3.2 水分子的变化 第1课时 （讲义）化学新教材鲁教版九年级上册

本讲义聚焦“水的分解”核心知识点，系统梳理电解水实验的装置、现象与结论，从宏观气体检验（正氧负氢、氢二氧一）得出水由氢氧元素组成，再通过微观过程（水分子分解为氢氧原子，重新组合成氢氧分子）理解化学变化实质，最后学习分解反应“一变多”特点，构建“宏观-微观-符号”三重表征思维支架。 该资料以科学探究为主线，设计实验步骤引导、微观示意图分析及误差讨论，结合易错点辨析（如硫酸钠增强导电性非催化）和创新装置改进（注射器量气、生活材料应用），培养科学思维与探究能力。课中通过随学随练强化理解，课后基础通关与素养提升练习助力学生查漏补缺，树立安全与绿色化学意识。

第三单元 探秘水世界 第二节 水分子的变化 第1课时 水的分解 课标要点 1. 通过电解水实验探究，准确描述实验现象，掌握氢气和氧气的检验方法，得出水由氢元素和氧元素组成的结论，建立实验现象与结论的逻辑关联。 2. 从微观角度理解电解水的反应实质，明确化学变化中分子可分、原子不可分的规律，构建 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征思维。 3. 掌握分解反应的概念与 “一变多” 的特点，能准确判断反应类型，认识电解水的能源价值，树立安全实验与绿色化学意识。 学习重难点 重点： 电解水实验的装置、现象与结论；化学变化的微观实质；分解反应的概念与判断。 难点： 氢气、氧气的检验与实验现象规范描述；从微观视角理解化学反应的本质；电解水实验的误差分析 知识点 探究电解水实验（重点） 1实验探究：电解水实验 （1）实验目的：探究水在通电条件下的变化，认识水的组成。 （2）实验装置：水电解器（带活塞的玻璃管两支，分别连接电源正负极）、直流电源、电解液（水中加少量硫酸钠或氢氧化钠）。 氢氧化钠 蒸馏水 （3）实验步骤： ①在水电解器的玻璃管中注满电解液，接通直流电源，观察电极和玻璃管内的液面变化。 ②反应一段时间后，停止通电，对比两支玻璃管内气体的体积。 ③分别用燃着的木条和带火星的木条检验负极和正极产生的气体，观察现象。 （4）实验现象记录： 实验阶段 实验现象 通电后 两个电极附近均产生气泡，负极产生气泡速率更快，正极更慢；一段时间后，两侧玻璃管内液面均下降，负极侧液面下降更多 反应结束 与电源负极相连的玻璃管内气体体积约为正极的 2 倍，即正负极气体体积比约为 1:2 （5）正负极气体检验 实验操作 气体检验 - 正极 将带火星的木条靠近尖嘴口，打开活塞，带火星的木条复燃 气体检验 - 负极 将燃着的火柴靠近尖嘴口，打开活塞，气体被点燃，产生淡蓝色火焰，放出热量 （5）实验结论： ①正极产生的气体是氧气（O2），负极产生的气体是氢气（H2），可记忆为口诀：正氧负氢，氢二氧一。 水②在通电条件下生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 3. 实验注意事项与误差分析 （1）水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性，加快电解速率。 （2）实验必须使用直流电，不能用交流电，否则两极都会同时产生氢气和氧气，无法分开收集。 （3）实际实验中，氢气和氧气的体积比往往略大于 2:1，原因主要有两点： ① 氧气在水中的溶解能力比氢气强，部分氧气溶解在水中； ② 氧气具有氧化性，会与电极材料发生反应，消耗了部分氧气。 4. 文字表达式与分解反应 （1）电解水的文字表达式：水 氢气 + 氧气 (H2O) (H2) (O2) （2）读法：水在通电的条件下生成氢气和氧气。 （3）箭头左侧是反应物，箭头右侧是生成物，箭头上方标注反应条件，“+” 读作 “和”。 （4）分解反应的概念： ①由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。 ②特点：一变多，可表示为 A → B + C + …… 特别提醒 1.“正氧负氢，氢二氧一” 指的是体积比，不是质量比，氢气和氧气的质量比为 1:8，不要混淆。 2.电解水生成氢气和氧气是化学变化，水不是由氢气和氧气组成的混合物，而是由氢元素和氧元素组成的纯净物。 3.点燃氢气前必须检验纯度，因为氢气与空气混合达到爆炸极限时，遇明火会发生爆炸，实验中要注意安全。 易错提醒 易错点 1：电解水时水中加入硫酸钠是作催化剂 辨析：错误。硫酸钠的作用是增强水的导电性，加快电解速度，它在反应前后质量和化学性质不变，但没有改变反应的本质，不属于催化剂。 易错点 2：正极产生氢气，负极产生氧气，体积比为 2:1 辨析：错误。口诀是 “正氧负氢，氢二氧一”，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为 2:1，正负极不要记反。 易错点 3：电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢气和氧气组成的 辨析：错误。水是纯净物，由一种物质组成，不可能含有氢气和氧气两种物质。电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。 教材延伸 1.电解水的发展史 1800 年英国科学家尼科尔森和卡莱尔首次成功电解水，证实了水可以分解为氢气和氧气。后来拉瓦锡通过定量实验，测定了生成氢气和氧气的质量比，最终得出水是由氢、氧两种元素组成的化合物，推翻了之前 “水是一种元素” 的错误认知。 2.电解水的微观原理 直流电的作用是为反应提供能量，破坏水分子中氢原子和氧原子之间的相互作用。负极上氢离子得到电子生成氢气，正极上氢氧根离子失去电子生成氧气，整个过程遵循电荷守恒，这也是为什么必须通直流电才能实现两极分别产气的原因。 随学随练 1．科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。 (1)如图所示的电解水装置中，b管中的电极与电源的 极(填“正”或“负”)相连。 (2)a管中产生的气体可以 检验。 (3)电解水的文字表达式为 。 【答案】(1)负 (2)带火星的木条 (3) 【详解】（1）电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，与电源正极相连的试管内产生氧气，且氢气和氧气的体积比约为2∶1。由图可知b管内气体体积较大，是氢气，所以b管中的电极与电源的负极相连。 （2）a管中产生的气体体积较小，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以可用带火星的木条检验a管中产生的气体。 （3）电解水生成氢气和氧气，文字表达式为：。 2.如图是与水有关的一些实验装置示意图。下列说法中正确的是 A．图1中玻璃棒的作用是加快过滤速度 B．图2中b管中的气体可燃烧 C．图2实验说明水是由氢分子和氧分子组成的 D．图2探究的依据是化学变化前后元素种类不变 【答案】D 【分析】电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2，质量比是8：1。 【详解】A、图1是过滤操作，玻璃棒的作用是引流，该选项说法不正确； B、图2中b管生成的气体相对较少，该气体是氧气，氧气能支持燃烧，但不能燃烧，该选项说法不正确； C、电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，该选项说法不正确； D、该实验通过电解水生成氢气和氧气，依据化学变化前后元素种类不变，从而得出水是由氢元素和氧元素组成的，该选项说法正确。 故选D。 知识点 电解水实验的微观实质（难点） 1，电解水的微观过程 电解水的反应，从微观角度可以拆分为三个步骤： （1）分子破裂：在直流电的作用下，水分子被破坏，每个水分子分解成 2 个氢原子和 1 个氧原子。 （2）原子重新组合：每2个氢原子相互结合，构成1个氢分子；每2个氧原子相互结合，构成1个氧分子。 （3）聚集成物质：大量氢分子聚集在一起，形成氢气；大量氧分子聚集在一起，形成氧气。 2. 化学变化的实质与规律 （1）化学反应的实质：分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。 （2）规律：化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小微粒。 3. 从微观角度得到的结论 从水分子、氢分子、氧分子的构成示意图，可以得出以下结论： （2）水是由水分子构成的，水分子是保持水的化学性质的最小微粒； （2）一个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成的； （3）一个氢分子由 2 个氢原子构成，一个氧分子由 2 个氧原子构成； （4）分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成。 特别提醒 1.原子是化学变化中的最小微粒，是指在化学变化中原子不会再分，超出化学变化范畴，原子还可以再分（如原子核和核外电子）。 2.电解水的过程中，氢原子和氧原子的种类、数目都没有改变，只是重新组合，这也是质量守恒定律的微观本质。 3.分子是保持物质化学性质的最小微粒，前提是该物质由分子构成；由原子构成的物质，原子保持其化学性质。 易错提醒 易错点 1：电解水过程中，分子和原子都发生了改变 辨析：错误。化学变化中，分子的种类一定改变，但原子的种类和数目都不变，原子只是重新组合，本身没有发生变化。 易错点 2：水分子是由氢分子和氧原子构成的 辨析：错误。分子是由原子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，分子中不含有其他分子。 易错点 3：原子是最小的微粒，永远不能再分 辨析：错误。原子是化学变化中的最小微粒，仅指在化学变化中不可再分；在物理变化或核变化中，原子还可以再分为原子核和核外电子。 教材延伸 1.分子 - 原子论的建立 道尔顿提出近代原子学说，阿伏加德罗提出分子学说，二者共同奠定了近代化学的基础。分子 - 原子论认为：物质由分子、原子等微观粒子构成；化学变化中分子分裂为原子，原子重新组合成新分子。电解水的微观过程正是这一理论的经典例证。 2.化学反应的微观模拟图 微观示意图是化学中重要的化学用语，通过球棍模型或比例模型表示分子和原子的变化。读图时要先区分不同小球代表的原子，再判断反应前后分子、原子的变化，从而分析反应类型、物质构成等信息，是中考的高频考点。 3.从微观角度看反应类型 分解反应的微观特征是：一种分子破裂，生成两种或两种以上的新分子；化合反应则是多种分子结合成一种新分子。通过微观示意图可以快速判断反应类型，核心是看反应物和生成物的分子种类数。 随学随练 1．人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图1装置进行电解水实验。 (1)如图1水电解时，甲玻璃管中产生气泡的位置在 处（填“a”、“b”或“c”）。 (2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (3)通过观察图2可知，分子可以由 构成，也可以由 构成； 是化学变化中的最小粒子。 【答案】(1)c (2)燃着的木条燃烧得更旺 (3) 同种原子 不同种原子 原子 【详解】（1）在电解水实验中，在电极处产生气体，故甲玻璃管中产生气泡的位置在c处； （2）在电解水实验中，“正氧负氢”，乙管与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，故切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是燃着的木条燃烧得更旺； （3）由图2可知，分子可以由同种原子构成，如氢分子由氢原子构成，也可以由不同种原子构成，如水分子由氢原子和氧原子构成； 在化学变化中，分子可分，原子不可分，故原子是化学变化中的最小粒子。 2．小诺同学设计了图1所示装置进行电解水实验。 (1)电解时，向水中加入氢氧化钠的目的是 。 (2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (3)电解水过程有如图2所示步骤的模拟过程（图中的●表示氧原子，○表示氢原子），则表示电解水过程的顺序是 （填标号）。 (4)由电解水实验得出结论：水是由 组成的。 【答案】(1)增强导电性 (2)木条燃烧更旺 (3)ADBC (4)氢元素和氧元素 【详解】（1）电解时，向水中加入氢氧化钠的目的是增强导电性。 （2）乙玻璃管连接电源正极，乙玻璃管中电解产生的是氧气，切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是木条燃烧更旺。 （3）电解水的微观过程为水分子分裂成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合为1个氢分子，每2个氧原子结合为1个氧分子，则正确顺序是ADBC。 （4）电解水产生了氢气和氧气，可得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 拓展 电解水实验的创新设计与改进 简易装置 用两支装满水的试管倒扣在水槽中，插入两根电极通电，收集气体。优点是材料易得，适合家庭小实验；缺点是气体收集量少，检验不便。 装置改进 改变电解容器 使用注射器或量筒，优点是带刻度，直接获取气体体积比。 改变检验方式 改进后的优点是检验装置气密性、检验收集气体简单，且防止氢氧化钠沾皮肤上及可用秒表精确测量一定电压，浓度时产生氢气、氧气的体积 增加便利性 改进后的优点：携带方便，实验时可直接摆放在讲台上，无须固定；操作简单，安全方便，便于观察，所需电解液的量少；电解速度快；取材简单广泛，充分利用了生活资源如饮料瓶，一次性注射器等。针筒有刻度，易于观察气体体积。用保险丝做电极，减小用石墨棒做电极时对氧气的吸附，或因电极被氧化而消耗氧造成误差。 活学活用 1．如图是兴趣小组设计的电解水实验创新装置，下列有关说法正确的是 A．实验中可观察到玻璃管内气体的质量之比为 B．与电源正极端相连的玻璃管内液面下降速率更快 C．在水中加入硫酸钠溶液，可增强水的导电性 D．反应停止后，两玻璃管中气压不同不会影响读数 【答案】C 【详解】A、电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，玻璃管内气体的体积之比约为1∶2，而质量之比为8∶1 ，A 错误； B、与电源正极端相连的玻璃管内产生氧气，与电源负极端相连的玻璃管内产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2∶1，所以与电源负极端相连的玻璃管内液面下降速率更快，B 错误； C、纯水几乎不导电，在水中加入硫酸钠溶液，硫酸钠在水中解离出钠离子和硫酸根离子，可增强水的导电性，C 正确； D、反应停止后，若两玻璃管中气压不同，会导致液面高度不同，从而影响读数，D 错误。 故选C。 2．如图是电解水实验的改进装置，反应前注射器Ⅰ、Ⅱ的活塞均在0刻度处，下列说法不正确的是 A．注射器Ⅰ中的气体可以使燃着的木条燃烧的更旺 B．该实验说明水分子可以再分 C．电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性 D．一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至8mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至4mL刻度处 【答案】D 【详解】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，则注射器Ⅰ、Ⅱ中产生的气体分别是氧气、氢气，氧气具有助燃性，故注射器Ⅰ中的气体可以使燃着的木条燃烧的更旺，说法正确，不符合题意； B、水通电分解，是因为水分子分裂成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，说明水分子可以再分，说法正确，不符合题意； C、电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性，说法正确，不符合题意； D、由A选项分析可知，注射器Ⅰ、Ⅱ中产生的气体分别是氧气、氢气，电解水产生氢气与氧气的体积比约为2:1，因此一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至8mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至16mL刻度处，说法错误，符合题意。 故选：D。 题型 电解水实验现象与结论 ▌例1 下列关于电解水实验的说法，正确的是 A．电解水时正极产生氢气，负极产生氧气 B．电解水产生的氢气和氧气的质量比约为 2:1 C．电解水实验证明水是由氢元素和氧元素组成的 D．电解水实验中，加入硫酸钠是为了加快反应速率，作催化剂 【答案】C 【详解】正极产生氧气，负极产生氢气，A 错误；体积比为 2:1，质量比为 1:8，B 错误；根据化学反应前后元素种类不变，电解水生成氢气和氧气，说明水由氢、氧元素组成，C 正确；硫酸钠作用是增强导电性，不是催化剂，D 错误。 解题贴士 ・记口诀：正氧负氢，氢二氧一（体积比）。 ・辨结论：元素组成物质，分子构成物质，水是由水分子构成、氢氧元素组成。 ・明作用：加硫酸钠 / 氢氧化钠是增强导电性，不是催化。 ▌对点练1-1 关于电解水实验，说法正确的是 A．生成氢气与氧气的体积比为 B．正极产生的是氢气 C．生成氢气与氧气的体积之比为 D．证明水分子是由氢分子与氧分子组成 【答案】C 【详解】A、电解水生成氢气和氧气的体积比是2:1，选项错误； B、电解水是正氧负氢，即正极生成的是氧气，选项错误； C、根据电解水实验现象可知，生成氢气和氧气的体积之比是2:1，选项正确； D、该反应生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成，水是纯净物不含其他物质的分子，选项错误； 故选：C。 ▌对点练1-2 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 【详解】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 分解反应的判断 ▌例2 下列反应属于分解反应的是 A．碳+氧气二氧化碳 B．酒精+氧气水+二氧化碳 C．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 D．硫酸铜+氢氧化钠氢氧化铜+硫酸钠 【答案】C 【分析】分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，特征是“一变多”。 【详解】A、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意； B、该反应的反应物和生成物均有两种，不属于分解反应，该选项不符合题意； C、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项符合题意； D、该反应的反应物和生成物均有两种，不属于分解反应，该选项不符合题意。 故选C。 解题贴士 ・分解反应：一变多，A → B + C ・判断关键：看反应物的种类数，分解反应反应物只能有一种。 ▌对点练2-1 下列反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是 A．氧化汞汞＋氧气 B．氢氧化钙＋二氧化碳碳酸钙＋水 C．镁+氧气氧化镁 D．水＋二氧化碳碳酸 【答案】B 【分析】化合反应的特征是“多变一”，分解反应的特征是“一变多”，据此进行分析解答。 【详解】A、该反应由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应，故A选项不符合题意； B、该反应由两种物质生成两种物质，既不属于化合反应也不属于分解反应，故B选项符合题意； C、该反应由两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应，故C选项不符合题意； D、该反应由两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应，故D选项不符合题意。 故选B。 ▌对点练2-2 下列变化中属于分解反应的是 A．氢气+氧化铜铜+水 B．氧气+镁氧化镁 C．氧化铝铝+氧气 D．镁+硫酸→硫酸镁+氢气 【答案】C 【详解】A、分解反应是一种物质反应生成多种物质的反应，特点是“一变多”；，由一种单质（氢气）和化合物（氧化铜）反应生成另一种单质（铜）和另一种化合物（水），不是分解反应，不符合题意。 B、，由两种物质生成一种物质，属于化合反应（“多变一”），不是分解反应，不符合题意。 C、，由一种物质生成两种物质，符合 “一变多” 的分解反应特征，属于分解反应，符合题意。 D、，由一种单质（镁）和化合物（硫酸）反应生成另一种单质（氢气）和另一种化合物（硫酸镁），不是分解反应，不符合题意。 故选：C。 题型 化学反应的微观实质 ▌例3 对下列宏观事实的微观解释错误的是 A．水和过氧化氢化学性质不同—构成两种物质的分子构成不同 B．“遥知不是雪,为有暗香来”—分子在不断运动 C．氧气经压缩储存在钢瓶中—压强增大，分子的体积变小 D．氢气在氧气中燃烧生成水—在化学变化中,分子种类发生改变 【答案】C 【详解】A. 水的化学式为，过氧化氢的化学式为，二者分子构成不同，化学性质不同，解释正确。 B. 能闻到花香，是带有香味的分子在不断运动被人感知，解释正确。 C. 氧气经压缩可以储存在钢瓶中，是因为压强增大时分子间的间隔减小，分子本身的体积不会发生变化，解释错误。 D. 氢气燃烧生成水属于化学变化，化学变化的微观本质是分子破裂为原子，原子重新组合为新分子，因此反应前后分子种类一定发生改变，解释正确。 解题贴士 ・物理变化：分子本身不变，间隔、排列、运动速率改变。 ・化学变化：分子本身破裂，原子重新组合，生成新分子。 ・判断本质：有没有新分子生成，宏观上就是有没有新物质生成。 ▌对点练3-1 水的电解过程可以用如图所示的模型表示，其中能保持氢气化学性质的最小微粒是 A． B． C．   D． 【答案】C 【详解】由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。氢气由氢分子构成，因此保持氢气化学性质的最小微粒是氢分子。 从电解水的微观过程可知，小灰球代表氢原子，大黑球代表氧原子，氢分子由2个氢原子构成，对应选项C的微粒。 ▌对点练3-2 下图是电解水反应的微观示意图，据此判断下列说法不正确的是 A．甲为水分子，能保持水的化学性质 B．丙中氢气和氧气的质量比为2：1 C．该实验能证明水由氢、氧两种元素组成 D．示意图体现了化学变化中分子可分、原子不可分的本质 【答案】B 【详解】A.由图可知，甲为水分子，水由水分子直接构成，因此水分子是保持水化学性质的最小粒子，正确； B.丙中氢气和氧气的质量比计算为：，不是，错误； C.电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，化学反应前后元素种类不变，可证明水由氢、氧两种元素组成，正确； D.微观示意图显示，反应过程中水分子分解为氢原子、氧原子，原子再重新组合为氢分子、氧分子，体现了化学变化中分子可分、原子不可分的本质，正确。 题型 电解水综合探究与应用 ▌例4 如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题： (1)图1中A端为电源的 （填“正”或“负”）极。 (2)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是 ，b气体是 。 (3)从微观上分析：下列说法正确的是 （填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是由氢原子和氧原子构成的 C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 (4)如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为 。 (5)实验中用 检验管C中气体，观察到的现象是 。 (6)写出水在通电条件下反应的文字表达式 。 【答案】(1)正 (2) 氢气/H2 氧气/O2 (3)C (4)20mL (5) 带火星的木条 木条复燃 (6) 【详解】（1）电解水时，与电源正极相连的电极产生氧气，与电源负极相连的电极产生氢气，且氢气和氧气的体积比约为2∶1。图 1 中 C 管内气体体积小，是氧气，所以 A 端为电源的正极。 （2）由图 2 可知，a 气体体积大，根据电解水生成氢气和氧气的体积比约为2∶1，体积大的是氢气（H2）；b 气体体积小，所以 b 气体是氧气（O2）。 （3）A、水（H2O）是一种纯净物，由氢元素和氧元素组成，不是由氢气和氧气组成，A 错误； B、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，B 错误； C、每个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成的，C 正确。 故选C。 （4）因为电解水时生成氢气和氧气的体积比约为2∶1，C 管中是氧气，D 管中是氢气，如果管 C 中气体（氧气）的体积为10mL，则管 D 中气体（氢气）的体积约为20mL。 （5）C 管中气体是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验；氧气能使带火星的木条复燃，所以观察到的现象是带火星的木条复燃。 （6）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，文字表达式为：。 解题贴士 ・看体积辨气体：体积多的是氢气，对应负极；体积少的是氧气，对应正极。 ・看组成辨表述：宏观说元素组成，微观说分子构成，不能混淆。 ・看微观看守恒：反应前后原子种类、数目、质量都不变。 ▌对点练4-1 图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1 【答案】B 【详解】A、由电解水实验结论"正氧一、负氢二"可知，甲中的气体体积较小，连接的是电源的正极，故选项说法正确； B、M气体的体积较大，是氢气，氢气没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误； C、水在通电条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确； D、由图2可知，8s时产生的H2和O2的体积比是10mL：5mL＝2：1，故选项说法正确； 故选：B。 ▌对点练4-2 为探究不同电压对电解水速率的影响，某同学用下图装置进行多次实验、并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是 A．a管与电源正极相连 B．b管中气体可以燃烧 C．该实验说明水由水元素组成 D．该实验中、电压越高电解水的速率越快 【答案】D 【详解】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，a管收集到的气体较多，是氢气，与电源负极相连，故选项说法错误； B、b管收集到的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，故选项说法错误； C、水电解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，该实验说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误； D、由图可知，收集相同体积的氢气时，电压越高，所需时间越短，则相同条件下电压越大电解水的速率越快，故选项说法正确； 故选：D。 基础通关 1．（2026·广西钦州·二模）水是生命之源，下列关于水的实验，说法正确的是 A．a管产生的气体是氧气 B．M端是电源的正极 C．该实验可以证明水由氢气与氧气组成 D．加入少量氢氧化钠可以增加产生氢气的质量 【答案】B 【详解】A．电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，由图可知，a管收集的气体体积更大，是氢气，故选项说法不正确。 B．由图可知，b管收集的气体体积小，为氧气，氧气在正极生成，因此M端是电源正极，故选项说法正确。 C．水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可得出水由氢元素和氧元素组成，故选项说法不正确。 D．水的导电性很弱，加入氢氧化钠的作用是增强水的导电性，不改变参与反应的水的质量，因此不会增加生成氢气的质量，故选项说法不正确。 2．（2026·河南商丘·二模）如图是电解水的实验操作示意图，下列有关说法正确的是   A．连接电源正极的玻璃管内产生氢气 B．产生氢气和氧气的质量比为 C．该实验说明水是由氢分子和氧分子构成的 D．可用燃着的木条检验两种气体 【答案】D 【详解】A.由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，连接电源正极的玻璃管内产生的是氧气，不是氢气，故选项说法错误； B.电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2:1，不是质量比，故选项说法错误； C.该实验说明水由氢元素和氧元素组成，水由水分子构成，故选项说法错误； D.燃着的木条接触氢气时，氢气被点燃产生淡蓝色火焰；接触氧气时，木条燃烧更剧烈，可区分两种气体，故选项说法正确。 3．（2026·江苏常州·二模）有关电解水实验的下列叙述中，正确的是 A．在水中加少量稀硫酸可增强导电性 B．与电源正极相连的一端产生氢气 C．可证明水由氢气、氧气组成 D．正、负极产生的气体质量比是1：2 【答案】A 【详解】A.纯水导电性很弱，稀硫酸可以电离出自由移动的离子，加入少量稀硫酸能增强水的导电性，叙述正确。 B.电解水实验中正氧负氢，氢二氧一（体积比），水由氢、氧元素组成，与电源正极相连的一端产生氧气，不是氢气，叙述错误。 C.电解水证明水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，不含氢气、氧气两种物质，叙述错误。 D.正、负极产生的气体体积比为，不是质量比，二者质量比为，叙述错误。 4．（2026·河南三门峡·二模）某课外实验小组设计的电解水装置如图所示，下列有关说法中不正确的是 A．本实验可说明水是由氢原子和氧原子构成 B．实验过程中a、b管内液面下降，c管内液面上升 C．a、b两管内产生的气体均可用燃着的木条检验 D．单位时间内a、b管内产生气体的体积比为1：2 【答案】A 【详解】A.电解水实验的结论是水由氢元素和氧元素组成；微观上水由水分子构成，水分子才是由氢原子和氧原子构成，该选项表述错误。 B.电解时a、b管内产生气体，管内压强增大，将水压入中间的c管，因此a、b管液面下降，c管液面上升，表述正确。 C.a管产生的氧气能使燃着的木条燃烧更剧烈，b管产生的氢气可被燃着的木条点燃，产生淡蓝色火焰，二者均可用燃着的木条检验，表述正确。 D.a管连接电源正极，产生氧气，b管连接电源负极，产生氢气，单位时间内生成氧气和氢气的体积比为，表述正确。 5．（2026·江苏苏州·二模）某兴趣小组进行了水的净化(图1)及水的组成(图2)探究。下列说法正确的是 A．石英砂与活性炭互换净水效果更好 B．净化后的水是纯净的水 C．a、b管生成气体的质量比为2：1 D．b管生成的气体能支持燃烧 【答案】D 【详解】A.石英砂的作用是过滤大颗粒不溶性杂质，活性炭的作用是吸附色素、异味，二者互换后，活性炭颗粒会混入水中，且大杂质易堵塞活性炭孔隙，净水效果变差，错误。 B.该装置只能除去不溶性杂质和部分色素、异味，无法去除可溶性杂质，净化后的水是混合物，不是纯水，错误。 C.电解水时，a管连负极生成氢气，b管连正极生成氧气，二者体积比为，质量比为，错误。 D.b管生成的气体是氧气，氧气具有助燃性，能支持燃烧，正确。 6．（25-26八年级下·山东淄博·期末）下列关于水的实验，说法正确的是 A．实验一和实验二的微观本质相同 B．实验二反应速率很慢，可能是没有接通电路 C．实验二中a、b两管产生的气体质量之比约为2:1 D．用燃着的木条可以区分a、b两管产生的气体 【答案】D 【分析】实验一水的沸腾是物理变化，水分子本身不变，仅分子间隔改变；实验二电解水是化学变化，水分子分解为氢、氧原子后重新组合为氢分子、氧分子，反应为。 【详解】A.物理变化和化学变化的微观本质完全不同，实验一分子种类不变，实验二分子种类改变，错误。 B.未接通电路时电解水反应完全不会发生，并非反应速率慢，速率慢通常是水的导电性弱导致，错误。 C.a管气体体积更大，是，b管是，二者体积比为2:1，质量比为，错误。 D.遇燃着的木条会被点燃，产生淡蓝色火焰；能使燃着的木条燃烧更旺，现象不同可以区分，正确。 7．（2026·河南驻马店·二模）兴趣小组同学自制如图所示创新实验装置进行电解水实验，一段时间后，发现①号气球连接的软管被拉直，②号的仍弯曲。下列说法不正确的是 A．该实验可以证明水由氢元素和氧元素组成 B．由①②号气球连接的软管的状态不同可推出，左侧连接电源的负极 C．取下气球，将燃着的木条放在连接②号气球的软管口，木条燃烧得更旺 D．电解水反应后，氢元素的化合价升高 【答案】D 【详解】A. 由题干中①号气球更大（软管被拉直）可知，①中气体体积更大，为，对应电极连接电源负极；②中气体体积更小，为，对应电极连接电源正极。电解水生成和，根据化学反应前后元素种类不变，可证明水由氢元素和氧元素组成，说法正确。 B. ①中为，由电源负极产生，因此左侧连接电源负极，说法正确。 C. ②中为，具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，说法正确。 D. 反应前中元素化合价为价，反应后中元素化合价为价，化合价降低，该说法错误。 8．（2026·河南郑州·模拟预测）如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是 A．气体a能使带火星的木条复燃 B．反应前后物质的总体积不变 C．该实验证明水是由氢气和氧气组成 D．产生气体b的一端导线与电源正极相连 【答案】D 【分析】电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律：电源正极产生氧气，负极产生氢气，生成氢气和氧气的体积比约为2:1。结合图示气体体积可判断a为氢气、b为氧气，逐一分析选项： 【详解】A.氢气具有可燃性，不支持燃烧，无法使带火星的木条复燃，错误； B.反应生成气态的氢气和氧气，反应后物质总体积远大于反应前液态水的体积，错误； C.该实验证明水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，不含氢气、氧气两种物质，错误； D.b为氧气，产生氧气的一端导线与电源正极相连，正确。 9．（23-24九年级上·湖南邵阳·阶段检测）下列化学反应中属于分解反应的是 A．碳酸氢铵氨气+水+二氧化碳 B．甲烷+氧气水+二氧化碳 C．镁+氧气氧化镁 D．氢气+氧化铜铜+水 【答案】A 【详解】A、碳酸氢铵加热生成氨气、水和二氧化碳，反应“一变多”，属于分解反应，正确； B、反应物两种，不属于分解反应，错误； C、反应多变一，属于化合反应，不属于分解反应，错误； D、反应物为两种，不符合分解反应定义，错误。 故选：A。 10．（2026·江西南昌·一模）科学家发现，水在超低温下能够形成比蜂蜜还黏稠的“高密度液态水”。在一定条件下，常温下的水还可以瞬间结冰，俗称“热冰”。下列关于“高密度液态水”和“热冰”的说法正确的是 A．二者的成分不同 B．二者的化学性质和普通水相同 C．“热冰”状态下，分子暂时停止运动 D．二者的形成表明水的化学性质与温度有关 【答案】B 【详解】A、 “高密度液态水”和“热冰”都由水分子构成，成分均为水，成分相同，错误。 B、分子是保持物质化学性质的最小粒子，二者和普通水均由水分子构成，因此化学性质相同，正确。 C、分子总是在不断运动，“热冰”状态下分子仍在运动，不会停止，错误。 D、 二者形成过程中水分子本身没有改变，水的化学性质不变，化学性质与温度无关，错误。 11．（2026·陕西咸阳·模拟预测）2025年“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。 (1)保护水资源是每个公民应尽的义务，请你写出一条防治水体污染的做法：_______。 (2)图甲为电解水的实验装置，接通直流电源一段时间后，玻璃管a、b中产生气体的质量比约为_______。 (3)通过实验从定性角度可以分析出水是由氢元素和氧元素组成，再从定量角度分析出水分子中氢原子与氧原子的_______为2:1，从而得出水的化学式。 (4)图乙是活性炭净水器示意图，其中粒状活性炭层的作用是__________(填字母)。 A．消毒 B．过滤 C．蒸馏 D．吸附 【答案】(1)生活污水集中处理后排放 (2)1:8 (3)原子个数比 (4)BD 【详解】（1）防治水体污染的做法：生活污水集中处理后排放； （2）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，则玻璃管a、b中产生的气体分别是氢气、氧气，根据化学方程式，则玻璃管a、b中产生气体的质量比为； （3）通过实验从定性角度可以分析出水是由氢元素和氧元素组成，再从定量角度分析出水分子中氢原子与氧原子的原子个数比为2:1，从而得出水的化学式； （4）粒状活性炭层的作用是利用其吸附性除去色素和异味，且通过颗粒状固体起到过滤作用，故选：BD。 12．（25-26九年级下·黑龙江齐齐哈尔·周测）水是人类宝贵的自然资源，化学实验、日常生活和工农业生产都离不开水。 (1)黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程得到的水属于___________（填“混合物”或“纯净物”）。 (2)如图是电解水的实验装置，玻璃管a连接电源的___________极，实验前通常会在水中加入少量的，其目的是____________。 (3)下列做法会造成水体污染的是___________（填字母）。 A．使用无磷洗衣粉 B．生活垃圾直接倒入河水中 C．生活污水实现集中处理 D．大量使用农药和化肥 【答案】(1)混合物 (2) 正 增强水的导电性 (3)BD 【详解】（1）黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒只能除去水中难溶性杂质、色素异味和细菌，无法除去可溶性杂质，得到的水中含有多种物质，因此属于混合物； （2）电解水的规律是：正氧负氢，氢二氧一。负极产生的氢气体积是正极产生氧气体积的2倍。图中玻璃管a内气体体积小，对应氧气，因此连接电源正极； 纯水导电性很弱，加入硫酸钠可以电离出自由移动的离子，目的是增强水的导电性； （3）A、 使用无磷洗衣粉可以避免水体富营养化，不会造成水体污染； B、生活垃圾直接排入河水，会直接污染水体； C、 生活污水集中处理后排放，可保护水资源，不会造成污染； D、 大量使用农药、化肥，残留的药剂会进入水体，造成水体污染； 故选BD； 13．（25-26九年级上·河北廊坊·期末）水是人类赖以生存的重要物质之一，请根据水的相关知识回答下列问题。 (1)如图甲所示为电解水装置，电解水的化学方程式为_____。该过程的能量转化形式为电能转化为_____。与b管相连的是电源的_____（填“正”或“负”）极。 (2)如图乙是水发生变化的微观示意图，请回答。 ①图乙中变化②反应过程中发生变化的微观粒子是_____（填“分子”或“原子”）。 ②图乙中变化①、变化②的本质区别是_____。 【答案】(1) 化学能 负 (2) ①分子 ②分子种类是否改变 【详解】（1）水在通电条件下生成氢气和氧气，化学方程式为：； 电解水过程中将电能转化为化学能； b管中产生的气体约是a管中产生的气体的2倍，则b管中产生的气体是氢气，所以与b管相连的是电源的负极； （2）①图乙中的变化②是水通电分解的反应，化学变化的实质是分子中原子的重新组合，故发生变化的粒子是水分子，故填：分子 ②图乙中变化①是加热水，水分子间隔变大，分子种类不变，变化②是水通电分解，反应前后分子种类改变，所以两者变化的本质区别是：分子种类是否改变。 14．（25-26八年级上·黑龙江绥化·期末）如图①是电解水的简易装置，试回答下列问题。 (1)请判断甲试管内的电极所连接的是电源的_______（填“正”或“负”）极。 (2)电解一段时间后，甲、乙两试管水位怎样变化_______（填“上升”或“下降”） (3)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制到如图②所示的平面直角坐标系中，请回答：由图②可以看出，A气体是_______，B气体是_______，你的判断依据是_________。 (4)0-4 min及4-8 min A、B气体的体积比分别约为________、________。 (5)电解水实验中为了增强水的导电性，可向水中加入少量的________。 (6)上述实验可以验证出水是由__________组成。 【答案】(1)负 (2)下降 (3) 氢气 氧气 相同时间内，产生的A的体积约为B的体积的2倍 (4) 2：1 2：1 (5)硫酸钠溶液/氢氧化钠溶液 (6)氢元素和氧元素 【详解】（1）电解水时，正氧负氢，氢二氧一。则甲试管内的电极所连接的是电源的负极。 （2）电解一段时间后，甲、乙两试管中均产生气体，气体压强增大，所以两试管中的水位都下降。 （3）由图②可以看出，A气体是氢气，B气体是氧气，判断依据是：相同时间内，产生的A的体积约为B的体积的2倍。 （4）根据图像可知，0-4 min及4-8 min A、B气体的体积比分别约为2：1、2：1。 （5）电解水实验中为了增强水的导电性，可向水中加入少量的硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液。 （6）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，根据质量守恒定律，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的。 15．（2025·四川资阳·中考真题）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”。 (1)认识水的蒸发：下图反映烧杯内的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图，请将50℃时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“”表示氢原子，“”表示氧原子)。 (2)初探水的组成：电解水装置中，同电源负极相连的电极上产生的气体是，由此得出关于水的组成的推论是______________________________。 (3)了解水的净化：小明同学观察到学校、车站等公共场所安装有直饮水机，他了解到直饮水机是将自来水净化为可直接饮用的水，其净水原理如图所示。图中步骤③的目的是_______________________。 (4)爱护水资源：保护水资源是全社会的共同责任，下列说法错误的是__________。 A．为减少水体污染，要合理使用农药、化肥 B．厨房废水滤去固体后可直接排入九曲河 C．升级生产工艺，提高用水效率 D．