4.2 水的组成（5大题型专项训练，辽宁专用）化学新教材人教版九年级上册

4.2 水的组成 题型01 氢气的性质 题型02 氢气纯度的检验与氢气燃烧实验 题型03 电解水实验 题型04 水分子的分解示意图 题型05 化合物、氧化物与单质的判断 题型01 氢气的性质 一、氢气的物理性质 颜色：无色 气味：无味 状态：气体 密度：相同条件下密度最小的气体 溶解性：难溶于水 二、氢气的 “性质→用途” 对应清单 氢气的性质 对应的用途 密度最小的气体 填充气球 燃烧能放出大量的热 ①作高能燃料；②作为新能源 具有还原性 ①冶炼金属；②作保护器；③制高纯硅 能和多种物质发生反应 作化工原料（如制取氨气、氯化氢等气体） 【典例1】(25-26九上·辽宁鞍山海城二中集团·期中)空气中物质的性质与用途对应关系正确的是 A．氧气——助燃性——灭火 B．氢气——可燃性——充气球 C．氮气——难溶于水——保护气 D．稀有气体——通电发光——作电光源 【答案】D 【详解】A、氧气助燃，不能灭火，此选项错误； B、氢气可燃，但充气球不安全，常用氦气，此选项错误； C、氮气难溶于水，但作保护气主要因化学性质稳定，此选项错误； D、稀有气体通电发光，可用于电光源，此选项正确。 故选：D。 【变式1-1】(25-26九上·辽宁大连甘井子区·月考)以下各物质的用途只利用其物理性质的是 A．一氧化碳作燃料 B．氢气填充气球 C．镁用于制照明弹 D．氮气生产氮肥 【答案】B 【详解】A、一氧化碳可作燃料，是因为其具有可燃性，可燃性需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，该选项不符合题意； B、氢气用于填充气球，是因为氢气的密度比空气小，密度属于物理性质，该选项符合题意； C、镁在照明弹中燃烧时发出强光，这是一个化学变化，则利用了镁的化学性质，该选项不符合题意； D、氮气用于生产氮肥，需要通过化学反应，利用了氮气的化学性质，该选项不符合题意。 故选B。 【变式1-2】(25-26九上·辽宁鞍山铁东区·期中)下列实验现象描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，发出红光 B．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰 C．水通电分解，电极附近产生氢气和氧气 D．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，产生黑色固体 【答案】B 【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，而不是红光，故选项实验现象描述不正确。 B、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故选项实验现象描述正确。 C、水通电分解，电极附近产生氢气和氧气，是实验结论，而不是实验现象，故选项实验现象描述不正确。 D、镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，产生白色固体，而不是黑色固体，故选项实验现象描述不正确。 故选B。 【变式1-3】(24-25九上·辽宁锦州太和区·期中)下列有关物质燃烧现象的描述，正确的是 A．红磷在空气中燃烧，产生大量烟雾 B．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 C．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光 D．氢气在空气中燃烧，生成水 【答案】C 【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，没有白雾，不符合题意； B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意； C、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，符合题意； D、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成水是实验结论，不是实验现象，不符合题意。 故选C。 题型02 氢气纯度的检验与氢气燃烧实验 实验类型 操作步骤 实验现象 实验结论 氢气燃烧实验 导出氢气并点燃，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯 ①氢气安静燃烧，发出淡蓝色火焰； ②烧杯内壁出现水雾； ③烧杯外壁发热 ①氢气具有可燃性； ②燃烧生成水； ③燃烧过程放出热量 氢气纯度检验 1. 收集一试管氢气，用拇指堵住试管口； 2. 试管口向下，靠近火焰； 3. 移开拇指 ①听到尖锐爆鸣声； ②听到声音很小 ①尖锐爆鸣声→氢气不纯； ②声音很小→氢气纯 【典例2】(23-24九上·辽宁丹东第十九中学·月考)如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．