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Ⅲ 從微觀角度解釋電解水的試驗
從微觀角度:
水分子在一般情況下,會有少量電解為氫離子和氫氧根離子
在電場作用下,氫離子向負極移動並在負極得到電子,變成氫原子,再和別的氫原子結合成氫分子
而氫氧根離子向正極移動,並在正極失去電子變為氧原子和氫離子,氧原子再和別的氧原子結合成氧分子
Ⅳ 酸性水的電解水研究概況
1982年日本松尾至晃開始研究強酸性水,1989年東京成立了「水設計研究會」,不久大阪也成立了「水科學研究會」,會員企業達600多家,發表了「酸性水的殺菌效果」,「預防老人褥瘡」等有關酸性水的報告。最近還設立了「功能水科學研究會」、「生命之水研究所」等國立或准國立研究機構:①1990年至1993年歷時4年的「功能性用水研究開發分科會」,其發表的研究報告中有「電解水的作用機制」、「功能水對細胞培養的影響」、「電磁場及電解水的效果」等;②1993年日本厚生省管轄的「功能水研究振興財團」設立了約5億日元的基金,著重研究強酸性水在醫學,牙科領域的應用,1994年和1995年召開了2次研討會;③1994年由農林省生物系特定產業技術促進機構出資設立了「功能水研究所」;④1994年日本化學學會春季大會首先將水作為議題,出現了參加人數超過預定人數而不得不更換會場的盛況;⑤1995年6月,由新農林社主辦「農業領域如何利用電解水功能」的研討會.21製造原理電解水是在自來水中加入少量鹽並在陽極和陰極之間有隔膜隔開的電解槽里,採用特殊的電極並給水加上高電壓使水電解而成,此時在陽極和陰極分別發生下述氧化反應和還原反應,分別生成強酸性水和強鹼性水。
Ⅳ 某校課外活動小組的同學們利用水的電解實驗探究水的組成
水的分布與特性 地球表面約3/4的地方被水覆蓋著,其中97.2%的水在海洋里,2.24%的水在冰川和兩極的冰冠中。此外,在地層里還有地下水,在空氣中還有水蒸氣。地球上的水資源極為豐富,它的分布情況見表4-1。地球上可以直接供人類生活、生產用的淡水,僅占總水量的千分之一左右。從這個意義上說,地球上的水又是極為有限的。
水有許多奇妙的性質,這些性質對人類的生存環境有著重要的意義。一般說,物質在固態時的密度比它在液態時的密度大。但是,水具有反常膨脹的性質,在4℃時,水的密度最大。這樣冬天江河的水結冰時,冰總浮在水面上,冰下有一定深度的水卻始終能保持在0℃到4℃之間,使水中的生物能安全地生存,見圖4-2。
水的比熱容很大,自然界中的水在白晝時能吸收貯存太陽能,在晚間又把這些能量慢慢地釋放出來,使地球晝夜的溫差不會過分懸殊,從而使地球上的生命能在適宜的環境中生存。
水的組成 長期以來,人們一直認為水是一種單質,因為用一般的加熱方法很難把它分解。直到18世紀末,才由科學家用實驗證明了水是一種化合物。
水是由什麼元素組成的化合物呢?我們可以通過下面兩種不同的方法進行研究。
【實驗4-1】 在圖4-3水電解器的玻璃管里裝滿水,通直流電,觀察電極上和玻璃管內生成的氣體和它的體積。過一會兒用點燃的木條分別檢驗兩根玻璃管內的氣體。
實驗表明,當接通直流電後,電極上就有氣泡產生,兩根玻璃管中匯集了無色的氣體。其中連接正極一端產生的氣體比連接負極一端產生的氣體少,它們的體積比大約是1∶2。
體積小的氣體,能使燃著的木條燃燒得更旺,證明它是氧氣。
體積大的氣體,能夠燃燒,這是氫氣。
水電解生成了氫氣和氧氣(圖4-4),說明水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。這個反應可以表示如下:
【實驗4-2】點燃從氫氣發生裝置中產生的純凈氫氣。將點燃氫氣的尖嘴導管伸入充滿氧氣的乾燥集氣瓶里(圖4-5)。仔細看一看集氣瓶的內壁有什麼現象。
乾燥的集氣瓶內壁蒙上了一層水汽,說明氫氣跟氧氣反應生成了水(圖4-6)。這個反應表示如下:
無論是水的電解,還是氫氣在氧氣中燃燒,兩個實驗都證明了水確實是由氫元素和氧元素組成的化合物。人們經過大量的實驗測定和科學分析,證實了1個水分子是由兩個氫原子和1個氧原子構成的。水的分子式是H2O。
化合反應和分解反應 仔細分析上述兩個實驗所發生的反應,我們發現這兩個反應的形式不一樣。電解水所發生的反應是由水一種物質反應生成了氫氣和氧氣兩種物質。
化學上把由一種物質反應生成兩種或兩種以上其他物質的反應叫做分解反應。高錳酸鉀受熱後生成氧氣、錳酸鉀和二氧化錳,這也是分解反應。
氫氣在氧氣中燃燒生成水的實驗是由氫氣和氧氣兩種物質反應生成了水一種物質。
化學上把由兩種或兩種以上物質反應生成一種其他物質的反應叫做化合反應。鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂,也是化合反應。
分解反應和化合反應是化學反應中兩種最基本的反應類型。
Ⅵ 電解水實驗可以確定水的組成.甲乙丙三位同學對電解水後液體的酸鹼性進行探究
(1)酚酞溶液遇鹼變紅,PH值小於7溶液顯酸性.
故答案為:鹼;酸
(2)紅色不消失說明還有鹼性溶液.
故答案為:不足(或酸液殘留在管壁上等)
(3)丙同學的溶液中酸、與鹼恰好完全反應了.
故答案為:恰好褪去(或立即消失)
(4)因為酚酞溶液與酸不反應沒有現象,所以無色就有2中情況,而用PH試紙就可以很簡單的判斷此時的溶液到底呈什麼性.
故答案為:pH試紙;實驗中滴加酚酞的溶液變為無色,可能呈中性,也可能因酸過量而呈酸性,故用pH試紙來確認.稀硫酸(或酸);乙同學用pH試紙測定管②電極附近溶液時消耗了少量酸.
【交流與反思】甲同學消耗了5克水,溶液還剩50克,而溶質沒有變還是55×2%=1.1g
故答案為:2.2%;增強;增強
Ⅶ 電解水的實驗步驟
實驗名稱:電解水
實驗類別:演示或學生實驗
改進目的:通直流電分角水的實驗對研究水的組成至關重要。九年義務教育三年制初中教科書化學48頁所示簡易裝置水槽中需電解液量大,同時收集氣體的試管放入或取出電解液時手被溶液沾污而受腐蝕,為克服上述不足之處,特自製電解水實驗器。
製作電解水實驗器所需原材料:見附頁圖中所示。
電解水實驗器的製作過程:
1.將上底半徑為6厘米的圓台形的橡膠塞打上與注射器管和長頸漏斗管相匹配的三個孔。
2.將兩只相同的注射器管和一個長頸漏斗管旋轉插進橡膠塞的孔內,管的下沿不要超過塞子的下底面,以免裝電解液時杯內留下氣泡。
3.截取一小段帶孔的傘骨子(鍍鉻不銹鋼)將外附橡膠的細鋼絲一端裸露部分穿入傘骨於孔內並夾緊,再將傘骨手插入已用過的一次性注射器管內的膠塞中心(此塞剪有幾個孔),最後將制好的電極插入注射器管內,導線的另一端從漏斗管內穿出來,在導線上作好正負極的記號,與注射器管記號一一對應。
此步須注意以下兩點:
①電極既不能露出管底,又不能插入管內太深。電極露出管底則產生的氫氣和氧氣混合;插入管內太深則產生氣體的速度慢。
②電解器內部的細鋼絲除與電極接觸部分能裸露外,其餘部分不能裸露。
4.將與注射器管相匹配的注射針尖截斷且夾扁密封,留下針帽。
5.將制好的塞子塞到與之匹配的茶杯口內,把針帽扭到注射器管的上端。
操作步驟及現象:
1.扭下針帽,檢查裝置的氣密性。
2.向漏斗內倒入5%至10%純凈的氫氧化鈉水溶液,當電解液升到注射器管內後,加液體的速度放慢,待三個管的注段達到頂點不再改變時,將針帽扭上(不要扭得太緊)。
3,通直流電源12伏至6伏,電解液濃度小則電壓調大,電解液濃度大則電壓調小。不到半分鍾,負極(陰極)產生5毫升氣體,正極(陽極)產生約2.5毫升氣體。
4.切斷電源,點燃木條,扭下與負極相連的針帽,迅速在管尖處點火,氣體燃燒,呈淡藍色火焰——氫氣。
5.為使實驗現象明顯,再通電源,扭下與正極相邊的針帽,迅速把帶火星的木條放到管尖處,木條復燃——氧氣。
改進後的效果:
自製電解水實驗器所需的原材料易得,製作不難。實驗操作安全方便,便於觀察。電解的速度快,所得氫氣和氧氣體積很接近2∶1;檢驗生成氣體的現象十分明顯。實驗所需電解液的量不多,同時可避免手被溶液沾污而受腐蝕。實驗器可長久使用,必須時更換電極也十分方便。演示實驗可改為學生實驗。
Ⅷ 某研究性學習小組的同學,進行電解水的實驗.測定兩極逸出氣體的體積,記錄如下:電解時間/min12345678陰
(1)電解水實驗中與電源負極相連的管內氣體為氫氣、與電源正極相連的管內氣體為氧氣,兩氣體體積比為2:1;故填:氧氣;1:2;
(2)相同條件下,氧氣在水中的溶解能力比氫氣在水中的溶解能力強,開始氧氣比氫氣溶解的多,收集到的氧氣偏少,所以開始實驗時,氫氣和氧氣實際的體積比大於2:1;故填:相同條件下,氧氣在水中的溶解能力比氫氣在水中的溶解能力強,開始氧氣比氫氣溶解的多,收集到的氧氣偏少;
(3)由表中的數據對比分析可知,從第4分鍾起,每兩分鍾內負極與正極生成氣體的體積比等於2:1.故填:4.
Ⅸ 某研究性學習小組,進行電解水實驗,測定兩極逸出氣體的體積,記錄如下。。。
第四分鍾。理論比值為2:1,第四分鍾陰極生成10ml氣體,陽極生成5ml氣體,是理論比值
Ⅹ 通過分析實驗結果推斷物質的組成,是認識物質的一種方法.研究水的組成就是利用了這種方法.電解水實驗結
(1)電解水生成了氫氣和氧氣,由質量守恆定律反應前後元素的種類不變可知,水是由氫、氧兩種元素組成的;
(2)電解水生成的氫氣和氧氣的體積比是2:1,若生成氫氣的體積為10mL,那麼氧氣的體積約5mL;
(3)電解水生成了氫氣和氧氣,反應的方程式是:2H2O