Question

Ⅰ.2010年4月14日中国青海玉树发生里氏7.1级地震，灾区饮水安全成为人们关注的重要问题．请你运用以下资料用所学的化学知识为灾区人民提供饮水安全常识．
（1）向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行______（填操作名称），除去固体小颗粒，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，该过程属于______（填”物理”或”化学”）变化．
（2）测定水样的酸碱度可用______；检验水样是硬水还是软水，可用的物质是______．
（3）要使水质满足人体健康的需要，还应该向其中加入消毒剂，现有一种高效的饮用水消毒剂”ClO₂”，其中氯元素的化合价为______，制取ClO₂反应为：X+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl，则X的化学式为______．
Ⅱ．如图是汽车轮胎示意图，请结合图回答下列问题．

（1）在汽车轮胎组成中属于金属材料的是______．属于有机物的是______，但专家建议充入稀有气体可以减少轮胎受热时体积膨胀，减少爆胎机会，请写出一种稀有气体的化学式______．
（2）轮胎所用胎圈一般用合金材料，没有用纯金属，你能解释其中原因吗？
______．
（3）合金胎图（以铝合金为例主要含金属铝）一般不宜接触酸性物质（以盐酸为例），请你用化学方程式解释其中原因______．

Answer 1

解：Ⅰ（1）向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行过滤除去固体小颗粒；利用其活性炭的吸附性除去水样中的颜色和异味，在上述变化中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）测定溶液酸碱度最简便的方法是使用pH试纸；根据硬水和软水中含有的可溶性钙、镁化合物的多少不同，利用肥皂水检验水样；
（3）根据在化合物中元素化合价的代数和为零的原则，氧元素通常显-2价，在ClO₂中氯元素显+4价；根据质量守恒定律等号两边原子的种类和数目不变，可以推出x的化学式是：Cl₂；
Ⅱ（1）根据材料的分类标准可知，在汽车轮胎组成中属于金属材料的是钢丝环带，属于有机物的是胎面胶；稀有气体主要有He、Ne、Ar等；
（2）合金的抗腐蚀性要比组成它们的纯金属更好，合金具有更广泛的用途；
（3）铝是较活泼的金属，能与盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的方程式是：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
故答为：Ⅰ．（1）过滤，吸附性，物理；（2）pH试纸，肥皂水；（3）+4，Cl₂；
Ⅱ．（1）钢丝环带，胎面胶，Ne；
（2）合金具有很好的抗腐蚀性，（3）2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
分析：Ⅰ（1）水中加入明矾能使杂质沉降，利用过滤的方法可将杂质除去；活性炭有吸附性，能除去水样中的颜色和异味；根据变化的特征分析上述变化；
（2）测定溶液酸碱度最简便的方法是使用pH试纸；根据硬水和软水含有的物质不同进行区别；
（3）根据化合价原则，由化学式可以求元素或根的化合价；根据质量守恒定律，可以确定出方程式X+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl中x的化学式；
Ⅱ（1）根据材料的分类标准分析填空，根据稀有气体种类填空；
（2）根据合金的性能分析原因；
（3）根据铝的化学性质写出铝与盐酸反应的方程式．
点评：本题主要考查了水的净化以及材料的分类和应用的知识．自然界中的水，处在敞开的环境中，混入了多种物质，也容易滋生一些细菌和病毒，需要净化、消毒后才能饮用．