4.2 水的组成（深度学习辅导讲义）化学新教材人教版九年级上册

第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 氢气 1 1.氢气的性质 （1）物理性质：无色、无味、气体，相同条件密度最小的气体，难溶于水。 （2）化学性质——可燃性 实验现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热。 反应表达式：氢气 + 氧气水 （H2） （O2） （H2O） 2. 检验纯度 操作 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火。 判断方法 若发出尖锐的爆鸣声 → 不纯；若声音很小（噗声） → 较纯。 【易错提醒】 1.氢气是绿色能源，是因为燃烧产物只有水，无污染。 2.若氢气中混有空气（氧气），点燃可能发生爆炸。 电解水实验2 1.探究水的组成及变化 实验装置 与操作 在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象 实验现象 两个玻璃管内液面均下降，两个电极附近均有气泡产生，一段时间后正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1:2 气体检验 切断电源，用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处，①正极端玻璃管尖嘴口处的木条燃烧更旺，说明该玻璃管内收集的气体是氧气；②负极端玻璃管尖嘴口处的木条将气体点燃，产生淡蓝色火焰，说明该玻璃管内收集的气体是氢气 反应表达式 _______________________ 实验分析 水在通电后发生了化学变化，生成了氢气和氧气。氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断水是由氢、氧两种元素组成的 实验结论 ①水在通电条件下发生分解反应，生成氢气和氧气； ②水是由氢、氧元素组成的。（得出此结论的依据是：化学反应前后，元素种类不变） 【易错提醒】 ①电解水实验所用电源是直流电源，不是交流电源；水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。 ②电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。 ③为了增强水的导电性，实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。 ④若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，可能的原因之一是氧气在水中溶解性比氢气的大或部分氧气与电极发生反应 2.电解水反应的微观解释 （1）根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。 （2）当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。 【易错提醒】 ①化学反应前后元素种类不变，原子种类和原子个数不变。 ②化学变化的实质是分子分解成原子，原子重新结合生成新的分子； 物质的简单分类3 1.单质和化合物 （1）单质与化合物的比较 物质类别 单质 化合物 概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物 共同点 都属于纯净物 区别 ①宏观上：单质由同种元素组成； ②微观上：单质的分子由同种元素的原子构成； ③不能发生分解反应 ①宏观上：化合物由两种或两种以上元素组成； ②微观上：化合物的分子由不同种元素的原子或离子构成； ③在一定条件下可能发生分解反应 判断依据 前提是纯净物，且只含一种元素 前提是纯净物，至少含有两种元素 举例 氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe) 二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4) 图示 联系 图中X表示单质，Y表示化合物，Z表示氧化物 二者都属于纯净物，单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质 （2）氧化物 由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫氧化物，如水(H2O)、二氧化碳(CO2)等。氧化物属于化合物。 2.物质的简单分类 【拓展延伸】 ①只含一种元素的物质不一定是单质，它还可能是由同种元素组成的不同单质混合形成的混合物，如O2和O3的混合气体。 ②混合物是由不同物质组成的物质，而化合物是由不同元素组成的纯净物。 ③由多种元素组成的物质不一定是化合物，还可能是混合物；由多种元素组成的纯净物一定是化合物。 氢气1 典例1（2025-2026九上·河北·期末）下列图示实验操作中，正确的是 A．连接仪器 B．检验氢气纯度 C．过滤 D．液体的取用 变式1下列事实中，与氢气密度比空气小的性质无关的是 A．用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升 B．充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上 C．可用排水法收集氢气 D．可用向下排空气法收集氢气 变式2下列实验涉及化学变化的是 A．收集炭黑 B．活性炭净水 C．收集沼气 D．氢气吹肥皂泡 氢气燃烧实验2 典例1（2025-2026八下·山东滨州·期末）下列实验现象描述正确的是 A．氢气燃烧，产生淡蓝色火焰，干冷烧杯内壁出现水雾 B．木炭在氧气中燃烧，发出红光，放出热量 C．镁条在空气中剧烈燃烧，产生大量白色烟雾，放出热量，生成白色固体。 D．蜡烛燃烧时产生二氧化碳气体和水 变式1（2025-2026九上·广东广州·期末）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法错误的是 A．图1中，管b产生的气体能使带火星的木条复燃 B．图1中，管a、管b产生的气体体积比为2：1 C．图2中，氢气点燃前必须验纯 D．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生了改变 变式2（2025-2026九上·河北秦皇岛·期末）用下图所示实验装置测定物质的组成。 (1)甲：电解水实验中有________生成，说明水是由________元素组成的。 (2)乙：①的实验目的是________；实验②中，向外拉注射器活塞，观察到________，证明蜡烛中一定含有碳元素。 电解水实验3 典例1（2025-2026九上·河南郑州·期末）水是人类生命的源泉。如图是电解水装置示意图，下列说法错误的是 A．理论依据：化学反应前后元素种类不变 B．产物检验：A玻璃管内的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 C．实验结论：水是由氢、氧两种元素组成的 D．实验分析：A、B玻璃管内的气体质量比约为8：1 变式1（2025-2026八上·山东日照·期末节选）（二）兴趣小组同学利用以下两个实验探究出了水的组成。 (4)①请写出方案一反应的符号表达式：______。 ②方案二中______（选填“a”或“b”）管内收集的气体具有可燃性。当a管中气体的分子数目为n时，b管中气体分子数目为______（提示：相同条件下气体的体积和分子个数成正比）。 (5) 电解水实验时水中加氢氧化钠或硫酸钠的目的是____________。方案二中电解水反应时的微观示意图，其反应过程的正确顺序应该依次是______。 变式2（2025-2026八上·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。 水分解微观示意图3 典例1（2026·河南平顶山·二模）下列化学用语中，只表示两个氧原子的是 A．2O B．O2 C．O2- D． 变式1（2025-2026九上·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，电解水的符号表达式为_____（改编）。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_____。 变式2（2025-2026九上·云南怒江·期末）水是生命之源，是人类赖以生存的宝贵资源。