4.2 水的组成（提升练）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 4.2 水的组成 基础巩固 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 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 3.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． 4.分类是认识物质的常用方法，下列物质属于氧化物的是（ ） 基础巩固 能力提升 素养拓展 模块导航 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 A．汽水 B．氯酸钾 C．氧气 D．冰水共存物 5.（23-24·湖北荆州·期中）下图是“电解水实验”的装置图，根据所学知识回答问题： （1）根据图中的现象可知，a试管内收集的气体是 ，从宏观上观察，如图所示，试管 a 和 b中产生气体的体积比约为 。 （2）从微观上分析，下列说法正确的是______。（填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是由氢原子和氧原子构成的 C．每个水分子是由 2个氢原子和 1个氧原子构成的 能力提升 6.2024年 4月 25日，神舟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 7.理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为 1：2，某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得 到氧气和氢气的体积比小于 1：2，对产生此现象原因的猜想不合理的是（ ） A．水中溶解的氧气比氢气多 B．部分氧气与碳棒反应 C．部分氧气被碳棒吸附 D．部分氧气与氢气反应重新生成了水 8.（2024·安徽安庆·一模）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（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 A．注射器 I中气体可以使燃着木条燃烧的更旺 B．一段时间后，注射器 I活塞移动至 8 mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至 4 mL刻 度处 C．电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性 D．该实验说明水分子可以再分 9.分析推理是化学学习中常用的思维方法。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 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.（23-24重庆长寿期末）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5 15mL． ，木条燃得更旺 体积为10 38mL． ，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 12.图表示水电解的微观过程（图中“o” “●”分别表示氢原子、氧原子），则下列理解不正确的 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 是（ ） A．过程 I表明化学变化中分子可拆分成原子 B．过程 I、Ⅱ表明反应前后原子的种类和数目均不变 C．过程Ⅲ表明化学变化前后分子种类发生了改变 D．该示意图说明水是由氢分子和氧分子构成的 13.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 素养拓展 14.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：______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 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 15.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NaOH），再接通直流电源。 已知：水中加入的NaOH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 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 20 mL氢气所需时间如图二： 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 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 4.2 水的组成 答案解析 基础巩固 1.【答案】D 【解析】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。 2.【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，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。 3.【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。 4.【答案】D 【解析】A.汽水中含有水、碳酸等物质，属于混合物，故 A不符合题意； B.氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，故 B不符合题意； C.氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故 C不符合题意； D.冰水共存物只含有水一种物质，是纯净物，且水是由氢、氧两种元素组成的化合物，属于氧 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 化物，故 D符合题意。 故选 D。 5.【答案】（1）氢气/H2 2:1 （2）C 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，a试管与负极相连，故 a试管内收集 的气体是：氢气；在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，生成氢气和氧气的体积比约为 2:1，a试管与负极相连，收集的是氢气，b试管与正极相连，收集的是氧气，故试管 a和 b中 产生气体的体积比约为：2:1； （2）A.水是由氢元素和氧元素组成的，不是由氢气和氧气组成的，不符合题意； B.水是由水分子构成的，水分子由氢原子和氧原子构成，不符合题意； C.水的化学式为：H2O，由化学式可知，每个水分子是由 2个氢原子和 l个氧原子构成的，符 合题意。 故选 C。 能力提升 6.【答案】A 【解析】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 。 7.【答案】D 【解析】A.在室温下，1 L水中能溶解约 30 mL氧气，而氢气难溶于水，室温下，溶解的比氧 气少，故得到氧气和氢气的体积比小于 1:2，不符合题意； B.碳能与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳，故可能是部分氧气与碳棒发生了反应，不符合 题意； C.碳棒具有疏松多孔的结构，可能会吸附一部分氧气，不符合题意； D.在电解水实验中，“正氧负氢”，氧气在正极生成，氢气在负极生成，故氧气与氢气不可能重 新生成水，符合题意。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 故选 D。 8.【答案】B 【解析】A.注射器 I连接的是电源正极，产生的是氧气，能使燃着的木条燃烧的更旺，说法正 确； B.电解水时，注射器 I连接的是电源，正极产生的是氧气，注射器Ⅱ连接的是电源负极，产生 的是氢气，氧气和氢气的体积比约为 1：2，一段时间后，注射器 I活塞移动至 8 mL刻度处， 则理论上注射器Ⅱ活塞应移动 16 mL刻度处，说法错误； C.纯水几乎不导电，电解水时，在水中加入少量硫酸钠是为了增强水的导电性，说法正确； D.水通电分解，是因为水分子分裂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，该事实说明分子是可以再分的，说法正确。 故选 B。 9.【答案】B 【解析】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。 10.【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。 【解析】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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 11.【答案】D 【解析】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 5.15 mL：10.38 mL≈1：2，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。 12.【答案】D 【解析】A.过程 I表明化学变化中水分子可拆分成氢原子和氧原子；故 A正确； B.从微观示意图看出，过程 I、Ⅱ表明反应前后原子的种类和数目均不变；故 B正确； C.根据水分解的微观示意图，过程Ⅲ表明化学变化前后分子种类发生了改变；故 C正确； D.题图说明水是由水分子构成的，水是由氢元素和氧元素组成的，D错误。 故选 D。 13.【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。 【解析】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，C错误； 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，化学反应前后元素种类不 变，故说明水由氢元素和氧元素组成，故 D正确。 故选 D。 素养拓展 14.【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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 （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。 15.【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 【解析】（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。