Question

小華是個(gè)非常愛動(dòng)腦的同學(xué)，做溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華觀察得非常仔細(xì)，以下是他們小組觀察、記錄并思考的一些問題：
（1）電解水時(shí)，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是

增強(qiáng)水的導(dǎo)電性

．
（2）經(jīng)過溶液的學(xué)習(xí)后，小華明白了不是所有的溶液都能導(dǎo)電的道理，下列物質(zhì)加入水中充分振蕩后能導(dǎo)電的是

CD

A．蔗糖       B．植物油       C．高錳酸鉀       D．碳酸鈉
（3）溶液能否導(dǎo)電是由溶質(zhì)在溶劑中分散的微粒不同而決定的，能導(dǎo)電的溶液是因?yàn)檫@些溶液中溶質(zhì)以

離子

（填“分子”或“離子”）形式分散，這類物質(zhì)在溶劑中的分散過程可簡捷地用電離方程式來表示，如硫酸在水中的分散過程可簡捷地用電離方程式H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-米表示，那么氫氧化鈉在水中的電離方程式可表示為

NaOH=Na⁺+OH^-

．
（4）若某氫氧化鈉溶液中鈉離子和水分子的個(gè)數(shù)比為1：20，則該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

10%

．（不要求計(jì)算過程）
（5）做氯化鈉溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華不僅看到燈泡亮了，還觀察到與電解水相似的現(xiàn)象：兩根石墨電極上都出現(xiàn)了氣泡．這激發(fā)了小華探究氣泡成分的欲望．請(qǐng)你一起參與小華的探究活動(dòng)吧！
【提出問題】氯化鈉溶液通電時(shí)石墨電極上分別生成了什么氣體？
【查閱資料】Cl₂是黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體，常溫下1體積水能溶解2體積Cl₂．
【提出假設(shè)】假設(shè)1：電極上分別生成了氫氣和氯氣；
假設(shè)2：電極上分別生成了氧氣和氯氣；
假設(shè)3：電極上分別生成了氫氣和氧氣．以上假設(shè)的依據(jù)是

化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變

．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小紅決定用電解水的裝置重做氯化鈉溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)分別收集氯化鈉溶液通電
時(shí)兩個(gè)電極上產(chǎn)生的氣體．
【收集證據(jù)】觀察氣體顏色，剛?cè)贾�的木條檢驗(yàn)收集到的無色氣體，
發(fā)現(xiàn)氯化鈉溶液在通電條件下產(chǎn)生了兩種氣體．
【實(shí)驗(yàn)分析】若一支試管中收集劍的氣體為黃綠色，另一支試管中收集到的氣體能支持燃燒，則假設(shè)

1

成立：若兩支試管內(nèi)收集到了兩種不同的無色氣體，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑

．
實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)l成立，并且氯化鈉溶液通電時(shí)還生成了氫氧化鈉，請(qǐng)寫出氯化鈉溶液通電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
【反思與評(píng)價(jià)】聯(lián)想電解水的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為在電解水時(shí)

不可以

（填“可以”或“不可以”）加入少量的氯化鈉溶液，原因是

產(chǎn)生氣體中含有氯氣

．

Answer 1

分析：（1）電解水時(shí)，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；
（2）根據(jù)溶液導(dǎo)電的原理是有自由移動(dòng)離子進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)溶液導(dǎo)電的原理是有自由移動(dòng)離子以及氫氧化鈉在水中的電離出鈉離子和氫氧根離子進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)氫氧化鈉溶液中鈉離子和水分子的個(gè)數(shù)比為1：20，求出氫氧化鈉和水的質(zhì)量比從而求出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行解答；
（5）【提出假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律來解答；
[實(shí)驗(yàn)分析]氧氣不能燃燒，氫氣可以燃燒，氯氣為黃綠色的氣體；
【反思評(píng)價(jià)】氯化鈉能夠分解產(chǎn)生氣體，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

解答：解：（1）電解水時(shí)，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；
（2）只有自由移動(dòng)的帶電離子才可能導(dǎo)電，所以能夠在水中電離產(chǎn)生陰陽離子的物質(zhì)有高錳酸鉀和碳酸鈉，所以水中充分振蕩后能導(dǎo)電的是高錳酸鉀和碳酸鈉；
（3）溶液導(dǎo)電的原理是有自由移動(dòng)離子，所以能導(dǎo)電的溶液是因?yàn)檫@些溶液中溶質(zhì)以離子形式分散；氫氧化鈉在水中的電離出鈉離子和氫氧根離子，電離方程式可表示為NaOH=Na⁺+OH^-；
（4）氫氧化鈉溶液中鈉離子和水分子的個(gè)數(shù)比為1：20，所以氫氧化鈉和水的質(zhì)量比為40：18×20，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

40

40+18×20

×100%=10%；
（5）[提出假設(shè)]根據(jù)氯化鈉溶液中含有的離子，結(jié)合質(zhì)量守恒定律而做出的推斷；
[實(shí)驗(yàn)分析]若觀察到一支試管中收集的氣體為黃綠色，另一支試管中收集到的氣體能被點(diǎn)燃，則說明該氣體為氯氣和氫氣，及假設(shè)1正確；加入酚酞變紅說明含有氫氧化鈉，可以得出的答案；
[反思評(píng)價(jià)]氯化鈉能夠分解產(chǎn)生氫氣和氯氣，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以不能加入氯化鈉；
故答案為：（1）增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；
（2）CD；
（3）離子；NaOH=Na⁺+OH^-；
（4）10%；
（5）【提出假設(shè)】化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；
【實(shí)驗(yàn)分析】1；2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；
2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
【反思與評(píng)價(jià)】不可以；產(chǎn)生氣體中含有氯氣．

點(diǎn)評(píng)：知道電解水實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，及實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)，加入氫氧化鈉或是硫酸能夠增強(qiáng)導(dǎo)電性，加速分解．能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合質(zhì)量守恒定律來書寫化學(xué)方程式．