1.

某化学实验小组在“探究水的组成”实验中,请你参与:

【提出问题】水是由什么元素组成的呢?

【实验设计】该小组选用以下J1202型学生电源,并设计了如图所示的实验装置:

   

【实验步骤】

步骤1:把图中导线①②分别与学生电源连按。

步骤2:关闭两支玻璃管上方的活塞,打开电源、选择12V的输出电压。

步骤3:电解一段时间后,观察并比较管内气体的量。然后关闭电源,慢慢打开两支玻璃管上方的活塞,用燃着的小木条先后分别放在两支玻璃管的尖嘴口检验。

【观察现象】

(1)电解时,两个电极上都有________产生。

(2)甲管与乙管内气体的体积比约为________。

(3)关闭电源后,用燃着的小术条检验时,现象是:

A处________,B处________。

【实验结论】

电解后产生了氧气和氢气;

(4)水是由________组成的。

【讨论与交流】

(5)该反应的化学方程式是________(注明反应条件)

(6)该学生电源有2v~16v共八档输出电压,电解水时选择哪个电压最为合适呢?请你利用本装置进行探究,简单写出你的设计方案(操作方法和观察要点等)。

【考点】
电解水实验;
【答案】

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1.

某化学兴趣小组以“生命之源--水”为主题开展项目式学习。

【任务一】探究水的组成

某兴趣小组同学利用图1所示装置来验证水的组成。

①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液,从A中的大圆孔注入;

②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带钋头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面 上升,直至水充满正负两极;

③接通电源,仔细观察实验装置中的现象;

④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。

(1)步骤①,在水中加入氢氧化钠的作用是

(2)步骤②的目的是

(3)步骤③中的现象有:B、C 电极上均有气泡产生;A 中液面 (填“上升”“下降”或 “不变”)。步骤④检验气体时,将从出气口2处抽取的气体靠近燃着的木条,观察到的现象是

(4)写出电解水的符号表达式

【任务二】探究水蒸气与铁粉的反应

为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁粉反 应,模拟实验装置如图2所示。吹泡器吹出的气泡不断往上升,用燃着的木条去点气泡,发现气泡能被点着,同时生成四氧化三铁。

(5)为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰,实验开始时,应先点燃 (选填“A” 或 “B”)处酒精灯或酒精喷灯。

(6)玻璃管中反应的符号表达式为

实验探究题 普通
3.

为探究水的组成及变化,兴趣小组同学利用图装置进行电解水实验,先在电解水器玻璃管里加满水,再接通直流电源。

【实验现象】

(1)通电后,甲玻璃管中气泡首先出现的位置在(选填“a”、“b”或“c”)处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为

(2)切断电源后,打开乙处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,观察到的现象是

【实验结论】

(3)本实验得出的结论是

(4)反应的符号表达式是

【实验改进】

(5)电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入NaOH增强导电性,NaOH本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是:NaOH溶液浓度和电压分别为(NaOH溶液选填"“5%”或“10%”、电压选填“6V”、“9V”或“12V”)。

(6)兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验并添加Ca(OH)2(石灰水的成分)增强水的导电性。连接电源,发现正极附近出现明显的白色浑浊。小组同学认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊,因为石墨的组成元素为碳元素。同学们用金属铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象,电解过程出现浑浊的主要原因是

【反思评价】同学们不但探究了水的组成,得出正确结论,还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会!

实验探究题 普通