组卷网 > 初中化学综合库 > 身边的化学物质 > > 水的组成 > 水的电解实验 > 电解水实验的现象和结论
题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:161 题号:17014669
认识水
某化学兴趣小组自制如图所示装置探究水的组成。

步骤1:检查装置气密性,用烧杯向广口瓶中加入500mL1%的氢氧化钠溶液,将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接,将塑料管套在红铜电极上,上端插入橡胶塞上。塞紧胶塞,将橡胶管与50mL的注射器3连接好。
步骤2:取下注射器1,用注射器3向瓶中打气,使溶液进入塑料管中,直到刚有溶液溢出再安上注射器1:取下注射器2,进行同上操作后,安装注射器2。
(1)步骤3:将导线与24V的学生电源相连,打开开关,观察到的现象是______________,大约2min后(注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为______________,正极电源变黑,关闭电源。
(2)步骤4:取下注射器1,将带火星木条放在针头处,推动注射器1的活塞,木条复燃,说明注射器1中产生的气体是______________。取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,写出该反应的符号表达式______________。该实验得出的结论是:水是由______________(填名称)组成的。
(3)实验反思:正极电源变黑是因为发生了______________(用符号表达式表示)。

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科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】教师按照如图所示的装置演示了饱和氢氧化钙溶液导电性实验。
   
资料:①溶液中因含有自由移动的离子而导电,单位体积内自由移动离子数目越多导电性越强。
②在电解过程中,电压较高、清液中含氧量较高时,石墨在一定条件下会转化成二氧化碳。
请根据要求回答下列问题。
实验现象:
灯泡发光,两电极分别有气泡产生。烧杯内液面下降,与电源正极相连的石墨电极周围出现较多白色浑浊物,溶液温度升高。
分析:液面下降是因为水被电解。电源正极产生的气体为________(用化学式表示)。
【提出问题】溶液出现白色浑浊物的原因是什么?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:__________,溶质析出。
猜想Ⅱ:__________,溶质析出。
猜想Ⅲ:石墨电极与生成气体发生反应,导致产生白色浑浊物。
【实验探究】溶液出现白色浑浊物的原因
实验实验操作实验现象实验结论
取相同条件下的100mL饱和Ca(OH)2溶液于大烧杯中,加热至演示实验溶液上升的温度(温度升高约4℃)溶液中几乎无白色浑浊物。猜想Ⅰ不成立
___________溶液中出现少量白色浑浊物。猜想Ⅱ成立但不是溶液变浑浊主要原因。
向90mL相同浓度饱和Ca(OH)2溶液中加入10mL蒸馏水,搅拌,其余条件不变,重复进行演示实验操作。__________猜想Ⅲ成立且是溶液变浑浊的主要原因
使用铂电极代替石墨电极,重复进行实验③两电极分别有气泡冒出,溶液中无白色浑浊物。
【总结反思】
(1)实验证明石墨电极与生成的气体反应是产生白色浑浊物的主要原因,白色浑浊物的主要成分为______(用化学式表示)。
(2)结合上述探究过程,写出用石墨电极进行饱和氢氧化钙溶液导电性实验时,实验过程中发生反应的化学方程式_________
2023-02-17更新 | 81次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
名校
解题方法

【推荐2】被誉为“大湖名城、创新高地”的合肥,因水得名,因水而兴。某化学十长小组对水的组成展开了项目式学习的探究。

【任务一】探究水的组成

资料1:水会电离出浓度极低的H+和OH-,当其中一种离子减少后水会继续解离产生这两种离子。在电解水过程中OH-失电子生成氧气,H+得电子生成氢气

实验1:如图1所示向装置中装满水(含少量Na2SO4的酚酞溶液),关闭活塞,接通电源,一段时间后关闭电源。图1现象:两极均有气泡冒出,a管酚酞溶液变红色,b管溶液仍无色。

(1)图1中表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是_______(填字母序号)。

(2)通过测定电解水正负极产生的气体,证明水是由_______组成。

(3)将图1中管a、b液体均匀混合,酚酞褪为无色的原因是(用化学方程式表示):_______

【任务二】探究水中溶解的物质对电解水的影响

资料2:酸中H+含量影响碳酸钠的反应。

碳酸钠与少量酸作用生成可溶性碳酸氢钠,与较多酸作用生成水和二氧化碳。

实验2:如图2所示,向装置中装满水(含少量Na2CO3)用16V直流电源电解,一段时间后关闭电源。现象:电源两极产生大量气泡,5分钟后澄清石灰水变浑浊。

(4)将正极处小试管中澄清石灰水换为氢氧化钠溶液,并用带火星木条伸入小试管内验证正极处气体,其目的是:_______

(5)若使用石墨电极,石灰水变浑浊的原因可能是_______

(6)在实验2的基础上,将石墨电极换成化学性质很稳定的铂丝电极,30分钟后澄清石灰水仍变浑浊,二氧化碳产生的的原因还可能是_______

【实验反思】小组内小明同学将电压降低到6V,产生的气体速率明显下降,电解30分钟石灰水不变浑浊。

原因①:_______;原因②:_______

2023-04-03更新 | 243次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐3】某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图,已知两杯水的水温分别是20℃和50,则温度为50℃的水为_______(填字母)。
A.B.

【活动二】通过电解水验证水的组成
甲组同学用如图所示装置进行实验:向电解器玻璃管中加水(含少量Na2SO4直至充满管a和管b。关闭活塞,接通电源,一段时间后关闭电源。

(2)检验玻璃管a中产生的气体的操作及现象是_______
(3)向水中加入少量硫酸钠的目的是_______。该实验能证明水的组成,其理论依据是_______
(4)从能量转化角度分析,电解水时_______(填“吸收”或“放出”)能量。
【活动三】模拟拉瓦锡验证水的组成实验
乙组同学设计如下方案:
步骤1:向A杯中加少量水,水通过铁管时汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”。
步骤2:将上述步骤产生的气体通入放在冷水中的铜管,在B装置中收集纯净的“可燃空气”。
步骤3:点燃收集到的“可燃空气”,验证得知产物为水。

(5)根据上述探究过程写出水蒸气与灼热的铁反应的化学方程式:_______
(6)若该实验中生成的黑色固体质量为m1,“可燃空气”的质量为m2,“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为m3,则m1、m2、m3三者满足_______(用含m1、m2、m3的等式表示)关系时,证明水是由氧元素和“可燃空气”中的元素组成的。
(7)某同学在实验室以石墨为电极电解饱和澄清石灰水。电解一段时间后,同学们观察到正极附近溶液变浑浊,可能的原因是_______(写出一点即可),请设计实验方案证明:_______
2024-05-18更新 | 77次组卷
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