4.2水的组成分层作业--2026-2027学年九年级化学人教版上册

4.2 水的组成 　氢气 1．在做检验氢气纯度实验时，点燃氢气后，能说明所收集氢气较纯的现象是（） A．淡蓝色火焰 B．尖锐爆鸣声 C．声音很小 D．白雾 2．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 　水的组成及变化 3．下图是电解水实验装置图，下列有关说法错误的是（） A．a试管内收集的气体是氢气，可以燃烧 B．通过电解水的实验，说明水由氢气和氧气组成 C．为增强水的导电性，可以向水中加入硫酸钠固体 D．收集到氧气与氢气的体积比是1：2 4．有关电解水实验的下列叙述中，正确的是（） A．在水中加少量稀硫酸可增强导电性 B．与电源正极相连的一端产生氢气 C．可证明水由氢气、氧气组成 D．正、负极产生的气体质量比是1：2 物质的简单分类 5．我国古代书籍中提及过许多化学物质。下列物质的主要成分属于单质的是（） A．硝石() B．炉甘石() C．硫磺(S) D．锡砂() 6．下列物质属于氧化物的是（） A．O2 B．CuSO4 C．Na2CO3 D．Fe3O4 7．分类法是化学学习的重要方法，下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（） A．水银、冰水混合物、澄清石灰水 B．液氧、自来水、空气 C．碘酒、工业酒精、海水 D．二氧化碳、氧化铜、牛奶 1．下列实验设计不能达到实验目的的是（） A．图A：探究蜡烛燃烧后有二氧化碳生成 B．图B：验证氢气的密度比空气小 C．图C：探究分子在不断运动 D．图D：探究吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量不同 2．实验室用电解水装置来探究水的组成，装置如图所示。下列说法不正确的是（） A．b管与电源正极相连 B．实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 C．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2∶1 D．用燃着的木条在a管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 3．化学小组用如图所示装置进行电解水的实验，无须标注的图（） A．明火 B．排风 C．护目镜 D．洗手 4．某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是（） A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 5．实验室中，电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，实验小组进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图所示。下列关于电解水实验说法不正确的是（） A．NaOH的作用是增强水的导电性 B．电解水时电能主要转化为化学能 C．实验中，电解水速率最快的条件是的氢氧化钠溶液 D．电解的NaOH溶液时，电压越大，电解水的速率越小 6．同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法不正确的是（） A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．实验②能够证明氢气具有可燃性 C．实验①中可以加入硫酸钠来增强水的导电性 D．实验①证明水由氢、氧元素组成，而实验②不能 7．下列是四位同学做了水的电解实验后绘制出的实验图像，说法正确的是（） A．甲说：该实验说明水是由氢气和氧气组成的 B．乙说：气体N可做燃料 C．丙说：纵坐标可以表示M、N两种气体的质量比 D．丁说：电解水时，加入氢氧化钠可以增强水的导电性 8．模型构建是学习化学的一种方法。如图为小茗同学建立的物质分类模型，下列选项与物质分类对应不正确的是（） A．赤铁矿—混合物 B．冰水共存物—纯净物 C．氨气—单质 D．氧化汞—氧化物 9．下列逻辑推理正确的是（） A．阳离子带正电荷，所以带正电荷的粒子一定是阳离子 B．化学变化伴随着能量变化，所以有能量变化的过程一定是化学变化 C．单质是由同种元素组成的物质，所以由同种元素组成的物质一定是单质 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原子一定属于同种元素 10．实验室新购进一批化学试剂，小明为它们书写标签并进行分类，下列正确的是（） 选项 名称 化学式 类别 A 盐酸 HCl 纯净物 B 高锰酸钾 化合物 C 乙醇 氧化物 D 铜粉 Cu 单质 A．A B．B C．C D．D 11．根据如图实验回答问题。 (1)图A中，通电一段时间后，可以观察到管 a 中液面_________(填“高于”或“低于”)管b中液面，检验b中气体的方法：_________________。 (2)某同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如图B实验，实验时该同学不是将铁粉堆积在瓶底而是将铁粉撒在浸润了氯化钠溶液的滤纸条上(氯化钠溶液可以加快铁生锈)，再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，一段时间后测得数据如下表。