Question

【題目】水的組成揭秘

【資料卡片】

18世紀末，英國科學家普利斯特里把“易燃空氣”（即氫氣）

和空氣混合后盛在干燥、潔凈的玻璃瓶中，當用電火花點火時，發出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶內壁上出現了_____________（寫現象）。

【定性實驗】

如圖所示，在電解器玻璃管里加滿含有酚酞的硫酸鈉溶液，接通直流電源，電解一段時間后，斷開電源，用燃著的木條分別在兩個玻璃管尖嘴口檢驗電解反應中產生的氣體。

（1）檢驗管a中產生的氣體時，觀察到_________________________。

（2）該實驗說明水是由___________________組成的。

【交流反思】

本實驗中，水中加入少量硫酸鈉以增強導電性，硫酸鈉不發生反應。

（1）電解后，待溶液混合均勻，觀察到溶液的顏色為無色，測定其pH=7。但在實驗過程中，觀察到管b電極附近的溶液迅速變紅，則此時管a電極附近的溶液呈_________（填“酸”、“堿”或“中”）性。

（2）若取24g質量分數為2%的硫酸鈉溶液進行電解，消耗了4g水，則電解后的硫酸鈉溶液的質量分數為_________。

（3）本實驗中，若水中加入少量氫氧化鈉以增強導電性，氫氧化鈉不發生反應，則電解后溶液的堿性

_________（填“增強”、“減弱”或“不變”）。

【定量實驗】

利用以下裝置進行實驗，分別稱量反應前后玻璃管（含其中物質）的質量和U形管（含其中物質）的質量，可以進一步測定水中氫、氧元素的質量比。

（1）裝置的正確連接順序是__________________（填字母，且每套裝置限用一次）。

（2）下列情況中，有可能造成測定值大于理論值的是____________（填序號）。

①氧化銅未被完全還原；

②未連接裝置B；

③裝置C中U形管后未連接干燥管。

Answer 1

【答案】 小水滴 木條燃燒更旺 氫、氧元素 酸 2.4% 增強 DBAC ②③

【解析】【資料卡片】根據氫氣燃燒的現象分析；

【定性實驗】根據電解水的現象、結論分析；

【交流反思】（1）根據溶液的酸堿性與pH的關系分析；

（2）根據溶質質量分數計算解答。

（3）根據影響溶液溶質質量分數的因素分析；

【定量實驗】根據影響實驗的因素分析；

解：【資料卡片】氫氣在空氣中燃燒有水生成。故當用電火花點火時，發出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶內壁上出現了小水滴；

【定性實驗】電解水時正極產生的氣體是氧氣，負極產生的氣體是氫氣。故（1）檢驗管a中產生的氣體時，觀察到木條燃燒更旺；

（2）該實驗說明水是由氫、氧元素組成的；

【交流反思】（1）電解時正極放出的是O2，那么OH-被消耗，有多余H+，因此正極pH值小于7，此時管a電極附近的溶液呈酸性；

（2）電解過程中溶質質量不變，溶液質量減少。故若取24g質量分數為2%的硫酸鈉溶液進行電解，消耗了4g水，則電解后的硫酸鈉溶液的質量分數為 =2.4%；

（3）水電解過程中氫氧化鈉不發生反應，溶質質量不變，水電解生成氫氣和氧氣，溶液質量減少，相當于對溶液進行濃縮。故電解后溶液的堿性增強；

【定量實驗】（1）由于要進一步測定水中氫、氧元素的質量比，則通入玻璃管內的氫氣必須是干燥的且不能受空氣中水蒸氣的干擾。故裝置的正確連接順序是DBAC；

（2）由（1）可知，有可能造成測定值大于理論值的原因是：通入玻璃管內的氣體是濕潤的或者是受到空氣中水蒸氣的干擾。故下列情況中，有可能造成測定值大于理論值的是②③。