Question

为验证水的组成元素及探究水在电极端所发生的变化，兴趣小组用如图1所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

查阅资料：硫酸钠可增强水的导电性，可认为在电解水过程中不反应，硫酸钠溶液呈中性。

Ⅰ．验证水的组成元素

步骤一：向长颈漏斗中加水（含少量Na₂SO₄）至充满管a和管b，关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。

步骤二：检验管中气体。

（1）电解过程观察到的现象有：_____。

（2）用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口，打开活塞，若观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰，则证明气体为H₂；若观察到_____，则证明气体为O₂。

（3）若要确定水中氢、氧元素的原子个数比，需要测定_____。

Ⅱ．探究水在电极端所发生的变化

步骤一：向装置中重新加滴有酚酞的水（含少量Na₂SO₄）至充满管a和管b，保持活塞打开，接通电源，一段时间后关闭电源。

（1）实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红，管a电极附近的溶液仍为无色，用pH试纸测定管a电极附近的溶液，pH小于7。说明管a电极附近的溶液呈_____性（选填“酸”、“碱”或“中”），管b电极附近的溶液呈碱性。

（2）图2中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是_____（填对应选项的字母）。

Answer

两电极上都有气泡产生，且管a与管b内产生的气体体积比约为1：2（此现象必须有，其它现象如漏斗内液面上升等不影响得分） 木条燃烧更旺盛 管a与管b中产生气体的体积以及该温度下氢气与氧气的密度 酸 A

【解析】

Ⅰ．验证水的组成元素

（1）电解过程观察到的现象有：两电极上都有气泡产生，且管a与管b内产生的气体体积比约为1：2。

（2）用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口，打开活塞，若观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰，则证明气体为H2；若观察到木条燃烧更旺盛，则证明气体为O2。

（3）根据质量=密度×体积，若要确定水中氢、氧元素的原子个数比，需要测定管a与管b中产生气体的体积以及该温度下氢气与氧气的密度。

Ⅱ．探究水在电极端所发生的变化

（1）实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红，管a电极附近的溶液仍为无色，用pH试纸测定管a电极附近的溶液，pH小于7。说明管a电极附近的溶液呈酸性；

（2）b连接的是电源的负极，生成氢气，图2中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是A。