1、第四单元第四单元 自然界的水自然界的水 课题课题 3 水的组成水的组成 一、氢气的性质一、氢气的性质 1物理性质 通常情况下，氢气是一种_色_臭的气体，_溶于水，密度比空气的_。 2化学性质：可燃性 表达式：氢气+氧气水 注意：点燃氢气前，必须先_。 3氢气纯度的检验 用排水法或向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，靠近火焰，然后移开拇指点火，如果发出 尖锐的_，表明氢气不纯；_，则表明氢气较纯。 二、电解水的实验二、电解水的实验 1电解水的实验装置 2表达式 水氢气+氧气 3检验 正极：将带火星的木条伸入试管内，木条复燃，该气体是_。 负极：在试管口放置一根燃着的木条，气体燃烧，发出
2、_火焰，该气体是氢气。 4结论 水是由_、_两种元素组成的。 三、化合物、氧化物、单质三、化合物、氧化物、单质 1化合物 由_元素组成的纯净物。 水、二氧化碳等。 2氧化物 由_元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。 二氧化硫、氧化铁等。 3单质 由_元素组成的纯净物。 氢气、氧气、氮气。 注意：注意：单质、化合物的前提必须是纯净物。 一、1无 无 难 小 2验纯 3爆鸣声 声音很小 二、3氧气 淡蓝色 4氢 氧 三、1不同种 2两种 3同种 一、电解水实验一、电解水实验 实验现象实验现象 通电后，电极上出现气泡，一段时间后尖嘴玻璃管 a 和尖嘴玻璃管 b 中所收集的气体体积比约为 2:1。
3、将带 火星的木条放在尖嘴玻璃管 b 的尖嘴处，打开活塞，木条复燃；将尖嘴玻璃管 a 移近酒精灯的火焰，打开 活塞，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。 巧学妙记巧学妙记 正氧负氢，氢二氧一。正氧负氢，氢二氧一。 实验结论实验结论 电解水实验中，水发生了分解反应，生成了氢气和氧气两种新物质。 水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。 补充说明补充说明 (1)为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。 (2)电解水所用的电源为直流电。 (3)在相同条件下，氧气在水中的溶解性大于氢气在水中的溶解性，又因为电极反应要消耗部分氧气，故在 实验中氢气和氧气的实际体积比会大于 21。 二、几个概念
4、间的关系二、几个概念间的关系 单质与化合物存在并列关系，都属于纯净物；化合物与含氧化合物存在包含关系；含氧化合物与氧化物存 在包含关系。 典例典例 1 电解水的示意图，下列说法符合事实的是 A图中表示的是 H2 B该反应中最小的微粒是氢、氧原子 C该实验说明水里有氢气和氧气 D负极与正极产生气体的质量比是 21 【解析】A、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，生成氢气和氧气的体积之比大约是 21，图中“” 表示的是正极产生气体，“”表示的是 O2，故 A 错误；B、原子是化学变化中的最小粒子，该反应中最小 的微粒是氢、氧原子，故 B 正确；C、该实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的，水中不含
5、氢气和氧气， 故 C 错误；D、负极与正极产生气体的体积比是 21，不是质量比，故 D 错误。故选 B。 【答案】B 典例典例 2 如图为物质的分类关系，与是并列关系，包含在中，若是纯净物，则不可能是 A冰水共存物 B石灰石 C液氧 D金刚石 【解析】由题中信息知，上图为物质的分类关系，与是并列关系，包含在中，若是纯净物，则 不可能是混合物，石灰石属于混合物，故选 B。 【答案】B 1下列微观粒子示意图中，能表示由两种单质组成是物质是 A B C D 2检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是 A没有听到声音 B听到很小的声音 C听到尖锐的爆鸣声 D试管爆炸 3实践活动中，小亮自制了如下图所示的净
6、水器。使用此净水器净化的水属于 A纯净物 B氧化物 C化合物 D混合物 4在通常状况下，鉴别氢气和氧气不可以使用的方法是 A分别观察颜色、状态，闻气味 B分别吹肥皂泡 C分别将燃着的木条伸入气体中 D分别通过灼热的氧化铜 5下列有关水的说法中不正确的是 A水(H2O)和过氧化氢(H2O2)分子中都含有氢气分子 B电解水实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 C过滤实验时，需用玻璃棒引流 D常用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化水 6下图是水在电解过程中发生变化的微观示意图，下列说法正确的是 A与负极相连玻璃管内产生的物质是乙 B实验说明水是由氢气和氧气组成 C反应前后分子、原子种类及数目均不变 D甲
