Question

15．水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水．
（1）小红利用图①所示的装置探究水的组成．通电一段时间后，试管B中所收集的气体为氧气，该实验说明水是由氢元素、氧元素组成的．
（2）如果该实验中有一试管中收集4ml气体，则同时另一试管中收集的气体体积是2或8 ml
（3）欲除去不溶于水的泥沙，应采用的装置如图②所示，其中小卵石、石英沙和膨松棉的作用是过滤．
（4）2007年10月，我国首次月球探测工程圆满成功．“嫦娥二号”月球探测卫星（如图③所示）的燃料和助燃剂分别是液氢和液氧，氢气作为燃料最突出的优点是无污染等．
（5）小亮同学利用图④装置验证水的组成．A、B是两个连通并带有刻度的玻璃管（上端是带开关的尖嘴管），C为连接在A、B中间的长颈漏斗，A、B下端是与直流电源相连的两个电极．在向上装置倒入水前开关均为关闭状态．按下列的实验步骤填空：
①向装置倒入水的操作是先将开关打开，然后将水从C处倒入装置中，当水充满两边玻璃管时，将开关关闭．
②打开电源开关，几分钟后在A、B管中生成的气体的体积如图所示．则B管中的气体是氢气．证明B管中的气体的最简便的方法是用燃烧的木条进行检验，若气体燃烧并发出淡蓝色的火焰，证明该气体是氢气．
③你认为小亮使用的装置和小红的装置相比其突出优点是便于检验气体等．

Answer 1

分析 （1）根据电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，较少；与负极相连的试管生成的是氢气，较多，结合质量守恒定律分析；
（2）氢气的体积是氧气体积的2倍，据此分析解答；
（3）除去不溶性杂质用过滤法；
（4）根据氢能源的优点分析；
（5）本题主要考查电解水实验的现象和结论，还涉及实验的操作步骤和要领，解题时要依据所学知识和实验经验来解答．在电解水实验中，可观察到的现象有：正极的气体体积少，能使带火星的木条复燃，负极的气体体积多，能燃烧，而且体积多的是少的二倍．根据以上现象可推出正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气．

解答 解：（1）由电解水的实验装置可知，试管B中所收集的气体是电源的正极产生的气体较少是氧气；该实验电解水生成了氢气和氧气，说明水是由氢、氧两种元素组成的；故填：氧气；氢元素、氧元素
（2）负极与正极产生的气体之比是2：1．试验时若氧气是4mL，则氢气是8mL；若氢气是4mL，则氧气是2mL；故填：2或8；
（3）在净化水时，我们用小卵石、石英沙和膨松棉过滤除去水中的不溶物；故填：过滤；
（4）氢气燃烧产物是水，因此无污染，另外具有资源丰富，热值高的优点；故填：无污染等；
（5）①在向装置倒入水时，必须把开关打开，目的是排出其中的空气，如果开关不打开，水就不能充满管子，从长颈漏斗C处加入水较为方便，当水充满管子的时候即可关闭开关；
②通过观察图可以发现：A管气体少，所收集的气体是氧气，B管气体多，所收集的气体是氢气，因为氢气具有可燃性，点燃能燃烧因此可以用燃着的木条检验；
③使用硝亮的装置实验时，手不用直接接触有腐蚀性的电解液、方便两极气体的检验灯；
故答案是：①打开、C、关闭；
②氢气、用燃烧的木条进行检验，若气体燃烧并发出淡蓝色的火焰，证明该气体是氢气；
③便于检验气体等．

点评 本题难度不大，掌握电解水的实验现象、结论（正氧负氢、氢二氧一）是正确解答本题的关键．