电解水实验结果的“解释”

电解水实验（图1）的结果是：水通过直流电作用产生了氢气和氧气，它们的体积比（约）为2∶1。根据这一结果，可解释以下几个方面：

一、化学反应的实质

从微观角度看水分子分解时生成了氢原子和氧原子，两个氢原子结合成一个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；两个氧原子结合成一个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。从而说明在化学反应里，分子可以分成原子，而原子不能再分。化学反应的实质是，（原物质）分子分裂成原子，原子再组合成（新物质）分子。

二、某化合物是由哪些元素组成

从宏观角度看：水电解的产物只有氢气、氧气两种物质，所涉及的元素也只有两种且都来源于水，说明水是由氢氧两种元素组成的化合物。由此可解释：化合物是由哪些元素组成。

例1 某化合物燃烧生成H O和CO 。该化合物一定含有 元素，可能含有 元素。

解析：该化合物用X表示，燃烧的实质是与氧气反应，故有X+O2 H O+CO ，产物两种，所涉及元素三种，其中的碳氢两元素一定来自X，氧元素的来源既可能来自X，也有可能来自空气中的氧气。故答案为：碳、氢，氧。

例2 某化合物46g，完全燃烧生成54g水，88g二氧化碳，故此化合物中含 元素。

解析：首先肯定该化合物中含有碳、氢两元素，是否含有氧元素由计算可知：该化合物用Y表示，故有Y+OH O+CO ，由54g水可计算出含氢06g，由88g二氧化碳可计算出含碳24g，故产物中碳氢质量和：24g+06g=3g，而该化合物为46g，说明该化合物中还含氧元素且质量为46g-3g=16g，故答案为：碳、氢、氧。

三、化合物中各元素质量比

电解水实验结果是产生氢气和氧气，体积比为2∶1，又知氢气、氧气两气体密度分别为00899 g/L，1429 g/L，由此可计算出两元素质量比：设电解水实验产生氢气为2L，则与此同时产生氧气为1L。

m(H )=2L×00899g/L=01798g

m(O )=1L×1429g/L=1429g = ≈ 。

其他化合物中各元素质量比呢？如前面例2……

四、解释如何确定化合物的化学式

由电解水实验结果，如在上面已确定水是由氢氧两种元素组成且质量比为1∶8，那么各元素原子之间的个数比呢？

设水的化学式为HmOn，则 ==

故水的化学式为H O。

例3 核糖相对分子质量为150，其中含碳40%，氢67%，其余为氧，则核糖化学式为。

解析：已知化合物由三种元素组成，设其化学式为CxHyOz如其质量为100g，则碳元素质量为40g，氢元素质量为67g，氧元素质量为533g。由此可推出x∶y∶z=1∶2∶1。又因核糖相对分子质量为150，简式为CH O，各元素相对原子质量总和为30，故原子个数应同时扩大5倍，故其化学式为C H O 。

化合物的化学式，都是由实验测定来确定的。即确知它是由哪些元素组成及其质量比（或质量分数），再通计算求出各元素原子间的个数比，这样，就可得该化合物化学式。但在初学化学时，则是应用元素化合价来推求化合物的化学式（见课本），而且这种方法仅适用于求出无机化合物的化学式。

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