资源简介

1.5水的组成
一、学习目标
1.通过观察了解电解水的实验
2.了解电解水正负极产生的气体
3.清楚一些实验细节，比如为什么一开始一个试管看不到气体
4.从电解水的示意图了解水的组成，了解水的微观组成
二、知识点默写
当水从液态变成固态的时候，水的 没有发生变化。
在水的电解实验中，为了增加 ，可以加入少量的 或氢氧化钠，
接通直流电，可以观察到两个电极出现 ，两只玻璃管内 下降。
用带火星的木条接近 的玻璃管，发现使带火星的木条 ，说明该气体是氧气。用点燃的木条接近另外一个玻璃管，观察到气体也燃烧，用一个干燥的烧杯放在火焰上，发现烧杯内出现了水珠，说明该气体是 。
在水的电解实验中，一开始产生的 被溶解，看不到氧气，最终氧气和氢气的体积之比约为： 。
水的电解的文字式表示为： 。
在点燃氢气等可燃性气体之前必须 （4%~74.2%点燃会爆炸）。纯净的氢气在空气中可以安静地 ，形成 的火焰。
水是由 和 组成的，一个水分子是由 和 构成的。
例题解析
1、文字描述判断
[例题1]关于电解水的实验现象，描述正确的是（? ?）
A.?正极产生的是一种可燃性气体?????????????????????????????B.?负极产生的气体体积是正极的2倍
C.?负极产生的气体可使带火星的木条复燃?????????????D.?正极玻璃管内的液面下降的比负极快
[解析]根据电解水的实验现象分析判断。
A.正极产生的是氧气，它不能燃烧，但支持燃烧，故A错误；
B.负极产生的气体是氢气，体积是正极生成氧气的2倍，故正确；
C.负极产生的气体为氢气，不能可使带火星的木条复燃，故C错误；
D.正极玻璃管内的液面下降的比负极慢，故D错误。
[答案]B
2、实验图像辅助判断
[例题2]有关电解水实验(如图所示)的下列叙述，错误的是(??? )
A.?试管甲中的气体是氢气??????????????????????????????B.?试管乙中的气体能使带火星的小木条复燃
C.?试管甲中的气体体积大于乙中气体体积???????????????D.?该实验证明水由氢气和氧气组成
[解析]在电解水的实验中，产生氢气的体积是氧气体积的2倍；氧气能够使带火星的小木条复燃；根据图片可知，甲试管中的气体体积明显大于乙，因此甲中的气体是氢气，乙试管中是氧气。
A.试管甲中的气体是氢气,，故A正确不合题意；
B.试管乙中的气体是氧气，能使带火星的小木条复燃，故B正确不合题意；
C.试管甲中的气体体积大于乙中气体体积，故C正确不合题意；
D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成，故D错误符合题意。
[答案] D
巩固练习
1.最近，美国《科学》杂志评出年度十大科学突破，其中有一项是“燃烧的水”。美国科学家称已开发出一种新的廉价催化剂，可利用电能将水分解。下列有关说法不正确的是(??? )
A.?水在通电的条件下可分解成氢气和氧气
B.?水电解产生氢气和氧气的体积比为2∶1
C.?美国科学家的突破是利用廉价催化剂使水直接燃烧
D.?以水为原料廉价地获得氢能源，可以有效地缓解温室效应
2.水是最常见的物质，下面是小北同学对水的认识，你认为正确的是（ ???）
①水是由氢气和氧气组成的；②水是生物生存所需的最基本的物质；
③水通常以固、液、气三态存在；④在实验室中，水是最常用的溶剂
⑤在加热情况下，水会分解成氢气和氧气；⑥水是由氧和氢组成的一种物质
A.?①②??????????????????????????????B.?①②③⑤??????????????????????????????C.?②③④⑥??????????????????????????????D.?①②③④
3.如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（???? ）
A.?在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性
B.?反应一段时间后，a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2∶1
C.?将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃得更旺，b管的气体被点燃
