在某次电解水的实验中加入了少量NaOH溶液，测得分别与电源的正负极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下：时间123...

题文

在某次电解水的实验中加入了少量NaOH溶液，测得分别与电源的正负极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下：
时间（分钟）12345678910阴极生成气体体积（cm³）6122029394955657585阳极生成气体体积（cm³）24711162126313641（1）仔细分析以上实验数据，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1，可能的原因是______；从第7分钟开始，每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2：1，可能的原因是______；
（2）将质量分数为5%NaOH溶液100g进行电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1%时，停止电解，则生成的H₂的质量约为______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）氢气难溶于水，氧气不易溶于水，可见氧气与氢气相比，氧气更易溶于水；所以1～6分钟内氧气比氢气溶解的快而多，从而导致阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1．因此其可能的原因是氧气比氢气更易溶于水；第7分钟开始，由于溶解在水中的氧气和氢气已达到了饱和，不再继续溶解了，所以气体的体积比大致保持2：1；
（2）加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性，反应前后其质量保持不变，随着电解水实验的进行，水的质量不断减少，则其溶质的质量分数不断增加，现在溶液中NaOH的质量分数改变了1%，说明变为6%，设现在溶液的质量为X，则有100g×5%=X×6%，解得X≈83.3g，则电解水的质量是100g-83.3g=16.7g，电解水生成氢气和氧气，可知生成H₂的质量等于水中氢元素的质量，为：16.7g×218×100%≈1.86g；
故答案为：
（1）H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使气体的体积比大于2：1；H₂和O₂的溶解已达到饱和，不再继续溶解了；
（2）1.86g．

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解析

218

考点

据考高分专家说，试题“在某次电解水的实验中加入了少量NaOH溶.....”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。