4.2 水的组成讲义-2024-2025学年九年级化学上册人教版(2024)

►第四单元　自然界的水 4.2 水的组成 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 电解水实验 选择题、实验题 重点02 单质、化合物、氧化物的判断 选择题、填空题 难点01 氢气 选择题、实验题 难点02 单质、化合物、氧化物概念的理解 选择题 易错点 物质分类的方法 选择题、填空题 ■重点01 电解水实验 攻克重点 1、实验现象： （1）正负电极上都有大量的气泡产生； （2）一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1：2 。 2、气体的检验： （1）将带火星的木条伸入到正极产生的气体中，带火星的木条复燃——证明正极产生的气体是氧气； （2）将燃着的木条靠近负极产生的气体，负极产生的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，且罩在火焰上方的干而冷的烧杯内壁有水珠出现——证明负极生成的气体是氢气。 3、实验结论： （1）水是由氢元素和氧元素组成的。 （2）水分子是由氢原子和氧原子构成的。 4、注意点： （1）通的是直流电； （2）水中加入少量的氢氧化钠溶液或稀硫酸或硫酸钠，目的为了增强水的导电性； 5、电解水时的误差分析： 氧气、氢气的体积比小于1：2，其原因主要有如下两个： （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 。 【典例1】 （2024•北京一模）电解水实验如图。下列说法正确的是（　　） A．与①连接的是电源负极 B．②中气体能使带火星的木条复燃 C．②和①中的气体质量比约为1：8 D．该实验说明水由氢气、氧气组成 【典例2】 （2024•青羊区校级三模）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（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．甲、乙两处收集到的气体质量比约为8：1 C．该实验可以证明水不是单质 D．0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能原因是氢气比氧气生成更多 【典例3】 （2024•揭西县一模）某同学用如图所示的装置进行电解水实验，并作了以下描述： ①向水中加入少量硫酸钠，可加快气体产生的速率； ②甲、乙两试管内收集到气体的体积比约为2：1； ③该实验证明水是由氢气和氧气组成的； ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃。 以上描述正确的是（　　） A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．①③④ 方法技巧 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． 另外，对电解水实验的结论或推论的总结，如果从化学式的意义，物质的组成、构成、分类、性质和变化，分子和原子的定义、区别、联系，化学反应的实质、基本类型，以及质量守恒定律的方面来考虑、理解的话，就会事半功倍了．对于误差分析来说，一定联系着氧气和氢气的溶解性、氧气的氧化性，以及增强导电性的物质的性质等；来分析探究之．对于改进完善措施，可以从气体溶解性及其饱和溶液，将试管换成带刻度的仪器或专用的水电解器，电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的等方面来考虑改进． ■重点02 单质、化合物、氧化物的判断 攻克重点 1、概念 （1）单质：由同种元素组成的纯净物；如氧气、氮气、铁等； （2）化合物：由不同种元素组成的纯净物。如：水、高锰酸钾、二氧化碳等。 （3）氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，如水、二氧化碳、过氧化氢等。 2、微观分析（由分子构成的物质）： 单质分子中只含有一种原子；化合物分子含有两种或两种以上分子；氧化物中只含有两种原子，其中一种是氧原子。 【典例1】 （2023秋•阳城县期末）运用模型的思维方法认识微观世界是我们学习化学的一种重要学习方法。球棍模型是化学学习中常见的一种化学模型。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． 【典例2】 （2024春•蓬莱区期末）分类是学习化学的一种重要方法。下列各组物质，按照单质、化合物、混合物的顺序排列的是（　　） A．稀有气体、水、石油 B．氧气、稀盐酸、空气 C．干冰、碳酸钠、硫酸铜 D．铜、氧化铁、大理石 【典例3】（2024春•周村区期末）以下物质属于氧化物的是（　　） A．O2 B．P2O5 C．NaOH D．KClO3 方法技巧 首先，要理解和熟记物质的简单分类、有关概念和从组成上识别单质、化合物、氧化物，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是： 在从组成上识别氧化物时，切不可将其和物质的简单分类孤立开来；要注意氧化物的概念是建立在化合物的基础上的．也就是，要判断某物质是不是氧化物，要先看看它是不是纯净物，是不是化合物，然后，再从组成上识别它是不是氧化物．而不能只根据物质的元素组成，不管它是否为纯净物中的化合物，就盲目地来妄加判断。 ■难点01 氢气 突破难点 1、氢气的性质 （1）物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体； （2）化学性质：可燃性——点燃前要检验氢气的纯度 纯净的氢气能在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰；但若不纯，点燃可能会发生爆炸。 氢气燃烧的文字表达式：氢气+氧气——→水 2、氢气的验纯：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯。 【典例1】（2024•南阳模拟）在空气中点燃氢气，然后放入干燥的氧气中燃烧，关于该实验的说法错误的是（　　） A．点燃氢气前需要验纯 B．能观察到淡蓝色火焰 C．产物无污染 D．能证明水是由氢气和氧气组成 【典例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 【典例3】（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 方法技巧 首先，要熟记氢气的可燃性，尤其是根据氢气燃烧时的反应现象，来推断氢气及其产物、反应文字表达式或化学方程式的书写等方法和技巧；然后，根据所给的实验、问题情景，以及实验图示等相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可． ■难点02 单质、化合物、氧化物概念的理解 突破难点 1、单质是由一种元素组成的纯净物；由一种元素组成的物质可能是单质也可能是混合物，但一定不是化合物； 2、化合物是由不同种元素组成的纯净物；由不同种元素组成的物质可能是化合物也可能是混合物，但一定不是单质； 3、氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素。含有氧元素的化合物不一定是氧化物。 【典例1】（2024春•蓬莱区期末）逻辑推理是一种重要的化学思维方法，下列推理正确的是（　　） A．离子是带电荷的微粒，则带电荷的微粒一定是离子 B．H2O和H2O2的组成元素相同，所以它们的化学性质相同 C．化合物中含有不同种元素，则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物 D．