点燃氢气前需要检验其纯度 B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生 D．实验中发生的变化属于化合反应 【答案】B 【详解】A、氢气是可燃性气体，混有一定量的空气或氧气时，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前需要检验其纯度，故选项说法正确；   B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而不是蓝紫色火焰，故选项说法错误； C、氢气燃烧生成水，所以实验中烧杯内壁有无色液滴产生，故选项说法正确；   D 、氢气和氧气在点燃的条件下生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法正确； 故选：B。 【变式2-1】(25-26九上·辽宁阜新实验中学·期中)下列说法不正确的是 A．分离液态空气法用于工业制氧气，发生物理变化 B．点燃氢气前要验纯，因为氢气与空气或氧气混合点燃时，一定会发生爆炸 C．氧气能支持燃烧可做火箭的助燃剂 D．稀有气体化学性质很不活泼，可以用作保护气 【答案】B 【详解】A、工业制氧气采用分离液态空气法，利用氮气和氧气沸点不同进行分离，无新物质生成，属于物理变化，该说法正确。 B、点燃氢气前验纯是因为氢气与空气或氧气混合达到爆炸极限时点燃会爆炸，并非 “一定” 爆炸，该说法不正确。 C、氧气具有助燃性，能支持燃烧，因此可作为火箭的助燃剂，该说法正确。 D、稀有气体化学性质很不活泼，不易与其他物质发生反应，所以可用作保护气，该说法正确。 故选B。 【变式2-2】(24-25九上·辽宁鞍山千山区·月考)下列实验操作中正确的是 A．振荡试管 B．倾倒液体 C．连接橡胶塞 D．检验氢气纯度 【答案】D 【详解】A、振荡试管时，不能上下振荡，该选项操作不正确； B、倾倒液体时，试管倾斜，标签向手心，瓶塞倒放，该选项操作不正确； C、连接橡胶塞时，不能将试管放在桌面上，用力塞上橡胶塞，该选项操作不正确； D、检验氢气纯度时，先用手堵住试管，靠近火源后，松手听声音，该选项操作正确。 故选D。 【变式2-3】(25-26九上·辽宁沈阳尚品学校·月考)下列有关实验现象的描述正确的是 A．木炭在空气中燃烧生成无色气体 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 C．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾 D．氢气在空气中安静燃烧 【答案】D 【详解】A. 木炭在空气中燃烧发红、放热，但产生无色气体无法直接被观察到，描述错误，选项错误； B. 铁丝在空气中不燃烧，选项错误； C. 红磷在空气中燃烧产生大量白烟，不是白雾，选项错误； D. 纯净的氢气在空气中点燃时，会安静地燃烧（即平稳燃烧，不爆炸），并产生淡蓝色火焰。选项正确； 故选D。 题型03 电解水实验 一、实验准备 实验仪器：电解器、直流电源 实验装置：电解器（含两个玻璃管，顶部带活塞）连接直流电源 二、实验操作步骤 在电解器玻璃管内加满水，接通直流电源，观察并记录电极附近、玻璃管内的现象。 三、实验现象 1.通电后，两个玻璃管内液面均下降，电极附近出现无色气泡； 2.与电源正极相连的玻璃管液面下降更慢，与负极相连的玻璃管液面下降更快； 3.一段时间后，正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1：2。 四、气体检验（用燃着的木条） 气体来源 检验现象 对应气体 正极玻璃管 木条燃烧更旺 氧气 负极玻璃管 气体被点燃，产生淡蓝色火焰 氢气 五、反应文字表达式 六、实验分析 & 结论 1.分析：水通电发生化学变化，生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素）；根据 “化学反应前后元素种类不变”，推知水的元素组成。 2.结论：水在通电条件下发生分解反应，生成氢气和氧气；水是由氢、氧两种元素组成的。 【典例3】(25-26九上·辽宁锦州第五中学·期中)电解水实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．电源左端为正极 B．该反应属于化合反应 C．可以用带火星的木条检验两极气体 D．该实验能证明水由氢气和氧气组成 【答案】A 【详解】A、电解水实验中负极产生的是氢气，正极产生的是氧气，二者的体积比是2:1，电源左端连着a玻璃管，a管中气体体积比b管少，所以a管中气体是氧气，则电源左端是正极，说法正确； B、水电解生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不是化合反应，说法错误； C、氧气具有助燃性，而氢气没有，所以用带火星的木条无法检验负极产生的气体，说法错误； D、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；水是纯净物不是由氢气和氧气组成，说法错误。 故选：A。 【变式3-1】(2025·辽宁省鞍山市·月考)2025年是深入推进美丽中国建设的一年，下列关于水的说法错误的是 A．