实验专题：电解水探究水的组成,和对气体体积比的误差分析

1、【实验专题】电解水探究水的组成湖北省石首市文峰中学刘涛水是人类最宝贵的自然资源之一。化学实验室采用通电的方法使水发生分解，首次学会 运用定性分析方法来探究水的组成。一、实验观察篇：某兴趣小组利用下图1所示的装置进行探究实验，通电一段时间后，观察有关实验现象：（图1）实验过程中可以观察到a、b管中的电极上的现象 。实验时常加入稀硫酸或氢氧化钠溶液，其作用是，该反应将能转化为化学能。电解的产物分别是氢气和氧气该反应的化学方程式为2鸟0也2H2 f+O2f，下列有关说法错误的是（）、氢气和氧气的体积比为2:1C、氢气和氧气的质量比为1:8、检验b管中产物的方法是（B、D.)氢气和氧气的分子个数比为2

2、:1 氢气和氧气的密度比为2:1C.用澄清石灰水D.用肥皂水A.用点燃的木条 B.用带火星的木条通过点燃氢气证明燃烧产物的方法，来证实水的组成。若将电解水产生的氢气直接缓缓地 通过装有足量无水硫酸铜的仪器c，然后在导管口 d处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于图 2所示的位置。则实验过程中分别观察到的现象是。（图2）二、归纳分析篇：该兴趣小组仔细观察实验现象后，从“电解水实验”中获得一些化学信息和科学结论:水的电解实验的主要目的是为了（）A.观察水分解的现象B-研究水分解产物的性质（1探究水分解的条件D.验证水由氧元素和氢元素组成水的电解实验的化学方程式为，发生反应的基本类型反应。根据所学知识，我

3、们可以从右图“电解水实验”中获得更多的信息和推论。A.水是由氢分子和氧分子构成的B.水是由氢原子和氧原子直接构成的C.试管a、b中所得气体的质量比约为2:1下列说法正确的是（）af 才氢发电机燃料电池发电机D.试管a、b中所得气体的体积比约为2:1从电解水的实验中还可以得出了许多结论，请你说出两条。三、拓展应用篇：该兴趣小组成员通过化学方程式知道，电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1,但实验所 得数据氢气和氧气的体积比大于2:1。针对这个发现，你认为下列做法中不可取的是（）反复多次实验查找原因实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功大胆提出假设：氧气要比氢气易溶于水检查实验装置是否漏

4、气（11）科学家预言氢能源将成为21世纪的主要绿色能源，而水是自然界中广泛存在的物质。依 据图三，请你写出获取氢气的化学方程式为。太阳能光分解催化剂电能（图3）参考答案：有气泡产生；增强水的导电性；电；（3D；B；C处无水硫酸铜变蓝；导 管d处有淡蓝色火焰；烧杯底部附着这小水珠。D；2戏0也 2H2 f +O2 f ；分解反应; D；水是由氢、氧两种元素组成；1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子；水分子 中氢、氧原子的个数比为2： 1等。B；（11）2HO太阳能2H f+O f222【实验专题】对电解水气体体积比的误差分析我们已经了解到水在通电的条件下能生成氢气和氧气，归纳出水是由氢、氧元素

5、组成的结论，于是对电解水的实验感到好奇，利用家庭用品并购买一些器材，制作了如左图所示的 简易电解水装置，并利用该装置进行家庭小实验，确保装置气密性良好，试管外壁标示好体 积数（mL），闭合开关后观察到试管内电极上出现气泡，反应一段时间后停止通电，每分钟 测定两管收集到气体的体积，记录数据如下表格。依据实验现象和数据进行如下探究：电解时间min123467g员极生成气障 体积mL61220加495969正极生成气体 体积mL2471116212631写出电解水的化学方程式为，已知在相同的温度和压强下，相同体积的气体具有相同的分子数，则电解水生成氧气和氧气的理论体积比是 。小倩在实验探究过程中，经

6、过认真分析实验数据，他们发现下列问题：开始实验时，氢气和氧气实际的体积比应d （填” “=”或“”）2:1；从第分钟起，每分钟内负极与正极生成气体的体积比非常接近理论值：该装置密闭性良好、读数正确，但电解开始阶段两管气体的体积比不符合理论比值，请你 推测一下产生这一问题的可能原因分别是：开始阶段产生的少量氢气和氧气溶解在水中且未达到饱和；相同条件下，氧气在水中的溶 解能力比氢气在水中的溶解能力 （填“大”或“小”）。在一定温度下，氢气和氧气在一定量的水中溶解到一定的量；生成的氧气与电极发生了化学反应；小倩自己动手实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2： 1，针对这一发现，你认为下 列做法中不可取的是 （序号）反复多次实验查找原因大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水查找实验装置是否漏气D实验所得数据与理论值相差不多，可