新版九上化学 分层练习 4.2 水的组成（含答案）

第第页新版九上化学分层练习4.2水的组成一、基础达标知识点1氢气的性质1．氢气不同于其他气体的最显著的特点是（）A．密度最小 B．无色、无臭 C．难溶于水 D．可以燃烧2．检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（）A．听到尖锐的爆鸣声 B．听到声音很小C．未听到声音 D．试管炸裂3．如图所示，小雨同学将纯净的氢气点燃。（1）观察到导管口有火焰，将干燥的烧杯倒罩在火焰上方，烧杯内壁出现。（2）据此，她发现氢气的一个性质是；该反应的文字表达式为，该反应属于（填“化合”或“分解”）反应。二、知识点2水的电解4．如图是水的电解实验装置图。（1）该实验中，与电源负极相连的a管内产生的气体为，b管内产生的气体为，a管与b管内所产生的气体的体积比约为。（2）该反应属于基本反应类型中的，电解水的过程中，发生变化的粒子是（填粒子名称）。（3）用一根燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口检验电解水反应中产生的气体，在a玻璃管处可观察到；在b玻璃管处可观察到。（4）该实验证明了水是由组成的。三、知识点3单质、化合物和氧化物5．下列物质可制造用于治疗癌症等疾病的纳米酶，其中属于单质的是（）A．金 B．氧化铁 C．氧化铈 D．四氧化三铁6．下列图中“”“”和“”分别表示不同元素的原子。（1）表示混合物的有（填字母，下同）。（2）表示单质的有，可以表示氧化物的有。7．下列物质中：①液氧；②洁净的空气；③二氧化碳；④镁条；⑤冰水混合物；⑥稀有气体；⑦高锰酸钾。其中属于混合物的是（填序号，下同）；属于纯净物的是，属于单质的是，属于化合物的是，属于氧化物的是。四、能力提升8．如图所示为石家庄某日的天气状况，其中计入空气质量指数的有害气体属于氧化物的有（）A．1种 B．2种 C．3种 D．4种9．氢气与氧气的反应放出大量热，是火箭的动力来源，该反应的微观示意图如图。下列说法不正确的是（）A．该反应中，分子种类发生了改变，原子种类没有发生改变B．该反应涉及的物质均属于单质C．氢气、氧气和水都是由分子构成的D．产物中含有氢、氧两种元素10．用如图所示装置进行电解水实验，下列说法错误的是（）A．M、N两导管口处收集的气体体积之比约为1∶2B．水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性C．将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃D．将N处收集的气体靠近火焰，若发出很小的声音，说明气体不纯11．分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、化合物、氧化物之间关系的形象表示，下列物质属于c范围的是A．干冰 B．水银 C．金刚石 D．食盐水12．如图①是电解水的简易装置，请回答下列问题：（1）实验时常在水槽中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是。（2）闭合开关，通电一段时间后，甲、乙两试管内的气体体积比约为。（3）本实验除了能证明水是由氢、氧元素组成的外，还可验证水分子的微观构成是。（4）图②是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是。13．中国空间站生命保障系统实现了氧气和水的再生，极大降低了发射成本，如图为生命保障系统示意图。（1）废水再生系统有过滤、吸附、消毒、蒸馏等净水步骤，过滤能除去水中的杂质的类型是，活性炭能除去水中的色素和异味物质，是因为它具有的结构。水的净化程度最高的步骤是。（2）空调抽湿冷凝可以回收宇航员呼出的水蒸气。此过程中发生变化的是（）（填字母）。A．分子种类 B．分子数目 C．分子大小 D．分子间隔（3）电解制氧系统中的催化剂加快了制氧速率，制氧反应的文字表达式为。五、核心素养14．某课外实验小组设计的电解水装置如图1，已知该装置气密性良好，关闭两个弹簧夹，实验进行一段时间后停止通电，请结合图示回答问题：（1）停止通电后，观察到a、b管中液面下降，但均高于d线，c管中可观察到的实验现象是，出现该现象的原因是。（2）已知图2为电解水时生成气体质量与反应时间的关系图，闭合开关S后，a管中生成气体对应的曲线为（填“甲”或“乙”）。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A、氢气是自然界所有气体里密度最小的气体，这个性质是氢气独有的，氮气、氧气、一氧化碳等其他气体密度都比氢气大，是氢气区别于其他气体最显著的特征，该选项说法正确，符合题意；

B、氧气、氮气、二氧化碳、一氧化碳等绝大多数常见气体都是无色、无臭的气体，无色无臭是多种气体共有的物理性质，不能用来区分氢气，不属于氢气独有的特点，该选项说法错误，不符合题意；

