4.2 水的组成-【精品讲义】2024-2025学年九年级上学期化学精品讲义+解题大招（人教版2024）

4.2 水的组成 课前预习+知识精讲 知识点01 电解水实验 电解水实验如图所示： 1、实验用品有： 、 、 、 （正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、 。 2、实验过程及现象 （1）连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入 （一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）。 （2）闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与 ， 相连的试管产生的气体 ，（氧气的密度为1.429g/mL，氢气的为0.089g/mL。 （3）通过计算可得氧气与氢气的 ，氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1）；可简单概括为：“ ”（简记： ）。 3、该实验结论或推论 （1）水由 。 （2）水（分子）中， ，通电后生成氢气、氧气两种气体的 、 。 （3）水通电生成 ， ， ，该反应的文字方程式为。 （4）化学反应前后， 、 ， 。 （5）在化学变化中， ，而 。 （6）化学反应的实质是在化学变化中 ， （或聚集后直接构成物质）。 （7）分子是保持物质化学性质的最小粒子。 （8）原子是化学变化中的最小粒子。 （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。 （10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成。 （11） 是 中的 中的 ， 是 中的 。 （12）该实验中发生的化学反应属于 。 4、电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2的原因 （1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的，由于 ，导致 。 （2）电极的氧化造成的，当使用金属电极进行实验时，由于 ，所以有可能 ，使 。 （3）电极产生 的，如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有下列副反应发生：H2SO4=H++HSO4-，在阴极：2H++2e=H2；在阳极：2HSO4--2e=H2S2O8（过二硫酸），H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5（过一硫酸），H2SO5+H2O=H2O2+H2SO4；生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气，从而使生成的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于1：2；克服的办法是，在电解液中加入 ，或者事先将 ，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的，等等。 5、水的电解实验分析 实验装置 实验步骤 实验现象 现象分析 1.接通电源 两电极端均产生气泡，一段时间后， 负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 相同条件下，负极产生气体较快较多 2.用 分别 两极气体 端气体让 ， 端 ， 正极端气体具有助燃性 负极端气体具有可燃性 实验结论 反应表达式 注意事项 水通电生成氢气和氧气，说明 文字表达式： 符号表达式： 电源选择 ；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的： 反思交流 1. 气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？ 2. 实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？ 3.本实验得到的气体体积比和质量比图像 6、微观理解水的电解 知识点02水的组成与性质 1、水的组成：水由 ； 。 2、水的性质 （1）物理性质是：纯净的水是 ，在 ，水的 ， ， ；水结冰时体积膨胀，所以 ，能 上，还有，水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。 （2）化学性质 ①在通电的条件下，能够 。 ②水能够 等非金属氧化物反应，生成 等相应的酸。 ③水能够 等金属氧化物反应，生成 等相应的碱。 ④水能够与 、 金属发生反应，使金属 。 ⑤水与二氧化碳被绿色植物利用，能够进行 ， （主要是淀粉），该反应的化学方程式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。 ⑥水能够跟 反应（即氧化性），使氢被还原成 ；例如，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，C+H2OCO+H2等。 3、水的应用：水的应用是非常的广泛，它是人及一切生物生存所必需的，可以说，没有水就没有生命，水在日常生活中的应用，都比较熟悉，就不多说了； 用水在 ，使之进行 等； 用水作 等； 常用水作 等。 知识点03氧化物、单质和化合物 1、从组成上识别氧化物：指氧化物的具体辨析，也就是从 上，来分析判断一下某物质是不是氧化物。 2、氧化物是指由 中， ，氧化物的组成特点是含有 ，并且 （如二氧化硫、五氧化二磷和氧化铜等）。 3、单质和化合物的概念 （1） 是指由同 （如铁、氧气等）。 （2） 是指由 （如水、二氧化硫等）。 （3）它们的相同点是：它们 ， ；不同点是：单质只含有 ， 。 4、单质和化合物的判别方法或技巧 （1）从 角度来说，首先，要看它 ，只有当它是纯净物时，它才有可能是单质或化合物， ，例如：a.白磷和红磷，虽然都由磷元素组成，但它们不属于一种物质，因此，它们混合后属于混合物，不属于纯净物；更谈不上单质了；b.空气由氧元素、氢元素、碳元素、氮元素和稀有气体元素等不同种元素组成，但是由于它属于混合物，不属于纯净物，更不是化合物。 （2）在确认它是 ，再看它是 的；由 ；由 。 （3）从微观角度来说，首先，也要看它是不是纯净物（只含有一种原子或分子）；当确认它是纯净物时，再看它其中含有几种原子， ； 。 5、物质的分类 解题大招 大招01氢 气 基本规律：氢气的物理性质是：氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小（0.089g/L），是相同条件下密度最小的气体。通常状况下，氢气呈气态。在压强为101kPa、温度为-252℃时，氢气呈液态；温度为-259℃时则呈雪状固态。 大招02水的电解实验 1. 实验过程及现象：连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）。闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2。通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1；氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1。可简单概括为：“正氧负氢1：2，质量比为8：1”。 2. 该实验结论或推论有： （1）水由氢、氧两种元素组成； （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，两气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1； （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．该反应的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑； （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变； （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。 大招03电解水的微观解释 1.