课题3 水的组成（分层作业）-九年级化学上册（人教版）（解析版）

课题3水的组成【基础达标】1.下列物质属于单质的是（）A．钢 B．银 C．干冰 D．冰水混合物【答案】B【解析】A、钢为铁、碳的合金，其中含有铁和碳等，由不同种物质组成，属于混合物，不符合题意；B、银是由同种元素构成的纯净物，属于单质，符合题意；C、干冰为固态二氧化碳，二氧化碳由两种元素组成的，属于化合物，不符合题意；D、冰水混合物中只有水，是由氧、氢两种元素组成，属于化合物，不属于单质，不符合题意。故选B。2.下列物质中属于氧化物的是（）A．冰水 B．液氧 C．沼气 D．酒精【答案】A【解析】A、冰是固态的水，冰水由水一种物质组成，属于纯净物，是由H、O元素组成的纯净物，属于化合物，也属于氧化物，符合题意；B、液氧是液态氧气，是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意；C、沼气主要成分是甲烷，还含有其它物质，属于混合物，不符合题意；D、酒精是由C、H、O三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意。故选A。3.相同条件下，下列气体密度最小的是（

）A.

氧气

B.

氢气

C.

氮气

D.

二氧化碳【答案】B【解析】氢气是已知密度最小的气体，也可以利用空气的密度作为参考进行比较，氧气、二氧化碳的密度比空气的密度大，氮气的密度比空气的密度略小，氢气的密度比空气的密度小，B符合题意。故选B。4.氢气作为一种清洁、高能燃料，越来越受到人们关注。某小组同学设计如图所示装置验证氢气在空气里燃烧。回答下列问题：（1）点燃氢气前应先检验氢气的纯度。操作：试管中的水排尽后，_______________________；若发出_____________，表明气体不纯。（2）如图，在尖嘴管管口点燃纯净的氢气，上方罩一个冷而干燥的小烧杯。观察到的现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，__________________________________。【答案】（1）用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火尖锐的爆鸣声（2）产生淡蓝色的火焰，烧杯内壁出现水雾，用手触摸烧杯外壁，感觉发烫【解析】（1）点燃氢气前应先检验氢气的纯度。操作：试管中的水排尽后，用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火；如发出尖锐的爆鸣声，则不纯，应继续收集，继续检验，直到响声很小为止；故答案为：用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火；尖锐的爆鸣声；（2）如图，在尖嘴管管口点燃纯净的氢气，上方罩一个冷而干燥的小烧杯。观察到的现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色的火焰，烧杯内壁出现水雾，用手触摸烧杯外壁，感觉发烫；故答案为：产生淡蓝色的火焰，烧杯内壁出现水雾，用手触摸烧杯外壁，感觉发烫。5.用下图电解水实验研究水的组成。

