Question

29、小華是個(gè)非常愛動(dòng)腦的同學(xué)，做溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華觀察得非常仔細(xì)，以下是他們小組觀察、記錄并思考的一些問題：
（1）電解水時(shí)，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是

增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性

．
（2）經(jīng)過溶液的學(xué)習(xí)后，小華明白了不是所有的溶液都能導(dǎo)電的道理，下列物質(zhì)加入水中充分振蕩后能導(dǎo)電的是

CD

．
A．蔗糖       B．植物油       C．高錳酸鉀       D．碳酸鈉
（3）做氯化鈉溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華不僅看到燈泡亮了，還觀察到與電解水相似的現(xiàn)象：兩根石墨電極上都出現(xiàn)了氣泡．這激發(fā)了小華探究氣泡成分的欲望．請你一起參與小華的探究活動(dòng)吧！
[提出問題]氯化鈉溶液通電時(shí)石墨電極上分別生成了什么氣體？
[查閱資料]Cl₂是黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體，常溫下1體積水能溶解2體積Cl₂．
[提出假設(shè)]假設(shè)1：電極上分別生成了氫氣和氯氣；
假設(shè)2：電極上分別生成了氧氣和氯氣；
假設(shè)3：電極上分別生成了氫氣和氧氣．以上假設(shè)的依據(jù)是

質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變

．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]小華決定用右圖所示的裝置來電解氯化鈉的飽和溶液．并收集兩個(gè)電極上產(chǎn)生的氣體．
[實(shí)驗(yàn)分析]觀察到一支試管中收集的氣體為黃綠色，另一支試管中收集到的氣體能被點(diǎn)燃，則假設(shè)

1

成立：小紅又向反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞，結(jié)果酚酞變紅，請寫出氯化鈉溶液通電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_

2NaCl+2H₂O═2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
[反思與評(píng)價(jià)]聯(lián)想電解水的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為在電解水時(shí)

不可以

（填“可以”或“不可以”）加入少量的氯化鈉溶液，原因是

氯化鈉參與反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)

．
（4）小華還想利用H₂還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)測定水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比．

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：
①寫出裝置中試劑的名稱：乙

②氫氧化鈉溶液

，丙

濃硫酸

．
②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)該先

b

（選填字母）．
a．加熱反應(yīng)管丁         b．從分液漏斗中滴加液體
在這兩步操作之間，還應(yīng)進(jìn)行的一步操作是

檢查氫氣純度

．
③寫出反應(yīng)管丁中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

3H₂+Fe₂O₃═2Fe+3H₂O

．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]該小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測得了下列數(shù)據(jù)：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
丁管和內(nèi)盛物的總質(zhì)量	132.4g	130.0g（冷卻到室溫稱量）
戊管及內(nèi)盛物的總質(zhì)量	143.2g	145.9g

[數(shù)據(jù)處理]請通過以上數(shù)據(jù)計(jì)算水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比．（請寫出計(jì)算過程）

m_O=2.4g，m_H=2.7g-2.4g=0.3g，m_H：m_O=1：8

[誤差分析]
①如果該實(shí)驗(yàn)缺少裝置丙，則測得的水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比會(huì)

偏大

（選填“偏大”或“偏小”）．
②如果實(shí)驗(yàn)后觀察到反應(yīng)管丁中有水珠凝結(jié)，則測得的水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比會(huì)

偏大

（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）加入氫氧化鈉或硫酸，可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力，加速分解；
（2）只有自由移動(dòng)的帶電離子才可能導(dǎo)電；
（3）【提出假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律來解答；
[實(shí)驗(yàn)分析]氧氣不能燃燒，氫氣可以燃燒，氯氣為黃綠色的氣體；
【反思評(píng)價(jià)】氯化鈉能夠分解產(chǎn)生氣體，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（4）[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩硖羁眨?BR>②根據(jù)儀器的特點(diǎn)來解答；
③可以直接寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)質(zhì)量比等于相對(duì)原子質(zhì)量的和的比；
[誤差分析]①產(chǎn)生氫氣的會(huì)帶出一步水蒸氣，
②根據(jù)氫氧元素的質(zhì)量比的求法可以得出該題的答案．

解答：解：（1）在水中加入加入氫氧化鈉或硫酸，可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力；
（2）只有自由移動(dòng)的帶電離子才可能導(dǎo)電，所以能夠在水中電離產(chǎn)生陰陽離子的物質(zhì)有高錳酸鉀和碳酸鈉
（3）[提出假設(shè)]根據(jù)氯化鈉溶液中含有的離子，結(jié)合質(zhì)量守恒定律而做出的推斷；
[實(shí)驗(yàn)分析]若觀察到一支試管中收集的氣體為黃綠色，另一支試管中收集到的氣體能被點(diǎn)燃，則說明該氣體為氯氣和氫氣，及假設(shè)1正確；加入酚酞變紅說明含有氫氧化鈉，可以得出的答案；
[反思評(píng)價(jià)]氯化鈉能夠分解產(chǎn)生氫氣和氯氣，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以不能加入氯化鈉；
（4）[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]①考慮到鹽酸中含有氯化氫，所以應(yīng)該在乙裝置中加入堿液來吸收氯化氫，常用的為氫氧化鈉溶液，當(dāng)氣體從氯化鈉溶液中通過時(shí)會(huì)帶出一部分水蒸氣，故應(yīng)該在丙裝置中加入濃硫酸來干燥氣體；
②由于在裝置中存在著空氣，所以應(yīng)該先通入氣體然后再來加熱，
③氫氣具有可燃性，必須確保其純度，故應(yīng)該先檢驗(yàn)氫氣的純度；
[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)丁裝置中固體的質(zhì)量減少可以知道氧元素的質(zhì)量，根據(jù)戊管中的質(zhì)量的增加可以知道是水的質(zhì)量，而水是由氫氧元素組成的，故可以求出氫元素的質(zhì)量，即可求出其質(zhì)量比；
[誤差分析]①丙裝置為吸收水的裝置，如果該實(shí)驗(yàn)缺少裝置丙，則測得的水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比會(huì)偏大；
②丁中有水珠凝結(jié)，則導(dǎo)致丁管的質(zhì)量減少的少了，所以會(huì)使氧元素的質(zhì)量減少而氫元素的質(zhì)量增大，而使氫氧元素的質(zhì)量比增大．
故答案為：（1）增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性；
（2）CD；
（3）[提出假設(shè)]質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變；
[實(shí)驗(yàn)分析]1；2NaCl+2H₂O═2NaOH+H₂+Cl₂；
[反思與評(píng)價(jià)]不可以；氯化鈉參與反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)；
（4）[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]①氫氧化鈉溶液；濃硫酸；
②b；檢查氫氣純度；
③3H₂+Fe₂O₃═2Fe+3H₂O；
[數(shù)據(jù)處理]Mo=2.4g，M_H=2.7g-2.4g=0.3g，M_H：Mo=1：8
[誤差分析]偏大；偏大．

點(diǎn)評(píng)：知道電解水實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，及實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)，加入氫氧化鈉或是硫酸能夠增強(qiáng)導(dǎo)電性，加速分解．能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合質(zhì)量守恒定律來書寫化學(xué)方程式．