《2022-2023学年九年级化学上册同步考点培优训练（人教版）》4.3 水的组成（解析版）

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4.3 水的组成（解析版）

考点 1 电解水实验

电解水实验如图所示：

1、实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V

的直

流电源；

2、实验过程及现象：按照上面的实物图所示，连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫

酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫），闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气

泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为

1 ： 2 ，（氧气的密

度为 1.429g/mL，氢气的为 0.089g/mL；通过计算可得氧气与氢气的质量比为

8 ： 1 ，氢，氧两种分子和原子

个数比都是 2：1）；可简单概括为：“正氧负氢

1 ： 2 ，质量比为

8 ： 1 ”；（简记：正氧负氢，氢二氧一）

3、该实验结论或推论有：

考点直击

典例分析＋变式训练

（1）水由氢、氧两种元素组成；

（2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为

2 ： 1 ，通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数

比为

2 ： 1 、体积比为

2 ： 1 ；

（3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，该反应的文字方程式为

；

（4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变；

（5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分；

（6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物

质）；

（7）分子是保持物质化学性质的最小粒子；

（8）原子是化学变化中的最小粒子；

（9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成；

（10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原

子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成；

（11）水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的单质；

（12）该实验中发生的化学反应属于分解反应。

4、电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于 1：2，其原因主要有如下三个：

（1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的，由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体

积比小于

1 ： 2 ；

（2）电极的氧化造成的，当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一

部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于

1 ： 2 ；

（3）电极产生副反应等造成的，如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有下列副反应发生：H2SO4=H+

+HSO4-，在阴极：2H++2e=H2；在阳极：2HSO4--2e=H2S2O8（过二硫酸），H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5（过

一硫酸），H2SO5+H2O=H2O2+H2SO4；生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气，从而使生成

的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于 1：2；克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会

小些，或者事先将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与

氧气、氢气反应的，等等。

5、水的电解实验分析

实验装置实验步骤实验现象现象分析

1.接通电源两电极端均产生气相同条件下，负极产生气

泡，一段时间后，

负极端气体体积约为

正极端气体体积 2倍

体较快较多

2.用燃着的木条

分别检验两极气

体

正极端气体让小木条

燃烧更旺，

负极端气体能燃烧，

产生淡蓝色火焰

正极端气体具有助燃性

负极端气体具有可燃性

实验结论反应表达式注意事项

水通电生成氢气

和氧气，说明水

由氢元素和氧元

素组成

文字表达式：

符号表达式：

电源选择直流电；水中加

入硫酸钠或氢氧化钠的目

的：增强水的导电性

反思交流

1.气体聚集在玻璃管上端，

说明气体具有什么性质？

气体密度小于水，且溶解性

不大

2.实验时正负极端产生的气

体体积比小于 1:2 的原因？

氧气不易溶于水，氢气难溶

于水；且氧气可能和金属电

极发生反应。

3.本实验得到的气体体积比和质量比

图像

氢气氧气的体积比约为

2 : 1 ；质量比

约为

1 : 8

6、微观理解水的电解

【典例 1】对于电解水实验，下列说法错误的是（　　）

A．氢原子、氧原子不能再分 B．水分子发生改变，变成氢分子和氧分子

C．生成氢气、氧气的体积比为 1：8 D．可得出水是由氢元素、氧元素组成

【答案】C。

【解析】A.由化学反应的实质可知，在反应过程中，水分子分成氢原子和氧原子，然后每两个氢原子构

成一个氢分子，每两个氧原子构成的一个氧分子，即氢原子、氧原子不能再分，选项说法正确；

B.水分子发生改变，变成氢分子和氧分子，选项说法正确；

C.在电解水的过程中，生成氢气、氧气的体积比为 2：1，选项说法错误；

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