化学人教版第四单元 自然界的水课题3 水的组成精品巩固练习

第四单元  自然界的水

课题3  水的组成

基础夯实练

01  氢气

1.1784年,科学家卡文迪什演示了“人工空气”的燃烧,发现燃烧产物只有水。据此判断“人工空气”是 (    )

A.氢气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氧气

02  水的电解

2.(易错题)有关水的电解实验,下列说法正确的是 (    )

A.与电源正极相连的一端产生的气体能燃烧 B.正、负两极产生气体的质量比为1:2

C.证明水是由氢气和氧气组成的 D.证明水是由氢元素和氧元素组成的

3.如图为电解水的实验装置图,接通电源观察到两电极都有气泡产生。

(1)通电一段时间后,a、b玻璃管中气体的体积比为________,与a玻璃管相连的为电源的________(填“正极”或“负极”),a玻璃管中的气体是________

(2)水通电分解的过程中,发生变化的微粒是________(填具体的微粒名称)。

03  物质的简单分类

4.空气的组成成分中,属于化合物的是 (    )

A.氧气 B.二氧化碳 C.氮气 D.稀有气体

5.(易错题)下列“一定”的说法正确的是 (    )

A.由同种元素组成的物质一定是单质 B.纯净物一定是由不同种元素组成的

C.含有氧元素的化合物一定是氧化物 D.由同种分子构成的物质一定是纯净物

6.现有物质:①四氧化三铁；②空气；③铁粉；④氯酸钾(KClO3)；⑤液态氧；⑥冰；⑦氯化钾(KCl)；⑧海水。

其中属于混合物的有________(填序号,下同),属于纯净物的有________,属于化合物的有________,属于单

质的有________,属于氧化物的有________。

能力提升练

7.分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的形象表示,若整个大圆圈表示纯净物,则下列物质属于Z范围的是              (    )

A.红磷 B.二氧化硫 C.氯酸钾 D.食盐水

8.下列各图中“〇”和“●”分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是 (    )

9.如图所示,小金在实验室完成了两个有关“水变化”的实验,得出的结论合理的是 (    )

A.两个实验中水都发生了化学变化 B.每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的

C.两个实验变化前后分子种类都改变 D.玻璃管a中的气体能使带火星的木条复燃

10.1800年,人类电解水获得成功。某同学利用如图所示装置进行该实验时,发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2:1。下列说法错误的是              (    )

已知:①相同条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比；②常温常压时,1L水可溶解0.031 L O2、0.57 L O3.

A.水在通电时能发生化合反应

B.实验中若加入少量氢氧化钠溶液,则导电性增强

C.从实验结果可以确定,相同条件下,H2在水中的溶解能力比O2的小

D.若右侧试管内产生少量O3,也会使左、右两侧试管内气体体积比略大于2:1

11.科学家用点燃氢气证明燃烧产物的方法证实了水的组成。小明用如图所示装置进行实验(氧化钙可吸收气体中的水分):

(1)氢气燃烧的文字表达式为________________________________________。

(2)实验过程中可以观察到的现象是____________________________________________________________。

(3)下列氢气的性质中,属于化学性质的是________.

A.能在空气中燃烧 B.无色无味 C.密度很小 D.加热时可与氧化铜反应

(4)实验结论:水是由________________组成的。

12.下列是电解水反应示意图(如图2)和装置(如图1)。示意图①～③中,“●”表示氢原子,“〇”表示氧原子。

(第12题图)

(1)图2中表示化合物的是________(填数字序号),该过程所表示的化学反应属于________(填一种基本反应类型)。

(2)当水分子分解时,生成氢原子和________,每两个氢原子结合成一个________,每________结合成一个氧分子。

(3)电解水实验的主要目的是________(填字母序号)。

A.观察水分解的现象 B.研究水分解产物的性质

C.探究水分解的条件 D.验证水由氧元素和氢元素组成

(4)在电解水的过程中,能保持水化学性质的最小粒子是________；不发生变化的最小微粒是________________(均写名称)

