Question

某同學制作了如圖所示的簡易電解水裝置，進行家庭小驗（注：該裝置氣密性良好，且反應(yīng)一段時間后停止通電，A、B管內(nèi)液面均高于圖中D線）．請根據(jù)要求回答問題：
（1）閉合開關(guān)后觀察到①A、B管內(nèi)的現(xiàn)象是

電極上出現(xiàn)氣泡，一段時間后，管A和管B中所收集的氣體體積比約為1：2

．②C管中的現(xiàn)象是

液面上升

，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是

水通電分解生成的氫氣和氧氣使AB管內(nèi)壓強增大，把水壓入C管中，所以C管內(nèi)液面上升

．
（2）A、B管內(nèi)生成的氣體聚集在上部的原因是

氫氣和氧氣的密度比水小，且氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水．

．
（3）若檢驗A管內(nèi)生成的氣體應(yīng)該用

帶火星的木條

．
（4）B中的氣體點燃前一定要

驗純

．
（5）電解一段時間后，若A極上方收集到10mL氣體，理論上B極上方應(yīng)當收集到

20

mL氣體．
（6）電解水實驗證明了水是由

氫元素

和

氧元素

組成．
（7）寫出電解水的表達式

2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂ ↑

．

Answer 1

分析：（1）電解水所觀察到的現(xiàn)象，回答實驗現(xiàn)象時，要注意圖中正負極連接的情況；
（2）綜合各方面的性質(zhì)，解釋氣體聚集于容器上部的原理；應(yīng)突出氣體不溶或難溶于水；
（3）氧氣的檢驗，能使帶火星木條復(fù)燃，氣體為氧氣．

解答：解：（1）閉合開關(guān)后，電路接通，水開始被電解放出氫氣和氧氣，A管連接電源正極產(chǎn)生氧氣，B管產(chǎn)生氫氣．
②水不斷被分解而放出氫氣和氧氣（2H₂0

通電  .

2H₂↑+O₂↑），產(chǎn)生的氣體使A、B管內(nèi)壓強增大，（或AB管內(nèi)氣壓增大，大于管外大氣壓，并分析討論，合理即可）把管內(nèi)液體壓至連通器的C管內(nèi)．
（2）分解出的氫氣難溶于水、氧氣不易溶于水，氫氣和氧氣的密度比水小；在重力作用下，氣體聚集于容器上部．
（3）A管與電源正極相連，產(chǎn)生氣體為氧氣，檢驗氧氣通常使用帶火星的木條，能使木條復(fù)燃則為氧氣．
（4）B中的氣體是氫氣，具有可燃性，點燃時可能發(fā)生爆炸，因此點燃前一定要 驗純．
（5）電解水正負極氣體的體積比為1：2，A極收集的是氧氣，收集到10mL氣體，理論上B極氫氣的體積應(yīng)為 20mL氣體．
（6）電解水實驗證明了水是由 氫元素和 氧元素組成．
（7）水在通電條件下生成氫氣和氧氣，化學方程式為 2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂ ↑
故答案為：（1）①電極上出現(xiàn)氣泡，一段時間后，管A和管B中所收集的氣體體積比約為1：2．②液面上升；水通電分解生成的氫氣和氧氣使AB管內(nèi)壓強增大，把水壓入C管中，所以C管內(nèi)液面上升；
（2）氫氣和氧氣的密度比水小，且氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水；
（3）帶火星的木條．（4）驗純．（5）20．（6）氫元素 氧元素．
（7）2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂ ↑

點評：正極產(chǎn)生的氣體為氧氣，使用帶火星木條檢驗，負極產(chǎn)生的為氫氣．可簡單記作：正氧負氫 一比二，這里的比是體積比