Question

10．水是生命之源，也是人類最寶貴的資源．請回答下列問題．

（1）化學課上同學們分組研究水的凈化及組成（裝置如圖甲）．其中一組同學用自制簡易凈水器（圖②所示）凈化池塘水，凈化后的池塘水與礦泉水、蒸餾水、自來水四種水中屬于純凈物的是蒸餾水．
（2）實驗③中通電一段時間后，試管b中氣體的氣體是O₂（填寫化學式），該實驗反應的化學方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）請根據電解水的微觀示意圖乙分析：由于化學反應前后原子的種類、數目和質量都沒有發生變化，因此在化學反應中質量守恒．
（4）從微觀角度分析，實驗①和③兩個變化中最本質的區別是）①中只是水分子的間隙變大，③中水分子變為氫分子和氧分子
（5）某礦泉水的主要礦物質成分及含量如下表：

成分	Ca	K	Zn	F
含量（mg/L）	20	3	0.06	0.02

這里Ca、K、Zn、F是指元素 （填“單質、元素、分子或原子”）．
（6）水污染日益嚴重，水資源的保護和合理利用已受到人們的普遍關注．請參與討論下列有關問題：
（Ⅰ）某學校飲水處可以將自來水凈化為飲用水，其中處理步驟如圖丙所示：
①對應的作用是B（填字母序號，下同），③對應的作用是A．
A．殺菌消毒      B．吸附雜質      C．沉淀過濾     D．蒸餾
（Ⅱ）下列做法會造成水體污染的有AD．
A．工業廢水直接排放           B．工業廢氣處理后排放
C．禁止使用含磷洗衣粉         D．大量使用化肥、農藥
（Ⅲ）能確認水是由氧元素和氫元素組成的實驗是AC．
A．氫氣在氧氣中燃燒生成水   B．水的蒸發   C．水的電解    D．水的凈化．

Answer 1

分析 （1）活性炭具有吸附作用，能夠吸附水中的色素和異味；純凈物是由一種物質組成的物質，混合物是由多種物質組成的物質；進行分析解答．
（2）在電解水實驗中，可觀察到的現象有：正極的氣體體積少，能使帶火星的木條復燃，負極的氣體體積多，能燃燒，而且體積多的是少的二倍．根據以上現象可推出正極產生的氣體是氧氣，負極產生的氣體是氫氣，還能進一步推出水由氫元素和氧元素組成．
（3）根據質量守恒定律進行分析解答．
（4）可以根據分子在物理變化和化學變化中的變化進行分析、解答；
（5）食品、藥品、營養品、礦泉水等物質中的“Ca、K、Zn、F”等不是以單質、分子、原子等形式存在，而是指元素，通常用元素及其所占質量（質量分數）來描述．
（6）（Ⅰ）純凈物是由一種物質組成的物質，混合物是由多種物質組成的物質；據此結合常見物質的組成成分逐項分析即可．
（Ⅱ）根據活性炭的性質和紫外線的性能來分析其作用．
（Ⅲ）根據常見的水體污染的途徑進行分析判斷．
（Ⅳ）能確認水是由氧元素和氫元素組成的實驗要根據質量守恒定律進行分析解答．

解答 解：（1）凈化后的池塘水與礦泉水、自來水中均含有水、可溶性的物質等物質，均屬于混合物；蒸餾水中只含有水一種物質，屬于純凈物．
（2）通過觀察圖可以發現：b接的是正極，b管氣體少，所收集的氣體是氧氣，氧氣的化學式為O₂；氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，在化學反應前后元素的種類不變，所以水由氫元素和氧元素組成；反應的化學方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）化學變化的實質是構成反應物分子的原子進行重新組合，在化學反應中原子種類不變，數目沒有增減，故在化學反應中質量守恒．
（4）蒸發水，水受熱變成水蒸氣，水分子之間的間隔增大，水分子本身沒有發生變化，屬于物理變化；而水分子通電后被分解為氧原子和氫原子，每兩個氧原子構成一個氧分子，每兩個氫原子構成一個氫分子，大量的氧分子聚集成為氧氣，大量的氫分子聚集成為氫氣，該變化屬于化學變化；
（5）某礦泉水中的“Ca、K、Zn、F”等不是以單質、分子、原子等形式存在，這里所指的“Ca、K、Zn、F”是強調存在的元素，與具體形態無關．
（6）（Ⅰ）自來水中含有水、可溶性的物質等多種物質，屬于混合物；海水中含有水、氯化鈉等多種物質，屬于混合物；蒸餾水只含有只含有水一種物質，屬于純凈物．
（Ⅱ）活性炭具有吸附性，能吸附水中色素及有異味的雜質，因此在自來水的凈化中活性炭的作用為吸附作用；紫外線有消毒殺菌的作用．
（Ⅲ）A．工業廢水直接排放，能造成水的污染； B．工業廢氣處理后排放，可有效地降低大氣污染；C．禁止使用含磷洗衣粉，能防止水源的污染； D．大量使用化肥、農藥，對水源污染較嚴重．
（Ⅳ）能確認水是由氧元素和氫元素組成的實驗要根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，氫氣在氧氣中燃燒生成水和水通電生成氧氣和氫氣，都能說明水中含有氫元素和氧元素．
故答案為：
（1）蒸餾水；
（2）O₂；2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（3）種類、數目；
（4）①中只是水分子的間隙變大，③中水分子變為氫分子和氧分子；
（5）元素；
（6）（Ⅰ）蒸餾水；（Ⅱ）B；A；（Ⅲ）AD；（Ⅳ）AC．

點評 本題難度不是很大，綜合性較強，考查了水的凈化、電解水的實驗、分子在物理變化和化學變化中的變化實質等，靈活運用所學知識是正確解題的關鍵．