Question

水是生命之源，我們用該了解水、愛護(hù)水資源．
（1）利用如圖所示的裝置可以探究水的組成，通電一段時(shí)間后，兩試管上方聚集無色氣體，甲、乙兩種氣體的體積比約為2：1，經(jīng)檢驗(yàn)，甲氣體是

 

．此實(shí)驗(yàn)說明水是由

 

兩種元素組成．
（2）飲用酸堿度過大的水對(duì)人體健康有害．生活中可以用

 

鑒別硬水和軟水，并可以采用

 

的方法使硬水得到軟化．
（3）自來水消毒過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，新型自來水消毒劑ClO₂可由下列反應(yīng)制取：Cl₂+2X═2NaCl+2ClO₂，則X的化學(xué)式為

 

，ClO₂中氯元素的化合價(jià)為

 

．
（4）在TiO₂作催化劑和光照條件下，水也能分解成氫氣和氧氣，從而為氫氣的生產(chǎn)開辟了新途徑，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解水實(shí)驗(yàn),硬水與軟水,有關(guān)元素化合價(jià)的計(jì)算,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)電解水時(shí)正極生成的氧氣和負(fù)極生成的氫氣的體積比是1：2，該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)檢驗(yàn)硬水和軟水使用的是肥皂水，硬水中含有的可溶性鈣鎂化合物受熱易生成不溶性鈣鎂化合物進(jìn)行解答；
（3）由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類及數(shù)目不變判斷x，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的計(jì)算方法來分析；
（4）根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式．

解答：解：（1）電解水時(shí)正極生成的氧氣和負(fù)極生成的氫氣的體積比是1：2，甲、乙兩種氣體的體積比約為2：1，則甲是氫氣，該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的；故填：氫氣；氫、氧；
（2）檢驗(yàn)硬水和軟水使用的是肥皂水，硬水中含有的可溶性鈣鎂化合物受熱易生成不溶性鈣鎂化合物，硬水軟化就是降低水中的可溶性鈣鎂化合物的含量，故可以采用加熱煮沸的方法降低水的硬度，故填：肥皂水；加熱煮沸；
（3）在反應(yīng)的Cl₂+2X═2NaCl+2ClO₂的右邊有鈉、氯、氧的原子的個(gè)數(shù)分別是2、4、4，在左邊有氯原子的個(gè)數(shù)2，由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類及數(shù)目不變可知，X的化學(xué)是為NaClO₂；設(shè)化合物ClO₂中Cl元素化合價(jià)為n價(jià)，依化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則，有n+（-2）×2=0，解之得n=+4；故填：NaClO₂；+4；
（4）在TiO₂作催化劑和光照條件下，水能分解成氫氣和氧氣．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H₂O

TiO2  .

光照

2H₂↑+O₂↑．故填：2H₂O

TiO2  .

光照

2H₂↑+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解水的知識(shí)及硬水和軟水的鑒別以及化合價(jià)原則、化學(xué)方程式書寫，難度不大，掌握相關(guān)知識(shí)即可順利解答．