1.2水的組成（解析版）

1.2水的組成1.2水的組成學習目標：學習目標：1.了解水的電解實驗；2.了解水分子的構成；3.認識粒子微觀模型知識整理知識整理知識點1水的電解1．實驗儀器和藥品(1)儀器：水電解器、玻璃管、直流電源等。(2)藥品：水(由于純凈水的導電性很弱，實驗中常在水中加入少量稀硫酸或氫氧化鈉溶液，以__增強水的導電性__，且不影響實驗結果)。2．實驗現(xiàn)象(1)接通直流電時可以觀察到：兩個電極上出現(xiàn)氣泡，正極產生氣泡的速率慢，負極產生氣泡的速率快，兩支玻璃管內液面__均下降__，經過一段時間后，正、負極所產生氣體的體積比約為__1∶2__。(2)用點燃的火柴接近液面下降較多(產生氣體較多)的玻璃管尖嘴，慢慢打開活塞，觀察到氣體能燃燒，且火焰呈淡藍色，點燃時發(fā)出一聲輕微的爆鳴聲；用帶火星的木條接近液面下降較少(產生氣體較少)的玻璃管尖嘴，慢慢打開活塞，觀察到帶火星的木條復燃。說明氫氣具有可燃性，能夠在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰；氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃。這也是檢驗氫氣和氧氣常用的方法。3．實驗結論電解水的實驗說明水在通電條件下，生成了氫氣和氧氣，電解水的文字表達式為：水eq\o(→,\s\up7(通直流電))氫氣＋氧氣。知識點2水分子的構成水的電解實驗可以說明水分子中含有兩種不同的、更小的粒子，這種粒子就是__原子_?？茖W實驗證明，一個水分子中含有兩個__氫原子__和一個__氧原子__，水電解的過程示意圖如圖所示：典型例題典型例題一、單選題1．用如圖所示的裝置進行電解水實驗，有以下描述：①向水中加入少量硫酸，能使水電解產生氣體的速度變大②甲、乙兩試管內收集到的氣體的體積比約為2：1③甲試管內產生的氣體能燃燒④乙試管內產生的氣體能使帶火星的木條復燃，以上描述中正確的是（）A．①②③④ B．③ C．①② D．①②③【答案】A【解答】①水電解的速度取決于水的導電能力的強弱，而水的導電能力與其中離子的濃度有關，則加入硫酸后，離子濃度增大，水電解生成氣體的速度增大，故①正確；

②甲試管中氣體的體積大于乙試管中氣體的體積，則甲為氫氣，乙為氧氣，二者的體積之比為2：1，故②正確；

③甲內為氫氣，而氫氣可以燃燒，故③正確；

④乙試管內為氧氣，氧氣可以使帶火星的木條復燃，故④正確。

那么正確的是①②③④。

故選A。2．如圖是電解水的過程示意圖。分析該圖，下列判斷錯誤的是（）A．水在通電條件下生成氫氣和氧氣B．水分子中含有更小的粒子C．氧原子在通電條件下組合為氧分子D．氫原子在這個過程中沒有發(fā)生變化【答案】C【解答】A.根據(jù)圖片可知，產物中的氧分子構成氧氣，氫分子構成氫氣，因此水在通電條件下生成氫氣和氧氣，故A正確不合題意；

B.水分子由氫原子和氧原子構成，故B正確不合題意；

C.水分子在通電的條件下分解為氧原子和氫原子，每兩個氧原子構成一個氧分子，每兩個氫原子構成一個氫分子，它們的組合不需要通電，故C錯誤符合題意；

D.反應前后，變化的是分子，不變的是原子，因此氫原子在這個過程中沒有發(fā)生變化，故D正確不合題意。

故選C。3．在電解水的實驗中可以直接觀察到的現(xiàn)象是（）A．水是由氫、氧元素組成B．有氫氣和氧氣產生，且體積比為1∶2C．水由氫氣和氧氣組成D．兩電極均冒氣泡，陰極管內氣體與陽極管內氣體的體積比約為2∶1【答案】D【解答】A、水是由氫、氧兩種元素組成的，此說法雖然是正確，但是并直接觀察到的現(xiàn)象，A不符合題意。

