Question

 某學習探究小組用水電解器電解水，測定兩管逸出氣體的體積，記錄如下：

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

請回答：

（1）寫出電解水化學變化的文字表達式              ____________ 。

（2）電解器正極的氣體是       ，檢驗方法為                        ；負極的氣體為              。

（3）裝置密閉性良好、讀數正確，但電解開始階段兩管氣體的體積比不符合理論比值的原因可能是                                              。

（4）隨著反應時間的推移，管(A)和管(B)產生氣體的體積比非常接近理論比值，其可能的原因是                        _________     。

 

Answer 1

【答案】

（1） 水氫氣＋氧氣

（2）氧氣，將帶火星的木條放于管口；氫氣

（3）氧氣的溶解性比氫氣的溶解性大

（4）水消耗多，氣體溶解的量減少

【解析】

試題分析：（1）根據題意，水電解生成氫氣和氧氣，故電解水的文字表達式為：水氫氣+氧氣。

（2）根據“氫二氧一、正氧負氫”可知，與電源的正極相連的試管內產生的是氧氣，與電源的負極相連的試管內產生的氣體是氫氣；由于氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，故可將帶火星的木條放于管口，通過其復燃，證明是氧氣。

（3）從理論上講，氫氣和氧氣的體積比應為2：1；但由于氫氣和氧氣在水中的溶解性不同，氧氣的溶解性稍強一些，故開始階段反應產生的少量H₂和O₂因溶解在水中的量的不同，而導致兩管氣體的體積比不符合理論比值。

（4）從實驗記錄來看，隨著反應時間的推移，管(A)和管(B)產生氣體的體積比非常接近理論比值，這是因為兩種氣體在水中形成的溶液已達到飽和，氣體不再溶解造成的。

考點：電解水實驗，實驗數據處理或者誤差分析的探究，書寫文字表達式

點評：本題主要考查電解水實驗的現象和結論，借以了解水的組成和實驗的注意事項等，解題時要依據所學知識和實驗經驗來解答，特別要熟記“氫二氧一、正氧負氫”的特征；另外，本題考查到了容易忽略的一種實驗現象，就是開始氣體體積比不符合理論值，這是由氣體的溶解性不同造成的。