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初中科学浙教版（2024）八年级上册第1章 水和水的溶液第2节 水的组成习题
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这是一份初中科学浙教版（2024）八年级上册第1章 水和水的溶液第2节 水的组成习题，文件包含八上第一章第2节水的组成举一反三原卷版doc、八上第一章第2节水的组成举一反三解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
考点一、水的电解
典例分析
典例1：（2024八上·武义期末）如图为电解水的装置示意图。据图回答下列问题：
（1）图中电源左端应标 （填“+”或“−”）；
（2）电解一段时间后，打开B管的开关，在尖嘴的上方放上带火星的木条会看到 现象。
【答案】（1）“−”（2）复燃
【解析】考查电解水实验过程。
【解答】(1)电源左端产生气体多，是氢气，在阴极，连电源的负极；所以答案为“-”；
（2）B端产生的气体少是氧气，能使带火星的木条复燃，故答案为“复燃”
举一反三
变式1：（2024八下·义乌开学考）如图为电解水的实验装置，下列说法不正确的是（ ）
A．为增强水的导电性，在水中加入少量硫酸钠
B．正极产生的气体是氧气
C．正极和负极产生气体的质量比为1：2
D．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
【答案】C
【解析】根据对电解水实验的认识分析判断。
【解答】A.纯水为绝缘体，普通的水能够导电是因为其中存在离子，且离子浓度越大，导电能力越强，因此为增强水的导电性，在水中加入少量硫酸钠，故A正确不合题意；
B.在电解水的实验中，与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气，故B正确不合题意；
C.正极和负极产生气体的体积比为1：2，故C错误符合题意；
D.水电解生成氢气和氧气，根据质量守恒定量可知，该实验证明水由氢元素和氧元素组成，故D正确不合题意。
变式2：（2024八上·诸暨月考）用如图的装置进行水电解实验。
（1）开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞，接通电源，一段时间后，两管产生的气体如图所示，则甲管中产生的气体是 ，检验该气体的方法是 。
（2）写出电解水的文字表达式 ；
（3）若实验中用100g溶质质量分数为4％的氢氧化钠溶液来进行电解实验，通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25％，则分解水的质量为 。
【答案】（1）氢气；点燃的木条接触气体，燃烧并产生淡蓝色火焰（有爆鸣声）
（2）
（3）36g
【解析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
【解答】在电解水实验中，电源正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气体积比为2：1．通过实验现象和验证，可以得知：水是由氢元素和氧元素组成。
电解水变化的是溶剂，溶质不变。
变式3：（2022八上·柯桥期中）如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。回答下列问题。
（1）若甲试管生成A气体，则b应该接直流电源的 极。
（2）把带火星的木条放入B气体中，能看到的现象是 ，说明B气体具有的化学性质是 性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是 。
【答案】（1）负 （2）带火星木条复燃；助燃性 （3）氧气在水中的溶解性大于氢气
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气。
（2）根据氧气的化学性质和检验方法解答；
（3）可从氧气和氢气在水中的溶解度不同的角度分析。
【解答】（1）根据图2可知，A的体积大于B的体积，则A为氢气，B为氧气。与负极相连的试管生成氧气，因此b应该与电源的负极相连。
（2）把带火星的木条放入B气体（氧气）中，能看到的现象是带火星木条复燃，说明B气体具有的化学性质是助燃性性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是：氧气在水中的溶解性大于氢气。
考点二、水分子的构成
水分子在通电的条件下分裂为氢原子和氧原子，氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。如图所示，一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子是由氢原子和氧原子构成的，因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
水分子变化过程的意义
①宏观角度：水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
③物质变化
两个水分子在通电的条件下生成两个氢分子和一个氧分子。
水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。在化学变化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
典例分析
典例1：（2024七下·余姚期中）如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，a管与电源的 极相连。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2：1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有 （选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”）。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下， （选填“氢气”或“氧气”）更难溶于水。
【答案】（1）负（2）气体分子间的平均距离（3）氢气
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气；
（2）根据图乙确定气体体积大小的决定因素；
（3）氢气在水中的溶解度很小，而氧气的溶解度较大，据此分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，a管内气体体积大于b管，则a管气体为氢气，与电源的负极相连。
（2）根据图乙可知，气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有气体分子间的平均距离。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，氢气更难溶于水。
举一反三
变式1：（2024八上·期末） 同学们为了探究水的组成，用如图所示的装置进行实验。通电后两电极都有气体放出，经检验甲试管里的气体能燃烧，乙试管里的气体能使带火星的木条复燃。若氢原子模型用“●”表示，氧原子模型用“ ”表示，则构成甲试管中气体微粒的模型可表示为图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】电解水通常是指含盐（如硫酸钠，食盐不可以，会生成氯气）的水经过电解之后所生成的产物。电解过后的水本身是中性，可以加入其他离子，或者可经过半透膜分离而生成两种性质的水。其中一种是碱性离子水，另一种是酸性离子水。以氯化钠为水中所含电解质的电解水，在电解后会含有氢氧化钠、次氯酸与次氯酸钠（如果是纯水经过电解，则只会产生氢氧根离子、氢气、氧气与氢离子）；
【解答】电解水时，负极生成氢气，正极生成氧气，二者的体积比是2：1，所以甲试管中气体是氢气。一个氢分子是由两个氢原子构成的，依据题干信息可知“●”表示氢原子，所以氢分子的模型应为“ ”。 故选 B。