B、有氫氣和氧氣產生，且體積比為2：1，雖然這種說法是正確，但是卻不是直接觀察到的現(xiàn)象，B不符合題意。

C、水由氫氣和氧氣組成雖然此說法正確，但不是直接觀察到的現(xiàn)象，C不符合題意。

D、根據(jù)“正氧負氫，氫2氧1”，兩電極均冒氣泡，a管內氣體與b管內氣體的體積比約為2：1，是能直接觀察到的現(xiàn)象，D符合題意。

故答案為：D4．電解水過程由如圖步驟的模型構成(圖中●表示氧原子，〇表示氫原子)，完整表示電解水過程的順序是()A．①②③④ B．②③④① C．②①④③ D．④①②③【答案】C【解答】電解水的過程，其實就是水分子先分解為氫原子和氧原子，然后氫原子結合成氫分子，氧原子結合生成氧分子的過程，則正確表示水的電解過程的順序為：②①④③。

故選C。5．下列說法中不正確的是（）A．電解水時，陰、陽兩極產生氣體的體積比為2：1B．電解水生成氫氣和氧氣，說明水是由氫氣和氧氣組成的C．氫氣和氧氣在點燃的條件下生成水，說明水是由氫和氧組成的D．水結成冰或變成水蒸氣，水的組成沒有變【答案】B【解答】A.電解水時，陰、陽兩極產生氣體分別為氫氣和氧氣，二者的體積比為2：1，故A正確不合題意；

B.電解水生成氫氣和氧氣，說明水是由氫和氧兩種元素組成，故B錯誤符合題意；

C.氫氣和氧氣在點燃的條件下生成水，說明水是由氫和氧組成的，故C正確不合題意；

D.水結成冰或變成水蒸氣，水分子沒有變化，變化的是分子之間的空隙，因此水的組成沒有變，故D正確不合題意。

故選B。6．有關水電解過程微觀示意圖，下列說法不正確的是()A．氧分子由氧原子構成，氫分子由氫原子構成的B．這個微觀示意圖說明了水分子是由氧原子和氫原子構成的C．這個微觀示意圖說明了原子是化學變化中的最小粒子D．該實驗證明了水中含有氫氣和氧氣【答案】D【解答】A.根據(jù)圖片可知，氧分子由氧原子構成；根據(jù)圖片可知，氫分子由氫原子構成的，故A正確不合題意；

B.根據(jù)圖片可知，水分子是由氧原子和氫原子構成的，故B正確不合題意；

C.根據(jù)圖片可知，反應前后原子只有兩種，即氫原子和氧原子，保持不變，故C正確不合題意；

D.水電解生成氫氣和氧氣，因此證明水由氫元素和氧元素組成，故D錯誤符合題意。

故選D。7．如圖是某同學自制的電解水的裝置。下列說法正確的是（）A．這個實驗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極產生的氣體能使帶火星的木條復燃D．連接A極的是電源的負極【答案】B【解答】A.電解水生成氫氣和氧氣，說明水由氫元素和氧元素組成，故A錯誤；

B.A試管內氣體的體積小于B試管內氣體體積，則A內為氧氣，B內為氫氣，故B正確；

C.B內的氣體為氫氣，不能使帶火星的木條復燃，故C錯誤；

D.與正極相連的試管生成氧氣，與負極相連的試管生成氫氣，則連接A極的正極，故D錯誤。

故選B。8．下列有關電解水實驗的說法正確的是（）A．電解水實驗證明水是由氫氧兩種元素組成的B．負極端產生的氣體能使帶火星的木條復燃C．兩個電極產生氣泡的速率一樣D．正極端產生的氣體體積更大【答案】A【解答】A.電解水生成氫氣和氧氣，因此實驗證明水是由氫氧兩種元素組成的，故A正確；

