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1. 如图所示为电解水的实验装置，下列说法正确的是（
A.实验过程中电能转化为化学能
B.b试管内收集的气体是氢气
C.a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃
D.电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成的
A
）A.实验过程中电能转化为化学能
B.b试管内收集的气体是氢气
C.a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃
D.电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成的
答案
1. A 提示:装置中b管收集的气体体积少,是氧气;装置中a管收集的气体体积多,是氢气,不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃;电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的。
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握电解水实验的核心规律：电解水时电能转化为化学能，遵循“正氧负氢，氢二氧一”（与电源正极相连的试管产生氧气、体积小，与负极相连的试管产生氢气、体积为氧气的2倍）；实验结论是水由氢元素和氧元素组成，而非氢气和氧气。接下来逐一分析选项：A选项符合能量转化规律，B选项混淆了气体种类，C选项错误判断了气体的性质，D选项错误表述了水的组成，据此可得出正确答案。
【解析】
电解水的反应为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$：
1. 选项A：电解水过程消耗电能，将电能转化为化学能储存于生成的氢气和氧气中，说法正确；
2. 选项B：根据“氢二氧一”，体积小的b试管内气体是氧气，体积大的a试管内气体是氢气，故B错误；
3. 选项C：a试管内是氢气，氢气具有可燃性，无助燃性，不能使带火星的木条复燃，故C错误；
4. 选项D：电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，证明水由氢元素和氧元素组成，而非由氢气和氧气组成，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
电解水实验、物质的元素组成、能量转化
【点评】
本题考查电解水实验的基础知识点，需牢记“正氧负氢，氢二氧一”的规律，明确实验的能量转化和结论表述，是化学学科的基础实验题，需注意区分气体种类和实验结论的准确性。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需掌握电解水实验的核心规律：电解水时电能转化为化学能，遵循“正氧负氢，氢二氧一”（与电源正极相连的试管产生氧气、体积小，与负极相连的试管产生氢气、体积为氧气的2倍）；实验结论是水由氢元素和氧元素组成，而非氢气和氧气。接下来逐一分析选项：A选项符合能量转化规律，B选项混淆了气体种类，C选项错误判断了气体的性质，D选项错误表述了水的组成，据此可得出正确答案。
【解析】
电解水的反应为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$：
1. 选项A：电解水过程消耗电能，将电能转化为化学能储存于生成的氢气和氧气中，说法正确；
2. 选项B：根据“氢二氧一”，体积小的b试管内气体是氧气，体积大的a试管内气体是氢气，故B错误；
3. 选项C：a试管内是氢气，氢气具有可燃性，无助燃性，不能使带火星的木条复燃，故C错误；
4. 选项D：电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，证明水由氢元素和氧元素组成，而非由氢气和氧气组成，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
电解水实验、物质的元素组成、能量转化
【点评】
本题考查电解水实验的基础知识点，需牢记“正氧负氢，氢二氧一”的规律，明确实验的能量转化和结论表述，是化学学科的基础实验题，需注意区分气体种类和实验结论的准确性。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示是教材中两个实验，下列有关说法错误的是
（
A.实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B.实验②a、b两管上方生成的气体可用燃着的木条检验
C.两个实验中发生的反应都是分解反应
D.两个实验均可证明水的组成
（
C
）A.实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B.实验②a、b两管上方生成的气体可用燃着的木条检验
C.两个实验中发生的反应都是分解反应
D.两个实验均可证明水的组成
答案
2. C 提示:氢气具有可燃性,与空气混合达到一定范围点燃会发生爆炸,因此点燃氢气前要验纯。电解水实验中负极产生的气体是氢气,用燃着的木条检验,气体燃烧,发出淡蓝色火焰;正极产生的气体是氧气,用燃着的木条检验,木条会燃烧得更旺。实验①中氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,属于化合反应;实验②中水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,属于分解反应。化学反应前后元素的种类不变,两实验可以证明水的组成。
解析
【分析】
