Question

15．水是生命之源，人類的日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開水．
（1）小紅利用圖①所示的裝置探究水的組成．通電一段時(shí)間后，試管B中所收集的氣體為氧氣，該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素、氧元素組成的．
（2）如果該實(shí)驗(yàn)中有一試管中收集4ml氣體，則同時(shí)另一試管中收集的氣體體積是2或8 ml
（3）欲除去不溶于水的泥沙，應(yīng)采用的裝置如圖②所示，其中小卵石、石英沙和膨松棉的作用是過濾．
（4）2007年10月，我國首次月球探測(cè)工程圓滿成功．“嫦娥二號(hào)”月球探測(cè)衛(wèi)星（如圖③所示）的燃料和助燃劑分別是液氫和液氧，氫氣作為燃料最突出的優(yōu)點(diǎn)是無污染等．
（5）小亮同學(xué)利用圖④裝置驗(yàn)證水的組成．A、B是兩個(gè)連通并帶有刻度的玻璃管（上端是帶開關(guān)的尖嘴管），C為連接在A、B中間的長(zhǎng)頸漏斗，A、B下端是與直流電源相連的兩個(gè)電極．在向上裝置倒入水前開關(guān)均為關(guān)閉狀態(tài)．按下列的實(shí)驗(yàn)步驟填空：
①向裝置倒入水的操作是先將開關(guān)打開，然后將水從C處倒入裝置中，當(dāng)水充滿兩邊玻璃管時(shí)，將開關(guān)關(guān)閉．
②打開電源開關(guān)，幾分鐘后在A、B管中生成的氣體的體積如圖所示．則B管中的氣體是氫氣．證明B管中的氣體的最簡(jiǎn)便的方法是用燃燒的木條進(jìn)行檢驗(yàn)，若氣體燃燒并發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，證明該氣體是氫氣．
③你認(rèn)為小亮使用的裝置和小紅的裝置相比其突出優(yōu)點(diǎn)是便于檢驗(yàn)氣體等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電解水時(shí)，與正極相連的試管生成的氣體是氧氣，較少；與負(fù)極相連的試管生成的是氫氣，較多，結(jié)合質(zhì)量守恒定律分析；
（2）氫氣的體積是氧氣體積的2倍，據(jù)此分析解答；
（3）除去不溶性雜質(zhì)用過濾法；
（4）根據(jù)氫能源的優(yōu)點(diǎn)分析；
（5）本題主要考查電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論，還涉及實(shí)驗(yàn)的操作步驟和要領(lǐng)，解題時(shí)要依據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)來解答．在電解水實(shí)驗(yàn)中，可觀察到的現(xiàn)象有：正極的氣體體積少，能使帶火星的木條復(fù)燃，負(fù)極的氣體體積多，能燃燒，而且體積多的是少的二倍．根據(jù)以上現(xiàn)象可推出正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣．

解答 解：（1）由電解水的實(shí)驗(yàn)裝置可知，試管B中所收集的氣體是電源的正極產(chǎn)生的氣體較少是氧氣；該實(shí)驗(yàn)電解水生成了氫氣和氧氣，說明水是由氫、氧兩種元素組成的；故填：氧氣；氫元素、氧元素
（2）負(fù)極與正極產(chǎn)生的氣體之比是2：1．試驗(yàn)時(shí)若氧氣是4mL，則氫氣是8mL；若氫氣是4mL，則氧氣是2mL；故填：2或8；
（3）在凈化水時(shí)，我們用小卵石、石英沙和膨松棉過濾除去水中的不溶物；故填：過濾；
（4）氫氣燃燒產(chǎn)物是水，因此無污染，另外具有資源豐富，熱值高的優(yōu)點(diǎn)；故填：無污染等；
（5）①在向裝置倒入水時(shí)，必須把開關(guān)打開，目的是排出其中的空氣，如果開關(guān)不打開，水就不能充滿管子，從長(zhǎng)頸漏斗C處加入水較為方便，當(dāng)水充滿管子的時(shí)候即可關(guān)閉開關(guān)；
②通過觀察圖可以發(fā)現(xiàn)：A管氣體少，所收集的氣體是氧氣，B管氣體多，所收集的氣體是氫氣，因?yàn)闅錃饩哂锌扇夹�，點(diǎn)燃能燃燒因此可以用燃著的木條檢驗(yàn)；
③使用硝亮的裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，手不用直接接觸有腐蝕性的電解液、方便兩極氣體的檢驗(yàn)燈；
故答案是：①打開、C、關(guān)閉；
②氫氣、用燃燒的木條進(jìn)行檢驗(yàn)，若氣體燃燒并發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，證明該氣體是氫氣；
③便于檢驗(yàn)氣體等．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握電解水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論（正氧負(fù)氫、氫二氧一）是正確解答本題的關(guān)鍵．