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第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
学习导航
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
02知识思维导图——构建知识体系，加强学习记忆
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
1.通过电解水的实验，使学生认识水是由氢、氧两种元素组成，培养学生观察探究能力，以及宏观辨识和微观探析的学科核心素养。
2.通过电解水的实验，培养学生实事求是的科学态度和梳理整合的能力，提升学生的思维能力。
02知识思维导图——明确内容要求，落实学习任务
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
氢气
1．物理性质：无色、无臭、 溶于水,密度比空气 。
2．化学性质：
,氢气在空气中燃烧,火焰呈 色。
氢气燃烧的化学文字表达式为：
验纯：
用拇指堵住集满氢气的试管口，口朝下，靠近火焰，移开拇指。若 ，表明氢气不纯；若 ，表明氢气较纯。
5.实验结论：水由 组成。
水的组成
接通直流电源
现象 与电源正极相连 与电源负极相连
电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内
_______ __________ ________ _________
比较两个玻璃管内现象的差异 _____________________________________________-
用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体
实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象 ___________________ _________________________
解释 ____________________________ ______________________________
1．在电解水时,在水中加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液,它们的作用： 。
2．实验原理：
3．实验现象:两个电极上都产生气泡，且正极和负极处产生的气体体积之比约为________(口诀:负氢正氧二比一)
4．实验结论：
①水在直流电作用下分解生成 和 ；
②水是由 和 组成的(宏观)；
③水分子是由 和 构成的。
⑤水分解微观解释：当水分子分解时，生成了 和 ，2个氢原子结合成1个 ，很多 聚集成氢气；2个氧原子结合成1个 ，很多 聚集成氧气。
纯净物的简单分类
1．单质：由 元素组成的 。
2．化合物：由 元素组成的 。
3．氧化物：由 元素组成的化合物中，其中一种元素是 元素。
【注意事项】
（1）单质中 只有一种元素，但只由一种元素组成的物质 是单质。（如氧气和臭氧组成的物质是混合物）
（2）化合物中 含不同种元素，但由不同种元素组成的物质 是化合物。（如氧气和氮气组成的物质是混合物）
（3）氧化物 含有氧元素，但含氧化合物 是氧化物。（如高锰酸钾KMnO4不是氧化物）
4．物质的简单分类：
混合物
物质
其他
单质
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
1．“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是
A．正极产生的气体能燃烧
B．氢气点燃前必须验纯
C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
D．正极与负极产生气体的体积比为
2.图实验用于探究水的组成。下列说法正确的是
A．该实验不是探究水的组成的唯一实验 B．b试管产生的气体能使带火星木条复燃
C．实验中加入的氢氧化钠属于一种反应物 D．实验得出水分子是由氢氧两种元素组成的
3.水是世界的命脉，无论是生活还是化学学习都离不开水，下列有关水的说法正确的是
A．实验1可以得出结论：氧气占空气质量分数约为
B．实验2集气瓶内的水可以换成细沙
C．实验3从上口进水、下口出水净水效果较好
D．实验4中b管中的气体有可燃性
4.四种物质的微观构成如下图所示，其中“ ”和“●”分别表示质子数不同的原子。下列判断正确的是
A．①是混合物 B．②可能是金属
C．③中可能含有氧化物 D．④是纯净物
5.某兴趣小组用如图装置完成电解水实验并收集产生的气体。
(1)试管c收集到的是氢气，根据图示收集方法可推测出氢气的密度 (填“大于”或“小于”)空气，a端连接电源的 (填“正”或“负”)极，检验氢气的方法和现象是 。
(2)试管d中气体收集方法的名称是 。
(3) (填“c”或“d”)管中的气体先收集满，请说明理由 。
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
问题一 氢气的性质
【解题技巧】：
1.,氢气具有 在空气中燃烧,火焰呈 色。
2.点燃氢气和空气或氧气的混合物会发生 ，所以在点燃氢气前一定要 。
3．通过氢气燃烧实验可以得出：水是由 组成。
例：检验氢气纯度时，用排水集气法收集一试管气体，移到酒精灯火焰上点燃，没有听到声音，下列原因中最不可能的是（ ）
A. 氢气已经纯净 B. 点燃时，试管口离火焰太远
C. 移动试管过程中漏气 D. 过早收集气体
【解析】
【详解】解：A、氢气验纯时，声音很小表示氢气较纯；没有听到声音，不能说明氢气已经纯净。没有听到声音的原因是多方面的，不能得出氢气是纯净的结论。所以，A是不可能的；
B、点燃时，试管口离火焰太远，氢气未被点燃，所以，没有听到声音，B是可能的；
C、移动试管过程中，如果试管口向上，氢气就会跑掉，所以，C是可能的；
D、过早收集气体，收集的主要是空气，不能被点燃，所以，没有听到声音，D是可能的。
故选：A。
变式1：关于如图所示两个实验，下列说法正确的是
A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1
B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度
C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极
D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰
变式2：有关氢气的说法，错误的是
A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度
C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰
变式3：下列关于氢气的说法错误的是
A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料
C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水
问题二 电解水证明水的组成
【解题技巧】：
1.电解水加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液的作用： 。
2．实验现象:两个电极上都产生 ，且正极和负极处产生的气体体积之比约为 ，正极产生的气体能 ，点燃负极产生的气体，产生 火焰。(口诀: )
3．实验结论：
①水在 电作用下分解生成氢气和氧气；
②水是由 组成的(宏观)；
③水分子是由 构成的。
例：电解水的简易实验装置如下图所示。下列叙述不正确的是
A．a管中的气体是氢气
B．b管中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺
C．该实验生成的氢气与氧气的质量比为2：1
D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的
【答案】C
【详解】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，则a管中的气体是氢气，说法正确，不符合题意；