(1)经检验a管中产生，由此得出关于水的组成的推论是。(2)用带火星木条检验b管中气体为的现象是。【答案】(1)水中含氢元素；(2)带火星的木条复燃【解析】（1）经检验a管中产生H2，电解水生成了氢气，氢气由氢元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，说明水中含氢元素；（2）氧气具有助燃性，故用带火星木条检验b管中气体为O2的现象是：带火星的木条复燃。6.根据下图所示电解水实验装置中产生的现象，请回答下列问题：(1)水在通电条件下分解,A端为电源的_________极(填“正”或“负”)。(2)气体_________(填“a”或“b”，下同)能使带火星的木条复燃，气体_________可以燃烧，两者的体积比约为_________。(3)若用“”来表示水分子，则气体a应该为_________(填字母)。A.B.C.(4)该反应的文字表达式_________，该反应属于_________反应(填“化合”或“分解”)，该实验说明了水是由__________________组成的。【答案】(1)负(2)ba1:2(3)A(4)水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通电),→)氢气+氧气分解氢元素和氧元素【解析】(1)由图可知，左侧试管内气体体积较大，所以是氢气，右侧试管内气体体积较小，所以是氧气，根据正氧负氢可知，A端为电源的负极；(2)由电解水实验结论“正氧一，负氢二”可知，气体b是氧气，能使带火星的木条复燃；气体a是氢气，可以燃烧，二者的体积比约为1:2；(3)一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，若用“”来表示水分子，则气体a是氢气，应该为，故选A；(4)水在通电条件下生成氢和氧气，反应的文字表达式为水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通电),→)氢气+氧气，该反应符合“一变多"的特征，属于分解反应；该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。7.某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。【提出问题】水是由哪些元素组成的？【设计并进行实验】实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈___________色，然后在火焰上方一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有___________且烧杯外壁发热。反应的文字表达式为_________________________。实验2（电解法）：按如图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为___________，b为___________。【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是_________________________________。【拓展提升】下列有关说法正确的是___________。A.点燃纯净的氢气会发生爆炸B.含氧的化合物是氧化物C.冰块与水混合得到混合物D.电解水的反应属于分解反应【答案】【设计并进行实验】实验1：淡蓝；水珠产生；氢气+氧气EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(点燃),→)水；实验2：氢气；氧气【实验结论】水由氢元素和氧元素组成【拓展提升】D【解析】【设计并进行实验】实验1（燃烧法）：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，氢气和氧气在点燃的条件下生成水，可以观察到火焰呈淡蓝色，然后在火焰上方一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水珠产生且烧杯外壁发热。反应的文字表达式为氢气+氧气EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(点燃),→)水。实验2（电解法）：按如图进行电解水实验，电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2，则在两试管内产生的气体中，a为氢气，b为氧气。【实验结论】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则由上述两个实验都能得到的实验结论是水由氢元素和氧元素组成。【拓展提升】A、点燃纯净的氢气不会发生爆炸，故选项说法错误；B、由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物是氧化物，故选项说法错误；C、纯净物是由一种物质组成的物质，冰块与水混合的物质中只有水一种物质，属于纯净物，故选项说法错误；D、水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特征，属于分解反应，故选项说法正确；故选D。【能力提升】1.人类的日常生活离不开水，下列关于水的说法正确的是（）A．地球上的淡水资源取之不尽，用之不竭B．水体有自净能力，生活污水可任意排放C．电解水生成氢气和氧气，证明水是由氢气和氧气组成D．自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作生产自来水【答案】D【解析】A、地球上的淡水资源有限，需要节约用水。不符合题意；B、水体有自净能力但能力有限，生活污水任意排放会造成水体污染，破坏环境。不符合题意；C、物质由元素组成，电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，所以水由氢氧元素组成。不符合题意；D、自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤除去难溶性杂质，活性炭吸附除去色素异味，灭菌消灭水中有害细菌病毒，等净化操作生产自来水。符合题意；故选D。2.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图1装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电源。已知：水中加入的NaOH只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题：（1）电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在__________（填“a”“b”或“c”）处。（2）甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为__________。（3）切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是_________________。（4）电解时，水分子分解示意图如图2，补全横线上的模型图__________。（5）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3：①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是____________________。②上述实验中，电解水速率最快的条件是____________________。【答案】（1）c；（2）2：1；（3）木条燃烧得更旺；（4）；（5）①电压越高，电解水的速率越快；②10%的NaOH和12V电压。【解析】（1）电解时，正极产生氧气，则乙玻璃管中产生气泡的位置在正极c处。（2）电解水时生成氢气和氧气的体积比约为2：1，由图可知，甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1。（3）电解水时正极产生氧气，氧气具有助燃性，则乙玻璃管中产生的气体是氧气，切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是木条燃烧得更旺。（4）电解时，水分子分解示意图如图2，2个水分子先分解成2个氧原子和4个氢原子，2个氧原子结合成1个氧分子，2个氢原子结合成1个氢分子，则横线上是2个氢分子，模型图如图所示：。（5）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3：①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，由图可知，电压越高，产生20mL氢气所需时间越短，则改变电压对电解水速率的影响是电压越高，电解水的速率越快。②由图可知，当NaOH的浓度为10%、电压为12V时，产生20mL氢气所需时间最短，则上述实验中，电解水速率最快的条件是10%的NaOH和12V电压。【直击中考】1.（2023·广州）用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（）

A．a管和b管中气体体积比约为2：1B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺C．该探究说明水中含有氢分子和氧分子D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变【答案】C【解析】A、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1:2。a与负极相连，b与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2：1，正确；B、b管收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，正确；C、化学反应前后元素的种类不变，水通电分解生成氢气和氧气说明水由氢元素和氧元素组成，水不含有氢分子和氧分子，错误；D、该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从而从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，正确；故选C。2.（2023·山西）我国著名雕塑家刘开渠创作的陶艺“踢毽子”，童稚十足，形神兼备。这种陶艺的制作用到了钾长石(主要成分KAlSi3O8)、石英砂(主要成分SiO2)、方解石(主要成分CaCO3)和萤石(主要成分CaF2)。其中主要成分属于氧化物的物质是（）

钾长石 B．萤石 C．方解石 D．石英砂【答案】D【解析】A、钾长石的主要成分是KAlSi3O8，是由K、Al、Si、O四种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意；B、萤石主要成分是CaF2，CaF2是由Ca、F两种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意；C、方解石主要成分是碳酸钙，碳酸钙是由Ca、C、O三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意；D、石英砂主要成分是二氧化硅，是由Si、O元素组成的化合物，属于氧化物，符合题意。故选D。3.（2023·绥化）下图中不同小球代表不同原子，其中能表示化合物的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】B【解析】A、含有一种直接由原子构成的物质，只有一种原子，即只含一种元素，是单质，不符合题意；B、含有一种分子，该分子由两种不同的原子构成，是化合物，符合题意；C、含有一种分子，该分子由同种原子构成，是单质，不符合题意；D、含有两种分子，是混合物，不符合题意；故选B。4.（2023·聊城）2023年3月23日世界气象日主题为“天气气候水，代代向未来”。如图是世界气象日聊城当日天气状况的手机截屏，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有（）

一种 B．二种 C．三种 D．四种【答案】C【解析】氧化物的定义是只含有两种元素，其中一种元素为氧元素的化合物，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳，所以共有3种；故选：C。5.（2023·成都）电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是（）

两电极正极端的玻璃管负极端的玻璃管现象有气泡体积为，木条燃得更旺体积为，气体燃烧A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比【答案】D【解析】A、为了实验准确，通电前应将玻璃管内空气排尽，故选项正确；B