水被誉为物质世界中的灵魂，知冷知热，而且还能减压。

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1. 水被誉为物质世界中的灵魂，知冷知热，而且还能减压。

(1) 图A中热水的作用：，图B的实验目的：。

(2) 上述实验过程中，水温明显升高的是（填序号）。

(3) 上述实验过程中，水发生化学变化的是图B、图C、图E请写出发生反应的化学方程式。分别为：、、。

(4) 上述图E中反应开始后，漏斗中的液面将（填上升或下降）。

(5) 若在负极收集到8g气体，则正极收集到气体的质量为多少？（简要书写计算过程）

【考点】

氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象; 电解水实验; 溶解时的吸热或放热现象; 化学方程式的书写与配平;

【答案】

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实验探究题困难

重庆一中化学小组以石墨做电极．对电解水实验进行了如下探究。

（1）用图一装置进行实验，写出电解水反应的化学反应式，当A、B电极上均有气泡产生时，C中液面（填“上升”、“下降”或“不变”）。

（2）电解纯水的速率较慢，可通过改变电压、加入 $\text{[math]}$ 固体等方法提高电解水的速率．小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图二所示，电解水速率最快的组合是（填序号）。

a.5% $\text{[math]}$ 溶液，电压为12V

b.5% $\text{[math]}$ 溶液，电压为6V

c.10% $\text{[math]}$ 溶液，电压为12V

d.10% $\text{[math]}$ 溶液，电压为6V

【问题】以石墨做电极，选择10%的 $\text{[math]}$ 溶液进行电解水实验，测得数据如表一所示。发现正负两极气体体积比远小于1：2．体积比异常的原因是什么呢?

表一：

时间/每次间隔2分11秒	10% $\text{[math]}$ 溶液
时间/每次间隔2分11秒	正极气体体积/mL	负极气体体积/mL
第一次测量	2.2	9.7
第二次测量	4.5	19.2
第三次测量	6.9	28.4

【信息】

资料1：在20℃、1个标准大气压下，1体积水中分别最多可溶解约0.018体积的氢气和0.031体积的氧气。

资料2：溶液不显电性， $\text{[math]}$ 在水中全部以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的形式存在， $\text{[math]}$ 在水中全部以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的形式存在。

资料3： $\text{[math]}$ 可与 $\text{[math]}$ 溶液反应生成 $\text{[math]}$ 。

【猜想】

猜想一：氧气比氢气更易溶于水，导致体积比小于1：2

猜想二：石墨电极与氧气反应生成 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 被 $\text{[math]}$ 溶液吸收，导致体积比小于1：2

【实验】

（3）①图一电解水装置中水的总体积为100mL，假设氢气和氢气在水中溶解达到最大值，则表一第三次电解水实际产生的氧气和氢气的体积比为，仍小于1：2，说明导致体积比异常原因不止氢气和氧气在水中的溶解性差异。

②为了验证猜想二，甲同学利用数字化实验设备测定反应后液体中离子个数比为（填序号），证明猜想二也成立。

a.1：1 b.1：6 c.1：1.5 d.2：1

【反思】

（4）为使电解水反应准确高效，选择电极材料时应综合考虑多方因素，所以适合的电极材料应具备以下哪些性质（填序号）。

a.导电性好

b.价格昂贵

c.与氢氧化钠发生反应

d.不与氢气或氧气反应

实验探究题困难

附中某化学兴趣小组对“铁丝在氧气中燃烧”实验中影响铁丝燃烧剧烈程度的因素进行了探究。

【查阅资料】

Ⅰ．日常生活中的铁制品都含有少量杂质碳；

Ⅱ．含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒反应生成的二氧化碳气体在熔融物质中形成气泡，熔融物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。

【猜想与假设】

猜想①：氧气浓度越高，铁丝燃烧越剧烈；

猜想②：铁丝与氧气的接触面积越大，铁丝燃烧越剧烈；

猜想③：铁丝中的含碳量越低，铁丝燃烧越剧烈。

【进行实验】

实验一：取三根材质、长短、直径相同的铁丝，分别在不同体积分数的氧气中实验。实验现象如表1所示。

表1铁丝在不同浓度氧气中燃烧

$\text{[math]}$ 体积分数	90%	70%	60%	55%
实验现象	燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好	燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功	燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功	难以燃烧，只是发红

（1）该直径铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是________（填“>”、“<”或“=”）55%，且氧气浓度越________，燃烧现象越剧烈，证明猜想①正确。

实验二：另取3根材质、长短、直径都相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如下图所示实验。

（2）铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。________（填编号，下同）最剧烈，________最不剧烈，由此证明猜想②正确。

实验三：再取材质、长短、直径都相同，但含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。实验现象如表2所示。

表2不同含碳量的铁丝燃烧

含碳量不同的铁丝	纯铁丝	含碳0.05%的铁丝	含碳0.2%的铁丝	含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象	无火星四射，熔断	剧烈燃烧，极少火星	剧烈燃烧，少量火星	______

（3）表中含碳0.6%的铁丝燃烧现象是________。

（4）铁丝在氧气中燃烧的文字（或符号）表达式为________。

（5）铁丝中含碳量越高，燃烧的现象越________，证明猜想③错误。

【反思与评价】

（6）如图是小组同学进行实验时铁丝末端系火柴的几种方式，其中更能提高实验成功率的方式是______（填序号）。

实验探究题普通

3. 回答下列问题

(1) 如图：实验甲中，铁丝燃烧的文字或符号表达式为；

(2) 实验乙中，硫燃烧产生色火焰；

(3) 两个集气瓶中放水的作用(“相同”或“不相同”)。

实验探究题普通