电解水产生的H2和O2的质量比为2：1 B．园林以喷灌和滴灌形式浇灌可节约用水 C．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 D．活性炭在净水过程中体现了吸附性 【答案】A 【详解】A、电解水时，H2与O2的体积比为2:1，反应前后元素的种类和质量不变，则生成氢气和氧气的质量比与水中氢氧元素的质量比相同，为2:16=1:8；故A错误。 B、喷灌和滴灌能减少水资源使用，节约用水，正确。 C、蒸馏可去除所有杂质，得到纯水，通过蒸馏可制得净化程度较高的水，正确。 D、活性炭能吸附水中的色素和异味，体现了活性炭有吸附性，正确。 故选A。 11．(24-25九下·辽宁营口西区育才中学·月考)在教材“电解水实验”中，不需要标记的图标是 A．护目镜 B．热烫 C．明火 D．用电 【答案】B 【详解】A、进行化学实验需要戴好护目镜， 以保护眼睛，该图标需要标记，不符合题意； B、电解水实验不要进行加热操作，该图标不需要标记，符合题意； C、验证氢气和氧气时需要用的酒精灯点燃木条，该图标需要标记，不符合题意； D、电解水实验需要通电，该图标需要标记，不符合题意； 故选B。 12．(24-25九上·辽宁铁岭·期末)如图为电解水实验装置改进图，用图所示的装置进行电解水实验，有以下描述： ①向水中加入少量的硫酸钠，能增强水的导电性； ②甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为； ③甲试管内产生的气体能燃烧； ④该实验说明水是由氢气和氧气组成的； ⑤实验表明一个水是由两个氢元素和一个氧元素构成； ⑥该过程中分子未改变，改变的是分子间的间隔。 以上描述中正确的个数是 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【详解】①水是电的弱导体，向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性，说法正确； ②电解水，正氧负氢，氢二氧一，甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1，不是质量比，说法错误； ③甲试管链接电源正极收集的是氧气，氧气不具有可燃性，说法错误； ④水是纯净物，不含氢气和氧气，该实验说明水是由氢元素和氧元素成的，说法错误； ⑤元素有种类无个数，用于描述宏观物质，实验表明水分子是由氢原子和氧原子构成，水是由氢元素和氧元素组成的，说法错误； ⑥该过程属于化学变化，分子种类发生了改变，说法错误； 因此正确的是①。 故选A。 题型04 水分子的分解示意图 一、水分子的构成每个水分子由2 个氢原子和 1 个氧原子构成，因此水的化学式可表示为H2O。 二、电解水的微观过程（水分子分解步骤） 1.分解：水分子先拆分为独立的氢原子和氧原子； 2.结合：每2个氢原子结合，形成 1 个氢分子；每2个氧原子结合，形成 1 个氧分子； 聚集：多个氢分子聚集成氢气，多个氧分子聚集成氧气。 三、水分子分解示意图的核心结论水的组成 1.水由氢、氧两种元素组成；化学变化的实质; 2.分子分解成原子，原子重新结合生成新的分子; 3.分子与原子的关系：分子是由原子构成的；反应守恒性; 4.化学反应前后，元素种类不变、原子种类和个数不变。 【典例4】(2025·辽宁省锦州市·模拟)如图是氢气在空气中燃烧的微观示意图。下列说法不正确的是 A．反应物都属于单质 B．过程Ⅰ表示分子分解成原子的过程 C．参加反应的氢气与氧气的分子个数比是2：1 D．过程Ⅱ表示氢分子和氢分子重新组合生成水分子 【答案】D 【分析】由图可知，该反应为氢气与氧气反应生成水。 【详解】A、单质为只含一种元素的纯净物，则氢气和氧气均属于单质，该选项说法正确； B、由图可知，过程Ⅰ是氢气分子分成氢原子，氧分子分成氧原子的过程，该选项说法正确； C、由图可知两个氢分子与一个氧分子反应，最终生成两个水分子，故参加反应的氢气与氧气的分子个数比是2：1 ，该选项说法正确； D、由图可知，过程Ⅱ是氢原子和氧原子重新组合为水分子，该选项说法不正确。 故选D。 【变式4-1】(24-25九上·辽宁营口第一中学·期中)水是生命之源，请回答下列有关水的问题： (1)1782年，拉瓦锡将水蒸气通过1000多摄氏度高温金属铁管，获得了“可燃空气(氢气)”和一种黑色固体(四氧化三铁)，该反应的化学方程式为 ，由此他认为水不是一种元素。 (2)1784年卡文迪什在他的论文《关于空气的实验》中，得出了这样的结论：“当可燃空气与普通空气以适当的比例进行爆炸，……，凝结成露珠排在玻璃上。”文中提到的爆炸是氢气和空气在有限空间的剧烈燃烧，该反应化学方程式为 。 (3)随着净水技术的发展，一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如图所示： A．步骤①对应的作用是 ，超滤膜可起到过滤不溶性杂质的作用。实验室进行过滤操作所需要的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗(含滤纸)，和 (填仪器名称)。 