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水是我们日常生活中最常见的物质之一,有关它的组成历史上许多科学家都进行了不懈的探索,直到18世纪末,法国的拉瓦锡通过对水的生成和分解实验的研究,确认了水是由氢氧两种元素组成的。今天我们已经能很轻松的完成这个实验,而且电解水实验是中学化学研究水的组成的重要实验,有关该实验的测试题也是时有考查。为了使教师在教学中加深对电解水实验的教学和在挖掘,现将与电解水实验有关的试题及改进试题整理如下,和同仁共同分享。
一、立足教材,培养探究与应用能力
右图是电解水的简易装置:
(1)与a试管相连的是 极,与b试管相连的是 极,事先向水中加入少量NaOH溶液的目的是
(2)a试管中收集到的气体是 ,可用 检验;b试管中收集到的气体是 ,可用 检验;a,b中两种气体的体积比约为 。
(3)电解水的化学方程式为 ,该反应属于 (填“分解”或“化合”)反應。
解析:通过观察图示可以发现a试管与电源的负极连接,b试管与电源的正极连接,为了使电解水实验能快速的进行,在通电之前向水中加入少量NaOH溶液或稀硫酸以增加溶液的导电性。a试管中所收集气体较多,是氢气。氢气具有可燃性,燃烧的火焰为淡蓝色,可用燃着的木条来检验。b试管中所收集气体较少,是氧气。该实验通过对生成物的检验,可以充分说明水是由氢元素和氧元素组成。a试管中所收集气体的体积与b试管中所收集气体的体积比约为2:1。反应物是水,生成物是氢气和氧气,由此判断反应所属的基本反应类型是分解反应。电解水的化学方程式为2H2O通电2H2↑+O2↑
二、抓住主旨,提升归纳总结能力
为了探究水的组成,用如右图所示电解水的装置进行实验,通电后两电极都有气体放出,一段时间后,A量筒中气体体积是B量筒气体体积的两倍。经检验A量筒里的气体能燃烧,B量筒里的气体能使带火星的木条燃复。你认为上述实验现象可以说明的事实有:
(1)__________________________;
(2)__________________________;
(3)__________________________。
解析:本题是一道电解水实验信息给予题,信息所提供的内容非常丰富,只要同学们能够认真读题、审题,将语言叙述和图示很好结合就不难解答。通电一段时间后A量筒中收集气体能燃烧说明是氢气,得出氢气可以燃烧。B量筒中收集气体能使带火星的木条复燃说明是氧气,得出氧气可以帮助燃烧。从而说明水在通电的情况条件被分解成氢气和氧气,也说明水是由氢、氧两种元素组成。A量筒中气体体积是B量筒气体体积的两倍,说明电解水生成的H2和O2的体积比是2:1。电解水实验中水分子发生了改变,变成了
氢分子和氧分子,但变化过程中氢原子和氧原子并没发生改变,说明在化学反应中分子可以再分而原子不可分,化学反应前后元素的种类不发生改变等。
三、实验对比中,加强应用提升能力
下图中甲、乙两图都是电解水的简易装置。回答下列问题:
(1)装置甲比装置乙有一个明显的优点,这个优点是____ __________________。
(2)装置乙比装置甲有一个明显的优点,这个优点是____________________________。
(3)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是____________________________。
(4)图中显示表明,实验是未开始、刚开始还是已进行一段时间了? _____________。
(5)开始电解后,A管收集到_________气,B管收集到________气。
(6)在D处,用燃烧着的木条还是带火星的木条进行检验? ________________。
解析:仔细观察后就不难发现甲装置比乙装置简单且便于操作不便于气体的检验,而乙装置虽然比甲装置复杂但便于气体的检验。电解水实验时为了增加水的导电性,通常向水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。两套装置均以收集了一定量的气体,说明实验已进行了一段时间,且甲乙两装置中A、C管中气体的体积均小于B、D两管,说明A、C管中收集的气体是氧气,B、D管中收集的气体是氢气。检验氧气用带火星的木条,检验氢气用燃着的木条。
四、改进实验中激发整合与环保能力
下图1是改进的电解水的实验装置示意图,下图2是课本中电解水的实验装置示意图。请据图回答下列问题:
(1)写出电解水的化学方程式: ;
(2)用玻璃三通管将图1装置电解水时产生的气体混合在一起,点燃用该混合气吹出的肥皂泡时的实验现象是: ;
(3)图1实验装置的优点是: ;
(4)与图2装置相比,用图1装置进行该实验的主要不足之处是: 。
解析:我们已知水在通电的情况下能生成氢气和氧气,反应的化学方程式是2H2O通电2H2↑+O2↑。若氢气中混有一定量的空气或氧气后点燃就会发生爆炸,因此用玻璃三通管将图1装置电解水时产生的气体混合在一起,点燃用该混合气吹出的肥皂泡时就会发出剧烈的爆鸣声,这样是非常危险的,所以再点燃氢气之前一定要检验氢气的纯度。
