Question

17．實驗是化學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要手段，如利用電解水實驗可探究水的組成．請根據(jù)電解水實驗回答下列問題：
（1）通電后電極上出現(xiàn)氣泡，并匯集到試管上端．正極產(chǎn)生的氣體是氧氣．
（2）實驗時常在水中加入硫酸或氫氧化鈉，目的是增加水的導(dǎo)電性．
（3）水通電后發(fā)生變化的粒子的符號是水分子．
（4）在某次電解水的實驗中，測得分別與電源正、負(fù)兩極相連的陽、兩極上產(chǎn)生的氣體的實驗數(shù)據(jù)如下：

時間/分鐘	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極生成氣體體積（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
陽極生成氣體體積（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔細(xì)分析以上實驗數(shù)據(jù)，1～6分鐘內(nèi)陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：l，可能的原因是H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使氣體的體積比大于2：1，從第7分鐘開始，每分鐘內(nèi)陰、陽兩極生成的氣體體積之比約為2：l，可能的原因是H₂和O₂的溶解已達到飽和，不再繼續(xù)溶解了．
（5）通過電解水實驗可以得出水是由氫氧兩種元素組成的，其判斷依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電解時實驗觀察到試管中氣體的體積a中多，則a中為氫氣，b中為氧氣，且體積比為2：1，氫氣在與電源正極相連的一端的試管中生成，則可判斷電源的正負(fù)極，再利用氫氣和氧氣的性質(zhì)來分析解答；
（2）利用硫酸和氫氧化鈉的溶液導(dǎo)電性較強解決．
（3）在化學(xué)變化中，分子可分，原子不可分．
（4）可以根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象及反應(yīng)前后元素的質(zhì)量和種類不變，以及氫氣和氧氣的溶解性和溶解度等方面進行分析、計算，從而得出正確的結(jié)論．
（5）通過質(zhì)量守恒定律來分析．

解答 解：（1）通電后電極上出現(xiàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生氣泡，并匯集到試管上端，正極產(chǎn)生的氣體能支持燃燒，則正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，故填：氣泡；氧氣；
（2）硫酸和氫氧化鈉是電解質(zhì)，導(dǎo)電性較強．故答案為：增加水的導(dǎo)電性．
（3）水電解時，水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子結(jié)合成氫分子，氧原子結(jié)合成氧分子．故填：水分子；
（4）氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，可見氧氣與氫氣相比，氧氣更易溶于水；所以1～6分鐘內(nèi)氧氣比氫氣溶解的快而多，從而導(dǎo)致陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1．因此其可能的原因是氧氣比氫氣更易溶于水；第7分鐘開始，由于溶解在水中的氧氣和氫氣已達到了飽和，不再繼續(xù)溶解了，所以氣體的體積比大致保持2：1；故填：H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使氣體的體積比大于2：1；H₂和O₂的溶解已達到飽和，不再繼續(xù)溶解了；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，水電解生成氫氣和氧氣，說明水是由氫元素和氧元素組成的，故填：質(zhì)量守恒定律．

點評 本題主要考查學(xué)生對電解水實驗的掌握情況，學(xué)生只要熟知此實驗的過程、現(xiàn)象，能正確書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式，就能輕松答題．