2. 从环保角度出发，机动车最理想的燃料是（）。

A.氢气
B.天然气
C.酒精
D.汽油

2.A

【分析】
要解决这道题，需从环保角度判断机动车燃料的理想性，核心是分析各燃料燃烧后的产物是否产生污染物：回忆各选项燃料的燃烧产物，对比是否有空气污染物或温室气体，从而确定最理想的环保燃料。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：氢气燃烧的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$，产物仅为水，无任何污染物，是最理想的环保燃料。
选项B：天然气主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳会加剧温室效应，不符合最理想的环保要求。
选项C：酒精（乙醇）燃烧生成二氧化碳和水，同样会产生温室气体二氧化碳，不是最理想的环保燃料。
选项D：汽油是化石燃料，燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，污染环境。
综上，从环保角度出发，机动车最理想的燃料是氢气。
【答案】
A
【知识点】
燃料的利用与环境保护；常见燃料的燃烧产物
【点评】
本题考查环保型燃料的判断，属于化学与能源、环境的基础知识点，需掌握常见燃料燃烧产物对环境的影响，难度较低。
【难度系数】
0.8

3. 1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置如图所示。将水加热成水蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量，发现水的质量减小，铁管质量增大，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是（）。


A.实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
B.铁在该实验中起催化作用
C.该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
D.实验中，水蒸气只发生了物理变化

3.C

【分析】本题围绕拉瓦锡研究水的组成的实验展开，解题时需结合实验原理（铁与高温水蒸气反应生成氢气和铁的氧化物），逐一分析每个选项的正误：明确各物质的性质、催化剂的定义、水的组成以及物理变化和化学变化的区别，再对应选项判断。
【解析】逐一分析选项：
A. 氧气不具有可燃性，属于助燃性气体，实验中收集到的是可燃性气体，因此不可能是氧气，A错误；
B. 催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，实验中铁转化为氧化物，说明铁参与了化学反应，不是催化剂，B错误；
C. 该实验中，水蒸气与铁反应生成了可燃性气体（氢气）和铁的氧化物，证明水由氢、氧两种元素组成，推翻了“水是单一元素物质”的观点，C正确；
D. 实验中水蒸气与铁发生化学反应生成新物质，属于化学变化，并非只发生物理变化，D错误。
【答案】C
【知识点】水的组成、铁的化学性质、催化剂
【点评】本题通过经典实验考查化学基础知识点，需结合实验原理分析选项，难度适中，侧重对核心概念的理解应用。
【难度系数】0.5

4. 如图所示，图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。甲试管中生成气体N。请回答下列问题：

（1）a应接电源（填“正”或“负”）极。气体N是，甲、乙两试管内产生气体的体积比约为。
（2）实验前向水中加入少量硫酸的目的是。
（3）0～3 s内甲、乙试管内气体的体积比和8 s时的体积比不同，原因是。
（4）检验两试管内产生的气体，可证明水是由元素组成的。

4.（1）正 氧气 1:2
（2）增强水的导电性
（3）氧气在水中的溶解性比氢气稍大，且氧气可能因与电极发生反应而被消耗
（4）氢、氧

【分析】
电解水实验的核心规律是“正氧负氢，氢二氧一”，即正极产生氧气、负极产生氢气，二者体积比约为1:2。结合图2可知，相同时间内气体M体积更大，气体N体积更小，题目说明甲试管生成气体N，因此N是体积较小的氧气，M是体积较大的氢气。后续问题需结合电解水的电极连接、实验试剂作用、体积比差异原因及水的元素组成等知识点分析。
【解析】
（1）根据“正氧负氢”，产生氧气的试管连接电源正极，甲试管生成气体N（氧气），故a接电源正极；根据“氢二氧一”，甲（氧气）、乙（氢气）的体积比约为1:2。
（2）纯水导电性弱，加入少量硫酸可电离出自由移动的离子，增强水的导电性，加快电解速率。
（3）氧气在水中的溶解性比氢气大，且氧气可能与电极发生反应被消耗，因此0～3s内气体溶解、消耗的量不同，导致体积比与8s时（溶解饱和后）的比例不同。
（4）电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，根据化学反应前后元素种类不变，证明水由氢、氧元素组成。
【答案】
（1）正；氧气；1:2
（2）增强水的导电性
（3）氧气在水中的溶解性比氢气稍大，且氧气可能因与电极发生反应而被消耗
（4）氢、氧
【知识点】
电解水实验；水的组成；溶液导电性
【点评】
本题围绕电解水实验展开，考查基础规律、实验试剂作用、体积比异常原因及水的元素组成推导，是初中化学的重点基础实验题，需牢记核心规律并理解实验细节。
【难度系数】
0.5