B．实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是 。 (4)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图。玻璃管 (填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。请写出该过程的化学方程式 。 (5)从宏观角度：水是由 组成的(填元素名称)；从微观角度：下列图示可以表示构成水的微粒是 (填序号)。 A．     B．    C．     D． 【答案】(1) (2) (3) 吸附颜色和异味 玻璃棒 防止暴沸 (4) b (5) 氢元素、氧元素 B 【详解】（1）水蒸气通过1000多摄氏度高温金属铁管，生成氢气和四氧化三铁，化学方程式为：； （2）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，化学方程式为：； （3）活性炭具有吸附性，能除去颜色和异味；过滤需要的仪器有铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒；蒸馏时，向水中加入几粒沸石或碎瓷片，能防止暴沸； （4）电解水的实验，玻璃管b端产生气体体积少，为氧气，氧气能使带火星的木条复燃；水通电能产生氢气和氧气，化学方程式为：； （5）宏观上，水是由氢、氧元素组成的；微观上，水是由水分子构成，1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，故选B； 三、实验题 19．(25-26九上·辽宁沈阳沈东初级中学·月考)为了人类和社会的可持续发展，我们应该了解有关“水”的一些知识。某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。 【项目一】完成水的电解任务： (1)电解水时加入氢氧化钠溶液的目的是 。 (2)电解一段时间后关闭电源，正极产生5mL氧气，则负极可产生 mL氢气。 (3)电解水的微观示意图如下，则该变化过程中没有发生变化的是 (填微粒符号)。 【项目二】探究影响电解水速率的因素。 小组同学们查阅资料获知，不同的实验条件会改变电解水的速率。于是他们展开实验，探究影响电解水速率的因素，实验数据如下表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 氢氧化钠溶液的温度/℃ 15 15 X 30 45 外加电压/V 6 9 12 6 6 产生H2体积/mL 20 20 20 20 20 时间/s 54.6 23.4 15.0 46.2 Y (4)通过实验数据可知，本实验通过比较 确定电解水的速率的快慢。 (5)实验①②③的目的是：探究 对电解水快慢的影响，表中“X”= 。 (6)欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响，应选择的三组实验是 (填实验序号)。 (7)分析实验数据，实验⑤的时间“Y” 46.2s(填“>”“=”或“<”)。 (8)该实验采用了科学探究中的控制变量法，其中应控制的无关变量是 (写两点)。 【答案】(1)增强水的导电性 (2)10 (3)H和O (4)产生相同体积的氢气所需要的时间 (5) 外加电压 15 (6)①④⑤ (7)＜ (8)电极的材料；氢氧化钠溶液的体积；氢氧化钠溶液的浓度；加入的溶液的种类；两电极间的距离等合理即可 【详解】（1）纯水不导电，电解水时加入氢氧化钠溶液的目的是：增强水的导电性； （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，故电解一段时间后关闭电源，正极产生5mL氧气，则负极可产生10mL氢气； （3）在化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小粒子，故电解水的过程中，没有发生变化的是氢原子和氧原子，故填：H、O； （4）由表中数据可知，该实验是通过比较产生相同体积的氢气所需时间来确定电解水的速率的快慢； （5）实验①②③中外加电压不同，其他因素应相同，故应是探究外加电压对电解水快慢的影响； 根据控制变量法，外加电压不同，其他因素相同，则表中的“X”=15； （6）欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响，根据控制变量法，温度不同，其他因素相同，则应选择的三组实验是：①④⑤； （7）实验①④中温度不同，其他因素相同，且温度越高，产生等体积氢气所需时间越短，说明相同条件下，温度越高，电解水的速率越快，实验⑤比实验④温度高，其他因素相同，故实验⑤收集等体积氢气所需时间比实验④短，故时间“Y”＜46.2s； （8）该实验采用了科学探究中的控制变量法，其中应控制的无关变量是电极的材料；氢氧化钠溶液的体积；氢氧化钠溶液的浓度；加入的溶液的种类；两电极间的距离等。 四、综合应用题 20．(25-26九上·辽宁葫芦岛·期中)水是生命之源。小组同学进行“保护水资源”主题研学活动。 