6. 1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如图所示,将水加热成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,实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加,拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是(

A.出口处的可燃性气体可能是氧气
B.铁在该实验中起了催化作用
C.由该实验可得出“水不是一种元素”
D.实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
C
)A.出口处的可燃性气体可能是氧气
B.铁在该实验中起了催化作用
C.由该实验可得出“水不是一种元素”
D.实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
答案
6. C
解析
【分析】
该实验为铁与高温水蒸气的反应,反应原理为$\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温} Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$,需结合反应特点、物质性质及质量守恒定律逐一分析选项:首先明确可燃性气体的种类、铁的角色、水的组成结论,以及质量守恒的应用,以此判断各选项正误。
【解析】
选项A:氧气不具有可燃性,出口处的可燃性气体是铁与水蒸气反应生成的氢气,并非氧气,A错误。
选项B:催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变,该实验中铁参与反应转化为铁的氧化物,属于反应物,不是催化剂,B错误。
选项C:实验中生成含氢元素的氢气,铁的氧化物中含氧元素,说明水由氢、氧两种元素组成,因此水不是一种元素,C正确。
选项D:根据质量守恒定律,参加反应的水蒸气的质量等于生成氢气的质量加上铁的氧化物中氧元素的质量;铁管增加的质量是铁转化为氧化物时结合的氧元素质量,因此水蒸气减少的质量不等于铁管增加的质量,D错误。
【答案】
C
【知识点】
水的组成、铁与水蒸气反应、质量守恒定律
【点评】
本题以拉瓦锡研究水的组成为载体,考查水的组成、化学反应中物质的角色及质量守恒定律的应用,需结合反应原理分析各物质的变化关系,是对基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.5
该实验为铁与高温水蒸气的反应,反应原理为$\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温} Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$,需结合反应特点、物质性质及质量守恒定律逐一分析选项:首先明确可燃性气体的种类、铁的角色、水的组成结论,以及质量守恒的应用,以此判断各选项正误。
【解析】
选项A:氧气不具有可燃性,出口处的可燃性气体是铁与水蒸气反应生成的氢气,并非氧气,A错误。
选项B:催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变,该实验中铁参与反应转化为铁的氧化物,属于反应物,不是催化剂,B错误。
选项C:实验中生成含氢元素的氢气,铁的氧化物中含氧元素,说明水由氢、氧两种元素组成,因此水不是一种元素,C正确。
选项D:根据质量守恒定律,参加反应的水蒸气的质量等于生成氢气的质量加上铁的氧化物中氧元素的质量;铁管增加的质量是铁转化为氧化物时结合的氧元素质量,因此水蒸气减少的质量不等于铁管增加的质量,D错误。
【答案】
C
【知识点】
水的组成、铁与水蒸气反应、质量守恒定律
【点评】
本题以拉瓦锡研究水的组成为载体,考查水的组成、化学反应中物质的角色及质量守恒定律的应用,需结合反应原理分析各物质的变化关系,是对基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.5
7. 右图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系,若整个大圆圈代表纯净物,则在下列选项中,能正确指出①②③④所属物质类别的是 (

