Question

16．北京时间1月13日05：53海地发生的7.0级强震已给海地造成严重灾难，一名外国救援人员直言：“现在金钱就如粪土，水才是货币”．下列是关于水的研究，请回答有关问题：
（1）如图是电解水的实验装置图，请根据你所了解的知识填空：
①A为负极； 
②乙管与甲管中产生的气体体积比是1：2，质量比为8：1该反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（2）实验小组同学从护城河中取了水样，准备探究“水的净化”过程，观察到：
A．水样呈黄色，有异味     B．水样浑浊，有固体小颗粒．
现对水样进行如下处理：
①向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行过滤（填操作名称），除去固体小颗粒，再向滤液中加入活性炭，利用其吸附性除去水样中的颜色和异味，该过程属于物理变化（填“物理”或“化学”）．
②通入氯气杀菌消毒，得到自来水，发生的反应如下：Cl₂+H₂O═HCl+HClO（次氯酸）．请判断，次氯酸中氯元素的化合价为+1．
③为了判断得到的自来水是硬水或软水，可加入肥皂水进行检验．
④将自来水蒸馏得到纯净水，把下列物质分别加入纯净水中，用玻璃棒不断搅拌，能形成无色溶液的是C（填序号）．
A．粉笔灰     B．硫酸铜     C．食盐      D．食用油．

Answer 1

分析 （1）①电解水时，与电源负极相连的试管内得到氢气，其体积是氧气体积的2倍；
②水通电分解产生氢气与氧气体积比为2：1，正极产生氧气，负极产生氢气；
（2）可以根据净化水的方法、溶液的特点进行分析、判断，从而得出正确的结论．

解答 解：（1）①从装置图可以看出，试管甲中产生气体多于试管乙，可判断甲中为氢气；则与甲试管相连的A极为电源的负极；
故答案为：负；
②甲管内气体多于乙，则甲管内为氢气、乙管内为氧气；根据水电解的实验现象，氢气与氧气的体积比为2：1；质量比为为8：1；水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学反应方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（2）①过滤可以除去固体小颗粒，吸附作用没有新物质生成，属于物理变化．故填：过滤；物理．
②次氯酸中氢元素的化合价是+1价，氧元素的化合价是-2价，设氯元素的化合价为x，则+1+x+（-2）=0，可以求出氯元素的化合价是+1价．故填：+1．
③肥皂水可以判断得到的自来水是硬水或软水．故填肥皂水．
④氯化钠溶于水能形成无色溶液．故填：C．
答案：
（1）①负；
②1：2；8：1；2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（2）①过滤；物理．
②5+1；
③肥皂水；
④C．

点评 解答本题的关键是要掌握净化水的方法和电解水的过程及其实质，只有这样才能对问题做出正确的判断．水在通电时分解生成氢气与氧气，负极产生氢气、正极产生氧气，二者体积比为2：1，可简单记忆为：正氧负氢一比二．