题目内容

某化学兴趣小组的同学设计了下图所示的简易的电解水实验装置，进行家庭小实验，并测得两管中逸出的气体体积如下表：

时间

1

2

3

4

5

6

7

8

连接电源负极的量筒A中气体

6

12

18

24

30

36

42

48

连接电源正极的量筒B中气体

2

4

6

9

12

15

18

21

 

（1）该实验A、B管内收集到的气体分别是????????????? ，该装置气密性良好、读数正确，但两管中的气体体积比并不完全符合理论比值，可能的原因是???????????????????????????????????????? ；

（2）电解时观察到A、B管中的液面均下降的同时，又观察到水槽中的液面上升，请用理化知识解释，水槽中液面上升的原因是???????????????????????? 。

 

【答案】

（1）H2、O2，在水中氧气比氢气溶解的稍多(部分氧气与电极发生反应等合理即可)

（2）2H2O2H2↑+O2↑，通电分解的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和，氢气和氧气的密度比水小，所占的体积比分解的水的体积就大，又因为氢气难溶于水氧气不易溶于水，所以，A、B管内有一部分水会被排到水槽中，水槽中的液面就会上升。

【解析】

试题分析：（1）电解水实验中与正极产生的是氧气，用带火星的小木条检验，负极产生的是氢气，可用燃烧法检验，正负两极气体的体积比为1:2? ，质量比为8:1 ，该实验能得出水是由氢元素和氧元素组成的结论；由于氢气与氧气的溶解度不同，在水中氧气比氢气溶解的稍多，故开始时两管中的气体体积比并不完全符合理论比值；

（2）通电分解的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和，氢气和氧气的密度比水小，所占的体积比分解的水的体积就大，又因为氢气难溶于水氧气不易溶于水，所以，A、B管内有一部分水会被排到水槽中，水槽中的液面就会上升。

考点：电解水实验

 

练习册系列答案
相关题目
12、碳酸氢钠（NaHCO3）俗称小苏打，常用于食品和医药工业．某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行探究．
实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH为10，由此可知碳酸氢钠溶液呈
碱
性．
实验二：探究碳酸氢钠的热稳定性
[查阅资料]碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质．
[进行实验]为验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的  碳酸氢钠到铜片上加热，如右图所示．
（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有
有水珠
．
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊．写出该反应的化学方程式
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
．
（3）兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3．
①他们猜想的依据是
根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变
．
②请设计实验检验反应后的固体产物是NaOH还是Na2CO3，并填入下表（只要求填写其中一行．若两行都写，按第一行计分）：
实验操作 预期现象 结论
取样，加入适量的稀盐酸
有气泡产生
 固体产物是Na2CO3，而不是NaOH
取样，加入适量的稀盐酸
没有气泡产生
 固体是产物NaOH，而不是Na2CO3
[拓展应用]碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化镁等常用于制作抗酸药，用来治疗胃酸过多．但对于
患有胃溃疡（胃黏膜溃烂）的病人在胃酸过多时，却不宜服用碳酸氢钠、碳酸钙等碳酸盐，
其原因是
它们之间会发生化学反应生成二氧化碳气体，使胃内压强增大，可能会产生胃穿孔
．
35、大气中CO2含量的增加会加剧温室效应，为寻找处理CO2，减少其排放的方法，某化学兴趣小组的同学设计了实验室制取CO2，并将CO2转化的实验．制取CO2装置图如下：

将CO2转化的实验流程为：

请你帮助他们回答下列问题：
（1）写出实验室制取CO2的化学方程式
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
；
（2）浓硫酸的作用是
吸水干燥
，收集装置为
B
（填字母）
（3）利用C装置可以收集标准状况下最轻的气体，实验室制取该气体的化学方程式是
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
，点燃这种气体前应
验纯
．
（4）实验流程中CO2转化的最终产物为
C和O2
（填化学式，下同），在此过程中可循环利用的物质是
HCl
．
（2008?东城区二模）下图是实验室制取气体的常用装置，请根据图示回答：（注：a与b处分别接尾气处理装置）

（1）实验室若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是
A
A
（填字母，下同）．若要制取二氧化碳应选择的发生装置是
B
B
，制取二氧化碳的化学方程式为
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
．
（2）机动车排放的尾气是空气的重要污染源，其成分之一是氮氧化物（如NO2等）．某化学兴趣小组的同学在查阅资料后得知：
（i）NO2常温下是一种红棕色有刺激性气味的气体，它的密度比空气大．
（ii）NO2能溶于水并与水反应生成硝酸．
（iii）实验室常用铜与浓硝酸反应制取NO2：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2X．
根据以上信息回答下列问题：
①物质X的化学式为
H2O
H2O
．
②若从上图中选择合适的装置来制取并收集NO2气体，你选择的发生装置是
B
B
（填装置序号，下同），收集装置是
E
E
．
③实验时在发生装置中可以观察到：铜片不断溶解并得到蓝色溶液[为Cu（NO3）2溶液]，还能观察到的现象有
铜片表面有气泡放出，有红棕色气体产生
铜片表面有气泡放出，有红棕色气体产生
．
（2012?烟台）某化学兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验（装置气密性良好），先关闭止水夹，将足量的氢氧化钠溶液滴入烧瓶中，充分吸收掉二氧化碳后，再打开止水夹．
（1）烧瓶中观察到的现象是
澄清石灰水倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊
澄清石灰水倒吸入烧瓶，烧瓶中溶液变浑浊
．
（2）根据上述现象能否得出“二氧化碳与氢氧化钠发生了反应”的结论？原因是
不能，也可能是二氧化碳溶于水造成的
不能，也可能是二氧化碳溶于水造成的
．
（3）实验结束后，兴趣小组提出新问题：烧瓶内液体的溶质可能是什么？
[猜想]猜想①：溶质只有氢氧化钠；
猜想②：溶质是氢氧化钠和氢氧化钙；
你还需补充的猜想：溶质是
氢氧化钠和碳酸钠
氢氧化钠和碳酸钠
．
[设计实验]请你为这三种猜想设计实验验证方案
实验操作 预期现象及结论
某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为8%的氢氧化钠溶液，并用其测定某稀盐酸中溶质的质量分数．
（1）配制200g质量分数为8%的氢氧化钠溶液．
①计算：需要氢氧化钠固体的质量为
16
16
g，水的体积为
184
184
mL（水的密度近似看作1g/cm3）．
②称量：调节托盘天平平衡，将一个烧杯放在托盘天平的
左
左
盘，称量其质量．然后
BA
BA
（按操作的先后顺序选填字母），直至天平平衡．
A．将氢氧化钠固体加入烧杯中    B．按需要添加砝码、移动游码
该步骤中用烧杯而不用纸称量氢氧化钠的原因是
氢氧化钠有强烈的腐蚀性（或氢氧化钠易潮解）
氢氧化钠有强烈的腐蚀性（或氢氧化钠易潮解）
．
③溶解：用量筒量取所需的水，倒入盛有氢氧化钠固体的烧杯里，搅拌，使其溶解，并冷却至室温．
④把配好的溶液装入试剂瓶，塞好橡皮塞并贴上标签．
（2）如图表示用上述配制的氢氧化钠溶液与20g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况．
①根据曲线判断，当加入氢氧化钠溶液的质量为
20g
20g
时，反应恰好完全进行．
②当加入15g氢氧化钠溶液时，所得溶液中的溶质为
HCl、NaCl
HCl、NaCl
（写化学式）．
③试计算该稀盐酸中溶质的质量分数（请写出计算过程）．

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