10. 下列是在电解水实验中,对得到的气体进行检验的操作。

(1)操作中,盛有氧气的试管口向上,盛有氢气的试管口向下,其主要原因是
。
(2)检验氢气时,如果发出声,表明氢气不纯净;声音,表示氢气较纯净。混有一定量空气或氧气的氢气,点燃容易发生,所以点燃氢气前一定要检验氢气的。
(3)氢气在空气中燃烧时,产生色的火焰,该反应的文字表达式是。

10. (1)氧气的密度比空气大,氢气的密度比空气小 (2)尖锐的爆鸣 很小 爆炸 纯度 (3)淡蓝 氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水

【分析】
本题考查电解水实验中生成气体的性质及检验相关知识，需结合氧气、氢气的物理性质和化学性质分析：
(1) 气体存放时，试管口方向由气体与空气的密度关系决定，密度比空气大的气体试管口向上可防止逸出，密度比空气小的气体试管口向下可防止逸出；
(2) 氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易发生危险，因此点燃前需验纯，验纯时根据声音判断纯度；
(3) 氢气燃烧的火焰颜色及反应表达式属于氢气化学性质的基础内容，需准确记忆。
【解析】
(1) 氧气的密度比空气大，若试管口向下，氧气会因密度大向下逸出，故盛氧气的试管口向上；氢气的密度比空气小，若试管口向上，氢气会因密度小向上逸出，故盛氢气的试管口向下。
(2) 检验氢气纯度时，若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气中混有较多空气，气体不纯净；若声音很小，说明氢气较纯净。混有一定量空气或氧气的氢气，点燃时会急剧燃烧，发生爆炸，因此点燃氢气前必须检验氢气的纯度。
(3) 氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，反应的文字表达式为：氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水。
【答案】
(1) 氧气的密度比空气大，氢气的密度比空气小
(2) 尖锐的爆鸣；很小；爆炸；纯度
(3) 淡蓝；氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水
【知识点】
氧气密度、氢气验纯、氢气燃烧
【点评】
本题围绕电解水生成气体的性质与检验展开，均为初中化学基础知识点，侧重考查学生对课本核心内容的记忆与理解，难度较低，是学生必须掌握的基础题。
【难度系数】
0.7

11. 现有五瓶无色无气味的气体，分别是空气、氧气、二氧化碳、氮气、氢气，某同学设计如下实验加以区分。
(1)分别向五瓶气体中伸入燃着的木条，若木条燃烧情况无明显变化，该气体是；若木条燃烧得更剧烈，该气体是；若气体被点燃发出淡蓝色火焰，该气体是；若木条熄灭，该气体是或。
(2)在使木条熄灭的集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊，该气体是；若澄清石灰水无明显变化，该气体是。

11. (1)空气 氧气 氢气 二氧化碳 氮气 (2)二氧化碳 氮气

【分析】要区分这五种气体，需依据各气体的化学性质差异：燃着的木条在不同气体中会呈现不同的燃烧现象，可初步鉴别出空气、氧气、氢气，以及使木条熄灭的两种气体；再利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性，进一步区分氮气和二氧化碳。
【解析】(1) 燃着的木条在空气中燃烧情况无明显变化，因此该气体是空气；氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧得更剧烈，故该气体是氧气；氢气具有可燃性，燃烧时发出淡蓝色火焰，因此该气体是氢气；二氧化碳和氮气均不燃烧、也不支持燃烧，所以能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳或氮气。(2) 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊；氮气不与澄清石灰水反应，无明显变化，因此倒入澄清石灰水后，变浑浊的气体是二氧化碳，无明显变化的气体是氮气。
【答案】(1)空气；氧气；氢气；二氧化碳；氮气 (2)二氧化碳；氮气
【知识点】常见气体的检验；氧气的助燃性；二氧化碳的特性
【点评】本题通过气体的性质差异进行鉴别，是初中化学基础的气体鉴别题，重点考查学生对常见气体性质的掌握，难度较低。
【难度系数】0.8

12. 为探究水的组成及变化，兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管中加满水，再接通直流电源。
【实验现象】
(1)通电后，玻璃管甲中气泡首先出现的位置在（选填“a”“b”或“c”）处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为。
(2)切断电源后，打开玻璃管乙的活塞，将燃着的木条放在玻璃管乙的尖嘴口，观察到的现象是。

【实验结论】
(3)本实验得出的结论是。
(4)本实验中发生反应的文字表达式为。
【实验改进】
(5)电解纯水的速率较慢，实验时常在水中加入氢氧化钠（$NaOH$）增强溶液的导电性，氢氧化钠本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度的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 氢气所需时间如图所示。由图可知，上述实验中，电解水速率最快的条件是：氢氧化钠溶液的浓度为（选填“$5\%$”或“$10\%$”）、电压为（选填“6 V”“9 V”或“12 V”）。

12. (1)c $1:2$ (2)气体能燃烧,产生淡蓝色的火焰 (3)水是由氢元素和氧元素组成的 (4)水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气 (5)10% 12 V

【分析】
本题围绕电解水实验展开，需牢记电解水的核心规律：“正氧负氢，氢二氧一”，即与电源正极相连的玻璃管产生氧气，负极产生氢气，二者体积比为1:2；气泡首先在电极处生成；氢气具有可燃性，氧气有助燃性；根据化学反应前后元素种类不变可推导水的组成；对于影响电解速率的实验，需分析图像中“产生20mL氢气所需时间”，时间越短，电解速率越快，据此判断最优条件。
【解析】
(1) 电解水时，反应首先在电极处发生，因此玻璃管甲（连接电源正极）的气泡首先出现在电极c处；正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2，故甲、乙气体体积比约为1:2。
(2) 玻璃管乙连接电源负极，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，打开活塞后，燃着的木条接触氢气，会观察到气体燃烧，产生淡蓝色火焰。
(3) 电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，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结论。
(4) 电解水的反应为水在通电条件下分解生成氢气和氧气，文字表达式为：水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气。
(5) 分析图像可知，产生20mL氢气所需时间越短，电解速率越快。对比不同条件：氢氧化钠溶液浓度为10%时，相同电压下反应时间更短；电压为12V时，相同浓度下反应时间最短，因此电解水速率最快的条件是10%浓度、12V电压。
【答案】12. (1)c $1:2$ (2)气体能燃烧,产生淡蓝色的火焰 (3)水是由氢元素和氧元素组成的 (4)水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气 (5)10% 12 V
【知识点】电解水实验、水的组成、影响反应速率的因素
【点评】本题是初中化学基础实验题，涵盖电解水的实验现象、结论、反应表达式及实验数据分析，考查学生对核心知识点的掌握和图像分析能力，难度适中。
【难度系数】0.8