Question

在某次電解水的實驗中加入了少量NaOH溶液，測得分別與電源的正負(fù)極相連的陽、陰兩極上產(chǎn)生的氣體的實驗數(shù)據(jù)如下：

時間（分鐘）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極生成氣體體積（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
陽極生成氣體體積（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

（1）仔細(xì)分析以上實驗數(shù)據(jù)，1～6分鐘內(nèi)陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1，可能的原因是

H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使氣體的體積比大于2：1

；從第7分鐘開始，每分鐘內(nèi)陰、陽兩極生成的氣體體積之比約為2：1，可能的原因是

H₂和O₂的溶解已達到飽和，不再繼續(xù)溶解了

；
（2）將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%NaOH溶液100g進行電解，當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了1%時，停止電解，則生成的H₂的質(zhì)量約為

1.86g

．

Answer 1

分析：可以根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象及反應(yīng)前后元素的質(zhì)量和種類不變，以及氫氣和氧氣的溶解性和溶解度等方面進行分析、計算，從而得出正確的結(jié)論．

解答：解：（1）氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，可見氧氣與氫氣相比，氧氣更易溶于水；所以1～6分鐘內(nèi)氧氣比氫氣溶解的快而多，從而導(dǎo)致陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1．因此其可能的原因是氧氣比氫氣更易溶于水；第7分鐘開始，由于溶解在水中的氧氣和氫氣已達到了飽和，不再繼續(xù)溶解了，所以氣體的體積比大致保持2：1；
（2）加入少量氫氧化鈉是為了增強水的導(dǎo)電性，反應(yīng)前后其質(zhì)量保持不變，隨著電解水實驗的進行，水的質(zhì)量不斷減少，則其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增加，現(xiàn)在溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了1%，說明變?yōu)?%，設(shè)現(xiàn)在溶液的質(zhì)量為X，則有100g×5%=X×6%，解得X≈83.3g，則電解水的質(zhì)量是100g-83.3g=16.7g，電解水生成氫氣和氧氣，可知生成H₂的質(zhì)量等于水中氫元素的質(zhì)量，為：16.7g×

2

18

×100%≈1.86g；
故答案為：
（1）H₂和O₂溶解度不同（后者溶解度大），致使氣體的體積比大于2：1；H₂和O₂的溶解已達到飽和，不再繼續(xù)溶解了；
（2）1.86g．

點評：解答本題的關(guān)鍵是要掌握電解水的實質(zhì)并且掌握稀釋前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變，并能靈活應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解題，才能對問題做出正確的判斷和解答．