C、氮气、一氧化碳、甲烷等气体都难溶于水，难溶于水是多种气体的共性，不是氢气独有的性质，该选项说法错误，不符合题意；

D、甲烷、一氧化碳、酒精蒸气等多种气体都可以燃烧，可燃性不是氢气专属的化学性质，该选项说法错误，不符合题意。

故答案为：A。

【分析】A、根据氢气的物理性质知识点解答，氢气是已知密度最小的气体，是氢气标志性独有性质；

B、根据常见气体物理性质共性解答，氮气、氧气、二氧化碳均无色无味，该性质无唯一性；

C、根据难溶于水的气体种类知识点解答，氮气、一氧化碳、甲烷都难溶于水，无法区分氢气；

D、根据可燃性气体种类知识点解答，一氧化碳、甲烷均能燃烧，可燃性不是氢气特有。2．【答案】B【解析】【解答】A、听到尖锐的爆鸣声，代表收集的氢气里面混入了大量空气，氢气纯度很低，点燃时极易发生爆炸，是氢气不纯的标志，不符合题意；

B、听到声音很小，说明试管内氢气占比极高，混入的空气含量极少，不会发生剧烈爆炸，是氢气较纯净的标准实验现象，符合题意；

C、完全没有听到声音存在两种完全不同的情况：第一种是氢气纯度极高；第二种是试管内氢气量太少，燃烧瞬间消耗完气体，无法作为判断氢气纯净的可靠依据，不符合题意；

D、试管炸裂是氢气严重不纯发生爆炸后产生的危险损坏结果，不是用来判断氢气纯度的实验现象，不符合题意。

故答案为：B。

【分析】A、根据氢气验纯实验现象判定规则解答，尖锐爆鸣声=氢气混有大量空气，纯度低；

B、根据氢气验纯判定标准解答，轻微小声=氢气纯度高，可以安全点燃；

C、根据无声音的两种可能性分析，无法唯一确定氢气纯净，判定标准无效；

D、根据实验现象与实验事故区分知识点解答，试管炸裂是爆炸事故，不属于纯度判断现象。3．【答案】（1）淡蓝色；水雾（2）可燃性；氢气+氧气→点燃【解析】【解答】（1）纯净氢气在空气中平稳燃烧，火焰颜色为淡蓝色；氢气燃烧的生成物是水，燃烧产生的水蒸气遇到温度较低的干燥烧杯内壁，水蒸气遇冷液化成液态小水珠，因此烧杯内壁会出现一层水雾；

（2）氢气可以在空气中燃烧，体现氢气具备可燃性这一化学性质；氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，规范文字表达式：氢气+氧气→点燃水；该反应反应物有氢气、氧气两种物质，生成物只有水一种物质，满足化合反应“多变一”的特征，因此反应类型为化合反应。

【分析】（1）根据氢气燃烧基础实验现象知识点解答，淡蓝色火焰、生成水，水蒸气液化形成水雾；

4．【答案】（1）氢气；氧气；2∶1（2）分解反应；水分子（3）气体燃烧，产生淡蓝色火焰；木条燃烧得更旺（4）氢元素和氧元素【解析】【解答】（1）电解水实验固定规律“负氢正氧，氢二氧一”：电源负极连接的a玻璃管内产生氢气，电源正极连接的b玻璃管内产生氧气；氢气与氧气的生成体积比值约为2∶1；

（2）电解水反应中，反应物只有水一种物质，反应后生成氢气、氧气两种物质，满足分解反应“一变多”的特征，属于分解反应；化学变化的微观本质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子，电解水过程中，水分子会拆分为氢原子、氧原子，氢原子、氧原子不会再拆分，因此发生改变的粒子是水分子；

（3）a管内气体是氢气，氢气具有可燃性，将燃着木条放在a管尖嘴口，氢气会安静燃烧，产生淡蓝色火焰；b管内气体是氧气，氧气具有助燃性，能支持燃烧，会让原本燃着的木条燃烧得更旺；

（4）电解水只生成氢气、氧气，氢气只含氢元素，氧气只含氧元素；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不会发生改变，因此可以证明水是由氢元素和氧元素两种元素组成的。

【分析】（1）根据电解水“负氢正氧，氢二氧一”核心规律，结合装置电极标识识图判断气体种类、体积比；

（2）根据分解反应“一变多”判定标准、化学变化微观实质（分子可分、原子不可分）知识点解答；

（3）根据氢气可燃性、氧气助燃性两种气体的检验实验现象，逐项描述实验结果；

（4）根据质量守恒定律——反应前后元素种类不变，推导水的元素组成。5．【答案】A【解析】【解答】解：单质是由一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就是氧化物。

A、金是由金元素组成的纯净物，属于金属单质，符合题意；

B、氧化铁是由铁氧元素组成的纯净物，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故不符合题意；

C、氧化铈是由铈氧元素组成的纯净物，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故不符合题意；D、四氧化三铁是由铁氧元素组成的纯净物，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故不符合题意。

故答案为：A.

