2.(科技成果)空间站中航天员所用的氧气来自电解水。如图所示为电解水的装置，下列有关说法中正确的是 ()


A.M、N两导管口处收集的气体体积之比大约是1:2
B.与电源负极相连的一侧产生的是氧气
C.由该实验可知水是由氢气和氧气组成的
D.电解水生成的氢气与氧气的质量比是2:1

2.A 解析:A项、D项,由图可知,M导管口处收集的气体是氧气,N导管口处收集的气体是氢气,体积比约为1:2,质量比是8:1;B项,与电源负极相连的一侧产生的是氢气;C项,由该实验可知水是由氢元素和氧元素组成的。

【分析】首先明确电解水的实验核心规律：电解水时，与电源正极相连的电极产生氧气，与电源负极相连的电极产生氢气，二者体积比约为1:2，质量比为8:1；该实验证明水由氢元素和氧元素组成，而非氢气和氧气。再结合装置判断M、N导管对应的气体，逐一分析选项即可得出答案。
【解析】电解水时，正极生成氧气，负极生成氢气，体积比O₂:H₂=1:2，质量比H₂:O₂=1:8。由装置可知，M连接电源正极，收集氧气；N连接电源负极，收集氢气。A项：M（氧气）与N（氢气）体积比约为1:2，正确；B项：负极产生氢气，不是氧气，错误；C项：水由氢元素和氧元素组成，不是氢气和氧气，错误；D项：氢气与氧气质量比为1:8，不是2:1，错误。
【答案】A
【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结论，需准确区分正负极气体、体积比、质量比及水的组成，属于常规基础题，难度不大。
【难度系数】0.6

3.甲、乙两位同学做完了氢气在空气中燃烧生成水的实验后，有下列对话，其中正确的是 （）

A.甲指着氢气燃烧后的装置说，一种物质燃烧后，如果有水生成，则该物质中一定含有氢元素
B.乙回答说，可能是这样，但我不能肯定
C.乙指着实验台上的一瓶无色气体说，这瓶气体如果点燃后能够燃烧，则可以认为这是一瓶氢气
D.甲回答说，肯定是这样的

3.A 解析:一种物质发生化学反应后,若有水生成,根据化学反应前后元素的种类不变可知,该物质中一定含有氢元素,A项正确,B项错误;能够燃烧的无色气体有很多,如氢气、甲烷、一氧化碳等,C项、D项错误。

【分析】本题围绕氢气燃烧实验，考查质量守恒定律的应用和常见可燃性气体的判断。解题思路：①依据化学反应前后元素种类不变，分析物质燃烧生成水时的元素来源，判断A、B选项；②结合常见可燃性气体的种类，判断C、D选项。
【解析】逐一分析各选项：
1. 选项A：氢气燃烧生成水，水由氢、氧两种元素组成，燃烧时氧气提供氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，因此该可燃物中一定含有氢元素，A正确。
2. 选项B：A选项的结论是确定的，乙说“不能肯定”错误。
3. 选项C：能燃烧的无色气体有多种，如氢气、甲烷、一氧化碳等，并非只有氢气，因此无法确定该气体是氢气，C错误。
4. 选项D：同理，能燃烧的无色气体不一定是氢气，“肯定是这样”的说法错误。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、常见可燃性气体
【点评】本题结合实验场景考查基础化学知识，难度较低，需准确掌握质量守恒定律的核心（反应前后元素种类不变），并了解常见可燃性气体的种类。
【难度系数】0.7

4.水的电解实验装置如图所示。
(1)实验室进行电解水实验时,通常向水中加入少量硫酸钠溶液,其目的是。
(2)电解水时需要接通(填“交流”或“直流”)电源,b管中生成的气体是(填物质名称),a管与电源的(填“正”或“负”)极相连。

4.(1) 增强水的导电性 (2) 直流 氧气 负 解析:(1)纯水的导电性较弱,为了增强水的导电性,实验室进行电解水实验时,通常向水中加入少量硫酸钠溶液;(2)电解水时需要接通直流电源,b管中生成的气体体积较小,是氧气,a管内的气体体积较大,是氢气,由“正氧负氢、氢二氧一”可知,a管与电源的负极相连。

【分析】
要解决这道题，需掌握电解水实验的核心知识点：①纯水导电性弱，加入电解质可增强导电性；②电解水需使用直流电源；③根据“正氧负氢、氢二氧一”的规律判断电极产物及连接的电源极。第(1)问，纯水导电性差，加入硫酸钠是为了增强水的导电性，让电解顺利进行；第(2)问，电解水必须用直流电源，体积较小的b管对应氧气，体积较大的a管对应氢气，因此a管连接电源负极。
【解析】
(1) 纯水的导电性较弱，电解水时反应速率慢，加入少量硫酸钠溶液后，硫酸钠在水中电离出自由移动的Na⁺和SO₄²⁻，可增强水的导电性，使电解实验顺利开展。
(2) 电解水需要接通直流电源，若使用交流电，电极上会交替产生气体，无法收集到纯净的产物；根据“正氧负氢、氢二氧一”的规律，b管中气体体积较小，生成的是氧气；a管中气体体积较大，生成的是氢气，因此a管与电源的负极相连。
【答案】
(1) 增强水的导电性
(2) 直流；氧气；负
【知识点】
电解水实验；电极产物判断；水的导电性
【点评】
本题考查电解水实验的基础操作与核心结论，属于化学学科的基础知识点，难度较低，只要牢记相关规律即可正确解答。
【难度系数】
0.4

5.如图所示是氢气在空气中燃烧的微观表示,回答下列问题。

(1)图示说明化学反应的实质是。
(2)纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生色的火焰,若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸,因此点燃氢气前一定要。
(3)氢气被认为是21世纪最理想的能源,对于氢能,有这样一个说法:“谁先掌握了氢能,谁将是下一次工业革命的赢家!”请写出两条氢气作为理想能源的优点:、。

5.(1) 分子分解成原子,原子重新组合成新的分子 (2) 淡蓝 验纯 (3) 热值高 产物不污染环境 解析:(1)图示说明化学反应的实质是分子分解成原子,原子重新组合成新的分子;(2)纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸,因此点燃氢气前一定要验纯;(3)氢气作为理想能源的优点:热值高、产物不污染环境。

【分析】
本题围绕氢气燃烧的微观过程及氢气的相关性质设置问题，第(1)问需结合微观示意图，观察反应前后分子、原子的变化推导化学反应的实质；第(2)问考查氢气燃烧的现象及可燃性气体点燃的安全操作；第(3)问需结合氢气作为能源的特性总结其优点。
【解析】
(1) 观察微观示意图：反应前的氧分子、氢分子分解为氧原子、氢原子，这些原子再重新组合成新的水分子，因此化学反应的实质是分子分解成原子，原子重新组合成新的分子；
(2) 纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰；氢气是可燃性气体，与氧气混合达到爆炸极限时点燃会发生爆炸，所以点燃氢气前一定要验纯；
(3) 氢气作为理想能源，优点有：燃烧热值高，相同质量的氢气燃烧放出的热量比化石燃料多；燃烧产物是水，不会污染环境，任选两条即可。
【答案】
(1) 分子分解成原子，原子重新组合成新的分子；(2) 淡蓝；验纯；(3) 热值高；产物不污染环境
【知识点】
化学反应的实质、氢气的性质、能源的利用
【点评】
本题结合微观模型与实际应用考查化学基础知识，既要求理解化学反应的微观本质，又需掌握氢气的性质与能源特点，属于化学学科的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6