初中化学人教版九年级上册课题3 水的组成随堂练习题

这是一份初中化学人教版九年级上册课题3 水的组成随堂练习题，共56页。试卷主要包含了3 水的组成， 氢气的性质， 氢气在空气中燃烧， 氢气的用途，031L O2、0等内容，欢迎下载使用。

考点精讲
【知识点一】氢气
1. 氢气的性质
（1）物理性质
（2）化学性质——可燃性
①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。
②氢气在空气中燃烧时．产生淡蓝色火焰。
2. 氢气在空气中燃烧
（1）装置：
（2）原理：氢气+氧气eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(———→))水 2H2+O2eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(———→))2H2O
（3）现象：烧杯内壁有水珠生成，烧杯变热；发出淡蓝色火焰。
（4）实验结论：氢气在空气中能燃烧，生成水，放出热量；水中含有氢元素和氧元素。
2. 氢气的验纯
如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。

Ⅰ.用拇指堵住集满 Ⅱ.靠近火焰，移开氢气的试管口拇指点火
3. 氢气的用途
密度小——填充探空气球。
可燃性——作燃料。
【典型例题】
有关如图实验的说法正确的是（ ）
A．点燃氢气前不用检验纯度
B．干冷烧杯内壁无明显变化
C．b管气体能使带火星木条复燃
D．两个实验均可证明水的组成
【举一反三】
1．长征5号运载火箭中采用了液氢﹣液氧发动机，关于选用液氢和液氧的说法中，不正确的是（ ）
A．与气态相比，液氢和液氧的分子间隔更小，节约空间
B．氢气、氧气经液化后，其化学性质没有发生改变
C．汽化后，产生的氢气和氧气都是可燃物
D．燃烧反应的产物是水，不会污染环境
2．我国2011年发射的“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船，实施了首次空间飞行器无人交会对接试验．“天宫一号”飞行器升空所用燃料之一为液氢．下列有关氢气的说法，你认为不正确的是（ ）
A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
C．氢气和液氢的化学性质不同
D．点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯
3．已知同温同压下，气体体积比等于气体的分子数目之比。常温下，向盛有一定量氧气的密闭容器通入氢气，用电火花点燃，使其充分反应，恢复至相同温度。测得容器中剩余气体的体积与通入氢气的体积关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．氧气的起始体积为2mL
B．AB间，容器中剩余气体为氧气
C．C点对应纵坐标为（x﹣2）
D．B点表示氢气与氧气恰好反应
【技巧方法】
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O．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。
【针对训练】
1．（2022云南昆明市中考）下列实验基本操作正确的是（ ）
A．氢气验纯B．量取液体
C．检查气密性D．倾倒液体
2．长征五号遥五运载火箭采用液氧与液氢组合推进剂，下列有关说法错误的是（ ）
A．液氢与液氧反应会释放出大量的能量
B．液氢汽化过程中，氢分子之间的间隔增大
C．液氢与液氧反应的本质是氢、氧原子的重新组合
D．液氢与液氧化合生成水，元素种类和化合价都不变
3．（2021秋•乌拉特前旗校级期末）推理是学习化学的一种重要方法，但盲目推理又可能得出错误结论，以下推理正确的是（ ）
A．分子可以构成物质，所以物质都是由分子构成
B．点燃氢气前必须检验其纯度，所以可燃性气体点燃前都需要验纯
C．单质是由同种元素组成的，所以由同种元素组成的物质都是单质
D．化学变化常常伴随能量的变化，所以有能量变化的都是化学变化
4．（2021•德州模拟）2020年7月23日，“天问一号”在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。长征五号遥四运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是（ ）
A．氢气是一种高能燃料
B．液氧是淡蓝色的液体
C．氢气燃烧的产物会污染空气
D．氧气液化时氧分子间的间隔变小
5．（2021•益阳）2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（ ）
A．液氢和液氧反应吸收热量
B．液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C．液氢贮存、运输都容易
D．氢气液化过程中，分子之间的间距不变
6．（2022•济源模拟）2022年北京冬奥会秉持绿色环保理念，交通工具、火炬等都使用液氢作燃料。液氢作燃料的优点是 ；液氢和氢气都具有可燃性，从微观角度分析，原因是 ；相同质量的氢气比液氢体积大很多，原因是 。
7．（2022春•香坊区校级期中）2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕。东奥火炬“飞扬”一经亮相就吸晴无数，“飞扬”火炬的曲线灵感来自于大自然里的树叶。
（1）此次火炬所用燃料为氢气，氢气在空气中燃烧产生 色火焰。氢气的火焰原本在日光下是看不见的，团队研发了一种可以调节氢气火焰颜色的配方，让它在日光下具有可见的火焰颜色。
（2）与传统火炬燃料丙烷相比，氢气的使用实现了零污染。请写出丙烷（C3H8）在空气中燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式 。
【知识点二】探究水的组成——电解水
1. 水的电解实验
实验原理：水eq \\ac(\s\up5(通电),\s\d0(———→))氢气+氧气 2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑。
（1）实验装置：或
（2）实验现象：通电一段时间后，与电极相连的试管中都收集到了一定量的气体，与正极相连的试管内收集到的气体体积小，与负极相连的试管内收集到的气体体积大，且体积比约为1:2。
（3）检验气体：
b（正极）管中产生的气体能使带火星的木条复燃，则是氧气；
a（负极）管中产生的气体能被点燃，火焰呈淡蓝色，则是氢气。
（4）实验结论：水在通电条件下能分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
（5）注意事项：纯水不导电，为增强水的导电性，常常在水中加入少量NaOH或Na2SO4。
规律小结：
根据以上实验分析，可将电解水的规律巧记为：正氧负氢、氢二氧一。
2. 水的组成
通过氢气的燃烧实验和水的电解实验可知：
（1）宏观：水是由氢元素和氧元素组成的。
（2）微观：水是由水分子构成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。如图所示。
【典型例题】
（2022年上海中考化学模拟）在做电解水实验时，先在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液，通直流电一段时间，现象如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A.与电源负极相连的电极附近的溶液中存在大量OH-
B.在此反应中化学能转化为电能
C.气体a和气体b的质量比为1：2
D.此反应说明水是由氢气和氧气组成
【举一反三】
1.（2022·山东日照·中考真题）用如图所示装置电解水，下列说法错误的是（ ）
A．M、N两导管口处收集的气体质量之比是1：8
B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性
C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃
D．N处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
2. （2021甘肃兰州一模）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型管中预先加入了少量氢氧化钠），下列说法正确的是（ ）
A．a管应连接电源的正极
B．d管中的气体先收集满
C．U型管中加入少量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
3. 如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（ ）
A．固定住一支注射器，向外拉动另一支注射器活塞，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. （2022云南中考）2022年3月22日是第三十届“世界水日”，其主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。
(1)地下水是___________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是___________。实验结束，可加入___________比较水蒸馏前后的硬度变化。
(3)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图，玻璃管___________(填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由___________组成的。
(4)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水，其处理水的过程如下图所示。

吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附杂质，固体颗粒可选用___________，紫外线灯管照射的作用是___________。
(5)如图是我国“国家节水标志”，用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示___________。
5. （2022·辽宁朝阳·中考真题）水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。根据所学知识回答下列问题：
(1)用如图所示装置进行电解水实验，通电一段时间后，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是____。
(2)过滤能除去水中难溶性杂质，实验室进行过滤操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____。
