Question

14．水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水．
（1）根据图1和图2回答下列问题．
①分析图1可知，在水蒸发的过程中，下列说法正确的是（填字母序号，下同）AC；
A．水分子不断运动    B．水分子之间间隔不变
C．氢、氧原子不发生改变    D．水分子可以保持水的物理性质
②图2的试管A中的气体是氢气，可以用燃着的木条检验；试管B中的气体是氧气，可以用带火星木条检验；一段时间后在试管A、B中生成的气体体积之比约为2：1，生成的气体聚集在试管上部，由此说明这两种气体具有的性质为难溶于水；
③分析图2可知，在电解水的过程中，下列说法不正确的是D；
A．水分子发生了改变    B．氢原子和氧原子没有发生变化
C．水分子能保持水的化学性质D．水分子是由氢分子和氧分子构成的
（2）某化学兴趣小组为了探究“水的净化”过程，从护城河中取了水样，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向水样中加入明矾溶液，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．
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
实验过程中发现该操作比预期的时间长得多，可能的原因是滤纸没有紧贴在漏斗内壁上．（写出一条即可）
②再向滤液中加入活性炭，利用其吸附性除去水样中的颜色和异味，该过程属于物理（填“物理”或“化学”）变化．某同学采用图3所示装置进行此步操作，其中水样从下端入水口进入的主要目的是减缓水的流速，使得活性炭充分吸附水中的杂质．
（3）硬水会给生产、生活带来许多不便．
①检验一份自来水水样是硬水还是软水的方法为取少量自来水样于试管中，加入少量肥皂水，振荡．若水中产生大量泡沫，说明白米水为软水，若没有或者少有泡沫，有大量浮渣产生，则说明自来水为硬水．
②生活中可以通过煮沸的方法来降低水的硬度，硬水在煮沸过程中发生的化学反应之一是：碳酸氢钙$\stackrel{加热}{→}$ 碳酸钙+二氧化碳+水．根据以上信息推测：碳酸氢钙发生的是化学变化（填物理或化学）；长期烧水的水壶内会有水垢，水垢中一定含有的物质是碳酸钙．
（4）氢气和氧气发生反应可以生成水，该反应的过程可用下列图示描述．

上述变化的文字表达式为氢气+氧气$\stackrel{一定条件}{→}$水；你从图中还可以看出的信息是在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分（只填一条即可）．
（5）某同学将纯净的氢气点燃，观察到导管口有淡蓝色火焰，将冷而干燥的烧杯倒罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾，用手触摸烧杯感觉非常烫．氢气燃烧是一个释放能量的化学反应，是把化学能转化为热能．据此可得到氢气具可燃性质，利用这一性质氢气可作燃料，其突出优点是燃烧的生成物是水不污染环境．

Answer 1

分析 （1）根据分子有间隔，三态变化的原理，原子在化学变化中不能再分，电解水实验进行分析；
（2）根据水的净化原理及过程进行分析；
（3）①根据软硬水的区别和降低硬度的方法及原理进行分析；②根据反应的特点与碳酸钙的溶解性进行分析；
（4）由图示可以看出，该反应是氢气与氧气发生反应，燃烧时一般生成对应的氧化物，可以看出化学变化中的最小粒子是什么，此反应类型等；
根据已有的分子的基本性质、电解水的知识以及水的净化的知识进行分析解答即可．
（5）根据氢气燃烧的现象，氢气的可燃性和氢气燃烧的优点考虑．

解答 解：（1）①水在蒸发的过程是由液体变成气态的过程，属于物理变化．②水的电解负极产生了氢气和氧气，A试管连接着负极，产生的是氧1氢气，所以检验的方法可以利用它的具有可燃性的性质，故选择燃着的木条检验；B试管连接着正极，产生的是氧气，所以检验的方法可以利用它的支持燃烧的性质，故选择带火星的木条检验；正负极产生气体体积比为1：2，氧气不易溶于水，氢气难溶于水，故都聚集在玻璃管上方；③水的电解产生了氢气和氧气，是化学变化，在化学变化中，分子可以再分，而原子不可再分；水属于纯净物，水中只含有水分子，水中不存在氢分子和氧分子．
（2）①因为水样浑浊，有固体小颗粒，因此要先加明矾静置，使颗粒变大，有利于沉降，然后再沉淀后过滤，过滤操常用的仪器为铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器；过滤速度较慢主要是因为滤纸没有紧贴在漏斗内壁上或滤渣堵塞滤纸孔；②加入活性炭，这是利用活性炭的吸附性来吸附有色有异味的物质，该过程没有生成其他物质，因此是物理变化；在吸附的过程中，入水口在下边可以使水流速度降低利于活性炭的吸附．
（3）①硬水和软水的检验方法，根据所含钙镁离子的不同用肥皂水来检验；②根据反应的文字表达式：碳酸氢钙--→碳酸钙+二氧化碳+水可知，反应后有新物质生成，符合化学变化的特点，由于碳酸氢钙分解后会生成不溶于水的碳酸钙，故水垢中一定含有碳酸钙．
（4）图示可以看出，该反应是氢气与氧气发生反应；同时还可以得出原子是化学变化中的做小粒子，此反应是多变一的反应属于化合反应等等；
（5）氢气燃烧发出淡蓝色火焰，生成物是水，所以烧杯内壁有水珠，用手触摸烧杯感觉非常烫，说明放出了热量，所以化学能转化为热能，氢气燃烧的反应物是氢气和氧气，写在箭头的左边，生成物是水写在箭头的右边，反应条件是点燃写在箭头的上边；由于氢气能够燃烧，所以氢气具有可燃性，由于氢气燃烧放出的热量多，氢资源丰富，氢气燃烧生成物是水，不污染环境，所以氢气可作燃料，最突出的优点就是氢气燃烧生成物是水，不污染环境．
故答案为：（1）①AC；②氢气，燃着的木条，氧气，带火星的木条；2：1，难溶于水；③D
（2）①过滤；ACDF；滤纸没有紧贴漏斗内壁（或滤渣堵塞滤纸孔）；②吸附； 物理； 减缓水的流速，使得活性炭充分吸附水中的杂质；
（3）①取少量自来水样于试管中，加入少量肥皂水，振荡．若水中产生大量泡沫，说明白米水为软水，若没有或者少有泡沫，有大量浮渣产生，则说明自来水为硬水；化学；碳酸钙；
（4）氢气+氧气$\stackrel{一定条件}{→}$水；化学反应前后原子的数目不发生改变或者在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分或者一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子（符合题意即可）；
（5）淡蓝色；水雾；热；可燃；燃烧的生成物是水不污染环境．

点评 本题就考查的内容来看不算难，但是由于涉及的内容和问题都多，解答时一定要仔细，尤其是离子的符号、化学式要严格按照规定书写规范，节约用水的环保思想更要正确．