Question

學習水的組成這一課題后，同學們己經知道水在通電的條件下能生成氫氣和氧氣．某研究性學習小組同學對電解水的實驗很感興趣，很想通過實驗驗證這一結論．于是在征得老師同意后進行實驗，實驗記錄如下：

電解時間/min	2	4	6	8	10	12	14	…
負極生成氣體體積/mL	7	15	23	31	39	47	55	…
正極生成氣體體積/mL	2	5	9	13	17	21	25	…

電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是多少？如果你是這次實驗的參與者、請認真分析實驗數據，你會發現什么問題？推測產生這一間題的可能原因．

Answer 1

解：由題意，可以書寫化學方程式2H₂O 2H₂↑+O₂↑，則可知電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是2：1；但從題目中的表格，可發現問題：氫氣和氧氣實際的體積比和理論體積比不符，大于2：1，即氧氣較少；可能原因可答：氧氣比氫氣易溶于水；生成的氧氣與電極反應．
故答為：氫氣和氧氣的理論體積比為2：1；發現的問題：氫氣和氧氣實際的體積比和理論體積比不符；發現問題也可答：電解水負極與正極產生的氣體體積比與理論體積比不相等，大于2：1；從第四分鐘起，每兩分鐘內負極與正極生成氣體的體積比與理論體積比相等．其它合理答案均給分．
可能原因為：氧氣在水中的溶解度比氫氣在水中的溶解度大；可能原因也可答：氧氣比氫氣易溶于水；生成的氧氣與電極反應．其它合理答案均給分．
分析：由題意“水在通電的條件下能生成氫氣和氧氣”，可以書寫化學方程式2H₂O 2H₂↑+O₂↑，則可知電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是2：1；但從題目中的表格，可發現問題：氫氣和氧氣實際的體積比和理論體積比不符；推測氧氣較少的原因．
點評：了解實驗數據的處理或者誤差分析的方法及技巧；掌握電解水的實驗的現象、結論和注意事項．