第二节 水分子的变化 同步练习（含答案解析）

《第二节 水分子的变化》同步测试
如图是水电解过程示意图，下列说法正确的是（　　）
A. 水电解属于物理变化B. 水分子是由氢分子和氧分子构成的C. 水是由原子直接构成的D. 分子和原子都是构成物质的微粒
科学家采用“组合转化”技术，可将二氧化碳在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯，其反应的微观过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 乙烯属于氧化物B. 反应前后原子种类、数目均不变C. 该反应中分子可分，原子不可分D. 参加反应的两种分子的个数比是1:3
如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是（　　）
A. 在水中加入少量硫酸钠以增强水的导电性B. 与负极相连的玻璃管内得到的气体能使带火星的木条复燃C. 该实验中所得氢气和氧气的质量比约为2：1D. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的
下列选项中的物质所属类别错误的是（　　）
选项
物质
类别
A
空气、石油、干冰
混合物
B
氮气、水银、金刚石
单质
C
糖类、油脂、蛋白质
营养物质
D
甲烷、乙醇、塑料
有机物
A. A B. B C. C D. D
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
经分析某一物质中只含一种元素，则该物质（）
A. 一定是一种单质 B. 不可能是混合物C. 不可能是化合物 D. 一定是纯净物
化学概念间在逻辑上有如图所示的部分关系，对下列概念间关系的说法中正确的是（　　）
A. 纯净物与混合物属于交叉关系B. 分解反应和复分解反应属于包含关系C. 化合物与氧化物属于包含关系D. 氧化反应与化合反应属于并列关系
根据物质的组成．小明将部分物质分为甲、乙两类（如表所示）．下列对分类结果判断正确的是（　　）
类别
物质
甲
氧化钠、水
乙
氧气、铜
A. 甲为化合物，乙为单质 B. 甲为单质，乙为化合物C. 甲为氧化物，乙为金属 D. 甲为金属，乙为氧化物
下列物质属于单质的是（　　）
A. C60 B. H2O C. KOH D. AgNO3
下列各组物质按照单质、氧化物、混合物的顺序排列的是（　　）
A. 石墨、生石灰、酒精 B. 稀有气体、二氧化硫、稀硫酸C. 氧气、冰水共存物、大理石 D. 生铁、水、石油
阿伏加德罗曾经总结出一条定律：在同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数．如图是电解水的简易装置图． （1）电源的正极 ______ 和负极 ______ （用a，b表示）． （2）与正极相连的试管里产生的是 ______ 气，与负极相连的试管里产生的是 ______ 气． （3）实验时，常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是 ______ ．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：如图所示，试管a和b中产生气体的体积比约为______，b中产生的气体是______（填化学式）。（2）从微观上分析：下列说法正确的是______（填字母）。A．水是由氢气和氧气组成的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l个氧原子构成的（3）从符号上表示：电解水的化学方程式为______。
氢气是一种 ______ 色、 ______ 臭 ______ 溶于水的气体。混有空气或氧气的氢气遇明火时可能发生 ______ ，因此点燃氢气时一定要注意安全。
如图是电解水的装置，根据如图所示回答下列问题： （1）导线a连接的是电源的 ______ 极，若试管a内集到的气体为5mL，则b试管收集到的气体为 ______ mL． （2）A管收集到的气体是 ______ ，检验该气体的方法是 ______ ；点燃B管气体时要先 ______ ，再点燃，它可以作为21世纪的新型燃料，优点之一是 ______ ． （3）水是生命之源，将无色透明的液态水从微观角度看是由 ______ 构成的．将液态水加热变成水蒸气发生的是 ______ 变化（填“物理”或“化学”），而将水通电生成氢气和氧气发生的是 ______ 变化（填“物理”或“化学”），这两变化的本质区别是 ______ 写出电解水的文字表达式 ______ ，这一反应是将 ______ 能转化成 ______ 能，化学反应类型是 ______ ．