微粒观点的应用就是从物质的微粒性角度来分析解决实际问题．也就是，运用分子、原子或离子等微观粒子的知识来分析解释实际问题。 2.水是由氢、氧两种元素组成的，在化学变化中水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氧原子构成1个氧分子，每2个氢原子构成1个氢分子，反应前后水分子发生了改变，氢原子和氧原子没有发生改变。 大招04单质、化合物、氧化物 1.氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的物质．根据氧化物的概念，不能看出氧化物的组成特点是含有两种元素，并且其中一种必须是氧元素。 2．单质和化合物的判别 （1）从宏观角度来说，首先，要看它是不是纯净物，只有当它是纯净物时，它才有可能是单质或化合物。千万不能认为由同种元素组成的物质一定就是单质，也不能认为由不同种元素组成的物质一定是化合物。例如，白磷和红磷，虽然都由磷元素组成，但它们不属于一种物质，因此，它们混合后属于混合物，不属于纯净物；更谈不上单质了。如空气由氧元素、氢元素、碳元素、氮元素和稀有气体元素等不同种元素组成，但是由于它属于混合物，不属于纯净物，更不是化合物了。然后，在确认它是纯净物的前提下，再看它是由几种元素组成的；由一种元素的是单质；由多种元素的就是化合物。 （2）从微观角度来说，首先，也要看它是不是纯净物（只含有一种原子或分子）；当确认它是纯净物时，再看它其中含有几种原子，含有一种的是单质；含有多种的是化合物。 大招05物质的简单分类 1. 单质：由同种元素（一种元素）组成的纯净物。 如氢气H2、氮气N2、氧气O2、氯气Cl2 铁Fe、红磷P。 2. 化合物：由不同种元素（多种元素）组成的纯净物。 例：二氧化碳 CO2 、水H2O、高锰酸钾KMnO4 、氯酸钾KClO3 。 3. 氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的纯净物。 例：二氧化碳 CO2 、水H2O。 4. 注意: 1） 单质、化合物前提必须是纯净物，其次划分单质、化合物的标准是根据纯净物的元素种类来划分的。若只含一种元素的纯净物就属于单质；若含有不同种元素的纯净物就属于化合物。 2） 化合物的范围比氧化物的范围大，即氧化物一定是化合物，而化合物包括氧化物。 题型分类 题型01氢 气 【典例1】如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。 （1）观察到的现象是 　 　、　 　。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有 　 　；该反应基本类型是 　 　。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到 　 　。 （4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）：　 　，　 　。 【答案】（1）产生淡蓝色火焰；烧杯内壁有水雾出现；（2）氢原子和氧原子；化合反应； （3）发烫；（4）氢气具有可燃性；氢气燃烧属于放热反应（合理即可） 【详解】（1）在空气中点燃纯净的氢气，观察到的现象是产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，原子是化学变化中的最小粒子，不发生变化的微粒有氢原子和氧原子；该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到发烫。 （4）通过实验，你获得的结论是氢气具有可燃性、氢气燃烧属于放热反应（合理即可）。 【变式01】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02】随着我国航天科技的进步，液氢、液氧火箭发动机已经成功应用到运载火箭上。下列关于氢气性质的描述属于其化学性质的是（　　） A．常温下是无色气体 B．难溶于水 C．是密度最小的气体 D．可以燃烧 题型02水的电解实验 【典例2】电解水实验如图。下列说法正确的是（　　） A．产生H2与O2的质量比为1：2 B．该实验说明水由H2和O2组成 C．可用带火星的木条检验b管产生的气体 D．反应的化学方程式为2H2O═2H2↑+O2↑ 【答案】C 【详解】A、产生H2与O2的体积比为2：1，质量比为1：8，故A错误； B、电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，该实验说明水由氢元素和氧元素组成，故B错误； C、a管气体较多，产生的气体是氢气，b管产生的气体是氧气，可用带火星的木条检验b管产生的气体，木条复燃说明是氧气，故C正确； D、反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故D错误。 故选：C。 【变式01】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 【变式02】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 题型03电解水的微观解释 【典例3】如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、由“正氧负氢、氢二氧一”可知，图1中a处的气体是氢气，氢气具有可燃性，没有助燃性，不能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、在通电条件下水分子分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，故分解的微观顺序为bca，故D说法错误。 故选：C。 【变式01】从电解水反应的微观示意图中获得的信息正确的是（　　） A．化学反应是分子的重新组合 B．化学反应前后原子的数目增多 C．化学反应前后元素种类不变 D．该反应说明水由氢气和氧气组成 【变式02】下列从电解水的微观示意图中获得的信息正确的是（　　） A．氢分子和氧分子是该变化中的最小粒子 B．水是由氢气和氧气组成的 C．“”所表示的粒子，可保持氧气的化学性质 D．一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 题型04单质、化合物、氧化物 【典例4】下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（　　） A．氢气、过氧化氢、氯酸钾 B．铜、蒸馏水、石油 C．液氧、石灰石、空气 D．一氧化碳、氧化镁、海水 【答案】B 【详解】A、氢气属于单质，过氧化氢属于化合物，氯酸钾属于纯净物；故选项错误； B、铜属于单质，蒸馏水属于化合物，石油属于混合物；故选项正确； C、液氧属于单质，石灰石、空气都属于混合物；故选项错误； D、一氧化碳、氧化镁都属于化合物，海水属于混合物；故选项错误； 故选：B。 【变式01】下列物质中，属于单质的是（　　） A．CO2 B．H2O C．Si D．CO 【变式02】分类是一种重要的学习方法。下列物质属于氧化物的是（　　） A．水银 B．空气 C．水 D．氯酸钾 题型05物质的简单分类 【典例5】请将下列物质前的序号填写到合适的位置： ①冰水混合物 ②液氧 ③可乐 ④高锰酸钾 ⑤过氧化氢溶液 ⑥四氧化三铁 ⑦水蒸气 ⑧铜粉 ⑨澄清的石灰水⑩河水 属于混合物的是 　 　，属于单质的是 　 　，属于氧化物的是 　 　，属于化合物的是 　 　。 【答案】③⑤⑨⑩；②⑧；①⑥⑦；①④⑥⑦ 【详解】①冰水混合物是由一种物质（水）组成的，属于纯净物；水是由氢元素和氧元素组成的纯净物，既属于化合物又属于氧化物； ②液氧是由一种物质组成的，属于纯净物；液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质； ③可乐中含有水、碳酸等多种物质，属于混合物； ④高锰酸钾由一种物质组成的，属于纯净物；高锰酸钾是由三种元素组成的纯净物，属于化合物； ⑤过氧化氢溶液是由过氧化氢和水组成的，属于混合物； ⑥四氧化三铁由一种物质组成的，属于纯净物；四氧化三铁是由铁元素和氧元素组成的化合物，既属于化合物又属于氧化物； ⑦水蒸气是由一种物质组成的，属于纯净物；水蒸气是由氢元素和氧元素组成的化合物，既属于化合物又属于氧化物； ⑧铜粉是由一种物质组成的，属于纯净物；铜是由铜元素一种元素组成的纯净物，属于单质； ⑨澄清的石灰水是由氢氧化钙和水组成的，属于混合物； ⑩河水中含有水、可溶性矿物质等多种物质，属于混合物。 