Question

4．如圖1是改進的電解水的實驗裝置示意圖，圖2是課本中電解水的實驗裝置示意圖．請據圖回答下列問題：

（1）通電一段時間后，圖2中a、b試管內氣體的名稱a氫氣，b氧氣，氣體體積之比約為2：1，在某次電解水的實驗中測得了分別與電源正負兩極相連的陽、陰兩極上產生的氣體的實驗數據如下：

時間（分鐘）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極產生氣體體積（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
陽極生成氣體體積（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔細分析以上實驗數據，1-6分鐘內陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：l，可能的原因是氫氣與氧氣的溶解性不同．
（2）用玻璃三通管將圖1裝置電解水時產生的氣體混合在一起，點燃用該混合氣吹出的肥皂泡時的實驗現象是：產生劇烈的爆鳴聲
（3）寫出電解水的文字表達式：水$\stackrel{通電}{→}$氫氣+氧氣
（4）圖1實驗裝置的優點是：儀器和裝置都用生活中廢舊物品制成，體現了環保與節約資源的理念；與圖2裝置相比，用圖1裝置進行該實驗的主要不足之處是：兩種氣體的體積比觀察不明確結果不夠準確．

Answer 1

分析 （1）根據水電解的現象：正極產生氧氣、負極產生氫氣且二者體積比為1：2，結合實驗操作圖，判斷氣體的名稱；根據所出現的現象考慮到氫氣和氧氣的水溶性可以得出答案．從氫氣和氧氣的溶解性不同考慮兩管的體積比不符合理論值；
（2）可燃性氣體與氧氣混合時點燃，劇烈燃燒產生的熱量不能及時散失而引起爆炸；氫氣具有可燃性，不純時點燃會引起爆炸；
（3）依據反應物生成物及條件書寫反應的表達式；
（4）該裝置所使用材料均來自生活廢棄物，廢物利用；對比兩套裝置，右圖裝置使用硬持塑料管代替左圖中的滴定管；裝置使用滴定管，管上的刻度便于產生氣體的體積比．

解答 解：（1）a管內氣體體積大于b管，說明a管內氣體為氫氣，b管應與電池負極相連，根據題給條件實際上體積小于1：2，應該是氧氣比氫氣更容易溶于水．
水在通電條件下，分解生成氫氣和氧氣；
（2）具有可燃性的氫氣與氧氣混合，混合氣體稱為爆鳴氣，點燃時會發生爆炸；肥皂泡內為氫氣和氧氣的混合氣體，點燃發生爆炸；
（3）依據反應物是水生成物是氫氣與氧氣條件是通電書寫相關變化；電解水的文字表達式：水$\stackrel{通電}{→}$氫氣+氧氣；
（4）觀察左圖所使用的材料，都是生活中的廢棄物，廢物的利用體現了環保與節約資源的理念；右圖裝置中的試管相同度可以方便地比較產生氣體體積，便于比較兩種氣體體積比；
故答案為：
（1）氫氣；氧氣；2：1；氫氣與氧氣的溶解性不同；
（2）產生劇烈的爆鳴聲；
（3）水$\stackrel{通電}{→}$氫氣+氧氣；
（4）儀器和裝置都用生活中廢舊物品制成，體現了環保與節約資源的理念；兩種氣體的體積比觀察不明確結果不夠準確．

點評 此題是有關水的電解的考查題，解題的關鍵是掌握水的點解的過程及現象，另外要注意可燃性氣體與空氣混合時點燃，可能引起爆炸，因此在使用具有可燃性的氣體時要進行純度檢驗．