考点13 水的组成和性质

命题趋势

中考中电解水重点考查实验现象、实验结论，在考试中经常以选择题的形式出现,也在填空题某一空中出现，选择题的选择项基本上都是电解水的叙述。

考查重点

1. 氢气的性质和用途

2. 氢气的实验室制取方法

3. 水的组成及性质

4.电解水实验

重点考向

考向一、氢气

1．氢气的性质和用途

2．氢气的实验室制法

①反应原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。

②制取装置：

3．氢气的验纯：点燃氢气前一定要先检验纯度。

易错警示

实验室制取氢气时，一般不使用锌与盐酸反应，因为盐酸具有挥发性，可能会使收集的氢气中混有少量氯化氢气体，使制得的气体不纯。

知识拓展

1、氢气的物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，在标准状况下，氢气密度为0．0899g／L，其质量约是同体积的空气质量的2／29，是最轻的气体。

2、氢气的化学性质：

可燃性：纯净的氢气能在空气中安静燃烧，生成水

3、氢气与空气混合点燃易发生爆炸。所以在点燃氢气之前要检验氢气的纯度。“验纯”的方法：如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。 若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯。

方法技巧

氢气还原氧化铜实验要点

铁架台、酒精灯

试管内、氧化铜

加热之前先通氢

管内空气要排尽

通入氢气加强热

黑色粉末变紫红

停止加热还通氢

防止又变氧化铜

跟踪训练

1．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．下列是氢气在氧气中燃烧的实验装置，试判断下列操作顺序中正确的是（　　）

A．先通氢气再通氧气，然后点燃

B．先通氧气再通氢气，然后点燃

C．先通氢气，点燃后再通氧气

D．先通氧气，点燃后再通氢气

3．密闭体系中进行“氢气和氧气”的燃烧反应，对此理解正确的是（　　）

A．参加反应的氢气质量可以无限减小

B．通入 2g 氢气，一定能生成 18g 水

C．参加反应的氢气与氧气的质量比一定符合 1：16

D．氢气、氧气以任意质量比反应，变化前后总质量都不变

4．“长征五号”大型运载火箭肩负了我国航天大国的重任，被亲切的称为“胖五”。采用新研制的YF-77发动机使用液氢和液氧作推进剂。

 （1）请你分析，采用液氢作推进剂的燃料的优点是______________（答一条）；

 （2）对于氢气燃烧的反应中，一定发生改变的是__________。（填序号）

①元素种类；②原子种类；③分子种类

5．如下图所示是氢气燃烧的微观表示：

（1）读图获得的信息是______（写一条即可）。

（2）根据图示写出氢气燃烧的化学方程式：____________________________。

（3）纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生______色火焰；若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸，氢气燃烧和氢气爆炸的反应原理______（填“是”或“不是”）一样的。

真题再现

1．（2021·广西南宁市·九年级一模）下列对实验现象的描述不正确的是（）

A．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰

B．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水

C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

D．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成带有刺激性气味的气体

2．（2020·通化县同德实验学校九年级月考）下列有关燃烧的主要现象描述正确的是（　　）

A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰 B．氢气在空气中燃烧产生蓝色火焰

C．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射

3．（2021·黑龙江哈尔滨市·九年级一模）下列实验操作错误的是（）

A．检查装置气密性 B．检验氢气的纯度

C．闻气体气味 D．滴加少量液体

4．（2021·荷塘镇白藤中学九年级期末）如图所示的化学实验基本操作中，正确的是（）

A． B．

C． D．

5．（2013·四川眉山市·九年级期末）下列对实验结果的分析中，错误的是（ ）

A．点燃氢气时发生爆炸，可能是因为没有检验氢气的纯度

B．将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明瓶内已集满氧气

C．用量筒量取水时，如果俯视读数，则量取的水比实际需要的水少

D．在测定空气中氧气的体积分数时，充分反应后，需将装置冷却至室温再读数，否则测量结果偏低

6．在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体，它难溶于水．据测定在标准状况下，氢气和同体积的空气相比，质量约是空气的．纯净的氢气在空气里安静地燃烧，放出大量的热．根据上述内容，用简明的语言回答下列问题：

