人教版九年级上册课题3 水的组成课时作业

这是一份人教版九年级上册课题3 水的组成课时作业，共24页。
一、电解水实验
1.实验装置：
或
2.实验现象：（1）电极上均有气泡产生；(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1 。
3.气体验证：（1）a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；
（2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气 ；
4.实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
水氢气+氧气 2H2O通电====2H2+O2↑
从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由 氢元素和氧元素 组成的。
【特别注意】
1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“ 正氧负氢、氢二氧一 ”。
2.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为2:1，但由于氧气比氢气在水中溶解的量多 ，所以实验中氢气与氧气的体积比往往大于 2:1。
二、氢气
1. 氢气的性质
（1）物理性质
（2）化学性质：可燃性
① 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰
② 放出大量热，生成水
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： 安静燃烧 ，烧杯变热；发出淡蓝色火焰，烧杯壁有水珠出现 。
（4）实验结论： 氢气燃烧放出热量生成水 。
3.检验氢气的纯度：
（1）验纯的原因：如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
（2）验纯的方法：如图所示，收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已较纯 。
【特别注意】
1.点燃任何可燃性气体（如氢气、一氧化碳等）之前都要检验气体的纯度，以防止发生爆炸。
2.氢气是理想的能（氢气燃烧放热多，燃烧产物不污染环境）。当前发展氢能所面临的主要问题有：高效、经济的制氢方法；贮存、运输氢气的安全问题等。
三、单质和化合物
1.单质：由同种元素组成的 纯净物 叫做单质，如氧气、氮气、铁、铜等。
2.化合物：由不同种元素组成的纯净物 叫做化合物，如水、二氧化碳、高锰酸钾、氧化铁等。
3.氧化物：由 两种元素组成的 化合物 ，其中一种元素是 氧元素 的叫做氧化物，如二氧化碳等。
4.单质、化合物和氧化物的比较：
【特别注意】
“氧化物”与“含氧化合物”不一样，后者包含着前者。化合物中只要含有氧元素，就是含氧化合物，如高锰酸钾属于“含氧化合物”但不属于“氧化物”。
【题典精讲】
【例题1】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
【答案】C
【解析】A.电解水实验，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气体积比是1:2，体积大的是氢气，故A错误；B.a中气体体积大，电极与电负极相连，故B错误；C.电解水实验证明水是由氢元素和氧元素组成，是化合物，故正确；D.水是由水分子构成，故D错误。故选C
【例题2】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
【答案】C
【解析】A.2中得到的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，故A正确；B.氧气和氢气体积比是1:2.故B正确；C.在化学变化中，原子不可再分，故C错误；D.此实验证明水是由氢元素和杨素组成。故D正确。故选C
【例题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
【答案】D
【解析】A.a试管中气体体积大于b，故a是氢气，故A错误；B.a、b试管中气体体积比是2:1，质量比是1:8，故B错误；C.化学变化中，原子不可再分，原子数目不变，故C错误；D.图2可知，生成物是一种元素组成的纯净物，属于单质，电解水生成氢气和氧气，故D正确。故选D
【例题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
【答案】B
【解析】A.反复多次实验查找原因，故A正确；B.说法错误，是一种不严谨的态度，故B错误；C.氢气难溶于水，氧气溶于水的能力要大于氢气，相同条件下，氧气溶于水的量要多些，，故氢气和氧气的体积比略大于2:1，故C正确；D.装置如果漏气，会出现误差，故D正确。故选B
【例题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）写出电解水的文字表达式 ．
【答案】（1）装置简单，便于操作（2）便于检验生成物（3）增强水的导电性（4）已进行一段时间（5）氧气 氢气 （6）燃着的木条（7）
