第2课 水的组成-八年级科学上册同步精品讲义（浙教版）

第2课  水的组成

知识点01  水的电解

【能力拓展】

①电解水时通的是               。

②电解水时常在水中加入少量硫酸或氢氧化钠，目的是                    。
③“正氧负氢1比2”是指气体              ，而非质量比。
④水是由              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:

1.                                 ;
2.                                。

【即学即练1】（2022八上·衢江期末）如图为电解水的简易装置，下列分析正确的是（　　）

A．甲试管中产生的气体为氧气

B．a与电源正极连接，b与是电源负极连接

C．甲乙试管中产生的气体质量之比为2：1

D．实验说明水是由氢气和氧气组成的

【即学即练2】（2022八上·临海期末）如图所示是电解水的装置图：

（1）图中A表示电源的　     　极。

（2）检验b试管内气体的方法是　                       　。

（3）通过该实验能够得到的结论是       （填字母）。 

A．水是导体

B．水是由氢和氧组成的

C．水电解产生的氢气和氧气的质量比是2:1

知识点02 水分子的构成

水分子在通电的条件下分裂为              ，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                       ，水分子是由                  构成的，因此我们可以说水是由                 组成的。
 

【能力拓展】

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。

【即学即练3】（2021八上·温州期末）2021年12月，我国航天员王亚平等开授“天宫课堂”，介绍了中国空间站通过电解水获得氧气的情况。电解水变化过程可用如图模型表示（图中●代表氧原子，○代表氢原子），图中表示生成氧气的是（　　） 

A．① B．② C．③ D．④

【即学即练4】（2021八下·台州开学考）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）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“H2”或“O2”）更难溶于水。   

考法01   误认为“正氧负氢1比2”是指气体质量比

电解水时，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气，与电源负极相连的玻璃管内产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2:1,而不是质量比。

【典例1】（2021·温州模拟）如图为电解水的简易装置，下列分析正确的是 (   ) 

A.甲试管中产生的气体为氧气
B.a 连接的是电源的正极，b 连接的是负极
C.甲乙试管中产生的气体质量之比为 2:1
D.实验说明水是由氢气和氧气组成的

考法02   误认为水是由氢气和氧气组成的

水通电产生氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的。说明水是由氢和氧组成的，而不是由氢气和氧气组成的

【典例2】（2021八上·浙江期中）如图是某同学自制的电解水的装置。下列说法正确的是（　　）

A．这个实验证明水是由氢气和氧气组成的

B．A极试管得到的是氧气

C．B极产生的气体能使带火星的木条复燃

D．连接A极的是电源的负极

题组A  基础过关练

1．（2021八上·杭州期中）水电解时，阴极生成了10毫升的气体，则阳极生成气体的体积为（　　） 

A．10毫升 B．20毫升 C．5毫升 D．30毫升

2．（2021八上·天台期末）如图是电解水实验的改进装置，有关说法正确的是 （　　） 

A．该实验能证明水由氢和氧组成

B．左侧注射器收集到的气体能燃烧

C．左右两侧注射器收集到气体体积比为2:1

D．右侧注射器收集到的气体能使带火星的木条复燃

3.（2021八下·拱墅期中）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，则保持乙试管中气体物质化学性质的最小微粒的模型是（   ） 

       A.   B.   C.   D.

4.小兰通过预习知道，电解水时生成氢气与氧气的体积比为2∶1，但实验所得数据是氢气与氧气体积比略大于2∶1。针对这一发现，你认为下列做法中不可取的是(   )           

A.反复多次实验查找原因            B.实验所得数据和理论值差不多，可以认为实验已成功
C.大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水   D.查找实验装置是否漏气

5.（2020八上·吴兴期末）关于电解水实验的下列说法中错误的是（    ）           

A.从现象上判断：产生气体的体积比约为2:1    B.从变化上分类：该变化属于化学变化
C.从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的    D.从微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的

6．（2021八上·东阳期中）如图是电解水时，水分解的微观示意图，从中获得的信息正确的是（　　） 

A．水分解后生成氢气和氧气的质量之比为2：1

B．水分解过程中，分子的种类和数目都发生了变化

C．水分解过程中，原子的种类和数目都发生了变化

D．一个水分子是由一个氢分子和一个氧原子构成的

7．（2021八上·长兴期中）小科在实验室做了两个有关“水变化”的实验，如图所示，下列对实验分析合理的是（　　） 

A．两个实验中的水均发生了化学变化

B．实验一管口白雾是由水蒸气液化而成

C．实验二证明水是由氢气和氧气组成的

D．实验二玻璃管b中的气体具有可燃性

8．（2021八上·兰溪月考）下列是某同学对水的一些认识，其中正确的是（　　） 

①水是由氢气和氧气组成的;                   ②水是由氢气分子和氧气分子构成的;

③水是生物生存所需要的最基本的物质之一;     ④在通常状况下，水是无色无味的液体;

⑤在加热的情况下，水会分解成氢气和氧气；     ⑥多种物质可以在水中溶解。

A．①②③ B．①③⑤ C．②④⑥ D．③④⑥

9．（2021八上·龙湾期中）用下图所示的装置进行电解水实验，有以下描述：①向水中加入少量硫酸，能使水电解产生气体的速度变大  ②甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1  ③甲试管内产生的气体能燃烧  ④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃。以上描述中正确的是(　　) 

A．①②③④ B．③ C．①② D．①②③

10.（2020八上·拱墅月考）下列有关电解水和海水淡化的说法，合理的是（    ） 

A.电解水和海水淡化过程中，水分子均发生了变化
B.图中①②③所示气体，依次为氧气、氢气和水蒸气
C.从电解水实验可知，水是由氢气和氧气组成的
D.海水暴晒一段时间后，剩余海水中食盐的质量分数会变大

题组B  能力提升练

1．（2021八上·瑞安月考）如图是利用注射器进行电解水的创新实验，其中电极插入注射器筒内。下列说法中不正确的是（　　） 

A．在水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性

B．反应一段时间后，氢氧化钠溶液的质量分数减小

C．实验成功时，左边注射器收集到的气体体积约是右边的2倍

D．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致

2．（2021八上·普陀期末）本学期，某学校开展了“五水共治”手抄报比赛，同学们都认识到了水资源的重要性。下列有关地球上水说法错误的是（　　） 

A．从冰箱里取出一瓶饮料，一段时间后饮料瓶外壁上会出现小水珠，这是由于水蒸气遇冷液化形成的，说明了空气中也有水

B．水是生命之源，动植物都离不开水，所以保护水资源是每个公民应尽的义务

C．理论上电解水得到的氢气和氧气的体积比是1：2

D．人类可以利用的淡水资源非常少，可以考虑对海水进行淡化来解决淡水危机

3．（2022八上·缙云期末）天宫空间站航天员生存所需的氧气主要通过电解水获得。请回答:

（1）图甲是电解水的实验装置，检验b处气体的方法是　                         　。

（2）图乙表示水电解的微观变化过程，其正确的顺序是　     　（填序号）

4.（2021七下·海曙期末）如图是电解水的实验装置，请回答下列问题：

（1）b管中的气体是________。   

（2）往水中加入少量的硫酸可以增强溶液导电性（硫酸不参与反应），若用溶质的质量分数为6%的硫酸溶液100克进行实验，有20克水被电解，则此时硫酸溶液的溶质的质量分数为________。   

5．（2021八上·吴兴期末）近年来市场流行一种水素杯，也叫富氢水杯（即水中含有高浓度氢气），其利用电解水的原理，宣称富含氢气的水对人体有诸多好处。

（1）水素杯通电时，与电源正极相连的一端产生的气体是　     　（填名称）。

（2）查阅资料可知，在20℃时，在一个标准大气压下，1升水中可以溶解的氢气体积为0.001毫升，因此常温下水中不可能富含氢气，那么可以增强氢气气溶性的方法有　                 　（写出一种）。

6．（2021八上·嘉兴期末）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）。

7．（2021八上·温州期中）电解水的实验中，往往加入一定盘的硫酸溶液增加水的导电性(硫酸本身不会减少) ，小科利用如图装置进行研究影响电解水的速度的因素，实验中记录数据如下表：

（1）小科进行以上实验是研究　         　会影响水的电解速度。

（2）本实验通过比较　                                          　来判断电解水的速度。

（3）小科在200mL的蒸馏水中，加入10mL质量分数为10%的硫酸后，发现产生的氢气的速度越来越快，请结合以上探究结果分析其中的原因：　                                     　。

8.（2021八下·杭州开学考）小乐用电解水的实验探究水的组成，回答问题： 

（1）图甲是电解水的实验装置，在水电解器的玻璃管里注满水后，接通________（选填“直流电”或“交流电”）；等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源。若要检验b玻璃管中的气体，其操作是________。   

