解讀電解水實驗

陳女婷

[實驗要點]

1.實驗裝置：如圖1所示。

2.實驗原理：電解水時，水發生分解反應生成H2和O2（即：2H2O [? ? 通電? ? ] 2H2↑ + O2↑）。通過生成物的元素組成推斷反應物的元素組成。

3.實驗現象：正、負兩極都產生無色氣體，一段時間后兩玻璃管內液面均下降，產生的氣體體積V（正極）∶ V（負極） ≈ 1∶ 2。

4.氣體的檢驗：

（1）正極：用帶火星的木條檢驗，若木條復燃，則產生的氣體為O2。

（2）負極：用燃著的木條檢驗，若氣體能燃燒，產生淡藍色火焰，則產生的氣體為H2。

5.實驗結論：水是由氫元素和氧元素組成的。

[實驗拓展]

1.為增強水的導電性，可在水中加入少量適宜濃度的Na2SO4或NaOH溶液。

2.電解水時使用直流電，不能使用交流電。若使用交流電，則在同一電極上有時產生H2，有時產生O2，無法得到純凈的氣體。同時，由于H2和O2混在一起可能發生爆炸，造成安全隱患。

3.電解水時，產生氫氣和氧氣的量的關系。理論上，V（H2）∶ V（O2）= 2 ∶ 1（同溫同壓），m（H2）∶ m（O2） = 1 ∶ 8;實際實驗中，V（H2）∶ V（O2）> 2 ∶ 1，其原因可能是H2在水中的溶解度小于O2。

[實戰演練]

（2021· 甘肅·定西）每年的3月22日是“世界水日”，水與人類的生產生活密切相關。如圖2是電解水的實驗示意圖，試管a中的氣體是 。電解水的化學方程式為 。

答案：H2 2H2O [? ? 通電? ? ] 2H2↑+ O2↑

（作者單位：福建省廈門市翔安第一中學）