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: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。
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:电极上分别生成了和。
【设计实验】
(4)该小组仍然用如上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。
【实验反思】
(5)该小组发现通电除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠 , 请试着写出在水中加入氯化钠时通电发生反应的文字表达式:;
【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。
人类日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示),观察到火焰呈色,然后在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有水雾且烧杯外壁发热。
【活动二】用电解法探究水的组成
该兴趣小组利用(如图2所示)的装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)。
【查阅资料】水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用,本身不参与反应。
(2)接通直流电源,正负电极附近都有气泡产生,写出水电解的符号表达式。
【实验结论】
(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是。
【活动三】探究影响电解水速率的因素
(4)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生20mL氢气所需时间(如图3所示)。
①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是。
③除了上述因素外,你认为还有哪些因素会影响电解水的速率:(写一点即可)。
②接通电源后,观察到电极附近有产生。一段时间后,在正、负极分别收集到的气体的体积比约为。