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 250mL 180mL 126mL 装试剂前，必须进行的一步操作是________；根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为__________，与用红磷燃烧的方法相比，用该方法测定空气中氧气的含量的优点：_____________(写一条)。 学科网（北京）股份有限公司 4.2 水的组成 　氢气 1．在做检验氢气纯度实验时，点燃氢气后，能说明所收集氢气较纯的现象是（C） A．淡蓝色火焰 B．尖锐爆鸣声 C．声音很小 D．白雾 【详解】检验氢气纯度时，点燃后若声音很小，表明氢气较纯，燃烧平稳；若发出尖锐爆鸣声，则表明氢气不纯。淡蓝色火焰是氢气燃烧的普遍现象，不能直接说明纯度；白雾与氢气纯度检验无关；故选C。 2．关于氢气的说法错误的是（A） 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 【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。 　水的组成及变化 3．下图是电解水实验装置图，下列有关说法错误的是（B） A．a试管内收集的气体是氢气，可以燃烧 B．通过电解水的实验，说明水由氢气和氧气组成 C．为增强水的导电性，可以向水中加入硫酸钠固体 D．收集到氧气与氢气的体积比是1：2 【详解】A.a试管连接电源负极，电解水时负极产生氢气，氢气具有可燃性，可以燃烧，说法正确。 B.电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，实验证明水是由氢元素和氧元素组成的；水是纯净物，不可能由氢气和氧气两种物质组成，说法错误。 C.纯水的导电性很弱，向水中加入不会参与反应的硫酸钠固体，溶液中自由移动的离子增多，可以增强水的导电性，该说法符合初中电解水实验的操作常识，说法正确。 D.电解水的产物中，负极生成氢气、正极生成氧气，二者的体积比约为，即氧气与氢气的体积比是，说法正确。 4．有关电解水实验的下列叙述中，正确的是（A） A．在水中加少量稀硫酸可增强导电性 B．与电源正极相连的一端产生氢气 C．可证明水由氢气、氧气组成 D．正、负极产生的气体质量比是1：2 【详解】A.纯水导电性很弱，稀硫酸可以电离出自由移动的离子，加入少量稀硫酸能增强水的导电性，叙述正确。 B.电解水实验中正氧负氢，氢二氧一（体积比），水由氢、氧元素组成，与电源正极相连的一端产生氧气，不是氢气，叙述错误。 C.电解水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，叙述错误。 D.正、负极产生的气体体积比为，不是质量比，二者质量比为，叙述错误。 物质的简单分类 5．我国古代书籍中提及过许多化学物质。下列物质的主要成分属于单质的是（C） A．硝石() B．炉甘石() C．硫磺(S) D．锡砂() 【详解】、和均是由不同种元素组成的纯净物，均属于化合物；S是由一种元素组成的纯净物，属于单质。 6．下列物质属于氧化物的是（D） A．O2 B．CuSO4 C．Na2CO3 D．Fe3O4 【详解】A.由两种元素组成、且其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，是由一种元素组成的，属于单质； B.是含有氧元素的化合物，但含有三种元素，不属于氧化物； C.是含有氧元素的化合物，但含有三种元素，不属于氧化物； D.是由两种元素组成的化合物，且含有氧元素，属于氧化物。 7．分类法是化学学习的重要方法，下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（A） A．水银、冰水混合物、澄清石灰水 B．液氧、自来水、空气 C．碘酒、工业酒精、海水 D．二氧化碳、氧化铜、牛奶 【分析】单质：由同种元素组成的纯净物； 化合物：由不同种元素组成的纯净物； 混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。 【详解】A.水银是金属汞，由汞元素组成的纯净物，属于单质；冰水混合物只含一种物质水，是由氢、氧元素组成的纯净物，属于化合物；澄清石灰水是氢氧化钙和水的混合物，排列顺序符合要求，正确。 B.液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质；自来水中含有水、可溶性杂质等，属于混合物；空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质，属于混合物，排列顺序不符合要求，错误。 C.碘酒是碘和酒精的混合物，工业酒精中含有乙醇和其他物质，属于混合物；海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物，排列顺序不符合要求，错误。 D.二氧化碳是由碳、氧元素组成的纯净物，属于化合物；氧化铜是由铜、氧元素组成的纯净物，属于化合物；牛奶中含有蛋白质、水等多种物质，属于混合物，排列顺序不符合要求，错误。 1．下列实验设计不能达到实验目的的是（D） A．图A：探究蜡烛燃烧后有二氧化碳生成 B．图B：验证氢气的密度比空气小 C．图C：探究分子在不断运动 D．