第十一讲：水的组成（原卷版+解析版）-【暑假弯道超车】2024-2025学年九年级化学上册暑假讲义+习题（人教版2024）

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知识点1 从氢气燃烧探究水的组成
特别提醒：常用仪器
1. 氢气的性质
（1）物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气小，难溶于水。
（2）化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。
2. 氢气的验纯方法
（1）操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近火焰，移开拇指点火。
（2）结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯；声音很小，说明氢气较纯。
3. 氢气的用途
（1）充灌探空气球—对应性质：密度最小的气体。
（2）作高能燃料—对应性质：可燃性。
知识点2 从水的电解探究水的组成
1. 水的电解实验
（1）实验现象：通电后两极上开始产生气泡。通电一段时间后，两个玻璃管内收集了一些气体，与正极相连的玻璃管内的气体体积小，与负极相连玻璃管内的气体体积大，体积比约为1∶2。
（2）气体的检验
①正极：用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现木条复燃，证明是氧气。
②负极：用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现该气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明是氢气。
（3）实验结论：水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气；水是由氢元素和氧元素组成的；化学反应中分子可分，原子能重组。
（4）实验结论：文字表达式：。
2. 从微观角度解释水的电解
当水分子分解时，生成了氧原子和氢原子，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。
3. 水的组成
（1）水是由氢、氧两种元素组成的。（宏观）
（2）水是由水分子构成的，根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水的化学式为H2O。（微观）
知识点3 单质、化合物与氧化物
1. 单质和化合物的关系
2. 单质与化合物的判断
首先看是不是纯净物，然后再看是否由同种元素组成。
（1）由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物。如氧气和臭氧，红磷和白磷，它们都是由同种元素组成的混合物。
（2）由不同种元素组成的物质不一定是化合物，也可能是混合物。
3. 氧化物
（1）由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的化合物。
（2）氧化物的分类
①根据组成分为金属氧化物（如CaO、MgO等）和非金属氧化物（CO2、SiO2等）。
②根据性质分为碱性氧化物（如Na2O、CaO等）和酸性氧化物（SO2、P2O5等）。
（3）氧化物的判断：①由两种元素组成；②其中一种必须是氧元素。两个条件缺一不可。
特别提醒：含有氧元素的物质并不都是氧化物。
二、典例解析
知识点1 氢气
例1 （2024•湖北襄阳襄城区期中）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．氢气在纯氧中安静地燃烧，产生黄色火焰
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，罩在火焰上的干冷烧杯只出现水珠，可见水由氢元素和氧元素组成
D．由实验可知水是由氢气和氧气组成的
【变式题】
1．（2023秋•山东东营期末）下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（ ）
A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热
C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度
2．（2023秋•广西南宁横县期中）关于氢气在空气中燃烧实验的下列说法正确的是（ ）
A．从现象上判断：水由碳、氢、氧元素组成的
B．从变化上分类：该变化属于物理变化
C．从宏观上分析：水是氢气和氧气组成的
D．从微观上分析：分子在化学变化中可分
3．（2024•湖北武汉期末）人类认识水的组成是从氢气燃烧开始的。
（1）如图，罩在氢气火焰上方的仪器是 （填“试管”或“烧杯”）。
（2）该反应的化学方程式为 ，该反应说明水由 元素组成。
知识点2 水的组成
例2 （2024•安徽合肥庐阳区期中）某兴趣小组利用如图所示装置进行电解水实验，测得负极与正极产生气体的体积比大于2：1，兴趣小组同学对此异常现象进行分析，下列说法不正确的是（ ）
A．H2难溶于水而O2不易溶于水，可能与不同气体溶解度有关
B．石墨电极对气体有吸附性，可能是吸附的O2比H2多
C．石墨电极与O2反应且生成CO2被氢氧化钠溶液吸收
D．若改用铂丝电极重新进行实验，将会产生更大的误差
【变式题】
1．（2023秋•四川宜宾兴文县期末）如图表示的是电解水的实验装置，下列叙述正确的是（ ）