【变式01】现有下列物质：①新鲜的空气、②二氧化碳、③高锰酸钾、④液氧、⑤五氧化二磷。请将上述物质的类别填在下列横线上（填序号）。 （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 　 　。 【变式02】在下列物质中：①氢气②矿泉水③冰水④氯酸钾，用序号填空： （1）属于混合物的是 　 　； （2）属于纯净物的是 　 　； （3）属于单质的是 　 　； （4）属于化合物的是 　 　； （5）属于氧化物的是 　 　。 跟踪训练 1．水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法错误的是 A．农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水 B．电解水的实验可以证明水是由2个氢元素与1个氧元素组成 C．生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度 D．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水 2．下列实验现象描述错误的是 A．红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟 B．纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在空气中燃烧产生紫蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 3．建立模型是学习化学的重要方法，模型正确的是 A．地壳中元素的含量 B．物质物质的分类 C．原子结构模型 D．构成物质的微粒 4．下列各组物质中，可能是氧化物的是 A． B． C． D． 5．下列实验现象的描述正确的是 A．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B．木炭在氧气中燃烧发出白光 C．镁在空气中燃烧生成黑色固体 D．乙炔在氧气中燃烧，产生黑烟 6．分析推理是化学学习中最常用的思维方法，下列说法正确的是 A．元素是指具有相同质子数的一类原子的总称，具有相同质子数的粒子一定是同种元素 B．单质是由同种元素组成的物质，由同种元素组成的物质一定是单质 C．分子、原子都是不带电的粒子，所以不带电的粒子一定是分子或原子 D．化学变化中分子可分，故分子发生改变的变化一定是化学变化 7．下列物质中，属于单质的是 A．二氧化碳 B．净化后的空气 C．冰水混合物 D．液氧 8．“”和“”表示两种不同的原子。关于下列说法正确的是 A．是化合反应 B．反应前后分子种类不变 C．有单质生成 D．生成物有2种 9．下列对“水”的宏观事实中微观解释错误的是 A．水沸腾形成水蒸气——水分子间间隔变大 B．水结冰体积变大——水分子体积变大 C．蔗糖溶解在水中消失不见——蔗糖以蔗糖分子的形式分散到水分子中 D．电解水生成氢气和氧气——水分子分裂后氢、氧原子进行了重组 10．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 11．下列有关物质的检验、鉴别、除杂或分离所设计的实验方案合理的是 选项 实验目的 实验方案 A 检验中混有 点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 B 鉴别稀盐酸和稀硫酸 取样，分别滴加溶液 C 去除中的 加入适量稀盐酸，过滤 D 分离木炭粉和的混合物 加水溶解，过滤 A．A B．B C．C D．D 12．下列反应属于化合反应的是 A．把糖和水混合后形成糖水 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水蒸气遇冷凝结成水 D．水通电生成氢气和氧气 13．“见微知著”是化学学科特有的思维方式，如图为某化学反应的微观示意图（反应条件已省略），其中相同的球代表同种原子。下列说法不正确的是 A．该反应有两种反应物，两种生成物 B．该反应前后可能有两种物质属于氧化物 C．化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分 D．参加反应的两种物质的分子个数比为 14．下列实验设计、现象或评价均正确且能达到实验目的的是 实验目的 A．比较空气和呼出气体中CO2的含量 B．证明MnO2是H2O2分解的催化剂 C．验证水不是由一种元素组成 D．探究温度对分子运动快慢的影响 实验装置 现象或评价 换为燃着的木条也可以达到实验目的 气球变大，说明MnO2的催化作用 a管气体能使带火星木条复燃，b管气体能燃烧 40℃的烧杯中品红扩散更快 A．A B．B C．C D．D 15．物质都是由微粒构成的。以下从微观角度所做解释不正确的是 A．校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动 B．氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔 C．氧气无毒，但臭氧有毒——不同种分子的化学性质不同 D．水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变，后者改变 16．人类的日常生活和工农业生产离不开水。 (1)电解水时，水分子分解示意图如图，补全横线上的模型图。 (2)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH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20mL氢气所需时间如图： ①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 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 (3)如图为水和甲烷(CH4)反应的微观示意图，根据反应微观信息分析： ①在微观模型中，表示单质分子的是 (填字母代号)，A分子中碳与氢原子的个数比是 。 ②该化学反应反应符号表达式为 。 17．水与人类的生活和生产密切相关。 (1)图甲是水电解实验示意图。实验中，试管a与试管b中产生的气体的体积比约为 。 (2)图乙是氢气的验纯实验，若氢气不纯，混有一定量的空气或氧气，点燃气体时，会发出 。 (3)有的同学利用所学的知识将浑浊的水用简易净水器（如图丙所示）进行净化，其中小卵石、石英砂的作用是 。 (4)下图是电解水的微观示意图。 电解水生成氢气和氧气，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的。电解水过程中保持不变的微粒是 (用化学符号表示)。 18．水是一切生命赖以生存的根本，人类的日常生活与工农业生产都离不开水。 (1)如图所示是电解水的实验装置，写出该反应的文字表达式： ，检验b玻璃管中产生气体的方法是 。 (2)该实验说明： （从宏观角度作答）。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.2 水的组成 课前预习+知识精讲 知识点01 电解水实验 电解水实验如图所示： 1、实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直流电源。 2、实验过程及现象 （1）连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）。 （2）闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2，（氧气的密度为1.429g/mL，氢气的为0.089g/mL。 （3）通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1，氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1）；可简单概括为：“正氧负氢1：2，质量比为8：1”（简记：正氧负氢，氢二氧一）。 3、该实验结论或推论 （1）水由氢、氧两种元素组成。 （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1。 （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，该反应的文字方程式为。 （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变。 （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。 （6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）。 （7）分子是保持物质化学性质的最小粒子。 （8）原子是化学变化中的最小粒子。 （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。 （10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成。 （11）水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的单质。 （12）该实验中发生的化学反应属于分解反应。 4、电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2的原因 （1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的，由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 （2）电极的氧化造成的，当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 （3）电极产生副反应等造成的，如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有下列副反应发生：H2SO4=H++HSO4-，在阴极：2H++2e=H2；在阳极：2HSO4--2e=H2S2O8（过二硫酸），H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5（过一硫酸），H2SO5+H2O=H2O2+H2SO4；生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气，从而使生成的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于1：2；克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些，或者事先将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的，等等。 5、水的电解实验分析 实验装置 实验步骤 实验现象 现象分析 1.接通电源 两电极端均产生气泡，一段时间后， 负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 相同条件下，负极产生气体较快较多 2.用燃着的木条 分别检验两极气体 正极端气体让小木条燃烧更旺， 负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 正极端气体具有助燃性 负极端气体具有可燃性 实验结论 反应表达式 注意事项 水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成 文字表达式： 符号表达式： 电源选择直流电；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性 反思交流 1. 气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性质？ 气体密度小于水，且溶解性不大 2. 实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？ 氧气不易溶于水，氢气难溶于水；且氧气可能和金属电极发生反应。 3.本实验得到的气体体积比和质量比图像 氢气氧气的体积比约为2 : 1；质量比约为1 : 8 6、微观理解水的电解 知识点02水的组成与性质 1、水的组成：水由氢、氧两种元素组成；两元素的质量比为1：8。 2、水的性质 （1）物理性质是：纯净的水是无色、无味、无形的透明液体，在101kPa时，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3；水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上，还有，水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。 （2）化学性质 ①在通电的条件下，能够分解成氢气和氧气。 ②水能够与二氧化碳等非金属氧化物反应，生成碳酸等相应的酸。 ③水能够与氧化钙等金属氧化物反应，生成氢氧化钙等相应的碱。 ④水能够与氧气、铁等金属发生反应，使金属锈蚀。 ⑤水与二氧化碳被绿色植物利用，能够进行光合作用，合成有机物（主要是淀粉），该反应的化学方程式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。 ⑥水能够跟较活泼金属或碳反应（即氧化性），使氢被还原成氢气；例如，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，C+H2OCO+H2等。 3、水的应用：水的应用是非常的广泛，它是人及一切生物生存所必需的，可以说，没有水就没有生命，水在日常生活中的应用，都比较熟悉，就不多说了；农业上用水在浇灌农作物，使之进行光合作用等；工业上用水作原料、制冷或洗涤等；化学实验中常用水作反应物、制冷、溶解物质、稀释浓溶液、洗涤仪器、灭火或用排水法收集气体等。 知识点03氧化物、单质和化合物 1、从组成上识别氧化物：指氧化物的具体辨析，也就是从氧化物的组成特点上，来分析判断一下某物质是不是氧化物。 2、氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的物质，氧化物的组成特点是含有两种元素，并且其中一种必须是氧元素（如二氧化硫、五氧化二磷和氧化铜等）。 3、单质和化合物的概念 （1）单质是指由同种元素构成的纯净物（如铁、氧气等）。 （2）化合物是指由不同种元素组成的纯净物（如水、二氧化硫等）。 （3）它们的相同点是：它们都是纯净物，都是元素的存在状态；不同点是：单质只含有一种元素，化合物含有两种或两种以上元素。 4、单质和化合物的判别方法或技巧 （1）从宏观角度来说，首先，要看它是不是纯净物，只有当它是纯净物时，它才有可能是单质或化合物，千万不能认为由同种元素组成的物质一定就是单质，也不能认为由不同种元素组成的物质一定是化合物，例如：a.白磷和红磷，虽然都由磷元素组成，但它们不属于一种物质，因此，它们混合后属于混合物，不属于纯净物；更谈不上单质了；b.空气由氧元素、氢元素、碳元素、氮元素和稀有气体元素等不同种元素组成，但是由于它属于混合物，不属于纯净物，更不是化合物。 （2）在确认它是纯净物的前提下，再看它是由几种元素组成的；由一种元素的是单质；由多种元素的就是化合物。 （3）从微观角度来说，首先，也要看它是不是纯净物（只含有一种原子或分子）；当确认它是纯净物时，再看它其中含有几种原子，含有一种的是单质；含有多种的是化合物。 5、物质的分类 解题大招 大招01氢 气 基本规律：氢气的物理性质是：氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小（0.089g/L），是相同条件下密度最小的气体。通常状况下，氢气呈气态。在压强为101kPa、温度为-252℃时，氢气呈液态；温度为-259℃时则呈雪状固态。 大招02水的电解实验 1. 实验过程及现象：连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）。闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2。通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1；氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1。可简单概括为：“正氧负氢1：2，质量比为8：1”。 2. 