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第15 讲 水的组成
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暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径
新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架
重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法
典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升
分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力
1．通过实验认识水的组成。
2．认识氢气的性质。
3．学习科学的分类方法。掌握纯净物的简单分类。
重点01 氢气的性质
1．氢气物理性质：
无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。（可用排水法、向下排空气法收集）
2．氢气的化学性质：可燃性
（1）氢气的燃烧：
①现象：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的小烧
杯，片刻后烧杯内壁有水雾产生；
②表达式：
文字表达式：氢气 + 氧气
水 ；
符号表达式：H2 + O2
H2O
③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。
（2）混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此，点燃氢气前要检验氢气的纯度。
（3）氢气验纯的方法：用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火。若发出尖锐爆鸣声表明
气体不纯，若声音很小则气体较纯。
【方法技巧】
1．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。
重点02 探究水的组成及变化
1．实验过程
（1）在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录电极附近和玻璃管内发生的现象。
水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性
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
产生气泡少，水位下降较慢
产生气泡多，水位下降较快
比较两个玻璃管
内现象的差异
（1）正极产生气泡少，负极产生气泡多；
（2）正负极产生的气体体积比约为1∶2
（2）切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录现象。
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
2．表达式：
文字表达式：水
氢气↑ + 氧气↑
符号表达式： H2O
H2 ↑ + O2↑
3．实验分析：
（1）水在通电后，发生了分解反应，生成了氢气和氧气，且体积比约为2∶1。
（2）元素种类分析：生成物中有氢、氧元素，反应前后元素的种类不会改变。
【方法技巧】
简单判断两电极产生气体方法：“正氧负氢，氢二氧一”，谐音记忆为“争养父亲，氢二氧一”。
4．实验结论：
（1）水是由氢元素和氧元素组成的；
（2）化学变化中，分子可分，原子不可分。
【易错提醒】
（1）电解水生成的氢气和氧气的体积比为2:1，不是质量比。
（2）根据电解水的实验，水的由氢元素和氧元素组成的，不能说水是由氢气和氧气组成的。
根据精确的实验结果，每个水分子由2 个氢原子和1 个氧原子构成，因此水可以表示为H2O。
拓展提升：实验开始时，正负极气体体积比常小于1:2，原因是：
①氧气比氢气更易溶于水，一部分氧气溶解在水中；
②氧气的化学性质较活泼，可能与电极反应消耗一部分。实验一段时间后，两者的体积比接近1:2。
5．从微观角度分析水的电解：
通电
通电
（1）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。
（2）元素种类分析：化学反应前后原子种类不变，故元素的种类不变。
（3）化学变化中，分子可分，原子不可分。化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子。
重点03 物质的简单分类
1. 单质：由同种元素组成的纯净物。（分子中只有一种原子）
2. 化合物：由不同种元素组成的纯净物。（分子中有几种原子）
3. 氧化物：由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素的化合物。
4. 物质的简单分类：
拓展提升：从宏观和微观角度分析物质分类的依据
分类依据
宏观上
微观上
纯净物和混合物
物质种类是否为一种
微观上是否含不同的分子（若是由原子直
接构成的物质则含不同的原子）
单质和化合物
纯净物中元素种类是否为一种
分子中是否含不同的原子
氧化物和含氧化合物
化合物中元素种类是否只有两种，且
其中一种是氧元素。
分子中是否只含有两种原子，且其中一种
是氧原子
【方法技巧】
（1）单质、化合物前提必须是纯净物。
