1.电解水实验如图所示。下列说法正确的是()

A.甲中生成的气体能使带有火星的木条复燃
B.乙中生成的气体是氢气
C.该实验说明水由氢元素和氧元素组成
D.该反应的文字表达式为水→氢气+氧气

1.C

【分析】首先明确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，与负极相连的产生氢气，且氢气和氧气的体积比为2:1。接下来逐一分析选项：A选项中，甲连接电源负极，生成的是氢气，氢气具有可燃性，不能使带火星的木条复燃，能使带火星木条复燃的是氧气，故A错误；B选项中，乙连接电源正极，生成的是氧气，不是氢气，故B错误；C选项中，电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可证明水由氢元素和氧元素组成，故C正确；D选项中，电解水的反应需要“通电”作为条件，文字表达式缺少反应条件，正确的应为水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气，故D错误。
【解析】根据电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，结合选项逐一判断：
1. 选项A：甲为电源负极，产生的气体是氢气，氢气无法使带火星的木条复燃，能使带火星木条复燃的是氧气，因此A错误；
2. 选项B：乙为电源正极，产生的气体是氧气，不是氢气，因此B错误；
3. 选项C：电解水生成氢气（含氢元素）和氧气（含氧元素），根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，说明水由氢元素和氧元素组成，因此C正确；
4. 选项D：电解水的反应条件是通电，该选项的文字表达式未标注反应条件，正确表达式应为水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气，因此D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】C
【知识点】电解水实验、质量守恒定律
【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，以及反应的条件和实验结论，属于初中化学的基础实验题，难度适中。
【难度系数】0.3

2.关于课本中用加入少量硫酸钠的水进行电解水实验，说法错误的是()

A.硫酸钠可以增强水的导电性
B.该反应属于分解反应
C.正极产生的气体能燃烧
D.说明水由氢元素和氧元素组成

2.C

【分析】
本题考查电解水实验的相关知识，解题思路是逐一分析每个选项，结合电解水的原理、反应类型、气体性质及实验结论等知识点判断对错，找出错误说法。
【解析】
A选项：纯水的导电性较弱，加入少量硫酸钠后，硫酸钠在水中电离出自由移动的离子，可增强水的导电性，该说法正确；
B选项：电解水的反应为水在通电条件下生成氢气和氧气，反应式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$，符合“一变多”的特征，属于分解反应，该说法正确；
C选项：电解水时，正极产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，负极产生的氢气能燃烧，该说法错误；
D选项：电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说明水由氢元素和氧元素组成，该说法正确。
综上，错误的说法是C。
【答案】
C
【知识点】
电解水实验、分解反应、氧气的性质
【点评】
本题围绕电解水实验的核心知识点设置选项，考查学生对实验原理、反应类型、气体性质及实验结论的掌握情况，属于基础题型，侧重考查学生的知识识记与应用能力。
【难度系数】
0.8

3. 如图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积)。试回答：

(1)实线部分表示剩余的气体是。
(2)虚线部分表示剩余的气体是。
(3)实线与虚线的交点表示的意义是。
(4)反应前原有氢气mL。

3.(1)氢气 (2)氧气 (3)氧气为3 mL时,氧气与氢气恰好完全反应生成水,剩余气体的体积为0 (4)6

【分析】
首先明确氢气与氧气化合生成液态水的反应中，两者的体积比为$V(\ce{H_{2}}):V(\ce{O_{2}})=2:1$。结合图像分析：横坐标为反应前氧气的体积，纵坐标为反应后剩余气体体积。当氧气体积不足时，氢气过量，剩余气体为氢气；当氧气体积过量时，剩余气体为氧气；当两者恰好完全反应时，剩余气体体积为0。据此结合图像的实线、虚线变化及交点意义，逐步推导各问题。
【解析】
根据反应$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$，可知参加反应的$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的体积比为$2:1$。
(1) 实线部分：当反应前氧气体积为1~3 mL时，氧气不足，氢气过量，因此剩余气体为氢气；
(2) 虚线部分：当反应前氧气体积大于3 mL时，氧气过量，因此剩余气体为氧气；
(3) 实线与虚线的交点处，剩余气体体积为0，对应氧气体积为3 mL，说明此时氢气与氧气恰好完全反应，剩余气体体积为0；
(4) 恰好完全反应时，消耗氧气的体积为3 mL，根据体积比$V(\ce{H_{2}}):V(\ce{O_{2}})=2:1$，可得原有氢气的体积为$2×3\ \mathrm{mL}=6\ \mathrm{mL}$。
【答案】
(1) 氢气 (2) 氧气 (3) 氧气为3 mL时，氧气与氢气恰好完全反应生成水，剩余气体的体积为0 (4) 6
【知识点】
化学方程式计算、氢气与氧气反应、图像分析
【点评】
本题结合图像考查氢气与氧气反应的体积关系，需要学生理解反应的比例规律，结合图像变化趋势分析剩余气体成分，注重基础知识与图像分析能力的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6

4.水是生命活动不可缺少的物质,请回答相关的问题。
(1)为证明水不是由“水元素”组成的,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图甲所示。

①该反应的符号表达式为。
②加热铁粉前,应先通入水蒸气一段时间,目的是。
③该实验(填“能”或“否”)证明水的组成。
(2)图乙是电解水的简易装置,电解时要在水中加入氢氧化钠,目的是,a中收集到的气体是(填化学式),检验b管气体的方法是,电解水属于(填基本反应类型)。从能量变化角度看,电解水是将能转化为化学能。从微观角度看,电解水时,水分解过程中发生改变的是。

(3)图乙中测得V(a):V(b)=2:1,要确定水分子中氢氧原子个数比,还需要知道的数据有(填字母)。
A.水的相对分子质量
B.氢气、氧气的密度
C.氢原子、氧原子的质量

4.(1)①H₂O+Fe$\xrightarrow{高温}$Fe₃O₄+H₂ ②排尽装置中的空气,防止对实验产生干扰 ③能
(2)增强水的导电性 H₂ 将带有火星的木条插入试管内,若木条复燃,则为氧气 分解反应 电 水分子 (3)BC

【分析】
本题围绕水的组成相关实验展开，需结合实验原理、操作目的、反应规律、电解水的特点及原子个数比的计算思路分析：
1. 对于(1)①，根据题干给出的反应物、反应条件和生成物，可直接书写符号表达式；
2. (1)②，加热铁粉前通水蒸气，目的是排除装置内空气的干扰，避免空气成分影响实验；
3. (1)③，通过反应生成的氢气元素来源，可判断能否证明水的组成；
4. (2)中，结合电解水的实验规律（正氧负氢、氢二氧一）、纯水导电性特点、反应类型、能量转化及微观变化分析各空；
5. (3)要确定水分子中氢氧原子个数比，需结合物质的量与体积、密度、摩尔质量的关系，推导所需数据。
【解析】
(1)① 反应物为水蒸气（$\ce{H_{2}O}$）和铁（$\ce{Fe}$），反应条件为高温，生成物为四氧化三铁（$\ce{Fe_{3}O_{4}}$）和氢气（$\ce{H_{2}}$），故符号表达式为：$\ce{H_{2}O + Fe\xrightarrow{高温} Fe_{3}O_{4} + H_{2}}$；
② 加热铁粉前先通水蒸气，可排尽装置中的空气，防止空气中的氧气等与铁反应，干扰实验结果；
③ 该反应中，氢气的氢元素来自水，四氧化三铁的氧元素来自水，可证明水由氢、氧元素组成，故填“能”；
(2) 纯水导电性弱，加入氢氧化钠可增强水的导电性；电解水时“正氧负氢、氢二氧一”，a管气体体积大，为氢气（$\ce{H_{2}}$），b管为氧气；检验氧气的方法是将带火星的木条插入试管内，若木条复燃则为氧气；电解水反应为“一变二”，属于分解反应；该过程将电能转化为化学能；从微观角度，电解水时水分子分解为氢、氧原子，故发生改变的是水分子；
(3) 设a中$\ce{H_{2}}$体积为$2V$，b中$\ce{O_{2}}$体积为$V$，要确定H、O原子个数比，需计算$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的物质的量：$n(\ce{H_{2}})=\frac{2V · \rho(\ce{H_{2}})}{M(\ce{H_{2}})}$，$n(\ce{O_{2}})=\frac{V · \rho(\ce{O_{2}})}{M(\ce{O_{2}})}$，H原子个数为$2n(\ce{H_{2}})$，O原子个数为$2n(\ce{O_{2}})$，因此需要氢气、氧气的密度（B）和氢、氧原子的质量（C），故选BC；
【答案】
4.(1)①$\ce{H_{2}O + Fe\xrightarrow{高温} Fe_{3}O_{4} + H_{2}}$；②排尽装置中的空气，防止对实验产生干扰；③能；(2)增强水的导电性；$\ce{H_{2}}$；将带有火星的木条插入试管内，若木条复燃，则为氧气；分解反应；电；水分子；(3)BC
【知识点】
水的组成、化学符号表达式、电解水实验
【点评】
本题综合考查水的组成相关实验，涵盖铁与水蒸气反应、电解水的原理、操作、反应类型、能量变化及微观本质，还涉及原子个数比的计算，是初中化学的核心考点，需学生掌握实验规律和相关计算方法。
【难度系数】
0.5