水是生命之源，请回答下列有关水的问题：（1）保持水化学性质的最小微粒可表示为______（填序号）． （2）水发生部分结冰变化后形成的冰和水混合体系属于______（填序号）．A．纯净物???????B．混合物?????C．单质?????????D．化合物（3）用如图甲装置进行电解水的实验，b中收集到的气体是______．该实验说明水是由______组成的． （4）某同学自制如图乙所示简易净水器，图中活性炭的主要作用是______．（5）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用______来区分硬水和软水；在日常生活中，人们常采用______的方法降低水的硬度．（6）自然界中几乎没有纯净的水，下列措施不属于水的净化方法的是______（填字母编号）A．沉降??????B．过滤??????C．消毒?????????D．电解．
答案和解析
1.【答案】D【解析】
【分析】水电解过程示意图表示：每两个水分子分解成4个氢原子和2个氧原子，然后，每2个氢原子构成一个氢分子、2个氧原子构成一个氧分子；根据对电解水的微观示意图的理解，归纳在此变化过程中可得到的规律或认识。化学变化的实质为分子分解成原子，原子再重新组合成新的分子，在此过程中，原子的种类、数目不变。【解答】A.水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，故A错误；B.由水分子的构成可知，水分子是由氧原子和氢原子构成的，故B错误；C.由微粒的构成可知，水是由水分子构成的，故C错误；D.分子和原子都是构成物质的微粒，故D正确。故选D。
2.【答案】A【解析】
【分析】
本题难度不大，考查学生的识图能力，通过给出微粒的模型，考查学生的观察能力和对基本概念的理解与运用能力。观察反应的微观过程图，分析反应物、生成物，写出反应的化学方程式，据其意义分析判断有关的问题。【解答】由反应的微观过程图可知，各物质反应的微粒个数关系是： 据微观示意图可知：CO2和H2在条件下转化为化工原料乙烯（C2H4）和水，配平即可，故其化学方程式为：，因此：A.氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，而乙烯中不含氧元素，故A不正确；B.根据质量守恒定律及微观示意图可知，反应前后原子种类、数目均不变，故B正确；C.根据以上分析，由图示可知，该反应中分子发生分解，原子重新组合，故C正确；D.由方程式可知，参加反应的两种分子的个数比是1：3，故D正确。 故选A。
3.【答案】A【解析】
【分析】电解水时，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；电解水时在水中加入少量氢氧化钠、硫酸钠或稀硫酸以增强导电性。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。【解答】
A.在水中加入少量硫酸钠以增强导电性，故说法正确；B.由电解水的装置可知，负极产生的气体较多是H2，氢气具有可燃性，不能使带火星的木条复燃，故说法错误；C.电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氢气和氧气的体积比约为2：1；故说法错误；D.电解水生成了氢气和氧气，说明了水是由氢、氧两种元素组成的，故说法错误。故选：A。
4.【答案】A【解析】
解：A、干冰中只含有二氧化碳一种物质，属于化合物，故A错；B、氮气、水银、金刚石都是含有一种元素的物质，都属于单质，故B对；C、糖类、油脂、蛋白质都属于营养素，故C对；D、甲烷、乙醇、塑料都是含有碳元素的化合物，都属于有机物，故D对。故选：A。混合物是由多种物质组成；单质是由一种元素组成的纯净物，有机物是含有碳元素的化合物．应抓住概念的要点来判断物质的类别，了解常见物质的组成．
5.【答案】C【解析】
解：A、由上述分析可知，试管b中气体较多，是氢气，a收集的气体较少是氧气，a、b分别是电源的正极、负极，故正确；B、在水中加入少许烧碱，可以增强导电性，故正确；C、电解水实验表明，一个水分子是由2个氢原子、1个氧原子构成，水是由氢元素和氧元素组成的，选项中只是笼统说水的组成，就不能用明确的氢原子和氧原子个数来进行描述；故错误；D、目前通过电解水获得氢能，成本高、效率低，应寻找合适的催化剂，故正确．故选C．根据电解水实验的现象和结论分析判断有关的叙述．电解水时正氧负氢，氢二氧一．本题的难度不大，了解电解水实验的现象、结论即可分析判断．
6.【答案】C【解析】
