4.3 水的组成
一、单选题
1．物质分类法是学习化学的一种重要手段。下列物质常用于制作消毒剂，其中属于氧化物的是
A．酒精（C2H5OH） B．二氧化氯（ClO2）
C．过氧乙酸（C2H4O3） D．高锰酸钾（KMnO4）
2．宏观与微观联系是学习化学的重要方法。下列从这两个角度对水的描述都正确的是
选项 有关水的宏观事实 微观解释或说明
A 水结成冰 降温后分子停止了运动
B 水与酒精混合后总体积略减小 液体分子间有间距
C 水电解生成氢气和氧气 水中含有氢分子和氧分子
D 水与冰的共存物属于混合物 水与冰是两种不同的化学物质
3．物质分类观是学习化学的必备学科素养，下列常见物质以单质、氧化物、混合物顺序排列的是
A．铁粉、自来水、氯酸钾 B．冰、二氧化锰、食醋
C．臭氧、干冰、赤铁矿 D．钢、氧化铁、浓硫酸
4．下列图示的实验操作中，正确的是
【信息提示】锌能与盐酸反应生成氢气，可用于实验室制氢气
A．检验装置的气密性
B．验证氢气的可燃性
C．称固体质量
D．处理废弃药品
5．“化学观念”是化学的核心素养之一，下列说法正确的的是
A．“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在不断运动
B．水通直流电，水分子本身没有改变
C．“热胀冷缩”说明分子的体积随温度的变化而变化
D．CO是保持一氧化碳性质的最小粒子
6．电解水的实验如图。下列说法不正确的是
A．试管2中得到 B．实验说明水分子是可分的
C．实验能证明水的元素组成 D．产生的O2与H2的质量比为1：2
7．下列物质的用途，主要利用物理性质的有
A．食品充氮防腐 B．水通电制取氧气
C．氧气用于金属切割 D．活性炭净水
8．分析推理是化学学习过程中的常用方法，下列推理中正确的是
A．物质和氧气发生的反应是氧化反应，所以发生氧化反应一定有氧气参加
B．氧化物里含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
C．化合物是含有不同元素的纯净物，所以含不同种元素的纯净物一定是化合物
D．分子、原子都是构成物质微粒，所以物质一定都是由分子、原子构成的
9．分析推理是学习化学常用的思维方法，以下推理正确的是
A．单质只含有一种元素，只含一种元素的物质一定是单质
B．离子是带电的粒子，带电的粒子一定是离子
C．元素是具有相同质子数的一类原子的总称，具有相同质子数的粒子一定属于同种元素
D．化学变化有新物质生成，有新物质生成的变化一定是化学变化
10．下列物质属于氧化物的是
A．KCl B．KMnO4 C．H2O D．O2
11．下图中“○”和“●”分别表示两种质子数不同的原子，其中能表示由两种化合物组成的混合物的是
A． B．
C． D．
12．下列有关“水”的叙述中，正确的是
A．净水过程使用活性炭发生了化学变化
B．水是由氢气和氧气组成
C．用肥皂水可以区分硬水和软水
D．电解水时，在正极产生的气体体积是负极的2倍
13．超轻水，又称“低氘水”，它是采纳高科技制造技术，降低自然界水中的氘含量而生产的高端饮用水，日前超轻水在很多国家已经宽泛地用于癌症防治、保健养生、美容护理等领域。以下对于超轻水的说法中不正确的选项是
A．超轻水属于氧化物 B．超轻水和一般水的化学性质不同
C．超轻水中水分子不断运动 D．饮用超轻水对身体有益
14．分类是研究物质及其变化的重要思想和方法。如图可表示纯净物、单质、化合物、氧化物之间的关系，若整个大圆圈表示纯净物，则下列物质中属于Z范围的物质是
A．臭氧 B．小苏打 C．干冰 D．酒精
二、填空题
15．如图是简易电解水的装置图，试根据观察到的实验现象回答问题：
(1)通电一段时间后，C试管中产生的气体是______（填化学式），B电极为电源的______极。（填“正”或 “负”），该实验说明水是由______组成的。
(2)如果该实验中产生氢气4mL，则同时会生成氧气______mL。其中D管中的气体可以用______检验。
(3)做此实验时，在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠的目的是______。
