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电解水
【实验突破】
(1)实验原理：2H2O2H2↑＋O2↑
(2)实验装置：
(3)实验现象：与负极相连的玻璃管内产生的气体体积大，与正极相连的玻璃管内产生的气体体积小，体积比约为__2∶1__。
(4)检验气体：待两支玻璃管内收集到一定量的气体后，开始检验。
①a管(与负极相连的玻璃管)：旋转活塞，将燃着的木条伸到管口，气体能__燃烧__，产生__淡蓝色__火焰，说明是氢气。
②b管(与正极相连的玻璃管)：旋转活塞，将带火星的木条伸到管口，带火星的木条复燃，说明是__氧气__。
(5)实验结论：水是由__氢元素和氧元素__组成的。
特别提醒
①由电解水实验得出水的组成的结论，应用了推理法，其理论依据是化学变化中元素的种类不变。②电解水属于化学变化。③电解水时，要在水中加适量的NaOH溶液(或稀硫酸)，是为了增强水的导电性。④电解水是将电能转化为化学能的过程。⑤电解水过程中漏斗中的液面会升高，其原因是生成的氢气难溶于水，氧气不易溶于水，电解消耗水的体积小于反应生成的氢气和氧气的体积之和。⑥电解水所生成的氢气与氧气的体积比为2∶1，氢气与氧气的质量比为1∶8。
总结：正氧负氢，正一负二。
(6)误差分析
电解水实验中，正、负极产生的气体(O2、H2)精确的体积比应该为1∶2，而往往实验中收集到的气体的体积比略小于1∶2，是由于一方面氧气比氢气在水中的溶解度大，另一方面氧气的氧化性强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应。
(7)结论的推广及运用
①水是由氢元素、氧元素组成的(依据是__化学变化中，元素的种类不变__)。
②验证了化学变化中分子可分而原子不可分。
③由电解水得到氢气与氧气的体积比为2∶1，可推算水分子中氢、氧原子个数比也为2∶1，从而得到水的化学式为H2O。
(8)拓展
如果实验时加入氢氧化钠，则电解后，溶液的pH增大；如果实验时加入硫酸，则电解后溶液的pH减小。因此无论加入氢氧化钠还是硫酸，电解后溶液中溶质质量分数均增大。
【例题分析】
例　如图为电解水的实验装置图，接通电源后观察两电极都有气泡产生。
(1)通电一段时间后，a、b玻璃管中气体的体积比为________。与a玻璃管相连为电源的________(选填“正极”或“负极”)，a玻璃管中的气体是________。
(2)水通电分解的过程中，发生变化的微粒是________(填具体的微粒名称)。
【解析】(1)通电一段时间后，a、b玻璃管中气体的体积比为2∶1，与a玻璃管相连为电源的负极，a玻璃管中的气体是氢气。(2)水通电分解的过程中，发生变化的微粒是水分子，即水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子之间重新结合生成氢分子，氧原子之间结合生成氧分子。
,【针对训练】
1．如图是电解水的简易实验装置。下列有关叙述错误的是(　C　)
A.电解水反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑
B.在水中加入少量硫酸，目的是增强水的导电性
C．实验时a中收集到氧气，b中收集到氢气
D．该反应是将电能转化为化学能
第1题图
　　第2题图　　
2．做电解水实验时，先在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠溶液呈中性)再通直流电一段时间，产生的现象如图所示。则下列说法正确的是(　D　)
A．用燃着的木条检验气体a，木条上火焰熄灭
B．在此反应中硫酸钠的作用是产生氢氧根离子
C．反应结束后硫酸钠溶液的溶质质量分数不变
D．与负极相连的电极附近溶液中存在大量氢氧根离子
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【课堂训练】
1．臭氧(O3)主要分布在距离地面10～25
km的高空，它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于(　A　)
A．非金属单质
B.金属单质
C．化合物
D.混合物
2．(2019·南昌三模)水净化过程中，下列指标可通过过滤实现的是(　C　)
A．无异味
B．无异色
C．澄清
D．无细菌和病毒
3．下列对水的叙述正确的是(　A　)
A．水的三态变化，能实现水的自身净化和水资源的重新分配
B．水的三态变化，是由于水分子的体积改变
C．过滤和吸附能除去水中所有的杂质
D．水是由氢气和氧气组成
4．下列各组物质，前者属于混合物，后者属于化合物的是(　B　)
A.酒精、铝合金
B．石灰水、冰水
C．碘酒、液氧
D．氮气、煤
5．水是生命之源，下列有关水的说法不正确的是(　A　)
A．地球上的水储量是丰富的，可供利用的淡水资源是无限的
B．生活中通过煮沸的方法可以降低水的硬度
C．用蒸馏的方法可以将海水淡化
D．爱护水资源主要从节约用水和防治水体污染两方面采取相应措施
6．四种物质的微观构成如图所示，图中●和○分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的是(　A　)
7.