【分析】纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成；单质是由一种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物。判断纯净物和混合物时，就是判断物质的物质组成；判断是否是单质、化合物时，既要判断元素组成，又要判断物质组成。【解答】经分析某一物质中只含一种元素，则该物质不一定是单质，例如红磷和白磷组成的混合物中只含有磷元素，也不一定是纯净物，例如氧气和臭氧组成的混合物中只含有氧元素，但是一定不是化合物，这是因为化合物中至少含有两种元素，故选C。
7.【答案】C【解析】
解：A、纯净物和混合物是并列关系，故A错误；B、分解反应和复分解反应是化学反应的基本反应类型，属于并列关系，故B错误；C、含有两种元素且其中一种是氧元素的化合物称为氧化物，故化合物包含氧化物，是包含关系，故C正确；D、氧化反应和化合反应是对化学反应的不同分类方法，有些反应既是化合反应又是氧化反应，比如碳与氧气反应生成二氧化碳，故二者是交叉关系，故D错误；故选：C。根据已有的知识进行分析，进行物质分类时，根据组成物质种类知否单一，将物质氛围混合物和纯净物，根据组成纯净物的元素种类是否单一将纯净物分为单质和化合物，含有两种元素且其中一种是氧元素的化合物称为氧化物，分解反应和复分解反应是化学反应的基本反应类型，氧化反应和化合反应是不同的分类方法．本题考查了常见的化学概念间的关系，完成此题，可以依据概念进行，要求同学们加强对概念的理解和记忆，以便灵活应用．
8.【答案】A【解析】
解： 甲：氧化钠、水都是由两种元素组成的化合物，并且一种元素是氧元素，都属于氧化物； 乙：氧气、铜都是由一种元素组成的纯净物，都属于单质； A、由上分析可知，甲为化合物，乙为单质，故正确； B、由上分析可知，甲为化合物，乙为单质，故错误； C、由上分析可知，甲为氧化物，乙中的铜为金属，氧气不是金属，故错误； D、由上分析可知，甲不是金属，乙为单质，不是氧化物，故错误； 故选A．由一种元素组成的纯净物是单质；由不同元素组成的纯净物是化合物；氧化物是指由两种元素组成并且一种元素是氧元素的化合物，据此分析．本题考查物质的分类应用，注意物质组成的分析，概念的实质理解，题目较简单．
9.【答案】A【解析】
解：A、是由一种元素组成的纯净物，是单质.故A符合题意． B、水是由氢、氧两种元素组成的纯净物，属于化合物.故B不符合题意． C、KOH是由金属元素和氢氧根离子组成的化合物.故C不符合题意． D、AgNO3由金属和酸根离子组成的化合物．故D不符合题意． 故选A． 单质是含有一种元素的纯净物，利用此概念可解决问题． 此题是对单质概念的考查，解题的关键是对单质概念的理解及掌握．
10.【答案】C【解析】
解：A、石墨属于单质，生石灰属于氧化物，酒精属于化合物，故选项错误； B、稀有气体属于混合物，二氧化硫属于氧化物，稀硫酸属于混合物，故选项错误； C、氧气属于单质，冰水共存物中只有水分子，属于氧化物；大理石属于混合物，故选项正确； D、生铁属于混合物，水属于氧化物，石油属于混合物，故选项错误； 故选C． 物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成．纯净物又分为单质和化合物．由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物．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． 本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念，并能够区分应用．本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中．
11.【答案】b；a；氧；氢；增强水的导电性【解析】
解：（1）由正氧负氢，氢二氧一，可知a为负极，b为正极； （2）正极产生的气体体积少为氧气，负极产生的气体体积多为氢气； （3）实验时，常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是增强水的导电性． 故答案为：（1）b；a； （2）氧；氢； （3）增强水的导电性． 根据电解水生成气体是“负氢正氧”，且氧气与氢气的体积比是1：2，结合图示所示的气体体积进行解题即可． 熟记正氧负氢，氢二氧一，电解水能够获得的结论．
12.【答案】2：1 ? O2 ? C ? 2H2O?通电2H2↑+O2↑【解析】
