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- 2021-11-11 发布
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课题3 水的组成
答案:
(1)小 (2)氢气+氧气水 (3)水氢气+氧气 (4)1∶2 (5)使带火星的木条复燃 (6)氢、氧两种元素 (7)同种元素 (8)纯净 (9)不同种元素 (10)纯净
1.氢气的性质
(1)氢气的物理性质
氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。
实验室如何收集氢气啊?
由于氢气难溶于水,可以用排水法,也可以根据其密度小的性质,采用向下排空气法。
(2)氢气的化学性质——可燃性
①氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰。
②氢气与一定量的空气或氧气混合遇明火时可能会发生爆炸。
上述两种情况均可用同一文字表达式表示:氢气+氧气水。
(3)检验氢气纯度的方法
如图所示,收集一试管氢气,用拇指堵住试管口并向下靠近火焰,移开拇指,若发出尖锐爆鸣声,表明氢气不纯,若声音很小则表示氢气较纯。
谈重点 点燃氢气前为什么要先验纯
如果氢气不纯,遇明火可能会发生爆炸,所以点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度,在使用氢气时,一定要特别注意安全。
【例1】航天所用燃料之一为液氢,下列说法中属于H2的化学性质的是( )
A.液氢燃烧
B.氢气的密度比空气的小
C.氢气具有可燃性
D.燃烧产生淡蓝色火焰
解析:化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质,可燃性属于物质的化学性质。
答案:C
2.电解水实验
(1)实验装置(略)
(2)实验现象
①两电极上均有气泡产生。
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②正极端的玻璃管与负极端的玻璃管内气体体积比约为1∶2。
(3)气体验证
①正极端的玻璃管中的气体能使带火星的木条复燃,证明是氧气。
②负极端的玻璃管中的气体被点燃火焰呈淡蓝色,证明是氢气。
(4)实验结论
水在直流电的作用下,分解产生了氢气和氧气,文字表达式为:
水氢气+氧气
(H2O) (H2) (O2)
(5)电解水时的注意事项
①与电池负极相连的电极产生氢气,与电池正极相连的电极产生氧气,可记为“正氧负氢,氢二氧一”。
②电解水时通的是直流电,而不是交流电。
③理论上水分解产生的氢气与氧气的体积比为2∶1,但由于氧气比氢气在水中溶解的量多,所以实验开始一段时间氢气的体积往往大于氧气体积的2倍。
④水通电分解产生氢气和氧气,但不能认为水是由氢气和氧气组成的。
水的导电性很弱,加入少量稀硫酸或氢氧化钠,可增强水的导电性啊!
【例2—1】如图所示为通电分解水的简易装置。试完成下列问题:
(1)与A量筒中的电极相连接的是电池的________极,B量筒中收集的气体是________。
(2)如果用VA和VB分别表示A量筒和B量筒中收集的气体的体积,则VA∶VB约等于________∶________。
(3)该实验能证明的结论是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:水通电分解,与电源正极相连的试管得到O2,与电源负极相连的试管得到H2,体积比大约为1∶2。
答案:(1)负 氧气
(2)2 1
(3)①水是由氢、氧两种元素组成的 ②水中氢、氧两种元素的原子个数比是2∶1(其他合理答案也可)
(6)水分解的微观解释
①每个水分子(H2O)是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
②当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气,如图。
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水分子分解示意图
谈重点 水分解的微观解释 水通电分解属于化学变化。变化中,水分子变成了氢分子和氧分子,分子发生了改变,但构成水的氢原子和氧原子没变,只是发生了重新组合。
