浙教版科学2022-2023学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（二）：水的组成【word，含解析】

一、水的物理性质
纯净的水是没有颜色，没有气味，没有味道的液体。在101000帕时水的凝固点是0℃，沸点是100℃。4℃时密度最大为1克每立方厘米。水结成冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度能浮在水面上。
二、水的组成
1.实验仪器：水电解器，直流电源。
2.实验装置：如上图
3.实验现象：（1）通电后，两个电极上都有气泡产生。
（2）与电源正极相连的玻璃管壁b内产生的气体体积小，与电源负极相连的玻璃管a内产生的气体体积大，且玻璃管b与比玻璃管a产生气体的体积比大约为1:2。
4.气体的检验：玻璃管b中的气体可使带火星的木条复燃,证明是氧气。玻璃管a中的气体被移进火焰时能够燃烧，火焰呈淡蓝色,如气体量少可能发出爆鸣声，证明是氢气。
反应的文字表达式:水氢气+氧气
5.实验结论：（1）水是由氢、氧两种元素组成的。
（2）水在通电的条件下发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
【能力拓展】
①电解水时通的是直流电。
②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是增强水的导电性。
③“正氧负氢1比2”是指气体体积比，而非质量比。
④水是由氢和氧组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。
⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:
A.产生的氧气氧化电极而减少;B.在水中氧气的溶解度大于氢气。
6.水分子的构成：
【能力拓展】
水分子变化过程的意义
①宏观角度：水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
③物质变化
两个水分子在通电的条件下生成两个氢分子和一个氧分子。
水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。在化学变化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
例1、同学们为了探究水的组成，用如图所示的装置进行实验。通电后两电极都有气体放出，经检验甲试管里的气体能燃烧，乙试管里的气体能使带火星的木条复燃。若氢原子模型用 表示，氧原子模型用 表示，则保持乙试管中气体物质化学性质的最小微粒的模型是（ ）
A. B. C. D.
例2、下列微粒能表示一个水分子的是(图中用“ ”和“ ”分别表示氢原子和氧原子)（ ）
A. B. C. D.
例3、下图是电解水的简易装置：
（1）在图中的电源上A是________极（填“正”或“负”）。
（2）试管1与试管2 中气体体积比为________。
（3）怎么检验试管2 中气体________。
（4）写出该反应的文字表达式________。
（5）检验两玻璃管中的气体后，可以得到的一个重要结论是：水由________组成。
1.如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是（ ）
A.实验前A，B两管内要装满水 B.A，B管内收集到气体的质量比约为2：1
C.A管内产生的气体能使带火星的木条复燃 D.该实验说明水由氢气和氧气组成
2.下列有关电解水和海水淡化的说法，合理的是（ ）
A.电解水和海水淡化过程中，水分子均发生了变化
B.图中①②③所示气体，依次为氧气、氢气和水蒸气
C.从电解水实验可知，水是由氢气和氧气组成的
D.海水暴晒一段时间后，剩余海水中食盐的质量分数会变大
3.如图为电解水过程的微观示意图，下列说法不正确的是( )
A.氧分子是由氧原子构成的，氢分子是由氢原子构成的
B.这个微观示意图说明了水分子是由氧原子和氢原子构成的
C.这个微观示意图可以解释为什么获得的氢气体积是氧气体积的两倍
D.该实验证明了水中含有氢气和氧气
4.小金用电解水的实验探究水的组成，回答问题：
（1）图甲是电解水的实验装置，b玻璃管中的气体是________；
（2）电解一段时间后，a、b管内聚集气体体积之比是，a：b=________；
（3）图乙是电解水的微观示意图，请用“●”和“○”在答题纸相应位置画出微观图。
5.如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。试回答下列问题：
（1）若甲试管中生成气体B，则B是________气，b应接电源的________极。
（2）验证气体B的方法是________；这是根据该气体具有________性。
（3）图中现象表明实验是“未开始”“刚开始”还是“已进行一段时间”？________。
（4）如果该实验中产生氧气的体积是8毫升，则生成氢气的体积是________毫升。