由同种分子构成的物质一定纯净物，所以纯净物一定是由同种分子构成 【典例2】（2024春•岱岳区期末）概念之间存在着包含、并列、交叉等关系，如图，下列概念间的关系分析不正确的是（　　） A．氧化物和化合物属于包含关系 B．单质与化合物属于并列关系 C．氧化反应和化合反应属于交叉关系 D．分解反应与化合反应属于包含关系 【典例3】（2024•蒙城县模拟）下列说法正确的是（　　） A．只含有一种元素的物质一定是纯净物 B．化合物一定含有不同种元素 C．混合物一定由不同种分子构成 D．含有氧元素的物质一定是氧化物 方法技巧 单质和化合物的判别是根据单质和化合物的概念，以及它们的不同点，来对某纯净物进一步地辨析、推断，看它到底是单质还是化合物．具体的判别方法或技巧是： 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．又如，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． 3. 在从组成上识别氧化物时，切不可将其和物质的简单分类孤立开来；要注意氧化物的概念是建立在化合物的基础上的．也就是，要判断某物质是不是氧化物，要先看看它是不是纯净物，是不是化合物，然后，再从组成上识别它是不是氧化物．而不能只根据物质的元素组成，不管它是否为纯净物中的化合物，就盲目地来妄加判断。 ■易错点 物质分类的方法 直击易错点 1、纯净物能用化学式表示，混合物不能； 2、微观上纯净物中只含有一种分子（由原子构成的物质，就只含有一种原子）；混合物中含有不同种分子； 3、单质分子由同种原子构成；化合物分子由不同种原子构成； 4、氧化物分子由两种原子构成，其中一种是氧原子。 【典例1】（2024春•环翠区期末）下面是某些物质的微观模型图，“”“”“”表示三种不同的原子，其中可以表示由稀有气体组成的混合物的是（　　） A． B． C． D． 【典例2】（2024•滨州模拟）分类是一种重要的学习方法。下列各图中“”和“”分别表示两种不同元素的原子，其中表示化合物的是（　　） A． B． C． D． 【典例3】（2024春•南岗区校级月考）下列关于物质的分类叙述正确的是（　　） A．氧化镁、二氧化碳、氯化铜都是氧化物 B．冰水混合物、空气、石灰石均属于混合物 C．二氧化锰、氯酸钾、稀盐酸均属于纯净物 D．白磷、红磷、氧气、臭氧都属于单质 方法技巧 要理解和熟记单质和化合物的判别方法或技巧，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。 ►第四单元 自然界的水 4.2 水的组成 一．选择题（共13小题） 1．（2024•南阳模拟）在空气中点燃氢气，然后放入干燥的氧气中燃烧，关于该实验的说法错误的是（　　） A．点燃氢气前需要验纯 B．能观察到淡蓝色火焰 C．产物无污染 D．能证明水是由氢气和氧气组成 2．（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 3．（2024•龙华区校级模拟）下面关于水（H2O）的说法中正确的是（　　） A．水通电分解为氢气和氧气，所以水中含有氢气 B．水是由氢、氧两种元素组成的 C．用吸附的方法降低水的硬度 D．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的 4．（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 5．（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 6．（2024•岳阳县二模）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．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2：1 7．（2024•无锡模拟）我国首次实现“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．电解水过程可将电能转化为化学能 B．电解水微观实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子 C．电解水制氢时正、负极产生气体的体积比为2：1 D．高压加注压缩氢能源时，氢分子间的间隔变小 8．（2024春•丰城市校级期末）如图是电解水实验的改进装置，下列有关水和电解水的说法正确的是（　　） A．地球上总水储量很大，水资源不会短缺 B．生活中加肥皂水使硬水软化 C．实验时正、负两极产生气体的质量比为1：2 D．用正极产生的气体吹肥皂泡，肥皂泡会下沉 9．（2024春•新泰市期末）用图所示的装置进行电解水实验，有以下描述： ①向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性 ②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃 ③甲试管生的气体能燃烧 ④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1 ⑤水是由氢气和氧气构成的 ⑥水是由氢元素和氧元素组成的 以上描述中正确的是（　　） A．①②③④⑤ B．②③④ C．①②③⑥ D．①②③④⑥ 10．（2024•临颍县模拟）下列有关水的沸腾实验和电解水实验的说法正确的是（　　） A．实验1中观察到玻璃片上有水雾生成，证明发生了化学反应 B．实验2中a、b管产生气体的质量比为2：1 C．两个实验都能说明水是由氢、氧元素组成的 D．实验1中水分子种类不变，实验2中水分子种类改变 11．（2024•牙克石市一模）下列各组按混合物、化合物、单质顺序排列的是（　　） A．冰水混合物、二氧化氮、氮气 B．氯酸钾、过氧化氢、液态氧 C．洁净的空气、氯化钠、铜 D．盐水、铁粉、水银 12．（2024•辽宁一模）下列各图中和分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的是（　　） A． B． C． D． 13．（2024•湖北模拟）分类是认识物质的常用方法。下列物质分类错误的是（　　） A．海水——纯净物 B．硫——单质 C．氯酸钾——化合物 D．干冰——氧化物 二．实验题（共5小题） 14．（2024•南岗区开学）如图所示是实验室电解水的实验装置图，请回答下列问题： （1）A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管内出现的实验现象有 　 　，通过现象判断A为电源的 　 　（填“正”或“负”）极； （2）Ⅱ玻璃管中收集到的气体可以用 　 　检验； （3）实验前需要在所电解的水中加入少量的硫酸钠，其目的是 　 　。 15．（2024•平凉一模）如图所示是实验室电解水的实验装置图，请回答下列问题。 （1）A、B分别为电源的负、正两极，通电一段时间后，Ⅰ管中出现的实验现象有 　 　。 （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是 　 　。 （3）写出电解水的化学方程式：　 　。 16．（2024•平谷区一模）电解水实验装置如图。 （1）该反应的化学方程式为 　 　。 （2）有关该实验，下列说法不正确的是 　 　。 A．水由H2、O2组成 B．水由氢、氧元素组成 C．与试管1相连的是电源负极 D．生成氢气与氧气的体积比是1：2 17．（2024•凉州区开学）如图是水的分解实验示意图： （1）如果该实验中产生8mL的氢气，则生成氧气的体积是 　 　mL。 （2）与A试管中的电极相连的是电源的 　 　极。 （3）B试管中产生的气体可以用带火星的木条检验，现象是 　 　，说明B试管中产生的气体具有的性质是 　 　。 （4）写出水电解的化学方程式 　 　。 （5）电解水是将 　 　能转化为 　 　能的反应。 18．（2024•江阴市校级三模）实验小组进行水分解实验。请回答下列问题： 甲小组：传统电解水实验 （1）电解水反应的化学方程式为 　 　。 （2）为研究影响电解水反应速率的因素，甲小组进行实验探究，数据记录如下表： 实验编号 温度（℃） NaOH溶液浓度（%） 负极气体体积（mL） 正极气体体积（mL） 电解时间（s） 实验1 20 2% 20 9.8 54.0 实验2 20 5% 20 9.8 36.2 实验3 30 2% 20 9.9 X 实验4 30 5% 20 9.9 35.4 甲组同学画出水分解的微观示意图，如图。结合上表数据分析。 ①相同条件下气体的体积主要与气体物质的分子 　 　有关。 ②实验3的电解时间“X”可能是 　 　（填序号）。 a．32.4 b．35.2 c．50.2 d．55.6 （3）乙小组：水热解实验 高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图。图中曲线B对应的微粒是 　 　（填符号）。 （4）有关甲、乙组实验说法错误的是 　 　（填序号）。 a．甲组中NaOH溶液起催化作用 b．甲组中正极气体各组数据差异可能受温度影响 c．通过甲、乙组实验，均能证明水不是一种元素组成 第2页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ ►第四单元　自然界的水 4.2 水的组成 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 电解水实验 选择题、实验题 重点02 单质、化合物、氧化物的判断 选择题、填空题 难点01 氢气 选择题、实验题 难点02 单质、化合物、氧化物概念的理解 选择题 易错点 物质分类的方法 选择题、填空题 ■重点01 电解水实验 攻克重点 1、实验现象： （1）正负电极上都有大量的气泡产生； （2）一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1：2 。 2、气体的检验： （1）将带火星的木条伸入到正极产生的气体中，带火星的木条复燃——证明正极产生的气体是氧气； （2）将燃着的木条靠近负极产生的气体，负极产生的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，且罩在火焰上方的干而冷的烧杯内壁有水珠出现——证明负极生成的气体是氢气。 3、实验结论： （1）水是由氢元素和氧元素组成的。 （2）水分子是由氢原子和氧原子构成的。 4、注意点： （1）通的是直流电； （2）水中加入少量的氢氧化钠溶液或稀硫酸或硫酸钠，目的为了增强水的导电性； 5、电解水时的误差分析： 氧气、氢气的体积比小于1：2，其原因主要有如下两个： （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 。 【典例1】 （2024•北京一模）电解水实验如图。下列说法正确的是（　　） A．与①连接的是电源负极 B．②中气体能使带火星的木条复燃 C．②和①中的气体质量比约为1：8 D．该实验说明水由氢气、氧气组成 【答案】C 【分析】根据“负氢正氧，氢二氧一”，质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变进行分析，确定图示中正负极，再依次分析问题。 【解答】A、由图中可知玻璃管①中收集到的气体较少，同时根据电解水的实验结论生成氢气和氧气的体积比约为2：1，因此玻璃管①中收集到的气体是氧气，连接的是电源的正极，故A错误； B、②中连接的是电源的负极，收集到的气体是氢气，不能使带火星的木条复燃，故B错误； C、电解水生成氢气和氧气，36份质量的水通电分解成4份质量的氢气，32份质量的氧气，②中收集到的是氢气，①中收集到的是氧气，其质量比4：32＝1：8，故C正确； 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，可证明水是由氢元素和氧元素组成，故D错误。 故选C。 【点评】本题主要考查电解水实验，注意利用“负氢正氧，氢二氧一”进行解题。 【典例2】 （2024•青羊区校级三模）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（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．甲、乙两处收集到的气体质量比约为8：1 C．该实验可以证明水不是单质 D．0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能原因是氢气比氧气生成更多 【答案】D 【分析】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。 【解答】解：A、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，甲试管中生成气体N，由图2可知，一段时间后，生成气体M和气体N的体积比约为2：1，则气体M为氢气，气体N为氧气，则a应接电源正极，选项说法正确，不符合题意； B、由A的分析可知，甲试管中收集的气体是氧气，乙试管中收集的气体是氢气，水通电分解生成氢气和氧气，即2H2O2H2↑+O2↑，生成氧气和氢气的质量比为：32：4＝8：1，选项说法正确，不符合题意； C、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，根据质量守恒定律可知水由氢元素与氧元素组成的化合物，因此水不是单质，选项说法正确，不符合题意； D、氧气不易溶于水，氢气难溶于水，相同条件下，氧气比氢气在水中溶解的多，故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，选项说法不正确，符合题意。 故选：D。 【点评】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。 【典例3】 （2024•揭西县一模）某同学用如图所示的装置进行电解水实验，并作了以下描述： ①向水中加入少量硫酸钠，可加快气体产生的速率； ②甲、乙两试管内收集到气体的体积比约为2：1； ③该实验证明水是由氢气和氧气组成的； ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃。 以上描述正确的是（　　） A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．①③④ 【答案】B 【分析】根据电解水时，与电源负极相连的试管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的试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。 【解答】解：①向水中加入少量硫酸钠，硫酸钠在水中可以解离出钠离子、硫酸根离子，可增强水的导电性，故说法正确。 ②甲试管与电源负极相连，收集到的是氢气，乙试管与电源的正极相连，收集到的是氧气，收集到的氢气和氧气的体积比约为2：1，故说法正确。 ③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，该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，故说法错误。 ④乙试管与电源正极相连，产生的气体体积少，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故说法正确。 故①②④说法正确。 故选：B。 