Question

14．如图1为电解水的实验装置图．接通电源观察两电极都有气泡产生．
（1）通电一段时间后，玻璃管a收集到的气体是氢气，a、b两玻璃管收集的气体体积比约为2：1．
（2）图2为水分解的微观过程：

①水的分解过程中，不发生变化的微粒是原子（或氧原子、氢原子）．
②结合实验现象，写出水通电分解的化学方程式2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）已知同温同压下，气体的体积比决定于气体的分子个数比．该实验中能够说明水的化学式为“H₂O”的实验现象是氢气与氧气的体积比约为2：1．

Answer 1

分析 （1）根据“正氧负氢、氢二氧一”来确定电解水所产生的气体及气体的体积比即可；（2）根据分子与原子的本质区别来判断水的电解过程中哪种为了不发生改变即可；根据电解水的原理书写化学方程式即可；（3）因为在化学变化中原子的种类及个数不会改变，所以反应后的氢氧原子数之比也是2：1，再结合氢分子和氧分子的构成情况与题目中给定的原理即可解决此题．

解答 解：（1）通过观察图可以发现：a管气体多，且连着电源的负极，故a所收集的气体是氢气，b管气体少，且连着电源的正极，故b所收集的气体是氧气；a管中气体的体积与b管中气体体积比是2：1；
（2）①在化学变化中，分子可以再分，而原子不可再分，故水的分解过程中，不发生变化的微粒是原子（或氧原子、氢原子）；②电解水时生成氧气和氢气，故水通电分解的化学方程式 2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（3）根据同温同压下体积比等于分子个数比，实验生成氢气和氧气的体积比为2：1，故氢分子和氧分子的分子个数比为2：1，同时由于氢分子和氧分子都是双原子分子，所以可知水分子中氢原子和氧原子的个数比为2：1，水分子的化学式是H₂O．
答案：（1）氢气或H₂；2：1；
（2）①原子（或氧原子、氢原子）；②2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（3）氢气与氧气的体积比约为2：1．

点评 本题主要考查电解水实验的现象和结论，解题时要依据所学知识和实验经验来解答，还要通过读题学会提取有用的信息进行推导．本题就考查的内容不难，但是根据题中信息进行合理的推导得出结论，相对要难一些，这是一种能力题，同学们要学会读题提取有用的信息．