内容正文:
专题 1.2 水的组成
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1.水的电解
(1)定义:水通直流电生成氢气和氧气的过程。
(2)实验装置:简易装置如下图。
注意:①水的电解实验中所用的电是直流电(普通干电池发出的电),水电解后变成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化。
②为增强水的导电性,可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。
(3)现象及结论:
电极
气体的量
检验方法及现象
结论
正极
气体体积是负极的1/2
将带火星的木条伸入,木条复燃
正极产生的气体是氧气
负极
气体体积是正极的2倍
气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
负极产生的气体是氢气
(4)文字表达式:水氢气+氧气
水的电解是化学变化。两支玻璃管内液面下降的体积比(即产生的两种气体的体积比)V氧气∶V氢气=1∶2。
注意:理论上,产生的氢气与氧气的体积比为2∶1,但是由于氧气微溶于水,氢气难溶于水,因此实验中氢气与氧气的体积比常大于2∶1 。
2.水分子的构成
(1)实验证明,物质可以由分子构成,分子由更小的微粒原子构成。
(2)水是由水分子构成的,一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子(或水分子是由氢原子和氧原子构成的),一个氢分子由两个氢原子构成,一个氧分子由两个氧原子构成。水分子由氢原子和氧原子构成,因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
注意:从微观角度来讲,水分子是由氢原子和氧原子构成。从宏观角度来讲,水是由氢和氧组成。
1.电解水的有关问题
(1)电解水通的是直流电。
(2)常在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的是增强水的导电性。
(3)实验中收集的氢气的体积往往大于氧气体积的2倍的原因:a.氧气在水中的溶解能力大于氢气;b.氧气的氧化性强,与电极发生反应。
(4)判断试管中气体是何种气体时,既可根据与试管相连的正负极判断,也可根据试管中气体的多少判断。电解水实验产生氢气的体积大于氧气的体积。即氢气端(负极)液面低,氧气端(正极)液面高。
2.从微观角度分析,水在通电情况下是如何分解产生氢气和氧气的?
水在通电时,水分子会分解为氢原子和氧原子,氢原子和氧原子会重新组合:两个氢原子结合成一个氢分子,大量氢分子聚集成氢气;两个氧原子结合成一个氧分子,大量氧分子聚集成氧气。由此也可以说明在化学反应中分子可以再分,原子不可再分。
3.水的物理性质
颜色
无色
气味
无味
状态
常温、常压下呈液态
沸点
标准大气压下为100 ℃
凝固点
标准大气压下为0 ℃
水的异常现象
4 ℃时密度最大, 0~4 ℃时,水热缩冷胀。结冰后体积膨胀,冰浮在水面上
【例1】 (温州中考)如图所示,是水分子的分解示意图,有关该图的说法错误的是( )
A.水分子中氢和氧的原子个数比为2:1 B.水在电解过程中产生氢气和氧气
C.水是由氢元素和氧元素组成的 D.水分子是由1个氢分子和1个氧原子构成的
【方法归纳】(1)如图所示为水电解的微观描述,水分子通电后变成了氢分子和氧分子,故可以知道水电解产生氢气和氧气。水分子中存在着氢原子和氧原子,故水是由氢和氧组成的。同时,从图中可以看出氢分子和氧分子的个数比约为2∶1,故电解水实验中水位下降较多的一端是氢气,另一端是氧气。
(2)氢气和氧气的检验依据:氢气点燃后产生淡蓝色火焰,氧气能使带火星的木条复燃。
(3)氢气和氧气在水中的溶解能力不同。氢气难溶于水,而氧气不易溶于水,反应前期会有部分氧气溶解在水中,从而导致产生的氢气与氧气的体积比大于2∶1,当水中溶解的氧气达到饱和后,氧气就不再溶于水,故后期产生的氢气与氧气的体积比约为2∶1。
1.电解水的实验中可直接观察到的现象是 ( )
A.水由氢和氧组成
B.有氧气和氧气产生,且二者的体积比约为2:1
C.两电极管中均产生气泡
D.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
2.能反映水的化学性质的变化是 ( )
A.水蒸发 B.水沸腾
C.水分解 D.水结冰
3.如图是水分子的分解示意图.有关该图,下列说法不正确的是 ( )
A.水分子中氢和氧的原子个数比为2:1
B.水在电解过程中产生氢气和氧气
C.水是由氢和氧组成的
D.水分子是由一个氧分子和一个氧分子构成的
4.下列关丁水的组成的叙述正确的是 ( )
A.水是由氧气和氧气组成的
B.水是由氢和氧组成的
C.水是由氢分子和氧分子组成的
D.水分子是由氧分子和氧分子构成的
5.在做电解水的实验时,常在水中加少量硫酸或氧氧化钠,其目的是( )
A.增强水的导电性
B.增加氧气的生成量
C.增加氢气的生成量
D.以上说法均不正确
6.某中学化学课外兴趣小组的同学利用家里的塑料盆、输液瓶、铜导线、废旧电池的碳棒、家用停电