Question

15．水和空气都是人类重要的资源．
（1）人类一刻也离不开空气，空气看不见，摸不着，如何验证我们这个空间确实有空气的存在风是空气的流动的结果；要测定空气中氧气的含量，设计实验原理时要考虑哪些因素消耗氧气的反应物是固体、生成物是固体（答出两条即可）．
（2）使用红磷燃烧的方法可以测定空气中氧气的含量：
①写出红磷在空气中燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
②在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如图1装置所示．待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1（填“1”或“2”或“3”或“4”）刻度处．由此可知氧气约占空气总体积的五分之一．
③实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是装置漏气（填一种即可）．
④已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似，反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色．
（3）人如果不吃饭，也许还能活上几周，但如果没有水，却只能活几天．我市是一个水资源短缺的城市，因此，我们要节约用水，提高用水效率．请你提出一条节约用水的措施用洗菜水冲马桶、淘米水浇花等．
（4）下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是a．
a．水的电解    b．水的蒸发     c．氢气在氧气中燃烧
水的电解反应的文字表达式为：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气，该实验中与电源正极相连的玻璃管中得到的气体是氧气，检验该气体的方法是把带火星的木条伸入瓶中，带火星的木条复燃，说明该气体是氧气．
（5）城镇自来水厂生产流程可用如图2表示：

除去水中固态杂质的设备是：过滤池；活性炭吸附池的主要作用是吸附色素和异味；投药（多为二氧化氯）的作用是杀菌消毒．
（6）自然界的水多含有杂质．含有较多可溶性钙、镁化合物的水通常称为硬水，使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦．在日常生活中，人们常用加热煮沸的方法来降低水的硬度．如果想知道得到的水是软水还是硬水，我们可以用肥皂水来检验．

Answer 1

分析 （1）空气的流动形成风；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）水资源不是取之不尽用之不竭的；
（4）电解水生成氢气和氧气；
氧气能使带火星的木条复燃；
（5）过滤可以把不溶于水的物质除去；
活性炭能够吸附色素、异味等；
加热煮沸可以降低水的硬度；
利用肥皂水可以检验硬水和软水．

解答 解：（1）验证我们这个空间确实有空气的存在的方法是：室外有风，说明由空气存在，因为风是空气流动的结果；
要测定空气中氧气的含量，设计实验原理时要考虑的因素是消耗氧气的反应物是固体、生成物是固体．
故填：风是空气的流动的结果；消耗氧气的反应物是固体；生成物是固体．
（2）①红磷在空气中燃烧的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，由于氧气约占空气总体积的五分之一，因此瓶内水面最终上升约至1刻度处，由此可知氧气约占空气总体积的五分之一；
③如果装置漏气，红磷不足，都能够导致测定空气中氧气含量偏低；
④反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液时，由于五氧化二磷溶于水生成显酸性的物质，因此溶液变红色．
故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；1；装置漏气；红．
（3）用洗菜水冲马桶、淘米水浇花等，都可以达到节约用水的目的．
故填：用洗菜水冲马桶、淘米水浇花等．
（4）电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的；
水的电解反应的文字表达式为：水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；
该实验中与电源正极相连的玻璃管中得到的气体是氧气，检验该气体的方法是把带火星的木条伸入瓶中，带火星的木条复燃，说明该气体是氧气．
故填：a；水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气；把带火星的木条伸入瓶中，带火星的木条复燃，说明该气体是氧气．
（5）除去水中固态杂质的设备是过滤池，活性炭吸附池的主要作用是吸附色素和异味，投药（多为二氧化氯）的作用是杀菌消毒．
故填：过滤池；吸附色素和异味；杀菌消毒．
（6）向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水；                          
加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度． 
故填：加热煮沸；肥皂水．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．