培优压轴练

13.某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。

【实验步骤】

①先用大注射器抽取一定量的2%的硫酸溶液,从A中的大圆孔注入；

②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满B、C；

③接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源；仔细观察实验装置中的现象；

④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。

【交流与反思】

(1)步骤①在水中加入硫酸的作用是________________ ________________________________________________。

(2)步骤②的目的是_______________________________；若不小心抽到了液体,最好的做法是________(填序号)。

a.倒入下水道中 b.注入A中 c.推回B或C中

(3)步骤③中的现象有:两极上均有气泡冒出,B、C中气体体积比约为________,A中液面________(填“上升”或“下降”)。

(4)步骤④中检验C中生成气体的方法是________________________________________。

【参考答案与解析】

课题3  水的组成

1.A 

[解析]氢气具有可燃性,燃烧产物是水其他几种气体都不具有可燃性。

2.D 

[解析]电解水时与电源正极相连的一端产生的气体是氧气,氧气能助燃,但不能燃烧,负极产生的氢气能燃烧；正负两极产生的气体分别是氧气和氢气,其体积比是1:2；水的电解实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的。

【易错总结】误认为正、负两极产生气体的质量比为1:2；误认为水是由氢气与氧气组成的

电解水时正、负极产生的气体的体积比是1:2,而质量比不是1:2；水电解分解生成氢气和氧气,证明了水是由氢元素和氧元素组成的,而不是由氢气和氧气组成的混合物。

3.(1)2:1  负极  氢气

(2)水分子

(1)结合题图可知通电一段时间后,a、b玻璃管中气体的体积比为2:1,a玻璃管中产生的气体较多,是氢气,与电源的负极相连。

(2)水通电分解的过程中,发生变化的微粒是水分子,水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子之间结合生成氢分子,氧原子之间结合生成氧分子。

4.B 

[解析]氧气与氮气都是由同种元素组成的纯净物,都属于单质；二氧化碳是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物；稀有气体是由多种物质组成的混合物。

5.D 

[解析]由同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合气体是由氧元素组成的物质,但属于混合物；纯净物是由一种物质组成的,但不一定是由不同种元素组成的；含有氧元素的化合物不一定是氧化物,氧化物必须由两种元素组成且其中一种是氧元素；由同种分子构成的物质一定是纯净物。

【易错总结】误认为由同种元素组成的物质一定是单质

由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物例如氧气和臭氧、红磷和白磷等,它们都是由同种元素组成的混合物。

6.②⑧  ①③④⑤⑥⑦  ①④⑥⑦  ③⑤  ①⑥

[解析]①四氧化三铁由铁元素和氧元素组成,既属于化合物,又属于氧化物；②空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物；③铁粉是由一种元素组成的纯净物,属于单质；④氯酸钾由三种元素组成,属于化合物；⑤液态氧是由氧元素一种元素组成的,属于单质；⑥冰是由氢元素和氧元素组成的,既属于化合物,又属于氧化物；⑦氯化钾由两种元素组成,属于化合物；⑧海水中含有氯化钠、水等物质,属于混合物。

【归纳总结】物质的简单分类

判断一种物质是单质还是化合物的前提:必须是纯净物；判断一种化合物是否是氧化物,除了看是否含氧元素外,还必须看该化合物中是否含有两种元素。混合物中含有多种物质,这些物质可能是单质,也可能是化合物,化合物是由两种或两种以上元素组成的一种物质,属于纯净物。

7.B 

[解析]纯净物按组成元素的多少,可以分为单质和化合物,若整个大圆圈表示纯净物,则X为单质,Y为化合物,Z为氧化物。红磷属于单质；二氧化硫是由两种元素组成的,且有一种是氧元素,属于氧化物；氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物；食盐水是由水、食盐组成的混合物。

