内容正文:
第15讲 水的组成
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暑期启航·目标明确:暑期提前规划学习任务,明确阶段目标与提升路径
新知先修·体系构建:提前预习核心知识内容,梳理知识脉络,搭建完整框架
重点突破·方法培优:聚焦重难点知识突破,提炼解题思路,培养高效方法
典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.通过实验认识水的组成。
2.认识氢气的性质。
3.学习科学的分类方法。掌握纯净物的简单分类。
重点01 氢气的性质
1.氢气物理性质:
无色、无味的气体, 于水,密度 。(可用 、 收集)
2.氢气的化学性质:可燃性
(1)氢气的燃烧:
①现象:纯净的氢气在空气中能安静地燃烧,产生 火焰, 热量。在火焰上方罩一个 的小烧杯,片刻后烧杯内壁有 产生;
②表达式:
文字表达式: ;
符号表达式: ③结论:氢气燃烧生成了 。说明水是由 组成的。
(2)混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生 ,因此,点燃氢气前要 。
(3)氢气验纯的方法:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火。若发出 表明气体不纯,若 则气体较纯。
【方法技巧】
1.氢气验纯时,拇指堵住集满氢气的试管口时管口一定要朝下,防止氢气逸出。
重点02 探究水的组成及变化
1.实验过程
(1)在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录电极附近和玻璃管内发生的现象。
水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的:
现象
与电源正极相连的玻璃管内
与电源负极相连的玻璃管内
比较两个玻璃管内现象的差异
(1)正极产生气泡 ,负极产生气泡 ;
(2)正负极产生的气体体积比约为
(2)切断电源,用 分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录现象。
实验内容
检验与电源正极相连的玻璃管内的气体
检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象
木条
气体 ,产生 火焰
解释
正极产生 ,氧气
负极产生 ,氢气能
2.表达式:
文字表达式: 符号表达式: 3.实验分析:
(1)水在通电后,发生了 反应,生成了 和 ,且体积比约为 。
(2)元素种类分析:生成物中有 元素,反应前后元素的种类 改变。
【方法技巧】
简单判断两电极产生气体方法:“正氧负氢,氢二氧一”,谐音记忆为“争养父亲,氢二氧一”。
4.实验结论:
(1)水是由 组成的;
(2)化学变化中,分子可分,原子不可分。
【易错提醒】
(1)电解水生成的氢气和氧气的体积比为2:1,不是质量比。
(2)根据电解水的实验,水的由氢元素和氧元素组成的,不能说水是由氢气和氧气组成的。
根据精确的实验结果,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,因此水可以表示为。
拓展提升:实验开始时,正负极气体体积比常小于1:2,原因是:
①氧气比氢气更易溶于水,一部分氧气溶解在水中;
②氧气的化学性质较活泼,可能与电极反应消耗一部分。实验一段时间后,两者的体积比接近1:2。
5.从微观角度分析水的电解:
(1)水分子分解时,生成了 和 ,2个氢原子结合成1个 ,很多 聚集成氢气;2个氧原子结合成1个 ,很多 聚集成氧气。
(2)元素种类分析:化学反应前后原子种类 ,故元素的种类 。
(3)化学变化中,分子可分,原子不可分。化学变化的实质是 。
重点03 物质的简单分类
1. 单质:由 元素组成的 。(分子中只有一种原子)
2. 化合物:由 元素组成的 。(分子中有几种原子)
3. 氧化物:由 元素组成,且 的化合物。
4. 物质的简单分类:
拓展提升:从宏观和微观角度分析物质分类的依据
分类依据
宏观上
微观上
纯净物和混合物
是否为一种
微观上是否含 (若是由原子直接构成的物质则含 )
单质和化合物
中 是否为一种
分子中是否含
氧化物和含氧化合物
化合物中元素种类是否只有 ,且其中一种是 。
分子中是否只含有 原子,且其中一种是 原子
【方法技巧】
(1)单质、化合物前提必须是纯净物。
(2)同种元素组成的物质可能是单质,也可能是混合物,如氧气和臭氧的混合物。
(3)一种化合物由两种元素组成且含氧元素就是氧化物。如二氧化碳CO2、四氧化三铁Fe3O4;
(4)若化合物由两种以上元素组成,即使含有氧元素也不是氧化物。即:含氧化合物包含氧化物。如高锰酸钾KMnO4是含氧化合物,但不是氧化物。
考向01 氢气的燃烧实验
【典例01】(25-26九年级上·广东梅州·阶段检测)通过研究氢气的燃烧来认识水的组成,下列说法正确的是
A.点燃氢气前一定要检验其纯度
B.点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干冷烧杯,可以看到白烟
C.点燃氢气,罩在火焰上方的干冷烧杯只出现水珠,可见水中一定含有氧元素
D.氢气在空气中安静地燃烧,产生黄色火焰
【即时提升1-1】(25-26九年级上·河南安阳·期末)氢气是最理想的能源,可以作为火箭的燃料使用,这是因为氢气
A.有助燃性 B.能还原某些金属氧化物 C.有可燃性 D.有氧化性
【即时提升1-2】(25-26九年级上·吉林四平·期中)下列关于氢气性质实验的叙述,错误的是
A.点燃氢气时,发出尖锐爆鸣声表明气体不纯
B.氢气中混有空气,点燃可能发生爆炸
C.氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
D.用干燥的烧杯罩在氢气的火焰上,烧杯内壁有水珠出现
考向02 水的电解实验
【典例02】(2026·河南郑州·模拟预测)如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是
A.气体a能使带火星的木条复燃 B.反应前后物质的总体积不变
C.该实验证明水是由氢气和氧气组成 D.产生气体b的一端导线与电源正极相连
【即时提升2-1】(25-26九年级上·云南昆明·期末)利用电解水实验可探究水的组成。下列说法正确的是
A.电解水实验证明水由氢气和氧气组成
B.电解水生成的氢气与氧气的质量比为
C.与电源正极端相连的管内收集到的是氢气
D.利用氢气在氧气中燃烧也能探究水的组成
【即时提升2-2】(25-26八年级上·山东烟台·期末)下列有关水的分解实验(如下图)的说法,错误的是
A.a管产生的气体能使带火星的木条复燃
B.连接正负两极的玻璃管收集的气体质量之比为
C.点燃b管产生的气体,能再次产生水
D.该实验可证明水是由氢元素和氧元素组成
考向03 物质的简单分类
【典例03】(2026·河南新乡·三模)河南安阳殷墟出土的司母戊鼎举世闻名,是当今世界出土的最大、最重的古代单体青铜礼器。青铜器长期埋于地下,其表面会生成多种物质。下列与铜有关的物质中,属于氧化物的是
A.Cu B.Cu2O C.CuSO4 D.