解：（1）电解水实验的现象和结论，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为2：1，b产生的气体是氧气；（2）A、水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，故错误；B、水是直接由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故错误；C、水是由水分子构成，一个水分子才由两个氢原子和一个氧原子构成。故正确。（3）电解水生成氢气和氧气，化学方程式是2H2O2H2↑+O2↑。答案：（1）2：1；O2；（2）C；（3）2H2O2H2↑+O2↑；根据电解水实验的现象和结论，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为2：1，进行分析解答即可。熟练掌握水电解时的现象及结论，是解决此题的基础；水电解时正极产生氧气，负极产生氢气，氢气、氧气体积比为2：1。
13.【答案】无；无；难；爆炸【解析】
解：氢气是一种无色无味难溶于水的气体，氢气具有可燃性，混有空气或氧气的氢气遇明火时可能发生爆炸，因此点燃氢气时一定要注意安全。故答案为：无? 无? 难? 爆炸。物理性质是指不需要发生化学变化就表现出来的性质，包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性。氢气具有可燃性，点燃时可能发生爆炸。记住氢气的物理性质，知道可燃性气体与空气或氧气的混合气体点燃时都可能发生爆炸，点燃前要验纯。本题考查氢气的物理、化学性质及其燃烧时的注意事项，较为简单。
14.【答案】正；10；氧气；带火星的木条接触A管中的气体，木条复燃；检验其纯度；产物无污染；水分子；物理；化学；有无新物质生成；水通电氢气+氧气；电；化学；分解反应【解析】
解：（1）在电解水的装置中，由于A试管收集的气体较少，是氧气，则导线a连接的是电源的正极；电解水时，与电源正极相连的管内产生氧气，与电源负极相连的管内产生氢气，二者的体积比为：1：2．若试管a内集到的气体为5mL，则b试管收集到的气体为10mL． （2）在电解水的装置中，由于A试管收集的气体较少，是氧气，可用带火星的木条接触A管中的气体，木条复燃则为氧气；B试管收集的气体较多，是氢气，点燃氢气体时要先验纯以防爆炸，再点燃，它可以作为21世纪的新型燃料，优点之一是燃烧产物无污染； （3）水从微观角度看是由水分子构成的．将液态水加热变成水蒸气，没有新物质生成．发生的是物理变化；而将水通电生成氢气和氧气，有新物质生成，发生的是化学变化．这两个变化的本质区别是：是否有新物质生成．水通电的文字表达式是：水→通电氢气+氧气，该反应是将电能转化为化学能，属于分解反应； 故答为：（1）正；10； （2）氧气；带火星的木条接触A管中的气体，木条复燃； （3）水分子；物理；化学；有无新物质生成；水→通电氢气+氧气；电；化学；分解反应． （1）根据电解水实验的现象、科学探究的方法分析回答； （2）根据电解水实验的现象、生成的气体的性质分析回答； （3）根据水的蒸发和电解水实验的发生的反应、反应的特点等分析回答． 电解水实验的重要现象：与负极相连的试管产生氢气，与电源正极相连的试管产生的为氧气，两种气体体积比为2：1．
15.【答案】A；A；氢气；氢元素和氧元素；吸附；肥皂水；煮沸；D【解析】
解：（1）根据保持水化学性质的最小微粒是水分子，表示为：H2O；每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的；故填：A；??? （2）冰和水属于同一物质，属于纯净物；故填：A； （3）试管b中的气体是电源的负极产生的气体，较多，是氢气，试管a中的气体是电源的正极产生的气体，较少，是氧气，水通电产生氢气和氧气，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的； （4）硬水给生活和生产带来很多麻烦，日常生活中可用来肥皂水区分硬水和软水，遇肥皂水会产生的泡沫少的是硬水，遇肥皂水会产生的泡沫多的是软水．家庭常用的煮沸方法来降低水的硬度． （5）自然界中几乎没有纯净的水．常用的净化水的方法是有沉降、过滤、吸附、消毒等．电解不是净化水的方法； 答案： （1）A； （2）A； （3）氢气；氢元素和氧元素； （4）肥皂水；煮沸； （5）D．（1）根据分子的概念来分析； （2）根据冰和水属于同一物质进行解答； （3）根据电解水的反应、现象、结论以及生成的气体的性质分析回答； （4）根据区分硬水和软水的方法和硬水软化的方法分析回答； （5）根据常见净化水的方法分析判断；本题难度不是很大，考查的化学知识较多，培养学生抓住规律、应用规律解决问题的能力．