Question

18．【提出問題】水的化學(xué)式為H₂O，它能不能是HO或者HO₂或者是其他呢？
【探究課題】水化學(xué)式的推導(dǎo)過程．
我的假設(shè)：水的化學(xué)式是H₂O，或者是HO，或者是HO₂．
【探究準(zhǔn)備】精密電解水設(shè)備．
【探究過程】（1）用精密電解水設(shè)備電解水，同時測定兩試管中逸出氣體的體積，記錄在下表中：

時間/min 體積/mL	1	2	3	4	5	6	7	8
連電源負(fù)極的管（A）中氣體	6	12	20	29	39	49	59	69
連電源正極的管（B）中氣體	2	4	7	11	16	21	26	31

（2）分析上表中數(shù)據(jù)可知：電解水時，在與電源負(fù)極相連的試管中收集到的氫氣的體積較多，與電源正極相連的試管中收集到的氧氣的體積少，從第4分鐘開始生成的氫氣和氧氣的體積比為2：1．
（3）查閱資料可知：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度是0.089g•L^-1，氧氣的密度是1.429g•L^-1．由此可計算出生成的氫氣和氧氣的質(zhì)量比約為1：8．
（4）利用化合物里各元素質(zhì)量比的算法，設(shè)水的化學(xué)式為H_xO_y，根據(jù)各元素的質(zhì)量比=各元素相對原子質(zhì)量×相應(yīng)原子個數(shù)乘積之比，得出水中氫、氧元素質(zhì)量比為x：16y，所以有：x：16y=1：8，解得：x：y=2：1．
【探究結(jié)論】
水的化學(xué)式是H₂O．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析每分鐘內(nèi)負(fù)極與正極生成氣體的體積比等于2：1．
（3）根據(jù)“正氧負(fù)氫，氫二氧一”，根據(jù)m=ρv，即可計算兩者的質(zhì)量比．
（4）根據(jù)化合物中元素質(zhì)量比的計算方法來分析．

解答 解：（2）由表中數(shù)據(jù)可計算出從第4分鐘開始，相同時間內(nèi)收集到的氫氣和氧氣的體積比約為2：1，
（3）電解水時生成的氫氣和氧氣的質(zhì)量比約為$\frac{2×0.089g•{L}^{-1}}{1×1.429g•{L}^{-1}}$≈1：8；
（4）由題中信息可知，由水的化學(xué)式H_xO_y可得水中氫、氧兩元素的質(zhì)量比為$\frac{x×1}{16y}$=$\frac{x}{16y}$，因此x：16y=1：8，
得x：y=2：1，
【探究結(jié)論】即水的化學(xué)式為H₂O．
答案：【探究過程】（2）2：1；  （3）1：8；
（4）x：16y；  x：16y=1：8；  2：1；
【探究結(jié)論】H₂O．

點評 解答本題的關(guān)鍵是要掌握電解水的實質(zhì)，才能對問題做出正確的判斷和解答．