A．电解水实验表明水由氢气和氧气组成
B．试管a中收集到的气体能使带火星木条复燃
C．在水中加入少许氢氧化钠，能增强水的导电性
D．a、b中收集到的气体质量比为2：1
2．（2023秋•安徽合肥肥西县期末）下列关于电解水实验的说法中，正确的是（ ）
A．管a中的气体为H2 B．与管a相连的是电源的正极
C．管a与管b中气体质量比为2：1 D．该实验可说明水由H2和O2组成
3．（2024春•黑龙江哈尔滨南岗区期中）某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体（U型管中加入了少量氢氧化钠），下列说法正确的是（ ）
A．a端应连接电源的正极 B．d管收集到的气体能够燃烧
C．U型管中加入氢氧化钠的目的是增强导电性 D．该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子
知识点3 单质、化合物与氧化物
例3 （2024•湖南长沙期中）下列各组按混合物、化合物、单质顺序排列的是（ ）
A．冰水混合物、二氧化氮、氮气 B．氯酸钾、过氧化氢、液态氧
C．洁净的空气、氯化钠、铜 D．盐水、铁粉、水银
例4 （2023秋•河北沧州盐山县期末）化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项符合如图所示关系的是（ ）
【变式题】
1．（2024•广东湛江遂溪县期中）2023年诺贝尔化学奖授予量子点领域作出贡献的科学家，常见的量子点材料ZnS属于（ ）
A．单质B．氧化物C．化合物D．混合物
2．（2024•湖北黄冈期中）黑火药的爆炸过程涉及到下列物质，其中属于氧化物的是（ ）
A．KNO3B．N2C．CO2D．K2S
3．（2023秋•上海宝山区期末）关于单质和化合物的说法不正确的是（ ）
A．单质中只含有一种元素 B．化合物中至少含有两种元素
C．单质中只含有一种微粒 D．化合物中至少含有两种微粒
4．（2024春•黑龙江大庆肇源县期中）下列各组物质中，按单质、化合物、混合物排列的一组是（ ）
A．木炭、水、胆矾 B．金刚石、四氧化三铁、硬水
C．稀有气体、五氧化二磷、空气 D．硫、硫酸铜、冰水混合物
5．（2024春•山东东营广饶县期中）化学概念在逻辑上存在如图所示关系，对下列概念的说法不正确的是（ ）
A．化合物与氧化物属于包含关系 B．单质与化合物属于并列关系
C．氧化反应与化合反应属于并列关系 D．混合物与纯净物属于并列关系
6．（2024•广东东莞市二模）如图表示气体分子的示意图，图中“”和“”分别表示两种不同质子数的原子，其中表示化合物的是（ ）
A． B． C． D．
基础轻松练
1．（2023秋•山东滨州无棣县期中）氢气在氧气中燃烧后生成水，下列说法错误的是（ ）
A．该反应中，原子种类没有发生改变
B．氢气、氧气和水都是由原子构成的
C．该反应中，分子种类发生了改变
D．该反应能说明水是由氢元素和氧元素组成的
2．（2024•广东广州天河区期末）下列有关水的说法正确的是（ ）
A．通过蒸馏的方法可得到纯净水
B．加入明矾可以使硬水变成软水
C．电解水时负极和正极产生的气体体积比为1：2
D．电解水生成氢气和氧气，说明水中含有氢分子和氧分子
3．（2024•北京平谷区二模）电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a中收集到的气体是氢气 B．b中收集到的气体可以燃烧
C．水不是由一种元素组成的 D．水在通电条件下可以分解成氢气和氧气
4．（2023秋•山东菏泽鄄城县期中）下列有关水的说法正确的是（ ）
A．水由H2和O2组成 B．生活中用煮沸的方法可降低水的硬度
C．河水经过滤、吸附得到纯水 D．水电解时产生O2和H2体积比为2：1
5．（2023秋•安徽淮北期末）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（ ）
A．在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性
B．a管和b管中气体体积比约为2：1
C．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
D．该探究说明水中含有氢分子和氧分子
6．（2024春•山东诸城市期中）分类是学习化学的一种重要方法。下列物质属于单质的是（ ）
A．二氧化碳B．洁净的空气
C．冰水混合物D．水银
7．（2024春•湖北期中）下列物质中属于氧化物的是（ ）
A．空气B．干冰C．氯化钠D．高锰酸钾
8．（2024•广东江门蓬江区期中）我国古代人民用汞来溶解矿物中的金，得到金汞齐（一种合金），再从中提取出黄金，在物质分类上金汞齐属于（ ）
A．单质B．混合物C．化合物D．氧化物
9．（2024•安徽马鞍山期末）科学家在“纳米受限水”中发现单分子层形式的水，既不像液体也不像固体，在高压下易导电。下列关于“纳米受限水”的说法不正确的是（ ）
A．水分子不断运动B．含氢、氧两种元素
C．它是一种混合物D．与水的化学性质相同
10．（2023秋•湖南岳阳楼区期末）推理是学习化学的一种重要方法，但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是（ ）
A．水和过氧化氢的组成元素相同，所以两者的化学性质也相同
B．离子是一种带电的粒子，所以凡是带电的粒子都是离子
C．元素是具有相同质子数的一类原子的总称，所以凡是具有相同质子数的原子均属于同一种元素
D．单质是由同种元素组成，所以由同种元素组成的物质一定是单质
