水的组成
【知识梳理】
一、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。
3．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。
4．氢气燃烧的化学文字表达式为：。
5．验纯方法：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。
二、水的电解实验
测定水的组成实验——电解水
1．在电解水时,在水中加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液,它们的作用是增强水的导电性。
2．实验原理：2H2O ══ 2H2↑+O2↑(化学方程式)。文字表达式：
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，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)
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。
三、化合物、氧化物、单质
1．组成中含有不同元素的 纯净物叫做化合物，如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3) 和高锰酸钾(KMnO4) 都是化合物。
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，如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3) 、五氧化二磷(P2O5) 和水(H2O) 都是氧化物。
3．由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)和碳(C)等都是单质。
【考点精析】
考点1：氢气
【例1】下列有关氢气的说法，你认为不正确的是( )
A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
C．混有空气或氧气的氢气遇明火一定会发生爆炸
D．点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯
【解析】混有空气或氧气的氢气含量达到一定的范围遇明火才发生爆炸，并不是混有空气或氧气的氢气遇明火一定会发生爆炸。
故选：C
【例2】（验纯）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】
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。
【变式训练】
【变式1】区别氢气、氧气、空气和二氧化碳四瓶无色气体最简单的方法是（ ）
A．用带火星的木条伸到瓶中，观察现象 B．闻气味
C．倒入澄清石灰水观察 D．将燃着的木条分别放入瓶中，观察现象
【答案】D
【详解】
A、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，将带火星的木条伸到氢气、空气和二氧化碳中均无明显现象，无法区分氢气、空气和二氧化碳，选项不符合题意；
B、氢气、氧气、空气和二氧化碳均是无味的气体，闻气味无法区分，选项不符合题意；
C、倒入澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气、空气和氧气无明显现象，无法区分氢气、空气和氧气，选项不符合题意；
D、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，氢气能燃烧，产生淡蓝色火焰，燃着的木条在空气中没有变化，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，现象不同，可以区分，选项符合题意。
故选D。
【变式2】下列对实验现象的描述不正确的是（ ）
A．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
B．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成带有刺激性气味的气体
【答案】B
【详解】
A、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，此选项正确；
B、蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，这是实验结论，不是实验现象，此选项错误；
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，此选项正确；
D、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种带有刺激性气味的气体，此选项正确。
故选B。
【变式3】在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体，它难溶于水．据测定在标准状况下，氢气和同体积的空气相比，质量约是空气的．纯净的氢气在空气里安静地燃烧，放出大量的热．根据上述内容，用简明的语言回答下列问题：
（1）氢气的物理性质有______；
（2）氢气的化学性质有______；
（3）根据氢气的性质，推测氢气可能具有两种用途______、_______．
（4）用稀有气体氦气，作为大型升空气球的气体，其原因是：①______ ．②_______．
【答案】在通常情况下，氢气是一种无色、无气味的气体，它难溶于水，它的密度约为空气密度的 可燃性 填充气球 作燃料 密度小 化学性质不活泼
【详解】
（1）在通常情况下，氢气是一种无色、无气味的气体，它难溶于水，它的密度约为空气密度的，均不需要通过化学变化就能表现出来，均属于物理性质．
