4.2水的组成同步练习---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

4.2水的组成 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．烟花制作和燃放过程中涉及很多物质。下列物质中，属于氧化物的是 A．硫粉 B．煤粉 C．未经污染的空气 D．二氧化硫 2．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中表示正确的是 A．物质分类模型 B．原子的构成 C．地壳中元素含量 D．认识物质结构 3．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是 A．电解水时正负极产生气体的体积比为2：1 B．经过滤后的天然水是纯净水 C．净水过程中加明矾可起杀菌作用 D．硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物 4．下列属于化合物的是 A．纯净的空气 B．冰水混合物 C．铁 D．氧气 5．下列推理正确的是 A．单质由一种元素组成，所以由一种元素组成的物质一定是单质 B．化合物由多种元素组成，所以只含一种元素的物质不可能是化合物 C．氧化物都含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物 D．若化合物由三种元素组成，只要含有氧元素就是氧化物。 6．科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法正确的是 A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧 C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的 7．下列有关物质分类的说法正确的是 A．硫属于非金属单质 B．矿泉水属于化合物 C．氯酸钾属于氧化物 D．氮气属于稀有气体 8．下列有关物质性质和用途的说法正确的是 A．氧气具有助燃性，可用作燃料 B．混凝剂沉淀速度快，可用于软化硬水 C．氮气化学性质不活泼，可作保护气 D．氢气具有可燃性，常用于填充飞艇 9．下图是“水的组成”探究实验。下列说法错误的是 A．a、b管中气体质量比约为1:2 B．可用燃着的木条检验产生的气体 C．电解水的文字表达式为：水氢气+氧气 D．该实验说明水中含有氢元素和氧元素 10．化学核心素养中提出，要从不同层次认识物质的多样性并对物质进行分类。下列物质属于氧化物的是 A． B． C． D． 11．晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是 A．管与电源正极相连 B．管中气体可以燃烧 C．管中的气体能使带火星的木条复燃 D．该实验中，电压越高电解水的速率越快 12．下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧 B．加热一定质量的高锰酸钾固体 C．电解水一段时间 D．用等质量、等浓度的溶液分别制取 13．对实验现象的准确描述是进行科学实验探究的基础。下列有关实验现象的描述正确的是 A．硫在空气中燃烧，生成二氧化硫气体 B．红磷在空气中燃烧，产生白色烟雾 C．生活中用煮沸的方法可降低水的硬度 D．电解水实验中，电源正极和负极两端玻璃管内收集到的气体体积比为2∶1 14．下列对实验现象的描述正确的是 A．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 B．红磷在空气中燃烧，有黄色火焰，有大量白雾生成 C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成黑色固体 D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体 二、综合应用题 15．古人云“水为食之先”，它塑造了人类的历史。某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式探究学习。 【任务一】探究水分子的基本性质 (1)小明周末在家打扫书房的卫生，他发现湿抹布擦过的桌面一会就变干了，由此说明分子具有的性质是 。 【任务二】探究水的净化 2024年7月7日，湖南华容县团洲垸洞庭湖大堤决口完成封堵，但恢复生活还需时间。湖南某学校初三志愿者奔赴团洲垸帮助当地居民进行饮用水的处理，设计出如图所示净化水的操作流程。 (2)操作①的名称是 。 (3)经过操作③后得到的可饮用水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 【任务三】探究水的组成 查阅资料：①在水中加入硫酸钠、氯化钠都可以增强水的导电性 ②氯气是浅黄绿色有刺激性气味的有毒气体，可溶于水。 (4)小明同学用如图装置来探究水的组成，则b管产生的气体是 ，请写出该反应的文字表达式 ，由此可知水是由 组成的。 另一小组做电解水实验时，在水中加了氯化钠，该小组发现与正极相连的电极上出现浅黄绿色气体。这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究活动吧！ 