Как доказать, что вода не является простым веществом, т.е. не состоит из молекул одного типа ?                                 

Простое - вещество состоящее из атомов одного химического элемента. Сложное вещество - это вещество состоящее из атомов двух или нескольких химических элементов. Химическая формула воды H2O, состоит из атомов двух химических элементов. H - водорода и О - кислорода. Следовательно вода сложное вещество