11．（2023秋•陕西渭南临渭区期末）在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验，回答下列问题。
（1）从宏观上观察：如图所示，试管a和b中均产生气体，其中a中产生的气体是 （填化学式）。
（2）从微观上分析：下列说法正确的是 （填字母）。
A．水是由氢气和氧气组成的
B．水是由氢原子和氧原子构成的
C．1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
（3）从符号上表示：电解水的化学方程式为 。
12．（2023秋•青海西宁城北区期中）如图是表示气体分子的示意图，图中“”和“”分别表示两种不同质子数的原子，则其中表示混合物的是 ，表示单质的是 ，表示化合物的是 。
13．（2022秋•山东淄博张店区期中）如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。
（1）观察到的现象是 、 。
（2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有 ；该反应基本类型是 。
（3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到 。
（4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）： 。
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14．（2024•江苏苏州期末）下列有关水电解实验说法正确的是（ ）
A．管A中生成的气体能使带火星的木条复燃，推测电极M与电源负极相连
B．随着反应的进行，硫酸钠溶液的浓度逐渐减小
C．该实验可证明水是由氢气和氧气组成
D．Na2SO4溶液的导电性比蒸馏水强
15．（2023秋•江苏溧阳市期末）下列选项中，X、Y符合如图所示关系的是（ ）
A．X是化合反应，Y是氧化反应 B．X是化合反应，Y是分解反应
C．X是化合物，Y是纯净物 D．X是气体，Y是稀有气体
16．（2024•费县一模）下列物质中，既含有单质又含有化合物的是（ ）
A．食盐水B．铜片C．过氧化氢D．空气
17．（2024春•陕西西安新城区期中）生活中处处可见化学物质。下列物质中前者属于纯净物，后者属于单质的是（ ）
A．葡萄糖、不锈钢B．食盐、冰
C．沼气、黄铜D．干冰、金刚石
18．（2024•湖北武汉期中）下列各图中和分别表示不同元素的原子，从物质分类看，下面有纯净物和混合物，也有单质和化合物，则其中表示化合物的是（ ）
A． B．C． D．
19．（2024•江苏苏州姑苏区期中）负压和超低温条件下，水会以蓬松轻盈的形式稳定存在，这种状态下的水被称为“气凝胶冰”。下列关于“气凝胶冰”的说法中正确的是（ ）
A．与普通水的分子构成不同 B．氢、氧原子个数比为2：1
C．属于混合物 D．其中水分子处于静止状态
20．（2023秋•云南昭通昭阳区期末）推理是学习化学的一种重要的方法，下列推理得出的相关结论合理的是（ ）
A．分子可以构成物质，所以物质一定是由分子构成的
B．单质和氧气的反应都是化合反应，所以化合反应都是单质和氧气的反应
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．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
21．（2023秋•南关区校级期末）水是生命之源，人类的生活生产离不开水。
（1）1800年，尼科尔森（英）用伏打电池在常温下对水进行通电分解，得到氢气和氧气。
①该实验中正极和负极产生气体的体积之比为 。
②以下实验中能够验证水的组成的实验是 。
A.过氧化氢分解 B.氢气在氧气中燃烧
C.将水煮沸蒸发 D.电解水
（2）如图为利用膜技术净化水的部分过程。
①图中净化水的原理与 （填“过滤”或“蒸发”）类似。
②经过超滤膜后得到的净化水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
22．（2023秋•陕西渭南临渭区期中）现有如下物质：①液氧；②洁净的空气；③高锰酸钾；④冰水混合物；⑤水银；⑥过氧化氢，请用序号填空：
（1）由原子构成的物质是 ，含有氧分子的是 。
（2）属于氧化物的是 ，含元素种类最多的纯净物是 。
23．（2023秋•福建福州仓山区月考）“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。请根据题目要求回答问题：
（1）根据如图以及所学知识进行判断，纯净物和混合物属于图中的 关系。
（2）有以下物质，请按要求填空。
a.冰水混合物 b.空气 c.氧化铜 d.海水 e.铜 f.液氧
①属于混合物的是 （填字母，下同），属于氧化物的是 。
②含有氧分子的是 。
（3）如图“”和“●”分别表示两种原子，在下列图表示混合物的是 （填字母，下同），纯净物由分子构成的是 ，由原子直接构成的是 。
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由不同种元素组成的纯净物
组成
宏观：由同种元素组成；
微观：分子由同种原子构成
宏观：由不同种元素组成；
微观：分子由不同种原子构成
分类
按化学性质：金属、非金属、稀有气体
无机化合物、有机化合物
联系
①都是纯净物，都有固定的组成；
②单质通过化合反应能生成化合物，化合物通过分解反应能生成单质
选项
A
B
C
D
X
纯净物
化合反应
物理变化
单质
Y
混合物
氧化反应
化学变化
化合物