3. 根据图示实验，回答下列问题。
（1）图1实验在点燃氢气前，需
（2）图2实验测得$V(a):V(b)=1:2$，要确定水分子中氢、氧原子个数比，还需要的数据有
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
（3）下图是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是
（1）图1实验在点燃氢气前，需
检验其纯度
。点燃后，烧杯壁上出现无色液滴，说明水是由氢元素和氧元素
组成。（2）图2实验测得$V(a):V(b)=1:2$，要确定水分子中氢、氧原子个数比，还需要的数据有
bc
（填序号）。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
（3）下图是水分子分解示意图，水分解过程的微观解释是
每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子
。答案：（1）检验其纯度 氢元素和氧元素
（2）bc
（3）每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子
（2）bc
（3）每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子
解析：
【分析】
本题围绕水的相关实验展开，需结合氢气的可燃性、电解水实验原理及化学变化的微观本质逐一分析：
（1）氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易爆炸，因此点燃前需验纯；氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可推断水的组成元素。
（2）电解水生成氧气和氢气，体积比为1:2，要确定氢、氧原子个数比，需结合质量与原子质量的关系：根据m=ρV，可由体积和密度算出气体质量，再结合氢、氧原子的质量，就能计算出原子个数比，因此需氢气、氧气的密度和氢、氧原子的质量。
（3）水分解是化学变化，微观上是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子的过程，需描述水分子分解及原子重组的具体过程。
【解析】
（1）氢气为可燃性气体，点燃前必须检验纯度，防止爆炸；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，说明水由氢元素和氧元素组成。
（2）电解水实验中，氧气与氢气体积比为1:2，设氧气体积为V，氢气体积为2V；根据m=ρV，氧气质量为ρ₁V，氢气质量为ρ₂×2V；氢原子个数=2×(氢气质量/氢气相对分子质量)=2×(ρ₂×2V/2)=2ρ₂V，氧原子个数=2×(氧气质量/氧气相对分子质量)=2×(ρ₁V/32)，要确定原子个数比，需氢气、氧气的密度（b）和氢、氧原子的质量（c），故选bc。
（3）水分解的微观过程为：每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，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。
【答案】
（1）检验其纯度；氢元素和氧元素
（2）bc
（3）每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子
【知识点】
氢气的性质；电解水实验；化学变化的微观解释
【点评】
本题考查水相关实验的基础知识点，涵盖实验操作、电解水的定量分析及微观本质，属于化学实验核心基础内容，难度适中，学生需掌握实验原理及宏观与微观的联系。
【难度系数】
0.7
本题围绕水的相关实验展开，需结合氢气的可燃性、电解水实验原理及化学变化的微观本质逐一分析：
（1）氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易爆炸，因此点燃前需验纯；氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可推断水的组成元素。
（2）电解水生成氧气和氢气，体积比为1:2，要确定氢、氧原子个数比，需结合质量与原子质量的关系：根据m=ρV，可由体积和密度算出气体质量，再结合氢、氧原子的质量，就能计算出原子个数比，因此需氢气、氧气的密度和氢、氧原子的质量。
