21.某化学兴趣小组在实验室里用如图所示的电解器进行水的探究。(电解器的气密性非常好)
【提出问题】为什么水分子中氢、氧原子个数比为2:1?
【探究课题】假设水的化学式为H
xO
y,测定x:y的值。
【实验探究】
①电解水11分钟后赶出水中溶解的气体,同时测定电解过程中a、b管中气体在标准状况下的体积,相关数据记录在表中:
时间/min(或操作) | 2 | 4 | 6 | 9 | 11 | 赶出水中溶解的气体 |
a管中气体体积/mL | 12 | 29 | 49 | 79 | 99 | 100 |
b管中气体体积/mL | 4 | 11 | 21 | 36 | 46 | 50 |
(1)②确定b管中气体成分。实验如下:
实验操作:
;
实验现象:
;
结论:
。
【实验分析】
(2)电解器玻璃管a中的电极连电源的
极(填“正”、“负”)。电解器中的液体为很稀的硫酸钠溶液,此处硫酸钠的作用为
,硫酸钠的化学式为
。
(3)写出电解时反应的化学方程式
。
(4)分析上表中的数据可知:电解开始阶段a管收集到的气体与b管收集到的气体体积比明显偏大,可能的原因是
。
(5)【探究结论】
查阅资料可知:在标准状况下,氢气的密度是0.089g/L,氧气的密度是1.429g/L。利用有关数据及假设的化学式,列出x与y的关系式:
(仅列式,不要求出结果)。求解可得出x:y的值约为2:1。