B.負極端產生的氣體為氫氣，它能夠燃燒，但是不能使帶火星的木條復燃，故B錯誤；

C.負極生成氫氣，正極生成氧氣，則負極和正極產生氣泡的速率之比為：2：1，故C錯誤；

D.正極端產生的氣體為氧氣，是生成氫氣體積的一半，故D錯誤。

故選A。9．水是寶貴的資源，我們應當了解水、認識水、用好水．下列關于水的說法中，正確的是（）A．無色透明的自來水大多是純凈物B．水是最常見的溶劑，廣泛用于工農業(yè)生產C．用水可以滅火，是因為水降低了可燃物的著火點D．電解水時，與電源正負極相連的兩個電極上產生的兩種氣體的質量比是1：2【答案】B【解答】A、自來水是混合物，里面可能含有少量的氫離子、氯離子，及可溶性的碳酸氫鹽（碳酸氫鈣、碳酸氫鎂等），盡管自來水無色透明，但不是純凈物，故選項錯誤；B、水是應用最廣泛的一種溶劑，也是最常見的溶劑，在工農業(yè)生產中應用十分廣泛，故選項正確；C、用水可以滅火，是因為水降低了可燃物的溫度，可燃物的著火點不變，故選項錯誤；D、電解水時，與電源正負極相連的兩個電極上產生的兩種氣體分別是氧氣和氫氣，它們的質量比是：16：（1×2）=8：1，故選項錯誤；故答案選：B。10．水是最常見的物質，下面是同學們對水的認識，你認為正確的是（）.①水是由氧氣和氫氣組成的一種物質；②水是生物生存所需的最基本的物質；③水通常以固、液、氣三態(tài)存在；④在實驗室中，水是不常用的溶劑A．①② B．②③ C．②③④ D．①②③④【答案】B【解答】①水是由氧元素和氧元素組成的一種物質，不含氫氣和氧氣，錯誤；②水是生物生存所需的最基本的物質，正確；③水通常以固、液、氣三態(tài)存在，正確；④在實驗室中，水是最常用的溶劑，錯誤；故選B。11．在一定條件下水分子分解的示意圖如圖（○表示氧原子，●表示氫原子）。下列關于該反應的說法中，錯誤的是（）A．水分解后生成氫氣和氧氣B．生成氫分子和氧分子的個數(shù)比為2：1C．反應前后原子的個數(shù)不變D．反應前后分子的個數(shù)不變【答案】D【解答】A：水分解后生成氫氣和氧氣，說法正確，A錯誤；

B：生成氫分子和氧分子的個數(shù)比為2：1，由模型圖可知，說法正確，B錯誤；

C：反應前后原子的個數(shù)不變，化學變化中原子是最小的微粒，原子的種類和數(shù)目都不變化，C說法正確，C錯誤；

D：反應前后分子的個數(shù)不變，圖中反應前2個水分子，反應后生成了2個氫氣分子和1個氧氣分子，分子的個數(shù)變化了，說法錯誤，D選項正確。

故選D12．同學們用“電解水”和“氫氣燃燒”兩個反應探究水的組成，他們依次進行了如下實驗。有關描述正確的是(無水CuSO4可以吸收水分，且不與氧氣反應)()A．無水CuSO4的作用是檢驗氫氣燃燒的產物B．實驗③中若在空氣中點燃氫氣，一定會發(fā)生爆炸C．實驗③中集氣瓶內壁上會出現(xiàn)小水滴D．以上說法都不正確【答案】C【解答】A.無水CuSO4的作用對氫氣進行干燥，除去其中的水，故A錯誤；

B.實驗③中若在空氣中點燃氫氣，由于氫氣比較純凈，其中并沒有空氣，因此不會發(fā)生爆炸，故B錯誤；

C.實驗③中，氫氣燃燒生成了水，因此在集氣瓶內壁上會出現(xiàn)小水滴，故C正確；

D.綜上所述，故D錯誤。

故選C。13．用如圖所示裝置進行電解水實驗（其中乙電極連接了電源的正極），反應一段時間后，對有關現(xiàn)象和結論的描述，正確的是（）A．甲試管中收集到的氣體能支持燃燒B．乙試管中收集到可燃的氣體C．甲、乙兩試管中收集到的氣體質量比為2∶1D．甲、乙兩試管中收集到的氣體體積比為2∶1【答案】D【解答】A、甲試管連接電源負極，收集到的氣體為氫氣，能燃燒，不符合題意；

