Question

5．梧州市某中学化学学习小组的同学，在进行电解水试验时发现他们的装置只有一端有气体产生，且溶液颜色逐渐加深．
对此异常现象，小吴同学认为是电源正负极接反了的原因．要证明小吴的猜想，应该进行的操作是将连接电源正负极的导线对调后，重新连接再进行实验．经过修正，大家完成了电解水的实验．体验到“电解”这种新实验手段的威力后，大家意犹未尽，决定继续深入探究．
【探究活动一】
小吴将水换成食盐水进行电解，A、B两个试管都收集到气体．试管A收集到的是无色可燃性气体，则该气体是氢气．
【问题与猜想】
试管B收集到的气体可能是什么呢？请你根据质量守恒定律进行大胆猜测，并将所有可能的属于单质气体的化学式填写在横线上O₂、Cl₂↑．
【实验与结论】
若小周用pH试纸测出电解后溶液的pH为12，说明该溶液呈碱性，则电解食盐水的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【探究活动二】
小周将原装置的电极都改为铜片进行食盐水的电解，结果发现溶液颜色变蓝．
【问题与猜想】
为什么溶液会变蓝色？小施认为可能是铜片变成铜离子进入溶液中的原因．
【实验与结论】
小施取少量蓝色溶液放入试管中，滴入氢氧化钠溶液后，观察到有蓝色沉淀生成的现象，证明了自己的猜想正确．你还有其他证明溶液中含Cu ²⁺的方法吗？请写出你的方法和结论把铁放入溶液中，有红色固体产生．
【回顾与反思】
经过上述拓展探究实验，同学们学会了用身边的物质进行探究的方法，体验到了开拓思路大胆探究的乐趣，感受到了化学的神奇魅力，根据上述所进行的实验，请写出你还想探究的一个问题电解水试验中出现的深色物质是什么？用其他物质如醋酸代替水进行实验，或换成其他电极进行电解．

Answer 1

分析 根据题中信息进行分析解答；
【探究活动一】电解食盐水，得到的气体能够燃烧，气体具有可燃性；
【问题与猜想】根据气体的性质，结合质量守恒推测气体物质；
【实验与结论】根据以上分析，归纳出食盐水电解发生反应的化学方程式．
【实验与结论】根据铜离子是蓝色的，利用金属活动性顺序分析解答；
【回顾与反思】

解答 解：
根据题中信息可知：要证明小吴的猜想，应该进行的操作是将连接电源正负极的导线对调后，重新连接再进行实验，
【探究活动一】电解食盐水，反应前的物质食盐和水中共有Na、Cl、H、O四种元素，因此电解出的可燃性气体为氢气；
【问题与猜想】电解食盐水，反应前的物质食盐和水中共有Na、Cl、H、O四种元素，由质量守恒定律可以推测，试管B收集到的气体可能是氧气、氯气；
【实验与结论】若小周用pH试纸测出电解后溶液的pH为12，说明该溶液呈碱性；食盐水通电电解，生成了可燃性气体氢气和黄绿色不支持燃烧的气体单质氯气以及能使无酚酞变红的氢氧化钠；根据质量守恒定律，反应物应为氯化钠和水，化学方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【实验与结论】小施取少量蓝色溶液放入试管中，滴入氢氧化钠溶液后，观察到有蓝色沉淀生成的现象，证明了自己的猜想正确．证明溶液中含Cu ²⁺的方法是：把铁放入溶液中，有红色固体产生；
【回顾与反思】经过上述拓展探究实验，同学们学会了用身边的物质进行探究的方法，体验到了开拓思路大胆探究的乐趣，感受到了化学的神奇魅力，根据上述所进行的实验，还想探究的一个问题是：电解水试验中出现的深色物质是什么？用其他物质如醋酸代替水进行实验，或换成其他电极进行电解．
答案：将连接电源正负极的导线对调后，重新连接再进行实验；
【探究活动一】氢；
【问题与猜想】O₂、Cl₂↑；
【实验与结论】碱；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【实验与结论】有蓝色沉淀生成；把铁放入溶液中，有红色固体产生；
【回顾与反思】电解水试验中出现的深色物质是什么？用其他物质如醋酸代替水进行实验，或换成其他电极进行电解

点评 根据质量守恒定律，任何化学变化前后，元素的种类不变；利用这一特点，可使用质量守恒定律对反应前后的物质进行推测．