B、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，则b管中的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，说法正确，不符合题意；
C、电解水生成氢气和氧气，根据化学方程式，则生成氢气、氧气的质量比为，说法错误，符合题意；
D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此证明水是由氢、氧两种元素组成的，说法正确，不符合题意。
故选：C。
变式1：如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是
A．a端是电源的正极
B．d试管收集的气体有可燃性
C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2
变式2：科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法正确的是
A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧
C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的
变式3：在探究水的组成时，实验小组做了如图所示的实验。下列说法错误的是
A．实验1中点燃氢气前要验纯
B．实验2甲、乙两管中气体的质量比约为1:8
C．实验2中能量由化学能转化为电能
D．实验证明水由氢元素和氧元素组成
问题三 物质的分类
【解题技巧】：
1.组成中含有 的纯净物叫做 。
2.由 种元素组成的 物中，其中 的叫做氧化物。
3.由 元素组成的纯净物叫做 。
4.由不同物质组成的叫 ，由同种物质组成的叫 。
例：推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．单质中只含一种元素，因此只含有一种元素的物质一定是单质
B．同种分子构成的物质是纯净物，纯净物一定由同种分子构成
C．所有的原子都是由质子、中子和电子构成
D．氧化物是指含有氧元素的化合物，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物
【答案】D
【详解】A. 单质是由同种元素组成的纯净物，但只含一种元素的物质不一定是纯净物，也可能是混合物。例如，氧气（O2）和臭氧（O3）都是只含氧元素的物质，但它们的混合物只含有一种元素，却是混合物，不是单质。因此，只含一种元素的物质不一定是单质。判定结论：错误，不符合题意；
B.同种分子构成的物质确实是纯净物，但纯净物不一定由分子构成。纯净物可以由原子、离子或分子构成。例如，铁（Fe）是由铁原子构成的纯净物，但不是由分子构成；氯化钠（NaCl）是由钠离子和氯离子构成的纯净物，也不是由分子构成。因此，纯净物不一定由同种分子构成。判定结论：错误，不符合题意；
C. 并非所有原子都同时含有质子、中子和电子。氢原子是最简单的原子，它只有1个质子和1个电子，没有中子（中子数为0）。因此，该说法忽略了氢原子的特殊情况。判定结论：错误，不符合题意；
D. 氧化物的定义是：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧。但含有氧元素的化合物不一定是氧化物，因为它可能含有三种或更多元素。例如，硫酸（H2SO4）含有氢、硫、氧三种元素，是含氧化合物，但不是氧化物（因为它不是由两种元素组成）。氧化物必须同时满足“化合物”“两种元素”“其中一种为氧”的条件。判定结论：正确，符合题意；
故选D。
变式1：分类法是化学学习的重要方法。下列分类正确的是
A．纯净物：纯净的空气、铁水、可乐 B．由原子构成的物质：氢气、氮气、汞
C．构成物质粒子：分子、原子、中子 D．氧化物：冰、四氧化三铁、过氧化氢
变式2：分类是研究物质的科学方法。下列各组物质按照化合物、混合物顺序排列的是
A．干冰、海水 B．硫、氯酸钾 C．水银、空气 D．、冰水混合物
变式3：分类观是化学核心素养的重要观念之一、下列物质分类的说法不正确的是
A．化合物：赤铁矿B．单质：氢气 C．氧化物：过氧化氢 D．混合物：空气
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
【巩固基础】：
1.水是生命之源。下列关于水的说法正确的是
A．可从海水中获得淡水
B．水资源取之不尽，用之不竭
C．水由氢气和氧气组成
D．水变成水蒸气时，分子种类发生改变
2.某同学利用如图创新装置探究水的组成。下列说法不正确的是
A．a中气体能使带有火星的木条复燃
B．a、b中气体的体积比大约为2：1
C．滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性
D．结合实验现象可知，水由氢元素和氧元素组成
3.水泥是一种重要的建筑材料。下列制作水泥用到的材料中，属于氧化物的是
A． B． C． D．
4.列关于水的说法中，正确的是
A．水是由氢原子和氧原子构成的
B．水是由氢气和氧气组成的
C．水是一种常见的溶剂
D．电解水时，正极产生氢气，负极产生氧气
5.图表示某些概念的从属关系，下列选项中能符合图的是
A B C D
X 氧化物 单质 氧化物 纯净物
Y 化合物 化合物 纯净物 单质
A．A B．B C．C D．D
6.据金融界2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，长春绿动氢能科技有限公司取得一项名为“用于水电解制氢的纯水系统”的专利。如图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，说法错误的是
A．可用带火星的木条检验试管2产生的氧气
B．该反应属于分解反应
C．电解水的实验说明水由氢气和氧气组成
D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变
7.下图是电解水的装置图，回答下列问题：
【实验现象】
(1)将水注入电解器装置中，通电一段时间后，可以观察到a管中产生气体和b管中产生气体的体积比约为 。
【气体检验】
(2)打开玻璃管活塞，将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴处，a管尖嘴处可观察到 ，说明气体是 ；b管尖嘴处可观察到 ，说明气体是 。
【实验原理】
(3)电解水的符号表达式为 ，该反应属于基本反应类型中的 反应。
【实验结论】
(4)该实验表明水由 组成，得出此结论的依据是 。
【误差分析】
(5)实验时发现a、b两管内气体体积比大于理论值，原因可能是 。
【实验反思】
(6)向电解器玻璃管的水中加入少量硫酸钠溶液的目的是 。
8.实验课上，同学们做了电解水的实验：
(1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠，目的是 。
(2)写出电解水的化学方程式 。
(3)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极。上分别生成了什么气体？
【查阅资料】
①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；
②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。
【提出假设】假设1：氧气和氯气；假设2：氢气和氧气；假设3：氢气和氯气。
【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤 实验现象 解释或结论
①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到 气体，试管b收集到 气体 假设2错误
②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 证明b试管中收集到的气体为
【反思与评价】
a．联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时 (填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液，通过实验可证明水是由 组成的。
