实验是化学学习的一种重要手段,如利用电解水实验可探究水的组成。请根据电解水实验回答下列问题:
(1)通电后两极上都有气泡冒出,负极产生的气体是_______,由于这是一种具有_________性的气体,因此点燃前必须________。正极产生的气体是_______。
(2)实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠,目的是 ________。
(3)水通电后发生的表达式为____________。该实验得出水是由____________两种元素组成的结论。
(4)在某次电解水的实验中加入了少量的NaOH溶液,测得了分别与电源正 负两极相连的阳、阴两极上产生的气体的实验数据如下:
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:l,可能的原因是___________,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:l,可能的原因是 ____________.
氢气(或H2) 可燃 检验其纯度 氧气(或O2) 增强水的导电性 水氢气+氧气(或H2OH2+O2) 氢氧 氧气在水中的溶解性大于氢气 两气体溶解已达到最大限度,都不再溶解了
【分析】
根据电解水的实验现象和结论回答,电解水生成氢、氧两种气体,说明水是由氢氧元素组成的;电解水生成负极生成氢气和正极氧气的体积比是2:1,结合生成气体的性质分析误差。
【详解】
(1)因为水电解后正极产生氧气,负极产生氢气,故通电后电极上出现气泡,正极产生的是氧气,负极产生的氢气,氢气具有可燃性,点燃前一定要检验纯度;(2)硫酸和氢氧化钠是电解质,导电性较强,因此实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠,目的是增加水的导电性;(3)水通电后产生氢气和氧气,发生的表达式为:水氢气+氧气(或H2OH2+O2);反应前后元素种类不变,生成物中有氢元素和氧元素,故水是由氢、氧元素组成的化合物;(4)1~6min内,由于阴极产生的氢气的溶解性小于阳极产生的氧气的溶解性,致使气体体积之比大于2:1,而从第7min开始,氢气和氧气均已达到饱和,每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2:1。
单质 | 化合物 | ||
区别 | 宏观组成 | 同种元素 | 不同种元素 |
微观构成 | 有同种原子构成 | 由不同种原子构成 | |
化学性质 | 不能发生分解反应 | 一定条件下发生分解反应 | |
联系 | 相互转变 | 它们均属于纯净物。单质发生化合反应可以生成化合物,化合物发生分解反应可以生成单质 | |
质子数 | 同一种元素的原子,不论在一单质里还是在化合物里,原子核内质子数保持不变 |
化合物 | 氧化物 | |
区别 | ①由不同种元素组成的纯净物叫化合物 ②由两种或两种以上元素组成 ③不一定含有氧元素 ④属于纯净物中的一类 |
①由两种元素组成的化合物中,如果有一种元素是氧元素,这种化合物叫氧化物 ②一定由两种元素组成 ③一定含有氧元素 ④属于化合物中的一类 |
联系 | 氧化物和化合物是个体与总体的关系,氧化物属于化合物中的一类 |
共价化合物与离子化合物的区别:
1. 共价化合物
(1)概念:像HCl、CO2这样以共用电子对结合在一起的化合物为共价化合物。
(2)共价化合物的类型:
①两种非金属原子结合成的化合物,如HCl、CO2等。
②非金属与酸根构成的化合物,如H2SO4、HNO3等。
2. 离子化合物与共价化合物的区别:
离子化合物是由阴、阳离子相互作用形成的化合物;共价化合物是原子间全部以共用电子对结合形成的化合物。离子化合物由离子构成,共价化合物大多数由分子构成。
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