Question

5．為驗證水的組成元素及探究水在電極端所發生的變化，興趣小組用如圖1，圖2所示裝置（夾持儀器省略）進行實驗：

Ⅰ．驗證水的組成元素
步驟一：向長頸漏斗中加水至充滿管a和管b．關閉活塞，接通電源，一段時間后關閉電源．
步驟二：檢驗管中氣體．
（1）在電解水實驗中往往向水中加入氫氧化鈉的目的是增強水的導電性，
（2）通電一段時間后，試管a和試管b中所收集的氣體體積比約為1：2．對兩支試管中的氣體進行檢驗，試管a中的氣體可使（填現象），說明是氧氣；將試管b中的氣體移近火焰時能燃燒，產生淡藍色火焰，說明是氫氣具有可燃性．
實驗結論：水是由氫元素和氧元素組成的．
（3）圖1，圖2都可用作電解水的實驗裝置，兩裝置各有優點
圖1比圖2的優點是：便于檢驗生成的氣體（填一點）
圖2比圖1的優點是：裝置簡單（填一點）
（4）某化學興趣小組為了探究“水的凈化”過程，從同心清水河中取了水樣，觀察到：水樣呈黃色，有異味，渾濁，有固體小顆粒．現對水樣進行如下處理：
①向水樣中加入明礬，作用是：吸附懸浮雜質加速沉降，攪拌，靜置，一段時間后，進行過濾（填操作名稱），該操作需要用到的儀器有ACDF．（填選項）
A帶鐵圈的鐵架臺    B酒精燈  C漏斗    D玻璃棒   E量筒    F燒杯
②再向濾液中加入活性炭，利用其性除去水樣中的顏色和異味，③過濾后，濾液仍然渾濁，其原因有濾紙破損等．（寫出一個即可）
④硬水會給生產、生活帶來許多不便．生活中常常硬水軟化的方法為煮沸．

Answer 1

分析 （1）根據在電解水實驗中往往向水中加入氫氧化鈉的目的是增強水的導電性解答；
（2）電解水時，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣，氧氣和氫氣的體積比約為1：2； 氧氣能使帶火星的木條復燃；氫氣能夠在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰；
（3）根據裝置特點進行分析解答；
（4）①根據明礬溶于水生成物的性質、過濾的原理及操作過程分析；
②根據活性炭的吸附性及變化的特征分析；
③凡是不經濾紙的過濾就直接進入濾液的操作，都能造成濾液渾濁；另外接濾液的燒杯不干凈也會造成同樣的結果．
④根據軟水和硬水的鑒別方法、硬水的軟化方法及反應的特點等分析回答．

解答 解：（1）在電解水實驗中往往向水中加入氫氧化鈉的目的是增強水的導電性；
（2）通電一段時間后，試管1和試管2中所收集的氣體體積比約為1：2；對兩支試管中的氣體進行檢驗，試管1中的氣體可使帶火星的木條復燃，說明是氧氣；將試管2中的氣體移近火焰時，氣體燃燒起來，發出淡藍色火焰，說明是氫氣；說明是氫氣具有可燃性；
（3）圖1比圖2的優點是：便于檢驗生成的氣體；圖2比圖1的優點是：裝置簡單；
（4）①由于明礬溶于水生成物具有吸附性，向水樣中加入明礬溶液，攪拌，靜置，一段時間后，進行過濾，過濾時需要用到的儀器有帶鐵圈的鐵架臺，漏斗，玻璃棒，燒杯；
②向濾液中加入活性炭，利用活性炭的吸附性除去水樣中的顏色和異味，該過程沒有新物質生成，屬于物理變化；
③過濾操作時要注意“一貼、二低、三靠”的原則，過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損（會使得液體中的不溶物進入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁）、液面高于濾紙邊緣（會使部分液體未經過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁）或盛接濾液的燒杯不干凈等；
④硬水和軟水的差別在于水中所含有的可溶性鈣鎂離子化合物不同．所以區別的方法是：取少量的水加入肥皂水，振蕩，泡沫多的是軟水，浮渣多的是硬水．生活中可以通過煮沸的方法來降低水的硬度．
答案：
（1）增強水的導電性；
（2）1：2；具有可燃性；
（3）便于檢驗生成的氣體；裝置簡單；
（4）①吸附懸浮雜質加速沉降；過濾；ACDF；②吸附；③濾紙破損等；④煮沸．

點評 本題考查了電解水的知識以及凈水的知識，完成此題，可以依據已有的課本知識進行．掌握過濾的注意事項、過濾后造成濾液渾濁的因素等即可正確解答本題．