水通電實驗裝置的優缺點

A. 在常溫下實驗室製取氧氣需要注意哪些事 需要哪些裝置,

圓底燒瓶、酒精燈、長尾夾子、大號試管、石棉網、三角支架、滴管、橡膠塞子玻璃彎管。
化學方法

第一種：雙氧水製取法

過氧化氫：H2O2 二氧化錳：MnO2(催化劑)

化學反應方程式：2H2O2==MnO2===2H2O+O2↑

反應原理：過氧化氫會分解成水和氧氣，所以常溫下在過氧化氫溶液中加入二氧化錳，二氧化錳起催化作用，能夠加速過氧化氫分解成水和氧氣反應的進行。

優缺點：無需加熱，可以控制實驗反應開始與結束，可以隨時添加液體。同時操作方便，節能節源，並且產物只有水，對環境無污染。

第二種：氯酸鉀與二氧化錳加熱生成氧氣

氯酸鉀：KClO3 二氧化錳：MnO2(催化劑) 氯化鉀：KCl

化學反應方程式：2KClO3===加熱MnO2===2KCl+3O2↑

反應原理：氯酸鉀在加熱的條件下能分解生成氯化鉀和氧氣，所以加入二氧化錳作為催化劑加熱，能夠加速氯酸鉀分解成氯化鉀和氧氣反應的進行。

優缺點：需要加熱，控制實驗反應開始與結束。

第三種：高錳酸鉀加熱法

高錳酸鉀：KMnO4 錳酸鉀：K2MnO4 二氧化錳：MnO2

化學反應方程式：2KMnO4===加熱====K2MnO4+MnO2+O2↑

反應原理：高錳酸鉀在加熱的條件下,會分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣。

優缺點：需要加熱，不能控制實驗反應速率，且實驗產物多，實驗操作比較復雜。

第四種：電解水製成氧氣

水：H2O

化學反應方程式：2H2O==通電==2H2↑+O2↑

反應原理：水在通電的情況下，可以生產氫氣和氧氣。

物理方法

液化分離法：壓縮降溫空氣到液態，抄然後升溫利用氮氣和氧氣的沸點不同，使氮氣先揮百發，剩下的為氧氣。

B. 水通電製取氫氣和氧氣的裝置

一般使用的為實驗器材，主要有：水槽、試管、直流電、石墨電極（正極不能用銅等金屬或與氧氣反應的電極）、12V的直流學生電源。

如圖方式放置

連接好裝置。為增強水的導電性，可在水中加入少量稀硫酸或氫氧化鈉溶液（一般不加氫氧化鈉溶液，容易起泡沫）。閉合電路後，會看到試管內的電極上出現氣泡，過一段時間，與電源正（氧氣），負極（氫氣）相連的試管產生的氣體體積比約為1：2。（氧氣的密度為1.429g/ml，氫氣的為0.089g/mL；通過計算可得氧氣與氫氣的質量比為8：1，氫，氧兩種分子和原子個數比都是2：1）。可簡單概括為：「正氧負氫1：2，質量比為8：1」。

該實驗結論或推論有：

（1）水由氫、氧兩種元素組成。

（2）水（分子）中，氫、氧兩種元素的原子個數比為2：1，兩氣體的分子個數比為2：1、體積比為2：1。

（3）水通電生成氫氣、氧氣，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣．該反應的化學方程式為2H2O通電¯2H2↑+O2↑。

（4）化學反應前後，原子種類、個數不變，元素種類不變。

（5）在化學變化中，分子可分，而原子不可分。

（6）化學反應的實質是在化學變化中分子分解成原子，原子重新組合成新的分子（或聚集後直接構成物質）

（7）分子是保持物質化學性質的最小粒子。

（8）原子是化學變化中的最小粒子。

（9）氧氣是由氧元素組成；氫氣是由氫元素組成。

（10）水是由水分子構成的；一個水分子是由二個氫原子和一個氧原子構成；一個氫氣分子是由二個氫原子構成；一個氧氣分子是由二個氧原子構成。

（11）水是純凈物中的化合物中的氧化物，氧氣和氫氣是純凈物中的單質。

（12）該實驗中發生的化學反應屬於分解反應。

C. 科學家用通電的方法使水分解，從而證明了水的組成． （1）圖甲是電解水實驗裝置．實驗中所用電源是____

（1）水通電生成無色氣體氫氣和氧氣，所以看到a、b管中產生大量氣泡，負極產生的氫氣的體積約是正極產生的氧氣體積的2倍，隨氣體的增加，ab玻璃管內水面下降；管內水進入長頸漏斗，從而導致其液面上升；

（2）純水不易導電，在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可提高的導電性；

（3）b管內氣體體積小於a管，說明a管內氣體為氫氣，b管中的氣體是氧氣，氧氣的檢驗方法一般是看能否使帶火星的木條復燃，故選擇Ⅱ；

故答案為：

（1）出現大量氣泡； 升高；

（2）增強水的導電性；

（3）Ⅱ；

（4）有氣泡產生，玻璃管中的水逐漸減少，一段時間後玻璃管上方聚集了無色氣體，且a管中的氣體體積與b管中的氣體體積比約為2：1，長頸漏斗內液面上升；b管內氣體體積小於a管，說明管內氣體為氧氣，可用帶火星的木條進行檢驗。

（5）無水硫酸銅變藍；導管d處有淡藍色火焰；燒杯底部附著小水珠 氫氣+氧氣。

(3)水通電實驗裝置的優缺點擴展閱讀：

添加電解質導通電流，將水分子電解解離。直流電極之負極，析出氫氣；正極則析出氧氣。可以利用排水集氣法收集氫氣與氧氣，其體積比為2：1。上述電解質可以是強酸強鹼化合之離子化合物，如氯化鈉，但是為了避免陽極生成氯氣，應以氫氧化鈉做為電解質為宜。

氫氣不但被認作燃料，還被擬想為電的直接取代品，它可以天然氣的狀態經地下管道四處輸送。不同於電的是它可以儲存（通常在低溫下以液態），氣體可以不斷地供應，當能量的需要量高，尚可預先儲備。氫將以燃燒的方式產生熱能，或用於燃料電池產生電能。