【即时提升3-2】(25-26九年级下·河南新乡·期中)分类是学习化学的一种重要方法。下列对于海水、生石灰、液氧三种物质的分类正确的是
A.混合物、化合物、氧化物 B.单质、混合物、纯净物
C.氧化物、混合物、单质 D.混合物、氧化物、单质
【即时提升3-2】(2026·陕西宝鸡·二模)下列示意图中,大小和颜色不同的小球分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B. C. D.
基础巩固
1.(25-26九年级上·山东青岛·阶段检测)关于氢气的说法错误的是
A.常温常压下,无色有刺激性气味 B.密度比空气小
C.点燃氢气前应检验纯度 D.燃烧产物无污染
2.(2023·江苏泰州·中考真题)某同学进行水的组成及变化的探究,其中操作错误的是
A. 检验氧气 B.氢气验纯
C. 点燃氢气 D. 熄灭酒精灯
3.(2026·贵州毕节·二模)常用于超导、催化、能源及医学等领域。属于
A.单质 B.氧化物 C.酸 D.碱
4.(25-26九年级上·陕西西安·期末)下列物质中,前者属于单质,后者属于混合物的是
A.澄清石灰水、水蒸气 B.冰水混合物、稀有气体
C.液氧、氢气 D.氮气、赤铁矿
5.(2026·湖南怀化·一模)如图所示是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法中,不正确的是
A.通电过程中,观察到a、b管中液面下降 B.该实验生成氢气与氧气的体积比为2:1
C.实验证明水是由氢、氧两种元素组成 D.a管的气体燃烧产生淡蓝色火焰
6.(25-26八年级下·山东德州·期中)如图是同学们对水的组成进行的探究实验。下列有关说法正确的是
A.两个实验都可得出水由氢、氧两种元素组成
B.两个实验都可得出水由氢、氧两种原子构成
C.实验1最终气球a与气球b的体积比为2:1
D.实验2可观察到干冷的烧杯内壁变浑浊
7.(2026·河南周口·模拟预测)关于氢气的燃烧和电解水实验,下列说法正确的是
A.两个实验均可以探究水的组成
B.实验②中a管产生的是氧气
C.实验①中点燃氢气之前不需要检验其纯度
D.实验②中a和b两管上方收集的气体质量比约为
9.(25-26九年级上·重庆·期末)水是生命之源,下列关于水的四个变化过程说法不正确的是
A.过程①中的自来水通过蒸馏可变成纯水 B.过程②中水分子间隔发生改变
C.过程③可证明水是由氢、氧元素组成的 D.过程④可说明氢气和氧气都能够作燃料
10.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
A.该实验说明水分子可以再分
B.注射器I中气体可以使燃着木条燃烧的更旺
C.电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性
D.一段时间后,注射器I活塞移动至4mL刻度处,则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至2mL刻度处
11.(25-26九年级上·河南南阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.同种分子构成的物质是纯净物,则纯净物一定由同种分子构成
B.同种元素的质子数相同,则质子数相同的粒子一定属于同种元素
C.单质由一种元素组成,则由一种元素组成的纯净物一定是单质
D.氧化物中含有氧元素,则含氧元素的都是氧化物
12.(25-26九年级上·河南周口·期中)用下列物质的编号回答有关问题:
①冰水共存物②硬水③雨后洁净的空气④四氧化三铁⑤氮气⑥高锰酸钾完全分解后的固体产物⑦硫在氧气中恰好完全反应的产物⑧澄清石灰水⑨水银⑩氯酸钾
其中属于混合物的是___________,属于纯净物的是___________,属于单质的是___________,属于化合物的是___________,属于氧化物的是___________。
13.(2026·吉林四平·三模)水是生命之源。
(1)如图1所示,在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,一段时间后,观察到烧杯内壁有_______生成。
(2)如图2是电解水的装置,通电一段时间后,切断电源,将燃着的木条放在______(填“甲”或“乙”)管尖嘴口,观察到木条燃烧更旺。
(3)根据图1和图2实验可证明水是由______组成的。
14.(2026·河南郑州·二模)水是人类宝贵的自然资源。在很长的一段时期内,水曾经被看作是一种“元素”,直到18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,才最终认识了水的组成。
(1)如图1是电解水实验,电解时a管连接电源的______(填“正极”或“负极”),该反应基本反应类型属于______反应。
(2)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20mLH2所需时间如图2:
电解浓度为10%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是:______。
15.(2026·陕西咸阳·一模)水是人类赖以生存的重要物质之一,请根据水的相关知识回答下列问题。
(1)3月22日是“世界水日”,自来水厂净水过程中不涉及的步骤是_____(填字母)。
A.沉淀 B.蒸馏 C.吸附 D.消毒
(2)如图甲所示为电解水装置,与b管相连的是电源的_____(填“正”或“负”)极。
(3)如图乙是水发生变化的微观示意图,变化中反应条件为通电的是反应____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(4)请你写出在日常生活中节水的做法_____(任写一种)。
培优拓展
16.(2026·湖南娄底·二模)以闪锌矿(主要成分为)为原料制备硫酸锌,反应过程中与氧气作用转化为和,上述过程中涉及的物质属于氧化物的是
A.ZnS B. C. D.ZnO
17.(2026·河北沧州·一模)水是人们日常生活中非常熟悉的物质之一,但人类对水的组成的研究经历了漫长的过程。关于“水的组成及变化”的探究实验,下列说法正确的是
A.正极产生的气体能燃烧 B.氢气点燃前必须验纯
C.该实验证明水由氢气和氧气组成 D.正极与负极产生的气体体积比约为2∶1
18.(2026·河南新乡·三模)探究水的组成及变化是中学化学中重要的实验活动。下列说法错误的是
A.图1中,管a产生的气体为氢气,管b产生的气体为氧气
B.图2中,观察到干燥烧杯内壁有水雾,表明氢气在空气中燃烧生成水
C.涉及的两个化学变化过程中,分子、原子的种类均发生改变
D.本探究实验得出的结论是水由氢、氧两种元素组成
19.(2026·湖南邵阳·二模)物质分类是学习化学的重要基础,它有助于我们更好地理解物质的组成、结构、性质、转化及其应用。下列各组物质按混合物、化合物、单质顺序排列的是
A.天然气 过氧化氢 乙醇 B.浓硫酸 金刚石 硬铝
C.石灰石 高锰酸钾 铁水 D.可燃冰 肥皂水 液氧
20.(2026·陕西宝鸡·一模)在探究水的组成时,实验小组做了如图所示的实验。下列说法不正确的是
A.实验1中点燃氢气前要验纯
B.实验2中用带火星的木条检验b管中产生的气体,观察到木条复燃
C.实验2中与a管相连的是电源负极
D.实验1和2均说明水是由氢分子和氧分子构成的
21.(25-26八年级下·山东淄博·期中)下列有关叙述中,正确的是
A.氧化物中一定含有氧元素,含氧元素的化合物不一定是氧化物
B.由同种分子构成的物质一定是纯净物;纯净物一定由同种分子构成
C.单质由同种元素组成,由同种元素组成的物质一定是单质
D.H2O、H2O2的元素组成相同,所以性质也相同
