Question

14．水是生命之源，人類的日常生活與工農業生產都離不開水．
（1）根據圖1和圖2回答下列問題．
①分析圖1可知，在水蒸發的過程中，下列說法正確的是（填字母序號，下同）AC；
A．水分子不斷運動    B．水分子之間間隔不變
C．氫、氧原子不發生改變    D．水分子可以保持水的物理性質
②圖2的試管A中的氣體是氫氣，可以用燃著的木條檢驗；試管B中的氣體是氧氣，可以用帶火星木條檢驗；一段時間后在試管A、B中生成的氣體體積之比約為2：1，生成的氣體聚集在試管上部，由此說明這兩種氣體具有的性質為難溶于水；
③分析圖2可知，在電解水的過程中，下列說法不正確的是D；
A．水分子發生了改變    B．氫原子和氧原子沒有發生變化
C．水分子能保持水的化學性質D．水分子是由氫分子和氧分子構成的
（2）某化學興趣小組為了探究“水的凈化”過程，從護城河中取了水樣，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向水樣中加入明礬溶液，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．
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
實驗過程中發現該操作比預期的時間長得多，可能的原因是濾紙沒有緊貼在漏斗內壁上．（寫出一條即可）
②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（填“物理”或“化學”）變化．某同學采用圖3所示裝置進行此步操作，其中水樣從下端入水口進入的主要目的是減緩水的流速，使得活性炭充分吸附水中的雜質．
（3）硬水會給生產、生活帶來許多不便．
①檢驗一份自來水水樣是硬水還是軟水的方法為取少量自來水樣于試管中，加入少量肥皂水，振蕩．若水中產生大量泡沫，說明白米水為軟水，若沒有或者少有泡沫，有大量浮渣產生，則說明自來水為硬水．
②生活中可以通過煮沸的方法來降低水的硬度，硬水在煮沸過程中發生的化學反應之一是：碳酸氫鈣$\stackrel{加熱}{→}$ 碳酸鈣+二氧化碳+水．根據以上信息推測：碳酸氫鈣發生的是化學變化（填物理或化學）；長期燒水的水壺內會有水垢，水垢中一定含有的物質是碳酸鈣．
（4）氫氣和氧氣發生反應可以生成水，該反應的過程可用下列圖示描述．

上述變化的文字表達式為氫氣+氧氣$\stackrel{一定條件}{→}$水；你從圖中還可以看出的信息是在化學變化中，分子可以再分，原子不可再分（只填一條即可）．
（5）某同學將純凈的氫氣點燃，觀察到導管口有淡藍色火焰，將冷而干燥的燒杯倒罩在火焰上方，燒杯內壁出現水霧，用手觸摸燒杯感覺非常燙．氫氣燃燒是一個釋放能量的化學反應，是把化學能轉化為熱能．據此可得到氫氣具可燃性質，利用這一性質氫氣可作燃料，其突出優點是燃燒的生成物是水不污染環境．

Answer 1

分析 （1）根據分子有間隔，三態變化的原理，原子在化學變化中不能再分，電解水實驗進行分析；
（2）根據水的凈化原理及過程進行分析；
（3）①根據軟硬水的區別和降低硬度的方法及原理進行分析；②根據反應的特點與碳酸鈣的溶解性進行分析；
（4）由圖示可以看出，該反應是氫氣與氧氣發生反應，燃燒時一般生成對應的氧化物，可以看出化學變化中的最小粒子是什么，此反應類型等；
根據已有的分子的基本性質、電解水的知識以及水的凈化的知識進行分析解答即可．
（5）根據氫氣燃燒的現象，氫氣的可燃性和氫氣燃燒的優點考慮．

解答 解：（1）①水在蒸發的過程是由液體變成氣態的過程，屬于物理變化．②水的電解負極產生了氫氣和氧氣，A試管連接著負極，產生的是氧1氫氣，所以檢驗的方法可以利用它的具有可燃性的性質，故選擇燃著的木條檢驗；B試管連接著正極，產生的是氧氣，所以檢驗的方法可以利用它的支持燃燒的性質，故選擇帶火星的木條檢驗；正負極產生氣體體積比為1：2，氧氣不易溶于水，氫氣難溶于水，故都聚集在玻璃管上方；③水的電解產生了氫氣和氧氣，是化學變化，在化學變化中，分子可以再分，而原子不可再分；水屬于純凈物，水中只含有水分子，水中不存在氫分子和氧分子．
（2）①因為水樣渾濁，有固體小顆粒，因此要先加明礬靜置，使顆粒變大，有利于沉降，然后再沉淀后過濾，過濾操常用的儀器為鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒等儀器；過濾速度較慢主要是因為濾紙沒有緊貼在漏斗內壁上或濾渣堵塞濾紙孔；②加入活性炭，這是利用活性炭的吸附性來吸附有色有異味的物質，該過程沒有生成其他物質，因此是物理變化；在吸附的過程中，入水口在下邊可以使水流速度降低利于活性炭的吸附．
（3）①硬水和軟水的檢驗方法，根據所含鈣鎂離子的不同用肥皂水來檢驗；②根據反應的文字表達式：碳酸氫鈣--→碳酸鈣+二氧化碳+水可知，反應后有新物質生成，符合化學變化的特點，由于碳酸氫鈣分解后會生成不溶于水的碳酸鈣，故水垢中一定含有碳酸鈣．
（4）圖示可以看出，該反應是氫氣與氧氣發生反應；同時還可以得出原子是化學變化中的做小粒子，此反應是多變一的反應屬于化合反應等等；
（5）氫氣燃燒發出淡藍色火焰，生成物是水，所以燒杯內壁有水珠，用手觸摸燒杯感覺非常燙，說明放出了熱量，所以化學能轉化為熱能，氫氣燃燒的反應物是氫氣和氧氣，寫在箭頭的左邊，生成物是水寫在箭頭的右邊，反應條件是點燃寫在箭頭的上邊；由于氫氣能夠燃燒，所以氫氣具有可燃性，由于氫氣燃燒放出的熱量多，氫資源豐富，氫氣燃燒生成物是水，不污染環境，所以氫氣可作燃料，最突出的優點就是氫氣燃燒生成物是水，不污染環境．
故答案為：（1）①AC；②氫氣，燃著的木條，氧氣，帶火星的木條；2：1，難溶于水；③D
（2）①過濾；ACDF；濾紙沒有緊貼漏斗內壁（或濾渣堵塞濾紙孔）；②吸附； 物理； 減緩水的流速，使得活性炭充分吸附水中的雜質；
（3）①取少量自來水樣于試管中，加入少量肥皂水，振蕩．若水中產生大量泡沫，說明白米水為軟水，若沒有或者少有泡沫，有大量浮渣產生，則說明自來水為硬水；化學；碳酸鈣；
（4）氫氣+氧氣$\stackrel{一定條件}{→}$水；化學反應前后原子的數目不發生改變或者在化學變化中，分子可以再分，原子不可再分或者一個水分子中含有兩個氫原子和一個氧原子（符合題意即可）；
（5）淡藍色；水霧；熱；可燃；燃燒的生成物是水不污染環境．

點評 本題就考查的內容來看不算難，但是由于涉及的內容和問題都多，解答時一定要仔細，尤其是離子的符號、化學式要嚴格按照規定書寫規范，節約用水的環保思想更要正確．