该实验结论或推论有： （1）水由氢、氧两种元素组成； （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，两气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1； （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．该反应的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑； （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变； （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。 大招03电解水的微观解释 1.微粒观点的应用就是从物质的微粒性角度来分析解决实际问题．也就是，运用分子、原子或离子等微观粒子的知识来分析解释实际问题。 2.水是由氢、氧两种元素组成的，在化学变化中水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氧原子构成1个氧分子，每2个氢原子构成1个氢分子，反应前后水分子发生了改变，氢原子和氧原子没有发生改变。 大招04单质、化合物、氧化物 1.氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的物质．根据氧化物的概念，不能看出氧化物的组成特点是含有两种元素，并且其中一种必须是氧元素。 2．单质和化合物的判别 （1）从宏观角度来说，首先，要看它是不是纯净物，只有当它是纯净物时，它才有可能是单质或化合物。千万不能认为由同种元素组成的物质一定就是单质，也不能认为由不同种元素组成的物质一定是化合物。例如，白磷和红磷，虽然都由磷元素组成，但它们不属于一种物质，因此，它们混合后属于混合物，不属于纯净物；更谈不上单质了。如空气由氧元素、氢元素、碳元素、氮元素和稀有气体元素等不同种元素组成，但是由于它属于混合物，不属于纯净物，更不是化合物了。然后，在确认它是纯净物的前提下，再看它是由几种元素组成的；由一种元素的是单质；由多种元素的就是化合物。 （2）从微观角度来说，首先，也要看它是不是纯净物（只含有一种原子或分子）；当确认它是纯净物时，再看它其中含有几种原子，含有一种的是单质；含有多种的是化合物。 大招05物质的简单分类 1. 单质：由同种元素（一种元素）组成的纯净物。 如氢气H2、氮气N2、氧气O2、氯气Cl2 铁Fe、红磷P。 2. 化合物：由不同种元素（多种元素）组成的纯净物。 例：二氧化碳 CO2 、水H2O、高锰酸钾KMnO4 、氯酸钾KClO3 。 3. 氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的纯净物。 例：二氧化碳 CO2 、水H2O。 4. 注意: 1） 单质、化合物前提必须是纯净物，其次划分单质、化合物的标准是根据纯净物的元素种类来划分的。若只含一种元素的纯净物就属于单质；若含有不同种元素的纯净物就属于化合物。 2） 化合物的范围比氧化物的范围大，即氧化物一定是化合物，而化合物包括氧化物。 题型分类 题型01氢 气 【典例1】如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。 （1）观察到的现象是 　 　、　 　。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有 　 　；该反应基本类型是 　 　。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到 　 　。 （4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）：　 　，　 　。 【答案】（1）产生淡蓝色火焰；烧杯内壁有水雾出现；（2）氢原子和氧原子；化合反应； （3）发烫；（4）氢气具有可燃性；氢气燃烧属于放热反应（合理即可） 【详解】（1）在空气中点燃纯净的氢气，观察到的现象是产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，原子是化学变化中的最小粒子，不发生变化的微粒有氢原子和氧原子；该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到发烫。 （4）通过实验，你获得的结论是氢气具有可燃性、氢气燃烧属于放热反应（合理即可）。 【变式01】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 【答案】C 【详解】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。 【变式02】随着我国航天科技的进步，液氢、液氧火箭发动机已经成功应用到运载火箭上。下列关于氢气性质的描述属于其化学性质的是（　　） A．常温下是无色气体 B．难溶于水 C．是密度最小的气体 D．可以燃烧 【答案】D 【详解】A、氢气无色不需要通过化学变化就能表现出来，属于氢气的物理性质；故选项错误； B、氢气难溶于水，不需要通过化学变化就能表现出来，属于氢气的物理性质；故选项错误； C、氢气是密度最小的气体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于氢气的物理性质；故选项错误； D、氢气能燃烧，可燃性属于氢气的化学性质；故选项正确。 故选：D。 题型02水的电解实验 【典例2】电解水实验如图。下列说法正确的是（　　） A．产生H2与O2的质量比为1：2 B．该实验说明水由H2和O2组成 C．可用带火星的木条检验b管产生的气体 D．反应的化学方程式为2H2O═2H2↑+O2↑ 【答案】C 【详解】A、产生H2与O2的体积比为2：1，质量比为1：8，故A错误； B、电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，该实验说明水由氢元素和氧元素组成，故B错误； C、a管气体较多，产生的气体是氢气，b管产生的气体是氧气，可用带火星的木条检验b管产生的气体，木条复燃说明是氧气，故C正确； D、反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故D错误。 故选：C。 【变式01】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 【答案】A 【详解】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。 【变式02】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 【答案】D 【详解】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。 题型03电解水的微观解释 【典例3】如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、由“正氧负氢、氢二氧一”可知，图1中a处的气体是氢气，氢气具有可燃性，没有助燃性，不能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、在通电条件下水分子分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，故分解的微观顺序为bca，故D说法错误。 故选：C。 【变式01】从电解水反应的微观示意图中获得的信息正确的是（　　） A．化学反应是分子的重新组合 B．化学反应前后原子的数目增多 C．化学反应前后元素种类不变 D．该反应说明水由氢气和氧气组成 【答案】C 【详解】A、由微观反应示意图可知，化学反应是分子破裂成原子，原子的重新组合过程，故A错。 B、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的数目不变，故B错。 C、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故C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，由质量守恒定律可知，该反应说明水由氢元素和氧元素组成，故D错。 故选：C。 