Question

11．用圖甲所示的電解水裝置來測定水的組成．
【實驗步驟】
（1）按圖甲安裝好裝置，檢驗裝置氣密性．
（2）在U型管中裝入水（水面略低于支管口）．
（3）取下注射器，打開電源一段時間后，關閉電源．
（4）將注射器活塞推到頂后連接注射器，再次打開電源．當注射器二中活塞停留在10mL刻度時，關閉電源．
（5）檢驗氣體．

【實驗結論】水是由氫元素和氧元素組成的．
電解水的符號表達式2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
【問題討論】
（1）實驗開始時先打開電源通電一段時間后再接上注射器的目的是排出裝置內的空氣．
（2）實驗結束時注射器一中活塞停留在5刻度處．將該注射器帶上針頭，移向燃著的木條旁，推動活塞，現象是木條燃燒更旺．
（3）水電解的過程可用圖1的圖示表示．粒子運動的先后順序是①④②③．

Answer 1

分析 【實驗結論】根據水是由氫元素和氧元素組成的，水在通電的條件下生成氫氣和氧氣進行分析；
【問題討論】（1）根據氫氣和空氣的混合氣點燃可能發生爆炸進行分析；
（2）根據電解水生成的氫氣和氧氣體積比是2：1，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣，氧氣有助燃性進行分析；
（3）根據水的電解過程是水在通電的條件下分成氫原子和氧原子，氫原子結合成氫氣分子，氧原子結合成氧氣分子，氫分子聚集成氫氣，氧分子聚集成氧氣進行分析．

解答 解：【實驗結論】通過水的電解實驗說明，水是由氫元素和氧元素組成的，水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，化學方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
【問題討論】（1）氫氣和空氣的混合氣點燃可能發生爆炸，所以實驗開始時先打開電源通電一段時間后再接上注射器的目的是：排出裝置內的空氣；
（2）電解水生成的氫氣和氧氣體積比是2：1，所以實驗結束時注射器一中活塞停留在5刻度處，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣，氧氣有助燃性，所以將該注射器帶上針頭，移向燃著的木條旁，推動活塞，現象是：木條燃燒更旺；
（3）水的電解過程是水在通電的條件下分成氫原子和氧原子，氫原子結合成氫氣分子，氧原子結合成氧氣分子，氫分子聚集成氫氣，氧分子聚集成氧氣，所以粒子運動的先后順序是：①④②③．
故答案為：【實驗結論】氫元素和氧元素，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
【問題討論】（1）排出裝置內的空氣；
（2）5，木條燃燒更旺；
（3）①④②③．

點評 本題主要考查了電解水實驗的相關知識，難度不大，需要加強識記即可完成．