【点评】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。 方法技巧 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． 另外，对电解水实验的结论或推论的总结，如果从化学式的意义，物质的组成、构成、分类、性质和变化，分子和原子的定义、区别、联系，化学反应的实质、基本类型，以及质量守恒定律的方面来考虑、理解的话，就会事半功倍了．对于误差分析来说，一定联系着氧气和氢气的溶解性、氧气的氧化性，以及增强导电性的物质的性质等；来分析探究之．对于改进完善措施，可以从气体溶解性及其饱和溶液，将试管换成带刻度的仪器或专用的水电解器，电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的等方面来考虑改进． ■重点02 单质、化合物、氧化物的判断 攻克重点 1、概念 （1）单质：由同种元素组成的纯净物；如氧气、氮气、铁等； （2）化合物：由不同种元素组成的纯净物。如：水、高锰酸钾、二氧化碳等。 （3）氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，如水、二氧化碳、过氧化氢等。 2、微观分析（由分子构成的物质）： 单质分子中只含有一种原子；化合物分子含有两种或两种以上分子；氧化物中只含有两种原子，其中一种是氧原子。 【典例1】 （2023秋•阳城县期末）运用模型的思维方法认识微观世界是我们学习化学的一种重要学习方法。球棍模型是化学学习中常见的一种化学模型。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 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。 【解答】解：A、图A表示纯净物中的单质，故选项错误； B、图B表示纯净物中的化合物，故选项正确； C、图C表示纯净物中的单质，故选项错误； D、图D表示一种单质和一种化合物组成的混合物；故选项错误； 故选：B。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 【典例2】 （2024春•蓬莱区期末）分类是学习化学的一种重要方法。下列各组物质，按照单质、化合物、混合物的顺序排列的是（　　） A．稀有气体、水、石油 B．氧气、稀盐酸、空气 C．干冰、碳酸钠、硫酸铜 D．铜、氧化铁、大理石 【答案】D 【分析】根据纯净物是由一种物质组成的物质；混合物是由两种或多种物质组成的物质。单质是由一种元素组成的纯净物；化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物进行分析。 【解答】解：A、稀有气体是一类气体的总称，属于混合物，水是由氢、氧两种元素组成的化合物，石油是由多种物质组成的属于混合物，故A错误； B、氧气是由一种元素组成的单质，稀盐酸是氯化氢气体溶于水形成的溶液，属于混合物，空气是由多种物质组成的混合物，故B错误； C、干冰是二氧化碳的固态形式，是由碳、氧元素组成的化合物，碳酸钠是由钠、碳、氧三种元素组成的化合物，硫酸铜是由铜、硫、氧三种元素组成的化合物，故C错误； D、铜是由一种元素组成的单质，氧化铁是由铁、氧元素组成的化合物，大理石是由多种物质组成的混合物，故D正确。 故选：D。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。 【典例3】（2024春•周村区期末）以下物质属于氧化物的是（　　） A．O2 B．P2O5 C．NaOH D．KClO3 【答案】B 【分析】本题考查氧化物的识别，根据氧化物的概念可知氧化物只有两种元素，且必须有氧元素的化合物。 【解答】解：A、O2中只有一种元素，属于单质，故A错误。 B、P2O5中有两种元素，其一为氧元素，属于氧化物，故B正确。 C、NaOH中有三种元素，也含氧元素，但不属于氧化物，属于碱，故C错误。 D、KClO3中有三种元素，也含氧元素，但不属于氧化物，属于盐，故D错误。 故选：B。 【点评】本题较简单，主要从概念上来抓住判断的关键点，两个关键点缺一不可，要同时具备。 方法技巧 首先，要理解和熟记物质的简单分类、有关概念和从组成上识别单质、化合物、氧化物，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是： 在从组成上识别氧化物时，切不可将其和物质的简单分类孤立开来；要注意氧化物的概念是建立在化合物的基础上的．也就是，要判断某物质是不是氧化物，要先看看它是不是纯净物，是不是化合物，然后，再从组成上识别它是不是氧化物．而不能只根据物质的元素组成，不管它是否为纯净物中的化合物，就盲目地来妄加判断。 ■难点01 氢气 突破难点 1、氢气的性质 （1）物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体； （2）化学性质：可燃性——点燃前要检验氢气的纯度 纯净的氢气能在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰；但若不纯，点燃可能会发生爆炸。 氢气燃烧的文字表达式：氢气+氧气——→水 2、氢气的验纯：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯。 【典例1】（2024•南阳模拟）在空气中点燃氢气，然后放入干燥的氧气中燃烧，关于该实验的说法错误的是（　　） A．点燃氢气前需要验纯 B．能观察到淡蓝色火焰 C．产物无污染 D．能证明水是由氢气和氧气组成 【答案】D 【分析】根据氢气具有可燃性、氢气燃烧的实验现象以及实验结论来分析。 【解答】解：A、氢气具有可燃性，不纯的氢气点燃时可能会发生爆炸，因此点燃氢气前需要验纯，故A说法正确； B、氢气在氧气中燃烧时会发出淡蓝色火焰，故B说法正确； C、氢气燃烧只生成水，产物无污染，故C说法正确； D、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，而不是由氢气和氧气组成的，故D说法错误。 故选：D。 【点评】本题难度不大，掌握氢气的性质、氢气燃烧的实验现象等是解题的关键。 【典例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 【答案】C 【分析】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． 【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。 【点评】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． 【典例3】（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 【答案】D 【分析】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。 【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。 【点评】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。 方法技巧 首先，要熟记氢气的可燃性，尤其是根据氢气燃烧时的反应现象，来推断氢气及其产物、反应文字表达式或化学方程式的书写等方法和技巧；然后，根据所给的实验、问题情景，以及实验图示等相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可． ■难点02 单质、化合物、氧化物概念的理解 突破难点 1、单质是由一种元素组成的纯净物；由一种元素组成的物质可能是单质也可能是混合物，但一定不是化合物； 2、化合物是由不同种元素组成的纯净物；由不同种元素组成的物质可能是化合物也可能是混合物，但一定不是单质； 3、氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素。