Question

4．水是人类最宝贵的自然资源，依据所学化学知识回答：
（1）小明利用如图所示的装置探究水的组成，通电一段时间后，试管a收集到的气体是氢气，a、b两试管气体的体积比是2：1．
（2）将“嫦娥一号”送上太空的火箭推力巨大，因为它所使用的燃料是液氢、助燃剂是液氧，则液氢燃烧的化学方程式为2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O．
（3）为了探究“水的净化”过程，某实验小组从小河中取了水样，观察到水样浑浊，呈黄色，有异味，有固体小颗粒．现对水样进行如下处理步骤：
①加入活性炭吸附水中的颜色和异味；
②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），除去了水样中的固体小颗粒，若进行完该操作后，发现滤液仍旧浑浊，造成这一现象的原因可能是滤纸破损．
（4）自来水厂用二氧化氯消毒杀菌，二氧化氯的化学式为ClO₂，其中氯元素的化合价为+4．
（5）井水中含有较多的钙、镁离子．日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭生活中常用来降低水硬度的方法是煮沸．

Answer 1

分析 （1）电解水时，与电源负极相连的试管内得到的气体为氢气，与电源正极相连的试管内得到的为氧气，两种气体的体积比为2：1；根据这些典型现象，可判断电解水时试管内气体或是电源的正负电极．
（2）根据氢气燃烧生成水解答；
（3）根据已有的知识进行分析，过滤是除去水中不溶性杂质的方法；根据造成滤液浑浊的原因进行分析，据此解答．
（4）根据名称书写化学式；
（5）根据降低水的硬度就是减少水中可溶性钙镁化合物的含量解答；

解答 解：（1）图示的装置中，a试管与电源负极相连且产生气体明显多于b试管，可判断a试管内得到的气体为氢气；试管b与电源正极相连且产生气体明显少于a试管，可判断b试管内得到的气体为氧气；两试管内气体体积比约为2：1；
（2）氢气燃烧生成水，化学方程式为：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O；
（3）明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，能将不溶性固体小颗粒吸附在其表面，形成大颗粒，易于沉降；过滤是除去水中不溶性杂质的方法；滤纸破损、液面高于滤纸边缘或仪器不干净，都会造成滤液仍然浑浊；
（4）二氧化氯的化学式为：ClO₂，其中氯元素的化合价为+4；
（5）区分硬水和软水时，可用肥皂水，硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，遇到肥皂水会生成较多沉淀．生活中使硬水软化的常用方法是加热煮沸．
答案：
（1）氢气；2：1；
  （2）2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O；
（3）②过滤；滤纸破损（其它合理答案都给分）
（4）ClO₂；+4；
 （5）煮沸

点评 根据电源的正负极或气体体积的多少，都可以判断水电解时管内的气体：正极、气体少，为氧气；负极、气体多，为氢气．考查了水净化过程中个操作的作用，完成此题，可以依据已有的知识进行．