内容正文:
课题3 水的组成
知识点一: 水的电解实验
1.实验仪器:水电解器(或水槽和试管)、直流电源、酒精灯。
2.实验药品:水、氢氧化钠(或稀硫酸)。
3.实验操作:如图7-1和7-2所示,在水电解器(或试管)中加满水,向水加入少量氢氧化钠(或稀硫酸),接通电源。
4.实验现象:电极上有气泡产生,一段时间后正极产生的气体少,负极产生的气体多;正极与负极气体体积比约为1∶2。
5.检验气体:用带火星的木条检验试管1中的气体,发现木条复燃,说明是氧气;试管2中的气体接近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色,说明是氢气。
6.实验结论:水在直流电的作用下,发生化学反应生成氢气和氧气。
文字表达式:水氢气+氧气
H2O H2 O2
7.实验分析:氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成;由此说明水不是由一种元素组成,而是由氢、氧两种元素组成。
【要点诠释】
1.理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是1∶2,但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于l∶2。这是因为:
(1)氧气在水中溶解性比氢气稍大。
(2)氧气氧化性很强,有时在电极上就与电极发生了氧化反应。
2.电解时通常在水中加入少量氢氧化钠(或稀硫酸)是为了增强水的导电性。它们本身并未参加反应。
3.水是由氢、氧两种元素组成,不能说水是由氢气和氧气组成。因为水中没有氢气,也没有氧气,是一种物质组成的纯净物。
4.电解水所用电源为直流电。
知识点二:氢气
1.物理性质:氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小(相同条件下密度最小的气体)。
2.化学性质:
(1)纯净的氢气在空气中安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量热并生成水。
(2)不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸。
(3)以上反应的文字表达式为:氢气+氧气 水
H2 O2 H2O
3.验纯:
(1)验纯的原因:如果氢气不纯,当空气里混入氢气的体积为总体积的4.0%-74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
(2)验纯的方法:如图7-3所示,收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯,需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净