Question

8．小明通過(guò)對(duì)電解水生成的兩種氣體性質(zhì)的檢驗(yàn)，得出與文獻(xiàn)一致的結(jié)果--兩電極上分別產(chǎn)生氫氣和氧氣．但測(cè)得的數(shù)據(jù)（如下表）卻不是文獻(xiàn)上的2：1．

時(shí)間/min	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極上產(chǎn)生的氣體體積/cm3	6	12	20	29	39	49	59	69	79	89
陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體體積/cm3	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

于是小明對(duì)每一時(shí)段產(chǎn)生的氣體的量進(jìn)行了仔細(xì)分析，試圖找出哪一時(shí)段出了問(wèn)題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，并不是所有時(shí)段產(chǎn)生氣體的體積比都不是2：1．
（1）請(qǐng)你也仔細(xì)分析一下以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠從中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是：前4分鐘產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比大于2：1；從第4分鐘開(kāi)始到第10分鐘產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比等于2：1．造成其中一時(shí)段氣體體積比不是2：1的可能原因是氧氣的溶解度比氫氣的大．
（2）針對(duì)上述分析，小明對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)果得到了滿意的結(jié)果．你認(rèn)為小明應(yīng)該如何改進(jìn)在電解前給陽(yáng)極的水通氧使之達(dá)到飽和．
（3）請(qǐng)你根據(jù)水電解生成氫、氧兩種氣體以及體積比為2：1的結(jié)果推導(dǎo)出水的化學(xué)式（如需計(jì)算，寫出過(guò)程．已知：氫氣中只有氫元素，氧氣中只有氧元素；該實(shí)驗(yàn)條件下，氧氣的密度為1.44g/L，氫氣的密度為0.09g/L）：H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及氧氣的溶解性分析回答；
（2）根據(jù)氧氣的飽和溶液中不再溶解氧氣分析回答；
（3）根據(jù)m=ρv，即可計(jì)算兩者的質(zhì)量比，由質(zhì)量比和相對(duì)原子質(zhì)量可求出原子個(gè)數(shù)比．

解答 解：（1）由表中的數(shù)據(jù)可知，前4分鐘產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比大于2：1；從第4分鐘開(kāi)始到第10分鐘產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比等于2：1；造成其中一時(shí)段氣體體積比不是2：1的可能原因是氧氣的溶解度比氫氣的大；
（2）針對(duì)上述分析，小明對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)果得到了滿意的結(jié)果．小明應(yīng)何改進(jìn)措施可能是：在電解前給陽(yáng)極的水通氧使之達(dá)到飽和等．
（3）假設(shè)生成的氧氣體積為1L，則生成的氫氣的體積為2L．
根據(jù)m=ρv，可知?dú)錃夂脱鯕獾馁|(zhì)量比是：$\frac{2L×0.09g/L}{1L×1.44gL}$≈$\frac{1}{8}$；
水中氫、氧原子的個(gè)數(shù)比為：$\frac{1}{8}$：$\frac{1}{16}$=$\frac{2}{1}$
所以，水的化學(xué)式是H₂O：
故答為：（1）前4分鐘產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比大于2：1；從第4分鐘開(kāi)始到第10分鐘產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比等于2：1；氧氣的溶解度比氫氣的大；（2）在電解前給陽(yáng)極的水通氧使之達(dá)到飽和等．（3）H₂O
．

點(diǎn)評(píng) 要熟記正氧負(fù)氫，氫二氧一，依據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算水中氫、氧元素的質(zhì)量比，再計(jì)算出原子個(gè)數(shù)比，由此寫出化學(xué)式．