Question

【題目】學(xué)習(xí)水的組成這一課題后，同學(xué)們己經(jīng)知道水在通電的條件下能生成氫氣和氧氣。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)對(duì)電解水的實(shí)驗(yàn)很感興趣，很想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論。于是在征得老師同意后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下:

電解時(shí)間/min	2	4	6	8	10	12	14	……
負(fù)極生成氣體體積/mL	7	15	23	31	39	47	55	……
正極生成氣體體積/mL	2	5	9	13	17	21	25	……

電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是多少？如果你是這次實(shí)驗(yàn)的參與者、請(qǐng)認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么問題？推測(cè)產(chǎn)生這一間題的可能原因。

Answer 1

【答案】氫氣和氧氣的理論體積比為2:1; 發(fā)現(xiàn)的問題:氫氣和氧氣實(shí)際的體積比和理論體積比不符;也可答:電解水負(fù)極與正極產(chǎn)生的氣體體積比與理論體積比不相等，大于2:1;從第四分鐘起，每?jī)煞昼妰?nèi)負(fù)極與正極生成氣體的體積比與理論體積比相等。其它合理答案均可。可能原因?yàn)?/span>:氧氣在水中的溶解度比氫氣在水中的溶解度大。也可答:氧氣比氫氣易溶于水;生成的氧氣與電極反應(yīng)。其它合理答案均可。

【解析】由題意，可以書寫化學(xué)方程式2H2O2H2↑+O2↑，則可知電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是2：1；但從題目中的表格，可發(fā)現(xiàn)問題：氫氣和氧氣實(shí)際的體積比和理論體積比不符，大于2：1，即氧氣較少；發(fā)現(xiàn)的問題:氫氣和氧氣實(shí)際的體積比和理論體積比不符;也可答:電解水負(fù)極與正極產(chǎn)生的氣體體積比與理論體積比不相等，大于2:1;從第四分鐘起，每?jī)煞昼妰?nèi)負(fù)極與正極生成氣體的體積比與理論體積比相等。其它合理答案均可。可能原因?yàn)?/span>:氧氣在水中的溶解度比氫氣在水中的溶解度大。也可答:氧氣比氫氣易溶于水;生成的氧氣與電極反應(yīng)。其它合理答案均可。