Question

12．水是生命之源，化學興趣小組為了探究“水的凈化”過程，從運河中取了水樣，觀察到：水樣呈黃色，有異味，渾濁，有固體小顆粒．
（1）①現對水樣進行過濾后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（填“物理”或“化學”）變化．
②做好生活飲用水消毒工作，是預防腸道傳染病的關鍵．適用于飲用水消毒的常用消毒劑有：漂白粉．漂白粉的主要成分是氯化鈣[CaCl₂]和次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]．根據漂白粉的信息，請你判斷漂白粉屬于混合物（純凈物、混合物），關于漂白粉的說法中，合理的是：CD
A．氯化鈣[CaCl₂]和次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]中氯元素的化合價相同
B．氯化鈣[CaCl₂]和次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]都是含氧化合物
C．氯化鈣[CaCl₂]和次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]均屬于化合物
D．次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]中含有原子團ClO
（2）硬水會給生產、生活帶來許多不便．可以加入來檢驗硬水還是軟水
（3）圖1表示自來水消毒過程中發生的一個反應的微觀過程：
①上述物質中，B的類別是單質，C的化學式是HCl；
②物質D中一定含有的一種元素是氧元素．
（4）圖2為電解水的實驗裝置圖．接通電源觀察兩電極都有氣泡產生．
①通電一段時間后，玻璃管2中收集到的氣體是H₂（填化學式），

②圖2中a、b、c表示電解水時，反應實質的微觀示意圖，其正確的順序是bca．
（5）高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是被科學家們公認為綠色消毒劑．它的消毒和除污效果全面優于含氯消毒劑．根據獲得的信息計算：
a．高鐵酸鈉中Na、Fe、O元素的質量比為23：28：32．
b．高鐵酸鈉中鐵元素的質量分數為33.7%．
c．與232g四氧化三鐵含氧量相等的高鐵酸鈉的質量為166g．

Answer 1

分析 （1）①活性炭具有吸附性，能夠吸附水中的色素、異味等；
②純凈物由一種物質組成，混合物由多種物質組成；
化合物是由不同種元素組成的純凈物，次氯酸鈣中含有原子團--次氯酸根；
化合物中，元素化合價代數和為零，是計算化合物中元素化合價的依據之一；
（2）利用肥皂水可以區分硬水和軟水；
（3）根據質量守恒定律的實質可以知道，反應前后原子的種類和數目不變，所以可以根據圖中的微觀過程結合上述知識點來完成解答．
（4）根據水通電生成的氫氣和氧氣體積比是2：1，水通電先分成氫原子、氧原子，氫原子結合成氫氣氧原子結合成氧氣進行分析．
（5）根據化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比、化合物中元素的質量分數=$\frac{相對原子質量×原子個數}{相對分子質量}$×100%，進行分析解答．

解答 解：（1）①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，該過程中，只是把顏色和異味吸附在活性炭的表面，沒有新物質生成，屬于物理變化．
②漂白粉中含有氯化鈣、次氯酸鈣等物質，屬于混合物；
A．氯化鈣中，氯元素的化合價是-1價，中氯元素的化合價是+1價，該選項說法不合理；
B．氯化鈣中不含有氧元素，次氯酸鈣中含有氧元素，該選項說法不合理；
C．氯化鈣和次氯酸鈣都是由不同種元素組成的純凈物，均屬于化合物，該選項說法合理；
D．次氯酸鈣中含有原子團ClO，該選項說法合理．
故填：混合物；CD．
（2）檢驗一份水樣是硬水還是軟水的具體方法是：向水中加入肥皂水，如果產生的泡沫較多，是軟水，如果產生的泡沫很少或不產生泡沫，是硬水．
（3）根據圖中所示可以知道，B的類別是單質；反應前的一個H₂O分子和一個Cl₂分子中共含有2個H原子、1個O原子和2個Cl原子，而反應后生成的一個HCl分子中只含有1個H原子和1個Cl原子，所以，一個D分子中應含有1個H原子、1個Cl原子和1個O原子，故D的化學式為HClO．
（4）水通電生成的氫氣和氧氣體積比是2：1，水通電先分成氫原子、氧原子，氫原子結合成氫氣氧原子結合成氧氣，所以
①通電一段時間后，玻璃管2中收集到的氣體是H₂；
②圖5中a、b、c表示電解水時，反應實質的微觀示意圖，正確的順序是：bca．
（5）a、高鐵酸鈉中各元素的質量比是：Na：Fe：O=（23×2）：56：（16×4）=23：28：32；故填：23：28：32；
b、高鐵酸鈉中鐵元素的質量分數是$\frac{56}{23×2+56+16×4}$×100%≈33.7%；
設高鐵酸鈉的質量為y，
則：y×$\frac{16×4}{23×2+56+16×4}$=232g×$\frac{16×4}{56×3+16×4}$×100%
y=166g
答案：（1）①吸附，物理．②混合物；  CD；
（2）肥皂水；
（3）①單質，HCl；②氧元素．
（4）①收集到的氣體是H₂，②bca．
（5）a．   23：28：32．
b．      33.7%．
c． 166g

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．