题目内容

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)如图甲所示.通电一段时间后,试管1中所收集的气体为
 
,该实验说明水是由
 
组成的.该反应的化学方程式是
 
.
(2)图乙是自来水厂净水过程示意图.在此过程中,净化水的方法主要有
 
(至少写3种).
(3)氢气燃烧产物是水,被认为是最清洁的燃料,其制备及燃烧的过程中会发生如下化学反应,反应的微观过程可用如图表示:

图一和图二所出现的物质中,共有
 
种物质中含有氢元素,参加反应的甲烷(CH4)与生成水的分子个数比为
 
(计算结果用最简整数比表示).
(4)双氧水是过氧化氢的水溶液,实验室用浓度为5%的双氧水10g和1g二氧化锰混合制取氧气,充分反应后,剩余液体中氢元素的质量分数为
 
(结果保留1位小数).
考点:电解水实验,自来水的生产过程与净化方法,微粒观点及模型图的应用,元素的质量分数计算,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)根据电解水实验的现象、结论分析回答;
(2)根据常见的净水方法进行解答;
(3)根据图中微粒结构图进行解答;
(4)根据化学方程式利用过氧化氢的质量求出氧气的质量,进而求出剩余液体中氢元素的质量分数即可.
解答:解:(1)由电解水的装置可知,试管1中所收集的气体为电源的负极产生的气体,较多是氢气,电解水生成了氢气和氧气,该实验说明水是由氢、氧两种元素组成的.该反应的化学方程式是:2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2↑;
(2)图乙是自来水厂净水过程示意图.在此过程中,净化水的方法主要有:过滤、沉降、吸附、消毒等;
(3)化合物是由不同种原子的构成的分子,因此观察微观示意图知含有氢元素的化合物有甲烷和水两种,甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O,参加反应的甲烷(CH4)与生成水的分子个数比为1:2;
(4)设5%的双氧水10g完全反应可制得氧气的质量为x.
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
68               32
10g×5%          x
68
10g×5%
=
32
x

x=0.24g
剩余液体中氢元素的质量分数=
10g×5%×
2
34
×100%+10g×(1-5%)×
2
18
×100%
10g-0.24g
×100%=22.2%.
故答案为:(1)氢气;氢、氧两种元素;2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2↑;(2)过滤、沉降、吸附、消毒等;(3)两;1:2;(4)22.2%.
点评:本题主要考查了水的组成和净化的知识,属于基础的知识,加强有关水的知识的归纳和学习是解答本题的基础.
练习册系列答案
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新课标化学教材九年级上册“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣.
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤实验现象
Ⅰ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象.A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象.试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag.
Ⅳ分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象.
【实验结论】
(1)A中产生的气体是
 
;
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的
 
和
 
在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式
 
.
【实验评价】
实验设计Ⅳ的目的是
 
;
若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是
 
.

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