1 AI DPSK原创 某课外小组的同学想通过实验探究水的组成。请你一起参与探究过程，并回答下列问题。
(1)氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气（填“大”或“小”）。
(2)某同学用小试管收集了一试管氢气，然后用拇指堵住试管口，使试管口慢慢靠近酒精灯火焰，移开拇指，听到了很小的声音，该同学的实验目的是。
(3)然后该同学点燃氢气（如图所示），观察到氢气能燃烧，火焰呈淡蓝色，罩在火焰上方的烧杯内壁出现，说明氢气燃烧生成了。用手触摸烧杯外壁，感觉到热，原因是。
(4)该反应的文字表达式为。该反应属于（填“化合”或“分解”）反应。

1.(1)小
(2)检验氢气的纯度
(3)无色液滴 水 氢气在空气中燃烧放热
(4)氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水 化合
【解析】(1)氢气的密度比空气小。(2)由题述实验过程可知,该同学的实验目的是检验氢气的纯度。(3)该同学点燃氢气,观察到氢气能燃烧,火焰呈淡蓝色,罩在火焰上方的烧杯内壁出现无色液滴,说明氢气燃烧生成了水,该过程放热,故烧杯外壁温度升高。(4)该反应的文字表达式为氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水,符合“多变一”的特征,属于化合反应。

【分析】
本题围绕氢气燃烧探究水的组成展开，需结合氢气的物理性质、化学性质，以及实验操作目的、反应现象和反应类型的知识逐一分析：
1. 回忆氢气的物理性质，判断其与空气密度的大小关系；
2. 结合氢气点燃前的操作，明确该实验的目的是检验氢气纯度；
3. 根据氢气燃烧的产物，推断烧杯内壁的现象、生成的物质，以及外壁发热的原因；
4. 写出氢气燃烧的文字表达式，依据反应特征判断反应类型。
【解析】
(1) 氢气的物理性质为无色、无臭、难溶于水，且密度比空气小，故填“小”；
(2) 收集氢气后靠近火焰点燃，听到很小的声音，该操作是检验氢气纯度，若听到尖锐爆鸣声则说明氢气不纯，很小的声音说明氢气较纯，因此实验目的是检验氢气的纯度；
(3) 氢气燃烧生成水，所以罩在火焰上方的烧杯内壁会出现无色液滴，说明生成了水；氢气燃烧属于放热反应，因此触摸烧杯外壁会感觉到热；
(4) 氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，文字表达式为：氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水；该反应由两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应。
【答案】
(1) 小
(2) 检验氢气的纯度
(3) 无色液滴；水；氢气燃烧放热
(4) 氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水；化合
【知识点】
氢气的性质、水的组成探究、反应类型判断
【点评】
本题是化学入门阶段的基础题，围绕氢气燃烧探究水的组成，考查氢气的物理性质、验纯操作、燃烧反应的现象与产物，以及反应类型的判断，知识点均为核心基础内容，学生只要掌握相关基础概念即可解答。
【难度系数】
0.7

2 在①水的沸腾、②电解水、③水的净化和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

2.C
【解析】①水的沸腾过程中没有新物质生成,属于物理变化,无法证明水的组成;②电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的;③水的净化只是将水中的可溶性杂质和不溶性杂质除去,无法证明水的组成;④氢气在氧气中燃烧生成水,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的。故选C。

【分析】要证明水的组成，需通过化学变化（化学变化中元素种类不变，可据此推导物质的元素组成），需逐个分析四个实验：①水的沸腾是水的状态变化，属于物理变化，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，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可证明水由氢、氧元素组成；③水的净化是除去水中杂质，未发生涉及水的元素组成的化学变化，无法证明；④氢气在氧气中燃烧生成水，反应物氢气含氢元素、氧气含氧元素，根据质量守恒，可证明水由氢、氧元素组成，因此需选择包含②④的选项。
【解析】1. 分析各实验的本质与作用：①水的沸腾仅改变水的状态，属于物理变化，无新物质生成，无法证明水的元素组成；②电解水是化学变化，生成H₂和O₂，依据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，说明水由氢元素和氧元素组成；③水的净化是除去水中可溶性或不溶性杂质，未发生与水的元素组成相关的化学变化，无法证明；④氢气在氧气中燃烧是化学变化，生成水，反应物H₂含氢元素、O₂含氧元素，依据质量守恒，说明水由氢元素和氧元素组成。2. 综上，能证明水组成的是②④，对应选项C。
【答案】C
【知识点】水的组成、电解水实验、氢气的燃烧
【点评】本题考查水的组成的证明方法，核心是利用化学变化中元素种类不变的原理，区分物理变化与化学变化在物质组成证明中的作用，需准确掌握各实验的本质。
【难度系数】0.6

3[2026江苏南京期中]下图是电解水的装置示意图。下列说法错误的是 ()


A.实验中发生的反应为分解反应
B.管b收集的气体有可燃性
C.实验前水从漏斗加入,实验中漏斗内液面上升
D.管a中收集的气体与管b中收集的气体的质量比约为1:2

3.D
【解析】实验中发生的反应是水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气,属于分解反应,A正确;该实验中生成氧气和氢气的体积比为1:2,管a中收集的是氧气,管b中收集的是氢气,氢气具有可燃性,B正确,D错误;实验前水从漏斗加入,随着实验进行,水减少,但电解水产生的氢气难溶于水,氧气不易溶于水,故漏斗内的液面会上升,C正确。