含有氧元素的化合物不一定是氧化物。 【典例1】（2024春•蓬莱区期末）逻辑推理是一种重要的化学思维方法，下列推理正确的是（　　） A．离子是带电荷的微粒，则带电荷的微粒一定是离子 B．H2O和H2O2的组成元素相同，所以它们的化学性质相同 C．化合物中含有不同种元素，则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物 D．由同种分子构成的物质一定纯净物，所以纯净物一定是由同种分子构成 【答案】C 【分析】A、根据离子是带电荷的微粒，但带电荷的微粒不一定是离子进行分析； B、根据分子构成的物质，保持该物质化学性质的最小粒子是分子进行分析； C、根据化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，化合物中含有不同种元素进行分析； D、根据物质可以由分子、原子、离子构成进行分析。 【解答】解：A、离子是带电荷的微粒，但带电荷的微粒不一定是离子，如质子带正电，故A错误； B、由分子构成的物质，保持该物质化学性质的最小粒子是分子。H2O和H2O2组成的元素相同，但分子种类不同，所以它们的化学性质不相同，故B错误； C、化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，化合物中含有不同种元素，由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，故C正确； D、物质可以由分子、原子、离子构成。由同种分子构成的物质一定是纯净物，但纯净物不一定是由同种分子构成，如铁单质，属于纯净物，由原子构成的，故D错误。 故选：C。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 【典例2】（2024春•岱岳区期末）概念之间存在着包含、并列、交叉等关系，如图，下列概念间的关系分析不正确的是（　　） A．氧化物和化合物属于包含关系 B．单质与化合物属于并列关系 C．氧化反应和化合反应属于交叉关系 D．分解反应与化合反应属于包含关系 【答案】D 【分析】A、根据氧化物和化合物属于包含关系进行分析； B、根据单质与化合物都是纯净物，属于并列关系进行分析； C、根据氧化反应和化合反应属于交叉关系进行分析； D、根据分解反应与化合反应属于并列关系进行分析。 【解答】解：A、氧化物和化合物属于包含关系，故A正确； B、单质与化合物都是纯净物，属于并列关系，故B正确； C、氧化反应和化合反应属于交叉关系，故C正确； D、分解反应与化合反应属于并列关系，故D错误。 故选：D。 【点评】物质的分类和溶液的知识是初中化学的教学难点，也是考查的热点之一，透彻理解有关概念，明确概念间的相互关系是解题的关键。 【典例3】（2024•蒙城县模拟）下列说法正确的是（　　） A．只含有一种元素的物质一定是纯净物 B．化合物一定含有不同种元素 C．混合物一定由不同种分子构成 D．含有氧元素的物质一定是氧化物 【答案】B 【分析】A、只含有一种元素的物质不一定是纯净物，例如氧气和臭氧； B、化合物是指含有不同种元素的纯净物； C、混合物不一定由分子构成，可能由原子或离子构成； D、含有氧元素的物质不一定是氧化物。 【解答】解：A、只含有一种元素的物质不一定是纯净物，例如氧气和臭氧，故A错； B、化合物是指含有不同种元素的纯净物，故B正确； C、混合物不一定由分子构成，可能由原子或离子构成，故C错； D、含有氧元素的物质不一定是氧化物，故D错。 故选：B。 【点评】解答本题关键是熟悉化合物、纯净物、混合物、氧化物的特点。 方法技巧 单质和化合物的判别是根据单质和化合物的概念，以及它们的不同点，来对某纯净物进一步地辨析、推断，看它到底是单质还是化合物．具体的判别方法或技巧是： 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．又如，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． 3. 在从组成上识别氧化物时，切不可将其和物质的简单分类孤立开来；要注意氧化物的概念是建立在化合物的基础上的．也就是，要判断某物质是不是氧化物，要先看看它是不是纯净物，是不是化合物，然后，再从组成上识别它是不是氧化物．而不能只根据物质的元素组成，不管它是否为纯净物中的化合物，就盲目地来妄加判断。 ■易错点 物质分类的方法 直击易错点 1、纯净物能用化学式表示，混合物不能； 2、微观上纯净物中只含有一种分子（由原子构成的物质，就只含有一种原子）；混合物中含有不同种分子； 3、单质分子由同种原子构成；化合物分子由不同种原子构成； 4、氧化物分子由两种原子构成，其中一种是氧原子。 【典例1】（2024春•环翠区期末）下面是某些物质的微观模型图，“”“”“”表示三种不同的原子，其中可以表示由稀有气体组成的混合物的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。稀有气体中含有氦气、氖气、氩气、氪气等气体，属于混合物。 【解答】解：A、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；故选项错误； B、氦气、氖气、氩气等是由原子直接构成的物质，图中为两种不同原子，该图所表示的物质为混合物，可以表示由稀有气体组成的混合物；故选项正确； C、图中为一种原子，该图所表示的物质为纯净物，不可以表示由稀有气体组成的混合物；故选项错误； D、图中为两种不同种分子，该图所表示的物质为混合物，不可以表示由稀有气体组成的混合物；故选项错误； 故选：B。 【点评】本考点考查了物质的分类护和微观图示的辨别，要加强记忆混合物、纯净物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 【典例2】（2024•滨州模拟）分类是一种重要的学习方法。下列各图中“”和“”分别表示两种不同元素的原子，其中表示化合物的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。 【解答】解：A、图A表示两种单质和一种化合物组成的混合物，故选项错误； B、图B表示纯净物中的单质，故选项错误； C、图C表示纯净物中的化合物，故选项正确； D、图D表示纯净物中的单质，故选项错误； 故选：C。 【点评】本考点考查了物质的分类和微观图示的辨别等，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 【典例3】（2024春•南岗区校级月考）下列关于物质的分类叙述正确的是（　　） A．氧化镁、二氧化碳、氯化铜都是氧化物 B．冰水混合物、空气、石灰石均属于混合物 C．二氧化锰、氯酸钾、稀盐酸均属于纯净物 D．白磷、红磷、氧气、臭氧都属于单质 【答案】D 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。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。 【解答】解：A、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，即氧化镁、二氧化碳属于氧化物，氯化铜不属于氧化物；故选项错误； B、冰水混合物中只有水分子，水属于纯净物；空气、石灰石均属于混合物；故选项错误； C、纯净物是由同种物质组成的物质，即二氧化锰、氯酸钾属于纯净物，稀盐酸含有氯化氢和水属于溶液，属于混合物；故选项错误； D、由同种元素组成的纯净物属于单质，白磷、红磷、氧气、臭氧都属于单质；故选项正确； 故选：D。