题目内容
【题目】实验是化学学习的一种重要手段,如利用电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题:
(1)通电后两极上都有气泡冒出,负极产生的气体是_______,由于这是一种具有_________性的气体,因此点燃前必须________。正极产生的气体是_______。
(2)实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠,目的是________。
(3)水通电后发生的表达式为____________。该实验得出水是由____________两种元素组成的结论。
(4)在某次电解水的实验中加入了少量的NaOH溶液,测得了分别与电源正 负两极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下:
仔细分析以上实验数据,1~6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2:l,可能的原因是___________,从第7分钟开始,每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2:l,可能的原因是 ____________.
【答案】氢气(或H2)可燃检验其纯度氧气(或O2) 增强水的导电性水氢气+氧气(或H2OH2+O2)氢氧氧气在水中的溶解性大于氢气两气体溶解已达到最大限度,都不再溶解了
【解析】
根据电解水的实验现象和结论回答,电解水生成氢、氧两种气体,说明水是由氢氧元素组成的;电解水生成负极生成氢气和正极氧气的体积比是2:1,结合生成气体的性质分析误差。
(1)因为水电解后正极产生氧气,负极产生氢气,故通电后电极上出现气泡,正极产生的是氧气,负极产生的氢气,氢气具有可燃性,点燃前一定要检验纯度;(2)硫酸和氢氧化钠是电解质,导电性较强,因此实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠,目的是增加水的导电性;(3)水通电后产生氢气和氧气,发生的表达式为:水氢气+氧气(或H2OH2+O2);反应前后元素种类不变,生成物中有氢元素和氧元素,故水是由氢、氧元素组成的化合物;(4)1~6min内,由于阴极产生的氢气的溶解性小于阳极产生的氧气的溶解性,致使气体体积之比大于2:1,而从第7min开始,氢气和氧气均已达到饱和,每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2:1。
【题目】(题文)某化学兴趣小组同学往NaOH溶液中滴加无色酚酞溶液时,发现溶液变成红色,可是过了一会儿红色消失,重新恢复为无色。于是该小组在老师指导下对这一现象进行了探究。
(提出问题)
溶液的红色为什么会变成无色呢?
(猜想与假设)
猜想一:可能是所用的酚酞溶液变质了。
猜想二:可能是NaOH与空气中的CO2反应了。
猜想三:可能是酚酞与空气中的O2反应了。
猜想四:可能是与NaOH溶液浓度大小有关。
(讨论交流)
小组同学集体讨论后认为猜想一______(填“合理”或“不合理”),原因是____。
(查阅资料)
对于猜想二,大家认为是错误的。如果是NaOH与空气中的CO2反应了,就会生成Na2CO3Na2CO3俗称纯碱,查阅资料得知Na2CO3溶液呈碱性,pH约为10~11.9,能使酚酞溶液变红,且红色不会消失。
(设计并实验)
(1)为了验证猜想三,小组同学先往如图装有NaOH溶液的试管中,从b处通入密度比空气大的稀有气体,将试管内的空气排尽。然后通过注射器滴入无色酚酞溶液,观察到溶液变成红色,过一会儿红色仍然
消失。则猜想三_______。(填“正确”或“错误”)
(2)为了验证猜想四,小组同学继续进行实验探究,并得出了实验结论,请你帮助该小组完成下表。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
______ | ______ | 猜想四是正确的。红色褪去变成无色是因为NaOH溶液浓度过大造成的。 |
(拓展延伸)
小组同学百度“酚酞”得知,酚酞(以H2In表示)其实是一种极弱的酸,遇碱溶液变红的变化可表示为:H2In(无色) In2﹣(红色),据此信息写出H2In遇NaOH溶液变红的化学反应方程式______。