（3）水分解是化学变化，微观上是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子的过程，需描述水分子分解及原子重组的具体过程。
【解析】
（1）氢气为可燃性气体，点燃前必须检验纯度，防止爆炸；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，说明水由氢元素和氧元素组成。
（2）电解水实验中，氧气与氢气体积比为1:2，设氧气体积为V，氢气体积为2V；根据m=ρV，氧气质量为ρ₁V，氢气质量为ρ₂×2V；氢原子个数=2×(氢气质量/氢气相对分子质量)=2×(ρ₂×2V/2)=2ρ₂V，氧原子个数=2×(氧气质量/氧气相对分子质量)=2×(ρ₁V/32)，要确定原子个数比，需氢气、氧气的密度（b）和氢、氧原子的质量（c），故选bc。
（3）水分解的微观过程为：每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，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。
【答案】
（1）检验其纯度；氢元素和氧元素
（2）bc
（3）每个水分子分解成2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子
【知识点】
氢气的性质；电解水实验；化学变化的微观解释
【点评】
本题考查水相关实验的基础知识点，涵盖实验操作、电解水的定量分析及微观本质，属于化学实验核心基础内容，难度适中，学生需掌握实验原理及宏观与微观的联系。
【难度系数】
0.7
4. 有水($\ce{H_{2}O}$)、双氧水($\ce{H_{2}O_{2}}$)、重水($\ce{D_{2}O}$，“D”表示原子核中有一个质子和一个中子的氢原子)三种物质，从物质组成的角度看，这三种物质所含的元素共有
两
种，从化学性质的角度看，$\ce{H_{2}O_{2}}$
与水的化学性质有较大的差异。答案：两 $\ce{H_{2}O_{2}}$
解析：
【分析】首先明确元素的定义：元素是具有相同质子数的一类原子的总称，D是氢的同位素，质子数为1，属于氢元素，据此判断三种物质的组成元素种类；其次，分子是保持物质化学性质的最小粒子，根据三种物质的分子构成差异，判断化学性质的差异。
【解析】1. 元素种类判断：水（$\ce{H_{2}O}$）含氢、氧元素，双氧水（$\ce{H_{2}O_{2}}$）含氢、氧元素，重水（$\ce{D_{2}O}$）中D的质子数为1，属于氢元素，因此三种物质共含氢、氧2种元素。2. 化学性质判断：分子是保持物质化学性质的最小粒子，$\ce{H_{2}O}$与$\ce{D_{2}O}$的分子均由氢元素和氧元素的原子构成，而$\ce{H_{2}O_{2}}$的分子构成与水不同，因此$\ce{H_{2}O_{2}}$与水的化学性质差异较大。
【答案】两 $\ce{H_{2}O_{2}}$
【知识点】元素概念、分子的性质
【点评】本题考查基础的元素判断与分子性质，需明确同位素属于同种元素、分子是保持物质化学性质的最小粒子，属于常规基础题。
【难度系数】0.7
【解析】1. 元素种类判断：水（$\ce{H_{2}O}$）含氢、氧元素，双氧水（$\ce{H_{2}O_{2}}$）含氢、氧元素，重水（$\ce{D_{2}O}$）中D的质子数为1，属于氢元素，因此三种物质共含氢、氧2种元素。2. 化学性质判断：分子是保持物质化学性质的最小粒子，$\ce{H_{2}O}$与$\ce{D_{2}O}$的分子均由氢元素和氧元素的原子构成，而$\ce{H_{2}O_{2}}$的分子构成与水不同，因此$\ce{H_{2}O_{2}}$与水的化学性质差异较大。
【答案】两 $\ce{H_{2}O_{2}}$
【知识点】元素概念、分子的性质
【点评】本题考查基础的元素判断与分子性质，需明确同位素属于同种元素、分子是保持物质化学性质的最小粒子，属于常规基础题。
【难度系数】0.7
5. 下图是电解水的简易装置和电解水生成气体的体积与时间的关系图，试回答下列问题。（甲管生成气体 A，乙管生成气体 B）
（1）试在上面左图中标出电源的正、负极。
（2）电解一段时间后，甲、乙两支试管中，
（3）0～3 min，甲、乙两支试管内排出水的体积比为
（提示：在同温、同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数）
（4）气体 A 可以用点燃的火柴检验，现象是
（1）试在上面左图中标出电源的正、负极。
（2）电解一段时间后，甲、乙两支试管中，
