为验证水的组成元素及探究水在电极端所发生的变化,兴趣小组用如图1所示装置(夹持仪器省略)进行实验:
Ⅰ.验证水的组成元素
步骤一:向长颈漏斗中加水(含少量Na2SO4)至充满管a和管b.关闭活塞,接通电源,一段时间后关闭电源.
步骤二:检验管中气体.
(1)Na2SO4在水中能解离出 ,增强了水的导电性;
(2)电解时观察到的现象有: ;
(3)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口,打开活塞,若观察到 ,则证明气体为H2;若观察到 ,则证明气体为O2.
(4)某同学提出实验后还需检验Na2SO4的质量是否发生变化,其原因是 .
(5)若要确定水中氢、氧元素的原子个数比,需要测定 .
Ⅱ.探究水在电极端所发生的变化
步骤一:向装置中重新加水(含少量Na2SO4)至充满管a和管b,保持活塞打开,接通电源,一段时间后关闭电源.
步骤二:分别取出管a和管b电极附近的溶液,并测定溶液的pH.
(1)测定溶液pH的方法是:用玻璃棒蘸取溶液,滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与 ,读取pH.经测定:管a中溶液pH小于7,管b中溶液液pH大于7.
(2)管b溶液呈 性,若向溶液中加入 ,溶液变为红色,也能得出此结论.
(3)图2中能表示电解时管a中水在电极端所发生变化的结果的是 (填对应选项的字母).
研究“水”可从多角度展开。
(1)水的电解
①宏观现象:按图1所示装置,通电一段时间后,试管A、B中产生气体的体积比约为 ,检验B中气体的现象是 。
②微观分析:该反应中发生分解的微粒名称是 。
③结论:水由 组成。
(2)水的性质
将黄豆大小的金属钾放入盛有水的烧杯中,生成H2;在反应后的溶液中滴入酚酞试液,溶液变红。写出该反应的化学方程式 。
(3)水的用途
①碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
②图2实验中,对水的主要作用分析不全面的是 (填字母)。
A.a图中的水便于观察烧瓶内气压变化
B.b图中的水提供热量
C.c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满
D.d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