古人云“水为食之先”,它塑造了人类的历史。某兴趣小组以“生命之源水”为主题开展项目式学习。
【任务一】了解水组成的揭秘史
(1)在拉瓦锡的实验中,水蒸气通过一根烧红的铁制枪管,让水与铁发生反应,枪管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成,同时得到了“易燃空气”,即氢气。请用文字表示这一化学反应:________。
【任务二】探究水的电解
如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。两支注射器排尽空气后,均吸取20mL氢氧化钠溶液,接通电源。
(2)
实验中观察到两支注射器内均有气泡产生,且左侧液面下降得比右侧液面快。经过检验,得知装置中正、负极的气体分别是氧气和氢气,根据反应前后元素种类不变,可推出水不是一种元素,而是由________两种元素组成。
【任务三】探究影响电解水速率的因素
以收集20mL氢气为标准,记录时间和收集氧气的体积,实验数据如下表:
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
温度/℃ | 15 | 15 | 15 | 30 | 45 |
外加电压/V | 6 | 9 | 12 | 6 | 6 |
氧气/mL | 9.9 | 10.0 | 9.0 | 9.6 | 9.7 |
时间/s | 54.6 | 23.4 | 15.0 | 46.2 | 35.4 |
(3)实验①②③可探究________对电解水速率的影响,欲探究温度对电解水速率的影响,应选择的实验组是________ (填实验序号)。
(4)根据表中数据得出的结论是________(写1点)。
【拓展延伸】
(5)同学们查阅资料后还知道了使水分解的另一种方法:光解水法。我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下,促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观示意图如图:(“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,“一”表示催化剂)
下列选项表示水分解的微观过程顺序正确的是_______。(填字母)
A. ①④⑤②③ | B. ①④②③⑤ | C. ①④②⑤③ |