4.2水的组成同步练-2026-2027学年九年级化学人教版上册

4.2 水的组成 同步练 一、单选题 1．液氢(H2)可用作火箭的燃料。下列关于氢气的说法不正确的是 A．难溶于水 B．无色、无臭 C．密度小 D．可以支持燃烧 2．下列实验操作正确的是 A．检验氢气纯度 B．检查装置气密性 C．氧气验满 D．过滤 3．图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体 M 能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H₂和O₂的体积比是2:1 4．下列日常生活中的各组物质，前者属于混合物，后者属于单质的是 A．氯化钠、铁 B．空气、水 C．矿泉水、氢气 D．冰水混合物、臭氧 5．检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是 A．听到尖锐的爆鸣声 B．听到轻微的爆鸣声 C．未听到声音 D．试管炸裂 6．在空气中点燃氢气，然后放入干燥的氧气中燃烧，关于该实验的说法错误的是 A．点燃氢气前需要验纯 B．能观察到淡蓝色火焰 C．产物无污染 D．能证明水是由氢气和氧气组成 7．如图表示构成物质微粒的示意图，“”和“”分别代表不同元素的原子，其中表示的物质可能属于氧化物的是 A． B． C． D． 8．用如图装置进行电解水实验。下列有关说法正确的是 A．正、负极室产生气体的质量之比为1∶2 B．通电过程中注射器的活塞一直保持不动 C．缓缓挤压注射器可控制管内的气体排出 D．正极室产生的气体能被燃着的木条点燃 9．水是生命之源，也是化学研究的重要物质。电解水的简易装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．试管甲中的气体点燃时需要先验纯 B．水中可加入少量的硫酸钠以增强导电性 C．此实验证明水是由氢气和氧气组成的 D．此实验生成的氢气和氧气的质量比为1：8 10．分类和归纳总结是化学学习和研究的重要方法。下列说法正确的是 A．不带电的粒子：质子、原子、中子 B．需要垫陶土网加热的仪器：试管、坩埚、烧瓶 C．氧化物：水、二氧化锰、氧化铜 D．污染空气的气体：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮 11．利用水的电解和氢气燃烧来探究水的组成，下列说法错误的是 A．图2实验中，管B中产生的气体具有可燃性 B．图2实验的管A中产生的气体是 C．为了增强图2电解器中水的导电性，可以加少量硫酸钠溶液 D．图1实验也可以证明水是由氢、氧元素组成 12．实验小组探究影响电解水产生气体体积比的因素，完成以下实验并收集数据如图。下列说法正确的是 实验 电极材料 水中的物质 ① 铂丝 NaOH ② 铂丝 ③ 石墨 A．a中产生 B．和在水中的溶解性不影响实验结果 C．对比②③，推测电极材料可能消耗部分 D．对比①③，可知NaOH增强水导电性效果更好 二、填空题 13．如图1所示，我国科研团队研制出了海水直接制氢新技术。该技术彻底隔绝了海水中的离子，实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢，破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题。海水直接制氢最主要的问题是催化剂，贵金属铂催化剂稀缺、成本高，镍是目前最有前途的催化剂，图2是使用铂/碳和镍的氮化物两种催化剂在电解过程中的电流变化图。 阅读短文并回答问题。 (1)海水属于______(填“纯净物”或“混合物”)；海水中含量最多的物质是______。 (2)海水电解制氢最大的难题是______。 (3)如图1，不能通过隔膜的粒子是______和______。 (4)海水原位制氢技术的优点是______(写一条即可)。 (5)分析图2，选用______作为催化剂时电流更稳定。 三、实验题 14．利用电解水实验可探究水的组成，请根据如图回答问题。 (1)B端连接的是电源的_______________（填“正极”或“负极”）。 (2)在电解水实验中常加入少量的硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，目的是_______________。 (3)检验C试管中产生气体的方法是__________________________。若C试管内收集到的气体约为5 mL，则D试管收集的气体约为_______________mL。 (4)写出装置中发生反应的符号表达式：____________________，其基本反应类型是_______________。 (5)下列关于电解水的实验，获得的结论正确的有_______________（填字母序号）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．分子是化学变化中的最小粒子 C．分子种类在化学变化中发生改变 D．生成氧气中氧分子的化学性质与空气中氧分子的化学性质相同 15．水是一种宝贵的自然资源。 (1)图1所示的电解水装置中产生氢气的是_______（填“A”或“B”）玻璃管。