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，电极上分别生成了什么气体？ 【提出猜想】 (5)猜想1：电极上分别生成了氧气和氯气； 猜想2：电极上分别生成了氢气和氧气； 猜想3：电极上分别生成了 。 【设计实验】该小组仍然用如图装置来电解加了氯化钠的水，并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a试管收集到浅黄绿色气体，b试管收集到无色气体。 通过对气体颜色的分析，说明猜想2肯定是错误的。 ②用拇指堵住b试管，移近点燃的酒精灯，松开拇指。 听到轻微爆鸣声 【实验反思】 (6)该小组发现在通电条件下除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠(NaOH)，请试着写出水和氯化钠在通电时发生反应的文字表达式： 。 三、填空与简答 16．请结合有关知识回答下列问题： (1)有下列物质：①氮气②洁净的空气③氯酸钾④加热高锰酸钾后的残余固体⑤五氧化二磷⑥澄清石灰水⑦冰水混合物。请用序号填空，其中属于纯净物的是 。 (2)如图是分子结构模型示意图（图中“”“”表示两种不同的原子），其中表示化合物的是________（用序号填空）。 A． B． C． D． (3)保持氧气化学性质的最小粒子是 （用化学符号填空）。 (4)金属汞是由 （填“分子”“原子”或“离子”）构成。 17．水是最常见的物质之一，如图是电解水实验的示意图： (1)写出该反应的文字表达式 。 (2)检验试管b中气体的方法 。 (3)下列关于电解水的说法中不正确的是 。 A．水分子发生了改变 B．氢原子和氧原子没有发生变化 C．水是由氢元素和氧元素组成 D．水分子是化学变化中最小的微粒 (4)已知相同条件下氧气在水中的溶解能力大于氢气，则在实验中试管a、b收集到的气体体积比 2：1（填“大于”、“小于”或“等于”）。 18．如图有六种途径可以制得氧气，请回答下列问题： (1)写出A途径发生化学反应的文字表达式： 。 (2) （填序号）途径发生的是物理变化。 (3)发生化学变化的途径，它们的基本类型是 。 (4)为了使A、F两种途径更快地制取氧气，还需要加入 。 19．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)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D B B D A C A B 题号 11 12 13 14 答案 D C C A 1．D 【详解】A、硫粉是由同种元素组成的纯净物，属于单质，故选项不符合题意； B、煤粉中含有多种物质，属于混合物，故选项不符合题意； C、空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，故选项不符合题意； D、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，二氧化硫是由硫、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，故选项符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A、纯净物包括单质与化合物，氧化物指的是由两种元素组成的化合物，其中一种为氧元素，故化合物包含氧化物，选项模型正确； B、原子由原子核与核外电子两部分组成，原子核中含有质子与中子，选项模型错误； C、地壳中排名前五位的元素为氧、硅、铝、铁、钙，选项模型错误； D、微观认识：物质可以由分子、原子、离子等微观粒子构成；宏观认识：物质由元素组成，选项模型错误； 故选A。 3．D 【详解】A、水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，正、负极产生气体的体积比为1：2，错误； B、经过滤后的天然水中仍含有一些可溶性杂质，所以过滤后的天然水是混合物，错误； C、净水过程中加明矾可使水中悬浮的杂质沉降下来，无杀菌作用，错误； D、含有较多钙镁化合物的水是硬水，正确。 故选D。 4．B 【详解】A、纯净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，不符合题意； B、冰水混合物只由水一种物质组成，属于纯净物，水是由氢元素、氧元素组成的纯净物，属于化合物，符合题意； C、铁是由铁元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意； D、氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意。 故选：B。 5．B 【详解】A、单质是由一种元素组成的纯净物。单质由一种元素组成，但由一种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧组成的混合物中只含一种元素，故说法错误； B、化合物由多种元素组成，所以只含一种元素的物质不可能是化合物，故说法正确； C、氧化物是指含两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，则含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如高锰酸钾中含有氧元素，但不属于氧化物，故说法错误； D、若化合物由三种元素组成且含有氧元素，只能是含氧化合物而不是氧化物，氧化物必须只有两种元素，故说法错误。 