22.(2026·广东深圳·二模)实验小组为探究影响“电解水产生气体的体积比”的因素,完成了以下实验并收集实验数据,得到正负极产生的气体体积比随时间变化的关系图。下列说法正确的是
实验
电极材料
水中溶质
①
铂丝
NaOH
②
铂丝
③
石墨
A.负极产生的气体可以使木条燃烧得更旺
B.和在水中的溶解性对实验结果没有影响
C.对比实验①和②,不同溶质对实验结果没有影响
D.对比实验②和③,可知石墨电极消耗了部分
23.(25-26八年级上·黑龙江绥化·期末)请你从①氢气、②食盐水、③稀有气体、④高锰酸钾、⑤二氧化碳、⑥五氧化二磷、⑦锌粒七种物质中,选出符合下列要求的物质填入相应空内:(用序号填写)
(1)属于混合物的是___________。
(2)属于化合物的是___________。
(3)属于氧化物的是___________。
(4)属于单质的是___________。
24.(25-26九年级上·安徽宿州·期中)某兴趣小组对电解水实验进行项目式探究。
任务一:探究水的组成
(1)电解法探究水的组成——电解水的实验(图1)写出电解水的文字表达式______,经检验气体成分后,可推知水是由_________组成的。
(2)注射器排尽空气后电解一段时间,若注射器2在刻度8处,则注射器1约在刻度________处。
(3)查阅资料可知,NaOH具有较强的腐蚀性,氢气易燃烧,因此在电解水以及检验生成物的实验中,不需要标注的安全图标是________(填序号);
A.护目镜 B.明火
C.锐器 D.洗手
任务二:探究电压对电解水速率的影响
在不同电压、5%的氢氧化钠溶液条件下,收集10 mL氢气所需的时间如图2:
(4)结合图2分析,改变电压对电解水速率的影响是______。
任务三:探究影响电解水速率的其他因素
【查阅资料】20℃时,1个标准大气压下,1升水可以溶解氢气的体积为0.01819 L,氧气为0.03102 L
根据任务二的结果,兴趣小组的同学选用12 V直流电源,仍然采用图1的装置进行了相关实验探究,(以下氢氧化钠溶液体积均为100 mL)数据如下:
编号
温度
NaOH溶液浓度
注射器2中气体体积
注射器1中气体体积
电解时间
①
20℃
2%
20 mL
9.8 mL
54.0 s
②
20℃
5%
20 mL
9.8 mL
36.2 s
③
30℃
2%
20 mL
9.9 mL
X
④
30℃
5%
20 mL
9.9 mL
35.4 s
(5)电解水时在水中加入氢氧化钠的目的是____________。
(6)对比实验①和②,可得到的结论是________。
(7)分析四组实验数据,实验③的电解时间X可能是________(填序号)。
A.32.4 s B.35.2 s C.50.2 s D.55.6 s
(8)收集到的注射器1中气体体积与注射器2中气体体积之比与理论值有偏差的可能原因是_______(答一点)
25.(25-26九年级上·陕西安康·期中)某化学兴趣小组围绕水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有___________且烧杯外壁发热,该实验可以证明水是由___________组成的。
【活动二】用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图装置进行电解水实验。
(2)检验乙中生成气体的方法是___________;用文字表示电解水发生的反应:___________。
【活动三】探究电解水时影响甲与乙中生成气体体积比的因素
[提出问题】
(3)上图实验中,理论上电解水时甲与乙中生成气体的体积比为___________,实际测定结果却往往会偏大,这是为什么?
【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验,3分钟后记录实验数据如表所示:
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
甲与乙的体积比
7.7:3.3
6.5:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
【实验分析】
(4)下列关于该电解水实验的说法中,正确的是___________(填字母)。
A.铜丝作为电极材料时,测得的甲与乙中生成气体的体积比最接近理论值
B.选用不同的电极材料进行实验,会影响测得的气体体积比
C.进行该实验前,需要先检查装置的气密性
【查阅资料】常温常压下,1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
【交流反思】
(5)影响测得的气体体积比的因素还可能与_______有关。
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第15讲 水的组成
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典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.通过实验认识水的组成。
2.认识氢气的性质。
3.学习科学的分类方法。掌握纯净物的简单分类。
重点01 氢气的性质
1.氢气物理性质:
无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气小。(可用排水法、向下排空气法收集)
2.氢气的化学性质:可燃性
(1)氢气的燃烧:
①现象:纯净的氢气在空气中能安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量。在火焰上方罩一个干冷的小烧杯,片刻后烧杯内壁有水雾产生;
②表达式:
文字表达式:氢气 + 氧气 水 ;
符号表达式:H2 + O2 H2O
③结论:氢气燃烧生成了水。说明水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,因此,点燃氢气前要检验氢气的纯度。
(3)氢气验纯的方法:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火。若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,若声音很小则气体较纯。
【方法技巧】
1.氢气验纯时,拇指堵住集满氢气的试管口时管口一定要朝下,防止氢气逸出。
重点02 探究水的组成及变化
1.实验过程
(1)在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录电极附近和玻璃管内发生的现象。
水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的:增强水的导电性
现象
与电源正极相连的玻璃管内
与电源负极相连的玻璃管内
产生气泡少,水位下降较慢
产生气泡多,水位下降较快
比较两个玻璃管内现象的差异
(1)正极产生气泡少,负极产生气泡多;
(2)正负极产生的气体体积比约为1∶2
(2)切断电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录现象。
实验内容
检验与电源正极相连的玻璃管内的气体
检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象
木条燃烧更旺
气体燃烧,产生淡蓝色火焰
解释
正极产生氧气,氧气支持燃烧
负极产生氢气,氢气能燃烧
2.表达式:
文字表达式:水 氢气↑ + 氧气↑通电
符号表达式: H2O H2 ↑ + O2↑通电
3.实验分析:
(1)水在通电后,发生了分解反应,生成了氢气和氧气,且体积比约为2∶1。
