1
课题 3 水的组成
答案：
(1)小 (2)氢气＋氧气 ― ― →点燃
水 (3)水 ― ― →通电
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 ― ― →点燃
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。2
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 ― ― →通电
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。
电解水时，常在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠，这是为什么？
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。3
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)：4
(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________。5
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6
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＋O2 ― ― →点燃
H2O
微信/支付宝扫码支付