故选B。 6．D 【详解】A、根据图示，电解水装置中a管生成的气体为氢气，b管生成的气体为氧气，a管与电源负极相连，说法错误； B、b管中的气体是氧气，氧气具有助燃性，本身不能燃烧，说法错误； C、a、b两管产生了气体，压强增大，导致c管的液面上升，说法错误； D、该实验电解水生成氢气和氧气，化学反应前后元素种类不变，证明水是由氢、氧元素组成的，说法正确； 故选：D。 7．A 【详解】A、硫元素的名称中有“石”字旁，属于非金属元素组成的单质，属于非金属单质，故正确； B、矿泉水中含有水和多种可溶性矿物质，属于混合物，故错误； C、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，而氯酸钾由钾、氯、氧三种元素组成，不属于氧化物，故错误； D、稀有气体是指氦、氖、氩、氪等气体，氮气不属于稀有气体，故错误。 故选：A。 8．C 【详解】A、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，氧气不具有可燃性，不能用作燃料，故说法错误； B、混凝剂沉淀速度快，不可用于软化硬水，生活中常用加热煮沸的方法软化硬水，加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度；蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的水属于纯净水，实验室常用蒸馏的方法软化硬水，故说法错误； C、氮气化学性质不活泼，可作保护气，故说法正确； D、氢气的密度虽然比空气小，但是因为其具有可燃性，遇到明火或电火花时易发生燃烧或爆炸，所以不能用氢气填充飞艇，故说法错误； 故选：C。 9．A 【详解】A、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约为1：2，由图可知，a管与电源正极相连，则收集的气体为氧气，则a、b管中气体体积比约为1：2，质量比约为8：1，该选项说法错误； B、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，氢气具有可燃性，能燃烧，则可用燃着的木条检验产生的气体，该选项说法正确； C、电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：，该选项说法正确； 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，则说明水是由氢、氧元素组成，该选项说法正确。 故选A。 10．B 【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、O3中只含一种元素，属于单质，该选项不符合题意； B、SiO2是由硅、氧两种元素组成，属于氧化物，该选项符合题意； C、Na2CO3中含有三种元素，不属于氧化物，该选项不符合题意； D、C6H12O6中含有三种元素，不属于氧化物，该选项不符合题意。 故选B。 11．D 【详解】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，a管收集到的气体较多，是氢气，与电源负极相连，故A错误； B、b管收集到的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，故B错误； C、a管中的气体是氢气，能燃烧，不能使带火星的木条复燃，故C错误； D、由图可知，收集相同体积的氢气时，电压越高，所需时间越短，则相同条件下电压越大电解水的速率越快，故D正确。 故选D。 12．C 【详解】A、红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧，开始燃烧时，瓶内气体受热，气压升高。随着反应的进行，氧气不断被消耗，燃烧停止后温度逐渐恢复室温，所以瓶内气压不断降低，最终由于氧气被消耗，瓶内气压小于初始值，而图中气压最终大于初始值，A选项错误； B、加热一定质量的高锰酸钾固体，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气。随着反应的进行，不断产生氧气，固体质量不断减小，最终剩余固体是氯酸钾、二氧化锰，质量不为0，而图中最终剩余固体质量为0，B选项错误； C、电解水时，产生的氢气与氧气的体积为2∶1，C选项正确； D、用等质量、等浓度的H2O2溶液分别制取O2，有催化剂情况下，H2O2分解速率较快，相同时间内生成O2的质量较大，但催化剂不能增加生成物的最终质量，而图中有催化剂情况下最终生成O2的质量较大，D选项错误。 故选：C。 13．C 【详解】A、硫在空气中燃烧产生淡蓝色的火焰，有刺激性气味的气体产生，但描述现象的时候不能说出具体的生成物，错误； B、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，错误； C、天然水煮沸时，水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低，生活中用煮沸的方法可降低水的硬度，正确； D、电解水实验中，电源正极和负极两端玻璃管内收集到的气体体积比为1：2，错误。 