23. 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Na
2SO
4→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。
④Cl
2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。