【解析】（1）相较于乙装置，甲装置仪器少，操作简单；（2）装置乙比装置甲有个明显的优点是玻璃管的顶端加装长颈漏斗和玻璃管，便于检验生成物；（3）纯水几乎不导电，加硫酸或氢氧化钠可以增强导电性（4）看图可知，装置中已收集了一些气体，说明反应进行了一段时间，（5）据图可知，A连接正极，则A收集的是氧气，B连接负极，收集的是氢气，（6）D连接电负极，产生的是氢气，请其具有可燃性，能够燃烧，故D处应该用燃着的木条检验；（7）水通电下产生氢气和氧气
【例题6】）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
【答案】B
【解析】A.试管2产生的是氧气，氧气不能燃烧，故A错误；B.该实验是水沸腾实验，是物理变化，分子种类不变，故B正确；C.化学反应前后原子不可再分，电解水，水分子破裂，分成原子，原子个数不变，种类也不变，故C错误；D.1、2试管分别是氢气和氧气，体积比是2：1，故D错误。故选B
【例题7】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
【答案】D
【解析】A.向外拉动注射器，松开手后，活塞能恢复原位，说明活塞向外拉动后，装置内气压小于外界气压，没有气体进入，故气密性好。故A正确；B.实验所用是蒸馏水，不导电，加硫酸钠能增强导电性，故B正确；C.电解水正负极气体体积比1:2，故C正确；D.正极产生的是氧气，不能燃烧，故D错误。故选D
【例题8】下列说法不正确的是（ ）
A.水中含有氢气和氧气,属于混合物
B.点燃电解水产生的氢气时,不需要检验纯度
C.氢气是无色、无味、难溶于水的气体,实验室可用排水法收集氢气
D.氢气在氧气中燃烧,生成唯一产物——水,也能证明水的组成
【答案】A
【解析】水中不含氢气和氧气，故A错误；B.电解水产生的氢气和氧气分别在电极两端的试管内，是纯净物，不需要验证纯度，故B正确；C.氢气是无色、无味、难溶于水的气体,实验室可用排水法收集氢气，故C正确；D.氢气在氧气中燃烧,生成唯一产物——水,也能证明水的组成，正确，故选A
【例题9】如图所示装置中，有四支充满不同气体的试管，倒立在水槽中，当拔开塞子时，试管中水位上升最高的是（ ）
A．一氧化碳 B．氧气
C．二氧化碳 D．氢气
【答案】C
【解析】根据气体溶于水的难易程度可判断，一氧化碳，氢气都是难溶于水的，试管水位几乎不变，二氧化碳气体能溶于水，氧气是不易溶于水，故水位上升最高的是二氧化碳气体。故选C
【例题10】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
【答案】C
【解析】氢气具有可燃性，如氢气不纯，会引起爆炸，故先通氢气排尽装置内空气，点燃后通氧气。故选C
【例题11】下列说法正确的是（ ）
A.电解水时，水分子被破坏了 B.水稍稍加热时，就能产生大量的氢气和氧气
C.水中所含氢气的体积是氧气体积的2倍 D.水是由两种不同元素组成的，所以水是混合物
【答案】A
【解析】A.电解水，是化学变化，水分子破裂，故A正确；B.水稍加热变为水蒸气，故B错误；C.水中不含氢气，故C错误；D.水是由氢元素和氧元素组成的化合物，是纯净物，故D错误。故选A
【例题12】单质和化合物的区别（ ）
A．单质是纯净物，化合物是混合物
B．单质由同种分子构成，化合物由不同种分子构成
C．单质只含有一种元素，化合物至少含两种元素
D．单质是一种物质，化合物至少含两种物质
【答案】C
【解析】A、单质和化合物都是纯净物，故A错；
B、化合物属于纯净物由一种分子构成，故B错；
C、单质和化合物的区别：是否由一种元素组成，单质由一种元素组成，化合物至少含两种元素，故C正确；
D、单质和化合物都是纯净物，故D错。故选：C。
【例题13】如图为气体分子的示意图（“〇”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．
【答案】B
【解析】A中含有两种分子，属于混合物；
B中含有一种分子，并且是由不同种原子构成的分子，属于化合物；
C中含有一种分子，并且是由一种原子构成的分子，属于单质；
D中含有一种分子，并且是由一种原子构成的分子，属于单质。故选：B。
【例题14】现有 ①液氧 ②液态空气 ③冰水共存物 ④二氧化锰 ⑤石灰水 ⑥氯酸钾 ⑦铁粉
其中属于混合物的有（填序号） ，属于化合物的是（填序号） ，属于氧化物的是（填序号） ，属于单质的是（填序号） 。
【答案】②⑤；③④⑥；③④；①⑦。
【解析】①液氧是由氧分子一种分子构成，属于纯净物，液氧是由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质；②液态空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；③冰水共存物是由水一种物质组成，属于纯净物，由氧元素和氢元素两种元素组成，既属于化合物也属于氧化物；④二氧化锰由一种物质组成，由锰和氧两种元素组成既属于化合物也属于氧化物；⑤石灰水中含有氢氧化钙和水两种物质，属于混合物；⑥氯酸钾由一种物质组成，属于纯净物，由钾、氯、氧三种元素组成属于化合物；⑦铁粉由铁一种物质组成，属于纯净物，由铁元素一种元素组成，属于单质。故答案为：②⑤；③④⑥；③④；①⑦。
