1. 下图是电解水的装置,结合所学知识,完成下列问题:

(1) 其中A试管应该与电极的极相连。通电一段时间后,B试管中收集到的气体是,A试管和B试管中收集到的气体的体积比约等于
(2) B试管中气体的检验方法为
(3) 写出该反应的文字表达式
【考点】
电解水实验;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
真题演练
换一批
1.

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
3.

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6V

c.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

2.2

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,在水中全部以的形式存在,在水中全部以的形式存在。

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