Question

小華是個非常愛動腦的同學，做溶液的導電性實驗時，小華觀察得非常仔細，以下是他們小組觀察、記錄并思考的一些問題：
（1）電解水時，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是________．
（2）經過溶液的學習后，小華明白了不是所有的溶液都能導電的道理，下列物質加入水中充分振蕩后能導電的是________
A．蔗糖　　　 B．植物油　　　 C．高錳酸鉀　　　 D．碳酸鈉
（3）溶液能否導電是由溶質在溶劑中分散的微粒不同而決定的，能導電的溶液是因為這些溶液中溶質以________（填“分子”或“離子”）形式分散，這類物質在溶劑中的分散過程可簡捷地用電離方程式來表示，如硫酸在水中的分散過程可簡捷地用電離方程式H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-米表示，那么氫氧化鈉在水中的電離方程式可表示為________．
（4）若某氫氧化鈉溶液中鈉離子和水分子的個數比為1：20，則該溶液中溶質的質量分數為：________．（不要求計算過程）
（5）做氯化鈉溶液的導電性實驗時，小華不僅看到燈泡亮了，還觀察到與電解水相似的現象：兩根石墨電極上都出現了氣泡．這激發了小華探究氣泡成分的欲望．請你一起參與小華的探究活動吧！
【提出問題】氯化鈉溶液通電時石墨電極上分別生成了什么氣體？
【查閱資料】Cl₂是黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體，常溫下1體積水能溶解2體積Cl₂．
【提出假設】假設1：電極上分別生成了氫氣和氯氣；
假設2：電極上分別生成了氧氣和氯氣；
假設3：電極上分別生成了氫氣和氧氣．以上假設的依據是________．
【設計實驗】小紅決定用電解水的裝置重做氯化鈉溶液的導電性實驗．
【進行實驗】用如圖所示的實驗分別收集氯化鈉溶液通電
時兩個電極上產生的氣體．
【收集證據】觀察氣體顏色，剛燃著的木條檢驗收集到的無色氣體，
發現氯化鈉溶液在通電條件下產生了兩種氣體．
【實驗分析】若一支試管中收集劍的氣體為黃綠色，另一支試管中收集到的氣體能支持燃燒，則假設________成立：若兩支試管內收集到了兩種不同的無色氣體，則發生反應的化學方程式為________．
實驗證明假設l成立，并且氯化鈉溶液通電時還生成了氫氧化鈉，請寫出氯化鈉溶液通電時發生反應的化學方程式_________．
【反思與評價】聯想電解水的實驗，你認為在電解水時________（填“可以”或“不可以”）加入少量的氯化鈉溶液，原因是________．

Answer 1

解：（1）電解水時，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是增強水的導電性；
（2）只有自由移動的帶電離子才可能導電，所以能夠在水中電離產生陰陽離子的物質有高錳酸鉀和碳酸鈉，所以水中充分振蕩后能導電的是高錳酸鉀和碳酸鈉；
（3）溶液導電的原理是有自由移動離子，所以能導電的溶液是因為這些溶液中溶質以離子形式分散；氫氧化鈉在水中的電離出鈉離子和氫氧根離子，電離方程式可表示為NaOH=Na⁺+OH^-；
（4）氫氧化鈉溶液中鈉離子和水分子的個數比為1：20，所以氫氧化鈉和水的質量比為40：18×20，溶液中溶質的質量分數==10%；
（5）[提出假設]根據氯化鈉溶液中含有的離子，結合質量守恒定律而做出的推斷；
[實驗分析]若觀察到一支試管中收集的氣體為黃綠色，另一支試管中收集到的氣體能被點燃，則說明該氣體為氯氣和氫氣，及假設1正確；加入酚酞變紅說明含有氫氧化鈉，可以得出的答案；
[反思評價]氯化鈉能夠分解產生氫氣和氯氣，會干擾實驗現象，所以不能加入氯化鈉；
故答案為：（1）增強水的導電性；
（2）CD；
（3）離子；NaOH=Na⁺+OH^-；
（4）10%；
（5）【提出假設】化學反應前后元素的種類不變；
【實驗分析】1；2H₂O2H₂↑+O₂↑；
2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
【反思與評價】不可以；產生氣體中含有氯氣．
分析：（1）電解水時，通常要加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸，目的是增強水的導電性；
（2）根據溶液導電的原理是有自由移動離子進行解答；
（3）根據溶液導電的原理是有自由移動離子以及氫氧化鈉在水中的電離出鈉離子和氫氧根離子進行解答；
（4）根據氫氧化鈉溶液中鈉離子和水分子的個數比為1：20，求出氫氧化鈉和水的質量比從而求出溶液中溶質的質量分數進行解答；
（5）【提出假設】根據質量守恒定律來解答；
[實驗分析]氧氣不能燃燒，氫氣可以燃燒，氯氣為黃綠色的氣體；
【反思評價】氯化鈉能夠分解產生氣體，會干擾實驗現象；
點評：知道電解水實驗的產物，及實驗過程中的注意事項，加入氫氧化鈉或是硫酸能夠增強導電性，加速分解．能夠根據實驗現象結合質量守恒定律來書寫化學方程式．