【例2—2】水电解的过程可用下列图示表示,微粒运动变化的先后顺序是( )
A.①②③④ B.④①③②
C.①②④③ D.①④③②
解析:水电解的微观过程是:水是由水分子构成的,在电流的作用下,水分子分解为氧原子和氢原子,氧原子向正极运动,氢原子向负极运动,氧原子和氢原子分别在正极和负极两两结合,生成氧分子和氢分子,进而放出氧气和氢气,A正确。
答案:A
3.单质和化合物
(1)单质
由同种元素组成的纯净物叫做单质,如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)都是单质。
辨误区 只含一种元素的物质一定是单质吗 只含一种元素的物质不一定是单质。因为该物质不一定是纯净物。例如,氧元素可以组成氧气和臭氧,但氧气和臭氧的混合气体却不是单质。
(2)化合物
组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物。如二氧化碳(CO2)、高锰酸钾(KMnO4)都是化合物。
辨误区 含不同种元素的物质一定是化合物吗 含两种或两种以上元素的物质并不一定是化合物。因为它不一定是纯净物,例如,空气由多种元素组成,但属于混合物。
(3)氧化物
由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。如水(H2O)、二氧化碳(CO2)都是氧化物。
辨误区 含氧元素的化合物一定是氧化物吗 含氧元素的化合物不一定是氧化物。氧化物的组成元素必须为两种且一种是氧元素。例如,氯酸钾(KClO3)虽然含氧元素,但不是氧化物,因为它由三种元素组成。
【例3】下列物质中属于化合物的是( )
A.二氧化硫 B.空气
C.磷 D.加碘食盐
解析:二氧化硫由一种物质组成,是纯净物,二氧化硫又是由不同种元素组成,所以属于化合物,故A项正确;空气、加碘食盐都是由不同的物质组成,属于混合物,故B、D错误;磷属于单质,故C错误。
答案:A
4.单质、化合物、氧化物之间的关系
(1)单质与化合物的关系
都是纯净物,单质含同种元素,化合物含不同种元素。一种纯净物如果不是单质,则一定是化合物。
(2)化合物与含氧化合物、氧化物的关系(如图):
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(3)化合物与混合物的关系
化合物是含不同元素的纯净物,与混合物是两个不同的概念。
(4)判断单质、化合物、氧化物的依据是物质的组成元素,而不是物质的名称。
【例4】(综合题)下列分别盛有不同物质的容器中(如图),所盛物质属于单质的是________,化合物的是________,纯净物的是________,混合物的是________,氧化物的是________。(均填容器下的代号)
解析:氧气和液氧属于同一种物质,且是由同种元素组成的纯净物,故A中的物质属于单质;氧气和臭氧、二氧化碳和一氧化碳、过氧化氢和水虽然分别都是由相同的元素组成的,但属于两种不同的物质,故B、C、E中的物质都属于混合物;冰和水是两种不同状态的同种物质,是由两种不同的元素组成的化合物,且其中一种是氧元素,故D中物质属于化合物,也属于氧化物。
答案:A D A、D B、C、E D
5.物质的分类
【例5】(综合应用题)将下列物质按要求分类(填序号):
①空气 ②氧气 ③水蒸气 ④高锰酸钾 ⑤铁粉 ⑥氮气 ⑦海水 ⑧冰水共存物 ⑨过氧化氢和水 ⑩二氧化硫
(1)属于混合物的是________。
(2)属于化合物的是________。
(3)属于单质的是________。
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解析:由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物,因此①⑦⑨为混合物;含有不同种元素的纯净物叫做化合物,因此③④⑧⑩为化合物;由同种元素组成的纯净物叫做单质,因此②⑤⑥为单质。
答案:(1)①⑦⑨ (2)③④⑧⑩ (3)②⑤⑥
6.水的电解实验的创新应用题
电解水时,应通直流电。电源正极处得到的气体能支持燃烧,是氧气;电源负极处得到的气体能燃烧,是氢气。且氧气与氢气的体积比约为1∶2,简单记为“正氧负氢,氢二氧一”。要熟记这一实验事实,有很多题目通过多种形式来考查我们对水电解实验的现象掌握情况。
另外题目有时告知我们H2与O2的体积比不是2∶1或大于2∶1,此时要考虑到H2、O2在水中不同的溶解能力(O2比H2更易溶于水),或者装置漏气等情况。
