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  根據(jù)IUPAC規(guī)定，正式名稱只有兩種：水(Water)與氧烷(Oxidane)。網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的一氧化二氫、氧化氫、氫氧化氫等“另類命名”都不能在正式科學(xué)場(chǎng)合使用。

  水在很長時(shí)間被人們認(rèn)為是一種元素，例如古希臘哲學(xué)家把它當(dāng)成“四元素”（水、火、氣、土）之一。直到18 世紀(jì)末，科學(xué)家才逐漸揭開水的神秘面紗、破解了水的組成的奧秘。

  英國科學(xué)家普里斯特利（J.Priestley，1733—1804），經(jīng)常給朋友們表演魔術(shù)，有一次他拿一個(gè)裝有“可燃空氣”（氫氣）的瓶子，在朋友們面前晃了幾下，然后，他迅速地把一支點(diǎn)著的蠟燭移近瓶子。“啪！”的一聲，瓶口吐出了長長的火舌，但立刻又熄滅了，瓶壁上出現(xiàn)了不少小液滴。

  1781年，卡文迪許(H.Cavendish, 1731-1810)知道了普利斯特利的這個(gè)魔術(shù)。卡文迪許用不同比例的“可燃空氣”和空氣混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大約2份體積的“易燃空氣”與1份體積的氧恰好完全化合，并確認(rèn)所得小液滴是水。但兩位科學(xué)家未能突破傳統(tǒng)觀念的束縛，錯(cuò)誤地用兩種氣體里都含有水這種“元素”來解釋所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

  隨后法國科學(xué)家拉瓦錫（A.L.Lavoisier，1743—1794）做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管，發(fā)現(xiàn)有“可燃空氣”產(chǎn)生。由此他認(rèn)為水不是一種元素，而是“可燃空氣”和氧的化合物，并把“可燃空氣”命名為氫。1800 年，英國科學(xué)家卡里斯?fàn)?A.Carlisle，1768—1840) 等用伏打電池電解水獲得成功，進(jìn)一步證明了拉瓦錫的結(jié)論。

  在初中化學(xué)階段，通過模擬卡里斯?fàn)柕碾娊馑畬?shí)驗(yàn)來研究水的組成。在水電解器的玻璃管里裝滿水，通直流電，可以觀察到電極上有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后與電源正、負(fù)兩極相連的玻璃管內(nèi)收集到的氣體體積比約為1:2。與電源正極相連的玻璃管內(nèi)收集到的氣體能使燃著的木條燃燒得更旺，證明它是氧氣。與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)收集到的氣體可以被燃著的木條點(diǎn)燃，燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰，證明它是氫氣。

電解水實(shí)驗(yàn)證明了水是由氫元素和氧元素組成的化合物。

  電解水生成的氫氣和氧氣的體積比為2:1，已知10.1kPa、0℃時(shí)，氫氣的密度約為0.0899g/L、氧氣的密度約為1.429g/L，據(jù)此可以計(jì)算出電解水生成的氫氣和氧氣的質(zhì)量比為1:8。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，水中氫元素、氧元素的質(zhì)量比為1:8。氫原子的相對(duì)原子質(zhì)量約為1，氧原子的相對(duì)原子質(zhì)量約為16，從而可以計(jì)算出水分子中氫原子、氧原子的原子個(gè)數(shù)比為2:1，即1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，所以水的化學(xué)式為H2O。

來源|科普中國  編輯|化學(xué)加

官微 化學(xué)加 2016-2-15同時(shí)發(fā)出

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