4.(2025·淄博期末)如图表示两种气体发生化学反应,其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是 ()


A.该示意图中有四种分子
B.该反应表示 $H_2$ 与 $O_2$ 化合生成水
C.化学反应前后分子的种类不变
D.原子在化学反应中没有改变

4.D

【分析】
本题是化学反应微观示意图的分析题，解题思路为：先根据“相同球代表同种原子”的规则，识别示意图中分子的构成，再逐一分析每个选项的对错，结合化学变化的微观本质判断正确结论。
【解析】
根据示意图可知：反应物有两种分子，分别是由2个白球构成的分子、由2个黑球构成的分子；生成物是由1个白球和1个黑球构成的分子，共1种，因此总共有3种分子。
选项A：示意图中只有3种分子，不是4种，A错误；
选项B：$H_2$与$O_2$化合生成水的反应，生成物水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成，与图中生成物分子（1白1黑）的构成不符，B错误；
选项C：化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类一定改变，C错误；
选项D：原子是化学变化中的最小粒子，化学反应前后原子的种类、数目均不改变，D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学反应微观示意图、化学变化的本质
【点评】
本题通过微观示意图考查化学反应的相关知识，需准确识别分子构成，理解化学变化的微观实质，逐一分析选项即可得出结论，属于基础题型。
【难度系数】
0.6

5. 利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是 （）


A.图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1
B.图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素
C.两个化学变化过程中，原子种类不发生改变
D.本探究得出的结论是水由氢气和氧气组成

5.D

【分析】本题考查水的组成探究相关知识，需结合电解水实验、氢气燃烧实验的原理与结论，以及质量守恒定律来判断各选项正误。需明确电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律，氢气燃烧生成水的元素来源，化学变化中原子的变化特点，以及水的正确组成表述。
【解析】
选项A：图1为电解水实验，管a接电源负极产生氢气，管b接电源正极产生氧气，根据电解水“氢二氧一”的体积规律，二者体积比约为2:1，该说法正确。
选项B：图2中氢气燃烧生成水，干燥烧杯内出现水雾说明生成了水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物氢气含氢元素、氧气含氧元素，可知水中一定含氢元素，该说法正确。
选项C：两个过程均为化学变化，化学变化的微观本质是原子重新组合，反应前后原子种类不发生改变，该说法正确。
选项D：本探究得出的结论是水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，并非由氢气和氧气组成，该说法错误。
【答案】D
【知识点】水的组成、电解水实验、质量守恒定律
【点评】本题围绕水的组成探究，考查电解水实验的现象与结论、质量守恒定律的应用，以及对水组成的正确理解，需注意区分“元素组成”与“物质组成”，属于基础题型，需准确掌握核心知识点。
【难度系数】0.7

6.如图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程，下列说法错误的是（）


A.原子是化学变化中的最小粒子
B.氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生了改变
C.氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢原子和氧原子没有发生改变
D.氢气和氧气燃烧生成水的反应是分解反应

6.D

【分析】这道题考查化学变化的微观实质与反应类型的判断。解题时需结合微观示意图，明确化学变化中分子可分、原子不可分，原子是化学变化的最小粒子；再根据反应物和生成物的种类判断反应类型，逐一分析各选项即可得出答案。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：化学变化的微观过程是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子，反应前后原子的种类、数目均不变，因此原子是化学变化中的最小粒子，该说法正确。
选项B：从微观示意图可知，反应前是氢分子和氧分子，反应后生成了水分子，说明氢分子和氧分子发生了改变，该说法正确。
选项C：反应过程中，氢原子和氧原子只是重新组合，没有发生变化，该说法正确。
选项D：分解反应是“一变多”的反应，而氢气和氧气燃烧生成水，反应物为两种，生成物为一种，属于化合反应，并非分解反应，该说法错误。
【答案】D
【知识点】化学变化的微观实质、反应类型的判断
【点评】本题结合微观示意图考查化学变化的核心基础概念，侧重对分子、原子变化及反应类型的理解，是化学学习中的常见基础题型。
【难度系数】0.7

7. 如图所示的实验能验证水的组成。
（1）原创题 如图所示实验可以观察到，导管口处氢气安静地燃烧，产生色火焰，冷而干燥的烧杯内壁有生成，用手触摸烧杯，会觉得，此过程中，能转变成了。

（2）点燃氢气前，必须以保证实验安全。
（3）教材图片改编 上述过程可建立如下微观模型：

由此你获得的结论是；。（填两点即可）

7.(1)淡蓝 水雾 发烫 化学 热能
(2)检验氢气的纯度
(3)水分子由氢原子和氧原子构成 化学变化中分子可分、原子不可分(合理即可)

