3.2水分子的变化随堂练习 （含解析） 鲁教版化学九年级上册

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3.2水分子的变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列反应属于分解反应的是
A． B．
C． D．
2．关于分子、原子的叙述错误的是
A．分子可以分成原子 B．分子的质量不一定比原子的质量大
C．分子是保持物质性质的微粒 D．分子和原子都可以构成物质
3．用图1装置进行电解水的实验，多次实验并记录不同电压下收集到10mL氧气所需时间如图2，下列说法正确的是
A．水中可加入少量硫酸钠以增强导电性
B．所用电压越大，电解水速率越慢
C．玻璃管b端连接电源负极
D．该实验说明水是一种元素
4．如图是兴趣小组设计的电解水实验创新装置，下列有关说法正确的是
A．实验中注射器针筒内气体的质量比为
B．与电源负极相连的注射器针筒内液面下降速率慢
C．该实验说明水中有氢气和氧气
D．与正极相连的注射器针筒内，产生的气体可以使带火星的木条复燃
5．下列反应不属于分解反应的是
A．红磷在空气中燃烧 B．加热高锰酸钾制取氧气
C．加热氯酸钾制取氧气 D．用双氧水和二氧化锰制取氧气
6．化合反应是初中学习的四大化学反应类型之一，下列属于化合反应的是
A．铁+盐酸→氯化亚铁+氢气 B．镁+氧气氧化镁
C．水氢气+氧气 D．石蜡+氧气水+二氧化碳
7．同学们利用生活中常见的物品自制了电解水微型实验装置（如图所示），关于该实验说法中正确的是
A．正极产生的气体可以燃烧
B．加入 NaOH增强了水的导电性
C．该实验说明水由氢气和氧气构成
D．将铁制图钉换成塑料钉也能完成该实验
8．下列梳理归纳不正确的一组是
A．微粒观 B．元素观
①构成物质的粒子有分子、原子、离子 ②气体容易压缩说明他们分子之间间隔大 ①氧气是由氧元素组成的 ②不同元素最本质的区别是质子数不同
C．分类观 D．结构观
①洁净的空气、清澈的河水都属于混合物 ②纯净物和混合物属于并列关系 ①在原子里质子数等于中子数 ②保持水化学性质的微粒是氢、氧原子
A．A B．B C．C D．D
9．下列实验操作中的目的不是从安全因素考虑的是
A．点燃氢气前先检验纯度
B．加热前先将玻璃仪器外壁的水擦干
C．做铁丝燃烧实验前先将铁丝盘成螺旋状
D．蒸馏实验前先在烧瓶中加入少量沸石
10．下列反应属于化合反应的是
A．把糖和水混合后形成糖水
B．氢气在氧气中燃烧生成水
C．水蒸气遇冷凝结成水
D．水通电生成氢气和氧气
11．从宏观走向微观，探寻变化的奥秘。右图是氧化汞加热分解的微观示意图，据此分析错误的是
A．分子是由原子构成的
B．化学反应前后，原子的种类和数目不变
C．化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合生成新的分子
D．氧原子和汞原子是保持氧化汞化学性质的最小微粒
12．2024年3 月22日是第三十二届“世界水日”，下列有关水的说法正确的是
A．洁净的矿泉水是纯净水 B．工业废水不能重复利用
C．电解水实验中正负极气体的体积比约为1：2 D．将硬水过滤可得到软水
二、非选择题
13．氢气的性质
(1)物理性质：通常情况下，氢气是 色、 臭、 溶于水的气体，密度比空气的 。
(2)化学性质：具有可燃性。氢气在空气中燃烧时，产生 火焰；混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生 。因此点燃氢气前一定要检验其 。点燃氢气时，发出 表明气体不纯， 则表示气体较纯。
14．某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行“水的组成的探究实验”。如图进行电解水实验：
(1)玻璃管a端连接电源的 （填“正"或“负”）极，a管里产生的是 。用带火星的木条靠近a管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察到 。
(2)若当a 管产生10mL气体时，b 试管产生气体的体积为 。由上述实验得到的结论是 ，该反应的符号表达式为 。
(3)纯水的导电能力很弱，电解水时常在水中加入一些氢氧化钠或硫酸钠，以增强水的导电性。为研究影响电解水反应速率的因素，兴趣小组进行了实验探究（直流电，电压12V），数据记录如下表，请回答问题：
实验编号 温度/℃ 氢氧化钠溶液浓度 H2体积/mL 02体积/mL 电解时间/s
A 20 2% 20 9.8 54.0
B 20 5% 20 9.8 36.2
C 30 2% 20 9.6 46.2
D 30 5% 20 9.7 X
该兴趣小组研究的影响电解水反应速率的因素是 和氢氧化钠溶液浓度。比较实验A和C，可得到的结论是 。分析实验A、B、C的数据，实验D的电解时间“X”应该是 （填序号）。
①35.4 ②37.8 ③50.2 ④55.6