【分析】根据单质是由一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就是氧化物来解答。6．【答案】（1）B（2）AD；C【解析】【解答】（1）混合物的微观判定标准：体系内含有两种或两种以上完全不同的分子。观察所有微观示意图，只有B图里面存在两种不一样的分子，其余图示均只含有同一种分子，属于纯净物，因此表示混合物的填B；

（2）单质的微观判定标准：纯净物体系内，构成物质的分子只由同一种原子构成；A、D两幅图里的分子都只含有一种原子，属于单质；氧化物的微观判定标准：纯净物体系内，分子由两种不同原子构成，且其中一种原子代表氧原子；C图分子由两种不同原子构成，符合氧化物的微观结构要求，可以表示氧化物。

【分析】（1）根据混合物微观识别方法：多种不同分子共存即为混合物，结合图示分子种类判断；

（2）根据单质、氧化物微观结构判定规则分层解答：单质=同种原子构成的分子；氧化物=两种原子构成、其中一种为氧原子的分子。7．【答案】②⑥；①③④⑤⑦；①④；③⑤⑦；③⑤【解析】【解答】逐个分析7种物质的物质类别，分步拆解判断：

①液氧：液态的氧气，只含有氧元素，只由一种物质构成，属于纯净物、单质；

②洁净的空气：含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种不同物质，属于混合物；

③二氧化碳：化学式CO2，只由二氧化碳一种物质构成，含碳、氧两种元素，属于纯净物、化合物、氧化物；

④镁条：金属镁单质，只含镁元素，只由一种物质构成，属于纯净物、单质；

⑤冰水混合物：冰、水本质都是H2O，只含水一种物质，含氢、氧两种元素，属于纯净物、化合物、氧化物；

⑥稀有气体：氦气、氖气、氩气等多种气体的统称，含有多种物质，属于混合物；

⑦高锰酸钾：化学式KMnO4，只由高锰酸钾一种物质构成，含钾、锰、氧三种元素，属于纯净物、化合物，因为含有三种元素，不满足氧化物“两种元素”要求，不是氧化物。

综合分类结果：

混合物：②⑥；

纯净物：①③④⑤⑦；

单质：①④；

化合物：③⑤⑦；

氧化物：③⑤。

【分析】根据物质分类层级逻辑由粗到细逐层判断：第一步区分混合物（多种物质）和纯净物（单一物质）；第二步纯净物分为单质（只含一种元素）、化合物（含两种及以上元素）；第三步化合物中同时满足“两种元素、一种为氧元素”的是氧化物；高频易错点：冰水只有水分子，属于纯净物，不是混合物。8．【答案】C【解析】【解答】先提取图片空气质量指数内全部有害气体：二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、臭氧O3、一氧化碳CO；

氧化物严格定义：由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素的纯净化合物；

NO2：氮、氧两种元素组成，符合氧化物定义；

SO2：硫、氧两种元素组成，符合氧化物定义；

O3：只含氧一种元素，属于单质，不属于氧化物；

CO：碳、氧两种元素组成，符合氧化物定义；

满足氧化物条件的一共有NO2、SO2、CO3种。

A、只有1种氧化物，统计数量错误，不符合题意；

B、只有2种氧化物，漏算一氧化碳，统计错误，不符合题意；

C、共3种氧化物，判断准确，符合题意；

D、4种氧化物，错误将单质臭氧划入氧化物，分类概念混淆，不符合题意。

故答案为：C。

【分析】A、根据氧化物定义统计符合条件气体，实际存在3种，数量判断错误；

B、根据图中有害气体逐一筛选，漏算一氧化碳，统计数量出错；

C、根据氧化物定义，筛选出NO2、SO2、CO三种氧化物，臭氧是单质直接排除；

D、混淆单质与氧化物概念，臭氧仅含氧一种元素，不属于氧化物，判定错误。9．【答案】B【解析】【解答】结合微观示意图梳理反应全过程：反应前存在氢分子、氧分子两种分子；点燃后氢分子、氧分子破裂为氢原子、氧原子，原子重新组合形成水分子，反应后只有水分子；反应文字表达式：氢气+氧气→点燃水。

