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3.2水分子的变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．物质都是由微粒构成的，以下从微观角度所做解释不正确的是
A．校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动
B．氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔
C．一氧化碳可燃二氧化碳不可燃——不同种分子的化学性质不同
D．水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变，后者分子发生了改变
2．利用注射器进行电解水的创新实验，电极插入注射器筒内，装置示意图如图1，产生气体的体积变化如图2所示。下列说法不正确的是
A．水中加入少量氢氧化钠，目的是增强水的导电性
B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致
C．0~3s内甲乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能原因是氧气比氢气在水中溶解得多
D．检验a管产生的气体时，将注射器（内有剩余溶液）取出，顶端靠近带火星的小木条，推动活塞即可
3．下列叙述中正确的是
A．原子中都含有质子、中子和核外电子
B．原子若失去核外电子，则会变成阴离子
C．原子的质量主要集中在原子核上
D．化学变化中分子不能再分
4．下列事实的解释错误的是
选项 事实 解释
A 在鲜花盛开的公园里能闻到花香 分子在不断地运动
B 干冰升华为气体 分子大小发生改变
C 点燃可燃性气体前要检验气体纯度 气体不纯点燃时可能发生爆炸
D 和5 mL酒精混合后体积小于10 mL 分子之间有间隔
A．A B．B C．C D．D
5．下列变化中，属于分解反应的是
A．氢气+氧气水
B．碱式碳酸铜氧化铜+二氧化碳+水
C．铁+硫酸铜铜+硫酸亚铁
D．蔗糖水蔗糖+水
6．下列反应属于化合反应的是
A．过氧化氢水+氧气 B．二氧化碳+水→ 碳酸
C．氧化汞 汞+氧气 D．石蜡+氧气 水+二氧化碳
7．下图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，下列说法错误的是
A．可用带火星的木条检验试管2产生的气体
B．该反应属于分解反应
C．相同时间内试管1、2产生气体的质量比为2：1
D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变
8．从宏观、微观的视角探究物质及其变化规律是化学特有的“科学思维”之一，下列从微观角度对宏观事实的解释不合理的是
A．气体制成干冰——二氧化碳分子由运动变为静止
B．氧气和液氧都支持燃烧——同种分子化学性质相同
C．气体可压缩储存在钢瓶中——分子之间的间隔变小
D．品红在热水中溶解更快——温度升高，分子运动速率加快
9．下列有关化合反应的说法中，正确的是
A．反应物只有2种，生成物只可能是一种
B．反应物为多种，生成物可能不止一种
C．反应物为多种，生成物只可能是一种
D．反应物为多种，生成物肯定不止一种
10．分析、推理、归纳是学习化学常用的思维方法。下列说法正确的是
A．离子是带电荷的粒子，则带电荷的粒子一定是离子
B．质子数决定元素的种类，则质子数相同的原子一定是同种元素
C．发生化学变化时元素的种类不变，则元素种类不变的变化一定是化学变化
D．分子是由原子构成的，则原子是保持物质化学性质的最小微粒
11．下列物质，属于混合物的是
A．冰水混合物 B．液氧 C．二氧化碳 D．洁净的空气
12．下列反应中（略去反应条件），既不属于化合反应，又不属于分解反应的是
A． B．
C． D．
二、填空题
13．用化学用语填空。
(1)氨气______。
(2)5个铁原子______。
(3)2个铝离子______。
(4)保持过氧化氢化学性质的微粒______。
14．A、B、C、D、E是初中化学常见的物质，其中A和B是氧化物且组成元素相同，C、D是两种单质，C可以供给呼吸。它们之间的转化与联系如图所示。“→”表示某种物质经一步反应可转化为另一种物质，“—”表示相连的两种物质能发生化学反应(反应条件及部分反应物、生成物已省略)。回答下列问题：
(1)C的化学式为______。
(2)C和D反应的现象是______。
(3)B→D反应的文字表达式为______，实验能证明水是由______组成的。
(4)下列有关说法正确的是______(填序号)。
①C→B的反应一定是化合反应
②C→B的反应一定是氧化反应
③C—D的反应可证明水的组成
④C→E的反应可能是分解反应
⑤物质E可能是空气污染物
15．提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任，请根据所学知识回答下列问题：
(1)操作①的名称是_______
(2)操作②该过程主要是_______变化(填“物理"或“化学”)。II图操作中待净化的水应该从_______(填“a”或“b”)端通入。
(3)小李取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是_______水。
(4)如图2，是电解水实验装置。连接玻璃管b端是_______极，如图3水电解的微观过程中，微粒运动变化的先后顺序是_______(填字母)。
A．①②③④⑤ B．①②⑤④ C．①②⑤③ D．①④③②
16．认真阅读下列材料，回答有关问题：
2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。航天员在空间站呼吸的氧气有三种来源：第一种是携带的纯氧氧气瓶；第二种是利用电解水的方式产生的氧气和氢气，氧气可以供宇航员呼吸，氢气可以用作燃料。氢气是一种无色，无味的气体，密度比空气小；第三种是利用固体氧气发生器产生的氧气。
