Question

8．水是人及一切生物生存所必需的，為了人類和社會經濟的可持續發展，我們應該了解有關水的一些知識．
（1）如圖是電解水實驗裝置．直流電源的左邊是負極（填“正極”或“負極”），試管A產生的氣體是H₂（填化學式），反應的化學方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
該實驗能證明：水由氫、氧元素組成．
（2）研究證明高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種“綠色環保高效”消毒劑．請你推斷高鐵酸鈉中鐵元素的化合價是+6．
（3）在野外和災區可用下列幾個步驟將河水轉化成飲用水：①化學沉降（用明礬）；②消毒殺菌（漂白粉）；
③自然沉降；④加熱煮沸．以上處理過程最合理的順序是：③①②④．
（4）鍋爐中使用的硬水容易產生水垢，嚴重時會引起爆炸．請你寫出一種鑒別硬水和軟水的方法：取樣，加入肥皂水，產生的泡沫較多為軟水，產生的泡沫較少為硬水．

Answer 1

分析 （1）根據電解水的實驗現象、結論遺跡法神的反應分析回答；
（2）根據化合價原則由化學式求出元素的化合價；
（3）根據幾個凈化水的步驟在水的凈化中所起的作用，對將河水轉化為可飲用水的凈化步驟進行排序．
（4）根據鑒別硬水和軟水的方法分析回答；

解答 解：（1）由電解水實驗裝置圖可知，試管A收集的氣體較多，是氫氣，化學式是H₂，則直流電源的左邊是負極，反應的化學方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．該實驗能證明：水由氫、氧元素組成．
（2）在Na₂Fe0₄中，Na元素的化合價為+1價，O元素的化合價為-2價，
設該化合物中Fe元素的化合價為x，
由化學式和化合物中正負化合價的代數和為0，則
（+1）×2+x+（-2）×4=0    解得：x=+6；
（3）③自然沉降，此操作只是把固體顆粒沉降而并未進行徹底分離，在此凈化過程中應是最初的階段；
①化學沉降（用明礬），可除去水中沉降下來的小固體顆粒，因此應排在沉降后；
②消毒殺菌（用漂白粉），使用漂白粉在水中生成氯氣殺死水中病菌，此時水中含有少量氯氣不能直接飲用，在此過程中不能為最后的凈化操作；
④加熱煮沸，通過加熱煮沸，可使水中氯氣揮發，并進一步殺菌，經過此步凈化后的水達到了飲用標準，為此凈化過程的最后步驟．
由以上分析可知，處理過程最合理的順序是：③①②④．
（4）鍋爐中使用的硬水容易產生水垢，嚴重時會引起爆炸．鑒別硬水和軟水的方法是：取樣，加入肥皂水，產生的泡沫較多為軟水，產生的泡沫較少為硬水．
故答為：（1）負極，H₂，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，氫、氧元素；（2）+6．（3）③①②④．（4）取樣，加入肥皂水，產生的泡沫較多為軟水，產生的泡沫較少為硬水．

點評 通過解答本題要知道正極產生氧氣，負極產生氫氣，氧氣和氫氣的體積比為1：2；蒸餾凈化程度最高；知道區分硬水和軟水用肥皂水；養成節約用水的習慣．