基础实验2 水的组成及变化的探究（讲义）化学新教材沪教版九年级上册

本初中化学讲义聚焦“水的组成及变化的探究”核心知识点，通过电解水实验观察正负极气体现象及检验方法，结合氢气燃烧实验，以元素守恒思想推理水由氢、氧元素组成，构建“实验现象-宏观结论-微观解释”的学习支架。 该资料以科学探究与实践为核心，设计实验步骤、易错提醒及拓展问题，培养学生科学思维（如元素守恒推理），通过随学随练、题型示例分层巩固，课中辅助教师实验教学，课后助力学生查漏补缺，深化化学观念。

第二章 空气与水资源 基础实验2  水的组成及变化的探究   课标要点 1.通过实验探究水在直流电作用下的变化； 2.通过电解水实验，认识水的组成； 3.学习利用元素守恒思想探究物质组成的方法。 学习重难点 重点： 1.观察并描述电解水实验的宏观现象，掌握正负极产生气体的检验方法； 2.通过电解水实验和氢气燃烧实验，结合元素守恒思想，得出水由氢元素和氧元素组成的结论 难点： 1.用元素守恒思想从电解水生成氢气和氧气、氢气燃烧生成水的实验中，推理水的组成； 2.理解电解水加氢氧化钠的作用及氢气验纯的必要性； 3.从微观角度理解水的电解过程。 知识点 电解水实验（重点） 【实验目的】 1. 通过实验探究水在直流电作用下的变化。 2. 通过电解水实验、氢气燃烧实验，认识水的组成。 3. 学习利用元素守恒思想探究物质组成的方法。 【实验用品】 药品：蒸馏水、氢氧化钠、木条； 仪器：水电解器、试管、尖嘴导管、烧杯、火柴等。 【实验过程】 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）在水电解器中注入足量的水（水中加有少量氢氧化钠溶液），然后接通直流电源，观察电极上和两侧玻璃管内的现象 ① ② （2）电解一段时间后，关闭电源。将带火星的木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，然后打开活塞，放出少量的气体。观察实验现象，并推断气体成分 （3）将燃着的木条放在与电源负极相连的玻璃管的尖嘴处，然后打开活塞，点燃气体。观察实验现象，并推断气体成分 （4）验纯并点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察实验现象 易错提醒： 1.电解水时要在水中加入少量氢氧化钠溶液：为增强溶液的导电性； 2.水的三态变化与水的分解的本质区别是：水的三态变化只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理 变化；水的分解过程中水分解生成了氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化； 3.电解水时所用电源为直流电源：若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化学能。 随学随练 1．（25-26九年级上·山西运城·阶段检测）为探究不同电压对电解水速率的影响，小组同学用下图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成30mL氢气所需时间。下列对该实验的分析正确的是（ ） A．a管中产生的气体为氧气 B．电压越高，电解水的速率越快 C．a管与b管中产生的气体质量比为2:1 D．b管与电源的负极相连 2．（24-25九年级上·云南昭通·期中）电解水的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法中，正确的是（ ） A．加入少量稀硫酸，目的是作电解水的催化剂 B．实验过程中与正极相连的试管内先收集满气体 C．该实验可得出水是由氢分子和氧分子构成的结论 D．负极产生的气体可以燃烧，并产生淡蓝色火焰 知识点 氢气的燃烧 （重点） 【实验过程】 【实验目的】 通过氢气燃烧实验认识水的组成。 【实验仪器】 试管、烧杯、火柴等 【实验试剂】 氢气 实验步骤 实验现象 实验结论 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生 火焰 氢气具有 性 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内部会出现 ，触摸烧杯外壁感觉到 燃烧 ，生成 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生 火焰 氢气具有 性 结论 水中含有 和 反应表达式 文字表达式： ； 符号表达式： 。 注意事项： 1.分析水的分解和生成实验，哪些现象和事实能说明水不只含有一种元素？ 氢气是由 组成的，氧气是由 组成的，水分解生成了 ，氢气和氧气点燃生成 ，根据化学反应前后 不变，可以说明水是由 组成的。 2.点燃可燃性气体之前要检验气体的 ： 可燃性气体中如果混有空气，遇到明火就有 的危险。 随学随练 1．（2026·湖北恩施·二模）利用水的分解和生成实验可探究水的组成，下列说法错误的是（ ） A．b管中的气体是氧气 B．a管与 b管中气体的质量比约为 2：1 C．图2中点燃氢气前一定要检验其纯度 D．图2中烧杯内壁有水雾出现 2．（24-25九年级上·安徽滁州·期中）如图是氢气在空气中燃烧的实验，下列说法正确的是（ ） A．氢气可以直接点燃 B．氢气燃烧产生淡蓝色火焰 C．烧杯的内壁无明显变化 D．反应的文字表达式为：氢气+氧气→过氧化氢 拓展 问题讨论 1. 电解水时为什么要在水中加入少量氢氧化钠溶液？ 2. 点燃可燃性气体之前为什么要检验气体的纯度？ 3. 水的三态变化与水的分解的本质区别是什么？ 4. 分析水的分解和生成实验，哪些现象和事实能说明水不只含有一种元素？解题贴士 1.由于水的导电性很弱，实验中常在水中加入少量氢氧化钠溶液，目的是增强水的导电性。 2.混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能发生爆炸。 3.水的三态变化过程中没有新物质生成，是物理变化；而水的分解过程中生成了氢气和氧气有新物质生成，是化学变化。 4.水分解生成两种不同的气体，这两种不同的气体中含有不同的元素。氢气和氧气在点燃的条件下生成水，说明水中含有组成氢气的元素，也含有组成氧气的元素。 活学活用 1．（24-25九年级上·天津北辰·期末）下列气体与空气混合后，遇明火可能发生爆炸的是（ ） A．H2 B．N2 C．Ne D．O2 2．（24-25九年级上·广东广州·期中）某化学小组为探究水的组成，做如图所示实验。下列说法错误的是（ ） A．实验1点燃氢气前要先验纯，验纯时若发出尖锐爆鸣声，说明氢气不纯 B．实验2反应可表示为水氢气+氧气 C．实验2乙中气体能使带火星的木条复燃，证明水中含有氧元素 D．实验1不能验证水的组成，实验2能验证水的组成 题型 电解水实验 ▌例1 （25-26八年级上·山东烟台·期中）纯水的导电能力很弱，电解水时常在水中加入一些氢氧化钠（NaOH）增强导电性。为研究影响电解水反应速率的因素，兴趣小组的同学利用12V直流电源进行了相关实验探究，数据如下： 实验编号 温度 氢氧化钠溶液浓度 氢气体积 氧气体积 电解时间 A 20℃ 2% 20 ml 9.8 ml 54.0 s B 20℃ 5% 20 ml 9.8 ml 36.2 s C 30℃ 2.9% 20 ml 9.9 ml X D 30℃ 5% 20 ml 9.9 ml 35.4 s 请回答问题： (1)电解水反应的文字表达式为________。 (2)该兴趣小组研究的影响电解水反应速率的因素是________和________。 (3)本实验通过比较________确定电解水速率的快慢。 (4)比较实验A和B，可得到的结论是：________。 (5)分析四组实验数据，实验C的电解时间“X”可能是________（填字母）。 A．42.4 B．35.2 C．60.2 D．55.6 (6)理论上，电解水产生氢气、氧气的体积比为2:1，但实验结果往往大于理论值，请从两种气体物理性质角度分析，可能的原因是________。 (7)查阅资料发现，当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的速率。在上述实验基础上，请设计实验证明电压对电解水速率的影响：_______。 解题贴士 1.为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液 2.电解水所用的电源为直流电 3.有时收集的气体量较少时，当检验氢气时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰 4.使用氢气时一定要注意安全，点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。 ▌对点练1-1 （25-26九年级上·安徽·期末）某化学兴趣小组的同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如下图所示的装置进行电解水实验。小组同学发现当选用不同型号铅笔、不同电压电池时，水电解速率会发生变化。小明分别收集甲、乙两端产生的气体并计算两者体积比。若要通过该实验探究水的组成，还应获取的信息是（ ） A．甲、乙两端产生的是何种气体 B．电解水实验所用的时间 C．通过两支铅笔的电流大小 D．实验中共减少了多少水 ▌对点练1-2 （2026·广东深圳·二模）某化学兴趣小组利用如图装置探究水的组成。下列说法正确的是（ ） A．b管中产生的气体能使带有火星的木条复燃 B．图钉作电极说明其具有导电性 C．a、b管内产生气体的体积比约为 2：1 D．仅推测水的组成元素就可以确定水的化学式 题型 氢气的燃烧 ▌例2（2026·辽宁沈阳·二模）关于如图所示两个实验，下列说法正确的是（ ） A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1 B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度 C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极 D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰 解题贴士 1.在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，将冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，出现淡蓝色火焰。手触烧杯，感觉发烫。如果用尖嘴的玻璃导管，则出现黄色火焰，这是因为玻璃中含有钠离子，使火焰呈现黄色。（焰色反应） 2.氢气是易燃易爆气体，使用前一定要检验气体纯度。 ▌对点练2-1（24-25九年级上·湖南湘潭·期中）下列实验现象的描述不正确的是（ ） A．硫在空气中燃烧生成具有刺激性气味的气体 B．铁丝在空气中刷烈燃烧、火星四射生成黑色固体 C．木炭在空气中充分燃烧生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰 ▌对点练2-2（24-25九年级上·河北唐山·期中）认真细致地观察和分析实验，有助于获得化学知识并学会科学探究的方法。下列关于如图实验的说法不正确的是（ ） A．b玻璃管中产生的气体能使带火星的木条复燃 B．点燃氢气前要检验纯度 C．实验时向水中加入少量氢氧化钠溶液，以增强导电性 D．两个实验都可以证明水由氢、氧元素组成 基础通关 1．（25-26九年级上·湖北襄阳·期末）下列有关水的说法错误的是（ ） A．煮沸可降低水的硬度 B．明矾能吸附水中悬浮的杂质 C．电解水时正极产生氢气 D．生活污水应处理后再排放 2．（24-25九年级上·广东梅州·期中）下列有关电解水的说法正确的是（ ） A．电解时在负极产生氧气 B．产生的氢气和氧气的质量比为2：1 C．水是由氢气和氧气组成的 D．电解过程中消耗了电能 3．（24-25九年级上·陕西西安·期中）如图为电解水实验的简易装置图，下列说法不正确的是（ ） A．B是电源正极 B．玻璃管M中收集到的气体可以使带火星的木条复燃 C．水的分解过程中，发生变化的微观粒子是水分子 D．发生反应的文字表达式为：水氢气+氧气 4．（2026·江苏淮安·模拟预测）用如图所示的自制水电解器进行实验，研究水的组成。下列说法错误的是（ ） A．若a管中气体为1mL，则b管中气体约为2mL B．该实验说明水是由氢气和氧气组成 C．镀铬曲别针做电极利用了金属的导电性 D．研究物质的分解是认识物质组成的一种思路 5．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图是电解水实验装置示意图。下列叙述正确的是（ ） A．与①连接的是电源负极 B．水中加入适量硫酸钠可增强水的导电性 C．实验过程中①处气泡比②处产生得更快更密集 D．该实验说明水由氢气、氧气组成 6．（25-26九年级上·陕西咸阳·阶段检测）下列有关物质的用途、性质等信息对应不正确的是（ ） A．液氢用作火箭升空的燃料——可燃性——化学性质 B．铜丝用作导线——导电性——物理性质 C．活性炭用于净化空气——吸附性——化学性质 D．氮气用作食品保护气——常温时稳定——化学性质 7．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）如图为电解水的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．实验过程中电能转化为化学能 B．b试管内收集的气体是氢气 C．a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃 D．电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成 8．（25-26九年级上·江西·单元复习）识别图像是学习化学的必备能力。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图及电解水实验中产生气体的体积与时间的关系。下列说法不正确的是（ ） A．氢气具有可燃性 B．电解水与电源负极相连的电极上产生气体M C．气体M、N的质量比为1：2 D．氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能 素养提升 9．（25-26九年级上·重庆江津·阶段检测）下图为电解水的实验装置图，回答下列问题。 (1)在水中加入少量硫酸钠的目的是_________________。 (2)与_________________极相连的玻璃管内得到的气体能使带火星的木条复燃 (3)该实验中所得氢气和氧气的体积比约为_________________。 (4)该实验说明水是由________________组成的。 10．（25-26九年级上·广东东莞·期末）水是一切生命赖以生存的重要物质基础，我们要了解水、爱护水。 (1)东莞市多所学校都安装了直饮水机，直饮水机处理自来水的过程如图，其中活性炭能吸附水中的色素和异味，是因为活性炭具有___________的结构；紫外灯管照射的作用是___________。 (2)如图为电解水实验的简易装置图，通电一段时间后，管b中收集到的气体是___________，通过该实验可以得出水是由___________组成的。 (3)《天工开物》下卷“曲蘖”中详细记载了古法酿酒工艺：将原料“入甑蒸煮”后“和曲发酵”，最后通过‘煮酒’工序提纯酒精，“和曲发酵”时，原料发生___________(填“剧烈氧化”或“缓慢氧化”)；“煮酒”时，利用酒精和水的___________不同，酒精先汽化分离出来。 (4)下列做法不利于保护水资源的是___________(填字母)。 a．生活污水直接排放         b．提倡使用节水器具 c．工业上冷却水重复利用     d．园林浇灌用滴灌、喷灌 11．