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%溶液，电压为12V b.5%溶液，电压为6Vc.10%溶液，电压为12V d.10%溶液，电压为6V【问题】以石墨做电极，选择10%的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% 溶液正极气体体积/mL负极气体体积/mL第一次测量2.29.7第二次测量4.519.2第三次测量6.928.4【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，在水中全部以和的形式存在，在水中全部以和的形式存在。资料3：可与溶液反应生成。【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，被溶液吸收，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

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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

【考点】

电解水实验;

【答案】

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实验探究题困难

实验课上，同学们做了电解水的实验。

（1）实验过程中：

①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为。

②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到(填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。

（2）电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠，目的是。

一小组做电解水实验时，在水中加了氯化钠，该小组发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究活动吧！

【提出问题】

加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？

【查阅资料】

①氯气(Cl₂)：黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水能溶解2体积Cl₂。

②石墨电极不参与反应

【提出假设】

（3）假设1：电极上分别生成了氧气和氯气：

假设2：电极上分别生成了氢气和氧气：

假设3：。

【设计实验】

（4）该小组仍然用如图装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。

实验步骤

实验现象

解释或结论

①按照如图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体的颜色。

a试管收集到黄绿色气体

b试管收集到无色气体。

通过对气体颜色的分析，说明假设肯定是错误的。

②用拇指堵住b试管，移近点燃的酒精灯，松开拇指。

听到轻微爆鸣声

证明b试管中收集的气体为氢气。

【实验结论】

（5）加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了。

【反思与评价】

（6）用电解水探究水的组成实验，你认为在电解水时(选填“可以”或“不可以”)加入少量的氯化钠，原因是。

实验探究题容易

2. 水是由组成，水是由水分子构成。

填空题容易

3. 图为电解水的实验装置，向装置中加水至充满管a和管b，关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。实验现象如图所示，可以推断与b管相连接的是电源的极（填“正”或“负”）。检验a管中气体的方法是（写出操作、现象及结论）

填空题容易