b．某城市住宅饮用水的处理过程如图所示：
i．步骤①的网格净水原理类似于步骤 (填“②”“③”或“④”等序号)。
ii．地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少，请说出一个原因： 。
【能力提升】：
1.水是生命之源，下列有关水的说法正确的是
A．明矾净水的作用是杀菌消毒
B．自来水厂净水的过程有静置沉降、过滤、吸附、消毒等
C．从电解水得到和可知，水是由氢原子和氧原子组成的
D．电解水时生成的氢气和氧气的质量比是
2．关于电解水实验，说法正确的是
A．生成氢气与氧气的体积比为 B．正极产生的是氢气
C．生成氢气与氧气的物质的量之比为 D．证明水分子是由氢分子与氧分子组成
3.电解水的实验活动中，使用的实验装置如图。下列不正确的是
A．该实验活动的安全标识包括
B．电解水生成的H2与O2的质量比是2：1
C．管b中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺
D．实验说明水是由氢、氧两种元素组成
4.分类是学习化学的重要方法。下列物质或其主要成分属于氧化物的是
A．高锰酸钾 B．天然气中的甲烷 C．液氧 D．冰水混合物
5.如图是电解水的实验装置。下列描述正确的是
A.管a中的气体是氧气
B.可在水中加入少量硫酸钠溶液，以增强水的导电性
C．实验中生成的氢气与氧气的质量比是2：1
D．该实验证明水中含有氢气和氧气
6.建构模型是学习化学的重要方法，下列有关模型不正确的是
A．原子结构 B．水和氢气的转化 C．物质分类 D．自来水净化
7.水是人类宝贵的自然资源。
(1)净水过程主要有沉淀、过滤、吸附、蒸馏等，单一操作相对净化程度较高的是 。
(2)实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗（含滤纸）和 （填仪器名称）。
(3)过滤后的水依然浑浊，可能的原因是 。（写一条）
(4)如图所示为实验室用直流电电解水的简易装置，结合所学知识完成以下问题。
①通电后，观察到试管1生成气体的速度比试管2快。一段时间后停止通电，观察到气体A和B的体积比大约为 ；产生气体A的一端连接的是电源的 极（填“正”或“负”）。
②分别用燃着的木条检验得到的两种气体，观察到气体A燃烧，发出淡蓝色火焰，该气体为 ，写出气体A燃烧的化学方程式 。该实验证明水是由 组成的。
8.水是生命之源，人类从未停止过对水的研究。为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁粉反应，如图1所示。吹泡器吹出的气泡不断往上升，用燃着的木条去点气泡，发现气泡能被点着，同时生成四氧化三铁。课上老师利用水电解器进行电解水的实验，在水电解器中加入的水溶液，至充满管A和B（不参与反应），通直流电一段时间后，如图2所示，请回答。
(1)水蒸气与铁粉反应的符号表达式为 。
(2)实验过程中，吹泡器吹出的气泡不断往上升，说明 。
(3)水电解反应符号表达式为 ，用燃着的木条检验管A中产生的气体，观察到的现象是 。
(4)有关图2实验的下列说法正确的是 （填字母）。
A．水中加入能增强水的导电性 B．该实验能验证水是由氢气和氧气组成的
C．电极N与电源负极相连 D．该过程中分子未改变，改变的是原子种类
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第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
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01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
02知识思维导图——构建知识体系，加强学习记忆
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
1.通过电解水的实验，使学生认识水是由氢、氧两种元素组成，培养学生观察探究能力，以及宏观辨识和微观探析的学科核心素养。
2.通过电解水的实验，培养学生实事求是的科学态度和梳理整合的能力，提升学生的思维能力。
02知识思维导图——明确内容要求，落实学习任务
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
氢气
1．物理性质：无色、无臭、难溶于水,密度比空气小。
2．化学性质：
可燃性,氢气在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
氢气燃烧的化学文字表达式为：
验纯：
用拇指堵住集满氢气的试管口，口朝下，靠近火焰，移开拇指。若发出尖锐爆鸣声，表明氢气不纯；若声音很小，表明氢气较纯。
5.实验结论：水由氢元素和氧元素组成。
水的组成
接通直流电源
现象 与电源正极相连 与电源负极相连
电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内
有气泡产生 产生气泡少，水位下降较慢 有气泡产生 产生气泡多，水位下降较快
比较两个玻璃管内现象的差异 一段时间后，正极端产生的气体和负极端的气体体积比约为V正极：V负极=1:2
用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体
实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象 木条燃烧更旺 气体燃烧，产生淡蓝色火焰
解释 正极产生氧气，氧气支持燃烧 负极产生氢气，氢气能燃烧
1．在电解水时,在水中加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液,它们的作用：增强水的导电性。
2．实验原理：
3．实验现象:两个电极上都产生气泡，且正极和负极处产生的气体体积之比约为1:2(口诀:负氢正氧二比一)
4．实验结论：
①水在直流电作用下分解生成氢气和氧气；
②水是由氢元素和氧元素组成的(宏观)；
③水分子是由氢原子和氧原子构成的。
⑤水分解微观解释：当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
纯净物的简单分类
1．单质：由 同种 元素组成的 纯净物 。
2．化合物：由 不同种 元素组成的 纯净物 。
3．氧化物：由 两种 元素组成的化合物中，其中一种元素是 氧 元素。
【注意事项】
（1）单质中 一定 只有一种元素，但只由一种元素组成的物质 不一定 是单质。（如氧气和臭氧组成的物质是混合物）
（2）化合物中 一定 含不同种元素，但由不同种元素组成的物质 不一定 是化合物。（如氧气和氮气组成的物质是混合物）
（3）氧化物 一定 含有氧元素，但含氧化合物 不一定 是氧化物。（如高锰酸钾KMnO4不是氧化物）
4．物质的简单分类：
混合物 氧化物
物质 化合物
纯净物 其他
单质
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
1．“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是
A．正极产生的气体能燃烧
B．氢气点燃前必须验纯
C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
D．正极与负极产生气体的体积比为
【答案】A
【详解】A. 正极产生的气体是氧气，氧气支持燃烧但不能燃烧，错误。
B. 氢气可燃，点燃前需验纯以防爆炸，正确。
C. 电解水生成H 和O ，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，可证明水含氢、氧元素，正确。
D. 在电解水实验中，“正氧负氢”，正极（O ）与负极（H ）体积比为1:2，正确。
故选A。
2.图实验用于探究水的组成。下列说法正确的是
A．该实验不是探究水的组成的唯一实验 B．b试管产生的气体能使带火星木条复燃
C．实验中加入的氢氧化钠属于一种反应物 D．实验得出水分子是由氢氧两种元素组成的
【答案】A
