陈女婷
[实验要点]
1.实验装置:如图1所示。
2.实验原理:电解水时,水发生分解反应生成H2和O2(即:2H2O [ 通电 ] 2H2↑ + O2↑)。通过生成物的元素组成推断反应物的元素组成。
3.实验现象:正、负两极都产生无色气体,一段时间后两玻璃管内液面均下降,产生的气体体积V(正极)∶ V(负极) ≈ 1∶ 2。
4.气体的检验:
(1)正极:用带火星的木条检验,若木条复燃,则产生的气体为O2。
(2)负极:用燃着的木条检验,若气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,则产生的气体为H2。
5.实验结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
[实验拓展]
1.为增强水的導电性,可在水中加入少量适宜浓度的Na2SO4或NaOH溶液。
2.电解水时使用直流电,不能使用交流电。若使用交流电,则在同一电极上有时产生H2,有时产生O2,无法得到纯净的气体。同时,由于H2和O2混在一起可能发生爆炸,造成安全隐患。
3.电解水时,产生氢气和氧气的量的关系。理论上,V(H2)∶ V(O2)= 2 ∶ 1(同温同压),m(H2)∶ m(O2) = 1 ∶ 8;实际实验中,V(H2)∶ V(O2)> 2 ∶ 1,其原因可能是H2在水中的溶解度小于O2。
[实战演练]
(2021· 甘肃·定西)每年的3月22日是“世界水日”,水与人类的生产生活密切相关。如图2是电解水的实验示意图,试管a中的气体是 。电解水的化学方程式为 。
答案:H2 2H2O [ 通电 ] 2H2↑+ O2↑
(作者单位:福建省厦门市翔安第一中学)