1 水的組成（解析版）

水的組成1、探究水的組成實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)儀器：電解器與直流電源等。實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)步驟在電解器玻璃管里加滿水，接通直流電源，觀察并記錄兩個(gè)電極附近和玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通電一段時(shí)間后，兩個(gè)電極附近均有無色氣泡產(chǎn)生；負(fù)極端的玻璃管內(nèi)收集的氣體較多，正極端的玻璃管內(nèi)收集的氣體較少，正極端玻璃管與負(fù)極端玻璃管內(nèi)氣體的體積比約為1:2氣體檢驗(yàn)切斷上述裝置中的電源，用燃著的木條分別在兩個(gè)玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體，①放在正極端玻璃管尖嘴口處的木條燃燒更旺，說明該玻璃管內(nèi)收集的氣體是氧氣；②放在負(fù)極端玻璃管尖嘴口處的木條將管內(nèi)氣體點(diǎn)燃，氣體燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說明該玻璃管內(nèi)收集的氣體是氫氣實(shí)驗(yàn)結(jié)論①水在通電條件下發(fā)生分解反應(yīng)，生成氫氣和氧氣，文字表達(dá)式：水氫氣+氧氣；②水是由氫、氧兩種元素組成的。(1)電解水實(shí)驗(yàn)所用電源是直流電源，不是交流電源；水電解反應(yīng)的條件是“通電”不是"電解"。(2)電解水實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比約為2:1，質(zhì)量比約為1:8。(3)為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，實(shí)驗(yàn)時(shí)可向水中添加少量硫酸鈉或氫氧化鈉。(4)若實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氧氣和氫氣的體積比小于1:2，可能的原因之一是氧氣在水中溶解的量比氫氣大。2、電解水反應(yīng)的微觀解釋(1)根據(jù)精確的實(shí)驗(yàn)測定，每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的，因此水可以表示為H20。(2)當(dāng)水分子分解時(shí)，生成了氫原子和氧原子，2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫分子，很多氫分子聚集成氫氣；2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子，很多氧分子聚集成氧氣。水分子分解示意圖如圖所示：水分子分解示意圖說明：①水是由氫、氧兩種元素組成的；②化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子分解成原子，原子重新結(jié)合生成新的分子；③分子由原子構(gòu)成；④化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，原子種類和原子個(gè)數(shù)不變。水的宏觀組成：水是由氫元素和氧元素組成的。水的微觀構(gòu)成：每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的。3、水的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)純水為無色、無臭且清澈透明的液體。在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101kPa)下，水的熔點(diǎn)為0℃,沸點(diǎn)為100℃。4℃時(shí)水的密度最大，為1g·cm-3。水結(jié)成冰時(shí)體積膨脹，密度變小，因此冰能浮在水面上。(2)化學(xué)性質(zhì)①水在通電的條件下能分解，生成氫氣和氧氣。②水能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如水能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸等。1、如圖是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．電極N與電源負(fù)極相連B．正極生成的氣體燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰C．實(shí)驗(yàn)前加入少量硫酸鈉，增強(qiáng)導(dǎo)電性D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出水由氫元素和氧元素組成【答案】B【解析】A.