1. 阅读下列材料，回答问题。
科学家对“水的组成”的探究可谓是艰辛而曲折的。
材料1:1781年，普里斯特利在干冷的玻璃瓶中装入“易燃空气”和空气的混合气，然后用电火花引爆，发现瓶壁有水珠。卡文迪什又用纯氧代替空气重复了这一实验。受传统观念的影响他们仍坚持认为水是一种元素。
材料2:1785年，拉瓦锡重复了普里斯特利和卡文迪什的实验后，他又在一根红热的铁枪管中通入了水蒸气
也得到了“易燃空气”。他得出结论:水不是元素，而是氢和氧的化合物。
材料3:1800年，英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电，发现两极都有气泡产生，且负极产生的气体就是“易燃空气”。
(1)材料中所提到的“易燃空气”属于（填“单质”或“化合物”）。
(2)英国化学家尼科尔森电解水反应的文字表达式为。
(3)兴趣小组根据材料3的启发设计了如图所示装置进行电解水实验。
【查阅资料】常温常压下，1L水中最多能溶解约30mL氧气、18mL氢气。

【实验步骤】
步骤一:向长颈漏斗中加水(含少量硫酸钠)至充满管a和管b，关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。
步骤二:检验管中气体。
【实验现象及分析】
①用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口处，打开活塞，若观察到，则证明气体为$\ce{H_{2}}$；若观察到，则证明气体为$\ce{O_{2}}$。
【实验结论】
②在化学反应前后，种类没有发生改变，由此可以证明水是由、组成的。
【实验拓展】
③理论上电解水得到的氢气和氧气的体积比为$2:1$，但某同学进行电解水实验，得到氢气和氧气的体积比大于$2:1$，你认为产生此现象的可能原因是、（写出两点即可）。
④兴趣小组还对不同电极材料产生氢气和氧气的体积比是否相同进行探究，结果如下。

由上表实验信息可得:电解水最佳的电极材料为。

1.(1) 单质
(2) 水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
(3) ①产生淡蓝色火焰 木条燃烧更旺
②元素 氢元素 氧元素
③氧气在水中的溶解能力比氢气强 部分氧气与电极发生反应
④铁丝

【分析】
解题思路：
1. 第(1)问：根据材料中“易燃空气”为氢气，结合单质定义（由同种元素组成的纯净物）判断类别；
2. 第(2)问：依据电解水的反应原理，按文字表达式书写规则（反应物→生成物，标注反应条件）写出；
3. 第(3)问①：利用氢气的可燃性（燃烧产生淡蓝色火焰）、氧气的助燃性（使燃着的木条燃烧更旺）检验气体；
4. 第(3)问②：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，结合电解水的产物推导水的组成；
5. 第(3)问③：结合资料中气体溶解性差异、氧气与电极的反应，分析氢氧体积比偏大的原因；
6. 第(3)问④：根据探究结果选择电解水效果最佳的电极材料。
【解析】
(1) 材料中“易燃空气”是氢气，氢气由氢元素一种元素组成，属于单质，故填单质。
(2) 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。
(3) ①氢气具有可燃性，检验时打开活塞，燃着的木条置于尖嘴口，气体燃烧产生淡蓝色火焰；氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，故分别填产生淡蓝色火焰、木条燃烧更旺。
②根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，证明水由氢元素和氧元素组成，故依次填元素、氢元素、氧元素。
③理论上氢氧体积比为2:1，实际大于2:1，原因是：常温下氧气在水中的溶解能力比氢气强，导致收集的氧气体积偏小；部分生成的氧气与电极发生反应，消耗了氧气，使氧气体积偏小，故填氧气在水中的溶解能力比氢气强、部分氧气与电极发生反应。
④根据探究结果，电解水最佳的电极材料为铁丝。
【答案】
(1) 单质
(2) 水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气
(3) ①产生淡蓝色火焰；木条燃烧更旺
②元素；氢元素；氧元素
③氧气在水中的溶解能力比氢气强；部分氧气与电极发生反应
④铁丝
【知识点】
单质的概念；电解水实验；质量守恒定律
【点评】
本题围绕水的组成探究，结合化学史与实验，全面考察单质判断、电解水反应、气体检验、质量守恒定律应用等基础知识点，注重实验原理与现象的结合，难度适中，适合巩固水的组成相关知识。
【难度系数】
0.7