(1)氢气的物理性质有___________(任答出一点即可)。
(2)氢气具有___________性，因此氢气可以用作___________。
17．下列反应中，属于化合反应的是___________
A． B．
C． D．___________
三、实验题
18．学习小组利用实验室仪器电解水制取氧气，请补充实验记录表格。
实验装置 实验步骤 现象或解释
①在电解器玻璃管里加水(如图)，接通直流电源 两电极上均有气泡冒出，但气泡产生较为缓慢
②在水中加入少量氢氧化钠溶液，重新实验 加氢氧化钠溶液的目的是___________；一段时间后观察到a、b两管中产生气体的体积比约为___________
③切断装置的电源，用燃着的木条在b玻璃管尖嘴口检验b管中产生的气体 现象是___________
四、综合应用题
19．某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图甲所示)，观察到火焰呈___________色，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察到烧杯内壁有___________，且烧杯外壁___________。
【活动二】用电解法探究水的组成。
该兴趣小组利用如图乙所示的装置进行电解水实验。先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)，再接通直流电源。
(2)电解后，b管中产生3 mL气体，则a管中产生的气体约为___________mL。装置长颈漏斗内的液面___________(填“升高”“降低”或者“不变”)。
(3)切断电源后，用带火星的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是___________。
【实验结论】
(4)由上述两个实验都能得到的实验结论是___________。
【活动三】探究影响电解水速率的因素。
电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20 mL氢气所需的时间如图丙所示。
(5)①电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是___________。
②上述实验中，电解水速率最快的条件是___________。
③除了上述因素外，你认为还有哪些因素会影响电解水的速率___________(写一点即可)。
《3.2水分子的变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C B B B C A C B
题号 11 12
答案 D D
1．D
【详解】A、校园内月季、丹桂飘香，是因为分子在不断运动，引起香味的分子四处扩散，不符合题意；
B、氧气压缩后体积变小，是因为分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小，不符合题意；
C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，一氧化碳可燃，二氧化碳不可燃，是因为分子构成不同，化学性质不同，不符合题意；
D、水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，分子发生了改变，水汽化，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，分子未发生改变，只是分子之间的间隔发生了改变，符合题意。
故选D。
2．D
【详解】A、纯水不导电，水中加入少量氢氧化钠，目的是增强水的导电性，不符合题意；
B、为了确保实验结果的准确性，两个注射器内的原始液面和电极长度应保持一致，这样可以保证电解过程中两个电极的反应条件相同，避免因条件不一致导致的气体体积误差，不符合题意；
C、氧气不易溶于水，氢气难溶于水，因此相同条件下，氧气的溶解性比氢气强，故0~3s内甲乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能原因是氧气比氢气在水中溶解得多，不符合题意；
D、在电解水实验中，“正氧负氢”，a管与负极相连，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，故检验a管产生的气体时，将注射器（内有剩余溶液）取出，顶端靠近燃着的小木条，推动活塞，气体燃烧，发出淡蓝色火焰，说明是氢气，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A、普通氢原子中没有中子，只有一个质子和一个核外电子，所以不是所有原子都含有质子、中子和核外电子，错误；
B、原子失去核外电子后，质子数大于电子数，会变成阳离子，而不是阴离子，阴离子是原子得到电子形成的，错误；
C、原子由原子核和核外电子构成，电子的质量很小，几乎可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上，正确；
D、在化学变化中，分子可以再分成原子，原子重新组合形成新的分子，错误。
故选C。
4．B
【详解】A、在鲜花盛开的公园里能闻到花香，是因为花香中的分子在不断运动，向四周扩散，说法正确，不符合题意；
B、干冰升华为气体，由固态变为气态，分子间的间隔变大，分子大小不变，说法错误，符合题意；
C、可燃性气体与空气混合遇明火易发生爆炸，因此点燃可燃性气体前要检验气体纯度，说法正确，不符合题意；
D、和5mL酒精混合后体积小于10mL，是因为分子之间有间隔，说法正确，不符合题意。
故选：B。
5．B
【分析】分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质。
