Question

4．水是人及一切生物生存所必需的，为了人类和社会经济的可持续发展，我们应该了解一些有关水的知识．请你回答下列问题：
（1）如图是电解水的简易装置，则：
①电解水时应通直流电（填“直流”或“交流”）．
②a试管中收集到的气体是氢气．
b试管的气体检验方法是将带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，证明产生的气体是氧气．
电解水的文字表达式为水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气．
③电解水时发生变化的物质是水，发生变化的粒子是水分子，不变的粒子是氢原子和氧原子；
④由以上的实验事实可得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的；分子与原子的区别是在化学反应中能否再分．
⑤在某次电解水的实验中加入了少量的NaOH溶液，分别测得a、b中产生的气体的实验数据如下：

时间/分	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
a中气体体积（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
b中气体体积（cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔细分析以上实验数据，1～5分钟内a、b中生成的气体体积之比大于2：l，可能的原因是氧气的溶解性大于氢气的溶解性．
（2）天然水中含有许多杂质，可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化，其中净化程度最高的方法是蒸馏．该方法发生的是物理变化（填“化学”或“物理”）．
（3）实验室常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，过滤需要用到的玻璃仪器有④玻璃棒，还需要③⑥（填序号）．
①带铁圈的铁架台  ②酒精灯  ③漏斗  ④玻璃棒  ⑤量筒  ⑥烧杯  ⑦滤纸
其中玻璃棒的作用为引流．在过滤时，若过滤后的滤液仍然浑浊，其原因可能是液面高于滤纸边缘（写出一点即可）
（4）上海世博园内有许多饮水台，可取水直接饮用．其中的饮用水处理步骤如图所示；

步骤①的作用是吸附，步骤③的作用是杀菌消毒．
（5）地球上的总储水量虽然很大，但淡水很少，爱护水资源是每个公民的责任和义务．下列行为属于节约用水的是AB（填序号）．
A．公共场所随手关水龙头
B．洗完菜的水用来浇花
C．不间断放水刷牙．

Answer 1

分析 （1）根据电解水时，生成的气体较多的是氢气；根据氧气由助燃性分析；根据电解水的反应写出反应的文字表达式，根据氧气和氢气的溶解性分析．
（2）根据蒸馏可以得到纯水解答；
（3）根据过滤需要用到的仪器及注意事项分析解答；
（4）可以根据物质的性质和图中提供的信息方面进行分析、判断：活性炭有吸附性，可以吸附色素和异味；紫外线能杀菌消毒；
（5）根据节约用水的方法解答．

解答 解：（1）
①电解水时应通直流电；
②由电解水实验装置图可知，电解生成的气体气体a较多为氢气；
由电解水实验装置图可知，电解生成的气体B较少是氧气，氧气有助燃性，所以，实验室检验气体B的方法是将带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，证明产生的气体是氧气；电解水生成了氢气和氧气，该反应的文字表达式：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；
③电解水时发生变化的物质是水，发生变化的粒子是水分子，不变的粒子是氢原子和氧原子；
④由以上的实验事实可得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的；分子与原子的区别是在化学反应中能否再分；
⑤由于实验数据，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：l，可能的原因是氧气的溶解性大于氢气的溶解性．
（2）天然水里含有许多杂质，可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法进行净化，其中净化程度最高的是蒸馏．该方法发生的是物理变化；
（3）实验室常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，过滤需要用到的玻璃仪器有④玻璃棒，还需要漏斗和烧杯；
实验过程中玻璃棒的作用是引流．
过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等．
（4）在步骤①中，由于炭罐中有活性炭，活性炭有吸附性可以吸附色素和异味；在步骤③中用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒；
（5）
A、公共场所不用随手关水龙头，这是浪费水的做法，不可取，
B、洗完菜的水用来浇花，这种做法能提高水的利用率，可节约用水，
C、不间断放水刷牙，这会浪费水；
故答案为：
（1）
①直流；
②氢气；将带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，证明产生的气体是氧气；水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气，分解反应；
③水；水分子；氢原子和氧原子；
④氢元素和氧元素；在化学反应中能否再分；
⑤氧气的溶解性大于氢气的溶解性；
（2）蒸馏；物理；
（3）③⑥；引流；液面高于滤纸边缘；
（4）吸附；杀菌消毒；
（5）AB．

点评 解答这类题目时，首先，要熟记电解水实验的有关操作、现象、结论或推论等；以及有关的理论知识．然后，根据所给的实验、问题情景信息，或者是图示信息，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择或填写即可．