(3)生活中用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂，又洗不干净，在生活中可用____的方法降低水的硬度。
(4)爱护水资源是公民应尽的义务，请你写出一条日常生活中节约用水的做法 _____。
【技巧方法】
①电解水实验可以巧记为“负氢大”三个字，谐音为“父亲大”。
②电解水时，向水中添加少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，目的是为了增强水的导电性。
③电解水时，若氧气与氢气的体积比小于1:2，可能的原因有：氧气在水中的溶解性比氢气稍大；氧气具有氧化性，部分氧气将电极氧化而消耗；正极未完全放入玻璃管中，使氧气泄漏等。
④电解水时电能转化为化学能。
【针对训练】
1. （2022·内蒙古通辽·中考真题）化学实验过程中要规范操作，注意实验安全。下列实验操作正确的是（ ）
A．检验氢气纯度B．过滤粗盐水
C．加热试管里的液体D．铁丝在氧气中燃烧
2. （2022·黑龙江·中考真题）关于下列实验的分析与结论正确的是（ ）
A．由酚酞溶液变红可知，分子是不断运动的
B．红磷量不足会使测量空气中氧气的体积分数偏大
C．对照实验可得出铁生锈需要水和氧气
D．电解水实验在b管收集到的气体是氧气
3. （2022·湖北孝感·中考真题）如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是（ ）
A．实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B．实验②a，b两管上方生成气体的体积比的为2：1
C．两个实验中发生的反应都是分解反应
D．两个实验均可证明水的组成
4. （2022·江苏南通·中考真题）下列有关“水”的叙述中，正确的是（ ）
A．用肥皂水可以区分硬水和软水
B．水是由氢气和氧气组成
C．通过活性炭的吸附可以将海水转为淡水
D．电解水时，在正极产生的气体体积是负极的2倍
5. （2022·湖南邵阳·中考真题）水是生命之源。
(1)对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是_______；
(2)下图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是_______；
(3)生活中我们常用_______区分硬水和软水；
(4)保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有_______(填序号)。
①大量使用含磷洗衣粉 ②农业上禁止使用农药和化肥
③生活污水集中处理达标后再排放 ④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生
【知识点三】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。
【典型例题】
1. （2022·辽宁丹东·中考真题）运用物质的分类可以推测物质的性质及其变化规律。下列物质的分类正确的是
A．冰水混合物—混合物B．碘酒—化合物
C．纯碱—碱D．生石灰—氧化物
2．（2022·内蒙古通辽·中考真题）下列物质属于氧化物的是
A．海水B．四氧化三铁C．氧气D．氢氧化铝
【举一反三】
1．（2022·湖南湘西·中考真题）分类是学习化学的基本方法之一。下列物质属于氧化物的是
A．Fe3O4B．O3C．HClOD．NaHCO3
2．（2022·辽宁大连·中考真题）下列物质中，属于单质的是
A．MgB．COC．CaSO4D．Cu（OH）2
3．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．
【技巧方法】
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
【针对训练】
1．（2022·广西柳州·中考真题）分类是一种重要的化学观念。下列物质属于单质的是（ ）
A．硫（S）B．硝酸（HNO3）
C．硫酸铜（CuSO4）D．氢氧化钾（KOH）
2．（2022·辽宁辽宁·中考真题）下列各组物质，按单质、混合物排列的是（ ）
A．铅、黄铜B．硫、干冰
C．碘酒、海水D．冰水、大理石
3．（2022年江苏省扬州市中考）自热食品的发热包中含有CaO，它属于（ ）
A．酸B．碱C．盐D．氧化物
4．（2022湖南邵阳中考）“”和“”分别表示不同元素的原子，其中表示单质的是（ ）
A. B.
C. D.
5．（2022陕西中考A）化学物质使世界异彩纷呈。下列物质属于化合物的是（ ）
A. 红色的葡萄酒
B. 紫色的高锰酸钾
C. 淡蓝色的液氧
D. 银白色的不锈钢
考点达标
1. 下列有关氢气性质，用途的描述，错误的是（ ）
A．氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小
B．氢气在空气中燃烧，产生蓝色火焰
C．点燃氢气前一定要检验其纯度
D．氢气燃烧后的产物是水，不污染空气
2. 水在通电的条件下发生化学反应生成氢气和氧气．下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解．其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 有关如图实验的说法正确的是（ ）
A. 点燃氢气前不用检验纯度B. 干冷烧杯内壁无明显变化
C. b QUOTE b 管气体能使带火星木条复燃D. 两个实验均可证明水的组成
4. 下列物质属于化合物的是（ ）
A．医用酒精 B．冰水混合物 C．加碘食盐 D．洁净的空气
5. 下列物质属于氧化物的是（ ）
A．氯酸钾 B．臭氧 C．硫化氢 D．五氧化二磷
6. 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A.氮气、过氧化氢、氯酸钾
B.汞、蒸馏水、石油
C.稀有气体、石灰石、烧碱
D.洁净空气、氧化镁、液态氧
7. （2022·江苏·九年级专题练习）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0.031L O2、0.57L O3。
A．水在通电时能发生化合反应
B．实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强
C．从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解度比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
8. （2021•建邺区校级二模）某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应），至充满管A和管B。通直流电一段时间后现象如图所示，电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸钠在水中解离出Na+和SO42﹣，可增强导电性
B．电解过程中化学能转化为电能
C．电解过程中，电极M附近产生的微粒有O2和H+
D．管A中的气体与管B中的气体体积比1：2
9.（2021·南京秦淮区期中）下列各图中，“”和“”分别表示不同元素的原子，其中属于单质的是（ ）
A. B. C. D.
10. 下列各组物质中，按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A.矿泉水、氧化铁、空气
B.氮气、二氧化碳、冰和水的混合物
C.铁粉、水蒸气、高锰酸钾受热完全分解后剩余的固体物质
D.五氧化磷、氯化钠、氢气
巩固提升
11．有关电解水实验的下列叙述中，错误的是（ ）
A．在水中加少量稀硫酸可增强水的导电性
B．与电源正极相连的一端产生氧气
C．可证明水由氢、氧元素组成
D．正、负极产生的气体质量比是1：2
12．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．
13．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
14．（2021·益阳）2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（ ）
A.液氢和液氧反应吸收热量
B.液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C.液氢贮存、运输都容易
D.氢气液化过程中，分子之间的间距不变
15．（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
16．如果“”、“ ”分别表示氧元素和另外一种元素的原子，则下列表示的物质中，属于氧化物的是（ ）
A．B．C．D．
17．有关如图实验的说法，错误的是（ ）
A．点燃氢气前需检验纯度B．干冷烧杯内壁有水雾产生
C．b管气体能使带火星木条复燃D．两个实验均可证明水的组成
18．（2021•建邺区二模）水是生命之源，是地球上最普遍、最常见的物质之一。
（1）图1中的陆地淡水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。除去海水中难溶性杂质的操作是 。
（2）图2中水发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。
（3）用燃着的木条检验图3试管b内气体，观察到的现象是 。电解水的化学方程式为 ；在此反应过程中没有发生变化的微粒是 （填符号）。
19．（2022天津中考）人类生命活动离不开水。
（1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少。如图所示，其中陆地淡水约占全球水储量的______。
（2）下列有关水的说法正确的是______（填序号）。
A. 过滤可以降低水的硬度
B. 大量开采地下水可缓解水资源短缺
C. 农业上以喷灌或滴灌形式浇灌可节约用水
（3）如图为电解水实验的示意图。若b试管中产生3mL气体，则a试管中产生气体约为______mL。试管______（填“a”或“b”）中产生的气体使燃着的木条燃烧更旺。电解水的化学反应方程式为______。
20．科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。
（1）图1 QUOTE 1 是电解水的实验装置，实验中所用电源是 （填“交流电”或“直流电”） QUOTE ( 。
（2）在实验过程中，试管a QUOTE a 产生的气体是 ，若a QUOTE a 中的气体体积是20mL QUOTE 20mL ，则b QUOTE b 中的气体体积是 mL QUOTE mL; 检验a QUOTE a 管中产物的方法是 。
（3）科学家通过验证氢气燃烧产物的方法，也证实了水的组成。电解水产生的氢气中会混有水蒸气（会对后续实验产生干扰） QUOTE ( ，先将其缓缓通过装有足量无水硫酸铜（具有吸水性，且遇水变蓝） QUOTE ( QUOTE ) 的仪器c QUOTE c ，在导管口d QUOTE d 处点燃，然后把干冷的烧杯罩在火焰上（如图2 QUOTE 2 所示） QUOTE ( QUOTE ) 。实验过程中可以观察到的现象是 、 。
