中考化学课本重点实验深度剖析及考点精练专题03电解水实验

这是一份中考化学课本重点实验深度剖析及考点精练专题03电解水实验，共24页。试卷主要包含了单选题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
水的电解深度剖析


实验名称
水的电解




实验装置
水槽、试管、直流电、电极（正极必须为惰性电极，否则电极溶解而收集不到氧气，可以用铅电极）

实验原理
水氢气+氧气（分解反应）

实验现象
（1）通电后，两电极上都有气泡产生
（2）一段时间后，与电源负极相连的试管中产生气体（氢气）的体积大约是与电源正极相连的试管中产生气体(氧气)体积的2倍。
（简单概括：正氧负氢，氢二氧一）


气体的检验

待两支玻璃管内收集到一定量的气体后，开始检验。
（1）a管(与负极相连的玻璃管)：旋转活塞，将燃着的木条伸到管口，气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，说明是氢气。
（2）b管(与正极相连的玻璃管)：旋转活塞，将带火星的木条伸到管口，带火星的木条复燃，说明是氧气。
实验结论

宏观角度
水通电后分解成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，因此，水是由氢、氧两种元素组成的。
微观角度
水是由大量水分子构成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。

化学反应
的实质
水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，大量的氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，大量的氧分子聚集成氧气。即在化学变化中，分子可分，而原子不可分。



误差分析
在实验过程中产生氢气的体积往往大于氧气体积的2倍，其主要原因：
（1）实验测得，在通常状况下，1体积水里能溶解0.02体积的氢气，却能溶解0.03体积的氧气，即氧气在水中的溶解能力比氢气大，从而导致试管中收集到的氧气体积偏小。
（2）在电解过程中，产生的氧气会与金属电极发生氧化反应，从而消耗一部分氧气，导致氧气的体积偏小。






特别提醒
（1）电解水属于化学变化。
（2）电解水是将电能转化为化学能的过程。
（3）解水时，要在水中加适量的NaOH溶液(或稀硫酸)，是为了增强水的导电性。
（4）电解水过程中漏斗中的液面会升高，其原因是生成的氢气难溶于水，氧气不易溶于水，电解消耗水的体积小于反应生成的氢气和氧气的体积之和。
（5）电解水所生成的氢气与氧气的体积比为2∶1，氢气与氧气的质量比为1∶8。
（6）有时试管中收集的气体量较少，当检验与电源负极相连的试管内的气体时，可能只听到爆鸣声，而看不到淡蓝色火焰。



注意事项
（1）该实验中所用电源为直流电源。
（2）由于在酸性溶液中电极更容易被氧化，因此选用氢氧化钠溶液作电解液更好，其缺点是容易在测气管的液面上产生泡沫，因此要求所用电解装置必须尽量洁净，氢氧化钠也要比较纯净，并且测气管的直径不能太细。
（3）氢气是一种无色、无味，难溶于水，密度非常小的气体，混有空气或氧气的氢气遇到明火可能会发生爆炸，所以实验过程中要注意安全。


结论的推广
及运用
由电解水实验得出水的组成的结论，应用了推理法，其理论依据是在化学变化中，元素的种类不变。
（1）水是由氢元素、氧元素组成的。
（2）验证了化学变化中分子可分而原子不可分。
（3）由电解水得到氢气与氧气的体积比为2∶1，可推算水分子中氢、氧原子个数比也为2∶1，从而得到水的化学式为H2O。

实验拓展
如果实验时加入氢氧化钠，则电解后，溶液的pH增大；如果实验时加入硫酸，则电解后溶液的pH减小。因此无论加入氢氧化钠还是硫酸，电解后溶液中溶质质量分数均增大。

电解水实验（三）考点精练

一、单选题
1．水是宝贵的自然资源，关于电解水实验(如图)的说法中，错误的是（　　）

A．玻璃管a连接的是电源的正极
B．实验证明水是由氢气和氧气组成的
C．电解水的反应属于分解反应
D．电解水产生氢气与氧气的体积比约为2：1
2．水是人类最宝贵的自然资源．小明利用电解水装置探究水的组成．下列说法正确的是（　　）