【变式02】下列从电解水的微观示意图中获得的信息正确的是（　　） A．氢分子和氧分子是该变化中的最小粒子 B．水是由氢气和氧气组成的 C．“”所表示的粒子，可保持氧气的化学性质 D．一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 【答案】D 【详解】A、原子是化学变化中的最小粒子，因此氢原子和氧原子是该变化中的最小粒子，故A错误； B、水是由氢元素和氧元素组成的，故B错误； C、氧气是由氧分子构成的，氧分子是保持氧气化学性质的粒子，而“”表示的是水分子，故C错误； D、由微粒的构成可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，故D正确。 故选：D。 题型04单质、化合物、氧化物 【典例4】下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（　　） A．氢气、过氧化氢、氯酸钾 B．铜、蒸馏水、石油 C．液氧、石灰石、空气 D．一氧化碳、氧化镁、海水 【答案】B 【详解】A、氢气属于单质，过氧化氢属于化合物，氯酸钾属于纯净物；故选项错误； B、铜属于单质，蒸馏水属于化合物，石油属于混合物；故选项正确； C、液氧属于单质，石灰石、空气都属于混合物；故选项错误； D、一氧化碳、氧化镁都属于化合物，海水属于混合物；故选项错误； 故选：B。 【变式01】下列物质中，属于单质的是（　　） A．CO2 B．H2O C．Si D．CO 【答案】C 【详解】A、CO2属于纯净物中的化合物，故选项错误； B、H2O属于纯净物中的化合物，故选项错误； C、由同种元素组成的纯净物叫单质，Si属于纯净物中的单质，故选项正确； D、CO属于纯净物中的化合物，故选项错误。 故选：C。 【变式02】分类是一种重要的学习方法。下列物质属于氧化物的是（　　） A．水银 B．空气 C．水 D．氯酸钾 【答案】C 【详解】A.水银是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故A错误； B.空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故B错误； C.水是由氢元素和氧元素组成的化合物，且其中一种是氧元素，属于氧化物，故C正确； D.氯酸钾是由钾元素、氯元素和氧元素组成的纯净物，属于盐，故D错误。 故选：C。 题型05物质的简单分类 【典例5】请将下列物质前的序号填写到合适的位置： ①冰水混合物 ②液氧 ③可乐 ④高锰酸钾 ⑤过氧化氢溶液 ⑥四氧化三铁 ⑦水蒸气 ⑧铜粉 ⑨澄清的石灰水⑩河水 属于混合物的是 　 　，属于单质的是 　 　，属于氧化物的是 　 　，属于化合物的是 　 　。 【答案】③⑤⑨⑩；②⑧；①⑥⑦；①④⑥⑦ 【详解】①冰水混合物是由一种物质（水）组成的，属于纯净物；水是由氢元素和氧元素组成的纯净物，既属于化合物又属于氧化物； ②液氧是由一种物质组成的，属于纯净物；液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质； ③可乐中含有水、碳酸等多种物质，属于混合物； ④高锰酸钾由一种物质组成的，属于纯净物；高锰酸钾是由三种元素组成的纯净物，属于化合物； ⑤过氧化氢溶液是由过氧化氢和水组成的，属于混合物； ⑥四氧化三铁由一种物质组成的，属于纯净物；四氧化三铁是由铁元素和氧元素组成的化合物，既属于化合物又属于氧化物； ⑦水蒸气是由一种物质组成的，属于纯净物；水蒸气是由氢元素和氧元素组成的化合物，既属于化合物又属于氧化物； ⑧铜粉是由一种物质组成的，属于纯净物；铜是由铜元素一种元素组成的纯净物，属于单质； ⑨澄清的石灰水是由氢氧化钙和水组成的，属于混合物； ⑩河水中含有水、可溶性矿物质等多种物质，属于混合物。 【变式01】现有下列物质：①新鲜的空气、②二氧化碳、③高锰酸钾、④液氧、⑤五氧化二磷。请将上述物质的类别填在下列横线上（填序号）。 （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；②③⑤；④；②⑤。 【详解】新鲜的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物； 五氧化二磷、二氧化碳、高锰酸钾和液氧等物质都是由一种物质组成的，都属于纯净物；其中液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质；五氧化二磷、二氧化碳和高锰酸钾等物质都是由不同种元素组成的纯净物，都属于化合物； 五氧化二磷和二氧化碳都是由氧元素和另外一种元素组成的化合物，都属于氧化物。 【变式02】在下列物质中：①氢气②矿泉水③冰水④氯酸钾，用序号填空： （1）属于混合物的是 　 　； （2）属于纯净物的是 　 　； （3）属于单质的是 　 　； （4）属于化合物的是 　 　； （5）属于氧化物的是 　 　。 【答案】（1）②；（2）①③④；（3）①；（4）③④；（5）③ 【详解】（1）矿泉水是由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物； （2）氢气由氢气一种物质组成，属于纯净物；冰是固态的水，冰水由水一种物质组成，属于纯净物；氯酸钾由同种物质组成，属于纯净物； （3）氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质； （4）冰水由水一种物质组成，属于纯净物，是由H、O元素组成的纯净物，既属于化合物又属于氧化物，氯酸钾是由K、Cl、O三种元素组成的纯净物，属于化合物； （5）冰水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物。 跟踪训练 1．水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法错误的是 A．农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水 B．电解水的实验可以证明水是由2个氢元素与1个氧元素组成 C．生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度 D．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水 【答案】B 【详解】A、为节约用水，农业上浇灌改大水漫灌为喷灌和滴灌。A正确； B、电解水的实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成。B错误； C、为降低水的硬度，日常生活中常采用煮沸的方法。C正确； D、利用蒸馏法控制水的沸点100℃，使水变为蒸气通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化。所以工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水。D正确。 综上所述：选择B。 2．下列实验现象描述错误的是 A．红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟 B．纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．硫在空气中燃烧产生紫蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 【答案】D 【详解】A、红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量白烟，说法正确，不符合题意； B、纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，说法正确，不符合题意； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，说法正确，不符合题意； D、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，说法错误，符合题意。 故选：D。 3．建立模型是学习化学的重要方法，模型正确的是 A．地壳中元素的含量 B．物质物质的分类 C．原子结构模型 D．