（2）同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物。
（3）一种化合物由两种元素组成且含氧元素就是氧化物。如二氧化碳CO2、四氧化三铁Fe3O4；
（4）若化合物由两种以上元素组成，即使含有氧元素也不是氧化物。即：含氧化合物包含氧化物。如高锰
酸钾KMnO4 是含氧化合物，但不是氧化物。
考向01 氢气的燃烧实验
【典例01】（25-26 九年级上·广东梅州·阶段检测）通过研究氢气的燃烧来认识水的组成，下列说法正确的
是
A．点燃氢气前一定要检验其纯度
B．点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟
C．点燃氢气，罩在火焰上方的干冷烧杯只出现水珠，可见水中一定含有氧元素
D．氢气在空气中安静地燃烧，产生黄色火焰
【答案】A
【详解】A、氢气属于可燃性气体，若混有空气或氧气，点燃时可能爆炸。因此，检验纯度是必要操作，该
说法正确；
B、氢气燃烧生成水，干冷烧杯应出现水珠，而非白烟。白烟通常为固体颗粒，该说法错误；
C、点燃氢气， 烧杯出现水珠仅能证明水含氢元素（来自H2），需结合其他实验（如电解水，有氧气生成）
才能确定水含氧元素，该说法错误；
D、 氢气燃烧火焰为淡蓝色，该说法错误；
故选：A。
【即时提升1-1】（25-26 九年级上·河南安阳·期末）氢气是最理想的能源，可以作为火箭的燃料使用，这
是因为氢气
A．有助燃性
B．能还原某些金属氧化物
C．有可燃性
D．有氧化性
【答案】C
【详解】氢气作为火箭燃料，是因为它具有可燃性，燃烧时能放出大量热，提供动力，故选C。
【即时提升1-2】（25-26 九年级上·吉林四平·期中）下列关于氢气性质实验的叙述，错误的是
A．点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声表明气体不纯
B．氢气中混有空气，点燃可能发生爆炸
C．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
D．用干燥的烧杯罩在氢气的火焰上，烧杯内壁有水珠出现
【答案】C
【详解】A、点燃氢气时，若发出尖锐爆鸣声，说明气体中混有空气（或氧气），纯度不足。故A 正确；
B、氢气与空气混合达到爆炸极限时，遇明火可能爆炸。故B 正确；
C、氢气在空气中燃烧的火焰颜色为淡蓝色，而非蓝紫色。故C 错误；
D、氢气燃烧生成水蒸气，用干燥烧杯罩住火焰，水蒸气遇冷凝结成水珠，故D 正确。
故选C。
考向02 水的电解实验
【典例02】（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。
【即时提升2-1】（25-26 九年级上·云南昆明·期末）利用电解水实验可探究水的组成。下列说法正确的是
A．电解水实验证明水由氢气和氧气组成
B．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2:1
C．与电源正极端相连的管内收集到的是氢气
D．利用氢气在氧气中燃烧也能探究水的组成
【答案】D
【详解】A、根据反应前后元素的种类不变，电解水实验证明水由氢元素和氧元素组成，而非氢气和氧气，
该选项不符合题意；
B、电解水的化学方程式为
2
2
2
2H O
2H
+O
通电
，其中氢气和氧气的质量比为
2 2
2 16
18
´
´
=
：
：，该选项不
符合题意；
C、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，该选项不符合题意；
D、氢气在氧气中燃烧生成水，
2
2
2
2H +O
2H O
点燃
，根据反应前后元素种类不变可证明水由氢、氧元素组成，
该选项符合题意。
故选D。
【即时提升2-2】（25-26 八年级上·山东烟台·期末）下列有关水的分解实验（如下图）的说法，错误的是
A．a 管产生的气体能使带火星的木条复燃
B．连接正负两极的玻璃管收集的气体质量之比为1: 2
C．点燃b 管产生的气体，能再次产生水
D．该实验可证明水是由氢元素和氧元素组成
【答案】B
【详解】A、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，装置中玻璃管a 收集的气体较少，是氧气，能使带火星
的木条复燃，该选项正确；
B、根据
2
2
2
2H O
2H
+O
通电
，电解水时“正氧负氢、氢二氧一”，正极产生的是氧气，负极为氢气，氧气
和氢气的体积比为1：2，质量比为
32: 2 2
8:1
´
=
，该选项错误；
C、b 管产生的气体为氢气，氢气燃烧生成水，化学方程式为
2
2
2
2H +O
2H O
点燃
，该选项正确；
D、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前
后元素种类不变，可得出水是由氢、氧两种元素组成，该选项正确；
故选：B。
考向03 物质的简单分类
【典例03】（2026·河南新乡·三模）河南安阳殷墟出土的司母戊鼎举世闻名，是当今世界出土的最大、最
重的古代单体青铜礼器。青铜器长期埋于地下，其表面会生成多种物质。下列与铜有关的物质中，属于氧
化物的是
A．Cu
B．Cu2O
C．CuSO4
D．
2
2
3
Cu (OH) CO
【答案】B
【详解】氧化物的判定标准为：属于化合物，由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素。
A.Cu 是仅由铜元素组成的单质，不属于化合物，A 错误；
B.
2O
Cu
是由铜、氧两种元素组成，属于化合物，B 正确；
C.