回答下列问题： (1)天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤的方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒和_______（填玻璃仪器名称）。 (2)从宏观角度看：利用电解水实验可证明水是由_______组成的。电解水时产生的气体的体积与时间的关系如图1，由图可知_______（填字母）表示氢气；电解水实验中，若正极产生的气体体积为5mL，则负极产生的气体体积约为_______mL 。 (3)从微观角度看：若要表示电解水反应的微观过程，图2中微观粒子变化的先后顺序应为______（填序号）。 判断物质的简单分类4 典例1（2025-2026八下·山东淄博·期末）下列物质属于氧化物的是 A．氧气() B．四氧化三铁() C．高锰酸钾() D．氢氧化钠() 变式1（25-26八年级下·山东德州·期末）以下四种物质的微观示意图，(表示不同种原子)其中表示混合物的是 A． B． C． D． 变式2（2025-2026九上·宁夏银川·期中）分类是研究物质的常用方法，现有①二氧化碳②高锰酸钾③铁④过氧化氢⑤空气⑥湖水⑦水蒸气，其中属于单质的有______，属于化合物的有______，属于氧化物的有______。 探究水的组成1 第一层：宏观现象层——建立“合/分”双实验认知 核心是先把两个经典实验的现象、操作、基础结论完全吃透，规避入门级易错点： ‌化合法（氢气燃烧）‌：点燃纯净氢气，观察到淡蓝色火焰，干冷烧杯内壁出现水雾，直接证明氢气和氧气化合生成水；点燃前必须验纯，防止混有空气的氢气点燃发生爆炸。 ‌分解法（电解水）‌：通直流电后两极产生气泡，正负极气体体积比严格为‌1:2‌；正极气体能使燃着木条燃烧更旺（氧气），负极气体能点燃、产生淡蓝色火焰（氢气）；水中加少量硫酸钠/氢氧化钠的唯一目的是增强导电性，不能改变反应本质。 基础结论：水不是单一元素，是由氢元素和氧元素组成的化合物，这是第一层必须牢牢掌握的定性认知。 第二层：证据推理层——锚定元素守恒核心逻辑 这一层是从“记住实验”到“会推导结论”的关键跨越，核心依据是‌化学反应前后元素种类不变‌： 氢气燃烧实验中，反应物只有氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），生成物只有水，直接推导出水一定含氢、氧两种元素，没有其他元素来源。 电解水实验中，生成物只有氢气和氧气，反向推导反应物水只能由氢、氧元素组成，不可能出现第三种元素。 避坑点拨：不能直接说“水由氢气和氧气组成”，这是宏观物质和微观元素的概念混淆，是中考选择题高频易错点。 第三层：微观定量层——从体积比推导水分子构成 从宏观现象深入微观粒子层面，完成从“定性元素组成”到“定量分子构成”的思维升级： 核心推导依据：同温同压下，气体体积比等于分子个数。 ◆能力强化练 1．（2026·山东济南·一模）下列有关电解水实验的说法正确的是 A．电解水生成氢气和氧气，说明水中含有氢分子和氧分子 B．电解水时，正极产生的气体具有可燃性，火焰呈淡蓝色 C．电解水可得出的实验结论：水是由氢元素和氧元素组成 D．电解水实验过程中，元素种类和分子种类均不发生改变 2．（2026·西藏日喀则·三模）物质是由微观粒子构成。如用“”和“”表示两种不同元素的原子，则下列示意图中表示化合物的是 A． B． C． D． 3．（25-26八年级下·山东德州·期末）下列各组物质中，不是按照单质、氧化物的顺序排列的是 A．氦气、氧化镁 B．氧气、高锰酸钾 C．铜粉、一氧化碳 D．铁粉、冰水混合物 4．（2026·河南周口·三模）某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 5．（2026·福建泉州·模拟预测）研究发现，一定条件下电解水过程中，某电极上发生的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该电极与电源的正极相连 B．气泡中含有3种微观粒子 C．阶段一生成的“”可能是一种阴离子 D．气泡脱离电极是因为所受浮力大于附着力 6．（25-26九年级上·福建福州·期中）某同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如图所示装置进行实验，以探究水的组成。下列说法错误的是 A．该实验证明分子可以再分 B．通过两支笔芯的电流大小相同 C．该实验说明水由氢气和氧气组成 D．连接电源负极的铅笔产生的气体比连接电源正极产生得多 7．（25-26八年级下·山东东营·期末）化学概念在逻辑上存在如图所示关系，对下列概念间的关系说法正确的是 A．纯净物与混合物属于包含关系 B．单质与化合物属于交叉关系 C．化合物与氧化物属于包含关系 D．氧化反应与化合反应属于并列关系 8．（2026·云南昭通·一模）纯水的导电能力很弱，因此实验室电解水时常加入一些NaOH溶液以增强导电性。某实验小组为研究影响电解水速率的因素做如下实验，实验记录结果如下表。 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 下列说法不正确的是 A．本实验研究影响电解水速率的因素有电压、温度和NaOH溶液浓度 B．通过实验数据可知，产生氢气和氧气的体积比约为 C．对比实验a、c可知：其他条件相同时，温度越高，反应速率越快 D．实验d的时间t有可能是35.4 9．（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 10．（2026·江苏泰州·二模）“绿氢”与“绿电”可相互转化，下图是相互转化的微观示意图，下列说法正确的是 A．电解水制氢时，a电极附近生成的气体能使带火星的木条复燃 B．氢氧燃料电池发电过程中，电能转化为化学能 C．固态合金储氢，氢气通过化学反应形成化合物而储存，氢元素化合价不变 D．整个转化流程实现了氢元素的循环利用，且反应产物无污染 ◆综合拔高练 11．（25-26八年级下·河北张家口·期中）水是生命之源，也是人类最宝贵的资源，用你学过的化学知识回答下列问题。 (1)从物质的分类角度分析，水不属于_____(单选，填字母)。 a．单质    b．氧化物    c．化合物    d．纯净物 (2)欲除去水中不溶性杂质，需进行的操作是_______，活性炭除色素和异味是利用了活性炭的_____性。 (3)根据如图回答下列问题： 试管A中的气体是______，写出电解水反应的符号表达式_____，该实验证明水是由_____组成的。 12．（2026·吉林·模拟预测）如图电解水实验，回答问题： (1)电解时，两个电极处有气泡产生，切断电源，甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1，用___________在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是木条复燃。 (2)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需的时间如图所示： ①电解时加入浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是___________； ②上述实验中，电解水速率最快的条件是___________。 13．（25-26八年级下·山东德州·期中）人类的日常生活和工农业生产离不开水，某化学兴趣小组以“水”为主题开展了项目式学习。 【活动一】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。 (1)电解一段时间后，若玻璃管中产生气体，则玻璃管中产生的气体约为____。打开玻璃管的活塞，在管口放置一根燃着的木条，可以观察到_________。 (2)电解器中发生的反应用文字表达式为________。 (3)由上述实验得到的结论是________。 【活动二】探究影响电解水速率的因素 电解纯水的速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生氢气所需时间如下列表格所示。 6V 9V 12V 5% 26分 26 秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 (4)根据以上数据，电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是______。 (5)上述实验中，电解水速率最快的条件是_________，除了上述因素外，你认为还会影响电解水的速率的因素是________（写1个即可）。 14．