Question

某同学制作了如图所示的简易电解水装置，进行家庭小验（注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B管内液面均高于图中D线）．请根据要求回答问题：
（1）闭合开关后观察到①A、B管内的现象是______．②C管中的现象是______，产生此现象的原因是______．
（2）A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是______．
（3）若检验A管内生成的气体应该用______．
（4）B中的气体点燃前一定要______．
（5）电解一段时间后，若A极上方收集到10mL气体，理论上B极上方应当收集到______mL气体．
（6）电解水实验证明了水是由______和______组成．
（7）写出电解水的表达式______．

Answer 1

解：（1）闭合开关后，电路接通，水开始被电解放出氢气和氧气，A管连接电源正极产生氧气，B管产生氢气．
②水不断被分解而放出氢气和氧气（2H₂0 2H₂↑+O₂↑），产生的气体使A、B管内压强增大，（或AB管内气压增大，大于管外大气压，并分析讨论，合理即可）把管内液体压至连通器的C管内．
（2）分解出的氢气难溶于水、氧气不易溶于水，氢气和氧气的密度比水小；在重力作用下，气体聚集于容器上部．
（3）A管与电源正极相连，产生气体为氧气，检验氧气通常使用带火星的木条，能使木条复燃则为氧气．
（4）B中的气体是氢气，具有可燃性，点燃时可能发生爆炸，因此点燃前一定要 验纯．
（5）电解水正负极气体的体积比为1：2，A极收集的是氧气，收集到10mL气体，理论上B极氢气的体积应为 20mL气体．
（6）电解水实验证明了水是由 氢元素和 氧元素组成．
（7）水在通电条件下生成氢气和氧气，化学方程式为 2H₂O 2H₂↑+O₂ ↑
故答案为：（1）①电极上出现气泡，一段时间后，管A和管B中所收集的气体体积比约为1：2．②液面上升；水通电分解生成的氢气和氧气使AB管内压强增大，把水压入C管中，所以C管内液面上升；
（2）氢气和氧气的密度比水小，且氢气难溶于水，氧气不易溶于水；
（3）带火星的木条．（4）验纯．（5）20．（6）氢元素 氧元素．
（7）2H₂O 2H₂↑+O₂ ↑
分析：（1）电解水所观察到的现象，回答实验现象时，要注意图中正负极连接的情况；
（2）综合各方面的性质，解释气体聚集于容器上部的原理；应突出气体不溶或难溶于水；
（3）氧气的检验，能使带火星木条复燃，气体为氧气．
点评：正极产生的气体为氧气，使用带火星木条检验，负极产生的为氢气．可简单记作：正氧负氢 一比二，这里的比是体积比