Ⅰ.水的循环 (1)水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，水的天然循环是通过其三态变化实现的，水的三态变化属 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (2)水蒸发过程中，其变化的微观本质是 改变。 Ⅱ.水的净化 (3)图1为污水处理流程示意图，在污水通过“格栅”时的操作与实验室中的 操作有相似之处。 (4)“曝气池”的作用之一是利用曝气过程产生的气流和水流将污水和活性污泥充分接触，从而达到净水的效果。曝气过程中气流和水流的作用，与实验室溶解蔗糖用到的 （填一种玻璃仪器名称）作用一致。 (5)污水处理后在生活中的用途 （写出一条即可）。 Ⅲ.水的组成及构成 (6)图2所示为验证水的组成及变化的实验。氢气在 （选填“a”或“b”）管内产生。从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要 。火箭升空过程中，氢气燃烧的文字表达式为 。 (7)图3是电解水的微观过程，该过程中没有发生变化的微观粒子是 。 (8)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______（填字母序号）。 A．水的电解 B．水的蒸馏 C．氢气在氧气中燃烧 D．氢气在氯气（）中燃烧 【答案】(1)物理变化 (2)分子间的间隔 (3)过滤 (4)玻璃棒 (5)冲厕所（合理即可） (6) a 验纯 (7)氢原子和氧原子 (8)AC 【详解】（1）水的三态变化过程中，只是物质的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。 （2）水蒸发过程中，分子种类不变，只是分子的间隔发生改变。 （3）污水通过“格栅”时能除去水中的难溶性杂质，则与过滤操作有相似之处。 （4）曝气过程产生的气流和水流将污水和活性污泥充分接触，而溶解时用玻璃棒搅拌，能加速溶解，则与玻璃棒作用一致。 （5）污水处理后可用于浇花、冲厕所等。 （6）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，则由图可知，a管内产生的气体为氢气； 氢气不纯时点燃会发生爆炸，则点燃氢气前，一定要验纯； 氢气燃烧生成水，反应的文字表达式为：。 （7）电解水属于化学变化中，原子为化学变化的最小粒子，则该过程中没有发生变化的微观粒子为氢原子和氧原子。 （8）A、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，可知水是由氢、氧元素组成，该选项符合题意； B、水的蒸馏过程中没有新物质生成，不能证明水的组成，该选项不符合题意； C、氢气燃烧生成水，根据反应前后元素种类不变，可知水是由氢、氧元素组成，该选项符合题意； D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，则不能证明水的组成，该选项不符合题意。 故选AC。 题型05 化合物、氧化物与单质的判断 类别 定义（必须同时满足） 示例 单质 ①纯净物；②由同种元素组成 氧气（O₂）、铁（Fe）、氦气（He） 化合物 ①纯净物；②由不同种元素组成 水（H₂O）、氯化钠（NaCl）、硫酸（H₂SO₄） 氧化物 ①化合物（即满足 “纯净物 + 不同种元素”）； ②由2 种元素组成； ③其中 1 种是氧元素 二氧化碳（CO₂）、氧化铜（CuO）、水（H₂O） 【典例5】(23-24九上·辽宁鞍山岫岩县石灰窑镇中学·期中)创新“智”造的“中国芯”所选用的单晶硅(Si)属于 A．单质 B．化合物 C．氧化物 D．混合物 【答案】A 【详解】单晶硅仅由硅元素组成，属于纯净物中的单质。 故选A。 【变式5-1】(24-25九上·辽宁营口西区育才中学·月考)分类法是化学研究中常用的方法。下列物质分类正确的是 A．氧化物：二氧化锰、四氧化三铁、高锰酸钾 B．混合物：空气、稀有气体、冰水混合物 C．单质：氢气、液氧、氦气 D．空气污染物：二氧化硫、臭氧、二氧化碳 【答案】C 【详解】A. 氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。二氧化锰、四氧化三铁属于氧化物，高锰酸钾含有三种元素，不是氧化物，此选项错误； B. 由不同种物质组成的是混合物，空气、稀有气体都由不同种物质组成，属于混合物，而冰、水是同种物质，所以冰水混合物属于纯净物，此选项错误； C. 由同种元素组成的纯净物是单质，氢气、液氧、氦气都属于单质，此选项正确； D. 空气污染物包括二氧化硫、臭氧、一氧化碳、颗粒物等，二氧化碳是造成温室效应的主要气体，不属于空气污染物，此选项错误。 故选C。 16．(25-26九上·辽宁沈阳虹桥中学教育集团·期中)下列物质属于氧化物的是 A．水 B．锰酸钾 C．氧气 D．空气 【答案】A 【分析】由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物叫做氧化物；由不同种元素组成的纯净物叫做化合物；纯净物只含有一种物质，混合物含有不同种物质。 