7. 科学方法 控制变量法 「2026江苏无锡期中，★☆」为探究水的组成及变化，某化学兴趣小组的同学进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。回答下列问题：（已知：水中加入的氢氧化钠只起增强导电性的作用，本身不参与反应）
(1) 写出电解水的符号表达式：，该反应中电能转化为。
(2) 图中a管收集到的气体是。
(3) 为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验。测得产生20 mL氢气所需时间如图，可以得出的结论是。本实验通过记录收集等体积氢气所需的时间来比较电解水速率，除此以外，还可以记录来比较电解水速率。

7.答案 (1)$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$ 化学能 (2)氢气 (3)在其他条件相同的情况下,在实验研究范围内,电压越大,氢氧化钠溶液的浓度越大,电解水速率越快 相同时间内收集到的氢气体积
解析 (3)由题图可知,电压相同时,收集等体积的氢气,10%的氢氧化钠溶液需要的时间较短,电解水速率较快;氢氧化钠溶液的浓度相同时,电压越大,收集等体积的氢气需要的时间越短,电解水速率越快。故可得出在其他条件相同的情况下,在实验研究范围内,电压越大,氢氧化钠溶液的浓度越大,电解水速率越快。

8. 核心素养
科学探究与实践
「2026江苏扬州期中」某化学实践小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
任务一：了解水的组成
(1)拉瓦锡在高温条件下将水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，水与铁发生反应，枪管内壁有黑色固体生成，同时得到了“易燃空气”——氢气。
写出该反应的符号表达式：。
任务二：探究水的组成
(2)实验中观察到a、b玻璃管中均有气泡产生，一段时间后，关闭电源，将带火星的木条放在b玻璃管的尖嘴处，（填操作与现象），证明b玻璃管中产生的气体是氧气。该实验证明水是由组成的。

任务三：问题与探究
实验刚开始时，小组发现“a管气体体积：b管气体体积”始终略大于2：1，且不同条件下偏差程度不同，实验过程中b管还检测到不同量的臭氧。为探究原因，设计实验，测得部分数据如下表所示。
已知：实验使用的是惰性电极，不参加反应。加入硫酸钠溶液的目的是增强水的导电性。
20℃时气体的溶解度(1 L水最多溶解的气体体积)：氢气1.83 mL/L；氧气31.0 mL/L；臭氧490 mL/L。

(3)探究硫酸钠溶液浓度对实际体积比偏差的影响，应选择的实验编号是，实验结论为。
(4)根据实验②③可得出：其他条件相同时，温度越高，b管检测到的臭氧（填“越多”或“越少”）。
(5)根据实验分析，a管与b管气体实际体积比大于2：1的可能原因有：、。

8.答案 (1)$\ce{Fe + H_{2}O\xrightarrow{高温}Fe_{3}O_{4} + H_{2}}$ (2)打开活塞,木条复燃 氢元素和氧元素 (3)①② 其他条件相同时,在实验研究范围内,硫酸钠溶液浓度越高,a管与b管气体体积比的偏差越小 (4)越少 (5)20 ℃时氧气在水中的溶解度远大于氢气 b管生成臭氧,臭氧在水中的溶解度较大,导致b管收集到的气体体积偏小(合理即可)
解析 (3)要探究硫酸钠溶液浓度对实际体积比偏差的影响,要控制除硫酸钠溶液的浓度不同,其他条件均相同,则应选择的实验编号是①和②。