Question

13．如圖是電解水的微觀示意圖及電解水裝置，回答問題：

（1）電解水的反應表達式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，a管氣體為H₂（填化學式），該實驗說明水由氫、氧元素組成，此過程中發生變化的是水分子（填微粒名稱，下同），最小的微粒是氫原子和氧原子．
（2）某小組在模擬電解水實驗時，發現正極表面附著紅棕色物質，該物質是鐵銹（填名稱），一段時間后，正負極氣體體積比將＜（填“＞”、“＜”或“=”）1：2．用帶火星木條放在b管尖嘴處，無任何現象，可能原因是b管漏氣（說出一種可能原因）．
（3）將含有8g NaOH的水溶液109g通電一段時間后，生成1g氫氣，則電解所消耗水的質量為9g，電解水后的剩余溶液中氫氧化鈉的質量分數為8%．（提醒：電解水時，NaOH不發生反應）

Answer 1

分析 （1）根據電解水實驗的現象、結論以及微粒的變化分析回答；
（2）根據鐵生銹的條件分析正極表面附著紅棕色物質，根據氧氣的溶解性大于氫氣分析正負極氣體體積比，裝置漏氣時收集不到氣體．
（3）根據電解水時的結論和溶質質量分數計算公式計算．

解答 解：（1）電解水生成了氫氣和氧氣，反應表達式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，a管氣體為電源的負極產生的氣體是氫氣，化學式是：H₂，該實驗說明水由氫、氧元素 組成，此過程中發生變化的是水分子，最小的微粒是氫原子和氧原子．
（2）由于鐵與氧氣、水接觸時能生銹，某小組在模擬電解水實驗時，發現正極表面附著紅棕色物質，該物質是鐵銹，由于氧氣的溶解性大于氫氣一段時間后，正負極氣體體積比將＜1：2．用帶火星木條放在b管尖嘴處，無任何現象，可能原因是b管漏氣等．
（3）將含有8g NaOH的水溶液109g通電一段時間后，生成1g氫氣，電解水時氫氣與氧氣的質量比1：8，則生成的氧氣是8g，消耗水的質量為：1g+8g=9g，電解水后的剩余溶液中氫氧化鈉的質量分數為：$\frac{8g}{109g-9g}×100%$=8%．
故答為：（1）2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，H₂，氫、氧元素，水分子，氫原子和氧原子；（2）鐵銹，＜
b管漏氣；（3）9； 8%．

點評 本題通過電解水的實驗考查的知識點較多，都屬于課本中的基礎知識，加強基礎知識的學習和積累有利于解答本題．