21．请回答下列问题。
（1）下图所示的3个实验，B中水发生了________（填“物理”或“化学”）变化，B中试管2内得到的气体为________，用什么检验_______，该实验说明水是由_____组成的，水是由______构成。还可以说明该反应还说明在化学变化中_______可分，______不可分：写出水电解的符号表达式_______。
（2）C中小卵石、石英沙和膨松棉的作用______，经过此净水器得到的水_____（填“是”或“不是”）纯水，原因是是______。某同学想检验自家的井水是硬水还是软水可以用____，在实验室中要把硬水转化为软水最好的方法是_______。若加入后发现烧杯中泡沫丰富，则说明该井水是____（填“硬水”或“软水”），日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭生活中常用来降低水硬度的方法是______。
（3）下图是表示气体微粒的示意图，图中的“ ”和“●”分别表示两种不同元素的原子那么其中表示混合物的是______，表示单质的是________，表示化合物的是_________。
（4）用下列序号填空：A、自来水；B、二氧化碳；C、空气；D、冰水混合物；E、金刚石；F、铁粉；G、液氧，其中属于混合物的是______，属于纯净物______，属于化合物的是______，属于单质的是______。
22．水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。
（1）我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标：
a 不得呈现异色 b 不得有异味 c 应澄清透明 d 不得含有细菌和病毒。
①其中指标a和指标b可通过活性炭的___________作用完成，指标c可以通过___________操作达到，指标d可通过加入消毒剂实现。
②生活中既能降低水的硬度，又能杀菌消毒的方法是___________。
（2）下列做法符合爱惜水和保护水的是___________（填序号）。
A 大量使用化肥农药
B 工业废水处理达标后排放
C 使用含磷洗衣粉
D 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
（3）为验证水的组成，兴趣小组用图示装置进行电解水实验。
①实验可观察到连接电源两端的电极上均有气泡产生，c管中的液面___________（填“上升”、“下降”或“不变”）。
②设计实验验证a管中生成的气体。
③电解水反应的化学方程式为___________。该实验说明水是由氢、氧元素组成的，下列反应也可用来确定水的组成的是___________（填字母）。
A、 H2和O2反应 B、H2和Cl2反应 C、H2和CuO反应
23．图4-3-10①是电解水的简易装置，试回答下列问题。
(1)试在图4-3-10①中标出电源的正、负极。
(2)采用了________法收集氢气和氧气，这是利用了气体________的物理性质。
(3)电解一段时间后，甲、乙两管内水位均下降，但甲管内水位下降得快，其原因是______________
在电解水的实验中，两极收集的气体的体积与时间的关系如图4-3-10②所示，请回答:
(4)A气体是________，B气体是________，你的判断依据是________________________________。
(5)0～3min及3～8min，A、B气体的体积比分别约为________、________。
(6)实验操作中，A、B体积比常大于2:1，原因可能是________________________________。颜色
常温下的状态
气味
水溶性
密度
无色
气体
无臭
难溶于水
氢气最轻的气体，密度比空气小
类别
单质
氧化物
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由 两种 元素组成，且其中一种元素是 氧 元素的化合物
由两种或两种以上元素组成的纯净物
判断依据
①必须是纯净物；
②只含一种元素
①必须是化合物；②含两种元素且其中一种元素为氧元素
①必须是纯净物；
②至少含有两种元素
类别
单质
氧化物
化合物
关系
A．水的沸腾
B．水的电解
C．水的净化
实验步骤
实验现象
实验结论
_____________________________
____________________________
____________________________
4.3 水的组成
考点精讲
【知识点一】氢气
1. 氢气的性质
（1）物理性质
（2）化学性质——可燃性
①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。
②氢气在空气中燃烧时．产生淡蓝色火焰。
2. 氢气在空气中燃烧
（1）装置：
（2）原理：氢气+氧气eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(———→))水 2H2+O2eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(———→))2H2O
（3）现象：烧杯内壁有水珠生成，烧杯变热；发出淡蓝色火焰。
（4）实验结论：氢气在空气中能燃烧，生成水，放出热量；水中含有氢元素和氧元素。
2. 氢气的验纯
如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。

Ⅰ.用拇指堵住集满 Ⅱ.靠近火焰，移开氢气的试管口拇指点火
3. 氢气的用途
密度小——填充探空气球。
可燃性——作燃料。
【典型例题】
有关如图实验的说法正确的是（ ）
A．点燃氢气前不用检验纯度
B．干冷烧杯内壁无明显变化
C．b管气体能使带火星木条复燃
D．两个实验均可证明水的组成
【答案】D
【解析】
A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，不符合题意；
B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，不符合题意；
C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以 b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，不符合题意；
D、水通电分解生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，符合题意。故选D。
【举一反三】
1．长征5号运载火箭中采用了液氢﹣液氧发动机，关于选用液氢和液氧的说法中，不正确的是（ ）
A．与气态相比，液氢和液氧的分子间隔更小，节约空间
B．氢气、氧气经液化后，其化学性质没有发生改变
C．汽化后，产生的氢气和氧气都是可燃物
D．燃烧反应的产物是水，不会污染环境
【答案】C
【解析】
A、液态分子间的间隔比气态分子间的间隔小，与气态相比，液氢和液氧的分子间隔更小，节约空间，故选项说法正确。
B、氢气、氧气经液化后，只是状态发生改变，其化学性质没有发生改变，故选项说法正确。
C、氧气能支持燃烧，不具有可燃性，不是可燃物，故选项说法错误。
D、氢气燃烧产物是水，不会污染环境，故选项说法正确。
故选：C。
2．我国2011年发射的“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船，实施了首次空间飞行器无人交会对接试验．“天宫一号”飞行器升空所用燃料之一为液氢．下列有关氢气的说法，你认为不正确的是（ ）
A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
C．氢气和液氢的化学性质不同
D．点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯
【答案】C
【解析】
A、在通常状况下，氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，正确；
B、氢气能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，正确；
C、氢气和液氢是由相同的分子构成的，因此化学性质相同。错误；
D、做氢气验纯实验时，如发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，正确；
3．已知同温同压下，气体体积比等于气体的分子数目之比。常温下，向盛有一定量氧气的密闭容器通入氢气，用电火花点燃，使其充分反应，恢复至相同温度。测得容器中剩余气体的体积与通入氢气的体积关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．氧气的起始体积为2mL
B．AB间，容器中剩余气体为氧气
C．C点对应纵坐标为（x﹣2）
D．B点表示氢气与氧气恰好反应
【答案】C
【解析】
同温同压下，气体的分子个数之比等于气体体积之比；氢气与氧气反应的化学方程式为2H2+O2eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(======))2H2O，则每2体积的氢气能与1体积的氧气恰好完全反应。
A、氢气和氧气恰好完全反应时消耗的氢气的体积为4mL，则氧气的起始体积为2mL，故选项说法正确。
B、氢气的体积为4mL时恰好完全反应，则氢气的体积小于4mL时，剩余的气体为氧气，AB段表示剩余气体为氧气，故选项说法正确。
C、氢气与氧气恰好完全反应后，继续通入氢气，剩余气体为氢气，C点表示剩余气体体积为（x﹣4）mL，故选项说法错误。
D、B点剩余气体的体积为0，说明氢气和氧气恰好完全反应，故选项说法正确。
【技巧方法】
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O．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。
【针对训练】
1．（2022云南昆明市中考）下列实验基本操作正确的是（ ）
A．氢气验纯B．量取液体
C．检查气密性D．倾倒液体
【答案】A
【解析】
A、检验氢气纯度的正确方法是用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，如果发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯，操作正确；
B、量取液体时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平，操作错误；
C、由于长颈漏斗下端没有形成液封，受热后的空气会从长颈漏斗中逸出，从而无法在导管口处看到有气泡产生，无法检验装置的气密性，操作错误；
D、倾倒液体时，取下瓶塞倒放在桌面上，标签朝向手心持瓶，瓶口紧靠试管口缓缓倒入液体，操作错误.
