Question

如圖是電解水的簡易裝置，試回答下列問題．
①與試管a中的電極相連接的是電源的______極（填“正極”或“負極”），試管a中收集到的氣體是______，試管a、b中收集到的氣體的體積比約為______，
該實驗說明水是由______組成的純凈物，說明在化學反應中分子______，而原子______．
②水的摩爾質量為______，水分子中氫、氧原子的物質的量之比為______．
③列出水中氫元素質量分數的計算式．
④3.01×10²⁴個水分子的物質的量是______mol．36g水的物質的量是______mol，含______個氧原子．

Answer 1

①試管a中產生的氣體較多，是氫氣，與之相連的是電源的負極；
試管b中產生的氣體是氧氣，氫氣和氧氣的體積比約為2：1；
該實驗說明水是由氫元素和氧元素組成的；
電解水的過程中，水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子之間結合成氫分子，氧原子之間結合成氧分子，說明化學變化中，分子可分，原子不可分．
故填：負；氫氣；2：1；氫元素和氧元素；可分；不可分．
②水的化學式是H₂O，相對分子質量為：1×2+16×1=18，所以水的摩爾質量是18g/mol；
水分子中氫、氧原子的個數比是2：1，則水分子中氫、氧原子的物質的量之比為2：1．
故填：18g/mol；2：1．
③水中氫元素質量分數的計算式為：

1×2

1×2+16×1

×100%．
④1mol水分子的個數為：6.02×10²³，3.01×10²⁴個水分子的物質的量為：3.01×10²⁴÷6.02×10²³=5mol；
36g水的物質的量為：

36g

18g/mol

=2mol；
36g水中氧原子的個數為：6.02×10²³×2=1.204×10²⁴；
故填：5；2；1.204×10²⁴．