8.A 

[解析]图A是由同种分子构成的,且每个分子是由不同种原子构成的,属于化合物；图B是由不同种分子构成的混合物；图C与图D都是由同种分子构成的,且每个分子是由同种原子构成的,都属于单质。

【满分攻略】从微观角度判断物质类别的方法

1.混合物与纯净物

(1)由分子构成的物质,若分子不同,属于混合物；若分子相司,属于纯净物。

(2)由原子构成的物质,若原子不同,于混合物；若原子相同,属于纯净物。

2.单质与化合物对于由同种分子构成的物质,若分子由同种原子构成,则为单质；若分子由不同种原子构成,则为化合物。

9.B   水的沸腾实验中只是水的状态发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化；由a、b两个玻璃管中产生的气体体积比约为2:1,可以推出每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；水的沸腾实验中,水分子的种类没有改变；玻璃管a中产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,不能使带火星的木条复燃。

10.A 

[解析]水在通电时发生分解反应,由一种物质生成了两种物质,A.说法错误；实验中加入少量氢氧化钠溶液,可增强水的导电性,B说法正确；从实验结果可以确定,相同条件下,H2在水中的溶解能力比O2小,C说法正确；若右侧试管内产生少量O3,会减少O2的生成,O3的溶解能力比O2强,也会使左、右两侧试管内气体体积比略大于2:1,D说法正确。

【满分攻略】理论上水通电分解产生的氢气与氧气的体积比为2:1,但实验中产生氢气的体积往往大于氧气体积的两倍,原因主要有:①相同条件下,氢气和氧气在水中的溶解能力不同,在水中氧气的溶解能力比氢气的大；②在电解过程中会有副反应发生,消耗了氧气,使产生的氧气的体积比理论值低。

11.(1)氢气+氧气水

(2)氢气燃烧产生淡蓝色火焰,放出热量,烧杯底部有水珠产生

(3)AD

(4)氢元素和氧元素

[解析]

(1)氢气在点燃的条件下与氧气反应生成水。

(2)氢气燃烧产生淡蓝色火焰,放出热量,由于有水生成,所以烧杯底部有水珠出现。

(3)氢气能在空气中燃烧、加热时可与氧化铜反应属于氢气的化学性质；无色无味、密度很小属于氢气的物理性质。

(4)氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的氢气与氧气反应生成水,可知水是由氢元素与氧元素组成的。

12.(1)①  分解反应

(2)氧原子  氢分子  两个氧原子

(3)D

(4)水分子  氢原子和氧原子

(1)由物质的微观构成可知,图2①中的物质是由同种分子构成的,每个分子是由不同种原子构成的,属于化合物；该过程所表示的反应是由一种物质生成两种物质,属于分解反应。

(2)当水分子分解时生成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,每两个氧原子结合成一个氧分子。

(3)电解水实验的主要目的是验证水由氧元素和氢元素组成。

(4)在电解水的过程中,能保持水化学性质的最小粒子是水分子；不发生变化的最小微粒是氢原子和氧原子。

13.

(1)增强水的导电性

(2)排尽B、C中的空气  b

(3)1:2  上升

(4)点燃用注射器从出气口2中抽出的气体

[解析]

(1)在进行电解水实验时,在水中加入硫酸的作用是增强水的导电性。

(2)用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满B、C,目的是排尽B、C中的空气,若不小心抽到了液体,最好的做法是注入A.中。

(3)步骤③中的现象为两极上均有气泡冒出,正、负两电极产生的气体体积比为1:2,A中液面上升。

(4)由题图可知,C与电源的负极相连,产生氢气,步骤④中检验C中生成的气体的方法是点燃用注射器从出气口2中抽出的气体。

【核心素养解读】本题通过对水的组成进行探究,体现了“科学探究与创新意识”的科学素养。

尽管电解水的实验装置有可能不同,但无论哪种电解水的装置,电解水的现象和结论都是一样的,都可以用“正氧负氢,氢二氧一”的口诀进行记忆。