初中化学电解水实验试题

水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。

（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是　　（填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。

（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为　　。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重　　g。

实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是　　。

（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na₂SO₄溶液，至充满管A和管B（Na₂SO₄溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。

①下列说法正确的是　　（填字母）。

a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na⁺和SO₄^2﹣，可增强水的导电性

b．电解过程中化学能转化为电能

c．电极N与电源负极相连

②电解后，管A中生成的微粒有　　（填微粒符号）。

（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.2℃）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明：超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。550℃时，测得乙醇（C₂H₆O）的超临界水氧化结果如图3所示。

注：δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。

如δ（CO） $=\frac{\mathit{CO分子数}}{\mathit{所有含碳物质分子总数}}$

图中CO的分布分数先增后降的原因是　、　。

水是生命之源

（1）如图为电解水的装置图，接通电源观察到两电极都有气泡产生，通电一段时间后，x玻璃管中收集到的气体是　　。

（2）含有较多钙、镁离子的天然水称为硬水，生活中常用　　来区分硬水和软水；自来水厂对天然水进行净化的过程中，通常不会采用　　（填序号）

a．电解 b．吸附 c．消毒

（3）某工厂排放的废水中含有NaOH，在废水流量不变的情况下，用溶质质量分数相同的稀硫酸和稀盐酸（两种酸液的密度相同）来处理，通过调节流量阀来控制酸液的流量（Q），使最终排出的溶液呈中性（如图2），两种酸溶液的流量大小关系是：Q（稀硫酸）　　（填“＞”“＝”或“＜”）Q（稀盐酸）

（4）将天然气（主要成分CH₄）与水在高温、有催化剂的条件下转化为氢气和二氧化碳。写出该反应的化学方程式　　。