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初中化学第四单元自然界的水第2节水的组成 [复制链接]

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第四单元自然界的水

第2节水的组成

一、水的电解实验:

(1)反应表达式:水→氢气+氧气

(2)实验现象:两极上都有气泡产生,并且产生的体积

不一样。

(3)正、负极气体的检验:

①带火星的木条放到正极方试管口,木条复燃,结论:氧气

②用大拇指盖住负极所对试管口,对准酒精灯火焰放开,有“噗”的一声。

结论:氢气

③正负极气体体积比为1:2,质量比为8:1

(4)结论:水是由氢元素和氧元素组成的。

二、氢气(H2)

1.物理性质:无色无味的气体;密度最小(可用向下排气法收集);难溶于水(可用排水法收集)。

2.化学性质:可燃性

纯净氢气燃烧的现象:安静地燃烧,发出淡蓝色的火焰,产物只有水。

不纯氢气点燃将可能发生爆炸,所以点燃氢气前要验纯。方法:收集一试管氢气,用大拇指堵住试管口,移近酒精灯的火焰,松开大拇指。如果听到尖锐的爆鸣声,表示氢气不纯;如果声音很小,则表示氢气较纯。

三、物质的分类:

物质分为混合物和纯净物,其中纯净物又可以分为化合物和单质,化合物中又包含氧化物。

①混合物:是由不同种物质组成的物质。

②纯净物:是由同种物质组成的物质。

③化合物:是由不同种元素组成的纯净物。

④单质:是由同种元素组成的纯净物。

⑤氧化物:是由两种元素组成的化合物(当然里面有一种是氧元素了)。

注意:单质和化合物,比较的对象是元素。

1.水是生命之源,下列各种水属于纯净物的是()

2.(广东)关于电解水实验的说法中正确的是( )

A.实验证明水是由氢气和氧气组成的

B.电解水时在正极产生氧气

C.水中氢氧元素的质量比为2:1

D.水分子是由氢分子和氧原子构成的

3.下列物质:①氮气②液态空气③矿泉水④高锰酸钾⑤二氧化锰⑥铁⑦冰、水混合物。

其中属于纯净物的有(均填序号),属于混合物的有,属于氧化物的有,单质的有。

4.区别单质与化合物的依据是()

A.组成物质的种类B.组成元素的种类

C.构成物质的分子种类D.构成物质的原子个数

5.某物质经测定只含有一种元素,则关于该物质说法正确的是()

A.一定是纯净物B.一定是混合物

C.一定不是化合物D.一定是一种单质

类型一:水的电解实验

例1.(双选)图1、2是电解水的实验及电解时水分子分解的示意图。有关叙述正确的是()

A.a试管中产生的气体是O2

B.a、b试管中产生气体的质量比为2∶1

C.由图2看出,水分解的过程中,氢原子和氧原子数都没发生变化

D.由图2看出,水分解得到的生成物为两种单质

答案:CD

解析:根据正氧负氢判断,a试管中产生的气体是H2,a、b试管中产生气体的体积比为2∶1,质量比为1∶8;由水分子分解的微观示意图看出,水分解过程中,氢原子和氧原子的个数没有发生变化,水分解得到的两种产物都是由同种原子构成的,属于单质。

例2.图中甲、乙两图都是电解水的简易装置,回答下列问题:

(1)装置甲比装置乙有一个明显的优点,这个优点是______________________________。

(2)装置乙比装置甲有一个明显的优点,这个优点是______________________________。

(3)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是____________________________________。

(4)图中显示表明,实验是未开始、刚开始,还是已经进行一段时间了?____。

(5)开始电解后,A管收集到______气,B管收集到______气。

(6)在D处,将使用燃烧着的木条还是带火星木条进行检验?____________。

答案:(1)甲的装置简单(2)检验产物方便(3)增强水的导电性(4)实验进行一段时间了(5)氧、氢(6)用燃烧着的木条

解析:将两个装置进行对比,各有优缺点,甲连接简单,但检验两极上的气体需取出检验,乙装置连接复杂但检验气体方便。总之,要从装置的难易和气体的检验来分析甲、乙两个装置;从水的导电性考虑加入硫酸的目的;根据试管中是否有气体,判断发生反应的时间。

类型二:氢气

例3.下列说法不正确的是( )

A.水中含有氢气和氧气,属于混合物

B.点燃电解水产生的氢气时,不需要检验纯度

C.氢气是无色、无味、难溶于水的气体,实验室可用排水法收集氢气

D.氢气在氧气中燃烧,生成唯一产物——水,也能证明水的组成

答案:A

解析:水是纯净物,只含有水这一种物质;电解水的装置中原来没有空气,不需验纯;氢气难溶于水,故实验室可用排水法收集;氢气在氧气中燃烧,实际上是氢气和氧气发生化合反应,根据化学反应前后元素的种类不变,可知水是由氢元素和氧元素组成的。