A.①单质、③氧化物
B.②化合物、④氧化物
C.①单质、③化合物
D.②含氧化合物、④氧化物
B
)A.①单质、③氧化物
B.②化合物、④氧化物
C.①单质、③化合物
D.②含氧化合物、④氧化物
答案
7. B
解析
【分析】首先明确物质分类的从属关系:纯净物分为单质和化合物;化合物包含含氧化合物,含氧化合物包含氧化物。题目中整个大圆圈代表纯净物,因此①和②是纯净物下的两类,即单质和化合物;结合图形的包含关系(②包含③,③包含④),可推导各序号对应的物质类别。
【解析】根据物质分类规则:纯净物分为单质和化合物,故大圆圈(纯净物)分为①和②,二者为单质和化合物;化合物包含含氧化合物,含氧化合物包含氧化物,因此②是化合物,③是含氧化合物,④是氧化物,①是单质。逐一分析选项:A选项中③应为含氧化合物而非氧化物,错误;B选项②是化合物、④是氧化物,符合推导结果,正确;C选项③应为含氧化合物而非化合物,错误;D选项②应为化合物而非含氧化合物,错误。
【答案】B
【知识点】物质的分类、单质与化合物、氧化物
【点评】本题考查物质分类的从属关系,需明确各类物质的包含逻辑,结合图形结构分析对应类别,属于基础分类题。
【难度系数】0.5
【解析】根据物质分类规则:纯净物分为单质和化合物,故大圆圈(纯净物)分为①和②,二者为单质和化合物;化合物包含含氧化合物,含氧化合物包含氧化物,因此②是化合物,③是含氧化合物,④是氧化物,①是单质。逐一分析选项:A选项中③应为含氧化合物而非氧化物,错误;B选项②是化合物、④是氧化物,符合推导结果,正确;C选项③应为含氧化合物而非化合物,错误;D选项②应为化合物而非含氧化合物,错误。
【答案】B
【知识点】物质的分类、单质与化合物、氧化物
【点评】本题考查物质分类的从属关系,需明确各类物质的包含逻辑,结合图形结构分析对应类别,属于基础分类题。
【难度系数】0.5
8. 以下物质中:①液氧;②冰;③高锰酸钾;④二氧化锰;⑤双氧水;⑥碳;⑦四氧化三铁;⑧铁;⑨二氧化碳;⑩五氧化二磷,其中属于单质的是
①⑥⑧
(填序号,下同);属于化合物的是②③④⑦⑨⑩
;属于氧化物的是②④⑦⑨⑩
;属于混合物的是⑤
。答案
8. ①⑥⑧ ②③④⑦⑨⑩ ②④⑦⑨⑩ ⑤
解析
【分析】首先明确各类物质的定义:单质是由同种元素组成的纯净物;化合物是由不同种元素组成的纯净物;氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物;混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。接着逐一分析各物质:①液氧是氧元素组成的纯净物,属于单质;②冰是氢、氧元素组成的纯净物,属于化合物,且含两种元素其中一种为氧,属于氧化物;③高锰酸钾是钾、锰、氧元素组成的纯净物,属于化合物;④二氧化锰是锰、氧元素组成的纯净物,属于化合物且氧化物;⑤双氧水是过氧化氢的水溶液,含过氧化氢和水,属于混合物;⑥碳是碳元素组成的纯净物,属于单质;⑦四氧化三铁是铁、氧元素组成的纯净物,属于化合物且氧化物;⑧铁是铁元素组成的纯净物,属于单质;⑨二氧化碳是碳、氧元素组成的纯净物,属于化合物且氧化物;⑩五氧化二磷是磷、氧元素组成的纯净物,属于化合物且氧化物。最后根据定义对应分类即可。
【解析】根据物质分类的相关定义进行判断:
1. 单质:由同种元素组成的纯净物,因此①液氧(O₂)、⑥碳(C)、⑧铁(Fe)属于单质;
2. 化合物:由不同种元素组成的纯净物,因此②冰(H₂O)、③高锰酸钾(KMnO₄)、④二氧化锰(MnO₂)、⑦四氧化三铁(Fe₃O₄)、⑨二氧化碳(CO₂)、⑩五氧化二磷(P₂O₅)属于化合物;
3. 氧化物:由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,因此上述化合物中的②、④、⑦、⑨、⑩属于氧化物;
4. 混合物:由多种物质组成,⑤双氧水为过氧化氢的水溶液,含有过氧化氢和水两种物质,属于混合物。
【答案】①⑥⑧;②③④⑦⑨⑩;②④⑦⑨⑩;⑤
【知识点】物质的分类、单质与化合物、氧化物
【点评】本题考查初中化学基础的物质分类知识,需准确把握各类物质的定义,区分纯净物与混合物、单质与化合物、氧化物与其他化合物的差异,属于常见基础题型。
【难度系数】0.3
【解析】根据物质分类的相关定义进行判断:
1. 单质:由同种元素组成的纯净物,因此①液氧(O₂)、⑥碳(C)、⑧铁(Fe)属于单质;
