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9. 如图所示，图 1 所示为电解水的装置，图 2 为电解水生成的气体体积与时间的关系图。若甲管生成气体 M，下列说法正确的是 (
A.b 应接电源负极
B.气体 N 是氧气，气体 M 是氢气
C.用带火星的木条检验气体 M，带火星的木条复燃
D.8 min 时，M、N 的质量比为 2:1
B
)A.b 应接电源负极
B.气体 N 是氧气，气体 M 是氢气
C.用带火星的木条检验气体 M，带火星的木条复燃
D.8 min 时，M、N 的质量比为 2:1
答案
9.B
解析
【分析】首先回忆电解水实验的核心规律：“正氧负氢，氢二氧一”，即与电源正极相连的电极产生氧气，负极产生氢气，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，质量比为8:1。结合图2，气体M的体积大于气体N，可判断M为氢气，N为氧气。再逐一分析各选项，排除错误选项即可得出正确答案。
【解析】电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律：与电源正极相连的试管产生氧气，与负极相连的产生氢气，氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为8:1。结合图2，气体M体积更大，故M为氢气，N为氧气。对选项分析如下：
1. 选项A：甲管生成气体M（氢气），则甲管连接电源负极，因此b应接电源正极，A错误；
2. 选项B：由上述分析，M体积大是氢气，N体积小是氧气，B正确；
3. 选项C：气体M是氢气，氢气具有可燃性，应用燃着的木条检验；带火星的木条复燃是氧气的特性，C错误；
4. 选项D：电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为1:8，故8min时M、N的质量比为1:8，D错误。
【答案】B
【知识点】电解水实验，水的组成
【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”的体积、质量关系，属于初中化学的常考基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律：与电源正极相连的试管产生氧气，与负极相连的产生氢气，氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为8:1。结合图2，气体M体积更大，故M为氢气，N为氧气。对选项分析如下：
1. 选项A：甲管生成气体M（氢气），则甲管连接电源负极，因此b应接电源正极，A错误；
2. 选项B：由上述分析，M体积大是氢气，N体积小是氧气，B正确；
3. 选项C：气体M是氢气，氢气具有可燃性，应用燃着的木条检验；带火星的木条复燃是氧气的特性，C错误；
4. 选项D：电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为1:8，故8min时M、N的质量比为1:8，D错误。
【答案】B
【知识点】电解水实验，水的组成
【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”的体积、质量关系，属于初中化学的常考基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
10. 空气和水是重要的自然资源，与人类的生产生活息息相关。
(1)从物质类别来看，空气属于
(2)1800 年，英国化学家尼科尔逊通过电解水得到氢气和氧气。某化学兴趣小组的同学设计了图 1 所示的电解水装置来测定水的组成。
实验结束时发现注射器Ⅱ中活塞停留在 10 mL 刻度线处，则注射器Ⅰ中活塞大致停留在
(3)科技人员利用太阳能经由铁的氧化物循环分解水的过程如图 2 所示。
①该过程中可循环利用的物质是
②该过程能量的转化方式为
(1)从物质类别来看，空气属于
混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，从而得到含氧量较高的富氧空气，该过程发生的变化是物理
(填“物理”或“化学”)变化。(2)1800 年，英国化学家尼科尔逊通过电解水得到氢气和氧气。某化学兴趣小组的同学设计了图 1 所示的电解水装置来测定水的组成。
实验结束时发现注射器Ⅱ中活塞停留在 10 mL 刻度线处，则注射器Ⅰ中活塞大致停留在
5
mL 刻度线处。将注射器Ⅱ接上针头，移向燃着的木条旁，推动活塞，观察到的现象是气体燃烧，产生淡蓝色火焰
。(3)科技人员利用太阳能经由铁的氧化物循环分解水的过程如图 2 所示。
①该过程中可循环利用的物质是
四氧化三铁、氧化亚铁
。②该过程能量的转化方式为
太阳能
转化为化学能
。答案
10.