（2）图乙是电解水的微观示意图，其中①②③的正确的顺序是________。   

（3）查阅资料得知“同温同压下，气体的体积比等于气体的分子个数比”。则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2∶1”的实验现象是________。   

9．（2021八上·洞头期中）如图所示是水电解的实验装置，向水槽中注入250g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液做电解液，以增强溶液的导电性。连接好导线，开启直流电源电压至 16V，通电时长约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。测定两管逸出气体的体积，记录如下。已知在相同条件下氧气在水中溶解能力大于氢气。回答下列问题：

（1）在实验装置图中与电源正极相连接的试管中收集到的气体是　     　。

（2）理论上氢气和氧气体积之比为2:1，但在实验所得数据中发现氢气和氧气的体积比会大于2:1，请分析其中原因（装置气密性良好、读数正确）　                                 　。

（3）实验结束后，电解液氢氧化钠溶液的溶质质量分数将　     　（填“增大”、“不变”、“减少”）。

题组C  培优拔尖练

1．（2021八上·兰溪月考）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。

2．（2021八上·拱墅期末）如图甲所示为电解水实验的装置图，电解水时，常在水中加入氢氧化钠来增强溶液的导电性，而氢氧化钠在此过程中不会变成其他物质。

（1）由图甲可知　     　（选填“a”或“b”）管中的气体是氢气。

（2）写出检验b管中气体的方法：　                                            　。

（3）在图乙方框中将电解水反应的微观过程补充完整。

（4）在电解过程中，氢氧化钠的溶质质量分数　     　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

3.（2020八上·拱墅月考）如图是电解水的实验装置图，请回答： 

（1）导线A端与电源的________（选填“正”或“负”）极相连，乙试管中产生的气体可以用________  来检验；实验中测得甲试管与乙试管中气体的体积比大于理论值，原因之一是在相同条件下氧气在水中的溶解度________（选填“大于”“小于”或“等于”）氢气在水中的溶解度。   

（2）电解水时，常在水中加入氢氧化钠来增强溶液的导电性，而氢氧化钠在此过程中不会变成其他物质。现用45克溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液进行电解水的实验，通电一段时间后，水的质量减少，溶液的质量分数变为10%。则被电解的水的质量是________克。   

4．（2021八上·杭州期中）如图是电解水的实验装置，请回答下列问题：

（1）检验b管中气体的方法是　                                                     　；

（2）电解水的文字表达式　                        　；

（3）将不饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发水分，直到有少量晶体析出。在右图中大致画出此变化过程中，溶质质量分数（a%）与时间（t）的变化关系图象。

5.（2020八上·新昌月考）如下图所示，图1是水电解的一种简易实验装置，图2是某科学老师针对图1实验自创的新装置。

图2的创新实验操作步骤如下：

先将装置固定在铁架台上，由于水的导电性很弱，为了增强水的导电性，做电解水实验时常在水中加入少量的氢氧化钠固体。把90克质量分数为8%的氢氧化钠溶液进行电解，电解结束后氢氧化钠的质量分数变为12%。请回答：

（1）图2中与电源正极相连接的移液管中收集到的气体是________。   

（2）你认为图2的创新实验相对于图1来说，所具备的优点是________(填字母编号，可多选)。

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所用实验器材大都是用常见的物品改制而成的

（3）电解前氢氧化钠溶液中溶质的质量为________g,   

（4）计算在整个水电解过程中，有多少克水被电解了？   

6.（2020八上·仙居期末）图甲是电解水的简易装置，试回答下列问题： 

（1）实验证明了水是由________组成的；   

（2）实验中，A、B试管中气体的体积与时间的关系如图乙所示。由图乙可知B气体是________，直流电源左侧是________极；   

（3）为了加快电解水的速度，常在水中加入一定量的稀硫酸。若实验前在水中加入50克4.9%的稀硫酸，实验结束后测得剩余溶液的质量刚好为100克，则剩余溶液中溶质的质量分数为多少？   

7.（2021七下·余姚竞赛）如图所示的实验能验证水的组成。   

（1）图所示实验中，接通直流电源一段时间后，玻璃管a内产生的气体是约10mL气体时，玻璃管b内产生约________mL气体。   

（2）检验玻璃管b内气体的方法是  ________ ；   

（3）水电解时将电能主要转化为________能；   

（4）若取36g质量分数为1%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了6g水，则电解后硫酸钠溶液中溶质的质量分数是多少？