4．電解水的實(shí)驗(yàn)證明水是由氧元素、氫元素組成的，至于每個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的是根據(jù)更精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，即純凈物的化學(xué)式不是憑空臆造的，而是通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定出來(lái)的．下面通過(guò)一道例題說(shuō)明推斷水的化學(xué)式的思路。

　　 例1　 水氫氣+氧氣

　　 已知體積比：2∶1

　　 已知標(biāo)況密度：0.0899g/L　 1.429g/L

氫、氧元素質(zhì)量比：

　　 氫、氧原子個(gè)數(shù)比：∶=

　　 解　 設(shè)水的化學(xué)式H_2xO_x．根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定水式量為18，可得

　　　　　　　　 2x×1+16x=18　 ∴x=1　 　故化學(xué)式H₂O

　　 例2　 關(guān)于水的組成的正確敘述是(　　 )

　　 A．水由氫氣和氧氣組成．

　　 B．水由氫元素和氧元素組成．

　　 C．水是由一個(gè)氫分子和一個(gè)氧原子構(gòu)成．

　　 D．水是由兩個(gè)氫元素和一個(gè)氧元素組成．

　　 分析　 水的化學(xué)式為H₂O，關(guān)于水的組成可以從宏觀和微觀兩個(gè)角度分析．故B.對(duì)D.錯(cuò)．D.錯(cuò)在元素只講種類不講個(gè)數(shù)．水是由水分子構(gòu)成的，每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的，故A.C.均錯(cuò)．

　　 解答　 選B.

[難題巧解點(diǎn)撥]

例1　 阿伏加德羅曾經(jīng)總結(jié)出一條定律：在同溫同壓下，同體積的任何氣體都含有相同

的分子數(shù)，下圖是電解水的簡(jiǎn)易裝置

　　 (1)電源的A為　　 極，B為　　 極，事先向水中加入少量NaOH的目的是　　 ．

　　 (2)C試管中收集到的氣體是　　 ，用　　 檢驗(yàn)；D試管中收集到的氣體是　　 ，可用　　 檢驗(yàn)；C、D中兩種氣體的分子個(gè)數(shù)比為　　 .

(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)可以得出，水是由　　 組成．

　　 分析　 本題為實(shí)驗(yàn)推斷題，解題的突破口是C、D試管中氣體的體積，因?yàn)镈試管中收集氣體的體積大約是C試管中的2倍，所以D試管中收集到的氣體是H₂，C試管中是O₂，由此進(jìn)行逆向推理，可判斷A為正極，B為負(fù)極．由于C、D試管中兩種氣體的體積比為1∶2，根據(jù)阿伏加德羅定律，相同狀況下，氣體的體積比等于分子個(gè)數(shù)比，所以C、D兩種氣體的分子個(gè)數(shù)比也為1∶2．

　　 解答　 (1)正、負(fù)，增強(qiáng)水的導(dǎo)電性

　　 (2)氧氣，帶火星的木條；氫氣，點(diǎn)燃的木條；1∶2

　　 (3)氫元素和氧元素

例2　 已知某種化合物R由氫、氧兩種元素組成，對(duì)這種化合物進(jìn)行測(cè)定可知：化合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5．88%，相對(duì)分子質(zhì)量為34，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算寫出化合物R的化學(xué)式．

　　 分析　 相對(duì)分子質(zhì)量就是各元素的相對(duì)原子質(zhì)量和原子個(gè)數(shù)的乘積之和．

　　 解答　 設(shè)R的化學(xué)式為H_xO_y．依題意，兩種元素的質(zhì)量比

　　 由①可知

　　 由②可知，x=2，y＝2，故R化學(xué)式H₂O₂．

[命題趨勢(shì)分析]

　　 近年中考或競(jìng)賽中不斷涌現(xiàn)的新題型--信息題．題干中內(nèi)容是課本中沒(méi)有介紹的新信息，需要遷移課本所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解題．

[典型熱點(diǎn)考題]

　　 例1　 在H₂O和H₂O₂(雙氧水，又名為過(guò)氧化氫)中相同的是(　　 )

　　 A.氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)　　　　 B.相對(duì)分子質(zhì)量

　　 C．元素種類　　　　　　　　 D．氫氧原子個(gè)數(shù)

　　 分析　 將水和雙氧水的有關(guān)項(xiàng)目比較如下：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 H₂O　　　　　　　　　　 H₂O₂