A．试管a产生的气体具有助燃性
B．试管b产生的气体具有可燃性，燃烧时产生淡蓝色火焰
C．电解产生的氢气和氧气的体积比为1：2
D．电解水装置是将电能转化为化学能的装置
3．电解水实验的装置如图，说法错误的是（　　）

A．电解水过程中，分子可以分解成原子，原子重新组合成新的分子
B．由实验可知，C端是电池的负极，D端是电池的正极
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．用燃着的木条检验，A中的气体使木条燃得更旺
4．如图是电解水的实验装置，对于电解水实验有以下描述，正确的是（　　）

A．电解水产生的氢气与氧气的体积比为1：2
B．电解水实验证明了水中含有氢分子和氧分子
C．电解水的实验现象是：正极产生氧气，负极产生氢气
D．电解水产生的氢气与氧气的质量比是1：8
5．电解水实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．电解前后元素种类不变
B．实验说明水由H2和O2组成
C．电解水制取氢气得到广泛应用
D．a管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
6．小兰通过学习电解水实验知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2：1，针对这一发现，你认为下列作法中不可取的是（　　）
A．反复多次实验查找原因；
B．实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功；
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。
7．电解水的过程中，反应物和生成物的量随时间的变化关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图为电解水的实验装置图，下列说法不正确的是（　　）

A．两极同时有气泡产生
B．做电解水实验时，通的是直流电
C．连接负极的试管内产生的气体可以燃烧
D．该实验中所得试管1和2中的气体质量比约为2：1
9．电解水的示意图，下列说法符合事实的是（　　）

A．图中 表示的是 H2
B．该反应中最小的微粒是氢、氧原子
C．该实验说明水里有氢气和氧气
D．负极与正极产生气体的质量比是 2：1
10．1800年，人类电解水获得成功。某同学利用下图所示装置进行该实验时，发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1。已知：
①相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比；
②常温常压时，1L水可溶解0.031L O2、0.57L O3。

下列说法错误的是（　　）
A．水在通电时能发生分解反应
B．实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强
C．从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小
D．若右侧试管内产生少量O3，会使左右两侧试管内气体体积比略小于2：1
二、实验探究题
11．如图是电解水实验示意图，请根据图示回答下列问题：

（1）通电一段时间后，观察到的实验现象是　 　。
（2）甲玻璃试管中产生的气体是　 　。
（3）检验乙试管中收集的气体的操作是　 　。
（4）由这个实验可以得出：
①水电解实验，这个变化是　 　（填“物理”或“化学”）变化，其本质原因是　 　；
②通过该实验可以得出的结论是：在化学变化中，　 　改变，而在反应前后　 　不变。
12．某同学制作了如图所示 的简易电解水装置，进行家庭小实验(注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线).请根据要求回答问题：

（1）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是　 ；②C管中的现象是　 　，产生此现象的原因是　 　。
（2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是　 　。
（3）若检验A管内生成的气体应该用 　。
13．实验是化学学习的一种重要手段，如利用电解水可探究水的组成。根据如图电解水实验回答下列问题：

（1）在电解水的装置中，导线A连接的电源的　 　极（填：正“或”负“）。电解水一段时间后，若试管a内集到的气体为8mL，则b试管收集到的气体为　 　mL；
（2）若氢原子模型用 表示，氧原子模型用 表示，则构成a试管中气体的模型可表示为　 　（填字母序号），该气体可用　 　来检验；b试管中的气体可用　 　来检验。

（3）通过该实验，我们可知分子、原子在化学变化中的根本区别是　 　；
（4）水通电生成未来最理想的能源﹣﹣氢气，氢气燃烧发生反应的符号表达式为　 　所示反应的基本反应类型为　 　；
（5）实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是　 　；
（6）水通电后发生　 　变化，此反应的符号表达式为　 　，所示反应的基本反应类型为　 　；
（7）水电解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧又生成水，这说明水是由　 　组成的。
14．通过分析实验结果推断物质的组成是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法。电解水实验如图所示：