图D：探究吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量不同 【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若内壁的石灰水变浑浊，说明石蜡燃烧有二氧化碳生成，该选项能达到实验目的，故A不符合题意； B、用氢气吹的泡泡能飘起来，说明氢气密度比空气小，该选项能达到实验目的，故B不符合题意； C、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气能与水反应生成氨水，氨水能使酚酞试液变红。浓氨水与酚酞溶液没有接触，但酚酞溶液变红色，则说明分子在不断运动，该选项能达到实验目的，故C不符合题意； D、通过向玻璃片呼气，无法探究吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量不同，故D符合题意。 故选D。 2．实验室用电解水装置来探究水的组成，装置如图所示。下列说法不正确的是（C） A．b管与电源正极相连 B．实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 C．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2∶1 D．用燃着的木条在a管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 【详解】A.由图可知b管生成气体体积更小，为氧气，与电源正极相连，描述正确。 B.电解水生成仅含氢元素的氢气和仅含氧元素的氧气，根据反应前后元素种类不变，可证明水由氢、氧元素组成，描述正确。 C.电解水的反应为，生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为，描述错误。 D.a管生成气体体积更大，为氢气，氢气具有可燃性，被燃着的木条点燃时产生淡蓝色火焰，描述正确。 3．化学小组用如图所示装置进行电解水的实验，无须标注的图（B） A．明火 B．排风 C．护目镜 D．洗手 【详解】A.电解水实验中需要用燃着的木条检验氢气，需要注意“明火”，不符合题意； B.该实验无有毒气体生成，不需要“排风”，符合题意； C.实验需佩戴护目镜防止电解液溅出损伤眼睛，需要标注护目镜标识，不符合题意； D.实验结束后，需要及时洗手，养成良好的卫生习惯，防止发生危险，不符合题意。 4．某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是（D） A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 【分析】电解水实验遵循“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为2:1。 【详解】A. c管采用的是向下排空气法，收集的是氢气，因此与c管相连的a端是电源负极，故选项说法正确； B. d管采用的是向上排空气法，收集的是氧气，氧气具有助燃性，可用燃着的木条检验（若木条燃烧更剧烈，证明是氧气），故选项说法正确； C. c管气体为氢气，d管气体为氧气，二者体积比为2：1，故选项说法正确； D. 该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水由水分子直接构成，而非由氢原子和氧原子直接构成，故选项说法错误。 5．实验室中，电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，实验小组进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图所示。下列关于电解水实验说法不正确的是（D） A．NaOH的作用是增强水的导电性 B．电解水时电能主要转化为化学能 C．实验中，电解水速率最快的条件是的氢氧化钠溶液 D．电解的NaOH溶液时，电压越大，电解水的速率越小 【详解】A、纯水导电性较弱，电解纯水速率较慢，加入NaOH后，NaOH在水中电离出钠离子和氢氧根离子，增强了水的导电性，选项说法正确，不符合题意； 、电解水是将电能转化为氢气和氧气中的化学能，所以电解水时电能主要转化为化学能，选项说法正确，不符合题意； C、从图中可以看出，在12V、10%的氢氧化钠溶液条件下，产生20mL氢气所需时间最短，所以实验中，电解水速率最快的条件是12V、10%的氢氧化钠溶液，选项说法正确，不符合题意； D、由图可知，电解5%的NaOH溶液时，电压越大，产生20mL氢气所需时间越短，即电解水的速率越大，选项说法错误，符合题意。 故选：D。 6．同学们用电解水和氢气燃烧这两个实验探究水的组成。下列说法不正确的是（D） A．实验①中产生氢气、氧气的体积比约为 B．实验②能够证明氢气具有可燃性 C．实验①中可以加入硫酸钠来增强水的导电性 D．实验①证明水由氢、氧元素组成，而实验②不能 【详解】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，则实验①中产生氢气、氧气的体积比约为，故选项说法正确。 B、实验②中氢气在氧气中燃烧生成水，能够证明氢气具有可燃性，故选项说法正确。 C、水的导电性很弱，实验①在水中加入硫酸钠，可以增加水中自由移动的离子，能增强水的导电性，故选项说法正确。 