Question

15．小明同學(xué)外出旅游時(shí)，用瓶裝了一些山下的泉水，帶回實(shí)驗(yàn)室，在老師的指導(dǎo)下，按下列流程（圖1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，制取蒸餾水．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）取水后加入明礬的作用是吸附雜質(zhì)，使雜質(zhì)沉降．
（2）向?yàn)V液中加入活性炭，利用其吸附性，除去水樣中的色素和異味，這是利用了活性炭的物理性質(zhì)．為檢驗(yàn)此時(shí)的清水是否是硬水，可以用肥皂水檢驗(yàn)．
（3）消毒劑高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）集氧化、吸附、凝聚、殺菌等功能于一體，目前被廣泛應(yīng)用于自來水凈化．高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為+6．
（4）如圖2是水通電分解的示意圖．在實(shí)驗(yàn)過程中，試管a中產(chǎn)生的氣體是氫氣，兩氣體的體積比為2：1．寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，這個(gè)反應(yīng)說明水是由氫氧兩種元素（氫元素和氧元素）組成的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，明礬溶于水形成的膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，過濾是分離不溶性固體和液體的一種方法，經(jīng)過蒸餾能制得蒸餾水；
（2）活性炭具有吸附性，能吸附色素和異味，鑒別硬水和軟水使用的是肥皂水．
（3）根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，結(jié)合高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）的化學(xué)式進(jìn)行解答本題．
（4）根據(jù)電解水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推出合理的結(jié)論；
正極的氣體體積少是氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃，負(fù)極的氣體體積多，能燃燒是氫氣，而且氫氣是氧氣體積的二倍，由此可知水通電生成氫氣和氧氣，還能進(jìn)一步推出水由氫元素和氧元素組成．

解答 解：（1）明礬溶于水形成的膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，故填：利用明礬溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降來達(dá)到凈水的目的；
（2）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味；除去水樣中的色素和異味，這是利用了活性炭的物理性質(zhì)．為檢驗(yàn)此時(shí)的清水是否是硬水，可以用肥皂水檢驗(yàn)，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水；
（3）鈉元素顯+1價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，
設(shè)鐵元素的化合價(jià)是x，
根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，
可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，
則x=+6價(jià)．
（4）電解水時(shí)，負(fù)極生成的氣體較多是氫氣，正極生成的氣體較少是氧氣，且氫氣是氧氣體積的2倍，．在實(shí)驗(yàn)過程中，試管a中產(chǎn)生的氣體較多是氫氣，
兩氣體的體積比為2：1；由此可知水通電生成氫氣和氧氣，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．還能進(jìn)一步推出水由氫元素和氧元素組成；
答案：
（1）吸附雜質(zhì)，使雜質(zhì)沉降．
（2）吸附、物理、肥皂水．      
（3）+6．
（4）H₂ （ 氫氣）、2：1、2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑、氫氧兩種元素（氫元素和氧元素）．

點(diǎn)評(píng) 掌握水的凈化的知識(shí)以及凈水中各物質(zhì)的作用是正確解答本題的關(guān)鍵．掌握利用化合價(jià)的原則（化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零）計(jì)算指定元素的化合價(jià)的方法即可正確解答本題．