（2）纯净的氢气能在空气中燃烧生成水，说明氢气具有可燃性，是通过化学变化就能表现出来，属于化学性质；
（3）氢气的密度小，可用于填充气球；氢气具有可燃性，燃烧时能放出大量的热，能用作燃料；
（4）用稀有气体氦气，作为大型升空气球的气体，其原因是：①密度小，②性质不活泼，不会发生爆炸。
故答案为：
（1）在通常情况下，氢气是一种无色、无气味的气体，它难溶于水，它的密度约为空气密度的；
（2）可燃性；
（3）填充气球，作燃料；
（4）①密度小，②性质不活泼．
考点2：电解水的实验
【例3】（实验）如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（ ）
A．在水中可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体积比约为2：1
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃烧更旺，b管的气体被点燃
【答案】D
【详解】
A、电解水试验中水的导电性很弱，故在水中可加入少量氢氧化钠以增强水的导电性，使水的分解加快，A正确；
B、反应过程中a玻璃管中生成的是氢气，b玻璃管中生成的是氧气，氢气与氧气的体积比为2:1，B正确；
C、根据化学反应前后元素的种类不变，由电解水实验得出结论是水是由氢、氧两种元素组成，C正确；
D、b玻璃管中生成的是氧气，氧气不具有可燃性不能被点燃，D错误。
故选：D
【例4】（结论）电解水实验如图，下列说法不正确的是（ ）
A．试管1中得到H2 B．水由H2、O2构成
C．水发生了分解反应 D．水由氢、氧元素组成
【答案】B
【解析】
A、电解水正氧负氢，氢二氧一，试管1气体多中得到H2，A正确。
B、水由水分子构成，B错误。
C、电解水生成氢气和氧气，一变多，发生分解反应，C正确。
D、电解水生成氢气和氧气，说明水由氢、氧元素组成，D正确。
故选：B。
【变式训练】
【变式1】关于电解水的实验，错误的说法是（ ）
A. 用带火星的木条检验正极产生的气体 B. 实验中产生氢气和氧气的体积比为1：2
C. 该化学变化中的最小微粒是氢原子和氧原子 D. 该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的
【答案】B
【解析】解：A、正极产生的是氧气，能使带火星的木条复燃，用带火星的木条检验正极产生的气体．正确．
B、实验中产生氢气和氧气的体积比为2：1．错误．
C、该化学变化中的最小微粒是氢原子和氧原子．正确．
D、该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的．正确．
故选：B．
【变式2】在宏观，微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验，回答下列问题：
（1）从宏观上观察：图示a、b管中产生气体的体积比约为 。
（2）从微观上分析：下列说法错误的是 （填字母）
A．水是由水分子构成的
B．水是由氢原子和氧原子构成的
C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
【答案】（1）2：1；（2）B。
【解析】（1）从宏观上观察：图示a、b管中产生的气体分别是电源的负极、正极产生的氢气和氧气，气体体积比约为 2：1。
（2）A．水是由水分子构成的，说法正确；
B．水是由水分子构成的，水分子由是氢原子和氧原子构成的，故B说法错误
C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故C说法正确。
【变式3】如图是电解水实验的简易装置图，回答下列有关问题：
（1）由实验现象可以确定：试管a连接电池____极，若试管a中得到10mL气体，则试管b中得到____mL气体，写出验证试管b中气体的方法：____。
（2）小丽同学将纯净的氢气点燃，观察到管口有 火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现___；据此，她发现氢气的一个化学性质是 ；该反应的文字表达式为 ___，该反应的基本类型为 。
【答案】负 5 将带火星的木条伸入试管，带火星的木条复燃，证明是氧气 淡蓝色 水雾 可燃性 化合反应
【详解】
（1）由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”、生成为气体的性质可知，试管a收集的气体较多是氢气，连接电池的负极，氢气和氧气的体积比为2:1，若试管a中得到10mL气体，则试管b中得到5mL气体，由于试管b中气体是氧气，具有助燃性，所以验证试管b中气体的方法：是将带火星的木条伸入试管，带火星的木条复燃，证明是氧气。
（2）氢气燃烧，观察到管口有淡蓝色火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾；据此，氢气的一个化学性质是可燃性；该反应是氢气燃烧生成了水，文字表达式为：，该反应由两种物质生成一种物质，基本类型为化合反应。
考点3：化合物、氧化物、单质的区分
【例5】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
【详解】
单质是由同种元素组成的纯净物；氧化物是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物，；
A．臭氧属于单质，高锰酸钾由钾元素、锰元素和氧元素三种元素组成，属于化合物，但不是氧化物，故选项A错误；
B．二氧化锰由锰元素和氧元素两种元素组成，属于氧化物，氧气属于单质，故选项B错误；
C．二氧化碳由碳元素和氧元素两种元素组成，属于氧化物，氯酸钾由钾元素、氯元素和氧元素三种元素组成，属于化合物，但不是氧化物，故选项C错误；
D．氢气属于单质，水蒸气由氢元素和氧元素两种元素组成，属于氧化物，故选项D正确。