【反思与评价】
(4)研究物质组成的方法是：根据化学反应前后 不变的原理，设计实验让物 质参与一个化学反应，通过分析反应物或生成物的元素组成进一步确定该物质的组成。
15．老子言：水善利万物而不争，水是人类的宝贵资源。化学小组在学完水的相关知识后，查阅了很多资料，对水进行深入的学习。
【查阅资料】
1.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水；
2.电压、温度及氢氧化钠的浓度都会影响电解水的速率；
3.通常状况下，相同体积的水所溶解的氧气比氢气多。
任务一、初步认识生活中的水
(1)图1是我国“国家节水标志”。谈谈你对该标志的理解或由此获得的启示 。
(2)图2为“生命吸管”及其净水过程，其②中活性炭的主要作用是________（填字母）。
A．去除有害菌和部分病毒
B．吸附杂质
C．除去较大的不溶性杂质
任务二、探究水的组成
【进行实验】化学小组连接好实验装置（如图3）
②活性表①过滤棉
(3)检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到 （填字母）现象，说明气密性良好。
(4)在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了 （“增强”或“减弱”）导电性
(5)接通直流电源，反应一段时间后切断电源，将燃着的木条放在b管口，观察到的现象为 。
任务三、研究影响电解水反应速率的因素
为研究影响电解水反应速率的因素，某兴趣小组利用如图装置进行实验，记录如下：
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
电压/V 8 8 8 12 12 12
温度/℃ 10 10 30 10 10 30
溶液浓度/% 2.5 5.0 5.0 2.5 5.0 5.0
电解时间/s 1366 753 464 703 x 237
a极气体的体积/ 18.7 18.7 19.7 19.7 20 20
b极气体的体积/ 9.3 9.3 9.8 9.8 9.9 9.9
(6)实验2和3研究的影响电解水反应速率的因素是 。
(7)分析六组实验数据，实验⑤的电解时间“x”可能是________（填字母序号）。
A．710 B．740 C．395 D．235
(8)阿伏伽德罗定律指出：在同温同压下，气体体积比等于气体分子个数比，据此请先说明电解水实验中产生氢气和氧气体积比的理论值，再结合资料分析上表数据与理论值产生偏差的原因 。
《3.2水分子的变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A D A B B D C B
题号 11 12
答案 D C
1．C
【详解】A.该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应，此选项错误；
B. 该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应，此选项错误；
C. 该反应中反应物是一种，生成物是两种，符合“一变多”，属于分解反应，此选项正确；
D. 该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合“多变一”，属于化合反应，此选项错误；
故选C。
2．C
【详解】A、在化学反应中，分子可以分解成原子。例如，水分子（）在电解时可以分解成氢原子和氧原子，A正确；
B、分子的质量取决于其组成原子的质量和数量。有些原子的质量比某些分子的质量大，例如铁原子（相对原子质量约56）的质量大于氢分子（相对分子质量约2）的质量，B正确；
C、分子只能保持物质的化学性质（如可燃性、稳定性），但不能保持物理性质（如熔点、沸点、密度）。物理性质是由大量分子集体作用决定的，不是单个分子能体现的。例如，水的化学性质由水分子保持，但水的沸点（100°C）需要大量水分子共同作用才能体现，C错误；
D、有些物质由分子构成（如水由水分子构成），有些物质由原子直接构成（如铁由铁原子构成，氦气由氦原子构成），D正确。
故选C。
3．A
【分析】电解水实验结论：“正氧负氢，氢二氧一”，说明正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为2：1。
【详解】A、电解水实验中，在水中加入少量的硫酸或者硫酸钠都能增强水的导电性，故A正确；
B、由图2可知，所用电压越大，收集到10mL氧气所需时间越少，所以电解水速率越快，故B错误；
C、由图1可知，a、b管产生气体的体积比为2：1，由分析中的结论可知，b端产生的是氧气，氧气连接的是电源正极，故C错误；
D、电解水实验，生成了氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应前后元素种类不变，则水是由氢元素和氧元素组成，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】A、电解水时，生成的氧气和氢气的体积比为1：2，而不是质量比，该选项说法不正确；
