4.3 水的组成 培优课时训练— 2021-2022年九年级化学人教版上册（含解析）

课题4.3
水的组成
一、单选题
1．电解水的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．实验说明水中溶解了少量的氧气
B．实验说明水是由氢气和氧气组成的
C．b管中气体能使带火星的木条复燃
D．a、b管内气体的质量之比为2：1
2．电解水的过程可用下列图示表示，粒子运动变化的先后顺序是
A．①②③④
B．①②④③
C．④③①②
D．④①②③
3．下列关于水的说法正确的是
A．可用明矾区分硬水和软水
B．长期饮用蒸馏水不利于人体健康
C．经过沉淀、过滤后得到的矿泉水是纯净物
D．电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢气、氧气组成的
4．下列关于水的说法正确的是
A．水是由氢分子和氧分子构成的
B．电解水时正极产生的气体具有可燃性
C．活性炭能吸附水中的杂质，降低水的硬度
D．鉴别软水和硬水：加入肥皂水，振荡，泡沫较多的是软水
5．分类是学习化学的一种重要方法，下列物质对应的类别正确的一组是
选项
单质
氧化物
混合物
A
水
氧化铜
石油
B
红磷
氯酸钾
空气
C
臭氧
二氧化锰
草木灰
D
水银
五氧化二磷
冰水混合物
A．A
B．B
C．C
D．D
6．利用蒸发、冷凝的方法可以从海水中获取淡水，下列叙述正确的是
A．蒸发时，水分子的运动速率加快
B．蒸发时，海水的质量变大
C．冷凝时，水分子之间的间隔不变
D．冷凝时，淡水的体积不变
7．小明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，你认为下列做法不可取的是（　　）
A．大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水
B．反复多次实验查找原因
C．查找实验装置是否漏气
D．实验所得数据与理论相差不多，可以认为实验成功
8．下列各图中“”、“”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．
9．如图是电解水的简易实验装置，下列有关叙述错误的是
A．a、b分别是电源的正极、负极
B．在水中加入少许烧碱，能增强导电性
C．电解水实验表明，水由2个氢原子、1个氧原子构成
D．目前通过电解水获得氢能，成本高、效率低
10．电解水产生的氢气和氧气的体积之比约为（　　）
A．2∶1
B．1∶2
C．1∶1
D．3∶1
11．下列有关水的组成的说法中正确的是
A．水是由氢气和氧气组成的纯净物
B．水是由氢气和氧气组成的混合物
C．水是由氢元素和氧元素组成的化合物
D．水是由氢元素和氧元素组成的单质
12．水是我们日常生活必不可少的物质，下列有关水的说法错误的是
A．水是由氢元素和氧元素组成的
B．生活中可通过煮沸降低水的硬度
C．洗菜、洗衣和淘米的水可用来浇花、拖地或冲厕所
D．水通电分解时正极产生的氢气与负极产生的氧气体积比约为2:1
二、非选择题
13．电解水的实验装置如图所示，根据图回答：
（1）电源A是____________极。
（2）若收集到c气体11.2mL，则理论上应收集到d气体大约_________mL。
（3）该反应的表达式是____________________。
14．氢气在空气中燃烧时，产生____
色火焰，该反应的表达式是____________。混有一定量空气或氧气
的氢气遇明火可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定检验其______。
15．有下列物质：①洁净的空气；②河水；③冰水混合物；④铁粉；⑤高锰酸钾；⑥液态的氧气；⑦二氧化锰；⑧高锰酸钾制取氧气后的固体剩余物(填序号)
(1)属于混合物的是______________；
(2)属于纯净物的是______________；
(3)属于化合物的是______________；
(4)属于氧化物的是______________；
(5)属于单质的是________________．
16．生活离不开水，我们可以从组成、结构、性质等角度认识水。
（1）组成：如图所示电解水的实验中，试管a、b中产生气体的体积比约为_____，该实验证明水是由_________组成的。
（2）结构：每个水分子是由______________构成的。
17．兴趣小组进行电解水实验,并探究电解水过程中发现的“异常”现象。
实验一:电解水实验
用如图所示装置,进行电解水实验。水中添加NaOH，以增强水的导电性。
（1）开始反应前a、b两管内都充满溶液,接通电源，一段时间后,两管产生的气体如右图所示,则a管下方导线应接电源的__________极（选填“正"或“负"）。用________验证b,管中的气体。
（2）说明水是一种化合物的实验事实:____________________。
（3）电解后NaOH溶液的浓度______________（选填"变大"“变小"或“不变"）。
实验二:探究电解水实验中的“异常”现象
兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验，添加Ca（OH）2增强水的导电性.添加Ca（OH）2后形成饱和溶液。连接电源.除两极有气泡产生外,正极附近还出现明显的白色浑浊。兴趣小组的的同学们对这一-“异常”现象中白色不溶物的成分和形成原因进行探究。
查阅资料:电解过程中.溶液的温度会升高。
（4）兴趣小组同学首先排除溶于水中的CO2,导致白色浑浊,原因是_______________________。
（5）兴趣小组同学提出不同猜想,并设计相关实验进行验证。