故选A。
2．长征五号遥五运载火箭采用液氧与液氢组合推进剂，下列有关说法错误的是（ ）
A．液氢与液氧反应会释放出大量的能量
B．液氢汽化过程中，氢分子之间的间隔增大
C．液氢与液氧反应的本质是氢、氧原子的重新组合
D．液氢与液氧化合生成水，元素种类和化合价都不变
【答案】D
【解析】
A、液氢与液氧反应会释放出大量的能量，故A正确；
B、液氢汽化过程中，氢分子之间的间隔增大，故B正确；
C、由化学反应的实质可知，液氢与液氧反应的本质是氢、氧原子的重新组合，故C正确；
D、液氢和液氧均为单质，其中元素的化合价微粒，在生成物水中，氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，因此此反应前后元素的化合价一定发生改变，故D错误。
故选：D。
3．（2021秋•乌拉特前旗校级期末）推理是学习化学的一种重要方法，但盲目推理又可能得出错误结论，以下推理正确的是（ ）
A．分子可以构成物质，所以物质都是由分子构成
B．点燃氢气前必须检验其纯度，所以可燃性气体点燃前都需要验纯
C．单质是由同种元素组成的，所以由同种元素组成的物质都是单质
D．化学变化常常伴随能量的变化，所以有能量变化的都是化学变化
【答案】B
【解析】
A、分子可以构成物质，但物质不一定都由分子构成，也可能是由原子或离子构成的，故A选项推理错误。
B、点燃氢气前必须检验其纯度，为防止发生爆炸，所以可燃性气体点燃前都需要验纯，故B选项推理正确。
C、单质是由同种元素组成的纯净物，单质是由同种元素组成的，但由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物、金刚石和石墨的混合物等，故C选项推理错误。
D、化学变化常常伴随能量的变化，但有能量变化的不一定都是化学变化，也可能是物理变化，如氢氧化钠溶于水放热，故D选项推理错误。
故选：B。
4．（2021•德州模拟）2020年7月23日，“天问一号”在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。长征五号遥四运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是（ ）
A．氢气是一种高能燃料
B．液氧是淡蓝色的液体
C．氢气燃烧的产物会污染空气
D．氧气液化时氧分子间的间隔变小
【答案】C
【解析】
A、氢气燃烧生成水，发出大量热，是一种高能燃料，该选项说法正确；
B、液氧是淡蓝色的液体，该选项说法正确；
C、氢气燃烧生成水，水不污染环境，该选项说法不正确；
D、氧气液化时氧分子间的间隔变小，该选项说法正确。
故选：C。
5．（2021•益阳）2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（ ）
A．液氢和液氧反应吸收热量
B．液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C．液氢贮存、运输都容易
D．氢气液化过程中，分子之间的间距不变
【答案】B
【解析】
A.液氢和液氧反应放出热量，故A错误；
B.液氢燃烧后的产物是水，不污染空气，故B正确；
C.氢气的密度小，贮存、运输都不容易，故C错误；
D.氢气液化过程中，分子之间的间距减小，故D错误。
故选：B。
6．（2022•济源模拟）2022年北京冬奥会秉持绿色环保理念，交通工具、火炬等都使用液氢作燃料。液氢作燃料的优点是 ；液氢和氢气都具有可燃性，从微观角度分析，原因是 ；相同质量的氢气比液氢体积大很多，原因是 。
【答案】产物无污染（或燃烧放出热量多等）；分子构成相同（或同种分子性质相同）；分子间的间隔不同。
【解析】
液氢作燃料的优点是氢气燃烧只生产水，无污染；氢气与液氢都有氢分子构成，同种分子的化学性质相同，所以氢气和液氢都具有可燃性；从分子的角度分析，相同质量的氢气比液氢体积大很多的原因是分子间的间隔不同；
7．（2022春•香坊区校级期中）2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕。东奥火炬“飞扬”一经亮相就吸晴无数，“飞扬”火炬的曲线灵感来自于大自然里的树叶。
（1）此次火炬所用燃料为氢气，氢气在空气中燃烧产生 色火焰。氢气的火焰原本在日光下是看不见的，团队研发了一种可以调节氢气火焰颜色的配方，让它在日光下具有可见的火焰颜色。
（2）与传统火炬燃料丙烷相比，氢气的使用实现了零污染。请写出丙烷（C3H8）在空气中燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式 。
【答案】
（1）淡蓝；
（2）C3H8+5O2eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(======))3CO2+4H2O
【解析】
（1）氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰；故答案为：淡蓝；
（2）丙烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：C3H8+5O2eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(======))3CO2+4H2O。故答案为：C3H8+5O2eq \\ac(\s\up5(点燃),\s\d0(======))3CO2+4H2O
【知识点二】探究水的组成——电解水
1. 水的电解实验
实验原理：水eq \\ac(\s\up5(通电),\s\d0(———→))氢气+氧气 2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑。
（1）实验装置：或
（2）实验现象：通电一段时间后，与电极相连的试管中都收集到了一定量的气体，与正极相连的试管内收集到的气体体积小，与负极相连的试管内收集到的气体体积大，且体积比约为1:2。
（3）检验气体：
b（正极）管中产生的气体能使带火星的木条复燃，则是氧气；
a（负极）管中产生的气体能被点燃，火焰呈淡蓝色，则是氢气。
（4）实验结论：水在通电条件下能分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
（5）注意事项：纯水不导电，为增强水的导电性，常常在水中加入少量NaOH或Na2SO4。
规律小结：
根据以上实验分析，可将电解水的规律巧记为：正氧负氢、氢二氧一。
2. 水的组成
通过氢气的燃烧实验和水的电解实验可知：
（1）宏观：水是由氢元素和氧元素组成的。
（2）微观：水是由水分子构成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。如图所示。
【典型例题】
（2022年上海中考化学模拟）在做电解水实验时，先在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液，通直流电一段时间，现象如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A.与电源负极相连的电极附近的溶液中存在大量OH-
B.在此反应中化学能转化为电能
C.气体a和气体b的质量比为1：2
D.此反应说明水是由氢气和氧气组成
【答案】A
【解析】A、由实验的装置图可知，与电源负极相连的电极附近溶液变红色，所以与电源负极相连的电极附近的溶液中存在大量OH- ，故A正确；
B、电解水是电能转化为化学能，故B错误；
C、由实验的装置图可知，a气体的体积较少为氧气，b气体的体积较多为氢气，二者的体积比是1：2，质量比是8：1，故C错误；
D、此反应说明水是由氢元素和氧元素组成，故D错误。
故选A。
【举一反三】
1.（2022·山东日照·中考真题）用如图所示装置电解水，下列说法错误的是（ ）
A．M、N两导管口处收集的气体质量之比是1：8
B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性
C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃
D．N处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
【答案】A
【分析】电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，所以M出生成的是氧气，N出生成的是氢气。
【解析】A、电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，M、N两导管口气体分别是氧气和氢气，质量比为8：1，故错误；
B、蒸馏水不能导电，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠可以增强水的导电性，故正确；
C、电解水时“正氧负氢，氢二氧一”，M导管口处产生的是氧气，将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃，故正确；
D、N处生成的是氢气，所以N收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯，故正确。
故选：A。
2. （2021甘肃兰州一模）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型管中预先加入了少量氢氧化钠），下列说法正确的是（ ）
A．a管应连接电源的正极
B．d管中的气体先收集满
C．U型管中加入少量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
【答案】C
【解析】
A、水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2；a管得到气体使用向下排空气法收集，说明得到氢气，应连接电源的负极，错误；
B、d管中的气体为氧气，体积较小，后收集满，错误；
C、纯水不导电，U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性，正确；
D、该实验说明水分子中含有氢原子、氧原子，错误。
故选C。
3. 如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（ ）
A．固定住一支注射器，向外拉动另一支注射器活塞，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
【答案】D
【解析】A、固定住一支注射器，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，否则说明气密性不好，故选项说法正确。
B、U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液，以增强水的导电性，故选项说法正确。
C、电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多，实验时正、负两极产生气体的体积比约为1：2，故选项说法正确。