（25-26九年级上·宁夏银川·期中）如图是小红同学用来电解水的简易装置图。请你参与探究并回答下列问题： (1)电源的A为___________极。 (2)C试管中收集到的气体是___________，可以用___________检验，C、D中两种气体的体积比约为___________，发生该反应的文字表达式为___________，该反应属于___________反应(填反应类型)。 (3)根据以上事实可以得出：水是由___________ 组成的。 (4)小红在做电解水实验之前还对天然水中的杂质进行了探究，她发现天然水中有可溶性和不溶性两种杂质。你认为除去不溶性杂质的方法是___________。 12．（2026·河南商丘·二模）人类的生产、生活离不开水，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。 (1)家用净水器中经常使用活性炭，主要利用了活性炭的______性。 (2)某同学为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20mL氢气所需时间。据图回答： ①玻璃管a端产生的气体是______。 ②该实验中，电压越______（选填“高”或“低”），电解水的速率越快。 13．（24-25九年级上·甘肃平凉·期中）以电解水为例，说一说可以从哪些角度认识化学变化。 迁移创新 14．（25-26八年级上·山东德州·期末）水是宝贵的自然资源，是人类生命之源。 (1)天然水要经过自来水厂净化处理才能变成生活用水。自来水厂净化水的常用方法有________。（写两种） (2)某同学探究水的组成，按如图所示做电解水的实验。实验开始后发现两极都有气泡冒出，若反应中试管C产生10 mL气体，则试管D中气体体积为________。反应的文字表达式为________，基本反应类型为________。 (3)另一位同学表示，氢气的燃烧实验也可以探究水的组成。用表示一个氢气分子，用表示一个氧气分子，用表示一个水分子，已知化学变化中原子个数和种类不变，请画出氢气在氧气中燃烧的化学反应微观示意图________。 15．（25-26九年级上·安徽阜阳·期中）在研究水的组成时，同学们在老师的引导下，对电解水实验及过程中产生的“异常”现象展开了一系列的探究活动。 活动一：用如图所示的装置进行电解水实验 (1)电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是___________。 (2)通电一段时间后，管a收集到的气体是___________，b管中的气体是___________，a管和b管气体的体积比是___________。 活动二：实验时，小红在水中加入了氯化钠，发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体，负极产生了无色气体。 【查阅资料】氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。 【提出问题】两极产生的气体分别是什么？ 【实验探究】 (3)请回答下列问题。 实验步骤 实验现象 实验结论 将一张白纸衬在正极玻璃管后 ___________ 该气体为氯气 将燃着的木条放在负极玻璃管尖嘴口 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 ___________ 活动三：拓展探究 (4)小红进行“活动一”时，发现产生的氧气和氢气的体积比小于1：2，她研究发现装置气密性良好，于是猜想可能原因是___________(写一点即可)。 (5)电解水时___________(选填“可以”或“不可以”)加入氯化钠，原因是___________。 16．（25-26九年级上·云南昭通·期中）水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任。 (1)用如图甲装置进行电解水的实验，该反应的文字表达式为______。检验b玻璃管中产生的气体的方法是______。 水的导电能力很弱。因此实验室电解水时常加入一些氢氧化钠(NaOH)增强导电性，以加快电解速率。某实验小组研究影响电解水速率的因素做了如下实验，实验记录结果如表： 实验编号 电压(v) 温度(℃) NaOH溶液浓度 H2体积(mL) O2体积(mL) 时间(s) a 6 15 2% 20 9.8 54.0 b 6 15 5% 20 9.8 36.2 c 6 30 2% 20 9.6 46.2 d 6 30 5% 20 9.7 t (2)本实验研究影响电解水速率的因素是______。 (3)比较实验a、c可得出结论：其他条件相同时，______。 (4)根据对实验a、b、c数据的分析，实验d的时间t最有可能是_____。 A．35.4 B．37.8 C．50.2 D．55.6 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 空气与水资源 基础实验2  水的组成及变化的探究   课标要点 1.通过实验探究水在直流电作用下的变化； 2.通过电解水实验，认识水的组成； 3.学习利用元素守恒思想探究物质组成的方法。 学习重难点 重点： 1.观察并描述电解水实验的宏观现象，掌握正负极产生气体的检验方法； 2.通过电解水实验和氢气燃烧实验，结合元素守恒思想，得出水由氢元素和氧元素组成的结论 难点： 1.用元素守恒思想从电解水生成氢气和氧气、氢气燃烧生成水的实验中，推理水的组成； 2.理解电解水加氢氧化钠的作用及氢气验纯的必要性； 3.从微观角度理解水的电解过程。 知识点 电解水实验（重点） 【实验目的】 1. 通过实验探究水在直流电作用下的变化。 2. 通过电解水实验、氢气燃烧实验，认识水的组成。 3. 学习利用元素守恒思想探究物质组成的方法。 【实验用品】 药品：蒸馏水、氢氧化钠、木条； 仪器：水电解器、试管、尖嘴导管、烧杯、火柴等。 【实验过程】 实验步骤 实验现象 实验结论 （1）在水电解器中注入足量的水（水中加有少量氢氧化钠溶液），然后接通直流电源，观察电极上和两侧玻璃管内的现象 ①通电时，看到两个电极上都有气泡产生，负极产生气泡的速率比正极快 ②一段时间后，正、负两极的玻璃管内收集的气体体积比约为1:2 水在通电条件下能发生化学反应，生成两种气体，其体积比为 1:2 （2）电解一段时间后，关闭电源。将带火星的木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，然后打开活塞，放出少量的气体。观察实验现象，并推断气体成分 木条复燃 证明该玻璃管内的气体是氧气 （3）将燃着的木条放在与电源负极相连的玻璃管的尖嘴处，然后打开活塞，点燃气体。观察实验现象，并推断气体成分 气体能燃烧，火焰呈淡蓝色 玻璃管内的气体可能是氢气 （4）验纯并点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察实验现象 烧杯内壁凝结有水雾 该玻璃管内的气体是氢气 易错提醒： 1.电解水时要在水中加入少量氢氧化钠溶液：为增强溶液的导电性； 2.水的三态变化与水的分解的本质区别是：水的三态变化只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理 变化；水的分解过程中水分解生成了氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化； 3.电解水时所用电源为直流电源：若用交流电会有爆炸危险。电解过程中，电能转化为化学能。 随学随练 1．（25-26九年级上·山西运城·阶段检测）为探究不同电压对电解水速率的影响，小组同学用下图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成30mL氢气所需时间。下列对该实验的分析正确的是（ ） A．a管中产生的气体为氧气 B．电压越高，电解水的速率越快 C．a管与b管中产生的气体质量比为2:1 D．