（1）经检验，电解水实验只生成了氢气和氧气，得到了水是　 　组成的结论;
（2）已知相同状况下，相同体积的任何气体具有相同的分子数。由于电解水时生成氢气和氧气的体积比为　 　（理论值），推求出水分子中氢原子和氧原子的个数比是　 　，经进一步科学确认，得出水的化学式为　 　。
（3）电解水的文字表达式为　 　，反应的基本类型是　 　。
（4）相同条件下，氢气和氧气在水中的溶解能力是不相同的，每100g水中最多可以溶解气体的质量如下：
气体
氢气
氧气
每100g水中最多可以溶解气体的质量
1.63×10-3g
4.34×10-3g
则相对更易溶于水的气体是　 　；由此你认为在水的电解过程中，生成氢气、氧气的体积比可能　 　（填“大于”或“小于”）理论值。
15．绿色能源需求日益增长，氢能源备受关注。
（1）探究一 实验室电解水

写出电解水反应的化学方程式　 　。
（2）如图所示，接通电源，可以观察到两电极有气泡产生，一段时间后，理论上正负电极上产生的气体体积比　 　。
（3）该实验说明了　 　(填一点即可)。
（4）探究二 不同电解液和电极材料对水电解产生气体体积的影响
实验时，发现反应速率慢，且V（H2）和V（O2）比并不等于理论值。导致这一结果的因素可能有
：　 　（多选）。
A 氧气的密度比氢气大
B 氧气在水中的溶解性比氢气强
C 部分氧气与电极发生反应而被消耗
（5）［查阅资料］纯净水导电能力差，加入电解液能增强导电性，但不同的电解液和电极材料对产生气体的体积有影响。
［设计并实验］兴趣小组对不同电解液和电极材料进行探究，结果如下：
电解液（浓度0.2kg/L）
不同电极材料产生的V（H2）：V（O2）
碳棒
铜棒
保险丝
电阻丝
铁丝
氢氧化钠溶液
6.9：1.09
7.7：3.35
6.9：2.95
7.3：3.4
6.51：3.2
稀硫酸
6.9：1.10
阳极产生的氧气很少
7.6：1.95
7.5：3.45
铁丝溶解
［结论］由上表实验信息可得：
稀硫酸(H2SO4)做电解液时，铁丝不能做电极：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，请写出该反应的化学方程式　 　。
（6）电解水选择最佳的电解液和电极材料分别为　 　和　 　。
电解水实验（三）考点精练解析

一、单选题
1．水是宝贵的自然资源，关于电解水实验(如图)的说法中，错误的是（　　）

A．玻璃管a连接的是电源的正极
B．实验证明水是由氢气和氧气组成的
C．电解水的反应属于分解反应
D．电解水产生氢气与氧气的体积比约为2：1
【答案】B
【解析】A、玻璃管a中气体体积较小为氧气，连接的是电源的正极，不符合题意；
B、实验证明水是由氢氧元素组成的，符合题意；
C、电解水的反应符合一变多特点，属于分解反应，不符合题意；
D、电解水产生氢气与氧气的体积比约为2：1，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据电解水的实验现象及结论分析，电解水时为增强导电性，常加少量硫酸或氢氧化钠溶液，发生反应时，两极产生气泡，且体积为负二正一，负极产生氢气能燃烧，正极产生氧气能使带火星的木条复燃，电解水结论证明了水由氢、氧两种元素组成。
2．水是人类最宝贵的自然资源．小明利用电解水装置探究水的组成．下列说法正确的是（　　）

A．试管a产生的气体具有助燃性
B．试管b产生的气体具有可燃性，燃烧时产生淡蓝色火焰
C．电解产生的氢气和氧气的体积比为1：2
D．电解水装置是将电能转化为化学能的装置
【答案】D
【解析】解：A、根据电解水装置可知，试管a中的气体是电源的负极产生的气体，较多是氢气具有可燃性，不具有助燃性，故A错误；
B、由电解水装置可知，试管b中是氧气，具有助燃性，不具有可燃性，故B错误；
C、电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，故C错误；
D、电解水装置是将电能转化为化学能的装置，故D正确．
故选D．
【分析】根据电解水的实验现象及结论可以完成该题的解答，对于现象可以用六个字来概括：正氧一，负氢二，同时通过该实验能够得出在水中含有氢氧两种元素，可以据此答题．
3．电解水实验的装置如图，说法错误的是（　　）

