题目内容

6．水是人类宝贵的自然资源，也是一种重要的化工原料．如图是电解水原理的实验装置图．
（1）写出电解水的化学方程式，若为氧化还原反应，请用双线桥表示出电子的转移方向和数目．
．
（2）假设电解了3.6gH2O，请完成下表．
质  量物质的量O2与H2的体积比（同温同压下）
O23.2g0.1mol1：2
H20.4g0.2mol
（3）若在47.8gH2O（过量）中加入2.3gNa．钠与水反应的离子方程式为2Na+2 H2O═2Na++2OH-+H2↑，，反应后得到的溶液中溶质是NaOH，溶质的质量分数为8%，若要计算该溶液中溶质的物质的量浓度，则还需要溶液密度（填物理量）．
（4）若在电解水后收集到O2体积为22.4mL（在标准状况下），则收集到的H2的质量0.004g．

分析 （1）发生反应：2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，转移电子数目为4e-；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算水的物质的量，根据2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑计算；
（3）发生反应：2Na+2 H2O═2NaOH+H2↑，反应后溶液中溶质为NaOH，根据放出计算生成NaOH、氢气质量，溶液质量=水的质量+钠的质量-氢气质量，进而计算溶液中NaOH质量分数，根据n=$\frac{m}{M}$可以得到NaOH物质的量，要计算该溶液中溶质的物质的量浓度，需要溶液体积，由于可以获得溶液质量，还需要溶液密度；
（4）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氧气物质的量，根据方程式计算生成氢气物质的量，再根据m=nVm计算氢气质量．

解答 解：（1）发生反应：2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，转移电子数目为4e-，用双线桥表示出电子的转移方向和数目为：，
故答案为：；
（2）3.6gH2O的物质的量为$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol，
2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
2         2     1
0.2mol  0.2mol  0.1mol
故生成氧气质量为0.1mol×32g/mol=3.2g，失去氢气质量为0.2mol×2g/mol=0.4g，
同温同压下O2与H2的体积比为0.1mol：0.2mol=1：2，
故答案为：

质 量物质的量O2与H2的体积比（同温同压下）
O23.2g0.1mol1：2
H20.4g0.2mol
；
（3）发生反应：2Na+2 H2O═2NaOH+H2↑，反应离子方程式为：2Na+2 H2O═2Na++2OH-+H2↑，反应后溶液中溶质为NaOH，
2Na+2 H2O═2NaOH+H2↑
46          80   2
2.3g        x    y
故x=$\frac{2.3g×80}{46}$=4g
y=$\frac{2.3g×2}{46}$=0.1g
反应后溶液质量为2.3g+47.8g-0.1g=50g，
故溶液中NaOH质量分数为$\frac{4g}{50g}$×100%=8%，
根据n=$\frac{m}{M}$可以得到NaOH物质的量，要计算该溶液中溶质的物质的量浓度，需要溶液体积，由于可以获得溶液质量，还需要溶液密度；
故答案为：2Na+2 H2O═2Na++2OH-+H2↑；NaOH；80%；溶液密度；
（4）氧气物质的量为$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol，由2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，可知生成氢气为0.001mol×2=0.002mol，故生成氢气质量为0.002mol×2g/mol=0.004g，
故答案为：0.004g．

点评 本题考查化学方程式计算、氧化还原反应、溶液浓度有关计算等，注意掌握用单线桥、双线桥表示电子转移数目与方向．

练习册系列答案
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下列指定反应的离子方程式正确的是

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