D.?由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
4.在电解水的实验中可以直接观察到的现象是（? ??）
A.?水是由氢、氧元素组成???????????B.?有氢气和氧气产生，且体积比为1∶2
C.?水由氢气和氧气组成??????????????D.?两电极均冒气泡，阴极管内气体与阳极管内气体的体积比约为2∶1
5.下列有关水的叙述：①水分子是由氢原子和氧原子构成的②生命活动离不开水③可供利用的水资源是无限丰富的④水的沸腾属于物理变化⑤水是由2个氢原子和1个氧原子构成⑥矿泉水是纯天然饮品，不含任何化学物质? ⑦电解水实验证明了水的组成，且证明了原子与分子的区别。其中正确的有（ ???）
A.?①②③④⑤⑥⑦?????????????????????????B.?①②⑤?????????????????????????C.?①②④⑦?????????????????????????D.?①③④⑦
6.关于电解水的实验，下列叙述错误的是（?? ）
A.?水是由水分子构成的
B.?水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1
C.?水电解可以得到氢气和氧气，所以水中有氢气和氧气
D.?水在直流电的作用下，与电源负极相连的玻璃管内产生氢气，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气
7.如图所示为水的电解装置，下面的两根导线分别接在直流电源上，其中“＋”的接电源正极，“－”的接电源的负极，现回答下列问题：
（1）电源的左边是 ________极；
（2）如何检验B管气体：________
（3）写出水电解的文字表达式：________；
8.如图是电解水装置，两个电极分别与电源相接：
（1）电源中正极的一端是___________。（A或B）
（2）检验D试管中气体的操作是________。
（3）如图为电解水实验的装置图，CD试管中产生气体的体积比约为___________；实际实验数据得出这个比值偏大，原因可能是__________。
9.电解水的实验中，往往加入少量硫酸溶液以增强水的导电性。小科同学分别在等量的蒸馏水中加入不同体积的同种硫酸溶液，利用如图甲所示装置做了三次实验，测出电解水时收集到20毫升氢气所需的时间，记录数据如下表：
实验次数
1
2
3
蒸馏水体积／毫升
200
200
200
加入硫酸的体积／毫升
10
5
2
收集20毫升氢气的时间／秒
396
578
1231

（1）甲试管收集到的气体是________(填名称)；
（2）本实验是通过观测________来判断电解水的速度；
（3）小科同学发现：每次实验从开始到结束的过程中。产生气泡的速度随反应时间的变化如图所示，请你结合上述实验数据说明理由________。

答案
知识点默写
化学性质
导电性 硫酸
气泡 液面
液面下降较少 复燃 氢气
氧气 1：2
水氢气+氧气
检验纯度 燃烧 淡蓝色
氢元素 氧元素 2个氢原子 1个氧原子
巩固练习
1. C 2. C 3. C 4. D 5. C 6. C
7. （1）负
（2）带火星的木条复燃
（3）水 →通直流电 氢气+氧气
8. （1）B
（2）将带火星的木条放入D气体，观察现象
（3）2：1；氧气更易溶于水
9. （1）氢气
（2）收集20毫升氢气的时间
（3）随着反应时间的增加,消耗的水越多,硫酸的浓度越大,所以电解水的速度就越快(电解水过程中液体温度升高,反应速度加快)
巩固练习解析
1. C
【解析】
A.水在通电的条件下可分解成氢气和氧气，故A正确不合题意；
B.水电解产生氢气和氧气的体积比为2∶1，故B正确不合题意；
C.美国科学家的突破是利用廉价催化剂使水分解，而不是直接燃烧，故C错误符合题意；
D.以水为原料廉价地获得氢能源，可以有效地缓解温室效应，故D正确不合题意。
2. C
【解析】根据水的组成、加热发生状态变化、通电发生分解反应及其作用分析。
①水是由氢元素和氧元素组成，错误；②水是生物生存所需的最基本的物质，正确；③水通常以固、液、气三态存在，正确；④在实验室中，水是最常用的溶剂，正确；⑤水在通电情况下会分解成氢气和氧气，加热情况下变成水蒸气，错误；⑥水是由氧和氢组成的一种物质，正确；
3. C
【解析】
A.在水中加入少量氢氧化钠，可以增大水中离子的浓度，进而增强导电性在，故A正确不合题意；?
