4.1　 我們的水資源

知識梳理

3.水的合成

在空氣中點燃氫氣，并在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯：

(1)現(xiàn)象：氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生____________火焰，燒杯內(nèi)壁有____________，用手觸摸燒杯壁感覺非常燙，說明反應(yīng)放出了大量的熱，該實驗說明氫氣具有的化學(xué)性質(zhì)是氫氣具有____________。

(2)氫氣作為一種新型燃料，是未來最理想的能源，這是因為____________、____________、____________。

疑難突破

怎樣通過水在直流電作用下的分解的實驗認識水的組成，理解化學(xué)變化的實質(zhì)？

剖析：電解水的實驗我們需要掌握：(1)實驗裝置，(2)實驗現(xiàn)象，(3)實驗結(jié)論。

通過電解水的實驗我們可知：通電以后在電源負極上產(chǎn)生的是氫氣，它具有可燃性，燃燒時火焰為淡藍色；電源正極上產(chǎn)生的是氧氣，它可以支持燃燒。我們了解了這兩種氣體的檢驗方法，水分解產(chǎn)生的氫氣和氧氣的體積比約為2∶1，為今后理論推導(dǎo)水的化學(xué)式提供了實驗基礎(chǔ)。由水通電后得到氫氣和氧氣這一化學(xué)反應(yīng)實例，我們可知：在一切化學(xué)變化中分子本身要發(fā)生改變，分成了原子，而原子不可再分。我們要學(xué)會應(yīng)用分子、原子的觀點來認識化學(xué)變化和物理變化。

　　 水通電后得到氫氣和氧氣，即水通電后，水中的每兩個氫原子相互結(jié)合生成氫氣分子，水中的每兩個氧原子相互結(jié)合生成氧氣。

問題探究

問題 阿伏加德羅曾經(jīng)總結(jié)出這樣一條規(guī)律：在同溫同壓下，同體積的氣體都含有相同的分子數(shù)。根據(jù)此規(guī)律圖44是某同學(xué)設(shè)計的探究水的組成的簡易裝置圖：

(1)C和D試管中收集到的氣體是什么？如何檢驗？

(2)C、D兩種氣體的分子個數(shù)比為多少。

圖4-4

探究：本題為實驗分析題，主要考查電解水的實驗知識。解題的突破口是C、D試管中氣體的體積，由D試管中收集氣體的體積大約是C試管中的2倍，可推知：D試管中收集到的氣體是氫氣，C試管中是氧氣。因C、D試管中兩種氣體的體積比為1∶2，即C、D中兩種氣體的分子個數(shù)比也為1∶2。

結(jié)論：(1)氧氣，帶火星的木條；氫氣，點燃的木條；(2)1∶2。

典題精講

例1圖4-5是電解水時，水分子分解過程示意圖。關(guān)于對該圖理解的敘述中，錯誤的是(　　 )

圖4-5

A.在化學(xué)變化中分子可分　　　　　　　　　　　 B.水是由氫元素和氧元素組成的

C.水中含有氫分子和氧分子　　　　　　　　　　 D.原子是化學(xué)變化中的最小粒子

思路解析　 本題考查了物質(zhì)的構(gòu)成和分子、原子的有關(guān)知識。水分子在直流電的作用下，分裂成氫原子和氧原子，每兩個氫原子結(jié)合成一個氫分子，每兩個氧原子結(jié)合成一個氧分子。由此可知，水是由氫元素和氧元素組成的，并且我們可以看出在化學(xué)變化的過程中分子是可分的，而原子不可在分。所以A、B、D都正確，而水是純凈物，由分子構(gòu)成的純凈物，分子的種類只有一種，所以水中只有水分子而沒有氫分子和氧分子，所以C是錯的。

答案：C

例2在實驗室中探究氫氣的有關(guān)性質(zhì)，將下列探究報告填寫完整：

思路解析　 本題是實驗探究題，在明確探究問題之后，思索和尋求探究的方法，根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出探究的結(jié)論，敘述要準確。

2.水的分解

(1)實驗現(xiàn)象：通電后電極上產(chǎn)生____________，與電源正極相連的玻璃管內(nèi)氣體體積較小，與電源負極相連的玻璃管內(nèi)氣體體積較大，二者的體積比是____________。

(2)氣體的檢驗：體積較小的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃這種氣體是____________。

體積較大的氣體接近火焰時能燃燒，火焰呈淡藍色，這種氣體是____________。

1.水的物理性質(zhì)

純凈的水是色、____________氣味的透明的液體。在壓強為101.3 kPa時，水的凝固點是____________，沸點是____________，溫度為4 ℃時，水的密度最大。

4.3　 探究水的組成

知識梳理

33．⑴1.92

⑵設(shè)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為x

　　 245　　　　　　　 96

　　　 x　　　　　　　 1.92g

解得：x = 4.9 g　

二氧化錳的質(zhì)量為：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 ^通電 　2H₂↑+O₂↑

⑷沒有，沒有，原子

⑸氫元素，氧元素；水分子，兩個氫原子，一個氧原子

30．2:3；5:6

29．32