构成物质的微粒 【答案】D 【详解】A、地壳中元素的含量由高到低依次为：氧、硅、铝、铁，该选项模型不正确； B、根据物质的组成，可分为纯净物和混合物，再根据物质中的元素组成，再将纯净物分为单质和化合物，该选项模型不正确； C、原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，该选项模型不正确； D、构成物质的微粒有分子、原子和离子，该选项模型正确。 故选D。 4．下列各组物质中，可能是氧化物的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物。 【详解】A、该图只有一种分子，且该分子中含有两种原子，则可能为氧化物，该选项符合题意； B、该图中含有多种分子，属于混合物，该选项不符合题意； C、该图中的物质是由原子直接构成的，且只有一种原子，属于单质，该选项不符合题意； D、该图中只有一种分子，但该分子中只含一种原子，属于单质，该选项不符合题意。 故选A。 5．下列实验现象的描述正确的是 A．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B．木炭在氧气中燃烧发出白光 C．镁在空气中燃烧生成黑色固体 D．乙炔在氧气中燃烧，产生黑烟 【答案】B 【详解】A、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，不符合题意； B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，符合题意； C、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，不符合题意； D、乙炔在氧气中燃烧，氧气充足，不会产生黑烟，不符合题意。 故选B。 6．分析推理是化学学习中最常用的思维方法，下列说法正确的是 A．元素是指具有相同质子数的一类原子的总称，具有相同质子数的粒子一定是同种元素 B．单质是由同种元素组成的物质，由同种元素组成的物质一定是单质 C．分子、原子都是不带电的粒子，所以不带电的粒子一定是分子或原子 D．化学变化中分子可分，故分子发生改变的变化一定是化学变化 【答案】D 【详解】A、质子数相同的一类原子统称为元素，但具有相同质子数的粒子不一定是同种元素，如水分子和氖原子，该选项说法不正确； B、单质是由同种元素组成的纯净物，物质包括纯净物和混合物，则由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧中只含氧元素，该选项说法不正确； C、分子、原子都是不带电的粒子，但中子也不带电，则不带电的粒子不一定是分子或原子，该选项说法不正确； D、化学变化中分子可分，原子不可再分，则分子发生改变的变化一定为化学变化，该选项说法正确。 故选D。 7．下列物质中，属于单质的是 A．二氧化碳 B．净化后的空气 C．冰水混合物 D．液氧 【答案】D 【分析】纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成；单质是由一种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物。 【详解】A、二氧化碳是由碳、氧两种不同种元素组成的纯净物，属于化合物。A不符合题意； B、净化后的空气由氮气、氧气等多种物质组成，属于混合物。B不符合题意； C、冰水混合物由水分子构成， 是由氧元素和氢元素组成的纯净物，属于化合物；C不符合题意； D、液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质。D符合题意。 故选：D。 8．“”和“”表示两种不同的原子。关于下列说法正确的是 A．是化合反应 B．反应前后分子种类不变 C．有单质生成 D．生成物有2种 【答案】A 【分析】反应前后存在相同的分子，所以图示中含有不反应的分子，故该图示的过程可用如图的过程表示：  。 【详解】A、该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，故A正确； B、由微粒的变化可知，反应前后分子种类发生了变化，故B错误； C、该反应的生成物是一种化合物，故C错误； D、由微粒的变化可知，反应生成的物质只有一种，故D错误。 故选A。 9．下列对“水”的宏观事实中微观解释错误的是 A．水沸腾形成水蒸气——水分子间间隔变大 B．水结冰体积变大——水分子体积变大 C．蔗糖溶解在水中消失不见——蔗糖以蔗糖分子的形式分散到水分子中 D．电解水生成氢气和氧气——水分子分裂后氢、氧原子进行了重组 【答案】B 【详解】A、水沸腾形成水蒸气，是因为温度升高，水分子间的间隔变大，故选项解释正确； B、水结冰体积变大，是因为水分子间的间隔变大，故选项解释错误； C、蔗糖溶解在水中消失不见，是因为蔗糖以蔗糖分子的形式分散到水分子中，故选项解释正确； D、电解水生成氢气和氧气，是因为水分子分成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，故选项解释正确； 故选：B。 10．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 【答案】D 【详解】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，左管与负极相连。产生的是氢气，右管与正极相连，产生的是氧气，故M、N气体体积比为：2:1，不符合题意； B、由A的分析可知，N为氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，无法被点燃，不符合题意； C、水由水分子构成，水中不含氢分子和氧分子，不符合题意； D、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，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意。 故选D。 11．下列有关物质的检验、鉴别、除杂或分离所设计的实验方案合理的是 选项 实验目的 实验方案 A 检验中混有 点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 B 鉴别稀盐酸和稀硫酸 取样，分别滴加溶液 C 去除中的 加入适量稀盐酸，过滤 D 分离木炭粉和的混合物 加水溶解，过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、甲烷燃烧生成水和二氧化碳，氢气燃烧生成水，过程中烧杯内壁都出现水珠，不能区分两种物质，该选项不合理； B、滴加氯化钡溶液，无明显现象的是盐酸，产生白色沉淀的是硫酸，是因为氯化钡和硫酸反应生成白色沉淀硫酸钡和盐酸，该选项合理； C、稀盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水，反而把氧化铜反应了，该选项不合理； D、木炭粉和二氧化锰都不溶于水，无法通过加水溶解过滤进行分离，该选项不合理； 故选B。 12．下列反应属于化合反应的是 A．把糖和水混合后形成糖水 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水蒸气遇冷凝结成水 D．水通电生成氢气和氧气 【答案】B 【详解】A、糖和水混合后形成糖水的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化合反应，不符合题意； B、氢气在氧气中燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，符合题意； C、水蒸气遇冷凝结成水的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化合反应，不符合题意； D、水通电生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，不符合题意。 故选：B。 13．“见微知著”是化学学科特有的思维方式，如图为某化学反应的微观示意图（反应条件已省略），其中相同的球代表同种原子。下列说法不正确的是 A．该反应有两种反应物，两种生成物 B．该反应前后可能有两种物质属于氧化物 C．化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分 D．参加反应的两种物质的分子个数比为 【答案】D 【分析】 由化学反应的微观示意图可知，各物质反应的微粒数目关系是：。 