2. 化合物:由不同种元素组成的纯净物,因此②冰(H₂O)、③高锰酸钾(KMnO₄)、④二氧化锰(MnO₂)、⑦四氧化三铁(Fe₃O₄)、⑨二氧化碳(CO₂)、⑩五氧化二磷(P₂O₅)属于化合物;
3. 氧化物:由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,因此上述化合物中的②、④、⑦、⑨、⑩属于氧化物;
4. 混合物:由多种物质组成,⑤双氧水为过氧化氢的水溶液,含有过氧化氢和水两种物质,属于混合物。
【答案】①⑥⑧;②③④⑦⑨⑩;②④⑦⑨⑩;⑤
【知识点】物质的分类、单质与化合物、氧化物
【点评】本题考查初中化学基础的物质分类知识,需准确把握各类物质的定义,区分纯净物与混合物、单质与化合物、氧化物与其他化合物的差异,属于常见基础题型。
【难度系数】0.3
9. 如图1所示是电解水实验的改进装置。

(1)写出电解水反应的文字表达式:
(2)注射器A中产生的气体是
(3)注射器B中的气体用燃着的木条检验,观察到的现象是
(4)反应前,注射器活塞均在0刻度处,反应一段时间后,若注射器A活塞移动至4 mL刻度处,则理论上注射器B活塞应移动至
(5)下列变化能证明水是由氢元素和氧元素组成的是
A. 水的净化 B. 水的电解 C. 水的冷凝 D. 水的汽化
(6)如图2所示是两种变化的微观示意图。①②两种变化中属于物理变化的是
(1)写出电解水反应的文字表达式:
$\ce{水\xlongequal{通电}氢气 + 氧气}$
,该反应属于分解
反应(填基本反应类型)。(2)注射器A中产生的气体是
氧气
。(3)注射器B中的气体用燃着的木条检验,观察到的现象是
气体燃烧,产生淡蓝色火焰
。该反应的文字表达式是$\ce{氢气 + 氧气\xlongequal{点燃}水}$
(写一条即可)。(4)反应前,注射器活塞均在0刻度处,反应一段时间后,若注射器A活塞移动至4 mL刻度处,则理论上注射器B活塞应移动至
8
mL刻度处。(5)下列变化能证明水是由氢元素和氧元素组成的是
B
(填字母)。A. 水的净化 B. 水的电解 C. 水的冷凝 D. 水的汽化
(6)如图2所示是两种变化的微观示意图。①②两种变化中属于物理变化的是
②
(填“①”或“②”)。答案
9. (1) $\ce{水\xlongequal{通电}氢气 + 氧气}$ 分解 (2) 氧气 (3) 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 $\ce{氢气 + 氧气\xlongequal{点燃}水}$ (4) 8 (5) B (6) ②
解析
【分析】
本题围绕电解水实验展开,需结合电解水的原理、产物性质、体积关系,以及物理变化与化学变化的微观本质、水的组成证明等知识点逐一分析:
1. 电解水是水在通电条件下分解为氢气和氧气,属于分解反应;
2. 电解水遵循“正氧负氢”规律,注射器A连接电源正极,故产生氧气;
3. 注射器B连接电源负极,产生氢气,氢气具有可燃性,用燃着木条检验时会燃烧产生淡蓝色火焰,对应反应为氢气燃烧生成水;
4. 电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,已知A中氧气为4mL,则B中氢气体积为8mL;
5. 能证明水由氢、氧元素组成的是水的电解,因为反应生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气,根据质量守恒可推导水的元素组成;
6. 微观变化中,分子种类改变的是化学变化,分子种类不变仅间隔变化的是物理变化,故②为物理变化。
【解析】
(1)电解水的文字表达式为:$\ce{水\xlongequal{通电}氢气 + 氧气}$;该反应由一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,注射器A连接电源正极,因此产生的气体是氧气。
(3)注射器B中的气体为氢气,氢气具有可燃性,用燃着的木条检验时,观察到气体燃烧,产生淡蓝色火焰;氢气燃烧生成水,反应的文字表达式为:$\ce{氢气 + 氧气\xlongequal{点燃}水}$。
(4)电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,注射器A中氧气体积为4mL,则注射器B中氢气体积为$4\ \mathrm{mL} × 2 = 8\ \mathrm{mL}$,故活塞应移动至8mL刻度处。