A、反应前分子是氢分子、氧分子，反应后分子是水分子，分子的种类发生改变；反应前后氢原子、氧原子的数量、种类完全没有变化，说法正确，不符合题意；

B、氢气、氧气只由一种元素组成，属于单质；生成物水由氢、氧两种元素组成，属于化合物，不是单质，因此反应涉及的物质不全部是单质，说法错误，符合题意；

C、氢气由氢分子构成，氧气由氧分子构成，水由水分子构成，三种物质的微观构成粒子均为分子，说法正确，不符合题意；

D、根据微观示意图，反应前是氢分子（H2H2​）和氧分子（O2O2​）。它们分别由氢元素和氧元素组成。套用守恒定律：化学反应中，原子只是重新组合，原子的种类和数量不变，所以元素的种类也一定不变。

推反应后（生成物）：既然反应前有氢、氧两种元素，那么生成物（水）中必然含有氢、氧两种元素。说法正确，不符合题意。

故答案为：B。

【分析】A、根据化学变化微观本质知识点解答：化学变化中分子种类一定改变，原子种类、数目一定不变；

B、根据单质、化合物定义区分反应物、生成物物质类别，水是化合物，并非全部物质为单质；

C、根据氢气、氧气、水的微观构成粒子知识点解答，三种物质均由分子直接构成；

10．【答案】D【解析】【解答】识图判断电极：M侧石墨棒连接电源正极，电解产生氧气；N侧石墨棒连接电源负极，电解产生氢气，电解水固定体积比例：氧气∶氢气=1∶2。

A、M导管收集氧气，N导管收集氢气，两种气体体积之比约1∶2，描述正确，不符合题意；

B、纯水内部几乎没有自由移动的离子，导电能力极弱，电解速率很慢；向水中加入硫酸钠、氢氧化钠，溶于水会解离出大量自由移动离子，能够增强水的导电性，加快电解速度，描述正确，不符合题意；

C、M导管口生成氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，描述正确，不符合题意；

D、N导管收集的气体是氢气，氢气验纯标准：靠近火焰听到很小的声音，代表氢气纯度很高；只有听到尖锐爆鸣声时，才代表氢气不纯，本选项描述完全相反，说法错误，符合题意。

故答案为：D。

【分析】A、根据电解水“正氧负氢，氢二氧一”体积规律，结合装置电极标识识图判断；

B、根据纯水导电性弱的实验常识，加入可溶性酸碱盐增强导电性的操作知识点解答；

C、根据氧气助燃性，氧气检验的标准实验现象（带火星木条复燃）解答；

D、根据氢气验纯的现象判定规则解答，小声=纯净，尖锐爆鸣=不纯，本选项概念颠倒。11．【答案】A【解析】【解答】A.干冰是固态的二氧化碳，是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故正确；B.水银是金属汞的俗称，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故错误；C.金刚石是碳元素形成的单质，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故错误；D.食盐水中含有氯化钠、水，属于混合物，故错误。故答案为：A。【分析】纯净物：有一种物质组成的物质；

单质：有一种元素组成的一种纯净物；

化合物：有多种元素组成的一种纯净物；

氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。

纯净物分为单质和化合物，氧化物是化合物中的一种，则a是纯净物，b是化合物，c是氧化物。12．【答案】（1）增强水的导电性（2）1∶2（3）水分子是由氢原子和氧原子构成的（4）每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子【解析】【解答】（1）纯净的水中几乎不存在自由移动的带电离子，导电能力极差，直接通电电解水反应速度极慢；向水槽中加入少量硫酸钠或者氢氧化钠固体，固体溶于水会解离出大量可自由移动的离子，增强水整体的导电能力，加快电解水的反应速率；

（2）电解水遵循“正氧负氢”，甲试管连接电源正极，生成氧气；乙试管连接电源负极，生成氢气；氧气和氢气的体积比值固定为1∶2；

（3）电解水反应生成只含氢元素的氢气、只含氧元素的氧气，宏观证明水由氢、氧元素组成；从微观角度观察水分子分解示意图，水分子会拆分为氢原子、氧原子，最终重组为氢分子、氧分子，能够直接验证：水分子是由氢原子和氧原子构成的；

（4）结合图②水分子分解微观示意图完整描述变化过程：通电提供能量后，每1个水分子分裂成2个氢原子和1个氧原子；分裂出的氢原子两两结合，每2个氢原子形成1个氢分子；分裂出的氧原子两两结合，每2个氧原子形成1个氧分子；大量氢分子聚集形成氢气，大量氧分子聚集形成氧气。

【分析】（1）根据纯水导电性弱的实验原理，加入电解质增强导电性的实验操作知识点解答；

（2）根据电解水“氢二氧一”体积规律，结合装置电源正负极标识判断气体体积比；

（3）根据化学变化中原子不消失、不改变的微观原理，证明分子由原子构成；

（4）根据化学变化微观实质：分子破裂、原子重新组合，分步完整描述水分子分解全过程。13．【答案】（