希望通过几道例题的解析,能和大家对电解水的实验及实验的改进有一个更加清晰地认识,更能将我们所学的实验进行在创新、在改进从而使我们化学教育向着资源节约型,环境友好型方向发展。
一、立足教材,培养探究与应用能力
右图是电解水的简易装置:
(1)与a试管相连的是 极,与b试管相连的是 极,事先向水中加入少量NaOH溶液的目的是
(2)a试管中收集到的气体是 ,可用 检验;b试管中收集到的气体是 ,可用 检验;a,b中两种气体的体积比约为 。
(3)电解水的化学方程式为 ,该反应属于 (填“分解”或“化合”)反應。
解析:通过观察图示可以发现a试管与电源的负极连接,b试管与电源的正极连接,为了使电解水实验能快速的进行,在通电之前向水中加入少量NaOH溶液或稀硫酸以增加溶液的导电性。a试管中所收集气体较多,是氢气。氢气具有可燃性,燃烧的火焰为淡蓝色,可用燃着的木条来检验。b试管中所收集气体较少,是氧气。该实验通过对生成物的检验,可以充分说明水是由氢元素和氧元素组成。a试管中所收集气体的体积与b试管中所收集气体的体积比约为2:1。反应物是水,生成物是氢气和氧气,由此判断反应所属的基本反应类型是分解反应。电解水的化学方程式为2H2O通电2H2↑+O2↑
二、抓住主旨,提升归纳总结能力
为了探究水的组成,用如右图所示电解水的装置进行实验,通电后两电极都有气体放出,一段时间后,A量筒中气体体积是B量筒气体体积的两倍。经检验A量筒里的气体能燃烧,B量筒里的气体能使带火星的木条燃复。你认为上述实验现象可以说明的事实有:
(1)__________________________;
(2)__________________________;
(3)__________________________。
解析:本题是一道电解水实验信息给予题,信息所提供的内容非常丰富,只要同学们能够认真读题、审题,将语言叙述和图示很好结合就不难解答。通电一段时间后A量筒中收集气体能燃烧说明是氢气,得出氢气可以燃烧。B量筒中收集气体能使带火星的木条复燃说明是氧气,得出氧气可以帮助燃烧。从而说明水在通电的情况条件被分解成氢气和氧气,也说明水是由氢、氧两种元素组成。A量筒中气体体积是B量筒气体体积的两倍,说明电解水生成的H2和O2的体积比是2:1。电解水实验中水分子发生了改变,变成了
氢分子和氧分子,但变化过程中氢原子和氧原子并没发生改变,说明在化学反应中分子可以再分而原子不可分,化学反应前后元素的种类不发生改变等。
三、实验对比中,加强应用提升能力
下图中甲、乙两图都是电解水的简易装置。回答下列问题:
(1)装置甲比装置乙有一个明显的优点,这个优点是____ __________________。
(2)装置乙比装置甲有一个明显的优点,这个优点是____________________________。
(3)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是____________________________。
(4)图中显示表明,实验是未开始、刚开始还是已进行一段时间了? _____________。
(5)开始电解后,A管收集到_________气,B管收集到________气。
(6)在D处,用燃烧着的木条还是带火星的木条进行检验? ________________。
解析:仔细观察后就不难发现甲装置比乙装置简单且便于操作不便于气体的检验,而乙装置虽然比甲装置复杂但便于气体的检验。电解水实验时为了增加水的导电性,通常向水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。两套装置均以收集了一定量的气体,说明实验已进行了一段时间,且甲乙两装置中A、C管中气体的体积均小于B、D两管,说明A、C管中收集的气体是氧气,B、D管中收集的气体是氢气。检验氧气用带火星的木条,检验氢气用燃着的木条。
四、改进实验中激发整合与环保能力
下图1是改进的电解水的实验装置示意图,下图2是课本中电解水的实验装置示意图。请据图回答下列问题:
(1)写出电解水的化学方程式: ;
(2)用玻璃三通管将图1装置电解水时产生的气体混合在一起,点燃用该混合气吹出的肥皂泡时的实验现象是: ;
(3)图1实验装置的优点是: ;
(4)与图2装置相比,用图1装置进行该实验的主要不足之处是: 。
解析:我们已知水在通电的情况下能生成氢气和氧气,反应的化学方程式是2H2O通电2H2↑+O2↑。若氢气中混有一定量的空气或氧气后点燃就会发生爆炸,因此用玻璃三通管将图1装置电解水时产生的气体混合在一起,点燃用该混合气吹出的肥皂泡时就会发出剧烈的爆鸣声,这样是非常危险的,所以再点燃氢气之前一定要检验氢气的纯度。
希望通过几道例题的解析,能和大家对电解水的实验及实验的改进有一个更加清晰地认识,更能将我们所学的实验进行在创新、在改进从而使我们化学教育向着资源节约型,环境友好型方向发展。