Question

4．水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水．

（1）某化学举小组为了探究“水的进化过程”，从河中取了样，观察到：水样呈黄色，有异味，浑浊，有固体小颗粒．现对水样进行如下处理：
①向水样中加入明矾溶液，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤，该操作需要用到的玻璃仪器有ACDF．
A．带铁圈的铁架台    B．酒精灯   C．漏斗   
D．玻璃棒     E．量筒     F．烧杯
实验后发现滤液依然浑浊，可能的原因是滤纸破损 （写出一条即可）
②比对以上处理过的水发现还有异味和颜色，则利用如图1简易装置继续进行净化处理，其原理是利用了活性炭的吸附作用．
（2）硬水会给生产、生活带来许多不便．硬水中主要含有较多的可溶性钙和镁的化合物，可以通过煮沸的方法来降低水的感触度，硬水在煮沸过程中发生的化学反应之一是：碳酸氢钙$\stackrel{加热}{→}$碳酸钙+二氧化碳+水．根据以上推测：碳酸氢钙可能具有的物理性质是酸氢钙能溶于水或易溶于水（写出一点即可）；长期烧水的水壶会结成水垢，水垢中一定含有的物质是碳酸钙．
（3）通常的水是由10个以上的水分子聚结成一个水分子团，叫大分子团水，例如雨水、自来水、瓶装水、蒸馏水．科学家能把大分子团水变成5-8个水分子组成的小分子团水．小分子团水有很强的渗透力，用于航天员专用饮用，具有饮用量少，在人体内储留时间长，排放量少等特点．航天员一次饮用125mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量，请回答下列问题：
（1）用化学用语表示由10个水分子组成的大分子团水为10H₂0．
（2）下列关于小分子团水的说法中正确的是D
A．水分子的化学性质被改变了 B．小分子团水中水分子间没有间隙 C．小分子团水中水分子停止了运动  D．小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同
（4）如图2所示是水的电解实验，试管1中收集的气体是氢气，正极与负极产生的气体体积比约1：2，该实验证明：水是由氢元素和氧元素组成的．

Answer 1

分析 （1）①根据已有的水的净化进行分析解答即可，过滤是除去不溶性固体杂质的方法，根据过滤所用的仪器解答；
②活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味，据此解答；
（2）根据题中的信息可知碳酸氢钙可能具有的物理性质有能溶于水或易溶于水以及碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳进行解答；
（3）①根据分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，进行解答；
②根据大分子团水和小分子团水都是有水分子构成的进行解答；
（4）电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多；且两者的体积之比大约是1：2，据此结合质量守恒定律进行分析判断．

解答 解：（1）向水样中加入明矾，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤操作，该操作需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯；实验后发现滤液依然浑浊，可能的原因是滤纸破损，液面高于滤纸边缘等；
②向滤液中加入活性炭除去水样中的颜色和异味，其原理是利用了活性炭的吸附作用；
（2）根据题中的信息可知碳酸氢钙可能具有的物理性质有能溶于水或易溶于水，碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳，所以水垢中一定含有的物质是碳酸钙．
（3）①10个水分子组成的大分子团水为：10H₂0；
②大分子团水和小分子团水都是有水分子构成，小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同；
（4）电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，是氧气；与电源负极相连的试管内的气体体积多，是氢气；且两者的体积之比大约是1：2，则负极产生的气体与正极产生的气体的体积比为2：1．
生成的氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的．
答案：
（1）①过滤；  ACDF；②吸附作用；
（2）碳酸氢钙能溶于水或易溶于水； 碳酸钙．
（3）①10H₂0；②D；
（4）氢气；1：2；水是由氢元素和氧元素组成的

点评 掌握水的净化的知识和净化中各物质的用途是正确解答本题的关键．如果水中含有的钙离子、镁离子过多时，就形成硬水，通过加热煮沸或蒸馏的方法可以把过多的钙离子、镁离子除去．