（5）该实验可以说明，水在通直流电的条件下，生成了两种不同的气体，请书写其文字表达式：________。
1.如图是电解水的微观模型示意图，从中获得信息正确的是（ ）
A.水电解是物理变化
B.物质都是由分子构成的
C.水电解前后原子的种类没有变化
D.水是由氢气和氧气组成
2.如图甲、乙是电解水的实验及电解时水分子分解的微观示意图。有关叙述正确的是( )
A.a试管中产生的气体是氧气
B.a、b试管中产生气体的质量比为2∶1
C.水电解的过程中，氢原子数和氧原子数都没发生变化
D.电解水的变化只是分子间的空隙发生了变化
3.如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，b管与电源________极相连产生气体。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2:1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有________（选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”）。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，________（选填“H2”或“O2”）更难溶于水。
4.小乐用电解水的实验探究水的组成，回答问题：
（1）图甲是电解水的实验装置，在水电解器的玻璃管里注满水后，接通________（选填“直流电”或“交流电”）；等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源。若要检验b玻璃管中的气体，其操作是________。
（2）图乙是电解水的微观示意图，其中①②③的正确的顺序是________。
（3）查阅资料得知“同温同压下，气体的体积比等于气体的分子个数比”。则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2∶1”的实验现象是________。
答案及解析
例1、【答案】B
【解析】根据电解水的现象、结论、常见气体的性质分析乙气体的名称，确定它的分子组成即可。
水电解生成氢气和氧气，甲中的气体能够燃烧，则为氢气；乙中的气体能够使带火星的木条复燃，那么乙为氧气。氧气的化学性质有氧分子保持，一个氧分子由两个氧原子构成，故B正确，而A、C、D错误。
例2、【答案】 A
【解答】水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，且氧原子比氢原子大一些；所以选项中只有A符合；
故答案为：A。
例3、【答案】（1）正
（2）1:2
（3）用燃着的木条接近气体，产生淡蓝色火焰
（4）水 氢气+氧气
（5）氢和氧
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；与正极相连的试管产生氧气，与负极相连的试管产生氢气；
（2）根据（1）中的分析解答；
（3）根据氢气燃烧时的现象解答；
（4）确定反应物、反应条件和生成物，然后写出反应的文字表达式。
（5）根据质量守恒定律分析结论。
【解答】（1）试管2中气体的体积大于试管1中气体的体积，那么试管2中为氢气，试管1中为氧气。因为与正极相连的试管生成氧气，所以A为正极。
（2）试管1与试管2 中气体体积比，即氧气和氢气的体积之比为：1：2；
（3）试管2中为氢气，那么检验方法为：用燃着的木条接近气体，产生淡蓝色火焰；
（4）水在通电的条件下分解，生成氢气和氧气，反应的文字表达式为： 水 氢气+氧气 ；
（5）水在通电的条件下分解，生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知，水由氢和氧两种元素组成。
1.【答案】A
【解析】A.在实验前，A、B两管中要装满水，那么得到的气体是纯净的，否则会混有空气，故A正确；
B.A、B管内气体的体积之比为2：1，故B错误；
C.A管内气体的体积大于B管，应该为氢气，不能使带火星的小木条复燃，故C错误；
D.该实验说明水由氢和氧元素组成，故D错误。
2.【答案】D
【解析】A.在电解水的过程中，水分子分解，然后生成了氢分子和氧分子；海水淡化的过程，其实就是将水和盐类分离的过程，没有新物质生成，即没有新的分子生成，故A错误；
B.气体①比②的体积大，那么①为氢气，②为氧气，故B错误；
C.从电解水的实验可知，水是由氢元素和氧元素组成的，故C错误；
D.海水暴晒一段时间后，食盐的质量不变，而水的质量减小，根据溶质质量分数=可知，海水中的食盐的质量分数会变大，故D正确。
3.【答案】D
【解析】A.根据反应产物可知，氧分子是由氧原子构成的；根据反应产物可知，氢分子是由氢原子构成的，故A正确不合题意；
B.根据可知，水分子是由氧原子和氢原子构成的，故B正确不合题意；
C.根据示意图可知，反应生成的氢分子的个数是氧分子的2倍，因此氢气体积是氧气体积的两倍，故C正确不合题意；
D.该实验证明了水由氢元素和氧元素组成，故D错误符合题意。
