电解水实验现象

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【专家解析】电解水实验现象

【优秀范文】电解水实验现象

范文一:电解水实验中的疑难问题与现象解析

摘要:电解水的实验是初中化学一个非常重要的定量实验,这是一个慢速且现象多变又不明显的疑难实验,经常得不到氢气与氧气的体积比为2∶1的理想结果。文章从十个方面对电解水实验中的一些不容易理解的疑难问题和现象进行了整理与解析。

关键词:电解水;实验;疑难问题;现象;解析

文章编号:1008-0546(2014)11-0078-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.029

有关“电解水”的实验是初中化学一个非常重要的定量实验,它对学生直观地认识“水的组成”问题具有极其重要的意义。由于这是一个慢速且现象多变又不明显的疑难实验,导致我们在实验过程中常常产生一些不容易理解的疑难问题和现象,下面将它们进行整理解析,供老师们参考。

1. 影响氢气与氧气体积比为2∶1的因素有哪些?

电解水实验中,我们总是得不到氢气与氧气的体积比为2∶1的理想结果,氧气的体积总是小于1,是哪些因素造成了氧气体积的偏小呢?一是溶解度不同,在一个大气压与室温20℃条件下,1升水溶解18.2mL氢气、溶解31.1mL氧气[1],氧气溶解到水里多;二是氧气容易与活泼电极如铜、铁、碳(石墨)等反应而消耗了部分氧气,石墨电极生成二氧化碳更易溶于水并造成氧气不纯;三是使用稀硫酸溶液电解时,会在阳极生成少量而稳定的过硫酸、双氧水与臭氧等,减少了氧气的生成量[2];四是若用自来水配制电解液,则电解生成的氧原子很容易把自来水中的还原性物质如氯离子Cl-氧化成次氯酸根离子ClO-等,从而降低了氧气的产量;五是电解液与电极不匹配而发生化学反应;六是气体在电极表面的吸附程度不同如铂对氢气溶解很小而1体积铂却能溶解70体积的氧气[2]等。

此外,水蒸气的放大作用、液面高度不同产生的压强不相等、电极产生的过电位不相同、两级的电流效率不相同等也会影响到氢气与氧气的比例。

2. 如何让电解水实验中氢气与氧气体积比为2∶1?

为了得到氢气与氧气的体积比为2�1,通常可以采取的办法是:(1)课前先电解一下水,让电解液与电极充分吸收氢气和氧气到达饱和,然后再把氢气和氧气放掉,使课堂电解水时,减少电极与电解液对氢气和氧气的吸收。(2)把电解液的温度控制在25℃以上,减少氧气的溶解度。(3)让电解液的浓度适当高一点,也可以减少误差。(4)调节盛氢气、氧气与电解液三个仪管的液面在一个水平高度上,消除大气压强不同引起的误差。

3. 电解水的最低电压是多少?

电解水时,要使水分解的反应正常进行,需要加的电压必须超出一个定值即电解水的分解电压。一是若用惰性的金属铂做电极,25℃时氢氧原电池的标准电动势是1.229V,所加电压必须先平衡它。二是电解时在电极上,气体的形成与逸出都需要一定的“活化能”,这就是电化学极化,极化值与气体性质、电极材料、电流大小、温度等因素有关;在铂电极上由电化学极化引起的超电势氢大约是0.09V、氧大约是0.45V。三是电解时引起的浓度变化导致的电极电势与平衡电势发生偏差而产生浓差超电势,它与搅拌情况、电流强度、离子性质、溶液性质和温度等有关。四是两电极及其之间的溶液是有电阻的,这些外电阻要消耗电压,即电阻电压降。在起始阶段,电流很小时,在不考虑浓差超电势、电阻电压降的因素条件下,电解水的标准分解电压=1.229V+0.45V+0.09V=1.769V[3]。

4. 电解水的最佳电压是多少?

为了尽快电解得到一定量的氢气和氧气,以供实验演示之用,不同的实验装置和条件所需要的电压并不完全相同,老师们提供的最佳需求电压也不一样。

有用输出电压为5V~7V、电流1A~2A的手机充电器做电源的[4];有用6V~12V整流电源的[5]。电压低,实验演示的时间就长,适当提高电解电压大约在12V~24V之间[6],可以使缩短演示时间、减小误差、提高实验效率。

有使用自制的整流电源,把电压可放宽到36V[7]的。直流电压越大,水分解的速度就越快,但是,不容易控制,而且在碱性环境下容易产生泡沫,所以,一般不采用高压电。

也有人[8]曾使用250V高压直流电源做电解水实验,几分钟便得到比较多的氢气和氧气,提高了课堂教学效率的。

因此,实验时,要根据自己选择的电解液、电极、装置、电源类型等的具体情况探索出适当高一点的电压,以提高课堂演示实验的效率。

5. 电解水常用哪些材料做电极好?

实验室常用电极材料:铂、钨、钼、镍、铁丝、铅棒、不锈钢、保险丝(铅锡铋镉合金)、电炉丝(铁镍铝或镍铬合金)等。铜丝也用,但是,容易被氧化,效果要差一些。石墨电极的化学稳定性好,但是它的片层结构之间距离较大,许多分子和离子渗透进入石墨片层之间形成插入化合物[2]。使它形成高过电位、吸附气体作用强、产生气体速率慢等缺陷。而且,碳能够与氧结合形成二氧化碳气体,大大降低了氧气的数量与纯度。因此,电解水的演示实验不适宜使用石墨材料做电极。

(1)铂片:是惰性电极,是电解水最理想的电极材料,它的价格比较昂贵,通常方法难以得到。

(2)钨丝:能够适宜于酸性、中性与碱性的电解液,可以从废旧白炽灯的钨丝中收集。

(3)钼:能够适宜于酸性、中性与碱的电解液,取出废旧白炽灯泡里的两根粗金属丝即可用作钼电极。

(4)铅:能够适宜于酸性、中性与碱性的电解液,铅棒可以从废旧铅蓄电池中取出。

(5)镍:能够适宜于中性与碱性的电解液,可以采用注射器针头、镀镍大头针与回形针等。

(6)不锈钢:能够适宜于中性与碱性的电解液。

(7)铁丝:便宜,能够适宜于中性与碱性的电解液,但是,正极溶液容易变红色。   6. 提高电解水速率的方法有哪些?

法拉第电解定律告诉我们:在电解过程中,电上极上发生反应的物质的量与所通过的电流强度和通电时间成正比,即M=KQ=KIt。提高电解的电流可以提高电解反应速率。

根据欧姆定律:I�ε/(R+r),要增大电流强度可以采取的方法有[9]:(1)增大电动势ε(可以近似看成增大电源电压);(2)减少电路中的外电阻R:一是选用适宜的电解液浓度、二是增加电极的表面积、三是缩短导线和电极的距离、四是选用电阻率低的材料做导线与电极;(3)选择内阻r小的电源,直流电源器内阻大,蓄电池、干电池、功率大的电源变化器内阻小。

7. 电解水时为什么要加入电解质?

氢氧根离子OH-与氢离子H+是所有离子中电迁移速度最快的阴、阳离子。在25℃时,纯净水中[H+]=[OH-]=10-7mol/L,由于离子浓度太低,纯净水的导电能力非常弱。通过加入电解质,其电离所产生的离子在溶液中负担电迁移任务可以增强水溶液的导电能力。为了够保证在电解过程中,只能由氢氧根离子OH-与氢离子H+在阴、阳极上得、失电子,加入的电解质必须是所含阴、阳离子都为不易得失电子的酸、碱或盐。

8. 电解水中通常加入的电解质是哪些?

为了增强水电解液的导电能力,通常要加入一些阴、阳离子都为不易得失电子的酸、碱或盐做电解质:(1)强酸如硫酸;(2)强碱如氢氧化钠、氢氧化钾;(3)盐如碳酸钠(溶液呈碱性)、硫酸钠(溶液呈中性)、磷酸二氢钾(溶液呈弱酸性)等。

强酸、强碱的溶液腐蚀性大,不适宜学生操作。碳酸钠溶液、硫酸钠溶液稳定性好,可以长期保存,下次再用。磷酸二氢钾溶液稀释后,作为磷钾快速高效复合肥使用,不需要特别保存也不产生污染的问题。从“绿色化学”的“安全、无污染”角度考虑,电解水时,选用磷酸二氢钾作为电解质是比较理想的。

9. 适宜的电解质溶液的浓度是多少?

(1)NaOH:使用氢氧化钠溶液做电解液时,适宜是浓度为10�-13�[4],浓度低了就会影响电解速率,而浓度大了增加的电解速率不明显却增强了电解液的腐蚀性。

(2)H2SO4:使用稀硫酸溶液做电解液时,适宜的浓度为1∶4~1∶5[10],通常配套使用铂或铅做电极,其它活泼电极容易在阳极被氧化而影响效果。

(3)KH2PO4:使用磷酸二氢钾溶液做电解液时,比较适宜的浓度为10�左右[4],该溶液的pH≈5,酸性不强,对皮肤没有腐蚀性和刺激性。

(4)Na2SO4:使用硫酸钠溶液做电解液时,可以配制成浓度为10�左右[11]的溶液,也可以配制成饱和溶液。该溶液呈中性,而且非常稳定,可以长期保存重复使用,不会变质。

(5)Na2CO3:使用碳酸钠溶液做电解液时,配制成饱和溶液即可[12]。碳酸钠溶液呈碱性,它的腐蚀性不强,即使有晶体析出也不影响实验。而且碳酸钠溶液比较稳定,可以长期保存重复使用。

10. 电解水的最佳实验条件是什么?

