Question

以下是探究水的組成的實驗．右圖是電解水實驗的示意圖：

（1）A端接電池

 

極（填“正”或“負”）．
（2）該實驗可證明水的元素組成，水是由（寫名稱）

 

組成的．
（3）水中元素存在形式是

 

（填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”）．
（4）若電解水消耗水3.6g，則A試管中生成氣體的分子個數(shù)約為

 

．（請列式計算）
（5）為了進一步測定水中的元素組成的質(zhì)量比，某 科技小組的同學設(shè)計了下列實驗（裝置如右圖），利用氫氣還原氧化銅生成銅和水，通過稱量反應前后裝置A、B的質(zhì)量，結(jié)果測得 m（H）：m（O）＞1：8，比理論值偏高，其原因可能是

 

．（填編號）
A．通入的氫氣未經(jīng)過干燥       B．裝置A內(nèi)管口有水凝結(jié)
C．氧化銅沒有完全還原         D．裝置B同時吸收了空氣中的水蒸氣和CO₂．

Answer 1

分析：（1）、（2）根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象和生成物來回答，電解水的現(xiàn)象可記憶為正氧負氫一比二，這里的一比二是體積比．
（3）元素在化合物中以化合態(tài)存在，在單質(zhì)中以游離態(tài)存在，
（4）根據(jù)電解水的化學方程式進行計算，
（5）從實驗操作的失誤入手考慮．

解答：解：
（1）由圖可知，A試管中氣體體積大，是氫氣，因為負極產(chǎn)生氫氣，故A端連接電源的負極；
（2）由生成物是氫氣和氧氣可證明水的元素組成，水是由氫元素和氧元素組成的．
（3）因為水屬于化合物，所以水中的元素以化合態(tài)形式存在；
（4）若電解3.6g水，設(shè)生成的氫氣的摩爾質(zhì)量為x
      2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑
       36         2
      3.6g        x

36

3.6g

=

2

x

解得x=0.2g  物質(zhì)的量是：0.2mol
0.2mol氣體的分子個數(shù)是1.204×10²³
（5）結(jié)果測得m（H）：m（O）比理論值偏高，是通過U型管的增重（水的質(zhì)量）與硬質(zhì)試管的質(zhì)量的減小（氧的質(zhì)量），其原因可能是通入的氫氣未經(jīng)過干燥時可能導致生石灰增重較多，計算時氫量變大，會出現(xiàn) m（H）：m（O）＞1：8或裝置裝置B中吸收了空氣中的二氧化碳和水蒸氣，導致計算時氫量比實際值較大，或者是水分沒有完全被吸收，而氧化銅是否完全反應對數(shù)據(jù)沒有影響，故選ABD．
答案為：（1）負
（2）氫元素和氧元素
（3）化合態(tài)
（4）1.204×10²³
（5）ABD

點評：該題較全面的考查了電解水的實驗現(xiàn)象及實驗的實質(zhì)，氣體的檢驗，有關(guān)化學方程式的計算等，是一道綜合性比較強的習題．