D、正极产生的气体能支持燃烧，不能燃烧，故选项说法错误。
故选：D。
4. （2022云南中考）2022年3月22日是第三十届“世界水日”，其主题为“珍惜地下水，珍视隐藏的资源”。
(1)地下水是___________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是___________。实验结束，可加入___________比较水蒸馏前后的硬度变化。
(3)宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得。如图是电解水的实验示意图，玻璃管___________(填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由___________组成的。
(4)机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，能将自来水进一步净化处理得到可直接饮用水，其处理水的过程如下图所示。

吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附杂质，固体颗粒可选用___________，紫外线灯管照射的作用是___________。
(5)如图是我国“国家节水标志”，用一句话谈谈你对该标志的理解或得到的启示___________。
【答案】
(1)混合物
(2)防止暴沸 肥皂水
(3) b 氢元素和氧元素
(4)活性炭 消毒杀菌
(5)地球上淡水资源有限，应节约用水
【解析】
(1)地下水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物；
(2)实验室制取蒸馏水时，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸；
通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故可加入肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化；
(3)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，a管产生的气体较多，是氢气，b管产生的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，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；
(4)活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可用于吸附杂质；
紫外线照射可使蛋白质变性，可起到消毒杀菌的作用；
(5)圆象征了地球，每个人手中只有一滴水，暗示大家地球上淡水资源有限，大家要节约用水，故填：地球上淡水资源有限，应节约用水。
5. （2022·辽宁朝阳·中考真题）水是生命之源，也是人类宝贵的自然资源。根据所学知识回答下列问题：
(1)用如图所示装置进行电解水实验，通电一段时间后，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是____。
(2)过滤能除去水中难溶性杂质，实验室进行过滤操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____。
(3)生活中用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂，又洗不干净，在生活中可用____的方法降低水的硬度。
(4)爱护水资源是公民应尽的义务，请你写出一条日常生活中节约用水的做法 _____。
【答案】
(1)氢气或H2
(2)漏斗
(3)煮沸或加热煮沸
(4)用洗菜水浇花等
【解析】（1）由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，用如图所示装置进行电解水时，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气；
（2）过滤能除去水中难溶性杂质，实验室进行过滤操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（3）在生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，煮沸可将部分钙镁化合物转化为沉淀除去；
（4）日常生活中节约用水的做法常见的有一水多用，如用洗菜水浇花等。
【技巧方法】
①电解水实验可以巧记为“负氢大”三个字，谐音为“父亲大”。
②电解水时，向水中添加少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，目的是为了增强水的导电性。
③电解水时，若氧气与氢气的体积比小于1:2，可能的原因有：氧气在水中的溶解性比氢气稍大；氧气具有氧化性，部分氧气将电极氧化而消耗；正极未完全放入玻璃管中，使氧气泄漏等。
④电解水时电能转化为化学能。
【针对训练】
1. （2022·内蒙古通辽·中考真题）化学实验过程中要规范操作，注意实验安全。下列实验操作正确的是（ ）
A．检验氢气纯度B．过滤粗盐水
C．加热试管里的液体D．铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】A. 用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到轻微的响声，才表明氢气已经纯净。操作正确。
B. 过滤需要使用玻璃棒引流，错误。
C. 加热液体时，液体体积不能超过试管容积的三分之一，错误。
D. 铁丝燃烧放出大量的热，集气瓶底部要放少量水或细沙防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，错误。
故选:A。
2. （2022·黑龙江·中考真题）关于下列实验的分析与结论正确的是（ ）
A．由酚酞溶液变红可知，分子是不断运动的
B．红磷量不足会使测量空气中氧气的体积分数偏大
C．对照实验可得出铁生锈需要水和氧气
D．电解水实验在b管收集到的气体是氧气
【答案】A
【解析】
A、烧杯内浓氨水和酚酞互不接触，而酚酞遇碱变红色，这时酚酞变红，说明酚酞溶液中有氨气“进入”，即氨气分子的不断运动使得氨气扩散到酚酞溶液中，符合题意；
B、红磷量不足，反应不完全，这时集气瓶中有残留的氧气，即测量的氧气体积偏小，不符合题意；
C、两组实验均有水，难以说明铁生锈也需要水，仅能说明铁生锈需要氧气参与，不符合题意；
D、电解水时生成的氧气和氢气的体积比是1:2，b管生成的气体体积较多，故b管里的气体是氢气，不符合题意。
故选A。
3. （2022·湖北孝感·中考真题）如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是（ ）
A．实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B．实验②a，b两管上方生成气体的体积比的为2：1
C．两个实验中发生的反应都是分解反应
D．两个实验均可证明水的组成
【答案】C
【解析】A、氢气具有可燃气，点燃氢气前要检验纯度，否则可能会发生爆炸，故说法正确；
B、电解水实验中，a管连接负极，负极产生氢气，b管连接正极，正极产生氧气，且体积比为2：1，故说法正确；
C、氢气燃烧实验生成水，是由两种物质生成一种物质的反应是化合反应。电解水生成氢气和氧气，是由一种物质分解产出两种物质的反应是分解反应，故说法错误；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确；
故选C。
4. （2022·江苏南通·中考真题）下列有关“水”的叙述中，正确的是（ ）
A．用肥皂水可以区分硬水和软水
B．水是由氢气和氧气组成
C．通过活性炭的吸附可以将海水转为淡水
D．电解水时，在正极产生的气体体积是负极的2倍
【答案】A
【解析】A、硬水遇到肥皂水产生浮渣，软水遇到肥皂水产生气泡，所以用肥皂水可以区分硬水和软水，选项正确；
B、水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，氢原子统称氢元素，氧原子统称氧元素，即水是由氢元素与氧元素组成的，选项错误；
C、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，不能将水中的可溶性物质与水分离，即通过活性炭的吸附不可以将海水转为淡水，选项错误；
D、电解水时，生成的氢气与氧气的体积比为2：1，连接电源正极的玻璃管中生成氧气，负极玻璃管中生成氢气，所以电解水时，在正极产生的气体体积是负极的1/2倍，选项错误，故选A。
5. （2022·湖南邵阳·中考真题）水是生命之源。
(1)对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是_______；
(2)下图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是_______；
(3)生活中我们常用_______区分硬水和软水；
(4)保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有_______(填序号)。
①大量使用含磷洗衣粉 ②农业上禁止使用农药和化肥
③生活污水集中处理达标后再排放 ④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生
【答案】
(1)蒸馏
(2)氢气或H2
(3)肥皂水
(4)③④或④③
【解析】（1）沉淀、过滤可以除去水中难溶性杂质，吸附可以除去水中的色素和异味，而蒸馏可以除去水中几乎所有杂质得到纯水，由此，相对净化程度最高的是蒸馏；
（2）在电解水过程中，与电池负极相连的试管内收集到的气体是氢气；
（3）生活中我们常用肥皂水区分硬水和软水，泡沫多为软水，泡沫少为硬水，故填：肥皂水；
（4）①大量使用含磷洗衣粉会造成水体富营养化，故①不符合题意；②农业上应该合理使用农药和化肥，可减少水体污染，禁止使用农药和化肥会造成农作物减产，引发粮食安全问题，故②不符合题意；③生活污水集中处理达标后再排放，符合防治水体污染的措施，故③符合题意；④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生，符合防治水体污染的措施，故④符合题意；故选③④。
【知识点三】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。
【典型例题】
1. （2022·辽宁丹东·中考真题）运用物质的分类可以推测物质的性质及其变化规律。下列物质的分类正确的是
A．冰水混合物—混合物B．碘酒—化合物
C．纯碱—碱D．生石灰—氧化物
【答案】D
【解析】A、混合物是由多种物质组成的物质，冰是固态的水，冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物，故A不正确；