（25-26八年级下·上海·期中）氢气是理想的清洁能源，在我国经济发展中具有重要的地位。兴趣小组的同学对氢气的制取方法、储存方式、应用优势等展开探究。 【任务一】调查氢气制取方法 获取氢气的方法多样，其中利用光伏和风力产生的电力进行水的电解制氢，是一种应用广泛且技术成熟的途径。以下是两组可用于电解水的装置： （1）图1是霍夫曼电解器，接通电源后，同学们观察到在位置___________(“L”或“M”或“N”)处有气泡产生。该装置中长颈漏斗的作用是___________。 （2）a管连接的电极是___________(“正极”或“负极”)。 （3）设计实验检验a管中的气体___________。 （4）切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到气体燃烧，产生___________色的火焰。 （5）与图2装置相比，图1装置的优点是___________(写一点)。 （6）关于图1电解水实验，下列说法不正确的是 A．该实验可证明水是由氢气和氧气组成的 B．现象：两极分别产生氢气和氧气 C．该实验可算得每个水分子中有两个氢原子和一个氧原子 （7）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下利用太阳能分解水制氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如图：(“○”表示氢原子，“●”表示氧原子，“—”表示催化剂)：则水分解的微观过程的正确顺序是___________(填序号)。 （8）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学通过进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如下图，请分析该实验中，电解水速率最快的条件是___________。 （9）小组同学认为该实验可以证明水的组成，说明理由。___________。小组同学还设计了以下实验方案来证明水的组成，请思考能否达到实验目的，并说明理由。___________。 【任务二】调研氢能储存方式 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。 （10）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是___________。 （11）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨气，其反应的微观过程如图所示。“液氨储氢”属于___________(填“物理”或“化学”)储氢。 ◆中考真题练 15．（2026·天津·中考真题）2026年5月，搭载天舟十号货运飞船的长征七号运载火箭在文昌成功发射，火箭推进剂中的液氧属于 A．氧化物 B．单质 C．混合物 D．化合物 16．（2026·四川泸州·中考真题）下列空气质量报告中的物质，不属于氧化物的是 A． B． C． D． 17．（2026·江苏常州·中考真题）用如图装置进行电解水实验。下列有关说法正确的是 A．正、负极室产生气体的质量之比为1∶2 B．通电过程中注射器的活塞一直保持不动 C．缓缓挤压注射器可控制管内的气体排出 D．正极室产生的气体能被燃着的木条点燃 18．（2025·重庆·中考真题）“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是 A．正极产生的气体能燃烧 B．氢气点燃前必须验纯 C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 D．正极与负极产生气体的体积比为 19．（2024·青海·中考真题）某化学反应的微观示意图如下（反应条件已省略），根据图示，下列选项正确的是    A．反应前后分子总数不变 B．生成物中共有3种单质 C．该反应的反应物是 D．反应前后原子种类不变 20．（2024·海南·中考真题）我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是 A．理论上，该设备制得氢气与氧气的质量比为1:8 B．防水透气膜选择性允许气态的水分子透过 C．电解槽中a电极与电源的负极相连 D．电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力 21．（2025·西藏·中考真题）为了探究水的组成，某合作学习小组用如图装置进行电解水实验。通电后，管a、管b中均有气体产生。 (1)管a中的气体在氧气中燃烧只生成水，则该气体是_______。 (2)管b中的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是_______。 (3)结合上述实验，你认为组成水的元素是_______（填元素符号）。 (4)水是宝贵的自然资源，而地球上可用的淡水资源是有限的，你认为可行的节约用水的做法有_______（写一条即可）。 22．（2026·天津·中考真题）水是重要的自然资源。 (1)爱护水：下图中____________(填序号)是我国“国家节水标志”。 A． B． (2)认识水：电解水实验能证明水的组成。 ①此实验证明水是由____________两种元素组成。 ②下列实验也能证明水的组成的是____________(填序号)。 A．过氧化氢分解    B．氢气在氧气中燃烧    C．水的蒸发 (3)净化水：家用净水器使用活性炭，主要利用了活性炭的____________性；综合运用①蒸馏 ②沉降 ③过滤三种方法净水效果更好，其先后顺序是____________(填序号)。 24．（2026·江苏镇江·中考真题节选）电解水制氢 实验室用图1所示装置电解水制氢。 (1)电解前，通常会向水中滴加少量的溶液，目的是_________。 (2)接通直流电源后，气泡产生的速率：a管_________（选填“>”“<”或“=”）b管，原因为_________。 (3)打开a管的活塞，将带火星的木条放到a管的尖嘴口，观察到的现象是_____。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 氢气 1 1.氢气的性质 （1）物理性质：无色、无味、气体，相同条件密度最小的气体，难溶于水。 （2）化学性质——可燃性 实验现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热。 反应表达式：氢气 + 氧气水 （H2） （O2） （H2O） 2. 检验纯度 操作 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火。 判断方法 若发出尖锐的爆鸣声 → 不纯；若声音很小（噗声） → 较纯。 【易错提醒】 1.氢气是绿色能源，是因为燃烧产物只有水，无污染。 2.若氢气中混有空气（氧气），点燃可能发生爆炸。 电解水实验2 1.探究水的组成及变化 实验装置 与操作 在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象 实验现象 两个玻璃管内液面均下降，两个电极附近均有气泡产生，一段时间后正、负极玻璃管内产生气体的体积比约为1:2 气体检验 切断电源，用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处，①正极端玻璃管尖嘴口处的木条燃烧更旺，说明该玻璃管内收集的气体是氧气；②负极端玻璃管尖嘴口处的木条将气体点燃，产生淡蓝色火焰，说明该玻璃管内收集的气体是氢气 反应表达式 水氢气+氧气 （H2O） （H2） （O2） 实验分析 水在通电后发生了化学变化，生成了氢气和氧气。氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断水是由氢、氧两种元素组成的 实验结论 ①水在通电条件下发生分解反应，生成氢气和氧气； ②水是由氢、氧元素组成的。（得出此结论的依据是：化学反应前后，元素种类不变） 【易错提醒】 ①电解水实验所用电源是直流电源，不是交流电源；水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。 ②电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。 ③为了增强水的导电性，实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。 ④若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，可能的原因之一是氧气在水中溶解性比氢气的大或部分氧气与电极发生反应 2.