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 方法技巧 要理解和熟记单质和化合物的判别方法或技巧，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。 ►第四单元 自然界的水 4.2 水的组成 一．选择题（共13小题） 1．（2024•南阳模拟）在空气中点燃氢气，然后放入干燥的氧气中燃烧，关于该实验的说法错误的是（　　） A．点燃氢气前需要验纯 B．能观察到淡蓝色火焰 C．产物无污染 D．能证明水是由氢气和氧气组成 2．（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 3．（2024•龙华区校级模拟）下面关于水（H2O）的说法中正确的是（　　） A．水通电分解为氢气和氧气，所以水中含有氢气 B．水是由氢、氧两种元素组成的 C．用吸附的方法降低水的硬度 D．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的 4．（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 5．（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 6．（2024•岳阳县二模）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．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2：1 7．（2024•无锡模拟）我国首次实现“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．电解水过程可将电能转化为化学能 B．电解水微观实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子 C．电解水制氢时正、负极产生气体的体积比为2：1 D．高压加注压缩氢能源时，氢分子间的间隔变小 8．（2024春•丰城市校级期末）如图是电解水实验的改进装置，下列有关水和电解水的说法正确的是（　　） A．地球上总水储量很大，水资源不会短缺 B．生活中加肥皂水使硬水软化 C．实验时正、负两极产生气体的质量比为1：2 D．用正极产生的气体吹肥皂泡，肥皂泡会下沉 9．（2024春•新泰市期末）用图所示的装置进行电解水实验，有以下描述： ①向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性 ②乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃 ③甲试管生的气体能燃烧 ④甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1 ⑤水是由氢气和氧气构成的 ⑥水是由氢元素和氧元素组成的 以上描述中正确的是（　　） A．①②③④⑤ B．②③④ C．①②③⑥ D．①②③④⑥ 10．（2024•临颍县模拟）下列有关水的沸腾实验和电解水实验的说法正确的是（　　） A．实验1中观察到玻璃片上有水雾生成，证明发生了化学反应 B．实验2中a、b管产生气体的质量比为2：1 C．两个实验都能说明水是由氢、氧元素组成的 D．实验1中水分子种类不变，实验2中水分子种类改变 11．（2024•牙克石市一模）下列各组按混合物、化合物、单质顺序排列的是（　　） A．冰水混合物、二氧化氮、氮气 B．氯酸钾、过氧化氢、液态氧 C．洁净的空气、氯化钠、铜 D．盐水、铁粉、水银 12．（2024•辽宁一模）下列各图中和分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的是（　　） A． B． C． D． 13．（2024•湖北模拟）分类是认识物质的常用方法。下列物质分类错误的是（　　） A．海水——纯净物 B．硫——单质 C．氯酸钾——化合物 D．干冰——氧化物 二．实验题（共5小题） 14．（2024•南岗区开学）如图所示是实验室电解水的实验装置图，请回答下列问题： （1）A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管内出现的实验现象有 　 　，通过现象判断A为电源的 　 　（填“正”或“负”）极； （2）Ⅱ玻璃管中收集到的气体可以用 　 　检验； （3）实验前需要在所电解的水中加入少量的硫酸钠，其目的是 　 　。 15．（2024•平凉一模）如图所示是实验室电解水的实验装置图，请回答下列问题。 （1）A、B分别为电源的负、正两极，通电一段时间后，Ⅰ管中出现的实验现象有 　 　。 （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是 　 　。 （3）写出电解水的化学方程式：　 　。 16．（2024•平谷区一模）电解水实验装置如图。 （1）该反应的化学方程式为 　 　。 （2）有关该实验，下列说法不正确的是 　 　。 A．水由H2、O2组成 B．水由氢、氧元素组成 C．与试管1相连的是电源负极 D．生成氢气与氧气的体积比是1：2 17．（2024•凉州区开学）如图是水的分解实验示意图： （1）如果该实验中产生8mL的氢气，则生成氧气的体积是 　 　mL。 （2）与A试管中的电极相连的是电源的 　 　极。 （3）B试管中产生的气体可以用带火星的木条检验，现象是 　 　，说明B试管中产生的气体具有的性质是 　 　。 （4）写出水电解的化学方程式 　 　。 （5）电解水是将 　 　能转化为 　 　能的反应。 18．（2024•江阴市校级三模）实验小组进行水分解实验。请回答下列问题： 甲小组：传统电解水实验 （1）电解水反应的化学方程式为 　 　。 （2）为研究影响电解水反应速率的因素，甲小组进行实验探究，数据记录如下表： 实验编号 温度（℃） NaOH溶液浓度（%） 负极气体体积（mL） 正极气体体积（mL） 电解时间（s） 实验1 20 2% 20 9.8 54.0 实验2 20 5% 20 9.8 36.2 实验3 30 2% 20 9.9 X 实验4 30 5% 20 9.9 35.4 甲组同学画出水分解的微观示意图，如图。结合上表数据分析。 ①相同条件下气体的体积主要与气体物质的分子 　 　有关。 ②实验3的电解时间“X”可能是 　 　（填序号）。 a．32.4 b．35.2 c．50.2 d．55.6 （3）乙小组：水热解实验 高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图。图中曲线B对应的微粒是 　 　（填符号）。 （4）有关甲、乙组实验说法错误的是 　 　（填序号）。 a．甲组中NaOH溶液起催化作用 b．甲组中正极气体各组数据差异可能受温度影响 c．通过甲、乙组实验，均能证明水不是一种元素组成 参考答案 1．【答案】D 【分析】根据氢气具有可燃性、氢气燃烧的实验现象以及实验结论来分析。 【解答】解：A、氢气具有可燃性，不纯的氢气点燃时可能会发生爆炸，因此点燃氢气前需要验纯，故A说法正确； B、氢气在氧气中燃烧时会发出淡蓝色火焰，故B说法正确； C、氢气燃烧只生成水，产物无污染，故C说法正确； D、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，而不是由氢气和氧气组成的，故D说法错误。 故选：D。 【点评】本题难度不大，掌握氢气的性质、氢气燃烧的实验现象等是解题的关键。 2．【答案】A 【分析】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。 【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。 