Question

8．水在生命活动和生产、生活中起着十分重要的作用．

（1）“生命吸管”（如图1所示）是一种可以随身携带的小型水净化器，里面装有网丝、注入了活性炭和碘的树脂等．其中活性炭起到吸附和过滤作用．
（2）RO₂是一种高效安全灭菌消毒剂，主要用于饮用水消毒．实验测得该氧化物中R与O的质量比为71：64，则RO₂的化学式为D（A．CO₂  B．NO₂   C．SO₂   D．ClO₂），其中R元素的化合价为+4．
（3）井水中通常含有较多的钙、镁离子，属于硬水．可用加入肥皂水的方法区别井水和蒸馏水．请写出生活中降低井水硬度的一种方法煮沸．
（4）欲除去水中不溶性杂质，需进行过滤操作．若操作不当，过滤所得滤液可能是浑浊的，可能的原因有滤纸破损、液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净（写出一种原因即可）．
（5）如图2所示，实验I是制备蒸馏水的装置，实验Ⅱ是电解水的装置．
①实验I中水从A经B转移到C的过程中，水分子的构成没有发生变化，发生变化的是水分子的间隔．
②实验II试管B试管中收集到10mL气体，且该气体可以使带火星的木条复燃，试管A中收集的气体的体积为20mL．电解水时，加入少量NaOH可以增强水的导电性，该反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据活性炭具有吸附性解答；
（2）根据根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，可计算出R的相对原子质量，从而确定R的元素种类，继而写出其氧化物的化学式；
（3）根据硬水和软水的区别方法分析加入的试剂，生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；
（4）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．
（5）根据发生物理变化时分子发生变化的情况考虑；根据方程式的写法和电解水得到的氢气和氧气的体积比考虑．

解答 解：
（1）“生命吸管”（如图1所示）是一种可以随身携带的小型水净化器，里面装有网丝、注入了活性炭和碘的树脂等．其中活性炭起到吸附和过滤作用；
（2）设R的相对原子质量是x，则
x：（16×2）=71：64    解得x=35.5
因为氯原子的相对原子质量是35.5，所以RO₂的化学式为ClO₂．
其中R元素的化合价为x
x+（-2）×2=0
x=+4．
（3）由于硬水遇肥皂水产生的泡沫少，软水遇肥皂水产生的泡沫多，所以，我们可以用肥皂水来检验井水是软水还是硬水．通过煮沸能降低水中含有的大量的可溶性钙镁化合物，所以．生活中可用煮沸的方法来降低水的硬度；
（4）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；
（5）①实验I中水从A经B转移到C的过程中，水蒸发变为水蒸气又冷凝成水滴，属于物理变化，变化的是水分子之间的间隔；
②由于电解水得到的氢气和氧气的体积比为：2：1，B试管中产生的气体可以使带火星的木条复燃，说明是氧气，则试管A中收集的气体是氢气，体积为应为20mL；
电解水的反应物是水，生成物是氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
答案：
（1）吸附；
（2）D；+4；
（3）肥皂水；煮沸；
（4）滤纸破损、液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净；
（5）①间隔；
②20；2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．

点评 需要了解净化水的常用方法的操作原理，才能正确掌握净化水的常用方法，这对解答此类问题尤其重要．