【例题15】（2018秋•确山县期末）利用电解水实验可探究水的组成．
（1）a试管中的电极连接在电的 极上（填“正”或“负”）．
（2）水通电后发生 （填“物理”或“化学”）变化，
（3）水的电解实验说明水是由 组成．
（4）实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠，目的是 ．
【答案】（1）负；（2）化学；（3）氢元素和氧元素； （4）增强水的导电能力．
【解析】1）a试管中气体较多，根据“正氧负氢氢二氧一”可知和较多气体相连的电极为负极．
（2）水通电后生成了氢气和氧气，为新物质，所以发生了化学变化．
（3）水的电解实验，由于生成了氢气和氧气，且水是纯净物，根据质量守恒定律可得，水是由氢元素和氧元素 组成．
（4）由于水导电能力很弱，为加速反应，需要提高水的导电能力，所以实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠，此时硫酸或者氢氧化钠作用为催化剂，通过增强水的导电能力而加速了反应的进行．
【考点训练】
1.下列关于水的说法中，正确的是（ ）
A．自来水厂净水过程中，活性炭起着吸附和消毒作用
B．水由氢分子和氧分子组成
C．地球上水储量丰富，而且大部分是可供利用的淡水
D．电解水是验证水的组成的方法之一
【答案】D
【解析】A.活性炭不能消毒，故A错误；B.水是由水分子构成，故B错误；C.地球上可供人类利用的淡水资有限，故C错误；D.电解水实验证明水是由氧元素和氢元素组成，故D正确。故选D
2.许多物质的名称中含有“水”。“水”通常有三种含义：①表示水这种物质；②表示物质处于液态；③表示水溶液。下列物质名称中的“水”不属于以上三种含义的是（ ）
A．软水 B．氨水 C．铁水 D．水晶
【答案】D
【解析】A.软水属于水的一种，只是硬度不同，故A属于；B.氨水，是氨气溶于水形成的水溶液，故B属于；C.铁水是液态铁，表示铁的液态形式，故C属于；D.水晶是物质名称，不属于三种含义，故选D
3．一定含有多种元素的物质是（ ）
A．混合物 B．单质 C．纯净物 D．化合物
【答案】D
【解析】A、混合物是由不同物质组成，可以由一种元素组成，例如氧气和臭氧属于混合物，故A错；
B、单质是由一种元素组成的纯净物，故B错；
C、纯净物是由一种物质组成，可以由一种元素组成，可以由多种元素组成，故C错；
D、化合物是由两种或两种以上元素组成，所以化合物一定含有多种元素，故D正确。故选：D。
4.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（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A、图A表示纯净物中的化合物，故选项正确；
B、图B表示两种单质和一种化合物组成的混合物，故选项错误；
C、图C表示纯净物中的单质，故选项错误；
D、图D表示纯净物中的单质，故选项错误；故选：A。
5.下列我国科技成果中以制备非金属单质为主要目的是（ ）
【答案】A
【解析】A、氢气是由氢元素组成的纯净物，属于非金属单质，以制备非金属单质为主要目的；
B、可燃冰中含有多种元素，不属于单质；
C、研制出超高强碳不是以制备非金属单质为主要目的；
D、全氮阴离子盐中含有多种元素，不属于单质。故选：A。
6．下列各图中○和●分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】A中的物质是由一种原子构成的一种分子，属于单质；
B中的物质是由不同种原子构成的一种分子，属于化合物；
C中的物质是由一种原子构成的一种物质，属于单质；
D中的物质是由不同种原子构成两种分子，属于混合物。故选：B。
7.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

并列关系 D． 交叉关系
【答案】C
【解析】单质是只有一种元素组成的纯净物；化合物是两种或两种以上元素组成的纯净物，他们属于并列关系。故选C
8.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
【答案】A
【解析】臭氧是只有氧元素组成的单质，属于纯净物。故选A
9.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
【答案】D
【解析】A.臭氧是单质，高锰酸钾是化合物，故A错误；B.二氧化锰是氧化物，氧气是单质，故B错误；C.二氧化碳是氧化物，氯酸钾是化合物，故C错误；D.氢气是单质，水蒸气是氧化物，故D正确。故选D
10.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．
【答案】A
【解析】单质是只有一种元素组成的纯净物，A.由三个同种原子构成的分子，只有一种元素，故A正确；B、C、D都是由两种不同的元素组成的化合物；故选A
11.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．
【答案】D