陈劲老师[13]选取电解水时(1)生成氢气H2和氧气O2的体积比为2∶1的权重占75�,(2)生成2mL氢气H2所需要时间的权重占25�,这两个试验指标的综合评分法,通过正交试验法求电解水的最佳实验条件,结果如下:

影响试验结果的因素主次关系为电极材料(R值2.9325)、电解质种类(R值2.9125)、两电极间的距离(R值2.905)、电解液浓度(R值2.74)、电压(R值2.1875)。他根据计算结果得出的结论是:(1)以铅质材料为电极;(2)选用KH2PO4为电解质;(3)电解液浓度为10�;(4)电极间的距离为21mm;(5)电压为18V时,实验效果最好。

参考资料

[1] 张向宇等编.实用化学手册[M].北京:国防工业出版社,1986:471-472

[2] 陈涌生.电解水H2和O2体积比的误差和实验方法的改进[J].化学教学,1992,(1):22-24

[3] 孙秋香等.电解水实验纵横谈 [J].湖北教育学院学报,1998,(5):64-66

[4] 梁淑凤.适于自主探究的电解水实验[J].农村青少年科学探究,2009,(10):18

[5] 邹振惠.电解水的实验再探讨[J].化学教育,2000,(11):45

[6] 宋萍,雷复天. 电解水实验[J].青海师专学报(自然科学),2001,(6):72-74

[7] 祁秀勇等.电解水实验的制约因素及应对方法[J].化学教学,2002,(9):7-8

[8] 夏力.电解水的实验装置的组装 [J].实验教学与仪器,1999,(9):10

[9] 张青.不同介质条件下电解水的实验方法[J].平原大学学报,1999,16(2):33-34

[10] 李仲明.电解水演示实验的改进[J].教学仪器与实验,1998,(2):10

[11] 王宝权.电解水实验的再改进[J].教学仪器与实验,2012,28(3):11-13

[12] 张振明.对初三化学电解水实验的改进[J].教育革新,2008,(8):51

[13] 陈劲.用正交试验法探求电解水的最佳实验条件[J].贵州教育学院学报(自然科学),2005,16(4):46-49

摘要:电解水的实验是初中化学一个非常重要的定量实验,这是一个慢速且现象多变又不明显的疑难实验,经常得不到氢气与氧气的体积比为2∶1的理想结果。文章从十个方面对电解水实验中的一些不容易理解的疑难问题和现象进行了整理与解析。

关键词:电解水;实验;疑难问题;现象;解析

文章编号:1008-0546(2014)11-0078-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.029

有关“电解水”的实验是初中化学一个非常重要的定量实验,它对学生直观地认识“水的组成”问题具有极其重要的意义。由于这是一个慢速且现象多变又不明显的疑难实验,导致我们在实验过程中常常产生一些不容易理解的疑难问题和现象,下面将它们进行整理解析,供老师们参考。

1. 影响氢气与氧气体积比为2∶1的因素有哪些?

电解水实验中,我们总是得不到氢气与氧气的体积比为2∶1的理想结果,氧气的体积总是小于1,是哪些因素造成了氧气体积的偏小呢?一是溶解度不同,在一个大气压与室温20℃条件下,1升水溶解18.2mL氢气、溶解31.1mL氧气[1],氧气溶解到水里多;二是氧气容易与活泼电极如铜、铁、碳(石墨)等反应而消耗了部分氧气,石墨电极生成二氧化碳更易溶于水并造成氧气不纯;三是使用稀硫酸溶液电解时,会在阳极生成少量而稳定的过硫酸、双氧水与臭氧等,减少了氧气的生成量[2];四是若用自来水配制电解液,则电解生成的氧原子很容易把自来水中的还原性物质如氯离子Cl-氧化成次氯酸根离子ClO-等,从而降低了氧气的产量;五是电解液与电极不匹配而发生化学反应;六是气体在电极表面的吸附程度不同如铂对氢气溶解很小而1体积铂却能溶解70体积的氧气[2]等。

此外,水蒸气的放大作用、液面高度不同产生的压强不相等、电极产生的过电位不相同、两级的电流效率不相同等也会影响到氢气与氧气的比例。

2. 如何让电解水实验中氢气与氧气体积比为2∶1?

为了得到氢气与氧气的体积比为2�1,通常可以采取的办法是:(1)课前先电解一下水,让电解液与电极充分吸收氢气和氧气到达饱和,然后再把氢气和氧气放掉,使课堂电解水时,减少电极与电解液对氢气和氧气的吸收。(2)把电解液的温度控制在25℃以上,减少氧气的溶解度。(3)让电解液的浓度适当高一点,也可以减少误差。(4)调节盛氢气、氧气与电解液三个仪管的液面在一个水平高度上,消除大气压强不同引起的误差。

3. 电解水的最低电压是多少?

电解水时,要使水分解的反应正常进行,需要加的电压必须超出一个定值即电解水的分解电压。一是若用惰性的金属铂做电极,25℃时氢氧原电池的标准电动势是1.229V,所加电压必须先平衡它。二是电解时在电极上,气体的形成与逸出都需要一定的“活化能”,这就是电化学极化,极化值与气体性质、电极材料、电流大小、温度等因素有关;在铂电极上由电化学极化引起的超电势氢大约是0.09V、氧大约是0.45V。三是电解时引起的浓度变化导致的电极电势与平衡电势发生偏差而产生浓差超电势,它与搅拌情况、电流强度、离子性质、溶液性质和温度等有关。四是两电极及其之间的溶液是有电阻的,这些外电阻要消耗电压,即电阻电压降。在起始阶段,电流很小时,在不考虑浓差超电势、电阻电压降的因素条件下,电解水的标准分解电压=1.229V+0.45V+0.09V=1.769V[3]。

4. 电解水的最佳电压是多少?

为了尽快电解得到一定量的氢气和氧气,以供实验演示之用,不同的实验装置和条件所需要的电压并不完全相同,老师们提供的最佳需求电压也不一样。

有用输出电压为5V~7V、电流1A~2A的手机充电器做电源的[4];有用6V~12V整流电源的[5]。电压低,实验演示的时间就长,适当提高电解电压大约在12V~24V之间[6],可以使缩短演示时间、减小误差、提高实验效率。

有使用自制的整流电源,把电压可放宽到36V[7]的。直流电压越大,水分解的速度就越快,但是,不容易控制,而且在碱性环境下容易产生泡沫,所以,一般不采用高压电。

也有人[8]曾使用250V高压直流电源做电解水实验,几分钟便得到比较多的氢气和氧气,提高了课堂教学效率的。

因此,实验时,要根据自己选择的电解液、电极、装置、电源类型等的具体情况探索出适当高一点的电压,以提高课堂演示实验的效率。

5. 电解水常用哪些材料做电极好?

实验室常用电极材料:铂、钨、钼、镍、铁丝、铅棒、不锈钢、保险丝(铅锡铋镉合金)、电炉丝(铁镍铝或镍铬合金)等。铜丝也用,但是,容易被氧化,效果要差一些。石墨电极的化学稳定性好,但是它的片层结构之间距离较大,许多分子和离子渗透进入石墨片层之间形成插入化合物[2]。使它形成高过电位、吸附气体作用强、产生气体速率慢等缺陷。而且,碳能够与氧结合形成二氧化碳气体,大大降低了氧气的数量与纯度。因此,电解水的演示实验不适宜使用石墨材料做电极。

(1)铂片:是惰性电极,是电解水最理想的电极材料,它的价格比较昂贵,通常方法难以得到。

(2)钨丝:能够适宜于酸性、中性与碱性的电解液,可以从废旧白炽灯的钨丝中收集。

(3)钼:能够适宜于酸性、中性与碱的电解液,取出废旧白炽灯泡里的两根粗金属丝即可用作钼电极。

(4)铅:能够适宜于酸性、中性与碱性的电解液,铅棒可以从废旧铅蓄电池中取出。

(5)镍:能够适宜于中性与碱性的电解液,可以采用注射器针头、镀镍大头针与回形针等。

(6)不锈钢:能够适宜于中性与碱性的电解液。

(7)铁丝:便宜,能够适宜于中性与碱性的电解液,但是,正极溶液容易变红色。   6. 提高电解水速率的方法有哪些?

法拉第电解定律告诉我们:在电解过程中,电上极上发生反应的物质的量与所通过的电流强度和通电时间成正比,即M=KQ=KIt。提高电解的电流可以提高电解反应速率。

根据欧姆定律:I�ε/(R+r),要增大电流强度可以采取的方法有[9]:(1)增大电动势ε(可以近似看成增大电源电压);(2)减少电路中的外电阻R:一是选用适宜的电解液浓度、二是增加电极的表面积、三是缩短导线和电极的距离、四是选用电阻率低的材料做导线与电极;(3)选择内阻r小的电源,直流电源器内阻大,蓄电池、干电池、功率大的电源变化器内阻小。

7. 电解水时为什么要加入电解质?

氢氧根离子OH-与氢离子H+是所有离子中电迁移速度最快的阴、阳离子。在25℃时,纯净水中[H+]=[OH-]=10-7mol/L,由于离子浓度太低,纯净水的导电能力非常弱。通过加入电解质,其电离所产生的离子在溶液中负担电迁移任务可以增强水溶液的导电能力。为了够保证在电解过程中,只能由氢氧根离子OH-与氢离子H+在阴、阳极上得、失电子,加入的电解质必须是所含阴、阳离子都为不易得失电子的酸、碱或盐。

8. 电解水中通常加入的电解质是哪些?

为了增强水电解液的导电能力,通常要加入一些阴、阳离子都为不易得失电子的酸、碱或盐做电解质:(1)强酸如硫酸;(2)强碱如氢氧化钠、氢氧化钾;(3)盐如碳酸钠(溶液呈碱性)、硫酸钠(溶液呈中性)、磷酸二氢钾(溶液呈弱酸性)等。

强酸、强碱的溶液腐蚀性大,不适宜学生操作。碳酸钠溶液、硫酸钠溶液稳定性好,可以长期保存,下次再用。磷酸二氢钾溶液稀释后,作为磷钾快速高效复合肥使用,不需要特别保存也不产生污染的问题。从“绿色化学”的“安全、无污染”角度考虑,电解水时,选用磷酸二氢钾作为电解质是比较理想的。

9. 适宜的电解质溶液的浓度是多少?

(1)NaOH:使用氢氧化钠溶液做电解液时,适宜是浓度为10�-13�[4],浓度低了就会影响电解速率,而浓度大了增加的电解速率不明显却增强了电解液的腐蚀性。

(2)H2SO4:使用稀硫酸溶液做电解液时,适宜的浓度为1∶4~1∶5[10],通常配套使用铂或铅做电极,其它活泼电极容易在阳极被氧化而影响效果。

(3)KH2PO4:使用磷酸二氢钾溶液做电解液时,比较适宜的浓度为10�左右[4],该溶液的pH≈5,酸性不强,对皮肤没有腐蚀性和刺激性。

(4)Na2SO4:使用硫酸钠溶液做电解液时,可以配制成浓度为10�左右[11]的溶液,也可以配制成饱和溶液。该溶液呈中性,而且非常稳定,可以长期保存重复使用,不会变质。

(5)Na2CO3:使用碳酸钠溶液做电解液时,配制成饱和溶液即可[12]。碳酸钠溶液呈碱性,它的腐蚀性不强,即使有晶体析出也不影响实验。而且碳酸钠溶液比较稳定,可以长期保存重复使用。

10. 电解水的最佳实验条件是什么?