電解水實(shí)驗(yàn)中正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生氫氣與氧氣的體積比約為2∶1，結(jié)合裝置圖可知，N極產(chǎn)生的是氫氣，連接的是電源負(fù)極，此選項(xiàng)正確；B.正極產(chǎn)生的是氧氣，氧氣不能燃燒，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；C.純凈的水幾乎不導(dǎo)電，實(shí)驗(yàn)前加入少量硫酸鈉可增強(qiáng)導(dǎo)電性，此選項(xiàng)正確；D.電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，說明水由氫元素和氧元素組成，此選項(xiàng)正確。故選B。2、有關(guān)電解水實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A.在水中加入少量氫氧化鈉溶液，通電后，氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)變化，生成氫氣和氧氣B.可以用帶火星的木條檢驗(yàn)正極所產(chǎn)生的氣體C.可利用氫氣的助燃性來驗(yàn)證負(fù)極產(chǎn)生的氣體D.該實(shí)驗(yàn)可以靠家庭電路提供電壓【答案】B【解析】電解水時(shí)，正極產(chǎn)生的是氧氣，具有助燃性，用帶火星的木條伸入正極玻璃管內(nèi)氣體中，木條燃燒；負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣。3、下列證明電解水的實(shí)驗(yàn)兩極產(chǎn)生什么氣體的方法，正確的是（）A.用燃著的木條接近液面下降較多的玻璃管尖嘴處的氣體，氣體燃燒，出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰，證明是氫氣B.用帶火星的木條接近液面下降較多的玻璃管尖嘴處的氣體，木條立即復(fù)燃，證明是氧氣C.用帶火星的木條接近液面下降較少的玻璃管尖嘴處的氣體，氣體燃燒，證明是氧氣D.用燃著的木條接近液面下降較少的玻璃管尖嘴處的氣體，氣體燃燒，出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰，證明是氫氣【答案】A【解析】A、用燃著的木條接近液面下降較多的玻璃管尖嘴處的氣體，氣體燃燒，出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰，證明是氫氣；故選項(xiàng)正確；B、用帶火星的木條接近液面下降較多的玻璃管尖嘴處的氣體，木條立即復(fù)燃，證明是氧氣錯(cuò)誤，因?yàn)橐好嫦陆递^多的玻璃管內(nèi)是氫氣；故選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、用帶火星的木條接近液面下降較少的玻璃管尖嘴處的氣體，氣體燃燒，證明是氧氣錯(cuò)誤，因?yàn)檠鯕鉀]有可燃性；故選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、用燃著的木條接近液面下降較少的玻璃管尖嘴處的氣體，氣體燃燒，出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰，證明是氫氣錯(cuò)誤，因?yàn)橐好嫦陆递^少的玻璃管內(nèi)的氣體是氧氣；故選項(xiàng)錯(cuò)誤。4、在探究水的組成實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水電解器中加入少量的稀硫酸以增加水的導(dǎo)電性，下列關(guān)于電解水過程所作的圖像，其中正確的是（）A．B．

C．D．【答案】D【解析】A、在水電解器中加入少量的稀硫酸以增加水的導(dǎo)電性，硫酸不參與反應(yīng)，電解水的過程中硫酸的質(zhì)量不變，故選項(xiàng)圖像錯(cuò)誤；B、電解過程中溶液顯酸性，pH不可能等于或者大于7，故選項(xiàng)圖像錯(cuò)誤；C、在水電解器中加入少量的稀硫酸以增加水的導(dǎo)電性，可以加快反應(yīng)速率，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量就大，如果不加硫酸，由于純水幾乎不導(dǎo)電，則通電時(shí)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量非常小，故選項(xiàng)圖像錯(cuò)誤；D、電解水時(shí)陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣，由電解水的化學(xué)方程式2H2O2H2↑+O2↑可知，則單位時(shí)間內(nèi)陽極和陰極產(chǎn)生氣體的速度比是1：2，故選項(xiàng)圖像正確。