【解析】化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物。A.表示单质；B和C表示两种分子构成的混合物；D.同种分子构成纯净物是化合物。故选D
12.下列图中“”“”和“”分别表示不同元素的原子。
(1)表示混合物的有___________(填字母序号，下同)；表示纯净物的有___________；
(2)表示单质的有___________，可以表示化合物的有___________。
【答案】（1）B ACD（2）AD C
【解析】A是同种原子构成的，属于单质，B属于两种分子构成的混合物C.是由同种分子构成的化合物D.属于单质

【培优训练】
1.理论上电解水得到氧气和氢气体积比为1：2；某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得到氧气和氢气的体积比小于1：2，对产生此现象的原因的猜想不合理的是（ ）
A.部分氧气溶于水 B.部分氧气与碳棒反应
C.部分氧气被碳棒吸附 D.部分氧气与氢气反应重新生成了水
【答案】D
【解析】A、在室温下，1L水中能溶解约30mL氧气，而氢气难溶于水，室温下，溶解的比氧气少，故得到氧气和氢气的体积比小于1:2，不符合题意；
B、碳能与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳，故可能是部分氧气与碳棒发生了反应，不符合题意；
C、碳棒具有疏松多孔的结构，可能会吸附一部分氧气，不符合题意；
D、在电解水实验中，“正氧负氢”，氧气在正极生成，氢气在负极生成，故氧气与氢气不可能重新生成水，符合题意。故选D。
2.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】可燃性气体点燃前都要验纯，故A正确；B.氢气燃烧生成水，故B正确；C.b管产生的是氢气，故C错误；D.两个实验都可以证明水是由氢元素和氧元素组成，故D正确。故选C
3.电解水实验中，读取乙量筒中的气体体积，第一次仰视读数为5mL，第二次俯视读数为10mL，则这段时间内甲量筒中气体的实际体积变化量为（ ）
A.大于10mL
B.小于 10mL
C.小于5mL
D.大于5mL
【答案】A
【解析】乙量筒倒立放置，第一次仰视读数为5mL，实际气体体积应偏小，第二次俯视读数为10mL，实际气体体积应偏大，则实际体积变化量应大于5mL；电解水时在正极产生的氧气，在负极产生的氢气，体积比为1:2，根据观察可以判断出甲中气体为氢气，乙中气体为氧气，则甲量筒体积变化应大于10mL。
故选A。
4.如图分别是水蒸气液化，水通电分解和氢气在氯气中燃烧的微观变化示意图下列说法正确的是( )
A. ①、②、③过程均是化学变化 B. ②过程证明了水是由氢气和氧气组成
C. ②过程加入硫酸钠可以增强导电性 D. 过程③表示的方程式为：H2+O2点燃==HCl
【答案】C
【解析】①属于分子间隔变小，分子种类没变，属于物理变化，故A错误；B.水是由氢元素和氧元素组成，故B错误；C.电解水时，往蒸馏水加入硫酸钠是为了增强水的导电性，故C正确;D.没配平。故选C
5.下列四个图像能正确反映对应变化关系的是（ ）
A．引燃密闭容器中的木炭B．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C．相同质量的过氧化氢分解制取氧气D．电解水
【答案】A
【解析】反应是在密闭容器中进行物质总质量不变，故A正确；B.二氧化锰是催化剂反应前后质量不变，剩余固体中氧元素质量不能为0，故B错误；C.催化剂只能改变反应速率，不能增加产量，故C错误；D.氢气和氧气体积比是2:1，故D错误。故选A
6.1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如下，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中收集到的可燃性气体可能是氢气
B. 铁在该实验中起催化剂作用
C. 实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D. 该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
【答案】D
【解析】A水是由氢元素和氧元素组成，水蒸气通过灼热的铁管，在管口收集到可燃性气体，根据化学变化的实质可推出，该气体只能是氢气，故A错误；B.催化剂反应前后质量和化学性质不变，根据题意，铁管质量增加，故B错误；C.实验中还有气体产生，水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量加上气体质量，故C错误；D.该实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的，故D正确。故选D
7.分辨物质是学习化学的基本要求。下列物质属于纯净物的是（ ）
A．软水 B．红磷 C．洁净空气 D．生理盐水
【答案】B
【解析】纯净物是由一种物质组成的物质；混合物是由两种或多种物质组成的物质。
A、软水是不含或含有较少的可溶性钙镁化合物的水，但还会含有可溶性的其他物质，由多种物质组成，属于混合物，不符合题意；