陈劲老师[13]选取电解水时(1)生成氢气H2和氧气O2的体积比为2∶1的权重占75�,(2)生成2mL氢气H2所需要时间的权重占25�,这两个试验指标的综合评分法,通过正交试验法求电解水的最佳实验条件,结果如下:

影响试验结果的因素主次关系为电极材料(R值2.9325)、电解质种类(R值2.9125)、两电极间的距离(R值2.905)、电解液浓度(R值2.74)、电压(R值2.1875)。他根据计算结果得出的结论是:(1)以铅质材料为电极;(2)选用KH2PO4为电解质;(3)电解液浓度为10�;(4)电极间的距离为21mm;(5)电压为18V时,实验效果最好。

参考资料

[1] 张向宇等编.实用化学手册[M].北京:国防工业出版社,1986:471-472

[2] 陈涌生.电解水H2和O2体积比的误差和实验方法的改进[J].化学教学,1992,(1):22-24

[3] 孙秋香等.电解水实验纵横谈 [J].湖北教育学院学报,1998,(5):64-66

[4] 梁淑凤.适于自主探究的电解水实验[J].农村青少年科学探究,2009,(10):18

[5] 邹振惠.电解水的实验再探讨[J].化学教育,2000,(11):45

[6] 宋萍,雷复天. 电解水实验[J].青海师专学报(自然科学),2001,(6):72-74

[7] 祁秀勇等.电解水实验的制约因素及应对方法[J].化学教学,2002,(9):7-8

[8] 夏力.电解水的实验装置的组装 [J].实验教学与仪器,1999,(9):10

[9] 张青.不同介质条件下电解水的实验方法[J].平原大学学报,1999,16(2):33-34

[10] 李仲明.电解水演示实验的改进[J].教学仪器与实验,1998,(2):10

[11] 王宝权.电解水实验的再改进[J].教学仪器与实验,2012,28(3):11-13

[12] 张振明.对初三化学电解水实验的改进[J].教育革新,2008,(8):51

[13] 陈劲.用正交试验法探求电解水的最佳实验条件[J].贵州教育学院学报(自然科学),2005,16(4):46-49

范文二:电解食盐水中异常实验现象的研究

第11卷第5期(2006)Vol.11No.5(2006)

电解食盐水中异常实验现象的研究

王都留

(陇南师范高等专科学校,甘肃成县742500)

要:从一次电解食盐水的异常实验现象入手,让学生体会发现问题、提出假设、进行探究并得出结论

的研究过程,充分调动了学生进行科学实验的积极性和主动性,提高了实验教学的效率。

关键词:实验异常现象;假设;验证;结论O611.65中图分类号:

文献标识码:A

文章编号:1008-9020(2006)05-021-02

一问题的提出

一次,学生按计划做电解食盐水的实验,用铁钉作阴极材料,用碳棒作阳极材料,在U形管中加好氯化钠溶液,连接好电解装置后通4-6伏的直流电,开始观察两极的现象。

结果,尽管阴极铁钉上有气泡产生,加酚酞后变成红色;阳极碳棒上产生黄绿色气体,用淀粉碘化钾试纸检验,试纸变蓝色,但有几组同学的实验出现了不同的异常现象:

1阴极铁钉周围开始出现白色混浊,随着电解时间的延长,该白色混浊向阳极方向延伸,形成一条“白色带状混浊”。2有几组学生实验不但出现了白色混浊,还伴有蓝色混浊,由底部向两极延长。

为什么会出现这些异常现象呢?为什么有些组的实验中没有出现蓝色混浊?实验现象与教材结论不同,同学们无法用已有的知识解释这种现象。怎么办?

这其实是一次利用异常的实验现象进行科学探究的良好契机,教师组织学生立即对异常现象进行仔细记录,收集实验产物,并确定为课后进行研究的课题:1.白色混浊和蓝色混浊是什么?2.为什么会产生混浊?

二提出假设

经过查资料、分析讨论,同学们提出了不同的假设。

1白色混浊是酚酞不溶于水而产生的。

2白色混浊是氢氧化钙[Ca(OH)]和氢氧化镁2

[Mg(OH)]。

3Ca2+和Mg2+来自于配制试剂的不纯水中。

4Ca2+和Mg2+来自于不纯的固体氯化钠试剂中。

5蓝色混浊是Cu(OH)2;

三、实验方案的设计按照上述假设,同学们根据已有知识和资料介绍,反复研究最后确定了实验方案。

1.酚酞在饱和食盐水中的溶解性实验观察。2.用焰色反应检验Cu2+、Ca2+和Mg2+。

3.用草酸铵和镁试剂检验配试剂的水和食盐固体中是否含有大量的Ca2+和Mg2+。

学生们设计了详细的实验步骤,并通知实验老师准备好所需仪器和药品,安排协调好实验场地。

四实验过程

4.1酚酞在饱和食盐水中的溶解性实验

用以前配制好氯化钠的饱和溶液,取大约2ml溶液,加入1滴酚酞试剂后仔细观察。可以观察到,酚酞不溶于水,出现极轻微的混浊现象,再滴入1滴酚酞试剂,浑浊略有增加,但没有出现十分明显的白色混浊现象。

4.2蓝色混浊的检验。

试管中取少量实验中得到的的蓝色混浊,用钨丝沾少量的混浊物在酒精灯上灼烧,结果火焰呈绿色,说明蓝色混浊中含有Cu2+。再向蓝色混浊中加入少量盐酸溶液,混浊溶解,证明蓝色混浊为碱性的

收稿日期:2006-06-08

作者简介:王都留(1964—),男,甘肃礼县人,陇南师范高等专科学校科学教育系副教授。

第11卷第5期(2006)

2Cu(OH)。

4.3白色混浊成分的检验。

王都留:电解食盐水中异常实验现象的研究Vol.11No.5(2006)

在钨丝上沾少量白色混浊物,在酒精灯上灼烧,发现火焰呈砖红色,证明白色混浊中含有Ca2+。向混浊中加入少量稀盐酸,混浊变澄清,证明白色

装置,一套中让阳极连接碳棒的铜丝浸入溶液,另

一套不让阳极连接碳棒的铜丝浸入溶液,两套装置同时开始电解。结果,第一套装置中有蓝色混浊产生,而第二套装置中电解几小时也没有蓝色混浊产

生。可见对蓝色混浊产生原因的推断结论是正确

混浊显碱性是Ca(OH)的。

4.4配制试剂的水中Ca2+和Mg2+的检验。五、结论经过询问实验员得知,实验室蒸馏水器烧坏,1.电解氯化钠溶液时产生的白色混浊物是Ca所有配试剂的水临时用饮水机中的“纯净水”配制。(OH)Ca2+和Mg2+主要来自于配置试2和Mg(OH)2,据此,同学们更加怀疑Ca2+和Mg2+来自于市场购买的“纯净水”。因为适宜于人们饮用的水中Ca2+和Mg2+的含量并不要求降到“软水”的标准(8o)。

4.4.1“纯净水”中Ca2+的检验。

取2ml“纯净水”,加几滴稀醋酸酸化,加3%的草酸铵溶液,有白色沉淀生成,说明“纯净水”中含有一定量的Ca2+。

4.4.2“纯净水”中Mg2+的检验。取2ml“纯净水”,加入镁试剂,再加入2ml/L的氢氧化钠溶液使呈碱性,结果有蓝色沉淀生成,说明纯净水中含有一定量的Mg2+。

4.5氯化钠固体中Ca2+和Mg2+的检验。4.5.1取2g氯化钠固体,加蒸馏水溶解,配成饱和溶液。取2ml溶液,加几滴稀醋酸酸化,加3%的草酸铵溶液,结果没有白色沉淀生成,说明氯化钠固体中没有大量的Ca2+。

4.5.2再取2ml氯化钠溶液,加入镁试剂,再加入2ml/L的氢氧化钠溶液使呈碱性,结果没有蓝色沉淀生成,说明氯化钠固体中也不含有大量的Mg2+。

4.6蓝色混浊产生的原因分析。4.6.1理论分析

经过仔细的观察对比,同学们发现,连接石墨碳棒的阳极导线中的一段铜丝,若浸入氯化钠溶液中,电解一段时间后会产生蓝色混浊;若不让导线浸入溶液中,则不会产生蓝色混浊。同学们据此认为,阳极铜导线浸入溶液后,阳极上的电极反应变成了:Cu-2e-=Cu2+,而不是2CI--2e-=CI2,溶液中会产生大量的Cu2+,并向阴极移动,随着阴极上OH-的的增加和向阳极移动,Cu2+和OH-在U形试管底部相遇,产生蓝色的混浊,并逐渐向两极移动。

4.6.2蓝色混浊产生原因的实验验证

安装两套电解氯化钠溶液(用蒸馏水配制)的

剂的“纯净水”中。

2.“纯净水”不能用来配制试剂。

3.电极材料上连接电源的铜导线不能与氯化钠溶液接触。

4.蓝色混浊是Cu(OH)其来源是阳极上的铜2,导线浸入溶液,铜原子作电极失去电子变成Cu2+,Cu2+进入溶液与OH-结合产生的。

六反思

一次异常的实验现象,在教师的指导下变成了一次科学探究活动的课题,学生利用课余时间从假设、检验、再假设、再检验的科学探究活动中,深刻理解和体验了研究性学习的过程,训练了他们的科学思维能力和实验操作能力,激发了他们的学习热情和求知欲望,对培养学生的创新意识、创新精神起到了积极作用。这是按教材内容按部就班进行验证性实验所无法达到的目标,这样的实验,真正做到了以学生为本,以问题为突破口,学生学得积极、主动,教学效率高,应大力提倡。这种实验可使教师的教学与自身的科研活动有机的结合起来,达到了“高校必须以教学带科研,以科研促教学,不断提高教学层次的”目的。这是“以教学为主”的高校教师开展研究的主要渠道之一。这类学校教师科研的选题、方案设计、进行研究都要紧密结合学校自身的现实条件,在力所能及的范围内进行科学研究,并且是以服务于教学为主的研究。

参考文献:

[1]华中师范学院等主编.分析化学实验[M].北京:高等教育出版社,1981.45~47

[2]李沁芳,吕秀丽.镁条的灰黑色“外衣”到底是由什么组成的[J].化学教学,2005,(4)7~8.

