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2.某兴趣小组想要制作水分子模型并通过拆分和组合模型演示电解水的微观过程。
柯柯提出，在选择合适材料制作分子模型的过程中，不仅需要考虑美观程度，更重要的是考虑其科学性、严谨性。
悦悦查阅了相关资料，氢原子的半径约为$3.2×10^{-11}\mathrm{m}$，氧原子的半径约为$6.6×10^{-11}\mathrm{m}$；根据量子化学计算和实验测量，水分子的键角为$104.5°$，呈V形。
(1)下面是同学们绘制出水分子的模型图，正确的是。
A.○○● B.○○● C.○●○ D.○○● E.●○○
(2)水电解的微观过程可用下图表示，微观粒子运动变化的先后顺序是。
A.①④③② B.①②④③ C.①②③④ D.④①③②
(3)科学家利用了“合成”“分解”的思想证明了水的组成。如图分别是①水蒸气液化、②水通电分解、③氢气在氧气中燃烧的微观变化示意图。
(Ⅰ)上述实验中，能证明水的组成的实验有。
(Ⅱ)从微观角度解释①和②的本质区别：。
(Ⅲ)图②能量转化形式是。
写出③的文字表达式：。
(Ⅳ)图③中存在错误，请在图中改正。
(Ⅴ)将①②③中涉及的物质进行分类，其中属于单质的是(填名称)，属于化合物的是(填名称)。
柯柯提出，在选择合适材料制作分子模型的过程中，不仅需要考虑美观程度，更重要的是考虑其科学性、严谨性。
悦悦查阅了相关资料，氢原子的半径约为$3.2×10^{-11}\mathrm{m}$，氧原子的半径约为$6.6×10^{-11}\mathrm{m}$；根据量子化学计算和实验测量，水分子的键角为$104.5°$，呈V形。
(1)下面是同学们绘制出水分子的模型图，正确的是。
A.○○● B.○○● C.○●○ D.○○● E.●○○
(2)水电解的微观过程可用下图表示，微观粒子运动变化的先后顺序是。
A.①④③② B.①②④③ C.①②③④ D.④①③②
(3)科学家利用了“合成”“分解”的思想证明了水的组成。如图分别是①水蒸气液化、②水通电分解、③氢气在氧气中燃烧的微观变化示意图。
(Ⅰ)上述实验中，能证明水的组成的实验有。
(Ⅱ)从微观角度解释①和②的本质区别：。
(Ⅲ)图②能量转化形式是。
写出③的文字表达式：。
(Ⅳ)图③中存在错误，请在图中改正。
(Ⅴ)将①②③中涉及的物质进行分类，其中属于单质的是(填名称)，属于化合物的是(填名称)。
答案
2.(1) D
(2) C
(3)(Ⅰ) ②③
(Ⅱ) ①是物理变化，水分子不变，改变的是分子的间隔和排列方式；②是化学变化，水分子改变，变成氢分子和氧分子
(Ⅲ) 电能转化为化学能
氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水
(Ⅳ)
(Ⅴ) 氢气、氧气 水
解析
【分析】
本题围绕水的组成、水分子模型及水电解的微观过程展开，需结合水分子结构特点、化学变化微观本质、物质分类等知识逐一分析：
1. 第(1)题：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，呈V形，氧原子半径大于氢原子，据此判断正确模型；
2. 第(2)题：水电解的微观过程是水分子先分解为氢、氧原子，再重新组合成氢、氧分子，据此确定粒子变化顺序；
3. 第(3)题：结合元素守恒判断证明水组成的实验，从分子是否改变区分物理/化学变化，明确能量转化与反应表达式，根据原子守恒改正微观图，依据单质、化合物定义分类。
【解析】
(1) 水分子化学式为$\ce{H_{2}O}$，1个水分子含2个氢原子和1个氧原子，呈V形，氧原子半径大于氢原子，符合该结构的是选项D，故答案为D；
(2) 水电解的微观过程：先为水分子（①），通电后水分子分解为氢原子和氧原子（②），氢原子结合成氢分子、氧原子结合成氧分子（③），顺序为①②③，对应选项C，故答案为C；
