Question

（2011•玄武区二模）小华是个非常爱动脑的同学，做溶液的导电性实验时，小华观察得非常仔细，以下是他们小组观察、记录并思考的一些问题：
（1）电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，目的是______．
（2）经过溶液的学习后，小华明白了不是所有的溶液都能导电的道理，下列物质加入水中充分振荡后能导电的是______．
A．蔗糖       B．植物油       C．高锰酸钾       D．碳酸钠
（3）做氯化钠溶液的导电性实验时，小华不仅看到灯泡亮了，还观察到与电解水相似的现象：两根石墨电极上都出现了气泡．这激发了小华探究气泡成分的欲望．请你一起参与小华的探究活动吧！
[提出问题]氯化钠溶液通电时石墨电极上分别生成了什么气体？
[查阅资料]Cl₂是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水能溶解2体积Cl₂．
[提出假设]假设1：电极上分别生成了氢气和氯气；
假设2：电极上分别生成了氧气和氯气；
假设3：电极上分别生成了氢气和氧气．以上假设的依据是______．
[设计实验]小华决定用右图所示的装置来电解氯化钠的饱和溶液．并收集两个电极上产生的气体．
[实验分析]观察到一支试管中收集的气体为黄绿色，另一支试管中收集到的气体能被点燃，则假设______成立：小红又向反应后的溶液中滴加无色酚酞，结果酚酞变红，请写出氯化钠溶液通电时发生反应的化学方程式_______．
[反思与评价]联想电解水的实验，你认为在电解水时______（填“可以”或“不可以”）加入少量的氯化钠溶液，原因是______．
（4）小华还想利用H₂还原氧化铁的实验测定水中氢、氧两种元素的质量比．

[设计实验]实验装置图如下：
①写出装置中试剂的名称：乙______，丙______．
②实验开始时，应该先______（选填字母）．
a．加热反应管丁         b．从分液漏斗中滴加液体
在这两步操作之间，还应进行的一步操作是______．
③写出反应管丁中发生反应的化学方程式：______ 2Fe+3H₂O

Answer

（1）加入氢氧化钠或硫酸，可以增强水的导电能力，加速分解；
（2）只有自由移动的带电离子才可能导电；
（3）【提出假设】根据质量守恒定律来解答；
[实验分析]氧气不能燃烧，氢气可以燃烧，氯气为黄绿色的气体；
【反思评价】氯化钠能够分解产生气体，会干扰实验现象；
（4）[设计实验]①根据实验目的来填空；
②根据仪器的特点来解答；
③可以直接写出反应的化学方程式；
[数据处理]根据质量比等于相对原子质量的和的比；
[误差分析]①产生氢气的会带出一步水蒸气，
②根据氢氧元素的质量比的求法可以得出该题的答案．
【解析】
（1）在水中加入加入氢氧化钠或硫酸，可以增强水的导电能力；
（2）只有自由移动的带电离子才可能导电，所以能够在水中电离产生阴阳离子的物质有高锰酸钾和碳酸钠
（3）[提出假设]根据氯化钠溶液中含有的离子，结合质量守恒定律而做出的推断；
[实验分析]若观察到一支试管中收集的气体为黄绿色，另一支试管中收集到的气体能被点燃，则说明该气体为氯气和氢气，及假设1正确；加入酚酞变红说明含有氢氧化钠，可以得出的答案；
[反思评价]氯化钠能够分解产生氢气和氯气，会干扰实验现象，所以不能加入氯化钠；
（4）[设计实验]①考虑到盐酸中含有氯化氢，所以应该在乙装置中加入碱液来吸收氯化氢，常用的为氢氧化钠溶液，当气体从氯化钠溶液中通过时会带出一部分水蒸气，故应该在丙装置中加入浓硫酸来干燥气体；
②由于在装置中存在着空气，所以应该先通入气体然后再来加热，
③氢气具有可燃性，必须确保其纯度，故应该先检验氢气的纯度；
[数据处理]根据丁装置中固体的质量减少可以知道氧元素的质量，根据戊管中的质量的增加可以知道是水的质量，而水是由氢氧元素组成的，故可以求出氢元素的质量，即可求出其质量比；
[误差分析]①丙装置为吸收水的装置，如果该实验缺少装置丙，则测得的水中氢、氧两种元素的质量比会偏大；
②丁中有水珠凝结，则导致丁管的质量减少的少了，所以会使氧元素的质量减少而氢元素的质量增大，而使氢氧元素的质量比增大．
故答案为：（1）增强溶液的导电性；
（2）CD；
（3）[提出假设]质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变；
[实验分析]1；2NaCl+2H2O═2NaOH+H2↑+Cl2↑；
[反思与评价]不可以；氯化钠参与反应，影响实验；
（4）[设计实验]①氢氧化钠溶液；浓硫酸；
②b；检查氢气纯度；
③3H2+Fe2O32Fe+3H2O；
[数据处理]Mo=2.4g，MH=2.7g-2.4g=0.3g，MH：Mo=1：8；
[误差分析]偏大；偏大．