7、、乙、丙三种物质的质量比是 221 7氢气是最理想的能源。如图是水分解成氢气和氧气的微观示意图，按它们在变化过程中出现的先后顺序， 其中排列正确的是 A甲、乙、丙 B丙、甲、乙 C乙、甲、丙 D丙、乙、甲 8(2019枣庄)北宋王希孟创作的绢本色画千里江山图比采用同样颜料的蒙娜丽莎早 300 年，下 表是千里江山图所用的部分矿物颜料，其主要成分属于氧化物的是 矿物 蓝铜矿 朱砂 赭石 砗磲 颜色 深蓝色 大红色 暗棕红色或灰黑色 白色 主要成分 2CuCO3 Cu(OH)2 HgS Fe2O3 CaCO3 A蓝铜矿 B朱砂 C赭石 D砗磲 9(2019扬州)1800 年，人类电解水获得成功。某
8、同学利用如图所示装置进行该实验时，发现左、右两侧 试管内气体体积比略大于 21下列说法错误的是 已知：相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比； 常温常压时，1 L 水可溶解 0.031 L O2、0.57 L O3。 A水在通电时能发生化合反应 B实验中若加入少量 NaOH 溶液，则导电性增强 C从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解能力比 O2的小 D若右侧试管内产生少量 O3，也会使左右两侧试管内气体体积比略大于 21 10关于电解水实验的下列说法中正确的是 A从能量上分析：由化学能转化为电能 B从变化上分类：该变化属于物理变化 C从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的 D从
9、微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的 11能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。 (1)下图试管 B 所对应的是电源的_(填“正”或“负”)极。 (2)在水蒸发的过程中，下列说法正确的是_(填字母序号，下同)。 A水分子不断运动 B水分子之间间隔不变 C水分子大小不发生变化 D水分子可以保持水的物理性质 (3)在电解水的过程中，下列说法正确的是_。 A水分子本身发生了改变 B氢原子和氧原子数目没有发生变化 C氢原子和氧原子种类发生了改变 D氢原子和氧原子质量发生了变化 (4)自来水生产过程中，分离不溶物的操作方法是_；生活中经常使用_的方 法降低水的硬度。 12水被誉为“生命之源”，
10、在生产、生活中有重要的作用。 (1)如图 1 是电解水的装置示意图，其中发生反应的文字表达式为_。在实验过 程中，试管 a 中收集到的气体是_。 (2)电解水实验揭示了水是由_组成的。 (3)自来水生产的简要流程可用如图 2 表示： 能除去水中的固体杂质的是_(填“过滤池”或“吸附池”)； 吸附池通常加有活性炭，其作用是_； 输送到用户家中的自来水_(填“是”或“不是”)纯净物。请用简单的方法证明你的判断： _。 1 【答案】B 【解析】A、该图由一种分子构成，属于纯净物，由两种元素组成，属于化合物，故 A 不正确；B、该图 由两种分子构成，属于混合物，每种分子都是由一种元素组成，属于单质，故
11、 B 正确；C、该图由两种 分子构成，属于混合物，一种分子是由一种元素组成，属于单质，一种分子是由两种元素组成，属于化 合物，故 C 不正确；D、该图由两种分子构成，属于混合物，每种分子都是由两种元素组成，都属于化 合物，故 D 不正确。故选 B。 2 【答案】B 【解析】检验氢气纯度的方法是点燃氢气，听到有很小的声音的氢气较纯，听到尖锐的爆鸣声则不纯， 故选 B。 3 【答案】D 【解析】小卵石、石英砂和膨松棉可以滤去不溶于水的物质，活性炭具有吸附作用，可以吸附水中的色 素和异味，净水器净化的水中含有可溶性物质，属于混合物。故选 D。 4 【答案】A 【解析】A、氢气和氧气都是无色无味的气体