变式2：由电解水的有关实验可得到的结论是（ ）
①水由氢、氧两种元素组成
②电解1g水可以得到 2g氢气和 1g氧气
③水中有氢气和氧气
④化学反应里分子可分成原子， 而原子不能再分
A．①②B．③④C．②③D．①④
【答案】D
【解析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
【解答】在电解水实验中，电源正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气体积比为2：1．通过实验现象和验证，可以得知：水是由氢元素和氧元素组成。
在化学变化中，分子可以分为原子，而原子不可以再分。
所有的化学反应都遵守质量守恒定律，结合电解水的化学方程式，不可能电解1g的水可以得到2g的氢气和1g的氧气。所以①④正确。
变式3：（2024八上·拱墅期末）如图是书上水电解示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子。
B．一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子。
C．水是由水分子构成的
D．水是由氢原子与氧原子组成的
【答案】D
【解析】根据水电解的实验可知，水是由氢和氧两种元素组成的；根据水分子的化学式可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，据此解答。
【解答】A.这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子，即氢原子和氧原子，故A正确不合题意；
B.根据可知，一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子，故B正确不合题意；
C.水是由水分子构成的，故C正确不合题意；
D.水是由水分子构成的，而不是由氢原子与氧原子组成的，故D错误符合题意。
故选D。
课后巩固
1.（2022八上·义乌期中）从电解水的实验中可知( )
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．水分子含有氢分子和氧分子D．水电解过程中产生了新的分子
【答案】D
【解析】根据对电解水的实验现象和结论分析判断。
【解答】水在通直流电的条件下分解，生成氢气和氧气。根据质量守恒定律可知，水由氢元素和氧元素组成。从微观上看，水分子由氢原子和氧原子构成，故D正确，而A、B、C错误。
2．（2024八上·临海期末）下图是电解水的简易装置，下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中现象表示实验还未开始
B．该实验能证明水由氢气和氧气组成
C．实验中a、b试管中收集的气体质量比为2：1
D．水分解的过程中，氢原子和氧原子数目不发生变化
【答案】D
【解析】水在通电的条件下能够分解，生成氧气和氢气，生成氧气与氢气的体积比大约等于1：2，据此解答。
【解答】A.从图中可以看出，a中生成的气体的体积是b中生成气体体积的2倍，由此看出，实验已经开始一段时间，故A错误；
B.该实验能够证明水是由氢元素与氧元素组成的，故B错误；
C.实验中a、b试管中收集的气体的体积比大约为2：1，故C错误；
D.在水分解的过程中，遵循质量守恒定律，氢原子与氧原子的数目不发生变化，故D正确。
3.（2022八上·杭州期中）某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体（U型管中预先加入了少量氢氧化钠，氢气气的密度比空气小），下列说法不正确的是（ ）
A．a是电源的负极
B．d管中的气体先收集的气体可以用带火星的木条检验
C．U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性
D．该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子
【答案】D
【解析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.a管中的气体用向下排空气法收集，说明它的密度小于空气，应该为氢气。而与电源负极相连的试管生成氢气，因此a是电源的负极，故A正确不合题意；
B.d管中的气体用向上排空气法收集，即它的密度大于空气，应该为氧气，可以用带火星的木条检验，故B正确不合题意；
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性，从而加快反应进度，故C正确不合题意；
D.该实验说明水分子中含有氢原子和氧原子，故D错误符合题意。
4.（2022·浙江杭州八年级期末）如图为电解水的实验装置，关于电解水实验下列说法正确的是（ ）
A．试管A中收集到的是氧气 B．试管B端连接的电极为负极
C．AB试管中收集到气体的质量比值为2：1 D．该实验能说明水是由氢元素和氧元素组成的
【答案】D
【解析】A. 电解水时，正氧负氢，氢二氧一，所以试管A中收集到的是氢气，此选项错误；
B. 试管B端连接的电极为正极，此选项错误；
C. A、B试管中收集到气体的质量比值为2×2：32=1:8，此选项错误；
D. 该实验能说明水是由氢元素和氧元素组成的，此选项正确。故选D。
5．（2023八上·义乌期末）如图是水电解过程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．水电解属于物理变化
B．水分子是由氢分子和氧分子构成的
C．水是由原子直接构成的
D．水分子是由氢原子和氧原子组成的
【答案】D
【解析】根据对水电解过程的现象、结论的理解判断。
【解答】A.水电解时生成氢气和氧气，有新物质生成，为化学变化，故A错误；
BD.根据化学式H2O可知，水分子由氢原子和氧原子构成，故B错误，D正确；
C.水由水分子构成，不是由原子直接构成，故C错误。故选D。
6．（2022·浙江嘉兴·八年级期末）水与生命息息相关，在研究水的组成时某兴趣小组开展了水电解的实验（甲），并绘制了水电解的微观过程示意图（乙）。
（1）在水电解的过程中，产生了两种不同的气体，其中___________（选填“A"或“B" ）玻璃管内的气体可燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）微观探析是我们研究物质组成的重要方法，如采用微观模型有利于我们更好的理解水的组成。在图乙中表示水分子的是___________（填字母）。
【答案】B A
【解析】（1）可燃并产生淡蓝色火焰是氢气，B的体积大，为氢气。
（2）一个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的，故A图符合题意。
7．（2023八上·椒江期末）小科利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置，进行了电解水的实验。接通电源后实验现象很不明显。在老师的建议下向水中加入了少量白醋后，顺利完成了实验。
（1）加入白醋的目的是 。
（2）与电源 极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）铅笔芯能作为电极，说明铅笔芯 （选填“是”或“不是”）导体。
【答案】（1）增强水的导电性（2）负（3）是
【解析】（1）纯水不导电，而普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子，且离子的浓度越大，导电性越强。
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。
（3）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】（1）加入白醋的目的是增强水的导电性。
