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- 2021-11-12 发布
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实验突破
(
九
)
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
2H
2
O 2H
2
↑
+O
2
↑
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
(O
2
不易溶于水
,H
2
难溶于水
,
会有少量
O
2
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.
[2018
·
延庆一模改编
]
如图
S9-1,
关于电解水的实验
,
下列说法不正确的是
(
)
A.
水是由氢原子和氧原子构成的
B.
水是由氢、氧元素组成的
C.
水可以发生分解反应
D.
每个水分子是由
2
个氢原子和
1
个氧原子构成的
拓展训练
A
图
S9-1
2.
[2018
·
北京
]
电解水实验如图
S9-2
。下列说法正确的是
(
)
A.
试管
2
中得到
H
2
B.
产生
H
2
与
O
2
的体积比约为
1∶2
C.
该实验说明水由
H
2
和
O
2
组成
D.
可用带火星的木条检验生成的
O
2
图
S9-2
D
3.
[2019
·
北京
]
氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。
(1)
图
S9-3
中
,
产生氢气的试管是
(
填“
1
”或“
2
”
)
。
图
S9-3
[
答案
]
(1) 1
[
解析
]
(1)
电解水实验中
,
正极产生氧气
,
负极产生氢气
,
产生氧气和氢气的体积比为
1∶2,
由图可知
,
产生氢气的试管是
1
。
3.
[2019
·
北京
]
氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。
(2)
我国开发出一种新型催化剂
,
实现了在光照下分解水
,
反应的化学方程式为
。
图
S9-3
[
答案
]
2H
2
O 2H
2
↑
+O
2
↑
[
解析
]
(2)
水在催化剂及光照的条件下分解为氢气和氧气
,
反应的化学方程式为
2H
2
O 2H
2
↑
+O
2
↑。
4.
[2019
·
平谷一模
]
电解水实验如图
S9-4
所示。
若电解
18 g
水
,
则试管
2
内得到的气体质量为
g
。
图
S9-4
[
答案
]
16
[
解析
]
电解水时
,
正极产生氧气
,
负极产生氢气
,
产生的氢气与氧气的体积比为
2∶1,
生成氢气和氧气的质量比为
1∶8
。若电解
18 g
水
,
生成氢气和氧气的质量总和为
18 g,
则试管
2
内得到的氧气的质量为
18 g× =16 g
。
5.
实验是化学学习的一种重要手段
,
如利用电解水实验可探究水的组成。请回答下列问题。
(1)
通电后电极上出现
,
并汇集到试管上端。正极产生的气体能
________
,
负极产生的气体能
。则正极产生的气体是
,
负极产生的气体是
。
(2)
水通电后发生反应的化学方程式为
。
图
S9-5
气泡
使带火
2H
2
O 2H
2
↑
+O
2
↑
星的木条复燃
燃烧
氧气
氢气
(3)
在某次电解水的实验中
,
加入了少量的
NaOH
溶液
,
测得两极产生气体的实验数据如下
:
仔细分析以上实验数据
,1~4 min
内负、正两极生成的气体体积之比大于
2∶1,
可能的原因是
______________________________________________________________
;
从第
5 min
开始
,
每分钟内负、正两极生成的气体体积之比约为
2∶1,
可能的原因是
__________________________________________
______________________________
。
前
4 min
内因产物
H
2
和
O
2
溶解能力不同
(
后者的溶解能力大
),
H
2
和
O
2
在水中的溶解已达到极限
,
生成
时间
/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
负极生成
气体
体积
/cm
3
6
12
20
29
39
49
59
69
79
89
正极生成
气体
体积
/cm
3
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
致使气体的体积比大于
2∶1
气体的体积比大致保持在
2∶1