类型三:物质的分类

例4.从物质组成的角度看,与臭氧、红磷、铁属于同一类别的是( )

A.二氧化硫    B.冰    C.液氮    D.空气

答案:C

解析:因臭氧、红磷、铁属于单质,故本题可以变为“下列物质中属于单质的是……”。A中二氧化硫属于化合物;B中冰是水的固体,属于化合物;C中液氮是氮气的液体状态,属于单质;D中空气属于混合物,故C符合题意。

例5.下列叙述正确的是( )

A.自然界的物质都是以化合物的形式存在的

B.凡是含氧元素的化合物都是氧化物

C.冰块和水混合得到混合物

D.同种元素组成的纯净物是单质

答案:D

解析:自然界的物质有的是以化合物的形式存在如二氧化碳,有的是以单质的形式存在如氧气,故A错;氧化物必须由两种元素组成,含氧元素的化合物不一定由两种元素组成如氯酸钾,因此不一定是氧化物,故B错;冰块和水都是由水一种物质组成,属于纯净物,故C错;单质是由同种元素组成的纯净物,故D正确。

1.(·南宁)下图是电解水实验的装置图,下列说法错误的是()

A.在水中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.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得更旺,b管的气体被点燃

D.由电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的

2.下列说法中正确的是()

A.一种元素与另一种元素的原子一定不相同

B.凡含有氧元素的物质就是氧化物

C.某物质中只含有一种元素,该物质一定是一种单质

D.含有多种元素的物质一定是混合物

3.如右图所示是水的电解实验装置图。

(1)该实验中,与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分

别是和,体积比约为。

(2)该实验证明了水是由组成的。

(3)下列行为,不利于保护水资源的是(填序号)。

A.工业用水重复使用

B.大量使用化肥和农药

C.加强城市污水处理系统的建设

D.用滴灌方法给农作物浇水

4.下图是水的电解实验中对得到气体检验的操作。

(1)操作中,盛氧气的管口向上,盛氢气的管口向下,其主要原因是。

(2)检验氢气时,如果发生声,表明氢气不纯,声音,则表示氢气比较纯,发生反应的文字表达式是。混有空气(或氧气)的氢气,点燃时易发生,所以点燃氢气前,一定要检验氢气的。

5.水的组成的正确叙述是()

A.水由氢气和氧气组成.

B.水由氢元素和氧元素组成.

C.水是由一个氢分子和一个氧原子构成.

D.水是由两个氢元素和一个氧元素组成.

6.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,下图是电解水的简易装置。

(1)电源的A为极,B为极,事先向水中加入少量NaOH的目的是.

(2)C试管中收集到的气体是,用检验;D试管中收集到的气体

是,可用检验;C、D中两种气体的分子个数比为.

(3)根据上述实验事实可以得出,水是由组成.

7.(·东城期中)如图是电解水实验装置.通电一段时间后,在两个试管中分别收集到气体a和气体b。请回答:

(1)气体a是
  ,气体b是
  ,a与b产生的气体体积比是
  ;

(2)该反应的文字表达式为
  ,基本反应类型为
  ;

(3)用
  区分硬水、软水.

1.电解水实验:

A.装置----水电解器

B.电源种类---直流电

C.加入硫酸或氢氧化钠或硫酸钠的目的----增强水的导电性

D.化学反应:2H2O=2H2↑+O2↑

产生位置负极正极(父“亲”正“养”)

体积比2:1

质量比1:8

E.检验:O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃

H2---出气口置一根燃着的木条-----气体燃烧,产生淡蓝色的火焰

2.结论:

①水是由氢、氧元素组成的;

②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的;

③化学变化中,分子可分而原子不可分。

3.氢气(H2):

A.物理性质:密度最小的气体(向下排空气法);难溶于水(排水法)

B.化学性质:可燃性(用途:高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属)
  

点燃

2H2+O2====2H2O点燃前,要验纯(方法?)

现象:发出淡蓝色火焰,放出热量,有水珠产生

4.单质、化合物和氧化物:

单质:由同种元素组成的纯净物,如C,Fe,P,N2等。

化合物:由不同种元素组成的纯净物,CO2,KMnO4等。

氧化物:由俩种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素CO2、Fe2O3、P2O5。

训练在高空中有一层臭氧层,它吸收了太阳光中绝大部分紫外线,使地球的生物免受紫外线的伤害。臭氧的化学符号为O3,它是一种()

A.化合物    B.氧化物      C.混合物      D.  单质

训练纯净的氢气燃烧,产生火焰;混有一定量的空气或氧气的氢气遇明火会发生。所以氢气在点燃前一定要先。氢气能燃烧,说明氢气具有。

训练用图3-1所示装置电解水,反应一段时间后,对有关现象或结论描述正确的是()

A.甲试管中收集到的气体能支持燃烧

B.甲、乙两试管中收集到的气体质量比为2:1

C.甲、乙两试管中收集到的气体体积比为2:1

D.水是由氢气、氧气组成的

训练列图中,“○”和“●”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.