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积较大，会产生较多的气泡。因为与负极相连的试管收集氢气，所以与电源负极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）笔芯能作为电极容易导电，说明铅笔芯是导体。
8．（2022八上·温州月考）水在直流电的作用下，能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时，他们即 化合成水。根据水在通直流电的条件下所发生的变化事实，回答下列问题：
（1）1 管内产生的气体是 。
（2）请在图 2 中画出反应后的生成物 。
（3）图甲实验揭示了水是由 组成的。
【答案】（1）氢气（2）和（3）氢和氧
【解析】（1）在电解水的实验过程中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；
（2）根据电解水的反应产物分析解答；
（3）根据质量守恒定律分析水的组成。
【解答】（1）根据图片可知，1管内气体体积大于2管气体体积，则1管内气体为氢气。
（2）水在通直流电的条件下，生成氢气和氧气，则图2中生成物为：和。
（3）根据质量守恒定律可知，水是由氢和氧组成。
9.（2022·浙江期中）如图甲所示为电解水的实验装置， 如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，b 管与电源 极相连产生气体。
（2）在电解水实际操作中，a、b 两管内收集到的气体的体积比通常大于 2：1，其原因是两种气体 在水中的溶解度不同，则在相同条件下， (选填“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
【答案】（1）正（2）氢气
【解析】（1）在电解水的过程中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气。
（2）根据氢气和氧气在水中溶解度的不同解答。
【解答】（1）根据图片可知，b管中气体体积小于a管，则b管为氧气。与正极相连的试管生成氧气，则b管与电源正极相连。
（2）在电解水实际操作中，a、b 两管内收集到的气体的体积比通常大于 2：1，其原因是两种气体 在水中的溶解度不同，则在相同条件下，氢气更难溶于水。
10.（2022八上·衢州期中）如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）甲图中，b管与电源 极相连。检验b管中气体的方法是 。 （2）理论上产生的氧气与氢气的体积比为1：2 ，由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，则实验能收集的氧气与氢气的体积比 1：2 （选填：“大于、小于或等于”）。
（3）该实验可证明水是由 组成。
（4）图乙中表示氧分子的是（ ）
A．B．C．
【答案】（1）正；用带火星的木条靠近管口 （2）小于 （3）氢和氧组成 （4）C
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。根据氧气的检验方法解答；
（2）根据溶解性的大小确定二者体积之比的变化；
（3）根据反应产物确定水的组成；
（4）根据氧分子的构成判断。
【解答】（1）甲图中，a管内气体体积大于b管，则a管内为氢气，b管内为氧气。与正极相连的试管收集氧气，则b管与电源正极相连。检验b管内氧气的方法为：用带火星的木条靠近管口。
（2）在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，可以近似看作氧气稍微溶解，而氢气不溶解，即比值1：2中，分子变小而分母不变，那么比值减小，即实验能收集的氧气与氢气的体积比小于1：2。
（3）水在通直流电的条件下生成氢气和氧气，根据质量守恒定律得到，水由氢和氧组成。
（4）根据水分子H2O可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，则在中，中间黑色的大圆为氧原子。根据O2可知，一个氧分子由两个氧原子构成，即为 ，故选C。
11．（2022八上·义乌期中）天宫空间站的宇航员所需要的氧气主要是靠电解水获得的，请回答：
（1）图甲是电解水的实验装置，检验 a 处气体的方法是 。
（2）图乙是电解水的微观过程， 其正确的顺序是 。(填字母)
（3）在电解水的过程中会加入少量的硫酸，其目的是 ， 通电一段时间后溶液中溶质的质量分数会 。(填“变大” 、“变小” 、“不变”)
【答案】（1）用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口，打开活塞，带火星的木条复燃则为氧气
（2）cab （3）增加溶液的导电性；变大
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氧气的检验方法解答。
（2）化学变化的本质就是分子分解为原子，而原子重新结合形成新分子的过程。
（3）纯水为绝缘体，不能够导电，普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子。根据“溶质质量分数=”分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，a处气体体积小于b处，则a管内为氧气，则检验方法为：用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口，打开活塞，带火星的木条复燃则为氧气。
（2）根据乙图可知，水电解的过程，其实就是水分子分解为氢原子和氧原子，而氢原子生成氢分子，氧原子生成氧分子的过程，则正确顺序为：cab。
（3）在电解水的过程中会加入少量的硫酸，其目的是增加溶液的导电性。通电一段时间后，溶液中的溶质质量不变，但是溶剂的质量减小，根据“溶质质量分数=”可知，溶液中溶质的质量分数会变大。
12．（2022八上·杭州期中）小金分别在等量的蒸馏水中加入不同体积的同种硫酸溶液（硫酸不参与反应），做了三次电解水实验，测出电解水时收集到20毫升氢气所需的时间，数据记录如表所示。
请回答下列问题：
（1）根据上述实验设计可知，小欢要探究的问题是 。
（2）第1次实验中，开始时，玻璃管内约有210毫升的硫酸溶液，结束后装置中剩下的硫酸溶液中，发生改变的是 (选填数字)。①水的质量、②硫酸溶质的质量、③溶液的总质量、④溶质的质量分数
【答案】（1）硫酸的浓度对电解水速率的影响（2）①③④
【解析】（1）根据表格数据确定探究的变量，从而确定探究的问题；
（2）根据对水的电解实验的认识分析判断。
【解答】（1）根据表格可知，其中的变量为加入硫酸溶液的体积，则小欢要探究的问题是：硫酸的浓度对电解水速率的影响。
（2）在水的电解过程中，部分水分解生成氢气和氧气，即水的质量发生改变，故①符合题意；
其中的硫酸溶质不参加反应，因此溶质保持不变，故②不合题意；
溶质的质量不变，溶剂水的质量变小，则溶液的质量变小，故③符合题意；
溶质的质量不变，而溶液的质量变小，根据“溶质质量分数=可知，溶质质量分数变大，故④符合题意。
故选①③④。
13．（2024八上·期末） 在电解水的实验中(如图甲)，与电池负极相连的试管内得到氢气，与电池正极相连的试管内得到氧气，两种气体的体积比是2：1。由这一事实可以推知，在同温同压下，相同体积的任何两种气体中含有的分子的数量相同。
用上面得到的结论分析，如图乙是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定)。试回答：
（1）实线部分表示剩余的气体是 。
（2）实线与虚线的交点表示的意义是 。
（3）反应前原有氢气 mL。
【答案】（1）氢气
（2）两种气体恰好完全反应
（3）6
【解析】（1）根据反应过程中氢气体积随反应的发生减小分析；
（2）根据两线交点为恰好完全反应分析；
（3）根据氢气和氧气反应的体积比为2：1分析。
【解答】（1）横坐标表示氧气体积，实线随氧气的增加，气体体积减少，则说明为氢气剩余气体。（2）实线与虚线交点表示氢气和氧气恰好完全反应。
（3）恰好完全反应消耗氧气体积3mL，氢气与氧气反应的体积比为2：1，则反应前原有氢气6mL.
