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6.水是人类宝贵的自然资源,也是一种重要的化工原料.如图是电解水原理的实验装置图.
(1)写出电解水的化学方程式,若为氧化还原反应,请用双线桥表示出电子的转移方向和数目.
.
(2)假设电解了3.6gH2O,请完成下表.
质  量物质的量O2与H2的体积比(同温同压下)
O23.2g0.1mol1:2
H20.4g0.2mol
(3)若在47.8gH2O(过量)中加入2.3gNa.钠与水反应的离子方程式为2Na+2 H2O═2Na++2OH-+H2↑,,反应后得到的溶液中溶质是NaOH,溶质的质量分数为8%,若要计算该溶液中溶质的物质的量浓度,则还需要溶液密度(填物理量).
(4)若在电解水后收集到O2体积为22.4mL(在标准状况下),则收集到的H2的质量0.004g.

分析 (1)发生反应:2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑,转移电子数目为4e-;
(2)根据n=$\frac{m}{M}$计算水的物质的量,根据2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑计算;
(3)发生反应:2Na+2 H2O═2NaOH+H2↑,反应后溶液中溶质为NaOH,根据放出计算生成NaOH、氢气质量,溶液质量=水的质量+钠的质量-氢气质量,进而计算溶液中NaOH质量分数,根据n=$\frac{m}{M}$可以得到NaOH物质的量,要计算该溶液中溶质的物质的量浓度,需要溶液体积,由于可以获得溶液质量,还需要溶液密度;
(4)根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氧气物质的量,根据方程式计算生成氢气物质的量,再根据m=nVm计算氢气质量.

解答 解:(1)发生反应:2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑,转移电子数目为4e-,用双线桥表示出电子的转移方向和数目为:,
故答案为:;
(2)3.6gH2O的物质的量为$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.2mol,
2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
2         2     1
0.2mol  0.2mol  0.1mol
故生成氧气质量为0.1mol×32g/mol=3.2g,失去氢气质量为0.2mol×2g/mol=0.4g,
同温同压下O2与H2的体积比为0.1mol:0.2mol=1:2,
故答案为:

质 量物质的量O2与H2的体积比(同温同压下)
O23.2g0.1mol1:2
H20.4g0.2mol
;
(3)发生反应:2Na+2 H2O═2NaOH+H2↑,反应离子方程式为:2Na+2 H2O═2Na++2OH-+H2↑,反应后溶液中溶质为NaOH,
2Na+2 H2O═2NaOH+H2↑
46          80   2
2.3g        x    y
故x=$\frac{2.3g×80}{46}$=4g
y=$\frac{2.3g×2}{46}$=0.1g
反应后溶液质量为2.3g+47.8g-0.1g=50g,
故溶液中NaOH质量分数为$\frac{4g}{50g}$×100%=8%,
根据n=$\frac{m}{M}$可以得到NaOH物质的量,要计算该溶液中溶质的物质的量浓度,需要溶液体积,由于可以获得溶液质量,还需要溶液密度;
故答案为:2Na+2 H2O═2Na++2OH-+H2↑;NaOH;80%;溶液密度;
(4)氧气物质的量为$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol,由2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑,可知生成氢气为0.001mol×2=0.002mol,故生成氢气质量为0.002mol×2g/mol=0.004g,
故答案为:0.004g.

点评 本题考查化学方程式计算、氧化还原反应、溶液浓度有关计算等,注意掌握用单线桥、双线桥表示电子转移数目与方向.

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