Question

13．水是人类最宝贵的自然资源，依据所学化学知识回答：
（1）小明利用如图1所示的装置探究水的组成，写出该反应的符号表达式2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，通
电一段时间后，试管a收集到的气体是氢气，正极与负极产生气体的体积比是1：2．
但在实验所得数据中略小于该值．针对这一现象推测原因，你认为不可取的是ABC
A．生成氧气一端的装置气密性不好
B．相同条件下，在水中溶解的氧气比氢气稍多
C．连接生成氧气一端的电极被氧气氧化，消耗了一部分氧气
D．实验所得数据与理论值相差不多，可认为实验已经成功
（2）小刚收集到一瓶浑浊的长江水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成自来水．其实验过程如图2所示，回答下列问题．

①向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行操作①的名称是过滤；
该操作中用到的玻璃仪器有烧杯，漏斗，玻璃棒 （任写一个）若进行完该操作后，发现滤液仍旧
浑浊，造成这一现象的原因可能是滤纸破了，仪器不干净，液面高出滤纸边缘（答一种即可）．
②操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是活性炭，操作③是消毒杀
菌，这过程主要是物理 变化
③自来水厂用二氧化氯消毒杀菌，二氧化氯的化学式为ClO₂，其中氯元素的化合价为+4．
④为降低硬度，日常生活中使用硬水会带来许多麻烦，家庭生活中常用来降低水硬度的方法是煮沸．

Answer 1

分析 （1）根据电解水的实验现象和结论回答：电解水时正极生成的是氧气，负极生成的是氢气，电解水时生成氢气和氧气，由于氧气的溶解性大于氢气的溶解性，开始时氢气和氧气的体积比应略大于2：1，但随着生成的气体的增多，氢气和氧气的体积比接近2：1，如果有较大误差，就要从多方面查找原因．
（2）①过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，根据过滤时使用的仪器和注意事项进行分析解答；
②根据活性炭具有吸附性进行分析解答．
③根据氧化物的读法以及化合物中元素化合价的计算方法来分析；
④根据硬水的概念以及硬水软化的方法来分析．

解答 解：（1）电解水时，与电源负极相连的试管内得到的气体为氢气，与电源正极相连的试管内得到的为氧气，两种气体的体积比为2：1；
A、生成氧气一端的装置气密性不好，一定会使氢气和氧气的体积比大于2：1，有这种可能，A正确；
B、由于氧气的溶解性大于氢气的溶解性，氢气和氧气的体积比应略大于2：1，这种假设是成立的，B正确；
C、连接生成氧气一端的电极被氧气氧化，消耗了一部分氧气，这种假设成立，C正确；
D、进行化学实验，应有一种实事求是，严谨求实的科学态度，不能差不多就可以认为实验成功，D错误．
故答案为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；氢气；1：2；ABC；
（2）①过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，经过操作①得到了固体和液体，故操作①是过滤；该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯等，滤纸破了，仪器不干净，液面高出滤纸边缘都可能导致滤液浑浊；故填：过滤；烧杯，漏斗，玻璃棒；滤纸破了，仪器不干净，液面高出滤纸边缘（答一种即可）；
②活性炭具有吸附性，能吸附除去一些异味和色素；吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化．故填：活性炭；物理；
③根据氧化物的化学式的写法可知，二氧化氯的化学式为：ClO₂，其中氧元素显-2价，则氯元素的化合价为+4；故填：ClO₂；+4；
④硬水是指含有较多的钙、镁离子化合物的水，生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度．故填：煮沸．

点评 本题难度不大，掌握水的净化方法、过滤操作、硬水软化以及物理变化和化学变化的判别方法即可正确解答本题．