B、红磷是一种物质组成的，属于纯净物，符合题意；
C、洁净的空气是由氮气、氧气以及二氧化碳等多种物质组成的，属于混合物，不符合题意；
D、生理盐水是0.9%的氯化钠水溶液，含有氯化钠和水，由两种物质组成的，属于混合物，不符合题意；
故选B。
8.．类推是学习化学的一种重要方法，对以下类推结果的判断中，正确的是 （ ）
①同种分子构成的物质一定是纯净物，所以纯净物一定是由同分子构成
②Na+、Mg2+、Cl-的离子核外最外层电子数均为8，所以离子的最外层电子数一定都为8
③氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
④单质一定是由同种元素组成的，所以由同种元素组成的物质一定是单质
⑤同种元素的质子数一定相同，所以质子数相同的粒子一定属于同种元素
A．只有①正确B．①②③④⑤均不正确 C．只有④正确 D．只有①③④正确
【答案】B
【解析】①同种分子构成的物质一定是纯净物，但纯净物也可能是由离子或原子构成，故该说法错误；
②不是所以离子最外层电子数均为8，如H+核外无电子，Li+最外层电子数为2，故该说法错误；
③氧化物是指由2种元素组成其中一种元素是氧元素的化合物，由3种及以上的元素组成的化合物不是氧化物，故该说法错误；
④单质一定是由同种元素组成的，但同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧混合，故该说法错误；
⑤同种元素的质子数一定相同，但质子数相同的粒子不一定属与同种元素，如H2和He质子数均为2，故选项说法错误。以上说法均不正确，故选B。
9.下列四个图像不能正确反映对应变化关系的是
【答案】B
【解析】A、一定量的碳在过量的氧气中燃烧，一段时间后碳反应完全，故图像正确；
B、过氧化氢溶液和催化剂二氧化锰作用时，由于反应会放出大量的热，所以随着反应溶液的温度会增高，而后向空气中散失热量，温度降低，故图像错误；
C、引燃密闭容器中的红磷，红磷燃烧放出热量，气体膨胀，压强变大，一段时间后，反应停止，温度逐渐恢复到常温，由于氧气的消耗和气体温度的降低，压强逐渐变小到一定程度就不在变化了，故图像正确；
D、将水通电电解一段时间，生成的氢气和氧气的体积比为10mL:5mL=2:1，图像正确。
故选：B。
10.常温常压下，10 mL某气态物质含有1.68×1023个分子，而在这些分子里又含有5.04×1023个原子，则判断该物质是一种（ ）
A．单质B．化合物
C．混合物D．以上都有可能
【答案】D
【解析】该物质所含分子数与原子数之比为1.68×1023：5.04×1023=1：3；
若是单质，可以是O3这样的物质，一个分子中有三个相同原子；
若是化合物，可以是CO2这样的物质，一个分子中有三个不同的原子；
若是混合物，可以是O3和CO2的混合物；所以以上都有可能.；故选：D。
11.一瓶气体经过化验只有一种元素，则该气体是（ ）
A．一种单质
B．一种化合物
C．单质、化合物的混合物
D．既可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物
【答案】D
【解析】A、肯定是单质，说法错误，若为氧气和臭氧的混合气体，则是混合物，故A错误．
B、化合物至少两种元素，但该气体只有一种元素，故B错误．
C、因只有一种元素，不可能是单质和化合物的混合物，故C错误．
D、说法正确，如可能是氧气或臭氧中的一种或是混合气体，故D正确．
12.下列图像能正确反映其对应关系的是
A．图1，电解水探究实验中，分子总数和反应时间的关系
B．图2，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C．图3，在盛有空气的密闭容器中引燃红磷
D．图4，在盛有空气的密闭集气瓶中引燃红磷
【答案】B
【解析】A 、电解水探究实验中，根据化学方程式可知，随反应时间的增加，分子总数增加，反应完成分子总数不变。A错。
B、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应过程中，固体中氧元素质量减少，钾元素质量不变，所以反应过程中固体中氧、钾元素的质量比减小，反应完成固体中氧、钾元素的质量比不变。所以正确。
C、在盛有空气的密闭容器中引燃红磷，反应前红磷是固体，有一定质量，不是从0起。C错。
D、在盛有空气的密闭集气瓶中引燃红磷，红磷燃烧，温度升高，气体膨胀，压强增大，反应完成，氧气被消耗，温度降低，压强变小，恢复至室温，压强应减少到比原压强低一些后不变。所以D错。
综上所述：选择B。
13.根据图示实验，回答下列问题。
（1）图1实验制取氢气的化学方程式为________。基本反应类型是________。
（2）若要收集干燥的氢气，应采用_______收集(填收集方法)。
（3）图2实验点燃氢气前，需_______。点燃后，烧杯壁上出现水雾，说明水是由_______组成。
（4）图3实验测得V(a)：V(b)=1:2，要确定水分子中氢氧原子个数比，还需要的数据有_____(填序号)。
a.水的相对分子质量 b.氢气、氧气的密度 c.氢原子、氧原子的质量
（5）下图是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是____