(2020·南昌模拟)关于水和过氧化氢的比较，错误的是(　D　)
A．组成：均由氢、氧元素组成，但氧元素的化合价不同
B．构成：每个过氧化氢分子比一个水分子多一个氧原子
C．性质：在一定条件下均可以通过分解反应获得氧气
D．联系：在一定条件下，二者可以相互转化
8.
把碳纳米管浸入水中，加热，水分子与碳纳米管之间生成的一种特殊的晶体结构，科学家把它称之为“冰”。以下说法正确的是(　D　)
A．这种“冰”和水的化学性质相同
B．这种“冰”属于纯净物
C．这种“冰”的水分子不再运动
D．这种“冰”具有可燃性
9．如图是电解水的简易实验装置，下列有关叙述错误的是(　C　)
A．a、b分别是电源的正极、负极
B．在水中加入少许烧碱，能增强导电性
C．电解水实验表明，水由2个氢原子、1个氧原子构成
D．目前通过电解水获得氢能的方式，成本高、效率低
第9题图
　　第10题图
10．如图是全球海水、陆地水储量扇形图，以下有关的说法错误的是(　C　)
A．海洋是地球上最大的储水库
B．水是地球上宝贵的自然资源
C．可利用的淡水占全球储水量的2.53%
D．海水淡化成本高，目前还不能推广
11．物质分类是重要的学习内容，下列物质属于氧化物的是(　C　)
A．O2
B．NaCl
C．Fe2O3
D．__NO__
12．水是人类宝贵的自然资源。
(1)下列选项中能证明水是由氢元素和氧元素组成的实验是__C__。
A．水的蒸馏
B．水的蒸发
C．水的电解
D．水的净化
(2)天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和__玻璃棒__
。
(3)硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中常用__煮沸__的方法降低水的硬度。检验软水和硬水的常用方法是使用__肥皂水__。
(4)电解水实验中，如果用Va和Vb分别表示与电源负极和正极相连的试管中收集到的气体体积，则Va∶Vb的体积比大约是__2∶1__。
13．水是人类宝贵的自然资源，人类的日常生活离不开水。
(1)节约用水必须从我做起，写出生活中一种节水方法：__用淘米水浇花____(合理即可)。
(2)山区的井水很容易使水壶或盛水的器具结水垢，这样的水属于__硬水__(选填“硬水”或“软水”)，这样的井水烧开后，其硬度会__减小__
(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)如图是某兴趣小组制作的简易净水器，该净水器中活性炭的主要作用是__吸附水中色素和异味__
，用该净水器对赣江水进行净化，净化后的水属于__混合物__
(选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)若将混有泥沙的天然水净化成生活用水，现提供的净化水的方法有：①过滤；②加明矾吸附沉淀；③蒸馏；④杀菌消毒；⑤活性炭层吸附。下列所选用的净化方法及净化过程排序正确的一项是__B__。
A．②①⑤④③
B．②①⑤④
C．①②④⑤③
D．①②④⑤

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