(2)元素种类分析:生成物中有氢、氧元素,反应前后元素的种类不会改变。
【方法技巧】
简单判断两电极产生气体方法:“正氧负氢,氢二氧一”,谐音记忆为“争养父亲,氢二氧一”。
4.实验结论:
(1)水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)化学变化中,分子可分,原子不可分。
【易错提醒】
(1)电解水生成的氢气和氧气的体积比为2:1,不是质量比。
(2)根据电解水的实验,水的由氢元素和氧元素组成的,不能说水是由氢气和氧气组成的。
根据精确的实验结果,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,因此水可以表示为H2O。
拓展提升:实验开始时,正负极气体体积比常小于1:2,原因是:
①氧气比氢气更易溶于水,一部分氧气溶解在水中;
②氧气的化学性质较活泼,可能与电极反应消耗一部分。实验一段时间后,两者的体积比接近1:2。
5.从微观角度分析水的电解:
(1)水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。
(2)元素种类分析:化学反应前后原子种类不变,故元素的种类不变。
(3)化学变化中,分子可分,原子不可分。化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新分子。
重点03 物质的简单分类
1. 单质:由同种元素组成的纯净物。(分子中只有一种原子)
2. 化合物:由不同种元素组成的纯净物。(分子中有几种原子)
3. 氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。
4. 物质的简单分类:
拓展提升:从宏观和微观角度分析物质分类的依据
分类依据
宏观上
微观上
纯净物和混合物
物质种类是否为一种
微观上是否含不同的分子(若是由原子直接构成的物质则含不同的原子)
单质和化合物
纯净物中元素种类是否为一种
分子中是否含不同的原子
氧化物和含氧化合物
化合物中元素种类是否只有两种,且其中一种是氧元素。
分子中是否只含有两种原子,且其中一种是氧原子
【方法技巧】
(1)单质、化合物前提必须是纯净物。
(2)同种元素组成的物质可能是单质,也可能是混合物,如氧气和臭氧的混合物。
(3)一种化合物由两种元素组成且含氧元素就是氧化物。如二氧化碳CO2、四氧化三铁Fe3O4;
(4)若化合物由两种以上元素组成,即使含有氧元素也不是氧化物。即:含氧化合物包含氧化物。如高锰酸钾KMnO4是含氧化合物,但不是氧化物。
考向01 氢气的燃烧实验
【典例01】(25-26九年级上·广东梅州·阶段检测)通过研究氢气的燃烧来认识水的组成,下列说法正确的是
A.点燃氢气前一定要检验其纯度
B.点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干冷烧杯,可以看到白烟
C.点燃氢气,罩在火焰上方的干冷烧杯只出现水珠,可见水中一定含有氧元素
D.氢气在空气中安静地燃烧,产生黄色火焰
【答案】A
【详解】A、氢气属于可燃性气体,若混有空气或氧气,点燃时可能爆炸。因此,检验纯度是必要操作,该说法正确;
B、氢气燃烧生成水,干冷烧杯应出现水珠,而非白烟。白烟通常为固体颗粒,该说法错误;
C、点燃氢气, 烧杯出现水珠仅能证明水含氢元素(来自H2),需结合其他实验(如电解水,有氧气生成)才能确定水含氧元素,该说法错误;
D、 氢气燃烧火焰为淡蓝色,该说法错误;
故选:A。
【即时提升1-1】(25-26九年级上·河南安阳·期末)氢气是最理想的能源,可以作为火箭的燃料使用,这是因为氢气
A.有助燃性 B.能还原某些金属氧化物 C.有可燃性 D.有氧化性
【答案】C
【详解】氢气作为火箭燃料,是因为它具有可燃性,燃烧时能放出大量热,提供动力,故选C。
【即时提升1-2】(25-26九年级上·吉林四平·期中)下列关于氢气性质实验的叙述,错误的是
A.点燃氢气时,发出尖锐爆鸣声表明气体不纯
B.氢气中混有空气,点燃可能发生爆炸
C.氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
D.用干燥的烧杯罩在氢气的火焰上,烧杯内壁有水珠出现
【答案】C
【详解】A、点燃氢气时,若发出尖锐爆鸣声,说明气体中混有空气(或氧气),纯度不足。故A正确;
B、氢气与空气混合达到爆炸极限时,遇明火可能爆炸。故B正确;
C、氢气在空气中燃烧的火焰颜色为淡蓝色,而非蓝紫色。故C错误;
D、氢气燃烧生成水蒸气,用干燥烧杯罩住火焰,水蒸气遇冷凝结成水珠,故D正确。
故选C。
考向02 水的电解实验
【典例02】(2026·河南郑州·模拟预测)如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是
A.气体a能使带火星的木条复燃 B.反应前后物质的总体积不变
C.该实验证明水是由氢气和氧气组成 D.产生气体b的一端导线与电源正极相连
【答案】D
【分析】电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律:电源正极产生氧气,负极产生氢气,生成氢气和氧气的体积比约为2:1。结合图示气体体积可判断a为氢气、b为氧气,逐一分析选项:
【详解】A.氢气具有可燃性,不支持燃烧,无法使带火星的木条复燃,错误;
B.反应生成气态的氢气和氧气,反应后物质总体积远大于反应前液态水的体积,错误;
C.该实验证明水由氢元素和氧元素组成,水是纯净物,不含氢气、氧气两种物质,错误;
D.b为氧气,产生氧气的一端导线与电源正极相连,正确。
【即时提升2-1】(25-26九年级上·云南昆明·期末)利用电解水实验可探究水的组成。下列说法正确的是
A.电解水实验证明水由氢气和氧气组成
B.电解水生成的氢气与氧气的质量比为
C.与电源正极端相连的管内收集到的是氢气
D.利用氢气在氧气中燃烧也能探究水的组成
【答案】D
【详解】A、根据反应前后元素的种类不变,电解水实验证明水由氢元素和氧元素组成,而非氢气和氧气,该选项不符合题意;
B、电解水的化学方程式为,其中氢气和氧气的质量比为,该选项不符合题意;
C、电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,该选项不符合题意;
D、氢气在氧气中燃烧生成水,,根据反应前后元素种类不变可证明水由氢、氧元素组成,该选项符合题意。
故选D。
【即时提升2-2】(25-26八年级上·山东烟台·期末)下列有关水的分解实验(如下图)的说法,错误的是
A.a管产生的气体能使带火星的木条复燃
B.连接正负两极的玻璃管收集的气体质量之比为
C.点燃b管产生的气体,能再次产生水
D.该实验可证明水是由氢元素和氧元素组成
【答案】B
【详解】A、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,装置中玻璃管a收集的气体较少,是氧气,能使带火星的木条复燃,该选项正确;
B、根据,电解水时“正氧负氢、氢二氧一”,正极产生的是氧气,负极为氢气,氧气和氢气的体积比为1:2,质量比为,该选项错误;
C、b管产生的气体为氢气,氢气燃烧生成水,化学方程式为,该选项正确;
D、水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可得出水是由氢、氧两种元素组成,该选项正确;
故选:B。
考向03 物质的简单分类
【典例03】(2026·河南新乡·三模)河南安阳殷墟出土的司母戊鼎举世闻名,是当今世界出土的最大、最重的古代单体青铜礼器。青铜器长期埋于地下,其表面会生成多种物质。下列与铜有关的物质中,属于氧化物的是
A.Cu B.Cu2O C.CuSO4 D.