B.反应一段时间后，a与负极相连产生氢气，b与正极相连产生氧气，因此a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2∶1，故B正确不合题意；
C.将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，b管的氧气使燃着的木条燃得更旺，a管的氢气被点燃，故C错误符合题意；?
D.水电解生成氢气和氧气，那么水是由氢、氧两种元素组成的，故D正确不合题意。
4. D
【解析】水由氢气和氧气组成。
A、水是由氢、氧两种元素组成的，此说法虽然是正确，但是并直接观察到的现象，A不符合题意。
B、有氢气和氧气产生，且体积比为2：1，虽然这种说法是正确，但是却不是直接观察到的现象，B不符合题意。
C、水由氢气和氧气组成虽然此说法正确，但不是直接观察到的现象，C不符合题意。
D、根据“正氧负氢，氢2氧1”，两电极均冒气泡，a管内气体与b管内气体的体积比约为2：1，是能直接观察到的现象，D符合题意。
5. C
【解析】根据水的组成和性质进行分析解答即可。
①水分子是由氢原子和氧原子构成的，故①正确；
②人体的70%都是水，因此人的生命活动离不开水，故②正确；
③地球上的水资源很丰富，但是可供利用的蛋水资源是非常有限的，故③错误；
④水的沸腾，是水由液态变成气态，没有新物质生成，属于物理变化，故④正确；
⑤水是由水分子构成的，而水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，故⑤错误；
⑥矿泉水是纯天然饮品，其中富含很多矿物质，故⑥错误；?
⑦电解水实验证明了水的组成，且证明了原子与分子的区别，故⑦正确。
那么正确的是①②④⑦。
6. C
【解析】根据电解水的操作要求、现象和结论分析；电解水时为增强水的导电性，通常向水中加少量硫酸或氢氧化钠，电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，二者体积比为1：2，电解水的实验结论为水由氢元素和氧元素组成。
A、水是由不汾子构成的，叙述正确；
B、水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1 ，叙述正确；
C、水电解可以得到氢气和氧气，所以水中有氢元素和氧元素，叙述错误；
D、水在直流电的作用下，与电源负极相连的玻璃管内产生氢气，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气 ，叙述正确；
7. （1）负
（2）带火星的木条复燃
（3）水 →通直流电 氢气+氧气
【解析】（1）根据图片可知，A管生成气体的体积大于B管，因此A管内为氢气，B管内为氧气。因为电源的左边与生成氢气的试管相连，所以电源的左边为负极。
（2）B管内为氧气，检验氧气的方法为：用带火星的小木条复燃。
（3）水在通直流电的条件下，反应生成氢气和氧气，那么文字表达式为： 水?→通直流电?氢气+氧气 。
8. （1）B
（2）将带火星的木条放入D气体，观察现象
（3）2：1；氧气更易溶于水
【解析】
（1）D试管中产生气体少，因此是氧气，而产生氧气的试管与电源正极相连，因此电源中正极的一端是B；
（2）检验氧气即D试管中气体的操作是：将带火星的木条放入D气体，观察现象；
（3）C中是氢气，D中是氧气，二者的体积之比为2：1；如果实验数据的比值偏大，原因可能是氧气更易溶于水。
9. （1）氢气
（2）收集20毫升氢气的时间
（3）随着反应时间的增加,消耗的水越多,硫酸的浓度越大,所以电解水的速度就越快(电解水过程中液体温度升高,反应速度加快)
【解析】
（1）甲试管产生气体体积多，所以为氢气；
（2） 本实验是通过观测 收集20毫升氢气的时间多少来判断电解水的速度；
（3）由图示可知，产生气泡的速度随反应时间的增加而而增大， 是由于随着反应时间的增加，消耗的水越多,硫酸的浓度越大，所以电解水的速度就越快或电解水过程中液体温度升高,反应速度加快。

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