题文
某化学兴趣小组的同学设计了下图所示的简易的电解水实验装置,进行家庭小实验,并测得两管中逸出的气体体积如下表:
时间
1
2
3
4
5
6
7
8
连接电源负极的量筒A中气体
6
12
18
24
30
36
42
48
连接电源正极的量筒B中气体
2
4
6
9
12
15
18
21
(1)该实验A、B管内收集到的气体分别是 ,该装置气密性良好、读数正确,但两管中的气体体积比并不完全符合理论比值,可能的原因是 ;
(2)电解时观察到A、B管中的液面均下降的同时,又观察到水槽中的液面上升,请用理化知识解释,水槽中液面上升的原因是 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)H2、O2,在水中氧气比氢气溶解的稍多(部分氧气与电极发生反应等合理即可)
(2)2H2O
2H2↑+O2↑,通电分解的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和,氢气和氧气的密度比水小,所占的体积比分解的水的体积就大,又因为氢气难溶于水氧气不易溶于水,所以,A、B管内有一部分水会被排到水槽中,水槽中的液面就会上升。
点击查看电解水实验知识点讲解,巩固学习
解析
(1)电解水实验中与正极产生的是氧气,用带火星的小木条检验,负极产生的是氢气,可用燃烧法检验,正负两极气体的体积比为1:2 ,质量比为8:1 ,该实验能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论;由于氢气与氧气的溶解度不同,在水中氧气比氢气溶解的稍多,故开始时两管中的气体体积比并不完全符合理论比值;
(2)通电分解的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和,氢气和氧气的密度比水小,所占的体积比分解的水的体积就大,又因为氢气难溶于水氧气不易溶于水,所以,A、B管内有一部分水会被排到水槽中,水槽中的液面就会上升。
考点
据考高分专家说,试题“某化学兴趣小组的同学设计了下图所示的简易.....”主要考查你对 [电解水实验 ]考点的理解。
电解水实验
电解原理
电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中,然后接上电源,使电流通过液体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极),阴离子移到带正电的电极(阳极),化合物分为二极。
电解过程
用电使化合物分解的过程就叫电解过程。
水(H2O)被电解生成电解水。电流通过水(H2O)时,氢气在阴极形成,氧气则在阳极形成。带正电荷的离子向阴极移动,溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠……带正电荷的离子,便在阴极形成,就是我们所喝的碱性水;而带负电的离子,在阴极生成。
电解水实验:
1.实验装置图:
2.表达式:
水
氢气+氧气
2H2O
2H2↑+O2↑
3.实验现象:
(1)通电后两电极上都有气泡产生;
(2)与电源正极相连接的一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少,
接负极一端玻璃管中气体的体积是接正极一端玻璃管内气体体积的2倍。
4.产物检验
(1)正极一端的气体能使带火星的木条复燃,证明气体是氧气。
(2)负极一端的气体能燃烧,并看到微弱的淡蓝色火焰(或听到爆鸣声),
证明气体是氢气。
5.实验结论:
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
(3)化学变化中,分子可以再分,原子不可以再分。
6.注意事项:
(1)实验前在水中加入少量的氢氧化钠或者稀硫酸,可增强水的导电性,
加快反应速率。
(2)实验开始时产生的氧气和氢气的体积会小于1:2,是因为氢气难溶于水,
氧气不易溶于水,开始产生的氧气有一部分溶于水,实验时间越长,
其比值越接近1:2。
电解水记忆口诀:
水中通入直流电,正氧负氢会出现;氢二氧一体积比,任何时候都不变。