　　　　　　　 H%　　　　　　　　　 ×100%　　　　　　 ×100%

　　　 相對(duì)分子質(zhì)量 　　　　　　　　　18　　　　　　　　　　 34

　　　 元素種類　　　　　　　　　　　 H、O　　　　　　　　　　 H、O

　　　 氫、氧原子個(gè)數(shù)　　　　　　　　 2+1　　　　　　　　　　 2+2

解答　 選C

　　 例2　 過(guò)氧化氫(H₂O₂)可以按下式進(jìn)行分解：H₂O₂H₂O+O₂，關(guān)于它的敘述正確的是(　　 )

　　　 A．過(guò)氧化氫由氫氣、氧氣組成

　　　 B．每個(gè)過(guò)氧化氫分子由一個(gè)氫分子和一個(gè)氧分子構(gòu)成

　　　 C．過(guò)氧化氫分解過(guò)程中，它的分子破裂成原子，氧原子、氫原子不可再分

　　　 D．過(guò)氧化氫中本來(lái)就有氧氣

分析 本題需遷移水的組成、水通電分解等有關(guān)知識(shí)解題．過(guò)氧化氫從宏觀上看由氫、氧兩種元素組成，從微觀上看每個(gè)H₂O₂分子由2個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成，過(guò)氧化氫是純凈物，只存在H₂O分子，而沒(méi)有氧氣存在，所以A、B、D均錯(cuò)．H₂O₂在MnO₂的催化作用下分解．分解過(guò)程中，H₂O分子破結(jié)成氫原子和氧原子，2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)H₂O分子，許多H₂O分子聚集成水，2個(gè)氧原子相合成1個(gè)氧分子，許多O₂分子聚集成氧氣，所以C.正確．

　　 解答　 選C.

[同步達(dá)綱練習(xí)]

3．電解水的實(shí)質(zhì)：當(dāng)水分子分解時(shí)，分成了氫原子和氧原子，每?jī)蓚�(gè)氫原子結(jié)合成一個(gè)氫分子，大量的氫分子聚集成氫氣；每?jī)蓚�(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)氧分子，大量的氧分子聚集成氧氣；此實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明，在化學(xué)反應(yīng)里，分子可以分成原子，而原子不能再分，原子只是重新組合成新分子．

2．被電解的不是純水，而是向水中加入少量硫酸或氫氧化鈉，以增加水的導(dǎo)電性．

1．電解水的實(shí)驗(yàn)的儀器為水電解器，通直流電而不是交流電．

　　 無(wú)色無(wú)味液體--通常狀況下

　　 凝固點(diǎn)0℃，沸點(diǎn)100℃--壓強(qiáng)為101千帕

　　 密度為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，那么冬季結(jié)冰時(shí)，冰都沉在底部，并且由底向上逐步凍結(jié)，那么會(huì)給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態(tài)平衡的一個(gè)客觀條件．

3．此實(shí)驗(yàn)證明

　　 (1)從宏觀上，水是由氫元素和氧元素組成．從微觀上，水是由水分子構(gòu)成，水分子是由氫原子和氧原子構(gòu)成的．

　　 (2)在化學(xué)反應(yīng)中分子可以分成原子，而原子不能再分．

　　 (3)分類：水屬于純凈物中的化合物，化合物中的氧化物．

[重點(diǎn)難點(diǎn)解析]

2．表達(dá)式：水氫氣+氧氣　　 H₂OH₂+O₂

1．電解水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及氣體的驗(yàn)證

(1)正、負(fù)電極上有氣泡放出.

　　 (2)正極產(chǎn)生的氣體能使燃著的木條燃燒更旺，證明是氧氣；負(fù)極產(chǎn)生的氣體能燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，證明是氫氣．

　　 (3)正極產(chǎn)生的氣體與負(fù)極產(chǎn)生的氣體的體積比為1∶2．

通常情況下，純凈的水是沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味、沒(méi)有味道的液體，壓強(qiáng)為101KPa時(shí)，凝固點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)100℃，在4℃時(shí)密度最大，為1g/cm³．水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，冰比水輕．

25．(5分)如圖所示，A處為固體與液體反應(yīng)，產(chǎn)生氣體X，B處為黑色粉末，反應(yīng)過(guò)程中逐漸變成紅色，導(dǎo)管C中有水滴出現(xiàn)，從B管中出來(lái)的氣體在集氣瓶中燃燒，D處有氣體燃燒，火焰上罩一個(gè)燒杯．試回答下列問(wèn)題：

　　 (1)A處產(chǎn)生的氣體X是　　　　 ，B處黑色粉末是　　　　

　　 (2)A、B、D各處反應(yīng)的字母表達(dá)式　　　　 、　　　　 、　　　　

　　 (3)燒杯D處可觀察到的現(xiàn)象是　　　　 ．