4.2 水的组成同步作业--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 初中化学“水的组成”同步练，分层覆盖基础概念到综合探究，梯度衔接实验认知与科学思维，适配新授课巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|水的组成与性质、氧化物概念|直接考查核心概念，如选择1（水的组成）、3（氧化物判断），填空1（氢气识别），强化化学观念| |发展层|电解水实验现象与推理|结合实验现象分析，如选择4（电解水液面变化）、5（氧化反应判断），填空2（氢气验纯），培养科学思维| |提升层|实验改进与综合探究|融入创新实验与数据处理，如选择6（气球软管状态分析）、填空4（电压与浓度对电解速率影响），体现科学探究与实践|

4.2 一．选择题 1．下列有关水的说法不正确的是（　　） A．水是一种常用的溶剂 B．水是由氢气和氧气组成 C．水的沸腾属于物理变化 D．我国水资源丰富，但是淡水资源有限 2．推理是学习化学的一种重要的方法.下列推理合理的是（　　） A．阳离子一定带正电荷，所以带正电荷的粒子一定是阳离子 B．化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物 C．氧化物中一定含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物 D．同种元素的粒子具有相同的质子数，所以具有相同质子数的粒子一定属于同一种元素 3．分类是化学学习中常用的思维方法，下列物质属于氧化物的是（　　） A．O3 B．H2O C．KOH D．HNO3 4．电解水的实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．电解一段时间后，可以观察到a管中液面低于b管中液面 B．能使燃着的木条燃烧更旺的是b管中的气体 C．将a管气体点燃，在上方罩一个干燥的烧杯，发现烧杯内壁有水雾出现 D．该实验说明水是由氢气和氧气组成的 5．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列概念的分析推理正确的是（　　） A．催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂 B．同种元素的原子质子数一定相同，所以质子数相同的粒子一定属于同种元素 C．单质只含有一种元素，所以只含有一种元素的物质一定是单质 D．物质与氧气的反应一定属于氧化反应，则铁生锈属于氧化反应 6．兴趣小组同学自制如图所示创新实验装置进行电解水实验，一段时间后，发现①号气球连接的软管被拉直，②号的仍弯曲。下列说法不正确的是（　　） A．该实验可以证明水由氢元素和氧元素组成 B．由①②号气球连接的软管的状态不同可推出，左侧连接电源的负极 C．取下气球，将燃着的木条放在连接②号气球的软管口，木条燃烧得更旺 D．电解水反应后，氢元素的化合价升高 7．国内首艘500千瓦氢燃料电池动力工作船“三峡氢舟1号”在广东中山下水。氢气作燃料利用的性质是（　　） A．密度小 B．还原性 C．可燃性 D．溶解性 8．电解水实验如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．试管2中得到的气体能使带火星的木条复燃 B．理论上若得到8mL氧气，同时可得到约16mL氢气 C．反应前后分子的种类改变 D．水槽中使用纯水现象更明显 二．非选择题 1．人们对水的组成的认识经历了很长一段时间，直到18世纪末，才最终认识了水的组成。如图为电解水的简易实验装置。 （1）在普里斯特利的研究中，“易燃空气”与空气混合后点火发生了反应。“易燃空气”即为试管甲中气体，该气体是　 　 。 （2）乙试管中产生的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，说明水中含有的元素是　 　 。 2．在探究水的组成时，某同学做了如图所示的实验。实验1中，点燃氢气前要进行的操作是　 　 ；反应的文字表达式为　 　 。实验2中通电一段时间后，管乙中产生3mL气体时，则管甲中产生气体的体积约为　 　 mL。 3．如图是兴趣小组对电解水装置的改进实验。根据如图所示实验装置回答问题： （1）仪器①的名称是 　 　 。 （2）打开电源，一段时间后，a、b两管产生气体的体积比约为 　 　 ；点燃硫粉，观察到硫粉燃烧并发出蓝紫色火焰，集气瓶内水的作用是 　 　 。 （3）点燃b管口导出的气体，其发生反应的文字表达式为 　 　 。 （4）该电解水实验说明水是由 　 　 组成的。 4．