【详解】A. 水的化学式为：H₂O，水是由氢和氧两种元素组成的一种物质，水是纯净物，是化合物，是氧化物； B. 锰酸钾的化学式为：K₂MnO₄，锰酸钾是纯净物，是化合物，它虽然含有氧元素，但它由钾、锰、氧三种元素组成，所以锰酸钾不是氧化物； C. 氧气的化学式为：O₂，氧气是一种元素组成的纯净物，是单质，不是氧化物； D. 空气中含有不同种物质，空气是混合物，而氧化物属于纯净物范畴，所以空气中虽然含有氧元素，但它不是氧化物； 故选A。 17．(25-26九上·辽宁铁岭西丰县·期中)下列各组物质中，按单质、氧化物、化合物和混合物顺序排列的是 A．铁、高锰酸钾、二氧化碳、空气 B．红磷、液氧、氯化钾、过氧化氢溶液 C．铜、二氧化硫、氢气、稀有气体 D．液氮、水、五氧化二磷、矿泉水 【答案】D 【详解】分析：单质是由同种元素组成的纯净物，氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧的化合物，化合物是由多种元素组成的纯净物，混合物是由多种物质混合而成。 A、铁（单质）、高锰酸钾（化合物，非氧化物）、二氧化碳（氧化物）、空气（混合物），此选项错误； B、红磷（单质）、液氧（单质）、氯化钾（化合物）、过氧化氢溶液（混合物），此选项错误； C、铜（单质）、二氧化硫（氧化物）、氢气（单质）、稀有气体（混合物），此选项错误； D、液氮（单质）、水（氧化物）、五氧化二磷（化合物）、矿泉水（混合物），此选项正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 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 题型01 氢气的性质 题型02 氢气纯度的检验与氢气燃烧实验 题型03 电解水实验 题型04 水分子的分解示意图 题型05 化合物、氧化物与单质的判断 题型01 氢气的性质 一、氢气的物理性质 颜色：无色 气味：无味 状态：气体 密度：相同条件下密度最小的气体 溶解性：难溶于水 二、氢气的 “性质→用途” 对应清单 氢气的性质 对应的用途 密度最小的气体 填充气球 燃烧能放出大量的热 ①作高能燃料；②作为新能源 具有还原性 ①冶炼金属；②作保护器；③制高纯硅 能和多种物质发生反应 作化工原料（如制取氨气、氯化氢等气体） 【典例1】(25-26九上·辽宁鞍山海城二中集团·期中)空气中物质的性质与用途对应关系正确的是 A．氧气——助燃性——灭火 B．氢气——可燃性——充气球 C．氮气——难溶于水——保护气 D．稀有气体——通电发光——作电光源 【变式1-1】(25-26九上·辽宁大连甘井子区·月考)以下各物质的用途只利用其物理性质的是 A．一氧化碳作燃料 B．氢气填充气球 C．镁用于制照明弹 D．氮气生产氮肥 【变式1-2】(25-26九上·辽宁鞍山铁东区·期中)下列实验现象描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，发出红光 B．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰 C．水通电分解，电极附近产生氢气和氧气 D．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，产生黑色固体 【变式1-3】(24-25九上·辽宁锦州太和区·期中)下列有关物质燃烧现象的描述，正确的是 A．红磷在空气中燃烧，产生大量烟雾 B．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰 C．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光 D．氢气在空气中燃烧，生成水 题型02 氢气纯度的检验与氢气燃烧实验 实验类型 操作步骤 实验现象 实验结论 氢气燃烧实验 导出氢气并点燃，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯 ①氢气安静燃烧，发出淡蓝色火焰； ②烧杯内壁出现水雾； ③烧杯外壁发热 ①氢气具有可燃性； ②燃烧生成水； ③燃烧过程放出热量 氢气纯度检验 1. 收集一试管氢气，用拇指堵住试管口； 2. 试管口向下，靠近火焰； 3. 移开拇指 ①听到尖锐爆鸣声； ②听到声音很小 ①尖锐爆鸣声→氢气不纯； ②声音很小→氢气纯 【典例2】(23-24九上·辽宁丹东第十九中学·月考)如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．点燃氢气前需要检验其纯度 B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生 D．实验中发生的变化属于化合反应 【变式2-1】(25-26九上·辽宁阜新实验中学·期中)下列说法不正确的是 A．分离液态空气法用于工业制氧气，发生物理变化 B．点燃氢气前要验纯，因为氢气与空气或氧气混合点燃时，一定会发生爆炸 C．氧气能支持燃烧可做火箭的助燃剂 D．