陳女婷
[實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)]
1.實(shí)驗(yàn)裝置:如圖1所示。
2.實(shí)驗(yàn)原理:電解水時(shí),水發(fā)生分解反應(yīng)生成H2和O2(即:2H2O [? ? 通電? ? ] 2H2↑ + O2↑)。通過(guò)生成物的元素組成推斷反應(yīng)物的元素組成。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:正、負(fù)兩極都產(chǎn)生無(wú)色氣體,一段時(shí)間后兩玻璃管內(nèi)液面均下降,產(chǎn)生的氣體體積V(正極)∶ V(負(fù)極) ≈ 1∶ 2。
4.氣體的檢驗(yàn):
(1)正極:用帶火星的木條檢驗(yàn),若木條復(fù)燃,則產(chǎn)生的氣體為O2。
(2)負(fù)極:用燃著的木條檢驗(yàn),若氣體能燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,則產(chǎn)生的氣體為H2。
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:水是由氫元素和氧元素組成的。
[實(shí)驗(yàn)拓展]
1.為增強(qiáng)水的導(dǎo)電性,可在水中加入少量適宜濃度的Na2SO4或NaOH溶液。
2.電解水時(shí)使用直流電,不能使用交流電。若使用交流電,則在同一電極上有時(shí)產(chǎn)生H2,有時(shí)產(chǎn)生O2,無(wú)法得到純凈的氣體。同時(shí),由于H2和O2混在一起可能發(fā)生爆炸,造成安全隱患。
3.電解水時(shí),產(chǎn)生氫氣和氧氣的量的關(guān)系。理論上,V(H2)∶ V(O2)= 2 ∶ 1(同溫同壓),m(H2)∶ m(O2) = 1 ∶ 8;實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,V(H2)∶ V(O2)> 2 ∶ 1,其原因可能是H2在水中的溶解度小于O2。
[實(shí)戰(zhàn)演練]
(2021· 甘肅·定西)每年的3月22日是“世界水日”,水與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。如圖2是電解水的實(shí)驗(yàn)示意圖,試管a中的氣體是 。電解水的化學(xué)方程式為 。
答案:H2 2H2O [? ? 通電? ? ] 2H2↑+ O2↑
(作者單位:福建省廈門市翔安第一中學(xué))