【分析】
本题考查电解水实验的相关知识，解题思路为：先明确电解水的反应原理、正负极产生的气体种类及体积比、气体的性质，再结合装置内压强变化分析各选项，找出错误说法。需牢记“正氧负氢，氢二氧一”的规律，区分气体的体积比与质量比，同时理解装置内压强对液面的影响。
【解析】
A. 电解水的反应为$\ce{水\xrightarrow{通电}氢气 + 氧气}$，该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应，A正确；
B. 根据“氢二氧一”，管b中气体体积更大，为氢气，氢气具有可燃性，B正确；
C. 实验前水从漏斗加入，实验中两管内产生气体使装置内压强增大，因此漏斗内液面上升，C正确；
D. 管a收集的是氧气，管b收集的是氢气，二者体积比约为1:2，质量比约为8:1，并非1:2，D错误。
【答案】
D
【知识点】
电解水实验、分解反应、气体的性质
【点评】
本题围绕电解水实验，考查反应类型、气体性质、体积比与质量比的区分及装置压强变化，属于基础实验题，需准确掌握电解水的核心知识点。
【难度系数】
0.6

4[2026山东聊城质检]下图是电解水实验的示意图。

(1)由实验现象确定A试管中电极连接电源极。在水中加入少量氢氧化钠溶液的目的是。
(2)A试管中收集的气体是。
(3)检验B试管中的气体的方法是，利用了该气体的性，属于(填“物理”或“化学”)性质。
(4)实验结论:水是由组成的。
(5)写出电解水的文字表达式:。

4.(1)负 增强导电性
(2)氢气
(3)将燃着的木条伸入B试管中,木条燃烧更旺,证明气体为氧气 助燃 化学
(4)氢元素和氧元素
(5)水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
【解析】(1)(2)在电解水实验中,“正氧负氢,氢二氧一”,A试管中收集的气体较多,是氢气,B试管中收集的气体较少,是氧气,则A试管中电极连接电源负极;在水中加入少量氢氧化钠溶液的目的是增强导电性。(3)检验B试管中的气体的方法:将燃着的木条伸入B试管中,木条燃烧更旺,证明气体为氧气,利用的是氧气的助燃性,属于化学性质。(4)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,可得水是由氢元素和氧元素组成的。(5)电解水的文字表达式是水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气。

【分析】
要解决这道题，需掌握电解水实验的核心规律：“正氧负氢，氢二氧一”，即与电源负极相连的电极产生体积较大的氢气，与正极相连的产生体积较小的氧气；纯水导电性弱，加入氢氧化钠可增强导电性；氧气具有助燃性，可通过燃着的木条检验；电解水生成氢气和氧气，根据元素守恒可得出水的组成。
【解析】
(1) 电解水时遵循“氢二氧一”的规律，A试管中气体体积大，对应生成氢气，因此A试管电极连接电源负极；纯水导电性较弱，加入少量氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性。
(2) A试管中收集的体积较大的气体是氢气。
(3) B试管中气体体积小，是氧气，检验方法为将燃着的木条伸入B试管中，木条燃烧更旺，证明气体为氧气；该方法利用了氧气的助燃性，助燃性需要通过化学变化体现，属于化学性质。
(4) 电解水生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），根据反应前后元素种类不变，可得出水是由氢元素和氧元素组成的。
(5) 电解水的反应条件为通电，对应的文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气。
【答案】
(1) 负；增强导电性
(2) 氢气
(3) 将燃着的木条伸入B试管中，木条燃烧更旺，证明气体为氧气；助燃；化学
(4) 氢元素和氧元素
(5) 水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
【知识点】
电解水实验；氧气的性质；水的组成
【点评】
本题考查电解水实验的基础知识点，是初中化学的核心实验内容，重点考查实验现象、气体检验、实验结论等，属于基础题型，需学生熟练掌握相关规律。
【难度系数】
0.8

5[2025陕西西安质检]兴趣小组同学用模型演绎水的电解过程,请你选出正确的过程并排序:(填序号)。

由图可知,化学变化的微观实质是。

5.①②⑤③ 分子分成原子,原子重新组合成新分子
【解析】电解水的过程是水分子先分成氢原子和氧原子,因为正极产生氧气,负极产生氢气,所以氢原子向负极聚集,在负极重新组合成氢分子,氧原子向正极聚集,在正极重新组合成氧分子。①是水分子;②是水分子分成氢原子和氧原子;③是在正极重新组合成氧分子,在负极重新组合成氢分子;④是在负极重新组合成氧分子,在正极重新组合成氢分子,为错误图像;⑤是氧原子向正极聚集,氢原子向负极聚集。所以正确的过程及排序为①②⑤③。由图可知,化学变化的微观实质为分子分成原子,原子重新组合成新分子。

【分析】要确定水的电解过程的正确排序，需掌握电解水的微观变化步骤：首先是水分子的初始状态，接着水分子分解为氢原子和氧原子；电解时，正极吸引氧原子、负极吸引氢原子，原子定向移动；最后原子重新组合成对应产物分子，且正极生成氧分子、负极生成氢分子，需排除产物颠倒的错误模型。
【解析】电解水的微观过程依次为：①是初始状态的水分子；②是水分子分解为氢原子和氧原子；⑤是电解时原子定向移动，氧原子向正极、氢原子向负极聚集；③是原子重新组合，正极处氧原子结合成氧分子，负极处氢原子结合成氢分子；而④中正极生成氢分子、负极生成氧分子，产物颠倒，是错误的。因此正确排序为①②⑤③。由图可知，化学变化的微观实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子。
【答案】①②⑤③；分子分成原子，原子重新组合成新分子
【知识点】水的电解、化学变化微观实质
【点评】本题借助微观模型考查水的电解过程，需明确电解时正负极的产物及原子的移动方向，理解化学变化的微观本质，是对基础知识点的应用考查。
【难度系数】0.5