稀有气体化学性质很不活泼，可以用作保护气 【变式2-2】(24-25九上·辽宁鞍山千山区·月考)下列实验操作中正确的是 A．振荡试管 B．倾倒液体 C．连接橡胶塞 D．检验氢气纯度 【变式2-3】(25-26九上·辽宁沈阳尚品学校·月考)下列有关实验现象的描述正确的是 A．木炭在空气中燃烧生成无色气体 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 C．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾 D．氢气在空气中安静燃烧 题型03 电解水实验 一、实验准备 实验仪器：电解器、直流电源 实验装置：电解器（含两个玻璃管，顶部带活塞）连接直流电源 二、实验操作步骤 在电解器玻璃管内加满水，接通直流电源，观察并记录电极附近、玻璃管内的现象。 三、实验现象 1.通电后，两个玻璃管内液面均下降，电极附近出现无色气泡； 2.与电源正极相连的玻璃管液面下降更慢，与负极相连的玻璃管液面下降更快； 3.一段时间后，正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1：2。 四、气体检验（用燃着的木条） 气体来源 检验现象 对应气体 正极玻璃管 木条燃烧更旺 氧气 负极玻璃管 气体被点燃，产生淡蓝色火焰 氢气 五、反应文字表达式 六、实验分析 & 结论 1.分析：水通电发生化学变化，生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素）；根据 “化学反应前后元素种类不变”，推知水的元素组成。 2.结论：水在通电条件下发生分解反应，生成氢气和氧气；水是由氢、氧两种元素组成的。 【典例3】(25-26九上·辽宁锦州第五中学·期中)电解水实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．电源左端为正极 B．该反应属于化合反应 C．可以用带火星的木条检验两极气体 D．该实验能证明水由氢气和氧气组成 【变式3-1】(2025·辽宁省鞍山市·月考)2025年是深入推进美丽中国建设的一年，下列关于水的说法错误的是 A．电解水产生的H2和O2的质量比为2：1 B．园林以喷灌和滴灌形式浇灌可节约用水 C．通过蒸馏可制得净化程度较高的水 D．活性炭在净水过程中体现了吸附性 11．(24-25九下·辽宁营口西区育才中学·月考)在教材“电解水实验”中，不需要标记的图标是 A．护目镜 B．热烫 C．明火 D．用电 12．(24-25九上·辽宁铁岭·期末)如图为电解水实验装置改进图，用图所示的装置进行电解水实验，有以下描述： ①向水中加入少量的硫酸钠，能增强水的导电性； ②甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为； ③甲试管内产生的气体能燃烧； ④该实验说明水是由氢气和氧气组成的； ⑤实验表明一个水是由两个氢元素和一个氧元素构成； ⑥该过程中分子未改变，改变的是分子间的间隔。 以上描述中正确的个数是 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 题型04 水分子的分解示意图 一、水分子的构成每个水分子由2 个氢原子和 1 个氧原子构成，因此水的化学式可表示为H2O。 二、电解水的微观过程（水分子分解步骤） 1.分解：水分子先拆分为独立的氢原子和氧原子； 2.结合：每2个氢原子结合，形成 1 个氢分子；每2个氧原子结合，形成 1 个氧分子； 聚集：多个氢分子聚集成氢气，多个氧分子聚集成氧气。 三、水分子分解示意图的核心结论水的组成 1.水由氢、氧两种元素组成；化学变化的实质; 2.分子分解成原子，原子重新结合生成新的分子; 3.分子与原子的关系：分子是由原子构成的；反应守恒性; 4.化学反应前后，元素种类不变、原子种类和个数不变。 【典例4】(2025·辽宁省锦州市·模拟)如图是氢气在空气中燃烧的微观示意图。下列说法不正确的是 A．反应物都属于单质 B．过程Ⅰ表示分子分解成原子的过程 C．参加反应的氢气与氧气的分子个数比是2：1 D．过程Ⅱ表示氢分子和氢分子重新组合生成水分子 【变式4-1】(24-25九上·辽宁营口第一中学·期中)水是生命之源，请回答下列有关水的问题： (1)1782年，拉瓦锡将水蒸气通过1000多摄氏度高温金属铁管，获得了“可燃空气(氢气)”和一种黑色固体(四氧化三铁)，该反应的化学方程式为 ，由此他认为水不是一种元素。 (2)1784年卡文迪什在他的论文《关于空气的实验》中，得出了这样的结论：“当可燃空气与普通空气以适当的比例进行爆炸，……，凝结成露珠排在玻璃上。”文中提到的爆炸是氢气和空气在有限空间的剧烈燃烧，该反应化学方程式为 。 (3)随着净水技术的发展，一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如图所示： A．步骤①对应的作用是 ，超滤膜可起到过滤不溶性杂质的作用。实验室进行过滤操作所需要的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗(含滤纸)，和 (填仪器名称)。 