【点评】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。 3．【答案】B 【分析】A、根据水的组成情况来分析； B、根据水的组成来分析； C、根据吸附的作用来分析； D、根据水的构成来分析。 【解答】解：A、水通电分解为氢气和氧气，说明水中含有氢元素，而不是水中含有氢气，故A错误； B、水（H2O）是由氢、氧两种元素组成的，故B正确； C、吸附可以除去水中的色素和异味，但无法除去水中的钙离子、镁离子，因此无法降低水的硬度，故C错误； D、分子由原子构成，水是由水分子构成的，1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故D错误。 故选：B。 【点评】本题难度不大，掌握水的组成与结构、净化水的方法是解题的关键。 4．【答案】D 【分析】根据电极水“正氧负氢、氢二氧一”的现象及结论进行分析。 【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。 【点评】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。 5．【答案】D 【分析】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。 【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。 【点评】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。 6．【答案】B 【分析】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。 【解答】解：A、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，由图2可知，相同时间内，生成的气体N体积少，为氧气，甲试管中生成气体N，故a应接电源正极，故选项说法正确。 B、气体M为氢气，氢气具有可燃性，能燃烧，不具有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误。 C、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，故选项说法正确。 D、8min时产生的H2和O2的体积比是10mL：5mL＝2：1，故选项说法正确。 故选：B。 【点评】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。 7．【答案】C 【分析】A、根据能量的转化分析； B、根据电解水的微观原理分析； C、根据电解水的现象分析； D、根据微粒的观点分析。 【解答】解：A、电解水过程可将电能转化为化学能，故A说法正确； B、从微观视角分析，电解水时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，电解水反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子，故C说法正确； C、电解水制氢时正、负极产生气体的体积比为1：2，故B说法错误； D、由分子构成的物质，状态改变时，分子间的间隔改变，则高压加注压缩氢能源时，氢分子间的间隔变小，故D说法正确； 故选：C。 【点评】本题难度不大，考查了有关电解水的内容。 8．【答案】D 【分析】A、根据地球水资源状况，进行分析判断。 B、根据降低水的硬度，要降低可溶性钙、镁化合物的含量，进行分析判断。 C、根据电解水的实验现象和结论，进行分析判断。 D、根据正极产生的气体是氧气，进行分析判断。 【解答】解：A、地球上的水总储备虽然很大，但大部分是海水，淡水只约占全球水储量的2.53%，可利用的淡水资源不到全球总储水量的1%，故选项说法错误。 B、区分硬软水使用肥皂水，加入肥皂水后产生大量泡沫的是软水，有大量浮渣的是硬水，加肥皂水只能鉴别硬水、软水，不能使硬水软化，故选项说法错误。 C、电解水正氧负氢，实验时正、负两极产生气体的体积比为1：2，正极生成的氧气与负极生成氢气的质量比是8：1，故选项说法错误。 D、用正极产生的气体是氧气，由于氧气密度比空气略大，则肥皂泡会下沉，故选项说法正确。 故选：D。 【点评】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。 9．【答案】D 【分析】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。 【解答】解：①纯水几乎不导电，向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性，故说法正确。 ②乙试管与电源正极相连，产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故说法正确。 ③甲试管与电源负极相连，产生的气体是氢气，具有可燃性，产生的气体能燃烧，故说法正确。 ④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，且两者的体积之比大约是2：1，故说法正确。 ⑤水是由水分子构成的，故说法错误。 ⑥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，故说法正确。 故①②③④⑥说法正确。 故选：D。 【点评】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。 10．【答案】D 【分析】A、根据化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成，进行分析判断。 B、根据电解水的实验现象和结论，进行分析判断。 C、根据水的组成，进行分析判断。 D、根据分子的基本性质，进行分析判断。 【解答】解：A、水沸腾没有生成其他物质，属于物理变化，没有发生化学反应，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，a、b管中气体体积比约为2：1，则a管产生的气体是氢气，b管产生的是氧气，a、b管产生气体的质量比为1：8，故选项说法错误。 C、水沸腾属于物理变化，不能证明水是由氢、氧元素组成的；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，说明水是由氢、氧元素组成的，故选项说法错误。 D、水沸腾，属于物理变化，水分子种类没有改变；电解水实验中，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，水分子种类发生改变，故选项说法正确。 故选：D。 【点评】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。 11．【答案】C 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。 【解答】解：A、冰水混合物中只有水分子，水属于纯净物，二氧化氮属于化合物，氮气属于单质；故选项错误； B、氯酸钾属于化合物，过氧化氢属于化合物，液态氧属于单质；故选项错误； C、洁净的空气中有氧气、氮气等，属于混合物；氯化钠属于化合物，铜属于单质；故选项正确； D、盐水属于混合物，铁粉和水银都是单质；故选项错误； 故选：C。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 12．【答案】B 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。 