【详解】A、除了电解水实验，氢气在氧气中燃烧生成水的实验也能探究水的组成，所以该实验不是探究水的组成的唯一实验，A 正确。
B、根据电解水实验的“正氧负氢”结论，b 试管与电源负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，不能使带火星木条复燃，B 错误。
C、 实验中加入氢氧化钠是为了增强水的导电性，氢氧化钠并没有参与化学反应，不属于反应物，C 错误。
D、实验得出的是水是由氢、氧两种元素组成的，而不是水分子是由氢、氧两种元素组成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，D 错误。
故选A。
3.水是世界的命脉，无论是生活还是化学学习都离不开水，下列有关水的说法正确的是
A．实验1可以得出结论：氧气占空气质量分数约为
B．实验2集气瓶内的水可以换成细沙
C．实验3从上口进水、下口出水净水效果较好
D．实验4中b管中的气体有可燃性
【答案】B
【详解】A、实验1最终流入集气瓶中的水占集气瓶内空气体积的五分之一，可以得出结论：氧气占空气体积分数约为，而不是质量分数，选项错误；
B、实验2中水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，可以用细沙代替，选项正确；
C、实验3从下口进水上口出水，能使水和活性炭充分接触，净水效果较好，选项错误；
D、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，b管与正极相连，收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可溶性，选项错误；
故选B。
4.四种物质的微观构成如下图所示，其中“ ”和“●”分别表示质子数不同的原子。下列判断正确的是
A．①是混合物 B．②可能是金属
C．③中可能含有氧化物 D．④是纯净物
【答案】C
【详解】A、只含1种分子，说明只有一种物质，属于纯净物。故A说法错误。
B、金属单质由原子直接构成（如Fe），图中②为分子结构，必为非金属（如O2）。故B说法错误。
C、根据③示意图可知，其中一种物质的微观示意图中含有两种不同的原子，则可能含有氧化物（如CO），但也可能是其他化合物（如HCl）。故C说法正确。
D、④含两种分子（如H O和CO），属于混合物。故D说法错误。
故选：C。
5.某兴趣小组用如图装置完成电解水实验并收集产生的气体。
(1)试管c收集到的是氢气，根据图示收集方法可推测出氢气的密度 (填“大于”或“小于”)空气，a端连接电源的 (填“正”或“负”)极，检验氢气的方法和现象是 。
(2)试管d中气体收集方法的名称是 。
(3) (填“c”或“d”)管中的气体先收集满，请说明理由 。
【答案】(1) 小于 负 用燃着的木条放在试管口，若气体燃烧并发出“噗”的声音（如果收集的氢气量少，则发出爆鸣声），证明是氢气
(2)向上排空气法
(3) c 反应时产生的氢气是氧气体积的两倍
【详解】（1）密度比空气小的气体可以用向下排空气法收集，根据图示氢气的收集方法是向下排空气法，故可推测出氢气的密度小于空气。电解水时跟负极相连的电极产生氢气，试管c收集到的是氢气，因此a端连接电源的负极。氢气具有可燃性，纯净的氢气燃烧会发出轻微“噗”的声音，如果不纯，则发出爆鸣声，故检验氢气的方法和现象是：用燃着的木条放在试管口，若气体燃烧并发出“噗”的声音（如果收集的氢气量少，则发出爆鸣声），证明是氢气。
（2）图中试管d管口向上，导气管伸至试管底部，该试管内收集的气体是跟电源正极相连的电极产生的气体，该气体是氧气，这种气体收集方法叫做向上排空气法（这种方法适用于收集密度比空气大且不跟空气中各种成分反应的气体）。
（3）因为在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比为2∶1，所以c管中的氢气会先收集满。
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
问题一 氢气的性质
【解题技巧】：
1.,氢气具有可燃性在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
2.点燃氢气和空气或氧气的混合物会发生爆炸，所以在点燃氢气前一定要验纯。
3．通过氢气燃烧实验可以得出：水是由氢元素和氧元素组成。
例：检验氢气纯度时，用排水集气法收集一试管气体，移到酒精灯火焰上点燃，没有听到声音，下列原因中最不可能的是（ ）
A. 氢气已经纯净 B. 点燃时，试管口离火焰太远
C. 移动试管过程中漏气 D. 过早收集气体
【解析】
【详解】解：A、氢气验纯时，声音很小表示氢气较纯；没有听到声音，不能说明氢气已经纯净。没有听到声音的原因是多方面的，不能得出氢气是纯净的结论。所以，A是不可能的；
B、点燃时，试管口离火焰太远，氢气未被点燃，所以，没有听到声音，B是可能的；
C、移动试管过程中，如果试管口向上，氢气就会跑掉，所以，C是可能的；
D、过早收集气体，收集的主要是空气，不能被点燃，所以，没有听到声音，D是可能的。
故选：A。
变式1：关于如图所示两个实验，下列说法正确的是
A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1
B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度
C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极
D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰
【答案】B
【详解】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则在图1中，a管产生的气体较多，b管产生的气体较少，则a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，其体积比约为2:1，不是质量比，说法错误；
B、由A选项分析可知，在图1中，a管中产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此在点燃氢气前需要检验其纯度，说法正确；
C、由A选项分析可知，在图1中，a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，根据“正氧负氢”可知，与玻璃管b相连的是电源的正极，说法错误；
D、在图2中，氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，说法错误。
故选B。
变式2：有关氢气的说法，错误的是
A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度
C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰
【答案】C
【详解】A、氢气是密度最小的气体，其密度比空气小，该说法正确，不符合题意；
B、氢气具有可燃性，当氢气与空气（或氧气）混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸。所以点燃氢气前需检验纯度，该说法正确，不符合题意；
C、氢气是一种无毒的气体，不会对人体造成毒害，该说法错误，符合题意；
D、氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，该说法正确，不符合题意。
故选C。
变式3：下列关于氢气的说法错误的是
A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料
C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水
【答案】C
【详解】A、氢气的密度比空气小，可用氢气填充探空气球，说法正确，不符合题意；
B、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法正确， 不符合题意；
C、纯净的氢气在氧气中可以安静地燃烧，只有不纯的氢气点燃时才可能发生爆炸，说法错误，符合题意；
D、氢气无色、无味、难溶于水，说法正确，不符合题意。
故选：C。
