Question

5．为验证水的组成元素及探究水在电极端所发生的变化，兴趣小组用如图1，图2所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

Ⅰ．验证水的组成元素
步骤一：向长颈漏斗中加水至充满管a和管b．关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源．
步骤二：检验管中气体．
（1）在电解水实验中往往向水中加入氢氧化钠的目的是增强水的导电性，
（2）通电一段时间后，试管a和试管b中所收集的气体体积比约为1：2．对两支试管中的气体进行检验，试管a中的气体可使（填现象），说明是氧气；将试管b中的气体移近火焰时能燃烧，产生淡蓝色火焰，说明是氢气具有可燃性．
实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的．
（3）图1，图2都可用作电解水的实验装置，两装置各有优点
图1比图2的优点是：便于检验生成的气体（填一点）
图2比图1的优点是：装置简单（填一点）
（4）某化学兴趣小组为了探究“水的净化”过程，从同心清水河中取了水样，观察到：水样呈黄色，有异味，浑浊，有固体小颗粒．现对水样进行如下处理：
①向水样中加入明矾，作用是：吸附悬浮杂质加速沉降，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤（填操作名称），该操作需要用到的仪器有ACDF．（填选项）
A带铁圈的铁架台    B酒精灯  C漏斗    D玻璃棒   E量筒    F烧杯
②再向滤液中加入活性炭，利用其性除去水样中的颜色和异味，③过滤后，滤液仍然浑浊，其原因有滤纸破损等．（写出一个即可）
④硬水会给生产、生活带来许多不便．生活中常常硬水软化的方法为煮沸．

Answer 1

分析 （1）根据在电解水实验中往往向水中加入氢氧化钠的目的是增强水的导电性解答；
（2）电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2； 氧气能使带火星的木条复燃；氢气能够在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；
（3）根据装置特点进行分析解答；
（4）①根据明矾溶于水生成物的性质、过滤的原理及操作过程分析；
②根据活性炭的吸附性及变化的特征分析；
③凡是不经滤纸的过滤就直接进入滤液的操作，都能造成滤液浑浊；另外接滤液的烧杯不干净也会造成同样的结果．
④根据软水和硬水的鉴别方法、硬水的软化方法及反应的特点等分析回答．

解答 解：（1）在电解水实验中往往向水中加入氢氧化钠的目的是增强水的导电性；
（2）通电一段时间后，试管1和试管2中所收集的气体体积比约为1：2；对两支试管中的气体进行检验，试管1中的气体可使带火星的木条复燃，说明是氧气；将试管2中的气体移近火焰时，气体燃烧起来，发出淡蓝色火焰，说明是氢气；说明是氢气具有可燃性；
（3）图1比图2的优点是：便于检验生成的气体；图2比图1的优点是：装置简单；
（4）①由于明矾溶于水生成物具有吸附性，向水样中加入明矾溶液，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤，过滤时需要用到的仪器有带铁圈的铁架台，漏斗，玻璃棒，烧杯；
②向滤液中加入活性炭，利用活性炭的吸附性除去水样中的颜色和异味，该过程没有新物质生成，属于物理变化；
③过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；
④硬水和软水的差别在于水中所含有的可溶性钙镁离子化合物不同．所以区别的方法是：取少量的水加入肥皂水，振荡，泡沫多的是软水，浮渣多的是硬水．生活中可以通过煮沸的方法来降低水的硬度．
答案：
（1）增强水的导电性；
（2）1：2；具有可燃性；
（3）便于检验生成的气体；装置简单；
（4）①吸附悬浮杂质加速沉降；过滤；ACDF；②吸附；③滤纸破损等；④煮沸．

点评 本题考查了电解水的知识以及净水的知识，完成此题，可以依据已有的课本知识进行．掌握过滤的注意事项、过滤后造成滤液浑浊的因素等即可正确解答本题．