甲
试管中水位下降得快，其原因是甲试管中生成的氢气体积约是乙试管中生成氧气体积的两倍
。（3）0～3 min，甲、乙两支试管内排出水的体积比为
$2:1$
，分子数比为$2:1$
。（提示：在同温、同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数）
（4）气体 A 可以用点燃的火柴检验，现象是
产生淡蓝色火焰
，说明气体 A 有可燃
性。答案：
（1）
（2）甲 甲试管中生成的氢气体积约是乙试管中生成氧气体积的两倍
（3）$2:1$ $2:1$
（4）产生淡蓝色火焰 可燃
（1）
（2）甲 甲试管中生成的氢气体积约是乙试管中生成氧气体积的两倍
（3）$2:1$ $2:1$
（4）产生淡蓝色火焰 可燃
解析：
【分析】
本题考查电解水实验，解题思路是依据电解水“负氢正氧、氢二氧一”的规律，结合气体体积与分子数的关系、氢气的性质逐一分析问题：
1. 标电源正负极：根据甲管气体体积大（A气体），对应负极（生成氢气），乙管气体体积小（B气体）对应正极（生成氧气）；
2. 水位下降快慢：生成气体体积越大，排出水越多，水位下降越快，甲管生成氢气体积是乙管氧气体积的2倍，故甲管水位降得快；
3. 体积与分子数比：同温同压下，气体体积比等于分子数比，结合图像0~3min的体积比可得；
4. 气体A的检验：A是氢气，点燃时产生淡蓝色火焰，体现可燃性。
【解析】
（1）电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，且氢气体积是氧气体积的2倍。甲管生成气体A体积大，对应电源负极；乙管生成气体B体积小，对应电源正极，故左图中左侧电极（甲的）为负极，右侧电极（乙的）为正极；
（2）电解过程中，甲试管生成氢气，体积约为乙试管生成氧气体积的2倍，排出水更多，因此甲试管水位下降得快；
（3）由体积关系图可知，0~3min时，A气体体积为6mL，B气体体积为3mL，体积比为2:1；根据提示“同温同压下同体积气体含相同分子数”，分子数比等于体积比，即2:1；
（4）气体A为氢气，用点燃的火柴检验时，现象是产生淡蓝色火焰，说明氢气具有可燃性。
【答案】
（1）
（2）甲；甲试管中生成的氢气体积约是乙试管中生成氧气体积的两倍
（3）$2:1$；$2:1$
（4）产生淡蓝色火焰；可燃
【知识点】
电解水实验、气体体积与分子数关系、氢气的性质
【点评】
本题围绕电解水实验的核心规律展开，是化学基础实验的典型题型，需牢记“正氧负氢，氢二氧一”的关键结论，结合气体性质即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查电解水实验，解题思路是依据电解水“负氢正氧、氢二氧一”的规律，结合气体体积与分子数的关系、氢气的性质逐一分析问题：
1. 标电源正负极：根据甲管气体体积大（A气体），对应负极（生成氢气），乙管气体体积小（B气体）对应正极（生成氧气）；
2. 水位下降快慢：生成气体体积越大，排出水越多，水位下降越快，甲管生成氢气体积是乙管氧气体积的2倍，故甲管水位降得快；
3. 体积与分子数比：同温同压下，气体体积比等于分子数比，结合图像0~3min的体积比可得；
4. 气体A的检验：A是氢气，点燃时产生淡蓝色火焰，体现可燃性。
【解析】
（1）电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，且氢气体积是氧气体积的2倍。甲管生成气体A体积大，对应电源负极；乙管生成气体B体积小，对应电源正极，故左图中左侧电极（甲的）为负极，右侧电极（乙的）为正极；
（2）电解过程中，甲试管生成氢气，体积约为乙试管生成氧气体积的2倍，排出水更多，因此甲试管水位下降得快；
（3）由体积关系图可知，0~3min时，A气体体积为6mL，B气体体积为3mL，体积比为2:1；根据提示“同温同压下同体积气体含相同分子数”，分子数比等于体积比，即2:1；
（4）气体A为氢气，用点燃的火柴检验时，现象是产生淡蓝色火焰，说明氢气具有可燃性。
【答案】
（1）
（2）甲；甲试管中生成的氢气体积约是乙试管中生成氧气体积的两倍
（3）$2:1$；$2:1$
（4）产生淡蓝色火焰；可燃
【知识点】
电解水实验、气体体积与分子数关系、氢气的性质
【点评】
本题围绕电解水实验的核心规律展开，是化学基础实验的典型题型，需牢记“正氧负氢，氢二氧一”的关键结论，结合气体性质即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.6