新人教版九年級化學(xué)上冊例題精講：第4單元 課題3水的組成

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課題3　水的組成 答案： (1)小　(2)氫氣＋氧氣水　(3)水氫氣＋氧氣　(4)1∶2　(5)使帶火星的木條復(fù)燃　(6)氫、氧兩種元素　(7)同種元素　(8)純凈　(9)不同種元素　(10)純凈 1．氫氣的性質(zhì) (1)氫氣的物理性質(zhì) 氫氣是無色、無臭、難溶于水的氣體，密度比空氣的小。 實(shí)驗(yàn)室如何收集氫氣??？ 由于氫氣難溶于水，可以用排水法，也可以根據(jù)其密度小的性質(zhì)，采用向下排空氣法。 (2)氫氣的化學(xué)性質(zhì)——可燃性 ①氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。 ②氫氣與一定量的空氣或氧氣混合遇明火時可能會發(fā)生爆炸。 上述兩種情況均可用同一文字表達(dá)式表示：氫氣＋氧氣水。 (3)檢驗(yàn)氫氣純度的方法 如圖所示，收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口并向下靠近火焰，移開拇指，若發(fā)出尖銳爆鳴聲，表明氫氣不純，若聲音很小則表示氫氣較純。 談重點(diǎn) 點(diǎn)燃?xì)錃馇盀槭裁匆闰?yàn)純 如果氫氣不純，遇明火可能會發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要檢驗(yàn)氫氣的純度，在使用氫氣時，一定要特別注意安全。 【例1】航天所用燃料之一為液氫，下列說法中屬于H2的化學(xué)性質(zhì)的是(　　) A．液氫燃燒 B．氫氣的密度比空氣的小 C．氫氣具有可燃性 D．燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 解析：化學(xué)性質(zhì)是物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，可燃性屬于物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。 答案：C 2．電解水實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)裝置(略) (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①兩電極上均有氣泡產(chǎn)生。 ②正極端的玻璃管與負(fù)極端的玻璃管內(nèi)氣體體積比約為1∶2。 (3)氣體驗(yàn)證 ①正極端的玻璃管中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。 ②負(fù)極端的玻璃管中的氣體被點(diǎn)燃火焰呈淡藍(lán)色，證明是氫氣。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 水在直流電的作用下，分解產(chǎn)生了氫氣和氧氣，文字表達(dá)式為： 水氫氣＋氧氣 (H2O)　(H2)　(O2) (5)電解水時的注意事項(xiàng) ①與電池負(fù)極相連的電極產(chǎn)生氫氣，與電池正極相連的電極產(chǎn)生氧氣，可記為“正氧負(fù)氫，氫二氧一”。 ②電解水時通的是直流電，而不是交流電。 ③理論上水分解產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比為2∶1，但由于氧氣比氫氣在水中溶解的量多，所以實(shí)驗(yàn)開始一段時間氫氣的體積往往大于氧氣體積的2倍。 ④水通電分解產(chǎn)生氫氣和氧氣，但不能認(rèn)為水是由氫氣和氧氣組成的。 水的導(dǎo)電性很弱，加入少量稀硫酸或氫氧化鈉，可增強(qiáng)水的導(dǎo)電性??！ 【例2—1】如圖所示為通電分解水的簡易裝置。試完成下列問題： (1)與A量筒中的電極相連接的是電池的________極，B量筒中收集的氣體是________。 (2)如果用VA和VB分別表示A量筒和B量筒中收集的氣體的體積，則VA∶VB約等于________∶________。 (3)該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明的結(jié)論是： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 解析：水通電分解，與電源正極相連的試管得到O2，與電源負(fù)極相連的試管得到H2，體積比大約為1∶2。 答案：(1)負(fù)　氧氣 (2)2　1 (3)①水是由氫、氧兩種元素組成的?、谒袣?、氧兩種元素的原子個數(shù)比是2∶1(其他合理答案也可) (6)水分解的微觀解釋 ①每個水分子(H2O)是由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成的。 ②當(dāng)水分子分解時，生成了氫原子和氧原子，2個氫原子結(jié)合成1個氫分子，很多氫分子聚集成氫氣；2個氧原子結(jié)合成1個氧分子，很多氧分子聚集成氧氣，如圖。 水分子分解示意圖 談重點(diǎn) 水分解的微觀解釋　水通電分解屬于化學(xué)變化。變化中，水分子變成了氫分子和氧分子，分子發(fā)生了改變，但構(gòu)成水的氫原子和氧原子沒變，只是發(fā)生了重新組合。 【例2—2】水電解的過程可用下列圖示表示，微粒運(yùn)動變化的先后順序是(　　) A．①②③④ B．④①③② C．①②④③ D．①④③② 解析：水電解的微觀過程是：水是由水分子構(gòu)成的，在電流的作用下，水分子分解為氧原子和氫原子，氧原子向正極運(yùn)動，氫原子向負(fù)極運(yùn)動，氧原子和氫原子分別在正極和負(fù)極兩兩結(jié)合，生成氧分子和氫分子，進(jìn)而放出氧氣和氫氣，A正確。 