责任编辑:蒲向明

范文三:水的电解实验

水的电解实验

水分子 H2O

氧元素 O2

氢元素H2

【为增强水的导电性,可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液(一般不加氢氧化钠溶液,容易起泡沫)】

实验装置:水槽、试管、直流电、电极(正极必须为惰性电极,否则电极溶解而收集不到氧气,可以用铅电极)

电源:通常为12V的直流学生电源。

实验现象

试管内有气泡,与电源正(氧气),负极(氢气)相连的试管产生的气体比值:1:2 ρO2=1.429g/mL , ρH2=0.089g/mL

(其中氢,氧两种分子数比值:2:1;氢气,氧气的质量比值:1:8)

有八个字简单概括是:正氧,负氢。氢二,氧一。

上述实验中发生的化学反应属于分解反应。

在上图的装置里,我们可以知道氢气多的是负极,少的则是氧气。氢多氧少

气体检验:等收集较多气体后,设法从水槽中取出试管(应堵住试管口)进行检验:用带火星的木条检验试管1中的气体,发现它能使带火星的木条复燃,说明是氧气。试管2中的气体移近火焰时,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色。这是氢气。

反应方程式

水 (通电)→氢气 + 氧气

(H2O) (H2)(O2)

结论

水由氢、氧两种元素组成。

水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,分子个数比2:1 体积比为2:1 质量之比为8:1.

水通电生成氢气、氧气。

正极产生的是氧气,负极产生的是氢气。

化学反应前后,元素种类不变。

在化学变化中,分子可分,而原子不可分。

有时实验结果不准确,原因如下: 1、氢气与氧气在水中的溶解度不同;

2、气体在电解器壁上的附着程度不同;

3、有副反应发生,消耗氧气。

...

如何验证氢气是纯正的

如用排气法收集,则要用拇指堵住试管口一会儿,使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭,收集好后,用大拇指堵住试管口移近火焰再移开,声音很小则表明氢气很纯。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。这时需要重新收集和检验。

如何区分两种气体

能使带火星的木条复燃则是氧气,能燃烧且会产生淡蓝色的火焰的则是氢气。(如果氢气太少可能只会有“扑”一声,不会燃烧)

讨论:

1. 在水的电解实验里,有新物质生成吗?水发生了什么变化?

答:生成氢气和氧气 水电质量变小了,温度变高了

2. 参与反应的元素种类有无变化?

答:无变化

应注意的问题:

1 为了增强水的导电性,有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液 2 电解水所用的电源为直流电

3 有时收集的气体量较少时,当检验氢气时,可能只发出爆鸣声,而看不到蓝色火焰

4使用氢气时一定要注意安全,点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。

范文四:电解水实验

电解水实验

【知识点的认识】电解水实验如图所示

一.实验器材:水槽、试管、直流电、石墨电极(正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极)、12V的直流学生电源.

二.该实验结论或推论有:

①水由氢、氧两种元素组成.

②水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,两气体的分子个数比为2:1、体积比为2:1.

③水通电生成氢气、氧气,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气.该反应的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑.

④化学反应前后,原子种类、个数不变,元素种类不变.

⑤在化学变化中,分子可分,而原子不可分.

⑥化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)

⑦分子是保持物质化学性质的最小粒子.

⑧原子是化学变化中的最小粒子.

⑨氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成.

⑩水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构成;一个氧气分子是由二个氧原子构成.

⑾水是纯净物中的化合物中的氧化物,氧气和氢气是纯净物中的单质.

⑿该实验中发生的化学反应属于分解反应.

三.电解水时的误差分析,即氧气、氢气的体积比小于1:2,其原因主要有如下三个:

(1)氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的.由于氧气的溶解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2.

(2)(2)电极的氧化造成的.当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分;导致氧气、氢气的体积比小于1:2.

(3)(3)电极产生副反应等造成的.如用稀硫酸溶液作电解液,可能会有下列副反应发生:H2SO4=H++HSO4-,在阴极:2H++2e=H2;在阳极:2HSO4--2e=H2S2O8(过二硫酸),H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5(过一硫酸),H2SO5+H2O=H2O2+H2SO4;生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定,不易放出氧气.从而使生成的氢气增多了,导致氧气、氢气的体积比小于1:四克服的办法

在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些.或者事先将电解液用氧气饱和,可以消除因溶解度不同而产生的误差,或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应的

范文五:电解水实验

设计实验课程论文

题 目:电解水实验教学研究 学生姓名: 导师姓名: 院 别:化学与材料科学学院 系 别:化学 专 业:化学教育 年 级:2009级

学 号: 09060446029 09060447001

09060447002 09060447003

完成日期 2012年 4月 24日

电解水实验教学研究

摘要:目前电解水实验是中学化学一个非常重要的演示实验。该实验不仅为探究水分子的构成提供了有用资料,而且有利于学生认识构成物质的微粒(原子、分子)之间的关系,有利于学生理解化学反应的实质和质量守恒定律。在现行的实际操作中,用纯水电解无论用何种材料做电极,外加电压加大至12V,要收集到一定体积氢气和氧气都需要较长的时间,即实验效果不明显。因此,为使实验效果明显,中学教师往往会加人一定浓度的NaOH或H2SO4溶液。因而影响该实验效果的因素有电极材料、外加电压、温度,还有加入的NaOH或H2SO4的浓度等。

一、前言

理解在不同电解质环境中电解水的原理及其规律;了解水的元素组成及其比例;通过本实验进一步理解电能与化学能之间的关系;了解电解质对电解的作用;探究各因素对电解水实验的影响,寻求最优实验条件;掌握正交实验法探究实验条件的原理及操作;培养学生“以教师姿态”做好实验的准备工作以及进行演示的初步能力;了解人类认识物质世界的过程和方法,培养学生科学探究的精神。

二、实验原理:

1、正交实验设计是安排多因素实验、寻求最有水平组合的一种高效率实验设计方法。通过对部分实验结果的全面分析了解全面实验情况,找出最优水平组合。 2、水可以被直流电源还原和氧化,负极还原为氢气,正极氧化为氧气,理论上氢氧比例为2:1。水中存在氢离子和氢氧根离子,在通电的情况下,氢离子向负极移动,而氢氧根离子向正极移动,氢离子得负极电子而变成氢气,氢氧根在水参与下失去电子而得到氢离子和氧气,得到的氢离子又移向负极,从而接通外部电源成为回路。

电解水方程式:

产生的氧气和氢气体积比为2∶1。纯水导电能力不强,电解速度慢,所以要改善这个问题,加快电解速率,可加适量的稀硫酸等电解质来增强水的电解能力。而电解液浓度、电极材料、两电极间的距离和电压都是影响实验的因素。

三、实验仪器与试剂

实验仪器:低压直流电源、 碳棒、铁丝、保险丝、量筒 试剂:硫酸 5%、10% 、15%

四、实验部分 1、实验装置图

图1 电解水装置图

2、按上图组装仪器。

3、取电解溶液装入水槽并装满试管。 4、连接好电源、导线、开关。

5、闭合开关同时开始计时。观察实验现象并记录收集到6ml H2时所用时间以及收集到的O2的体积。

6、按表5—1进行实验。

7、试验结束后,先打开开关。最后整理台面。 实验水平的确定:

在试验中,由于因素所处的状态和条件不同,可能引起指标的变化,因素的这些态和条件称为水平。

2 3

6 8 10% 15%

铁钉 碳棒 保险丝

12 18

五、实验结果与记录:(以收集H2体积6+-0.3mL为终点记录时间)

实验讨论:

1、得到的氢气:氧气体积之比可能不是2:1,原因有可能是漏气,所以要在实验过程中注意检验装置的气密性。

2、由于氢气、氧气的溶解度不同,可能会引起实验误差。

3、检验氢气时要检验氢气的纯度,方法是收集氢气在试管中,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到轻微的响声,才表明氢气已经纯净。

六、参考文献

1.电子工业部第十设计院.氢气生产与纯化.黑龙江科技出版社,1983.

2.中国动力工程学会工业气体专委会,中国通用机械气体分离设备行业协会.94 工业氢气的制取和净化技术交流会论文集,1994. 3.湖南省工业气体专委会.水电解制氢氧,1996.

4中国工业气体专业委员会.氢能技术研讨会论文集,2002. 5.中国动力工程学会工业气体专委会,中国通用机械气体分离设备行业协会.制氢技术交流会论文集,2003.

6.中国工业气体协会氢气专业委员会.氢气生产、技术、经验交流会文件汇编,2004.

7.Teledyne Energy Systems INC.USA.Specifications of Teledyne Titan HM Gencrator Series,2003.

范文六:《观察水的沸腾》实验中常见现象的理论解析

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2 课新验  新 程实 {

《 察 水 的沸 腾》 验 中常 见 现 象 的理 论解 析  观 实

口  郑  伟

四川 省 梁平县 第 一 中学 450  020

《 观察 水 的沸腾 》 现行 初 中物理 第一 册教 材  是

热学部 分 中很 重要 的一 个学 生实 验 。该实 验 的 目   的主要 是 观察 水 的沸腾 现象 和测 定水 沸腾 时 的温  度, 即沸点 。在实 验 中 , 生 很容 易观 察 到 以下 几  学 种现 象 : 从 开 始 加 热 到 沸 腾 前 , ① 随着 温 度 的 上  升 , 中出现 大量 的气 泡 , 上升 过程 中气 泡变 小  水 在 或破 裂 。② 当水 温 到 达沸 点 并 发 生沸 腾 时 , 中  水 的气 泡快 速上 升变 大 , 直至 到达 水面 破裂 开来 , 放  出里面 的水 蒸 气 。③ 沸腾 前 水 中有 响声 , 腾 后  沸 水 中基本 无 响声 。④ 各实验 小组 测 出 的沸点 温度  不一致 , 有低 于 10 0 ℃或 高 于 10 的现 象 。⑤ 石  0℃ 棉 网普遍 变黑 。   针对 本 实验 出现 的 这 几种 常 见现 象 , 论 教  无 材、 教参 , 是其 他 书籍 和资料 都难 以见到较 全 面  还

常情 况下 , 水g 、 P h P附与 P 外相 比可 以忽 略不 计 。

因此 , 在某 一温 度下 , 中气泡 的平 衡条 件 可 以近  水

似地表示为: 等 +P = 外  罟・ 水 P。

l I ,   r

显然 , 从上式 看 出 : 当水 温  持 续 升 高 时 , 气

泡 内的饱 和气 压 P 增 大 , 永 同时 由于 温 度 升 高 和

汽化 , 气泡 体 积增 大 , 致 气泡 内空 气 压强 P   导 气=

I )

减小 。这样 在 新 的条 件下 实 现与 P 外的平

衡 。随着 水 温 的 升 高 , 泡 越来 越 多 , 气 越来 越 大 ,

膨胀 的气 泡 由于 浮力 的原 因上 升与上 层 的冷水 形

成 对流 , 上 升 过 程 中 , 在 由于 遭 遇 较低 的水 温 , 气  泡 内一 部分 水蒸 气又 凝结 成水 , 气泡 体积 减小 , 泡

内空气 压强 增大 , 和气压 PI减 小 , 新 实现 与  饱 】 c 重

外 界压 强 P 的 平 衡 。 所 以从 开 始 加 热 至 沸 腾  外

系统 的理论 解 析 。许 多 老师 对此也 是语 焉 不详 或

无 法说 透 。面 对 学 生 的 提 问 引起 了 我 探 究 的 兴

前 , 中不但 出现 大量 气 泡 且 气 泡 在 上 升 过程 中  水

逐 渐变 小 。并且 随着 大量 气泡 的产 生 和上升 对流  运 动 , 水摩 擦 引发 较强 的振 动 , 而 发 出声 响 。 与 从   即所谓 “ 水 不 开 ” 响 。而 当 温 度 升 高 到使 P :     P 外时 , 时无 论 气 泡 体 积 如 何 增 大 也 不 能 实

现  这 平衡 , 即气 泡处 于非 平衡 状态 。此 时 , 然胀 大 的  骤 气 泡 在浮力 的作 用下 迅 速上 升到 水面 破裂 后排 出  蒸 气 。整个 水 的表 面和 内部都 同时发生 了剧烈 的  汽化 , 形成 了沸 腾 现象 。沸腾 时 , 温度 不再 升 高 ,   上下层 水处 于 同一 温度 下 , 是气 泡 上 升 时 不再  于 发生水 蒸气 凝 结 和 气 泡体 积 缩 小 的现 象 , 且 在  而 气泡 上 升过程 中不 断有 水蒸 气进 入气 泡使 得气 泡  的体 积 迅速 增 大 。气 泡 连 续 逸 出水 面破 裂 , 出  放 里面 的水 蒸 气 。所 以在 沸 腾 时 , 升 的 气 泡 越来  上

趣 。经 过 多次详 细 地观察 实 验并仔 细 研读 了有 关

热力学 的 理论 书籍 , 对此 作一 浅 析 , 同行 参考 。 供   本 实 验 中的水装 在烧 杯 里搁 在铁 架 台的铁 圈  上 , 杯与 铁 圈隔着 石棉 网 , 烧 由底 下 的酒精 灯持 续

加热 。刚 加热 时 , 近杯 底 的水 首先 变热 , 靠 并通 过

对流 向上 扩散 。这 个过 程相 对于 静态 的水 来说 并  不快 , 由此 形 成 杯 中 上 下部 分 的水 温 阶 差 。 即 自   下 而上温 度 由高 到低 。 同时 , 由于水被 加 热 , 来  原 附着 在杯 壁 和溶解 在水 中的空气 膨胀 并从 水 中分  离 出来 。根据 热 力 学 理 论 的基 本 知 识 , 特别 是 液  体和气 体 压强 的相 关 知 识 可 以知 道 , 时水 中气  此

泡 内 的总压 强是 气泡 内空 气 的 压 强 P 气=百   m・

I/ V  r

和 水 的饱 和 气压 P】 的总 和 ( 中  为 水温 , 为  I c 其   气 泡体 积 ) P 与 温 度 有 关 , 度 越 高 , I 。   温 P] c越

大 。气 泡外 的 总 压 强 是 水 面 上 的外 界 压 强 P   外、 水 的静 压强 P   ( h为 气 泡 至水 面 的 深 度 ) 气  及

越 大直至破裂 , 同时 由于胀 大的气泡 遇到水 的 阻力

较大, 不易产 生振 动发声 。故有“ 开水 不响” 之说 。

在 沸腾 时 , 各组 学 生 测 得 的水 的 沸 点往 往 会

出现 不 一 致 的 现 象 , 的 低 于 10C, 能 到 达  有 0 ̄ 只

9 ℃ ,8 ,9 左右 ; 的 刚好 10 ; 的 甚 至  7 9 ℃ 9℃ 有 0℃ 有

泡 的表面 张力 所引起 的附加 压强 P 附之 和 。在 通

6 。

E u ain lE up n  n   x e me t 12 ,N , ,Ap l2 0   d c t a  q ime tA d E p r n  .g ,a Z o i Vo [ i r  0 6

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伏 安 法 测 电 阻与设 计 性 电学 实验 的整 合

口  苏 富 贤

山东省 泗 水第 一 中学

2 30   720 伏安 法测 电 阻是 中学 物理教 材 中一个 典 型 的  电学 实验 。通 过 该 实 验 的 教 学 , 够 帮 助 学 生加  能 ①适 用性 原则 : 器类 型 和 量 程 要适 合 所 测  仪 物理 量 。例如 测 量 物 体 的运 动 时 间 , 测 定 匀 变  在 速直线 运 动加 速 度 中 不 能用 秒 表 , 而在 测 单 摆 周

深对 欧姆 定律 、 电阻定 律 的理解 , 养学 生正 确使  培

用实 验器 材进 行 实 验 操 作 的 能 力 ; 养学 生 观察  培 和分 析 实验 现象 、 处理 实 验数据 , 而得 出合 理 的  进 实验 结论 的 能力 ; 养学 生 根 据 物 理 规 律 设 计 实  培 验、 创新 实验 的能 力 。本 文 就 伏 安 法 测 电 阻 涉 及  的一些 基本 问题 与设 计性 电学 实验 的相关 知识 加  以联 系 、 合 , 望 对培 养学 生设计 实 验 的能力 有  整 希

所帮助 。   1 基 本仪 器的 使用

期 时就不 能 用打点 计 时器 。

②精 确性 原则 : 量程 适合 的前 提下 , 在 应尽 量

选 用精度 高 ( 最小 刻度 值小 ) 的仪 器 。如选 用 电表  量程 应考 虑尽 可 能 减 小 测量 值 的相 对 误 差 , 电流  表、 电压 表 在使用 时 , 选 用尽 可能使 指 针接 近满  要

刻度 的量程 , 读数 时 其指针 应偏 转到 满 刻度 的 13 /

以上 , 用 欧姆 表 时 宜选 用 指 针 尽 可 能 在 中 间刻  使

度附 近 的倍 率挡 位 。   ③安 全性 原则 : 要注 意保 护仪 器 。例如 : 多量

基本仪 器 的 使 用 是 正 确 进 行 实 验 操 作 的 前  提, 也是 高考 考 查 的 重 点 。能 够 掌握 仪 器 的 基本  原理 、 用方 法及 注 意事项 是做 好实 验 的基础 , 使 也  是 能够 结合 物理 规律 进行 创新 实验 的根 本 。在本

实 验 中 , 及到 : 涉

程的电流表、 电压 表 , 被 测 对 象 取 值 范 围不 详  在

时 , 先试 用 最大量 程挡 , 数若 不超 过较 低挡 量  应 示

程, 再改 接 到 较 低挡 ; 用 多 用 电表 测 试 完毕 , 使 应  将选 择开 关 置 于 “ F ” 或 交 流 电压 最 高 挡 ; OF挡 滑  动变 阻器 作 限流 器 时 , 动 片初 位 置应 在 使 串 人  滑

电路 的 电阻丝 较 长 的 位 置处 , 分 压器 时 则 滑 动  作

① 刻度 尺 、 游标 卡 尺或 螺 旋 测 微 器 等 长 度 测  量 仪器 的使 用 。   ② 电流表 、 压表 和欧姆 表 等电 表 的使 用 。 电   这些 也是 历届 高考 考查 的热 点 。

2 实 验器 材和 实验 电路 的选 择

片初 位 置应在 使 用 电器获 得 电压 较 小 处 ; 用 螺  使

旋 测微 器 , 测微 螺 杆 推 到 快 接 近 被 测 物体 表 面  在

, 停 止使 用 粗 调旋 钮 , 要 改用 微 调 旋钮 推 进 , 以

免仪 器和工 件 表面被 卡死 损坏 。   ④方便 性 原则 : 要选 用调控 、 作快 捷方 便 的  操

在测 电阻等许 多 电学 实 验 中 , 存 在 着 如 何  都

选 择实 验器 材 、 量 电路 、 测 控制 电路 的 问题 。做 好  这 一个 实验 , 帮助学 生做 好 多个 电学 实验 。 可

() 1 选择 原 则   超过 I0C, O  ̄ 达到 11 , 至 12C。产 生这 些 原  0℃ 甚 0 ̄

实验器 材 和 电路 , 滑 动 变 阻器 使 用 方 式 的选 择  对

尤其 要考 虑 这 点 。既要 考虑 它 的额 定 电 流 , 又要  考 虑其对 外供 电 电压 的变化 范 围既能 满足 实验要  求, 又便 于调 节 , 动 变阻器 调节 时应 用到 大部 分  滑

内气压 升高 , 因而沸点 升高 。   至于被 酒精 灯火 焰加 热后 的石 棉 网普遍 由白

变黑 , 棉 网上 的 这 一层 黑 实 际 上 就 是 未燃 尽 的  石 碳 粉 。将 熏黑 了 的石 棉 网放在 红热 的电炉 上继续  加热 , 不一 会 儿 , 石棉 网上 的黑 就 全部 消失 了 。   教师 自己把 问题 搞 清 楚 了, 么 面 对 学 生 的  那 提 问及 引导 , 学生讨 论 时就非 常从 容 了 。

