4．电解水的实验证明水是由氧元素、氢元素组成的，至于每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的是根据更精确的实验测定的，即纯净物的化学式不是凭空臆造的，而是通过精确的实验测定出来的．下面通过一道例题说明推断水的化学式的思路。

　　 例1　 水氢气+氧气

　　 已知体积比：2∶1

　　 已知标况密度：0.0899g/L　 1.429g/L

氢、氧元素质量比：

　　 氢、氧原子个数比：∶=

　　 解　 设水的化学式H_2xO_x．根据实验测定水式量为18，可得

　　　　　　　　 2x×1+16x=18　 ∴x=1　 　故化学式H₂O

　　 例2　 关于水的组成的正确叙述是(　　 )

　　 A．水由氢气和氧气组成．

　　 B．水由氢元素和氧元素组成．

　　 C．水是由一个氢分子和一个氧原子构成．

　　 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成．

　　 分析　 水的化学式为H₂O，关于水的组成可以从宏观和微观两个角度分析．故B.对D.错．D.错在元素只讲种类不讲个数．水是由水分子构成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故A.C.均错．

　　 解答　 选B.

[难题巧解点拨]

例1　 阿伏加德罗曾经总结出一条定律：在同温同压下，同体积的任何气体都含有相同

的分子数，下图是电解水的简易装置

　　 (1)电源的A为　　 极，B为　　 极，事先向水中加入少量NaOH的目的是　　 ．

　　 (2)C试管中收集到的气体是　　 ，用　　 检验；D试管中收集到的气体是　　 ，可用　　 检验；C、D中两种气体的分子个数比为　　 .

(3)根据上述实验事实可以得出，水是由　　 组成．

　　 分析　 本题为实验推断题，解题的突破口是C、D试管中气体的体积，因为D试管中收集气体的体积大约是C试管中的2倍，所以D试管中收集到的气体是H₂，C试管中是O₂，由此进行逆向推理，可判断A为正极，B为负极．由于C、D试管中两种气体的体积比为1∶2，根据阿伏加德罗定律，相同状况下，气体的体积比等于分子个数比，所以C、D两种气体的分子个数比也为1∶2．

　　 解答　 (1)正、负，增强水的导电性

　　 (2)氧气，带火星的木条；氢气，点燃的木条；1∶2

　　 (3)氢元素和氧元素

例2　 已知某种化合物R由氢、氧两种元素组成，对这种化合物进行测定可知：化合物中氢元素的质量分数为5．88%，相对分子质量为34，请通过计算写出化合物R的化学式．

　　 分析　 相对分子质量就是各元素的相对原子质量和原子个数的乘积之和．

　　 解答　 设R的化学式为H_xO_y．依题意，两种元素的质量比

　　 由①可知

　　 由②可知，x=2，y＝2，故R化学式H₂O₂．

[命题趋势分析]

　　 近年中考或竞赛中不断涌现的新题型--信息题．题干中内容是课本中没有介绍的新信息，需要迁移课本所学知识进行解题．

[典型热点考题]

　　 例1　 在H₂O和H₂O₂(双氧水，又名为过氧化氢)中相同的是(　　 )

　　 A.氢元素的质量分数　　　　 B.相对分子质量

　　 C．元素种类　　　　　　　　 D．氢氧原子个数

　　 分析　 将水和双氧水的有关项目比较如下：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 H₂O　　　　　　　　　　 H₂O₂

　　　　　　　 H%　　　　　　　　　 ×100%　　　　　　 ×100%

　　　 相对分子质量 　　　　　　　　　18　　　　　　　　　　 34

　　　 元素种类　　　　　　　　　　　 H、O　　　　　　　　　　 H、O

　　　 氢、氧原子个数　　　　　　　　 2+1　　　　　　　　　　 2+2

解答　 选C

　　 例2　 过氧化氢(H₂O₂)可以按下式进行分解：H₂O₂H₂O+O₂，关于它的叙述正确的是(　　 )

　　　 A．过氧化氢由氢气、氧气组成

　　　 B．每个过氧化氢分子由一个氢分子和一个氧分子构成

　　　 C．过氧化氢分解过程中，它的分子破裂成原子，氧原子、氢原子不可再分

　　　 D．过氧化氢中本来就有氧气

分析 本题需迁移水的组成、水通电分解等有关知识解题．过氧化氢从宏观上看由氢、氧两种元素组成，从微观上看每个H₂O₂分子由2个氢原子和2个氧原子构成，过氧化氢是纯净物，只存在H₂O分子，而没有氧气存在，所以A、B、D均错．H₂O₂在MnO₂的催化作用下分解．分解过程中，H₂O分子破结成氢原子和氧原子，2个氢原子和1个氧原子结合成1个H₂O分子，许多H₂O分子聚集成水，2个氧原子相合成1个氧分子，许多O₂分子聚集成氧气，所以C.正确．

　　 解答　 选C.

[同步达纲练习]

3．电解水的实质：当水分子分解时，分成了氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，大量的氢分子聚集成氢气；每两个氧原子结合成一个氧分子，大量的氧分子聚集成氧气；此实验进一步证明，在化学反应里，分子可以分成原子，而原子不能再分，原子只是重新组合成新分子．

2．被电解的不是纯水，而是向水中加入少量硫酸或氢氧化钠，以增加水的导电性．

1．电解水的实验的仪器为水电解器，通直流电而不是交流电．

　　 无色无味液体--通常状况下

　　 凝固点0℃，沸点100℃--压强为101千帕

　　 密度为1g/cm³--4℃

　　 正是由于冰的密度比水小，它才浮在水面．若冰的密度大于水，那么冬季结冰时，冰都沉在底部，并且由底向上逐步冻结，那么会给生物造成什么后果呢？所以冰的密度小于水的密度恰好是自然界生态平衡的一个客观条件．

3．此实验证明

　　 (1)从宏观上，水是由氢元素和氧元素组成．从微观上，水是由水分子构成，水分子是由氢原子和氧原子构成的．

　　 (2)在化学反应中分子可以分成原子，而原子不能再分．

　　 (3)分类：水属于纯净物中的化合物，化合物中的氧化物．

[重点难点解析]

2．表达式：水氢气+氧气　　 H₂OH₂+O₂

1．电解水的实验现象及气体的验证

(1)正、负电极上有气泡放出.

　　 (2)正极产生的气体能使燃着的木条燃烧更旺，证明是氧气；负极产生的气体能燃烧，发出淡蓝色火焰，证明是氢气．

　　 (3)正极产生的气体与负极产生的气体的体积比为1∶2．

通常情况下，纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体，压强为101KPa时，凝固点为0℃，沸点100℃，在4℃时密度最大，为1g/cm³．水结冰时体积膨胀，冰比水轻．

25．(5分)如图所示，A处为固体与液体反应，产生气体X，B处为黑色粉末，反应过程中逐渐变成红色，导管C中有水滴出现，从B管中出来的气体在集气瓶中燃烧，D处有气体燃烧，火焰上罩一个烧杯．试回答下列问题：

　　 (1)A处产生的气体X是　　　　 ，B处黑色粉末是　　　　

　　 (2)A、B、D各处反应的字母表达式　　　　 、　　　　 、　　　　

　　 (3)烧杯D处可观察到的现象是　　　　 ．