A．电解水过程中，分子可以分解成原子，原子重新组合成新的分子
B．由实验可知，C端是电池的负极，D端是电池的正极
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．用燃着的木条检验，A中的气体使木条燃得更旺
【答案】D
【解析】A 、电解水的实质是水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子结合成氢气，氧原子结合成氧气，A不符合题意；
B、电解水生成氢气的体积是氧气体积的二倍，故A试管中是氢气，B试管中是氧气，试验中负极产生氢气，正极产生氧气，故C端是电池的负极，D端是电池的正极，B不符合题意；
C、电解水实验的结论是：水是由氢、氧两种元素组成的，C不符合题意；
D、A中的气体是氢气，故用燃着的木条检验，A中的气体被点燃，并发出淡蓝色火焰，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据电解水的操作要求、现象和结论分析；电解水时为增强水的导电性，通常向水中加少量硫酸或氢氧化钠，电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，二者体积比为1：2，电解水的实验结论为水由氢元素和氧元素组成。
4．如图是电解水的实验装置，对于电解水实验有以下描述，正确的是（　　）

A．电解水产生的氢气与氧气的体积比为1：2
B．电解水实验证明了水中含有氢分子和氧分子
C．电解水的实验现象是：正极产生氧气，负极产生氢气
D．电解水产生的氢气与氧气的质量比是1：8
【答案】D
【解析】A. 电解水产生的氢气与氧气的体积比为2:1，故A不符合题意；
B. 电解水实验证明了水中含有氢元素和氧元素，故B不符合题意；
C. 电解水的实验现象是正极和负极产生气泡，不能在描述现象的语言中说具体是什么气体，故C不符合题意；
D. 水中氢元素和氧元素的质量比为1:8，电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，电解水产生的氢气与氧气的质量比是1:8，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
根据质量守恒定律可知，通过电解水实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的。水中氢元素和氧元素的质量比为1：8。
5．电解水实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．电解前后元素种类不变
B．实验说明水由H2和O2组成
C．电解水制取氢气得到广泛应用
D．a管收集的气体能使燃着的木条燃烧更旺
【答案】A
【解析】A. 根据质量守恒定律的元素守恒，电解水前后元素种类不变，故符合题意；
B. 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，说明水是由氢氧两种元素组成，故不符合题意；
C. 电解水制取氢气能耗高，不能广泛应用，故不符合题意；
D. a管收集的气体多，是氢气，能燃烧，故不符合题意；
故答案为：A。
【分析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
6．小兰通过学习电解水实验知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2：1，针对这一发现，你认为下列作法中不可取的是（　　）
A．反复多次实验查找原因；
B．实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功；
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。
【答案】B
【解析】当实验与结果出现偏差时，可以反复实验查找原因，A不符合题意；实验所得数据与理论值只要不等，都不能认为实验已经成功，应该反复实验后做定论，B符合题意；实验失败时可以大胆提出假设，然后检查装置进行再验证，C.、D不符合题意；氧气比氢气易溶于水；
【分析】电解水实验若生成气体的体积比不是1:2，原因有装置漏气、氧气氢气的溶解性不同等。
7．电解水的过程中，反应物和生成物的量随时间的变化关系正确的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A、电解水生成氢气和氧气，水的质量不断减少，故错误；A不符合题意；
B、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，质量比是1：8；故错误；B不符合题意；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，故正确；C符合题意；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，故错误；D不符合题意.
故答案为：C.
【分析】A、电解水时，水的质量不断减少，且产生的氢气和氧气的体积比为2：1，质量比是1：8.
8．如图为电解水的实验装置图，下列说法不正确的是（　　）