故选D。
【例6】下图是表示气体分子的示意图，图中：“”和“"分别表示两种不同质子数的原子。其中表示两种单质的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】
A、图中只有一种分子，且该分子由不同原子构成，是化合物。错误。
B、图中有2种分子，其中一种分子由不同原子构成，表示化合物。另一种分子由同种分子构成，表示单质。只含有1种单质。错误。
C、图中有2种分子，都是由同种原子构成的，是2种单质。正确。
D、图中只含有1种分子，由同种原子构成，是1种单质。错误。
故选：C。
【变式训练】
【变式1】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
【详解】
A、由同种元素组成的纯净物叫单质，图A属于单质；故选项错误；
B、混合物是由两种或两种以上的物质组成，图B是两种单质组成的混合物；故选项错误；
C、混合物是由两种或两种以上的物质组成，图C是一种单质和一种化合物组成的混合物；故选项错误；
D、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，图D属于化合物；故选项正确；
故选：D。
【变式2】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
【分析】
纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或两种以上物质组成的；
化合物是由不同种元素组成的纯净物；
氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物。
【详解】
臭氧由一种物质组成，且只含有一种元素，属于纯净物，还属于单质；
故选：A。
【变式3】分类是学习化学的方法之一．下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A. 氧气、水、空气 B. 氮气、氯酸钾、液氧
C. 可燃冰、干冰、冰水混合物 D. 石墨、石灰水、石油
【解析】解：A、氧气属于单质，水属于化合物，空气属于混合物，故选项正确；
B、氮气属于单质，氯酸钾属于化合物，液氧属于单质，故选项错误；
C、可燃冰属于混合物，干冰、冰水混合物中只有水分子，都属于化合物，故选项错误；
D、石墨属于单质，石灰水、石油都属于混合物，故选项错误；
故选A
巩固练习
一、填空题
1．关于电解水的实验，错误的说法是（ ）
A. 用带火星的木条检验正极产生的气体 B. 实验中产生氢气和氧气的体积比为1：2
C. 该化学变化中的最小微粒是氢原子和氧原子 D. 该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的
【解析】解：A、正极产生的是氧气，能使带火星的木条复燃，用带火星的木条检验正极产生的气体．正确．
B、实验中产生氢气和氧气的体积比为2：1．错误．
C、该化学变化中的最小微粒是氢原子和氧原子．正确．
D、该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的．正确．
故选：B．
2．由电解水的有关实验可得到的结论是（ ）
①水由氢、氧两种元素组成 ②水是由氢气和氧气组成的 ③每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 ④化学反应里分子可以再分成原子，而原子不可再分．
A. B. C. D.
【解析】
解：在电解水实验中，电源正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气体积比为2：1．通过实验现象和验证，可以得知：水是由氢元素和氧元素组成；在化学变化中，分子可以分为原子，而原子不可以再分；通过计算可推出，每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。所以，D正确；A、B、C错误。
故选：D。
3．鉴别氧气、氢气、二氧化碳三瓶气体，可选用的方法是（ ）
A. 将带火星的木条伸入到集气瓶内 B. 闻气体的气味
C. 将燃着的木条伸入瓶中 D. 加入澄清石灰水
【解析】
解：A、把带火星的木条分别伸入三个集气瓶中，能使木条复燃的是氧气；木条熄灭的是氢气和二氧化碳，无法鉴别氢气和二氧化碳，故选项错误。
B、氧气、氢气、二氧化碳三瓶气体均没有气味，用闻气体气味的方法无法鉴别，故选项错误。
C、把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中，若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是氧气；若气体燃烧，产生淡蓝色火焰，则是氢气；现象明显，能一次鉴别出这三瓶气体，故选项正确。
D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳，无法鉴别氧气、氢气，故选项错误。
故选：C。
4．下列关于水的性质的描述，属于化学性质的是（ ）
A. 常温下，水是无色、无味、透明的液体
B. 在压强为 时，水加热到会变成水蒸气
C. 水在直流电作用下，可得到氢气和氧气
D. 在时，水的密度为
【解析】解：A、常温下，水是无色、无味、透明的液体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误。
B、在压强为1.01 x103Pa时，水加热到100℃会变成水蒸气，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误。
C、水在直流电作用下，可得到氢气和氧气，需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，故选项正确。