训练学家研制出利用太阳能产生的激光,并在催化剂作用下使水分解得到氢气的技术。下列说法中不正确的是()

A.该技术使水分解的文字表达式为:水氢气+氧气

B.该技术可以将太阳能转化为氢能源

C.水分解和氢气燃烧都不会产生污染

D水分解产生氢气的同时释放出巨大的能量

训练列说法正确的是()

A.含有氧元素的化合物叫做氧化物

B.只含有一种元素的物质一定是纯净物

C.含有不同元素的物质,一定不是单质

D.由不同元素构成的物质叫做化合物

基础巩固

1.关于水的叙述正确的是()

①具有可燃性②单质③化合物④无色无味⑤沸点℃⑥纯净物⑦氧化物

A.②④⑤⑥⑦B.①②③⑥    C.③④⑤⑥⑦    D.  ①③④⑥

2.下列物质中属于单质的是()

A.水B.空气C.氧气D.二氧化碳

3.水有下述性质:①水是无色、无臭的液体;②水通电会有氢气、氧气放出;③加热至℃,水会变成水蒸气;④同温同压下,水的密度比酒精大。其中属于水的化学性质的是(填序号)。

4.(·邵阳)在电解水的实验中可以直接观察到的现象是( )

A.水是由氢、氧元素组成

B.有氢气和氧气产生,且体积比为2:1

C.每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成

D.两电极均冒气泡,a管内气体与b管内气体的体积比约为2:1

5.如图所示,分别盛有不同物质的容器中,所盛物质属于单质的是________,属于化合物的是________,属于纯净物的是________,属于混合物的是________,属于氧化物的是________(均填容器下的代号)。

巅峰突破

1.(本溪)如图为验证水的组成的实验装置,下列有关说法正确的是( )

A.正极和负极产生的气体质量比为1:2

B.正极产生的气体能使带火星的木条复燃

C.水是由一个氧元素和两个氢元素组成的

D.该变化中的最小粒子为氢分子和氧分子

2.兰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,你认为下列做法中不可取的是()

A.反复多次实验查找原因

B.实验所得数据与理论值差不多,可以认为实验已经成功

C.大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水

D.查找实验装置是否漏气

3.(北京)水是一种重要的资源.

(1)电解水实验揭示了水的组成.图1实验中得到氧气的试管是
  
  
  (填“1”或“2”)

(2)自来水厂净水过程中用到活性炭,其作用是
  
  
  .

(3)海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题.图2为太阳能海水淡化装置示意图.

水变成水蒸气的过程中,不发生变化的是
  
  
  (填字母序号).

A.分子质量B.分子种类C.分子间隔

4.已知A物质是一种无色液体,它在通电的条件下可以得到两种气体B和C。D是一种银白色的金属,它在B中可以剧烈燃烧,生成一种黑色固体E。试写出下列物质的化学符号:A:;B:;C:;D:;E:。写出D在B中剧烈燃烧的文字表达式:。

5.下列物质:①甲烷(CH4)②氧气(H2)③硝酸钾(KNO3)④碳酸氢钠(NaHCO3)⑤一氧化碳(CO)⑥二氧化碳(CO2)⑦乙醇(C2H5OH)

(1)属于化合物的是;(填序号,下同)

(2)属于单质的是;

(3)属于氧化物的是。

6.A、B、C、D四种物质是初中常见的物质,

它们的转化关系如右图所示,试解答下列问题:

(1)A、B、C、D的名称:

A:____________________B:________________

C:________________D:———————————

(2)写出右图涉及的三个反应的文字表达式:

①——————————②—————————————③————————————————————

参考答案

1.D2.B3.①④⑤⑥⑦②③⑤⑦①⑥4.B5.C

1.C2.A

3.(1)氢气氧气2∶1(2)氢元素和氧元素(3)B

4.(1)氧气的密度比空气的大,而氢气的密度比空气的小(2)尖锐的爆鸣很小

氢气+氧气水爆炸纯度

5.B

6.(1)正、负,增强水的导电性

(2)氧气,带火星的木条;氢气,点燃的木条;1∶2

(3)氢元素和氧元素

7.(1)氢气;氧气;2:1;

(2)水氢气+氧气;分解反应;

(3)肥皂水.

训练D

训练淡蓝色爆炸验纯可燃性

训练C

训练C

训练D

训练C

基础巩固

1.C2.C3.②4.D5.A D A、D B、C、E D

巅峰突破

1.B2.B

3.(1)2(2)吸附性(3)AB

4.A:H2OB:O2C:H2D:FeE:Fe3O4铁+氧气四氧化三铁

5.(1)①③④⑤⑥⑦(2)②(3)⑤⑥

6.(1)A:过氧化氢;B:水;C:氧气;D:氢气;

(2)①过氧化氢水+氧气

②水氢气+氧气③氢气+氧气水

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