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- 2021-11-10 发布
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实验突破(七)
探究水的组成
实验
装置
实验
现象
①通电后两电极上均有 产生
②一段时间后,正极收集到的气体与负极收集到的气体的体积比约为
回归教材
气泡
1:2
气体
检验
正极产生的气体可使带火星的木条 ;负极产生的气体能
实验
结论
①水在通电的条件下能发生化学反应,化学方程式为 ,
属于基本反应类型中的
②水是由 组成的
③水是由 构成的
④在化学反应中 可分,而 不可分
(续表)
复燃 燃烧
2H2O 2H2↑+O2↑
分解反应
氢、氧元素
水分子
分子 原子
说明
①电解水时必须使用直流电源,为了增强水的 性,常在水中加入少量
硫酸或氢氧化钠
②在水的电解实验中,理论上产生的氧气和氢气的体积比恰好是1∶2,但是实
际收集到的氧气和氢气的体积比不是1∶2,其原因可能是___________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
(续表)
导电
氧气在水中的溶解
能力大于氢气(O2不易溶于水,H2难溶于水,但仍会有少量O2溶解在水中),所
以会导致收集到的氧气和氢气的体积比不是1∶2
1.[2019·呼和浩特一模]某同学用自制电解器电解水,探究水的组成。为了加快
电解速率,可在水中加少许硫酸钠增强其导电性。将93.6 g质量分数为5%的硫
酸钠溶液通电一段时间后,切断电源。
(1)检验与电源正极相连的电极产生气体的操作和现象是
。
(2)经检验电解产生氢气和氧气,则可知水由氢、氧元素组
成,原因是 。
拓展训练
打开活塞,将带火星的木条靠近尖嘴管口,木条复燃
图S7-1
化学反应前后元素的种类不发生改变
2.[2019·西湖模拟改编]如图S7-2所示是电解水的两种装置,回答下列问题:
(1)装置甲与装置乙相比有一个明显的优点,这个优点是 。
(2)装置乙与装置甲相比有一个明显的优点,这个优点是 。
(3)图中显示表明,实验 (填“未开始”或“已经进行了
一段时间”)。
(4)检验D试管内气体的方法是
____________________________
____________________________
_______________。
装置简单,便于操作
图S7-2
便于检验生成物
已经进行了一段时间
打开弹簧夹,将导管口靠近燃
着的酒精灯,听到轻微的爆鸣
声,证明是氢气
3.[改编]如图S7-3是水电解实验示意图,根据电解水装置中的现象,判断:
(1)请在图乙中用“ ”“ ”表示反应后的生成物。
(2)该实验在水中加入少量的氢氧化钠或稀硫酸的目的是 。
(3)如何检验A试管中产生的气体?___________________________________________
。
增强水的导电性
试管取出,拇指堵住试管口,靠近燃着的酒
图S7-3
精灯,松开拇指,听到轻微的爆鸣声,证明是氢气
3.[改编]如图S7-3是水电解实验示意图,根据电解水装置中的现象,判断:
(4)试分析实验中得到的两种气体的体积比略大于2:1的可能原因是
。
(5)该实验可说明,水在通直流电的条件下,生成了两种不同的气体,请书写反应的
化学方程式: 。
有少量氧气溶解在水中
图S7-3
4.[2019·苏州一模]为验证水的组成元素及探究水在电极端所发生的变化,兴趣小
组用如图S7-4甲所示装置(夹持仪器省略)进行实验:
查阅资料:硫酸钠可增强水的导电性,可认为在电解水过程中不反应,硫酸钠溶液
呈中性。
Ⅰ.验证水的组成元素
步骤一:向长颈漏斗中加水
(含少量Na2SO4)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。
图S7-4
(1)电解过程观察到的现象有_______________________________________________
。
(2)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口,打开活塞,若观察到气体燃烧产生淡蓝
色火焰,则证明气体为H2;若观察到 ,则证明气体为O2。
(3)若要确定水中氢、氧元素的原子个数比,需要测定________________________
。
两电极上都有气泡产生,且管a与管b内产生的
木条燃烧更旺盛
管a与管b中产生气体的
气体体积比约为1∶2
体积以及该温度下氢气与氧气的密度
4.[2019·苏州一模]为验证水的组成元素及探究水在电极端所发生的变化,兴趣小
组用如图S7-4甲所示装置(夹持仪器省略)进行实验:
查阅资料:硫酸钠可增强水的导电性,可认为在电解水过程中不反应,硫酸钠溶液
呈中性。
Ⅰ.验证水的组成元素
步骤一:向长颈漏斗中加水
(含少量Na2SO4)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。
图S7-4
Ⅱ. 探究水在电极端所发生的变化
步骤:向装置中重新加滴有酚酞的水(含少量Na2SO4)至充满管a和管b,保持活塞
打开,接通电源,一段时间后关闭电源。
(1)实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红,管a电极附近的溶液仍为无色,用
pH试纸测定管a电极附近的溶液,pH小于7。说明管a电极附近的溶液呈_______
(填“酸”“碱”或“中”)性,管b电极附近的溶液呈碱性。
(2)图乙中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是 (填序号)。
酸
B
5.[2019·江苏模拟]某化学兴趣小组围绕电解水实验进行相关的阅读、调查和研
究。
(1)组装仪器, 。
(2)加入蒸馏水,调节装置使两侧管内充满水,打开电源调节电压,观察到两侧铂片
表面 ,说明蒸馏水不导电。
检查装置的气密性
没有气泡生成
图S7-5
5.[2019·江苏模拟]某化学兴趣小组围绕电解水实验进行相关的阅读、调查和研
究。
(3)将蒸馏水分别替换成不同浓度的NaOH溶液,电压调至13 V,按(2)中步骤进行
实验,观察并记录数据如表:
图S7-5
5%
NaOH溶液
生成气
体/mL
H2 0.0 0.0 0.0
O2 0.0 0.0 0.0
时间/min 1 5 20
10%
NaOH溶液
生成气
体/mL
H2 4.0 8.0 10.0
O2 1.8 3.7 4.8
时间/min 1.5 2.5 4
12%
NaOH溶液
生成气
体/mL
H2 4.0 8.0 10.0
O2 2.0 4.0 5.0
时间/min 1 1.5 2.5
水通电分解的化学方程式为 。分析数据后,小组同学选
择浓度为12%的NaOH溶液作为实验的电解液,主要原因是_________________和
。
实验的结果准确
实验的时间较短
5.[2019·江苏模拟]某化学兴趣小组围绕电解水实验进行相关的阅读、调查和研
究。
(4)小组同学认为可将燃着的木条放在a处直接点燃氢气,无需验纯,理由是______
。
电解
图S7-5
水生成的氢气是纯净的