D、在4℃时，水的密度为lg/mL，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误。
故选：C。
5．下列性质不属于氢气物理性质的是（ ）
A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 最轻的气体 D. 能够燃烧
【解析】解：A、无色无味是氢气颜色状态，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项不正确。
B、氢气难溶于水，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项不正确。
C、氢气是最轻的气体，不需要通过化学反应才能表现出来，属于物理性质，故选项不正确。
D、氢气能够燃烧，需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，不属于物理性质。故选项正确。
故选：D。
6．如图是构成气体微粒的示意图，图中●和○，分别表示不同的原子，其中表示化合物的是（ ）
A. B. C. D.
【解析】解：A、图A三种物质组成的混合物，故选项错误；
B、图B是四种物质组成的混合物，故选项错误；
C、图C是纯净物中化合物，故选项正确；
D、图D是三种物质组成的混合物，故选项错误；
故选C
7．下列试剂瓶盛装的物质中，属于单质的是（ ）
A. B. C. D.
【解析】解：A、由同种元素组成的纯净物叫单质，锌属于单质；故选项正确；
B、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，硫酸铜属于化合物；故选项错误；
C、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，氯化钠属于化合物；故选项错误；
D、氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，氧化钙属于氧化物；故选项错误；
故选A
8．下面关于水电解实验的叙述正确的是（ ）
A. 实验说明水是由氢气和氧气组成的
B. 水电解的化学方程式：2H2O═2H2↑+O2↑
C. 实验说明水是由氢、氧两种元素组成的
D. 若a试管气体为5mL，则b试管气体为10mL
【解析】解：A、水是纯净物，不是由氢气和氧气组成的，故A错误；
B、水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。该反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，而选项中没有反应条件，故B错误；
C、电解水产生了氢气和氧气，根据质量守恒定律可以判断水是有氢、氧两种元素组成的，故C正确；
D、从图中可以得出a试管相连的为负极，产生的是氢气，要比b试管产生的氧气多，故D错误。
故选C。
9．下列各组物质中，前者属于单质，后者属于化合物
A. 食盐、食醋 B. 水银、空气
C. 氧气、冰水混合物 D. 干冰、铜丝
【解析】解：食盐和食醋属于属于混合物，故A错；
B.空气属于混合物，故B错误；
C.氧气属于单质，水是由两种元素组成，属于化合物，故C正确；
D、铜丝属于单质；干冰由碳元素和氧元素组成，属于化合物．
故选C
10．如图所示为电解水实验示意图，据图判断下列说法正确的是（ ）
A. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的
B. 与电源正极相连的电极产生的是能燃烧的氧气
C. 试管A、B中氧气和氢气的质量比是1：2
D. 水中加入少量的硫酸溶液是为了增加水的导电性
【解析】A、电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，而不是由氢气和氧气组成的，故错误；
B、电解水正极得到氧气，但氧气不能燃烧，故错误；
C、由图可知氢气和氧气的体积比为2：1，而质量比为1：8，故错误；
D、在演示水的电解实验时，由于硫酸在水中能解离出自由移动的离子，事先在水中加入少量的硫酸，其主要目的是增加水的导电性．故正确．
故选D．
二、填空题
11．单质是指由______组成的______物，化合物是指由______组成的______物；但由一种元素组成的物质不一定是单质．例______．
【答案】同一种元素；纯净；不同种；纯净；氧气和臭氧的混合物
【解析】
解：由同一种元素组成的纯净物叫做单质；由不同种元素组成的纯净物叫做化合物；在同素异形体组成的混合物中，仍满足只有一种元素，但该物质不是单质，而是混合物，如氧气和臭氧组成的混合气体，其组成元素只有氧元素一种，该气体为两种气体组成的混合物．
故答案为：同一种元素；纯净物；不同种元素；纯净物；氧气和臭氧的混合物．
12．看图回答
（1）装置甲与装置乙相比，有一个明显的优点是______
（2）装置乙与装置甲相比，有一个明显的优点是______
（3）电解水一段时间，A B两管水位______管下降的快，其原因是______
（4）图甲中表明实验是未开始、刚开始还是已经进行一段时间______。
（5）在D处使用______（填“燃着的小木条”或“带火星的小木条”）进行检验，现象______。
【答案】装置简单；能够方便检验两极产生的气体；B；B管产生的氢气的体积比A管产生的氧气的体积大；已进行一段时间；燃着的小木条；气体能燃烧，产生淡蓝色的火焰
【解析】
解：（1）通过对比可知，装置甲有一个明显的优点，这个优点是：装置简单；
（2）通过对比可知，装置乙有一个明显的优点，这个优点是：能够方便检验两极产生的气体；
（3）由电解水的装置可知，B试管收集的气体较多是氢气，则A试管收集的气体是氧气。由于B管产生的氢气的体积比A管产生的氧气的体积大。所以，B水位管下降的快。