故選D。5、如圖是某同學(xué)自制的電解水的裝置。下列說法正確的是（）A．這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明水是由氫氣和氧氣組成的B．A極試管得到的是氧氣C．B極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃D．連接A極的是電源的負(fù)極【答案】B【解析】A、水電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，證明水是由氫元素和氧元素組成的，故A錯(cuò)誤。B、A管產(chǎn)生的氣體比B管少，所以A管產(chǎn)生的氧氣，故B正確。C、B管產(chǎn)生的是氫氣，氫氣沒有助燃性，不能使帶火星的木條復(fù)燃，故C錯(cuò)誤。D、A管產(chǎn)生的是氧氣，氧氣與電源正極相連，故D錯(cuò)誤。故選B。6、水是最常見的物質(zhì)，下面是同學(xué)們對水的認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的是(

)①水是由氧和氫組成的一種物質(zhì)；②水通電分解產(chǎn)生氫氣和氧氣；③水通常以固、液、氣三態(tài)存在；A．①②③ B．①③ C．②③ D．①②【答案】A【解析】解：水是由氧元素和氫元素組成的一種氧化物，是生物生存所需的最基本的物質(zhì)，通常以固、液、氣三態(tài)存在，水通電分解產(chǎn)生氫氣和氧氣。故選A。7、下列關(guān)于電解水的敘述中錯(cuò)誤的是（

）A．為增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液B．在水電解器中加滿水，然后接通直流電源C．電解水的實(shí)驗(yàn)證明水是由氫、氧組成的D．與電源正極相連的玻璃管內(nèi)得到的氣體能在空氣中燃燒【答案】D【解析】A、由于稀硫酸或氫氧化鈉溶液在水中能解離出自由移動(dòng)的離子，能增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，選項(xiàng)正確；B、在水電解器中加滿水，然后接通直流電源，選項(xiàng)正確；C、電解水的實(shí)驗(yàn)得到了氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可以證明水是由氫元素、氧元素組成的，選項(xiàng)正確；D、與電源正極相連的玻璃管內(nèi)得到的氣體是氧氣，能支持燃燒，選項(xiàng)錯(cuò)誤，故選D。8、有關(guān)水電解過程的微觀示意圖，下列說法不正確的是（

）A．氧分子由氧原子構(gòu)成，氫分子由氫原子構(gòu)成的B．這個(gè)微觀示意圖說明了水分子是由氧原子和氫原子構(gòu)成的C．這個(gè)微觀示意圖可以解釋獲得的氫氣體積是氧氣體積的兩倍D．該實(shí)驗(yàn)證明了水中含有氫氣和氧氣【答案】D【解析】A、由微粒的構(gòu)成可知，氧分子由氧原子構(gòu)成，氫分子由氫原子構(gòu)成的，故A說法正確；B、由水分子的構(gòu)成可知，水分子是由氧原子和氫原子構(gòu)成的，故B說法正確；C、通過微觀示意圖可知，生成的氫分子與氧分子的個(gè)數(shù)比為2：1，則得到的氫氣體積是氧氣體積的兩倍，故C說法正確；D、該實(shí)驗(yàn)證明了水中含有氫元素和氧元素，故D說法不正確。故選D。9、如圖所示是電解水的過程，微粒運(yùn)動(dòng)變化的先后順序是（）A.①②③④B.④①③②C.①②④③D.①④③②【答案】A【解析】微粒運(yùn)動(dòng)變化的先后順序是：水分子先分解成氫原子和氧原子，然后氫原子結(jié)合成氫分子，氧原子結(jié)合成氧分子。10、如圖所示為電解水實(shí)驗(yàn)示意圖，據(jù)圖判斷下列說法中正確的是（）A．試管A中的氣體能燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰B．試管B中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃C．該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫氣和氧氣組成的D．試管A中的氣體是氧氣，試管B中的氣體是氫氣【答案】D【解析】A、由實(shí)驗(yàn)操作圖，B管內(nèi)氣體多于A管，則A內(nèi)產(chǎn)生的氣體為氧氣，氧氣具有助燃性，不能燃燒，故A錯(cuò)誤；B、試管B中的氣體是氫氣，不能使帶火星的木條復(fù)燃，故B錯(cuò)誤；C、電解水實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的，而不是由氫氣和氧氣組成的，故錯(cuò)誤；D、由實(shí)驗(yàn)操作圖，B管內(nèi)氣體多于A管，則A內(nèi)產(chǎn)生的氣體為氧氣；B內(nèi)產(chǎn)生的是氫氣；故D正確。