Question

为了探究水净化过程，某实验小组从河水中取了水样，对水样进行a．静置b．吸附c．过滤d．蒸馏等操作．
（1）依次需要经过的步骤是a→

 

→

 

→

 

，在水的净化过程中我们常常用到活性炭，它的作用是

 

；
（2）为判断得到的自来水是硬水或软水，可加入

 

进行检验，日常生活中常用

 

的方法将硬水转化为软水．
（3）在水的净化中通入氯气杀菌消毒，得到自来水，氯气（Cl₂）和水反应生成了盐酸（HCl）和次氯酸（HClO），次氯酸中氯元素的化合价为

 

；该反应的文字表达式为

 

；
（4）在对水消毒时除了用氯气还可以用二氧化氯，在二氧化氯中氯元素为+4，二氧化氯的化学式为

 

；
（5）如图是电解水的简易装置，请回答下列问题：
①写出电解水的文字表达式：

 

；
②通电一段时间后，试管a中收集到的气体是

 

，
试管b中的气体可以用

 

来检验，a与b的体积比是

 

，通过此实验得出水是由

 

组成的；
③电解水实验中，加入适量的NaOH或Na₂SO₄的作用是：

 

．

Answer 1

考点：水的净化,电解水实验,硬水与软水,碳单质的物理性质及用途,化学式的书写及意义,有关元素化合价的计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）根据净水操作的净化原理分析净化程度的高低，依据自来水的制取过程分析制取步骤，根据活性炭的吸附性分析其作用；
（2）检验硬水、软水用肥皂水，生活中降低水的硬度常用煮沸的方法；
（3）根据化合价原则，由化学式求出元素的化合价；根据氯气与水的反应写出反应的方程式；
（4）根据化合价写出化学式．
（5）根据电解水实验的现象和结论及注意事项分析回答．

解答：解：（1）将河水净化，依据净化程度由低到高的原则，蒸馏的净化效果最好，吸附作用能除去水中的色素和异味，净化效果较好，过滤能除去不溶于水的固体物质，净化效果较差，静置的净化效果最差．所以依次需要经过的步骤是静置沉降大颗粒物质、过滤除掉小颗粒不溶于水的物质、吸附去掉有味的物质，再蒸馏得到纯净的水所以，依次需要经过的步骤是a→c→b→d；由于活性炭有吸附性，常用来吸附水中的色素和异味；
（2）硬水与软水的区分，常用方法是把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的烧杯中，搅拌，观察烧杯中产生泡沫的情况（泡沫多的是软水，泡沫少、浮渣多的是硬水）；通过加热煮沸能减少水中钙、镁离子的化合物的含量．所以，日常生活中常用加热煮沸的方法将硬水转化为软水；
（3）化合物中正负元素化合价的代数和为0，在HClO中，由于氢显+1价，氧显-2价，设氯元素的化合价为x，则+1+x+（-2）=0，则x=+1；氯气和水反应生成盐酸（HCl）和次氯酸（HClO），该反应的文字表达式为：氯气+水→盐酸+次氯酸；
（4）在二氧化氯中氯元素的化合价为+4，氧显-2价，则二氧化氯的化学式为ClO₂；
（5）①电解水生成了氢气和氧气，反应的文字表达式：水

通电

氢气+氧气；
②通电一段时间后，试管a中收集到的气体是电源的负极产生的气体较多是氢气，则试管b中的气体是氧气，具有助燃性，可以用带火星的木条来检验，a与b的体积比是2：1，通过此实验得出水是由氢元素和氧元素 组成的；
③由于NaOH或Na₂SO₄在水中能解离出自由移动的离子，所以电解水实验中，加入适量的NaOH或Na₂SO₄的作用是：增强水的导电性．
故答案为：（1）c→b→d；吸附色素和异味；（2）肥皂水；煮沸；（3）+1；氯气+水→盐酸+次氯酸；
（4）ClO₂；（5）①水

通电

氢气+氧气；②氢气，带火星的木条，2：1，氢元素和氧元素；③增强水的导电性．

点评：本题通过水的净化，考查了活性炭的吸附性，化合价原则、化学式、方程式的书写．难度不大，属于基础的知识．完成此题，可以依据已有的知识进行解答．