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课题 3 水的组成
答案：
(1)小 (2)氢气＋氧气――→水 (3)水――→氢气＋氧气 (4)1∶2 (5)使带火星
的木条复燃 (6)氢、氧两种元素 (7)同种元素 (8)纯净 (9)不同种元素 (10)纯净
1．氢气的性质
(1)氢气的物理性质
氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小。
实验室如何收集氢气啊？
由于氢气难溶于水，可以用排水法，也可以根据其密度小的性质，采用向下排空气法。
(2)氢气的化学性质——可燃性
①氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰。
②氢气与一定量的空气或氧气混合遇明火时可能会发生爆炸。
上述两种情况均可用同一文字表达式表示：氢气＋氧气――→水。
(3)检验氢气纯度的方法
如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口并向下靠近火焰，移开拇指，若发出尖锐
爆鸣声，表明氢气不纯，若声音很小则表示氢气较纯。
谈重点 点燃氢气前为什么要先验纯
如果氢气不纯，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度，在使
用氢气时，一定要特别注意安全。
【例1】航天所用燃料之一为液氢，下列说法中属于H 的化学性质的是( )
2
A．液氢燃烧
B．氢气的密度比空气的小
C．氢气具有可燃性
D．燃烧产生淡蓝色火焰
解析：化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，可燃性属于物质的化学性质。
答案：C
2．电解水实验
(1)实验装置(略)
(2)实验现象
①两电极上均有气泡产生。
②正极端的玻璃管与负极端的玻璃管内气体体积比约为1∶2。
(3)气体验证
①正极端的玻璃管中的气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
②负极端的玻璃管中的气体被点燃火焰呈淡蓝色，证明是氢气。
(4)实验结论
1水在直流电的作用下，分解产生了氢气和氧气，文字表达式为：
水――→氢气＋氧气
(HO) (H) (O)
2 2 2
(5)电解水时的注意事项
①与电池负极相连的电极产生氢气，与电池正极相连的电极产生氧气，可记为“正氧负
氢，氢二氧一”。
②电解水时通的是直流电，而不是交流电。
③理论上水分解产生的氢气与氧气的体积比为2∶1，但由于氧气比氢气在水中溶解的
量多，所以实验开始一段时间氢气的体积往往大于氧气体积的2倍。
④水通电分解产生氢气和氧气，但不能认为水是由氢气和氧气组成的。
水的导电性很弱，加入少量稀硫酸或氢氧化钠，可增强水的导电性啊！
【例2—1】如图所示为通电分解水的简易装置。试完成下列问题：
(1)与A量筒中的电极相连接的是电池的________极，B量筒中收集的气体是________。
(2)如果用V和V分别表示A量筒和B量筒中收集的气体的体积，则V∶V约等于
A B A B
________∶________。
(3)该实验能证明的结论是：
①________________________________________________________________________
；
②________________________________________________________________________
。
解析：水通电分解，与电源正极相连的试管得到O，与电源负极相连的试管得到H，体积
2 2
比大约为1∶2。
答案：(1)负 氧气
(2)2 1
(3)①水是由氢、氧两种元素组成的 ②水中氢、氧两种元素的原子个数比是2∶1(其
他合理答案也可)
(6)水分解的微观解释
①每个水分子(HO)是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
2
②当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子
聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气，如图。
水分子分解示意图
谈重点 水分解的微观解释 水通电分解属于化学变化。变化中，水分子变成了氢分子
和氧分子，分子发生了改变，但构成水的氢原子和氧原子没变，只是发生了重新组合。
【例2—2】水电解的过程可用下列图示表示，微粒运动变化的先后顺序是( )
2A．①②③④ B．④①③②
C．①②④③ D．①④③②
解析：水电解的微观过程是：水是由水分子构成的，在电流的作用下，水分子分解为氧原
子和氢原子，氧原子向正极运动，氢原子向负极运动，氧原子和氢原子分别在正极和负极两
两结合，生成氧分子和氢分子，进而放出氧气和氢气，A正确。
答案：A
3．单质和化合物
(1)单质
由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氢气(H)、氧气(O)、氮气(N)都是单质。
2 2 2
辨误区 只含一种元素的物质一定是单质吗 只含一种元素的物质不一定是单质。因
为该物质不一定是纯净物。例如，氧元素可以组成氧气和臭氧，但氧气和臭氧的混合气体却
不是单质。
(2)化合物
组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物。如二氧化碳(CO)、高锰酸钾(KMnO)都是
2 4
化合物。
辨误区 含不同种元素的物质一定是化合物吗 含两种或两种以上元素的物质并不一
定是化合物。因为它不一定是纯净物，例如，空气由多种元素组成，但属于混合物。
(3)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做氧化物。如水(HO)、二氧化
2
碳(CO)都是氧化物。
2
辨误区 含氧元素的化合物一定是氧化物吗 含氧元素的化合物不一定是氧化物。氧
化物的组成元素必须为两种且一种是氧元素。例如，氯酸钾(KClO)虽然含氧元素，但不是氧
3
化物，因为它由三种元素组成。
【例3】下列物质中属于化合物的是( )
A．二氧化硫 B．空气
C．磷 D．加碘食盐
解析：二氧化硫由一种物质组成，是纯净物，二氧化硫又是由不同种元素组成，所以属于
化合物，故A项正确；空气、加碘食盐都是由不同的物质组成，属于混合物，故B、D错误；磷属
于单质，故C错误。
答案：A
4．单质、化合物、氧化物之间的关系
(1)单质与化合物的关系
都是纯净物，单质含同种元素，化合物含不同种元素。一种纯净物如果不是单质，则一定
是化合物。
(2)化合物与含氧化合物、氧化物的关系(如图)：
(3)化合物与混合物的关系
化合物是含不同元素的纯净物，与混合物是两个不同的概念。
(4)判断单质、化合物、氧化物的依据是物质的组成元素，而不是物质的名称。
【例4】(综合题)下列分别盛有不同物质的容器中(如图)，所盛物质属于单质的是
________，化合物的是________，纯净物的是________，混合物的是________，氧化物的是
________。(均填容器下的代号)
3解析：氧气和液氧属于同一种物质，且是由同种元素组成的纯净物，故A中的物质属于
单质；氧气和臭氧、二氧化碳和一氧化碳、过氧化氢和水虽然分别都是由相同的元素组成的，
但属于两种不同的物质，故B、C、E中的物质都属于混合物；冰和水是两种不同状态的同种物
质，是由两种不同的元素组成的化合物，且其中一种是氧元素，故D中物质属于化合物，也属
于氧化物。
答案：A D A、D B、C、E D
5．物质的分类
【例5】(综合应用题)将下列物质按要求分类(填序号)：
①空气 ②氧气 ③水蒸气 ④高锰酸钾 ⑤铁粉 ⑥氮气 ⑦海水 ⑧冰水共存物
⑨过氧化氢和水 ⑩二氧化硫
(1)属于混合物的是________。
(2)属于化合物的是________。
(3)属于单质的是________。
解析：由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物，因此①⑦⑨为混合物；含有不同种
元素的纯净物叫做化合物，因此③④⑧⑩为化合物；由同种元素组成的纯净物叫做单质，因
此②⑤⑥为单质。
答案：(1)①⑦⑨ (2)③④⑧⑩ (3)②⑤⑥
6．水的电解实验的创新应用题
电解水时，应通直流电。电源正极处得到的气体能支持燃烧，是氧气；电源负极处得到的
气体能燃烧，是氢气。且氧气与氢气的体积比约为1∶2，简单记为“正氧负氢，氢二氧一”。
要熟记这一实验事实，有很多题目通过多种形式来考查我们对水电解实验的现象掌握情况。
另外题目有时告知我们H 与O 的体积比不是2∶1或大于2∶1，此时要考虑到H、O 在
2 2 2 2
水中不同的溶解能力(O 比H 更易溶于水)，或者装置漏气等情况。
2 2
【例6】(创新题)如图所示，图1是电解水的简易装置；图2是电解水生成气体的体积随
时间的关系图，试回答下列问题：(甲试管生成气体A，乙试管生成气体B)
4(1)图中a、b两极分别是电源的哪一极：
a是________极；b是________极。
(2)气体B可以用点燃的木条检验，现象是____________________，说明气体B有
________(性质)。
(3)3 min时，甲、乙两个试管内收集的气体的体积比约为______。
解析：要学会从图像中获取信息，并把信息转化为解答问题的已知条件。从图像上可以
看出，同一时间内产生A气体的体积大约是B气体的两倍，因此A为氢气，B为氧气，据此为
条件，后面的问题便可迎刃而解。
答案：(1)负 正 (2)燃着的木条燃烧更剧烈 助燃性 (3)2∶1
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