B、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成氧气和氢气的体积比为1：2，则与电源负极端相连的注射器针筒内液面下降速率更快，该选项说法不正确；
C、该实验说明水由氢元素和氧元素组成，该选项说法不正确；
D、正极产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，该选项说法正确。
故选D。
5．A
【详解】A、红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A符合题意；
B、高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B不符合题意；
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故C不符合题意；
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故D不符合题意；
故选A。
6．B
【详解】A、该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意；
B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，符合题意；
C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；
D、该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A、电解水时，正极产生的气体是氧气，氧气没有可燃性，不能燃烧，故A错误；
B、氢氧化钠溶于水会解离出能够自由移动的钠离子与氢氧根离子，因此加入NaOH增强了水的导电性，故B正确；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，则该实验说明水由氢元素和氧元素组成，故C错误；
D、塑料没有导电性，不能用塑料钉代替铁制图钉完成电解水的实验，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】A、①构成物质的粒子有分子、原子、离子，常见的气体（如O2、H2、CO2等）、水等由分子构成，由原子构成的物质有金属单质、金刚石、石墨等，氯化钠、硫酸铜等由离子构成，该选项正确；②微粒间间隔与物质状态的关系是：一般情况下，气体微粒之间的间隔比固体、液体的大，所以气体容易压缩，该选项正确；故A不符合题意；
B、①物质宏观上是由元素组成，氧气是由氧元素组成的，该选项正确；②元素的种类由原子的质子数决定，不同元素最本质的区别是质子数不同，该选项正确；故B不符合题意；
C、①洁净的空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成，属于混合物，清澈的河水中除水之外还有可溶性物质，属于混合物，该选项正确；②物质可分为纯净物和混合物，纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质，纯净物与混合物属于并列关系，该选项正确；故C不符合题意；
D、①在原子里质子数等于核外电子数，质子数不一定等于中子数，该选项错误；②水由水分子构成，保持水化学性质的最小微粒是水分子，该选项错误；故D符合题意；
故选：D。
9．C
【详解】A、氢气是可燃气体，如果混有空气（或氧气），点燃时可能发生爆炸。检验纯度是为了避免爆炸事故，确保操作安全。从安全因素考虑。
B、玻璃仪器外壁有水时，加热会导致受热不均（玻璃热胀冷缩不均匀），可能使仪器破裂，造成碎片飞溅或烫伤。擦干水是为了防止此类危险。从安全因素考虑。
C、此操作是为了增大铁丝与氧气的接触面积，使燃烧更剧烈、现象更明显（如火星四射），便于观察实验效果。不是从安全因素考虑。
D、沸石（或碎瓷片）能提供气化中心，防止液体暴沸（突然剧烈沸腾）。暴沸可能导致热液体喷出，造成烫伤或火灾。加沸石是为了避免此类事故，从安全因素考虑。
故选C。
10．B
【详解】A、糖和水混合后形成糖水的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化合反应，不符合题意；
B、氢气在氧气中燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，符合题意；
C、水蒸气遇冷凝结成水的过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化合反应，不符合题意；
D、水通电生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，不符合题意。
