1[2024四川德阳中考]在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源一段时间后的情况如图所示。下列叙述错误的是（）

A.通电过程中，观察到b中液面下降
B.a和c中收集气体的方法均为排水法
C.可用带火星的木条检验a中的气体
D.通过水通电生成的两种物质可以确定水由氢、氧元素组成

1.A 【解析】
电解水实验水在通电时反应生成 H₂ 和 O₂,玻璃管 a、c 内气体增多,压强增大,将水压入 b,使 b 中液面上升,A 错误
a 和 c 中均是利用产生的气体将水从玻璃管中排出而收集气体,属于排水法,B正确
电解水实验中,与正极一端相连的 a 中产生的是 O₂,O₂ 具有助燃性,可用带火星的木条检验,C 正确
水在通电条件下生成 H₂ 和 O₂,H₂ 和 O₂ 分别由氢、氧元素组成,可以证明水由氢、氧元素组成,D 正确

2[2025江苏常州质检,中]某化学探究小组利用如图所示装置来验证水的组成。
【实验步骤】
①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液,从A中的大圆孔注入;
②用两个橡胶帽塞住和右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,使液面上升,直至水充满正负两极,拔掉小注射器;
③接通电源,待C中气体体积达到最大时,关闭电源,仔细观察实验装置中的现象;
④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
(1)步骤②的目的是。
(2)步骤③中的现象有A中液面(填“上升”“下降”或“不变”)。
(3)写出电解水的符号表达式:,若实验过程中,C中得到200 mL气体,则B中得到的气体质量约为g[在实验条件下,ρ(H₂)=0.089 g·L⁻¹,ρ(O₂)=1.429 g·L⁻¹,结果保留两位小数]。
(4)理论上电解水得到氧气和氢气的体积比约为1:2;某同学用碳棒作电极进行电解水实验,得到氧气和氢气的体积比小于1:2,对产生此现象原因的猜想不合理的一项是(填序号)。
A.部分氧气与氢气反应重新生成了水
B.部分氧气与碳棒反应

2.(1)将B、C中的内空气排尽 (2)上升 (3)$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$ 0.14 (4)A
【解析】(1)步骤②的目的是将 B、C 中的空气排尽。(2)电解水生成了氢气和氧气,B、C 中压强增大,将水压入 A 中,步骤③中的现象有A 中液面上升。(3)电解水的符号表达式为$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$。由电解水实验结论“正氧负氢,氢二氧一”可知,生成氢气和氧气的体积比约为 2:1,B 与电源正极相连,得到的是氧气,C 与电源负极相连,得到的是氢气,故若实验过程中,C 中得到 200 mL 氢气,则 B 中得到的氧气体积约为 100 mL,质量约为0.1 L×1.429 g·L⁻¹≈0.14 g。(4)部分氧气与氢气反应重新生成了水,对氧气和氢气的体积之比没有影响,A 符合题意;部分氧气与碳棒反应,消耗了一部分氧气,收集到的氧气的体积减小,会导致得到氧气和氢气的体积比小于1:2,B 不符合题意。

3[2026江苏泰州质检,中]同学们在完成电解水实验时,发现该反应速率较慢,且产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图甲所示装置中分别注入相同体积的溶质质量分数为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9 V电压下电解3 min,产生氢气和氧气的体积如图乙所示。下列说法正确的是 ()


A.将燃着的木条放在a玻璃管的尖嘴口,打开活塞,会看到木条熄灭
B.上述反应中,物质、元素的种类都不变
C.注入氢氧化钠溶液的浓度越大,产生气体的速率越快
D.电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值

3.D 【解析】电解水生成的氧气和氢气的体积比约为 1:2,由图甲、乙可知,a 管收集到的气体较多,为氢气,氢气具有可燃性,燃着的木条靠近氢气,氢气会被点燃,A 不正确;电解水为化学变化,反应前后元素种类不变,但物质种类发生改变,B 不正确;由图乙可知,在 9 V 电压下电解水 3 min,注入溶质质量分数为 20% 的 NaOH 溶液比注入溶质质量分数为 18% 的 NaOH 溶液产生的气体体积小,说明注入氢氧化钠溶液的浓度越大,产生气体的速率不一定越快,C 不正确;由图乙可知,电解溶质质量分数为 14% 的 NaOH 溶液所产生的氢气、氧气的体积比最接近理论值,D 正确。