若A玻璃管中产生6 mL气体，在图2中用点X表示B玻璃管中理论上产生气体的体积_______。 (2)电解时观察到A、B玻璃管中液面均下降，球形漏斗内的液面上升。请结合物理学知识解释液面上升的原因：_________。 (3)装置密闭性良好、读数正确，但实验结束后两管中气体体积比大于2:1。下列推测不合理的是_____（填字母序号）。 A．相同条件下，在水中溶解的量更多 B．与正极相连的玻璃管中除了产生外，还可能产生了少量 C．在两个电极上，比聚集的气泡量多 D．与电极发生了反应 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 《4.2 水的组成 同步练》参考答案 1．D 【详解】A.说法正确； B.说法正确； C.氢气是密度最小的气体，说法正确； D.氢气具有可燃性，本身可作为燃料燃烧，但不具有助燃性，不能支持燃烧，说法错误。 2．B 【详解】A、氢气的验纯：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口朝下靠近酒精灯火焰，移开拇指，发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯，声音很小表示氢气较纯，图示操作错误，不符合题意； B、检查装置气密性的方法：将导管末端浸入水中，用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明该装置气密性良好，图示操作正确，符合题意； C、氧气的验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已收集满，图示操作错误，不符合题意； D、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”，图中缺少玻璃棒引流，图示操作错误，不符合题意。 故选：B。 3．B 【详解】A.相同时间内，生成气体N的体积较少，气体N为氧气，即甲试管中生成氧气，a应接电源正极，故A正确； B.气体 M为氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，故B错误； C.电解水生成氢气和氧气，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C正确； D.8min时产生的H₂和O₂的体积比是2:1，故D正确。 故选：B。 4．C 【详解】由同种物质组成的是纯净物，由不同种物质组成的是混合物。由同种元素组成的纯净物是单质，由不同种元素组成的纯净物是化合物。 A. 氯化钠属于纯净物中的化合物，铁属于纯净物中的单质，此选项不符合题意；     B. 空气属于混合物，水属于纯净物中的化合物，此选项不符合题意； C. 矿泉水属于混合物，氢气属于纯净物中的单质，此选项符合题意；     D. 冰、水是同种物质，所以冰水混合物属于纯净物中的化合物，臭氧属于纯净物中的单质，此选项不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】试题分析：检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是听到轻微的爆鸣声，证明氢气较纯净，故答案选择B 考点：氢气的验纯 6．D 【详解】A、氢气具有可燃性，氢气不纯，点燃时易发生爆炸，所以点燃氢气前要验纯，说法正确； B、纯净的氢气安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，说法正确； C、因为氢气燃烧的产物是水，无污染，因此被称为清洁能源，说法正确； D、氢气在氧气燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，实验表明，水是由氢元素和氧元素组成的，说法错误。 故选D。 7．D 【详解】A、示意图表示的物质是同种原子构成的一种分子，属于纯净物中的单质，错误； B、示意图表示的物质是由两种分子构成，属于混合物，错误； C、示意图表示的物质是由三种分子构成，属于混合物，错误； D、示意图表示的物质中是由两种原子构成的一种分子，属于纯净物中的化合物，若分子中一种原子是氧原子，则这种物质是氧化物，正确。 故选D。 8．C 【详解】A.电解水正极生成、负极生成，二者体积比为，质量比为，不是，选项错误； B.通电后水分解产生气体，装置内压强增大，注射器活塞会向上移动，不会保持不动，选项错误； C.缓缓挤压注射器时装置内压强升高，可将电解管内的气体从气嘴压出，能够控制管内气体排出，选项正确； D.正极产生的氧气具有助燃性、无可燃性，不能被燃着的木条点燃，只有负极产生的氢气可被点燃，选项错误。 9．