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14. 某化学兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1) 水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由
(2) 水的分解：电解水一段时间后(如图所示)，观察到管 $ a $ 和管 $ b $ 中气体体积比为
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子的个数比。
(3) 方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为
(4) 方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的
【模型构建】
(5) 以分子构成的物质为例，图中“$ ▲ $”表示的是
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1) 水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由
氢元素和氧元素
组成的化合物。(2) 水的分解：电解水一段时间后(如图所示)，观察到管 $ a $ 和管 $ b $ 中气体体积比为
2:1
，经检验管 $ a $ 中的气体是H₂
(填化学式)。【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子的个数比。
(3) 方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为
2:1
，进而推算出结果。(4) 方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的
密度
，可计算出水中各元素的质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。【模型构建】
(5) 以分子构成的物质为例，图中“$ ▲ $”表示的是
各元素的质量比
。答案
14.
(1)氢元素和氧元素
(2)2:1 H₂
(3)2:1
(4)密度
(5)各元素的质量比
(1)氢元素和氧元素
(2)2:1 H₂
(3)2:1
(4)密度
(5)各元素的质量比
解析
【分析】
本题围绕水的探究展开，分三个模块考查相关知识点：①宏观辨识部分，通过水的合成与分解实验推导水的组成；②证据推理部分，结合电解水的气体体积关系推算水分子中原子个数比；③模型构建部分，明确分子构成物质的相关计算逻辑。解题时需紧扣质量守恒定律、电解水实验规律、气体体积与分子个数的关系、质量计算的公式等核心知识，逐一分析每个小问的条件与要求。
【解析】
(1) 氢气在氧气中燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物氢气含氢元素、氧气含氧元素，因此水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
(2) 电解水实验遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，即负极产生氢气、正极产生氧气，二者体积比为2:1；管a若为负极，产生的气体是氢气，化学式为$\ce{H_{2}}$。
(3) 相同条件下气体体积比等于分子个数比，电解水生成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的体积比为2:1，则分子个数比为2:1；每个$\ce{H_{2}}$分子含2个氢原子，每个$\ce{O_{2}}$分子含2个氧原子，因此氢、氧原子个数比为$(2×2):(1×2)=2:1$。
(4) 计算水中氢、氧元素的质量比时，需先得到$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量，根据公式“质量=体积×密度”，已知体积比后，还需要正、负极产生气体的密度才能计算质量比。
(5) 对于分子构成的物质，结合原子个数比和氢、氧原子的相对原子质量，可推算出各元素的质量比，因此“▲”表示的是各元素的质量比。
【答案】
14.
(1)氢元素和氧元素
(2)2:1 $\ce{H_{2}}$
(3)2:1
(4)密度
(5)各元素的质量比
【知识点】
水的组成、电解水实验、化学式的相关计算
【点评】
本题是对水的组成探究的综合考查，涵盖化学核心素养中的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知，既考查基础实验规律，又涉及化学式计算的逻辑推导，是化学学科中关于水的核心考点的典型题型，注重知识的连贯性与应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕水的探究展开，分三个模块考查相关知识点：①宏观辨识部分，通过水的合成与分解实验推导水的组成；②证据推理部分，结合电解水的气体体积关系推算水分子中原子个数比；③模型构建部分，明确分子构成物质的相关计算逻辑。解题时需紧扣质量守恒定律、电解水实验规律、气体体积与分子个数的关系、质量计算的公式等核心知识，逐一分析每个小问的条件与要求。
【解析】
(1) 氢气在氧气中燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物氢气含氢元素、氧气含氧元素，因此水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
(2) 电解水实验遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，即负极产生氢气、正极产生氧气，二者体积比为2:1；管a若为负极，产生的气体是氢气，化学式为$\ce{H_{2}}$。
(3) 相同条件下气体体积比等于分子个数比，电解水生成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的体积比为2:1，则分子个数比为2:1；每个$\ce{H_{2}}$分子含2个氢原子，每个$\ce{O_{2}}$分子含2个氧原子，因此氢、氧原子个数比为$(2×2):(1×2)=2:1$。
(4) 计算水中氢、氧元素的质量比时，需先得到$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量，根据公式“质量=体积×密度”，已知体积比后，还需要正、负极产生气体的密度才能计算质量比。
(5) 对于分子构成的物质，结合原子个数比和氢、氧原子的相对原子质量，可推算出各元素的质量比，因此“▲”表示的是各元素的质量比。
【答案】
14.