【答案】（1）Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 置换反应（2）向下排空气法（3）检验纯度 氢元素和氧元素（4）bc（5）每个水分子分成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子和1个氧原子粉笔结合生成氢分子和氧分子
【解析】见答案
14.水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实验的基础上得出的。
(1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从下列装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置,正确的连接顺序为 (用接口处字母填写)。
(2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
①氢气在点燃前一定要 。
②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,可观察到的现象是 。在相同条件下,欲使1 L氢气完全燃烧,所需空气至少约为 L。
(3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如下图所示,电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水中需加入少量的NaOH,其作用是 。通电一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1∶2,其原因可能是 (写出一条即可)。
(4)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。
他让水蒸气通过一根烧红的铁制枪管,结果得到了氢气,同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学符号表达式为 。
【答案】（1）bcdg（2）检验纯度 烧杯内壁有水珠 2.5（3）增强水的导电性 氧气比氢气更易溶于水（4）Fe+H2O高温H2+Fe3O4
【解析】锌粒和稀硫酸常温下即可反应，属于固液混合，所以选用锥形瓶和长颈漏斗，然后通过浓硫酸干燥氢气，氢气密度小于空气，所以用向下排空气法；（2）氢气具有可燃性，点燃前要验纯；氢气燃烧生成水，股烧杯壁会出现小水珠；根据氢气和氧气反应生成水的方程式，可知1L氢气完全燃烧消耗0.5L氧气，氧气约占空气体积的五分之一，所以空气体积是2.5L.。（3）蒸馏水不导电，加氢氧化钠是为了增强水的导电性；通电一段时间后发现甲和乙量筒中收集的气体体积比略小1:2，原因可能是相同条件下氧气比氢气的溶解性大。（4）根据题意可知反应物是铁和水生成物是四氧化三铁和氢气，反应条件是高温，故表达式是
Fe+H2O高温H2+Fe3O4
【拔尖训练】
1.下列叙述科学合理的是（ ）
A.地球上没有水，就没有人类和所有的动植物
B.植物的光合作用不会造成水污染
C.“超纯水”是不含其他任何物质的水
D.“纯天然饮料”不含任何化学物质
【答案】A B
【解析】任何物质都是化学物质，故C错误；D.纯天然饮料”本身就是化学物质。故选AB
2.如图中的物质都是初中化学常见的纯净物，下列说法不正确的（ ）
A．“花瓣”上的物质从物质类别上看，都属于单质
B．每一片“花瓣”上的物质都能与“花心”中的物质甲发生的反应既是化合反应又是氧化反应
C．“花瓣”上的物质都能与“花心”中的物质甲反应，生成气体
D．氢气在点燃时先要验纯
【答案】C
【解析】A、“花瓣”上的物质从化学式来看都是由一种元素组成的纯净物，属于单质，说法正确，不符合题意；
B、每一片“花瓣”上的物质都能与“花心”中的物质甲发生的反应，说明甲是氧气，木炭和氧气反应生成二氧化碳，磷和氧气反应生成五氧化二磷，铁和氧气反应生成四氧化三铁，氢气和氧气反应生成水，硫和氧气反应生成二氧化硫，五种物质和氧气反应都是化合反应和氧化反应，说法正确，不符合题意；
C、铁和氧气反应生成的四氧化三铁为固体，说法不正确，符合题意；
D、氢气在点燃时先要验纯，防止发生爆炸，说法正确，不符合题意。故选C。
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．B点表示氢气与氧气恰好反应
B．氧气的起始体积为2mL
C．AB间，容器中剩余气体为氧气
D．C点对应纵坐标为（x-2）
【答案】D
【解析】A、B点时容器中剩余气体的体积为零，说明此时两气体恰好完全反应，此选项表述正确；
B、两种气体恰好完全反应时消耗的氢气的体积为4ml，由氢气与氧气反应的方程式可知，参加反应的氢气与氧气的分子个数比为2：1，已知同温同压下，气体体积比等于气体的分子数目之比，所以恰好完全反应时氢气与氧气的体积比也是2：1，故氧气的其实体积为2ml，此选项表述正确；
C、由A点到B点，随着不断通入氢气，容器内剩余气体的体积逐渐减少，说明氧气在不断被消耗，B点时恰好反应完，所以AB间，容器中剩余气体为氧气，此选项表述正确；
D、C点时通入的氢气的总体积为xml，B点恰好完全反应时消耗的氢气的体积为4ml，B点到C点氢气的体积不再减少，剩余的体积为（x-4），此选项表述不正确。故选D。
4.人类日常生活与工农业生成都离不开水。下图是围绕水的三个实验：
（1）有关实验Ⅰ的说法正确的是 （填序号）
①水沸腾后分子的体积增大 ②实验过程中，水发生了两次物理变化
③实验中观察到试管口有白烟生成 ④试管中液体过多会导致试管炸裂
（2）为了使效果更好，实验Ⅱ中水的入口是 （填“a”或“b”）
（3）根据题意填空
①实验Ⅲ中反应的化学方程式为
②已知相同条件下，1L水中最多可以溶解氢气18.3mL，溶解氧气30mL。实验Ⅲ中，开始时收集到氢气和氧气的体积比最可能 2：1（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③关于实验Ⅲ的说法正确的是（ ）（填字母）
A.实验可用交流电作为电
B.实验中可加入少量的Na2SO4作催化剂
C.正极和负极生成气体的质量比为8：1
D.用带火星的木条检验试管1中的气体，气体燃烧，产生淡蓝色火焰
【答案】（1）②（2）b（3） ＞ C
【解析】（1）①水沸腾变为水蒸气，分子间隔变大，此项错误②水变为水蒸气，水蒸气遇冷液化成水，两次物理变化，此项正确③试管口有水雾出现，此项错误④试管中液体过多导致液体飞溅，此项错误（2）为了是净化效果更好，使活性炭和水充分接触，应从b进入（3）电解水实验的方程式是;氧气的溶解性大于氢气，则实际收集到的氧气体积偏小，所以开始收集到的氢气和氧气体积比最可能是＞2:1；A实验必须是直流电，此项错误；B.纯净水几乎不导电，加入硫酸钠是为了增强水的导电性，此项错误；C.电解水产生的气体是正氧负氢，氧气和氢其质量比是8:1，此项正确；D.试管1中气体是氢气，用燃着的木条检验，气体燃烧，产生淡蓝色火焰，此项错误。故选C
5.图甲是改进的电解水的实验装置示意图，图乙是某课本中的电解水的实验装置示意图，请据图回答下列问
题：

甲 乙
（1）写出电解水的符号表达式：__________________________________；
（2）用玻璃三通管将图甲装置电解水时产生的气体混合在一起，点燃用该混合气吹出的肥皂泡时出现
的实验现象是：_______________________________________；
（3）图甲实验装置的优点是：_______________________________________；
（4）与图乙装置相比，用图甲装的不足之处是：______________________________。
【答案】（1）（2）产生剧烈爆鸣声（3）仪器和装置都是废旧物品制成，体现了环保理念；（4）硬质塑料管无刻度，无法测量两种气体体积比
【解析】（1）水通电情况下生成氢气和氧气，氢气具有可燃性，与氧气混合点燃时会爆炸，肥皂泡内是混合气体，点燃发生爆鸣声（3）废旧物品再利用体现了环保节约理念（4）对比装置，图乙仪器有刻度，图甲没有，故图甲无法测量气体体积
6.水是生命之，没有水就没有生命。
（1）图1为电解水的实验，a试管中收集到的气体为_____，此反应的化学方程式_____；
（2）自来水厂净水过程的主要操作流程如图2：
【资料：常用的絮凝剂有明矾[KAl（SO4）2·12H2O]，消毒剂有液氯。】
（3）明矾的作用是_____；其原理是明矾与水反应生成氢氧化铝胶状物。
（4）海水淡化可缓解淡水资匮乏的问题。图3为太阳能海水淡化装置图。水变成水蒸气的过程中，不发生变化的是_____（填字母序号）。
A 分子质量 B 分子运动 C 分子间隔 D 分子种类
（5）图4净水器入水口在下方的优点是_____。
A 使水的化学性质发生改变
B 有助于除去悬浮性颗粒
C 不易堵塞活性炭孔
D 可以将硬水软化
（6）保护水环境，珍爱水资，是每个公民应尽的责任和义务。为了防止水的污染，下列做法有利于保护水资的是（填序号）_____。
①抑制水中所有动、植物的生长；
②不任意排放工业废水；
③大量使用化肥农药；
④生活污水经过净化处理后再排放。
【答案】 氢气 吸附杂质，使杂质沉淀 AD BC ②④
【解析】电解水正极生成氧气，负极生成氢气，氧气和氢气的体积比1:2。
【解析】（1）电解水正极生成氧气，负极生成氢气，氧气和氢气的体积比1:2，a试管与电的负极相连，故收集到的气体为氢气，此反应的化学方程式为。
（3）明矾的作用是吸附杂质，使杂质沉淀；其原理是明矾与水反应生成氢氧化铝胶状物。
（4）水变成水蒸气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不发生变化的是分子的质量、种类，分子的运动和间隔一定发生了变化，故选AD。
（5）图4净水器入水口在下方的优点是难溶固体不会沉积在活性炭表面，同时除去异味和不溶性物质的效果更好，不能使水的化学性质发生改变，不能将硬水软化，故选BC。
（6）①抑制水中所有动、植物的生长是错误的，有的动植物对水体具有净化作用，故不正确；
②不任意排放工业废水有利于保护水资，故正确；
③大量使用化肥农药会造成水体污染，故不正确；
④生活污水经过净化处理后再排放，有利于保护水资，故正确。故选②④。
7.水是人类宝贵的自然资，是生命之。
