Question

在某次电解水的实验中加入了少量NaOH溶液，测得分别与电源的正负极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下：

时间（分钟）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
阴极生成气体体积（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
阳极生成气体体积（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

（1）仔细分析以上实验数据，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1，可能的原因是

H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使气体的体积比大于2：1

；从第7分钟开始，每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2：1，可能的原因是

H₂和O₂的溶解已达到饱和，不再继续溶解了

；
（2）将质量分数为5%NaOH溶液100g进行电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1%时，停止电解，则生成的H₂的质量约为

1.86g

．

Answer 1

分析：可以根据电解水的实验现象及反应前后元素的质量和种类不变，以及氢气和氧气的溶解性和溶解度等方面进行分析、计算，从而得出正确的结论．

解答：解：（1）氢气难溶于水，氧气不易溶于水，可见氧气与氢气相比，氧气更易溶于水；所以1～6分钟内氧气比氢气溶解的快而多，从而导致阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1．因此其可能的原因是氧气比氢气更易溶于水；第7分钟开始，由于溶解在水中的氧气和氢气已达到了饱和，不再继续溶解了，所以气体的体积比大致保持2：1；
（2）加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性，反应前后其质量保持不变，随着电解水实验的进行，水的质量不断减少，则其溶质的质量分数不断增加，现在溶液中NaOH的质量分数改变了1%，说明变为6%，设现在溶液的质量为X，则有100g×5%=X×6%，解得X≈83.3g，则电解水的质量是100g-83.3g=16.7g，电解水生成氢气和氧气，可知生成H₂的质量等于水中氢元素的质量，为：16.7g×

2

18

×100%≈1.86g；
故答案为：
（1）H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使气体的体积比大于2：1；H₂和O₂的溶解已达到饱和，不再继续溶解了；
（2）1.86g．

点评：解答本题的关键是要掌握电解水的实质并且掌握稀释前后溶液中溶质的质量不变，并能灵活应用质量守恒定律解题，才能对问题做出正确的判断和解答．