（1）氢气的物理性质有______；

（2）氢气的化学性质有______；

（3）根据氢气的性质，推测氢气可能具有两种用途______、_______．

（4）用稀有气体氦气，作为大型升空气球的气体，其原因是：①______ ．②_______．

考向二、探究水的组成（电解水实验）

1. 实验原理

①设计原理：通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。

②反应原理：2H2O2H2↑＋O2↑ （用化学方程式表示）。

2. 实验装置

 甲　　乙

提醒：水中常加入少量NaOH或Na2SO4，以增强水的导电性。

3. 实验现象

通直流电源后，电极表面出现气泡，一段时间后，两个玻璃管（或试管）内液面均下降，甲装置c中液面上升，玻璃管（或试管） a、b 所收集的气体体积比约为2:1。

口诀：正氧负氢、氢二氧一。

4. 正、负极产物的检验

①正极：用带火星的木条检验，若观察到带火星的木条复燃，则说明产物是氧气。

②负极：用燃着的木条检验，若观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰，则说明产物是氢气。

5. 实验结论及推论

①水是由氢元素和氧元素组成的。

②1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。

③电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线如图所示，通过生成氢气和氧气的体积比约为 2∶1，推出它们的质量比约为1∶8。

④证明了化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新结合成新的分子，所以电解水属于化学变化。

⑤验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。

易错警示

电解水时：

V(H2) :V(O2)=2:1

m(H2) :m(O2)=2:1

知识拓展

①水是由氢、氧两种元素组成的；

②水是由水分子构成的；

③水分子是由氢原子和氧原子构成的；

④1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的；

⑤水分子中氢、氧原子个数比为2∶1；

⑥保持水的化学性质的最小粒子是水分子。

方法技巧

以H2O为核心的物质网络图

跟踪训练

1.（2021·门头沟模拟）电解水实验如图所示。下列说法错误的是（）

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8 mL氧气，同时可得到16 mL氢气
C.反应前后原子的种类、个数均改变
D.该实验说明水由氢、氧两种元素组成

2.（2021·虹口模拟）水通电分解一段时间后如图所示，相关分析正确的是（）

A.体积较大的气体是氧气
B.a中的电极与电源正极相连
C.该实验证明水是一种化合物
D.该实验证明水由氢分子和氧分子构成

3. 图1、2是电解水的实验及电解时水分子分解的示意图。叙述正确的是（）

A.a试管中产生的气体是O2

B.a、b试管中产生气体的质量比为2∶1

C.由图2看出,水分解的过程中,氢原子和氧原子数发生变化

D.由图2看出,水分解得到的生成物为两种单质

4. 小兰通过化学方程式知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2:1。针对这一发现，你认为下列做法中不可取的是（）

A．反复多次实验查找原因

B．实验所得数据与理论值差不多，可以认为实验已经成功

C．大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水

D．查找实验装置是否漏气

5. 如图，甲、乙两图都是电解水的简易装置．回答下列问题．

（1）装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是　 　．

（2）装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是　 　．

（3）在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是　　．

（4）图中显示表明，实验是未开始，刚开始还是已进行一段时间了？　　．

（5）开始电解后，A管收集到　　气，B管收集到　　气体．

（6）在D处，将使用燃烧着的木条还是带火星的木条进行检验？　　．

（7）写出电解水的化学方程式：　 　．

真题再现

1.（2021·长沙市雅礼实验中学九年级一模）如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（）

A．在水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性

B．反应一段时间后，a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2：1

C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的

D．将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃烧更旺，b管的气体被点燃

2.（2021·广西梧州市·九年级一模）下列是两个关于水的实验，下列说法正确的是（）

A．试管2中得到的气体能燃烧 B．实验二中水变化前后分子的种类不变

C．实验一中反应前后原子的种类、个数均改变 D．1、2两玻璃管中产生的气体质量之比是2:1

3.（2021·仪征市实验中学东区校九年级月考）如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（）

A．向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好

B．U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液

C．实验时正负两极产生气体的体积比约为1：2

D．正极产生的气体能燃烧

4.（2020·山东威海市·八年级期中）如图是电解水实验的简易装置图，回答下列有关问题：

(1)由实验现象可以确定：试管a连接电池____极，若试管a中得到10mL气体，则试管b中得到____mL气体，写出验证试管b中气体的方法：____。

(2)小丽同学将纯净的氢气点燃，观察到管口有__火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现___；据此，她发现氢气的一个化学性质是____；该反应的文字表达式为____，该反应的基本类型为____。