(1)氢元素和氧元素
(2)2:1 $\ce{H_{2}}$
(3)2:1
(4)密度
(5)各元素的质量比
【知识点】
水的组成、电解水实验、化学式的相关计算
【点评】
本题是对水的组成探究的综合考查，涵盖化学核心素养中的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知，既考查基础实验规律，又涉及化学式计算的逻辑推导，是化学学科中关于水的核心考点的典型题型，注重知识的连贯性与应用。
【难度系数】
0.6
1. 根据化学方程式计算的思路：
①按题意设
②写出题中反应的
③找出相关反应物和生成物的
④建立含有未知量的
⑤求出
①按题意设
未知量
；②写出题中反应的
化学方程式
；③找出相关反应物和生成物的
质量关系
；④建立含有未知量的
比例
关系；⑤求出
未知量
，并作答。答案
1.①未知量 ②化学方程式 ③质量关系 ④比例 ⑤未知量
解析
【分析】本题考查根据化学方程式计算的基本思路，需回忆化学方程式计算的标准流程，依次对应每个空的内容：首先要设定未知量，接着写出反应的化学方程式，然后找出相关物质的质量关系，再建立含未知量的比例关系，最后求出未知量并完成作答。
【解析】根据化学方程式计算的常规步骤：①按题意设未知量；②写出题中反应的化学方程式；③找出相关反应物和生成物的质量关系；④建立含有未知量的比例关系；⑤求出未知量，并作答。
【答案】①未知量 ②化学方程式 ③质量关系 ④比例 ⑤未知量
【知识点】根据化学方程式计算的步骤
【点评】本题是化学计算的基础知识点，考查对化学方程式计算基本流程的记忆，属于入门级题目，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据化学方程式计算的常规步骤：①按题意设未知量；②写出题中反应的化学方程式；③找出相关反应物和生成物的质量关系；④建立含有未知量的比例关系；⑤求出未知量，并作答。
【答案】①未知量 ②化学方程式 ③质量关系 ④比例 ⑤未知量
【知识点】根据化学方程式计算的步骤
【点评】本题是化学计算的基础知识点，考查对化学方程式计算基本流程的记忆，属于入门级题目，难度较低。
【难度系数】0.8
2. 代入化学方程式中的各物质的质量是参加反应的纯物质的质量和生成的物质的质量。常用到以下公式：
①参加反应的物质的质量=该物质的质量×利用率
②参加反应的物质的质量=混合物的质量×纯度
③参加反应的物质的质量=密度×体积(常用于液体物质和气体物质由体积向质量的转化)
④参加反应的物质的质量=溶液质量×溶质质量分数
①参加反应的物质的质量=该物质的质量×利用率
②参加反应的物质的质量=混合物的质量×纯度
③参加反应的物质的质量=密度×体积(常用于液体物质和气体物质由体积向质量的转化)
④参加反应的物质的质量=溶液质量×溶质质量分数
答案
答案略
解析
【分析】
首先明确化学方程式计算的核心是纯净物之间的质量关系，因此代入方程式的质量必须是参加反应的纯物质质量或生成的纯物质质量。当题目给出的是混合物、含杂质物质、溶液、液气体体积等非纯物质的量时，需通过对应公式转化为纯物质质量，这四个公式是常用的转化方法，需根据题目已知条件选择合适公式。
【解析】
化学方程式反映纯净物的质量比，计算时必须用纯物质质量，对应转化公式如下：①若已知反应物总质量和利用率，纯物质质量=该物质总质量×利用率；②若已知混合物质量和纯度，纯物质质量=混合物质量×纯度；③液体或气体可通过密度、体积计算质量，纯物质质量=密度×体积；④溶液中溶质是反应的纯物质，溶质质量=溶液质量×溶质质量分数，得到纯溶质后再代入方程式计算。
【答案】
略
【知识点】
化学方程式计算（纯物质质量转化）、溶质质量分数应用、密度与质量换算
【点评】
本题是化学计算的基础知识点梳理，掌握纯物质质量的转化公式是解决各类化学计算的前提，需明确不同公式的适用场景，避免直接用混合物质量代入方程式的错误。
【难度系数】
0.8
首先明确化学方程式计算的核心是纯净物之间的质量关系，因此代入方程式的质量必须是参加反应的纯物质质量或生成的纯物质质量。当题目给出的是混合物、含杂质物质、溶液、液气体体积等非纯物质的量时，需通过对应公式转化为纯物质质量，这四个公式是常用的转化方法，需根据题目已知条件选择合适公式。
【解析】
化学方程式反映纯净物的质量比，计算时必须用纯物质质量，对应转化公式如下：①若已知反应物总质量和利用率，纯物质质量=该物质总质量×利用率；②若已知混合物质量和纯度，纯物质质量=混合物质量×纯度；③液体或气体可通过密度、体积计算质量，纯物质质量=密度×体积；④溶液中溶质是反应的纯物质，溶质质量=溶液质量×溶质质量分数，得到纯溶质后再代入方程式计算。
【答案】
略
【知识点】
化学方程式计算（纯物质质量转化）、溶质质量分数应用、密度与质量换算
【点评】
本题是化学计算的基础知识点梳理，掌握纯物质质量的转化公式是解决各类化学计算的前提，需明确不同公式的适用场景，避免直接用混合物质量代入方程式的错误。
【难度系数】
0.8
