Question

5．梧州市某中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，在進(jìn)行電解水試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)他們的裝置只有一端有氣體產(chǎn)生，且溶液顏色逐漸加深．
對(duì)此異�，F(xiàn)象，小吳同學(xué)認(rèn)為是電源正負(fù)極接反了的原因．要證明小吳的猜想，應(yīng)該進(jìn)行的操作是將連接電源正負(fù)極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)后，重新連接再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．經(jīng)過(guò)修正，大家完成了電解水的實(shí)驗(yàn)．體驗(yàn)到“電解”這種新實(shí)驗(yàn)手段的威力后，大家意猶未盡，決定繼續(xù)深入探究．
【探究活動(dòng)一】
小吳將水換成食鹽水進(jìn)行電解，A、B兩個(gè)試管都收集到氣體．試管A收集到的是無(wú)色可燃性氣體，則該氣體是氫氣．
【問(wèn)題與猜想】
試管B收集到的氣體可能是什么呢？請(qǐng)你根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行大膽猜測(cè)，并將所有可能的屬于單質(zhì)氣體的化學(xué)式填寫(xiě)在橫線上O₂、Cl₂↑．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
若小周用pH試紙測(cè)出電解后溶液的pH為12，說(shuō)明該溶液呈堿性，則電解食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【探究活動(dòng)二】
小周將原裝置的電極都改為銅片進(jìn)行食鹽水的電解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液顏色變藍(lán)．
【問(wèn)題與猜想】
為什么溶液會(huì)變藍(lán)色？小施認(rèn)為可能是銅片變成銅離子進(jìn)入溶液中的原因．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
小施取少量藍(lán)色溶液放入試管中，滴入氫氧化鈉溶液后，觀察到有藍(lán)色沉淀生成的現(xiàn)象，證明了自己的猜想正確．你還有其他證明溶液中含Cu ²⁺的方法嗎？請(qǐng)寫(xiě)出你的方法和結(jié)論把鐵放入溶液中，有紅色固體產(chǎn)生．
【回顧與反思】
經(jīng)過(guò)上述拓展探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們學(xué)會(huì)了用身邊的物質(zhì)進(jìn)行探究的方法，體驗(yàn)到了開(kāi)拓思路大膽探究的樂(lè)趣，感受到了化學(xué)的神奇魅力，根據(jù)上述所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫(xiě)出你還想探究的一個(gè)問(wèn)題電解水試驗(yàn)中出現(xiàn)的深色物質(zhì)是什么？用其他物質(zhì)如醋酸代替水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或換成其他電極進(jìn)行電解．

Answer 1

分析 根據(jù)題中信息進(jìn)行分析解答；
【探究活動(dòng)一】電解食鹽水，得到的氣體能夠燃燒，氣體具有可燃性；
【問(wèn)題與猜想】根據(jù)氣體的性質(zhì)，結(jié)合質(zhì)量守恒推測(cè)氣體物質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】根據(jù)以上分析，歸納出食鹽水電解發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】根據(jù)銅離子是藍(lán)色的，利用金屬活動(dòng)性順序分析解答；
【回顧與反思】

解答 解：
根據(jù)題中信息可知：要證明小吳的猜想，應(yīng)該進(jìn)行的操作是將連接電源正負(fù)極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)后，重新連接再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，
【探究活動(dòng)一】電解食鹽水，反應(yīng)前的物質(zhì)食鹽和水中共有Na、Cl、H、O四種元素，因此電解出的可燃性氣體為氫氣；
【問(wèn)題與猜想】電解食鹽水，反應(yīng)前的物質(zhì)食鹽和水中共有Na、Cl、H、O四種元素，由質(zhì)量守恒定律可以推測(cè)，試管B收集到的氣體可能是氧氣、氯氣；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】若小周用pH試紙測(cè)出電解后溶液的pH為12，說(shuō)明該溶液呈堿性；食鹽水通電電解，生成了可燃性氣體氫氣和黃綠色不支持燃燒的氣體單質(zhì)氯氣以及能使無(wú)酚酞變紅的氫氧化鈉；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物應(yīng)為氯化鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】小施取少量藍(lán)色溶液放入試管中，滴入氫氧化鈉溶液后，觀察到有藍(lán)色沉淀生成的現(xiàn)象，證明了自己的猜想正確．證明溶液中含Cu ²⁺的方法是：把鐵放入溶液中，有紅色固體產(chǎn)生；
【回顧與反思】經(jīng)過(guò)上述拓展探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們學(xué)會(huì)了用身邊的物質(zhì)進(jìn)行探究的方法，體驗(yàn)到了開(kāi)拓思路大膽探究的樂(lè)趣，感受到了化學(xué)的神奇魅力，根據(jù)上述所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，還想探究的一個(gè)問(wèn)題是：電解水試驗(yàn)中出現(xiàn)的深色物質(zhì)是什么？用其他物質(zhì)如醋酸代替水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或換成其他電極進(jìn)行電解．
答案：將連接電源正負(fù)極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)后，重新連接再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
【探究活動(dòng)一】氫；
【問(wèn)題與猜想】O₂、Cl₂↑；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】堿；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】有藍(lán)色沉淀生成；把鐵放入溶液中，有紅色固體產(chǎn)生；
【回顧與反思】電解水試驗(yàn)中出現(xiàn)的深色物質(zhì)是什么？用其他物質(zhì)如醋酸代替水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或換成其他電極進(jìn)行電解

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，任何化學(xué)變化前后，元素的種類(lèi)不變；利用這一特點(diǎn)，可使用質(zhì)量守恒定律對(duì)反應(yīng)前后的物質(zhì)進(jìn)行推測(cè)．