4.【答案】（1）氢气 （2）1：2 （3）
【解析】（1）在电解水的实验中，与电源正极相连的试管产生氧气，与负极相连的试管产生氢气；
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；
（3）化学变化的本质就是分子分解为原子，原子再重新组合成新分子的过程，据此分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，b管与电源负极相连，因此生成的气体是氢气。
（2）a管内为氧气，b管内为氢气，电解一段时间后，二者的体积之比为1;2；
（3）水电解的过程，就是水分子分解为氢原子和氧原子，然后氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子的过程，如下图所示：
5.【答案】 （1）氧；正（2）用带火星的木条进行检验，看木条是否复燃；助燃
（3）已进行一段时间（4）16（5）水 氢气＋氧气
【解答】（1）由实验图可知，甲试管气体较少，是氧气；而产生氧气的电极是正极；故答案为：氧；正；
（2）氧气具有助燃性，能够使带火星木条复燃；故答案为：用带火星的木条进行检验，看木条是否复燃；助燃；
（3）图中试管中已经有气体出现，说明电解实验已经开始了一段时间；故答案为：已进行一段时间；
（4）水电解时产生的气体，氢气的体积是氧气体积的两倍；而现在产生氧气8毫升；所以生成氢气的体积是16毫升；故答案为：16；
（5）水在通电的情况下产生了氢气和氧气；故答案为：水 → 通 直 流 电 氢气＋氧气；
故答案为：（1）氧；正；（2）用带火星的木条进行检验，看木条是否复燃；助燃；（3）已进行一段时间；（4）16；（5）水
→ 氢气＋氧气。
1.【答案】C
【解析】A.水电解生成氢气和氧气，有新物质生成，为化学变化，故A错误；
B.常见的金属、稀有气体都是由原子构成的，还有一些物质由离子构成，故B错误；
C.根据示意图可知，水电解前后，原子都只有两种，即氢原子和氧原子，故C正确；
D.微观上，水由水分子构成；宏观上，水由氢元素和氧元素组成，故D错误。
2.【答案】C
【解析】A.根据图片可知，a试管内气体的体积大于b试管内气体体积，因此a气体为氢气，故A错误；
B.a、b试管中氢气和氧气的体积之比为2：1，故B错误；
C.根据示意图可知，水电解前后，氢原子都是4个，而氧原子都是2个，因此氢和氧原子的个数都没有变化，故C正确；
D.电解水的变化，其实是水分子分解为氢原子和氧原子，然后再结合成氢分子和氧分子的过程，故D错误。
3.【答案】（1）正（2）气体分子间的平均距离（3）H2
【解析】在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。
体积的体积其实就是分子之间平均距离构成的空间体积与分子个数的乘积，因此影响气体体积的因素为分子数目和分子间的平均距离。
（1）根据图甲可知，a试管内气体体积大于b试管，那么a管内气体为氢气，b管内气体为氧气。因为与正极相连的试管生成氧气，所以b管与电源的正极相连。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2:1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有气体分子间的平均距离。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，H2更难溶于水。
4.【答案】（1）直流电；用燃着的木条接近b玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞
（2）②③①
（3）玻璃管b内的气体体积是玻璃管a内气体体积的2倍
【解析】直流电的方向是一定的，而交流电的方向是变化的，为了保证在两个试管内只得到一种纯净的气体，就要保证电流方向不变，那么电解水只能使用直流电。
在电解水的实验中，与正极相连的试管产生氧气，与负极相连的试管产生氢气，根据氢气的检验方法分析解答。
在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍，那么氢气和氧气的分子数之比应该为2：1，据此分析解答。
（1）图甲是电解水的实验装置，在水电解器的玻璃管里注满水后，接通直流电。
b试管与电源的负极相连，那么产生氢气，它的检验方法为：用燃着的木条接近b玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞。
（2）电解水的过程，其实就是水分子分解为氢原子和氧原子，然后氢原子组合成氢分子，氧原子组合为氧分子的过程，因此正确排序为②③①。
（3）则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2∶1”的实验现象是：玻璃管b内的气体体积是玻璃管a内气体体积的2倍。
2022-2023学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（二）
水的组成