16．在化学学习中，我们要会将物质进行分类。请将下列物质按要求分类（填序号）。
① 五氧化二磷 ②二氧化硫 ③氧气 ④硫粉 ⑤高锰酸钾 ⑥冰水混合物 ⑦井水
(1)其中属于混合物的是_________；
(2)属于化合物的是__________；
(3)属于单质的是__________；
(4)含有大量氧分子的是__________。
17．水是最重要的自然资源，也是生命之源。
(1)为了人类和社会经济的可持续发展，我们必须爱护水资源，节约用水是每个公民的责任和义务。下列做法属于节约用水的是 （选填序号）。
A．城市生活废水直接排入河流 B．农业上合理使用化肥和农药
C．工业上冷却水循环使用 D．用水后及时关闭水龙头
(2)饮用酸碱度过大或硬度过大的水都不利于人体健康。在生活中可用_____区分硬水和软水，可通过______方法来降低水的硬度；电解水的实验中，负极和正极产生的气体体积比大约是___。
18．从宏观走进微观，探寻变化的奥秘。下图是氢气和氯气反应的微观模拟图，请回答下列问题：
(1)生成物按物质分类属于______（填物质类别）。
(2)A到B变化的微观实质是______。
(3)画出与氯元素在同一周期，且少两族的原子结构示意图______。
(4)在此化学反应前后发生改变的粒子是______。
19．水是生命之源。学习化学以后，我们对水有了系统的认识。
(1)了解了水资源。地球上的总储水量虽然很大，但淡水很少。爱护、保护水资源是每个公民的责任和义务。请你提出一条保护水资源的合理化建议：_______。
(2)了解了自然界的水。自然界中的水可分为硬水和软水，硬水是含有较多______的水，可用_______来区分硬水和软水，向水样中加入试剂后，振荡，观察到________，说明该水属于硬水，反之，则为软水。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中常通过________的方法降低水的硬度。
(3)知道了水的组成、结构和性质。如如图实验，接通电源后，可观察到两电极附近________；一段时间后，a、b两玻璃管中产生的气体体积情况是________；打开b玻璃管活塞，将燃着的木条接近玻璃尖嘴，观察到的现象是________。通过下图实验，我们知道了水可以发生分解反应，水是由_______组成的，一个水分子是由_______构成的。
(4)了解了水的净化方法。自然界的水一般不能直接饮用，需要净化。向水中加入絮凝剂（例如________），经溶解、静置、_______（填操作名称），可除去不溶性杂质，然后加入活性炭，利用其_________性除去异味，再杀菌消毒，得到生活用水即自来水。在实验室中常用_________的方法以得到净化程度较高的水。若用氯气杀菌消毒，通常会发生两个化学反应，其微观过程可用下图表示：
甲反应中产物的化学式为________和______，乙反应所属的基本反应类型为________，生成的单质的化学式为________。
20．用化学实验操作知识回答下列问题：
(1)可燃性气体点燃前要先______。
(2)实验室制取气体前，应先检查______。
1
答案解析
1．B
【解析】氧化物是含有两种元素其中一种为氧元素的化合物。
A、酒精由碳、氢、氧三种元素组成，不属于氧化物，故A不符合题意；
B、二氧化氯含有氯、氧两种元素，属于氧化物，故B符合题意；
C、过氧乙酸由碳、氢、氧三种元素组成，不属于氧化物，故C不符合题意；
D、高锰酸钾由钾、锰、氧三种元素组成，不属于氧化物，故D不符合题意。
故选B。
2．B
【解析】A、温度降低只会减慢分子运动的速率，但分子运动不会停止，故选项错误；
B、水与酒精混合后总体积略减小，可以说明分子之间有间距，故选项正确；
C、水电解生成氢气和氧气说明水是由氢元素和氧元素组成的，水中只含水分子，不含氢分子和氧分子，故选项错误；
D、水和冰均是由水分子构成的，属于同种物质，故选项错误。
故选B。
3．C
【解析】A、铁是由铁元素组成的单质，自来水是由多种物质组成的，属于混合物，氯酸钾是由钾、氯、氧三种元素组成的，属于化合物，故错误；