A．两极同时有气泡产生
B．做电解水实验时，通的是直流电
C．连接负极的试管内产生的气体可以燃烧
D．该实验中所得试管1和2中的气体质量比约为2：1
【答案】D
【解析】A.电解水时，正负两极都产生气泡，说法正确，故A不符合题意
B. 做电解水实验时，通的是直流电 ，说法正确，故B不符合题意
C.电解水时，负极产生的气体是氢气，可以燃烧，说法正确，故C不符合题意
D.电解水实验得出正氧负氢，体积比为1:2，说法错误，故D符合题意
故答案为：D
【分析】根据电解水的实验现象和结论进行分析
9．电解水的示意图，下列说法符合事实的是（　　）

A．图中 表示的是 H2
B．该反应中最小的微粒是氢、氧原子
C．该实验说明水里有氢气和氧气
D．负极与正极产生气体的质量比是 2：1
【答案】B
【解析】A、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，生成氢气和氧气的体积之比大约是2：1，图中“ ”表示的是正极产生气体，“ ”表示的是O2，A不符合题意；
B、原子是化学变化中的最小粒子，该反应中最小的微粒是氢、氧原子，B符合题意；
C、该实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的，水中不含氢气和氧气，C不符合题意；
D、负极与正极产生气体的体积比是2：1，不是质量比，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电解水实验，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2，质量比为8:1.由实验说明水是由氢氧元素组成的，据此分析解答
10．1800年，人类电解水获得成功。某同学利用下图所示装置进行该实验时，发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1。已知：
①相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比；
②常温常压时，1L水可溶解0.031L O2、0.57L O3。

下列说法错误的是（　　）
A．水在通电时能发生分解反应
B．实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强
C．从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小
D．若右侧试管内产生少量O3，会使左右两侧试管内气体体积比略小于2：1
【答案】D
【解析】A. 水在通电时由一种物质生成了两种物质，发生了分解反应，故正确，不符合题意；
B. 由于NaOH在水中能解离出自由移动的离子，实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强，故正确，不符合题意；
C. 如果在相同条件下，氢气和氧气的溶解度相等，氢气与氧气的体积比应该是2∶1，但实验结果是：左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1。因此可以确定相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小，故正确，不符合题意；
D. 若右侧试管内产生少量O3，就会减少O2的生成，从而右侧试管内气体分子个数减少，且常温常压时臭氧在水中的溶解度大于氧气，因此使左右两侧试管内气体体积比略大于2∶1，故错误，合题意；
故答案为：D。
【分析】 电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。熟记口诀：氢二氧一，正氧负氢。
二、实验探究题
11．如图是电解水实验示意图，请根据图示回答下列问题：

（1）通电一段时间后，观察到的实验现象是　 　。
（2）甲玻璃试管中产生的气体是　 　。
（3）检验乙试管中收集的气体的操作是　 　。
（4）由这个实验可以得出：
①水电解实验，这个变化是　 　（填“物理”或“化学”）变化，其本质原因是　 　；
②通过该实验可以得出的结论是：在化学变化中，　 　改变，而在反应前后　 　不变。
【答案】（1）电极上有气泡在产生，一段时间后，甲试管内的气体是乙试管内的2倍
（2）氢气
（3）将带火星的木条伸入试管内。木条能复燃，证明是氧气
（4）化学；水通电分解生成了氢气和氧气；分子；原子
【解析】（1）水电解产生氢气和氧气，且二者的体积比为2:1，故通电一段时间后可观察到的实验现象是电极上有气泡在产生，一段时间后，甲试管内的气体是乙试管内的2倍；
（2）水电解产生的氢气与氧气的体积比为2:1，故甲试管为氢气；
（3）乙试管是氧气，检验氧气的操作是将带火星的木条伸入试管内。木条能复燃，证明是氧气；
（4）① 水电解实验产生了新的物质，故这个变化是化学变化；其本质原因是水通电分解生成了氢气和氧气；
② 通过该实验可以得出的结论是：在化学变化中，分子改变，而在反应前后原子不变。
【分析】电解水时，与电源负极相连的试管内产生氢气，电源正极相连的试管内产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1。
有新物质生成的变化，是化学变化。
化学反应的实质是分子化分成原子，原子重新组合成分子。
12．某同学制作了如图所示 的简易电解水装置，进行家庭小实验(注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线).请根据要求回答问题：


