Question

8．水是人及一切生物生存所必需的，為了人類和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，我們應(yīng)該了解有關(guān)水的一些知識．
（1）如圖是電解水實驗裝置．直流電源的左邊是負(fù)極（填“正極”或“負(fù)極”），試管A產(chǎn)生的氣體是H₂（填化學(xué)式），反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
該實驗?zāi)茏C明：水由氫、氧元素組成．
（2）研究證明高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種“綠色環(huán)保高效”消毒劑．請你推斷高鐵酸鈉中鐵元素的化合價是+6．
（3）在野外和災(zāi)區(qū)可用下列幾個步驟將河水轉(zhuǎn)化成飲用水：①化學(xué)沉降（用明礬）；②消毒殺菌（漂白粉）；
③自然沉降；④加熱煮沸．以上處理過程最合理的順序是：③①②④．
（4）鍋爐中使用的硬水容易產(chǎn)生水垢，嚴(yán)重時會引起爆炸．請你寫出一種鑒別硬水和軟水的方法：取樣，加入肥皂水，產(chǎn)生的泡沫較多為軟水，產(chǎn)生的泡沫較少為硬水．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象、結(jié)論遺跡法神的反應(yīng)分析回答；
（2）根據(jù)化合價原則由化學(xué)式求出元素的化合價；
（3）根據(jù)幾個凈化水的步驟在水的凈化中所起的作用，對將河水轉(zhuǎn)化為可飲用水的凈化步驟進(jìn)行排序．
（4）根據(jù)鑒別硬水和軟水的方法分析回答；

解答 解：（1）由電解水實驗裝置圖可知，試管A收集的氣體較多，是氫氣，化學(xué)式是H₂，則直流電源的左邊是負(fù)極，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．該實驗?zāi)茏C明：水由氫、氧元素組成．
（2）在Na₂Fe0₄中，Na元素的化合價為+1價，O元素的化合價為-2價，
設(shè)該化合物中Fe元素的化合價為x，
由化學(xué)式和化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為0，則
（+1）×2+x+（-2）×4=0    解得：x=+6；
（3）③自然沉降，此操作只是把固體顆粒沉降而并未進(jìn)行徹底分離，在此凈化過程中應(yīng)是最初的階段；
①化學(xué)沉降（用明礬），可除去水中沉降下來的小固體顆粒，因此應(yīng)排在沉降后；
②消毒殺菌（用漂白粉），使用漂白粉在水中生成氯氣殺死水中病菌，此時水中含有少量氯氣不能直接飲用，在此過程中不能為最后的凈化操作；
④加熱煮沸，通過加熱煮沸，可使水中氯氣揮發(fā)，并進(jìn)一步殺菌，經(jīng)過此步凈化后的水達(dá)到了飲用標(biāo)準(zhǔn)，為此凈化過程的最后步驟．
由以上分析可知，處理過程最合理的順序是：③①②④．
（4）鍋爐中使用的硬水容易產(chǎn)生水垢，嚴(yán)重時會引起爆炸．鑒別硬水和軟水的方法是：取樣，加入肥皂水，產(chǎn)生的泡沫較多為軟水，產(chǎn)生的泡沫較少為硬水．
故答為：（1）負(fù)極，H₂，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，氫、氧元素；（2）+6．（3）③①②④．（4）取樣，加入肥皂水，產(chǎn)生的泡沫較多為軟水，產(chǎn)生的泡沫較少為硬水．

點評 通過解答本題要知道正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，氧氣和氫氣的體積比為1：2；蒸餾凈化程度最高；知道區(qū)分硬水和軟水用肥皂水；養(yǎng)成節(jié)約用水的習(xí)慣．