本题考查氢气燃烧和电解水的实验相关知识，需逐一分析每个选项的正确性：首先回忆氢气的可燃性及点燃前的操作要求，电解水的气体生成规律与检验方法，反应类型的判断，以及两个实验对水组成的证明作用，再判断选项对错。
【解析】
选项A：氢气是可燃性气体，与空气混合达到爆炸极限时点燃会发生爆炸，因此点燃氢气前必须检验其纯度，该说法正确。
选项B：实验②中，a管连接电源负极，生成氢气；b管连接电源正极，生成氧气。氢气具有可燃性，用燃着的木条检验时气体燃烧；氧气具有助燃性，用燃着的木条检验时木条燃烧更旺，因此两管气体都可用燃着的木条检验，该说法正确。
选项C：实验①是氢气和氧气反应生成水，反应形式为“多变一”，属于化合反应；实验②是水分解为氢气和氧气，反应形式为“一变多”，属于分解反应，两个反应不都是分解反应，该说法错误。
选项D：氢气燃烧生成水、电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，两个实验均可证明水由氢元素和氧元素组成，该说法正确。
【答案】
C
【知识点】
水的组成、氢气的性质、反应类型判断
【点评】
本题结合教材基础实验，考查实验操作规范、气体检验、反应类型及水的组成验证，需要学生掌握两个实验的核心知识点，是常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
本题考查氢气燃烧和电解水的实验相关知识，需逐一分析每个选项的正确性：首先回忆氢气的可燃性及点燃前的操作要求，电解水的气体生成规律与检验方法，反应类型的判断，以及两个实验对水组成的证明作用，再判断选项对错。
【解析】
选项A：氢气是可燃性气体，与空气混合达到爆炸极限时点燃会发生爆炸，因此点燃氢气前必须检验其纯度，该说法正确。
选项B：实验②中，a管连接电源负极，生成氢气；b管连接电源正极，生成氧气。氢气具有可燃性，用燃着的木条检验时气体燃烧；氧气具有助燃性，用燃着的木条检验时木条燃烧更旺，因此两管气体都可用燃着的木条检验，该说法正确。
选项C：实验①是氢气和氧气反应生成水，反应形式为“多变一”，属于化合反应；实验②是水分解为氢气和氧气，反应形式为“一变多”，属于分解反应，两个反应不都是分解反应，该说法错误。
选项D：氢气燃烧生成水、电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，两个实验均可证明水由氢元素和氧元素组成，该说法正确。
【答案】
C
【知识点】
水的组成、氢气的性质、反应类型判断
【点评】
本题结合教材基础实验，考查实验操作规范、气体检验、反应类型及水的组成验证，需要学生掌握两个实验的核心知识点，是常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
3. (2025·驻马店遂平模拟)如图所示是电解水的实验装置,对于该实验,下列说法错误的是（
A.该实验利用了石墨的导电性
B.一段时间后,发现气球2比气球1胀得更大
C.燃着的小木条遇到气球2中的气体会燃烧得更旺
D.由此实验可以得出水是由氢元素和氧元素组成的
C
）A.该实验利用了石墨的导电性
B.一段时间后,发现气球2比气球1胀得更大
C.燃着的小木条遇到气球2中的气体会燃烧得更旺
D.由此实验可以得出水是由氢元素和氧元素组成的
答案
3. C 提示:在电解水实验中,石墨棒作电极,利用了石墨的导电性;与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,且氢气和氧气的体积比约为2:1,气球1与正极相连,收集氧气,气球2与负极相连,收集氢气,所以气球2比气球1胀得更大;气球2中是氢气,氢气没有助燃性,不能使燃着的小木条燃烧得更旺;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,根据化学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。
解析
【分析】
本题考查电解水实验的相关知识，解题思路为：先明确电解水时“正氧负氢、氢二氧一”的规律，结合石墨的导电性、气体的性质及质量守恒定律，逐一分析各选项，找出说法错误的选项。
【解析】
A选项：电解水实验中，石墨棒作为电极，利用了石墨的导电性，该说法正确；
B选项：与电源正极相连的电极产生氧气，与负极相连的电极产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2:1，气球1连接正极收集氧气，气球2连接负极收集氢气，因此气球2比气球1胀得更大，该说法正确；
C选项：气球2中的气体是氢气，氢气具有可燃性，但没有助燃性，燃着的小木条遇到氢气时，氢气会被点燃，不会使木条燃烧得更旺（能使木条燃烧更旺的是氧气），该说法错误；
D选项：电解水生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），根据化学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，该说法正确。
综上，说法错误的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
电解水实验、石墨的性质、质量守恒定律
【点评】
本题为电解水实验的基础题，核心考查实验的现象、气体性质及结论，需牢记电解水的规律，难度适中，属于常见的基础考点题。
【难度系数】
0.5
本题考查电解水实验的相关知识，解题思路为：先明确电解水时“正氧负氢、氢二氧一”的规律，结合石墨的导电性、气体的性质及质量守恒定律，逐一分析各选项，找出说法错误的选项。
【解析】
A选项：电解水实验中，石墨棒作为电极，利用了石墨的导电性，该说法正确；
B选项：与电源正极相连的电极产生氧气，与负极相连的电极产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2:1，气球1连接正极收集氧气，气球2连接负极收集氢气，因此气球2比气球1胀得更大，该说法正确；