故选：B。
11．D
【详解】A、根据图像，A中1个氧化汞分子由1个汞原子、1个氧原子构成，C中1个氧分子由2个氧原子构成，说明分子是由原子构成的，A选项正确；
B、反应前A中含有2个氧原子、2个汞原子，反应后C中含有2个氧原子、2个汞原子，说明化学反应前后，原子的种类和数目不变，B选项正确；
C、该反应的微观过程是氧化汞分子分裂成汞原子、氧原子，每2个氧原子组合生成氧分子，说明化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合生成新的分子，C选项正确；
D、由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小微粒；由原子构成的物质，原子是保持其化学性质的最小微粒。氧化汞由氧化汞分子构成，氧化汞分子是保持氧化汞化学性质的最小微粒，D选项错误。
故选：D。
12．C
【详解】A、澄清洁净的矿泉水中含有水和溶于水的矿物质，不是纯水，属于混合物，A选项错误；
B、工业废水经过处理后能重复利用，B选项错误；
C、水在通电情况下会发生电解，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比是1:2，C选项正确；
D、将硬水过滤不能得到软水，是因为过滤不能除去水中可溶的钙、镁化合物，D选项错误。
故选：C。
13．(1) 无 无 难 小
(2) 淡蓝色 爆炸 纯度 尖锐的爆鸣声 声音很小
【解析】略
14．(1) 正 氧气 带火星的木条复燃
(2) 20mL 水是由氢元素和氧元素组成的
(3) 温度 在氢氧化钠溶液浓度相同的条件下，温度越高，电解水反应速率越快 ①
(4)元素种类
【分析】为了增强水的导电性，可以向水中加入适量氢氧化钠溶液、稀硫酸、硫酸钠溶液等物质。电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。对比实验要确定好常量和变量。
【详解】（1）根据“正氧负氢，氢二氧一”，玻璃管a产生的气体少，则玻璃管a端连接电源的正极，a管里产生的是氧气；用带火星的木条靠近a管尖嘴处，慢慢打开活塞观察到带火星的木条复燃。故填：①正；②氧气；③带火星的木条复燃；
（2）若当a管产生10mL气体时，b试管产生气体的体积为20mL；反应前后元素种类不变，电解水生成氢气和氧气，由上述实验得到的结论是水由氢元素和氧元素组成，该反应的符号表达式为。故填：①20mL；②水由氢元素和氧元素组成；③；
（3）该兴趣小组研究的影响电解水反应速率的因素是温度和氢氧化钠溶液浓度。比较实验A和C，可得到的结论是在氢氧化钠溶液浓度相同的条件下，温度越高，电解水反应速率越快。对比A、B、C的数据，实验D的电解时间“X”应该小于36.2，可能是35.4，选①。故填：①温度；②在氢氧化钠溶液浓度相同的条件下，温度越高，电解水反应速率越快；③①；
（4）研究物质组成的方法是：根据化学反应前后元素种类不变的原理，设计实验让物质参与一个化学反应，通过分析反应物或生成物的元素组成进一步确定该物质的组成。故填：元素种类。
【点睛】电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的，同时说明在化学变化中分子可分，原子不可分。
15．(1)生活中要注重节约用水
(2)B
(3)a
(4)增强
(5)木条燃烧更旺
(6)温度
(7)C
(8)理论值应为2:1，实验数据产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水
【详解】（1）图1是我国“国家节水标志”，由此获得的启示是生活中要注重节约用水；
（2）活性炭具有吸附性，②中活性炭的主要作用是吸附杂质，故选B；
（3）检查装置气密性：关闭装置两侧活塞，向长颈漏斗中持续注水，若观察到玻璃管中有气体生成，说明气密性良好，故选a；
（4）在电解器玻璃管中加满水，通常还要加入少量氢氧化钠，其目的是为了增强导电性；
（5）在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与电源正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，所以将燃着的木条放在b管口，可观察到木条燃烧更旺；
（6）实验2和3的温度不同，研究的影响电解水反应速率的因素是温度；
（7）实验⑤的NaOH溶液浓度比实验④大，实验⑤的温度比实验⑥的温度低，实验⑤的电解时间应位于实验④和实验⑥之间，则“x”可能是395，故选：C；
（8）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，理论值应为2:1，实验数据氢气与氧气的体积比大于2：1，产生偏差的原因是b管中的氧气比a管中氢气易溶于水。
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