实验突破(六)
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
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
(续表)
导电
1.如图S6-1Ⅰ是电解水的简易装置,量筒甲中收集到A气体、量筒乙收集到B气
体;图Ⅱ是电解水生成气体体积与时间的关系图。
试回答下列问题。
(1)图中a处连接的是电源的 极,
该实验前通常会在水中加入少量
稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的是
。
拓展训练
图S6-1
[答案] (1)负 增强水的导电性
[解析] (1)由图像可知量筒甲中收集到A气体体积大,是氢气,又因为负极产生氢
气,所以图中a处连接的是电源的负极;在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液
目的是增加水的导电性。
1.如图S6-1Ⅰ是电解水的简易装置,量筒甲中收集到A气体、量筒乙收集到B气
体;图Ⅱ是电解水生成气体体积与时间的关系图。
试回答下列问题。
(2)13 min时,乙量筒内收集到的气体体积约为8 mL,则此时甲量筒内收集到的
气体体积约为 mL。
图S6-1
[答案] (2)16
[解析] (2)根据图像可知产生氢气和氧气的体积比约为2∶1,13 min时,乙量筒
内收集到的气体为8 mL,则甲中收集到的气体是16 mL。
2.[2019·杭州西湖模拟改编]图S6-2是电解水的两种装置,回答下列问题。
(1)装置甲比装置乙有一个明显的优点,这个优点是 。
(2)装置乙比装置甲有一个明显的优点,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试管内的气体的方法是:
_____________________________
_____________________________
_______________。
装置简单,便于操作
图S6-2
便于检验生成物
已经进行了一段时间
打开弹簧夹,用燃着的木条检
验气体,气体能燃烧,产生淡蓝
色的火焰
甲 乙
3.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。
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:
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
负极生成气
体体积/cm3
6 12 20 29 39 49 59 69 79 89
正极生成气
体体积/cm3
2 4 7 11 16 21 26 31 36 41
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H2和O2溶解能力不同(后者的溶解能力大),
H2和O2在水中的溶解已达到极限,生成气体的体积比大致保持在2∶1
致使气体的体积比大于2∶1
4.[2019·江苏苏州一模]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S6-3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S6-3
(1)电解过程中观察到的现象有:_____________________________________________
。
(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
木条燃烧更旺
管 a 与管 b 中产生气体
的气体体积比约为 1∶2
的体积以及该温度下氢气与氧气的密度
4.[2019·江苏苏州一模]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S6-3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。
Ⅱ.探究水在电极端所发生
的变化
步骤一: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。 图S6-3
(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是 (填序号)。
酸
B