①同学甲:取与上:述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液于烧杯中,加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象。该实验目的是___________________________。
②同学乙:认为可能是水的减少导致白色浑浊。设计验证该猜想的实验操作方案:_____________________。
③同学丙:认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊。该同学用铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象,推测该白色不溶物可能是CaCO3。为进一步验证不溶物的成分:
i.可用__________操作分离出不溶物；
ii.设计方案并实验:____________（填操作现象）,证明白色不溶物中含有碳酸根;
Ⅲ根据同学丙的实验,推测电解过程出现浑浊的主要原因:__________________________。
参考答案
1．C
【解析】A、电解水生成了氢气和氧气，该实验不能说明水中溶解了少量的氧气，故A说法不正确；
B、电解水生成了氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，实验说明水是由氢元素和氧元素气组成的，故B说法不正确；
C、由电解水的实验装置图可知，b管中气体是电源的正极产生的气体是氧气，具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故C说法正确；
D、由电解水的实验装置图可知，a、b管内气体的质量之比为1：8，体积之比是2：1，故D法不正确。
故选：C。
2．C
【解析】水由水分子构成，通电条件下，每个水分子分成2个氢原子、1个氧原子，然后每2个氢原子结合成一个氢分子，每2个氧原子结合成一个氧分子，所以微粒的变化顺序是：④③①②，故选C。
3．B
【解析】A、硬水中含较多钙镁化合物，软水中不含或含较少钙镁化合物，加入肥皂水，硬水中产生泡沫少浮渣多，软水中产生泡沫多浮渣少，用肥皂水来区分，明矾是十二水合硫酸铝钾，和硬水和软水没有作用，明矾无法区分，故A错误；
B、蒸馏水中不含人体健康需要的矿物质，长期饮用蒸馏水不利于人体健康，故B正确；
C、经过沉淀、过滤后只除去了水中不溶性杂质，得到的矿泉水中还含有可溶性杂质，不是纯净物，故C错误；
D、电解水生成氢气和氧气，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，说明水是由氢、氧两种元素组成的，故D错误；
答案选B。
4．D
【解析】A、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故A说法不正确；
B、电解水时正极产生的气体是氧气，具有助燃性，不具有可燃性，故B说法不正确；
C、活性炭能吸附水中的色素和异味等，不能降低水的硬度，故C说法不正确；
D、鉴别软水和硬水：加入肥皂水，振荡，泡沫较多的是软水，泡沫较少的是硬水，故D说法正确。
故选：D。
5．C
【解析】A、水是由氢、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物；氧化铜是由铜、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，石油主要成分是多种碳氢元素组成的有机物，属于混合物。不符合题意；
B、红磷是由磷元素组成的纯净物，属于单质；氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成的纯净物，不是氧化物；空气中含有氧气、氮气等，属于混合物。不符合题意；
C、臭氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质；二氧化锰是由锰、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物；草木灰主要成分是碳酸钾，属于混合物。符合题意；
D、水银是由汞元素组成的纯净物，属于单质；五氧化二磷是由磷、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物；冰水混合物中只有一种物质，不属于混合物。不符合题意。故选：C。
6．A
【解析】A、水受热后温度升高，水分子规则运动加剧，水分子的运动速率增大，故选项A正确；
B、蒸发时，海水中水分变为水蒸气被蒸发掉，海水的质量变小，故选项B错误；
C、冷凝时，气温降低水分子规则运动减轻，水分子之间的间隔变小，故选项C错误；
D、冷凝时，气温降低水分子规则运动减轻，水分子的运动速率降低，分子之间的间隔变小，淡水的体积缩小，故选项D错误。
故选A。
7．D
【解析】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．
8．C
【解析】
A、图中的物质是由一种原子构成的一种分子，属于单质；B、图中的物质是由不同种原子构成两种分子，属于混合物；C、图中的物质是由不同种原子构成的一种分子，属于化合物；D、图中的物质是由不同种原子构成三种分子，属于混合物。故选C。
9．C
【解析】电解水实验结论：负氢正氧，氧一氢二。A、a，b分别是电源的正极、负极，正确；B、在水中加入少许烧碱，能增强导电性，正确；C、电解水实验表明，水由氢元素和氧元素组成，说法错误；D、目前通过电解水获得氢能，成本高、效率低，正确；故选：C。
10．A
【解析】体积比等于分子个数比，电解水产生的氢气和氧气的体积之比约为A.
2∶1。
11．C
【解析】水是纯净物，水是化合物，水是氧化物，水是由氢氧两种元素组成的化合物。故选C。
12．D
【解析】A.
