Question

18．【提出问题】水的化学式为H₂O，它能不能是HO或者HO₂或者是其他呢？
【探究课题】水化学式的推导过程．
我的假设：水的化学式是H₂O，或者是HO，或者是HO₂．
【探究准备】精密电解水设备．
【探究过程】（1）用精密电解水设备电解水，同时测定两试管中逸出气体的体积，记录在下表中：

时间/min 体积/mL	1	2	3	4	5	6	7	8
连电源负极的管（A）中气体	6	12	20	29	39	49	59	69
连电源正极的管（B）中气体	2	4	7	11	16	21	26	31

（2）分析上表中数据可知：电解水时，在与电源负极相连的试管中收集到的氢气的体积较多，与电源正极相连的试管中收集到的氧气的体积少，从第4分钟开始生成的氢气和氧气的体积比为2：1．
（3）查阅资料可知：在标准状况下，氢气的密度是0.089g•L^-1，氧气的密度是1.429g•L^-1．由此可计算出生成的氢气和氧气的质量比约为1：8．
（4）利用化合物里各元素质量比的算法，设水的化学式为H_xO_y，根据各元素的质量比=各元素相对原子质量×相应原子个数乘积之比，得出水中氢、氧元素质量比为x：16y，所以有：x：16y=1：8，解得：x：y=2：1．
【探究结论】
水的化学式是H₂O．

Answer 1

分析 （2）根据表中数据分析每分钟内负极与正极生成气体的体积比等于2：1．
（3）根据“正氧负氢，氢二氧一”，根据m=ρv，即可计算两者的质量比．
（4）根据化合物中元素质量比的计算方法来分析．

解答 解：（2）由表中数据可计算出从第4分钟开始，相同时间内收集到的氢气和氧气的体积比约为2：1，
（3）电解水时生成的氢气和氧气的质量比约为$\frac{2×0.089g•{L}^{-1}}{1×1.429g•{L}^{-1}}$≈1：8；
（4）由题中信息可知，由水的化学式H_xO_y可得水中氢、氧两元素的质量比为$\frac{x×1}{16y}$=$\frac{x}{16y}$，因此x：16y=1：8，
得x：y=2：1，
【探究结论】即水的化学式为H₂O．
答案：【探究过程】（2）2：1；  （3）1：8；
（4）x：16y；  x：16y=1：8；  2：1；
【探究结论】H₂O．

点评 解答本题的关键是要掌握电解水的实质，才能对问题做出正确的判断和解答．