（1）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是　 　.②C管中的现象是　 　，产生此现象的原因是　 　.
（2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是　 　.
（3）若检验A管内生成的气体应该用 　 　.
【答案】（1）电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集到的气体体积比约为1：2；液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管内
（2）氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水
（3）带火星的木条(燃着木条).
【解析】根据正氧负氢氢二氧一考虑气体的体积比，由于两端产生氢气和氧气，压强增大，把水压入中间管内，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条.
【分析】解答本题关键是知道正氧负氢，氢二氧一，检验氧气用带火星的木条，检验氢气用燃着的木条。
13．实验是化学学习的一种重要手段，如利用电解水可探究水的组成。根据如图电解水实验回答下列问题：

（1）在电解水的装置中，导线A连接的电源的　 　极（填：正“或”负“）。电解水一段时间后，若试管a内集到的气体为8mL，则b试管收集到的气体为　 　mL；
（2）若氢原子模型用 表示，氧原子模型用 表示，则构成a试管中气体的模型可表示为　 　（填字母序号），该气体可用　 　来检验；b试管中的气体可用　 　来检验。

（3）通过该实验，我们可知分子、原子在化学变化中的根本区别是　 　；
（4）水通电生成未来最理想的能源﹣﹣氢气，氢气燃烧发生反应的符号表达式为　 　所示反应的基本反应类型为　 　；
（5）实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是　 　；
（6）水通电后发生　 　变化，此反应的符号表达式为　 　，所示反应的基本反应类型为　 　；
（7）水电解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧又生成水，这说明水是由　 　组成的。
【答案】（1）负；4
（2）B；燃着的木条；带火星的木条
（3）能否再分
（4）H2+O2 H2O；化合反应
（5）增强水的导电性
（6）化学；H2O H2+O2；分解反应
（7）氢元素和氧元素
【解析】（1）根据“正氧负氢”“氧一氢二”，由电解水的装置可知中，a气体较多，是氢气，导线A连接的电源的负极，电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2：1，电解水一段时间后，若试管a内集到的气体为8mL，则b试管收集到的气体为4mL。（2）若氢原子模型用 表示，氧原子模型用 表示，a试管中气体是氢气，是由氢分子构成的，一个氢气分子由2个氢原子构成，则构成a试管中气体氢气的模型可用 表示，故填B；该气体具有可燃性可用燃着的木条检验，点燃有爆鸣声，b试管中的气体是氧气具有助燃性，可用带火星的木条来检验，使木条复燃，则证明是氧气。（3）通过该实验，我们可知分子、原子在化学变化中的根本区别是能否再分。（4）水通电生成未来最理想的能源--氢气，氢气燃烧生成了水，发生反应的符号表达式为：H2+O2 H2O，符合“多变一”特征，属于化合反应。（5）实验时常在水中加入硫酸钠或氢氧化钠，目的是增强导电性。（6）水通电后分解生成氢气和氧气，发生化学变化，此反应的符号表达式为H2O H2+O2，符合“一变多”特征，所示反应的基本反应类型为分解反应。（7）水电解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧又生成水，这说明水是由氢元素和氧元素组成的。
【分析】了解电解水实验的现象、结论、生成气体的性质等知识即可分析解答。
14．通过分析实验结果推断物质的组成是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法。电解水实验如图所示：