(1)混合物 物理
(2)5 气体燃烧，产生淡蓝色火焰
(3)①四氧化三铁、氧化亚铁
②太阳能 化学能
(1)混合物 物理
(2)5 气体燃烧，产生淡蓝色火焰
(3)①四氧化三铁、氧化亚铁
②太阳能 化学能
解析
【分析】
本题围绕空气和水的相关知识展开，需逐个分析各小问的核心考点：
1. 空气的组成决定其类别，膜分离技术分离空气的过程是否有新物质生成，以此判断变化类型；
2. 电解水实验中氢气和氧气的体积比是关键，结合该比例判断注射器刻度，再根据氢气的性质描述现象；
3. 铁的氧化物循环过程中，参与反应又生成的物质为可循环物质，反应的能量来源及转化方向是能量转化的判断依据。
【解析】
(1) 空气由氮气、氧气等多种物质组成，属于混合物；膜分离技术富集氧气时，只是将氧气从空气中分离出来，没有新物质生成，因此发生的是物理变化。
(2) 电解水时，生成氢气和氧气的体积比约为2:1。注射器Ⅱ中活塞在10mL刻度线，若Ⅱ中为氢气，则注射器Ⅰ中氧气的体积为10mL÷2=5mL；注射器Ⅱ中的气体是氢气，氢气具有可燃性，将其移向燃着的木条旁，推动活塞时，氢气会燃烧，产生淡蓝色火焰。
(3) ①从铁的氧化物循环分解水的过程可知，四氧化三铁和氧化亚铁在反应中既作为反应物又作为生成物，因此可循环利用；②该过程利用太阳能驱动反应，将能量转化为化学能储存起来，故能量转化方式为太阳能转化为化学能。
【答案】
(1) 混合物；物理
(2) 5；气体燃烧，产生淡蓝色火焰
(3) ①四氧化三铁、氧化亚铁；②太阳能；化学能
【知识点】
物质的分类、物理变化与化学变化、电解水实验、物质的循环利用、能量转化
【点评】
本题考查空气和水相关的基础知识点，涵盖物质分类、变化判断、电解水实验、物质循环及能量转化等内容，均为化学学科的核心基础考点，整体难度较低，侧重对基础知识的掌握和应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕空气和水的相关知识展开，需逐个分析各小问的核心考点：
1. 空气的组成决定其类别，膜分离技术分离空气的过程是否有新物质生成，以此判断变化类型；
2. 电解水实验中氢气和氧气的体积比是关键，结合该比例判断注射器刻度，再根据氢气的性质描述现象；
3. 铁的氧化物循环过程中，参与反应又生成的物质为可循环物质，反应的能量来源及转化方向是能量转化的判断依据。
【解析】
(1) 空气由氮气、氧气等多种物质组成，属于混合物；膜分离技术富集氧气时，只是将氧气从空气中分离出来，没有新物质生成，因此发生的是物理变化。
(2) 电解水时，生成氢气和氧气的体积比约为2:1。注射器Ⅱ中活塞在10mL刻度线，若Ⅱ中为氢气，则注射器Ⅰ中氧气的体积为10mL÷2=5mL；注射器Ⅱ中的气体是氢气，氢气具有可燃性，将其移向燃着的木条旁，推动活塞时，氢气会燃烧，产生淡蓝色火焰。
(3) ①从铁的氧化物循环分解水的过程可知，四氧化三铁和氧化亚铁在反应中既作为反应物又作为生成物，因此可循环利用；②该过程利用太阳能驱动反应，将能量转化为化学能储存起来，故能量转化方式为太阳能转化为化学能。
【答案】
(1) 混合物；物理
(2) 5；气体燃烧，产生淡蓝色火焰
(3) ①四氧化三铁、氧化亚铁；②太阳能；化学能
【知识点】
物质的分类、物理变化与化学变化、电解水实验、物质的循环利用、能量转化
【点评】
本题考查空气和水相关的基础知识点，涵盖物质分类、变化判断、电解水实验、物质循环及能量转化等内容，均为化学学科的核心基础考点，整体难度较低，侧重对基础知识的掌握和应用。
【难度系数】
0.6
11. 海水制氢分为直接制氢和间接制氢两种技术路线，目前多采用先淡化后制氢的间接制氢技术，该工艺的流程复杂且成本高昂。我国团队研制出了海水制氢新技术，该技术彻底隔绝了海水中的离子，实现了无淡化过程、无副反应、无额外消耗的高效海水原位直接电解制氢，并且破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题。该技术未来有望与海上可再生能源结合，构建无催化剂、无海水运输、无污染的海水原位直接电解制氢工程。此外，该技术还可推广到多元化水资源，如河水、盐湖等原位直接制氢。
根据上文，回答下列问题：
(1)海水制氢的最大的难题是
(2)隔膜 2 的作用是
(3)海水原位直接电解制氢中 A 电极应与电源的
(4)写出海水原位制氢反应的文字表达式：
(5)写出海水原位电解制氢技术的优点：
(6)若海水直接电解制氢技术能够广泛应用，则对我们的生活产生的影响为
根据上文，回答下列问题：
(1)海水制氢的最大的难题是
有害腐蚀(或海水对设备具有较强的腐蚀性)
。(2)隔膜 2 的作用是
隔绝海水中的离子
。(3)海水原位直接电解制氢中 A 电极应与电源的
正
极相连。(4)写出海水原位制氢反应的文字表达式：
水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
。(5)写出海水原位电解制氢技术的优点：
无淡化过程或无副反应或无额外消耗(合理即可)
(写一点)。(6)若海水直接电解制氢技术能够广泛应用，则对我们的生活产生的影响为
可缓解能源危机(合理即可)
(写一点)。答案
11.