问题二 电解水证明水的组成
【解题技巧】：
1.电解水加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液的作用：增强水的导电性。
2．实验现象:两个电极上都产生气泡，且正极和负极处产生的气体体积之比约为1:2，正极产生的气体能使带火星的木条复燃，点燃负极产生的气体，产生淡蓝色火焰。(口诀:负氢正氧二比一)
3．实验结论：
①水在直流电作用下分解生成氢气和氧气；
②水是由氢元素和氧元素组成的(宏观)；
③水分子是由氢原子和氧原子构成的。
例：电解水的简易实验装置如下图所示。下列叙述不正确的是
A．a管中的气体是氢气
B．b管中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺
C．该实验生成的氢气与氧气的质量比为2：1
D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的
【答案】C
【详解】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，则a管中的气体是氢气，说法正确，不符合题意；
B、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，则b管中的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，说法正确，不符合题意；
C、电解水生成氢气和氧气，根据化学方程式，则生成氢气、氧气的质量比为，说法错误，符合题意；
D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此证明水是由氢、氧两种元素组成的，说法正确，不符合题意。
故选：C。
变式1：如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是
A．a端是电源的正极
B．d试管收集的气体有可燃性
C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2
【答案】C
【详解】A、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，a端产生的气体是用向下排空气法收集的，是氢气，所以a端是电源的负极，故错误；
B、结合分析A可知，d试管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，故错误；
C、水是电的弱导体，电解水时，在水中加入少量的氢氧化钠可以增强导电性，故正确；
D、c中收集的是氢气，d中收集的是氧气，氢气和氧气的体积比为1:2，不是质量比，故错误。
故选D。
变式2：科学家通过水的生成和水的分解来认识水的组成。电解水的实验如下图所示。下列说法正确的是
A．a管与电源正极相连 B．b管中的气体能燃烧
C．c中液面实验过程中会下降 D．该实验可证明水是由氢、氧元素组成的
【答案】D
【详解】A、根据图示，电解水装置中a管生成的气体为氢气，b管生成的气体为氧气，a管与电源负极相连，说法错误；
B、b管中的气体是氧气，氧气具有助燃性，本身不能燃烧，说法错误；
C、a、b两管产生了气体，压强增大，导致c管的液面上升，说法错误；
D、该实验电解水生成氢气和氧气，化学反应前后元素种类不变，证明水是由氢、氧元素组成的，说法正确；
故选：D。
变式3：在探究水的组成时，实验小组做了如图所示的实验。下列说法错误的是
A．实验1中点燃氢气前要验纯
B．实验2甲、乙两管中气体的质量比约为1:8
C．实验2中能量由化学能转化为电能
D．实验证明水由氢元素和氧元素组成
【答案】C
【详解】A、氢气是可燃性气体，与空气混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸，所以实验 1 中点燃氢气前要验纯，选项说法正确，不符合题意；
B、实验 2 是电解水实验，甲管与电源负极相连，产生的是氢气，乙管与电源正极相连，产生的是氧气，根据电解水的化学方程式可知，氢气和氧气的质量比=（1×2×2）：（16×2）=1:8，选项说法正确，不符合题意；
C、实验 2 电解水是将电能转化为化学能，而不是化学能转化为电能，选项说法错误，符合题意；
D、氢气在氧气中燃烧生成水，电解水生成氢气和氧气，氧气是由氧元素组成，氢气是由氢元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，这两个实验都证明水由氢元素和氧元素组成，选项说法正确，不符合题意。
故选C。
问题三 物质的分类
【解题技巧】：
1.组成中含有不同元素的纯净物叫做化合物。
2.由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。
3.由同种元素组成的纯净物叫做单质。
4.由不同物质组成的叫混合物，由同种物质组成的叫纯净物。
例：推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．单质中只含一种元素，因此只含有一种元素的物质一定是单质
B．同种分子构成的物质是纯净物，纯净物一定由同种分子构成
C．所有的原子都是由质子、中子和电子构成
D．氧化物是指含有氧元素的化合物，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物
【答案】D
【详解】A. 单质是由同种元素组成的纯净物，但只含一种元素的物质不一定是纯净物，也可能是混合物。例如，氧气（O2）和臭氧（O3）都是只含氧元素的物质，但它们的混合物只含有一种元素，却是混合物，不是单质。因此，只含一种元素的物质不一定是单质。判定结论：错误，不符合题意；
B.同种分子构成的物质确实是纯净物，但纯净物不一定由分子构成。纯净物可以由原子、离子或分子构成。例如，铁（Fe）是由铁原子构成的纯净物，但不是由分子构成；氯化钠（NaCl）是由钠离子和氯离子构成的纯净物，也不是由分子构成。因此，纯净物不一定由同种分子构成。判定结论：错误，不符合题意；
C. 并非所有原子都同时含有质子、中子和电子。氢原子是最简单的原子，它只有1个质子和1个电子，没有中子（中子数为0）。因此，该说法忽略了氢原子的特殊情况。判定结论：错误，不符合题意；
D. 氧化物的定义是：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧。但含有氧元素的化合物不一定是氧化物，因为它可能含有三种或更多元素。例如，硫酸（H2SO4）含有氢、硫、氧三种元素，是含氧化合物，但不是氧化物（因为它不是由两种元素组成）。氧化物必须同时满足“化合物”“两种元素”“其中一种为氧”的条件。判定结论：正确，符合题意；
故选D。
变式1：分类法是化学学习的重要方法。下列分类正确的是
A．纯净物：纯净的空气、铁水、可乐 B．由原子构成的物质：氢气、氮气、汞
C．构成物质粒子：分子、原子、中子 D．氧化物：冰、四氧化三铁、过氧化氢
【答案】D
【详解】A、纯净物是由一种物质组成的，具有固定组成和性质。铁水是熔融状态的铁（Fe），属于单质，是纯净物；但“纯净的空气”仍是混合物，因为空气由氮气、氧气等多种气体混合而成；可乐是饮料，含有水、糖、二氧化碳等，属于混合物。因此，该分类错误。
B、氢气和氮气由分子构成；汞（Hg）是金属，由原子直接构成。因此，氢气和氮气不符合描述，该分类错误。
C、构成物质的粒子包括分子、原子和离子，该分类错误。
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物。冰是固态水（H2O），由氢和氧元素组成；四氧化三铁（Fe3O4）由铁和氧元素组成；过氧化氢（H2O2）由氢和氧元素组成。三者均符合氧化物定义，该分类正确。
故选D。
变式2：分类是研究物质的科学方法。下列各组物质按照化合物、混合物顺序排列的是
A．干冰、海水 B．硫、氯酸钾 C．水银、空气 D．、冰水混合物
【答案】A
【详解】A、干冰是固态二氧化碳，由碳和氧两种不同元素组成，属于化合物，海水由水、盐等多种物质组成，属于混合物，符合题意。
B、硫是硫元素组成的单质，不是化合物，氯酸钾只由一种物质组成，属于纯净物，不是混合物，不符合题意。
