Question

（2014?長寧區一模）如圖是電解水的簡易裝置，試回答下列問題．
①與試管a 中的電極相連接的是電源的

負

極（填“正極”或“負極”），試管a中收集到的氣體是

氫氣

，試管a、b 中收集到的氣體的體積比約為

2：1

，
該實驗說明水是由

氫元素和氧元素

組成的純凈物，說明在化學反應中分子

可分

，而原子

不可分

．
②水的摩爾質量為

18g/mol

，水分子中氫、氧原子的物質的量之比為

2：1

．
③列出水中氫元素質量分數的計算式．
④3.01×10²⁴個水分子的物質的量是

5

mol．36g水的物質的量是

2

mol，含

1.204×10²⁴

個氧原子．

Answer 1

分析：①電解水時，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣，氧氣和氫氣的體積比約為1：2；化學變化中，分子可分，原子不可分．
②根據水的化學式H₂O，可以計算出水的摩爾質量是18g/mol，水分子中氫、氧原子的個數比是2：1，那么水分子中氫、氧原子的物質的量之比也是2：1．
③根據水的化學式H₂O，可以計算水中氫元素的質量分數，表達式為：

1×2

1×2+16×1

×100%．

④物質的量=

物質的質量

物質的摩爾質量

，根據該公式的轉換，可以求相關方面的問題．

解答：解：①試管a中產生的氣體較多，是氫氣，與之相連的是電源的負極；
試管b中產生的氣體是氧氣，氫氣和氧氣的體積比約為2：1；
該實驗說明水是由氫元素和氧元素組成的；
電解水的過程中，水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子之間結合成氫分子，氧原子之間結合成氧分子，說明化學變化中，分子可分，原子不可分．
故填：負；氫氣；2：1；氫元素和氧元素；可分；不可分．
②水的化學式是H₂O，相對分子質量為：1×2+16×1=18，所以水的摩爾質量是18g/mol；
水分子中氫、氧原子的個數比是2：1，則水分子中氫、氧原子的物質的量之比為2：1．
故填：18g/mol；2：1．
③水中氫元素質量分數的計算式為：

1×2

1×2+16×1

×100%．
④1mol水分子的個數為：6.02×10²³，3.01×10²⁴個水分子的物質的量為：3.01×10²⁴÷6.02×10²³=5mol；
36g水的物質的量為：

36g

18g/mol

=2mol；
36g水中氧原子的個數為：6.02×10²³×2=1.204×10²⁴；
故填：5；2；1.204×10²⁴．

點評：物質的量是一個物理量的整體名詞，其符號為n，單位為摩爾（mol），簡稱摩．物質的量是把微觀粒子與宏觀可稱量物質聯系起來的一種物理量．其表示物質所含粒子數目的多少．