C 【详解】A、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，试管甲中产生的气体较多，是氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故试管甲中的气体点燃时需要先验纯，不符合题意； B、纯水不导电，水中可加入少量的硫酸钠以增强导电性，不符合题意； C、该实验中，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，符合题意； D、水通电分解生成氢气和氧气，即，生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】A、原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，质子带正电，电子带负电，中子不带电，且质子所带电荷与电子所带电荷数量相等，电性相反，故原子不带电，即质子带正电，原子和中子不带电，不符合题意； B、试管和坩埚可直接加热，烧瓶不能直接加热，可垫上陶土网加热，不符合题意； C、水是由H、O元素组成的化合物，二氧化锰是由Mn、O元素组成的化合物，氧化铜是由Cu、O元素组成的化合物，它们均属于氧化物，符合题意； D、一氧化碳有毒，属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，不符合题意。 故选C。 11．A 【详解】A.电解水生成和的体积比为，B管气体为，有助燃性，无可燃性，故A说法错误。 B.图2中体积更大的A管气体为，故B说法正确。 C.纯水导电性弱，加入硫酸钠可解离出自由移动的离子，能增强水的导电性，C说法正确。 D.图1为氢气燃烧反应：，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物含氢、氧元素，可证明水由氢、氧元素组成，D说法正确。 12．C 【详解】A、电解水时，正极（a）产生O2，负极（b）产生H2，因此a中产生的是氧气，不是氢气，该说法错误。 B、H2和O2在水中的溶解性不同（O2溶解性稍大），会导致收集到的气体体积比偏离理论值，会影响实验结果，该说法错误。 C、对比实验②（铂丝电极，Na2SO4）和③（石墨电极，Na2SO4），③的正负气体体积比更小，说明正极产生的O2更少，推测石墨电极可能消耗部分O2，该说法正确。 D、实验①和③的变量有电极材料（铂丝和石墨）和水中添加的物质（NaOH和Na2SO4），变量不唯一，无法比较NaOH和Na2SO4增强导电性的效果，该说法错误。 故选C。 13．(1) 混合物 水 (2)海水对设备具有较强腐蚀性 (3) 钠离子 氯离子 (4)无淡化过程 (5)镍的氮化物 【详解】（1）海水属于混合物（含有水、氯化钠等多种物质），海水中含量最多的物质是水（H2O）。 （2）根据“破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题”可知，海水电解制氢最大的难题是海水对设备具有较强腐蚀性。 （3）根据图1，隔膜的作用是允许水分子通过，阻止钠离子和氯离子等海水中的离子通过。 （4）据题干“实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢”可知海水原位电解制氢技术的优点是无淡化过程、无副反应、无额外能耗。 （5）由图2知，随着时间的延长，镍的氮化物作为催化剂时电流更稳定，则选其可作为催化剂。 14．(1)负极 (2)增强导电性 (3) 将燃着的木条伸入C试管中，若木条燃烧得更旺，则证明C试管中的气体是氧气（合理即可） 10 (4) 分解反应 (5)CD 【详解】（1）电解水生成氢气和氧气的体积比约为2:1，图中D试管收集的气体体积更大，是氢气，氢气在连接电源负极的电极上生成，因此B端接电源负极。 （2）略。 （3）C试管收集的气体体积更小，是氧气，氧气具有助燃性，用燃着的木条检验，燃着木条燃烧更旺；电解水生成氧气体积和氢气体积比为1:2，若氧气体积为5mL，则氢气体积为10mL。 （4）略。反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应。 （5）A.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，不含氢气和氧气，故A错误； B.原子是化学变化中的最小粒子，分子在化学变化中可再分，故B错误； C.电解过程中水分子分解为氢、氧原子，再重新组合为氢分子、氧分子，分子种类发生改变，故C正确； D.同种分子的化学性质相同，电解生成的氧分子和空气中的氧分子是同一种微粒，化学性质一致，故D正确。 15．(1) B (2)两个玻璃管中产生气体，压强增大，使球形漏斗中液面上升 (3)C 【详解】（1）电解水，负极产生氢气，氢气体积是氧气体积 2 倍，B 管气体体积更大，为氢气。A 管是氧气，6mL 氧气，理论生成氢气体积 12mL，标注位置见答案。 （2）电解产生气体，密闭装置内部压强变大，大于外界大气压，把液体压进球形漏斗，球形漏斗液面上升。 （3）A. 氧气在水中溶解度大于氢气，溶解的氧气多于氢气，体积比大于 2:1，合理。 B. 正极生成少量臭氧，相同的氧原子数目形成臭氧分子数目更少，气体体积变小，体积比大于 2:1，合理。 C.H2比 O2聚集气泡量多，不会改变气体实际体积比值，不合理。 D. 氧气和电极反应，消耗氧气，测得氧气体积偏小，体积比大于 2:1，合理。 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 $