C、水银是汞元素组成的单质，不是化合物，空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物，不符合题意。
D、C60是由碳元素组成的单质，不是化合物，冰水混合物只有水一种物质，属于纯净物，不是混合物，不符合题意。
故选A。
变式3：分类观是化学核心素养的重要观念之一、下列物质分类的说法不正确的是
A．化合物：赤铁矿 B．单质：氢气 C．氧化物：过氧化氢 D．混合物：空气
【答案】A
【详解】A. 赤铁矿是一种铁矿石，主要成分是氧化铁（Fe2O3），但它还含有其他杂质（如二氧化硅等）。因此，赤铁矿是混合物，而不是纯净的化合物。化合物必须是由不同种元素组成的纯净物（单一物质）。选项错误，符合题意；
B. 氢气（H2）是由同种元素（氢元素）组成的纯净物，符合单质的定义：单质是由同种元素组成的纯净物。选项正确，不符合题意；
C. 过氧化氢（H2O2）是由氢和氧两种元素组成的化合物，且其中一种元素是氧元素，符合氧化物的定义：氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。选项正确：不符合题意；
D. 空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种物质混合而成，各成分保持各自性质，没有发生化学反应，因此属于混合物。选项正确，不符合题意；
故选A。
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
【巩固基础】：
1.水是生命之源。下列关于水的说法正确的是
A．可从海水中获得淡水
B．水资源取之不尽，用之不竭
C．水由氢气和氧气组成
D．水变成水蒸气时，分子种类发生改变
【答案】A
【详解】A、通过蒸馏或反渗透等物理方法可以将海水中的盐分去除，得到淡水，说法正确，符合题意；
B、地球上水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，应节约用水，说法错误，不符合题意；
C、水由氢元素和氧元素组成，说法错误，不符合题意；
D、水变成水蒸气，由液态变为气体，水分子间的间隔变大，分子种类不发生改变，说法错误，不符合题意。
故选：A。
2.某同学利用如图创新装置探究水的组成。下列说法不正确的是
A．a中气体能使带有火星的木条复燃
B．a、b中气体的体积比大约为2：1
C．滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性
D．结合实验现象可知，水由氢元素和氧元素组成
【答案】B
【详解】A、a连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确，不符合题意；
B、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，a连接电源正极产生氧气，b连接电源负极产生氢气，a、b中气体的体积比大约为，错误，符合题意；
C、纯水导电性较弱，滴加氢氧化钠溶液后，溶液中自由移动的离子增多，可增强水的导电性，正确，不符合题意；
D、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，根据化学反应前后元素种类不变，可推断出水由氢元素和氧元素组成，正确，不符合题意。
故填：B。
3.水泥是一种重要的建筑材料。下列制作水泥用到的材料中，属于氧化物的是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A、CaSO4是由钙、硫、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意；
B、CaSiO3是由钙、硅、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意；
C、Fe2O3是由铁、氧两种元素组成的化合物，且其中一种元素为氧元素，符合氧化物定义，属于氧化物，符合题意；
D、CaCO3是由钙、碳、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意。
故选C。
4.列关于水的说法中，正确的是
A．水是由氢原子和氧原子构成的
B．水是由氢气和氧气组成的
C．水是一种常见的溶剂
D．电解水时，正极产生氢气，负极产生氧气
【答案】C
【详解】A、水是由水分子构成的，水分子由氢原子和氧原子构成，选项错误。
B、水是化合物，由氢元素和氧元素组成，不含氢气和氧气，选项错误。
C、水是最常见的溶剂之一，能溶解许多物质（如盐、糖、酸等），选项正确。
D、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，选项错误。
故选C。
5.图表示某些概念的从属关系，下列选项中能符合图的是
A B C D
X 氧化物 单质 氧化物 纯净物
Y 化合物 化合物 纯净物 单质
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、化合物为两种或两种以上元素组成的纯净物，化合物中只有两种元素且有一种是氧元素的，为氧化物，应是X从属于Y，A错误。
B、纯净物分为单质和化合物，单质和化合物为并列，没有包含关系，B错误。
C、氧化物是属于纯净物，应是X从属于Y，C错误。
D、纯净物分为单质和化合物，Y从属于X，D正确。
故选D。
6.据金融界2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，长春绿动氢能科技有限公司取得一项名为“用于水电解制氢的纯水系统”的专利。如图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，说法错误的是
A．可用带火星的木条检验试管2产生的氧气
B．该反应属于分解反应
C．电解水的实验说明水由氢气和氧气组成
D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变
【答案】C
【详解】A、电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，则试管2中产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，可用带火星的木条检验试管2产生的氧气，故选项说法正确；
B、电解水生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法正确；
C、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，根据化学反应前后元素的种类不变可知，电解水的实验说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误；
D、通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变，故选项说法正确。
故选C。
7.下图是电解水的装置图，回答下列问题：
【实验现象】
(1)将水注入电解器装置中，通电一段时间后，可以观察到a管中产生气体和b管中产生气体的体积比约为 。
【气体检验】
(2)打开玻璃管活塞，将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴处，a管尖嘴处可观察到 ，说明气体是 ；b管尖嘴处可观察到 ，说明气体是 。
【实验原理】
(3)电解水的符号表达式为 ，该反应属于基本反应类型中的 反应。
【实验结论】
(4)该实验表明水由 组成，得出此结论的依据是 。
【误差分析】
(5)实验时发现a、b两管内气体体积比大于理论值，原因可能是 。
【实验反思】
(6)向电解器玻璃管的水中加入少量硫酸钠溶液的目的是 。
【答案】(1)
(2) 气体被点燃，产生淡蓝色火焰 氢气/ 木条燃烧得更旺 氧气/
(3) 分解
(4) 氢元素和氧元素 化学反应前后元素种类不变
(5)有部分氧气溶于水中
(6)增强导电性
【详解】（1）电解水时，负极（a管）产生氢气，正极（b管）产生氧气，氢气与氧气的体积比为 2:1。
（2）氢气具有可燃性，点燃时火焰呈淡蓝色。 氧气支持燃烧，能使燃着的木条复燃或燃烧更剧烈。
（3）电解水是一种物质（水）分解为两种物质（氢气和氧气）的反应，属于分解反应。电解水反应符号表达式为.
