Question

【題目】水是生命之源。請從認(rèn)識物質(zhì)的視角認(rèn)識水。

（一）微觀角度

下圖是氫氣在氧氣中燃燒的微觀示意圖。

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（2）保持水的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是_____（填粒子具體名稱，下同）。在氫氣燃燒的過程中，不發(fā)生變化的是_____。

（二）變化角度

（1）水在通電的條件下會分解，如圖是該實驗裝置。

與a管相連的是電源的_____（選填“正”或“負(fù)”）極。實驗結(jié)束后，將燃著的木條靠近b管尖嘴口，打開該處活塞，可觀察到_____的現(xiàn)象。該實驗可證明水是由_____組成的。

（2）1785年，拉瓦錫將水蒸氣通過紅熱的鐵制槍管將水轉(zhuǎn)化為氫氣，同時生成四氧化三鐵。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（三）利用和保護角度

自然界中的水一般要凈化后才能使用。如圖是一種生命吸管，該裝置可將污水凈化為可飲用的水。回答下列問題：

（1）吸管中加入活性炭層，是利用其_____性。

（2）生命吸管不能使硬水軟化，這是因為_____。實驗室里利用沸點的不同可通過_____操作使硬水軟化。一般鑒別硬水和軟水的方法是：取等量的水樣于試管中，分別加入_____，振蕩，即可通過現(xiàn)象判斷是硬水還是軟水。

（四）實驗驗證角度

目前家用燃?xì)獾闹饕�成分是甲烷�?/span>CH4）。請設(shè)計實驗證明其燃燒產(chǎn)物中有水，完成實驗報告。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
_____	_____	_____

Answer 1

【答案】 水分子 氫原子、氧原子 負(fù) 木條燃燒更旺 氫元素、氧元素 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 吸附 活性炭不能降低水的硬度 蒸餾 肥皂水 點燃甲烷氣體，在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯 燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn) 甲烷燃燒生成水

【解析】

（一）（1）氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

（2）分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子，故保持水的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是水分子。在氫氣燃燒的過程中，不發(fā)生變化的是氫原子、氧原子。

（二）（1）電解水時，正氧負(fù)氫，氫二氧一，a管中的氣體是b管中的氣體的2倍，故a管中的氣體是氫氣，與a管相連的是電源的負(fù)極。實驗結(jié)束后，將燃著的木條靠近b管尖嘴口，打開該處活塞，可觀察到木條燃燒更旺。該實驗可證明水是由氫元素、氧元素組成的。

（2）由題給信息可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；

（三）（1）活性炭具有吸附性，可吸附色素、除去異味，吸管中加入活性炭層，是利用其吸附性。

（2）生命吸管不能使硬水軟化，這是因為活性炭不能降低水的硬度。實驗室里利用沸點的不同可通過蒸餾操作使硬水軟化。鑒別硬水和軟水用肥皂水。

（四）點燃甲烷氣體，在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，證明甲烷燃燒生成水。