4
CuSO 是由铜、硫、氧三种元素，不满足“由两种元素组成”的要求，C 错误·；
D.
2
2
3
(
)
Cu OH
CO 是由铜、氧、氢、碳四种元素，不属于氧化物，D 错误。
【即时提升3-2】（25-26 九年级下·河南新乡·期中）分类是学习化学的一种重要方法。下列对于海水、生
石灰、液氧三种物质的分类正确的是
A．混合物、化合物、氧化物
B．单质、混合物、纯净物
C．氧化物、混合物、单质
D．混合物、氧化物、单质
【答案】D
【详解】海水含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物；生石灰是氧化钙（CaO ）的俗称，是由钙、氧两
种元素组成的纯净物，属于氧化物；液氧是液态的氧气，是只由氧元素组成的纯净物，属于单质。故选D。
【即时提升3-2】（2026·陕西宝鸡·二模）下列示意图中，大小和颜色不同的小球分别表示不同元素的原子，
其中表示化合物的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【分析】首先明确物质分类的微观判断规则：
纯净物由一种微粒（分子或原子）构成，混合物由多种微粒（分子或原子）构成
单质是纯净物中，分子仅由同种原子构成的物质；化合物是纯净物中，分子由不同种原子构成的物质。
【详解】A.仅含有1 种分子，且每个分子由两种不同的原子构成，符合化合物的微观特征，正确。
B.含有2 种不同的分子，属于混合物，错误。
C.仅含有1 种分子，但分子全部由同种（白色）原子构成，属于单质，错误。
D.仅含有1 种分子，但分子全部由同种（黑色）原子构成，属于单质，错误。
基础巩固
1．（25-26 九年级上·山东青岛·阶段检测）关于氢气的说法错误的是
A．常温常压下，无色有刺激性气味
B．密度比空气小
C．点燃氢气前应检验纯度
D．燃烧产物无污染
【答案】A
【详解】A、常温常压下，氢气是无色、无味的气体，不是有刺激性气味，该说法错误。
B、氢气的密度比空气小，该说法正确。
C、氢气是可燃性气体，点燃前应检验纯度，防止发生爆炸，该说法正确。
D、氢气燃烧生成水，产物无污染，该说法正确。
故选A。
2．（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
3．（2026·贵州毕节·二模）
60
C 常用于超导、催化、能源及医学等领域。
60
C 属于
A．单质
B．氧化物
C．酸
D．碱
【答案】A
【详解】
60
C 是仅由碳元素一种元素组成的纯净物，符合单质的定义。
4．（25-26 九年级上·陕西西安·期末）下列物质中，前者属于单质，后者属于混合物的是
A．澄清石灰水、水蒸气
B．冰水混合物、稀有气体
C．液氧、氢气
D．氮气、赤铁矿
【答案】D
【详解】A. 澄清石灰水是混合物，错误。
B. 冰水混合物是化合物，错误。
C.氢气是纯净物，错误。
D.正确。
5．（2026·湖南怀化·一模）如图所示是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法中，不正确的是
A．通电过程中，观察到a、b 管中液面下降B．该实验生成氢气与氧气的体积比为2：1
C．实验证明水是由氢、氧两种元素组成
D．a 管的气体燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】D
【详解】电解水实验遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律：
A、通电后a、b 管内均反应生成气体，管内压强增大，两管液面均下降，说法正确。
B、电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，说法正确。
C、化学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，可证明水由氢、氧两种元素组成，
说法正确。
D、a 管连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，无可燃性，不能燃烧，说法错误。
故选D。
6．（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1: 2，不是2:1，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。
7．（2026·河南周口·模拟预测）关于氢气的燃烧和电解水实验，下列说法正确的是
A．两个实验均可以探究水的组成
B．实验②中a 管产生的是氧气
C．实验①中点燃氢气之前不需要检验其纯度
D．实验②中a 和b 两管上方收集的气体质量比约为2:1
【答案】A
【详解】A.氢气和氧气反应只生成水，电解水只生成氢气和氧气，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、氧元素组成，可探究水的组成，正确；
B.电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一（体积比）”的规律，a 管气体体积更大，产生的是氢气，错误；
C.氢气是可燃性气体，混有空气时点燃可能发生爆炸，因此点燃氢气前必须检验纯度，错误；
D.a 管的氢气和b 管的氧气体积比约为2:1，根据电解水反应的质量关系，二者质量比为
2
2
m H
: m O
2 2 :32
1:8
=
´
=
，错误。
9．（25-26 九年级上·重庆·期末）水是生命之源，下列关于水的四个变化过程说法不正确的是
A．过程①中的自来水通过蒸馏可变成纯水
B．过程②中水分子间隔发生改变
C．过程③可证明水是由氢、氧元素组成的
D．过程④可说明氢气和氧气都能够作燃料
【答案】D
【详解】A、蒸馏可以除去水中的所有杂质，因此过程①中的自来水通过蒸馏可变成纯水，故选项说法正
确。
B、过程②中水变成水蒸气，水分子间隔变大，故选项说法正确。
C、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，可得出水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确。
D、氧气具有助燃性，但没有可燃性，不能作燃料，过程④氢气作为可燃物发生了燃烧，说明氢气具有可
燃性，因此氢气能够作燃料，故选项说法不正确。
故选D。
10．如图是电解水实验的改进装置，反应前注射器活塞均在0 刻度处，下列说法不正确的是
A．该实验说明水分子可以再分
B．注射器I 中气体可以使燃着木条燃烧的更旺
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4mL 刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至2mL 刻度处
【答案】D
【详解】A、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，该事实说明分子是可以再分的。A 项说法正确；
B、注射器I 连接的是电源正极，产生的是氧气，能使燃着的木条燃烧的更旺。B 项说法正确；
C、纯水几乎不导电，电解水时，在水中加入少量硫酸钠是为了增强水的导电性。C 项说法正确；
D、电解水时，注射器I 连接的是电源正极，注射器Ⅱ连接的是电源负极，根据“正氧负氢、氢二氧一”可知，
正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2，故一段时间后，注射器I 活塞移
动至4mL 刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至8mL 刻度处。D 项说法错误。
故选D。
11．（25-26 九年级上·河南南阳·阶段检测）下列说法正确的是
A．同种分子构成的物质是纯净物，则纯净物一定由同种分子构成
B．同种元素的质子数相同，则质子数相同的粒子一定属于同种元素
C．单质由一种元素组成，则由一种元素组成的纯净物一定是单质
D．氧化物中含有氧元素，则含氧元素的都是氧化物
【答案】C
【详解】A、 构成物质的粒子有分子、原子、离子，纯净物也可由同种原子或离子构成，如铁由铁原子构
成属于纯净物，因此纯净物不一定由同种分子构成，A 错误。
B、粒子包含原子、分子等，质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如氖原子和水分子质子数均为10，不
属于同种元素，B 错误。
C、 单质的定义为由一种元素组成的纯净物，因此由一种元素组成的纯净物一定是单质，C 正确。
D、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，含氧化合物若元素种类超过两种则不属于氧化
物，如高锰酸钾含有氧元素但不属于氧化物，D 错误。
12．（25-26 九年级上·河南周口·期中）用下列物质的编号回答有关问题：
①冰水共存物②硬水③雨后洁净的空气④四氧化三铁⑤氮气⑥高锰酸钾完全分解后的固体产物⑦硫在
氧气中恰好完全反应的产物⑧澄清石灰水⑨水银⑩氯酸钾
其中属于混合物的是___________，属于纯净物的是___________，属于单质的是___________，属于化合物
的是___________，属于氧化物的是___________。
【答案】
②③⑥⑧
①④⑤⑦⑨⑩
⑤⑨
①④⑦⑩
①④⑦
【分析】①冰水共存物中只含有水一种物质，属于纯净物，水是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素
的化合物，属于氧化物；
②硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，属于混合物；
③雨后洁净的空气中仍含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；
④四氧化三铁只由一种物质组成，属于纯净物，四氧化三铁是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的
化合物，属于氧化物；
⑤氮气只由一种物质组成，属于纯净物，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质；
⑥高锰酸钾完全分解后的固体产物包括锰酸钾、二氧化锰，属于混合物；
⑦硫在氧气中恰好完全反应的产物为二氧化硫，属于纯净物，二氧化硫是由两种元素组成且其中一种元素
为氧元素的化合物，属于氧化物；
⑧澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物；
⑨水银是汞的俗称，只由一种物质组成，属于纯净物，汞是由汞元素组成的纯净物，属于单质；
⑩氯酸钾只由一种物质组成，属于纯净物，氯酸钾是由钾元素、氯元素和氧元素组成的纯净物，属于化合
物，不属于氧化物。
【详解】由分析可知，属于混合物的是②③⑥⑧；属于纯净物的是①④⑤⑦⑨⑩；属于单质的是
⑤⑨；属于化合物的是①④⑦⑩；属于氧化物的是①④⑦。
13．（2026·吉林四平·三模）水是生命之源。
(1)如图1 所示，在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，一段时间后，
观察到烧杯内壁有_______生成。
(2)如图2 是电解水的装置，通电一段时间后，切断电源，将燃着的木条放在______(填“甲”或“乙”)管尖嘴口，
观察到木条燃烧更旺。
(3)根据图1 和图2 实验可证明水是由______组成的。
【答案】(1)水雾
(2)乙
(3)氢、氧元素
【详解】（1）氢气燃烧生成水，生成的高温水蒸气接触冷而干燥的烧杯后液化成小水滴，故观察到有水雾
生成；。
（2）电解水遵循“正氧负氢”的规律，乙管连接电源正极，生成的气体是氧气，氧气具有助燃性，可使燃着
的木条燃烧更旺；
（3）图1 实验中氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，图2 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，可得水是由氢元素和氧
元素组成的。
14．（2026·河南郑州·二模）水是人类宝贵的自然资源。在很长的一段时期内，水曾经被看作是一种“元
素”，直到18 世纪末，人们通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。
(1)如图1 是电解水实验，电解时a 管连接电源的______(填“正极”或“负极”)，该反应基本反应类型属于______
反应。
(2)为探究不同电压和不同浓度NaOH 溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mLH2
所需时间如图2：
电解浓度为10%的NaOH 溶液时，改变电压对电解水速率的影响是：______。
【答案】(1)
负极
分解
(2)相同条件下，电压越高，电解水速率越快
【详解】（1）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 管中产生的气体较多，
是氢气，则电解时a 管连接电源的负极，水通电分解生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分
解反应；
（2）由图可知，电解浓度为10% 的NaOH 溶液时，改变电压对电解水速率的影响是相同条件下，电压越大，
产生20mL氢气所需时间越短，说明相同条件下，电压越高，电解水速率越快；
15．（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。
培优拓展
16．（2026·湖南娄底·二模）以闪锌矿(主要成分为ZnS)为原料制备硫酸锌，反应过程中ZnS与氧气作用转
化为ZnO 和
2
SO ，上述过程中涉及的物质属于氧化物的是
A．ZnS
B．
4
ZnSO
C．
2
O
D．ZnO
【答案】D
【详解】氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，ZnS 不含氧元素，
4
ZnSO 由Zn
S
O
、、
三种元素组成，
2
O 属于单质，它们均不属于氧化物；ZnO 是由Zn
O
、
两种元素组成的化合物，属于氧化物。
17．（2026·河北沧州·一模）水是人们日常生活中非常熟悉的物质之一，但人类对水的组成的研究经历了漫
长的过程。关于“水的组成及变化”的探究实验，下列说法正确的是
A．正极产生的气体能燃烧
B．氢气点燃前必须验纯
C．该实验证明水由氢气和氧气组成
D．正极与负极产生的气体体积比约为2∶1
【答案】B
【详解】A、 电解水时正极产生的是氧气，氧气具有助燃性，无可燃性，不能燃烧，错误。
B、氢气是可燃性气体，混有空气或氧气时遇明火可能发生爆炸，因此点燃前必须验纯，正确。
C、该实验证明水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，不含氢气和氧气，错误。
D、电解水时正极产生氧气、负极产生氢气，二者体积比约为1:2，错误。
18．（2026·河南新乡·三模）探究水的组成及变化是中学化学中重要的实验活动。下列说法错误的是
A．图1 中，管a 产生的气体为氢气，管b 产生的气体为氧气
B．图2 中，观察到干燥烧杯内壁有水雾，表明氢气在空气中燃烧生成水
C．涉及的两个化学变化过程中，分子、原子的种类均发生改变
D．本探究实验得出的结论是水由氢、氧两种元素组成
【答案】C
【详解】A.图1 是电解水实验，管a 连接电源负极，产生的气体是氢气，管b 连接电源正极，产生的气体是
氧气，故选项说法正确；
B.图2 中，氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，观察到干燥烧杯内出现水雾，表明氢气在空气中燃烧生成
水，故选项说法正确；
C.化学变化的微观本质是分子分裂为原子，原子重新组合为新分子，反应过程中分子种类一定发生改变，但
原子是化学变化中的最小粒子，其种类、数目、质量均不改变，故选项说法错误；
D.水在通电条件下反应生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，根据化学反应前后元素种类
不变，两个实验都能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论，故选项说法正确。
19．（2026·湖南邵阳·二模）物质分类是学习化学的重要基础，它有助于我们更好地理解物质的组成、结构、
性质、转化及其应用。下列各组物质按混合物、化合物、单质顺序排列的是
A．天然气 过氧化氢 乙醇
B．浓硫酸 金刚石 硬铝
C．石灰石 高锰酸钾 铁水
D．可燃冰 肥皂水 液氧
【答案】C
【详解】A.乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成，属于化合物，不符合单质的要求，错误；
B.金刚石是由碳元素组成的单质，不符合化合物的要求；硬铝是合金，属于混合物，不符合单质的要求，错
误；
C.石灰石主要成分为碳酸钙，还含有杂质，属于混合物；高锰酸钾是由钾、锰、氧三种元素组成的纯净物，
属于化合物；铁水是液态的铁，是由铁元素组成的纯净物，属于单质，排列顺序符合要求，正确；
D.肥皂水含有水、高级脂肪酸盐等物质，属于混合物，不符合化合物的要求，错误。
20．（2026·陕西宝鸡·一模）在探究水的组成时，实验小组做了如图所示的实验。下列说法不正确的是
A．实验1 中点燃氢气前要验纯
B．实验2 中用带火星的木条检验b 管中产生的气体，观察到木条复燃
C．实验2 中与a 管相连的是电源负极
D．实验1 和2 均说明水是由氢分子和氧分子构成的
【答案】D
【详解】A、氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，实验1 中点燃氢气前要验纯，故选项说法正确。
B、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，由图可知，b 管中收集到的气体体积较少，是氧气，氧气具有助
燃性，用带火星的木条检验b 管中产生的气体，观察到木条复燃，故选项说法正确。
C、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，由图可知，a 管中收集到的气体体积较多，是氢气，与电源的负
极相连，故选项说法正确。
D、实验1 中氢气燃烧生成水，实验2 中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，可得出水是由氢元素和氧元素组成的，而不是由氢
分子和氧分子构成的，故选项说法不正确。
故选D。
21．（25-26 八年级下·山东淄博·期中）下列有关叙述中，正确的是
A．氧化物中一定含有氧元素，含氧元素的化合物不一定是氧化物
B．由同种分子构成的物质一定是纯净物；纯净物一定由同种分子构成
C．单质由同种元素组成，由同种元素组成的物质一定是单质
D．H2O、H2O2 的元素组成相同，所以性质也相同
【答案】A
【详解】A. 氧化物定义为由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，因此氧化物一定含有氧元素；但
含氧元素的化合物若元素种类大于2（如
4
KMnO ）则不属于氧化物，因此含氧元素的化合物不一定是氧化
物，正确。
B. 构成物质的微粒有分子、原子、离子，纯净物也可由同种原子（如金属铁）或离子（如氯化钠）构成，
错误。
C. 单质是由同种元素组成的纯净物，若同种元素组成的是混合物（如氧气和臭氧的混合物），则不属于单
质，错误。
D. 物质的化学性质由构成它的微粒决定，
2
H O 和
2
2
H O 的分子构成不同，因此化学性质不同，错误。
22．（2026·广东深圳·二模）实验小组为探究影响“电解水产生气体的体积比”的因素，完成了以下实验并收
集实验数据，得到正负极产生的气体体积比随时间变化的关系图。下列说法正确的是
实验
电极材料
水中溶质
①
铂丝
NaOH
②
铂丝
2
4
Na SO
③
石墨
2
4
Na SO
A．负极产生的气体可以使木条燃烧得更旺
B．
2
H 和
2
O 在水中的溶解性对实验结果没有影响
C．对比实验①和②，不同溶质对实验结果没有影响
D．对比实验②和③，可知石墨电极消耗了部分
2
O
【答案】D
【详解】A. 电解水时负极产生氢气，氢气具有可燃性，不支持燃烧，不能使木条燃烧更旺，错误。
B. 氧气在水中的溶解性强于氢气，会导致收集到的氧气体积偏小，对实验结果有影响，错误。
C. 实验①和②电极材料相同、溶质不同，由图像可知两组实验正负极产生气体体积比存在差异，说明不
同溶质对实验结果有影响，错误。
D. 实验②和③溶质相同、电极材料不同，③的正负极气体体积比更小，说明正极生成的部分氧气被石墨
电极消耗，正确。
23．（25-26 八年级上·黑龙江绥化·期末）请你从①氢气、②食盐水、③稀有气体、④高锰酸钾、⑤二氧
化碳、⑥五氧化二磷、⑦锌粒七种物质中，选出符合下列要求的物质填入相应空内：(用序号填写)
(1)属于混合物的是___________。
(2)属于化合物的是___________。
(3)属于氧化物的是___________。
(4)属于单质的是___________。
【答案】(1)②③
(2)④⑤⑥
(3)⑤⑥
(4)①⑦
【分析】①氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质；②食盐水是由氯化钠和水组成的，属于混合物；③
稀有气体包括氦气、氩气等，属于混合物；④高锰酸钾是由钾、锰、氧元素组成的，属于化合物；⑤二氧
化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，二氧化碳是由两种元素组成且其中一种元素为氧元
素的化合物，属于氧化物；⑥五氧化二磷是由磷元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，五氧化二磷是
由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物；⑦锌粒是由锌元素组成的纯净物，属于
单质。
【详解】（1）由分析可知，属于混合物的是②③；
（2）由分析可知，属于化合物的是④⑤⑥；
（3）由分析可知，属于氧化物的是⑤⑥；
（4）由分析可知，属于单质的是①⑦。
24．（25-26 九年级上·安徽宿州·期中）某兴趣小组对电解水实验进行项目式探究。
任务一：探究水的组成
(1)电解法探究水的组成——电解水的实验（图1）写出电解水的文字表达式______，经检验气体成分后，可
推知水是由_________组成的。
(2)注射器排尽空气后电解一段时间，若注射器2 在刻度8 处，则注射器1 约在刻度________处。
(3)查阅资料可知，NaOH 具有较强的腐蚀性，氢气易燃烧，因此在电解水以及检验生成物的实验中，不需要
标注的安全图标是________（填序号）；
A．护目镜
B．明火
C．锐器
D．洗手
任务二：探究电压对电解水速率的影响
在不同电压、5%的氢氧化钠溶液条件下，收集10 mL 氢气所需的时间如图2：
(4)结合图2 分析，改变电压对电解水速率的影响是______。
任务三：探究影响电解水速率的其他因素
【查阅资料】20℃时，1 个标准大气压下，1 升水可以溶解氢气的体积为0.01819 L，氧气为0.03102 L
根据任务二的结果，兴趣小组的同学选用12 V 直流电源，仍然采用图1 的装置进行了相关实验探究，（以
下氢氧化钠溶液体积均为100 mL）数据如下：
编号
温度
NaOH 溶液浓
度
注射器2 中
气体体积
注射器1 中
气体体积
电解时间
①
20℃
2%
20 mL
9.8 mL
54.0 s
②
20℃
5%
20 mL
9.8 mL
36.2 s
③
30℃
2%
20 mL
9.9 mL
X
④
30℃
5%
20 mL
9.9 mL
35.4 s
(5)电解水时在水中加入氢氧化钠的目的是____________。
(6)对比实验①和②，可得到的结论是________。
(7)分析四组实验数据，实验③的电解时间X 可能是________（填序号）。
A．32.4 s
B．35.2 s
C．50.2 s
D．55.6 s
(8)收集到的注射器1 中气体体积与注射器2 中气体体积之比与理论值有偏差的可能原因是_______（答一点）
【答案】(1)
+
¾¾¾®
通电
水
氢气氧气
氢元素和氧元素
(2)4
(3)C
(4)在8～16V 范围内，电压越大，电解水速率越快
(5)增强水的导电性
(6)在温度相同的情况下，氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的反应速率越快（合理即可）
(7)C
(8)氢气比氧气更难溶于水（合理即可）
【详解】（1）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：
+
¾¾¾®
通电
水
氢气氧气；
氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则水是由氢元
素和氧元素组成的；
（2）据图可知，注射器2 与电源的负极相连，收集到的是氢气，注射器1 与电源的正极相连，收集到的是
氧气，电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，则注射器2 在刻度8 处，则注射器1 约在刻度4 处；
（3）查阅资料可知，NaOH 具有较强的腐蚀性，氢气易燃烧，因此在电解水以及检验生成物的实验中，需
要佩戴护目镜、注意明火、实验完毕要洗手，故选C；
（4）结合图2 分析可知，在8～16V 范围内，电压越大，电解水速率越快；
（5）水的导电性很弱，电解水时，水中加入少量氢氧化钠，可以增加水中自由移动的离子，能增强水的导
电性；
（6）实验①和②温度相同，氢氧化钠溶液浓度②更大，电解时间更短，可得到结论：在温度相同的情况
下，氢氧化钠溶液浓度越大，电解水的反应速率越快；
（7）对比①、②实验可知温度相同，氢氧化钠溶液浓度越高，电解水的速率越快，则③、④实验温度相
同时，③实验中加入2%的氢氧化钠溶液的电解时间比④实验中加入5%的氢氧化钠溶液的电解时间长，即
x＞35.4；对比②、④实验可知氢氧化钠溶液浓度相同，温度越高，电解水的速率越快，则①、③实验氢
氧化钠溶液的浓度相同时，①实验中温度为20℃时的电解时间比③实验中温度为30℃时的电解时间长，
即x＜54.0，所以实验③的电解时间“x”应在35.4～54.0 之间，故选C；
（8）从物理性质角度分析，因为氢气比氧气更难溶于水（或氧气比氢气更易溶于水），导致氧气溶解更多，
收集的氢气相对更多，所以实验中氢氧体积比大于理论值。
25．（25-26 九年级上·陕西安康·期中）某化学兴趣小组围绕水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯内壁有___________且烧杯外
壁发热，该实验可以证明水是由___________组成的。
【活动二】用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用如图装置进行电解水实验。
(2)检验乙中生成气体的方法是___________；用文字表示电解水发生的反应：___________。
【活动三】探究电解水时影响甲与乙中生成气体体积比的因素
[提出问题】
(3)上图实验中，理论上电解水时甲与乙中生成气体的体积比为___________，实际测定结果却往往会偏大，
这是为什么？
【探究实验】分别选用不同的电极材料进行电解水实验，3 分钟后记录实验数据如表所示：
电极材料
铜丝
铁丝
保险丝
电阻丝
甲与乙的体积
比
7.7：3.3
6.5：3.2
6.9：2.9
7.3：3.4
【实验分析】
(4)下列关于该电解水实验的说法中，正确的是___________(填字母)。
A．铜丝作为电极材料时，测得的甲与乙中生成气体的体积比最接近理论值
B．选用不同的电极材料进行实验，会影响测得的气体体积比
C．进行该实验前，需要先检查装置的气密性
【查阅资料】常温常压下，1L 水中最多能溶解约30mL 氧气、18mL 氢气。
【交流反思】
(5)影响测得的气体体积比的因素还可能与_______有关。
【答案】(1)水雾或小液滴
氢元素和氧元素或H、O 元素
(2)将带火星的木条伸入量筒内，若木条复燃，则该气体为氧气
+
uuuuur
通电
水
氢气
氧气
(3)2：1
(4)BC
(5)氢气与氧气在水中的溶解能力
【详解】（1）点燃纯净氢气，火焰上方罩干燥小烧杯，会观察到烧杯内壁有水雾（或水珠）生成；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，该实验证明水是由氢元素和氧元素组
成的。
（2）图中乙试管连接正极（产生氧气），检验乙中生成气体的方法是将带火星的木条伸入量筒内，若木条
复燃，则该气体为氧气。电解水的文字反应式：
+
uuuuur
通电
水
氢气
氧气。
（3）电解水时，负极（甲）产生氢气，正极（乙）产生氧气，理论体积比为2:1。实际测定结果偏大，是
因为氧气比氢气更易溶于水（或部分氧气与电极反应等）。
（4）A、从表格数据看，铜丝作为电极时，甲与乙的体积比（7.7:3.3）偏离理论值（2:1）较大，因此 A 错
误；
B、表格中不同电极材料对应的体积比不同，说明选用不同电极材料会影响气体体积比，B 正确；
C、电解水实验前，需检查装置气密性，防止气体泄漏影响实验结果，C 正确。
故选BC。
（5）根据资料 “常温常压下，1L 水中最多溶解 30mL 氧气、18mL 氢气”，说明 气体的溶解性会影响测得
的气体体积比（氧气更易溶解，导致实际体积比偏大）。