（4）通过生成物的元素组成逆向推导水的组成，化学反应前后元素种类不变，且生成的氢气和氧气分别由氢、氧元素组成。
（5）氧气更易溶于水，导致体积偏小。所以答案可填有部分氧气溶于水中。
（6）纯水导电性极差，加入少量硫酸钠（或稀硫酸、氢氧化钠）可提供离子，增强水的导电性，加速电解过程。
8.实验课上，同学们做了电解水的实验：
(1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠，目的是 。
(2)写出电解水的化学方程式 。
(3)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极。上分别生成了什么气体？
【查阅资料】
①氯气(Cl2)是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；
②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。
【提出假设】假设1：氧气和氯气；假设2：氢气和氧气；假设3：氢气和氯气。
【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤 实验现象 解释或结论
①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到 气体，试管b收集到 气体 假设2错误
②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 证明b试管中收集到的气体为
【反思与评价】
a．联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时 (填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液，通过实验可证明水是由 组成的。
b．某城市住宅饮用水的处理过程如图所示：
i．步骤①的网格净水原理类似于步骤 (填“②”“③”或“④”等序号)。
ii．地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少，请说出一个原因： 。
【答案】(1)增强水的导电性
(2)
(3) 黄绿色 无色 氢气/H2 不可以 氢元素和氧元素 ③ 地下水经过了土壤、砂石等的过滤
【详解】（1）水的导电性较弱，加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液后使溶液中出现大量的带电离子，增强了水的导电性；
（2）水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应方程式为：
（3）设计实验：由步骤②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火，听到爆鸣声，所以 b 试管中收集到的气体为氢气；由步骤①的解释或结论假设2错误，又因为生成的气体有氢气，所以假设3正确，所以试管 a 收集到的是氯气，氯气是黄绿色的，所以试管 a 收集到黄绿色气体，氢气为无色的，所以试管b收集到无色气体。
反思与评价：a.根据题意，该实验由于生成了氯气，则无法证明水是由氢元素和氧元素组成，故电解水时不可以加氯化钠；电解水实验有氢气和氧气生成，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，故根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，水由氢元素和氧元素组成；
b.步骤①的网格可以将不溶性的固体杂质除去，类似于步骤③过滤，可以分离固体和液体；地下水经过了沙石、土壤的过滤，地表水易被污染等，故地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少。
【能力提升】：
1.水是生命之源，下列有关水的说法正确的是
A．明矾净水的作用是杀菌消毒
B．自来水厂净水的过程有静置沉降、过滤、吸附、消毒等
C．从电解水得到和可知，水是由氢原子和氧原子组成的
D．电解水时生成的氢气和氧气的质量比是
【答案】B
【详解】A、明矾净水的原理是明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使杂质沉降来达到净水的目的，而不是杀菌消毒，杀菌消毒一般使用氯气等消毒剂，错误；
B、自来水厂净水的过程通常有静置沉降，使水中的不溶性大颗粒杂质沉淀；过滤，除去水中的不溶性杂质；吸附，利用活性炭吸附水中的色素和异味；消毒，杀死水中的细菌和病毒等，正确；
C、从电解水得到H2和O2可知，水是由氢元素和氧元素组成的，而水分子是由氢原子和氧原子构成的，错误；
D、电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2:1，根据化学方程式2H2O 2H2↑+O2↑可知，氢气和氧气的质量比为(2×2):32=1:8，错误。
故选B。
2．关于电解水实验，说法正确的是
A．生成氢气与氧气的体积比为 B．正极产生的是氢气
C．生成氢气与氧气的物质的量之比为 D．证明水分子是由氢分子与氧分子组成
【答案】C
【分析】电解水生成氢气和氧气，
【详解】A、电解水生成氢气和氧气的体积比是2:1，选项错误；
B、电解水是正氧负氢，即正极生成的是氧气，选项错误；
C、根据化学方程式可知，生成氢气和氧气的分子个数比是2:1即物质的量之比是2:1，选项正确；
D、由质量守恒定律可知，该反应生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成，水是纯净物不含其他物质的分子，选项错误；
故选：C。
3.电解水的实验活动中，使用的实验装置如图。下列不正确的是
A．该实验活动的安全标识包括
B．电解水生成的H2与O2的质量比是2：1
C．管b中的气体能使燃着的木条燃烧得更旺
D．实验说明水是由氢、氧两种元素组成
【答案】B
【详解】A、电解水实验涉及用电，则该实验活动的安全标识包括用电安全，说法正确，不符合题意；
B、电解水生成氢气与氧气的体积比约为2:1，根据化学方程式，生成与的质量比是，说法错误，符合题意；
C、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，则管b中的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧得更旺，说法正确，不符合题意；
D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的，说法正确，不符合题意。
故选：B。
4.分类是学习化学的重要方法。下列物质或其主要成分属于氧化物的是
A．高锰酸钾 B．天然气中的甲烷 C．液氧 D．冰水混合物
