的导电性； （2）1：2； （3）水分子是由氢原子和氧原子构成的。 【考点评析】本题难度不大，掌握电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。 【真题再现3】（2024•自贡）如图是电解水的实验装置，下列相关说法正确的是（　　） A．M、N气体体积比为1：2 B．点燃N气体产生淡蓝色火焰 C．水中含有氢分子和氧分子 D．水由氢元素和氧元素组成 【思路点拨】根据电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一，结合题意进行分析判断。 【规范解答】解：A、电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，则M、N气体体积比为2：1，故选项说法错误。 B、N气体是氧气，N气体能支持燃烧，不具有可燃性，不能燃烧，故选项说法错误。 C、微观上氢气是由氢分子构成的，氢分子是由氢原子构成的，氧气是由氧分子构成的，氧分子是由氧原子构成的，电解水实验说明了水分子是由氢原子和氧原子构成的，水中不含氢分子和氧分子，故选项说法错误。 D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确。 故选：D。 【考点评析】本题难度不大，了解电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。 【真题再现4】（2024•宁夏）下列有关水的组成和构成说法正确的是（　　） A．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 【思路点拨】根据水的组成和微观构成，元素只讲种类，不讲个数，进行分析判断。 【规范解答】解：A、水是由水分子构成的，故选项说法正确。 B、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，不含氢气和氧气，故选项说法错误。 C、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故选项说法错误。 D、元素只讲种类，不讲个数，故选项说法错误。 故选：A。 【考点评析】本题难度不大，了解水的宏观组成和微观构成是正确解答本题的关键。 【真题再现5】（2024•河南）电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．甲管中的电极连接的是电源正极 B．乙管中的气体能使带火星的木条复燃 C．该实验生成的氢气与氧气的质量比为1：8 D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的 【思路点拨】根据电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一，结合题意进行分析判断。 【规范解答】解：A、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，甲管中的电极连接的是电源负极，故选项说法错误。 B、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，乙管中的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，故选项说法正确。 C、电解水时正负极产生气体分别是氧气、氢气，由质量守恒定律，生成氢气和氧气的质量来自于水中氢元素和氧元素的质量，水中氢元素和氧元素的质量比为（1×2）：16＝1：8，则电解水生成氢气和氧气的质量比为1：8，故选项说法正确。 D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确。 故选：A。 【考点评析】本题难度不大，了解电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）等是正确解答本题的关键。 拔高训练15题 1．（2023秋•岚山区期末）电解水实验如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．a玻璃管上方产生的气体是氧气 B．该实验说明水是由氢气和氧气组成的 C．产生氢气和氧气的体积比为2：1 D．用燃着的木条可以检验产生的气体 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：A、根据“正氧负氢，氢二氧一”，可知与正极连接产生的是氧气，所以a玻璃管上方产生的气体是氧气，该选项正确。 B、水是由氢、氧两种元素组成的纯净物，不含有氢气和氧气，该选项不正确。 C、根据“正氧负氢，氢二氧一”，产生氢气和氧气的体积比为2：1，该选项正确。 D、产生的氧气具有助燃性，可使燃着的木条燃烧的更旺盛；氢气具有可燃性，被燃着的木条点燃发出淡蓝色火焰，可用燃着的木条可以检验产生的气体，该选项正确。 故选：B。 【考点评析】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分，原子不可分。 2．（2024•浦东新区一模）关于电解水的实验，叙述正确的是（　　） A．b是电源的正极 B．试管c中的气体能燃烧 C．产生的H2和O2的体积比为1：2 D．该实验能证明水是由氢、氧元素组成的 【思路点拨】根据电极水“正氧负氢、氢二氧一”的现象及结论进行分析。 