B、由不同种元素组成的纯净物是化合物，碘酒是碘的酒精溶液，属于混合物，不属于化合物，故B不正确；
C、碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，纯碱是碳酸钠的俗称，是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，故C不正确；
D、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，生石灰是氧化钙的俗称，是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故D正确。故选D。
2．（2022·内蒙古通辽·中考真题）下列物质属于氧化物的是
A．海水B．四氧化三铁C．氧气D．氢氧化铝
【答案】B
【分析】氧化物是指由两种元素组成，且其中一种为O的化合物。
【解析】A、海水是水与氯化钠等物质形成的混合物；
B、Fe3O4由Fe与O两种元素组成，则属于氧化物；
C、氧气中只有一种元素O，则属于单质；
D、Al（OH）3由Al、O、H三种元素组成，属于化合物但不是氧化物；
故选B。
【举一反三】
1．（2022·湖南湘西·中考真题）分类是学习化学的基本方法之一。下列物质属于氧化物的是
A．Fe3O4B．O3C．HClOD．NaHCO3
【答案】A
【分析】氧化物是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物。
【解析】A、Fe3O4由铁元素和氧元素两种元素组成，属于氧化物，故A正确；
B、O3是由氧元素组成的单质，故B不正确；
C、HClO由三种元素组成，不属于氧化物，故C不正确；
D、NaHCO3由四种元素组成，不属于氧化物，故D不正确。故选A。
2．（2022·辽宁大连·中考真题）下列物质中，属于单质的是
A．MgB．COC．CaSO4D．Cu（OH）2
【答案】A
【解析】A、镁是由镁元素组成的纯净物，属于单质，符合题意；
B、一氧化碳是由C、O元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意；
C、硫酸钙是由Ca、S、O元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意；
D、氢氧化铜是由Cu、O、H元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意。
故选A。
3．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．
【答案】B
【解析】
A、该图所示为两种原子的共存状态，原子并未构成分子；故A不正确；
B、该图所示的五个分子构成相同，属于同种物质的分子，并且每个分子都是由两个不同种原子构成的化合物分子；故B正确；
C、该图所示的六个分子为构成不同的两种物质的分子，所图示物质为混合物；故C不正确；
D、该图所示的五个分子构成相同，为同种物质的分子，但每个分子却是由同种原子构成的单质分子；故D不正确；
故选：B。
【技巧方法】
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
【针对训练】
1．（2022·广西柳州·中考真题）分类是一种重要的化学观念。下列物质属于单质的是（ ）
A．硫（S）B．硝酸（HNO3）
C．硫酸铜（CuSO4）D．氢氧化钾（KOH）
【答案】A
【分析】单质是由同种元素组成的纯净物。
【解析】A、硫是由硫元素组成的纯净物，属于单质，故正确；
B、硝酸是由氢元素、氮元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，故错误；
C、硫酸铜是由铜元素、硫元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，故错误；
D、氢氧化钾是由钾元素、氢元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，故错误。
故选A。
2．（2022·辽宁辽宁·中考真题）下列各组物质，按单质、混合物排列的是（ ）
A．铅、黄铜B．硫、干冰
C．碘酒、海水D．冰水、大理石
【答案】A
【解析】A、铅是只由一种元素组成的纯净物，属于单质，黄铜是铜锌合金，属于混合物，正确；
B、硫是只由一种元素组成的纯净物，属于单质，干冰是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，错误；
C、碘酒中含有碘和酒，属于混合物，海水中含有氯化钠、水等物质，属于混合物，错误；
D、冰水是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，大理石的主要成分为碳酸钙，还有其他杂质，属于混合物，错误。
故选A。
3．（2022年江苏省扬州市中考）自热食品的发热包中含有CaO，它属于（ ）
A．酸B．碱C．盐D．氧化物
【答案】D
【解析】
A、酸是指在水溶液中电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物，氧化钙不属于酸，故A错误；
B、碱是指在溶液中电离成的阴离子全部是OH-的化合物，氧化钙不属于碱，故B错误；
C、盐是指一类金属离子或铵根离子与酸根离子结合的化合物，氧化钙不属于盐，故C错误；
D、氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，CaO是由钙和氧两种元素组成的，属于氧化物，故D正确。
故选D。
4．（2022湖南邵阳中考）“”和“”分别表示不同元素的原子，其中表示单质的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、图A中只有一种分子，是不同种元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意；
B、图B中有两种单质分子和一种化合物分子，属于混合物，不符合题意；
C、图C中有两种化合物分子，属于混合物，不符合题意；
D、图D中只有一种分子，是由同种元素组成的纯净物，属于单质，符合题意。故选D。
5．（2022陕西中考A）化学物质使世界异彩纷呈。下列物质属于化合物的是（ ）
A. 红色的葡萄酒
B. 紫色的高锰酸钾
C. 淡蓝色的液氧
D. 银白色的不锈钢
【答案】B
【解析】A、葡萄酒含有酒精和其他物质，是由多种物质组成的属于混合物，不符合题意；
B、高锰酸钾是由钾元素、锰元素和氧元素组成的纯净物属于化合物，符合题意；
C、液氧是液态的氧气，是由氧元素组成的纯净物属于单质，不符合题意；
D、不锈钢是铁的合金，合金是由多种物质组成的混合物，不符合题意；
答案为：B。
考点达标
1. 下列有关氢气性质，用途的描述，错误的是（ ）
A．氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小
B．氢气在空气中燃烧，产生蓝色火焰
C．点燃氢气前一定要检验其纯度
D．氢气燃烧后的产物是水，不污染空气
【答案】B
【解析】
A、氢气是无色、无臭、难溶于水的气体．密度比空气小．故A描述正确；
B、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰．故B描述错误；
C、由于氢气与空气（或氧气）的混合气体在点燃时易发生爆炸．所以，点燃氢气前一定要检验其纯度．故C描述正确；
D、氢气燃烧后的产物是水，不污染空气，它是理想的清洁、高能燃料．故D描述正确．
2. 水在通电的条件下发生化学反应生成氢气和氧气．下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解．其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
A、电解水有新物质生成，属于化学反应，反应前后元素的种类不变，正确；
B、电解水生成了氢气和氧气，说明了水中含有氢元素和氧元素，错误；
C、分子是由原子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成，错误；
D、水是由氢元素和氧元素组成的，错误。
3. 有关如图实验的说法正确的是（ ）
A. 点燃氢气前不用检验纯度B. 干冷烧杯内壁无明显变化
C. b QUOTE b 管气体能使带火星木条复燃D. 两个实验均可证明水的组成
【答案】D
【解析】A、氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，点燃氢气前需检验纯度，错误；
B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯内壁有水雾出现，错误；
C、b管与电源的负极相连，是氢气，产生的气体能燃烧，不能使带火星木条复燃，错误；
D、氢气燃烧生成水，电解水生成氢气和氧气，由质量守恒定律，两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的，正确。
4. 下列物质属于化合物的是（ ）
A．医用酒精 B．冰水混合物 C．加碘食盐 D．洁净的空气
【答案】B
【解析】A、医用酒精中有酒精和水，错误；
B、冰水混合物中只有水分子，属于化合物，正确；
C、加碘食盐中有氯化钠和碘酸钾，错误；
D、洁净的空气中也有氧气和氮气等，属于混合物，错误。
5. 下列物质属于氧化物的是（ ）
A．氯酸钾 B．臭氧 C．硫化氢 D．五氧化二磷
【答案】D
【解析】A、氯酸钾是三种元素，不属于氧化物，错误；
B、臭氧只含有氧元素，属于单质，错误；
C、硫化氢中不含氧元素，不是氧化物，错误；
D、五氧化二磷含有氧元素和磷元素，属于氧化物，正确。
6. 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A.氮气、过氧化氢、氯酸钾
B.汞、蒸馏水、石油
C.稀有气体、石灰石、烧碱
D.洁净空气、氧化镁、液态氧
【答案】B
【解析】A、中氯酸钾是纯净物；
B、汞、蒸馏水、石油分别是单质、化合物、混合物，正确；
C、中稀有气体和石灰石是混合物，烧碱是化合物；
D、中洁净空气是混合物，液态氧是单质。
7. （2022·江苏·九年级专题练习）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0.031L O2、0.57L O3。
A．水在通电时能发生化合反应
B．实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强
C．从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解度比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
【答案】A
【解析】
A、水在通电时由一种物质生成了两种物质，发生了分解反应，选项A错误；
B、由于NaOH在水中能解离出自由移动的离子，实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强，选项B正确；