(5)A. 水的净化是除去杂质的过程,未发生化学变化,无法证明水的组成;B. 水的电解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可证明水由氢元素和氧元素组成;C. 水的冷凝、D. 水的汽化均为状态变化,属于物理变化,无法证明水的组成,故选B。
(6)变化①中分子种类发生改变(氢分子、氧分子转化为水分子),属于化学变化;变化②中分子种类不变,仅分子间隔发生改变,属于物理变化,故填②。
【答案】
(1) $\ce{水\xlongequal{通电}氢气 + 氧气}$;分解 (2) 氧气 (3) 气体燃烧,产生淡蓝色火焰;$\ce{氢气 + 氧气\xlongequal{点燃}水}$ (4) 8 (5) B (6) ②
【知识点】
电解水实验、反应类型、物理变化与化学变化
【点评】
本题聚焦初中化学核心基础实验——电解水,结合微观示意图考查相关知识点,涵盖反应表达式书写、产物判断、体积关系计算、水的组成证明及变化类型区分,是必考点,需学生熟练掌握电解水“正氧负氢,氢二氧一”的规律及相关概念。
【难度系数】
0.7
本题围绕电解水实验展开,需结合电解水的原理、产物性质、体积关系,以及物理变化与化学变化的微观本质、水的组成证明等知识点逐一分析:
1. 电解水是水在通电条件下分解为氢气和氧气,属于分解反应;
2. 电解水遵循“正氧负氢”规律,注射器A连接电源正极,故产生氧气;
3. 注射器B连接电源负极,产生氢气,氢气具有可燃性,用燃着木条检验时会燃烧产生淡蓝色火焰,对应反应为氢气燃烧生成水;
4. 电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,已知A中氧气为4mL,则B中氢气体积为8mL;
5. 能证明水由氢、氧元素组成的是水的电解,因为反应生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气,根据质量守恒可推导水的元素组成;
6. 微观变化中,分子种类改变的是化学变化,分子种类不变仅间隔变化的是物理变化,故②为物理变化。
【解析】
(1)电解水的文字表达式为:$\ce{水\xlongequal{通电}氢气 + 氧气}$;该反应由一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
(2)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,注射器A连接电源正极,因此产生的气体是氧气。
(3)注射器B中的气体为氢气,氢气具有可燃性,用燃着的木条检验时,观察到气体燃烧,产生淡蓝色火焰;氢气燃烧生成水,反应的文字表达式为:$\ce{氢气 + 氧气\xlongequal{点燃}水}$。
(4)电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,注射器A中氧气体积为4mL,则注射器B中氢气体积为$4\ \mathrm{mL} × 2 = 8\ \mathrm{mL}$,故活塞应移动至8mL刻度处。
(5)A. 水的净化是除去杂质的过程,未发生化学变化,无法证明水的组成;B. 水的电解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可证明水由氢元素和氧元素组成;C. 水的冷凝、D. 水的汽化均为状态变化,属于物理变化,无法证明水的组成,故选B。
(6)变化①中分子种类发生改变(氢分子、氧分子转化为水分子),属于化学变化;变化②中分子种类不变,仅分子间隔发生改变,属于物理变化,故填②。
【答案】
(1) $\ce{水\xlongequal{通电}氢气 + 氧气}$;分解 (2) 氧气 (3) 气体燃烧,产生淡蓝色火焰;$\ce{氢气 + 氧气\xlongequal{点燃}水}$ (4) 8 (5) B (6) ②
【知识点】
电解水实验、反应类型、物理变化与化学变化
【点评】
本题聚焦初中化学核心基础实验——电解水,结合微观示意图考查相关知识点,涵盖反应表达式书写、产物判断、体积关系计算、水的组成证明及变化类型区分,是必考点,需学生熟练掌握电解水“正氧负氢,氢二氧一”的规律及相关概念。
【难度系数】
0.7
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