【分析】
解题时需结合氢气燃烧实验的现象、能量转化、安全操作要求，以及化学变化的微观本质来逐一分析：首先回忆氢气燃烧的火焰颜色、产物及反应放热的特点；明确可燃性气体点燃前需验纯的原因；再从微观模型中提炼物质构成和化学变化的规律。
【解析】
（1）氢气燃烧产生淡蓝色火焰，燃烧生成水，因此冷而干燥的烧杯内壁会有水雾生成；反应放热，触摸烧杯会觉得发烫；该过程中氢气的化学能转化为热能。
（2）氢气是可燃性气体，与空气混合点燃易发生爆炸，因此点燃前必须检验氢气的纯度，保证实验安全。
（3）从微观模型可得出：水分子由氢原子和氧原子构成；化学变化中分子可分、原子不可分（或反应前后原子种类不变等，合理即可）。
【答案】
7.(1)淡蓝 水雾 发烫 化学 热能
(2)检验氢气的纯度
(3)水分子由氢原子和氧原子构成 化学变化中分子可分、原子不可分(合理即可)
【知识点】
水的组成、氢气的性质、化学变化的微观实质
【点评】
本题围绕水的组成相关基础实验展开，考查氢气燃烧的现象、安全操作及化学变化的微观解释，均为教材核心基础知识点，侧重对实验现象和微观概念的理解，难度较低。
【难度系数】
0.8

8. 阅读科普短文，回答问题。
在漫长的一段时间内，人们认为水是组成世间万物的一种元素。
[材料1](1)18世纪，普里斯特利用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，将其与空气混合点燃，容器内壁上出现了水雾。该“可燃空气”是。
[材料2](2)1781年，卡文迪什证实了普里斯特利的发现，并用纯氧代替空气进行实验，证明生成的液体确实是水，并得出“水是一个结合物而不是简单元素”的结论。他用纯氧代替空气的原因是。
[材料3](3)1783年，拉瓦锡跟踪并改进实验，将水蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体，水的质量减少，铁管的质量增加，经验证铁转化成了四氧化三铁($Fe_3O_4$)。至此，水不是单一元素，“水是由两种元素组成的”观点得到了公认。
[材料4](4)1800年，尼科尔森和卡莱尔通过用伏打电池在常温下对水进行通电分解，得到氢气和氧气，再次明确了水的组成。请写出文字表达式：。
[分析讨论](5)哪些证据证明水的组成：。

8.(1)氢气
(2)防止空气中的水蒸气干扰实验(合理即可)
(3)氢、氧
(4)水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气
(5)氢气的燃烧和水的分解两个反应都可以证明水是由氢、氧两种元素组成的

【分析】
本题围绕水的组成的化学探究史展开，需结合初中化学常见反应原理、实验设计逻辑及质量守恒定律逐一分析各问题：
1. 对于(1)，回忆活泼金属与酸反应的产物，判断可燃性气体；
2. 对于(2)，从实验目的（检验生成的水）出发，分析空气成分对实验的干扰；
3. 对于(3)，依据质量守恒定律，结合水分解的产物推导水的组成元素；
4. 对于(4)，根据水通电分解的反应事实，书写文字表达式；
5. 对于(5)，从元素守恒角度，分析能证明水组成的反应证据。
【解析】
(1) 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气具有可燃性，因此该“可燃空气”是氢气；
(2) 空气中含有水蒸气，会干扰对反应生成水的检验，用纯氧代替空气可防止空气中的水蒸气干扰实验，确保生成的水是氢气燃烧的产物；
(3) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，水分解生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，因此水由氢、氧两种元素组成；
(4) 水在通电条件下分解生成氢气和氧气，文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气；
(5) 氢气燃烧生成水，反应物含氢、氧元素，生成物水也含氢、氧元素；水分解生成氢气和氧气，生成物含氢、氧元素，根据质量守恒定律，这两个反应均可证明水由氢、氧两种元素组成。
【答案】
8.(1)氢气
(2)防止空气中的水蒸气干扰实验(合理即可)
(3)氢、氧
(4)水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气
(5)氢气的燃烧和水的分解两个反应都可以证明水是由氢、氧两种元素组成的
【知识点】
水的组成、氢气的性质、文字表达式的书写
【点评】
本题以化学史为载体，考查水的组成探究过程中的基础知识点，涵盖反应判断、实验设计原理、元素守恒应用等，难度适中，能帮助学生理解水的组成的探究逻辑。
【难度系数】
0.7