Question

某校課外活動(dòng)小組的同學(xué)們利用水的電解實(shí)驗(yàn)探究水的組成，他們量取192.7mL水（水的密度為1.00g/cm³），并向水中加入了7.3g氫氧化鈉固體，充分溶解后按右下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，接通電源，當(dāng)A管收集到22.3mL氣體（氣體密度為0.09g/L）時(shí)，停止實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答：
（1）實(shí)驗(yàn)中B管生成的氣體理論體積是

11.15mL

．
（2）停止實(shí)驗(yàn)時(shí)剩余“水中”氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（保留到0.01%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電解水的實(shí)驗(yàn)可以知道，正極和負(fù)極產(chǎn)生的氣體的體積之比為1：2，所以可以據(jù)此求出B試管中產(chǎn)生的氣體的體積；
（2）根據(jù)氣體的質(zhì)量結(jié)合水電解的化學(xué)方程式可以求出消耗的水的質(zhì)量，然后求出氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答：解：（1）根據(jù)電解水的實(shí)驗(yàn)可以知道，正極和負(fù)極產(chǎn)生的氣體的體積之比為1：2，所以可以據(jù)此求出B試管中產(chǎn)生的氣體的體積為：22.3mL÷2=11.15mL
（2）電池負(fù)極產(chǎn)生的氣體為氫氣，其體積為：22.3mL=0.0223L
其質(zhì)量為：0.0223L×0.09g/L=0.002g
設(shè)分解水的質(zhì)量為x

7.3g

192.7g+7.3g-0.018g

2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑            
36        4
x       0.002g      

36

x

=

4

0.002g

解得：x=0.018g
停止實(shí)驗(yàn)時(shí)剩余“水中”氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

7.3g

192.7g+7.3g-0.018g

×100%=3.65%
答：停止實(shí)驗(yàn)時(shí)剩余“水中”氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%．
故答案為：（1）11.15mL；
（2）3.65%．

點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)電解水實(shí)驗(yàn)的考查另辟蹊徑，與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很好結(jié)合，能較好考查出學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，解答時(shí)要根據(jù)相關(guān)知識(shí)細(xì)心分析．