基础实验2 水的组成及变化的探究
实验回顾
1. 探究水的组成的思想方法。
（1）探究思路：①让水分解成简单的物质；②由简单的物质化合成水。
（2）实验原理：化学反应前后元素种类不变。
2. 电解水实验。
（1）检查装置气密性的方法：关闭两侧玻璃活塞，往球形容器中倒水，若水不能持续进入两侧玻璃管，则装置气密性良好。
（图1标注：活塞、活塞、图1、电源，电极标注“-”“+”）
（2）实验现象：两电极端均产生，一段时间后，负极端气体体积约为正极端气体体积的倍。
（3）检验气体：正极端的气体能使带火星的木条复燃，负极端的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰。
（4）结论：水通电生成氢气和氧气，说明水由组成。电解水的符号表达式是。
（5）注意：电源应选择直流电；水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。
3. 氢气燃烧。
（1）点燃氢气前，要先检验氢气的纯度。
验纯方法：用排水法收集一试管氢气，试管口朝下，用拇指堵住试管口，移近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若声音很小，则表明氢气较纯。
（2）结论：氢气和空气中的氧气化合生成水，说明水由组成。该反应的符号表达式是。
实验精练

2.（2）气泡 2
2.（4）氢元素和氧元素 $\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$
3.（2）氢元素和氧元素 $\ce{H_{2} + O_{2}\xrightarrow{点燃}H_{2}O}$

【分析】本题围绕水的组成探究的电解水、氢气燃烧两个核心实验展开，需结合实验现象、化学反应前后元素种类不变的规律分析填空。首先回忆电解水实验：通电后电极产生气泡，遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，负极端气体体积约为正极端的2倍；根据反应前后元素种类不变，电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，可推知水的组成，符号表达式需标注反应条件“通电”。再回忆氢气燃烧实验：氢气与氧气反应生成水，同理根据元素守恒得出水的组成，符号表达式标注反应条件“点燃”。
【解析】1. 电解水实验现象：通电时两电极均产生气泡，一段时间后负极端气体体积约为正极端的2倍；2. 电解水结论：生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成，反应的符号表达式为$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$；3. 氢气燃烧结论：氢气和氧气化合生成水，说明水由氢元素和氧元素组成，反应的符号表达式为$\ce{H_{2} + O_{2}\xrightarrow{点燃}H_{2}O}$。
【答案】2.（2）气泡；2；2.（4）氢元素和氧元素；$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$；3.（2）氢元素和氧元素；$\ce{H_{2} + O_{2}\xrightarrow{点燃}H_{2}O}$
【知识点】电解水实验；水的组成探究；氢气的燃烧实验
【点评】本题为基础实验回顾题，聚焦水的组成探究的核心知识点，考查学生对实验现象、结论及符号表达式的记忆与理解，是化学中物质组成探究的基础内容，难度较低。
【难度系数】0.9

1. 在①水的蒸发、②电解水、③水的净化、④氢气在氧气中燃烧四个实验中，能证明水的组成的是（）。

A.②
B.①②
C.②④
D.②③

1.C

【分析】要证明水的组成，需通过化学变化，依据“化学反应前后元素种类不变”的原理推导。先逐个分析四个实验：①水的蒸发是物理变化，仅水的状态改变，无新物质生成，无法确定水的元素组成；②电解水生成氢气和氧气，氢气含氢元素、氧气含氧元素，根据质量守恒可推导水的组成；③水的净化是除杂过程，未涉及水的元素组成变化，不能证明；④氢气在氧气中燃烧生成水，反应物含氢、氧元素，同样依据质量守恒可推导水的组成。因此能证明水组成的是②和④。
【解析】根据化学变化中元素种类不变的原理，分析各实验：
1. ①水的蒸发：属于物理变化，仅状态改变，无新物质生成，无法判断水的元素组成；
2. ②电解水：发生化学变化，生成H₂和O₂，H₂含氢元素、O₂含氧元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，说明水由氢、氧两种元素组成，可证明；
3. ③水的净化：是除去杂质的过程，未改变水的元素组成，无法证明；
4. ④氢气在氧气中燃烧：发生化学变化，生成水，反应物氢气含氢元素、氧气含氧元素，根据质量守恒定律，可证明水由氢、氧元素组成；
综上，能证明水组成的是②和④，对应选项C。
【答案】C
【知识点】水的组成、质量守恒定律
【点评】本题考查水的组成的证明方法，核心是区分物理变化与化学变化，利用质量守恒定律分析化学变化中的元素种类，属于基础概念应用类题目，需准确掌握实验的本质。
【难度系数】0.5