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:0.65 引用次数:27 题号:21551990
某学习小组同学对电解水时,在水中增加其他物质感到好奇,于是进行了探究。
【信息检索】:①纯水中大约每十亿个水分子中,只有大约两个水分子电离生成氢离子和氢氧根离子。
②硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠等物质在水中易解离出离子,如Na2SO4→Na++SO
③溶液电导率是衡量导电性的指标之一,离子浓度越大,电导率越高,导电性越好。
④Cl2为黄绿色有刺激性气味的有毒气体,可溶于水,与氢气在光照条件下会发生爆炸。
探究一:电解水时为什么要加其他物质?
(1)根据题目信息分析电解水时,水中加入硫酸钠等物质的作用是______
(2)为了证明(1)的推理结论,小组同学用如图装置分别做了实验,请你帮助他们完善相应环节内容。

正极现象负极现象
实验①:蒸馏水,通电没有气泡没有气泡
实验②:蒸馏水中加入足量硫酸钠,溶解后通电产生明显气泡产生明显气泡
实验③:蒸馏水中加入足量氢氧化钠,溶解后通电
产生明显气泡
实验④:蒸馏水中加入足量氯化钠,溶解后通电产生明显气泡产生明显气泡
【结论】根据实验①和②可得出:硫酸钠加入水中_______(填“能”或“否”)增强水的导电性。根据实验①和③可得出:氢氧化钠加入水中能增强水的导电性,则实验③正极现象是_______。根据实验_______(填实验步骤序号)可得出:氯化钠加入水中能增强水的导电性。
探究二:电解水时,能增强水导电性的物质都能加入吗?小组同学在探究一的基础上,分别做了以下实验:

正极现象负极现象
实验⑤:用燃着的木条检验实验②中两电极上产生的气体气体无色无味,使小木条燃烧更旺气体无色无味,能燃烧,火焰呈淡蓝色
实验⑥:用燃着的木条检验实验③中两电极上产生的气体气体无色无味,使小木条燃烧更旺气体无色无味,能燃烧,火焰呈淡蓝色
实验⑦:用燃着的木条检验实验④中两电极上产生的气体气体呈黄绿色有刺激性气味,不能使小木条燃烧更旺气体无色无味,能燃烧,火焰呈淡蓝色

(3)根据实验⑦正极现象并结合题干信息分析:正极产生的气体是________,说明电解水时,为了增强导电性,_______(填“能”或“不能”)加入氯化钠。
【总结与提升】电解水时,能增强水的导电性的物质_______(填“一定”或“不一定”)都可以加入。

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科学探究题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐1】水被认为是生命之源。如图为电解水的简易装置。

(1)电解水的化学方程式为______。试管②中生成的气体为______
(2)该实验正极和负极产生两种气体质量之比为______
(3)电解水实验得到的结论为:水是由______组成。
(4)附中化学兴趣小组为探究影响电解水反应快慢的因素,收集了如下实验数据:
组别实验
序号
电解液体种类电压(V)反应时间
(min)
氢气体积
(mL)
氧气体积
(mL)
200mL蒸馏水2500
200mL蒸馏水10510.4
200mL蒸馏水+1.2g NaOH105104.9
200mL蒸馏水+3.0g NaOHx5157.4
【解释与结论】
Ⅱ组实验④中的x =______。对比实验①②,可得出的结论是上的是______
(5)通过对比Ⅰ、Ⅱ组实验,发现在蒸馏水中加入 NaOH 后,产生气体的速率会______。该现象______(填“能”或“不能”)说明 NaOH 为电解水反应的催化剂。
(6)通过本实验得出,影响电解水反应快慢的因素有______(填序号)。
A.电压大小B.加入 NaOH 的质量C.氢气的体积

【反思与评价】
(7)表中数据氢气与氧气的体积比略大于 2:1,从物质性质角度分析可能的原因是______(填序号)。
A.相同条件下,氧气在水中的溶解能力大于氢气
B.部分氧气与电极发生了反应
C.氢气与水发生了化学反应
2023-11-26更新 | 102次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油,小岑同学在学习过物质构成的奥秘后,认为可以用物质组成的观点揭开这个骗局。
【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断,水是否可以变成汽油。
【猜想与验证】

(1)确定水的组成。
实验装置示意图如图所示:其中电极A是___________极(填“正”或“负”),通电一段时间后,试管甲与试管乙中所得气体体积比约为___________,该反应的化学方程式为___________
(2)确定汽油的组成。
实验操作如下:
实验步骤实验现象结论
①点燃使用汽油作燃料的油灯
将光洁干冷的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁出现水雾证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水。
②将烧杯迅速翻转,注入_____,振荡现象:____证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳。
实验结论:汽油的组成中一定含有___________元素,可能含有___________元素。
(3)揭开骗局:水不能变成汽油,理由:___________
2023-01-07更新 | 57次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】探究一:为探究分子运动现象,兴趣小组进行了以下实验。
   
(1)图1是按课木进行的实验,一段时间后,A烧杯中的实验现象是______,说明分子具有的性质是______
(2)图2与图1相比,优点是______(写一条即可)。
探究二:两个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量:
【A组实验:利用红磷燃烧测定空气中氧气含量】
   
如图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置;图2是集气瓶内气压的变化情况。
(3)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。写出红磷燃烧的符号表达式是_______
(4)下列有关图2分析错误的是_______。
A.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B.CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却
C.DE段气压增大的主要原因是止水夹打开后烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D.若用木炭代替红磷完成此实验,集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致

(5)经多次实验发现,当反应停止并恢复至室温,用氧气浓度传感器测得集气瓶内始终有8%左右的氧气残留,但实际实验中倒吸入瓶内的水还是能达到体积,其操作上可能的问题是_______
【B组实验:加热铜粉测定空气中氧气含量】
如图3是铜粉与氧气加热后生成黑色固体氧化铜(CuO)实验装置。
实验的主要实验步骤如下:①组装装置,检查装置的气密性;②向试管中加入足量的铜粉;③点燃酒精灯,不停地抽拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。
(6)实验开始时,若注射器活塞前沿停在45 mL的刻度线上,实验结束并等到具支试管冷却后观察,活塞前沿约停在_______mL的刻度线上。
(7)若实验过程中没有不断推拉注射器,则可能导致测定的氧气的体积分数_______(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
探究三:
【提出问题】电解水时,负极产生的氢气与正极产生的氧气的体积比理论上应为2:1,但在实际实验过程中,产生气体的体积比是多少呢?
【探究过程】用水电解器电解水,测定两管逸出气体的体积,记录如下表。
时间/min
体积/mL
12344578
连接电源负极的管A中的气体612202939495969
连接电源正极的管B中的气体2471116212631
【探究结论】
(8)装置气密性良好、读数正确,但电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值的原因是_______
(9)在做电解水的实验时,要较准确地得出氢气与氧气的体积比约为2:1的结论,应注意什么?_______
2023-11-23更新 | 41次组卷
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