Question

【題目】為驗(yàn)證水的組成元素及探究水在電極端所發(fā)生的變化，興趣小組用如圖1所示裝置（夾持儀器省略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．驗(yàn)證水的組成元素
步驟一：向長(zhǎng)頸漏斗中加水（含少量Na2SO4）至充滿(mǎn)管a和管b．關(guān)閉活塞，接通電源，一段時(shí)間后關(guān)閉電源．
步驟二：檢驗(yàn)管中氣體．
（1）Na2SO4在水中能解離出 ， 增強(qiáng)了水的導(dǎo)電性；
（2）電解時(shí)觀察到的現(xiàn)象有：；
（3）用燃著的木條分別置于玻璃管尖嘴口，打開(kāi)活塞，若觀察到 ， 則證明氣體為H2；若觀察到 ， 則證明氣體為O2 ．
（4）某同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)后還需檢驗(yàn)Na2SO4的質(zhì)量是否發(fā)生變化，其原因是 ．
（5）若要確定水中氫、氧元素的原子個(gè)數(shù)比，需要測(cè)定 ．
（6）Ⅱ．探究水在電極端所發(fā)生的變化 步驟一：向裝置中重新加水（含少量Na2SO4）至充滿(mǎn)管a和管b，保持活塞打開(kāi)，接通電源，一段時(shí)間后關(guān)閉電源．
步驟二：分別取出管a和管b電極附近的溶液，并測(cè)定溶液的pH．
①測(cè)定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取溶液，滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與 ， 讀取pH．經(jīng)測(cè)定：管a中溶液pH小于7，管b中溶液液pH大于7．
②管b溶液呈性，若向溶液中加入 ， 溶液變?yōu)榧t色，也能得出此結(jié)論．
③圖2中能表示電解時(shí)管a中水在電極端所發(fā)生變化的結(jié)果的是（填對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的字母）．

Answer 1

【答案】
（1）Na+、SO42﹣
（2）連接電源兩極的電極上有氣泡產(chǎn)生，且管a與管b產(chǎn)生氣體體積比為1：2
（3）氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；木條燃燒更旺盛
（4）排除硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體的可能
（5）管a與管b產(chǎn)生氣體的體積以及該溫度下氫氣和氧氣的密度
（6）標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照；堿；無(wú)色酚酞；A
【解析】解：I．（1）純水很難導(dǎo)電，硫酸鈉在水中能解離成自由移動(dòng)的鈉離子和硫酸根離子，增強(qiáng)了水的導(dǎo)電性；（2）電解時(shí)可觀察到的現(xiàn)象為：連接電源兩端的電極上均有氣泡產(chǎn)生，且管a與管b產(chǎn)生氣體體積比約為1：2；（3）氫氣能燃燒，氧氣可助燃．故將燃燒的木條放在玻璃尖嘴口后打開(kāi)活塞，若氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，則該氣體為氫氣；若木條燃燒更劇烈，則該氣體為氧氣；（4）實(shí)驗(yàn)后還需檢驗(yàn)硫酸鈉的質(zhì)量是否發(fā)生改變，以排除實(shí)驗(yàn)過(guò)程中硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體的可能，從而確定只有水發(fā)生分解；（5）若要確定水中氫、氧原子個(gè)數(shù)比，需測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積及該溫度下氫氣和氧氣的密度，從而確定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，進(jìn)而求出水中氫、氧原子的個(gè)數(shù)比． II．（1）測(cè)定溶液的pH時(shí)，將待測(cè)溶液滴在pH試紙上，將試紙所顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀出溶液的pH；（2）管b溶液的pH大于7，說(shuō)明其呈堿性，除用pH試紙測(cè)定其酸堿度外，還可用無(wú)色酚酞試液測(cè)定其酸堿性；（3）水能解離成自由移動(dòng)的帶電荷的氫離子和氫氧根離子，由題意A管中溶液pH小于7，說(shuō)明溶液中存在氫離子，故A是正確的．
所以答案是：I（1）Na+、SO42﹣；（2）連接電源兩極的電極上有氣泡產(chǎn)生，且管a與管b產(chǎn)生氣體體積比為1：2；（3）氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；木條燃燒更旺盛；（4）排除硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體的可能；（5）管a與管b產(chǎn)生氣體的體積以及該溫度下氫氣和氧氣的密度；
II．（1）標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照；（2）堿；無(wú)色酚酞；（3）A．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電解水實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，掌握電解水的實(shí)驗(yàn)：A.裝置―――水電解器B.電源種類(lèi)---直流電C.加入硫酸或氫氧化鈉的目的----增強(qiáng)水的導(dǎo)電性D.化學(xué)反應(yīng)：2H2O=== 2H2↑+ O2↑．