B、冰是水的固体，是由氢元素和氧元素组成的纯净物，属于氧化物，二氧化锰是由锰元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，食醋中含有水和醋酸，属于混合物，故错误；
C、臭氧是由氧元素组成的单质，干冰是由碳元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，赤铁矿的主要成分是氧化铁，还含有一些杂质，属于混合物，故正确；
D、钢是铁的合金，属于混合物，氧化铁由铁元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，浓硫酸是硫酸的水溶液，属于混合物，故错误。
故选C。
4．A
【解析】A、向内推注射器的活塞，若是装置气密性良好，则会出现长颈漏斗内液柱上升的现象，图中做法正确；
B、验证氢气的可燃性不能直接在导管口点燃，要收集后在点燃验纯，图中做法错误；
C、称量食盐时要遵循“左物右码”，图中做法错误；
D、废弃药品不能直接倒入下水道内，要放入指定的容器内，图中做法错误。
故选A。
5．A
【解析】A、“遥知不是雪，为有暗香来”，闻到花香说明分子不断运动，A正确；
B、水通直流电后水会分解生成氢气和氧气，水分子发生改变，B错误；
C、“热胀冷缩”说明分子的间隔发生改变，分子的体积随温度的变化不发生变化，C错误；
D、CO是保持一氧化碳化学性质的最小粒子，D错误。
故选A。
6．D
【解析】A、电解水正极生成氧气，负极生成氢气，则试管2中得到，故A正确；
B、电解水生成氢气和氧气，则实验说明水分子是可分的，故B正确；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，则实验能证明水的元素组成，故C正确；
D、电解水的关系式为，则产生的O2与H2的质量比为，故D不正确。故选D。
7．D
【解析】A、食品充氮防腐，是因为氮气的化学性质稳定，不易与其它物质发生反应，利用的是其化学性质，故不符合题意；
B、水通电分解制取氧气，需要通过化学变化表现出来，利用的是其化学性质，，故不符合题意；
C、氧气用于金属切割，是因为氧气具有助燃性，助燃性属于化学性质，故不符合题意；
D、活性炭净水，是因为活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，故符合题意。
故选D。
8．C
【解析】A、物质和氧气发生的反应是氧化反应，但发生氧化反应不一定有氧气参加，如H2与CuO在加热的条件下发生反应，其中氢气夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应，故A不正确；
B、由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物，故含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如硫酸，含有氧元素但不是氧化物，故B错误；
C、化合物是含有不同元素的纯净物，所以含不同种元素的纯净物一定是化合物，故C正确；
D、分子、原子都是构成物质微粒，但物质不一定都是由分子、原子构成的，构成物质的粒子还有离子，故D错误；
故选C。
9．D
【解析】A、单质只含有一种元素，但只含一种元素的物质不一定是单质，如氧气与臭氧混合，故选项推理错误；
B、离子是带电的粒子，但带电的粒子不一定是离子，如质子带正电，故选项推理错误；
C、元素是具有相同质子数的一类原子的总称，但具有相同质子数的粒子不一定属于同种元素，如一个水分子含有10个质子，一个氖原子也含有10个质子，二者不属于同种元素，故选项推理错误；
D、化学变化的特征是有新物质生成，有新物质生成的变化一定是化学变化，故选项推理正确。
故选：D。
10．C
【解析】A、不含氧元素，不属于氧化物，故选项错误；
B、含有钾、锰、氧三种元素，不属于氧化物，故选项错误。
C、氢和氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，故选项正确。
