中小学教育资源及组卷应用平台 第十一单元 第二节 化学与能源开发 题型1 电解水实验 题型2 微粒观点及模型图的应用 题型3 常见能源的种类、能源的分类 题型4 资源综合利用和新能源开发 题型5 氢气的用途和氢能的优缺点 ▉题型1 电解水实验 【知识点的认识】 电解水实验如图所示： 1．实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直流电源． 2．实验过程及现象：按照上面的实物图所示，连接好装置．为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）．闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2．（氧气的密度为1.429g/mL，氢气的为0.089g/mL；通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1，氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1）．可简单概括为：“正氧负氢1：2，质量比为8：1”． 3．该实验结论或推论有： （1）水由氢、氧两种元素组成． （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，两气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1． （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．该反应的化学方程式为2H2O通电 2H2↑+O2↑． （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变． （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分． （6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质） （7）分子是保持物质化学性质的最小粒子． （8）原子是化学变化中的最小粒子． （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成． （10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成． （11）水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的单质． （12）该实验中发生的化学反应属于分解反应． 4．电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2，其原因主要有如下三个：（1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的．由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于1：2．（2）电极的氧化造成的．当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2．（3）电极产生副反应等造成的．如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有下列副反应发生：H2SO4＝H+，在阴极：2H++2e＝H2；在阳极：22e＝H2S2O8（过二硫酸），H2S2O8+H2O＝H2SO4+H2SO5（过一硫酸），H2SO5+H2O＝H2O2+H2SO4；生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气．从而使生成的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于1：2． 克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些．或者事先将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的，等等． 佛山探索利用电解水、超临界水蒸煤等制氢技术，研发全球首创的氨氢高温窑炉零碳燃烧技术。回答1﹣1题。 1．下列有关“电解水”实验叙述正确的是（ ） A．正、负极产生的气体质量比为1：8 B．实验可证明水是由氢气和氧气组成 C．水中加入少量NaOH溶液以增强导电性 D．本实验需注意排气通风（图乙） 【答案】C 【解答】解：A、电解水实验中“”负氢正氧“”，正、负极产生的气体质量比为8：1，A错误； B、电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变可知该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，B错误； C、为增强水的导电性，可在水中加入一定量的氢氧化钠，C正确； D、电解水实验中，不需注意排气通风（ ... ...
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