Question

下圖是電解水的實驗裝置圖，請根據你所了解的知識填空：
（1）A為______極；
（2）甲管與乙管中產生的氣體體積比是______，在相同條件下氧氣的溶解度 大于氫氣的溶解度，實驗中測得結果比理論會偏______（填“小”或“大”）
（3）該實驗中往往要在水中滴入氫氧化鈉溶液，其目的是______；
（4）若將質量分數為5%的NaOH溶液100g進行電解，當溶液中NaOH的質量分數改變了1%時停止電解，則生成的H₂的質量約為______g．

Answer 1

解：（1）從裝置圖可以看出，試管甲中產生氣體多于試管乙，可判斷甲中為氫氣；則與甲試管相連的A極為電源的負極；
故答案為：負；
（2）甲管內氣體多于乙，則甲管內為氫氣、乙管內為氧氣；根據水電解的實驗現象，氫氣與氧氣的體積比為2：1；根據題中所提供信息：在相同條件下氧氣的溶解度大于氫氣的溶解度，則產生的氣體中，溶解在水中的氧氣大于氫氣，可判斷實驗中測得結果比理論會偏大；
故答案為：2：1；大；
（3）為增強水的導電性，常常在水中加入一些稀硫酸或氫氧化鈉溶液；所以，加入氫氧化鈉是為增強水的導電能力；
故答案為：增強水的導電能力；
（4）停止電解時，水因分解而減少而氫氧化鈉質量不變，剩余溶液中氫氧化鈉的含量增加，根據題設條件可知剩余溶液中氫氧化鈉含量=5%+1%=6%，則停止電解時剩余溶液的質量=≈83.3g，被電解的水的質量=100g-83.3g=16.7g；
則得到氫氣的質量=16.7g××100%≈1.85g
故答案為：1.85．
分析：（1）電解水時，與電源-極相連的試管內得到氫氣，其體積是氧氣體積的2倍；
（2）水通電分解產生氫氣與氧氣體積比為2：1，正極產生氧氣，負極產生氫氣；若氧氣的溶解度大于氫氣的溶解度，會使溶解在水中的氧氣的量大于氫氣；
（3）純凈的水導電能力很差，為增強導電能力，需要在水中加入一些酸或堿；
（4）對氫氧化鈉溶液通電，溶劑水不斷被分解，而溶質氫氧化鈉的質量不變；利用不變的氫氧化鈉的質量計算被分解的水的質量，進而由電解水的化學方程式計算出生成氫氣的質量．
點評：水在通電時分解生成氫氣與氧氣，負極產生氫氣、正極產生氧氣，二者體積比為2：1，而質量比為1：8．