水通电实验装置的优缺点

A. 在常温下实验室制取氧气需要注意哪些事 需要哪些装置,

圆底烧瓶、酒精灯、长尾夹子、大号试管、石棉网、三角支架、滴管、橡胶塞子玻璃弯管。
化学方法

第一种：双氧水制取法

过氧化氢：H2O2 二氧化锰：MnO2(催化剂)

化学反应方程式：2H2O2==MnO2===2H2O+O2↑

反应原理：过氧化氢会分解成水和氧气，所以常温下在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，二氧化锰起催化作用，能够加速过氧化氢分解成水和氧气反应的进行。

优缺点：无需加热，可以控制实验反应开始与结束，可以随时添加液体。同时操作方便，节能节源，并且产物只有水，对环境无污染。

第二种：氯酸钾与二氧化锰加热生成氧气

氯酸钾：KClO3 二氧化锰：MnO2(催化剂) 氯化钾：KCl

化学反应方程式：2KClO3===加热MnO2===2KCl+3O2↑

反应原理：氯酸钾在加热的条件下能分解生成氯化钾和氧气，所以加入二氧化锰作为催化剂加热，能够加速氯酸钾分解成氯化钾和氧气反应的进行。

优缺点：需要加热，控制实验反应开始与结束。

第三种：高锰酸钾加热法

高锰酸钾：KMnO4 锰酸钾：K2MnO4 二氧化锰：MnO2

化学反应方程式：2KMnO4===加热====K2MnO4+MnO2+O2↑

反应原理：高锰酸钾在加热的条件下,会分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。

优缺点：需要加热，不能控制实验反应速率，且实验产物多，实验操作比较复杂。

第四种：电解水制成氧气

水：H2O

化学反应方程式：2H2O==通电==2H2↑+O2↑

反应原理：水在通电的情况下，可以生产氢气和氧气。

物理方法

液化分离法：压缩降温空气到液态，抄然后升温利用氮气和氧气的沸点不同，使氮气先挥百发，剩下的为氧气。

B. 水通电制取氢气和氧气的装置

一般使用的为实验器材，主要有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直流学生电源。

如图方式放置

连接好装置。为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫）。闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2。（氧气的密度为1.429g/ml，氢气的为0.089g/mL；通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1，氢，氧两种分子和原子个数比都是2：1）。可简单概括为：“正氧负氢1：2，质量比为8：1”。

该实验结论或推论有：

（1）水由氢、氧两种元素组成。

（2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，两气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1。

（3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．该反应的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑。

（4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变。

（5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。

（6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）

（7）分子是保持物质化学性质的最小粒子。

（8）原子是化学变化中的最小粒子。

（9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。

（10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成。

（11）水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的单质。

（12）该实验中发生的化学反应属于分解反应。

C. 科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成． （1）图甲是电解水实验装置．实验中所用电源是____

（1）水通电生成无色气体氢气和氧气，所以看到a、b管中产生大量气泡，负极产生的氢气的体积约是正极产生的氧气体积的2倍，随气体的增加，ab玻璃管内水面下降；管内水进入长颈漏斗，从而导致其液面上升；

（2）纯水不易导电，在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可提高的导电性；

（3）b管内气体体积小于a管，说明a管内气体为氢气，b管中的气体是氧气，氧气的检验方法一般是看能否使带火星的木条复燃，故选择Ⅱ；

故答案为：

（1）出现大量气泡； 升高；

（2）增强水的导电性；

（3）Ⅱ；

（4）有气泡产生，玻璃管中的水逐渐减少，一段时间后玻璃管上方聚集了无色气体，且a管中的气体体积与b管中的气体体积比约为2：1，长颈漏斗内液面上升；b管内气体体积小于a管，说明管内气体为氧气，可用带火星的木条进行检验。

（5）无水硫酸铜变蓝；导管d处有淡蓝色火焰；烧杯底部附着小水珠 氢气+氧气。

(3)水通电实验装置的优缺点扩展阅读：

添加电解质导通电流，将水分子电解解离。直流电极之负极，析出氢气；正极则析出氧气。可以利用排水集气法收集氢气与氧气，其体积比为2：1。上述电解质可以是强酸强碱化合之离子化合物，如氯化钠，但是为了避免阳极生成氯气，应以氢氧化钠做为电解质为宜。

氢气不但被认作燃料，还被拟想为电的直接取代品，它可以天然气的状态经地下管道四处输送。不同于电的是它可以储存（通常在低温下以液态），气体可以不断地供应，当能量的需要量高，尚可预先储备。氢将以燃烧的方式产生热能，或用于燃料电池产生电能。