b管与电源的负极相连 【答案】B 【分析】电解水时负极生成的气体较多是氢气，正极生成的是氧气，体积比为2：1。 【解析】A、根据分析可知，a管中产生的气体体积较多是氢气。A不正确； B、据图可知，电压越高，电解水所需时间越少，即电压越高，电解水的速率越快。B正确； C、根据分析可知，a管中产生的气体体积较多是氢气，b管中产生的气体体积较少是氧气，体积比为2：1。C不正确； D、根据分析可知，a管中产生的气体体积较多是氢气，b管中产生的气体体积较少是氧气，电解水时负极生成的气体较多是氢气，正极生成的是氧气，即b管与电源的正极相连。D不正确。 综上所述：选择B。 2．（24-25九年级上·云南昭通·期中）电解水的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法中，正确的是（ ） A．加入少量稀硫酸，目的是作电解水的催化剂 B．实验过程中与正极相连的试管内先收集满气体 C．该实验可得出水是由氢分子和氧分子构成的结论 D．负极产生的气体可以燃烧，并产生淡蓝色火焰 【答案】D 【解析】A、‌电解水时加入稀硫酸的主要目的是增强水的导电性，选项错误； B、实验过程中与正极相连的试管内产生的是氧气，负极生成的是氢气，体积比是1:2，因此先收集满气体的是负极一侧的气体，选项错误； C、该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水是纯净物不含氢分子和氧分子，选项错误； D、负极产生的气体是氢气，可以燃烧，并产生淡蓝色火焰，选项正确。 故选D。 知识点 氢气的燃烧 （重点） 【实验过程】 【实验目的】 通过氢气燃烧实验认识水的组成。 【实验仪器】 试管、烧杯、火柴等 【实验试剂】 氢气 实验步骤 实验现象 实验结论 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生淡蓝色火焰 氢气具有可燃性 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内部会出现小液滴，触摸烧杯外壁感觉到发烫 燃烧放热，生成水 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生淡蓝色火焰 氢气具有可燃性 结论 水中含有氢元素和氧元素 反应表达式 文字表达式：氢气+氧气 水； 符号表达式： H2　+　O2　 H2O 注意事项： 1.分析水的分解和生成实验，哪些现象和事实能说明水不只含有一种元素？ 氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，水分解生成了氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，根据化学反应前后元素种类不变，可以说明水是由氢、氧两种元素组成的。 2.点燃可燃性气体之前要检验气体的纯度： 可燃性气体中如果混有空气，遇到明火就有爆炸的危险。 随学随练 1．（2026·湖北恩施·二模）利用水的分解和生成实验可探究水的组成，下列说法错误的是（ ） A．b管中的气体是氧气 B．a管与 b管中气体的质量比约为 2：1 C．图2中点燃氢气前一定要检验其纯度 D．图2中烧杯内壁有水雾出现 【答案】B 【解析】A. 电解水时，正极产生氧气，b管连接电源正极，故b管中气体是氧气，正确。 B. 电解水时，管（负极）产生氢气，管（正极）产生氧气，体积比约为；但质量比需通过反应式计算：，氢气与氧气的质量比为，不是，故错误。 C. 氢气为可燃性气体，混有空气时点燃可能发生爆炸，因此点燃前必须检验纯度，正确。 D. 氢气燃烧生成水，罩在火焰上方的冷烧杯内壁会出现水雾，正确。 2．（24-25九年级上·安徽滁州·期中）如图是氢气在空气中燃烧的实验，下列说法正确的是（ ） A．氢气可以直接点燃 B．氢气燃烧产生淡蓝色火焰 C．烧杯的内壁无明显变化 D．反应的文字表达式为：氢气+氧气→过氧化氢 【答案】B 【解析】A、混有空气的氢气遇明火会发生爆炸，不能直接点燃氢气，要先验纯，故选项错误； B、氢气燃烧发出淡蓝色火焰，故选项正确； C、氢气燃烧生成水，干燥的烧杯内壁有水雾，故选项错误； D、氢气和氧气燃烧生成水，反应的文字表达式为，故选项错误。 故选：B。 拓展 问题讨论 1. 电解水时为什么要在水中加入少量氢氧化钠溶液？ 2. 点燃可燃性气体之前为什么要检验气体的纯度？ 3. 水的三态变化与水的分解的本质区别是什么？ 4. 分析水的分解和生成实验，哪些现象和事实能说明水不只含有一种元素？解题贴士 1.由于水的导电性很弱，实验中常在水中加入少量氢氧化钠溶液，目的是增强水的导电性。 2.混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能发生爆炸。 3.水的三态变化过程中没有新物质生成，是物理变化；而水的分解过程中生成了氢气和氧气有新物质生成，是化学变化。 4.水分解生成两种不同的气体，这两种不同的气体中含有不同的元素。氢气和氧气在点燃的条件下生成水，说明水中含有组成氢气的元素，也含有组成氧气的元素。 活学活用 1．（24-25九年级上·天津北辰·期末）下列气体与空气混合后，遇明火可能发生爆炸的是（ ） A．H2 B．N2 C．Ne D．O2 【答案】A 【解析】可燃性气体与空气混合遇明火易发生爆炸，氢气具有可燃性，氮气、氖气、氧气均不具有可燃性，故选：A。 2．（24-25九年级上·广东广州·期中）某化学小组为探究水的组成，做如图所示实验。下列说法错误的是（ ） A．实验1点燃氢气前要先验纯，验纯时若发出尖锐爆鸣声，说明氢气不纯 B．实验2反应可表示为水氢气+氧气 C．实验2乙中气体能使带火星的木条复燃，证明水中含有氧元素 D．实验1不能验证水的组成，实验2能验证水的组成 【答案】D 【解析】A、点燃氢气验纯时，发出尖锐爆鸣声，说明气体不纯，故说法正确； B、实验2中水在通电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，故说法正确； C、实验2乙中气体能使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气，氧气只含氧元素，根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，证明水中含有氧元素，故说法正确； D、实验1中氢气燃烧生成水，氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，可知水是由氢元素、氧元素组成的；实验2中水在通电条件下分解生成氢气和氧气，氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，可知水是由氢元素、氧元素组成的，因此两个实验都能验证水的组成，故说法错误。 故选D。 题型 电解水实验 ▌例1 （25-26八年级上·山东烟台·期中）纯水的导电能力很弱，电解水时常在水中加入一些氢氧化钠（NaOH）增强导电性。为研究影响电解水反应速率的因素，兴趣小组的同学利用12V直流电源进行了相关实验探究，数据如下： 实验编号 温度 氢氧化钠溶液浓度 氢气体积 氧气体积 电解时间 A 20℃ 2% 20 ml 9.8 ml 54.0 s B 20℃ 5% 20 ml 9.8 ml 36.2 s C 30℃ 2.9% 20 ml 9.9 ml X D 30℃ 5% 20 ml 9.9 ml 35.4 s 请回答问题： （1）电解水反应的文字表达式为________。 （2）该兴趣小组研究的影响电解水反应速率的因素是________和________。 （3）本实验通过比较________确定电解水速率的快慢。 （4）比较实验A和B，可得到的结论是：________。 （5）分析四组实验数据，实验C的电解时间“X”可能是________（填字母）。 A．42.4 B．35.2 C．60.2 D．55.6 （6）理论上，电解水产生氢气、氧气的体积比为2:1，但实验结果往往大于理论值，请从两种气体物理性质角度分析，可能的原因是________。 （7）查阅资料发现，当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的速率。在上述实验基础上，请设计实验证明电压对电解水速率的影响：_______。 【答案】（1） （2）温度 氢氧化钠溶液浓度 （3）收集相同体积的氢气（或氧气）所需要的时间 （4）温度相同，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水的速率越快 （5）A （6）氧气比氢气的溶解性大（或氧气在水中的溶解能力大于氢气） （7）控制其他变量（温度、氢氧化钠溶液浓度等）相同，改变电压：取相同温度、相同浓度的氢氧化钠溶液，分别在不同电压下进行电解，收集相同体积的氢气（或氧气），记录电解时间；若电压越大，电解时间越短，说明增大电压能加快电解水的速率。 【解析】（1）电解水生成氢气和氧气，其反应的文字表达式为。 故填：。 （2）通过对比实验的变量分析，实验A与B变量为浓度，实验B与D变量为温度，实验C与D变量为浓度，可得该兴趣小组研究的影响电解水反应速率的因素是温度和氢氧化钠溶液浓度。 故填：温度；氢氧化钠溶液浓度。 （3）本实验通过比较收集相同体积的氢气（或氧气）所用的电解时间确定电解水速率的快慢（时间越短，速率越快）。 故填：收集相同体积的氢气（或氧气）所需要的时间。 （4）实验A和B温度相同，氢氧化钠溶液浓度B更大，电解时间更短，可得到结论：在温度相同的情况下，氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的反应速率越快。 故填：温度相同，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水的速率越快。 （5）实验C与D温度相同，C的氢氧化钠溶液浓度更高，反应速率更快，电解时间更短，实验D电解时间为，因此X应大于小于54.0s，选A。 故填：A。 （6）从物理性质角度分析，因为氢气比氧气更难溶于水（或氧气比氢气更易溶于水），导致氧气溶解更多，收集的氢气相对更多，所以实验中氢氧体积比大于理论值。 故填：氧气比氢气的溶解性大（或氧气在水中的溶解能力大于氢气）。 （7）控制其他变量（温度、氢氧化钠溶液浓度等）相同，改变电压：取相同温度、相同浓度的氢氧化钠溶液，分别在不同电压下进行电解，收集相同体积的氢气（或氧气），记录电解时间；若电压越大，电解时间越短，说明增大电压能加快电解水的速率。 故填：控制其他变量（温度、氢氧化钠溶液浓度等）相同，改变电压：取相同温度、相同浓度的氢氧化钠溶液，分别在不同电压下进行电解，收集相同体积的氢气（或氧气），记录电解时间；若电压越大，电解时间越短，说明增大电压能加快电解水的速率。 解题贴士 1.为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液 2.电解水所用的电源为直流电 3.有时收集的气体量较少时，当检验氢气时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰 4.使用氢气时一定要注意安全，点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。 ▌对点练1-1 （25-26九年级上·安徽·期末）某化学兴趣小组的同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如下图所示的装置进行电解水实验。小组同学发现当选用不同型号铅笔、不同电压电池时，水电解速率会发生变化。小明分别收集甲、乙两端产生的气体并计算两者体积比。若要通过该实验探究水的组成，还应获取的信息是（ ） A．甲、乙两端产生的是何种气体 B．电解水实验所用的时间 C．通过两支铅笔的电流大小 D．实验中共减少了多少水 【答案】A 【解析】若要通过电解水实验探究水的组成，需要知道甲、乙两端产生的是何种气体，再根据气体的组成以及质量守恒定律来推断水的组成。故选A。 ▌对点练1-2 （2026·广东深圳·二模）某化学兴趣小组利用如图装置探究水的组成。下列说法正确的是（ ） A．b管中产生的气体能使带有火星的木条复燃 B．图钉作电极说明其具有导电性 C．a、b管内产生气体的体积比约为 2：1 D．仅推测水的组成元素就可以确定水的化学式 【答案】B 【解析】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，b管与负极相连，产生的是氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，不符合题意； B、图钉能用作电极，说明其具有导电性，符合题意； C、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，a管与正极相连，产生的是氧气，b管与负极相连，产生的是氢气，故a、b管内产生气体的体积比约为：1:2，不符合题意； D、通过电解水实验可得出水是由氢元素和氧元素组成，若需确定水的化学式，还需要确定各元素的原子个数比及物质的相对分子质量，不符合题意。 故选B。 题型 氢气的燃烧 ▌例2（2026·辽宁沈阳·二模）关于如图所示两个实验，下列说法正确的是（ ） A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1 B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度 C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极 D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰 【答案】B 【解析】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则在图1中，a管产生的气体较多，b管产生的气体较少，则a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，其体积比约为2:1，不是质量比，说法错误； B、由A选项分析可知，在图1中，a管中产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此在点燃氢气前需要检验其纯度，说法正确； C、由A选项分析可知，在图1中，a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，根据“正氧负氢”可知，与玻璃管b相连的是电源的正极，说法错误； D、在图2中，氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，说法错误。 故选B。 解题贴士 1.在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，将冷而干燥的烧杯罩在火焰的上方，出现淡蓝色火焰。手触烧杯，感觉发烫。如果用尖嘴的玻璃导管，则出现黄色火焰，这是因为玻璃中含有钠离子，使火焰呈现黄色。（焰色反应） 2.氢气是易燃易爆气体，使用前一定要检验气体纯度。 ▌对点练2-1（24-25九年级上·湖南湘潭·期中）下列实验现象的描述不正确的是（ ） A．硫在空气中燃烧生成具有刺激性气味的气体 B．铁丝在空气中刷烈燃烧、火星四射生成黑色固体 C．木炭在空气中充分燃烧生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 D．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰 【答案】B 【解析】A、硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫具有刺激性气味，选项A正确； B、因为空气中氧气的含量不高，所以铁丝在空气中不能燃烧。铁丝在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，选项B不正确； C、木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，选项C正确； D、纯净的氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，用冷而干的烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有水珠生成，选项D正确。 故选B。 ▌对点练2-2（24-25九年级上·河北唐山·期中）认真细致地观察和分析实验，有助于获得化学知识并学会科学探究的方法。下列关于如图实验的说法不正确的是（ ） A．b玻璃管中产生的气体能使带火星的木条复燃 B．点燃氢气前要检验纯度 C．实验时向水中加入少量氢氧化钠溶液，以增强导电性 D．两个实验都可以证明水由氢、氧元素组成 【答案】A 【解析】A、电解水实验中，负极产生氢气，b与负极相联，收集到的是氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误； B、氢气具有可燃性，点燃前要验纯，目的是防止气体不纯产生爆炸，故选项说法正确； C、实验时向水中加入少量氢氧化钠溶液，可增强导电性，故选项说法正确； D、电解水生成氢气、氧气，氢气燃烧（与氧气反应）生成水，两个实验都可以证明水由氢、氧元素组成，故选项说法正确； 故选：A。 基础通关 1．（25-26九年级上·湖北襄阳·期末）下列有关水的说法错误的是（ ） A．煮沸可降低水的硬度 B．明矾能吸附水中悬浮的杂质 C．电解水时正极产生氢气 D．生活污水应处理后再排放 【答案】C 【解析】A.硬水是指含有较多可溶性钙镁化合物的水。在对硬水进行加热煮沸的过程中，硬水中的可溶性钙镁化合物在受热时会转化为沉淀从水中分离出来，降低了水中可溶性钙镁化合物的含量，从而降低了水的硬度，所以日常生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，故A选项正确； B.明矾溶于水后，会发生水解反应生成具有吸附性的胶状物，能吸附水中的悬浮杂质并使其快速沉降，故B选项正确； C.电解水的实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，故C选项错误； D.生活污水中含有有机物、病原体等污染物，直接排放会污染水体（如导致水体富营养化、传播疾病）。经过处理（如沉淀、生化降解等）后再排放，可减少对环境的污染，故D选项正确； 故选C。 2．（24-25九年级上·广东梅州·期中）下列有关电解水的说法正确的是（ ） A．电解时在负极产生氧气 B．产生的氢气和氧气的质量比为2：1 C．水是由氢气和氧气组成的 D．电解过程中消耗了电能 【答案】D 【解析】A、电解水时在负极产生氢气，选项错误； B、电解水生成的氢气、氧气的体积比为2：1，不是质量比，选项错误； C、电解水实验证明水是由氢和氧元素组成的，选项错误； D、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，所以电解过程中消耗了电能，选项正确； 故选D。 3．（24-25九年级上·陕西西安·期中）如图为电解水实验的简易装置图，下列说法不正确的是（ ） A．B是电源正极 B．玻璃管M中收集到的气体可以使带火星的木条复燃 C．水的分解过程中，发生变化的微观粒子是水分子 D．发生反应的文字表达式为：水氢气+氧气 【答案】B 【解析】A、玻璃管N连接电源B端，玻璃管N中生成的气体的体积较小，为氧气，则B是电源正极，选项正确； B、玻璃管M中收集到的气体的体积较大，为氢气，氢气具有可燃性，选项错误； C、水的分解过程中，水分子先被分成氢原子与氧原子，然后氢原子与氧原子分别两两自相结合形成氢分子和氧分子，即水的分解过程中，发生变化的微观粒子是水分子，选项正确； D、水通电后生成氢气和氧气，发生反应的文字表达式为：水氢气+氧气，选项正确，故选B。 4．（2026·江苏淮安·模拟预测）用如图所示的自制水电解器进行实验，研究水的组成。下列说法错误的是（ ） A．若a管中气体为1mL，则b管中气体约为2mL B．该实验说明水是由氢气和氧气组成 C．镀铬曲别针做电极利用了金属的导电性 D．研究物质的分解是认识物质组成的一种思路 【答案】B 【解析】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成的氧气和氢气的体积比为1：2，由图可知，a管与电源正极相连，则收集的气体为氧气，则b管收集的气体为氢气，若a管中气体为1mL，则b管中气体为1mL×2=2mL，该选项说法正确； B、水电解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验证明水由氢元素和氧元素组成，该选项说法错误； C、镀铬曲别针可做电极，利用了金属的导电性，该选项说法正确； D、电解水生成氢气和氧气，根据反应前后元素种类不变，可知水是由氢、氧元素组成，则研究物质的分解是认识物质组成的一种思路，该选项说法正确。 故选B。 5．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图是电解水实验装置示意图。下列叙述正确的是（ ） A．与①连接的是电源负极 B．水中加入适量硫酸钠可增强水的导电性 C．实验过程中①处气泡比②处产生得更快更密集 D．该实验说明水由氢气、氧气组成 【答案】B 【解析】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且生成的氧气和氢气的体积比约为1：2，由图可知，①管中收集的气体较少，则收集的为氧气，与①连接的是电源正极，该选项叙述不正确； B、向水中加入适量硫酸钠，能增大溶液中的离子浓度，则可增强水的导电性，该选项叙述正确； C、②收集的气体为氢气，生成氧气和氢气的体积比约为1：2，则实验过程中②处气泡比①处产生得更快更密集，该选项叙述不正确； D、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据“反应前后元素种类不变”，则说明水是由氢、氧元素组成，该选项叙述不正确。 故选B。 6．（25-26九年级上·陕西咸阳·阶段检测）下列有关物质的用途、性质等信息对应不正确的是（ ） A．液氢用作火箭升空的燃料——可燃性——化学性质 B．铜丝用作导线——导电性——物理性质 C．活性炭用于净化空气——吸附性——化学性质 D．氮气用作食品保护气——常温时稳定——化学性质 【答案】C 【解析】A、液氢是液态氢气，氢气具有可燃性，可作燃料，可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意； B、铜丝用作导线，是因为铜具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、活性炭用于净化空气，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附有害物质，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意； D、氮气用作食品保护气，是因为氮气化学性质稳定，利用的是其化学性质，不符合题意。 故选C。 7．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）如图为电解水的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．实验过程中电能转化为化学能 B．b试管内收集的气体是氢气 C．a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃 D．电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成 【答案】A 【分析】根据电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一。 