Question

如圖是電解水的實驗裝置圖，請根據(jù)你所了解的知識填空：
（1）寫出電解水的化學反應方程式

 

．
（2）此實驗說明參加化學反應的最小微粒是

 

．此實驗能證明水是由氫氧兩種元素組織，其理由是

 

．
（3）若將質(zhì)量分數(shù)為2%的NaOH溶液50g進行電解，當溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)增加到4%時停止電解，溶液的pH比電解前

 

（填“變小”、“不變”、“變大”），產(chǎn)生O₂的物質(zhì)的量為

 

mol．（精確到0.1）
（4）寫出實驗室用水鑒別的一組物質(zhì)

 

．

Answer 1

考點：電解水實驗,溶液的酸堿性與pH值的關系,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）從水在通電的條件下，正極生成氧氣，負極產(chǎn)生氫氣去分析解答；
（2）從微觀角度化學變化的實質(zhì)，及質(zhì)量守恒定律的應用去分析解答；
（3）NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)由2%變成4%，在此過程中可知有一定質(zhì)量的水發(fā)生了反應，水的質(zhì)量變小；可以根據(jù)在這個過程中氫氧化鈉的質(zhì)量不變求出被電解的水的質(zhì)量；再根據(jù)水的物質(zhì)的量求產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量；
（4）從利用物質(zhì)的水溶性，也可以利用物質(zhì)和水反應的現(xiàn)象不同去分析解答．

解答：解：（1）水在通電的條件下，正極生成氧氣，負極產(chǎn)生氫氣，其化學方程式為：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；
（2）水在通電的條件下，正極生成氧氣，負極產(chǎn)生氫氣，氧氣是由氧元素組成，氫氣由氫元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學反應前后元素的種類不變，所以可確定水是由氫氧兩種元素組成的；從微觀的角度看這個反應的實質(zhì)是：水分子分化成為氫原子和氧原子，每兩個氫原子結(jié)合成一個氫分子，許多氫分子集合一起就是氫氣，每兩個氧原子結(jié)合成一個氧分子，許多氧分子集合一起就是氧氣，由此可知在這個化學變化中的最小的粒子是氫原子和原子．故答案為：原子   電解水后生成的氧氣是由氧元素組成，氫氣由氫元素組成；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學反應前后元素的種類不變，（3）由題目可知NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)由2%變成4%，質(zhì)量分數(shù)變大，溶液的堿性增強，因此溶液的pH變大；在此過程中可知有一定質(zhì)量的水發(fā)生了反應，水的質(zhì)量變小；可以根據(jù)在這個過程中氫氧化鈉的質(zhì)量不變求出被電解的水的質(zhì)量；再根據(jù)水的物質(zhì)的量求產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量．
設：被電解的水的質(zhì)量為x，
    50g×2%═（50g-x）×4%
解之得：X=25g
即：被電解的水的質(zhì)量為25g．   水的物質(zhì)的量為：25g÷18g/mol=1.39mol
設生成的氧氣的物質(zhì)的量為y
       2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑
        2              1
       1.39mol         y
       

2

1

=

1.39mol

y

        y=0.7mol
故答案為：變大     0.7mol
（4）實驗室用水鑒別的物質(zhì)，可利用物質(zhì)的水溶性，也可以利用物質(zhì)和水反應的現(xiàn)象不同來鑒別．例如：氯化鈉溶于水，碳酸鈣不溶于水．取兩種物質(zhì)適量，分別加入適量的水中，能夠溶解的是氯化鈉，不溶解的是碳酸鈣．故答案為：氯化鈉和碳酸鈣（其他合理也可）

點評：求生成的氧氣的物質(zhì)的量也可以根據(jù)質(zhì)量守恒定律，根據(jù)水中氧原子的物質(zhì)的量去求．