题目内容
【题目】水是生命之源。请从认识物质的视角认识水。
（一）微观角度
下图是氢气在氧气中燃烧的微观示意图。
（1）写出该反应的化学方程式_____。
（2）保持水的化学性质的最小粒子是_____（填粒子具体名称，下同）。在氢气燃烧的过程中，不发生变化的是_____。
（二）变化角度
（1）水在通电的条件下会分解，如图是该实验装置。
与a管相连的是电源的_____（选填“正”或“负”）极。实验结束后，将燃着的木条靠近b管尖嘴口，打开该处活塞，可观察到_____的现象。该实验可证明水是由_____组成的。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁。上述反应的化学方程式为_____。
（三）利用和保护角度
自然界中的水一般要净化后才能使用。如图是一种生命吸管，该装置可将污水净化为可饮用的水。回答下列问题：
（1）吸管中加入活性炭层，是利用其_____性。
（2）生命吸管不能使硬水软化，这是因为_____。实验室里利用沸点的不同可通过_____操作使硬水软化。一般鉴别硬水和软水的方法是：取等量的水样于试管中，分别加入_____，振荡，即可通过现象判断是硬水还是软水。
（四）实验验证角度
目前家用燃气的主要成分是甲烷（CH4）。请设计实验证明其燃烧产物中有水，完成实验报告。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
_____ | _____ | _____ |
【答案】
水分子 氢原子、氧原子 负 木条燃烧更旺 氢元素、氧元素 3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2 吸附 活性炭不能降低水的硬度 蒸馏 肥皂水 点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有水雾出现 甲烷燃烧生成水
【解析】
（一）（1）氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：。
（2）分子是保持物质化学性质的最小粒子，故保持水的化学性质的最小粒子是水分子。在氢气燃烧的过程中，不发生变化的是氢原子、氧原子。
（二）（1）电解水时，正氧负氢，氢二氧一，a管中的气体是b管中的气体的2倍，故a管中的气体是氢气，与a管相连的是电源的负极。实验结束后，将燃着的木条靠近b管尖嘴口，打开该处活塞，可观察到木条燃烧更旺。该实验可证明水是由氢元素、氧元素组成的。
（2）由题给信息可知，反应的化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
（三）（1）活性炭具有吸附性，可吸附色素、除去异味，吸管中加入活性炭层，是利用其吸附性。
（2）生命吸管不能使硬水软化，这是因为活性炭不能降低水的硬度。实验室里利用沸点的不同可通过蒸馏操作使硬水软化。鉴别硬水和软水用肥皂水。
（四）点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水雾出现，证明甲烷燃烧生成水。
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