【答案】B
【详解】氧化物的判定标准为:属于化合物,由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素。
A.是仅由铜元素组成的单质,不属于化合物,A错误;
B.是由铜、氧两种元素组成,属于化合物,B正确;
C.是由铜、硫、氧三种元素,不满足“由两种元素组成”的要求,C错误·;
D.是由铜、氧、氢、碳四种元素,不属于氧化物,D错误。
【即时提升3-2】(25-26九年级下·河南新乡·期中)分类是学习化学的一种重要方法。下列对于海水、生石灰、液氧三种物质的分类正确的是
A.混合物、化合物、氧化物 B.单质、混合物、纯净物
C.氧化物、混合物、单质 D.混合物、氧化物、单质
【答案】D
【详解】海水含有水、氯化钠等多种物质,属于混合物;生石灰是氧化钙()的俗称,是由钙、氧两种元素组成的纯净物,属于氧化物;液氧是液态的氧气,是只由氧元素组成的纯净物,属于单质。故选D。
【即时提升3-2】(2026·陕西宝鸡·二模)下列示意图中,大小和颜色不同的小球分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先明确物质分类的微观判断规则:
纯净物由一种微粒(分子或原子)构成,混合物由多种微粒(分子或原子)构成
单质是纯净物中,分子仅由同种原子构成的物质;化合物是纯净物中,分子由不同种原子构成的物质。
【详解】A.仅含有1种分子,且每个分子由两种不同的原子构成,符合化合物的微观特征,正确。
B.含有2种不同的分子,属于混合物,错误。
C.仅含有1种分子,但分子全部由同种(白色)原子构成,属于单质,错误。
D.仅含有1种分子,但分子全部由同种(黑色)原子构成,属于单质,错误。
基础巩固
1.(25-26九年级上·山东青岛·阶段检测)关于氢气的说法错误的是
A.常温常压下,无色有刺激性气味 B.密度比空气小
C.点燃氢气前应检验纯度 D.燃烧产物无污染
【答案】A
【详解】A、常温常压下,氢气是无色、无味的气体,不是有刺激性气味,该说法错误。
B、氢气的密度比空气小,该说法正确。
C、氢气是可燃性气体,点燃前应检验纯度,防止发生爆炸,该说法正确。
D、氢气燃烧生成水,产物无污染,该说法正确。
故选A。
2.(2023·江苏泰州·中考真题)某同学进行水的组成及变化的探究,其中操作错误的是
A. 检验氧气 B.氢气验纯
C. 点燃氢气 D. 熄灭酒精灯
【答案】D
【详解】A、电解水实验中,正极产生氧气,负极产生氢气,且二者体积比为1:2,要检验氧气,则将带火星的木条放在尖嘴口,打开活塞放出气体,若木条复燃,则气体是氧气,操作正确,选项不符合题意;
B、氢气验纯的操作:用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,再将拇指移开,若听到轻微的“噗”声,则证明氢气很纯,可以点燃;若听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯,操作正确,选项不符合题意;
C、点燃氢气的操作:在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色,操作正确,选项不符合题意;
D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭,不能用嘴吹,操作错误,选项符合题意。
故选:D
3.(2026·贵州毕节·二模)常用于超导、催化、能源及医学等领域。属于
A.单质 B.氧化物 C.酸 D.碱
【答案】A
【详解】 是仅由碳元素一种元素组成的纯净物,符合单质的定义。
4.(25-26九年级上·陕西西安·期末)下列物质中,前者属于单质,后者属于混合物的是
A.澄清石灰水、水蒸气 B.冰水混合物、稀有气体
C.液氧、氢气 D.氮气、赤铁矿
【答案】D
【详解】A. 澄清石灰水是混合物,错误。
B. 冰水混合物是化合物,错误。
C.氢气是纯净物,错误。
D.正确。
5.(2026·湖南怀化·一模)如图所示是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法中,不正确的是
A.通电过程中,观察到a、b管中液面下降 B.该实验生成氢气与氧气的体积比为2:1
C.实验证明水是由氢、氧两种元素组成 D.a管的气体燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】D
【详解】电解水实验遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律:
A、通电后a、b管内均反应生成气体,管内压强增大,两管液面均下降,说法正确。
B、电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,说法正确。
C、化学反应前后元素种类不变,生成物氢气含氢元素、氧气含氧元素,可证明水由氢、氧两种元素组成,说法正确。
D、a管连接电源正极,产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,无可燃性,不能燃烧,说法错误。
故选D。
6.(25-26八年级下·山东德州·期中)如图是同学们对水的组成进行的探究实验。下列有关说法正确的是
A.两个实验都可得出水由氢、氧两种元素组成
B.两个实验都可得出水由氢、氧两种原子构成
C.实验1最终气球a与气球b的体积比为2:1
D.实验2可观察到干冷的烧杯内壁变浑浊
【答案】A
【详解】A.水通电条件下分解生成氢气和氧气,氢气与氧气在点燃条件下反应生成水,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,两个实验都可证明水由氢、氧两种元素组成,表述正确。
B.水是由水分子构成的,水分子由氢、氧原子构成,不能表述为水由氢、氧两种原子直接构成,表述错误。
C.电解水规律为“正氧负氢、氢二氧一”,气球a接电源正极产生氧气,气球b接负极产生氢气,二者体积比为,不是,表述错误。
D.氢气燃烧只生成水,干冷烧杯内壁会出现水雾,能使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的检验特征,该实验不会出现,表述错误。
7.(2026·河南周口·模拟预测)关于氢气的燃烧和电解水实验,下列说法正确的是
A.两个实验均可以探究水的组成
B.实验②中a管产生的是氧气
C.实验①中点燃氢气之前不需要检验其纯度
D.实验②中a和b两管上方收集的气体质量比约为
【答案】A
【详解】A.氢气和氧气反应只生成水,电解水只生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,两个实验都可证明水由氢、氧元素组成,可探究水的组成,正确;
B.电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一(体积比)”的规律,a管气体体积更大,产生的是氢气,错误;
C.氢气是可燃性气体,混有空气时点燃可能发生爆炸,因此点燃氢气前必须检验纯度,错误;
D.a管的氢气和b管的氧气体积比约为,根据电解水反应的质量关系,二者质量比为,错误。
9.(25-26九年级上·重庆·期末)水是生命之源,下列关于水的四个变化过程说法不正确的是
A.过程①中的自来水通过蒸馏可变成纯水 B.过程②中水分子间隔发生改变
C.过程③可证明水是由氢、氧元素组成的 D.过程④可说明氢气和氧气都能够作燃料
【答案】D
【详解】A、蒸馏可以除去水中的所有杂质,因此过程①中的自来水通过蒸馏可变成纯水,故选项说法正确。
B、过程②中水变成水蒸气,水分子间隔变大,故选项说法正确。
C、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,化学反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的,故选项说法正确。
D、氧气具有助燃性,但没有可燃性,不能作燃料,过程④氢气作为可燃物发生了燃烧,说明氢气具有可燃性,因此氢气能够作燃料,故选项说法不正确。