电解水反应的微观解释 （1）根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。 （2）当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。 【易错提醒】 ①化学反应前后元素种类不变，原子种类和原子个数不变。 ②化学变化的实质是分子分解成原子，原子重新结合生成新的分子； 物质的简单分类3 1.单质和化合物 （1）单质与化合物的比较 物质类别 单质 化合物 概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物 共同点 都属于纯净物 区别 ①宏观上：单质由同种元素组成； ②微观上：单质的分子由同种元素的原子构成； ③不能发生分解反应 ①宏观上：化合物由两种或两种以上元素组成； ②微观上：化合物的分子由不同种元素的原子或离子构成； ③在一定条件下可能发生分解反应 判断依据 前提是纯净物，且只含一种元素 前提是纯净物，至少含有两种元素 举例 氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe) 二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4) 图示 联系 图中X表示单质，Y表示化合物，Z表示氧化物 二者都属于纯净物，单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质 （2）氧化物 由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫氧化物，如水(H2O)、二氧化碳(CO2)等。氧化物属于化合物。 2.物质的简单分类 【拓展延伸】 ①只含一种元素的物质不一定是单质，它还可能是由同种元素组成的不同单质混合形成的混合物，如O2和O3的混合气体。 ②混合物是由不同物质组成的物质，而化合物是由不同元素组成的纯净物。 ③由多种元素组成的物质不一定是化合物，还可能是混合物；由多种元素组成的纯净物一定是化合物。 氢气1 典例1（2025-2026九上·河北·期末）下列图示实验操作中，正确的是 A．连接仪器 B．检验氢气纯度 C．过滤 D．液体的取用 【答案】B 【详解】A、连接仪器时，不可直接将试管抵在桌面，防止试管底部破裂，A错误。 B、用拇指堵住集满氢气的试管口，管口朝下靠近酒精灯火焰，移开拇指点火，若氢气安静地燃烧，证明气体是纯的；若出现尖锐的爆鸣声，则证明气体不纯，B正确。 C、过滤操作“一贴、二低、三靠”，过滤中需要借助玻璃棒引流，C错误。 D、倾倒液体，瓶塞应倒放在桌面上，且试管应该略倾斜，D错误。 变式1下列事实中，与氢气密度比空气小的性质无关的是 A．用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升 B．充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上 C．可用排水法收集氢气 D．可用向下排空气法收集氢气 【答案】C 【详解】A、用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升，是由于氢气密度比空气小，故 A 不符合题意； B、充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上，是由于氢气密度比空气小，故 B 不符合题意； C、可用排水法收集氢气，是由于氢气难溶于水，故 C 符合题意；D、可用向下排空气法收集氢气，由于氢气密度比空气小，故 D 不符合题意。 故选：C。 变式2下列实验涉及化学变化的是 A．收集炭黑 B．活性炭净水 C．收集沼气 D．氢气吹肥皂泡 【答案】A 【详解】A、含碳物质不完全燃烧会产生碳黑，图中收集的炭黑是石蜡燃烧不充分产生的，有新物质生成，该实验涉及了化学变化； B、活性炭净水，是利用了活性炭的吸附性，除去了水中的色素和异味，没有新物质生成，属于物理变化，没有涉及到化学变化； C、用木棍搅动池塘，有沼气从水中逸出，收集沼气是利用了沼气难溶于水和密度比水的小的物理性质，没有涉及到化学变化； D、氢气吹肥皂泡是利用氢气的密度比空气的小的物理性质，属于氢气的物理性质，没有涉及化学变化； 故选A。 氢气燃烧实验2 典例1（2025-2026八下·山东滨州·期末）下列实验现象描述正确的是 A．氢气燃烧，产生淡蓝色火焰，干冷烧杯内壁出现水雾 B．木炭在氧气中燃烧，发出红光，放出热量 C．镁条在空气中剧烈燃烧，产生大量白色烟雾，放出热量，生成白色固体。 D．蜡烛燃烧时产生二氧化碳气体和水 【答案】A 【详解】A.氢气燃烧，产生淡蓝色火焰，生成的水蒸气遇干冷烧杯冷凝为水雾，描述正确。 B.木炭在氧气中燃烧发出白光，仅在空气中燃烧才发出红光，描述错误。 C.镁条燃烧生成白色固体，产生大量白烟，放出热量；烟是固体小颗粒，雾是小液滴，不能描述为“白色烟雾”，描述错误。 D.“产生二氧化碳和水”是实验结论，不是可直接观察的现象，描述错误。 故选A。 变式1（2025-2026九上·广东广州·期末）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法错误的是 A．图1中，管b产生的气体能使带火星的木条复燃 B．图1中，管a、管b产生的气体体积比为2：1 C．图2中，氢气点燃前必须验纯 D．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生了改变 【答案】D 【详解】A、图1中，管b连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，说法正确。 B、电解水时，负极（a管）产生氢气，正极（b管）产生氧气，两者的体积比为，说法正确。 C、氢气是可燃性气体，若混有空气（或氧气），点燃时易发生爆炸，因此氢气点燃前必须 验纯，说法正确。 D、根据质量守恒定律，化学变化的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子： 分子种类：在电解水和氢气燃烧的过程中，分子种类均发生改变（电解水：水分子→氢分子+氧分子；氢气燃烧：氢分子+氧分子→水分子）； 原子种类：反应前后原子的种类、数目、质量均保持不变，说法错误。 故选：D。 变式2（2025-2026九上·河北秦皇岛·期末）用下图所示实验装置测定物质的组成。 (1)甲：电解水实验中有________生成，说明水是由________元素组成的。 (2)乙：①的实验目的是________；实验②中，向外拉注射器活塞，观察到________，证明蜡烛中一定含有碳元素。 【答案】(1) 氢气和氧气（或和） 氢、氧（或） (2) 探究蜡烛中是否含有氢元素 澄清石灰水变浑浊 【详解】（1）电解水实验中有氢气和氧气生成； 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，因此说明水是由氢、氧（或）元素组成的。 故填：氢气和氧气（或和）；氢、氧（或）。 （2） 实验①是在蜡烛火焰上方罩干燥烧杯，目的是探究蜡烛中是否含有氢元素，若烧杯内壁出现水雾，说明燃烧生成了水，水中的氢元素来自蜡烛； 实验②中，向外拉注射器活塞时，蜡烛燃烧产生的气体（含二氧化碳）会被吸入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊，二氧化碳由碳、氧元素组成，其中氧元素可来自氧气，因此碳元素必然来自蜡烛，证明蜡烛中一定含有碳元素。 故填：探究蜡烛中是否含有氢元素；澄清石灰水变浑浊。 电解水实验3 典例1（2025-2026九上·河南郑州·期末）水是人类生命的源泉。如图是电解水装置示意图，下列说法错误的是 A．理论依据：化学反应前后元素种类不变 B．产物检验：A玻璃管内的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 C．实验结论：水是由氢、氧两种元素组成的 D．实验分析：A、B玻璃管内的气体质量比约为8：1 【答案】B 【详解】A、由分析可知，用电解水探究水的组成的理论依据是化学反应前后元素种类不变，选项正确； B、A管与正极相连，产生的气体是氧气，氧气不具有可燃性，B管与负极相连，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，燃烧时产生淡蓝色火焰，选项错误； C、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，选项正确； D、A管产生的是氧气，B管产生的是氢气，体积比为1:2，根据氧气和氢气的密度可以得出，两者的质量比为约为8:1，选项正确； 故选B。 变式1（2025-2026八上·山东日照·期末节选）（二）兴趣小组同学利用以下两个实验探究出了水的组成。 (4)①请写出方案一反应的符号表达式：______。 ②方案二中______（选填“a”或“b”）管内收集的气体具有可燃性。当a管中气体的分子数目为n时，b管中气体分子数目为______（提示：相同条件下气体的体积和分子个数成正比）。 (5) 电解水实验时水中加氢氧化钠或硫酸钠的目的是____________。方案二中电解水反应时的微观示意图，其反应过程的正确顺序应该依次是______。 【答案】 (4) a (5) 增强水的导电性 ②③① 【详解】 （4）①图一中氢气燃烧生成水，符号表达式为：； ②在电解水实验中，“正氧负氢”，a管与负极相连，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，b管与正极相连，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性；生成氢气和氧气的体积比约为2:1，同条件下气体的体积和分子个数成正比，所以产生氢气和氧气的分子个数比为2:1，则当a管中气体的分子数目为n时，b管中气体分子数目为；故填：a；； （5）水是电的弱导体，电解水实验时水中加氢氧化钠或硫酸钠能增强水的导电性，加速水的分解； 电解水过程中，水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组成氢分子和氧分子，故顺序为②③①。 变式2（2025-2026八上·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。 水分解微观示意图3 典例1（2026·河南平顶山·二模）下列化学用语中，只表示两个氧原子的是 A．2O B．O2 C．O2- D． 【答案】A 【解析】元素符号可以表示1个原子，多个原子在元素符号前加相应数字。2个氧原子表示为2O，故选A。 变式1（2025-2026九上·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，电解水的符号表达式为_____（改编）。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，符号表达式为：； 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。 变式2（2025-2026九上·云南怒江·期末）水是生命之源，是人类赖以生存的宝贵资源。回答下列问题： (1)天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤的方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒和_______（填玻璃仪器名称）。 (2)从宏观角度看：利用电解水实验可证明水是由_______组成的。电解水时产生的气体的体积与时间的关系如图1，由图可知_______（填字母）表示氢气；电解水实验中，若正极产生的气体体积为5mL，则负极产生的气体体积约为_______mL 。 (3)从微观角度看：若要表示电解水反应的微观过程，图2中微观粒子变化的先后顺序应为______（填序号）。 【答案】(1)漏斗 (2) 氢元素、氧元素 A 10 (3)①③② 【详解】（1）过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）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； 在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故A表示氢气； 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，故若正极产生的气体体积为5mL，则负极产生的气体体积约为10mL； （3）电解水反应的微观过程为：水分子分为氢原子和氧原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子，故顺序是：①③②。 判断物质的简单分类4 典例1（2025-2026八下·山东淄博·期末）下列物质属于氧化物的是 A．氧气() B．四氧化三铁() C．高锰酸钾() D．氢氧化钠() 【答案】B 【详解】A.氧气化学式为，仅由氧元素组成，属于单质，不符合氧化物要求。 B.四氧化三铁化学式为，由铁、氧两种元素组成的化合物，符合氧化物定义。 C.高锰酸钾化学式为，含有钾、锰、氧三种元素，不符合仅含两种元素的要求。 D.氢氧化钠化学式为，含有钠、氧、氢三种元素，不符合仅含两种元素的要求。 变式1（25-26八年级下·山东德州·期末）以下四种物质的微观示意图，(表示不同种原子)其中表示混合物的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A物质由同种分子构成，该分子由两种原子构成，即该物质是由两种元素组成的纯净物，属于化合物；B、D物质均由同种分子构成，分子均由同种原子构成，两种物质均是由同种元素组成的纯净物，均属于单质；C物质由三种分子构成，即该物质由三种物质混合而成，属于混合物。 变式2（2025-2026九上·宁夏银川·期中）分类是研究物质的常用方法，现有①二氧化碳②高锰酸钾③铁④过氧化氢⑤空气⑥湖水⑦水蒸气，其中属于单质的有______，属于化合物的有______，属于氧化物的有______。 【答案】 ③ ①②④⑦ ①④⑦ 【详解】混合物：空气、湖水都含有多种物质，属于混合物； 单质：由同种元素组成的纯净物，只有铁； 化合物：由不同种元素组成的纯净物，有二氧化碳、高锰酸钾、过氧化氢、水蒸气； 氧化物：仅由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物，有二氧化碳、过氧化氢、水蒸气。 探究水的组成1 第一层：宏观现象层——建立“合/分”双实验认知 核心是先把两个经典实验的现象、操作、基础结论完全吃透，规避入门级易错点： ‌化合法（氢气燃烧）‌：点燃纯净氢气，观察到淡蓝色火焰，干冷烧杯内壁出现水雾，直接证明氢气和氧气化合生成水；点燃前必须验纯，防止混有空气的氢气点燃发生爆炸。 ‌分解法（电解水）‌：通直流电后两极产生气泡，正负极气体体积比严格为‌1:2‌；正极气体能使燃着木条燃烧更旺（氧气），负极气体能点燃、产生淡蓝色火焰（氢气）；水中加少量硫酸钠/氢氧化钠的唯一目的是增强导电性，不能改变反应本质。 基础结论：水不是单一元素，是由氢元素和氧元素组成的化合物，这是第一层必须牢牢掌握的定性认知。 第二层：证据推理层——锚定元素守恒核心逻辑 这一层是从“记住实验”到“会推导结论”的关键跨越，核心依据是‌化学反应前后元素种类不变‌： 氢气燃烧实验中，反应物只有氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），生成物只有水，直接推导出水一定含氢、氧两种元素，没有其他元素来源。 电解水实验中，生成物只有氢气和氧气，反向推导反应物水只能由氢、氧元素组成，不可能出现第三种元素。 避坑点拨：不能直接说“水由氢气和氧气组成”，这是宏观物质和微观元素的概念混淆，是中考选择题高频易错点。 第三层：微观定量层——从体积比推导水分子构成 从宏观现象深入微观粒子层面，完成从“定性元素组成”到“定量分子构成”的思维升级： 核心推导依据：同温同压下，气体体积比等于分子个数。 ◆能力强化练 1．（2026·山东济南·一模）下列有关电解水实验的说法正确的是 A．电解水生成氢气和氧气，说明水中含有氢分子和氧分子 B．电解水时，正极产生的气体具有可燃性，火焰呈淡蓝色 C．电解水可得出的实验结论：水是由氢元素和氧元素组成 D．电解水实验过程中，元素种类和分子种类均不发生改变 【答案】C 【详解】A、水是纯净物，仅由水分子构成，不含氢分子和氧分子，电解水生成氢气和氧气说明水含氢、氧两种元素，错误。 B、电解水时正极产生的是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，错误。 C、化学反应前后元素种类不变，电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，可得出水由氢元素和氧元素组成的结论，正确。 D、电解水属于化学变化，反应前后元素种类不变，但分子种类一定改变，水分子变为氢分子和氧分子，错误。 2．（2026·西藏日喀则·三模）物质是由微观粒子构成。如用“”和“”表示两种不同元素的原子，则下列示意图中表示化合物的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A.含有两种独立的单原子，属于两种单质组成的混合物，不符合要求。 B.含有两种不同的单质分子（两个白原子构成的分子、两个黑原子构成的分子），属于混合物，不符合要求。 C.仅含一种分子，且每个分子由黑、白两种不同原子构成，属于化合物，符合要求。 D.仅含一种分子，且分子仅由白原子（同种原子）构成，属于单质，不符合要求。 3．（25-26八年级下·山东德州·期末）下列各组物质中，不是按照单质、氧化物的顺序排列的是 A．氦气、氧化镁 B．氧气、高锰酸钾 C．铜粉、一氧化碳 D．铁粉、冰水混合物 【答案】B 【详解】A.氦气（He）是仅由氦元素组成的单质，氧化镁（）由镁、氧两种元素组成，属于氧化物，不符合题意； B.氧气（）是仅由氧元素组成的单质，但高锰酸钾（）含钾、锰、氧三种元素，不符合氧化物的定义，符合题意； C.铜粉（Cu）是仅由铜元素组成的单质，一氧化碳（）由碳、氧两种元素组成，属于氧化物，不符合题意； D.铁粉（Fe）是仅由铁元素组成的单质，冰水混合物都为水（），由氢、氧两种元素组成，属于氧化物，不符合题意。 4．（2026·河南周口·三模）某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 【答案】D 【详解】A. c管采用的是向下排空气法，收集的是氢气，因此与c管相连的a端是电源负极，故选项说法正确； B. d管采用的是向上排空气法，收集的是氧气，氧气具有助燃性，可用燃着的木条检验（若木条燃烧更剧烈，证明是氧气），故选项说法正确； C. c管气体为氢气，d管气体为氧气，二者体积比为2：1，故选项说法正确； D. 该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水由水分子直接构成，而非由氢原子和氧原子直接构成，故选项说法错误。 5．（2026·福建泉州·模拟预测）研究发现，一定条件下电解水过程中，某电极上发生的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该电极与电源的正极相连 B．气泡中含有3种微观粒子 C．阶段一生成的“”可能是一种阴离子 D．气泡脱离电极是因为所受浮力大于附着力 【答案】A 【详解】A.如图所示，在电极上生成的气体是氢气，由正氧负氢，则该电极与电源负极相连，错误。 B.如图所示，气泡中含有水分子，氢分子和氢氧根，故有3中微观粒子，正确。 C.阶段一生成的微粒为OH-，属于带负电的阴离子，正确。 D.当气泡受到的浮力大于电极对气泡的吸引力时，气泡就会脱离电极上浮，正确。 6．（25-26九年级上·福建福州·期中）某同学利用铅笔、电池、塑料杯连接成如图所示装置进行实验，以探究水的组成。下列说法错误的是 A．该实验证明分子可以再分 B．通过两支笔芯的电流大小相同 C．该实验说明水由氢气和氧气组成 D．连接电源负极的铅笔产生的气体比连接电源正极产生得多 【答案】C 【详解】A、在电解水的过程中，水分子被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。这说明分子可以分解为原子，进而重新组合成新的分子。因此，这个实验确实可以证明分子可以再分，故A正确； B、电解水的装置是两支电极（笔芯）串联在电路中，因此通过两支笔芯的电流大小相同，故B正确； C、水是由氢元素和氧元素组成的，而不是由氢气和氧气组成的。氢气和氧气是两种气体，而水是一种化合物。电解水实验产生氢气和氧气，说明水是由氢和氧这两种元素组成的，故C错误； D、根据“正氧负氢”，“氧一氢二”，可知连接电源负极的铅笔产生的气体比连接电源正极产生的气体多。故D正确。 故选C。 7．（25-26八年级下·山东东营·期末）化学概念在逻辑上存在如图所示关系，对下列概念间的关系说法正确的是 A．纯净物与混合物属于包含关系 B．单质与化合物属于交叉关系 C．化合物与氧化物属于包含关系 D．氧化反应与化合反应属于并列关系 【答案】C 【详解】A.物质按组成分为纯净物（只含一种物质）和混合物（含多种物质），二者是并列关系，不是包含关系，错误。 B.纯净物按元素组成分为单质（同种元素组成的纯净物）和化合物（不同种元素组成的纯净物），二者是并列关系，不是交叉关系，错误。 C.氧化物的定义是“由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物”，因此所有氧化物都属于化合物，化合物包含氧化物，二者为包含关系，正确。 D.氧化反应是“物质和氧发生的反应”，化合反应是“多种物质生成一种物质的反应”，部分反应既是氧化反应又是化合反应（如碳燃烧），二者属于交叉关系，不是并列关系，错误。 8．（2026·云南昭通·一模）纯水的导电能力很弱，因此实验室电解水时常加入一些NaOH溶液以增强导电性。某实验小组为研究影响电解水速率的因素做如下实验，实验记录结果如下表。 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 下列说法不正确的是 A．本实验研究影响电解水速率的因素有电压、温度和NaOH溶液浓度 B．通过实验数据可知，产生氢气和氧气的体积比约为 C．对比实验a、c可知：其他条件相同时，温度越高，反应速率越快 D．实验d的时间t有可能是35.4 【答案】A 【详解】A、四组实验电压均为6V，未设置电压不同的对照实验，因此未研究电压对电解水速率的影响，说法错误； B、四组实验收集到的体积均约为体积的2倍，因此二者体积比约为，说法正确； C、实验a、c的电压、溶液浓度均相同，c的温度更高，收集等体积耗时更短，说明温度越高反应速率越快，说法正确； D、对比实验b、d，二者电压、溶液浓度均相同，d的温度更高，反应速率更快，因此收集等体积的耗时短于b的36.2s，35.4s符合规律，说法正确。 9．（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。 10．（2026·江苏泰州·二模）“绿氢”与“绿电”可相互转化，下图是相互转化的微观示意图，下列说法正确的是 A．电解水制氢时，a电极附近生成的气体能使带火星的木条复燃 B．氢氧燃料电池发电过程中，电能转化为化学能 C．固态合金储氢，氢气通过化学反应形成化合物而储存，氢元素化合价不变 D．整个转化流程实现了氢元素的循环利用，且反应产物无污染 【答案】D 【详解】A.电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，由图可知a电极生成的是，具有可燃性，不支持燃烧，无法使带火星的木条复燃，A错误。 B.氢氧燃料电池发电过程是将化学能转化为电能，B错误。 C.单质中氢元素化合价为0，形成氢的化合物后氢元素化合价不为0，化合价发生改变，C错误。 D.整个流程中，电解水消耗水生成氢气，氢气在燃料电池中反应又生成水，实现了氢元素的循环，最终产物只有水，无污染，D正确。 ◆综合拔高练 11．（25-26八年级下·河北张家口·期中）水是生命之源，也是人类最宝贵的资源，用你学过的化学知识回答下列问题。 (1)从物质的分类角度分析，水不属于_____(单选，填字母)。 a．单质    b．氧化物    c．化合物    d．纯净物 (2)欲除去水中不溶性杂质，需进行的操作是_______，活性炭除色素和异味是利用了活性炭的_____性。 (3)根据如图回答下列问题： 试管A中的气体是______，写出电解水反应的符号表达式_____，该实验证明水是由_____组成的。 【答案】(1)a (2) 过滤 吸附 (3) 氢气（或） 氢元素和氧元素 【详解】（1）单质是由同种元素组成的纯净物，水由氢、氧两种元素组成，属于纯净物中的化合物，也属于氧化物，因此不属于单质。 （2）过滤可实现固液分离，除去水中不溶性杂质；活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附色素和异味。 （3）电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，试管A连接电源负极，生成的是体积更大的氢气；其符号表达式为；化学反应前后元素种类不变，生成物含氢、氧元素，证明水由氢元素和氧元素组成。 12．（2026·吉林·模拟预测）如图电解水实验，回答问题： (1)电解时，两个电极处有气泡产生，切断电源，甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1，用___________在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是木条复燃。 (2)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需的时间如图所示： ①电解时加入浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是___________； ②上述实验中，电解水速率最快的条件是___________。 【答案】(1) 带火星的木条 (2) 其他条件相同时，电压越高，电解水速率越快 12V电压、10%NaOH溶液 【详解】（1）电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，甲乙气体体积比2:1，说明乙管中是氧气，检验氧气的常规方法是利用氧气的助燃性。结合上下文分析应为将带火星的木条放在乙玻璃尖嘴口，木条复燃。 （2）①观察5%NaOH溶液的曲线：电压从6V升高到12V时，产生20mL氢气的时间不断缩短，说明速率随电压升高而加快。 ②产生等量氢气的时间越短，电解速率越快，所有数据中最短时间为382s，对应条件为12V电压、10%NaOH溶液。 13．（25-26八年级下·山东德州·期中）人类的日常生活和工农业生产离不开水，某化学兴趣小组以“水”为主题开展了项目式学习。 【活动一】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。 (1)电解一段时间后，若玻璃管中产生气体，则玻璃管中产生的气体约为____。打开玻璃管的活塞，在管口放置一根燃着的木条，可以观察到_________。 (2)电解器中发生的反应用文字表达式为________。 (3)由上述实验得到的结论是________。 【活动二】探究影响电解水速率的因素 电解纯水的速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生氢气所需时间如下列表格所示。 6V 9V 12V 5% 26分 26 秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 (4)根据以上数据，电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是______。 (5)上述实验中，电解水速率最快的条件是_________，除了上述因素外，你认为还会影响电解水的速率的因素是________（写1个即可）。 【答案】(1) 1.5 木条燃烧得更旺 (2) (3)水是由氢元素和氧元素组成的 (4)相同条件下，电压越大，电解水速率越快 (5) 10%氢氧化钠溶液、12V电压 温度 【详解】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，“氧一氢二”，试管b与负极相连，产生的是氢气，试管a与正极相连，产生的是氧气，故电解后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为1.5mL；打开a玻璃管的活塞，试管a与正极相连，产生的是氧气，因此在管口放置一根燃着的木条，可以观察到木条燃烧得更旺。 （2）水通电产生氢气和氧气，文字表达式为。 （3）电解水生成氢气和氧气，氧气由氧元素组成，氢气由氢元素组成，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。 （4）由表中数据可知，相同条件下，电压越大，产生10mL氢气所需时间越短，说明相同条件下，电压越大，电解水速率越快。 （5）由表中数据可知，相同条件下，电压越大，电解水反应速率越快，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水反应速率越快，故电解水速率最快的条件是10%氢氧化钠溶液、12V电压。 除了上述因素外，温度还可能会影响电解水的速率。 14．（25-26八年级下·上海·期中）氢气是理想的清洁能源，在我国经济发展中具有重要的地位。兴趣小组的同学对氢气的制取方法、储存方式、应用优势等展开探究。 【任务一】调查氢气制取方法 获取氢气的方法多样，其中利用光伏和风力产生的电力进行水的电解制氢，是一种应用广泛且技术成熟的途径。以下是两组可用于电解水的装置： （1）图1是霍夫曼电解器，接通电源后，同学们观察到在位置___________(“L”或“M”或“N”)处有气泡产生。该装置中长颈漏斗的作用是___________。 （2）a管连接的电极是___________(“正极”或“负极”)。 （3）设计实验检验a管中的气体___________。 （4）切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到气体燃烧，产生___________色的火焰。 （5）与图2装置相比，图1装置的优点是___________(写一点)。 （6）关于图1电解水实验，下列说法不正确的是 A．该实验可证明水是由氢气和氧气组成的 B．现象：两极分别产生氢气和氧气 C．该实验可算得每个水分子中有两个氢原子和一个氧原子 （7）我国科学家已研究出在新型高效光催化剂作用下利用太阳能分解水制氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观示意图如图：(“○”表示氢原子，“●”表示氧原子，“—”表示催化剂)：则水分解的微观过程的正确顺序是___________(填序号)。 （8）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学通过进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如下图，请分析该实验中，电解水速率最快的条件是___________。 （9）小组同学认为该实验可以证明水的组成，说明理由。___________。小组同学还设计了以下实验方案来证明水的组成，请思考能否达到实验目的，并说明理由。___________。 【任务二】调研氢能储存方式 储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。 （10）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是___________。 （11）“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨气，其反应的微观过程如图所示。“液氨储氢”属于___________(填“物理”或“化学”)储氢。 【答案】 （1）N 平衡装置内气压，同时可以向装置内添加水 （2）正极 （3）打开活塞，将带火星的木条放在a管口，木条复燃，证明气体为氧气 （4）淡蓝 （5）方便检验生成的气体（装置密封性好、可直观读取气体体积） （6）AB （7）①④②⑤③ （8）12V、10%溶液 （9）电解水生成氢气和氧气，化学反应前后元素种类不变，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； 不能，采用排水法收集的氧气中含有水蒸气，无法证明水的组成。 （10）氢分子之间有间隔，加压时分子间间隔变小 （11）化学 【详解】（1）电解水时电极表面产生气泡，故N处有气泡。 长颈漏斗可平衡管内压强，避免内部压强过大炸裂仪器，同时可以向装置内添加水。 （2）电解水规律：正氧负氢，氢二氧一。a管气体体积小，为氧气，氧气在正极产生。 （3）a管气体是氧气，氧气检验使用带火星木条 （4）b管气体是氢气，氢气燃烧产生淡蓝色火焰。 （5）对比简易水电解装置，霍夫曼电解器带有活塞，可直接放出气体检验，装置密封性更好，且带刻度可读取气体体积。 （6）A.水由氢元素、氧元素组成，不是氢气和氧气组成，错误； B.两极产生氢气、氧气属于实验结论，现象只能描述产生气泡，错误； C.氢氧气体体积比2:1，可推出一个水分子中2个氢原子、1个氧原子，正确。 （7）化学反应微观过程：分子→接触催化剂→分子分裂为原子→原子重新组合成新分子→分子分散。 ①初始水分子，④水分子接触催化剂，②水分子拆成氢、氧原子，⑤原子重组为氢分子、氧分子，③分子分散。 （8）观察分析图像，产生等量氢气用时越短，电解速率越快，在12V、10%\NaOH时用时最短。 （9）化学反应前后元素种类不变。电解水生成氢气（含H）、氧气（含O），因此水由氢、氧元素组成； 略。 （10）气体分子之间存在间隔，加压，氢分子间隔减小，体积缩小，能够压缩储存。 （11）氢气与氮气反应生成氨气，有新物质氨气生成，属于化学变化。 ◆中考真题练 15．（2026·天津·中考真题）2026年5月，搭载天舟十号货运飞船的长征七号运载火箭在文昌成功发射，火箭推进剂中的液氧属于 A．氧化物 B．单质 C．混合物 D．化合物 【答案】B 【详解】A. 氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，液氧只由氧元素一种元素组成，不属于氧化物。错误。 B. 液氧是液态的氧气，只由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质。正确。 C. 混合物是由两种或两种以上物质组成，液氧只含有氧气一种物质，属于纯净物，不是混合物。错误。 D. 化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，液氧只含有氧元素，不属于化合物。错误。 16．（2026·四川泸州·中考真题）下列空气质量报告中的物质，不属于氧化物的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A.、B.、C.都是由两种元素组成的化合物，且其中一种元素是氧元素，符合氧化物定义，属于氧化物。 D.仅由氧元素一种元素组成，属于单质，不符合氧化物定义，不属于氧化物。 17．（2026·江苏常州·中考真题）用如图装置进行电解水实验。下列有关说法正确的是 A．正、负极室产生气体的质量之比为1∶2 B．通电过程中注射器的活塞一直保持不动 C．缓缓挤压注射器可控制管内的气体排出 D．正极室产生的气体能被燃着的木条点燃 【答案】C 【详解】A.电解水正极生成、负极生成，二者体积比为，质量比为，不是，选项错误； B.通电后水分解产生气体，装置内压强增大，注射器活塞会向上移动，不会保持不动，选项错误； C.缓缓挤压注射器时装置内压强升高，可将电解管内的气体从气嘴压出，能够控制管内气体排出，选项正确； D.正极产生的氧气具有助燃性、无可燃性，不能被燃着的木条点燃，只有负极产生的氢气可被点燃，选项错误。 18．（2025·重庆·中考真题）“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是 A．正极产生的气体能燃烧 B．氢气点燃前必须验纯 C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 D．正极与负极产生气体的体积比为 【答案】A 【详解】A. 正极产生的气体是氧气，氧气支持燃烧但不能燃烧，错误。 B. 氢气可燃，点燃前需验纯以防爆炸，正确。 C. 电解水生成H₂和O₂，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，可证明水含氢、氧元素，正确。 D. 在电解水实验中，“正氧负氢”，正极（O₂）与负极（H₂）体积比为1:2，正确。 故选A。 19．（2024·青海·中考真题）某化学反应的微观示意图如下（反应条件已省略），根据图示，下列选项正确的是    A．反应前后分子总数不变 B．生成物中共有3种单质 C．该反应的反应物是 D．反应前后原子种类不变 【答案】D 【详解】A、由图可知，化学反应前后，分子的总数发生了改变，反应前是2个，反应后是3个，不符合题意； B、由图可知，生成物是氢气和氧气，氢气和氧气均是由同种元素组成的纯净物，均属于单质，故生成物中共有两种单质，不符合题意； C、由图可知，该反应的反应物是H2O，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，符合题意。 故选D。 20．（2024·海南·中考真题）我国科学家发明的无淡化海水直接电解制氢技术，利用防水透气膜将海水和电解槽隔离开，从根本上解决了海水杂质离子对设备的腐蚀问题，其工作原理如图所示。下列有关说 法中不正确的是 A．理论上，该设备制得氢气与氧气的质量比为1:8 B．防水透气膜选择性允许气态的水分子透过 C．电解槽中a电极与电源的负极相连 D．电解槽中的氢氧化钾可增强水的导电能力 【答案】C 【详解】A、根据电解水的方程式，每36份质量的水通电生成4份质量的氢气和32份质量的氧气，因此氢气和氧气的质量比为4:32，即1:8，选项正确； B、根据示意图，气态的水分子可通过防水透气膜，选项正确； C、‌电解水正负极分别产生的气体是氧气和氢气。‌ 正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。‌a电极产生的气体是氧气，a电极与电源的正极相连，选项错误； D、在电解过程中，纯水的电离度较低，导电能力差，因此需要加入氢氧化钾、氢氧化钠等电解质来提高导电性。选项正确。 故选C。 21．（2025·西藏·中考真题）为了探究水的组成，某合作学习小组用如图装置进行电解水实验。通电后，管a、管b中均有气体产生。 (1)管a中的气体在氧气中燃烧只生成水，则该气体是_______。 (2)管b中的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是_______。 (3)结合上述实验，你认为组成水的元素是_______（填元素符号）。 (4)水是宝贵的自然资源，而地球上可用的淡水资源是有限的，你认为可行的节约用水的做法有_______（写一条即可）。 【答案】(1)氢气/H2 (2)氧气/O2 (3)H、O (4)用洗菜水浇花（合理即可） 【详解】（1）管a与电源负极相连，产生的气体是氢气（H2），氢气在氧气中燃烧只生成水。 （2）管b与电源正极相连，产生的气体是氧气（O2），氧气能使带火星的木条复燃。 （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种类不变，可知组成水的元素是H、O。 （4）可行的节约用水的做法有：用洗菜水浇花、随手关闭水龙头、使用节水器具等。 22．（2026·天津·中考真题）水是重要的自然资源。 (1)爱护水：下图中____________(填序号)是我国“国家节水标志”。 A． B． (2)认识水：电解水实验能证明水的组成。 ①此实验证明水是由____________两种元素组成。 ②下列实验也能证明水的组成的是____________(填序号)。 A．过氧化氢分解    B．氢气在氧气中燃烧    C．水的蒸发 (3)净化水：家用净水器使用活性炭，主要利用了活性炭的____________性；综合运用①蒸馏 ②沉降 ③过滤三种方法净水效果更好，其先后顺序是____________(填序号)。 【答案】(1)A (2) 氢、氧 B (3) 吸附 ②③① 【详解】（1）我国国家节水标志的核心构成为圆形（代表地球）+手形+水滴，寓意人人动手节约每一滴水，符合图A的特征。 （2）电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，电解水生成仅含氢元素的氢气和仅含氧元素的氧气，可推导水由氢、氧元素组成。 只有反应物仅含氢、氧元素且仅生成水的反应，才能证明水的元素组成：过氧化氢分解的反应物含过氧化氢，无法推导水的组成；水蒸发是物理变化，物质本身不变，无法证明组成；氢气在氧气中燃烧的反应物仅含氢、氧元素，产物只有水，可证明水的组成，因此选B。 （3）活性炭有疏松多孔的结构，具有吸附性，可除去水中的色素和异味。净水操作按照净化程度由低到高的顺序为：先沉降除去大颗粒不溶物，再过滤除去小颗粒不溶物，最后蒸馏除去可溶性杂质得到纯水，因此顺序是②③①。 24．（2026·江苏镇江·中考真题节选）电解水制氢 实验室用图1所示装置电解水制氢。 (1)电解前，通常会向水中滴加少量的溶液，目的是_________。 (2)接通直流电源后，气泡产生的速率：a管_________（选填“>”“<”或“=”）b管，原因为_________。 (3)打开a管的活塞，将带火星的木条放到a管的尖嘴口，观察到的现象是_____。 【答案】(1)增强水的导电性 (2) < 单位时间内，电解水产生氢气的体积是氧气的2倍 (3)带火星的木条复燃 【详解】（1）纯水几乎不导电，水中加入少量氢氧化钠溶液，可电离出钠离子和氢氧根离子，增强水的导电性； （2）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，故接通直流电源后，气泡产生的速率：a管＜b管，原因是单位时间内，电解水产生氢气的体积是氧气的2倍； （3）由（2）的分析可知，a管中产生的是氧气，氧气具有助燃性，故现象是：带火星的木条复燃。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $