核心知识
1.水由元素组成。
2.在通电条件下水可以发生反应。
3.在进行科学探究时，常通过观察和实验等方法获得，通过分析和推理得出。

1.氢、氧
2.分解
3.证据 结论

【分析】
本题考查化学基础知识点与科学探究的基本内容，需结合水的组成、反应类型及科学探究的环节逐一分析：1. 回忆水的宏观组成，对应元素种类；2. 分析水通电的反应类型，判断反应所属类别；3. 明确科学探究中观察实验与分析推理的对应结果。
【解析】
1. 水的化学式为$\ce{H_{2}O}$，宏观上由氢元素和氧元素组成，故填氢、氧；
2. 水通电分解生成氢气和氧气，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应；
3. 科学探究时，通过观察和实验获得证据，经分析和推理得出结论。
【答案】
1.氢、氧 2.分解 3.证据 结论
【知识点】
水的组成、分解反应、科学探究的基本环节
【点评】
本题为基础识记类题目，考查化学核心概念与科学探究的基本方法，侧重对基础知识的记忆，难度较低。
【难度系数】
0.9

思路方法
水的组成及变化
氢气()实验
水的()实验
→水由组成

燃烧 电解 氢、氧元素

【分析】
要解决这个问题，需回忆验证水的组成的两个经典实验：一是氢气在氧气中燃烧生成水，二是水通电分解生成氢气和氧气（电解水实验），通过这两个实验结合质量守恒定律，可推导水的组成元素，据此填写对应内容。
【解析】
验证水的组成的实验中，氢气燃烧实验（氢气与氧气反应生成水，反应前后元素种类不变）和水的电解实验（水通电分解为氢气和氧气，反应前后元素种类不变），都能证明水的组成，因此括号内依次填“燃烧”“电解”；最终得出水由氢、氧元素组成，横线处填“氢、氧元素”。
【答案】
燃烧；电解；氢、氧元素
【知识点】
水的组成；电解水实验；氢气燃烧实验
【点评】
本题考查水的组成的验证实验，是化学基础知识点，需牢记对应实验名称和结论，难度较低。
【难度系数】
0.8

1.关于氢气在氧气中燃烧的实验，下列说法正确的是()。

A.从现象上判断:水是由碳、氢、氧元素组成的
B.从变化上分类:该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:分子在化学变化中可分

1.D

【分析】首先明确氢气在氧气中燃烧的反应是生成水，逐一分析各选项：A选项，根据反应前后元素种类不变，水的组成不含碳元素，可判断A错误；B选项，燃烧生成新物质，属于化学变化，可判断B错误；C选项，宏观上物质由元素组成，水的组成元素不是氢气和氧气，可判断C错误；D选项，结合化学变化的微观本质，可判断D正确。
【解析】逐一分析各选项：
A. 氢气在氧气中燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可知水由氢、氧元素组成，不含碳元素，故A错误；
B. 氢气燃烧生成了新物质水，有新物质生成的变化属于化学变化，不是物理变化，故B错误；
C. 宏观上，物质由元素组成，水是由氢元素和氧元素组成，不是由氢气和氧气组成，故C错误；
D. 化学变化的微观实质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，因此分子在化学变化中可分，故D正确。
【答案】D
【知识点】物质的元素组成、化学变化的判断、化学变化的微观实质
【点评】本题围绕氢气燃烧实验考查基础化学概念，需明确物质宏观组成、变化类型判断依据、化学变化微观本质，属于基础题，难度较低。
【难度系数】0.8

2.电解水实验如图所示，下列说法正确的是（）。

A.试管1中得到的气体为$\ce{O_{2}}$
B.产生氢气与氧气的质量比为$2:1$
C.试管2连接在电源正极一端
D.该实验可说明水由氢原子和氧原子组成

2.C

【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试管产生氧气，与负极相连的产生氢气，二者体积比约为1:2，质量比为1:8。结合题图中试管1气体体积大、试管2气体体积小的特征，逐一分析选项。
【解析】电解水实验的规律如下：
1. 选项A：试管1中气体体积更大，根据“氢二氧一”，体积大的是氢气（$\ce{H_{2}}$），不是氧气，A错误；
2. 选项B：产生氢气与氧气的体积比为2:1，质量比为1:8，B错误；
3. 选项C：试管2中气体体积小，是氧气，对应连接电源正极，C正确；
4. 选项D：该实验说明水由氢元素和氧元素组成，而非氢原子和氧原子，D错误。
【答案】C
【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，需牢记气体的产生规律、体积与质量比的区别，明确水的组成表述，属于常规基础题。
【难度系数】0.6

3.电解水的过程可用下列图示表示，粒子运动变化的先后顺序是（）。


A.①②③④
B.①②④③
C.④①②③
D.④③①②

3.D

【分析】要确定电解水过程中粒子变化的先后顺序，需明确电解水的微观本质：化学变化中，分子先分解为原子，原子再重新组合成新的分子。电解水时，初始粒子是水分子，通电后水分子分解为氢原子和氧原子，随后原子向两极移动，最终原子结合成氢分子和氧分子，据此对应图示分析顺序。
【解析】电解水的微观变化步骤：
1. 反应开始时，体系中存在的是水分子，每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，对应图④；
2. 通电后，水分子分解为单个的氢原子和氧原子，对应图③；
3. 分解后的原子向两极移动，氧原子聚集在正极附近，氢原子聚集在负极附近，对应图①；
4. 原子重新组合，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧原子结合成1个氧分子，对应图②；
因此粒子运动变化的先后顺序为④③①②。
【答案】D
【知识点】电解水的微观过程；分子与原子的区别
【点评】本题考查电解水的微观实质，核心是理解化学变化中分子可分、原子不可分，原子重新组合的规律，结合图示分析粒子的变化阶段即可得出顺序，属于基础题型。
【难度系数】0.5

4.某同学利用如图所示装置完成“电解水实验”。回答下列问题。
(1)将燃着的木条放在a玻璃管尖嘴口处,气体能燃烧,说明a玻璃管连接的是电源极,此时可以得出关于水的组成的推论是。
(2)将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口处,出现的现象是。

(3)水在通电时发生反应的文字表达式为,该反应属于(填基本反应类型)。
【素养发展】
5.某化学兴趣小组以“水的组成”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究水的组成
实验1:氢气在空气中的燃烧,如图1所示。

(1)点燃氢气之前,一定要检验其,以防发生爆炸。点燃氢气后,可观察到燃烧发出火焰,放出热量,干燥的冷烧杯内壁出现。
实验2:用如图2装置进行电解水的实验。
(2)用燃着的木条检验两极产生的气体,a管内的气体是(写物质名称)。实际操作中,a、b两管内收集到的气体的体积比通常大于2:1,其原因是在相同条件下两种气体在水中的溶解能力不同,则(填“氢气”或“氧气”)更难溶于水。
【任务二】提高电解水的效率
【查阅资料】提高电解效率的措施包括:增强导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(3)用30%的NaOH溶液代替纯水进行电解,其目的是。
(4)升高电解温度能提高电解水效率的原因之一是温度升高,微粒。
(5)图3、图4分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。气泡覆盖在电极表面使电解反应界面减小,降低了电解效率。请结合图像,解释超声波振动能提高电解效率的原因:。

4.(1)负 水中含氢元素
(2)木条烧得更旺
(3)水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气 分解反应
5.(1)纯度 淡蓝色 小液滴
(2)氢气 氢气
(3)增强导电性
(4)运动速率加快
(5)与静音条件相比,超声波条件下电极表面的气泡直径更小,更易脱离电极,减少了气泡对电极的覆盖,增大了电解反应界面,从而提高电解效率

【分析】
本题围绕“水的组成”展开，需结合电解水实验“正氧负氢、氢二氧一”的规律，氢气的可燃性、验纯要求，以及反应类型、影响反应效率的因素等知识点解题。具体思路：1. 电解水时，能燃烧的气体是氢气，对应电源负极，结合质量守恒可推导水的组成；2. 氧气具有助燃性，能使燃着的木条更旺；3. 电解水的反应为分解反应；4. 氢气点燃前需验纯，燃烧现象为淡蓝色火焰、生成水；5. 电解水时体积比异常的原因与气体溶解性有关；6. 增强导电性、温度影响微粒运动、气泡大小影响反应界面等是提高电解效率的关键。
【解析】
4.(1) 电解水时，负极产生氢气，氢气具有可燃性，a玻璃管气体能燃烧，说明是氢气，故连接电源负极；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气含氢元素，氧气含氧元素，可推论水中含氢元素。
(2) b玻璃管产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，因此燃着的木条放在b尖嘴口处，木条会烧得更旺。
(3) 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；该反应由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
5.(1) 氢气不纯时点燃易发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度；氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，放出热量，生成水，故干燥的冷烧杯内壁出现小液滴。
(2) 电解水时“正氧负氢、氢二氧一”，a管气体体积大，是氢气；实际收集的气体体积比大于2:1，说明氧气在水中的溶解量比氢气多，因此氢气更难溶于水。
(3) NaOH溶液中含有自由移动的离子，代替纯水可增强导电性，从而提高电解效率。
(4) 温度升高，微粒运动速率加快，电解水的反应速率提升，故能提高电解效率。
(5) 对比图像可知，与静音条件相比，超声波条件下电极表面的气泡直径更小，更易脱离电极，减少了气泡对电极的覆盖，增大了电解反应界面，因此能提高电解效率。
【答案】
4.(1) 负 水中含氢元素
(2) 木条烧得更旺
(3) 水$\xrightarrow{通电}$氢气＋氧气 分解反应
5.(1) 纯度 淡蓝色 小液滴
(2) 氢气 氢气
(3) 增强导电性
(4) 运动速率加快
(5) 与静音条件相比，超声波条件下电极表面的气泡直径更小，更易脱离电极，减少了气泡对电极的覆盖，增大了电解反应界面，从而提高电解效率
【知识点】
电解水实验、水的组成、氢气的性质
【点评】
本题是初中化学关于“水的组成”的核心考点题，涵盖经典实验的现象、结论，反应类型判断，以及实际应用中提高电解效率的分析，既注重基础知识点的掌握，又考查知识的迁移应用能力，是学生需熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.7