2020年中考化学实验突破《水的电解》

中考化学实验突破《水的电解》

1．实验原理：2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑

2．实验装置图：

3．实验仪器：

A ．装置——水电解器

B ．电源种类——直流电

【注意】（1）在电解水中的实验中，加硫酸钠或氢氧化钠的目的是为了增强导电性

（2）电解水实验所用电源为直流电源

4．实验现象：

（1）通电后两极上都有气泡产生，与电源负极相连的玻璃管内产生气泡的速率较快，与电源正极相连的玻璃管内产生气泡的速率较慢；

（2）通电一段时间后，与电源正极、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为1:2

5．气体的检验及判断

（1）将带火星的木条靠近b 玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，木条复燃，证明是氧气

（2）将燃着的木条靠近a 玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，气体能燃烧，发出淡蓝色火焰，证明是氢气

6．实验结论：

水是由氢元素和氧元素组成的化合物。

【温馨提示】化学方程式：2H 2O 通电 2H 2↑+

O 2↑

产生位置 负极 正极

体积比 2 ： 1

质量比 1 ： 8

简单记忆：氢负氧正，氢二氧一

（1）电解水实验中生成的氧气与氢气的质量比为8:1；

（2）水分子是由氢原子和氧原子构成的；

（3）本实验验证了在化学变化中，分子可分而原子不可分；

（4）此实验证明了化学反应分实质是：分子分裂成原子，原子又重新组合成新的分子；（5）电解水的过程中发生的化学反应的类型为分解反应；

（6）电解水的过程中电能转化为化学能；

（7）实验结束后，发现产生的氧气与氢气的体积比比理论值小，其可能原因是：①氧气在水中的溶解度比氢气的大；②氧气参与电极氧化；

（8）该实验也能产生氧气，但实验室通常不用该方法制取氧气的原因是：耗能大（答案合理即可）；

（9）用电解水的实验探究水的组成，其理论依据是：反应前后元素的种类不变（质量守恒定律）。

典例1．如图为电解水的实验装置图，请回答下列问题。

（1）玻璃管b所连接的是电源的___ __（填“正”或“负”）极。

（2）若玻璃管a中产生的气体体积为16mL，则玻璃管b中产生的气体体积约为___

__mL。

（3）切断电源，将燃着的木条放在玻璃管a尖嘴口，打开活塞，观察到的现象是__

___，证明玻璃管a中的气体是___ __（填化学式）。

（4）电解水过程中发生反应的化学方程式为__ ___，该反应属于___ __（填基本反应类型）。

（5）电解水实验的过程中是将___ __能转化为___ __能。

（6）从微观角度分析，“水蒸发”和“水的电解”两个变化的最本质的区别是__ ___。

（7）电解水实验中，为了___ __，可向水中加入少量稀硫酸；实验过程中硫

酸不发生反应，实验结束后，剩下的溶液与原溶液相比，发生改变的是___

__。

A ．水的质量

B ．溶质的质量

C ．溶液的总质量

D ．溶质的质量分数

（8）实验结束后发现产生氧气体积：氢气体积小于，其原因可能是_ ____。 （9）该实验能产生氢气，但实验室通常不用该方法制取氢气，原因是__ _。 （10）用电解水实验探究水的组成，理论依据是__ ___。

【答案】（1）正；（2）8；（3）产生淡蓝色火焰； H 2；（4）2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑；分解反

应；（5）电；化学；（6）前者水分子没有改变，后者水分子发生改变；（7）增强水的导电性；

ACD ；（8）氧气在水中的溶解度大于氢气在水中的溶解度；（9）耗能大（答案合理即可）；

（10）化学反应前后元素种类不变（或质量守恒定律等合理答案）。

【解析】（1）水电解中，正极生成氧气，负极生成氢气，氢气体积为氧气体积的2倍，故玻

璃管b 所连接的是电源的正极；（2）若玻璃管a 中产生的气体体积为16mL ，该气体是氢气，

氢气体积是氧气体积的2倍，则玻璃管b 中产生的气体体积约为8mL ；（3）a 管生成的气体

是氢气，氢气有可燃性，氢气燃烧有淡蓝色火焰，氢气的化学式是H2；（4）水在通电的条

件下生成氢气和氧气，化学方程式为：2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑ ；该反应的反应物是一种，

生成物是两种，则是分解反应；（5）电解水实验的过程中是将电能转化为化学能；（6）水蒸

发，水分子间隔增大，水分子不变，发生的是物理变化；水电解，水分子变为氢分子和氧分

子，分子改变，发生的是化学变化；（7）纯净的水导电性弱，电解水实验中，为了增强水的

导电性，可向水中加入少量稀硫酸；实验过程中硫酸不发生反应，实验结束后，剩下的溶液

与原溶液相比，硫酸不变而水减少，故溶液的质量减少，溶质质量分数增大，故选ACD ；

（8）氧气在水中的溶解度大于氢气在水中的溶解度，故实验结束后发现产生氧气体积：氢

气体积小于；（9）水电解要消耗大量的电能，虽然该实验能产生氢气，但实验室通常不用该

方法制取氢气；（10）水电解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化

学反应前后元素种类不变，故水电解实验说明了水是氢元素和氧元素组成的。

典例2． 某学习小组做电解水实验，测定两管收集到气体体积如下：

(1)写出电解水的化学方程式_ __；

(2)与电源正极相连的试管内产生的气体是_ __，与电源负极相连的试管内产生的气体

是_ __，二者体积比的理论值是_ __；

(3)装置密闭性良好、读数正确，但电解开始阶段两管中气体体积比大于2:1的原因是__

_

(4)从第_ __分钟起管A 和管B 产生的气体体积比非常接近理论值。

【答案】（1）2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑ （2）氧气，氢气，1：2 ； （3）开始阶段产生的

少量H 2和O 2溶解在水中且未达到饱和；O 2在水中的溶解度比H 2的大； （4）3

【解析】分析：（1）书写水的电解方程式时要注意配平和条件；（2）根据电解水实验的现象

和结论进行分析．通电分解水时：正极产生氧气，负极产生的为氢气，氢气、氧气体积比为

2：1；（3）从氢气和氧气的溶解性不同考虑两管的体积比不符合理论值；（4）从实验记录看

什么时间溶液达到饱和，体积比就接近理论体积比。（1）电解水的化学方程式为：

2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑ ，注意配平和条件及气体生成符合；（2）电解水时，与电源正极相连产生的气

体较少，能支持燃烧，是氧气；与电源负极相连产生的气体较多，能燃烧，是氢气，二者的

体积比是：1：2；（3）因为氢气和氧气在水中的溶解性不同，氧气的溶解性稍强一些，故开

始阶段产生的少量H 2和O 2溶解在水中且未达到饱和，因此两管气体的体积比不符合理论比

值；

（4）从实验记录来看，从第3分钟后溶液就达到饱和，气体不再溶解，管（A ）和管（B ）

产生气体的体积比就非常接近理论比值了。

1．如图为某同学进行电解水实验的装置图，据此回答：

(1)图中A 端为电源的__ ____(填“正”或“负”)极。

(2)C 试管中收集到的气体是___ ___，如何检验_ _____；C ． D 试

管中收集到的气体的体积比约为____ __。

(3)上述实验可以得出：水是由__ ____组成的。

(4)在水的电解实验中，在变化前后没有改变的微粒是_ ____．