C选项：气球2中的气体是氢气，氢气具有可燃性，但没有助燃性，燃着的小木条遇到氢气时，氢气会被点燃，不会使木条燃烧得更旺（能使木条燃烧更旺的是氧气），该说法错误；
D选项：电解水生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），根据化学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，该说法正确。
综上，说法错误的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
电解水实验、石墨的性质、质量守恒定律
【点评】
本题为电解水实验的基础题，核心考查实验的现象、气体性质及结论，需牢记电解水的规律，难度适中，属于常见的基础考点题。
【难度系数】
0.5
4. 某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。
【实验步骤】①用大注射器抽取一定量 2%的氢氧化钠溶液，从 A 中的大圆孔注入；②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的注射器分别在出气口 1 和 2 处抽气，液面上升，直至水充满正负两极；③接通电源，待 C 中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；仔细观察实验装置中的现象；④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
（1）步骤①在水中加入氢氧化钠的作用是
（2）步骤②的目的是
（3）步骤③中的现象：A 中液面
（4）电解水的文字表达式：
（5）理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为 1:2；某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得到氧气和氢气的体积比小于 1:2，对产生此现象原因的猜想不合理的是
A. 部分氧气溶于水
B. 部分氧气与氢气反应重新生成了水
C. 部分氧气与碳棒反应
D. 部分氧气被碳棒吸附
【实验步骤】①用大注射器抽取一定量 2%的氢氧化钠溶液，从 A 中的大圆孔注入；②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的注射器分别在出气口 1 和 2 处抽气，液面上升，直至水充满正负两极；③接通电源，待 C 中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；仔细观察实验装置中的现象；④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
（1）步骤①在水中加入氢氧化钠的作用是
增强溶液的导电性
。（2）步骤②的目的是
将装置内空气排尽
。（3）步骤③中的现象：A 中液面
上升
（填“上升”“下降”或“不变”）。（4）电解水的文字表达式：
水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气
，若实验过程中，C 中得到200 mL 气体，则 B 中得到的气体质量为0.142 9
g。[在实验条件下，$\rho(\ce{H_2})=0.089\ \mathrm{g/L}$，$\rho(\ce{O_2})=1.429\ \mathrm{g/L}$]（5）理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为 1:2；某同学用碳棒作电极进行电解水实验，得到氧气和氢气的体积比小于 1:2，对产生此现象原因的猜想不合理的是
B
（填字母）。A. 部分氧气溶于水
B. 部分氧气与氢气反应重新生成了水
C. 部分氧气与碳棒反应
D. 部分氧气被碳棒吸附
答案
4. (1) 增强溶液的导电性 (2) 将装置内空气排尽 (3) 上升 (4) 水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气 0.142 9 (5) B
提示:(3) 电解水生成了氢气和氧气,故装置内压强增大,A中液面上升。(4) 在电解水实验中“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,B与正极相连,产生的是氧气,C与负极相连,产生的是氢气,故若实验过程中,C中得到200 mL气体,则B中得到的气体体积为100 mL,质量为0.1 L×1.429 g/L=0.142 9 g。(5) 氧气在水中的溶解度大于氢气,部分氧气溶于水,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2;部分氧气与氢气反应重新生成了水,对氧气和氢气的体积之比没有影响;部分氧气与碳棒反应,消耗了一部分氧气,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2;部分氧气被碳棒吸附,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2。
提示:(3) 电解水生成了氢气和氧气,故装置内压强增大,A中液面上升。(4) 在电解水实验中“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,B与正极相连,产生的是氧气,C与负极相连,产生的是氢气,故若实验过程中,C中得到200 mL气体,则B中得到的气体体积为100 mL,质量为0.1 L×1.429 g/L=0.142 9 g。(5) 氧气在水中的溶解度大于氢气,部分氧气溶于水,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2;部分氧气与氢气反应重新生成了水,对氧气和氢气的体积之比没有影响;部分氧气与碳棒反应,消耗了一部分氧气,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2;部分氧气被碳棒吸附,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2。