12、，故此方法不能区分，故 A 不正确；B、氢气密度比空气小， 吹肥皂泡时肥皂泡上升，而用氧气吹时会下降，故可以区分，故 B 正确；C、将燃着的木条分别伸入气 体中，燃烧得更旺的是氧气，气体燃烧并发出淡蓝色火焰的是氢气，故可以区分，故 C 正确；D、氢气 具有还原性，通过灼热的氧化铜还将黑色的氧化铜粉末还原成红色的铜，而氧气与氧化铜不反应，故可 以区分，故 D 正确。故选 A。 5 【答案】A 【解析】A、分子是由原子构成的，水和过氧化氢分子中都含有氢原子，不含氢分子，故 A 不正确；B、 电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成 的，故 B 正确
13、；C、过滤实验时，需用玻璃棒引流，故 C 正确；D、工业上常用吸附、沉淀、过滤和蒸 馏等方法净化水，故 D 正确。故选 A。 6 【答案】A 【解析】电解水时，正氧负氢，氢二氧一。根据反应的微观示意图，该反应中，乙是氢气，丙是氧气。A、 与负极相连玻璃管内产生的物质是氢气，正确；B、实验说明水由氢元素和氧元素组成，错误；C、反应 前后原子种类及数目均不变，分子种类及数目发生改变，错误；D、甲、乙、丙三种物质的质量比是 9 18，错误。故选 A。 7 【答案】B 【解析】水分解生成氢气和氧气的过程中，先是由水分子分裂为氢原子和氧原子，而后氢原子和氧原子 重组为氢分子和氧分子，故顺序为丙、甲、乙。
14、故选 B。 8 【答案】C 【解析】A、蓝铜矿主要成分由四种元素组成，不属于氧化物，故 A 错误；B、朱砂主要成分中不含有氧 元素，不属于氧化物，故 B 错误；C、赭石的主要成分由两种元素组成，其中一种元素是氧元素，属于 氧化物，故 C 正确；D、碎磲的主要成分是由三种元素组成，不属于氧化物，故 D 错误。故选 C。 9 【答案】A 【解析】A、水在通电时由一种物质生成了两种物质，发生了分解反应，选项 A 错误；B、由于 NaOH 在 水中能解离出自由移动的离子，实验中若加入少量 NaOH 溶液，则导电性增强，选项 B 正确；C、如果 在相同条件下，氢气和氧气的溶解的量相等，氢气与氧气的体积比
15、应该是 21，但实验结果是：左、右 两侧试管内气体体积比略大于 21，因此可以确定相同条件下，H2在水中的溶解能力比 O2的小，选项 C 正确；D、若右侧试管内产生少量 O3，就会减少 O2的生成，从而右侧试管内气体分子个数减少，因此 使左右两侧试管内气体体积比略大于 21，选项 D 正确。故选 A。 10 【答案】D 【解析】A、从能量上分析：电解水实验消耗了电能，是电能转化为化学能，不是由化学能转化为电能， 故 A 错误；B、电解水的过程生成了氢气和氧气，变化过程中有新物质生成，属于化学变化，故 B 错 误； C、 水是纯净物， 不含氢气和氧气， 水是由氢元素和氧元素组成的，故 C 错误；
16、D、微观上，水(H2O) 分子是由氢原子和氧原子构成的，故 D 正确。故选 D。 11 【答案】 (1)正极 (2)AC (3)AB (4)过滤 煮沸 【解析】(1)试管 A 中气体体积较多，是氢气；试管 B 中的气体体积较少，是氧气，试管 B 连接的是电 源的正极。(2)A、水分子不断运动，该观点符合分子是不断运动的特点，正确；B、水蒸发后体积变大， 水分子本身没有改变，改变的是分子间的间隔，变大了，错误；C、水分子大小在物理变化过程中不发 生变化，正确；D、水分子可以保持水的物理性质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，当物质被分 割小到分子时，只能保持物质的化学性质，而不能再保持物质的物理
17、性质，错误。故选 AC。(3)A、电 解水的过程中，水分子变成了氢分子和氧分子，正确；B、电解水的过程中，氢原子和氧原子数目没有 发生变化，正确；C、电解水的过程中，氢原子和氧原子种类没有发生改变，错误；D、电解水的过程 中，氢原子和氧原子质量没有发生变化，错误。故选 AB。 12 【答案】(1)水氢气+氧气 氢气 (2)氢元素和氧元素 (3)过滤池 吸附有色物质和有异味的物质 不是 取样少许，滴在玻璃片上晾干，观察是否有残留痕迹 【解析】(1)电解水是在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水氢气+氧气，在 实验过程中，试管 a 中收集到的气体较多，根据电解水的实验现象和结论“正氧负氢，氢二氧一”可知较 多的是氢气。 (2)电解水实验揭示了水是由氢元素和氧元素组成的。 (3)能除去水中的固体杂质的是过滤池，实现固体和液体分离；吸附池通常加有活性炭，其作用是吸 附有色物质和有异味的物质；自来水只是除去了不溶性物质以及可溶性的有色物质等，以及进行了 杀菌消毒，没有除去所有的可溶性杂质，所以输送到用户家中的自来水不是纯净物。取少许水样，滴 在玻璃片上晾干，观察是否有残留痕迹，若有残留，则是混合物。