题型：实验探究题 题类： 难易度：困难
重庆市第一中学2024--2025学年九年级上学期期中考试化学试卷
重庆一中化学小组以石墨做电极．对电解水实验进行了如下探究。
（1）用图一装置进行实验，写出电解水反应的化学反应式，当A、B电极上均有气泡产生时，C中液面（填“上升”、“下降”或“不变”）。
（2）电解纯水的速率较慢，可通过改变电压、加入固体等方法提高电解水的速率．小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图二所示，电解水速率最快的组合是（填序号）。
a.5%溶液，电压为12V
b.5%溶液，电压为6V
c.10%溶液，电压为12V
d.10%溶液，电压为6V
【问题】以石墨做电极，选择10%的溶液进行电解水实验，测得数据如表一所示。发现正负两极气体体积比远小于1：2．体积比异常的原因是什么呢?
表一：
时间/每次间隔2分11秒 | 10% | |
正极气体体积/mL | 负极气体体积/mL | |
第一次测量 | 2.2 | 9.7 |
第二次测量 | 4.5 | 19.2 |
第三次测量 | 6.9 | 28.4 |
【信息】
资料1：在20℃、1个标准大气压下，1体积水中分别最多可溶解约0.018体积的氢气和0.031体积的氧气。
资料2：溶液不显电性，在水中全部以
和
的形式存在，
在水中全部以
和
的形式存在。
资料3：可与
溶液反应生成
。
【猜想】
猜想一：氧气比氢气更易溶于水，导致体积比小于1：2
猜想二：石墨电极与氧气反应生成 ，
被
溶液吸收，导致体积比小于1：2
【实验】
（3）①图一电解水装置中水的总体积为100mL，假设氢气和氢气在水中溶解达到最大值，则表一第三次电解水实际产生的氧气和氢气的体积比为，仍小于1：2，说明导致体积比异常原因不止氢气和氧气在水中的溶解性差异。
②为了验证猜想二，甲同学利用数字化实验设备测定反应后液体中离子个数比为（填序号），证明猜想二也成立。
a.1：1 b.1：6 c.1：1.5 d.2：1
【反思】
（4）为使电解水反应准确高效，选择电极材料时应综合考虑多方因素，所以适合的电极材料应具备以下哪些性质（填序号）。
a.导电性好
b.价格昂贵
c.与氢氧化钠发生反应
d.不与氢气或氧气反应
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