1.[2024·德阳]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

A 【点拨】电解水实验中，水通电分解生成H₂和O₂，玻璃管内气体增多，压强增大，将水压入容器b中，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，属于排水法收集，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，依据化学反应前后元素种类不变可确定水由氢、氧元素组成，D正确。

【分析】
本题考查电解水实验，解题思路是回忆电解水的实验原理、现象、气体检验方法及实验结论。电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2；实验中玻璃管内气体增多，压强增大，会将水压入中间容器b中；收集气体采用排水法，氧气用带火星木条检验，氢气用燃着的木条，实验结论为水由氢、氧元素组成。逐一分析各选项判断对错即可。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：电解水时，玻璃管a、c中产生气体，压强增大，会将水压入容器b中，因此b中液面应上升，而非下降，该选项错误。
B选项：a和c中收集气体时，利用生成的气体排出玻璃管中的水，收集方法为排水法，该选项正确。
C选项：a连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，该选项正确。
D选项：水通电生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，可确定水由氢、氧元素组成，该选项正确。
【答案】
A
【知识点】
电解水实验；水的组成
【点评】
本题围绕电解水实验展开，考查实验现象、气体收集方法、气体检验及实验结论，属于基础实验题，需熟练掌握电解水的相关核心知识点。
【难度系数】
0.6

2.[2025·扬州模拟]如图是电解水的简易装置图，请回答下列问题：
（1）实验时常在水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是。
（2）闭合开关，通电一段时间后，甲、乙两试管内收集到的气体体积比约为。
（3）本实验除了能证明水由氢、氧元素组成外，还可验证水分子的微观构成是
。

（1）增强水的导电性 （2）1 : 2 （3）水分子由氢原子和氧原子构成，且氢原子和氧原子的个数比为2 : 1

【分析】
本题考查电解水实验的相关知识。解题思路：（1）纯水导电性弱，加入硫酸钠或氢氧化钠可增强导电性，保证电解顺利进行；（2）根据“正氧负氢，氢二氧一”的规律，判断甲、乙试管的气体及体积比；（3）结合电解产物和质量守恒定律，推导水分子的微观构成。
【解析】
（1）纯水几乎不导电，电解时反应速率慢，加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，能解离出自由移动的离子，可增强水的导电性，加快电解反应速率。
（2）电解水时，与电源正极相连的甲试管产生氧气，与电源负极相连的乙试管产生氢气，根据“氢二氧一”，两者体积比约为1:2。
（3）电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知水由氢、氧元素组成；生成氢气和氧气的体积比为2:1，对应分子个数比为2:1，结合分子构成可推知：水分子由氢原子和氧原子构成，且氢原子与氧原子的个数比为2:1。
【答案】
（1）增强水的导电性 （2）1 : 2 （3）水分子由氢原子和氧原子构成，且氢原子和氧原子的个数比为2 : 1
【知识点】
电解水实验、水的组成、分子的构成
【点评】
本题是初中化学基础实验题，围绕电解水实验的注意事项、产物规律及结论展开，需牢记实验核心规律，理解结论推导逻辑，难度适中。
【难度系数】
0.5

3. 2025·临沂模拟 新考法·图像信息题 识别图像是学习化学的必备能力。如图所示为氢氧燃料电池的工作原理示意图及电解水实验中产生气体的体积与时间的关系，下列说法不正确的是 ()


A.氢气是未来最理想的绿色能源
B.电解水时,与电源负极相连的电极上产生气体 M
C.产生气体 M、N 的质量比为 1:2
D.氢氧燃料电池将氢气和氧气的化学能直接转化为电能

C 【点拨】根据“正氧负氢，氢二氧一”可知，气体M是氢气，气体N是氧气，两者的体积比为2 : 1，C错误。

【分析】首先，根据电解水“正氧负氢，氢二氧一”的规律，结合图像中气体体积：M体积为2V，N体积为V，可知M是氢气（体积大，对应电解水负极产物），N是氧气（体积小，对应正极产物）。接下来逐一分析选项：A选项，氢气燃烧产物为水，无污染，是绿色能源，正确；B选项，电解水负极产生氢气，对应气体M，正确；C选项，氢气和氧气的质量比需根据化学式计算，体积比2:1时，质量比为(2×2):32=1:8，不是1:2，错误；D选项，氢氧燃料电池将化学能转化为电能，正确。因此不正确的是C。
【解析】电解水时，生成氢气与氧气的体积比约为2:1，故图像中体积较大的气体M为氢气，体积较小的气体N为氧气。对各选项分析如下：
A选项：氢气燃烧只生成水，无污染物，是未来理想的绿色能源，该说法正确；
B选项：电解水时，与电源负极相连的电极产生氢气，对应气体M，该说法正确；
C选项：M为H₂，N为O₂，二者体积比为2:1，质量比为(2×2):32=1:8，并非1:2，该说法错误；
D选项：氢氧燃料电池的工作原理是将氢气和氧气的化学能直接转化为电能，该说法正确。
综上，不正确的选项为C。
【答案】C
【知识点】电解水、氢氧燃料电池、质量比计算
【点评】本题结合图像考查电解水和氢氧燃料电池的知识，核心是掌握电解水的气体体积规律，需注意区分气体体积比与质量比，避免概念混淆，属于基础易错题型。
【难度系数】0.5

4. 2024·江西 新考法·项目化 兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
（1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由组成的化合物。
（2）水的分解：电解水一段时间后（如图所示），观察到管a和管b中气体体积比约为，经检验管a中的气体是（填化学式）。

【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为，进而推算出结果。
方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，正、负极产生气体的，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。
【模型构建】以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是。

【宏观辨识】（1）氢元素和氧元素 （2）2 : 1；H₂
【证据推理】2 : 1；密度 【模型构建】各元素原子个数比
【点拨】【宏观辨识】（1）氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，故水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
（2）由“正氧负氢、氢二氧一”知，管a和管b中气体体积比为2 : 1，则管a中的气体是氢气，其化学式为H₂。【证据推理】方法一：相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，氢分子和氧分子的个数比为2 : 1，则氢、氧原子的个数比为2 : 1；方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，若知道正、负极产生气体的密度，根据公式m=ρV，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可求得氢原子和氧原子的个数比；【模型构建】由化合物中各元素的原子个数比以及相对分子质量可以确定物质的化学式。

【分析】
本题围绕水的探究展开，分三个模块思考：1. 宏观辨识：（1）依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，结合氢气、氧气的元素组成推导水的组成；（2）利用电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律判断气体体积和种类。2. 证据推理：方法一结合气体体积与分子个数的关系，通过氢、氧分子的原子构成推导原子个数比；方法二计算元素质量比需结合体积和密度公式，故需气体密度。3. 模型构建：依据化学式确定的依据，推导“▲”的含义。
【解析】
【宏观辨识】（1）氢气燃烧生成水，反应物氢气含氢元素、氧气含氧元素，根据质量守恒，反应前后元素种类不变，可知水由氢元素和氧元素组成；（2）电解水时，负极产生氢气、正极产生氧气，体积比约为2:1，管a连接负极，故气体体积比为2:1，管a中气体为氢气，化学式为H₂。
【证据推理】方法一：相同条件下气体体积比等于分子个数比，电解水生成H₂和O₂的体积比为2:1，即分子个数比为2:1，每个H₂分子含2个氢原子、每个O₂分子含2个氧原子，故氢、氧原子个数比为（2×2）:（1×2）=2:1；方法二：计算水中氢、氧元素质量比需用公式m=ρV，已知体积比，还需正、负极产生气体的密度，结合相对原子质量可推算原子个数比。
【模型构建】以分子构成的物质为例，确定化学式时需要各元素原子个数比，故“▲”表示各元素原子个数比。
【答案】
【宏观辨识】（1）氢元素和氧元素 （2）2 : 1；H₂
【证据推理】2 : 1；密度
【模型构建】各元素原子个数比
【知识点】
水的组成；电解水实验；化学式的确定
【点评】
本题为项目化新考法题目，结合水的探究实验，考查质量守恒定律、电解水规律、化学式推导等核心知识点，渗透证据推理与模型构建的化学核心素养，注重实验探究能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.7