(1)有害腐蚀(或海水对设备具有较强的腐蚀性)
(2)隔绝海水中的离子
(3)正
(4)水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
(5)无淡化过程或无副反应或无额外消耗(合理即可)
(6)可缓解能源危机(合理即可)
(1)有害腐蚀(或海水对设备具有较强的腐蚀性)
(2)隔绝海水中的离子
(3)正
(4)水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
(5)无淡化过程或无副反应或无额外消耗(合理即可)
(6)可缓解能源危机(合理即可)
解析
【分析】
本题结合海水制氢新技术的材料，考查信息提取能力与电解水的相关知识。解题时，需先仔细阅读材料，从材料中定位对应问题的关键信息；再结合电解池的电极规律（电解水时，正极生成氧气，负极生成氢气）判断电极连接；最后根据电解水的反应原理书写表达式，同时结合技术特点分析优点与应用影响。
【解析】
(1) 根据材料中“破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题”，可知海水制氢的最大难题是有害腐蚀（或海水对设备具有较强的腐蚀性）；
(2) 材料提到该技术“彻底隔绝了海水中的离子”，结合隔膜2的位置，其作用是隔绝海水中的离子；
(3) 电解水时，正极发生氧化反应生成氧气，负极生成氢气，图中A电极产生O₂，因此A电极应与电源的正极相连；
(4) 海水原位制氢的本质是电解水，反应的文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气；
(5) 从材料中可提取该技术的优点，如无淡化过程、无副反应、无额外消耗等，任选其一即可；
(6) 该技术能高效制氢，氢气是清洁能源，广泛应用后可缓解能源危机，或减少化石能源使用带来的污染等，合理即可。
【答案】
(1) 有害腐蚀(或海水对设备具有较强的腐蚀性)
(2) 隔绝海水中的离子
(3) 正
(4) 水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
(5) 无淡化过程(或无副反应、无额外消耗，合理即可)
(6) 可缓解能源危机(合理即可)
【知识点】电解原理、海水资源利用、文字表达式书写
【点评】本题结合新材料考查基础知识点，既需要学生提取材料信息，又要运用电解水的核心知识，难度适中，注重知识与实际应用的结合。
【难度系数】
0.6
本题结合海水制氢新技术的材料，考查信息提取能力与电解水的相关知识。解题时，需先仔细阅读材料，从材料中定位对应问题的关键信息；再结合电解池的电极规律（电解水时，正极生成氧气，负极生成氢气）判断电极连接；最后根据电解水的反应原理书写表达式，同时结合技术特点分析优点与应用影响。
【解析】
(1) 根据材料中“破解了有害腐蚀这一困扰海水电解制氢领域的最大难题”，可知海水制氢的最大难题是有害腐蚀（或海水对设备具有较强的腐蚀性）；
(2) 材料提到该技术“彻底隔绝了海水中的离子”，结合隔膜2的位置，其作用是隔绝海水中的离子；
(3) 电解水时，正极发生氧化反应生成氧气，负极生成氢气，图中A电极产生O₂，因此A电极应与电源的正极相连；
(4) 海水原位制氢的本质是电解水，反应的文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气；
(5) 从材料中可提取该技术的优点，如无淡化过程、无副反应、无额外消耗等，任选其一即可；
(6) 该技术能高效制氢，氢气是清洁能源，广泛应用后可缓解能源危机，或减少化石能源使用带来的污染等，合理即可。
【答案】
(1) 有害腐蚀(或海水对设备具有较强的腐蚀性)
(2) 隔绝海水中的离子
(3) 正
(4) 水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
(5) 无淡化过程(或无副反应、无额外消耗，合理即可)
(6) 可缓解能源危机(合理即可)
【知识点】电解原理、海水资源利用、文字表达式书写
【点评】本题结合新材料考查基础知识点，既需要学生提取材料信息，又要运用电解水的核心知识，难度适中，注重知识与实际应用的结合。
【难度系数】
0.6