故选D。
10.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
A.该实验说明水分子可以再分
B.注射器I中气体可以使燃着木条燃烧的更旺
C.电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性
D.一段时间后,注射器I活塞移动至4mL刻度处,则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至2mL刻度处
【答案】D
【详解】A、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。A项说法正确;
B、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。B项说法正确;
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。C项说法正确;
D、电解水时,注射器I连接的是电源正极,注射器Ⅱ连接的是电源负极,根据“正氧负氢、氢二氧一”可知,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气和氢气的体积比约为1:2,故一段时间后,注射器I活塞移动至4mL刻度处,则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至8mL刻度处。D项说法错误。
故选D。
11.(25-26九年级上·河南南阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.同种分子构成的物质是纯净物,则纯净物一定由同种分子构成
B.同种元素的质子数相同,则质子数相同的粒子一定属于同种元素
C.单质由一种元素组成,则由一种元素组成的纯净物一定是单质
D.氧化物中含有氧元素,则含氧元素的都是氧化物
【答案】C
【详解】A、 构成物质的粒子有分子、原子、离子,纯净物也可由同种原子或离子构成,如铁由铁原子构成属于纯净物,因此纯净物不一定由同种分子构成,A错误。
B、粒子包含原子、分子等,质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如氖原子和水分子质子数均为10,不属于同种元素,B错误。
C、 单质的定义为由一种元素组成的纯净物,因此由一种元素组成的纯净物一定是单质,C正确。
D、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,含氧化合物若元素种类超过两种则不属于氧化物,如高锰酸钾含有氧元素但不属于氧化物,D错误。
12.(25-26九年级上·河南周口·期中)用下列物质的编号回答有关问题:
①冰水共存物②硬水③雨后洁净的空气④四氧化三铁⑤氮气⑥高锰酸钾完全分解后的固体产物⑦硫在氧气中恰好完全反应的产物⑧澄清石灰水⑨水银⑩氯酸钾
其中属于混合物的是___________,属于纯净物的是___________,属于单质的是___________,属于化合物的是___________,属于氧化物的是___________。
【答案】
②③⑥⑧
①④⑤⑦⑨⑩
⑤⑨
①④⑦⑩
①④⑦
【分析】①冰水共存物中只含有水一种物质,属于纯净物,水是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;
②硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,属于混合物;
③雨后洁净的空气中仍含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
④四氧化三铁只由一种物质组成,属于纯净物,四氧化三铁是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;
⑤氮气只由一种物质组成,属于纯净物,氮气是由氮元素组成的纯净物,属于单质;
⑥高锰酸钾完全分解后的固体产物包括锰酸钾、二氧化锰,属于混合物;
⑦硫在氧气中恰好完全反应的产物为二氧化硫,属于纯净物,二氧化硫是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;
⑧澄清石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物;
⑨水银是汞的俗称,只由一种物质组成,属于纯净物,汞是由汞元素组成的纯净物,属于单质;
⑩氯酸钾只由一种物质组成,属于纯净物,氯酸钾是由钾元素、氯元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,不属于氧化物。
【详解】由分析可知,属于混合物的是②③⑥⑧;属于纯净物的是①④⑤⑦⑨⑩;属于单质的是⑤⑨;属于化合物的是①④⑦⑩;属于氧化物的是①④⑦。
13.(2026·吉林四平·三模)水是生命之源。
(1)如图1所示,在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,一段时间后,观察到烧杯内壁有_______生成。
(2)如图2是电解水的装置,通电一段时间后,切断电源,将燃着的木条放在______(填“甲”或“乙”)管尖嘴口,观察到木条燃烧更旺。
(3)根据图1和图2实验可证明水是由______组成的。
【答案】(1)水雾
(2)乙
(3)氢、氧元素
【详解】(1)氢气燃烧生成水,生成的高温水蒸气接触冷而干燥的烧杯后液化成小水滴,故观察到有水雾生成;。
(2)电解水遵循“正氧负氢”的规律,乙管连接电源正极,生成的气体是氧气,氧气具有助燃性,可使燃着的木条燃烧更旺;
(3)图1实验中氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,图2实验中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的。
14.(2026·河南郑州·二模)水是人类宝贵的自然资源。在很长的一段时期内,水曾经被看作是一种“元素”,直到18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,才最终认识了水的组成。
(1)如图1是电解水实验,电解时a管连接电源的______(填“正极”或“负极”),该反应基本反应类型属于______反应。
(2)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20mLH2所需时间如图2:
电解浓度为10%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是:______。
【答案】(1) 负极 分解
(2)相同条件下,电压越高,电解水速率越快
【详解】(1)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,则电解时a管连接电源的负极,水通电分解生成氢气和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)由图可知,电解浓度为的溶液时,改变电压对电解水速率的影响是相同条件下,电压越大,产生氢气所需时间越短,说明相同条件下,电压越高,电解水速率越快;
15.(2026·陕西咸阳·一模)水是人类赖以生存的重要物质之一,请根据水的相关知识回答下列问题。
(1)3月22日是“世界水日”,自来水厂净水过程中不涉及的步骤是_____(填字母)。
A.沉淀 B.蒸馏 C.吸附 D.消毒
(2)如图甲所示为电解水装置,与b管相连的是电源的_____(填“正”或“负”)极。
(3)如图乙是水发生变化的微观示意图,变化中反应条件为通电的是反应____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(4)请你写出在日常生活中节水的做法_____(任写一种)。