【例6】(创新题)如图所示,图1是电解水的简易装置;图2是电解水生成气体的体积随时间的关系图,试回答下列问题:(甲试管生成气体A,乙试管生成气体B)
(1)图中a、b两极分别是电源的哪一极:
a是________极;b是________极。
(2)气体B可以用点燃的木条检验,现象是____________________,说明气体B有________(性质)。
(3)3 min时,甲、乙两个试管内收集的气体的体积比约为______。
解析:要学会从图像中获取信息,并把信息转化为解答问题的已知条件。从图像上可以看出,同一时间内产生A气体的体积大约是B气体的两倍,因此A为氢气,B为氧气,据此为条件,后面的问题便可迎刃而解。
答案:(1)负 正 (2)燃着的木条燃烧更剧烈 助燃性 (3)2∶1
课题3 水的组成
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意)
1.人体是一座元素的“仓库”,地壳中天然存在的化学元素,大多在人体内都能找到。人体含量最多的元素应是( )。
A.氧 B.碳 C.氢 D.钙
2.有关水的电解实验,下列说法正确的是( )。
A.证明了水是由氢元素和氧元素组成
B.证明了水是由氢气和氧气组成
C.证明了水中含有氢、氧两种物质
D.证明了水中含有氢、氧两种分子
3.下列说法正确的是( )。
A.干净物质一定是纯净物
B.混合物是由两种物质组成的
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C.纯净物的组成固定,因此有固定的化学性质
D.混合物各成分不能保持原有的性质
4.经实验测定某种物质中只含有一种元素,下列推断正确的是( )。
A.该物质一定是纯净物 B.该物质一定是单质
C.该物质一定不是混合物 D.该物质一定不是化合物
5.对人类生存环境不会造成危害的是( )。
A.汽车排出的废气
B.生活污水的任意排放
C.随意丢弃废旧电池
D.氢气在空气中燃烧的生成物
6.下列物质属于氧化物的是( )。
A.高锰酸钾
B.一氧化碳和二氧化碳的混合物
C.液态氧
D.冰和水的混合物
7.分子是构成物质的一种粒子。下列有关水分子的叙述正确的是( )。
A.受热时水分子的体积逐渐变大
B.降温时水分子的化学性质发生改变
C.反应时构成水分子的原子种类发生改变
D.电解水生成氢气和氧气说明水分子是可分的
二、填空题
8.在①海水;②红磷;③氯酸钾;④四氧化三铁;⑤空气;⑥高锰酸钾;⑦硫酸铜;
⑧镁;⑨氯化钠;⑩液氧几种物质中,属于混合物的是______,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__________,属于金属单质的是________。
9.用“单质”或“化合物”填空:
在化合反应中,生成物一定是________,不可能是________。在分解反应中,生成物可能是________或________,但反应物一定是________。
三、推断题
10.在A、B、C三种无色气体中。A气体在空气中燃烧时生成物只有水。将烧红的木炭分别放入B、C两瓶中,在B中剧烈燃烧,发出白光,在C中立即熄灭,已知C是空气中含量最多的气体,则A是(写化学符号)________,B是________,C是________。写出A气体在空气中燃烧的化学符号表达式:______________________________。
课题3 水的组成
1.A 解析:人体含量最多的元素与地壳含量最多的元素都是一样,是氧元素。
2.A
3.C 解析:纯净物是由一种物质组成,而混合物是由两种或多种物质组成的。
4.D 解析:纯净物中有一种元素组成的单质,也有多种元素组成的化合物,所以A错;混合物中虽有多种物质也有一种元素的可能,如红磷、白磷的混合,氧气和臭氧的混合,所以C错;化合物是由不同种元素组成的。
5.D 解析:氢气在空气中燃烧的生成物是水,无污染。
6.D 解析:冰和水的混合物其实还是水,属于氧化物。
7.D 解析:电解水说明了分子是可分的,但原子不可分。
8.①⑤ ②③④⑥⑦⑧⑨⑩ ②⑧ ③④⑥⑦⑨ ④ ⑧
9.化合物 单质 单质 化合物 化合物
10.H2 O2 N2 H2+O2H2O
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