电解水实验

一、知识点名称——电解水实验

二、知识点详解

1．实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电

极）、12V的直流电源．

2．实验过程及现象：按照上面的实物图所示，连接好装置．为增强水的导电性，可在水中加

入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）．闭合电路后，会看到

试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的

气体体积比约为1：2．（氧气的密度为1.429g/mL，氢气的为0.089g/mL；通过计算可得氧气

与氢气的质量比为8：1，氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1）．可简单概括为：

“正氧负氢1：2，质量比为8：1”．

3．该实验结论或推论有：（1）水由氢、氧两种元素组成．（2）水（分子）中，氢、氧两种元

素的原子个数比为2：1，两气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1．（3）水通电生成氢气、

氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．（4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元

素种类不变．（5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分．（6）化学反应的实质是在化学变

化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）（7）分子是保持

物质化学性质的最小粒子．（8）原子是化学变化中的最小粒子．（9）氧气是由氧元素组成；氢

气是由氢元素组成．⑽水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一

个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成．⑾

水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的单质．⑿该实验中发生的化学反

应属于分解反应．

4．电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2，其原因主要有如下三个：（1）

氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的．由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的

体积比小于1：2．（2）电极的氧化造成的．当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质

比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧

气、氢气的体积比小于1：2．

三、强化训练

【典型例题】

（2018•北京）电解水实验如图。下列说法正确的是（）

A．试管2中得到H2

B．产生H2与O2的体积比约为1：2

C．改实验说明水是由H2和O2组成

D．可用带火星的木条检验生成的O2

【答案】D

【解析】

A、试管2中的气体体积小是氧气，故此选项错误；

B、试管2中的气体体积小是氧气，试管1中的气体体积大

是氢气，氢气和氧气两者的体积比是2：1，故此选项错误；

C、水是纯净物不可能由两种气体组成，故此选项错误。

D、氧气具有助燃性，能使带火星的木条，可用带火星的木条检

验生成的O2，故此选项正确；

故选：D。

【解题方法点拨】

解答这类题目时，首先，要熟记电解水实验的有关操作、现象、结论或推论等；并且，还要充

分理解所涉及到的物质的组成、构成、分类、性质等，以及有关的理论知识（如分子和原子的

定义、区别、联系，化学反应的实质、基本类型，等等）．然后，根据所给的实验、问题情

景信息，或者是图示信息，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选

择或填写即可．

【变式训练】

1．（2018•德州）如图是水电解实验示意图，下列有关说法正确的是（）

A．正极连接的玻璃管内产生氢气

B．产生两种气体质量比为2：1

C．水是由氢分子和氧分子组成

D．在化学变化中原子重新组合

【解答】解：

A、电解水时，正极连接的玻璃管内产生气体较少，所以是氧气，故错误；

B、电解水时，正极连接的玻璃管内产生气体较少，是氧气，负极连接的玻璃管

内产生气体较多，是氢气，产生两种气体体积比为：1：2，故错误；

C、水是由水分子构成的，故错误；

D、在化学变化中，分子可以分解为原子，原子重新组合成分子，故正确

故选：D。

2．（2018•吉林）关于电解水实验的下列说法中正确的是（）

A．从现象上判断：正极产生的是氢气

B．从变化上分类：该变化属于物理变化

C．从宏观上分析：水是由氢气和氧气组成的

D．从微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的

【解答】解：

A、和负极相通的玻璃管内生成的气体较多是氢气，从现象上判断：负极产生的

是氢气，故说法不正确；

B、水分解成氢气和氧气的过程有新物质生成，是化学变化，故说法不正确；

C、水分解成氢气和氧气，这个实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的，故说

法不正确。

D、从微观上分析：水分子是由氢原子和氧原子构成的，故说法正确；

故选：D。

【通关测试】

1．（2018•曲靖一模）下列关于水电解实验的说法不正确的是（）

A．正负电极都由气泡冒出

B．通电一段时间后正极与负极的气体体积比约为1：2

C．该实验说明水中含有氢气和氧气

D．该实验说明分子在化学变化中可以再分

【解答】解：A、电解水时生成了氢气和氧气，所以，正负电极都有气泡冒出，

说法正确；

B、通电一段时间后正极与负极的气体体积比约为1：2，说法正确；

C、该实验生成了氢气和氧气，说明水中含有氢元素和氧元素，说法不正确；

D、电解水时水分子变化成了氢分子和氧分子，说明分子在化学变化中可以再分，

说法正确。

故选：C。

2．（2018•平谷区一模）下列关于如图实验的说法，正确的是（）

A．试管1和试管2中气体质量比为2：1

B．试管1中的气体是氢气

C．试管1和试管2中气体体积比为1：2

D．该实验证明水是由氢气和氧气组成的

【解答】解：A、试管1和试管2中气体体积比为2：1，而不是质量比，故A错

误；

B、试管1与电源的负极相连，所以试管1中的气体是氢气，故B正确；

C、试管1和试管2中气体体积比为2：1，故C错误；

D、由电解水生成氢气和氧气的实验事实可说明水由氢、氧两种元素组成，故D

错误。

故选：B。