【解答】解：A、图A中有一种分子，分子由同一种原子构成，属于纯净物中的单质；故选项错误； B、图B所示有一种分子，每个分子由两种原子构成，属于纯净物中的化合物；故选项正确； C、图C所示，6个原子单独组成物质，属于纯净物中的单质；故选项错误； D、图D所示有两种分子，每个分子是由同种原子构成的单质分子，属于混合物；故选项错误； 故选：B。 【点评】本考点考查了物质的分类和微观图示的辨别，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 13．【答案】A 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。 【解答】解：A、海水中含有水以及各种盐类物质，属于混合物，故A错误； B、硫是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故B正确； C、氯酸钾中只含有一种物质，含有氯元素、钾元素和氧元素，属于化合物，故C正确； D、干冰是二氧化碳固体，二氧化碳是氧元素和碳元素组成的氧化物，故D正确。 故选：A。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。 14．【答案】（1）电极附近产生气泡，玻璃管内液面下降；负； （2）燃着的小木条（带火星的小木条）； （3）增强导电性。 【分析】（1）根据电解水实验中，根据“正氧负氢、氢二氧一”进行分析。 （2）根据）Ⅱ玻璃管中收集到的气体是氧气，进行分析。 （3）根据加入少量的硫酸钠，其目的是增强导电性进行分析。 【解答】解：（1）电解水实验中，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，生成氢气的体积大于生成氧气的体积，Ⅱ管与电源正极相连，产生的是氧气，Ⅰ管与电源的负极相连，产生的是氢气，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管内出现的实验现象有电极附近产生气泡，玻璃管内液面下降，通过现象判断A为电源的负极； （2）Ⅱ玻璃管中收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，可以用燃着的小木条检验； （3）实验前需要在所电解的水中加入少量的硫酸钠，其目的是增强导电性。 【点评】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。 15．【答案】（1）电极附近有气泡产生，玻璃管中的液面下降； （2）木条燃烧更剧烈； （3）。 【分析】（1）根据装置内的压强变化来分析； （2）根据气体的性质来分析； （3）根据电解水的原理来分析。 【解答】解：（1）根据图示，通电一段时间后，Ⅰ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； （2）根据图示，Ⅱ管是电源的正极，产生的是氧气，氧气具有助燃性，则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； （3）电解水产生氢气和氧气，化学方程式是。 【点评】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。 16．【答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑；（2）AD。 【分析】（1）根据化学反应的原理来分析； （2）根据水的组成、电解水的知识来分析。 【解答】解：（1）水在通电的条件下分解为氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑； （2）A．水是一种纯净物，不是由H2、O2组成的，选项说法错误； B．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，水由氢、氧元素组成，选项说法正确； C．由“正氧负氢、氢二氧一”可知，与试管1相连的是电源负极，选项说法正确； D．由“正氧负氢、氢二氧一”可知，生成氢气与氧气的体积比是2：1，选项说法错误。 【点评】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。 17．【答案】（1）4。（2）负。（3）带火星的木条复燃；助燃性。 （4）2H2O2H2↑+O2↑。（5）电；化学。 【分析】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。 【解答】解：（1）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，故如果该实验中产生8mL的氢气，则生成氧气的体积是4mL； （2）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，A管中产生的气体较多，是氢气，故与A试管中的电极相连的是电源的负极； （3）B试管中产生的气体较少，产生的是氧气，氧气具有助燃性，可以用带火星的木条检验，现象是：带火星的木条复燃，说明B试管中产生的气体具有的性质是：助燃性； （4）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑； （5）电解水反应条件是通电，是将电能转化为化学能。 【点评】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。 18．【答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑；（2）①数目；②c；（3）O；（4）a。 【分析】（1）根据水在通电条件下生成氢气与氧气来分析解答； （2）①根据相同条件下气体的体积主要与气体物质的分子数目有关来分析解答； ②根据实验1、2得出的结论是温度相同，溶液浓度越高，电解水的速率越快，根据实验2、4得出的结论是溶液浓度相同，温度越高，电解水的速率越快，再结合题中数据来分析解答； （3）根据A曲线微粒大约是B曲线2倍来分析解答； （4）a、根据没有验证氢氧化钠溶液的质量与化学性质是否改变来分析解答； b、根据甲组中正极气体各组数据差异可能受温度影响来分析解答； c、根据通过甲、乙组实验，均能证明水不是一种元素组成来分析解答。 【解答】解：（1）水在通电条件下生成氢气与氧气，该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑； （2）①相同条件下气体的体积主要与气体物质的分子数目有关； ②根据实验1、2得出的结论是温度相同，溶液浓度越高，电解水的速率越快，根据实验2、4得出的结论是溶液浓度相同，温度越高，电解水的速率越快，分析实验1，温度都20℃，产生20mL氢气，2%溶液电解需要54.0s，实验4温度为30℃，5%的溶液电解时间为35.4s，所以实验3的电解时间“X”应在35.4～54.0之间，故选：C； （3）如图所示，温度逐渐升高，水分子数量不断快速下降，A曲线微粒大约是B曲线2倍，故A表示氢原子（H），B曲线表示氧原子（O）； （4）a、纯水不导电，甲组中NaOH溶液用来增强溶液的导电性，没有验证氢氧化钠溶液的质量与化学性质是否改变，不能得出氢氧化钠溶液起催化作用的结论，故a错误； b、根据甲组实验探究，其它条件相同时，温度不同，正极气体体积不同，甲组中正极气体各组数据差异可能受温度影响，故b正确； c、甲、乙两组实验反应物均为水，生成了氢气与氧气两种不同的产物，均能证明水不是一种元素组成，故c正确； 故选：a。 【点评】在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答。 第2页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $$