实验活动2 水的组成及变化的探究 （讲义）化学新教材人教版九年级上册

本讲义聚焦水的组成及变化探究核心知识点，通过氢气燃烧（生成水）和电解水（分解水）实验，结合反应表达式推导水由氢氧元素组成，认识分解反应，构建“物质组成-实验探究-反应规律”的学习支架。 资料以实验探究为主线，如电解水加硫酸钠增强导电性、氢气验纯操作等细节，培养科学探究与实践能力。题型分层（基础到素养提升）配例题解析，强化化学观念和科学思维，课中辅助实验教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第四单元 自然界的水 实验活动2 水的组成及变化的探究 课标要点 1. 认识水的组成。 2. 了解水在通电条件下发生的变化，进一步认识分解反应。 3. 进一步体会科学探究的过程和方法。 学习重难点 重点： 1. 水的组成及变化的探究。 难点： 1. 水的组成及变化的探究。 知识点 水的生成及分解的探究 1. 实验用品： 实验仪器 水电解器、烧杯、直流电源、铁架台（带铁圈和滴定夹）、酒精灯 实验试剂 硫酸钠溶液（或氢氧化钠溶液）、蒸馏水 其他用品 导线、火柴、木条 2. 水的生成： 氢气燃烧实验 实验操作 在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，片刻后观察烧杯内壁上的现象； 实验现象 纯净的氢气安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热；烧杯内壁有水雾产生 反应表达式 文字表达式：氢气 + 氧气 水 ； 符号表达式：H2 + O2 H2O 实验结论 氢气燃烧生成了水，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 3. 水的分解： （1）实验装置 （2）实验步骤： ①在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，用导线连接电解器与电源。 水中加入少量硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液，目的：增强水的导电性。 ②接通直流电源，观察玻璃管内的现象并记录。 与电源正极相连的玻璃管内 与电源负极相连的玻璃管内 现象 有较少气泡产生，水位下降较慢 有较多气泡产生，水位下降较快 一段时间后，正极端产生的气体和负极端的气体体积比约为： V正极：V负极 = 1:2 ③切断上述装置的电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体。 实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体 现象 木条燃烧更旺 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 解释 正极产生氧气，氧气支持燃烧 负极产生氢气，氢气能燃烧 （3）反应表达式： 文字表达式：水 氢气↑ + 氧气↑通电 符号表达式：H2O H2 ↑ + O2↑通电 （4）实验结论： 水在通电的条件下生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素的种类不变，推导出水是由氢元素和氧元素组成的； 特别提醒 1．纯净的氢气在空气中能安静地燃烧。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此，点燃氢气前一定要检验纯度。 2．氢气验纯时，拇指堵住集满氢气的试管口时管口一定要朝下，防止氢气逸出。 随学随练 1． 电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是 A．该探究可以说明每1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺 C．a管和b管中气体质量比约为2：1 D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变 【答案】C 【详解】A、水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，氢气的密度为0.09g/L，氧气的密度为1.429g/L，则氢气与氧气的质量比=，则水中氢原子与氧原子的个数比=，该探究可以说明每1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，说法正确，不符合题意； B、水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，b管与电源的正极相连，收集到的是氧气，具有助燃性，能使燃着的木条烧得更旺，说法正确，不符合题意； C、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气。产生氧气和氢气的体积比为1：2；a与负极相连，b与正极相连，所以a管和b管中气体体积比约为2：1，不是质量比为2：1，说法错误，符合题意； D、该探究的依据是化学变化前后元素种类不变，从水分解的产物是氢气和氧气得出水由氢元素和氧元素组成，说法正确，不符合题意。 故选C。 2． （2025·湖南长沙·二模）探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是 A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】B 【详解】A、电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠可增强水的导电性，此选项正确； B、由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为1:2，由图可知a管与电源的正极相连，b管与电源的负极相连，所以a管与b 管收集的气体体积比为1:2，根据可知，生成氧气和氢气的质量比32:4=8:1，此选项错误； C、氢气具有可燃性，纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量，此选项正确； D、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，说明水是由氢、氧元素组成的，所以两个实验均可证明水的组成，此选项正确。 故选B。 题型 氢气的燃烧 ▌例1 （24-25八年级下·上海闵行·期中）通过氢气在氧气中燃烧实验可以探究水的组成（如下图所示），有关说法正确的是 A．该实验证明水是由氢气和氧气组成的 B．该实验所需的氧气可以用排水法收集 C．该反应是分解反应 D．实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴 【答案】D 【详解】A、氢气燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素的种类变，则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，故A错误； B、排水法收集的氧气中含有水蒸气，会干扰实验现象和结论，故B错误； C、氢气燃烧生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故C错误； D、氢气燃烧生成水，实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴，故D正确。 故选D。 解题贴士 1.纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，在火焰上方罩干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成水。该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的。 2.不纯的氢气点燃会发生爆炸，故点燃氢气前一定要验纯。其他可燃性气体点燃前也要验纯。 ▌对点练1-1 （25-26九年级上·广西桂林·期末）在做检验氢气纯度实验时，点燃氢气后，能说明所收集氢气较纯的现象是 A．淡蓝色火焰 B．尖锐爆鸣声 C．声音很小 D．白雾 【答案】C 【详解】检验氢气纯度时，点燃后若声音很小，表明氢气较纯，燃烧平稳；若发出尖锐爆鸣声，则表明氢气不纯。淡蓝色火焰是氢气燃烧的普遍现象，不能直接说明纯度；白雾与氢气纯度检验无关；故选C。 ▌对点练1-2 有关如图实验的说法不正确的是 A．点燃氢气前检验纯度 B．两个实验均可证明水的组成 C．干冷烧杯内壁无明显变化 D．a管气体能使带火星木条复燃 【答案】C 【详解】A、氢气是可燃性气体，点燃氢气前检验纯度，故A正确； B、氢气和氧气点燃条件下反应生成水，水通电生成氢气和氧气，依据反应前后元素的种类不变，两个实验均可证明水是由氢元素、氧元素组成，故B正确； C、氢气燃烧生成水，干冷烧杯内壁有水雾出现，故C错误； D、电解水，“正氧负氢”，a管与正极相连，产生的是氧气，能使带火星木条复燃，故D正确。 故选C。 题型 水的分解 ▌例2 （2026·内蒙古通辽·三模）实验室用电解水装置来探究水的组成，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．b管与电源正极相连 B．实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 C．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2∶1 D．用燃着的木条在a管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 【答案】C 【详解】A.由图可知b管生成气体体积更小，为氧气，与电源正极相连，描述正确。 B.电解水生成仅含氢元素的氢气和仅含氧元素的氧气，根据反应前后元素种类不变，可证明水由氢、氧元素组成，描述正确。 C.电解水的反应为，生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为，描述错误。 D.a管生成气体体积更大，为氢气，氢气具有可燃性，被燃着的木条点燃时产生淡蓝色火焰，描述正确。 解题贴士 1.水中加的少量硫酸钠或氢氧化钠（或其他某些物质）目的都是增强水的导电性。 2.电解水产物及体积比：正氧负氢，氢二氧一。 3.检验产物方法：燃着的木条置于玻璃管尖嘴处（正极也可以用带火星的木条）。 4.根据电解水实验得出的直接结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学式是推算出来的，不是实验直接得出的。 ▌对点练2-1 （2026·河南平顶山·三模）实验室用如图所示的电解水装置探究水的元素组成，下列说法正确的是 A．a管连接电源正极 B．a管和b管中气体的质量比约为2：1 C．b管中的气体能使燃着的木条燃烧更旺 D．该实验说明水中含有氢分子和氧分子 【答案】C 【详解】A.a管内气体体积更大，为，连接电源负极；b管内气体体积更小，为，连接电源正极，错误。 B.a、b管气体的体积比为2:1，质量比为，错误。 C.b管气体为氧气，具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，正确。 D.水是纯净物，由水分子构成，不含氢分子、氧分子，该实验仅能证明水由氢、氧两种元素组成，错误。 ▌对点练2-2 （2026·广东广州·二模）如图用电解水实验探究水的组成，下列说法正确的是 A．水是由氢气和氧气组成 B．a管产生的气体使带火星的木条复燃 C．水分子是电解水过程中最小的微观粒子 D．该过程中没有能量的转换 【答案】B 【详解】A.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，不是由氢气、氧气两种物质组成，错误。 B.a管连接电源正极，电解水时正极产生氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确。 C.化学变化中最小的微观粒子是原子，电解水过程中水分子会分解为氢原子、氧原子，再重新组合为氢分子、氧分子，因此该过程最小粒子是氢原子和氧原子，不是水分子，错误。 D.电解水过程中电能转化为化学能，存在能量转换，错误。 题型 水的组成综合考查 ▌例3 40．（25-26八年级下·山东德州·期中）如图是同学们对水的组成进行的探究实验。下列有关说法正确的是 A．两个实验都可得出水由氢、氧两种元素组成 B．两个实验都可得出水由氢、氧两种原子构成 C．实验1最终气球a与气球b的体积比为2：1 D．实验2可观察到干冷的烧杯内壁变浑浊 【答案】A 【详解】A.水通电条件下分解生成氢气和氧气，氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两个实验都可证明水由氢、氧两种元素组成，表述正确。 B.水是由水分子构成的，水分子由氢、氧原子构成，不能表述为水由氢、氧两种原子直接构成，表述错误。 C.电解水规律为“正氧负氢、氢二氧一”，气球a接电源正极产生氧气，气球b接负极产生氢气，二者体积比为，不是，表述错误。 D.氢气燃烧只生成水，干冷烧杯内壁会出现水雾，能使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的检验特征，该实验不会出现，表述错误。 ▌对点练3-1 （2026·河南漯河·模拟预测）利用水的电解和氢气燃烧来探究水的组成，下列说法错误的是 A．图2实验中，管B中产生的气体具有可燃性 B．图2实验的管A中产生的气体是 C．为了增强图2电解器中水的导电性，可以加少量硫酸钠溶液 D．图1实验也可以证明水是由氢、氧元素组成 【答案】A 【详解】A.电解水生成和的体积比为，B管气体为，有助燃性，无可燃性，故A说法错误。 B.图2中体积更大的A管气体为，故B说法正确。 C.纯水导电性弱，加入硫酸钠可解离出自由移动的离子，能增强水的导电性，C说法正确。 D.图1为氢气燃烧反应：，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物含氢、氧元素，可证明水由氢、氧元素组成，D说法正确。 ▌对点练3-2 （2026·湖北襄阳·二模）探究水的组成元素时，做了如图实验。说法错误的是 A．实验①中，可观察到烧杯内壁有水珠出现 B．实验②中，a管连接的电源是正极 C．两个实验均可证明水是由氢气和氧气组成的 D．两个实验中发生化学反应的基本反应类型不相同 【答案】C 【详解】A.实验①是氢气燃烧反应生成水，生成的水蒸气遇冷的干燥烧杯会凝结为水珠，因此可观察到烧杯内壁出现水珠，A正确。 B.电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律：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管生成的气体体积更小，为氧气，因此a管连接电源正极，B正确。 C.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，并非由氢气、氧气两种物质组成，C错误。 D.实验①是两种物质生成一种物质的化合反应，实验②是一种物质生成两种物质的分解反应，二者基本反应类型不同，D正确。 基础通关 1．用电解水实验探究水的元素组成，下列说法正确的是 A．a和b质量比为2：1 B．a管产生的气体能使燃着的木条燃烧的更旺 C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的电解是物理变化 【答案】C 【详解】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，则a管收集的气体为氢气，b管收集的气体为氧气，又由于，生成的氢气和氧气的质量比为（1×4）：（16×2）=1：8，故说法不正确； B、a管收集的气体为氢气，氢气具有可燃性，不能使燃着的木条燃烧更旺，故说法不正确； C、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，可知水是由氢、氧元素组成，故说法正确； D、电解水过程中，有新物质生成，属于化学变化，故说法不正确。 故选C。 2．（23-24九年级下·河北沧州·开学考试）如图为电解水实验装置改进图，有关叙述不正确的是 A．该实验说明水是由氢气和氧气组成的 B．甲注射器中收集的气体可以使带火星的木条复燃 C．在水中加入少量的硫酸钠可增强水的导电性 D．甲乙注射器中收集的气体的体积比是1：2 【答案】A 【详解】A、电解水生成氢气和氧气，说明水由氢、氧两种元素组成。A不正确； B、电解水生成氢气和氧气，与电源正极相连那端产生氧气，与电源负极相连那端产生氢气，氧气能使带火星木条复燃，甲注射器与电源正极端相连，收集的气体是氧气，可以使带火星的木条复燃。B正确； C、电解水时，为增强水的导电性，在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸钠。C正确； D、电解水生成氢气和氧气，与电源正极相连那端产生氧气，与电源负极相连那端产生氢气，甲注射器与电源正极端相连，收集的气体是氧气，乙注射器与电源负极端相连，收集的气体是氢气，氢气体积是氧气体积的2倍，所以甲乙注射器中收集的气体的体积比是1：2。D正确。 综上所述：选择A。 3．（23-24九年级上·河北保定·期中）下列关于实验①②的说法正确的是 ①氢气在空气中燃烧②电解水实验 A．实验①中发生的反应为分解反应 B．①②两个实验均可探究水的组成 C．实验②中的能量转化形式为：化学能→电能 D．实验②中a管收集到的气体可用带火星的木条检验 【答案】B 【详解】A、氢气在空气中燃烧,氢气和氧气反应生成水，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法不正确； B、氢气燃烧生成水，电解水生成氢气和氧气，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确； C、水通电分解生成氢气和氧气，能量转化形式为：电能→化学能，选项说法不正确； D、电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，氢气没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法不正确。 故选B。 4．（2023·江苏泰州·中考真题）某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是 A．  检验氧气 B．氢气验纯 C．  点燃氢气 D．  熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，且二者体积比为1：2，要检验氧气，则将带火星的木条放在尖嘴口，打开活塞放出气体，若木条复燃，则气体是氧气，操作正确，选项不符合题意； B、氢气验纯的操作：用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,再将拇指移开，若听到轻微的“噗”声，则证明氢气很纯，可以点燃；若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，操作正确，选项不符合题意； C、点燃氢气的操作：在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色，操作正确，选项不符合题意； D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，操作错误，选项符合题意。 故选：D 5．（2026·宁夏银川·二模）同学们设计如图所示实验探究水的组成（实验1的水中加入少量氢氧化钠），下列说法不正确的是 A．实验1中加氢氧化钠的目的是增强水的导电性 B．实验2中可观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 C．实验1中a中产生的气体可以使带火星的小木条复燃 D．实验1、2分别通过水的分解和水的合成都证明了水的组成 【答案】C 【详解】A.纯水导电性极弱，氢氧化钠在水中可解离出自由移动的离子，加入氢氧化钠的目的就是增强水的导电性，说法正确。 B.实验2是氢气燃烧，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，反应为，生成的水遇冷会在干燥烧杯内壁形成水雾，说法正确。 C.a管连接电源负极，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星的小木条复燃（能使带火星木条复燃的是连接正极的b管中的氧气），说法错误。 D.实验1水的分解反应、实验2氢气的燃烧，都能根据化学反应前后元素种类不变，证明水由氢、氧元素组成，说法正确。 6．（2025·河南周口·三模）探究水的组成简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是 A．为了增强水的导电性，可加入少量NaOH溶液 B．a试管中产生的气体可以使燃着的木条燃烧更旺 C．a、b试管中产生气体的质量比为1:8 D．该实验说明水由氢、氧元素组成 【答案】B 【详解】A、为了增强水的导电性，可加入少量NaOH溶液，说法正确，故不符合题意；   B、a试管与电源负极相连，产生的气体是氢气，具有可燃性，不可以使燃着的木条燃烧更旺，说法错误，故符合题意；   C、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，  氢气和氧气的质量比为：，a管与负极相连，生成的是氢气，则b管为氧气，即a、b试管中产生气体的质量比为1:8，说法正确，故不符合题意。 D、该实验通过电解水生成氢气和氧气，说明水由氢、氧元素组成，说法正确，故不符合题意。 故选：B。 7．（2025·河南周口·二模）如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是 A．a端是电源的正极 B．d试管收集的气体有可燃性 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2 【答案】C 【详解】A、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，a端产生的气体是用向下排空气法收集的，是氢气，所以a端是电源的负极，故错误； B、结合分析A可知，d试管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，故错误； C、水是电的弱导体，电解水时，在水中加入少量的氢氧化钠可以增强导电性，故正确； D、c中收集的是氢气，d中收集的是氧气，氢气和氧气的体积比为1:2，不是质量比，故错误。 故选D。 8．（2025·福建厦门·模拟预测）小海同学利用家中常见物品组装电解水装置（如图，夹持仪器已略去），下列说法错误的是 A．水中加入适量以增强导电性 B．若a管生成5mL气体，则理论上b管生成10mL气体 C．用带火星的木条检验b管生成的气体 D．该实验可证明水不是由单一元素组成的 【答案】C 【详解】A、水的导电性较弱，加入适量Na2SO4​，Na2SO4​在水中解离出钠离子和硫酸根离子，可增强水的导电性，该选项正确； B、电解水时，与电源正极相连的试管（a 管）产生氧气，与电源负极相连的试管（b 管）产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2∶1。若 a 管生成5mL氧气，根据体积比，理论上 b 管生成氢气的体积为10mL，该选项正确； C、b 管生成的气体是氢气，氢气具有可燃性，不具有助燃性，不能用带火星的木条检验，应用燃着的木条检验，该选项错误； D、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种类不变，可证明水是由氢、氧两种元素组成，不是由单一元素组成，该选项正确。 故选C。 9．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(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．甲、乙两处收集到的气体质量比约为8∶1 C．该实验可以证明水不是单质 D．0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能原因是氢气比氧气生成更多 【答案】D 【详解】A、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，甲试管中生成气体N，由图2可知，一段时间后，生成气体M和气体N的体积比约为2:1，则气体M为氢气，气体N为氧气，则a应接电源正极，不符合题意； B、由A的分析可知，甲试管中收集的气体是氧气，乙试管中收集的气体是氢气，水通电分解生成氢气和氧气，即，生成氧气和氢气的质量比为：32:4=8:1，不符合题意； C、该实验中，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，可得出水由H、O元素组成，则水不是单质，不符合题意； D、氧气不易溶于水，氢气难溶于水，相同条件下，氧气比氢气在水中溶解的多，故0~3s内，甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能的原因是氧气比氢气在水中溶解得多，符合题意。 故选D。 10．（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。 素养提升 11．（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示装置进行电解水实验，下列说法正确的是 A．a管产生的气体具有可燃性 B．b管产生的气体能使带火星木条复燃 C．a、b两管产生气体的体积比约为1：2 D．实验证明水由氢气和氧气组成 【答案】C 【分析】电解水实验遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律：a管连接电源正极，产生氧气；b管连接电源负极，产生氢气。 【详解】A.氧气具有助燃性，无可燃性，说法错误； B.氢气具有可燃性，不能使带火星的木条复燃，说法错误； C.a管氧气与b管氢气的体积比约为，说法正确； D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，不含氢气和氧气，说法错误。 12．（2026·江苏苏州·二模）实验室用如图所示装置进行电解水实验水中加入少量氢氧化钠溶液以增强导电性，一段时间后检验产生气体。下列说法正确的是 A．球形容器内液面下降 B．溶液中氢氧化钠的浓度增大 C．管内产生的气体能使带火星的木条复燃 D．由实验得出水由氢气和氧气组成 【答案】B 【详解】A.电解水时，、管产生气体，压强增大，会把水压入球形容器，因此球形容器内液面上升，不是下降，故说法错误。 B.电解过程中，水的质量减少，而氢氧化钠的质量不变，所以溶液中氢氧化钠的浓度增大，故说法正确。 C.管连接电源负极，产生的是氢气，氢气具有可燃性，不能使带火星的木条复燃能使带火星木条复燃的是氧气，在管，故说法错误。 D.电解水实验得出的结论是水由氢元素和氧元素组成，不是由氢气和氧气组成，故说法错误。 13．（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 【详解】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。 14．（24-25九年级上·重庆·期中）为探究不同电压对电解水速率的影响，某兴趣小组用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氧气所需时间。下列分析不正确的是 A．b管与电源正极相连 B．该实验能探究水的组成 C．a管与b管中气体体积比为2 :1 D．该实验中，电压越高电解水的速率越慢 【答案】D 【详解】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，b管收集到的气体较少，是氧气，与电源正极相连，故A正确； B、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的，故B正确； C、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，b管收集到的气体较少，是氧气，a管收集到的气体较多，是氢气，a管与b管中气体体积比为2 :1，故C正确； 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D错误； 故选D。 15．（2026·四川成都·二模）实验小组探究影响电解水产生气体体积比的因素，完成以下实验并收集数据如图。下列说法正确的是 实验 电极材料 水中的物质 ① 铂丝 ② 铂丝 ③ 石墨 A．a中产生的气体为 B．由图可知在水中溶解性大于 C．对比②③，说明电极材料可能消耗部分 D．对比①③，可知增强水导电性效果更好 【答案】C 【详解】A. 电解水遵循“正氧负氢”规律，a管连接电源正极，产生的气体为，说法错误。 B. 正负极产生气体体积比理论值为1:2，实际比值均小于0.5，说明在水中的溶解性大于，说法错误。 C. ②③的变量仅为电极材料，③的正负极气体体积比更低，说明石墨电极可能消耗部分，说法正确。 D. ①③存在电极材料、水中的物质两个变量，无法得出增强水导电性效果更好的结论，说法错误。 16．（2026·福建泉州·三模）为探究水的组成，某小组同学设计如图装置进行电解水实验。回答下列问题： (为增强导电性，电解时加入少量氢氧化钠。) (1)实验前需要检查装置气密性，将如图装置a、b管上部旋塞关闭，加入液体后出现如图现象，该装置气密性_______(填“良好”或“不好”)，接下来的一步操作是_______。 A．打开电源开关       B．打开旋塞 (2)一段时间后a、b两管中生成气体的体积比约为_______。打开旋塞，用燃着木条靠近b管尖嘴，可以看到_______(填现象)。 (3)请根据该反应，补齐图中②框中微粒示意图_______。 (4)食盐也可以增加水的导电性，另一同学将食盐水倒入装置中进行电解实验。他发现负极产生的气体可燃，而正极产生黄绿色气体。查询得知，该气体为氯气(Cl2)。此过程，氯离子会_______(填“得”或“失”)电子变成氯原子，再结合成氯分子。反应还产生氢氧化钠，请写出该反应化学方程式_______。 【答案】(1) 良好 B (2) 2:1 木条燃烧更旺 (3)如图（合理即可） (4) 失 【详解】（1）因为a、b管液面出现稳定的高度差，说明装置不漏气，装置气密性良好。 选B打开旋塞，使管内压强与外界大气压平衡，便于后续收集气体。 （2） 电解水时，负极（a管）产生氢气，正极（b管）产生氧气，体积比约为2:1 ； b管与电源的正极相连，则  b管是氧气，用燃着木条靠近时，木条燃烧得更旺 。 （3）电解水的过程是水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子结合成氢分子、氧原子结合成氧分子。 ②框中应补充两个水分子分解为四个氢原子和两个氧原子的图。 （4）氯离子变成氯原子，需要失电子。 氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式见答案。 迁移创新 17．（2026·内蒙古通辽·三模）兴趣小组进行如下实验探究水的组成，下列说法正确的是 A．管a产生的气体能被点燃 B．若管a中产生5mL气体，则管b中产生约10mL气体 C．氢气点燃前不需要验纯 D．两个实验均说明水中含有氢分子和氧分子 【答案】B 【详解】A. 在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，管a与正极相连，产生的是氧气，管b与负极相连，产生的是氢气，氧气不能被点燃，错误； B. 由A的分析可知，管a中生成的气体是氧气，管b中生成的气体是氢气，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故若管a中产生5mL气体，则管b中产生约10mL气体，正确； C. 氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故氢气点燃前需要验纯，错误； D. 电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，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，两个实验均说明水由氢元素和氧元素组成，而不是水中含有氢分子和氧分子，错误。 18．（2026·河南平顶山·三模）如图是通电一段时间后的电解水实验装置，则导线a连接的是电源__________（填“正”或“负”）极；关闭电源，将燃着的木条放在气球Ⅱ的导管口，可观察到的实验现象是_______________。 【答案】 负 木条燃烧更旺 【详解】导线a连接的气球体积大，证明其生成的气体为氢气（电解水负极生成氢气的体积与正极生成氧气的体积比为2:1），电解水反应中生成氢气的电极为负极； 气球Ⅱ中生成的气体为氧气，氧气具有助燃性，可以使木条燃烧更剧烈。 学科网（北京）股份有限公司7 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 自然界的水 实验活动2 水的组成及变化的探究 课标要点 1. 认识水的组成。 2. 了解水在通电条件下发生的变化，进一步认识分解反应。 3. 进一步体会科学探究的过程和方法。 学习重难点 重点： 1. 水的组成及变化的探究。 难点： 1. 水的组成及变化的探究。 知识点 水的生成及分解的探究 1. 实验用品： 实验仪器 水 、烧杯、 电源、铁架台（带铁圈和滴定夹）、 实验试剂 硫酸钠溶液（或氢氧化钠溶液）、蒸馏水 其他用品 导线、火柴、木条 2. 水的生成： 氢气燃烧实验 实验操作 在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个 的小烧杯，片刻后观察烧杯内壁上的现象； 实验现象 纯净的氢气安静地燃烧，产生 色火焰，放热；烧杯内壁有 产生 反应表达式 文字表达式： ； 符号表达式： 实验结论 氢气燃烧生成了 ，说明 。 3. 水的分解： （1）实验装置 （2）实验步骤： ①在电解器玻璃管里加满水，接通 电源，用导线连接电解器与电源。 水中加入少量硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液，目的 。 ②接通直流电源，观察玻璃管内的现象并记录。 与电源正极相连的玻璃管内 与电源负极相连的玻璃管内 现象 一段时间后，正极端产生的气体和负极端的气体体积比约为： V正极：V负极 = ③切断上述装置的电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体。 实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体 现象 解释 （3）反应表达式： 文字表达式： 符号表达式： （4）实验结论： 水在通电的条件下生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素的种类不变，推导出水是由 组成的； 特别提醒 1．纯净的氢气在空气中能安静地燃烧。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此，点燃氢气前一定要检验纯度。 2．氢气验纯时，拇指堵住集满氢气的试管口时管口一定要朝下，防止氢气逸出。 随学随练 1． 电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是 A．该探究可以说明每1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 B．b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺 C．a管和b管中气体质量比约为2：1 D．该探究的依据是化学变化前后元素种类不变 2． （2025·湖南长沙·二模）探究水的组成实验中，有关如图所示实验的说法不正确的是 A．电解水时常加入少量硫酸钠或氢氧化钠，可增强水的导电性 B．a管与b管收集的气体质量比为 C．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 D．两个实验均可证明水的组成 题型 氢气的燃烧 ▌例1 （24-25八年级下·上海闵行·期中）通过氢气在氧气中燃烧实验可以探究水的组成（如下图所示），有关说法正确的是 A．该实验证明水是由氢气和氧气组成的 B．该实验所需的氧气可以用排水法收集 C．该反应是分解反应 D．实验中可以观察到瓶内产生一层小液滴 解题贴士 1.纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，在火焰上方罩干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成水。该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的。 2.不纯的氢气点燃会发生爆炸，故点燃氢气前一定要验纯。其他可燃性气体点燃前也要验纯。 ▌对点练1-1 （25-26九年级上·广西桂林·期末）在做检验氢气纯度实验时，点燃氢气后，能说明所收集氢气较纯的现象是 A．淡蓝色火焰 B．尖锐爆鸣声 C．声音很小 D．白雾 ▌对点练1-2 有关如图实验的说法不正确的是 A．点燃氢气前检验纯度 B．两个实验均可证明水的组成 C．干冷烧杯内壁无明显变化 D．a管气体能使带火星木条复燃 题型 水的分解 ▌例2 （2026·内蒙古通辽·三模）实验室用电解水装置来探究水的组成，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．b管与电源正极相连 B．实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 C．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2∶1 D．用燃着的木条在a管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 解题贴士 1.水中加的少量硫酸钠或氢氧化钠（或其他某些物质）目的都是增强水的导电性。 2.电解水产物及体积比：正氧负氢，氢二氧一。 3.检验产物方法：燃着的木条置于玻璃管尖嘴处（正极也可以用带火星的木条）。 4.根据电解水实验得出的直接结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学式是推算出来的，不是实验直接得出的。 ▌对点练2-1 （2026·河南平顶山·三模）实验室用如图所示的电解水装置探究水的元素组成，下列说法正确的是 A．a管连接电源正极 B．a管和b管中气体的质量比约为2：1 C．b管中的气体能使燃着的木条燃烧更旺 D．该实验说明水中含有氢分子和氧分子 ▌对点练2-2 （2026·广东广州·二模）如图用电解水实验探究水的组成，下列说法正确的是 A．水是由氢气和氧气组成 B．a管产生的气体使带火星的木条复燃 C．水分子是电解水过程中最小的微观粒子 D．该过程中没有能量的转换 题型 水的组成综合考查 ▌例3 40．（25-26八年级下·山东德州·期中）如图是同学们对水的组成进行的探究实验。下列有关说法正确的是 A．两个实验都可得出水由氢、氧两种元素组成 B．两个实验都可得出水由氢、氧两种原子构成 C．实验1最终气球a与气球b的体积比为2：1 D．实验2可观察到干冷的烧杯内壁变浑浊 ▌对点练3-1 （2026·河南漯河·模拟预测）利用水的电解和氢气燃烧来探究水的组成，下列说法错误的是 A．图2实验中，管B中产生的气体具有可燃性 B．图2实验的管A中产生的气体是 C．为了增强图2电解器中水的导电性，可以加少量硫酸钠溶液 D．图1实验也可以证明水是由氢、氧元素组成 ▌对点练3-2 （2026·湖北襄阳·二模）探究水的组成元素时，做了如图实验。说法错误的是 A．实验①中，可观察到烧杯内壁有水珠出现 B．实验②中，a管连接的电源是正极 C．两个实验均可证明水是由氢气和氧气组成的 D．两个实验中发生化学反应的基本反应类型不相同 基础通关 1．用电解水实验探究水的元素组成，下列说法正确的是 A．a和b质量比为2：1 B．a管产生的气体能使燃着的木条燃烧的更旺 C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的电解是物理变化 2．（23-24九年级下·河北沧州·开学考试）如图为电解水实验装置改进图，有关叙述不正确的是 A．该实验说明水是由氢气和氧气组成的 B．甲注射器中收集的气体可以使带火星的木条复燃 C．在水中加入少量的硫酸钠可增强水的导电性 D．甲乙注射器中收集的气体的体积比是1：2 3．（23-24九年级上·河北保定·期中）下列关于实验①②的说法正确的是 ①氢气在空气中燃烧②电解水实验 A．实验①中发生的反应为分解反应 B．①②两个实验均可探究水的组成 C．实验②中的能量转化形式为：化学能→电能 D．实验②中a管收集到的气体可用带火星的木条检验 4．（2023·江苏泰州·中考真题）某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是 A．  检验氧气 B．氢气验纯 C．  点燃氢气 D．  熄灭酒精灯 5．（2026·宁夏银川·二模）同学们设计如图所示实验探究水的组成（实验1的水中加入少量氢氧化钠），下列说法不正确的是 A．实验1中加氢氧化钠的目的是增强水的导电性 B．实验2中可观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 C．实验1中a中产生的气体可以使带火星的小木条复燃 D．实验1、2分别通过水的分解和水的合成都证明了水的组成 6．（2025·河南周口·三模）探究水的组成简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是 A．为了增强水的导电性，可加入少量NaOH溶液 B．a试管中产生的气体可以使燃着的木条燃烧更旺 C．a、b试管中产生气体的质量比为1:8 D．该实验说明水由氢、氧元素组成 7．（2025·河南周口·二模）如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是 A．a端是电源的正极 B．d试管收集的气体有可燃性 C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性 D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2 8．（2025·福建厦门·模拟预测）小海同学利用家中常见物品组装电解水装置（如图，夹持仪器已略去），下列说法错误的是 A．水中加入适量以增强导电性 B．若a管生成5mL气体，则理论上b管生成10mL气体 C．用带火星的木条检验b管生成的气体 D．该实验可证明水不是由单一元素组成的 9．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(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．甲、乙两处收集到的气体质量比约为8∶1 C．该实验可以证明水不是单质 D．0～3s内甲、乙试管内气体的体积比和8s时的体积比不同，可能原因是氢气比氧气生成更多 10．（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。 素养提升 11．（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示装置进行电解水实验，下列说法正确的是 A．a管产生的气体具有可燃性 B．b管产生的气体能使带火星木条复燃 C．a、b两管产生气体的体积比约为1：2 D．实验证明水由氢气和氧气组成 12．（2026·江苏苏州·二模）实验室用如图所示装置进行电解水实验水中加入少量氢氧化钠溶液以增强导电性，一段时间后检验产生气体。下列说法正确的是 A．球形容器内液面下降 B．溶液中氢氧化钠的浓度增大 C．管内产生的气体能使带火星的木条复燃 D．由实验得出水由氢气和氧气组成 13．（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 14．（24-25九年级上·重庆·期中）为探究不同电压对电解水速率的影响，某兴趣小组用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氧气所需时间。下列分析不正确的是 A．b管与电源正极相连 B．该实验能探究水的组成 C．a管与b管中气体体积比为2 :1 D．该实验中，电压越高电解水的速率越慢 15．（2026·四川成都·二模）实验小组探究影响电解水产生气体体积比的因素，完成以下实验并收集数据如图。下列说法正确的是 实验 电极材料 水中的物质 ① 铂丝 ② 铂丝 ③ 石墨 A．a中产生的气体为 B．由图可知在水中溶解性大于 C．对比②③，说明电极材料可能消耗部分 D．对比①③，可知增强水导电性效果更好 16．（2026·福建泉州·三模）为探究水的组成，某小组同学设计如图装置进行电解水实验。回答下列问题： (为增强导电性，电解时加入少量氢氧化钠。) (1)实验前需要检查装置气密性，将如图装置a、b管上部旋塞关闭，加入液体后出现如图现象，该装置气密性_______(填“良好”或“不好”)，接下来的一步操作是_______。 A．打开电源开关       B．打开旋塞 (2)一段时间后a、b两管中生成气体的体积比约为_______。打开旋塞，用燃着木条靠近b管尖嘴，可以看到_______(填现象)。 (3)请根据该反应，补齐图中②框中微粒示意图_______。 (4)食盐也可以增加水的导电性，另一同学将食盐水倒入装置中进行电解实验。他发现负极产生的气体可燃，而正极产生黄绿色气体。查询得知，该气体为氯气(Cl2)。此过程，氯离子会_______(填“得”或“失”)电子变成氯原子，再结合成氯分子。反应还产生氢氧化钠，请写出该反应化学方程式_______。 迁移创新 17．（2026·内蒙古通辽·三模）兴趣小组进行如下实验探究水的组成，下列说法正确的是 A．管a产生的气体能被点燃 B．若管a中产生5mL气体，则管b中产生约10mL气体 C．氢气点燃前不需要验纯 D．两个实验均说明水中含有氢分子和氧分子 18．（2026·河南平顶山·三模）如图是通电一段时间后的电解水实验装置，则导线a连接的是电源__________（填“正”或“负”）极；关闭电源，将燃着的木条放在气球Ⅱ的导管口，可观察到的实验现象是_______________。 学科网（北京）股份有限公司7 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $