【預習輔導】探秘「水的電解」

2021-01-19 九年級化學

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一、水的電解實驗（敬請關注「九年級化學」公眾號）

水通直流電後，兩極上都有氣體產生，一段時間後，正極產生的氣體體積是負極的1/2，它能使帶火星的木條復燃，證明是氧氣。負極產生的氣體體積是正極的2倍，能燃燒，燃燒時產生淡藍色火焰，用乾燥的燒杯罩在火焰上方，杯壁有水霧產生，證明是氫氣。因此水的電解的文字表達式為：

水-通電→氫氣+氧氣

二、實驗分析和結論（敬請關注「九年級化學」公眾號）

1、在標準狀況下，氫氣的密度是0.089g/L，氧氣的密度是1.293g/L，因此，電解生成的氫氣和氧氣的質量比，也就是水中的氫、氧兩種元素的質量比為：（2×0.089g/L） ：（1×1.293g/L）≈ 1 ：8

由於氫、氧兩種原子的相對原子質量比分別為1、16，所以水中氫、氧兩種原子的個數比為：（1/1） ：（8/16）＝ 2 ：1 ，由此得出水的化學式為H2O。（敬請關注「九年級化學」公眾號）

2、從宏觀角度看，水電解後分別得到了氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，所以，水是由氫、氧兩種元素組成的。

3、從微觀角度看，水是由大量水分子聚集而成的，每個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的。

4、從化學反應的實質來看，水分子破裂成為氫原子和氧原子，每2個氫原子結合成1個氫氣分子，大量的氫氣分子聚集成為氫氣；每2個氧原子結合成1個氧氣分子，大量的氧氣分子聚集成為氧氣。因此，化學反應的過程就是分子破裂成為原子，原子又重新組合構成新分子的過程。

三、注意事項（敬請關注「九年級化學」公眾號）

1、實驗要使用直流電源。

2、為了增加水的導電性，實驗前可在水中加入少量稀硫酸或者氫氧化鈉溶液。

3、實驗中產生的氫氣體積往往大於氧氣體積的2倍的原因是：

（1）氫氣和氧氣在水中的溶解能力不同，氧氣的溶解度要比氫氣的溶解度大。

（2）電解時產生的氧氣會與金屬電極發生反應，從而消耗了氧氣，使得氧氣的體積偏小。

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