解讀電解水實驗

陳女婷

[實驗要點]

1.實驗裝置：如圖1所示。

2.實驗原理：電解水時，水發(fā)生分解反應(yīng)生成H2和O2（即：2H2O [? ? 通電? ? ] 2H2↑ + O2↑）。通過生成物的元素組成推斷反應(yīng)物的元素組成。

3.實驗現(xiàn)象：正、負(fù)兩極都產(chǎn)生無色氣體，一段時間后兩玻璃管內(nèi)液面均下降，產(chǎn)生的氣體體積V（正極）∶ V（負(fù)極） ≈ 1∶ 2。

4.氣體的檢驗：

（1）正極：用帶火星的木條檢驗，若木條復(fù)燃，則產(chǎn)生的氣體為O2。

（2）負(fù)極：用燃著的木條檢驗，若氣體能燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，則產(chǎn)生的氣體為H2。

5.實驗結(jié)論：水是由氫元素和氧元素組成的。

[實驗拓展]

1.為增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，可在水中加入少量適宜濃度的Na2SO4或NaOH溶液。

2.電解水時使用直流電，不能使用交流電。若使用交流電，則在同一電極上有時產(chǎn)生H2，有時產(chǎn)生O2，無法得到純凈的氣體。同時，由于H2和O2混在一起可能發(fā)生爆炸，造成安全隱患。

3.電解水時，產(chǎn)生氫氣和氧氣的量的關(guān)系。理論上，V（H2）∶ V（O2）= 2 ∶ 1（同溫同壓），m（H2）∶ m（O2） = 1 ∶ 8;實際實驗中，V（H2）∶ V（O2）> 2 ∶ 1，其原因可能是H2在水中的溶解度小于O2。

[實戰(zhàn)演練]

（2021· 甘肅·定西）每年的3月22日是“世界水日”，水與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。如圖2是電解水的實驗示意圖，試管a中的氣體是 。電解水的化學(xué)方程式為 。

答案：H2 2H2O [? ? 通電? ? ] 2H2↑+ O2↑

（作者單位：福建省廈門市翔安第一中學(xué)）