【规范解答】解：A、电极水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成的氧气和氢气的体积比为1：2，由图可知，d试管收集的气体较多，则收集的气体为氢气，则b为电源的负极，故叙述不正确； B、试管c收集的气体为氧气，氧气具有助燃性，而不是可燃物，故叙述不正确； C、电解水生成的氢气和氧气的体积比为2：1，故叙述不正确； D、氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则水是由氢、氧元素组成，故叙述正确。 故选：D。 【考点评析】本题比较简单，主要考查电解水的实验，理解电解水的现象、结论、注意事项等为解答该题的关键。 3．（2024春•田家庵区校级月考）科学家在海洋中发现了“第四种水”，不是固态、液态、或气态，而是超临界状态。这种水展现出了一种特性，它的密度比普通水更大，比热容更低，显示出极好的溶解性。关于“第四种水”，下列说法正确的是（　　） A．物理性质和水完全相同 B．其分子中氢、氧两种原子的个数比为2：1 C．所含分子不再运动 D．是一种不同于水的新物质 【思路点拨】结合题文信息并利用所学的知识进行分析解答。 【规范解答】解：A.由题干信息可知，“第四种水”不是固态、液态、或气态，而是超临界状态，而普通水是液态；它的密度比普通水更大，比热容更低，显示出极好的溶解性，两者物理性质不相同，故错误； B.“第四种水”也是水，水的化学式为H2O，由化学式可知：氢、氧两种原子的个数比为2：1，故正确； C.不管物质在哪一种状态下，分子总在不断运动，故错误； D.“第四种水”是水的一种特殊状态，只是改变了普通水的一些物理性质，水的化学性质并没变，并不是新物质，故错误； 故选：B。 【考点评析】解答本题的关键是理解好题文信息，利用好题文信息，这类试题比较新颖，较好地考查了学生的分析、解决问题能力。 4．（2024•漳州二模）学习小组为探究水的组成设计实验装置如下（加入氢氧化钠增强水的导电性）。通电一段时间后，下列说法正确的是（　　） A．a、b管产生气体的体积比约为1：2 B．b管内产生的气体具有可燃性 C．氢氧化钠溶液的溶质质量分数变大 D．该实验可得出水由氢气和氧气组成 【思路点拨】水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，氢气具有可燃性、氧气具有助燃性，据以上分析解答。 【规范解答】解：A.水通电时，与电源负极相连的一极产生氢气，与电源正极相连的一极产生氧气，体积比为2：1，a 管与电源负极相连，产生氢气，b 管与电源正极相连，产生氧气，所以 a、b 管产生气体的体积比约为 2：1，故错误； B.b 管内产生的气体是氧气，具有助燃性，没有可燃性，故错误； C.通电过程中，水不断被电解，溶剂减少，氢氧化钠质量不变，所以氢氧化钠溶液的溶质质量分数变大，故正确； D.水通电时，产生氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验可得出水由氢元素和氧元素组成，而不是氢气和氧气组成，故错误。 故选：C。 【考点评析】掌握电解水的原理是解答本题的关键。 5．（2023秋•徐州期中）如图是电解水实验的改进装置（注射器活塞的润滑性很好），以下说法正确的是（　　） A．a连接的是电源的正极，b连接的是负极 B．右侧注射器收集到的气体能燃烧 C．该实验能证明水是由氢气和氧气组成 D．用左侧注射器收集到的气体吹肥皂泡，肥皂泡会上浮 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：A、a连接的是电源的负极，b连接的是正极，故选项不正确。 B、右侧注射器收集到的气体是氧气，不能燃烧，故选项不正确。 C、电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素、氧元素组成，故选项正确。 D、用左侧注射器收集到的气体（氢气，氢气密度比空气小）吹肥皂泡，肥皂泡会上浮，故选项正确。 故选：D。 【考点评析】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分，原子不可分。 6．（2024•天长市二模）如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是（　　） A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性 B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致 C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍 D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变 【思路点拨】A、根据水的导电性很弱，进行分析； B、根据两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致进行分析； C、根据电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，进行分析； D、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变进行分析。 【规范解答】解：A.