C、如果在相同条件下，氢气和氧气的溶解度相等，氢气与氧气的体积比应该是2∶1，但实验结果是：左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1。因此可以确定相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小，选项C正确；
D、若右侧试管内产生少量O3，就会减少O2的生成，从而右侧试管内气体分子个数减少，因此使左右两侧试管内气体体积比略大于2∶1，选项D正确。故选A。
8. （2021•建邺区校级二模）某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应），至充满管A和管B。通直流电一段时间后现象如图所示，电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸钠在水中解离出Na+和SO42﹣，可增强导电性
B．电解过程中化学能转化为电能
C．电解过程中，电极M附近产生的微粒有O2和H+
D．管A中的气体与管B中的气体体积比1：2
【答案】B
【解析】
A、硫酸钠在水中解离出Na+和SO42﹣，可增强导电性正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、电解过程中化学能转化为电能错误，是电能转化为化学能；错误符合题意，故选项正确；
C、电解过程中，电极M附近产生的微粒有O2和H+正确，因为M是正极，正确但不符合题意，故选项错误；
D、管A中的气体与管B中的气体体积比1：2正确，因为管A中的气体是氧气，管B中的气体是氢气，氧气与氢气的体积比是1：2，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：B。
9.（2021·南京秦淮区期中）下列各图中，“”和“”分别表示不同元素的原子，其中属于单质的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A、含有两种分子，由两种分子构成的物质属于混合物，选项A不符合题意；
B、含有一种分子，由一种分子构成的物质属于纯净物，且是由两种原子构成的分子，由该分子构成的物质属于化合物，选项B不符合题意；
C、含有同种分子，由同种分子构成的物质属于纯净物，且是由同种原子构成的分子，属于单质，选项C符合题意；
D、含有一种分子，由同种分子构成的物质属于纯净物，由两种原子构成的分子，该物质也属于化合物，选项D不符合题意。
故选：C。
10. 下列各组物质中，按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A.矿泉水、氧化铁、空气
B.氮气、二氧化碳、冰和水的混合物
C.铁粉、水蒸气、高锰酸钾受热完全分解后剩余的固体物质
D.五氧化磷、氯化钠、氢气
【答案】C
【解析】 A项，矿泉水是混合物；B项，冰和水的混合物属于纯净物；D项，五氧化二磷是化合物，氢气是单质。
巩固提升
11．有关电解水实验的下列叙述中，错误的是（ ）
A．在水中加少量稀硫酸可增强水的导电性
B．与电源正极相连的一端产生氧气
C．可证明水由氢、氧元素组成
D．正、负极产生的气体质量比是1：2
【答案】D。
【解析】A、由于稀硫酸在水中能解离出自由移动的离子，所以水中加少量稀硫酸可增强水的导电性，叙述正确；
B、电解水时与电源正极相连的一端产生氧气，叙述正确；
C、电解水生成了氢气和氧气，可证明水由氢、氧元素组成，叙述正确；
D、正、负极产生的气体体积比是1：2、质量比是8：1，叙述错误。
12．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．
【答案】A。
【解析】A、由图示可知由一种分子构成，属于纯净物，由两种原子构成，属于化合物，故A正确；
B、由图示可知由三种分子构成，属于混合物，故B错；
C、由图示可知由一种分子构成，属于纯净物，由一种原子构成，属于单质，故C错；
D、由图示可知由四种分子构成，属于混合物，故D错。
13．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
【答案】 C
【解析】A、臭氧和氧气的混合物中只有氧元素，是混合物不是纯净物，A不符合题意；
B、臭氧和氧气的混合物中只有氧元素，是混合物不是单质，B不符合题意；
C、化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，因此某物质中只含一种元素，该物质不可能是化合物，C符合题意；
D、氧气只含有氧元素，是纯净物，D不符合题意；
故答案为：C。
14．（2021·益阳）2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（ ）
A.液氢和液氧反应吸收热量
B.液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C.液氢贮存、运输都容易
D.氢气液化过程中，分子之间的间距不变
【答案】 B
【解析】A. 液氢和液氧反应放出热量，故A不符合题意；
B. 液氢燃烧后的产物是水，不污染空气，故B符合题意；
C. 氢气的密度小，贮存、运输比较困难，故C不符合题意；
D. 氢气液化过程中，分子之间的间距减小，故D不符合题意。
故答案为：B。
15．（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
【答案】 A
【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，X为单质，Y为化合物，Z为氧化物。
A. 红磷属于单质，故A符合题意；
B. 二氧化碳是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故B不符合题意；
C. 氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成的化合物，故C不符合题意；
D. 空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故D不符合题意。
故答案为：A。
16．如果“”、“ ”分别表示氧元素和另外一种元素的原子，则下列表示的物质中，属于氧化物的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】A、是由一种元素组成的纯净物，是单质，错误；B、是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，是氧化物，正确；C、是两种物质组成的混合物，错误；
17．有关如图实验的说法，错误的是（ ）
A．点燃氢气前需检验纯度B．干冷烧杯内壁有水雾产生
C．b管气体能使带火星木条复燃D．两个实验均可证明水的组成
【答案】C
【解析】A、氢气具有可燃性，如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险，所以点燃前必须检验纯度，正确；
B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯罩住火焰，内壁有水雾产生，正确；C、电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，所以 b管气体是氢气，氢气能燃烧，氢气不能使带火星木条复燃，错误；D、水通电分解生成氢气和氧气，可知水是由氢元素和氧元素组成的；氢气在氧气中燃烧化合生成水，也可知水是由氢元素和氧元素组成的；两个实验均可证明水的组成，正确。故选C。
18．（2021•建邺区二模）水是生命之源，是地球上最普遍、最常见的物质之一。
（1）图1中的陆地淡水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。除去海水中难溶性杂质的操作是 。
（2）图2中水发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。
（3）用燃着的木条检验图3试管b内气体，观察到的现象是 。电解水的化学方程式为 ；在此反应过程中没有发生变化的微粒是 （填符号）。
【答案】
（1）混合物；过滤；
（2）物理；
（3）木条燃烧更旺；2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑；H、O。
【解析】
（1）陆地淡水中含有多种物质，属于混合物；过滤可以除去海水中难溶性杂质；故填：混合物；过滤；
（2）水蒸发过程中没有生成新物质，发生的属于物理变化；故填：物理；
（3）试管b内气体体积较小，是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，在通电的条件下，水分解为氢气和氧气，化学方程式为2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑；由化学反应的实质可知，在此反应过程中没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子；故填：木条燃烧更旺；2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑。
19．（2022天津中考）人类生命活动离不开水。
（1）地球上的总水量虽然很大，但淡水很少。如图所示，其中陆地淡水约占全球水储量的______。
（2）下列有关水的说法正确的是______（填序号）。
A. 过滤可以降低水的硬度
B. 大量开采地下水可缓解水资源短缺
C. 农业上以喷灌或滴灌形式浇灌可节约用水
（3）如图为电解水实验的示意图。若b试管中产生3mL气体，则a试管中产生气体约为______mL。试管______（填“a”或“b”）中产生的气体使燃着的木条燃烧更旺。电解水的化学反应方程式为______。
【答案】
（1）2.53%
（2）C
（3）6 ； b ；2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑
【解析】（1）根据图示，陆地淡水约占全球水储量的2.53%，故填2.53%；
（2）A、硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，过滤只能除去不溶性杂质，不能除去可溶性的钙镁化合物，故过滤不能降低水的硬度，故A错误；
B、淡水资源有限，需要合理利用，不能大量开采地下水可缓解水资源短缺，以免引起其他地质灾害，故B错误；
C、农业上以喷灌或滴灌形式浇灌可节约用水，故C正确；
故选C；
（3）电解水实验中，电极正极产生氧气，负极产生氢气，且氢气和氧气的体积比为2：1.根据图示，b管内气体较少为氧气，且氧气体积为3mL，则a管内气体为氢气，氢气体积为3mL×2=6mL，故填6mL；
氢气能够燃烧，氧气能支持燃烧，所以氧气气体能够使燃着的木条燃烧更旺，故填b；
电解水时生成氢气和氧气，方程式为2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑；