【详解】A、氢气+氧气水，由两种物质反应生成一种物质，不属于分解反应，A选项错误；
B、碱式碳酸铜氧化铜+二氧化碳+水，由一种物质反应生成三种物质，属于分解反应，B选项正确；
C、铁+硫酸铜铜+硫酸亚铁，由两种物质反应生成两种物质，不属于分解反应，C选项错误；
D、蔗糖水蔗糖+水，没有生成新物质，不属于化学变化，因此不属于分解反应，D选项错误。
故选：B。
6．B
【详解】A、该反应为一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，不符合题意；
B、该反应为两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，符合题意；
C、该反应为一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，不符合题意；
D、该反应的反应物和生成物均含两种，不属于化合反应，不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】A、试管2与电源正极相连，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的小木条复燃，选项正确；
B、该反应为水通电分解生成氢气和氧气，由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应，属于分解反应，选项正确；
C、相同时间内试管1、2产生气体的体积比为2：1，不是质量比，选项错误；
D、通过微观模型图可以看出：反应前有4个氢原子和2个氧原子，反应后也是4个氢原子和2个氧原子，故反应前后原子的种类、数目都没有发生改变，选项正确；
故选C。
8．A
【详解】A、分子在永不停息地运动，气体制成干冰，二氧化碳分子也是在不断运动，故解释错误；
B、氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们都是由氧分子构成的，同种的分子化学性质相同，故解释正确；
C、气体经压缩储存在钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，故解释正确；
D、品红在热水中溶解更快，是因为温度升高，分子的运动速率加快，故解释正确。
故选：A。
9．C
【详解】化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”，反应物为多种，生成物只可能是一种，故C选项说法正确。故选C。
10．B
【详解】A、离子是带电的原子或原子团，故离子是带电的粒子，但是带电的粒子不一定是离子，如质子，不符合题意；
B、元素是质子数相同的一类原子的总称，故质子数决定元素的种类，质子数相同的原子一定是同种元素，符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，但是元素种类不变的变化不一定是化学变化，物理变化元素种类也不变，不符合题意；
D、分子是由原子构成的， 原子并不是保持物质化学性质的最小粒子，分子才是，不符合题意。
故选B。
11．D
【详解】A、冰水是同种物质，只是状态不同，冰水混合物中只有水分子，为纯净物。A不符合题意；
B、液氧中只有氧分子，属于纯净物中的单质。B不符合题意；
C、二氧化碳由二氧化碳分子构成，属于纯净物中的氧化物。C不符合题意；
D、洁净的空气含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物。D符合题意。
综上所述：选择D。
12．D
【详解】A、，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，选项不符合题意；
B、，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，选项不符合题意；
C、，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，选项不符合题意；
D、，该反应生成物是两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，该反应的反应物是两种，也不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，选项符合题意。
故选D。
13．(1)NH3
(2)5Fe
(3)2Al3+
(4)H2O2
【详解】（1）氨气中氮元素显-3价，氢元素显+1价，则氨气的化学式为：NH3；
（2）原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故5个铁原子表示为：5Fe；
（3）离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，故2个铝离子表示为：2Al3+；
（4）分子是保持物质化学性质的最小粒子，过氧化氢是由过氧化氢分子构成，故保持过氧化氢化学性质的微粒为：H2O2。
14．(1)O2
(2)产生淡蓝色火焰，放热
(3) 氢元素和氧元素
(4)②③⑤
【分析】A、B、C、D、E是初中化学常见的物质，其中A和B是氧化物且组成元素相同，C、D是两种单质，C可以供给呼吸，则C是氧气；A能转化为B或C（氧气），则A是过氧化氢，B是水；B（水）能与D相互转化，C（氧气）能与D反应，则D是氢气。
【详解】（1）根据分析，C是氧气，其化学式为O2。
（2）C（氧气）和D（氢气）在点燃条件下反应生成水，现象是产生淡蓝色火焰，放热。
（3）B（水）→D（氢气），是电解水生成氢气和氧气，文字表达式为：；
氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，证明水是由氢元素和氧元素组成的。
