Question

5．梧州市某中學化學學習小組的同學，在進行電解水試驗時發現他們的裝置只有一端有氣體產生，且溶液顏色逐漸加深．
對此異常現象，小吳同學認為是電源正負極接反了的原因．要證明小吳的猜想，應該進行的操作是將連接電源正負極的導線對調后，重新連接再進行實驗．經過修正，大家完成了電解水的實驗．體驗到“電解”這種新實驗手段的威力后，大家意猶未盡，決定繼續深入探究．
【探究活動一】
小吳將水換成食鹽水進行電解，A、B兩個試管都收集到氣體．試管A收集到的是無色可燃性氣體，則該氣體是氫氣．
【問題與猜想】
試管B收集到的氣體可能是什么呢？請你根據質量守恒定律進行大膽猜測，并將所有可能的屬于單質氣體的化學式填寫在橫線上O₂、Cl₂↑．
【實驗與結論】
若小周用pH試紙測出電解后溶液的pH為12，說明該溶液呈堿性，則電解食鹽水的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【探究活動二】
小周將原裝置的電極都改為銅片進行食鹽水的電解，結果發現溶液顏色變藍．
【問題與猜想】
為什么溶液會變藍色？小施認為可能是銅片變成銅離子進入溶液中的原因．
【實驗與結論】
小施取少量藍色溶液放入試管中，滴入氫氧化鈉溶液后，觀察到有藍色沉淀生成的現象，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？請寫出你的方法和結論把鐵放入溶液中，有紅色固體產生．
【回顧與反思】
經過上述拓展探究實驗，同學們學會了用身邊的物質進行探究的方法，體驗到了開拓思路大膽探究的樂趣，感受到了化學的神奇魅力，根據上述所進行的實驗，請寫出你還想探究的一個問題電解水試驗中出現的深色物質是什么？用其他物質如醋酸代替水進行實驗，或換成其他電極進行電解．

Answer 1

分析 根據題中信息進行分析解答；
【探究活動一】電解食鹽水，得到的氣體能夠燃燒，氣體具有可燃性；
【問題與猜想】根據氣體的性質，結合質量守恒推測氣體物質；
【實驗與結論】根據以上分析，歸納出食鹽水電解發生反應的化學方程式．
【實驗與結論】根據銅離子是藍色的，利用金屬活動性順序分析解答；
【回顧與反思】

解答 解：
根據題中信息可知：要證明小吳的猜想，應該進行的操作是將連接電源正負極的導線對調后，重新連接再進行實驗，
【探究活動一】電解食鹽水，反應前的物質食鹽和水中共有Na、Cl、H、O四種元素，因此電解出的可燃性氣體為氫氣；
【問題與猜想】電解食鹽水，反應前的物質食鹽和水中共有Na、Cl、H、O四種元素，由質量守恒定律可以推測，試管B收集到的氣體可能是氧氣、氯氣；
【實驗與結論】若小周用pH試紙測出電解后溶液的pH為12，說明該溶液呈堿性；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氯氣以及能使無酚酞變紅的氫氧化鈉；根據質量守恒定律，反應物應為氯化鈉和水，化學方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【實驗與結論】小施取少量藍色溶液放入試管中，滴入氫氧化鈉溶液后，觀察到有藍色沉淀生成的現象，證明了自己的猜想正確．證明溶液中含Cu ²⁺的方法是：把鐵放入溶液中，有紅色固體產生；
【回顧與反思】經過上述拓展探究實驗，同學們學會了用身邊的物質進行探究的方法，體驗到了開拓思路大膽探究的樂趣，感受到了化學的神奇魅力，根據上述所進行的實驗，還想探究的一個問題是：電解水試驗中出現的深色物質是什么？用其他物質如醋酸代替水進行實驗，或換成其他電極進行電解．
答案：將連接電源正負極的導線對調后，重新連接再進行實驗；
【探究活動一】氫；
【問題與猜想】O₂、Cl₂↑；
【實驗與結論】堿；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
【實驗與結論】有藍色沉淀生成；把鐵放入溶液中，有紅色固體產生；
【回顧與反思】電解水試驗中出現的深色物質是什么？用其他物質如醋酸代替水進行實驗，或換成其他電極進行電解

點評 根據質量守恒定律，任何化學變化前后，元素的種類不變；利用這一特點，可使用質量守恒定律對反應前后的物質進行推測．