在河流、湖泊中过量投放鱼苗有助于改善水质 【答案】(1)(相同空间内分子数目多于两个且分子间距离更大，其他合理答案也可) (2)水中含有氢元素 (3)消毒杀菌 (4)BD 【详解】（1）水蒸发是物理变化，分子本身不变，50℃时水分子间隔比25℃时大，且分子数目变多，图见答案。 （2） 题中指出有氢气产生，氢气只含氢元素，根据化学反应前后元素种类不变，得出的结论是：水中有氢元素。 （3） 步骤③中紫外灯管照射，紫外灯发出的紫外线能破坏微生物（细菌、病毒）的DNA或RNA结构，使其失去繁殖能力，起到杀菌消毒的作用。 （4）A.合理使用农药化肥可减少水污染，A正确； B.厨房废水即使经过必要处理，直接排入河流仍可能导致水体污染，B错误； C.提高用水效率可节约水资源，C正确； D.在河流、湖泊中适量投放鱼苗有助于改善水质，不能过量，D错误。 素养提升 16．（25-26九年级上·福建宁德·期中）化学小组开展以“生命之源——水”为主题的项目式学习。 任务一：自制净水器 (1)小组设计了一款简易净水器（如图）。其中活性炭的作用是______，小卵石、石英砂层的作用相当于实验操作中的______。 任务二：评估自制净水器 (2)小组对某原水水样进行净化，并利用TDS笔（水中总溶解固体量测定仪）检测净化效果，数据记录如下： 水样指标 净化前水样 净化后水样 某品牌纯净水 TDS（ppm） 270 261 0 请根据上表数据，说明“净化后水样是纯净物”观点错误的理由：______。 (3)若要将“净化后水样”进一步提纯为纯净水，可采取的操作方法是______。 任务三：电解水实验的定性与定量探究 (4)小组利用下图电解水装置进行实验。 ①若正极注射器收集到4mL气体，则负极收集到的气体体积理论上应为______mL，该实验验证了水是由______组成的。 ②将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是______。 ③写出电解水的符号表达式：______。 【答案】(1) 吸附水中色素和异味 过滤 (2)纯净水的TDS为0，而净化后水样的TDS为261 (3)蒸馏 (4) 8 氢、氧元素 木条燃烧更旺 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔结构，有吸附性，可除去水中色素和异味； 小卵石、石英砂可滤除水中不溶性固体杂质，作用和过滤操作一致； （2）表格中某品牌纯净水TDS为0，而净化后水样的TDS为261，净化后水样还有溶解的固体，因此不是纯净物； （3）蒸馏可除去水中所有可溶性、不溶性杂质，得到纯水； （4）①电解水规律为“正氧负氢、氢二氧一”，正负极气体体积比为1:2，因此正极收集到4mL氧气时，负极氢气体积为8mL；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物氢气含氢元素、氧气含氧元素，证明水由氢元素和氧元素组成； ②正极产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更剧烈； ③水在通电条件下分解为氢气和氧气，反应的符号表达式为：。 17．（25-26八年级下·山东德州·期末）水是人类赖以生存的重要物质。 Ⅰ．净化天然水为饮用水 生命吸管可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤如图所示。 (1)图中双层纺织网的作用与实验室的___________操作相似，生命吸管中活性炭的主要作用是________________。 (2)直径为0.5微米的微粒能被某超滤膜除去，该超滤膜的孔径大小可能为______（填字母）。 A．3微米 B．0.1微米 C．6微米 (3)下列观点正确的是____________。 A．自然界不存在“绝对纯净”的水 B．水易溶解许多物质，因而水也易被污染 C．在自然界中，不同状态的水处于不断循环中 D．地下水是重要的淡水资源，可持续不断大量开采 II．从变化的角度认识水 (4)利用如图甲实验探究水的组成。与b管相连接的是电源的_____（填“正”或“负”）极，电解水的化学方程式为_____________。 【答案】(1) 过滤 吸附水中的色素和异味 (2)B (3)ABC (4) 负 【详解】（1）滤网主要是初步将水中的不溶性固体隔离，符合过滤操作的分离固体和液体； 活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。 （2）需要除去该微粒，因此孔径要小于微粒的直径，B正确。 （3）A.自然界中的水都是混合物，正确； B.水是良好的溶剂，易溶解许多物质，也因此容易被污染，正确； C.自然界中，水通过固、液、气三态的变化处于不断循环中，正确； D.地下水的更新周期长，不能持续不断大量开采，否则会导致地下水位下降、地面沉降等问题，错误。 （4）b管中生成的气体体积约为a管的2倍，因此该管中生成的气体为氢气，电解水实验中，负极产生氢气，因此与b管相连的为负极，化学方程式见答案。 18．（2026·江苏宿迁·三模）对水的认识与利用是化学研究的关注点之一。 (1)图1中a管内收集的气体是________（写化学式），该实验可得出水是由________组成的结论。 (2)科学家提出一种海水淡化技术，其原理如图2，按要求回答下列问题：海水属于________（填“混合物”或“纯净物”）；该技术利用的净水方法是________。 (3)水蒸气变成液态水的过程中，不发生变化的是________（填字母）。 A．分子种类 B．分子间的间隔 C．分子质量 D．分子运动速率 【答案】(1) 氢元素和氧元素 (2) 混合物 蒸馏 (3)AC 【详解】（1）电解水的反应为，规律为“正氧负氢、氢二氧一”，a管气体体积更大，是氢气；化学反应前后元素种类不变，生成物含氢、氧两种元素，因此得出水由氢元素和氧元素组成的结论。 （2）海水中含有水、可溶性盐等多种物质，属于混合物；该技术使海水先汽化再冷凝得到淡水，对应净水方法为蒸馏。 （3）水蒸气液化是物理变化，水分子本身不变，因此分子种类、分子质量不发生变化；过程中分子间的间隔减小、分子运动速率减慢，因此选AC。 19．（25-26八年级下·河南濮阳·期中）水是人类宝贵的资源，某小组做了电解水实验，下面我们从多角度认识“水”。 (1)电解水时负极产生的气体是______。 (2)从组成角度看，水是由______组成的。 (3)柯柯在学习了微观粒子模型之后，用橡皮泥制作了下图所示的模型，表示相应的微观粒子。其中表示水分子的是_____，表示水分解过程的顺序可能是_____（填字母） 【答案】(1)H2 (2)氢元素和氧元素 (3) D DCAB/DCBA 【详解】（1）电解水实验时电极生成的气体“氧正氢负”，正极产生氧气，负极产生氢气。 （2）略。 （3）水分子由2个氢原子和1个氧原子组成。氧原子的直径大于氢原子的直径。 A.表示氧气分子。 B.表示氢气分子。 C.表示1个氧原子和2个氢原子。 D.表示一个水分子。 故选D。 表示水分解过程的顺序水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子组成氢气分子，氧原子组成氧气分子。所以顺序是：DCAB或DCBA。 20．（2026·陕西咸阳·一模）水是人类赖以生存的重要物质之一，请根据水的相关知识回答下列问题。 (1)3月22日是“世界水日”，自来水厂净水过程中不涉及的步骤是_____（填字母）。 A．沉淀 B．蒸馏 C．吸附 D．消毒 (2)如图甲所示为电解水装置，与b管相连的是电源的_____（填“正”或“负”）极。 (3)如图乙是水发生变化的微观示意图，变化中反应条件为通电的是反应____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 (4)请你写出在日常生活中节水的做法_____（任写一种）。 【答案】(1)B (2)正 (3)Ⅱ (4)用淘米水浇花（合理即可） 【详解】（1）自来水厂净水步骤：沉淀、过滤、活性炭吸附、杀菌消毒；蒸馏需要高温设备，生产成本高，自来水生产不用蒸馏。 （2）a管中产生的气体约是b管中产生的气体的2倍，则b管中产生的气体是氧气，所以与b管相连的是电源的正极。 （3）Ⅰ只是水分子间隔改变，属于物理变化；Ⅱ水分子分裂成氢原子和氧原子，原子又重新组合成氢分子、氧分子，是通电电解水的化学变化。 （4）用淘米水浇花、洗菜水拖地、随手关闭水龙头或使用节水器具等，合理即可。 迁移创新 21．（2026·河南三门峡·一模）水是生命之源，水体质量影响人的健康，化学小组开展“水质检测及自制净水器”活动。 (1)TDS是指水中总溶解性物质的浓度，TDS值与水质状况的关系如下表。 TDS值(ppm) 0~50 50~100 100~200 200~300 水质等级 纯度高 纯度较高 纯度一般 会结水垢 ①某水样的TDS值如图1，则该水质纯度为_____。 ②TDS大于200的水通常为硬水，实验室可通过_____的方法制成几乎纯净的水。 (2)同学们自制的简易净水器中使用了木炭，木炭的主要作用是______。 (3)图2中a管连接的电源是______。(填“正极”或“负极”) 【答案】(1) 纯度一般 蒸馏 (2)吸附水中的色素和异味（或吸附杂质） (3)正极 【详解】（1）测得水样TDS值为135ppm，属于表格中100~200ppm的区间，对应水质等级为纯度一般；蒸馏操作可去除水中所有杂质，是实验室制备几乎纯水的常用方法。 （2）木炭有疏松多孔的结构，具备吸附性，可以吸附水中的色素、异味等可溶性和部分难溶性杂质。 （3）电解水的规律为“正氧负氢，氢二氧一”，即正极产生氧气、负极产生氢气，氢气体积是氧气体积的2倍；图中a管气体体积更小，为氧气，因此a管连接电源正极。 22．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）阅读下面科普短文回答下列问题。 空间站中的生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键，该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。 电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术，利用太阳能电池板供电，电解1L水能产生约620L氧气，可满足1名航天员一天的氧气需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率，随着技术进步，氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷（CH4），水可循环使用。 水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，其过程包括净化、低压（10kPa左右）蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 (1)电解制氧过程中，太阳能电池板的能量转化形式为________。 (2)电解制氧时，水中加入氢氧化钾的目的是_____________。 (3)氢气与二氧化碳在催化剂作用下发生反应的符号表达式为_______。 (4)水处理系统中，水蒸气的冷凝属于______变化，该变化的微观解释为______。 (5)空间站中回收的水的用途之一是___________。 【答案】(1)太阳能转化为电能 (2)增强水的导电性，提高电解水的效率 (3) (4) 物理 水分子本身不变，水分子间的间隔减小 (5)电解制氧（或航天员生活用水，合理即可） 【详解】（1）太阳能电池板的作用是将接收的太阳能转化为电能，为电解水反应供电。 （2）纯水导电性极弱，氢氧化钾在水中可解离出自由移动的离子，能增强水的导电性，加快电解速率。 （3）由阅读信息可知，反应物为氢气、二氧化碳，反应条件为催化剂，生成物为水和甲烷，据此写出符号表达式即可。 （4）水蒸气冷凝是水由气态变为液态的过程，无新物质生成，属于物理变化； 微观上该过程仅改变水分子之间的间隔，水分子的种类、大小均不发生变化。 （5）根据阅读可知，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 23．（25-26九年级上·湖南邵阳·期中）地球上的水圈是一个永不停息的动态系统(如图)。在太阳辐射和地球引力的推动下，水在水圈内各组成部分之间不停的运动着，构成全球范围的海陆间循环(大循环)，并把各种水体连接起来，使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线，意义最重大。在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的动态循环。这部分水容易被人类社会所利用，具有经济价值，正是我们所说的水资源。阅读上文，分析图中内容回答下列问题。 (1)自然界水循环的主线是___________，“自然界水循环示意图”中过程Ⅰ的所得到的效果与化学实验室中___________操作相同(填实验操作名称)，从微观角度分析过程1发生的变化是___________。水中含有种超重氢原子(3H)，其原子核是由1个质子和2个中子构成的，其原子的结构示意图是___________。 (2)海水中的氯化钠是由___________构成的。(填离子符号) (3)写出电解水的文字表达式___________，该实验可得出的结论是___________。 【答案】(1) 海洋和陆地之间的水交换 蒸发 水分子获得能量，运动速率加快，分子间间隔增大 (2)Na+和Cl- (3) 水是由氢元素和氧元素组成的 【详解】（1）根据文章内容“海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线”，所以自然界水循环的主线是海洋和陆地之间的水交换； 观察“自然界水循环示意图”，结合文章中“在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽”，可知过程1是海洋中的水变成水蒸气进入大气，这个过程是蒸发； 蒸发过程中，水由液态变为气态，从微观角度看，液态水是由水分子聚集而成，水分子之间存在一定的间隔且分子在不断运动，当水蒸发时，水分子获得能量，运动速率加快，分子间的间隔增大，从而由液态变为气态； 水中含有种超重氢原子(3H)，其原子核是由1个质子和2个中子构成的，在原子中，质子数=核外电子数，所以由1个质子和2个中子构成超重氢原子的原子核，其核外有1个电子，所以能正确表示超重氢原子结构的示意图是：； （2）氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，钠离子的符号为Na+，氯离子的符号为Cl-； （3）电解水时，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：； 从电解水的实验中，可以知道水是由氢元素和氧元素组成的。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 探秘水世界 第二节 水分子的变化 第1课时 水的分解 课标要点 1. 通过电解水实验探究，准确描述实验现象，掌握氢气和氧气的检验方法，得出水由氢元素和氧元素组成的结论，建立实验现象与结论的逻辑关联。 2. 从微观角度理解电解水的反应实质，明确化学变化中分子可分、原子不可分的规律，构建 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征思维。 3. 掌握分解反应的概念与 “一变多” 的特点，能准确判断反应类型，认识电解水的能源价值，树立安全实验与绿色化学意识。 学习重难点 重点： 电解水实验的装置、现象与结论；化学变化的微观实质；分解反应的概念与判断。 难点： 氢气、氧气的检验与实验现象规范描述；从微观视角理解化学反应的本质；电解水实验的误差分析 知识点 探究电解水实验（重点） 1实验探究：电解水实验 （1）实验目的：探究水在通电条件下的变化，认识水的组成。 （2）实验装置：水电解器（带活塞的玻璃管两支，分别连接电源正负极）、直流电源、电解液（水中加少量硫酸钠或氢氧化钠）。 （3）实验步骤： ①在水电解器的玻璃管中注满电解液，接通直流电源，观察电极和玻璃管内的液面变化。 ②反应一段时间后，停止通电，对比两支玻璃管内 。 ③分别用 和 木条检验负极和正极产生的气体，观察现象。 （4）实验现象记录： 实验阶段 实验现象 通电后 两个电极附近均产生 ，负极产生气泡速率 ，正极 ；一段时间后，两侧玻璃管内液面均 ，负极侧液面下降 反应结束 与电源负极相连的玻璃管内气体体积约为正极的 ，即正负极气体体积比约为 （5）正负极气体检验 实验操作 气体检验 - 正极 将带火星的木条靠近尖嘴口，打开活塞， 气体检验 - 负极 将燃着的火柴靠近尖嘴口，打开活塞，气体被 ，产生淡 ，放出热量 （5）实验结论： ①正极产生的气体是 ，负极产生的气体是 ，可记忆为口诀： 。 水②在通电条件下生成 ，说明水是由 和 组成的。 3. 实验注意事项与误差分析 （1）水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的 ，加快电解速率。 （2）实验必须使用 ，不能用 ，否则两极都会同时产生氢气和氧气，无法分开收集。 （3）实际实验中，氢气和氧气的体积比往往略 ，原因主要有两点： ① 氧气在水中的 比氢气强，部分氧气 ； ② 氧气具有氧化性，会与电极材料发生反应，消耗了部分氧气。 4. 文字表达式与分解反应 （1）电解水的文字表达式： (H2O) (H2) (O2) （2）读法： 。 （3）箭头左侧是 ，箭头右侧是 ，箭头上方标注 ，“+” 读作 “ ”。 （4）分解反应的概念： ①由 生成 的反应，叫做分解反应。 ②特点： ，可表示为 A → B + C + …… 特别提醒 1.“正氧负氢，氢二氧一” 指的是体积比，不是质量比，氢气和氧气的质量比为 1:8，不要混淆。 2.电解水生成氢气和氧气是化学变化，水不是由氢气和氧气组成的混合物，而是由氢元素和氧元素组成的纯净物。 3.点燃氢气前必须检验纯度，因为氢气与空气混合达到爆炸极限时，遇明火会发生爆炸，实验中要注意安全。 易错提醒 易错点 1：电解水时水中加入硫酸钠是作催化剂 辨析：错误。硫酸钠的作用是增强水的导电性，加快电解速度，它在反应前后质量和化学性质不变，但没有改变反应的本质，不属于催化剂。 易错点 2：正极产生氢气，负极产生氧气，体积比为 2:1 辨析：错误。口诀是 “正氧负氢，氢二氧一”，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为 2:1，正负极不要记反。 易错点 3：电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢气和氧气组成的 辨析：错误。水是纯净物，由一种物质组成，不可能含有氢气和氧气两种物质。电解水实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。 教材延伸 1.电解水的发展史 1800 年英国科学家尼科尔森和卡莱尔首次成功电解水，证实了水可以分解为氢气和氧气。后来拉瓦锡通过定量实验，测定了生成氢气和氧气的质量比，最终得出水是由氢、氧两种元素组成的化合物，推翻了之前 “水是一种元素” 的错误认知。 2.电解水的微观原理 直流电的作用是为反应提供能量，破坏水分子中氢原子和氧原子之间的相互作用。负极上氢离子得到电子生成氢气，正极上氢氧根离子失去电子生成氧气，整个过程遵循电荷守恒，这也是为什么必须通直流电才能实现两极分别产气的原因。 随学随练 1．科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。 (1)如图所示的电解水装置中，b管中的电极与电源的 极(填“正”或“负”)相连。 (2)a管中产生的气体可以 检验。 (3)电解水的文字表达式为 。 2.如图是与水有关的一些实验装置示意图。下列说法中正确的是 A．图1中玻璃棒的作用是加快过滤速度 B．图2中b管中的气体可燃烧 C．图2实验说明水是由氢分子和氧分子组成的 D．图2探究的依据是化学变化前后元素种类不变 知识点 电解水实验的微观实质（难点） 1，电解水的微观过程 电解水的反应，从微观角度可以拆分为三个步骤： （1）分子破裂：在直流电的作用下，水分子被破坏，每个水分子分解成 。 （2）原子重新组合：每 相互结合，构成1个氢分子；每 相互结合，构成1个氧分子。 （3）聚集成物质：大量氢分子聚集在一起，形成 ；大量氧分子聚集在一起，形成 。 2. 化学变化的实质与规律 （1）化学反应的实质： 分裂成 ，原子重新组合成 。 （2）规律：化学变化中， 可分， 不可分， 是化学变化中的最小微粒。 3. 从微观角度得到的结论 从水分子、氢分子、氧分子的构成示意图，可以得出以下结论： （2）水是由水分子构成的， 是保持水的化学性质的最小微粒； （2）一个水分子是由 构成的； （3）一个氢分子由 构成，一个氧分子由 构成； （4）分子可以由 构成，也可以由 构成。 特别提醒 1.原子是化学变化中的最小微粒，是指在化学变化中原子不会再分，超出化学变化范畴，原子还可以再分（如原子核和核外电子）。 2.电解水的过程中，氢原子和氧原子的种类、数目都没有改变，只是重新组合，这也是质量守恒定律的微观本质。 3.分子是保持物质化学性质的最小微粒，前提是该物质由分子构成；由原子构成的物质，原子保持其化学性质。 易错提醒 易错点 1：电解水过程中，分子和原子都发生了改变 辨析：错误。化学变化中，分子的种类一定改变，但原子的种类和数目都不变，原子只是重新组合，本身没有发生变化。 易错点 2：水分子是由氢分子和氧原子构成的 辨析：错误。分子是由原子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，分子中不含有其他分子。 易错点 3：原子是最小的微粒，永远不能再分 辨析：错误。原子是化学变化中的最小微粒，仅指在化学变化中不可再分；在物理变化或核变化中，原子还可以再分为原子核和核外电子。 教材延伸 1.分子 - 原子论的建立 道尔顿提出近代原子学说，阿伏加德罗提出分子学说，二者共同奠定了近代化学的基础。分子 - 原子论认为：物质由分子、原子等微观粒子构成；化学变化中分子分裂为原子，原子重新组合成新分子。电解水的微观过程正是这一理论的经典例证。 2.化学反应的微观模拟图 微观示意图是化学中重要的化学用语，通过球棍模型或比例模型表示分子和原子的变化。读图时要先区分不同小球代表的原子，再判断反应前后分子、原子的变化，从而分析反应类型、物质构成等信息，是中考的高频考点。 3.从微观角度看反应类型 分解反应的微观特征是：一种分子破裂，生成两种或两种以上的新分子；化合反应则是多种分子结合成一种新分子。通过微观示意图可以快速判断反应类型，核心是看反应物和生成物的分子种类数。 随学随练 1．人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图1装置进行电解水实验。 (1)如图1水电解时，甲玻璃管中产生气泡的位置在 处（填“a”、“b”或“c”）。 (2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (3)通过观察图2可知，分子可以由 构成，也可以由 构成； 是化学变化中的最小粒子。 2．小诺同学设计了图1所示装置进行电解水实验。 (1)电解时，向水中加入氢氧化钠的目的是 。 (2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。 (3)电解水过程有如图2所示步骤的模拟过程（图中的●表示氧原子，○表示氢原子），则表示电解水过程的顺序是 （填标号）。 (4)由电解水实验得出结论：水是由 组成的。 拓展 电解水实验的创新设计与改进 简易装置 用两支装满水的试管倒扣在水槽中，插入两根电极通电，收集气体。优点是材料易得，适合家庭小实验；缺点是气体收集量少，检验不便。 装置改进 改变电解容器 使用注射器或量筒，优点是带刻度，直接获取气体体积比。 改变检验方式 改进后的优点是检验装置气密性、检验收集气体简单，且防止氢氧化钠沾皮肤上及可用秒表精确测量一定电压，浓度时产生氢气、氧气的体积 增加便利性 改进后的优点：携带方便，实验时可直接摆放在讲台上，无须固定；操作简单，安全方便，便于观察，所需电解液的量少；电解速度快；取材简单广泛，充分利用了生活资源如饮料瓶，一次性注射器等。针筒有刻度，易于观察气体体积。用保险丝做电极，减小用石墨棒做电极时对氧气的吸附，或因电极被氧化而消耗氧造成误差。 活学活用 1．如图是兴趣小组设计的电解水实验创新装置，下列有关说法正确的是 A．实验中可观察到玻璃管内气体的质量之比为 B．与电源正极端相连的玻璃管内液面下降速率更快 C．在水中加入硫酸钠溶液，可增强水的导电性 D．反应停止后，两玻璃管中气压不同不会影响读数 2．如图是电解水实验的改进装置，反应前注射器Ⅰ、Ⅱ的活塞均在0刻度处，下列说法不正确的是 A．注射器Ⅰ中的气体可以使燃着的木条燃烧的更旺 B．该实验说明水分子可以再分 C．电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性 D．一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至8mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至4mL刻度处 题型 电解水实验现象与结论 ▌例1 下列关于电解水实验的说法，正确的是 A．电解水时正极产生氢气，负极产生氧气 B．电解水产生的氢气和氧气的质量比约为 2:1 C．电解水实验证明水是由氢元素和氧元素组成的 D．电解水实验中，加入硫酸钠是为了加快反应速率，作催化剂 解题贴士 ・记口诀：正氧负氢，氢二氧一（体积比）。 ・辨结论：元素组成物质，分子构成物质，水是由水分子构成、氢氧元素组成。 ・明作用：加硫酸钠 / 氢氧化钠是增强导电性，不是催化。 ▌对点练1-1 关于电解水实验，说法正确的是 A．生成氢气与氧气的体积比为 B．正极产生的是氢气 C．生成氢气与氧气的体积之比为 D．证明水分子是由氢分子与氧分子组成 ▌对点练1-2 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 分解反应的判断 ▌例2 下列反应属于分解反应的是 A．碳+氧气二氧化碳 B．酒精+氧气水+二氧化碳 C．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 D．硫酸铜+氢氧化钠氢氧化铜+硫酸钠 解题贴士 ・分解反应：一变多，A → B + C ・判断关键：看反应物的种类数，分解反应反应物只能有一种。 ▌对点练2-1 下列反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是 A．氧化汞汞＋氧气 B．氢氧化钙＋二氧化碳碳酸钙＋水 C．镁+氧气氧化镁 D．水＋二氧化碳碳酸 ▌对点练2-2 下列变化中属于分解反应的是 A．氢气+氧化铜铜+水 B．氧气+镁氧化镁 C．氧化铝铝+氧气 D．镁+硫酸→硫酸镁+氢气 题型 化学反应的微观实质 ▌例3 对下列宏观事实的微观解释错误的是 A．水和过氧化氢化学性质不同—构成两种物质的分子构成不同 B．“遥知不是雪,为有暗香来”—分子在不断运动 C．氧气经压缩储存在钢瓶中—压强增大，分子的体积变小 D．氢气在氧气中燃烧生成水—在化学变化中,分子种类发生改变 解题贴士 ・物理变化：分子本身不变，间隔、排列、运动速率改变。 ・化学变化：分子本身破裂，原子重新组合，生成新分子。 ・判断本质：有没有新分子生成，宏观上就是有没有新物质生成。 ▌对点练3-1 水的电解过程可以用如图所示的模型表示，其中能保持氢气化学性质的最小微粒是 A． B． C．   D． ▌对点练3-2 下图是电解水反应的微观示意图，据此判断下列说法不正确的是 A．甲为水分子，能保持水的化学性质 B．丙中氢气和氧气的质量比为2：1 C．该实验能证明水由氢、氧两种元素组成 D．示意图体现了化学变化中分子可分、原子不可分的本质 题型 电解水综合探究与应用 ▌例4 如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题： (1)图1中A端为电源的 （填“正”或“负”）极。 (2)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是 ，b气体是 。 (3)从微观上分析：下列说法正确的是 （填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是由氢原子和氧原子构成的 C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 (4)如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为 。 (5)实验中用 检验管C中气体，观察到的现象是 。 (6)写出水在通电条件下反应的文字表达式 。 解题贴士 ・看体积辨气体：体积多的是氢气，对应负极；体积少的是氧气，对应正极。 ・看组成辨表述：宏观说元素组成，微观说分子构成，不能混淆。 ・看微观看守恒：反应前后原子种类、数目、质量都不变。 ▌对点练4-1 图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1 ▌对点练4-2 为探究不同电压对电解水速率的影响，某同学用下图装置进行多次实验、并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是 A．a管与电源正极相连 B．b管中气体可以燃烧 C．该实验说明水由水元素组成 D．该实验中、电压越高电解水的速率越快 基础通关 1．（2026·广西钦州·二模）水是生命之源，下列关于水的实验，说法正确的是 A．a管产生的气体是氧气 B．M端是电源的正极 C．该实验可以证明水由氢气与氧气组成 D．加入少量氢氧化钠可以增加产生氢气的质量 2．（2026·河南商丘·二模）如图是电解水的实验操作示意图，下列有关说法正确的是   A．连接电源正极的玻璃管内产生氢气 B．产生氢气和氧气的质量比为 C．该实验说明水是由氢分子和氧分子构成的 D．可用燃着的木条检验两种气体 4．（2026·河南三门峡·二模）某课外实验小组设计的电解水装置如图所示，下列有关说法中不正确的是 A．本实验可说明水是由氢原子和氧原子构成 B．实验过程中a、b管内液面下降，c管内液面上升 C．a、b两管内产生的气体均可用燃着的木条检验 D．单位时间内a、b管内产生气体的体积比为1：2 5．（2026·江苏苏州·二模）某兴趣小组进行了水的净化(图1)及水的组成(图2)探究。下列说法正确的是 A．石英砂与活性炭互换净水效果更好 B．净化后的水是纯净的水 C．a、b管生成气体的质量比为2：1 D．b管生成的气体能支持燃烧 6．（25-26八年级下·山东淄博·期末）下列关于水的实验，说法正确的是 A．实验一和实验二的微观本质相同 B．实验二反应速率很慢，可能是没有接通电路 C．实验二中a、b两管产生的气体质量之比约为2:1 D．用燃着的木条可以区分a、b两管产生的气体 7．（2026·河南驻马店·二模）兴趣小组同学自制如图所示创新实验装置进行电解水实验，一段时间后，发现①号气球连接的软管被拉直，②号的仍弯曲。下列说法不正确的是 A．该实验可以证明水由氢元素和氧元素组成 B．由①②号气球连接的软管的状态不同可推出，左侧连接电源的负极 C．取下气球，将燃着的木条放在连接②号气球的软管口，木条燃烧得更旺 D．电解水反应后，氢元素的化合价升高 8．（2026·河南郑州·模拟预测）如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是 A．气体a能使带火星的木条复燃 B．反应前后物质的总体积不变 C．该实验证明水是由氢气和氧气组成 D．产生气体b的一端导线与电源正极相连 9．（23-24九年级上·湖南邵阳·阶段检测）下列化学反应中属于分解反应的是 A．碳酸氢铵氨气+水+二氧化碳 B．甲烷+氧气水+二氧化碳 C．镁+氧气氧化镁 D．氢气+氧化铜铜+水 10．（2026·江西南昌·一模）科学家发现，水在超低温下能够形成比蜂蜜还黏稠的“高密度液态水”。在一定条件下，常温下的水还可以瞬间结冰，俗称“热冰”。下列关于“高密度液态水”和“热冰”的说法正确的是 A．二者的成分不同 B．二者的化学性质和普通水相同 C．“热冰”状态下，分子暂时停止运动 D．二者的形成表明水的化学性质与温度有关 11．（2026·陕西咸阳·模拟预测）2025年“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。 (1)保护水资源是每个公民应尽的义务，请你写出一条防治水体污染的做法：_______。 (2)图甲为电解水的实验装置，接通直流电源一段时间后，玻璃管a、b中产生气体的质量比约为_______。 (3)通过实验从定性角度可以分析出水是由氢元素和氧元素组成，再从定量角度分析出水分子中氢原子与氧原子的_______为2:1，从而得出水的化学式。 (4)图乙是活性炭净水器示意图，其中粒状活性炭层的作用是__________(填字母)。 A．消毒 B．过滤 C．蒸馏 D．吸附 12．（25-26九年级下·黑龙江齐齐哈尔·周测）水是人类宝贵的自然资源，化学实验、日常生活和工农业生产都离不开水。 (1)黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程得到的水属于___________（填“混合物”或“纯净物”）。 (2)如图是电解水的实验装置，玻璃管a连接电源的___________极，实验前通常会在水中加入少量的，其目的是____________。 (3)下列做法会造成水体污染的是___________（填字母）。 A．使用无磷洗衣粉 B．生活垃圾直接倒入河水中 C．生活污水实现集中处理 D．大量使用农药和化肥 13．（25-26九年级上·河北廊坊·期末）水是人类赖以生存的重要物质之一，请根据水的相关知识回答下列问题。 (1)如图甲所示为电解水装置，电解水的化学方程式为_____。该过程的能量转化形式为电能转化为_____。与b管相连的是电源的_____（填“正”或“负”）极。 (2)如图乙是水发生变化的微观示意图，请回答。 ①图乙中变化②反应过程中发生变化的微观粒子是_____（填“分子”或“原子”）。 ②图乙中变化①、变化②的本质区别是_____。 14．（25-26八年级上·黑龙江绥化·期末）如图①是电解水的简易装置，试回答下列问题。 (1)请判断甲试管内的电极所连接的是电源的_______（填“正”或“负”）极。 (2)电解一段时间后，甲、乙两试管水位怎样变化_______（填“上升”或“下降”） (3)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制到如图②所示的平面直角坐标系中，请回答：由图②可以看出，A气体是_______，B气体是_______，你的判断依据是_________。 (4)0-4 min及4-8 min A、B气体的体积比分别约为________、________。 (5)电解水实验中为了增强水的导电性，可向水中加入少量的________。 (6)上述实验可以验证出水是由__________组成。 15．（2025·四川资阳·中考真题）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”。 (1)认识水的蒸发：下图反映烧杯内的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图，请将50℃时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“”表示氢原子，“”表示氧原子)。 (2)初探水的组成：电解水装置中，同电源负极相连的电极上产生的气体是，由此得出关于水的组成的推论是______________________________。 (3)了解水的净化：小明同学观察到学校、车站等公共场所安装有直饮水机，他了解到直饮水机是将自来水净化为可直接饮用的水，其净水原理如图所示。图中步骤③的目的是_______________________。 (4)爱护水资源：保护水资源是全社会的共同责任，下列说法错误的是__________。 A．为减少水体污染，要合理使用农药、化肥 B．厨房废水滤去固体后可直接排入九曲河 C．升级生产工艺，提高用水效率 D．在河流、湖泊中过量投放鱼苗有助于改善水质 素养提升 16．（25-26九年级上·福建宁德·期中）化学小组开展以“生命之源——水”为主题的项目式学习。 任务一：自制净水器 (1)小组设计了一款简易净水器（如图）。其中活性炭的作用是______，小卵石、石英砂层的作用相当于实验操作中的______。 任务二：评估自制净水器 (2)小组对某原水水样进行净化，并利用TDS笔（水中总溶解固体量测定仪）检测净化效果，数据记录如下： 水样指标 净化前水样 净化后水样 某品牌纯净水 TDS（ppm） 270 261 0 请根据上表数据，说明“净化后水样是纯净物”观点错误的理由：______。 (3)若要将“净化后水样”进一步提纯为纯净水，可采取的操作方法是______。 任务三：电解水实验的定性与定量探究 (4)小组利用下图电解水装置进行实验。 ①若正极注射器收集到4mL气体，则负极收集到的气体体积理论上应为______mL，该实验验证了水是由______组成的。 ②将燃着的木条靠近正极产生的气体，观察到的现象是______。 ③写出电解水的符号表达式：______。 17．（25-26八年级下·山东德州·期末）水是人类赖以生存的重要物质。 Ⅰ．净化天然水为饮用水 生命吸管可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤如图所示。 (1)图中双层纺织网的作用与实验室的___________操作相似，生命吸管中活性炭的主要作用是________________。 (2)直径为0.5微米的微粒能被某超滤膜除去，该超滤膜的孔径大小可能为______（填字母）。 A．3微米 B．0.1微米 C．6微米 (3)下列观点正确的是____________。 A．自然界不存在“绝对纯净”的水 B．水易溶解许多物质，因而水也易被污染 C．在自然界中，不同状态的水处于不断循环中 D．地下水是重要的淡水资源，可持续不断大量开采 II．从变化的角度认识水 (4)利用如图甲实验探究水的组成。与b管相连接的是电源的_____（填“正”或“负”）极，电解水的化学方程式为_____________。 18．（2026·江苏宿迁·三模）对水的认识与利用是化学研究的关注点之一。 (1)图1中a管内收集的气体是________（写化学式），该实验可得出水是由________组成的结论。 (2)科学家提出一种海水淡化技术，其原理如图2，按要求回答下列问题：海水属于________（填“混合物”或“纯净物”）；该技术利用的净水方法是________。 (3)水蒸气变成液态水的过程中，不发生变化的是________（填字母）。 A．分子种类 B．分子间的间隔 C．分子质量 D．分子运动速率 19．（25-26八年级下·河南濮阳·期中）水是人类宝贵的资源，某小组做了电解水实验，下面我们从多角度认识“水”。 (1)电解水时负极产生的气体是______。 (2)从组成角度看，水是由______组成的。 (3)柯柯在学习了微观粒子模型之后，用橡皮泥制作了下图所示的模型，表示相应的微观粒子。其中表示水分子的是_____，表示水分解过程的顺序可能是_____（填字母） 20．（2026·陕西咸阳·一模）水是人类赖以生存的重要物质之一，请根据水的相关知识回答下列问题。 (1)3月22日是“世界水日”，自来水厂净水过程中不涉及的步骤是_____（填字母）。 A．沉淀 B．蒸馏 C．吸附 D．消毒 (2)如图甲所示为电解水装置，与b管相连的是电源的_____（填“正”或“负”）极。 (3)如图乙是水发生变化的微观示意图，变化中反应条件为通电的是反应____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 (4)请你写出在日常生活中节水的做法_____（任写一种）。 迁移创新 21．（2026·河南三门峡·一模）水是生命之源，水体质量影响人的健康，化学小组开展“水质检测及自制净水器”活动。 (1)TDS是指水中总溶解性物质的浓度，TDS值与水质状况的关系如下表。 TDS值(ppm) 0~50 50~100 100~200 200~300 水质等级 纯度高 纯度较高 纯度一般 会结水垢 ①某水样的TDS值如图1，则该水质纯度为_____。 ②TDS大于200的水通常为硬水，实验室可通过_____的方法制成几乎纯净的水。 (2)同学们自制的简易净水器中使用了木炭，木炭的主要作用是______。 (3)图2中a管连接的电源是______。(填“正极”或“负极”) 22．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）阅读下面科普短文回答下列问题。 空间站中的生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键，该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。 电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术，利用太阳能电池板供电，电解1L水能产生约620L氧气，可满足1名航天员一天的氧气需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率，随着技术进步，氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷（CH4），水可循环使用。 水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，其过程包括净化、低压（10kPa左右）蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 (1)电解制氧过程中，太阳能电池板的能量转化形式为________。 (2)电解制氧时，水中加入氢氧化钾的目的是_____________。 (3)氢气与二氧化碳在催化剂作用下发生反应的符号表达式为_______。 (4)水处理系统中，水蒸气的冷凝属于______变化，该变化的微观解释为______。 (5)空间站中回收的水的用途之一是___________。 23．（25-26九年级上·湖南邵阳·期中）地球上的水圈是一个永不停息的动态系统(如图)。在太阳辐射和地球引力的推动下，水在水圈内各组成部分之间不停的运动着，构成全球范围的海陆间循环(大循环)，并把各种水体连接起来，使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线，意义最重大。在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的动态循环。这部分水容易被人类社会所利用，具有经济价值，正是我们所说的水资源。阅读上文，分析图中内容回答下列问题。 (1)自然界水循环的主线是___________，“自然界水循环示意图”中过程Ⅰ的所得到的效果与化学实验室中___________操作相同(填实验操作名称)，从微观角度分析过程1发生的变化是___________。水中含有种超重氢原子(3H)，其原子核是由1个质子和2个中子构成的，其原子的结构示意图是___________。 (2)海水中的氯化钠是由___________构成的。(填离子符号) (3)写出电解水的文字表达式___________，该实验可得出的结论是___________。 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