水是由氢元素和氧元素组成的，正确；
B.
煮沸可以将可溶性的钙镁化合物转化为难溶性的钙镁化合物沉淀出来，故生活中可通过煮沸降低水的硬度，正确；
C.
洗菜、洗衣和淘米的水可用来浇花、拖地或冲厕所，正确；
D.
水通电分解时正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1:2，故错误。故选D。
13．正
22.4
【解析】（1）电解水实验中，负极生成氢气，正极生成氧气，且气体体积比为2:1,图中与A电极相连的试管中产生的气体较少，是氧气，故A是正极；
（2）因生成氢气的体积是氧气体积的2倍，若收集到c气体（即氧气）11.2mL，则理论上应收集到d气体（即氢气）大约是22.4ml；
（3）电解水的表达式为：。
14．淡蓝
纯度
【解析】氢气在空气中燃烧时，与氧气发生反应生成水，产生淡蓝色火焰，故该反应的文字表达式是：；混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会发生爆炸，为防止发生爆炸，因此点燃氢气前一定检验其纯度。
15．①②⑧
③④⑤⑥⑦
③⑤⑦
③⑦
④⑥
【解析】①洁净的空气是由氧气、氮气、二氧化碳等两种以上物质混合而成，属于混合物；
②河水是由水、矿物质等两种以上物质混合而成，属于混合物；
③冰、水都是由水分子组成，是由同种物质组成的纯净物；
冰水混合物是由氢元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；
冰水混合物是由不同种元素（氢元素和氧元素）组成的纯净物，属于化合物；
④铁粉是由同种物质组成，属于纯净物；
铁粉是由同种元素（铁元素）组成的纯净物，属于单质；
⑤高锰酸钾由一种物质组成，属于纯净物；
高锰酸钾是由不同元素（K、Mn、O）组成的纯净物，属于化合物；
⑥液态的氧气是由同种物质组成的，属于纯净物；
液态的氧气是由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质；
⑦二氧化锰是由同种物质组成的，属于纯净物；
二氧化锰是由锰元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物；
二氧化锰是由锰元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；
⑧高锰酸钾制取氧气后的固体剩余物中含有锰酸钾和二氧化锰，属于混合物。
(1)属于混合物的是①②⑧；
(2)属于纯净物的是③④⑤⑥⑦；
(3)属于化合物的是③⑤⑦；
(4)属于氧化物的是③⑦；
(5)属于单质的是④⑥。
16．2∶1
氢元素和氧元素
两个氢原子和一个氧原子
【解析】（1）试管a、b中产生气体分别为氢气和氧气，体积比约为2：1；该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的；
（2）水的化学符号为H2O，故每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
17．负
带火星的木条
生成氢气和氧气
变大
若为水中溶解的CO2导致浑浊，一开始就会出现浑浊，而不是电解后出现浑浊
探究温度升高能否导致白色浑浊
取与上述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液，蒸发出与上述实验相同量的水，再冷却到室温，观察溶液中是否有明显浑浊出现
过滤
取不溶物加盐酸，不溶物溶解并产生气体，把气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
石墨电极含碳元素，电解过程中石墨电极与正极生成的O2反应生成CO2，反应生成的CO2和石灰水反应生成CaCO3沉淀
【解析】（1）水通电分解时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1。a管中产生的气体较多是氢气，说明与电源的负极相连，b管产生的是氧气，是用带火星的木条检验；
（2）电解水时生成了氢气和氧气，说明水中含有氢元素和氧元素，从而说明水是化合物；
（3）电解后水的质量减小，溶质不变，溶质质量分数变大；
（4）兴趣小组同学首先排除溶于水中的CO2,导致白色浑浊，原因是若为水中溶解的CO2导致浑浊，一开始就会出现浑浊，而不是电解后出现浑浊；
（5）①氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。同学甲：取与上述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液于烧杯中，加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象。该实验目的是探究温度升高能否导致白色浑浊；
②同学乙：认为可能是水的减少导致白色浑浊。设计验证该猜想的实验操作方案是取与上述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液，蒸发出与上述实验相同量的水，再冷却到室温，观察溶液中是否有明显浑浊出现；
③i过滤能将固体与液体分离，可用过滤操作分离出不溶物；
ii碳酸根离子检验方法是取样加入适量稀盐酸，若有气体产生将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浊，则样品中含有碳酸根离子。设计方案并实验：取不溶物加盐酸，不溶物溶解并产生气体，把气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明白色不溶物中含有碳酸根；
Ⅲ根据同学丙的实验，推测电解过程出现浑浊的主要原因是石墨电极含碳元素，电解过程中石墨电极与正极生成的O2反应生成CO2，反应生成的CO2和石灰水反应生成CaCO3沉淀。