5.（挑战创新）为探究水电解实验的最佳条件，某化学小组利用图1装置开展探究。
[查阅资料]
①氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等电解质能增强导电性，加快反应速率。
②去离子水是指除去呈离子形式杂质后的纯水，生产成本较高。
（1）检查装置的气密性：先用燕尾夹夹紧医用软管，再将注射器竖直向下浸入水中（如图2），若观察到（填序号）现象，说明装置气密性良好。
实验1：探究不同电解质对水电解速率的影响。
往图1水杯中分别加入等量的浓度均为12％的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠溶液进行实验，计算氢气的产生速率，结果如图3。
（2）电解水反应的符号表达式为。从能量变化的角度看，该过程是将能转化为化学能。
（3）由图3判断：影响水电解速率最大的电解质是。
（4）从实验效果分析，（填“有”或“没有”）必要使用去离子水进行本实验。
实验2：再探影响电解水速率的因素。实验结果如下表所示：

| 编号 | 电压/V | 温度/℃ | 氢氧化钠溶液的浓度/% | H₂体积/mL | 时间/s |
| ---- | ------ | ------- | ---------------------- | ---------- | ------- |
| a | 6 | 15 | 2 | 20 | 54.0 |
| b | 6 | 15 | 5 | 20 | 36.2 |
| c | 6 | 30 | 2 | 20 | 46.2 |
| d | 6 | 30 | 5 | 20 | t |
（5）本实验探究影响电解水速率的因素是。
（6）本实验通过比较判断电解水速率的快慢。
（7）根据对实验a、b、c数据的分析，实验d的时间t最有可能是（填序号）。
A. 35.4
B. 37.8
C. 50.2
D. 55.6
（8）比较实验a、c，可得出结论：。

5.（1）b
（2）$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$ 电
（3）氢氧化钠
（4）没有
（5）温度、氢氧化钠溶液的浓度
（6）收集相等体积的氢气需要的时间
（7）A
（8）温度越高，反应速率越快

【分析】
本题围绕电解水实验的探究展开，需结合装置气密性检查原理、电解水反应规律、控制变量法分析实验数据来解答各问题：
1. 气密性检查：利用装置内外压强差，夹紧软管后浸入水中，若气密性良好，注射器内会形成稳定液面，对应正确现象；
2. 电解水反应：水在通电条件下分解为氢气和氧气，过程消耗电能转化为化学能；
3. 电解质影响：根据实验1的速率数据，判断速率最快的电解质；
4. 去离子水的必要性：电解质可增强导电性，无需用去离子水；
5. 实验2的变量：对比表格中不同组的变量，确定探究因素；
6. 速率判断：实验中收集相同体积氢气，通过时间长短判断速率；
7. 实验d的时间：结合温度和浓度对速率的影响，分析时间范围；
8. a、c对比：控制浓度相同，改变温度，得出温度对反应速率的影响。
【解析】
（1）检查装置气密性时，夹紧医用软管后将注射器竖直向下浸入水中，若装置气密性良好，装置内压强稳定，注射器内会形成稳定的水柱，对应现象b，故答案为b；
（2）电解水是水在通电条件下分解为氢气和氧气，符号表达式为$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$；该过程消耗电能，将电能转化为化学能；
（3）根据实验1的电解速率结果，氢氧化钠对应的电解速率最快，故影响水电解速率最大的电解质是氢氧化钠；
（4）加入电解质（如氢氧化钠）即可增强导电性、加快反应，去离子水生产成本高且无必要，故填“没有”；
（5）实验2中，电压固定为6V，变量为温度（15℃、30℃）和氢氧化钠溶液浓度（2%、5%），故探究的影响因素是温度、氢氧化钠溶液的浓度；
（6）实验中均收集20mL氢气，通过比较收集相等体积氢气所需的时间，判断电解水速率快慢，时间越短，速率越快；
（7）分析数据：a（15℃、2%）时间54.0s，b（15℃、5%）时间36.2s，c（30℃、2%）时间46.2s；对比可知，温度升高，时间缩短；浓度增大，时间缩短；实验d是30℃、5%，其时间应小于b的36.2s，选项中只有35.4s符合，故选A；
（8）实验a和c中，氢氧化钠浓度相同，温度不同，15℃时时间54.0s，30℃时时间46.2s，说明温度越高，电解水反应速率越快。
【答案】
（1）b
（2）$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$；电
（3）氢氧化钠
（4）没有
（5）温度、氢氧化钠溶液的浓度
（6）收集相等体积的氢气需要的时间
（7）A
（8）温度越高，反应速率越快
【知识点】
电解水实验、影响反应速率的因素、装置气密性检查
【点评】
本题结合电解水实验，通过控制变量法探究影响电解水速率的因素，既考查基础知识点，又锻炼学生分析实验数据的能力，是典型的探究类题目。
【难度系数】
0.5