科学家们通过一系列经典实验逐步揭开了水的组成之谜： （1）在如图水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。 ①一段时间后。发现两电极都有 　 　 产生，检验b管气体的方法是：　 　 。 ②左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降，中间球形漏斗内液面 　 　 （填“下降”或“上升”），原因是：　 　 。 ③由上述实验可以得出：水是由 　 　 组成的。由产生气体的体积比可推算出氢气与氧气的质量比为1：8，若氢、氧元素的相对原子质量分别为n和m，则水中氢、氧元素的原子个数比为 　 　 （用m、n表示）。 （2）电解水的文字表达式：　 　 。 ①实验过程中、同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知。调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。 （保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气） 电压反应时间 氢氧化钠溶液浓度 6V 9V 12V 5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 ⅰ.该实验的目的是探究电压和 　 　 对电解水速率的影响。 ⅱ.分析上表数据可得出的结论是：　 　 （写一条即可）。 ②还能确认水的组成的实验是 　 　 。该实验推断水的组成的依据为：　 　 。 （3） 化学变化不但生成新物质，还会伴随着能量的转化。在电解水的过程中，主要是 　 　 能转化为 　 　 能。 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：A.水能溶解多种物质，是一种常用的溶剂，故A说法正确； B.水由氢元素和氧元素组成，不是由氢气和氧气组成，故B说法不正确； C.水沸腾时只是水的状态发生改变，没有生成新物质，属于物理变化，故C说法正确； D.我国水资源丰富，但人均水资源量较少，淡水资源有限，故D说法正确。 故选：B。 2．【解答】解：A、阳离子一定带正电荷，所以带正电荷的粒子一定是阳离子错误，如质子不是阳离子；故选项错误； B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物正确；故选项正确； C、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错误，如高锰酸钾不是氧化物；故选项错误； D、同种元素的粒子具有相同的质子数，但具有相同质子数的粒子不一定属同一种元素，比如水分子和氖原子都含有10个质子；故选项错误； 故选：B。 3．【解答】解：A.O3是仅由氧元素组成的单质，不符合氧化物的组成要求，故错误。 B.H2O由氢、氧两种元素组成，符合氧化物的定义，故正确。 C.KOH由钾、氧、氢三种元素组成，不属于氧化物，故错误。 D.HNO3由氢、氮、氧三种元素组成，不属于氧化物，故错误。 故选：B。 4．【解答】解：A、电解水a管连接电源负极，产生氢气，体积是氧气的2倍；b管连接电源正极，产生氧气，a管生成气体体积更大，挤压液体导致液面下降更多，所以a管液面低于b管液面，故A说法正确； B、b管的氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，故B说法正确； C、a管的氢气燃烧生成水，所以罩在火焰上方的干燥烧杯内壁会出现水雾，故C说法正确； D、水是纯净物，该实验证明水由氢元素和氧元素组成，故D说法错误。 故选：D。 5．【解答】解：A、催化剂的判定需要同时满足三个条件：能改变化学反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变。仅质量不变的物质可能未参与反应（如反应中的杂质），不一定是催化剂，故A不符合题意。 B、元素是质子数相同的一类原子的总称，“粒子”包含分子、原子、离子等，例如水分子（质子数为10）和氖原子（质子数为10）质子数相同，但不属于同种元素，故B不符合题意。 C、单质是由同种元素组成的纯净物，仅含一种元素的物质可能是混合物，例如氧气和臭氧的混合物只含氧元素，不属于单质，故C不符合题意。 D、初中阶段氧化反应定义为物质与氧发生的反应，物质与氧气的反应属于氧化反应；铁生锈是铁与氧气、水发生的缓慢反应，属于氧化反应，故D符合题意。 故选：D。 6．【解答】解：A、由题干中①号气球更大（软管被拉直）可知，①中气体体积更大，为H2，对应电极连接电源负极；②中气体体积更小，为O2，对应电极连接电源正极。