（4）由电解水的装置可知，在AB中通过两管中有产生的气体，可以判断反应已进行了一段时间；
（5）由电解水的装置可知，D试管产生的气体较多是氢气，具有可燃性，所以，在D处使用燃着的小木条进行检验，现象是：气体能燃烧，产生淡蓝色的火焰。
故答为：（1）装置简单；
（2）能够方便检验两极产生的气体；（3）B，B管产生的氢气的体积比A管产生的氧气的体积大；（4）已进行一段时间；（5）燃着的小木条，气体能燃烧，产生淡蓝色的火焰。
13．电解水实验．
实验原理：（写符号表达式）______，反应基本类型______．
实验现象：接通电源后，两电极上产生______，通电一段时间后，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体与电源负极相连的玻璃管内产生的气体的体积比为______．（即______）
气体的检验：与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条______证明是______；与电源负极相连的玻璃管内产生的气体点燃时能______，火焰呈______色，证明是______．
实验结论：水是由______组成的，因此水是一种______（填“单质”或“化合物”）．
注意事项：做电解水实验时，水中常加入少量氢氧化钠或稀硫酸，目的是______．
【答案】2H2O2H2↑+O2↑；分解反应；气泡；1：2；；复燃；氧气；燃烧；淡蓝；氢气；氢、氧元素；化合物；增强水的导电性
【解析】
解：熟记：“正氧负氢，氢2氧1”来处理：
实验原理：水在通电条件下，生成氢气和氧气，其符号表达式为：2H2O2H2↑+O2↑，该反应符合“一变多”的特点，故基本类型为分解反应．
实验现象：接通电源后，两电极上产生 气泡，通电一段时间后，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体与电源负极相连的玻璃管内产生的气体的体积比为 1：2．（即）
气体的检验：与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃证明是 氧气；与电源负极相连的玻璃管内产生的气体点燃时能燃烧，火焰呈 淡蓝色，有爆鸣声，证明是氢气．
实验结论：氢气中的氢元素和氧气中的氧元素是从水中产生的，所以水是由 氢、氧元素组成的，因此水是一种 化合物．
注意事项：做电解水实验时，水中常加入少量氢氧化钠或稀硫酸，目的是 增强水的导电性．
故答案为：
实验原理：2H2O2H2↑+O2↑，分解反应．
实验现象：气泡，1：2．（即）
气体的检验：复燃，氧气； 燃烧，淡蓝，氢气．
实验结论：氢、氧元素，化合物．
注意事项：增强水的导电性．
14．某商场举行开业典礼，店外挂满了氢气球，周围挤满了人，在拥挤中，有的气球被挤破，遇上点燃的香烟引起爆炸，并引发邻近的一些气球爆炸，火焰烧焦了一些顾客的头发，并轻度烧伤了一些人的皮肤，试简要回答：（1）解释爆炸的原因______．
（2）鉴于上述原因，现在人们正试着使用其他气体，如氦气（密度0.18g/L）来代替氢气填充气球，你认为是否可行？______为什么？______．
【答案】氢气具有可燃性，氢气球被挤爆而与空气混合，遇到了明火而发生急速的燃烧，产生的热量来不及释放；可行；氦气化学性质稳定；氦气的密度远小于空气的密度
【解析】
解：
（1）氢气具有可燃性，氢气球被挤爆而与空气混合，遇到了明火而发生急速的燃烧，产生的热量来不及释放从而发生爆炸；
（2）氦气的化学性质不活泼，密度比空气小，可以用氦气作为大型庆典中充填升空气球的气体．故填：氦气化学性质稳定；氦气的密度远小于空气的密度．
故答案为：
（1）氢气具有可燃性，氢气球被挤爆而与空气混合，遇到了明火而发生急速的燃烧，产生的热量来不及释放．
（2）可行；氦气化学性质稳定；氦气的密度远小于空气的密度．
15．化学性质：氢气具有______性，燃烧时发出______火焰，放出大量的热量，在火焰上方罩一干而冷的烧杯，发现烧杯内壁有______出现，反应的符号表达式为______．
【答案】可燃；淡蓝色；水珠；2H2+O22H2O
【解析】
解：
将纯净的氢气点燃，观察到管口有淡蓝色火焰，将干燥的烧杯罩在火焰上方，观察到烧杯内壁有水珠，据此可说明氢气具有可燃性．氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O．
故答案为：可燃；淡蓝色；水珠；2H2+O22H2O．
16．由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是______的叫做氧化物．含氧的化合物不一定是氧化物．例如：______是含氧化合物但不是氧化物．
【答案】氧元素；氯酸钾
【解析】
解：氧化物是指由两种元素组成，一种元素是氧元素的化合物属于氧化物，氯酸钾中含有氧元素，但不是氧化物．
故答案为：氧元素；氯酸钾．
17．下列是电解水装置(图1)和反应示意图(图2)。图2示意图①～③中，“”表示氢原子，“”表示氧原子。
（1）图2中表示化合物的是__________(填序号)，此反应的类型为__________(填“分解”或“化合”)反应。
（2）图2中②所代表的物质是图1中试管__________(填字母)中产生的气体，图1中A是电源的____________(填“正”或“负”)极。
【解析】(1)水是由氢、氧元素组成的纯净物，属于化合物，水分解的反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应。(2)图2中②所代表的物质体积小，是氧气，为D试管产生的气体，故B为电源的正极，A为电源的负极。
答案：(1)① 分解 (2)D 负
18．有关水的实验装置如下图所示。
（1）图1为简易净水装置，其中活性炭的作用是__________________________；