D、由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质，故选项错误。
故选C。
11．B
【解析】根据提供的信息可以判断物质的组成，由一种分子构成，属于纯净物，由不同分子构成，属于混合物。
A、图中的物质是由两种物质组成的混合物，并且两种物质都是单质，故选项错误；
B、图中的物质是由两种物质组成的混合物，并且都是由两种元素组成，都属于化合物，故选项正确；
C、图中的物质是由一种物质组成的纯净物，并且由两种元素组成，属于化合物，故选项错误；
D、图中的物质是由两种物质组成的混合物，一种是单质，一种是化合物，故选项错误。
故选：B。
12．C
【解析】A、净水过程使用活性炭吸附水中色素和异味，没有生成新物质，发生了物理变化，错误；
B、水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；说明水是由氢氧元素组成的，错误；
C、硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的水；鉴别硬水和软水可以使用肥皂水，泡沫较少浮渣较多的是硬水，泡沫较多浮渣较少的是软水，故可用肥皂水鉴别硬水和软水；正确；
D、水在通电的条件下正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2；故在正极产生的气体体积是负极的二分之一，错误；
故选C。
13．B
【解析】A、超轻水是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，属于氧化物，故A正确，不符合题意；
B、超轻水和一般水都是由水分子构成的，所以它们的化学性质相同，故B错误，符合题意；
C、所有的分子都是不断运动的，所以超轻水中水分子也是不断运动的，故C正确，不符合题意；
D、超轻水用于癌症防治、保健养生、美容护理等领域，因此饮用超轻水对身体有益，故D正确，不符合题意；
故选B。
14．C
【解析】按照题意大圆圈表示纯净物，则X表示单质，Y表示化合物，Z表示氧化物；氧化物的定义是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物；
A、O3是单质，不是氧化物，A选项错误；
B、NaHCO3属于盐，题中的Z表示的是氧化物，B选项错误；
C、干冰是二氧化碳，属于氧化物，C选项正确；
D、酒精（C2H5OH）不符合氧化物只有两种元素的定义，D选项错误；
故选：C。
15．(1) H2 正 氢元素和氧元素
(2) 2 带火星木条
(3)增强水的导电性
【解析】(1)由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，通电一段时间后，C试管中产生的气体较多是氢气，化学式是：H2；则A为电源的负极，B电极为电源的正极。氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，如果该实验中产生氢气4mL，则同时会生成氧气2mL。其中D管中的气体是氧气，具有助燃性，可以用带火星木条检验。
(3)由于稀硫酸或氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子，做此实验时，在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。
16．(1)⑦
(2)①②⑤⑥
(3)③④
(4)③
【解析】单质：由同种元素组成的纯净物。化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物（区别于单质）。混合物：是由两种或多种物质混合而成的物质。纯净物：是指由一种单质或一种化合物组成的物质。
① 五氧化二磷属于纯净物，由磷元素和氧元素组成，属于化合物；
②二氧化硫属于纯净物，由硫元素和氧元素组成，属于化合物；
③氧气属于纯净物，只由氧元素组成，属于单质；
④硫粉属于纯净物，只由硫元素组成，属于单质；