故選D。11、如圖所示是電解水的實(shí)驗(yàn)過程，請回答問題：(1)通電時(shí)，觀察到兩個(gè)電極附近有產(chǎn)生，兩個(gè)玻璃管內(nèi)液面下降，中間球形容器內(nèi)，一段時(shí)間后，負(fù)極與正極產(chǎn)生氣體的體積比約為，發(fā)生反應(yīng)的文字（或符號）表達(dá)式為。(2)氣體b是，可以用檢驗(yàn)。(3)我們已經(jīng)知道：化學(xué)反應(yīng)前后（從宏觀角度回答）種類不變。由此可知水由兩種元素組成?！敬鸢浮?1)氣泡液面上升2：1/(2)氧氣/O2帶火星的木條(3)元素氫、氧【解析】（1）電解水生成氫氣和氧氣，則可觀察到兩個(gè)電極附近有氣體產(chǎn)生；由于有氣體產(chǎn)生，則水被壓入球形容器內(nèi)，則球形容器內(nèi)的液面升高；電解水時(shí)，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，且生成的氧氣和氫氣的體積比為1：2，則負(fù)極與正極產(chǎn)生氣體的體積比約為2：1；電解水的文字表達(dá)式為、。（2）由圖可知，產(chǎn)生的b氣體較少，則為氧氣；氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，則可用帶火星的木條檢驗(yàn)。（3）化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，電解水生成氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成，則水是由氫、氧元素組成。12、如圖為某同學(xué)進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)的裝置圖，據(jù)此回答下列問題：(1)圖中A端為電源的（填“正”或“負(fù)”）極。(2)通電一段時(shí)間后，C、D兩試管中氣體的體積比約為。C試管中收集到的氣體的檢驗(yàn)方法：。(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，C、D兩試管中氣體的體積比小于理論值，可能的原因是。(4)上述實(shí)驗(yàn)可以得出：水是由組成的。【答案】(1)正(2)1：2將帶火星的木條伸入到試管C中，木條復(fù)燃，證明是氧氣(3)氧氣在水中的溶解性比氫氣大（合理即可）(4)氫元素和氧元素【解析】（1）由分析可知，圖中A端為電源的正極，故填：正；（2）由分析可知：通電一段時(shí)間后，C、D兩試管中氣體氧氣、氫氣的體積比約為1：2，故填：1:2；C試管中收集到的氣體是氧氣，氧氣的檢驗(yàn)方法是：將帶火星的木條伸入到試管C中，木條復(fù)燃，證明是氧氣，故填：將帶火星的木條伸入到試管C中，木條復(fù)燃，證明是氧氣；（3）由分析可知：理論上，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，C、D兩試管中氣體的體積比小于理論值，可能的原因是氧氣不易溶于水，氫氣難溶于水，氧氣在水中的溶解性比氫氣大；氧氣具有氧化性，易與電極發(fā)生反應(yīng)而被消耗，故填：氧氣在水中的溶解性比氫氣大（或氧氣易與電極發(fā)生反應(yīng)而被消耗）；（4）上述實(shí)驗(yàn)可以得出：水在通電條件下生成了氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變可知：水是由氫元素和氧元素組成的，故填：氫元素和氧元素。13、如圖所示，圖甲是電解水的簡易裝置，圖乙為電解水生成氣體體積與時(shí)間的關(guān)系圖像，試回答下列問題：(1)若I管生成氣體A時(shí)，b應(yīng)接電源的極。(2)用明火靠近氣體A，產(chǎn)生的現(xiàn)象是，說明該氣體具有的性質(zhì)是(填“可燃性”或“助燃性”)。(3)檢驗(yàn)氣體B的實(shí)驗(yàn)操作和判斷依據(jù)是，這是根據(jù)該氣體的(填“化學(xué)性質(zhì)”或“物理性質(zhì)”)來檢驗(yàn)的。【答案】(1)負(fù)(2)氣體燃燒并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰可燃性(3)用帶火星的木條靠近該氣體，若木條復(fù)燃，氣體B是氧氣化學(xué)性質(zhì)【解析】(1)由題意知，Ⅰ管產(chǎn)生氣體A、Ⅱ管產(chǎn)生氣體B，從圖乙可以看出反應(yīng)后產(chǎn)生氣體A比氣體B多，因此氣體A是氫氣，b接電源負(fù)極。(2)氣體A是氫氣，具有可燃性，I管口用明火靠近后，產(chǎn)生的現(xiàn)象是氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。