图2为蒸馏装置，海水分别经图2与图1装置单独处理后，所得水质成分的区别是________________。
（2）图3为简易水电解器，电解水的文字表达式：___________________，A管中产生的气体是__________。
（3）水和双氧水组成相同，它们都是由______________组成的。
【解析】(1)在净化水的过程中，活性炭的作用是吸附；因海水是混合物，蒸馏后的水属于纯净物，因此蒸馏水与海水的差别在于纯净物与混合物的区别；
(2)由图示信息知，A管产生的气体体积较B管要小，则A中收集到的是氧气；(3)从水和双氧水的化学式可知，两者都是由氢元素和氧元素组成的。
答案：(1)吸附 纯净物与混合物的区别
(2)水氢气+氧气 氧气 (3)氢元素和氧元素
19．（天长市张铺学区管理委员会）九年级期中）(1)实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通___________(填“交流”或“直流”)电源，有氢气生成的电极接电源的___________(填“正”或“负”)极。待反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为___________。
(2)可用___________区分硬水和软水。蒸馏水是净化程度较高的水，实验室制取蒸馏水时，需要在烧瓶中加入几粒沸石，其作用是___________。
(3)下列有利于保护水资源的是___________(填标号)。
A 农业上提倡使用农家肥，禁止使用化肥和农药
B 城市生活废水经处理达标后排放
C 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(4)下列各种物质中属于纯净物的是___________(填标号)。
A 苏打水
B 稀盐酸
C 果汁
D 雨水
E 水
(5)小红同学对纯净的氢气在空气中燃烧进行了实验探究，请你帮她完成表格：
实验步骤 点燃纯净的氢气 在火焰上方罩一个干而冷的小烧杯
实验现象 发出___________火焰 小烧杯内壁有水雾
实验结论 用手摸烧杯的壁，烧杯比发烫，说明此反应中伴随能量变化，把化学能转变成了热能 有___________生成
备注 反应的文字表达式是______
【答案】直流 负 2：1 肥皂水 防止暴沸 BC E 淡蓝色 水
【详解】
（1）实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通直流电源；
在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，故有氢气生成的电极接电源的负极；
待反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为2:1；
（2）通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多；
蒸馏水是净化程度较高的水，实验室制取蒸馏水时，需要在烧瓶中加入几粒沸石，其作用是防止暴沸；
（3）A、农业上提倡使用农家肥，但是化肥、农药对农业生产比较重要，不能禁止，应合理使用化肥和农药，不符合题意；
B、城市生活废水经处理达标后排放，可以减少污染，保护水资源，符合题意；
C、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌，可以节约用水，保护水资源，符合题意。
故选BC；
（4）A、苏打水是由水、碳酸氢钠等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、稀盐酸是由水、氯化氢混合而成，属于混合物，不符合题意；
C、果汁是由水、维生素等混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、雨水是由水、矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意；
E、水是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意。
故选E；
（5）氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；
在火焰上方罩一个干而冷的小烧杯，小烧杯内壁有水雾，说明有水生成；
氢气燃烧生成水，该反应的文字表达式是：。
1水的组成
【知识梳理】
一、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。
3．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 。
4．氢气燃烧的化学文字表达式为：。
5．验纯方法：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。
二、水的电解实验
测定水的组成实验——电解水
1．在电解水时,在水中加入了少量的烧碱溶液或硫酸溶液,它们的作用是 。
2．实验原理：2H2O ══ 2H2↑+O2↑(化学方程式)。文字表达式：
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 ，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 色火焰。(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。
三、化合物、氧化物、单质
1．组成中含有 元素的 叫做化合物，如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3) 和高锰酸钾(KMnO4) 都是化合物。
