Question

【题目】学习水的组成这一课题后，同学们己经知道水在通电的条件下能生成氢气和氧气。某研究性学习小组同学对电解水的实验很感兴趣，很想通过实验验证这一结论。于是在征得老师同意后进行实验，实验记录如下:

电解时间/min	2	4	6	8	10	12	14	……
负极生成气体体积/mL	7	15	23	31	39	47	55	……
正极生成气体体积/mL	2	5	9	13	17	21	25	……

电解水生成氢气和氧气的理论体积比是多少？如果你是这次实验的参与者、请认真分析实验数据，你会发现什么问题？推测产生这一间题的可能原因。

Answer 1

【答案】氢气和氧气的理论体积比为2:1; 发现的问题:氢气和氧气实际的体积比和理论体积比不符;也可答:电解水负极与正极产生的气体体积比与理论体积比不相等，大于2:1;从第四分钟起，每两分钟内负极与正极生成气体的体积比与理论体积比相等。其它合理答案均可。可能原因为:氧气在水中的溶解度比氢气在水中的溶解度大。也可答:氧气比氢气易溶于水;生成的氧气与电极反应。其它合理答案均可。

【解析】由题意，可以书写化学方程式2H2O2H2↑+O2↑，则可知电解水生成氢气和氧气的理论体积比是2：1；但从题目中的表格，可发现问题：氢气和氧气实际的体积比和理论体积比不符，大于2：1，即氧气较少；发现的问题:氢气和氧气实际的体积比和理论体积比不符;也可答:电解水负极与正极产生的气体体积比与理论体积比不相等，大于2:1;从第四分钟起，每两分钟内负极与正极生成气体的体积比与理论体积比相等。其它合理答案均可。可能原因为:氧气在水中的溶解度比氢气在水中的溶解度大。也可答:氧气比氢气易溶于水;生成的氧气与电极反应。其它合理答案均可。