14． 某学习研究小组用水电解器电解水， 测定两管逸出气体的体积，记录如下表， 请回答：
（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是
（2） 装置气密性良好、读数正确， 但电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是
（3） 根据分子模型 回答下列问题。
①甲、乙、丙三种物质中属于化合物的是
②从图中你可以得出的正确结论是 (填序号， 可多选)。
a．分子是由原子构成的
b． 反应前后分子种类不变
c． 化学反应中分子可分成原子， 而原子不能再分
③在电解水实验中一般会加入 等物质增强溶液的导电性。
【答案】（1）1：2
（2）开始阶段氧气和氢气在水中溶解未达到饱和状态且氧气在水中的容解度比氢气大
（3）甲；ac；氢氧化钠或稀硫酸
【解析】（1） 电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
（2）根据氢气难溶于水，氧气不易溶于水，它们的溶解性不同分析。
（3）根据物质的分类，化学反应的实质分析。
实验中一般会加入稀硫酸或氢氧化钠溶液等物质增强溶液的导电性。
【解答】（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是1：2。
（2）电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是：氢气难溶于水，氧气不易溶于水，它们的溶解性不同，开始阶段氧气和氢气在水中溶解未达到饱和状态，且氧气在水中的容解度比氢气大。
（3）① 甲是水，乙是氢气，丙是氧气，三种物质中属于化合物的是水，氢气、氧气属于单质。
② 从图中可以得出的正确结论是：a.分子是由原子构成的；c.化学反应中分子可分成原子，而原子不能再分。
③ 在电解水实验中一般会加入稀硫酸或氢氧化钠溶液等物质增强溶液的导电性。
15．（2021·浙江台州·八年级期中）如图所示，图1是水电解实验装置，图2是某同学针对图1实验的创新装置。图2的创新实验操作步骤如下：先将装置固定在铁架台上，向其中注入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液作电解液，用注射器将电解液注满移液管并倒立在装置的两极，连接好导线后闭合开关，通电约4分钟，产生一定量的气体时，关闭电源，随即检验两极产生的气体。请你结合图示和操作步骤，回答下列问题：
（1）在图2中与电源正极相连接的移液管中收集到某气体，检验该气体的方法是___________。
（2）水中加入氢氧化钠的好处是___________。
（3）你认为图2的创新实验相对图1来说，所具备的优点有( )
①实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液；
②非常方便两极气体的检验；
③所用实验器材都是用家里常见的物品改制而成
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
（4）以下有关该实验的说法正确的是( )
A．实验产生两种气体的质量之比为1∶2
B．由该实验可以得出水是由氢气和氧气组成的
C．在该实验中水发生了化学变化
D．可以直接观察到两个电极上产生氢气和氧气
【答案】用带火星的木条，木条复燃 增加水的导电性 D C
【解析】（1）在图2中与电源正极相连接的移液管中收集到氧气，检验该气体的方法是：用带火星的木条，木条复燃。
（2）水中加入氢氧化钠的好处是增加水的导电性。
（3）①实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液，比较安全，故①正确；
②非常方便两极气体的检验，故②正确；
③所用实验器材都是用家里常见的物品改制而成，故③正确。
故选D。
（4）A．实验产生两种气体的体积之比为1∶2，而不是质量之比，故A错误；
B．由该实验可以得出水是由氢元素和氧元素组成的，故B错误；
C．在该实验中生成了新物质，即水发生了化学变化，故C正确；
D．不能直接观察到两个电极上产生氢气和氧气，需要通过实验验证，故D错误。故选C。
实验装置
现象
①通电后，电极上产生气泡，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快;
②经过一段时间后，观察到正极与负极产生气体的体积比约为1:2,即与负极相连的玻璃管中气体的体积约为与正极相连的玻璃管中气体的体积的2倍
气体的检验
正极:将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口处，木条复燃，证明此玻璃管内收集的是氧气;
负极:将燃着的木条放在玻璃管尖嘴口处，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色
文字表达式
水 通直流电 氢气＋氧气
实验结论
实验结论水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，所以水由氢和氧组成
注意点
①电解水时通的是直流电。
②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是增强水的导电性。
③“正氧负氢1比2”是指气体体积比，而非质量比。
④水是由氢和氧组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。
⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:
A.产生的氧气氧化电极而减少; B.在水中氧气的溶解度大于氢气。
实验次数
1
2
3
蒸馏水体积/毫升
200
200
200
加入硫酸溶液的体积/毫升
10
5
2
收集20毫升氢气的时间/秒
396
578
1231
时间/min
体积/mL
1
2
3
4
5
6
7
8
连电源负极的管(A)中气体
6
12
20
29
39
49
59
69
连电源正极的管(B)中气体
2
4
7
11
16
21
26
31
考点一、水的电解
典例分析
典例1：（2024八上·武义期末）如图为电解水的装置示意图。据图回答下列问题：
（1）图中电源左端应标 （填“+”或“−”）；
（2）电解一段时间后，打开B管的开关，在尖嘴的上方放上带火星的木条会看到 现象。
【答案】（1）“−”（2）复燃
【解析】考查电解水实验过程。
【解答】(1)电源左端产生气体多，是氢气，在阴极，连电源的负极；所以答案为“-”；
（2）B端产生的气体少是氧气，能使带火星的木条复燃，故答案为“复燃”
举一反三
变式1：（2024八下·义乌开学考）如图为电解水的实验装置，下列说法不正确的是（ ）
A．为增强水的导电性，在水中加入少量硫酸钠
B．正极产生的气体是氧气
C．正极和负极产生气体的质量比为1：2
D．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
【答案】C
【解析】根据对电解水实验的认识分析判断。
【解答】A.纯水为绝缘体，普通的水能够导电是因为其中存在离子，且离子浓度越大，导电能力越强，因此为增强水的导电性，在水中加入少量硫酸钠，故A正确不合题意；
B.在电解水的实验中，与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气，故B正确不合题意；
