Question

如图是电解水的实验装置图，请根据你所了解的知识填空：
（1）写出电解水的化学反应方程式

 

．
（2）此实验说明参加化学反应的最小微粒是

 

．此实验能证明水是由氢氧两种元素组织，其理由是

 

．
（3）若将质量分数为2%的NaOH溶液50g进行电解，当溶液中NaOH的质量分数增加到4%时停止电解，溶液的pH比电解前

 

（填“变小”、“不变”、“变大”），产生O₂的物质的量为

 

mol．（精确到0.1）
（4）写出实验室用水鉴别的一组物质

 

．

Answer 1

考点：电解水实验,溶液的酸碱性与pH值的关系,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）从水在通电的条件下，正极生成氧气，负极产生氢气去分析解答；
（2）从微观角度化学变化的实质，及质量守恒定律的应用去分析解答；
（3）NaOH溶液的质量分数由2%变成4%，在此过程中可知有一定质量的水发生了反应，水的质量变小；可以根据在这个过程中氢氧化钠的质量不变求出被电解的水的质量；再根据水的物质的量求产生氧气的物质的量；
（4）从利用物质的水溶性，也可以利用物质和水反应的现象不同去分析解答．

解答：解：（1）水在通电的条件下，正极生成氧气，负极产生氢气，其化学方程式为：2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑；
（2）水在通电的条件下，正极生成氧气，负极产生氢气，氧气是由氧元素组成，氢气由氢元素组成，根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变，所以可确定水是由氢氧两种元素组成的；从微观的角度看这个反应的实质是：水分子分化成为氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，许多氢分子集合一起就是氢气，每两个氧原子结合成一个氧分子，许多氧分子集合一起就是氧气，由此可知在这个化学变化中的最小的粒子是氢原子和原子．故答案为：原子   电解水后生成的氧气是由氧元素组成，氢气由氢元素组成；
根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变，（3）由题目可知NaOH溶液的质量分数由2%变成4%，质量分数变大，溶液的碱性增强，因此溶液的pH变大；在此过程中可知有一定质量的水发生了反应，水的质量变小；可以根据在这个过程中氢氧化钠的质量不变求出被电解的水的质量；再根据水的物质的量求产生氧气的物质的量．
设：被电解的水的质量为x，
    50g×2%═（50g-x）×4%
解之得：X=25g
即：被电解的水的质量为25g．   水的物质的量为：25g÷18g/mol=1.39mol
设生成的氧气的物质的量为y
       2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑
        2              1
       1.39mol         y
       

2

1

=

1.39mol

y

        y=0.7mol
故答案为：变大     0.7mol
（4）实验室用水鉴别的物质，可利用物质的水溶性，也可以利用物质和水反应的现象不同来鉴别．例如：氯化钠溶于水，碳酸钙不溶于水．取两种物质适量，分别加入适量的水中，能够溶解的是氯化钠，不溶解的是碳酸钙．故答案为：氯化钠和碳酸钙（其他合理也可）

点评：求生成的氧气的物质的量也可以根据质量守恒定律，根据水中氧原子的物质的量去求．