(3)因?yàn)檠鯕饽苤С秩紵?，這是根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)來檢驗(yàn)的。14、如圖是電解水的簡易裝置和電解水生成氣體體積與時(shí)間的關(guān)系圖。試回答下列問題：（1）若甲試管中生成氣體B，則B是氣，b應(yīng)接電源的極。（2）如果該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氧氣的體積是8毫升，則生成氫氣的體積是毫升。（3）該實(shí)驗(yàn)可以說明，水在通直流電的條件下，生成了兩種不同的氣體，請書寫其反應(yīng)的文字表達(dá)式:?！敬鸢浮垦跽?6【解析】（1）電解水時(shí)，正氧負(fù)氫，氫二氧一，據(jù)圖可看出，甲試管中的氣體B較少，所以氣體B是氧氣，b應(yīng)接電源的正極。（2）電解水時(shí)，生成氫氣與氧氣的體積比是2:1，如果該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氧氣的體積是8毫升，則生成氫氣的體積是16毫升。（3）該實(shí)驗(yàn)可以說明，水在通直流電的條件下，生成了兩種不同的氣體，反應(yīng)的文字表達(dá)式是：。15、用如圖裝置進(jìn)行水的電解實(shí)驗(yàn)：（1）在水中加入稀硫酸或氫氧化鈉，其作用是；（2）開始反應(yīng)前a、b兩管內(nèi)都充滿溶液，關(guān)閉活塞，接通電源，一段時(shí)間后，產(chǎn)生的氣體體積之比為a：b=2：1，其中是a是氣，證明b氣體的方法，該實(shí)驗(yàn)說明水是由組成的?！敬鸢浮吭鰪?qiáng)水的導(dǎo)電性氫將帶火星的木條放在有b氣體的活塞處，打開活塞，觀察木條是否復(fù)燃?xì)湓亍⒀踉亍窘馕觥浚?）純凈的水幾乎不導(dǎo)電，在水中加入稀硫酸或氫氧化鈉，其作用是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；（2）電解水時(shí)，正氧負(fù)氫，氫二氧一。開始反應(yīng)前a、b兩管內(nèi)都充滿溶液，關(guān)閉活塞，接通電源，一段時(shí)間后，產(chǎn)生的氣體體積之比為a：b=2：1，則其中是a是氫氣，b氣體是氧氣，證明b氣體的方法：將帶火星的木條放在有b氣體的活塞處，打開活塞，觀察木條是否復(fù)燃，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明該氣體是氧氣。該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素、氧元素組成的。16、化學(xué)小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）探究影響電解水反應(yīng)快慢的因素。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】20℃時(shí)，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下：組別實(shí)驗(yàn)液體種類電壓/V時(shí)間/minV氫氣/mLV氧氣/mLⅠ①200mL蒸餾水24500②200mL蒸餾水1045極少極少③200mL蒸餾水164552.5Ⅱ④200mL蒸餾水滴濃硫酸1688104.9⑤200mL蒸餾水滴濃硫酸1668104.9⑥200mL蒸餾水滴濃硫酸1652104.9Ⅲ⑦200mL蒸餾水氫氧化鈉103.0104.9⑧200mL蒸餾水氫氧化鈉x2.6104.9⑨200mL蒸餾水氫氧化鈉102.0105.0【解釋與結(jié)論】(1)電解水的符號表達(dá)式為。(2)與電源正極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體是。(3)Ⅲ組實(shí)驗(yàn)⑧中的。(4)對比實(shí)驗(yàn)②⑦，可得出的結(jié)論是。(5)Ⅱ組實(shí)驗(yàn)的目的是。(6)通過本實(shí)驗(yàn)得出，影響電解水反應(yīng)快慢的因素有?！緦?shí)驗(yàn)拓展】(7)表中部分?jǐn)?shù)據(jù)氫氣與氧氣的體積比略大于2∶1，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析可能的原因是。(8)實(shí)驗(yàn)測得V（氫氣）∶V（氧氣）=1∶2，要確定水分子中氫氧原子個(gè)數(shù)比，還需要的數(shù)據(jù)有（填序號）。a．水的相對分子質(zhì)量b．氫氣、氧氣的密度c．氫原子、氧原子的質(zhì)量【答案】(1)(2)O2(3)10(4)在200mL蒸餾水中加入0.8gNaOH，可以加快電解的速率(5)證明加入的H2SO4的量越多，電解的速率越快(6)電壓、NaOH的用量、H2SO4的用量(7)①氧氣、氫氣在水中的溶解度不同造成的，由于氧氣的溶解度比