Question

19．水是生命之源，人類的日常生活與工農業(yè)生產都離不開水，水在實驗室中也有著不可替代的作用．
（1）某實驗小組從民心河中取了水樣，觀察到：水樣呈淡黃色，有異味，水樣渾濁，有固體小顆粒，他們進行了一系列的凈化處理，向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時間后，進行過濾，除去其中固體小顆粒，然后再向濾液中加入活性炭，利用其吸附性除去水樣中的顏色和異味，該過程屬于物理（填“物理”或“化學”）變化．
（2）硬水會給生產、生活帶來許多不便，實驗室區(qū)分硬水和軟水常用的物質是肥皂水，生活中既能降低水的硬度，又能殺菌消毒的方法是加熱煮沸．
（3）二氧化氯（ClO₂）是一種安全、高效、廣譜的強力殺菌劑，自來水廠常用其對水消毒，二氧化氯的制取可通過下列反應完成：2NaClO₃+4HCl（濃）═Cl₂↑+ClO₂↑+2NaCl+2x，則x的化學式為H₂O．
（4）電解水實驗的化學反應表達式為（寫字母表達式）2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．如圖1是電解水的實驗裝置，通電后兩極上都有氣體放出，試管A為電源的正極，試管B得到的氣體是氫氣，寫出一個該物質作為反應物，參加化學反應的反應表達式（寫字母表達式）2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O．
（5）如圖2所示，參加反應的水和生成氫氣、氧氣的微粒個數(shù)比為2：2：1，該實驗說明水是由氫、氧兩種元素組成．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過濾操作中玻璃棒所起的作用是引流解答；根據(jù)活性炭的結構特點考慮；
（2）根據(jù)鑒別硬水和軟水的最簡便方法及生活中能降低水的硬度方法解答；
（3）根據(jù)反應方程式，利用反應前后的元素種類和原子的種類、個數(shù)不變來推斷X的化學式；
（4）根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象、結論：電解水時，與電源正極相連的試管內產生的氣體體積少，能使帶火星的木條復燃，是氧氣；與電源負極相連的試管內的氣體體積多，能燃燒，是氫氣；且兩者的體積之比大約是1：2，質量之比為8：1，進行分析解答即可．
（5）根據(jù)反應微觀模型圖分析氫氣、氧氣的微粒個數(shù)比．

解答 解：
（1）過濾操作中玻璃棒所起的作用是引流；由于活性炭具有疏松多孔的結構，能將色素和異味吸附在它的表面，其吸附作用；該過程沒有新物質生成，屬于物理變化；
（2）鑒別硬水和軟水的最簡便方法是加肥皂水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水；
凈化處理后變?yōu)闊o色、無味、澄清的水并不是純凈物，因為其中還含有可溶性的雜質；生活中能降低水的硬度方法是加熱煮沸；
（3）由反應方程式，根據(jù)質量守恒定律可知，反應前后的元素種類和原子的種類、個數(shù)不變，Na、Cl的原子個數(shù)在反應前后相等，反應前共4個H原子、6個O原子，則反應后應共有4個H原子、6個O原子，反應后已有4個O原子，則X中共有4個H原子，2個O原子，又X的化學計量數(shù)為2，則X的化學式為H₂O，
故填：H₂O．
（4）解水時，與電源正極相連的試管內產生的氣體體積少，能使帶火星的木條復燃，是氧氣；與電源負極相連的試管內的氣體體積多，能燃燒，是氫氣；且兩者的體積之比大約是1：2，質量之比為8：1．由圖中電解水的簡易裝置可知，A試管中收集到的氣體較少，是氧氣，與電源正極相連；B試管中收集到的氣體較較多，是氫氣，反應的化學方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；氫氣燃燒可以生成水，反應的化學方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O；
（5）由該反應的微觀示意圖可知，一個水分子沒有參加反應，則參加反應的水和生成氫氣、氧氣的微粒個數(shù)比為2：2：1，質量比1：8．該實驗說明水是由氫、氧兩種元素組成．
答案：
（1）吸附；物理；
（2）肥皂水； 加熱煮沸；
（3）H₂O
（4）2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；正；氫氣；2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O；
（5）2：2：1；氫、氧兩種元素

點評 本題難度不大，掌握凈化水的方法、活性炭的作用、了解電解水實驗的現(xiàn)象、結論是解答本題的基礎．