电解水实验分析

解读电解水实验

1. 实验装置．如下图，甲、乙两图都是电解水的简易装置

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。