【答案】(1)B
(2)正
(3)Ⅱ
(4)用淘米水浇花(合理即可)
【详解】(1)自来水厂净水步骤:沉淀、过滤、活性炭吸附、杀菌消毒;蒸馏需要高温设备,生产成本高,自来水生产不用蒸馏。
(2)a管中产生的气体约是b管中产生的气体的2倍,则b管中产生的气体是氧气,所以与b管相连的是电源的正极。
(3)Ⅰ只是水分子间隔改变,属于物理变化;Ⅱ水分子分裂成氢原子和氧原子,原子又重新组合成氢分子、氧分子,是通电电解水的化学变化。
(4)用淘米水浇花、洗菜水拖地、随手关闭水龙头或使用节水器具等,合理即可。
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16.(2026·湖南娄底·二模)以闪锌矿(主要成分为)为原料制备硫酸锌,反应过程中与氧气作用转化为和,上述过程中涉及的物质属于氧化物的是
A.ZnS B. C. D.ZnO
【答案】D
【详解】氧化物是由两种元素组成,且其中一种为氧元素的化合物,不含氧元素,由三种元素组成,属于单质,它们均不属于氧化物;是由两种元素组成的化合物,属于氧化物。
17.(2026·河北沧州·一模)水是人们日常生活中非常熟悉的物质之一,但人类对水的组成的研究经历了漫长的过程。关于“水的组成及变化”的探究实验,下列说法正确的是
A.正极产生的气体能燃烧 B.氢气点燃前必须验纯
C.该实验证明水由氢气和氧气组成 D.正极与负极产生的气体体积比约为2∶1
【答案】B
【详解】A、 电解水时正极产生的是氧气,氧气具有助燃性,无可燃性,不能燃烧,错误。
B、氢气是可燃性气体,混有空气或氧气时遇明火可能发生爆炸,因此点燃前必须验纯,正确。
C、该实验证明水由氢元素和氧元素组成,水是纯净物,不含氢气和氧气,错误。
D、电解水时正极产生氧气、负极产生氢气,二者体积比约为1:2,错误。
18.(2026·河南新乡·三模)探究水的组成及变化是中学化学中重要的实验活动。下列说法错误的是
A.图1中,管a产生的气体为氢气,管b产生的气体为氧气
B.图2中,观察到干燥烧杯内壁有水雾,表明氢气在空气中燃烧生成水
C.涉及的两个化学变化过程中,分子、原子的种类均发生改变
D.本探究实验得出的结论是水由氢、氧两种元素组成
【答案】C
【详解】A.图1是电解水实验,管a连接电源负极,产生的气体是氢气,管b连接电源正极,产生的气体是氧气,故选项说法正确;
B.图2中,氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,观察到干燥烧杯内出现水雾,表明氢气在空气中燃烧生成水,故选项说法正确;
C.化学变化的微观本质是分子分裂为原子,原子重新组合为新分子,反应过程中分子种类一定发生改变,但原子是化学变化中的最小粒子,其种类、数目、质量均不改变,故选项说法错误;
D.水在通电条件下反应生成氢气和氧气,氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,根据化学反应前后元素种类不变,两个实验都能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论,故选项说法正确。
19.(2026·湖南邵阳·二模)物质分类是学习化学的重要基础,它有助于我们更好地理解物质的组成、结构、性质、转化及其应用。下列各组物质按混合物、化合物、单质顺序排列的是
A.天然气 过氧化氢 乙醇 B.浓硫酸 金刚石 硬铝
C.石灰石 高锰酸钾 铁水 D.可燃冰 肥皂水 液氧
【答案】C
【详解】A.乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成,属于化合物,不符合单质的要求,错误;
B.金刚石是由碳元素组成的单质,不符合化合物的要求;硬铝是合金,属于混合物,不符合单质的要求,错误;
C.石灰石主要成分为碳酸钙,还含有杂质,属于混合物;高锰酸钾是由钾、锰、氧三种元素组成的纯净物,属于化合物;铁水是液态的铁,是由铁元素组成的纯净物,属于单质,排列顺序符合要求,正确;
D.肥皂水含有水、高级脂肪酸盐等物质,属于混合物,不符合化合物的要求,错误。
20.(2026·陕西宝鸡·一模)在探究水的组成时,实验小组做了如图所示的实验。下列说法不正确的是
A.实验1中点燃氢气前要验纯
B.实验2中用带火星的木条检验b管中产生的气体,观察到木条复燃
C.实验2中与a管相连的是电源负极
D.实验1和2均说明水是由氢分子和氧分子构成的
【答案】D
【详解】A、氢气具有可燃性,为防止发生爆炸,实验1中点燃氢气前要验纯,故选项说法正确。
B、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,由图可知,b管中收集到的气体体积较少,是氧气,氧气具有助燃性,用带火星的木条检验b管中产生的气体,观察到木条复燃,故选项说法正确。
C、电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,由图可知,a管中收集到的气体体积较多,是氢气,与电源的负极相连,故选项说法正确。
D、实验1中氢气燃烧生成水,实验2中水通电分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的,而不是由氢分子和氧分子构成的,故选项说法不正确。
故选D。
21.(25-26八年级下·山东淄博·期中)下列有关叙述中,正确的是
A.氧化物中一定含有氧元素,含氧元素的化合物不一定是氧化物
B.由同种分子构成的物质一定是纯净物;纯净物一定由同种分子构成
C.单质由同种元素组成,由同种元素组成的物质一定是单质
D.H2O、H2O2的元素组成相同,所以性质也相同
【答案】A
【详解】A. 氧化物定义为由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,因此氧化物一定含有氧元素;但含氧元素的化合物若元素种类大于2(如)则不属于氧化物,因此含氧元素的化合物不一定是氧化物,正确。
B. 构成物质的微粒有分子、原子、离子,纯净物也可由同种原子(如金属铁)或离子(如氯化钠)构成,错误。
C. 单质是由同种元素组成的纯净物,若同种元素组成的是混合物(如氧气和臭氧的混合物),则不属于单质,错误。
D. 物质的化学性质由构成它的微粒决定,和的分子构成不同,因此化学性质不同,错误。
22.(2026·广东深圳·二模)实验小组为探究影响“电解水产生气体的体积比”的因素,完成了以下实验并收集实验数据,得到正负极产生的气体体积比随时间变化的关系图。下列说法正确的是
实验
电极材料
水中溶质
①
铂丝
NaOH
②
铂丝
③
石墨
A.负极产生的气体可以使木条燃烧得更旺
B.和在水中的溶解性对实验结果没有影响
C.对比实验①和②,不同溶质对实验结果没有影响
D.对比实验②和③,可知石墨电极消耗了部分
【答案】D
【详解】A. 电解水时负极产生氢气,氢气具有可燃性,不支持燃烧,不能使木条燃烧更旺,错误。
B. 氧气在水中的溶解性强于氢气,会导致收集到的氧气体积偏小,对实验结果有影响,错误。
C. 实验①和②电极材料相同、溶质不同,由图像可知两组实验正负极产生气体体积比存在差异,说明不同溶质对实验结果有影响,错误。
D. 实验②和③溶质相同、电极材料不同,③的正负极气体体积比更小,说明正极生成的部分氧气被石墨电极消耗,正确。
23.(25-26八年级上·黑龙江绥化·期末)请你从①氢气、②食盐水、③稀有气体、④高锰酸钾、⑤二氧化碳、⑥五氧化二磷、⑦锌粒七种物质中,选出符合下列要求的物质填入相应空内:(用序号填写)
(1)属于混合物的是___________。
(2)属于化合物的是___________。
(3)属于氧化物的是___________。
(4)属于单质的是___________。
【答案】(1)②③
(2)④⑤⑥
(3)⑤⑥
(4)①⑦