解析
【分析】
本题围绕电解水实验展开，需结合实验原理、操作目的、现象分析、相关计算及实验异常原因逐一解答各问题：
1. 步骤①加氢氧化钠：纯水导电性弱，加入电解质可增强导电性，保证电解顺利进行；
2. 步骤②抽气：装置内原有空气会干扰气体体积测定和检验，抽气目的是排尽装置内空气；
3. 步骤③A液面变化：电解水生成气体使装置内压强增大，液体被压向A侧，故A液面上升；
4. 电解水的表达式与计算：根据“正氧负氢、氢二氧一”规律，结合气体体积和密度计算质量；
5. 体积比异常分析：逐一判断选项对氧气体积的影响，确定不合理的猜想。
【解析】
（1）纯水导电性很弱，电解水时加入氢氧化钠，可在水中解离出自由移动的离子，从而增强溶液的导电性，使电解反应顺利进行；
（2）步骤②抽气操作，目的是将装置内原有的空气排尽，防止空气对后续生成气体的体积测定、检验造成干扰；
（3）电解水生成氢气和氧气，装置内气体量增加、压强增大，会将中间和右侧装置中的液体压向左侧的A中，因此A中液面上升；
（4）电解水的反应物为水，反应条件为通电，生成物为氢气和氧气，文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气；根据“正氧负氢，氢二氧一”，C（负极）产生氢气，体积200 mL，则B（正极）产生氧气的体积为$200\ \mathrm{mL} ÷ 2 = 100\ \mathrm{mL} = 0.1\ \mathrm{L}$，氧气质量为$\rho(\ce{O_2}) × V = 1.429\ \mathrm{g/L} × 0.1\ \mathrm{L} = 0.1429\ \mathrm{g}$；
（5）分析各选项：
A. 氧气在水中溶解度大于氢气，部分氧气溶于水会使收集的氧气体积偏小，导致氧氢体积比小于1:2，合理；
B. 部分氧气与氢气反应生成水，会同时消耗氧气和氢气，两者按1:2反应，对氧氢体积比无影响，不合理；
C. 部分氧气与碳棒反应，消耗氧气使收集的氧气体积偏小，导致氧氢体积比小于1:2，合理；
D. 部分氧气被碳棒吸附，收集的氧气体积偏小，导致氧氢体积比小于1:2，合理；故不合理的是B。
【答案】
(1) 增强溶液的导电性
(2) 将装置内空气排尽
(3) 上升
(4) 水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气；0.1429
(5) B
【知识点】
电解水实验；溶液导电性；化学计算
【点评】
本题考查电解水实验的核心基础内容，涵盖实验操作目的、现象分析、表达式书写、相关计算及实验异常原因分析，是初中化学的重点考点，需熟练掌握电解水的规律。
【难度系数】
0.7
本题围绕电解水实验展开，需结合实验原理、操作目的、现象分析、相关计算及实验异常原因逐一解答各问题：
1. 步骤①加氢氧化钠：纯水导电性弱，加入电解质可增强导电性，保证电解顺利进行；
2. 步骤②抽气：装置内原有空气会干扰气体体积测定和检验，抽气目的是排尽装置内空气；
3. 步骤③A液面变化：电解水生成气体使装置内压强增大，液体被压向A侧，故A液面上升；
4. 电解水的表达式与计算：根据“正氧负氢、氢二氧一”规律，结合气体体积和密度计算质量；
5. 体积比异常分析：逐一判断选项对氧气体积的影响，确定不合理的猜想。
【解析】
（1）纯水导电性很弱，电解水时加入氢氧化钠，可在水中解离出自由移动的离子，从而增强溶液的导电性，使电解反应顺利进行；
（2）步骤②抽气操作，目的是将装置内原有的空气排尽，防止空气对后续生成气体的体积测定、检验造成干扰；
（3）电解水生成氢气和氧气，装置内气体量增加、压强增大，会将中间和右侧装置中的液体压向左侧的A中，因此A中液面上升；
（4）电解水的反应物为水，反应条件为通电，生成物为氢气和氧气，文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气；根据“正氧负氢，氢二氧一”，C（负极）产生氢气，体积200 mL，则B（正极）产生氧气的体积为$200\ \mathrm{mL} ÷ 2 = 100\ \mathrm{mL} = 0.1\ \mathrm{L}$，氧气质量为$\rho(\ce{O_2}) × V = 1.429\ \mathrm{g/L} × 0.1\ \mathrm{L} = 0.1429\ \mathrm{g}$；
（5）分析各选项：
A. 氧气在水中溶解度大于氢气，部分氧气溶于水会使收集的氧气体积偏小，导致氧氢体积比小于1:2，合理；
B. 部分氧气与氢气反应生成水，会同时消耗氧气和氢气，两者按1:2反应，对氧氢体积比无影响，不合理；
C. 部分氧气与碳棒反应，消耗氧气使收集的氧气体积偏小，导致氧氢体积比小于1:2，合理；
D. 部分氧气被碳棒吸附，收集的氧气体积偏小，导致氧氢体积比小于1:2，合理；故不合理的是B。
【答案】
(1) 增强溶液的导电性
(2) 将装置内空气排尽
(3) 上升
(4) 水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气；0.1429
(5) B
【知识点】
电解水实验；溶液导电性；化学计算
【点评】
本题考查电解水实验的核心基础内容，涵盖实验操作目的、现象分析、表达式书写、相关计算及实验异常原因分析，是初中化学的重点考点，需熟练掌握电解水的规律。
【难度系数】
0.7
