4.1　 我们的水资源

知识梳理

3.水的合成

在空气中点燃氢气，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯：

(1)现象：氢气在空气中燃烧，产生____________火焰，烧杯内壁有____________，用手触摸烧杯壁感觉非常烫，说明反应放出了大量的热，该实验说明氢气具有的化学性质是氢气具有____________。

(2)氢气作为一种新型燃料，是未来最理想的能源，这是因为____________、____________、____________。

疑难突破

怎样通过水在直流电作用下的分解的实验认识水的组成，理解化学变化的实质？

剖析：电解水的实验我们需要掌握：(1)实验装置，(2)实验现象，(3)实验结论。

通过电解水的实验我们可知：通电以后在电源负极上产生的是氢气，它具有可燃性，燃烧时火焰为淡蓝色；电源正极上产生的是氧气，它可以支持燃烧。我们了解了这两种气体的检验方法，水分解产生的氢气和氧气的体积比约为2∶1，为今后理论推导水的化学式提供了实验基础。由水通电后得到氢气和氧气这一化学反应实例，我们可知：在一切化学变化中分子本身要发生改变，分成了原子，而原子不可再分。我们要学会应用分子、原子的观点来认识化学变化和物理变化。

　　 水通电后得到氢气和氧气，即水通电后，水中的每两个氢原子相互结合生成氢气分子，水中的每两个氧原子相互结合生成氧气。

问题探究

问题 阿伏加德罗曾经总结出这样一条规律：在同温同压下，同体积的气体都含有相同的分子数。根据此规律图44是某同学设计的探究水的组成的简易装置图：

(1)C和D试管中收集到的气体是什么？如何检验？

(2)C、D两种气体的分子个数比为多少。

图4-4

探究：本题为实验分析题，主要考查电解水的实验知识。解题的突破口是C、D试管中气体的体积，由D试管中收集气体的体积大约是C试管中的2倍，可推知：D试管中收集到的气体是氢气，C试管中是氧气。因C、D试管中两种气体的体积比为1∶2，即C、D中两种气体的分子个数比也为1∶2。

结论：(1)氧气，带火星的木条；氢气，点燃的木条；(2)1∶2。

典题精讲

例1图4-5是电解水时，水分子分解过程示意图。关于对该图理解的叙述中，错误的是(　　 )

图4-5

A.在化学变化中分子可分　　　　　　　　　　　 B.水是由氢元素和氧元素组成的

C.水中含有氢分子和氧分子　　　　　　　　　　 D.原子是化学变化中的最小粒子

思路解析　 本题考查了物质的构成和分子、原子的有关知识。水分子在直流电的作用下，分裂成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。由此可知，水是由氢元素和氧元素组成的，并且我们可以看出在化学变化的过程中分子是可分的，而原子不可在分。所以A、B、D都正确，而水是纯净物，由分子构成的纯净物，分子的种类只有一种，所以水中只有水分子而没有氢分子和氧分子，所以C是错的。

答案：C

例2在实验室中探究氢气的有关性质，将下列探究报告填写完整：

思路解析　 本题是实验探究题，在明确探究问题之后，思索和寻求探究的方法，根据实验现象，得出探究的结论，叙述要准确。

2.水的分解

(1)实验现象：通电后电极上产生____________，与电源正极相连的玻璃管内气体体积较小，与电源负极相连的玻璃管内气体体积较大，二者的体积比是____________。

(2)气体的检验：体积较小的气体能使带火星的木条复燃这种气体是____________。

体积较大的气体接近火焰时能燃烧，火焰呈淡蓝色，这种气体是____________。

1.水的物理性质

纯净的水是色、____________气味的透明的液体。在压强为101.3 kPa时，水的凝固点是____________，沸点是____________，温度为4 ℃时，水的密度最大。

4.3　 探究水的组成

知识梳理

33．⑴1.92

⑵设原混合物中氯酸钾的质量为x

　　 245　　　　　　　 96

　　　 x　　　　　　　 1.92g

解得：x = 4.9 g　

二氧化锰的质量为：6.40g – 4.9g = 1.5g　　 　答：略

32．⑴60；⑵3:7，⑶46.7%

31．⑴ H₂；正

⑵2:1，2:1，1:8，2，16

⑶2H₂O ^通电 　2H₂↑+O₂↑

⑷没有，没有，原子

⑸氢元素，氧元素；水分子，两个氢原子，一个氧原子

30．2:3；5:6

29．32