【分析】①氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质;②食盐水是由氯化钠和水组成的,属于混合物;③稀有气体包括氦气、氩气等,属于混合物;④高锰酸钾是由钾、锰、氧元素组成的,属于化合物;⑤二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,二氧化碳是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;⑥五氧化二磷是由磷元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,五氧化二磷是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,属于氧化物;⑦锌粒是由锌元素组成的纯净物,属于单质。
【详解】(1)由分析可知,属于混合物的是②③;
(2)由分析可知,属于化合物的是④⑤⑥;
(3)由分析可知,属于氧化物的是⑤⑥;
(4)由分析可知,属于单质的是①⑦。
24.(25-26九年级上·安徽宿州·期中)某兴趣小组对电解水实验进行项目式探究。
任务一:探究水的组成
(1)电解法探究水的组成——电解水的实验(图1)写出电解水的文字表达式______,经检验气体成分后,可推知水是由_________组成的。
(2)注射器排尽空气后电解一段时间,若注射器2在刻度8处,则注射器1约在刻度________处。
(3)查阅资料可知,NaOH具有较强的腐蚀性,氢气易燃烧,因此在电解水以及检验生成物的实验中,不需要标注的安全图标是________(填序号);
A.护目镜 B.明火
C.锐器 D.洗手
任务二:探究电压对电解水速率的影响
在不同电压、5%的氢氧化钠溶液条件下,收集10 mL氢气所需的时间如图2:
(4)结合图2分析,改变电压对电解水速率的影响是______。
任务三:探究影响电解水速率的其他因素
【查阅资料】20℃时,1个标准大气压下,1升水可以溶解氢气的体积为0.01819 L,氧气为0.03102 L
根据任务二的结果,兴趣小组的同学选用12 V直流电源,仍然采用图1的装置进行了相关实验探究,(以下氢氧化钠溶液体积均为100 mL)数据如下:
编号
温度
NaOH溶液浓度
注射器2中气体体积
注射器1中气体体积
电解时间
①
20℃
2%
20 mL
9.8 mL
54.0 s
②
20℃
5%
20 mL
9.8 mL
36.2 s
③
30℃
2%
20 mL
9.9 mL
X
④
30℃
5%
20 mL
9.9 mL
35.4 s
(5)电解水时在水中加入氢氧化钠的目的是____________。
(6)对比实验①和②,可得到的结论是________。
(7)分析四组实验数据,实验③的电解时间X可能是________(填序号)。
A.32.4 s B.35.2 s C.50.2 s D.55.6 s
(8)收集到的注射器1中气体体积与注射器2中气体体积之比与理论值有偏差的可能原因是_______(答一点)
【答案】(1) 氢元素和氧元素
(2)4
(3)C
(4)在8~16V范围内,电压越大,电解水速率越快
(5)增强水的导电性
(6)在温度相同的情况下,氢氧化钠溶液浓度越大,电解水的反应速率越快(合理即可)
(7)C
(8)氢气比氧气更难溶于水(合理即可)
【详解】(1)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:;
氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)据图可知,注射器2与电源的负极相连,收集到的是氢气,注射器1与电源的正极相连,收集到的是氧气,电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,则注射器2在刻度8处,则注射器1约在刻度4处;
(3)查阅资料可知,NaOH具有较强的腐蚀性,氢气易燃烧,因此在电解水以及检验生成物的实验中,需要佩戴护目镜、注意明火、实验完毕要洗手,故选C;
(4)结合图2分析可知,在8~16V范围内,电压越大,电解水速率越快;
(5)水的导电性很弱,电解水时,水中加入少量氢氧化钠,可以增加水中自由移动的离子,能增强水的导电性;
(6)实验①和②温度相同,氢氧化钠溶液浓度②更大,电解时间更短,可得到结论:在温度相同的情况下,氢氧化钠溶液浓度越大,电解水的反应速率越快;
(7)对比①、②实验可知温度相同,氢氧化钠溶液浓度越高,电解水的速率越快,则③、④实验温度相同时,③实验中加入2%的氢氧化钠溶液的电解时间比④实验中加入5%的氢氧化钠溶液的电解时间长,即x>35.4;对比②、④实验可知氢氧化钠溶液浓度相同,温度越高,电解水的速率越快,则①、③实验氢氧化钠溶液的浓度相同时,①实验中温度为20℃时的电解时间比③实验中温度为30℃时的电解时间长,即x<54.0,所以实验③的电解时间“x”应在35.4~54.0之间,故选C;
(8)从物理性质角度分析,因为氢气比氧气更难溶于水(或氧气比氢气更易溶于水),导致氧气溶解更多,收集的氢气相对更多,所以实验中氢氧体积比大于理论值。
25.(25-26九年级上·陕西安康·期中)某化学兴趣小组围绕水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有___________且烧杯外壁发热,该实验可以证明水是由___________组成的。
【活动二】用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图装置进行电解水实验。
(2)检验乙中生成气体的方法是___________;用文字表示电解水发生的反应:___________。
【活动三】探究电解水时影响甲与乙中生成气体体积比的因素
[提出问题】
(3)上图实验中,理论上电解水时甲与乙中生成气体的体积比为___________,实际测定结果却往往会偏大,这是为什么?
【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验,3分钟后记录实验数据如表所示:
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
甲与乙的体积比
7.7:3.3
6.5:3.2
6.9:2.9
7.3:3.4
【实验分析】
(4)下列关于该电解水实验的说法中,正确的是___________(填字母)。
A.铜丝作为电极材料时,测得的甲与乙中生成气体的体积比最接近理论值
B.选用不同的电极材料进行实验,会影响测得的气体体积比
C.进行该实验前,需要先检查装置的气密性
【查阅资料】常温常压下,1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。
【交流反思】
(5)影响测得的气体体积比的因素还可能与_______有关。
【答案】(1)水雾或小液滴 氢元素和氧元素或H、O元素
(2)将带火星的木条伸入量筒内,若木条复燃,则该气体为氧气
(3)2:1
(4)BC
(5)氢气与氧气在水中的溶解能力
【详解】(1)点燃纯净氢气,火焰上方罩干燥小烧杯,会观察到烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)图中乙试管连接正极(产生氧气),检验乙中生成气体的方法是将带火星的木条伸入量筒内,若木条复燃,则该气体为氧气。电解水的文字反应式:。
(3)电解水时,负极(甲)产生氢气,正极(乙)产生氧气,理论体积比为。实际测定结果偏大,是因为氧气比氢气更易溶于水(或部分氧气与电极反应等)。
(4)A、从表格数据看,铜丝作为电极时,甲与乙的体积比(7.7:3.3)偏离理论值(2:1)较大,因此 A 错误;
B、表格中不同电极材料对应的体积比不同,说明选用不同电极材料会影响气体体积比,B 正确;
C、电解水实验前,需检查装置气密性,防止气体泄漏影响实验结果,C 正确。
故选BC。
(5)根据资料 “常温常压下,1L 水中最多溶解 30mL 氧气、18mL 氢气”,说明 气体的溶解性会影响测得的气体体积比(氧气更易溶解,导致实际体积比偏大)。
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