4. 右图所示是电解水的简易装置。请回答下列问题。
(1)A、B气体的体积比为
(2)A气体用
(3)B气体用
(4)由该实验得出的结论是
(5)在某次电解水的实验中加入了少量的氢氧化钠(NaOH)溶液,测得了分别与电源正、负两极相连的阳、阴两极上产生的气体体积,实验数据如下:

仔细分析以上实验数据,1~6分钟内阴、阳两极上生成的气体体积之比大于2:1,可能的原因是
(6)实验室通过电解水实验来探究水的组成,探究的理论依据是
(1)A、B气体的体积比为
2:1
,A气体的试管应接直流
(选填“直流”或“交流”)电源的负
极。(2)A气体用
燃着的木条
检验,产生的现象是气体能燃烧
,发出淡蓝色
火焰,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,发现烧杯内壁有水雾
,则该气体是氢气
。(3)B气体用
带火星的木条
检验,产生的现象是木条复燃
,说明该气体具有的性质是能支持燃烧
,则该气体是氧气
。(4)由该实验得出的结论是
水是由氢元素和氧元素组成的
。(5)在某次电解水的实验中加入了少量的氢氧化钠(NaOH)溶液,测得了分别与电源正、负两极相连的阳、阴两极上产生的气体体积,实验数据如下:
仔细分析以上实验数据,1~6分钟内阴、阳两极上生成的气体体积之比大于2:1,可能的原因是
氧气的溶解能力大于氢气,导致部分氧气溶于水
,从第7分钟开始,每分钟内阴、阳两极上生成的气体体积之比约为2:1,可能的原因是氧气和氢气在水中的溶解量均已经达到了最大
。(6)实验室通过电解水实验来探究水的组成,探究的理论依据是
化学反应前后元素的种类不变
,反应的文字表达式是略
。答案
4. (1) 2:1 直流 负
(2) 燃着的木条 燃烧 淡蓝色 水雾 氢气
(3) 带火星的木条 木条复燃 能支持燃烧 氧气
(4) 水是由氢元素和氧元素组成的
(5 )氧气的溶解能力大于氢气,导致部分氧气溶于水 氧气和氢气在水中的溶解量均已经达到了最大
(6) 化学反应前后元素的种类不变 略
(2) 燃着的木条 燃烧 淡蓝色 水雾 氢气
(3) 带火星的木条 木条复燃 能支持燃烧 氧气
(4) 水是由氢元素和氧元素组成的
(5 )氧气的溶解能力大于氢气,导致部分氧气溶于水 氧气和氢气在水中的溶解量均已经达到了最大
(6) 化学反应前后元素的种类不变 略
解析
【分析】
本题围绕电解水实验展开,需明确电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律,结合气体检验方法、实验结论及数据异常原因分析。电解水需用直流电源,负极产生氢气、正极产生氧气,体积比为2:1;氢气可燃、氧气助燃,对应检验方法明确;实验数据异常需结合气体溶解性差异分析,实验结论依据化学反应前后元素种类不变推导。
【解析】
(1)电解水时,负极生成氢气、正极生成氧气,体积比为2:1;电解水需用直流电源,氢气在负极产生,故A气体(氢气)的试管接直流电源负极。
(2)A气体为氢气,具有可燃性,用燃着的木条检验,现象为气体能燃烧,发出淡蓝色火焰,干燥烧杯内壁有水雾,证明是氢气。
(3)B气体为氧气,具有助燃性,用带火星的木条检验,现象为木条复燃,说明氧气能支持燃烧。
(4)电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,得出水由氢元素和氧元素组成。
(5)1~6分钟内阴、阳两极气体体积比大于2:1,是因为氧气溶解能力大于氢气,部分氧气溶于水,导致收集的氧气体积偏小;第7分钟后,氧气和氢气在水中溶解量均达饱和,不再继续溶解,体积比约为2:1。
(6)电解水探究水的组成,理论依据是化学反应前后元素种类不变;反应的文字表达式为:水$\xrightarrow{通电}$氢气 + 氧气。
【答案】
4. (1) 2:1 直流 负
(2) 燃着的木条 燃烧 淡蓝色 水雾 氢气
(3) 带火星的木条 木条复燃 能支持燃烧 氧气
(4) 水是由氢元素和氧元素组成的
(5) 氧气的溶解能力大于氢气,导致部分氧气溶于水 氧气和氢气在水中的溶解量均已经达到了最大
(6) 化学反应前后元素的种类不变 水$\xrightarrow{通电}$氢气 + 氧气
【知识点】
电解水实验、水的组成、气体检验
【点评】
本题全面考查电解水实验的核心知识点,既涉及气体判断、检验等基础内容,又要求分析实验数据异常的原因,兼顾基础与分析能力,是化学重要的实验题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕电解水实验展开,需明确电解水“正氧负氢、氢二氧一”的规律,结合气体检验方法、实验结论及数据异常原因分析。电解水需用直流电源,负极产生氢气、正极产生氧气,体积比为2:1;氢气可燃、氧气助燃,对应检验方法明确;实验数据异常需结合气体溶解性差异分析,实验结论依据化学反应前后元素种类不变推导。
【解析】
(1)电解水时,负极生成氢气、正极生成氧气,体积比为2:1;电解水需用直流电源,氢气在负极产生,故A气体(氢气)的试管接直流电源负极。
(2)A气体为氢气,具有可燃性,用燃着的木条检验,现象为气体能燃烧,发出淡蓝色火焰,干燥烧杯内壁有水雾,证明是氢气。
(3)B气体为氧气,具有助燃性,用带火星的木条检验,现象为木条复燃,说明氧气能支持燃烧。
(4)电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,得出水由氢元素和氧元素组成。
(5)1~6分钟内阴、阳两极气体体积比大于2:1,是因为氧气溶解能力大于氢气,部分氧气溶于水,导致收集的氧气体积偏小;第7分钟后,氧气和氢气在水中溶解量均达饱和,不再继续溶解,体积比约为2:1。
(6)电解水探究水的组成,理论依据是化学反应前后元素种类不变;反应的文字表达式为:水$\xrightarrow{通电}$氢气 + 氧气。
【答案】
4. (1) 2:1 直流 负
(2) 燃着的木条 燃烧 淡蓝色 水雾 氢气
(3) 带火星的木条 木条复燃 能支持燃烧 氧气
(4) 水是由氢元素和氧元素组成的
(5) 氧气的溶解能力大于氢气,导致部分氧气溶于水 氧气和氢气在水中的溶解量均已经达到了最大
(6) 化学反应前后元素的种类不变 水$\xrightarrow{通电}$氢气 + 氧气
【知识点】
电解水实验、水的组成、气体检验
【点评】
本题全面考查电解水实验的核心知识点,既涉及气体判断、检验等基础内容,又要求分析实验数据异常的原因,兼顾基础与分析能力,是化学重要的实验题型。
【难度系数】
0.5
登录