D、实验①中水通电分解生成氢气和氧气，实验②中氢气在氧气中燃烧生成水，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，都能证明水由氢、氧元素组成，故选项说法不正确。 故选D。 7．下列是四位同学做了水的电解实验后绘制出的实验图像，说法正确的是（D） A．甲说：该实验说明水是由氢气和氧气组成的 B．乙说：气体N可做燃料 C．丙说：纵坐标可以表示M、N两种气体的质量比 D．丁说：电解水时，加入氢氧化钠可以增强水的导电性 【详解】A、水电解生成氢气和氧气，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，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故A错误； B、根据“正氧负氢”“氧一氢二”，气体N是氧气，不能做燃料，故B错误； C、由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”和图像可知，纵坐标可以表示M、N两种气体的体积比，根据图像乙可知M为氢气，N为氧气，二者的体积比为 2 : 1 ，质量比为 1 : 8。故C错误； D、氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子，在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性，故D正确。 故选D。 8．模型构建是学习化学的一种方法。如图为小茗同学建立的物质分类模型，下列选项与物质分类对应不正确的是（C） A．赤铁矿—混合物 B．冰水共存物—纯净物 C．氨气—单质 D．氧化汞—氧化物 【详解】A．赤铁矿主要成分为氧化铁，还含有其他杂质，由多种物质组成，属于混合物，对应正确。 B．冰水共存物中冰和水均是水的不同状态，只含H2O一种物质，属于纯净物，对应正确。 C．氨气化学式为NH3，由氮、氢两种元素组成的纯净物，属于化合物，不属于单质，对应错误。 D．氧化汞化学式为HgO，由汞、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，对应正确。 9．下列逻辑推理正确的是（D） A．阳离子带正电荷，所以带正电荷的粒子一定是阳离子 B．化学变化伴随着能量变化，所以有能量变化的过程一定是化学变化 C．单质是由同种元素组成的物质，所以由同种元素组成的物质一定是单质 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原子一定属于同种元素 【详解】A.阳离子带正电荷，但带正电荷的粒子还可能是质子、原子核等，不一定是阳离子，推理错误。 B.化学变化伴随能量变化，但有能量变化的过程也可能是物理变化（如电灯通电放热，无新物质生成，属于物理变化），推理错误。 C.单质是同种元素组成的纯净物，同种元素组成的物质还可能是混合物（如和的混合物，仅含氧元素但不属于单质），推理错误。 D.元素的定义为质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称，因此具有相同质子数的原子一定属于同种元素，推理正确。 10．实验室新购进一批化学试剂，小明为它们书写标签并进行分类，下列正确的是（D） 选项 名称 化学式 类别 A 盐酸 HCl 纯净物 B 高锰酸钾 化合物 C 乙醇 氧化物 D 铜粉 Cu 单质 A．A B．B C．C D．D 【详解】A.盐酸是的水溶液，属于混合物，不属于纯净物，错误。 B.高锰酸钾的化学式为，是锰酸钾的化学式，化学式对应错误，错误。 C.氧化物的定义是仅含两种元素、且其中一种为氧元素的化合物，乙醇含C、H、O三种元素，不属于氧化物，错误。 D.铜粉是铜元素组成的纯净物，属于单质，化学式为，各项均匹配，正确。 11．根据如图实验回答问题。 (1)图A中，通电一段时间后，可以观察到管 a 中液面低于(填“高于”或“低于”)管b中液面，检验b中气体的方法：把带火星的木条伸入气体中，木条复燃，证明是氧气。 (2)某同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如图B实验，实验时该同学不是将铁粉堆积在瓶底而是将铁粉撒在浸润了氯化钠溶液的滤纸条上(氯化钠溶液可以加快铁生锈)，再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，一段时间后测得数据如下表。 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 250mL 180mL 126mL 装试剂前，必须进行的一步操作是检查气密性；根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为 21.6% ，与用红磷燃烧的方法相比，用该方法测定空气中氧气的含量的优点：更环保(写一条)。 【详解】（1）电解水时，负极（a管）产生氢气、正极（b管）产生氧气，生成氢气的体积更大，所以a管液面低于b管。 氧气具有助燃性，检验方法为将带火星的木条伸入b气体中，若木条复燃，证明是氧气。 （2）装试剂前必须检查气密性，防止装置漏气影响实验； 消耗氧气体积 = 180mL − 126mL = 54 mL ，空气体积 = 250 mL，则氧气体积分数 =，没有有毒的五氧化二磷生成，更加环保。 $