Question

15．小明同學外出旅游時，用瓶裝了一些山下的泉水，帶回實驗室，在老師的指導下，按下列流程（圖1）進行實驗，制取蒸餾水．

請回答下列問題：
（1）取水后加入明礬的作用是吸附雜質，使雜質沉降．
（2）向濾液中加入活性炭，利用其吸附性，除去水樣中的色素和異味，這是利用了活性炭的物理性質．為檢驗此時的清水是否是硬水，可以用肥皂水檢驗．
（3）消毒劑高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）集氧化、吸附、凝聚、殺菌等功能于一體，目前被廣泛應用于自來水凈化．高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為+6．
（4）如圖2是水通電分解的示意圖．在實驗過程中，試管a中產生的氣體是氫氣，兩氣體的體積比為2：1．寫出該反應的符號表達式：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，這個反應說明水是由氫氧兩種元素（氫元素和氧元素）組成的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的知識進行分析，明礬溶于水形成的膠體能吸附水中的懸浮雜質，過濾是分離不溶性固體和液體的一種方法，經過蒸餾能制得蒸餾水；
（2）活性炭具有吸附性，能吸附色素和異味，鑒別硬水和軟水使用的是肥皂水．
（3）根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，結合高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）的化學式進行解答本題．
（4）根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象，推出合理的結論；
正極的氣體體積少是氧氣，能使帶火星的木條復燃，負極的氣體體積多，能燃燒是氫氣，而且氫氣是氧氣體積的二倍，由此可知水通電生成氫氣和氧氣，還能進一步推出水由氫元素和氧元素組成．

解答 解：（1）明礬溶于水形成的膠體能吸附水中的懸浮雜質，故填：利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質的吸附，使雜質沉降來達到凈水的目的；
（2）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味；除去水樣中的色素和異味，這是利用了活性炭的物理性質．為檢驗此時的清水是否是硬水，可以用肥皂水檢驗，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水；
（3）鈉元素顯+1價，氧元素顯-2價，
設鐵元素的化合價是x，
根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，
可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，
則x=+6價．
（4）電解水時，負極生成的氣體較多是氫氣，正極生成的氣體較少是氧氣，且氫氣是氧氣體積的2倍，．在實驗過程中，試管a中產生的氣體較多是氫氣，
兩氣體的體積比為2：1；由此可知水通電生成氫氣和氧氣，該反應的符號表達式：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．還能進一步推出水由氫元素和氧元素組成；
答案：
（1）吸附雜質，使雜質沉降．
（2）吸附、物理、肥皂水．      
（3）+6．
（4）H₂ （ 氫氣）、2：1、2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑、氫氧兩種元素（氫元素和氧元素）．

點評 掌握水的凈化的知識以及凈水中各物質的作用是正確解答本題的關鍵．掌握利用化合價的原則（化合物中正負化合價代數(shù)和為零）計算指定元素的化合價的方法即可正確解答本題．