题目内容
6．古希腊学者曾经提出过一个学说：复杂的物质世界是由“水、木、火和空气”四种基本成分组成的，也称“四元素学说”．十八世纪末，科学家通过实验证明了空气中含有氧气和氮气及通电分解水能产生氧气和氢气，该学说被彻底否定，回答下列问题．（1）从现代物质组成的理论看，在水、土、空气、氧气中，属于纯净物的是水、氧气．属于混合物的是土、空气，属于单质的是氧气．
（2）如图为“电解水”的实验．
①检验玻璃管b内的气体方法是将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃．已知同温同压下，气体的体积比等于气体的分子个数比，该实验中能够说明水的化学式为“H2O”的实验现象是a与b两玻璃管内产生的气体的体积之比是2：1．
②如图是电解水过程中水分子变化的示意图，请在框中宽处想要的微粒的图示．由此图可获得的信息：保持水的化学性质的最小微粒是水分子．在水的电解过程中，不发生变化的微粒是氢原子和氧原子，该反应所属反应的基本类型是分解反应．
③液氢在液氧中燃烧的文字表达式为氢气+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水，液氢作燃料除了单位质量燃烧的热量最大以外，还有一个与环保有关的优点是产物是水，不污染环境．
（3）如图所示为“加热水沸腾”的实验．
①与电解水相比，从微观的角度看，其本质的不同是水分子本身没有发生变化．
②实验过程中，预热试管的方法是在火焰的上方来回移动式管．
分析 （1）根据物质的组成分析物质的类别；
（2）根据电解水实验的现象、结论、生成气体的性质及微粒的变化分析回答有关的问题；
（3）根据变化的特征及预热试管的方法分析回答．
解答 解：（1）水、氧气，都是由同种物质组成的，属于纯净物； 土、空气，都是由不同种物质组成的，属于混合物，氧气是由同种元素组成的纯净物，属于单质．
（2）①由电解水的实验装置可知，玻璃管b内的气体较少是氧气，具有助燃性，所以检验玻璃管b内的气体方法是：将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃．已知同温同压下，气体的体积比等于气体的分子个数比，该实验中能够说明水的化学式为“H2O”的实验现象是a与b两玻璃管内产生的气体的体积之比是2：1．
②电解水时，水分子变化成了氢分子和氧分子，由电解水过程中水分子变化的示意图可知，在框中宽处想要的微粒是氧分子．如下图：
由此图可获得的信息：保持水的化学性质的最小微粒是水分子．在水的电解过程中，不发生变化的微粒是氢原子和氧原子，该反应由一种物质生成了两种物质，所属反应的基本类型是分解反应；
③液氢在液氧中燃烧生成了水，反应的文字表达式为：氢气+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水，液氢作燃料除了单位质量燃烧的热量最大以外，还有一个与环保有关的优点是：产物是水，不污染环境．
（3）①与电解水相比，从微观的角度看，“加热水沸腾”其本质的不同是：水分子本身没有发生变化．
②实验过程中，预热试管的方法是在火焰的上方来回移动式管．
答案：（1）水、氧气；土和空气；氧气．（2））①将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃．a与b两玻璃管内产生的气体的体积之比是2：1．
②，水分子．氢原子和氧原子，分解反应；③氢气+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水，产物是水，不污染环境．（3）①水分子本身没有发生变化．②在火焰的上方来回移动式管．
点评 本题主要考查物质的分类，解答时要分析物质的组成，如果只有一种物质组成就属于纯净物，如果有多种物质组成就属于混合物．
| A． | FeCl3、NaOH、NaCl | B． | Na2SO4、HCl、BaCl2 | ||
| C． | MgSO4、NaCl、KOH | D． | K2CO3、NaCl、Na2SO4 |
| A． | 碱性溶液能使无色酚酞试液变红，而Na2CO3溶液也能使无色酚酞试液变红，故Na2CO3溶液是 碱性溶液 | |
| B． | CO2、SO2等非金属氧化物能与NaOH溶液反应，则非金属氧化物都能与NaOH溶液反应 | |
| C． | 一定温度下KNO3饱和溶液降低温度会析出晶体，则一定温度下物质的饱和溶液降温都会析出晶体 | |
| D． | 盐是由金属离子和酸根离子构成的，NH4NO3中没有金属离子，不属于盐 |
（1）调查研究
①实验盒中记录单上登记的7种溶液是：KMnO4、Na2CO3、CuSO4、NaCl、Ca（OH）2、NaOH和稀盐酸，其中有颜色的是KMnO4、CuSO4溶液．
②查阅资料：无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸．
③研究方式：从5种无色溶液中任意取出4种为一组进行鉴别．这样的组合共有四组．
（2）提出假设：同学们从5种无色溶液中取出4种，贴上A、B、C、D标签，并且假设这一组溶液可能是Na2CO3、NaCl、Ca（OH）2和稀盐酸．
（3）实验探究：同学们按以下步骤进行鉴别．
第一步：取4支试管，分别加入少量的A、B、C、D溶液，然后依次加入少稀盐酸，实验现象记录如下：
| 溶液 | A | B | C | D |
| 加入盐酸后的现象 | 无明显变化 | 无明显变化 | 有气泡产生 | 无明显变化 |
第二步：依据如图1装置进行实验，其中夹持固定装置已略去．从长颈漏斗加入稀盐酸，可以观察到C溶液中有气泡产生，A溶液中有白色沉淀生成，B、D溶液均无明显变化．
实验解释：A溶液中发生反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
第三步：依据如图2装置进行2个实验．取少量B溶液倒入蒸发皿，加热，闻到有刺激性气味，停止加热．再取少量D溶液倒入另一蒸发皿，加热，有白色固体析出，停止加热．
实验结论：B是稀盐酸，D是NaCl溶液．
经过上述三步实验，同学们认为第5种无色溶液是NaOH溶液．
（4）实验反思：老师引导同学们讨论了上述实验探究过程，进行了全面反思．老师指出：实验结论仍有不确定性．不能确定的是NaCl和NaOH溶液；其鉴别方法是取溶液加入酚酞试液，变红的是氢氧化钠溶液，不变色的是氯化钠溶液．
| A． | 硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫 | B． | 过氧化氢$\stackrel{催化剂}{→}$水+氧气 | ||
| C． | 水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气 | D． | 蜡烛+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳+水 |