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电解水实验结果的“解释”

时间:2009-01-20 17:09来源:今日初中生 作者:李 力 点击:
电解水实验(图1)的结果是:水通过直流电作用产生了氢气和氧气,它们的体积比(约)为2∶1。根据这一结果,可解释以下几个方面: 一、化学反应的实质 从微观角度看水分子分解时生成了氢原子和氧原子,两个氢原子结合成一个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;两
    电解水实验(图1)的结果是:水通过直流电作用产生了氢气和氧气,它们的体积比(约)为2∶1。根据这一结果,可解释以下几个方面:
  一、化学反应的实质
  从微观角度看水分子分解时生成了氢原子和氧原子,两个氢原子结合成一个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;两个氧原子结合成一个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。从而说明在化学反应里,分子可以分成原子,而原子不能再分。化学反应的实质是,(原物质)分子分裂成原子,原子再组合成(新物质)分子。
  二、某化合物是由哪些元素组成
  从宏观角度看:水电解的产物只有氢气、氧气两种物质,所涉及的元素也只有两种且都来源于水,说明水是由氢氧两种元素组成的化合物。由此可解释:化合物是由哪些元素组成。
  例1 某化合物燃烧生成H O和CO 。该化合物一定含有 元素,可能含有 元素。
  解析:该化合物用X表示,燃烧的实质是与氧气反应,故有X+O2 H O+CO ,产物两种,所涉及元素三种,其中的碳氢两元素一定来自X,氧元素的来源既可能来自X,也有可能来自空气中的氧气。故答案为:碳、氢,氧。
  例2 某化合物46g,完全燃烧生成54g水,88g二氧化碳,故此化合物中含 元素。
  解析:首先肯定该化合物中含有碳、氢两元素,是否含有氧元素由计算可知:该化合物用Y表示,故有Y+OH O+CO ,由54g水可计算出含氢06g,由88g二氧化碳可计算出含碳24g,故产物中碳氢质量和:24g+06g=3g,而该化合物为46g,说明该化合物中还含氧元素且质量为46g-3g=16g,故答案为:碳、氢、氧。
  三、化合物中各元素质量比
  电解水实验结果是产生氢气和氧气,体积比为2∶1,又知氢气、氧气两气体密度分别为00899 g/L,1429 g/L,由此可计算出两元素质量比:设电解水实验产生氢气为2L,则与此同时产生氧气为1L。
  m(H )=2L×00899g/L=01798g
  m(O )=1L×1429g/L=1429g = ≈ 。
  其他化合物中各元素质量比呢?如前面例2……
  四、解释如何确定化合物的化学式
  由电解水实验结果,如在上面已确定水是由氢氧两种元素组成且质量比为1∶8,那么各元素原子之间的个数比呢?
  设水的化学式为HmOn,则 ==
  故水的化学式为H O。
  例3 核糖相对分子质量为150,其中含碳40%,氢67%,其余为氧,则核糖化学式为。
  解析:已知化合物由三种元素组成,设其化学式为CxHyOz如其质量为100g,则碳元素质量为40g,氢元素质量为67g,氧元素质量为533g。由此可推出x∶y∶z=1∶2∶1。又因核糖相对分子质量为150,简式为CH O,各元素相对原子质量总和为30,故原子个数应同时扩大5倍,故其化学式为C H O 。
  化合物的化学式,都是由实验测定来确定的。即确知它是由哪些元素组成及其质量比(或质量分数),再通计算求出各元素原子间的个数比,这样,就可得该化合物化学式。但在初学化学时,则是应用元素化合价来推求化合物的化学式(见课本),而且这种方法仅适用于求出无机化合物的化学式。
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