不同裝置  同一原理  
電解水的實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容，包括兩極產(chǎn)生的氣體特征、體積比及檢驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、宏觀和微觀過程分析以及由此得出的結(jié)論等。
例題  用右圖裝置電解水，一段時(shí)間后的 現(xiàn)象如圖所示。對(duì)該實(shí)驗(yàn)的描述錯(cuò)誤的是（   ）。
A.甲試管中收集到的是一種可燃性氣體
B.該實(shí)驗(yàn) 能證明水由氫元素和氧元素組成
C.向水中加入少量硫酸，能增強(qiáng)水的導(dǎo)電性
D.甲、乙兩試管內(nèi)收集到的氣體的質(zhì)量比約為8?1
解析  本題考查電解水實(shí)驗(yàn)及其實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在電解水的實(shí)驗(yàn)中，負(fù)極產(chǎn)生氫氣（一種可燃性氣體），正極產(chǎn)生氧氣，所以甲試管中是氫氣，乙試管中是氧氣；電解水產(chǎn)生氫氣與氧氣的體 積比 是2?1，質(zhì)量比是1?8，電解水時(shí)加入氫氧化鈉或硫酸是為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；電解水的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：在化學(xué)變化中分子可以再分，原子不能再分；水是由氫元素和氧元素組成的。答案選D。
變式題  某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了左下圖所示的簡(jiǎn)易電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn) 行家庭小實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定兩管逸出氣體的體積如右下表：

體積／mL＼    時(shí)間／min 1  2  3  4  5  6  7  8
連電源負(fù)極的量筒A中氣體 6  12  18  24 30  36  42  48
連電源正極的量筒B中氣體 2  4  6  9 12  15  18  21

 

請(qǐng)回答：（1）電解一段時(shí)間后，A、B兩管水位均下降，其中    管水位下降快，其原因是                           。
(2) 裝置密閉性良好、讀數(shù)正確，但電解開始階段兩管氣體的體積比不 符合理論比值的原因是      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 自第    分鐘起管B和管A產(chǎn)生氣體的體積比與理論比值相一致。
解析  （ 1）電解 一段時(shí)間后，A、B兩管分別產(chǎn)生氧氣、氫氣，因?yàn)锽管產(chǎn)生的氫氣體積比A管產(chǎn)生的氧氣體積多，所以下降得快。
（2）觀察數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氫氣和氧氣的體積比不是理論上的2?1，而是 開始時(shí)氧氣少，其原因可考慮氫氣和氧氣在水中溶解性的差異，或從氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑這個(gè)角度考慮。
(3) 通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第3分鐘起管B和管A產(chǎn)生氣體的體積比非常接近理論比值。
   拓展題   下圖1是改進(jìn)的電解水 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖2是教材中電解水的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
 
（1）寫出電解水的文字表達(dá)式：                                            。
（2）用玻璃三通管將圖1裝置電解水時(shí)產(chǎn)生的氣體混合在一起，點(diǎn)燃用該混合氣吹出的肥皂泡時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                       。
（3）圖1實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是                                         。
（4）與圖2裝置相 比，用圖1裝置進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的主要不足之處是                 。 
解析  圖1是利用生活中的一些廢棄物，組裝成了電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行考查。因?yàn)槭请娊馑畬?shí)驗(yàn)，從玻璃三通管出來的混合氣體是氫氣和氧氣，體積比約為2?1，達(dá)到了氫氣的爆炸極限，所以點(diǎn)燃后產(chǎn)生劇烈的爆鳴聲；該組裝能很好地開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，同時(shí)也體現(xiàn)了環(huán)保和廢物利用、節(jié)約資源的新理念；從圖2的實(shí)驗(yàn)裝置中，除了定性地得出水是由氫、氧兩種元素組成的之外，還能定量地得出產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比為2?1，而圖1裝置的缺點(diǎn)就在于硬質(zhì)塑料管上沒有刻度，無法測(cè)量?jī)煞N氣體的體積比。我們可以尋找生活中帶有刻度的廢棄物進(jìn)行替代 ，如注射器等。
答案  （1）水通電 氫氣 +氧氣   （2）產(chǎn)生劇烈的爆鳴聲
（3）儀器和裝置都用生活中廢舊物品制成，體現(xiàn)了環(huán)保與節(jié)約資源的理念
（4）硬質(zhì)塑料管上沒有刻度，無法測(cè)量?jī)煞N氣體的體積比

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