B、乙試管連接電源正極，收集的是氧氣，能支持燃燒，不符合題意；

C、甲、乙兩試管中收集到的氣體質量比為1：8，不符合題意；

D、甲、乙兩試管中收集到的氣體體積比為2∶1，符合題意；

故答案為：D。14．構建化學基本觀念是學好化學的基礎。下列對化學基本觀念的認識不正確的是()A．元素觀：過氧化氫和水都是由氫元素和氧元素組成的B．結構觀：過氧化氫和水的化學性質不同是因為兩者的分子結構不同C．微粒觀：過氧化氫是由氫分子和氧分子構成的D．轉化觀：過氧化氫在一定條件下可以轉化為水【答案】C【解答】A.元素觀：過氧化氫和水都是由氫元素和氧元素組成的，故A正確不合題意；

B.結構觀：過氧化氫和水的化學性質不同是因為兩者的分子結構不同，故B正確不合題意；

C.微粒觀：過氧化氫是由氫原子和氧原子構成的，故C錯誤符合題意；

D.轉化觀：過氧化氫在二氧化錳的催化作用下下可以轉化為水，故D正確不合題意。故選C。15．用如圖所示的裝置進行電解水實驗，有以下描述：①向水中加少許硫酸，能增強水的導電性；②甲、乙兩試管內收集到的氣體的質量比約為2：1；③甲試管內產生的氣體能燃燒；④該實驗說明水是由氫原子和氧原子構成的。以上描述中正確的是()A．①②③④ B．①③④ C．③④ D．①③【答案】D【解答】①水是絕緣體，本身不導電，只能依靠其中的離子導電。向水中加少許硫酸，增大離子的濃度，從而能增強水的導電性，故①正確；

②甲試管內氣體的體積大于乙試管，則甲為氫氣，而乙為氧氣，那么甲、乙兩試管內收集到的氣體的體積比約為2：1，故②錯誤；

③甲試管內產生的氫氣能燃燒，故③正確；

④該實驗說明水是由氫元素和氧元素組成的，故④錯誤。那么正確的是①③。故選D。二、填空題16．如圖是電解水的簡易裝置和電解水生成氣體體積與時間的關系圖。試回答下列問題：（1）若甲試管中生成B氣體，則B是氣，b應接電源的極。（2）圖中的現(xiàn)象表明實驗(選填“未開始”“剛開始”或“已進行一段時間”)。（3）該實驗可以說明，水在通直流電的條件下，生成了兩種不同的氣體，請書寫其文字表達式：?！敬鸢浮浚?）氧；負（2）已進行一段時間（3）【解答】（1）根據(jù)圖片可知，甲試管中氣體的體積小于乙試管，那么甲中的氣體B為氧氣，乙中的氣體為氫氣。因為與負極相連的試管生成氧氣，所以b應該接電源的負極。

（2）根據(jù)左圖可知，二者的體積已經接近2：1，那么表明實驗已經進行一段時間。

（3）水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，那么反應的文字表達式為：。17．學習科學以后，我們對水有了更全面的認識。關于“水”回答下列問題：（1）水是生命之源，人類的生產生活都離不開水。水是常用溶劑，配制下列溶液時，以水為溶劑的是（填序號）。①生理鹽水②醫(yī)用碘酒③硫酸銅溶液（2）寫出電解水所發(fā)生反應的文字表達式。所以水是由組成的。（3）將渾濁的河水用簡易凈水器進行凈化，凈化后得到的（填“純凈物”或“混合物”）?！敬鸢浮浚?）①③（2）水氫氣+氧氣；氫元素、氧元素（3）混合物【解答】（1）①生理鹽水的溶質為氯化鈉，溶劑為水；