（4）①化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质。C（氧气）→B（水）的反应，可以是，也可以是等，不一定是化合反应，该说法错误。
②物质与氧发生的反应属于氧化反应。C（氧气）→B（水）的反应，有氧气参与反应，一定是氧化反应，该说法正确。
③氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，C（氧气）—D（氢气），即氢气燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，说明水由氢元素和氧元素组成，该说法正确。
④分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质，氧气是单质，C（氧气）→E的反应不可能是分解反应，该说法错误。
⑤C（氧气）能转化为E，物质E可能是空气污染物，如硫燃烧生成的二氧化硫，该说法正确。
综上，说法正确的有②③⑤。
15．(1)过滤
(2) 物理 b
(3)硬
(4) 正 C
【详解】（1）由图可知，操作①实现了固液分离，名称是过滤；
（2）操作②是通过活性炭吸附除去水中的色素和异味，该过程只是将杂质吸附在活性炭表面，无新物质生成，属于物理变化；
II图操作中待净化的水应该从b端通入，这样可使水与活性炭充分接触，充分吸收；
（3）通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，故取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是硬水；
（4）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，b管中产生的气体较少，则产生的是氧气，则b端与正极相连；
水通电分解生成氢气和氧气，从微观角度看，水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子，且在正极产生氧气，负极产生氢气，故微粒运动变化的先后顺序是：①②⑤③。
故选C。
16．(1)
无色
(2)
可燃
燃料
【详解】（1）物理性质是物质不需化学变化就能表现出来的性质。材料中明确提到氢气是“无色、无味的气体，密度比空气小”，任选其一即可。故填：无色（合理即可）。
（2）氢气可用作燃料，是因为其具有可燃性。材料指出电解水产生的氢气“可以用作燃料”，说明其燃烧释放能量，属于可燃性的应用。
故填：可燃；燃料。
17． A
【详解】A、该反应是两种物质生成一种新物质的反应，符合多变一的特点，属于化合反应，选项正确；
B、该反应是两种物质生成两种新物质的反应，不符合多变一的特点，不属于化合反应，选项错误；
C、该反应是一种物质生成两种新物质的反应，不符合多变一的特点，不属于化合反应，选项错误；
故选A；
D选项应为不满足化合反应特征的选项，可为。
18． 增强导电性 木条燃烧更旺
【详解】在水中加入氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性，因为纯水的导电性较差，加入氢氧化钠后可以加快电解反应的进行；
在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，一段时间后，a、b两玻璃管中产生的气体体积比大约是；
b玻璃管与正极连接，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，所以检验生成的气体时，管b尖嘴口可观察到木条燃烧得更旺。
19．(1) 淡蓝 水雾出现 发热或发烫
(2) 6 升高
(3)带火星的木条复燃
(4)水由氢元素和氧元素组成
(5) 相同条件下，电压越大，电解水速率越快 10%的氢氧化钠溶液、12 V电压 温度（合理即可）
【详解】（1）在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察到火焰呈淡蓝色；
氢气燃烧生成水，则在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察到烧杯内壁有水雾出现，燃烧放出热量，则烧杯外壁发烫；
（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，管a与负极相连，产生的是氢气，管b与正极相连，产生的是氧气，故电解后，b管中产生3 mL气体，则a管中产生的气体约为6mL；
a、b管中反应生成了气体，装置内压强增大，则装置长颈漏斗内的液面升高；
（3）b管中产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，则切断电源后，用带火星的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是：带火星的木条复燃；
（4）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，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，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水由氢元素和氧元素组成；
（5）①由图可知，电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是：相同条件下，电压越大，产生20mL氢气所需时间越短，说明相同条件下，电压越大，电解水速率越快；
②上述实验中，电压为12V，氢氧化钠溶液浓度为10%时，产生20mL氢气所需时间最短，此时电解水速率最快；
③除了上述因素外，温度也可能会影响电解水的速率。

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