Question

【題目】某興趣小組對(duì)與自來(lái)水有關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)探究分析。

[實(shí)驗(yàn)I ]探究物質(zhì)在水中的行為

（1）自來(lái)水廠可用適量氯氣（Cl2）來(lái)殺菌、消毒，是因?yàn)槁葰饽芘c水反應(yīng)生成能殺死水中病菌的HClO（次氯酸），其消毒過(guò)程的微觀化學(xué)反應(yīng)如下圖所示:

①自來(lái)水來(lái)自天然水源，正常的天然降水略顯酸性的原因?yàn)?/span>_____________（用化學(xué)方程式表示）。

②實(shí)驗(yàn)室可選用____________溶液來(lái)檢驗(yàn)氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水中是否含有Cl-。

③生活中如用氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水養(yǎng)魚(yú)，通常先會(huì)將自來(lái)水爆曬段時(shí)間后再注入魚(yú)缸，其目的是________（用化學(xué)方程式表示）。

（2）二氧化氯（ClO2）是國(guó)際上公認(rèn)的高效無(wú)毒、殺菌消毒的綠色消毒劑，溶于水后基本不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。我國(guó)從2000年起已逐步用ClO2代替氯氣對(duì)飲用水進(jìn)行消毒。二氧化氯中氯元素的化合價(jià)為__________。

[實(shí)驗(yàn)II ]探究自來(lái)水是硬水還是軟水

（3）取試樣置于燒杯中，滴加肥皂水后攪拌發(fā)現(xiàn)__________，由此判斷自來(lái)水為硬水；生活中常采用_______方法既能降低水的硬度，又能殺菌消毒。

[實(shí)驗(yàn)Ⅲ]用氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水配制10%的氫氧化鈉溶液

（4）取一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體置于燒杯中，邊加入氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水邊攪拌，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)燒杯壁發(fā)燙，其主要原因是___________。用這種自來(lái)水所配制的10%氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)____________（填 “偏大”或“偏小”或“無(wú)影響”）。

[實(shí)驗(yàn)反思]

（5）在實(shí)驗(yàn)室配制水溶液時(shí)，為了減少不必要的誤差，應(yīng)該使用____________水。

Answer 1

【答案】 硝酸酸化的硝酸銀 +4 產(chǎn)生的泡沫較少，形成白色的垢狀物 加熱煮沸 NaOH溶于水放熱 偏小 蒸餾

【解析】

空氣中的二氧化碳溶于水，和水生成碳酸，氯離子和銀離子反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，次氯酸在光的照射下生成氯化氫和氧氣，化合物中各元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零。

（1）①自來(lái)水來(lái)自天然水源，正常的天然降水略顯酸性的原因?yàn)榭諝庵械亩�氧化碳溶于水，和水生成碳酸，顯酸性，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為。

②氯離子和銀離子反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，不溶于硝酸，故實(shí)驗(yàn)室可選用硝酸酸化的硝酸銀溶液來(lái)檢驗(yàn)氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水中是否含有Cl-。

③生活中如用氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水養(yǎng)魚(yú)，通常先會(huì)將自來(lái)水爆曬段時(shí)間后再注入魚(yú)缸，目的是次氯酸在光的照射下生成氯化氫和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為。

（2）二氧化氯的化學(xué)式為ClO2，氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，設(shè)氯元素的化合價(jià)為x，化合物中各元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，，，故二氧化氯中氯元素的化合價(jià)為+4價(jià)。

（3）鑒別硬水和軟水，加肥皂水產(chǎn)生泡沫較多是軟水，泡沫較少的是硬水，故取試樣置于燒杯中，滴加肥皂水后攪拌發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的泡沫較少，形成白色的垢狀物，由此判斷自來(lái)水為硬水；生活中常采用加熱煮沸方法既能降低水的硬度，又能殺菌消毒。

（4）氫氧化鈉溶于水放熱，故取一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體置于燒杯中，邊加入氯氣消毒過(guò)的自來(lái)水邊攪拌，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)燒杯壁發(fā)燙，其主要原因是NaOH溶于水放熱。氯氣能與水反應(yīng)生成能殺死水中病菌的HClO （次氯酸），次氯酸可以和氫氧化鈉反應(yīng)導(dǎo)致氫氧化鈉的質(zhì)量減小，故用這種自來(lái)水所配制的10%氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小。

（5）蒸餾水是純凈物，故在實(shí)驗(yàn)室配制水溶液時(shí)，為了減少不必要的誤差，應(yīng)該使用蒸餾水。