电解水正极产生的气体 电解水正极产生的气体质量比


知识启迪心扉,实验铸就科学之基。

水,大自然赋予我们的宝贵资源,其内涵深如海,我们的每一天都离不开它的滋润。这透明的液体究竟蕴哪些秘密呢?今天的科学实验或许能为您解答这一疑惑。

实验所需物品

9V电池、小苏打、普通自来水、取样勺

玻璃容器、搅拌棒、钻孔工具、一次性纸杯

实验操作步骤

1.在一次性纸杯底部用钻孔工具打两个相邻的小孔,插入两端削尖的铅笔使其稳固。

2.在玻璃容器中倒入常温自来水,加入约2克小苏打并搅拌均匀至完全溶解。

3.将纸杯于玻璃容器边缘,确保铅笔笔尖浸入水中。

4.分别将纸杯中浸水的铅笔笔尖与9V电池的正负极相接,形成电路。

实验现象及原理分析

实验后,我们会发现接通电路的铅笔笔尖周围开始冒出小泡泡,与电池负极相连的笔尖冒泡更为明显。

这一现象的背后,是电解作用的神奇展现。铅笔芯主要由石墨构成,拥有良好的导电性能。当小苏打加入水中,增强了水的导电性。电流通过时,水开始电离产生氢气和氧气,因此在铅笔笔尖周围形成了泡泡。其中,氢气在阴极产生,氧气在阳极产生。

再谈几分科普

电解,是一种将电流通过电解质溶液或熔融态电解质,引发阴极和阳极上氧化还原反应的过程。在本实验中,加了小苏打的自来水便充当了电解质溶液的角色。

电解过程将电能转化为化学能,而这个转化发生的装置就是电解池。当电流流经负电极(阴极)时,溶液中的正离子会向阴极移动并与电子结合;而负离子则会向另一电极(阳极)移动并给出电子。这样的过程便构成了电解的基础。

通过电解水实验,我们观察到了氢气和氧气的生成。其中,负极产生的气体是氢气,而正极产生的气体是氧气。这两种气体的体积比为2:1,这正好说明了水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

水,作为生命之源,在常温常压下呈现为无色无味的透明液体。它包含了氢和氧两种元素。由不同元素组成的纯净物被称为化合物,而水便是其中一例。与此只由一种元素组成的纯净物则被称为单质。

思维拓展时刻

假如我们将实验中的小苏打替换为食盐,会发生怎样的变化?欢迎在评论区留下您的见解,我们下期再见!

实验安全提示

本次实验涉及钻孔工具及电池等材料,请在监护下进行实验操作,确保安全第一。

我是一位科学育儿的探索者,热爱生活、崇尚科学。与您分享的这400多个“科学小实验”,旨在陪伴孩子成长,培养他们的科学素养。