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾是由钾（K）、锰（Mn）和氧（O）三种元素组成，氧化物必须只含两种元素，且其中一种是氧，但高锰酸钾有三种元素，因此不属于氧化物，故错误；
B、天然气的主要成分是甲烷，它是由碳（C）和氢（H）两种元素组成，不含氧元素，故错误；
C、液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故错误；
D、冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物，水是由氢元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，故正确。
故选D。
5.如图是电解水的实验装置。下列描述正确的是
A．管a中的气体是氧气 B．可在水中加入少量硫酸钠溶液，以增强水的导电性
C．实验中生成的氢气与氧气的质量比是2：1 D．该实验证明水中含有氢气和氧气
【答案】B
【详解】A、水通电分解得到了氢气和氧气，并且正氧负氢，因此b管中的是氧气，管a中的气体是氢气，故选项错误；
B、在水中加入少量硫酸钠溶液，以增强水的导电性，故选项正确；
C、由可知，实验中生成的氢气与氧气的质量比=，故选项错误；
D、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项错误。
故选B。
6.建构模型是学习化学的重要方法，下列有关模型不正确的是
A．原子结构 B．水和氢气的转化 C．物质分类 D．自来水净化
【答案】D
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，不符合题意；
B、水通电分解生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，不符合题意；
C、物质分为纯净物和混合物，纯净物包括化合物和单质，故物质包含纯净物，纯净物包含化合物，不符合题意；
D、自来水净化过程包括：静置沉淀（使悬浮的杂质自然沉降）、吸附沉淀（加入絮凝剂，加速悬浮物的沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（除去水中的色素和异味）、消毒（除去细菌和病毒）、无需蒸馏，符合题意。
故选D。
7.水是人类宝贵的自然资源。
(1)净水过程主要有沉淀、过滤、吸附、蒸馏等，单一操作相对净化程度较高的是 。
(2)实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗（含滤纸）和 （填仪器名称）。
(3)过滤后的水依然浑浊，可能的原因是 。（写一条）
(4)如图所示为实验室用直流电电解水的简易装置，结合所学知识完成以下问题。
①通电后，观察到试管1生成气体的速度比试管2快。一段时间后停止通电，观察到气体A和B的体积比大约为 ；产生气体A的一端连接的是电源的 极（填“正”或“负”）。
②分别用燃着的木条检验得到的两种气体，观察到气体A燃烧，发出淡蓝色火焰，该气体为 ，写出气体A燃烧的化学方程式 。该实验证明水是由 组成的。
【答案】(1)蒸馏
(2)玻璃棒
(3)滤纸破损（或漏斗内液面高于滤纸边缘或仪器不干净）
(4) 2：1 负 氢气/H2 氢元素和氧元素
【详解】（1）沉降和过滤只能除去水中的难溶性杂质，吸附只能除去水中的色素和异味，而蒸馏可以除去水中的所有杂质，所以单一操作相对净化程度最高的是蒸馏；
（2）过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗(含滤纸)和玻璃棒；
（3）过滤后的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、仪器不干净；
（4）①由装置图可知，试管1气体体积大于试管2，所以气体A是氢气，B是氧气，体积比为2：1，生成氢气的一端连接的是电源的负极；
②气体A燃烧，发出淡蓝色火焰，该气体为氢气，氢气在空气中燃烧生成水，反应的化学方程式为：；水在通电条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应前后元素的种类不变，则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
8.水是生命之源，人类从未停止过对水的研究。为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁粉反应，如图1所示。吹泡器吹出的气泡不断往上升，用燃着的木条去点气泡，发现气泡能被点着，同时生成四氧化三铁。课上老师利用水电解器进行电解水的实验，在水电解器中加入的水溶液，至充满管A和B（不参与反应），通直流电一段时间后，如图2所示，请回答。
(1)水蒸气与铁粉反应的符号表达式为 。
(2)实验过程中，吹泡器吹出的气泡不断往上升，说明 。
(3)水电解反应符号表达式为 ，用燃着的木条检验管A中产生的气体，观察到的现象是 。
(4)有关图2实验的下列说法正确的是 （填字母）。
A．水中加入能增强水的导电性 B．该实验能验证水是由氢气和氧气组成的
C．电极N与电源负极相连 D．该过程中分子未改变，改变的是原子种类
【答案】(1)H2O＋FeFe3O4＋H2
(2)氢气的密度比空气小
(3) H2OH2＋O2 木条燃烧得更旺
(4)AC
【详解】（1）实验过程中，用燃着的木条去点气泡，发现气泡能被点着，说明该气体为氢气，同时生成四氧化三铁，故符号表达式为，故填：。
（2） 实验过程中，用燃着的木条去点气泡，发现气泡能被点着，说明该气体为氢气，吹泡器吹出的气泡不断往上升，说明氢气的密度比空气的密度小，故填：氢气的密度比空气小。
（3）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，反应的符号表达式为：；由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，管A中产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，可用燃着的木条检验，木条燃烧得更旺，故填：；木条燃烧得更旺。
（4）A、为增强水的导电性，电解水时水中加入氢氧化钠、Na2SO4等，A正确；
B、水通电生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，该实验能验证水是由氢元素和氧元素组成的，B不正确；
C、该由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，管B中产生的气体较多，为氢气，则电极N与电源负极相连，C正确；
D、该过程中有新物质生成，属于化学变化，则该过程中分子发生了改变，D不正确。
故填：AC。
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