【解析】A、电解水时该反应将电能转化为化学能，故选项说法正确； B、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，装置中b管收集的气体是氧气，故选项说法错误； C、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，装置中a管收集的气体是氢气，不具有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误； D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误。 故选A。 8．（25-26九年级上·江西·单元复习）识别图像是学习化学的必备能力。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图及电解水实验中产生气体的体积与时间的关系。下列说法不正确的是（ ） A．氢气具有可燃性 B．电解水与电源负极相连的电极上产生气体M C．气体M、N的质量比为1：2 D．氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能 【答案】C 【解析】A、氢气燃烧生成水，氢气具有可燃性，说法正确； B、电解水与电源负极相连的电极上产生的气体是氢气，与电源正极相连的电极上产生的气体是氧气，氢气与氧气的体积比为2：1，说法正确； C、根据“正氧负氢，氢二氧一，质量氢一氧八”可知，气体M（氢气）、N（氧气）的质量比为1:8，说法错误； D、氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能，说法正确。 故选C。 素养提升 9．（25-26九年级上·重庆江津·阶段检测）下图为电解水的实验装置图，回答下列问题。 （1）在水中加入少量硫酸钠的目的是_________________。 （2）与_________________极相连的玻璃管内得到的气体能使带火星的木条复燃 （3）该实验中所得氢气和氧气的体积比约为_________________。 （4）该实验说明水是由________________组成的。 【答案】（1）增强水的导电性 （2）正 （3）2：1 （4）氢元素和氧元素 【解析】（1）在水中加入少量硫酸钠的目的是增强水的导电性； （2）在电解水实验中，可观察到的现象有：与电源正极相连的玻璃管里产生的气体能使带火星的木条复燃，是氧气；与负极相连的玻璃管里产生的气体能在空气燃烧，产生淡蓝色的火焰，是氢气； （3）该实验中所得氢气和氧气的体积比约为2：1； （4）该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。 10．（25-26九年级上·广东东莞·期末）水是一切生命赖以生存的重要物质基础，我们要了解水、爱护水。 （1）东莞市多所学校都安装了直饮水机，直饮水机处理自来水的过程如图，其中活性炭能吸附水中的色素和异味，是因为活性炭具有___________的结构；紫外灯管照射的作用是___________。 （2）如图为电解水实验的简易装置图，通电一段时间后，管b中收集到的气体是___________，通过该实验可以得出水是由___________组成的。 （3）《天工开物》下卷“曲蘖”中详细记载了古法酿酒工艺：将原料“入甑蒸煮”后“和曲发酵”，最后通过‘煮酒’工序提纯酒精，“和曲发酵”时，原料发生___________(填“剧烈氧化”或“缓慢氧化”)；“煮酒”时，利用酒精和水的___________不同，酒精先汽化分离出来。 （4）下列做法不利于保护水资源的是___________(填字母)。 a．生活污水直接排放         b．提倡使用节水器具 c．工业上冷却水重复利用     d．园林浇灌用滴灌、喷灌 【答案】（1）疏松多孔 杀菌消毒 （2）氧气/O2 氢元素和氧元素 （3）缓慢氧化 沸点 （4）a 【解析】（1）①活性炭能吸附色素和异味，是因为活性炭具有疏松多孔的结构（这种结构使其具有吸附性）。 ②紫外灯管照射的作用是杀菌消毒（紫外线能破坏微生物的 DNA 结构，达到灭菌效果）。 （2）电解水实验中，“正氧负氢、氢二氧一”（正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气的体积比为 2:1）： ①管 b 连接电源正极，因此收集到的气体是（氧气）。 ②电解水生成氢气和氧气，根据 “化学反应前后元素种类不变”，可得出水是由氢元素和氧元素组成的。 （3）①“和曲发酵” 是微生物参与的缓慢氧化过程（反应速率慢、不剧烈），因此填缓慢氧化。 ②“煮酒” 时利用酒精和水的沸点不同（酒精沸点低于水），使酒精先汽化分离，属于蒸馏原理。 （4）a、生活污水直接排放会污染水体，不利于保护水资源，符合题意； b、提倡节水器具、能节约或保护水资源，不符合题意； c、工业冷却水重复利用、能节约或保护水资源，不符合题意； d、园林滴灌 / 喷灌，能节约或保护水资源，不符合题意； 故选a。 11．（25-26九年级上·宁夏银川·期中）如图是小红同学用来电解水的简易装置图。请你参与探究并回答下列问题： （1）电源的A为___________极。 （2）C试管中收集到的气体是___________，可以用___________检验，C、D中两种气体的体积比约为___________，发生该反应的文字表达式为___________，该反应属于___________反应(填反应类型)。 （3）根据以上事实可以得出：水是由___________ 组成的。 （4）小红在做电解水实验之前还对天然水中的杂质进行了探究，她发现天然水中有可溶性和不溶性两种杂质。你认为除去不溶性杂质的方法是___________。 【答案】（1）正 （2）氧气 带火星的木条 1:2 分解 （3）氢元素和氧元素 （4）过滤 【分析】在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，C试管中收集到的气体较少，为氧气，D试管收集到的气体较多是氢气，则与C管相连的A为电源的正极，B为负极。 【解析】（1）由分析可知，A为电源的正极； （2）由分析可知，C试管中收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，检验时可用带火星的木条； C、D中两种气体的体积比，即氧气和氢气的体积比约为1:2； 电解水生成氢气和氧气，文字表达式为：； 反应符合一变多，属于分解反应； （3）电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成； （4）过滤能将不溶性固体和液体分离，则除去水中不溶性杂质可采用过滤的方法。 12．（2026·河南商丘·二模）人类的生产、生活离不开水，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。 （1）家用净水器中经常使用活性炭，主要利用了活性炭的______性。 （2）某同学为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20mL氢气所需时间。据图回答： ①玻璃管a端产生的气体是______。 ②该实验中，电压越______（选填“高”或“低”），电解水的速率越快。 【答案】（1）吸附 （2）氢气/H2 高 【解析】（1）家用净水器中经常使用活性炭，主要利用了活性炭的吸附性，可吸附色素和异味； （2）①电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，玻璃管a端产生的气体较多，是氢气； ②根据图示，该实验中，电压越高，收集20mL氢气所需的时间越短，即电压越高，电解水的速率越快。 13．（24-25九年级上·甘肃平凉·期中）以电解水为例，说一说可以从哪些角度认识化学变化。 