水的导电性很弱，水中加入少量氢氧化钠，其作用是增强水的导电性，故A正确； B.两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致，这样便于对比，故B正确； C.电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的一半，故C不正确； D.水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水是由氢、氧两种元素组成；水分子分成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子，可得出分子的种类在化学反应前后会发生改变，故D正确。 故选：C。 【考点评析】本题主要考查电解水实验等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 7．（2024•恩施市模拟）同学们探究不同电压下10%氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，多次实验测得产生20mL氢气所需时间如图。下列分析错误的是（　　） A．a管与b管中气体体积比为2：1 B．a管中气体可用燃着的木条检验 C．相同条件下，电压越大电解水速率越快 D．实验后氢氧化钠溶液中溶质质量分数减小 【思路点拨】A、根据电解水的实验现象来分析； B、根据气体的性质及其检验方法来分析； C、根据图示信息来分析； D、根据电解水的原理来分析。 【规范解答】解：A、电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，则a管（氢气）与b管（氧气）中气体的体积比为2：1，故A正确，不符合题意； B、电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，可用燃着的木条检验，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，故B正确，不符合题意； C、由图可知，相同条件下，电压越大，产生20mL氢气所需的时间越短，即电解水的速率越快，故C正确，不符合题意； D、水通电分解生成氢气和氧气，溶质氢氧化钠的质量不变，溶剂水的质量减少，则实验后氢氧化钠溶液的溶质质量分数增大，故D错误，符合题意； 故选：D。 【考点评析】解答这类题目时，首先，要熟记电解水实验的有关操作、现象、结论或推论等；并且，还要充分理解所涉及到的物质的组成、构成、分类、性质等，以及有关的理论知识（如分子和原子的定义、区别、联系，化学反应的实质、基本类型，等等）。然后，根据所给的实验、问题情景信息，或者是图示信息，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择或填写即可。 8．（2023秋•常宁市期末）如图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。 （1）与正极相连的电极产生的气体是 　氢气　。 （2）通过电解水实验得出结论：水是由 　氢、氧　两种元素组成的。 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：（1）通电分解水，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比约为1：2，故与正极相连的电极产生的气体是氧气； （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，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得除水是由氢元素和氧元素组成。 故答案为：（1）氧气。 （2）氢、氧。 【考点评析】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分，原子不可分。 9．（2024•滑县三模）某同学为验证水的元素组成，利用塑料瓶、铅笔芯、电池、试管等物品制作了如图所示的简易电解水装置。 （1）铅笔芯的主要成分是石墨，该实验利用了石墨良好的 　导电　性。 （2）该实验装置乙端试管中收集的气体是 　氢气　。 （3）该实验可以得出的实验结论为 　水由氢元素和氧元素组成　。 【思路点拨】（1）根据石墨具有良好的导电性，进行分析。 （2）根据电解水实验中，产生氢气和氧气的体积比约为2：1，进行分析。 （3）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变进行分析。 【规范解答】解：（1）石墨具有良好的导电性，可用作电极； （2）电解水实验中，产生氢气和氧气的体积比约为2：1，所以实验装置乙端试管中收集的气体是氢气； （3）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，电解水生成氢气和氧气，氢气是氢元素组成的，氧气是氧元素组成的，则说明水是由氢元素和氧元素组成的。 故答案为：（1）导电； （2）氢气； （3）水由氢元素和氧元素组成。 【考点评析】本题主要考查电解水实验等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 10．（2024•二道区校级二模）水是生命之源，也是人类宝贵的资源。 （1）下列“水”属于纯净物的是 　A　（填字母）。 A．蒸馏水 B．矿泉水 C．自来水 （2）某同学在完成如图所示电解水实验时，a试管中产生的气体是 　氢气　，当连接电源正极的试管中产生8mL气体时，负极试管中产生的气体体积约为 　16　mL。 （3）电解水生成了氢气和氧气，证明了水是由 　H、O　两种元素组成的。 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解；（1）A、蒸馏水中只含水一种物质，属于纯净物，符合题意； B、矿泉水中含有水和矿物质等多种物质，属于混合物，不符合题意； C、自来水中含有水和可溶性物质，属于混合物，不符合题意。 （2）电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，因此a试管中产生的气体是氢气；电解水实验中，产生氢气与氧气的体积比约为2：1，则当连接电源正极的试管中产生氧气8mL气体时，负极试管中产生的氢气体积约为16mL； （3）电解水生成了氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，因此证明了水是由H、O两种元素组成的。 故答案为：（1）A。 （2）氢气；16。 （3）H、O。 【考点评析】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分，原子不可分。 11．（2024•遵义模拟）水和溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。 （1）水通电后生成H2和O2，证明水是由 　氢元素和氧元素　组成的。 （2）净化水时常用活性炭吸附色素和异味，是因为活性炭具有 　疏松多孔　的结构。 （3）硝酸钾和氯化钾溶于水可配制营养液。下表是硝酸钾和氯化钾在水中的溶解度。 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 溶解度/g KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 KCl 28 31.2 34.2 37.2 40.1 42.6 45.8 51.3 ①氯化钾营养液中的阳离子可促进植物生长，其符号为 　K+　。 ②若要配制60℃时硝酸钾的饱和溶液105g，需硝酸钾的质量为 　55　g。 ③根据表格分析，下列说法正确的是 　AD　（填字母）。 A．KNO3溶液中混有少量KCl，可采用降温结晶的方法提纯KNO3 B．将等质量的KNO3和KCl的溶液从60℃降温到20℃，所得溶液的溶质质量分数：KNO3＞KCl C．在30℃～40℃之间，KNO3和KCl的溶解度可能相等 D．60℃时，等质量的KNO3和KCl的饱和溶液中，溶剂的质量：KNO3＜KCl ④图1是KNO3的溶解度曲线图，t℃时，N点对应的溶液为 　不饱和溶液　（填“饱和溶液”或“不饱和溶液”）。图2是实现M→N的转化途径路线，采取的措施是 　先增加溶剂质量至N点对应的溶质质量分数再升温到t℃　。 【思路点拨】根据固体的溶解度曲线，可以查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定物质的溶解性；可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小；可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断提纯晶体的方法。 【规范解答】解：（1）水通电后生成H2和O2，氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，证明水是由氢元素和氧元素组成的； （2）净化水时常用活性炭吸附色素和异味，是因为活性炭具有疏松多孔的结构； （3）①氯化钾营养液中的阳离子可促进植物生长，其符号为K+； ②由表格数据可知，60℃时硝酸钾的溶解度为110 g，若要配制60℃时硝酸钾的饱和溶液105g，需硝酸钾的质量为； ③A、由表格数据可知，硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大，氯化钾的溶解度受温度变化影响较小，则KNO3溶液中混有少量KCl，可采用降温结晶的方法提纯KNO3，故A正确； B、将等质量的KNO3和KCl的溶液从60℃降温到20℃，由于不明确等质量的KNO3和KCl的溶液是否饱和，所以无法比较所得溶液的溶质质量分数，故B错误； C、由表格数据可知，20℃时氯化钠的溶解度大于硝酸钾，30℃时硝酸钾的溶解度大于氯化钠，故在20℃～30℃之间，KNO3和KCl的溶解度可能相等，故C错误； D、由表格数据可知，60℃时硝酸钾的溶解度大于氯化钠，则60℃时等质量的KNO3和KCl的饱和溶液中溶质质量大小关系为KNO3＞KCl，则溶剂的质量KNO3＜KCl，故D正确。 ④图1是KNO3的溶解度曲线图，由图1可知，t℃时N点在硝酸钾溶解度曲线下方，则t℃时N点对应的溶液为不饱和溶液； 由图1可知，M点在硝酸钾溶解度曲线上，则M点对应的溶液为该温度下硝酸钾的饱和溶液，图2是实现M→N的转化途径路线，即硝酸钾的饱和溶液变为不饱和溶液，则采取的措施是先增加溶剂质量至N点对应的溶质质量分数再升温到t℃。 故答案为： （1）氢元素和氧元素； （2）疏松多孔； （3）①K+；②55；③AD；④不饱和溶液；先增加溶剂质量至N点对应的溶质质量分数再升温到t℃。 