Question

16．北京時間1月13日05：53海地發生的7.0級強震已給海地造成嚴重災難，一名外國救援人員直言：“現在金錢就如糞土，水才是貨幣”．下列是關于水的研究，請回答有關問題：
（1）如圖是電解水的實驗裝置圖，請根據你所了解的知識填空：
①A為負極； 
②乙管與甲管中產生的氣體體積比是1：2，質量比為8：1該反應的化學方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（2）實驗小組同學從護城河中取了水樣，準備探究“水的凈化”過程，觀察到：
A．水樣呈黃色，有異味     B．水樣渾濁，有固體小顆粒．
現對水樣進行如下處理：
①向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時間后，進行過濾（填操作名稱），除去固體小顆粒，再向濾液中加入活性炭，利用其吸附性除去水樣中的顏色和異味，該過程屬于物理變化（填“物理”或“化學”）．
②通入氯氣殺菌消毒，得到自來水，發生的反應如下：Cl₂+H₂O═HCl+HClO（次氯酸）．請判斷，次氯酸中氯元素的化合價為+1．
③為了判斷得到的自來水是硬水或軟水，可加入肥皂水進行檢驗．
④將自來水蒸餾得到純凈水，把下列物質分別加入純凈水中，用玻璃棒不斷攪拌，能形成無色溶液的是C（填序號）．
A．粉筆灰     B．硫酸銅     C．食鹽      D．食用油．

Answer 1

分析 （1）①電解水時，與電源負極相連的試管內得到氫氣，其體積是氧氣體積的2倍；
②水通電分解產生氫氣與氧氣體積比為2：1，正極產生氧氣，負極產生氫氣；
（2）可以根據凈化水的方法、溶液的特點進行分析、判斷，從而得出正確的結論．

解答 解：（1）①從裝置圖可以看出，試管甲中產生氣體多于試管乙，可判斷甲中為氫氣；則與甲試管相連的A極為電源的負極；
故答案為：負；
②甲管內氣體多于乙，則甲管內為氫氣、乙管內為氧氣；根據水電解的實驗現象，氫氣與氧氣的體積比為2：1；質量比為為8：1；水通電分解生成氫氣和氧氣，該反應的化學反應方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（2）①過濾可以除去固體小顆粒，吸附作用沒有新物質生成，屬于物理變化．故填：過濾；物理．
②次氯酸中氫元素的化合價是+1價，氧元素的化合價是-2價，設氯元素的化合價為x，則+1+x+（-2）=0，可以求出氯元素的化合價是+1價．故填：+1．
③肥皂水可以判斷得到的自來水是硬水或軟水．故填肥皂水．
④氯化鈉溶于水能形成無色溶液．故填：C．
答案：
（1）①負；
②1：2；8：1；2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（2）①過濾；物理．
②5+1；
③肥皂水；
④C．

點評 解答本題的關鍵是要掌握凈化水的方法和電解水的過程及其實質，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．水在通電時分解生成氫氣與氧氣，負極產生氫氣、正極產生氧氣，二者體積比為2：1，可簡單記憶為：正氧負氫一比二．