解读电解水实验

陈女婷

[实验要点]

1.实验装置：如图1所示。

2.实验原理：电解水时，水发生分解反应生成H2和O2（即：2H2O [    通电    ] 2H2↑ + O2↑）。通过生成物的元素组成推断反应物的元素组成。

3.实验现象：正、负两极都产生无色气体，一段时间后两玻璃管内液面均下降，产生的气体体积V（正极）∶ V（负极） ≈ 1∶ 2。

4.气体的检验：

（1）正极：用带火星的木条检验，若木条复燃，则产生的气体为O2。

（2）负极：用燃着的木条检验，若气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，则产生的气体为H2。

5.实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。

[实验拓展]

1.为增强水的導电性，可在水中加入少量适宜浓度的Na2SO4或NaOH溶液。

2.电解水时使用直流电，不能使用交流电。若使用交流电，则在同一电极上有时产生H2，有时产生O2，无法得到纯净的气体。同时，由于H2和O2混在一起可能发生爆炸，造成安全隐患。

3.电解水时，产生氢气和氧气的量的关系。理论上，V（H2）∶ V（O2）= 2 ∶ 1（同温同压），m（H2）∶ m（O2） = 1 ∶ 8;实际实验中，V（H2）∶ V（O2）> 2 ∶ 1，其原因可能是H2在水中的溶解度小于O2。

[实战演练]

（2021· 甘肃·定西）每年的3月22日是“世界水日”，水与人类的生产生活密切相关。如图2是电解水的实验示意图，试管a中的气体是 。电解水的化学方程式为 。

答案：H2 2H2O [    通电    ] 2H2↑+ O2↑

（作者单位：福建省厦门市翔安第一中学）