Question

5．為驗證水的組成元素及探究水在電極端所發(fā)生的變化，興趣小組用如圖1，圖2所示裝置（夾持儀器省略）進行實驗：

Ⅰ．驗證水的組成元素
步驟一：向長頸漏斗中加水至充滿管a和管b．關(guān)閉活塞，接通電源，一段時間后關(guān)閉電源．
步驟二：檢驗管中氣體．
（1）在電解水實驗中往往向水中加入氫氧化鈉的目的是增強水的導(dǎo)電性，
（2）通電一段時間后，試管a和試管b中所收集的氣體體積比約為1：2．對兩支試管中的氣體進行檢驗，試管a中的氣體可使（填現(xiàn)象），說明是氧氣；將試管b中的氣體移近火焰時能燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，說明是氫氣具有可燃性．
實驗結(jié)論：水是由氫元素和氧元素組成的．
（3）圖1，圖2都可用作電解水的實驗裝置，兩裝置各有優(yōu)點
圖1比圖2的優(yōu)點是：便于檢驗生成的氣體（填一點）
圖2比圖1的優(yōu)點是：裝置簡單（填一點）
（4）某化學(xué)興趣小組為了探究“水的凈化”過程，從同心清水河中取了水樣，觀察到：水樣呈黃色，有異味，渾濁，有固體小顆粒．現(xiàn)對水樣進行如下處理：
①向水樣中加入明礬，作用是：吸附懸浮雜質(zhì)加速沉降，攪拌，靜置，一段時間后，進行過濾（填操作名稱），該操作需要用到的儀器有ACDF．（填選項）
A帶鐵圈的鐵架臺    B酒精燈  C漏斗    D玻璃棒   E量筒    F燒杯
②再向濾液中加入活性炭，利用其性除去水樣中的顏色和異味，③過濾后，濾液仍然渾濁，其原因有濾紙破損等．（寫出一個即可）
④硬水會給生產(chǎn)、生活帶來許多不便．生活中常常硬水軟化的方法為煮沸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)在電解水實驗中往往向水中加入氫氧化鈉的目的是增強水的導(dǎo)電性解答；
（2）電解水時，正極產(chǎn)生的是氧氣，負極產(chǎn)生的是氫氣，氧氣和氫氣的體積比約為1：2； 氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；氫氣能夠在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰；
（3）根據(jù)裝置特點進行分析解答；
（4）①根據(jù)明礬溶于水生成物的性質(zhì)、過濾的原理及操作過程分析；
②根據(jù)活性炭的吸附性及變化的特征分析；
③凡是不經(jīng)濾紙的過濾就直接進入濾液的操作，都能造成濾液渾濁；另外接濾液的燒杯不干凈也會造成同樣的結(jié)果．
④根據(jù)軟水和硬水的鑒別方法、硬水的軟化方法及反應(yīng)的特點等分析回答．

解答 解：（1）在電解水實驗中往往向水中加入氫氧化鈉的目的是增強水的導(dǎo)電性；
（2）通電一段時間后，試管1和試管2中所收集的氣體體積比約為1：2；對兩支試管中的氣體進行檢驗，試管1中的氣體可使帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣；將試管2中的氣體移近火焰時，氣體燃燒起來，發(fā)出淡藍色火焰，說明是氫氣；說明是氫氣具有可燃性；
（3）圖1比圖2的優(yōu)點是：便于檢驗生成的氣體；圖2比圖1的優(yōu)點是：裝置簡單；
（4）①由于明礬溶于水生成物具有吸附性，向水樣中加入明礬溶液，攪拌，靜置，一段時間后，進行過濾，過濾時需要用到的儀器有帶鐵圈的鐵架臺，漏斗，玻璃棒，燒杯；
②向濾液中加入活性炭，利用活性炭的吸附性除去水樣中的顏色和異味，該過程沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；
③過濾操作時要注意“一貼、二低、三靠”的原則，過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損（會使得液體中的不溶物進入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁）、液面高于濾紙邊緣（會使部分液體未經(jīng)過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁）或盛接濾液的燒杯不干凈等；
④硬水和軟水的差別在于水中所含有的可溶性鈣鎂離子化合物不同．所以區(qū)別的方法是：取少量的水加入肥皂水，振蕩，泡沫多的是軟水，浮渣多的是硬水．生活中可以通過煮沸的方法來降低水的硬度．
答案：
（1）增強水的導(dǎo)電性；
（2）1：2；具有可燃性；
（3）便于檢驗生成的氣體；裝置簡單；
（4）①吸附懸浮雜質(zhì)加速沉降；過濾；ACDF；②吸附；③濾紙破損等；④煮沸．

點評 本題考查了電解水的知識以及凈水的知識，完成此題，可以依據(jù)已有的課本知識進行．掌握過濾的注意事項、過濾后造成濾液渾濁的因素等即可正確解答本題．