【考点评析】本题难度不是很大，主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义，及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题，从而培养分析问题、解决问题的能力。 12．（2024•梁园区校级二模）某化学小组设计了如图所示装置探究水的组成。实验结束时，若注射器I中气体体积为4mL，则注射器Ⅱ中气体体积约为 　8　mL。该实验的结论是 　水由氢元素和氧元素组成　。 【思路点拨】根据电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1：2，以及化学反应前后元素的种类不变来分析。 【规范解答】解：电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1：2；注射器I连接正极，产生4mL氧气，注射器Ⅱ产生氢气，体积体积约为4mL×2＝8mL；电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则该实验的结论是水由氢元素和氧元素组成。 故答案为： 8；水由氢元素和氧元素组成。 【考点评析】本题主要考查了电解水实验和质量守恒定律，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。 13．（2024•新县一模）水通电生成氢气和氧气的质量比为 　1：8　；电解水实验得出的结论是 　水是由氢元素和氧元素组成的　。 【思路点拨】根据电解水生成氢气和氧气的化学方程式，以及化学反应前后元素的种类不变来分析。 【规范解答】解：电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，所以生成氢气和氧气的质量比为4：32＝1：8；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，所以该实验得到的结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。 故答案为： 1：8；水是由氢元素和氧元素组成的。 【考点评析】本题主要考查了电解水实验，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。 14．（2024•长春一模）管仲在《水地》一文中记载“水者，地之血气，如筋脉之通流者也。”可见水对万物起着重要的作用。请回答下列关于水的相关问题。 （1）水的组成：通过电解水的实验可验证水的元素组成，实验中a极产生的气体是 　氢气　； （2）水的净化：在水的净化过程中，利用活性炭的 　吸附　性除去水中的色素和异味； （3）节约用水：请写出日常生活中，你节约用水的措施 　利用洗菜水浇花　（至少写一条）。 【思路点拨】活性炭具有吸附性。 电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：（1）水的组成：通过电解水的实验可验证水的元素组成，实验中a极产生的气体是氢气。 故答案为：氢气。 （2）水的净化：在水的净化过程中，利用活性炭的吸附性除去水中的色素和异味。 故答案为：吸附。 （3）节约用水：请写出日常生活中，节约用水的措施有利用洗菜水浇花等。 故答案为：利用洗菜水浇花。 【考点评析】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分，原子不可分。 15．（2024•南岗区校级开学）如图所示是实验室电解水的实验装置图，回答下列问题。 （1）A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，1管中出现的实验现象有 　电极附近有气泡产生，玻璃管中的液面下降　，通过现象判断B为电源的 　正　（填“正”或“负”）极； （2）电解水时，先在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠，然后接通电源，一段时间后，打开Ⅱ玻璃管上的活塞，用燃着的木条靠近玻璃管尖嘴口的气体时出现的现象 　木条燃烧更剧烈　。 （3）写出电解水的文字或符号表达式为 　水氢气+氧气或H2O H2+O2　。 （4）单质：由 　一种元素　组成的 　纯净物　。 【思路点拨】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【规范解答】解：（1）A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，1管中出现的实验现象有电极附近有气泡产生，玻璃管中的液面下降，通过现象判断B为电源的正极； 故答案为：电极附近有气泡产生，玻璃管中的液面下降；正。 （2）用燃着的木条靠近玻璃管尖嘴口的气体时出现的现象是木条燃烧更剧烈。 故答案为：木条燃烧更剧烈。 （3）电解水的文字或符号表达式为水氢气+氧气或H2O H2+O2。 故答案为：水氢气+氧气或H2O H2+O2。 （4）单质：由一种元素组成的纯净物。 故答案为：一种元素；纯净物。 【考点评析】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分，原子不可分。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$