电解水生成H2和O2，根据化学反应前后元素种类不变，可证明水由氢元素和氧元素组成，故A说法正确； B、①中为H2，由电源负极产生，所以左侧连接电源负极，故B说法正确； C、②中为O2，具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，故C说法正确； D、反应前H2O中H元素化合价为+1价，反应后H2中H元素化合价为0价，化合价降低，故D说法错误。 故选：D。 7．【解答】解：氢气可作燃料，利用的性质是氢气具有可燃性，氢气燃烧生成水。 故选：C。 8．【解答】解：A、试管2中得到的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，故选项正确。 B、理论上若得到8mL氧气，同时可得到约16mL氢气，故选项正确。 C、反应前后分子的种类改变，故选项正确。 D、纯水几乎不导电，水槽中使用纯水现象不明显，应该加入硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液等物质，以增强水的导电性，故选项不正确。 故选：D。 二．非选择题 1．【解答】解：（1）电解水实验中在电极负极生成的易燃气体是氢气。故答案为：氢气（或H2）； （2）可使燃着的木条燃烧更旺的气体是氧气，电解水可产生氧气，说明水中含有氧元素。故答案为：氧元素（或O）。 2．【解答】解：氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易发生爆炸，所以点燃前必须检验氢气的纯度（或验纯）；实验1是氢气在氧气中燃烧生成水，文字表达式为：氢气+氧气水，电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律：管乙连接电源正极，产生的是氧气，体积为3mL时，连接负极的管甲产生的氢气体积是氧气体积的2倍，即3mL×2＝6mL。 故答案为：检验氢气的纯度（或验纯）；氢气+氧气水；6。 3．【解答】解：（1）由图可知，仪器①的名称是烧杯； （2）电解水规律为正氧负氢、氢二氧一，a管连接电源正极，产生氧气，b管连接电源负极，产生氢气，因此a、b气体体积比为1：2。硫燃烧生成有毒的二氧化硫，二氧化硫易溶于水，集气瓶内水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）b管导出的气体是氢气，氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，反应的文字表达式为氢气+氧气水； （4）电解水生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），根据反应前后元素种类不变，可得出结论是水是由氢元素和氧元素组成的。 故答案为：（1）烧杯； （2）1：2；吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）氢气+氧气水； （4）氢元素和氧元素。 4．【解答】解：（1）①一段时间后，发现两电极都有气泡产生；b管中产生的气体多，是氢气，检验b管气体的方法是将燃着的木条放在b管尖嘴处，打开活塞，气体被点燃，发出淡蓝色的火焰，证明是氢气； ②左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降，中间球形漏斗内液面上升，原因是两电极产生气体，使玻璃管内压强增大，将水压入中间球形漏斗中； ③由上述实验可以得出：水是由氢元素和氧元素组成的；水中氢、氧元素的原子个数比为m：8n； （2）电解水的文字表达式为：水氢气+氧气； ①i.该实验的目的是探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响； ii.分析上表数据可得出的结论是相同氢氧化钠溶液浓度下，电压越高，电解水速率越快（或相同电压下，氢氧化钠溶液浓度越高，电解水速率越快，答案不唯一）； ②还能确认水的组成的实验是氢气在氧气中燃烧实验；该实验推断水的组成的依据为质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变； （3）在电解水的过程中，主要是电能转化为化学能； 故答案为： （1）①气泡；将燃着的木条放在b管尖嘴处，打开活塞，气体被点燃，发出淡蓝色的火焰，证明是氢气； ②上升；两电极产生气体，使玻璃管内压强增大，将水压入中间球形漏斗中； ③氢元素和氧元素；m：8n； （2）水氢气+氧气； i.氢氧化钠溶液浓度； ii.相同氢氧化钠溶液浓度下，电压越高，电解水速率越快（答案不唯一）； ②氢气在氧气中燃烧实验；质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变； （3）电；化学。 学科网（北京）股份有限公司 $