②醫(yī)用碘酒的溶質為碘，溶劑為酒精；

③硫酸銅溶液的溶質為硫酸銅，溶劑為水。

故選①③。

（2）水在通直流電的條件下分解，生成氫氣和氧氣，則反應的文字表達式為：水氫氣+氧氣；

因此水是由氫元素和氧元素組成。

（3）凈化后的水中仍然存在大量的礦物質，因此凈化后的水為混合物。

18．水是寶貴的資源，興趣小組同學開展了有關水的研究。（1）用噴霧加濕器工作時將水變成細小霧滴，并通過風送入房間，從而對空氣進行加濕。該過程主要模擬了水循環(huán)中的(選填下列各項的序號)。①水汽輸送：②蒸發(fā)；③降水。（2）如圖甲中，一根豎直放置的環(huán)形管內注滿水，內水有一個輕質小球。若在A處加熱，則小球將(選填“逆”或“順”）時針隨水運動。（3）如圖乙是水電解的示意圖，通直源電一整時間后，在左側試管內收集到的氣體是【答案】（1）①（2）逆（3）氧氣【解答】（1）通過風的力量將小水珠送入房間，與水循環(huán)中的水汽輸送環(huán)節(jié)相似，故選①；

（2）根據(jù)圖甲可知，若在A點加熱，A點的水受熱后密度減小會上升，而其它地方的水會下降，因此小球將逆時針隨水運動；

（3）根據(jù)乙圖可知，左側試管內收集的氣體體積小于右側試管內收集的氣體體積，因此左側收集的氣體是氧氣。19．電解水的實驗裝置如圖所示，據(jù)圖回答：（1）電源A端是(填“正”或“負”)極。（2）通電一段時間后，甲試管與乙試管中氣體體積比為，試管甲中的氣體是，驗證此氣體的方法是。（3）實驗中發(fā)現(xiàn)兩種氣體體積比值和教材中不符，可能的原因是?！敬鸢浮浚?）負（2）2：1；氫氣；燃著的木條放入，火焰淡藍色（3）氫氣和氧氣在水中的溶解度不一樣（3）氧氣和氫氣在水中的溶解度不同，因此看到生成氣體的體積比會有變化?！窘獯稹浚?）根據(jù)圖片可知，乙中氣體體積小，為氧氣，甲中氣體體積大，為氫氣；電源A端相連的甲試管生成氫氣，因此A為負極；

（2）甲試管內為氫氣，乙試管內為氧氣，那么通電一段時間后，甲試管與乙試管中氣體體積比為2：1，試管甲中的氣體是氫氣，驗證此氣體的方法是燃著的木條放入，火焰淡藍色。

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)兩種氣體體積比值和教材中不符，可能的原因是：氫氣和氧氣在水中的溶解度不一樣。20．如圖是電解水的實驗裝置，通電后，兩電極上都有氣體放出。（1）檢驗試管D中的氣體，發(fā)現(xiàn)它能能使帶火星的木條復燃，說明這種氣體是，所以B為電源的極。（2）該反應能得出的結論是【答案】（1）氧氣；正（2）水是由氫和氧元素組成【解答】（1）檢驗試管D中的氣體，發(fā)現(xiàn)它能能使帶火星的木條復燃，說明這種氣體是氧氣。因為與電源正極相連的試管生成氧氣，所以B為電源的正極。

（2）水電解生成氧氣和氫氣，根據(jù)質量守恒定律可知，水是由氫和氧元素組成的。

三、實驗探究題21．如圖是水電解實驗示意圖。（1）該實驗使用的電源應是直流電，A連接電源的極。（2）做該實驗往往在水中加入少量的氫氧化鈉和稀硫酸的目的是。（3）怎樣用實驗來檢驗乙試管中產生的氣體？答：。（4）由這個實驗可以得出：①水電解實驗，這個變化是什么變化，為什么？答：。②寫出水電解的文字表達式。（5）試分析實驗中得到的氫氣和氧氣的體積比略大于2∶1的可能原因是?！敬鸢浮浚?）負（2）增加水的導電性（3）用帶火星的木條檢驗，若木條復燃，則是氧氣（4）是化學變化，因為產生了新的物質；水氫氣+氧氣（5）氧氣比氫氣更易溶于水【解答】（1）甲試管內氣體的體積大于乙試管，則甲內為氫氣，乙內為氧氣。因為與負極相連的試管產生氫氣，所以A應該為電源的負極。

（2）做該實驗往往在水中加入少量的氫氧化鈉和稀硫酸的目的是增加水的導電性。

（3）檢驗乙試管中氧氣的方法：用帶火星的木條檢驗，若木條復燃，則是氧氣；

（4）①電解水生成氫氣和氧氣，生成了新物質，為化學變化；

②水