5.（2021·山东泰安市·泰安实验中学九年级一模）下列是电解水反应示意图(图2)和装置(图1)。示意图①～③中，“”表示氢原子，“”表示氧原子。

(1)图2中表示化合物的是_______(填序号)。

(2)②所代表的物质是图1中试管_______(填字母)中产生的气体，图中A是电源的_______(填“正” 或“负”)极。

(3)电解水实验的主要目的是_______。

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___(写名称)；不发生变化的最小微粒是___(写名称)。

(5)检验C管中产物的方法是用拇指堵住试管口，试管口向上靠近酒精灯的火焰，看到的主要现象是___。

考向三、单质、氧化物和化合物

注意：

（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O2和O3、金刚石和石墨。

（2）含有氧元素的化合物统称为含氧化合物，氧化物一定是含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物。

易错警示

物质的分类基本上都以选择题的形式考查相关概念之间及其之间的关系。在考试中经常以选择题的形式出现，也在填空题某一空中出现，中考为了加强区分度往往以微观示意图的形式进行考察，试题有一定的迷惑性，要注意观察。

知识拓展

1、单质和化合物的概念：

单质是由同种元素组成的纯净物；

化合物是由不同种元素组成的纯净物。

2、注意：

①单质和化合物的共同点是都属于纯净物，区别是是否由同种元素组成。

②同种元素可以形成不同种单质，如白磷和红磷、石墨和金刚石、氧气和臭氧等。它们由于原子的排列方式不同或分子构成不同，造成性质不同，属于不同的物质。

方法技巧

1、单质、化合物都是纯净物，定义中不能少“纯净物”。例如：“由一种元素组成的物质是单质”这种说法就是错误的。

2、单质与化合物的区别与联系

跟踪训练

1．（2021·广东中考真题）大气平流层中的臭氧（O3）能吸收大部分紫外线，保护地球生物，臭氧属于（    ）

A．纯净物 B．混合物 C．氧化物 D．化合物

2．（2021·富平模拟）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，则属于X范围的物质是（   ） 

A.红磷      B.二氧化碳         C.氯酸钾        D.空气

3．（2020·全国九年级课时练习）如图中“”、“”、“”表示质子数不同的粒子，其中属于单质的是（　　）

A． B． C． D．

4．（2020·全国九年级课时练习）如图各图中“ ”、“ ”分别表示不同元素的原子，则其中表示化合物的是（　　）

A． B．  C．  D．

5．（2019•苍南期中）如图是物质结构的示意图，其中“”和“”分别表示两种不同质子数的原子，属于化合物的是（　　）

A． B． 

C． D．

6．经测定某物质中只含一种元素，该物质（      ）           

A. 一定是纯净物                  B. 一定是单质                 

C. 不可能是化合物               D. 不可能是纯净物

7．（2020·全国九年级课时练习）下列常见的物质中，前者属于单质，后者属于氧化物的是（    ）

A．臭氧　高锰酸钾 B．二氧化锰　氧气

C．二氧化碳　氯酸钾 D．氢气　水蒸气

真题再现

1.（2021·怀化）物质的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. 水银                               B. 洁净的空气                               

C. 二氧化碳                      D. 盐酸

2. （2021·房山模拟）下图表示气体分子的示意图，图中 和 分别表示两种不同的原子，其中表示化合物的是（    ）             

A.               B.
C.              D.

3. （2021·龙东）下列物质分类正确的是（     ）           

A. 单质：空气、水银
B. 化合物：氢气、乙醇
C. 氧化物：水、五氧化二磷
D. 混合物：自来水、氯化钠

4.（2021·济宁）下列各组物质，都属于氧化物的一组是（    ）          

A. MnO2、SO2、P2O5                          B. ZnO、CO2、H2SO3
C. Na2O、H2O、KClO3                        D. SiO2、KOH、CH4O

5．下列表示单质与化合物正确关系的示意图是（　　）

A． 包含关系           B．包含关系 

C．并列关系   D． 交叉关系

6．（2020•朝阳）下列图中的和分别表示不同元素的原子，其中可能表示氧化物的是（　　）

A． B． 

C． D．

7. 从物质组成的角度看,与臭氧、红磷、铁属于同一类别的是（     ）

1.     二氧化硫      B.冰    C.液氮  D.空气

8．如图所示是表示气体粒子的示意图，其中表示化合物的是（　　）

（图中和分别表示两种不同元素的原子）

A． B． 

C． D．