（1）经检验，电解水实验只生成了氢气和氧气，得到了水是　 　组成的结论;
（2）已知相同状况下，相同体积的任何气体具有相同的分子数。由于电解水时生成氢气和氧气的体积比为　 　（理论值），推求出水分子中氢原子和氧原子的个数比是　 　，经进一步科学确认，得出水的化学式为　 　。
（3）电解水的文字表达式为　 　，反应的基本类型是　 　。
（4）相同条件下，氢气和氧气在水中的溶解能力是不相同的，每100g水中最多可以溶解气体的质量如下：
气体
氢气
氧气
每100g水中最多可以溶解气体的质量
1.63×10-3g
4.34×10-3g
则相对更易溶于水的气体是　 　；由此你认为在水的电解过程中，生成氢气、氧气的体积比可能　 　（填“大于”或“小于”）理论值。
【答案】（1）氢元素、氧元素
（2）2:1；2:1；H2O
（3）水 氢气+氧气；分解反应
（4）氧气；大于
【解析】（1）经检验，电解水实验只生成了氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可知水是由氢元素、氧元素组成；（2）电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，根据相同状况下，相同体积的任何气体具有相同的分子数，可知氢分子和氧分子个数比也是2：1，每个氢分子和每个氧分子都含有2个原子，可知氢原子和氧原子总数之比为2：1，这些原子都来源于水分子，可得水分子中氢原子和氧原子的个数比是2：1；从而判断出水的化学式为：H2O ；（3）电解水生成氢气和氧气，文字表达式为：水 氢气+氧气；一种物质生成两种物质，属于分解反应；（4）根据表中信息可知：相对更易溶于水的气体是氧气，由此你认为在水的电解过程中，生成氢气、氧气的体积比可能大于2：1。
【分析】（1）根据电解水证明水由氢元素、氧元素组成分析；
（2）根据电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1及相同体积的任何气体具有相同的分子数计算出氢原原子个数比分析；
（3）根据水通电生成氢气和氧气及“一变多”为分解反应分析；
（4）根据所给数据确定氧气更易溶于水及氧气溶解性大于氢气时对体积比的影响分析。
15．绿色能源需求日益增长，氢能源备受关注。
（1）探究一 实验室电解水

写出电解水反应的化学方程式　 　。
（2）如图所示，接通电源，可以观察到两电极有气泡产生，一段时间后，理论上正负电极上产生的气体体积比　 　。
（3）该实验说明了　 　(填一点即可)。
（4）探究二 不同电解液和电极材料对水电解产生气体体积的影响
实验时，发现反应速率慢，且V（H2）和V（O2）比并不等于理论值。导致这一结果的因素可能有：　 　（多选）。
A 氧气的密度比氢气大
B 氧气在水中的溶解性比氢气强
C 部分氧气与电极发生反应而被消耗
（5）［查阅资料］纯净水导电能力差，加入电解液能增强导电性，但不同的电解液和电极材料对产生气体的体积有影响。
［设计并实验］兴趣小组对不同电解液和电极材料进行探究，结果如下：
电解液（浓度0.2kg/L）
不同电极材料产生的V（H2）：V（O2）
碳棒
铜棒
保险丝
电阻丝
铁丝
氢氧化钠溶液
6.9：1.09
7.7：3.35
6.9：2.95
7.3：3.4
6.51：3.2
稀硫酸
6.9：1.10
阳极产生的氧气很少
7.6：1.95
7.5：3.45
铁丝溶解
［结论］由上表实验信息可得：
稀硫酸(H2SO4)做电解液时，铁丝不能做电极：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，请写出该反应的化学方程式　 　。
（6）电解水选择最佳的电解液和电极材料分别为　 　和　 　。
【答案】（1）
（2）1：2
（3）水是由氢元素和氧元素组成
（4）BC
（5）
（6）氢氧化钠溶液；铁丝
【解析】（1）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为： 。
（2）如图所示，接通电源，可以观察到两电极有气泡产生，一段时间后，理论上正负极上产生的气体体积比是1：2。
（3）该实验中电解水生成氢气和氧气，由质量守恒定律可知，水是由氢元素和氧元素组成。
（4）实验时，发现反应速率慢，且V（ ）和V（ ）比并不等于理论值，导致这一结果的因素可能有氧气在水中的溶解性比氢气强，部分氧气与电极发生反应而被消耗；
故填：BC。
（5）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为： 。
（6）电解液是氢氧化钠溶液，电极材料是铁丝时，负极和正极产生的气体体积比最接近2：1，因此电解水选择最佳的电解液和电极材料组合分别为氢氧化钠溶液和铁丝。