Question

10．水是生命之源，也是人类最宝贵的资源．请回答下列问题．

（1）化学课上同学们分组研究水的净化及组成（装置如图甲）．其中一组同学用自制简易净水器（图②所示）净化池塘水，净化后的池塘水与矿泉水、蒸馏水、自来水四种水中属于纯净物的是蒸馏水．
（2）实验③中通电一段时间后，试管b中气体的气体是O₂（填写化学式），该实验反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）请根据电解水的微观示意图乙分析：由于化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有发生变化，因此在化学反应中质量守恒．
（4）从微观角度分析，实验①和③两个变化中最本质的区别是）①中只是水分子的间隙变大，③中水分子变为氢分子和氧分子
（5）某矿泉水的主要矿物质成分及含量如下表：

成分	Ca	K	Zn	F
含量（mg/L）	20	3	0.06	0.02

这里Ca、K、Zn、F是指元素 （填“单质、元素、分子或原子”）．
（6）水污染日益严重，水资源的保护和合理利用已受到人们的普遍关注．请参与讨论下列有关问题：
（Ⅰ）某学校饮水处可以将自来水净化为饮用水，其中处理步骤如图丙所示：
①对应的作用是B（填字母序号，下同），③对应的作用是A．
A．杀菌消毒      B．吸附杂质      C．沉淀过滤     D．蒸馏
（Ⅱ）下列做法会造成水体污染的有AD．
A．工业废水直接排放           B．工业废气处理后排放
C．禁止使用含磷洗衣粉         D．大量使用化肥、农药
（Ⅲ）能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是AC．
A．氢气在氧气中燃烧生成水   B．水的蒸发   C．水的电解    D．水的净化．

Answer 1

分析 （1）活性炭具有吸附作用，能够吸附水中的色素和异味；纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质；进行分析解答．
（2）在电解水实验中，可观察到的现象有：正极的气体体积少，能使带火星的木条复燃，负极的气体体积多，能燃烧，而且体积多的是少的二倍．根据以上现象可推出正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，还能进一步推出水由氢元素和氧元素组成．
（3）根据质量守恒定律进行分析解答．
（4）可以根据分子在物理变化和化学变化中的变化进行分析、解答；
（5）食品、药品、营养品、矿泉水等物质中的“Ca、K、Zn、F”等不是以单质、分子、原子等形式存在，而是指元素，通常用元素及其所占质量（质量分数）来描述．
（6）（Ⅰ）纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质；据此结合常见物质的组成成分逐项分析即可．
（Ⅱ）根据活性炭的性质和紫外线的性能来分析其作用．
（Ⅲ）根据常见的水体污染的途径进行分析判断．
（Ⅳ）能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验要根据质量守恒定律进行分析解答．

解答 解：（1）净化后的池塘水与矿泉水、自来水中均含有水、可溶性的物质等物质，均属于混合物；蒸馏水中只含有水一种物质，属于纯净物．
（2）通过观察图可以发现：b接的是正极，b管气体少，所收集的气体是氧气，氧气的化学式为O₂；氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，在化学反应前后元素的种类不变，所以水由氢元素和氧元素组成；反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）化学变化的实质是构成反应物分子的原子进行重新组合，在化学反应中原子种类不变，数目没有增减，故在化学反应中质量守恒．
（4）蒸发水，水受热变成水蒸气，水分子之间的间隔增大，水分子本身没有发生变化，属于物理变化；而水分子通电后被分解为氧原子和氢原子，每两个氧原子构成一个氧分子，每两个氢原子构成一个氢分子，大量的氧分子聚集成为氧气，大量的氢分子聚集成为氢气，该变化属于化学变化；
（5）某矿泉水中的“Ca、K、Zn、F”等不是以单质、分子、原子等形式存在，这里所指的“Ca、K、Zn、F”是强调存在的元素，与具体形态无关．
（6）（Ⅰ）自来水中含有水、可溶性的物质等多种物质，属于混合物；海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物；蒸馏水只含有只含有水一种物质，属于纯净物．
（Ⅱ）活性炭具有吸附性，能吸附水中色素及有异味的杂质，因此在自来水的净化中活性炭的作用为吸附作用；紫外线有消毒杀菌的作用．
（Ⅲ）A．工业废水直接排放，能造成水的污染； B．工业废气处理后排放，可有效地降低大气污染；C．禁止使用含磷洗衣粉，能防止水源的污染； D．大量使用化肥、农药，对水源污染较严重．
（Ⅳ）能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验要根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，氢气在氧气中燃烧生成水和水通电生成氧气和氢气，都能说明水中含有氢元素和氧元素．
故答案为：
（1）蒸馏水；
（2）O₂；2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（3）种类、数目；
（4）①中只是水分子的间隙变大，③中水分子变为氢分子和氧分子；
（5）元素；
（6）（Ⅰ）蒸馏水；（Ⅱ）B；A；（Ⅲ）AD；（Ⅳ）AC．

点评 本题难度不是很大，综合性较强，考查了水的净化、电解水的实验、分子在物理变化和化学变化中的变化实质等，灵活运用所学知识是正确解题的关键．