【答案】水通电分解的过程中，反应现象是与正负极连接的试管中都有气泡产生，且生成气体的体积比为1∶2；发生的反应是水在通电的情况下生成氢气和氧气，属于分解反应；反应中电能转化为化学能；从微观角度分析，水分子分解为氢原子、氧原子，氢原子、氧原子又分别结合成氢分子和氧分子（合理即可）。 【解析】通过水通电分解的过程中，反应现象是与正负极连接的试管中都有气泡产生，且生成气体的体积比为1∶2，即有新物质生成，发生了化学变化；水在通电的情况下生成氢气和氧气，该反应符合分解反应一变多的特征，属于分解反应；从能量转化角度看反应中电能转化为化学能；从微观角度分析，水分子分解为氢原子、氧原子，氢原子、氧原子又分别结合成氢分子和氧分子。故答案为：水通电分解的过程中，反应现象是与正负极连接的试管中都有气泡产生，且生成气体的体积比为1∶2；发生的反应是水在通电的情况下生成氢气和氧气，属于分解反应；反应中电能转化为化学能；从微观角度分析，水分子分解为氢原子、氧原子，氢原子、氧原子又分别结合成氢分子和氧分子（合理即可）。 迁移创新 14．（25-26八年级上·山东德州·期末）水是宝贵的自然资源，是人类生命之源。 （1）天然水要经过自来水厂净化处理才能变成生活用水。自来水厂净化水的常用方法有________。（写两种） （2）某同学探究水的组成，按如图所示做电解水的实验。实验开始后发现两极都有气泡冒出，若反应中试管C产生10 mL气体，则试管D中气体体积为________。反应的文字表达式为________，基本反应类型为________。 （3）另一位同学表示，氢气的燃烧实验也可以探究水的组成。用表示一个氢气分子，用表示一个氧气分子，用表示一个水分子，已知化学变化中原子个数和种类不变，请画出氢气在氧气中燃烧的化学反应微观示意图________。 【答案】（1）沉降、过滤（或吸附、消毒等） （2） 分解反应 （3） 【解析】（1）自来水厂的净化流程主要包括沉淀（使大颗粒杂质沉降）、过滤（除去水中不溶性杂质）、吸附（利用活性炭吸附色素和异味）、消毒（杀灭水中细菌和病毒），任选两种即可。 故填：沉降、过滤（或吸附、消毒等）。 （2）电解水时遵循 “正氧负氢，氢二氧一” 的规律，即负极（试管C）产生氢气，正极（试管D）产生氧气，且氢气体积与氧气体积比为，若试管C（氢气）产生气体，则试管 D（氧气）中气体体积为； 电解水生成氢气和氧气，其文字表达式为； 该反应由一种物质（水）生成两种物质（氢气和氧气），属于分解反应。 故填：；；分解反应。 （3）氢气燃烧的化学方程式为，从微观角度看，反应是2个氢分子和1个氧分子破裂，原子重新组合成2个水分子，则氢气在氧气中燃烧的化学反应微观示意图为。 故填：。 15．（25-26九年级上·安徽阜阳·期中）在研究水的组成时，同学们在老师的引导下，对电解水实验及过程中产生的“异常”现象展开了一系列的探究活动。 活动一：用如图所示的装置进行电解水实验 （1）电解水时，通常要在水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠，其目的是___________。 （2）通电一段时间后，管a收集到的气体是___________，b管中的气体是___________，a管和b管气体的体积比是___________。 活动二：实验时，小红在水中加入了氯化钠，发现与电源正极相连的电极上产生了黄绿色气体，负极产生了无色气体。 【查阅资料】氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。 【提出问题】两极产生的气体分别是什么？ 【实验探究】 （3）请回答下列问题。 实验步骤 实验现象 实验结论 将一张白纸衬在正极玻璃管后 ___________ 该气体为氯气 将燃着的木条放在负极玻璃管尖嘴口 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 ___________ 活动三：拓展探究 （4）小红进行“活动一”时，发现产生的氧气和氢气的体积比小于1：2，她研究发现装置气密性良好，于是猜想可能原因是___________(写一点即可)。 （5）电解水时___________(选填“可以”或“不可以”)加入氯化钠，原因是___________。 【答案】（1）增强水的导电性 （2）氢气（） 氧气（） （3）产生黄绿色气体 该气体为氢气 （4）部分氧气溶于水中或氧气与电极材料反应被消耗等 （5）不可以 会产生有毒的氯气 【解析】（1）纯水的导电性较弱，加入少量氢氧化钠或硫酸钠（电解质）可增强水的导电性，使电解反应更易进行。 故填：增强水的导电性。 （2）电解水遵循 “正氧负氢、氢二氧一”：电源负极连接管a，收集到的气体是氢气（）； 电源正极连接管b，收集到的气体是氧气（）； a管（氢气体积）和b管（氧气体积）的体积比是。 故填：氢气（）；氧气（）；。 （3）氯气是黄绿色气体，因此实验现象为 “看到白纸衬出黄绿色气体”； 负极气体燃烧产生淡蓝色火焰，符合氢气的燃烧特征，因此实验结论为 “该气体为氢气”。 故填：产生黄绿色气体；该气体为氢气。 （4） 氧气在水中的溶解能力比氢气强，部分氧气溶解在水中，导致收集到的氧气体积偏少，因此氧气与氢气的体积比小于（其他合理答案如 “氧气与电极发生了反应” 也可）。 故填：部分氧气溶于水中或氧气与电极材料反应被消耗等。 （5）不可以加入氯化钠；原因是：加入氯化钠后，正极会产生有毒的氯气（而非氧气），生成杂质气体，存在安全隐患。 故填：不可以；会产生有毒的氯气。 16．（25-26九年级上·云南昭通·期中）水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任。 （1）用如图甲装置进行电解水的实验，该反应的文字表达式为______。检验b玻璃管中产生的气体的方法是______。 水的导电能力很弱。因此实验室电解水时常加入一些氢氧化钠(NaOH)增强导电性，以加快电解速率。某实验小组研究影响电解水速率的因素做了如下实验，实验记录结果如表： 实验编号 电压(v) 温度(℃) NaOH溶液浓度 H2体积(mL) O2体积(mL) 时间(s) a 6 15 2% 20 9.8 54.0 b 6 15 5% 20 9.8 36.2 c 6 30 2% 20 9.6 46.2 d 6 30 5% 20 9.7 t （2）本实验研究影响电解水速率的因素是______。 （3）比较实验a、c可得出结论：其他条件相同时，______。 （4）根据对实验a、b、c数据的分析，实验d的时间t最有可能是_____。 A．35.4 B．37.8 C．50.2 D．55.6 【答案】（1） 将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，打开活塞，若木条复燃，证明是氧气 （2）氢氧化钠溶液浓度和温度 （3）温度越高，反应速率越快 （4）A 【解析】（1）水在通电条件下分解为氢气和氧气，文字表达式为； 电解水时，正极（b玻璃管）产生氧气，氧气具有助燃性，检验方法为：将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，打开活塞，若木条复燃，证明是氧气。 故填：；将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，打开活塞，若木条复燃，证明是氧气。 （2）观察实验表格，变量为氢氧化钠溶液浓度和温度，因此研究的影响因素是氢氧化钠溶液浓度和温度。 故填：氢氧化钠溶液浓度和温度。 （3）实验a（浓度）和c（浓度）的变量是温度，c的电解时间更短，说明：温度越高，电解水的速率越快。 故填：温度越高，反应速率越快。 （4）对比实验可知，“温度升高”“氢氧化钠浓度增大” 都会加快电解速率。实验d（浓度）同时具备 “高温 + 高浓度” 条件，电解速率应快于b（）和c（），因此t最可能为35.4。 故填：A。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $