专题04 水的组成及变化的探究-中考化学实验精讲精练.docxVIP

专题04水的组成及变化的探究

一、通电分解水

（1）实验原理

①设计原理：通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。

②反应原理：_______________。

（2）实验装置

【注意】水中常加入少量H2SO4或NaOH或Na2SO4，目的是增强水的导电性。

（3）实验现象

通直流电源后，电极表面出现气泡，一段时间后，两个玻璃管（或试管）内液面均下降，甲装置c中液面上升，玻璃管（或试管）a、b所收集的气体体积比约为2：1。

【口诀】正氧负氢、氢二氧一。

（4）正、负极产物的检验

①正极：用带火星的木条检验，若观察到带火星的木条复燃，则说明产物是氧气。

②负极：用燃着的木条检验，若观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰，则说明产物是氢气。

（5）实验结论及推论

①水是由氢元素和氧元素组成的。

②验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。

③电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线如图所示，通过生成氢气和氧气的体积比约为2∶1，推出它们的质量比约为1∶8。

（6）实验问题分析：

①电解水时，若氧气与氢气的体积比小于1:2，可能的原因有：氧气在水中的溶解性比氢气稍大；氧气具有氧化性，部分氧气将电极氧化而消耗；正极未完全放入玻璃管中，使氧气泄漏等。

②如何让电解水实验中氢气与氧气体积比为2：1？

a把电解液的温度控制在25℃以上，减少氧气的溶解度。

b让电解液的浓度适当高一点，也可以减少误差。

c调节盛氢气、氧气与电解液的管内液面在一个水平高度上

③有时收集的气体量较少时，当检验氢气时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰

④使用氢气时一定要注意安全，点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。

（7）从微观认识水的电解过程

a.电解水的过程可用图2表示，粒子运动变化的先后顺序是④③①②。?

b.图3表示电解水的微观示意图，该反应中属于单质的是H2、O2，该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子。?

1.教材实验装置的不足

（1）两?试管在?中不易直?，容易倒下。操作时，尤其是检验产?的?体时，需要其他?帮助，操作不便。

（2）实验过程中，由于试管?般内径较粗，容积较?，同时电解?反应速度?般较慢，为使实验现象明显，所以需要通电的时间较长，等待时间过长，影响学?兴趣和课堂教学效率。

（3）停?通电时两?试管内部?定会留有?定量的?，给实验产??体的检验造成困难，如果不细?操作混?空?或产?的?体跑掉都会导致整个实验失败。

（4）整个实验装置体积不?，教室后?的学?很难观察到实验现象。

（5）?电解器，价钱?（218.00元/个）、易损坏，?且仪器是个连体，不好清洗，损坏?点就?法修复等。

2.装置改进

改变电解容器

使用注射器或量筒，优点是带刻度，直接获取气体体积比。

改变检验气体方式

改进后的优点是检验装置气密性、检验收集气体简单，且防止氢氧化钠沾皮肤上及可用秒表精确测量一定电压，浓度时产生氢气、氧气的体积

增加便利性

改进后的优点：携带方便，实验时可直接摆放在讲台上，无须固定；操作简单，安全方便，便于观察，所需电解液的量少；电解速度快；取材简单广泛，充分利用了生活资源如饮料瓶，一次性注射器等。针筒有刻度，易于观察气体体积。用保险丝做电极，减小用石墨棒做电极时对氧气的吸附，或因电极被氧化而消耗氧造成误差。

【例1】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图为电解水实验示意图。下列说法中正确的是

A．与负极相连的试管内收集的气体是氧气

B．产生氢气和氧气的质量比为2:1

C．与正极相连的试管内收集的气体能燃烧

D．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的

【例2】（2023·四川成都·统考中考真题）电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是

两电极

正极端的玻璃管

负极端的玻璃管

现象

有气泡

体积为，木条燃得更旺

体积为，气体燃烧

A．通电前应将玻璃管内空气排尽 B．两电极产生气泡的速率不相同

C．正极气体为氧气，负极气体为氢气 D．结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比

【变式1】（2023·江苏泰州·统考中考真题）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

【变式2】（2023·广东深圳·统考中考真题）下列说法正确的是

A．a和b质量比为2：1 B．H2具有助燃性

C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的电解是物理变化

【变式3】（2023上·重庆九龙坡·九年级重庆市育才中学校考期末）厉害了，我的国！梦天实验舱与天和核心舱成功对接，有力推动了我国空间站建设的进程。空间站里的O2源自电解水，某化学兴趣小组的电解水装置如下图所示。下列有关说