【暑期衔接】新九年级化学暑假课程讲义：第十一讲 水的组成

第十一讲水的组成【学习目标】1.通过氢气的燃烧实验和电解水实验，分析出水的组成。2.了解单质和化合物的概念。3.掌握水的电解实验，氢气的性质，并学会对点燃氢气前的验纯方法。【基础知识】一、氢气（H2）1.物理性质：无色无味的气体；密度最小（可用向下排气法收集）；难溶于水（可用排水法收集）。2.化学性质：可燃性纯净氢气燃烧的现象：安静地燃烧，发出淡蓝色的火焰，产物只有水。不纯氢气点燃将可能发生爆炸，所以点燃氢气前要验纯。步骤现象与结论注意事项用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；声音很小，表示氢气较纯。如果氢气不纯，需要再收集检验时，若用排空气法收集时，需要用拇指堵住试管口一会儿。二、水的电解实验：（1）反应表达式：水→氢气+氧气（2）实验现象：两电极正极端的玻璃管负极端的玻璃管现象有气泡产生产生气泡速度慢产生气泡速度较快比较两玻璃管的现象差异正极产生气体少，负极产生气体多，体积比为V正：V负=1:2（3）正、负极气体的检验：①带火星的木条放到正极方试管口，木条复燃，结论：氧气②用大拇指盖住负极所对试管口，对准酒精灯火焰放开，有“噗”的一声。结论：氢气③正负极气体体积比为1：2，质量比为8：1（4）结论：水是由氢元素和氧元素组成的。【想一想】①为什么在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠？②电解水所用电是交流电还是直流电？三、物质的分类：物质分为混合物和纯净物，其中纯净物又可以分为化合物和单质，化合物又包含氧化物。①混合物：是由不同种物质组成的物质。②纯净物：是由同种物质组成的物质。③化合物：是由不同种元素组成的纯净物。④单质：是由同种元素组成的纯净物。⑤氧化物：是由两种元素组成的化合物（当然里面有一种是氧元素了）。注意：单质和化合物，比较的对象是元素。【考点剖析】考点一：水的电解实验例1.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O2B.A.b试管中产生气体的质量比为2∶1C.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】解：A.a试管与负极连接，其中产生的气体是氢气，该选项说法不正确；B.A.b试管中产生气体是氢气和氧气，其质量比为1：8，体积比为2：1，该选项说法不正确；C.由图2看出，水分解的过程中，氢原子和氧原子数都没发生变化，该选项说法不正确；D.由图2看出，水分解得到的生成物为氢气和氧气，氢气和氧气都是由一种元素组成的纯净物，都属于单质，该选项说法正确。故选：D。例2.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】D【解析】解：A.在水溶性中，氢气是不溶于水，氧气是不易溶于水，说明在相同条件下氧气的溶解能力比氢气强，这样使得氢气和氧气的体积比略大于2：1．做法可取。B.如果实验结果与预想的结果不一致时，应该反复多次实验查找原因。做法可取。C.如果装置漏气，会出现与实际情况不一样的结果，应该查找实验装置是否漏气。做法可取。D.实验所得数据与理论相差不多，可以认为实验成功，这种认识是错误的，是对自然科学不负责任的一种态度。做法不可取。故选：D。例3．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）已进行了一段时间；（5）氧气；氢气；（6）燃着的木条；（7）水氢气+氧气．【解析】解：（1）装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是装置简单，便于操作．故填：装置简单，便于操作．（2）装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是便于检验生成物．故填：便于检验生成物．（3）在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性；故填：增强水的导电性．（4）试管中聚集了一定量的气体，说明实验已进行了一段时间．故填：已进行了一段时间．（5）开始电解后，A管收集到气体体积较少，是氧气，B管收集到气体体积较多，是氢气；故填：氧气；氢气．（6）D试管中收集的是氢气，可以用燃烧的木条检验．故填：燃着的木条．（7）水通电生成氢气和氧气，文字表达式为：水氢气+氧气；考点二：氢气例4.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】解；A.水是由水一种物质组成的属于纯净物，而氢气和氧气是水分解的产物，故说法错误；B.电解水得到氢气和氧气，分别聚集在电极的两端，故氢气是纯净物，不需要检验纯度，故说法正确；C.因为氢气是难溶于水的气体，实验室可用排水法收集氢气，故说法正确；D.根据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，因此氢气在氧气中燃烧，生成唯一产物--水，也能证明水的组成时氢元素和氧元素，故说法正确；故选：A。考点三：物质的分类例5.从物质组成的角度看，与臭氧、红磷、铁属于同一类别的是()二氧化硫 B.冰 C.液氮 D.空气【答案】C【解析】解：A.二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的纯净物，故属于化合物，故A错；B.冰是由氢元素和氧元素组成属于化合物，故B错；C.液氮是氮气的液态，是由氮元素组成，属于单质，故C正确；D.空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等物质，属于混合物，故D错。故选：C。例6.下列叙述正确的是()A.自然界的物质都是以化合物的形式存在的B.凡是含氧元素的化合物都是氧化物C.冰块和水混合得到混合物D.同种元素组成的纯净物是单质【答案】D【解析】解：A.自然界中物质的存在形式有单质、化合物；如空气中氧气、氮气是单质，二氧化碳是化合物，故A错误；B.氧化物是两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，故B错误；C.冰块和水是一种物质是纯净物；故C错误；D.同种元素组成的纯净物是单质，是单质的概念，故D正确；故选：D。例7.．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】解：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。例8.．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【答案】C【解析】解：A.由同种元素组成的纯净物叫单质，由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，化合物不包含单质，故选项错误；B.由同种元素组成的纯净物叫单质，由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，单质不包含化合物，故选项错误；C.纯净物分为单质和化合物，单质为一种元素组成的纯净物，化合物为多种元素所组成的纯净物，所以是并列关系，故选项正确；D.由同种元素组成的纯净物叫单质，由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，单质和化合物不是交叉关系，故选项错误；故选：C。例9.下列物质:①氮气②液态空气③矿泉水④高锰酸钾⑤二氧化锰⑥铁⑦冰、水混合物。其中属于纯净物的有（均填序号），属于混合物的有，属于氧化物的有，属于单质的有。【答案】①④⑤⑥⑦；②③；⑤⑦；①⑥．【解析】解：氮气、高锰酸钾、铁、二氧化锰、冰水混合物中均只含有一种物质，均属于纯净物．液态空气、矿泉水在均含有两种以上物质，属于混合物；二氧化锰、冰水混合物均是由两种元素组成且有一种是氧元素，属于氧化物；氮气、铁等物质是由一种元素组成的纯净物，属于单质．【过关检测】1．下列各组物质是按混合物、单质、氧化物的顺序排列的是（）A．水、氮气、氢氧化钠 B．冰水混合物、镁条、干冰 C．空气、氧气、水 D．石油、铜、碳酸钙【答案】C【解析】解：A.水属于纯净物，氮气属于单质、氢氧化钠属于化合物，不是氧化物，故A错误B.冰水混合物属于纯净物，镁条属于单质、干冰属于氧化物，故B错误；C.空气属于属于混合物，氧气属于单质，水属于氧化物，故C正确；D.石油属于混合物，铜属于单质，碳酸钙属于化合物，不是氧化物，故D错误。故选：C。2．关于水的组成，下列说法正确的是（）A．水是由氢气和氧气组成的 B．水中含有氢（H）、氧（O）两种元素 C．水是由氢分子和氧原子组成的 D．水由两个氢原子和一个氧原子构成的【答案】B【解析】解：A.水中不含氢气和氧气，水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误；B.水是由氢元素和氧元素组成的，即水中含有氢、氧两种元素，故选项说法正确；C.水是由水分子构成的，故选项说法错误；D.分子是由原子构成的，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，故选项说法错误。故选：B。3．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【答案】A【解析】解：A.试管a中收集到的气体较少，是氧气，故错误；B.试管b中收集到的气体较多，是氢气，氢气具有可燃性，可以燃烧，故正确；C.电解水产生的H2和O2，水是氢氧两种元素组成，故正确；D.水在通电条件下可以分解成氢气和氧气，故正确。故选：A。4．已知“o”、“●”表示不同种类的原子，表示化合物的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】解：A.图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所示物质为纯净物；且该分子是由同种原子构成的，图所示物质为单质；故选项错误。B.图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物；故选项正确。C.图中四个分子构成不同，为两种不同种物质的分子；两种分子均由两种不同种的原子构成，均为化合物的分子；该图所示物质为两种不同化合物组成的混合物，故选项错误。D.图中四个分子构成不同，为两种不同种物质的分子，一种分子由同种原子构成，为单质的分子；另一种分子由两种不同种的原子构成，为化合物的分子；该图所示物质为单质和化合物组成的混合物，故选项错误。故选：B。5．电解水实验如图所示，下列说法正确的是（）A．正极得到的气体是氢气 B．负极得到的气体具有可燃性 C．该实验说明水由氢气和氧气组成 D．实验结束时产生的氢气和氧气的质量比为2：1【答案】B【解析】解：A.电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故正极得到的是氧气，故A错误；B.电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故负极得到的是氢气，氢气具有可燃性，故B正确；C.水是由氢元素和氧元素组成的，故C错误；D.电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，产生的氢气与氧气的体积比是2：1，质量比是1：8，故D错误；故选：B。6．如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（）A．在水中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质量比约为2：1 C．a管的气体能被点燃，b管的气体使燃着的木条燃得更旺 D．a管的电极是负极，b管的电极是正极【答案】B【解析】解：A.水几乎不导电，在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性，故选项说法正确。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，故选项说法错误。C.电解水时，与电正极相连的试管内产生的气体体积少，是氧气；与电负极相连的试管内的气体体积多，是氢气；a管的气体是氢气，能被点燃，b管的气体是氧气，使燃着的木条燃得更旺，故选项说法正确。D.a管的气体是氢气，b管的气体是氧气，a管的电极是负极，b管的电极是正极，故选项说法正确。故选：B。7．科学家最近用激光与高压冰的结合发现了一种新的水的存在方式，即水同时处于固态和液态，这种水被称为“超离子水”。下列有关“超离子水”的说法正确的是（）A．超离子水和普通水的组成元素相同 B．超离子水属于混合物 C．超离子水中的水分子有的静止有的运动 D．超离子水和普通水的性质完全相同【答案】A【解析】解：A．水同时处于固态和液态，这种水被称为“超离子水”，实际二者属于同种物质，所以超离子水和普通水的组成元素相同，故A正确；B．由题干信息可知，超离子水中只含水这一种物质，属于纯净物，故B错误；C．不管物质在哪一种状态下，分子总在不断运动，故C错；D．超离子水和普通水的物理性质不同，故D错误。故选：A。8．下列图象能正确反映其对应关系的是（）A．电解水 B．加热一定质量的KClO3 C．两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下产生O2 D．红磷在密闭容器中燃烧【答案】B【解析】解：A.电解水中，产生的氢气与氧气的质量比为1：8，故错误；B.氯酸钾需要加热到一定温度时才会分解产生氧气，当氯酸钾分解时生成氧气和氯化钾固体，氧气逸出，固体质量减少，当氯酸钾完全分解后，剩余固体是氯化钾，其质量不再改变，所以最终固体的质量保持不变，故正确；C.在此反应中，二氧化锰加快了化学反应的速率，但不能增加氧气的产量，故错误；D.由质量守恒定律可知，一定质量的红磷在密闭容器中燃烧物质的总质量不变，故错误；故选：B。二．填空题（共1小题）9．在