Question

4．如图1是改进的电解水的实验装置示意图，图2是课本中电解水的实验装置示意图．请据图回答下列问题：

（1）通电一段时间后，图2中a、b试管内气体的名称a氢气，b氧气，气体体积之比约为2：1，在某次电解水的实验中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：

时间（分钟）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
阴极产生气体体积（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
阳极生成气体体积（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

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，可能的原因是氢气与氧气的溶解性不同．
（2）用玻璃三通管将图1装置电解水时产生的气体混合在一起，点燃用该混合气吹出的肥皂泡时的实验现象是：产生剧烈的爆鸣声
（3）写出电解水的文字表达式：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气
（4）图1实验装置的优点是：仪器和装置都用生活中废旧物品制成，体现了环保与节约资源的理念；与图2装置相比，用图1装置进行该实验的主要不足之处是：两种气体的体积比观察不明确结果不够准确．

Answer 1

分析 （1）根据水电解的现象：正极产生氧气、负极产生氢气且二者体积比为1：2，结合实验操作图，判断气体的名称；根据所出现的现象考虑到氢气和氧气的水溶性可以得出答案．从氢气和氧气的溶解性不同考虑两管的体积比不符合理论值；
（2）可燃性气体与氧气混合时点燃，剧烈燃烧产生的热量不能及时散失而引起爆炸；氢气具有可燃性，不纯时点燃会引起爆炸；
（3）依据反应物生成物及条件书写反应的表达式；
（4）该装置所使用材料均来自生活废弃物，废物利用；对比两套装置，右图装置使用硬持塑料管代替左图中的滴定管；装置使用滴定管，管上的刻度便于产生气体的体积比．

解答 解：（1）a管内气体体积大于b管，说明a管内气体为氢气，b管应与电池负极相连，根据题给条件实际上体积小于1：2，应该是氧气比氢气更容易溶于水．
水在通电条件下，分解生成氢气和氧气；
（2）具有可燃性的氢气与氧气混合，混合气体称为爆鸣气，点燃时会发生爆炸；肥皂泡内为氢气和氧气的混合气体，点燃发生爆炸；
（3）依据反应物是水生成物是氢气与氧气条件是通电书写相关变化；电解水的文字表达式：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；
（4）观察左图所使用的材料，都是生活中的废弃物，废物的利用体现了环保与节约资源的理念；右图装置中的试管相同度可以方便地比较产生气体体积，便于比较两种气体体积比；
故答案为：
（1）氢气；氧气；2：1；氢气与氧气的溶解性不同；
（2）产生剧烈的爆鸣声；
（3）水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；
（4）仪器和装置都用生活中废旧物品制成，体现了环保与节约资源的理念；两种气体的体积比观察不明确结果不够准确．

点评 此题是有关水的电解的考查题，解题的关键是掌握水的点解的过程及现象，另外要注意可燃性气体与空气混合时点燃，可能引起爆炸，因此在使用具有可燃性的气体时要进行纯度检验．