内容正文:
实验4 水的电解
(1)实验原理
①设计原理:通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。
②反应原理: 2H2O2H2↑+O2↑ (用化学方程式表示)。
(2)实验装置
甲 乙
【注意】水中常加入少量NaOH或Na2SO4,以增强水的导电性。
(3)实验现象
通直流电源后,电极表面出现气泡,一段时间后,两个玻璃管(或试管)内液面均下降,甲装置c中液面上升,玻璃管(或试管) a、b 所收集的气体体积比约为 2:1 。
【口诀】正氧负氢、氢二氧一。
(4)正、负极产物的检验
①正极:用带火星的木条检验,若观察到 带火星的木条复燃 ,则说明产物是 氧气 。
②负极:用燃着的木条检验,若观察到 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ,则说明产物是 氢气 。
(5)实验结论及推论
①水是由 氢元素 和 氧元素 组成的。
②1个水分子是由 2个氢原子和1个氧原子 构成的。
③电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线如图所示,通过生成氢气和氧气的体积比约为 2∶1,推出它们的质量比约为1∶8。
④验证了化学变化中分子可分而原子不可分。(4)证明化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新结合成新的分子。
④证明了化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新结合成新的分子,所以电解水属于化学变化。
⑤验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。
(6)从组成、结构、性质等多角度认识水
(1)组成:图1中,收集的气体为氢气的试管是 1 (填“1”或“2”),直流电源a端是 负 (填“正”或“负”)极。该实验证明水是由 氢元素和氧元素 组成的。
(2)结构:每个水分子是由 两个氢原子和一个氧原子 构成的。
(3)性质:水能与氧化钙反应,化学方程式为 CaO+H2OCa(OH)2 。
(4)符号表示:我国开发出一种新型催化剂,实现了在光照下分解水,反应的化学方程式为
2H2O2H2↑+O2↑ 。
(5)微观:
a.电解水的过程可用图2表示,粒子运动变化的先后顺序是 ④③①② 。
b.图3表示电解水的微观示意图,该反应中属于单质的是 H2、O2 (填化学式),该化学反应的实质是 水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子 。
(6)图像