(1)我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标后方可以成为生活饮用水。各种指标的主要要求为：A．不得呈现异色；B．不得有异味；C．水应澄清透明；D．不得含有细菌和病毒
①前两个指标可以通过活性炭的______作用而达到；
②自来水厂生产自来水的流程如图所示：
净化水时，C、D两个指标可通过上图的b、c和______过程而达到。
(2)天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质。过滤需要用到带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和______（填仪器名称），过滤后仍然浑浊的原因可能是_______（写一条即可）。
(3)将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca2+可以交换出______个 Na+；生活中常用的硬水软化的方法是_________。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是______。
(4)探究水的元素组成：
①图一是电解水的实验装置，电A是______极，试管D中的气体是_______。写出该反应的符号表达式__________，反应过程中的能量变化为_______。
②图二是氢气燃烧的微观示意图，反应过程的正确顺序是_________（用a、b、c表示）。
③以上两个实验都可以得出实验结论：_____________。
④实验分析：
【答案】(1) 吸附 d (2) 玻璃棒 滤纸破损、液面高于滤纸、烧杯不干净等
(3) 2 加热煮沸##煮沸 取交换后的水，加入肥皂水若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效
(4) 正 氧气 H2OH2+O2 电能转化为化学能 acb 水是由氢元素和氧元素组成的 利用排水法收集氧气时，集气瓶内壁附着着水，不能验证反应生成水
【解析】(1)活性炭可以吸附色素和异味，因此前两个指标可以通过活性炭的吸附作用而达到；
净化水时，C.水应澄清透明和D.不得含有细菌和病毒这两个指标可通过上图的b、c和d（杀菌消毒）过程而达到。故填：吸附；d。
(2)过滤需要用到带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒，过滤后仍然浑浊的原因可能是滤纸破损等。
故填：玻璃棒；滤纸破损。
(3)从图中可以看出一个钙离子可以交换出2个钠离子；生活中常用的硬水软化的方法是加热煮沸。
阳离子交换柱长时间使用后，Na+变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是取交换后的水，加入肥皂水若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效。
故填：2；加热煮沸；取交换后的水，加入肥皂水若泡沫少，浮渣多，说明阳离子交换柱已失效。
(4)图一是电解水的实验装置，根据正氧负氢，氢二氧一推断，电A是正极，试管D中的气体是氧气。该反应的符号表达式为H2OH2+O2，反应过程中的能量变化为由电能转化为化学能。
故填：正；氧气；H2OH2+O2；电能转化为化学能。
图二是氢气燃烧的微观示意图，反应的实质是分子的分裂，原子的重组，反应过程的正确顺序是acb。
故填：acb。
以上两个实验都可以得出实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。
故填：水是由氢元素和氧元素组成的。
该实验不能达到实验目的的原因是利用排水法收集氧气时，集气瓶内壁附着着水，不能验证反应生成水。
故填：利用排水法收集氧气时，集气瓶内壁附着着水，不能验证反应生成水
颜色
常温下的状态
气味
水溶性
密度
无色
气态
无味
难溶
小于空气
单质
化合物
氧化物
区别
宏观组成
由同种元素组成
由不同种元素组成
由氧元素和另一种元素组成
微观构成
由同种原子直接构成或由同种元素的原子构成的分子
不同种元素的原子构成的分子
不同种元素的原子构成的分子
化学性质
不能发生分解反应
在一定条件下可以发生分解反应
在一定条件下可以发生分解反应
分类
可分为金属、非金属、稀有气体三类
可分为酸、碱、盐、氧化物等
金属氧化物、非金属氧化物
联系
都是纯净物，都有固定组成，某些单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
A
B
C
D




低温制备H2
成功开采可燃冰
（CH4•nH2O）
研制出超高强碳
合成全氮阴离子盐
（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl
A．一定量的碳在过量的氧气中燃烧
B．在盛一定量过氧化氢溶液的烧杯中，加少量MnO2
C．引燃密闭容器中的红磷
D．电解水
Ⅰ.水的沸腾
Ⅱ.水的净化
Ⅲ。水的电解
图一：电解水
图二：氢气燃烧
氢气在氧气中燃烧
步骤一 制取一瓶氧气
步骤二 纯净的氢气在这瓶氧气中燃烧

现象：氢气燃烧，发出淡蓝色火焰，瓶壁发热
该实验不能达到实验目的的原因是___________