Question

【題目】為驗證水的組成元素及探究水在電極端所發生的變化，興趣小組用如圖1所示裝置（夾持儀器省略）進行實驗：

查閱資料：硫酸鈉可增強水的導電性，可認為在電解水過程中不反應，硫酸鈉溶液呈中性。

Ⅰ．驗證水的組成元素

步驟一：向長頸漏斗中加水（含少量Na2SO4）至充滿管a和管b，關閉活塞，接通電源，一段時間后關閉電源。

步驟二：檢驗管中氣體。

（1）電解過程觀察到的現象有：_____。

（2）用燃著的木條分別置于玻璃管尖嘴口，打開活塞，若觀察到氣體燃燒產生淡藍色火焰，則證明氣體為H2；若觀察到_____，則證明氣體為O2。

（3）若要確定水中氫、氧元素的原子個數比，需要測定_____。

Ⅱ．探究水在電極端所發生的變化

步驟一：向裝置中重新加滴有酚酞的水（含少量Na2SO4）至充滿管a和管b，保持活塞打開，接通電源，一段時間后關閉電源。

（1）實驗中發現管b電極附近的溶液迅速變紅，管a電極附近的溶液仍為無色，用pH試紙測定管a電極附近的溶液，pH小于7。說明管a電極附近的溶液呈_____性（選填“酸”、“堿”或“中”），管b電極附近的溶液呈堿性。

（2）圖2中能表示電解時管b中水在電極端所發生變化的結果的是_____（填對應選項的字母）。

Answer 1

【答案】兩電極上都有氣泡產生，且管a與管b內產生的氣體體積比約為1：2（此現象必須有，其它現象如漏斗內液面上升等不影響得分） 木條燃燒更旺盛 管a與管b中產生氣體的體積以及該溫度下氫氣與氧氣的密度 酸 A

【解析】

Ⅰ．驗證水的組成元素

（1）電解過程觀察到的現象有：兩電極上都有氣泡產生，且管a與管b內產生的氣體體積比約為1：2。

（2）用燃著的木條分別置于玻璃管尖嘴口，打開活塞，若觀察到氣體燃燒產生淡藍色火焰，則證明氣體為H2；若觀察到木條燃燒更旺盛，則證明氣體為O2。

（3）根據質量=密度×體積，若要確定水中氫、氧元素的原子個數比，需要測定管a與管b中產生氣體的體積以及該溫度下氫氣與氧氣的密度。

Ⅱ．探究水在電極端所發生的變化

（1）實驗中發現管b電極附近的溶液迅速變紅，管a電極附近的溶液仍為無色，用pH試紙測定管a電極附近的溶液，pH小于7。說明管a電極附近的溶液呈酸性；

（2）b連接的是電源的負極，生成氫氣，圖2中能表示電解時管b中水在電極端所發生變化的結果的是A。