2．由 组成的 中，其中一种元素是 的叫做氧化物，如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3) 、五氧化二磷(P2O5) 和水(H2O) 都是氧化物。
3．由 组成的 叫做单质，如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)和碳(C)等都是单质。
【考点精析】
考点1：氢气
【例1】下列有关氢气的说法，你认为不正确的是( )
A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
C．混有空气或氧气的氢气遇明火一定会发生爆炸
D．点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯
【例2】（验纯）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
【变式训练】
【变式1】区别氢气、氧气、空气和二氧化碳四瓶无色气体最简单的方法是（ ）
A．用带火星的木条伸到瓶中，观察现象 B．闻气味
C．倒入澄清石灰水观察 D．将燃着的木条分别放入瓶中，观察现象
【变式2】（2021·广西南宁市·九年级一模）下列对实验现象的描述不正确的是（ ）
A．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
B．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成带有刺激性气味的气体
【变式3】在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体，它难溶于水．据测定在标准状况下，氢气和同体积的空气相比，质量约是空气的．纯净的氢气在空气里安静地燃烧，放出大量的热．根据上述内容，用简明的语言回答下列问题：
（1）氢气的物理性质有______；
（2）氢气的化学性质有______；
（3）根据氢气的性质，推测氢气可能具有两种用途______、_______．
（4）用稀有气体氦气，作为大型升空气球的气体，其原因是：①______ ．②_______．
考点2：电解水的实验
【例3】（实验）如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（ ）
A．在水中可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体积比约为2：1
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃烧更旺，b管的气体被点燃
【例4】（结论）电解水实验如图，下列说法不正确的是（ ）
A．试管1中得到H2 B．水由H2、O2构成
C．水发生了分解反应 D．水由氢、氧元素组成
【变式训练】
【变式1】关于电解水的实验，错误的说法是（ ）
A. 用带火星的木条检验正极产生的气体 B. 实验中产生氢气和氧气的体积比为1：2
C. 该化学变化中的最小微粒是氢原子和氧原子 D. 该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的
【变式2】在宏观，微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验，回答下列问题：
（1）从宏观上观察：图示a、b管中产生气体的体积比约为 。
（2）从微观上分析：下列说法错误的是 （填字母）
A．水是由水分子构成的
B．水是由氢原子和氧原子构成的
C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
【变式3】如图是电解水实验的简易装置图，回答下列有关问题：
（1）由实验现象可以确定：试管a连接电池____极，若试管a中得到10mL气体，则试管b中得到____mL气体，写出验证试管b中气体的方法：____。
（2）小丽同学将纯净的氢气点燃，观察到管口有 火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现___；据此，她发现氢气的一个化学性质是 ；该反应的文字表达式为 ___，该反应的基本类型为 。
考点3：化合物、氧化物、单质的区分
【例5】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
【例6】下图是表示气体分子的示意图，图中：“”和“"分别表示两种不同质子数的原子。其中表示两种单质的是（ ）
A． B． C． D．
【变式训练】
【变式1】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．
【变式2】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
【变式3】分类是学习化学的方法之一．下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A. 氧气、水、空气 B. 氮气、氯酸钾、液氧
C. 可燃冰、干冰、冰水混合物 D. 石墨、石灰水、石油
巩固练习
一、填空题
1．关于电解水的实验，错误的说法是（ ）
A. 用带火星的木条检验正极产生的气体 B. 实验中产生氢气和氧气的体积比为1：2
C. 该化学变化中的最小微粒是氢原子和氧原子 D. 该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的
2．由电解水的有关实验可得到的结论是（ ）
①水由氢、氧两种元素组成 ②水是由氢气和氧气组成的 ③每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 ④化学反应里分子可以再分成原子，而原子不可再分．