⑤高锰酸钾属于纯净物，由钾元素、锰元素和氧元素组成，属于化合物；
⑥冰冰水混合物只含有水一种物质，属于纯净物，由氢元素和氧元素组成，属于化合物；
⑦井水含有水和很多可溶性物质，属于混合物；
17．(1)CD
(2) 肥皂水 煮沸##加热煮沸 2：1
【解析】(1)A、城市生活废水直接排入河流会污染水，不属于节约用水，不符合题意；
B、农业上合理使用化肥和农药可以防止水污染，不属于节约用水，不符合题意；
C、工业上冷却水循环使用属于节约用水，符合题意；
D、用水后及时关闭水龙头属于节约用水，符合题意。
故选：CD；
(2)饮用酸碱度过大或硬度过大的水都不利于人体健康。在生活中可用肥皂水区分硬水和软水，遇肥皂水产生泡沫少的是硬水，遇肥皂水产生泡沫多的是软水；天然水加热煮沸时，水中的可溶性钙镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低，可通过煮沸（或加热煮沸）方法来降低水的硬度；电解水的实验中，负极产生氢气和正极产生氧气的体积比大约是2:1。
18．(1)化合物
(2)点燃条件下，发生反应的氢气分子分解成氢原子，氯气分子分解成氯原子
(3)
(4)氢分子、氯分子
【解析】(1)由题意可知，生成物为氯化氢，氯化氢是由氢元素和氯元素组成的化合物；
(2)A到B变化的微观实质是点燃条件下，点燃条件下，发生反应的氢气分子分解成氢原子，氯气分子分解成氯原子；
(3)氯元素位于化学元素周期表第三周期，第VIIA族，与氯元素在同一周期，且少两族的元素是磷元素，位于第三周期，第VA族，其原子结构示意图为：；
(4)在化学变化中，分子可以再分为原子，而原子不能再分，在该化学反应中，氢分子分解成氢原子，氯分子分解成氯原子，氢原子和氯原子重新结合成氯化氢分子，因此在这个反应中，发生改变的粒子是氢分子和氯分子，没有发生改变的是氢原子和氯原子。
19．(1)生活污水处理达标后排放或一水多用或合理使用农药化肥等
(2) 可溶性钙镁化合物 肥皂水 泡沫少，浮渣多 煮沸
(3) 有气泡产生 1:2 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 氢元素和氧元素 一个氧原子和两个氢原子
(4) 明矾 过滤 吸附 蒸馏 HCl HClO 分解反应 O2
【解析】(1)保护水资源就是防止水污染和节约用水，保护水资源的方法有：生活污水处理达标后排放或一水多用或合理使用农药化肥等；
(2)硬水是含有较多可溶性钙镁化合物的水，可用肥皂水来区分硬水和软水，向水样中加入试剂后，振荡，观察到泡沫少，浮渣多，说明该水属于硬水，反之，则为软水。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中常通过加热煮沸的方法降低水的硬度；
(3)根据电解水时，“正氧负氢，氢二氧一“，接通电源后，可观察到两电极附近有气泡产生；如图所示，a管连接的是正极，生成氧气，b管连接的是负极，生成氢气，a、b两玻璃管中产生的气体体积比为1:2，氢气燃烧生成淡蓝色火焰，打开b玻璃管活塞，将燃着的木条接近玻璃尖嘴，观察到的现象是：气体燃烧，产生淡蓝色火焰。通过如图实验，根据化学反应前后元素种类不变可知，水是由氢元素和氧元素组成的，一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成；
(4)向水中加入絮凝剂（例如明矾），经溶解、静置、过滤，可除去不溶性杂质，活性炭具有吸附性，加入活性炭，利用其吸附性除去异味，在实验室中常用蒸馏的方法以得到净化程度较高的水；
由微观示意图可知，甲反应中产物的化学式为HCl和HClO；乙反应是由一种物质反应分解生成两种物质，符合一变多的特点，属于分解反应；单质是由一种元素组成的纯净物，由图可知，生成的单质的化学式为O2。
20．(1)检验纯度
(2)装置的气密性
【解析】(1)可燃性气体不纯时点燃易发生爆炸，故在点燃可燃性气体前，要先检验气体的纯度，故填：检验纯度；
(2)实验室制取气体前，应先检查装置的气密性，防止气密性不好，更换部分装置时浪费药品，故填：装置的气密性。