故选C。 14．A 【详解】A 、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量。A正确； B、红磷在空气中燃烧，产生黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量。B不正确； C、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。C不正确； D、硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成一种无色有刺激性气味的气体。D不正确 。 综上所述：选择A。 15．(1)不断运动 (2)过滤 (3)混合物 (4) 氧气/O2 氢元素和氧元素 (5)电极上分别生成了氢气和氯气 (6) 【详解】（1）湿抹布擦过的桌面一会就变干了，由此说明分子具有的性质是不断地运动，水分子运动到空气中了； （2）操作①可以分离固体和液体，名称是过滤； （3）经过操作③后得到的可饮用水，还含有可溶性杂质，属于混合物； （4）水通电分解生成氢气和氧气，根据“正氧负氢、氧一氢二”，b管产生的气体较少，则b管产生的气体是氧气； 水通电分解生成氢气和氧气，该反应的文字表达式； 水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，由此可知水是由氢元素和氧元素组成的； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，氯化钠和水中含有钠、氯、氢、氧元素，则产生的气体可能是氢气、氧气、氯气，根据已知假设，则假设3是电极上分别生成了氢气和氯气； （6）根据猜想2错误，且生成了氢气（实验②听到轻微爆鸣声，说明生成的气体是氢气），则氯化钠和水通电生成氢气、氯气和氢氧化钠，文字表达式为：。 16．(1)①③⑤⑦ (2)A (3) (4)原子 【详解】（1）纯净物是由一种物质组成的；混合物是由两种或两种以上物质组成的；①氮气是由一种物质组成的，属于纯净物；②洁净的空气是由氮气、氧气等气体组成的，属于混合物；③氯酸钾是由一种物质组成的，属于纯净物；④加热高锰酸钾后的残余固体中含有锰酸钾和二氧化锰，属于混合物；⑤五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；⑥澄清石灰水是由水和氢氧化钙组成的，属于混合物；⑦冰水混合物，是由一种物质组成的，属于纯净物；所以属于纯净物的是①③⑤⑦。 （2）化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物； A.是由两种元素组成的纯净物，属于化合物，此选项正确； B.是由一种元素组成的纯净物，属于单质，此选项错误； C.是由不同种分子构成的，属于混合物，此选项错误； D. 是由一种元素组成的纯净物，属于单质，此选项错误； 故选A。 （3）氧气是由氧分子构成的，所以保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，化学符号为。 （4）金属汞是由原子构成的。 17．(1)水氢气+氧气 (2)将带火星木条放入试管中，木条复燃，说明气体是氧气 (3)D (4)大于 【详解】（1）电解水生成氢气和氧气，故填； （2）电解水实验，正极产生氧气、负极产生氢气，氧气和氢气的体积比为1:2，则试管b收集到的是氧气。检验试管b中气体的方法是：将带火星木条放入试管中，木条复燃，说明气体是氧气。故填将带火星木条放入试管中，木条复燃，说明气体是氧气。 （3）A、水分子发生了改变，生成了新分子--氢分子和氧分子，该选项说法正确； B、氢原子和氧原子没有发生变化，该选项说法正确； C、电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，该选项说法正确； D、电解水时，水分子发生改变，生成了新分子--氢分子和氧分子，水分子不是化学变化中最小的微粒，该选项说法不正确。 故填D。 （4）因为相同条件下氧气在水中的溶解能力大于氢气，即溶于水的氧气多于溶于水的氢气，则在实验中试管a、b收集到的气体体积比应该略大于2:1。故填大于。 18．(1)过氧化氢水＋氧气 (2)D (3)分解反应 (4)催化剂 【详解】（1）A途径是在二氧化锰催化下分解过氧化氢制取氧气，反应的文字表达式为：； （2）空气制取氧气是利用液态氮的沸点与液态氧的沸点不同，进行混合物的分离，没有新物质生成，属于物理变化，故填D； （3）过氧化氢制取氧气、高锰酸钾制取氧气、氯酸钾制取氧气、水制取氧气、氧化汞制取氧气等反应的反应物都是一种物质，生成物是两种或两种以上，属于分解反应； （4）催化剂在化学反应中能改变反应速度，过氧化氢制取氧气、氯酸钾制取氧气都需要用二氧化锰作催化剂，能加快反应速度。 19．(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。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$