( 收稿 日期 :0 5 1- ) 20.2    ̄

因 的因素 主要 有 以下 几个 方 面 : 本 地 的大 气 压  ① 略低 于标 准 大气 压 。② 温度 计 本 身存 在 误 差 , 刻  度不 准 。这一 点可 以用几 只暴露 在 空气 中 的温度  计对 照 比较 中看 出 。③水 质不 纯 。④温 度计 安放  位 置不 当 , 如过低 碰 到杯底 或偏 移碰 到杯 壁 , 造成

沸 点温 度过 高 。⑤ 当水 已经沸 腾时 , 盖着 纸盖 , 仍

这 样会造 成 大量 水 蒸 气 排 出缓 慢 或 不 能排 出 , 杯

( 学仪 器 与实验 > 2 赦 第 2卷 2 0 0 6年 第 4期

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2 课新验  新 程实 {

《 察 水 的沸 腾》 验 中常 见 现 象 的理 论解 析  观 实

口  郑  伟

四川 省 梁平县 第 一 中学 450  020

《 观察 水 的沸腾 》 现行 初 中物理 第一 册教 材  是

热学部 分 中很 重要 的一 个学 生实 验 。该实 验 的 目   的主要 是 观察 水 的沸腾 现象 和测 定水 沸腾 时 的温  度, 即沸点 。在实 验 中 , 生 很容 易观 察 到 以下 几  学 种现 象 : 从 开 始 加 热 到 沸 腾 前 , ① 随着 温 度 的 上  升 , 中出现 大量 的气 泡 , 上升 过程 中气 泡变 小  水 在 或破 裂 。② 当水 温 到 达沸 点 并 发 生沸 腾 时 , 中  水 的气 泡快 速上 升变 大 , 直至 到达 水面 破裂 开来 , 放  出里面 的水 蒸 气 。③ 沸腾 前 水 中有 响声 , 腾 后  沸 水 中基本 无 响声 。④ 各实验 小组 测 出 的沸点 温度  不一致 , 有低 于 10 0 ℃或 高 于 10 的现 象 。⑤ 石  0℃ 棉 网普遍 变黑 。   针对 本 实验 出现 的 这 几种 常 见现 象 , 论 教  无 材、 教参 , 是其 他 书籍 和资料 都难 以见到较 全 面  还

常情 况下 , 水g 、 P h P附与 P 外相 比可 以忽 略不 计 。

因此 , 在某 一温 度下 , 中气泡 的平 衡条 件 可 以近  水

似地表示为: 等 +P = 外  罟・ 水 P。

l I ,   r

显然 , 从上式 看 出 : 当水 温  持 续 升 高 时 , 气

泡 内的饱 和气 压 P 增 大 , 永 同时 由于 温 度 升 高 和

汽化 , 气泡 体 积增 大 , 致 气泡 内空 气 压强 P   导 气=

I )

减小 。这样 在 新 的条 件下 实 现与 P 外的平

衡 。随着 水 温 的 升 高 , 泡 越来 越 多 , 气 越来 越 大 ,

膨胀 的气 泡 由于 浮力 的原 因上 升与上 层 的冷水 形

成 对流 , 上 升 过 程 中 , 在 由于 遭 遇 较低 的水 温 , 气  泡 内一 部分 水蒸 气又 凝结 成水 , 气泡 体积 减小 , 泡

内空气 压强 增大 , 和气压 PI减 小 , 新 实现 与  饱 】 c 重

外 界压 强 P 的 平 衡 。 所 以从 开 始 加 热 至 沸 腾  外

系统 的理论 解 析 。许 多 老师 对此也 是语 焉 不详 或

无 法说 透 。面 对 学 生 的 提 问 引起 了 我 探 究 的 兴

前 , 中不但 出现 大量 气 泡 且 气 泡 在 上 升 过程 中  水

逐 渐变 小 。并且 随着 大量 气泡 的产 生 和上升 对流  运 动 , 水摩 擦 引发 较强 的振 动 , 而 发 出声 响 。 与 从   即所谓 “ 水 不 开 ” 响 。而 当 温 度 升 高 到使 P :     P 外时 , 时无 论 气 泡 体 积 如 何 增 大 也 不 能 实

现  这 平衡 , 即气 泡处 于非 平衡 状态 。此 时 , 然胀 大 的  骤 气 泡 在浮力 的作 用下 迅 速上 升到 水面 破裂 后排 出  蒸 气 。整个 水 的表 面和 内部都 同时发生 了剧烈 的  汽化 , 形成 了沸 腾 现象 。沸腾 时 , 温度 不再 升 高 ,   上下层 水处 于 同一 温度 下 , 是气 泡 上 升 时 不再  于 发生水 蒸气 凝 结 和 气 泡体 积 缩 小 的现 象 , 且 在  而 气泡 上 升过程 中不 断有 水蒸 气进 入气 泡使 得气 泡  的体 积 迅速 增 大 。气 泡 连 续 逸 出水 面破 裂 , 出  放 里面 的水 蒸 气 。所 以在 沸 腾 时 , 升 的 气 泡 越来  上

趣 。经 过 多次详 细 地观察 实 验并仔 细 研读 了有 关

热力学 的 理论 书籍 , 对此 作一 浅 析 , 同行 参考 。 供   本 实 验 中的水装 在烧 杯 里搁 在铁 架 台的铁 圈  上 , 杯与 铁 圈隔着 石棉 网 , 烧 由底 下 的酒精 灯持 续

加热 。刚 加热 时 , 近杯 底 的水 首先 变热 , 靠 并通 过

对流 向上 扩散 。这 个过 程相 对于 静态 的水 来说 并  不快 , 由此 形 成 杯 中 上 下部 分 的水 温 阶 差 。 即 自   下 而上温 度 由高 到低 。 同时 , 由于水被 加 热 , 来  原 附着 在杯 壁 和溶解 在水 中的空气 膨胀 并从 水 中分  离 出来 。根据 热 力 学 理 论 的基 本 知 识 , 特别 是 液  体和气 体 压强 的相 关 知 识 可 以知 道 , 时水 中气  此

泡 内 的总压 强是 气泡 内空 气 的 压 强 P 气=百   m・

I/ V  r

和 水 的饱 和 气压 P】 的总 和 ( 中  为 水温 , 为  I c 其   气 泡体 积 ) P 与 温 度 有 关 , 度 越 高 , I 。   温 P] c越

大 。气 泡外 的 总 压 强 是 水 面 上 的外 界 压 强 P   外、 水 的静 压强 P   ( h为 气 泡 至水 面 的 深 度 ) 气  及

越 大直至破裂 , 同时 由于胀 大的气泡 遇到水 的 阻力

较大, 不易产 生振 动发声 。故有“ 开水 不响” 之说 。

在 沸腾 时 , 各组 学 生 测 得 的水 的 沸 点往 往 会

出现 不 一 致 的 现 象 , 的 低 于 10C, 能 到 达  有 0 ̄ 只

9 ℃ ,8 ,9 左右 ; 的 刚好 10 ; 的 甚 至  7 9 ℃ 9℃ 有 0℃ 有

泡 的表面 张力 所引起 的附加 压强 P 附之 和 。在 通

6 。

E u ain lE up n  n   x e me t 12 ,N , ,Ap l2 0   d c t a  q ime tA d E p r n  .g ,a Z o i Vo [ i r  0 6

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伏 安 法 测 电 阻与设 计 性 电学 实验 的整 合

口  苏 富 贤

山东省 泗 水第 一 中学

2 30   720 伏安 法测 电 阻是 中学 物理教 材 中一个 典 型 的  电学 实验 。通 过 该 实 验 的 教 学 , 够 帮 助 学 生加  能 ①适 用性 原则 : 器类 型 和 量 程 要适 合 所 测  仪 物理 量 。例如 测 量 物 体 的运 动 时 间 , 测 定 匀 变  在 速直线 运 动加 速 度 中 不 能用 秒 表 , 而在 测 单 摆 周

深对 欧姆 定律 、 电阻定 律 的理解 , 养学 生正 确使  培

用实 验器 材进 行 实 验 操 作 的 能 力 ; 养学 生 观察  培 和分 析 实验 现象 、 处理 实 验数据 , 而得 出合 理 的  进 实验 结论 的 能力 ; 养学 生 根 据 物 理 规 律 设 计 实  培 验、 创新 实验 的能 力 。本 文 就 伏 安 法 测 电 阻 涉 及  的一些 基本 问题 与设 计性 电学 实验 的相关 知识 加  以联 系 、 合 , 望 对培 养学 生设计 实 验 的能力 有  整 希

所帮助 。   1 基 本仪 器的 使用

期 时就不 能 用打点 计 时器 。

②精 确性 原则 : 量程 适合 的前 提下 , 在 应尽 量

选 用精度 高 ( 最小 刻度 值小 ) 的仪 器 。如选 用 电表  量程 应考 虑尽 可 能 减 小 测量 值 的相 对 误 差 , 电流  表、 电压 表 在使用 时 , 选 用尽 可能使 指 针接 近满  要

刻度 的量程 , 读数 时 其指针 应偏 转到 满 刻度 的 13 /

以上 , 用 欧姆 表 时 宜选 用 指 针 尽 可 能 在 中 间刻  使

度附 近 的倍 率挡 位 。   ③安 全性 原则 : 要注 意保 护仪 器 。例如 : 多量

基本仪 器 的 使 用 是 正 确 进 行 实 验 操 作 的 前  提, 也是 高考 考 查 的 重 点 。能 够 掌握 仪 器 的 基本  原理 、 用方 法及 注 意事项 是做 好实 验 的基础 , 使 也  是 能够 结合 物理 规律 进行 创新 实验 的根 本 。在本

实 验 中 , 及到 : 涉

程的电流表、 电压 表 , 被 测 对 象 取 值 范 围不 详  在

时 , 先试 用 最大量 程挡 , 数若 不超 过较 低挡 量  应 示

程, 再改 接 到 较 低挡 ; 用 多 用 电表 测 试 完毕 , 使 应  将选 择开 关 置 于 “ F ” 或 交 流 电压 最 高 挡 ; OF挡 滑  动变 阻器 作 限流 器 时 , 动 片初 位 置应 在 使 串 人  滑

电路 的 电阻丝 较 长 的 位 置处 , 分 压器 时 则 滑 动  作

① 刻度 尺 、 游标 卡 尺或 螺 旋 测 微 器 等 长 度 测  量 仪器 的使 用 。   ② 电流表 、 压表 和欧姆 表 等电 表 的使 用 。 电   这些 也是 历届 高考 考查 的热 点 。

2 实 验器 材和 实验 电路 的选 择

片初 位 置应在 使 用 电器获 得 电压 较 小 处 ; 用 螺  使

旋 测微 器 , 测微 螺 杆 推 到 快 接 近 被 测 物体 表 面  在

, 停 止使 用 粗 调旋 钮 , 要 改用 微 调 旋钮 推 进 , 以

免仪 器和工 件 表面被 卡死 损坏 。   ④方便 性 原则 : 要选 用调控 、 作快 捷方 便 的  操

在测 电阻等许 多 电学 实 验 中 , 存 在 着 如 何  都

选 择实 验器 材 、 量 电路 、 测 控制 电路 的 问题 。做 好  这 一个 实验 , 帮助学 生做 好 多个 电学 实验 。 可

() 1 选择 原 则   超过 I0C, O  ̄ 达到 11 , 至 12C。产 生这 些 原  0℃ 甚 0 ̄

实验器 材 和 电路 , 滑 动 变 阻器 使 用 方 式 的选 择  对

尤其 要考 虑 这 点 。既要 考虑 它 的额 定 电 流 , 又要  考 虑其对 外供 电 电压 的变化 范 围既能 满足 实验要  求, 又便 于调 节 , 动 变阻器 调节 时应 用到 大部 分  滑

内气压 升高 , 因而沸点 升高 。   至于被 酒精 灯火 焰加 热后 的石 棉 网普遍 由白

变黑 , 棉 网上 的 这 一层 黑 实 际 上 就 是 未燃 尽 的  石 碳 粉 。将 熏黑 了 的石 棉 网放在 红热 的电炉 上继续  加热 , 不一 会 儿 , 石棉 网上 的黑 就 全部 消失 了 。   教师 自己把 问题 搞 清 楚 了, 么 面 对 学 生 的  那 提 问及 引导 , 学生讨 论 时就非 常从 容 了 。

( 收稿 日期 :0 5 1- ) 20.2    ̄

因 的因素 主要 有 以下 几个 方 面 : 本 地 的大 气 压  ① 略低 于标 准 大气 压 。② 温度 计 本 身存 在 误 差 , 刻  度不 准 。这一 点可 以用几 只暴露 在 空气 中 的温度  计对 照 比较 中看 出 。③水 质不 纯 。④温 度计 安放  位 置不 当 , 如过低 碰 到杯底 或偏 移碰 到杯 壁 , 造成

沸 点温 度过 高 。⑤ 当水 已经沸 腾时 , 盖着 纸盖 , 仍

这 样会造 成 大量 水 蒸 气 排 出缓 慢 或 不 能排 出 , 杯

( 学仪 器 与实验 > 2 赦 第 2卷 2 0 0 6年 第 4期

・  ・  7

范文七:电解水实验详解

电解水实验是初中化学研究水的组成的重要实验,在各种测试中经常考查。在命题中,有关电解水实验装置不断出新、求变,下面就结合具体例题,帮助同学们加深对该实验的理解。

一、实验详解

1. 准备工作

实验前向水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。

目的:增强水的导电性。

2. 实验现象

(1)正、负电极上都有气泡产生;

(2)一段时间后正、负两极所收集气体的体积比约为1∶2。

3. 产物判断

(1)从正、负极判断气体:

负极上产生的气体是氢气,正极上产生的气体是氧气。

记忆口诀:负氢(谐音:父亲)正氧。

(2)从体积大小判断气体

体积小的试管里生成的是氧气,与电源正极相连;体积大的试管产生氢气,与电源负极相连,体积比约为1∶2。

记忆口诀:氢二氧一。

4. 气体检验

(1)将负极试管所收集的气体移近火焰,气体能燃烧呈淡蓝色火焰,该气体是氢气;

(2)用带火星的木条伸入正极试管中的气体,带火星的木条复燃,该气体是氧气。

5. 反应原理

2H2O2H2↑+O2↑

6. 实验结论

水是由氢元素和氧元素组成的。

7. 注意事项

在实验中,若产生的氧气和氢气的体积比小于1∶2,对这个现象进行分析、评断,可能的原因:(1)与气体的溶解性有关,氧气在水中的溶解能力比氢气大;(2)也可能与氧气的化学性质有关,氧气能跟电极材料反应等。

二、链接中考

例1 (2010年成都)右图是水的电解实验。该实验的主要目的是( )。

A. 观察水分解的现象

B. 研究水分解产物的性质

C. 探究水分解的条件

D. 验证水由氧元素和氢元素组成

解析:电解水实验的主要目的是探究水的组成,即得出“水是由氢元素和氧元素组成”。

答案:D

例2 (2010年楚雄州)用右图装置电解水,一段时间后的现象如图所示。对该实验的描述错误的是()。

A. 甲试管中收集到的是一种可燃性气体

B. 该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成

C. 向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性

D. 甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为8∶1

解析:在电解水时,产生的气体,体积大的是氢气,体积小的是氧气,氢气与氧气的体积比是2∶1,氢气与氧气的质量比是1∶8。故甲试管中是氢气,具有可燃性;乙试管中是氧气,具有助燃性。该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的。电解水前向水中加入少量硫酸,目的是增强水的导电性。所以叙述错误的是D。

答案:D

例3 (2010年上海)①科学家用通电的方法使水分解,从而证明了水的组成。

把水注入水电解器装置甲中,接通直流电,可以观察到a管中的电极上_________________________________。

检验b管中产物的方法是_____________________________。

Ⅰ.用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞

Ⅱ.用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞

Ⅲ.用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在尖嘴上方,慢慢打开活塞

②科学家还用点燃氢气,证明燃烧产物的方法,证实了水的组成。

如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c,在导管口d处点燃,然后把盛有冷水的烧杯置于如下图所示的位置。

实验过程中可以观察到的现象是_______________________。

解析:电解水时,体积大的是氢气,体积小的是氧气,氢气与氧气的体积比约为2∶1,所以a管中产生的气体为氢气,b管中的产物是氧气。故实验过程中,可以观察到a管中的电极上出现气泡,且产生气体的速率较快,一段时间后,管a和管b中所收集的气体体积比约为2∶1;检验b管中产物(氧气)的方法是:用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分,慢慢打开活塞,若带火星的小木条能够复燃,则是氧气。

电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜,目的是将氢气中的水蒸气除去,防止对实验现象、结论造成干扰。点燃氢气时,会产生淡蓝色火焰,生成的水蒸气遇到盛有冷水的烧杯底会出现水雾。

答案:出现气泡,且产生气体的速率较快,一段时间后,管a和管b中所收集的气体体积比约为2∶1;Ⅱ;产生淡蓝色火焰,盛有冷水的烧杯底会出现水雾。

范文八:解读电解水实验1

解读电解水实验

1. 实验装置

2. 实验现象

通电后,两电极上都有气泡产生,一段时间后,与电源负极相连的试管中产生气体的体积大约是与电源正极相连的试管中产生气体体积的2倍。

3. 气体的检验

将带火星的木条伸入与电源正极相连的试管所收集的气体中,木条复燃,说明该试管中收集到的气体是氧气;将与电源负极相连的试管所收集的气体点燃,试管中的气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,说明该试管中收集到的气体是氢气。

4. 实验结论

(1)从宏观角度来看,水通电后分解成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,因此,水是由氢、氧两种元素组成的。

(2)从微观角度来看,水是由大量水分子构成的,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。

(3)从化学反应的实质来看,水分子分解成氢原子和氧原子,每2个氢原子结合成1个氢分子,大量的氢分子聚集成氢气;每2个氧原子结合成1个氧分子,大量的氧分子聚集成氧气。该反应的文字表达式为:水氢气+氧气。

5. 误差分析 在实验过程中产生氢气的体积往往大于氧气体积的2倍,主要原因是:

(1)实验测得,在通常状况下,1体积水里能溶解0.02体积的氢气,却能溶解0.03体积的氧气,即氧气在水中的溶解能力比氢气大,从而导致试管中收集到的氧气体积偏小。

(2)在电解过程中,产生的氧气会与金属电极发生氧化反应,从而消耗一部分氧气,导致氧气的体积偏小。

6. 注意事项

(1)为了增强水的导电性,实验前应在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。

(2)由于在酸性溶液中电极更容易被氧化,因此选用氢氧化钠溶液作电解液更好,其缺点是容易在测气管的液面上产生泡沫,因此要求所用电解装置必须尽量洁净,氢氧化钠也要比较纯净,并且测气管的直径不能太细。

(3)该实验中所用电源为直流电源。

(4)有时试管中收集的气体量较少,当检验与电源负极相连的试管内的气体时,可能只听到爆鸣声,而看不到淡蓝色火焰。

(5)氢气是一种无色、无味,难溶于水,密度非常小的气体,混有空气或氧气的氢气遇到明火可能会发生爆炸,所以实验过程中要注意安全。

范文九:电解水实验详解

电解水 实 验是 初 中化 学研 究水 的组 成 的重 要实 验 ,在 各种 测试  中经 常考 查 。在命 题 中 ,有关 电解水 实验 装 置不 断 出新 、求 变 ,下  面就结 合具 体例 题 ,帮助 同学 们加 深对 该实 验 的理解 。   实验 详解  n   b   1 准备 工作  . /—\  实 验前 向水 中加 入 少 量 的稀 硫 酸 或 氢 氧  —、   化钠 溶液 。   目的 :增强水 的 导 电性 。   2 实验 现象  . =厂   1±一.   ( )正 、负电极 上都有 气 泡产 生 ; 1   ( )一 段时 间后 正 、负两 极所 收集 气体 的体积 比约为 l 。 2 :  2 3 产物 判断  . ( )从 正 、负极 判 断气体 : 1   负极上 产生 的气 体是 氢气 ,正极 上 产生 的气体 是氧 气 。   记忆 口诀 :负氢 ( 谐音 :父亲 )正 氧 。   ( )从体 积大 小判 断气 体  2 体 积小 的试 管里 生 成 的是 氧气 ,与 电 源正极 相 连 ;体积 大 的试  管 产生 氢气 ,与 电源 负极相 连 ,体积 比约 为 1 。 :  2 记忆 口诀 :氢 二 氧一 。   4 气 体检 验  . ( )将 负极 试管 所 收集 的气 体移 近 火焰 ,气 体 能燃烧 呈 淡蓝 色  1 火 焰 .该 气体 是氢 气 ;   ( )用 带火 星 的木 条伸 入 正极 试管 中 的气体 ,带火 星 的木 条复  2 燃 .该气 体 是氧气 。   5 反 应 原理  .

- ’

_

= l

2 2  H0

2 2 +    H  o f T

6 实验结论  . 水 是 由氢 元素 和氧元素组 成 的 。

7 注意事项  .

在 实 验 中 .若 产生 的氧气 和氢 气 的体 积 比小 于 1 ,对 这个 现  : 2 象进 行分 析 、评 断 ,可 能的 原 因 : ( )与气 体 的溶 解性 有 关 ,氧    1 气 在水 中的溶解 能力 比氢 气 大 ; ( )也 可能 与 氧气 的化 学 性质 有    2 关 .氧气 能跟 电极材料 反应等 。   二 、链接 中考  例 1 (00 2 1 年成 都 )右 图是 水 的电解 实验 。该 实验 的 主要 目的

是 (   )  。

A 观察水 分解 的现象  . B 研究 水分解 产物 的性质  . C 探究 水分解 的条件  . D 验证水 由氧元 素和氢元 素组 成  . 解 析 :电解 水 实 验 的 主 要 目的是 探 究 水  的组 成 .即得 出 “ 水是 由氢 元 素 和 氧元 素 组  成 ”  。 答案 :D

例2 ( 0 0 楚 雄 州 ) 用 右 图 装 置 电解  21年 水 ,一段 时间 后 的 现象 如 图所 示 。对 该 实 验  的描 述错误 的是 ( )    。 A 甲试 管 中收集到 的是一种 可燃性 气体  . B 该 实验 能 证

明水 是 由氢元 素 和氧 元 素  .

组 成

广  电 源

C 向水 中加 入少量硫 酸 ,能增强水 的导 电性  .

D 甲、乙两试 管 内收集 到的 气体 的质 量 比约 为81 . :   解析 :在 电解水 时 ,产 生 的气体 .体 积大 的是氢 气 ,体积小 的  是 氧 气 ,氢 气 与 氧气 的体 积 比是 21 :,氢气 与 氧 气 的质 量 比是 18  :。 故 甲试 管 中是 氢 气 ,具 有可 燃性 :乙试 管 中是 氧气 ,具有 助燃 性 。   该实 验证 明了水 是 由氢元素 和氧 元素组 成 的 。电解水前 向水 中加 入  少量 硫酸 ,目的是 增强水 的导 电性 。所 以叙述 错误 的是D。   答案 :D

例3 (0 0 上海 )① 科 学家 用通 电 的方法 使水 分解 ,从 而证  2 1年

明 了水 的组 成 。

把 水 注 入水 电解 器 装置 甲 中 ,接通 直 流 电 ,可 以观 察 到a 中  管

的 电极 上 — — 。

检 验b 中产 物 的方法 是  管 I. 点 燃 的 木条 接 近 玻 璃 管 尖 嘴部 分 ,慢  用 慢 打开 活塞  Ⅱ. 带 火 星 的木 条 接 近 玻 璃 管 尖 嘴 部 分 , 用   慢 慢打 开活 塞  Ⅲ. 内壁 沾 有 澄清 石 灰 水 的烧 杯罩 在 尖 嘴  用 上 方 ,慢 慢 打开活 塞

② 科学家还 用点燃氢 气 ,证明燃烧产物 的

方法 ,证 实 了水 的组成 。

如果 将 电解 水 产 生 的氢 气 直 接缓 缓 地 通 过  装 有 足量 无 水硫 酸铜 的 仪 器C .在 导 管 口d 点  处 燃 ,然 后把 盛有 冷水 的烧 杯 置于 如下 图所示 的位 置 。   实验 过程 中可 以观察 到 的现 象是

电解 水产 生 的 H

冷  水

仪 器均 已省 略 )

解 析 :电解 水 时 ,体积 大 的是 氢气 ,体 积 小 的是氧 气 ,氢 气与  氧气 的体积 比约 为21 :,所 以a 中产 生 的气体 为 氢气 ,6 中 的产物  管 管 是 氧 气 。故 实 验过 程 中 ,可 以观 察 到a 中 的 电极 上 出现 气 泡 ,且  管 产生 气体 的速率 较快 .一段 时 间后 .管a 和管 b 中所收 集 的气体 体 积  比约 为21 :;检 验b 中 产物 ( 管 氧气 )的方 法 是 :用 带火 星 的 木条 接  近玻 璃 管尖 嘴 部分 ,慢 慢 打开 活 塞 ,若 带 火 星 的小 木 条 能 够复 燃 ,   则是 氧气 。   电解水 产 生 的氢气 直 接缓 缓地 通 过装 有足 量无 水 硫 酸铜 . 目的  是将 氢气 中 的水 蒸 气 除去 ,防止对 实 验现 象 、结 论造 成 干扰 。点 燃  氢气 时 ,会 产 生淡 蓝色 火焰 ,生成 的水 蒸 气遇 到盛 有 冷水 的烧 杯底  会 出现 水雾 。   答 案 :出现 气 泡 ,且产 生 气 体 的速 率 较 快 ,一 段 时

间 后 ,管 a   和管b 中所 收 集 的气 体体 积 比约为 21 I :; I;产 生淡 蓝 色 火焰 ,盛有  冷 水 的烧杯底 会 出现水 雾 。

范文十:实验现象、

1、镁条在空气中燃烧发出耀眼强光,放出大量热,生成白烟同时生成一种白色物质

2、木条在氧气中燃烧放出白光,放出热量

3、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体

4、铁丝在氧气中燃烧剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质

5、加热试管中碳酸氢铵有刺激性气味气体生成,试管口有液滴生成

6、氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,产生大量的热,有雾生成

7、在试管中用氢气还原氧化铜黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成

8、用木炭粉还原氧化铜粉末黑色氧化铜变为有光泽的金属颗粒,石灰水变浑浊

9、一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色的火焰,放出热量

10、向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸有气体生成

11、加热试管中硫酸铜晶体蓝色晶体逐渐变为白色粉末,试管口有液滴生成

12、钠在氯气中燃烧剧烈燃烧,生成白色固体

13、点燃纯净的氢气,用干冷烧杯罩在火焰上发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成

14、向含有Cl-的溶液中滴加硝酸酸化的硝银溶液有白色沉淀生成

15、向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成

16、一带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热铁锈逐渐溶解,溶液呈浅黄色,并有气体生成

17、在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液有蓝色絮状沉淀生成

18、在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液有红褐色沉淀生成

19、在生石灰上加少量水反应剧烈,发出大量热

20、将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅

21、将铜片插入硝酸汞溶液中铜片表面有银白色物质附

22、向盛有石灰的的试管里,注入浓的碳酸钠溶液有白色沉淀生成

23、细铜丝在氯气中燃烧后入水有棕色的烟生成,加水后生成绿色的溶液

24、强光照射氢气、氯气的混和氯和气体迅速反就肆生爆炸,有雾生成

25、红磷在氯气中燃烧有白色烟雾生成

26、氯气遇到湿的有色条有色布条的颜色褪去

27、加热浓盐酸与二氧化锰的混和物有黄绿色刺激性气味气体生成

28、给氯化钠定(固)与硫酸(浓)的和混合物加强热有雾生成有刺少许性的气味

29、在溴化钠溶液中滴加硝酸银溶液后再加硝酸有浅黄色沉淀生成

30、在碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸有黄色沉淀生成

31、.细铜丝在硫蒸气中燃烧细铜丝发红后生成黑色物质

32、铁粉与硫粉混和后加热到红热反应继续进行,放出大量的热,生成黑色物质

33、硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿)火焰呈淡蓝色(蒸发四底部有黄色的粉末)

34、硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯)火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有液滴生成)

35、在集气瓶中混和硫化氢和二氧化硫瓶内壁有黄色粉末生成

36、二氧化硫气体通入品红溶液后再加热红色褪去,加热后又恢复原来颜色

37、过量的铜投入盛有浓硫酸的试管,并加热,反应毕,待浓液冷却后加水有刺激性气味的气体生成,加水后溶液呈蓝色

38、加热盛有浓硫酸和木炭的试管有气体生成,且气体有刺激性的气味

39、钠在空气中燃烧火焰呈黄色

40、钠投入水中反应激烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠溶成小球在水面上游动,有嗤嗤声

41、把水滴入盛有过氧化钠固体的试管,将带火星木条伸入试管口木条复燃

42、加热碳酸氢钠固体,使生成气体通入澄清石灰水澄清的石灰水变浑浊

43、氨气与氯化氢相遇有大量的白烟产生

44、加热氯化铵与氢氧化钙的混和物有刺激性气味的气体产生

45、铜与浓硝酸反应反应激烈,有红棕色气体产生

48、铜与稀硝酸反应(反应在试管中进行)试管下端产生无生气体,气体上升,逐渐变为红棕色

49、在硅酸钠溶液中加入稀盐酸有白色胶状沉淀产生

50、在氢氧化铁胶体中加硫酸镁溶液胶体变浑浊

51、加热氢氧化铁胶体胶体变浑浊

52、将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的 气瓶中剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁

53、向硫酸铝溶液中滴加氨水生成蓬松的白色絮物质

54、向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液有白色絮状沉淀产生,立即转变为灰绿色,一会儿又转为红褐色沉淀

55、向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液溶液呈血红色

56、向硫化钠水溶液中滴加氯水溶液变浑浊 S2-+Cl2=S+2Cl-

57、向天然水中加入少量皂液泡沫逐渐减少,且有沉淀产生

58、在空气中点燃甲烷,并在火焰上罩上干冷烧杯火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有液滴产生