B．实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是 。 (4)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图。玻璃管 (填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。请写出该过程的化学方程式 。 (5)从宏观角度：水是由 组成的(填元素名称)；从微观角度：下列图示可以表示构成水的微粒是 (填序号)。 A．     B．    C．     D． 三、实验题 19．(25-26九上·辽宁沈阳沈东初级中学·月考)为了人类和社会的可持续发展，我们应该了解有关“水”的一些知识。某小组同学对生活中水展开了项目式学习探究。 【项目一】完成水的电解任务： (1)电解水时加入氢氧化钠溶液的目的是 。 (2)电解一段时间后关闭电源，正极产生5mL氧气，则负极可产生 mL氢气。 (3)电解水的微观示意图如下，则该变化过程中没有发生变化的是 (填微粒符号)。 【项目二】探究影响电解水速率的因素。 小组同学们查阅资料获知，不同的实验条件会改变电解水的速率。于是他们展开实验，探究影响电解水速率的因素，实验数据如下表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 氢氧化钠溶液的温度/℃ 15 15 X 30 45 外加电压/V 6 9 12 6 6 产生H2体积/mL 20 20 20 20 20 时间/s 54.6 23.4 15.0 46.2 Y (4)通过实验数据可知，本实验通过比较 确定电解水的速率的快慢。 (5)实验①②③的目的是：探究 对电解水快慢的影响，表中“X”= 。 (6)欲探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响，应选择的三组实验是 (填实验序号)。 (7)分析实验数据，实验⑤的时间“Y” 46.2s(填“>”“=”或“<”)。 (8)该实验采用了科学探究中的控制变量法，其中应控制的无关变量是 (写两点)。 四、综合应用题 20．(25-26九上·辽宁葫芦岛·期中)水是生命之源。小组同学进行“保护水资源”主题研学活动。 Ⅰ.水的循环 (1)水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，水的天然循环是通过其三态变化实现的，水的三态变化属 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (2)水蒸发过程中，其变化的微观本质是 改变。 Ⅱ.水的净化 (3)图1为污水处理流程示意图，在污水通过“格栅”时的操作与实验室中的 操作有相似之处。 (4)“曝气池”的作用之一是利用曝气过程产生的气流和水流将污水和活性污泥充分接触，从而达到净水的效果。曝气过程中气流和水流的作用，与实验室溶解蔗糖用到的 （填一种玻璃仪器名称）作用一致。 (5)污水处理后在生活中的用途 （写出一条即可）。 Ⅲ.水的组成及构成 (6)图2所示为验证水的组成及变化的实验。氢气在 （选填“a”或“b”）管内产生。从安全角度考虑，在点燃氢气前，一定要 。火箭升空过程中，氢气燃烧的文字表达式为 。 (7)图3是电解水的微观过程，该过程中没有发生变化的微观粒子是 。 (8)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是______（填字母序号）。 A．水的电解 B．水的蒸馏 C．氢气在氧气中燃烧 D．氢气在氯气（）中燃烧 题型05 化合物、氧化物与单质的判断 类别 定义（必须同时满足） 示例 单质 ①纯净物；②由同种元素组成 氧气（O₂）、铁（Fe）、氦气（He） 化合物 ①纯净物；②由不同种元素组成 水（H₂O）、氯化钠（NaCl）、硫酸（H₂SO₄） 氧化物 ①化合物（即满足 “纯净物 + 不同种元素”）； ②由2 种元素组成； ③其中 1 种是氧元素 二氧化碳（CO₂）、氧化铜（CuO）、水（H₂O） 【典例5】(23-24九上·辽宁鞍山岫岩县石灰窑镇中学·期中)创新“智”造的“中国芯”所选用的单晶硅(Si)属于 A．单质 B．化合物 C．氧化物 D．混合物 【变式5-1】(24-25九上·辽宁营口西区育才中学·月考)分类法是化学研究中常用的方法。下列物质分类正确的是 A．氧化物：二氧化锰、四氧化三铁、高锰酸钾 B．混合物：空气、稀有气体、冰水混合物 C．单质：氢气、液氧、氦气 D．空气污染物：二氧化硫、臭氧、二氧化碳 16．(25-26九上·辽宁沈阳虹桥中学教育集团·期中)下列物质属于氧化物的是 A．水 B．锰酸钾 C．氧气 D．空气 17．(25-26九上·辽宁铁岭西丰县·期中)下列各组物质中，按单质、氧化物、化合物和混合物顺序排列的是 A．铁、高锰酸钾、二氧化碳、空气 B．红磷、液氧、氯化钾、过氧化氢溶液 C．铜、二氧化硫、氢气、稀有气体 D．液氮、水、五氧化二磷、矿泉水 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $