Question

14．曾经有广告说，利用身边常见的物质做催化剂可将水变成汽油．小明为此进行如下探究：
【提出问题】水是否可在催化剂作用下转化为汽油？
【设计思路】根据化学反应前后元素的种类不变（或质量守恒定律），水在催化剂作用下转化为汽油的条件是水和汽油的组成元素相同．
【设计与实验】
（1）探究水的组成：按如图所示装置进行实验，通电一段时间后，通过检验可知，试管1中收集到的气体为H₂，该反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，实验表明水是由氢元素、氧元素组成的．
（2）探究汽油的组成：

实验步骤	现象	实验结论
① 取一盏新的酒精灯，用汽油代替酒精做燃料，点燃
②将洁净干冷的小烧杯罩在火焰上方	小烧杯内壁有小液滴出现	汽油燃烧产物中有水
③将②中的小烧杯取下，迅速倒转，加入澄清的石灰水，震荡	澄清石灰水变浑浊	汽油在空气中燃烧的产物中有二氧化碳

该实验表明汽油的组成元素中一定含有氢元素、碳元素．
【结论】水和汽油的组成元素不同，所以水在催化剂作用下不能转化为汽油．

Answer 1

分析 【设计思路】根据化学反应的实质进行解答；
【设计与实验】
（1）根据通电分解水的实验结论进行解答；
（2）根据二氧化碳的检验方法进行解答．

解答 解：【设计思路】根据化学反应的实质可以知道，反应前后元素的种类没有改变，所以如果水和汽油中的元素种类相同，则说明水可能能够转变为汽油，否则不能；
【设计与实验】（1）水电解生成了氢气和氧气，正极产生的是氧气，负极产生的气体为氢气，其体积之比为1：2；所以可以判断试管1中的气体为氢气；反应的化学方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；该实验氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，故可以判断水是由氢元素和氧元素组成；
（2）二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，结合反应的实验现象可以判断汽油中所含的元素为：氢元素和碳元素；
故答案为：（1）化学反应前后元素的种类不变（或质量守恒定律）；
2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；氢元素、氧元素；
（2）澄清石灰水变浑浊； 氢元素、碳元素．

点评 熟记电解水的实验现象及结论，对于现象及结论可以用六个字来描述：“正氧一，负氢二”可以快速的记住该实验的现象解结论．