20．科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。
（1）图1 QUOTE 1 是电解水的实验装置，实验中所用电源是 （填“交流电”或“直流电”） QUOTE ( 。
（2）在实验过程中，试管a QUOTE a 产生的气体是 ，若a QUOTE a 中的气体体积是20mL QUOTE 20mL ，则b QUOTE b 中的气体体积是 mL QUOTE mL; 检验a QUOTE a 管中产物的方法是 。
（3）科学家通过验证氢气燃烧产物的方法，也证实了水的组成。电解水产生的氢气中会混有水蒸气（会对后续实验产生干扰） QUOTE ( ，先将其缓缓通过装有足量无水硫酸铜（具有吸水性，且遇水变蓝） QUOTE ( QUOTE ) 的仪器c QUOTE c ，在导管口d QUOTE d 处点燃，然后把干冷的烧杯罩在火焰上（如图2 QUOTE 2 所示） QUOTE ( QUOTE ) 。实验过程中可以观察到的现象是 、 。
【答案】
（1）直流电
（2）氢气 10 点燃，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯
（3）c中的无水硫酸铜变蓝 d处产生淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾
【解析】（1）图1是电解水的实验装置，实验中所用电源是直流电；
（2）在实验过程中，试管a产生的气体是氢气；b中的气体是氧气，根据电解水实验产生氧气与氢气的体积比为1:2，氢气体积为20mL，则氧气体积为10mL；检验氢气的操作是点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯；
（3）氢气中的水蒸气被无水硫酸铜吸收，无水硫酸铜变蓝色;氢气燃烧生成的水蒸气在干冷烧杯内壁冷凝成水，所以实验过程中可以观察到的现象是c中的无水硫酸铜变蓝色，d处产生淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾。
21．请回答下列问题。
（1）下图所示的3个实验，B中水发生了________（填“物理”或“化学”）变化，B中试管2内得到的气体为________，用什么检验_______，该实验说明水是由_____组成的，水是由______构成。还可以说明该反应还说明在化学变化中_______可分，______不可分：写出水电解的符号表达式_______。
（2）C中小卵石、石英沙和膨松棉的作用______，经过此净水器得到的水_____（填“是”或“不是”）纯水，原因是是______。某同学想检验自家的井水是硬水还是软水可以用____，在实验室中要把硬水转化为软水最好的方法是_______。若加入后发现烧杯中泡沫丰富，则说明该井水是____（填“硬水”或“软水”），日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭生活中常用来降低水硬度的方法是______。
（3）下图是表示气体微粒的示意图，图中的“ ”和“●”分别表示两种不同元素的原子那么其中表示混合物的是______，表示单质的是________，表示化合物的是_________。
（4）用下列序号填空：A、自来水；B、二氧化碳；C、空气；D、冰水混合物；E、金刚石；F、铁粉；G、液氧，其中属于混合物的是______，属于纯净物______，属于化合物的是______，属于单质的是______。
【答案】
（1）C
（2）①过滤 引流 ②AB
（3）Ⅰ①C ②B Ⅱ煮沸
【解析】
（1）化学 氧气 带火星的小木条 氢元素和氧元素 水分子 分子 原子
（2）过滤 不是 过滤只能除去水中的不溶性或难溶性杂质，无法除去可溶性杂质 肥皂水 蒸馏 软水 煮沸
（3）C D AB （4）AC BDEFG BD EFG
【解析】（1）实验3为电解水的实验，水在通电的条件下生成氢气和氧气，有新物质生成，水发生了化学变化；正极产生的气体为氧气，负极产生的为氢气，故试管2内得到的气体为氧气（O2）；氧气具有助燃性，可以用火星的木条来检验；电解水的实验可以说明水是由氢元素和氧元素组成的，水是由水分子构成的，通过本实验还可以说明在化学变化中，分子可分，而原子不可分；电解水是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，水电解的符号表达式 ；
（2）C装置水的净化，其中小卵石、石英砂、膨松棉的作用是过滤水中不溶性杂质，经过过滤后的水，只是除去了不溶性杂质，所以仍然不是纯水；检验是硬水和软水的方法是加入肥皂水，然后震荡，泡沫多的为软水，泡沫少得为硬水；将硬水软化时，在实验室中通常用蒸馏的方法，在家庭中常用煮沸的方法；
（3）混合物是指由多种物质组成的物质，它由多种不微粒构成，单质是指只由一种元素组成的纯净物，它由同种微粒构成，并且只含一种原子，化合物是指由多种元素组成的纯净物，它由同种微粒构成，并且含有多种原子。图中表示混合物的是C，表示单质的是D，表示化合物的是AB；
（4）混合物是指由多种物质组成的物质，单质是指只由一种元素组成的纯净物，化合物是指由多种元素组成的纯净物。自来水、空气属于混合物，二氧化碳、冰水混合物、金刚石、铁粉、液氧属于纯净物，其中二氧化碳、冰水混合物属于化合物，而金刚石、铁粉、液氧属于单质。
22．水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。
（1）我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标：
a 不得呈现异色 b 不得有异味 c 应澄清透明 d 不得含有细菌和病毒。
①其中指标a和指标b可通过活性炭的___________作用完成，指标c可以通过___________操作达到，指标d可通过加入消毒剂实现。
②生活中既能降低水的硬度，又能杀菌消毒的方法是___________。
（2）下列做法符合爱惜水和保护水的是___________（填序号）。
A 大量使用化肥农药
B 工业废水处理达标后排放
C 使用含磷洗衣粉
D 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
（3）为验证水的组成，兴趣小组用图示装置进行电解水实验。
①实验可观察到连接电源两端的电极上均有气泡产生，c管中的液面___________（填“上升”、“下降”或“不变”）。
②设计实验验证a管中生成的气体。
③电解水反应的化学方程式为___________。该实验说明水是由氢、氧元素组成的，下列反应也可用来确定水的组成的是___________（填字母）。
A、 H2和O2反应 B、H2和Cl2反应 C、H2和CuO反应
【答案】
（1） ①吸附 过滤 ②煮沸
（2） BD
（3）①下降 ②将带火星的木条放在a管口，打开a管活塞 若观察到木条复燃 证明a管中产生的气体是氧气 ③2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑ AC
【解析】
【详解】（1）①去除色素和异味可通过活性炭的吸附作用完成，澄清透明的液体就是没有难溶性杂质，可以通过过滤操作达到，杀死细菌和病毒等微生物可通过加入消毒剂实现；
②生活中既能降低水的硬度，又能杀菌消毒的方法是煮沸；
（2）A、大量使用化肥农药，会产生水污染，不符合题意；
B、工业废水处理达标后排放，可以防止水污染，符合题意；
C 使用含磷洗衣粉，会产生水污染，不符合题意；
D 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌，可以节约用水，符合题意；
故选BD。
（3）①实验可观察到连接电源两端的电极上均有气泡产生，水发生反应，故c管中的液面下降；
②a管与电源正极相连，产生的气体是氧气，验证氧气可用带火星的木条。实验步骤是将带火星的木条放在a管口，打开a管活塞， 实验现象是若观察到木条复燃，实验结论是证明a管中产生的气体是氧气；
③电解水反应的化学方程式为2H2O eq \\ac(\s\up7(通电),\(===,====))2H2↑+ O2↑。
A、H2和O2反应生成水，根据化学反应前后元素的种类不变，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，则水是由氢、氧元素组成，可以验证水的组成；
B、H2和Cl2反应生成氯化氢，反应区和生成物中均不含有水，无法验证水的组成；
C、H2和CuO反应生成Cu和水，根据化学反应前后元素的种类不变，氢气是由氢元素组成，CuO中含有铜元素和氧元素，生成物中含有铜元素，对比CuO和Cu中铜元素的质量，也可以得出水是由氢、氧元素组成，可以验证水的组成；
故选AC。
23．图4-3-10①是电解水的简易装置，试回答下列问题。
(1)试在图4-3-10①中标出电源的正、负极。
(2)采用了________法收集氢气和氧气，这是利用了气体________的物理性质。
(3)电解一段时间后，甲、乙两管内水位均下降，但甲管内水位下降得快，其原因是______________
在电解水的实验中，两极收集的气体的体积与时间的关系如图4-3-10②所示，请回答:
(4)A气体是________，B气体是________，你的判断依据是________________________________。
(5)0～3min及3～8min，A、B气体的体积比分别约为________、________。
(6)实验操作中，A、B体积比常大于2:1，原因可能是________________________________。
【答案】①负 氢元素和氧元素 ②煮沸 吸附 ③淘米水浇花(合理即可)
【解析】①在电解水实验中，与负极相连的玻璃管内收集到的气体是氢气，与正极相连的玻璃管内收集到的气体是氧气，且氢气和氧气的体积比约为2:1，玻璃管a中收集到的气体体积较大，故玻璃管a端连接电源的负极；水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后，元素的种类不变，可得水由氢元素和氧元素组成。②硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，部分可溶性钙、镁化合物在加热时会形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。③生活中，可通过“一水多用”来节约水，如淘米水浇花等。
颜色
常温下的状态
气味
水溶性
密度
无色
气体
无臭
难溶于水
氢气最轻的气体，密度比空气小
类别
单质
氧化物
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由 两种 元素组成，且其中一种元素是 氧 元素的化合物
由两种或两种以上元素组成的纯净物
判断依据
①必须是纯净物；
②只含一种元素
①必须是化合物；②含两种元素且其中一种元素为氧元素
①必须是纯净物；
②至少含有两种元素
类别
单质
氧化物
化合物
关系
A．水的沸腾
B．水的电解
C．水的净化
实验步骤
实验现象
实验结论
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