A. B. C. D.
3．鉴别氧气、氢气、二氧化碳三瓶气体，可选用的方法是（ ）
A. 将带火星的木条伸入到集气瓶内 B. 闻气体的气味
C. 将燃着的木条伸入瓶中 D. 加入澄清石灰水
4．下列关于水的性质的描述，属于化学性质的是（ ）
A. 常温下，水是无色、无味、透明的液体
B. 在压强为 时，水加热到会变成水蒸气
C. 水在直流电作用下，可得到氢气和氧气
D. 在时，水的密度为
5．下列性质不属于氢气物理性质的是（ ）
A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 最轻的气体 D. 能够燃烧
6．如图是构成气体微粒的示意图，图中●和○，分别表示不同的原子，其中表示化合物的是（ ）
A. B. C. D.
7．下列试剂瓶盛装的物质中，属于单质的是（ ）
A. B. C. D.
8．下面关于水电解实验的叙述正确的是（ ）
A. 实验说明水是由氢气和氧气组成的
B. 水电解的化学方程式：2H2O═2H2↑+O2↑
C. 实验说明水是由氢、氧两种元素组成的
D. 若a试管气体为5mL，则b试管气体为10mL
9．下列各组物质中，前者属于单质，后者属于化合物
A. 食盐、食醋 B. 水银、空气
C. 氧气、冰水混合物 D. 干冰、铜丝
10．如图所示为电解水实验示意图，据图判断下列说法正确的是（ ）
A. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的
B. 与电源正极相连的电极产生的是能燃烧的氧气
C. 试管A、B中氧气和氢气的质量比是1：2
D. 水中加入少量的硫酸溶液是为了增加水的导电性
二、填空题
11．单质是指由______组成的______物，化合物是指由______组成的______物；但由一种元素组成的物质不一定是单质．例______．
12．看图回答
（1）装置甲与装置乙相比，有一个明显的优点是______
（2）装置乙与装置甲相比，有一个明显的优点是______
（3）电解水一段时间，A B两管水位______管下降的快，其原因是______
（4）图甲中表明实验是未开始、刚开始还是已经进行一段时间______。
（5）在D处使用______（填“燃着的小木条”或“带火星的小木条”）进行检验，现象______。
13．电解水实验．
实验原理：（写符号表达式）______，反应基本类型______．
实验现象：接通电源后，两电极上产生______，通电一段时间后，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体与电源负极相连的玻璃管内产生的气体的体积比为______．（即______）
气体的检验：与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条______证明是______；与电源负极相连的玻璃管内产生的气体点燃时能______，火焰呈______色，证明是______．
实验结论：水是由______组成的，因此水是一种______（填“单质”或“化合物”）．
注意事项：做电解水实验时，水中常加入少量氢氧化钠或稀硫酸，目的是______．
14．某商场举行开业典礼，店外挂满了氢气球，周围挤满了人，在拥挤中，有的气球被挤破，遇上点燃的香烟引起爆炸，并引发邻近的一些气球爆炸，火焰烧焦了一些顾客的头发，并轻度烧伤了一些人的皮肤，试简要回答：（1）解释爆炸的原因______．
（2）鉴于上述原因，现在人们正试着使用其他气体，如氦气（密度0.18g/L）来代替氢气填充气球，你认为是否可行？______为什么？______．
15．化学性质：氢气具有______性，燃烧时发出______火焰，放出大量的热量，在火焰上方罩一干而冷的烧杯，发现烧杯内壁有______出现，反应的符号表达式为______．
16．由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是______的叫做氧化物．含氧的化合物不一定是氧化物．例如：______是含氧化合物但不是氧化物．
17．下列是电解水装置(图1)和反应示意图(图2)。图2示意图①～③中，“”表示氢原子，“”表示氧原子。
（1）图2中表示化合物的是__________(填序号)，此反应的类型为__________(填“分解”或“化合”)反应。
（2）图2中②所代表的物质是图1中试管__________(填字母)中产生的气体，图1中A是电源的____________(填“正”或“负”)极。
18．有关水的实验装置如下图所示。
（1）图1为简易净水装置，其中活性炭的作用是__________________________；
图2为蒸馏装置，海水分别经图2与图1装置单独处理后，所得水质成分的区别是________________。
（2）图3为简易水电解器，电解水的文字表达式：___________________，A管中产生的气体是__________。
（3）水和双氧水组成相同，它们都是由______________组成的。
19． (1)实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通___________(填“交流”或“直流”)电源，有氢气生成的电极接电源的___________(填“正”或“负”)极。待反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为___________。
(2)可用___________区分硬水和软水。蒸馏水是净化程度较高的水，实验室制取蒸馏水时，需要在烧瓶中加入几粒沸石，其作用是___________。
(3)下列有利于保护水资源的是___________(填标号)。
A 农业上提倡使用农家肥，禁止使用化肥和农药
B 城市生活废水经处理达标后排放
C 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(4)下列各种物质中属于纯净物的是___________(填标号)。
A 苏打水
B 稀盐酸
C 果汁
D 雨水
E 水
(5)小红同学对纯净的氢气在空气中燃烧进行了实验探究，请你帮她完成表格：
实验步骤 点燃纯净的氢气 在火焰上方罩一个干而冷的小烧杯
实验现象 发出___________火焰 小烧杯内壁有水雾
实验结论 用手摸烧杯的壁，烧杯比发烫，说明此反应中伴随能量变化，把化学能转变成了热能 有___________生成
备注 反应的文字表达式是______
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