(3)(Ⅰ) 电解水生成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$，氢气燃烧生成水，均能证明水由氢、氧元素组成，故答案为②③；
(Ⅱ) ①水蒸气液化是物理变化，水分子本身不变，仅分子间隔和排列方式改变；②水通电分解是化学变化，水分子分解为氢、氧原子，重新组合成氢分子和氧分子，分子种类改变；
(Ⅲ) 水通电分解是电能转化为化学能；氢气燃烧生成水，文字表达式为：$\ce{氢气 + 氧气\xrightarrow{点燃}水}$；
(Ⅳ) 根据质量守恒，反应前后原子种类、数目不变，氢气燃烧生成2个水分子，改正后的图为；
(Ⅴ) 单质是同种元素组成的纯净物，氢气、氧气属于单质；化合物是不同种元素组成的纯净物，水属于化合物。
【答案】
(1) D
(2) C
(3)(Ⅰ) ②③
(Ⅱ) ①是物理变化，水分子不变，改变的是分子的间隔和排列方式；②是化学变化，水分子改变，变成氢分子和氧分子
(Ⅲ) 电能转化为化学能；氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水
(Ⅳ)
(Ⅴ) 氢气、氧气；水
【知识点】
水分子结构、水的组成、物质分类
【点评】
本题综合考查水的微观与宏观知识，涵盖模型认知、微观过程分析、物质分类等考点，需准确理解化学变化的微观本质，结合原子、分子特点分析，是初中化学水相关知识的典型综合题。
【难度系数】
0.6
本题围绕水的组成、水分子模型及水电解的微观过程展开，需结合水分子结构特点、化学变化微观本质、物质分类等知识逐一分析：
1. 第(1)题：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，呈V形，氧原子半径大于氢原子，据此判断正确模型；
2. 第(2)题：水电解的微观过程是水分子先分解为氢、氧原子，再重新组合成氢、氧分子，据此确定粒子变化顺序；
3. 第(3)题：结合元素守恒判断证明水组成的实验，从分子是否改变区分物理/化学变化，明确能量转化与反应表达式，根据原子守恒改正微观图，依据单质、化合物定义分类。
【解析】
(1) 水分子化学式为$\ce{H_{2}O}$，1个水分子含2个氢原子和1个氧原子，呈V形，氧原子半径大于氢原子，符合该结构的是选项D，故答案为D；
(2) 水电解的微观过程：先为水分子（①），通电后水分子分解为氢原子和氧原子（②），氢原子结合成氢分子、氧原子结合成氧分子（③），顺序为①②③，对应选项C，故答案为C；
(3)(Ⅰ) 电解水生成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$，氢气燃烧生成水，均能证明水由氢、氧元素组成，故答案为②③；
(Ⅱ) ①水蒸气液化是物理变化，水分子本身不变，仅分子间隔和排列方式改变；②水通电分解是化学变化，水分子分解为氢、氧原子，重新组合成氢分子和氧分子，分子种类改变；
(Ⅲ) 水通电分解是电能转化为化学能；氢气燃烧生成水，文字表达式为：$\ce{氢气 + 氧气\xrightarrow{点燃}水}$；
(Ⅳ) 根据质量守恒，反应前后原子种类、数目不变，氢气燃烧生成2个水分子，改正后的图为
；(Ⅴ) 单质是同种元素组成的纯净物，氢气、氧气属于单质；化合物是不同种元素组成的纯净物，水属于化合物。
【答案】
(1) D
(2) C
(3)(Ⅰ) ②③
(Ⅱ) ①是物理变化，水分子不变，改变的是分子的间隔和排列方式；②是化学变化，水分子改变，变成氢分子和氧分子
(Ⅲ) 电能转化为化学能；氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水
(Ⅳ)
(Ⅴ) 氢气、氧气；水
【知识点】
水分子结构、水的组成、物质分类
【点评】
本题综合考查水的微观与宏观知识，涵盖模型认知、微观过程分析、物质分类等考点，需准确理解化学变化的微观本质，结合原子、分子特点分析，是初中化学水相关知识的典型综合题。
【难度系数】
0.6