答案：A 3．單質(zhì)和化合物 (1)單質(zhì) 由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)，如氫氣(H2)、氧氣(O2)、氮?dú)?N2)都是單質(zhì)。 辨誤區(qū) 只含一種元素的物質(zhì)一定是單質(zhì)嗎　只含一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì)。因?yàn)樵撐镔|(zhì)不一定是純凈物。例如，氧元素可以組成氧氣和臭氧，但氧氣和臭氧的混合氣體卻不是單質(zhì)。 (2)化合物 組成中含有不同種元素的純凈物叫做化合物。如二氧化碳(CO2)、高錳酸鉀(KMnO4)都是化合物。 辨誤區(qū) 含不同種元素的物質(zhì)一定是化合物嗎　含兩種或兩種以上元素的物質(zhì)并不一定是化合物。因?yàn)樗灰欢ㄊ羌儍粑?，例如，空氣由多種元素組成，但屬于混合物。 (3)氧化物 由兩種元素組成的化合物中，其中一種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。 辨誤區(qū) 含氧元素的化合物一定是氧化物嗎　含氧元素的化合物不一定是氧化物。氧化物的組成元素必須為兩種且一種是氧元素。例如，氯酸鉀(KClO3)雖然含氧元素，但不是氧化物，因?yàn)樗扇N元素組成。 【例3】下列物質(zhì)中屬于化合物的是(　　) A．二氧化硫 B．空氣 C．磷 D．加碘食鹽 解析：二氧化硫由一種物質(zhì)組成，是純凈物，二氧化硫又是由不同種元素組成，所以屬于化合物，故A項(xiàng)正確；空氣、加碘食鹽都是由不同的物質(zhì)組成，屬于混合物，故B、D錯誤；磷屬于單質(zhì)，故C錯誤。 答案：A 4．單質(zhì)、化合物、氧化物之間的關(guān)系 (1)單質(zhì)與化合物的關(guān)系 都是純凈物，單質(zhì)含同種元素，化合物含不同種元素。一種純凈物如果不是單質(zhì)，則一定是化合物。 (2)化合物與含氧化合物、氧化物的關(guān)系(如圖)： (3)化合物與混合物的關(guān)系 化合物是含不同元素的純凈物，與混合物是兩個不同的概念。 (4)判斷單質(zhì)、化合物、氧化物的依據(jù)是物質(zhì)的組成元素，而不是物質(zhì)的名稱。 【例4】(綜合題)下列分別盛有不同物質(zhì)的容器中(如圖)，所盛物質(zhì)屬于單質(zhì)的是________，化合物的是________，純凈物的是________，混合物的是________，氧化物的是________。(均填容器下的代號) 解析：氧氣和液氧屬于同一種物質(zhì)，且是由同種元素組成的純凈物，故A中的物質(zhì)屬于單質(zhì)；氧氣和臭氧、二氧化碳和一氧化碳、過氧化氫和水雖然分別都是由相同的元素組成的，但屬于兩種不同的物質(zhì)，故B、C、E中的物質(zhì)都屬于混合物；冰和水是兩種不同狀態(tài)的同種物質(zhì)，是由兩種不同的元素組成的化合物，且其中一種是氧元素，故D中物質(zhì)屬于化合物，也屬于氧化物。 答案：A　D　A、D　B、C、E　D 5．物質(zhì)的分類 【例5】(綜合應(yīng)用題)將下列物質(zhì)按要求分類(填序號)： ①空氣?、谘鯕狻、鬯魵狻、芨咤i酸鉀?、蓁F粉?、薜?dú)狻、吆Ｋ、啾泊嫖铩、徇^氧化氫和水?、舛趸? (1)屬于混合物的是________。 (2)屬于化合物的是________。 (3)屬于單質(zhì)的是________。 解析：由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物，因此①⑦⑨為混合物；含有不同種元素的純凈物叫做化合物，因此③④⑧⑩為化合物；由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)，因此②⑤⑥為單質(zhì)。 答案：(1)①⑦⑨　(2)③④⑧⑩　(3)②⑤⑥ 6．水的電解實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新應(yīng)用題 電解水時，應(yīng)通直流電。電源正極處得到的氣體能支持燃燒，是氧氣；電源負(fù)極處得到的氣體能燃燒，是氫氣。且氧氣與氫氣的體積比約為1∶2，簡單記為“正氧負(fù)氫，氫二氧一”。要熟記這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)，有很多題目通過多種形式來考查我們對水電解實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象掌握情況。 另外題目有時告知我們H2與O2的體積比不是2∶1或大于2∶1，此時要考慮到H2、O2在水中不同的溶解能力(O2比H2更易溶于水)，或者裝置漏氣等情況。 【例6】(創(chuàng)新題)如圖所示，圖1是電解水的簡易裝置；圖2是電解水生成氣體的體積隨時間的關(guān)系圖，試回答下列問題：(甲試管生成氣體A，乙試管生成氣體B) (1)圖中a、b兩極分別是電源的哪一極： a是________極；b是________極。 (2)氣體B可以用點(diǎn)燃的木條檢驗(yàn)，現(xiàn)象是____________________，說明氣體B有________(性質(zhì))。 (3)3 min時，甲、乙兩個試管內(nèi)收集的氣體的體積比約為______。 解析：要學(xué)會從圖像中獲取信息，并把信息轉(zhuǎn)化為解答問題的已知條件。從圖像上可以看出，同一時間內(nèi)產(chǎn)生A氣體的體積大約是B氣體的兩倍，因此A為氫氣，B為氧氣，據(jù)此為條件，后面的問題便可迎刃而解。 答案：(1)負(fù)　正　(2)燃著的木條燃燒更劇烈　助燃性　(3)2∶1 6