C.正极和负极产生气体的体积比为1：2，故C错误符合题意；
D.水电解生成氢气和氧气，根据质量守恒定量可知，该实验证明水由氢元素和氧元素组成，故D正确不合题意。
变式2：（2024八上·诸暨月考）用如图的装置进行水电解实验。
（1）开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞，接通电源，一段时间后，两管产生的气体如图所示，则甲管中产生的气体是 ，检验该气体的方法是 。
（2）写出电解水的文字表达式 ；
（3）若实验中用100g溶质质量分数为4％的氢氧化钠溶液来进行电解实验，通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25％，则分解水的质量为 。
【答案】（1）氢气；点燃的木条接触气体，燃烧并产生淡蓝色火焰（有爆鸣声）
（2）
（3）36g
【解析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
【解答】在电解水实验中，电源正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气体积比为2：1．通过实验现象和验证，可以得知：水是由氢元素和氧元素组成。
电解水变化的是溶剂，溶质不变。
变式3：（2022八上·柯桥期中）如图是电解水的简易装置和电解水生成气体体积与时间的关系图。回答下列问题。
（1）若甲试管生成A气体，则b应该接直流电源的 极。
（2）把带火星的木条放入B气体中，能看到的现象是 ，说明B气体具有的化学性质是 性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是 。
【答案】（1）负 （2）带火星木条复燃；助燃性 （3）氧气在水中的溶解性大于氢气
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气。
（2）根据氧气的化学性质和检验方法解答；
（3）可从氧气和氢气在水中的溶解度不同的角度分析。
【解答】（1）根据图2可知，A的体积大于B的体积，则A为氢气，B为氧气。与负极相连的试管生成氧气，因此b应该与电源的负极相连。
（2）把带火星的木条放入B气体（氧气）中，能看到的现象是带火星木条复燃，说明B气体具有的化学性质是助燃性性。
（3）实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2： 1的原因可能是：氧气在水中的溶解性大于氢气。
考点二、水分子的构成
水分子在通电的条件下分裂为氢原子和氧原子，氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。如图所示，一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子是由氢原子和氧原子构成的，因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
水分子变化过程的意义
①宏观角度：水由氢、氧组成。
②微观角度
A.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;一个氧分子由两个氧原子构成;一个氢分子由两个氢原子构成。
B.水是由水分子构成的;氧气是由氧分子构成的;氢气是由氢分子构成的。
③物质变化
两个水分子在通电的条件下生成两个氢分子和一个氧分子。
水在化学变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。在化学变化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
典例分析
典例1：（2024七下·余姚期中）如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，a管与电源的 极相连。
（2）理论上a、b两管内收集到的气体的体积比为2：1，结合图乙所示的电解水反应的微观过程示意图，推测气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有 （选填“气体分子的直径”或“气体分子间的平均距离”）。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下， （选填“氢气”或“氧气”）更难溶于水。
【答案】（1）负（2）气体分子间的平均距离（3）氢气
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气；
（2）根据图乙确定气体体积大小的决定因素；
（3）氢气在水中的溶解度很小，而氧气的溶解度较大，据此分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，a管内气体体积大于b管，则a管气体为氢气，与电源的负极相连。
（2）根据图乙可知，气体体积大小的主要决定因素除气体物质所含分子数目外，还有气体分子间的平均距离。
（3）在电解水实际操作中，a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2：1，其原因是两种气体在水中的溶解度不同，则在相同条件下，氢气更难溶于水。
举一反三
变式1：（2024八上·期末） 同学们为了探究水的组成，用如图所示的装置进行实验。通电后两电极都有气体放出，经检验甲试管里的气体能燃烧，乙试管里的气体能使带火星的木条复燃。若氢原子模型用“●”表示，氧原子模型用“ ”表示，则构成甲试管中气体微粒的模型可表示为图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】电解水通常是指含盐（如硫酸钠，食盐不可以，会生成氯气）的水经过电解之后所生成的产物。电解过后的水本身是中性，可以加入其他离子，或者可经过半透膜分离而生成两种性质的水。其中一种是碱性离子水，另一种是酸性离子水。以氯化钠为水中所含电解质的电解水，在电解后会含有氢氧化钠、次氯酸与次氯酸钠（如果是纯水经过电解，则只会产生氢氧根离子、氢气、氧气与氢离子）；
【解答】电解水时，负极生成氢气，正极生成氧气，二者的体积比是2：1，所以甲试管中气体是氢气。一个氢分子是由两个氢原子构成的，依据题干信息可知“●”表示氢原子，所以氢分子的模型应为“ ”。 故选 B。
变式2：由电解水的有关实验可得到的结论是（ ）
①水由氢、氧两种元素组成
②电解1g水可以得到 2g氢气和 1g氧气
③水中有氢气和氧气
④化学反应里分子可分成原子， 而原子不能再分
A．①②B．③④C．②③D．①④
【答案】D
【解析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
【解答】在电解水实验中，电源正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气体积比为2：1．通过实验现象和验证，可以得知：水是由氢元素和氧元素组成。
在化学变化中，分子可以分为原子，而原子不可以再分。
所有的化学反应都遵守质量守恒定律，结合电解水的化学方程式，不可能电解1g的水可以得到2g的氢气和1g的氧气。所以①④正确。
变式3：（2024八上·拱墅期末）如图是书上水电解示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子。
B．一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子。
C．水是由水分子构成的
D．水是由氢原子与氧原子组成的
【答案】D
【解析】根据水电解的实验可知，水是由氢和氧两种元素组成的；根据水分子的化学式可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，据此解答。
【解答】A.这个实验可以说明水分子含有两种不同的，更小的粒子，这种粒子就是原子，即氢原子和氧原子，故A正确不合题意；
B.根据可知，一个水分子种含有两个氢原子和一个氧原子，故B正确不合题意；
C.水是由水分子构成的，故C正确不合题意；
D.水是由水分子构成的，而不是由氢原子与氧原子组成的，故D错误符合题意。
故选D。
课后巩固
1.（2022八上·义乌期中）从电解水的实验中可知( )
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．水分子含有氢分子和氧分子D．水电解过程中产生了新的分子
【答案】D
【解析】根据对电解水的实验现象和结论分析判断。
【解答】水在通直流电的条件下分解，生成氢气和氧气。根据质量守恒定律可知，水由氢元素和氧元素组成。从微观上看，水分子由氢原子和氧原子构成，故D正确，而A、B、C错误。
2．（2024八上·临海期末）下图是电解水的简易装置，下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中现象表示实验还未开始
B．该实验能证明水由氢气和氧气组成
C．实验中a、b试管中收集的气体质量比为2：1
D．水分解的过程中，氢原子和氧原子数目不发生变化
【答案】D
【解析】水在通电的条件下能够分解，生成氧气和氢气，生成氧气与氢气的体积比大约等于1：2，据此解答。
【解答】A.从图中可以看出，a中生成的气体的体积是b中生成气体体积的2倍，由此看出，实验已经开始一段时间，故A错误；
B.该实验能够证明水是由氢元素与氧元素组成的，故B错误；
C.实验中a、b试管中收集的气体的体积比大约为2：1，故C错误；
D.在水分解的过程中，遵循质量守恒定律，氢原子与氧原子的数目不发生变化，故D正确。
3.（2022八上·杭州期中）某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体（U型管中预先加入了少量氢氧化钠，氢气气的密度比空气小），下列说法不正确的是（ ）
A．a是电源的负极
B．d管中的气体先收集的气体可以用带火星的木条检验
C．U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性
D．该实验说明水分子中含有氢分子和氧分子
【答案】D
【解析】根据对水的电解实验的认识判断。
【解答】A.a管中的气体用向下排空气法收集，说明它的密度小于空气，应该为氢气。而与电源负极相连的试管生成氢气，因此a是电源的负极，故A正确不合题意；
B.d管中的气体用向上排空气法收集，即它的密度大于空气，应该为氧气，可以用带火星的木条检验，故B正确不合题意；
C.U型管中加入少量氢氧化钠的目的是增强导电性，从而加快反应进度，故C正确不合题意；
D.该实验说明水分子中含有氢原子和氧原子，故D错误符合题意。
4.（2022·浙江杭州八年级期末）如图为电解水的实验装置，关于电解水实验下列说法正确的是（ ）
A．试管A中收集到的是氧气 B．试管B端连接的电极为负极
C．AB试管中收集到气体的质量比值为2：1 D．该实验能说明水是由氢元素和氧元素组成的
【答案】D
【解析】A. 电解水时，正氧负氢，氢二氧一，所以试管A中收集到的是氢气，此选项错误；
B. 试管B端连接的电极为正极，此选项错误；
C. A、B试管中收集到气体的质量比值为2×2：32=1:8，此选项错误；
D. 该实验能说明水是由氢元素和氧元素组成的，此选项正确。故选D。
5．（2023八上·义乌期末）如图是水电解过程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．水电解属于物理变化
B．水分子是由氢分子和氧分子构成的
C．水是由原子直接构成的
D．水分子是由氢原子和氧原子组成的
【答案】D
【解析】根据对水电解过程的现象、结论的理解判断。
【解答】A.水电解时生成氢气和氧气，有新物质生成，为化学变化，故A错误；
BD.根据化学式H2O可知，水分子由氢原子和氧原子构成，故B错误，D正确；
C.水由水分子构成，不是由原子直接构成，故C错误。故选D。
6．（2022·浙江嘉兴·八年级期末）水与生命息息相关，在研究水的组成时某兴趣小组开展了水电解的实验（甲），并绘制了水电解的微观过程示意图（乙）。
（1）在水电解的过程中，产生了两种不同的气体，其中___________（选填“A"或“B" ）玻璃管内的气体可燃烧并产生淡蓝色火焰。
（2）微观探析是我们研究物质组成的重要方法，如采用微观模型有利于我们更好的理解水的组成。在图乙中表示水分子的是___________（填字母）。
【答案】B A
【解析】（1）可燃并产生淡蓝色火焰是氢气，B的体积大，为氢气。
（2）一个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的，故A图符合题意。
7．（2023八上·椒江期末）小科利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置，进行了电解水的实验。接通电源后实验现象很不明显。在老师的建议下向水中加入了少量白醋后，顺利完成了实验。
（1）加入白醋的目的是 。
（2）与电源 极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）铅笔芯能作为电极，说明铅笔芯 （选填“是”或“不是”）导体。
【答案】（1）增强水的导电性（2）负（3）是
【解析】（1）纯水不导电，而普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子，且离子的浓度越大，导电性越强。
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。
（3）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】（1）加入白醋的目的是增强水的导电性。
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积较大，会产生较多的气泡。因为与负极相连的试管收集氢气，所以与电源负极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）笔芯能作为电极容易导电，说明铅笔芯是导体。
8．（2022八上·温州月考）水在直流电的作用下，能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时，他们即 化合成水。根据水在通直流电的条件下所发生的变化事实，回答下列问题：
（1）1 管内产生的气体是 。
（2）请在图 2 中画出反应后的生成物 。
（3）图甲实验揭示了水是由 组成的。
【答案】（1）氢气（2）和（3）氢和氧
【解析】（1）在电解水的实验过程中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍；
（2）根据电解水的反应产物分析解答；
（3）根据质量守恒定律分析水的组成。
【解答】（1）根据图片可知，1管内气体体积大于2管气体体积，则1管内气体为氢气。
（2）水在通直流电的条件下，生成氢气和氧气，则图2中生成物为：和。
（3）根据质量守恒定律可知，水是由氢和氧组成。
9.（2022·浙江期中）如图甲所示为电解水的实验装置， 如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）如图甲所示，b 管与电源 极相连产生气体。
（2）在电解水实际操作中，a、b 两管内收集到的气体的体积比通常大于 2：1，其原因是两种气体 在水中的溶解度不同，则在相同条件下， (选填“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
【答案】（1）正（2）氢气
【解析】（1）在电解水的过程中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管生成氧气，与负极相连的试管生成氢气。
（2）根据氢气和氧气在水中溶解度的不同解答。
【解答】（1）根据图片可知，b管中气体体积小于a管，则b管为氧气。与正极相连的试管生成氧气，则b管与电源正极相连。
（2）在电解水实际操作中，a、b 两管内收集到的气体的体积比通常大于 2：1，其原因是两种气体 在水中的溶解度不同，则在相同条件下，氢气更难溶于水。
10.（2022八上·衢州期中）如图甲所示为电解水的实验装置，如图乙所示为电解水反应的微观过程示意图。回答问题：
（1）甲图中，b管与电源 极相连。检验b管中气体的方法是 。 （2）理论上产生的氧气与氢气的体积比为1：2 ，由于在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，则实验能收集的氧气与氢气的体积比 1：2 （选填：“大于、小于或等于”）。
（3）该实验可证明水是由 组成。
（4）图乙中表示氧分子的是（ ）
A．B．C．
【答案】（1）正；用带火星的木条靠近管口 （2）小于 （3）氢和氧组成 （4）C
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。根据氧气的检验方法解答；
（2）根据溶解性的大小确定二者体积之比的变化；
（3）根据反应产物确定水的组成；
（4）根据氧分子的构成判断。
【解答】（1）甲图中，a管内气体体积大于b管，则a管内为氢气，b管内为氧气。与正极相连的试管收集氧气，则b管与电源正极相连。检验b管内氧气的方法为：用带火星的木条靠近管口。
（2）在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气，可以近似看作氧气稍微溶解，而氢气不溶解，即比值1：2中，分子变小而分母不变，那么比值减小，即实验能收集的氧气与氢气的体积比小于1：2。
（3）水在通直流电的条件下生成氢气和氧气，根据质量守恒定律得到，水由氢和氧组成。
（4）根据水分子H2O可知，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，则在中，中间黑色的大圆为氧原子。根据O2可知，一个氧分子由两个氧原子构成，即为 ，故选C。
11．（2022八上·义乌期中）天宫空间站的宇航员所需要的氧气主要是靠电解水获得的，请回答：
（1）图甲是电解水的实验装置，检验 a 处气体的方法是 。
（2）图乙是电解水的微观过程， 其正确的顺序是 。(填字母)
（3）在电解水的过程中会加入少量的硫酸，其目的是 ， 通电一段时间后溶液中溶质的质量分数会 。(填“变大” 、“变小” 、“不变”)
【答案】（1）用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口，打开活塞，带火星的木条复燃则为氧气
（2）cab （3）增加溶液的导电性；变大
【解析】（1）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。根据氧气的检验方法解答。
（2）化学变化的本质就是分子分解为原子，而原子重新结合形成新分子的过程。
（3）纯水为绝缘体，不能够导电，普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子。根据“溶质质量分数=”分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，a处气体体积小于b处，则a管内为氧气，则检验方法为：用带火星的木条靠近尖嘴玻璃管口，打开活塞，带火星的木条复燃则为氧气。
（2）根据乙图可知，水电解的过程，其实就是水分子分解为氢原子和氧原子，而氢原子生成氢分子，氧原子生成氧分子的过程，则正确顺序为：cab。
（3）在电解水的过程中会加入少量的硫酸，其目的是增加溶液的导电性。通电一段时间后，溶液中的溶质质量不变，但是溶剂的质量减小，根据“溶质质量分数=”可知，溶液中溶质的质量分数会变大。
12．（2022八上·杭州期中）小金分别在等量的蒸馏水中加入不同体积的同种硫酸溶液（硫酸不参与反应），做了三次电解水实验，测出电解水时收集到20毫升氢气所需的时间，数据记录如表所示。
请回答下列问题：
（1）根据上述实验设计可知，小欢要探究的问题是 。
（2）第1次实验中，开始时，玻璃管内约有210毫升的硫酸溶液，结束后装置中剩下的硫酸溶液中，发生改变的是 (选填数字)。①水的质量、②硫酸溶质的质量、③溶液的总质量、④溶质的质量分数
【答案】（1）硫酸的浓度对电解水速率的影响（2）①③④
【解析】（1）根据表格数据确定探究的变量，从而确定探究的问题；
（2）根据对水的电解实验的认识分析判断。
【解答】（1）根据表格可知，其中的变量为加入硫酸溶液的体积，则小欢要探究的问题是：硫酸的浓度对电解水速率的影响。
（2）在水的电解过程中，部分水分解生成氢气和氧气，即水的质量发生改变，故①符合题意；
其中的硫酸溶质不参加反应，因此溶质保持不变，故②不合题意；
溶质的质量不变，溶剂水的质量变小，则溶液的质量变小，故③符合题意；
溶质的质量不变，而溶液的质量变小，根据“溶质质量分数=可知，溶质质量分数变大，故④符合题意。
故选①③④。
13．（2024八上·期末） 在电解水的实验中(如图甲)，与电池负极相连的试管内得到氢气，与电池正极相连的试管内得到氧气，两种气体的体积比是2：1。由这一事实可以推知，在同温同压下，相同体积的任何两种气体中含有的分子的数量相同。
用上面得到的结论分析，如图乙是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积，纵坐标表示反应后剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定)。试回答：
（1）实线部分表示剩余的气体是 。
（2）实线与虚线的交点表示的意义是 。
（3）反应前原有氢气 mL。
【答案】（1）氢气
（2）两种气体恰好完全反应
（3）6
【解析】（1）根据反应过程中氢气体积随反应的发生减小分析；
（2）根据两线交点为恰好完全反应分析；
（3）根据氢气和氧气反应的体积比为2：1分析。
【解答】（1）横坐标表示氧气体积，实线随氧气的增加，气体体积减少，则说明为氢气剩余气体。（2）实线与虚线交点表示氢气和氧气恰好完全反应。
（3）恰好完全反应消耗氧气体积3mL，氢气与氧气反应的体积比为2：1，则反应前原有氢气6mL.
14． 某学习研究小组用水电解器电解水， 测定两管逸出气体的体积，记录如下表， 请回答：
（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是
（2） 装置气密性良好、读数正确， 但电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是
（3） 根据分子模型 回答下列问题。
①甲、乙、丙三种物质中属于化合物的是
②从图中你可以得出的正确结论是 (填序号， 可多选)。
a．分子是由原子构成的
b． 反应前后分子种类不变
c． 化学反应中分子可分成原子， 而原子不能再分
③在电解水实验中一般会加入 等物质增强溶液的导电性。
【答案】（1）1：2
（2）开始阶段氧气和氢气在水中溶解未达到饱和状态且氧气在水中的容解度比氢气大
（3）甲；ac；氢氧化钠或稀硫酸
【解析】（1） 电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
（2）根据氢气难溶于水，氧气不易溶于水，它们的溶解性不同分析。
（3）根据物质的分类，化学反应的实质分析。
实验中一般会加入稀硫酸或氢氧化钠溶液等物质增强溶液的导电性。
【解答】（1）水电解时在阳极和阴极产生气体的分子个数比理论上是1：2。
（2）电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是：氢气难溶于水，氧气不易溶于水，它们的溶解性不同，开始阶段氧气和氢气在水中溶解未达到饱和状态，且氧气在水中的容解度比氢气大。
（3）① 甲是水，乙是氢气，丙是氧气，三种物质中属于化合物的是水，氢气、氧气属于单质。
② 从图中可以得出的正确结论是：a.分子是由原子构成的；c.化学反应中分子可分成原子，而原子不能再分。
③ 在电解水实验中一般会加入稀硫酸或氢氧化钠溶液等物质增强溶液的导电性。
15．（2021·浙江台州·八年级期中）如图所示，图1是水电解实验装置，图2是某同学针对图1实验的创新装置。图2的创新实验操作步骤如下：先将装置固定在铁架台上，向其中注入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液作电解液，用注射器将电解液注满移液管并倒立在装置的两极，连接好导线后闭合开关，通电约4分钟，产生一定量的气体时，关闭电源，随即检验两极产生的气体。请你结合图示和操作步骤，回答下列问题：
（1）在图2中与电源正极相连接的移液管中收集到某气体，检验该气体的方法是___________。
（2）水中加入氢氧化钠的好处是___________。
（3）你认为图2的创新实验相对图1来说，所具备的优点有( )
①实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液；
②非常方便两极气体的检验；
③所用实验器材都是用家里常见的物品改制而成
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
（4）以下有关该实验的说法正确的是( )
A．实验产生两种气体的质量之比为1∶2
B．由该实验可以得出水是由氢气和氧气组成的
C．在该实验中水发生了化学变化
D．可以直接观察到两个电极上产生氢气和氧气
【答案】用带火星的木条，木条复燃 增加水的导电性 D C
【解析】（1）在图2中与电源正极相连接的移液管中收集到氧气，检验该气体的方法是：用带火星的木条，木条复燃。
（2）水中加入氢氧化钠的好处是增加水的导电性。
（3）①实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液，比较安全，故①正确；
②非常方便两极气体的检验，故②正确；
③所用实验器材都是用家里常见的物品改制而成，故③正确。
故选D。
（4）A．实验产生两种气体的体积之比为1∶2，而不是质量之比，故A错误；
B．由该实验可以得出水是由氢元素和氧元素组成的，故B错误；
C．在该实验中生成了新物质，即水发生了化学变化，故C正确；
D．不能直接观察到两个电极上产生氢气和氧气，需要通过实验验证，故D错误。故选C。
实验装置
现象
①通电后，电极上产生气泡，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快;
②经过一段时间后，观察到正极与负极产生气体的体积比约为1:2,即与负极相连的玻璃管中气体的体积约为与正极相连的玻璃管中气体的体积的2倍
气体的检验
正极:将带火星的木条放在玻璃管尖嘴口处，木条复燃，证明此玻璃管内收集的是氧气;
负极:将燃着的木条放在玻璃管尖嘴口处，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色
文字表达式
水 通直流电 氢气＋氧气
实验结论
实验结论水在通电的条件下，生成了氢气和氧气，所以水由氢和氧组成
注意点
①电解水时通的是直流电。
②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是增强水的导电性。
③“正氧负氢1比2”是指气体体积比，而非质量比。
④水是由氢和氧组成的，不能认为水是由氢气和氧气组成的。
⑤电解水时产生氢气和氧气的体积比大于2:1的原因有:
A.产生的氧气氧化电极而减少; B.在水中氧气的溶解度大于氢气。
实验次数
1
2
3
蒸馏水体积/毫升
200
200
200
加入硫酸溶液的体积/毫升
10
5
2
收集20毫升氢气的时间/秒
396
578
1231
时间/min
体积/mL
1
2
3
4
5
6
7
8
连电源负极的管(A)中气体
6
12
20
29
39
49
59
69
连电源正极的管(B)中气体
2
4
7
11
16
21
26
31
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