Question

13．水是人類最寶貴的自然資源，依據(jù)所學(xué)化學(xué)知識回答：
（1）小明利用如圖1所示的裝置探究水的組成，寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，通
電一段時間后，試管a收集到的氣體是氫氣，正極與負(fù)極產(chǎn)生氣體的體積比是1：2．
但在實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)中略小于該值．針對這一現(xiàn)象推測原因，你認(rèn)為不可取的是ABC
A．生成氧氣一端的裝置氣密性不好
B．相同條件下，在水中溶解的氧氣比氫氣稍多
C．連接生成氧氣一端的電極被氧氣氧化，消耗了一部分氧氣
D．實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與理論值相差不多，可認(rèn)為實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功
（2）小剛收集到一瓶渾濁的長江水，他要模擬自來水廠的凈水過程，最終制成自來水．其實(shí)驗(yàn)過程如圖2所示，回答下列問題．

①向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時間后，進(jìn)行操作①的名稱是過濾；
該操作中用到的玻璃儀器有燒杯，漏斗，玻璃棒 （任寫一個）若進(jìn)行完該操作后，發(fā)現(xiàn)濾液仍舊
渾濁，造成這一現(xiàn)象的原因可能是濾紙破了，儀器不干凈，液面高出濾紙邊緣（答一種即可）．
②操作②主要是除去一些異味和色素，應(yīng)選用的物質(zhì)是活性炭，操作③是消毒殺
菌，這過程主要是物理 變化
③自來水廠用二氧化氯消毒殺菌，二氧化氯的化學(xué)式為ClO₂，其中氯元素的化合價為+4．
④為降低硬度，日常生活中使用硬水會帶來許多麻煩，家庭生活中常用來降低水硬度的方法是煮沸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電解水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論回答：電解水時正極生成的是氧氣，負(fù)極生成的是氫氣，電解水時生成氫氣和氧氣，由于氧氣的溶解性大于氫氣的溶解性，開始時氫氣和氧氣的體積比應(yīng)略大于2：1，但隨著生成的氣體的增多，氫氣和氧氣的體積比接近2：1，如果有較大誤差，就要從多方面查找原因．
（2）①過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，根據(jù)過濾時使用的儀器和注意事項進(jìn)行分析解答；
②根據(jù)活性炭具有吸附性進(jìn)行分析解答．
③根據(jù)氧化物的讀法以及化合物中元素化合價的計算方法來分析；
④根據(jù)硬水的概念以及硬水軟化的方法來分析．

解答 解：（1）電解水時，與電源負(fù)極相連的試管內(nèi)得到的氣體為氫氣，與電源正極相連的試管內(nèi)得到的為氧氣，兩種氣體的體積比為2：1；
A、生成氧氣一端的裝置氣密性不好，一定會使氫氣和氧氣的體積比大于2：1，有這種可能，A正確；
B、由于氧氣的溶解性大于氫氣的溶解性，氫氣和氧氣的體積比應(yīng)略大于2：1，這種假設(shè)是成立的，B正確；
C、連接生成氧氣一端的電極被氧氣氧化，消耗了一部分氧氣，這種假設(shè)成立，C正確；
D、進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)有一種實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，不能差不多就可以認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功，D錯誤．
故答案為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；氫氣；1：2；ABC；
（2）①過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，經(jīng)過操作①得到了固體和液體，故操作①是過濾；該操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯等，濾紙破了，儀器不干凈，液面高出濾紙邊緣都可能導(dǎo)致濾液渾濁；故填：過濾；燒杯，漏斗，玻璃棒；濾紙破了，儀器不干凈，液面高出濾紙邊緣（答一種即可）；
②活性炭具有吸附性，能吸附除去一些異味和色素；吸附過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化．故填：活性炭；物理；
③根據(jù)氧化物的化學(xué)式的寫法可知，二氧化氯的化學(xué)式為：ClO₂，其中氧元素顯-2價，則氯元素的化合價為+4；故填：ClO₂；+4；
④硬水是指含有較多的鈣、鎂離子化合物的水，生活中常用煮沸的方法來降低水的硬度．故填：煮沸．

點(diǎn)評 本題難度不大，掌握水的凈化方法、過濾操作、硬水軟化以及物理變化和化學(xué)變化的判別方法即可正確解答本題．