【详解】A、由分析可知，该反应有两种反应物，两种生成物，说法正确，不符合题意； B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，“”、“”都是两种元素组成，都可能是氧化物，该反应前后可能有两种物质属于氧化物，说法正确，不符合题意； C、由微观示意图可知，化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分，说法正确，不符合题意； D、由分析可知，参加反应的两种分子的个数比=2：1或1：2，说法错误，符合题意。 故选D。 14．下列实验设计、现象或评价均正确且能达到实验目的的是 实验目的 A．比较空气和呼出气体中CO2的含量 B．证明MnO2是H2O2分解的催化剂 C．验证水不是由一种元素组成 D．探究温度对分子运动快慢的影响 实验装置 现象或评价 换为燃着的木条也可以达到实验目的 气球变大，说明MnO2的催化作用 a管气体能使带火星木条复燃，b管气体能燃烧 40℃的烧杯中品红扩散更快 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、向空气和呼出气体中加入相同滴数的澄清石灰水，空气不能使澄清石灰水变浑浊，呼出气体能使澄清石灰水变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳含量比空气中二氧化碳含量高，换为燃着的木条，燃着的木条在空气中继续安静燃烧，在呼出气体中熄灭，说明空气中氧气含量比呼出气体中氧气含量高，不能达到实验目的，不符合题意； B、滴入过氧化氢溶液后，气球变大，是因为过氧化氢分解生成了氧气，该实验缺少对比实验，不能说明二氧化锰的催化作用，且要想证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，还需要证明化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质不变，不符合题意； C、a管气体能使带火星木条复燃，说明该气体是氧气，b管气体能燃烧，说明该气体是氢气，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，说明水是由氢元素和氧元素组成，符合题意； D、该实验中，液体的种类不同，变量不唯一，无法探究温度对分子运动快慢的影响，不符合题意。 故选C。 15．物质都是由微粒构成的。以下从微观角度所做解释不正确的是 A．校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动 B．氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔 C．氧气无毒，但臭氧有毒——不同种分子的化学性质不同 D．水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变，后者改变 【答案】D 【详解】A.校园内月季、丹桂飘香是因为月季、丹桂花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使人们闻到月季、丹桂花香，故选项解释正确，不符合题意； B.氧气压缩后体积变小，是因为分子间有间隔，气体受压后，氧分子间隔变小，故选项解释正确，不符合题意； C.氧气和臭氧（O3）的化学性质有差异，是因为它们分子的构成不同，不同种的分子化学性质不同，故选项解释正确，不符合题意； D.水汽化过程中只有物质状态的变化：水变成水蒸气；变化前后物质不变，构成物质的分子不变，属于没有新物质生成的物理变化，给水通电，在通电条件下水分解，分解产生了氢气和氧气，变化过程中，水分解成了氢气和氧气两种物质，水分子也变成了氢气分子和氧气分子，变化前后物质发生了改变，构成物质的分子也发生了改变，属于生成了新物质的化学变化，故选项解释错误，符合题意； 故选D。 16．人类的日常生活和工农业生产离不开水。 (1)电解水时，水分子分解示意图如图，补全横线上的模型图。 (2)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH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20mL氢气所需时间如图： ①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 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 (3)如图为水和甲烷(CH4)反应的微观示意图，根据反应微观信息分析： ①在微观模型中，表示单质分子的是 (填字母代号)，A分子中碳与氢原子的个数比是 。 ②该化学反应反应符号表达式为 。 【答案】(1) (2) 随着电压的增大，电解水速率增大 10%NaOH溶液、12V电压 (3) D 1：4 【详解】（1）电解水时，1个水分子分解为2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子构成1个氢分子，2个氧原子构成1个氧分子。所以水分子分解示意图应为2个水分子分解生成1个氧分子，2个氢分子。1个氢分子用 表示，所以2个氢分子表示为  。故填：  。 （2）①据图可知，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：随着电压的增大，电解水速率增大。故填：随着电压的增大，电解水速率增大。 ②据图可知，上述实验中，电解水速率最快的条件是10%NaOH溶液、12V电压。故填：10%NaOH溶液、12V电压。 （3）①单质是由同种元素组成的纯净物，所以据图可知，在微观模型中，表示单质分子的是D。据图可知，A分子中碳与氢原子的个数比=1：4。故填：D；1：4。 ②据图可知，水和甲烷高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学反应反应符号表达式为。故填：。 17．水与人类的生活和生产密切相关。 (1)图甲是水电解实验示意图。实验中，试管a与试管b中产生的气体的体积比约为 。 (2)图乙是氢气的验纯实验，若氢气不纯，混有一定量的空气或氧气，点燃气体时，会发出 。 (3)有的同学利用所学的知识将浑浊的水用简易净水器（如图丙所示）进行净化，其中小卵石、石英砂的作用是 。 (4)下图是电解水的微观示意图。 电解水生成氢气和氧气，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的。电解水过程中保持不变的微粒是 (用化学符号表示)。 【答案】(1)2：1 (2)尖锐的爆鸣声 (3)过滤 (4)H、O 【详解】（1）图甲是水电解实验示意图，电解水时，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，试管a与电源负极相连，则收集的气体为氢气，则试管a与试管b中产生的气体的体积比约为2：1。 （2）图乙是氢气的验纯实验，若氢气不纯，混有一定量的空气或氧气，点燃气体时，会发出尖锐的爆鸣声。 （3）简易净水器中小卵石、石英砂的作用是过滤。 （4）电解水过程中水分子分解成氢原子和氧原子，原子重新组合成新的分子，即氢分子和氧分子，电解水过程中保持不变的微粒是H、O。 18．水是一切生命赖以生存的根本，人类的日常生活与工农业生产都离不开水。 (1)如图所示是电解水的实验装置，写出该反应的文字表达式： ，检验b玻璃管中产生气体的方法是 。 (2)该实验说明： （从宏观角度作答）。 【答案】(1) 将带火星的木条放在尖嘴处，打开活塞，木条复燃，说明是氧气 (2)水是由氢元素和氧元素组成 【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：； 在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与正极相连，故b管中产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，故检验该气体的方法是：将带火星的木条放在尖嘴处，打开活塞，木条复燃，说明是氧气； （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，可得水是由氢元素和氧元素组成。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$