Question

大型紀錄片《水問》，向人們說明了水是生命之源，萬物之基，是人類最寶貴的自然資源，喚起人們認識水、了解水、關心水、愛護水、節約水的意識．

（1）認識水，了解水的組成．
①如圖1是電解水的實驗裝置示意圖，試管a中產生的氣體是

 

；發生反應的文字表達式是

 

．
②在某次電解水的實驗中加入了少量的硫酸鈉溶液，測得了分別與電源正負兩極相連的陽、陰兩極上產生的氣體的實驗數據如下：

時間/分鐘	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極生成氣體體積（cm3）	6	12	20	29	39	49	55	65	75	85
陽極生成氣體體積（cm3）	2	4	7	11	16	21	24	29	34	39

仔細分析以上實驗數據，1～4分鐘內陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：l，可能的原因是

 

．
③如圖2是水分子分解的示意圖，請從宏觀、微觀兩個方面各寫一條獲得的化學信息．
Ⅰ．

 

；Ⅱ．

 

；
（2）關心水、愛護水，讓水更好的為人類服務，我國規定水質必須在各種指標達標后方可以成為生活飲用水．各種指標的主要要求為：
a．不得呈現異色    b．不得有異味    c．應澄清透明    d．不得含有細菌和病毒
①為達到c指標，將靜置后的河水采用如圖3裝置進行過濾，請問：圖中還缺少的一種儀器是

 

，若過濾后濾液仍然渾濁的可能原因是

 

（只要求說出一種原因）．
②為了實現a、b指標，可以利用

 

（填物質名稱）的吸附作用而達到；
③取適量經過上述①②步驟處理后得到的水于燒杯中，加入肥皂水并攪拌，發現燒杯中泡沫較少，但有大量浮渣，則說明河水是

 

（填“硬水”或“軟水”），日常生活中使用硬水會帶來許多麻煩，家庭生活中常用來降低水的硬度的方法是

 

．
④氮是農作物生長過程中重要的營養元素，合理的使用可以提高產量，如果施用不當是水體中含氮量超標的原因之一，可以污染水源．如圖是某硝酸銨產品包裝袋上的標簽說明，請根據相關信息回答下列問題：
Ⅰ．NH₄NO₃的相對分子質量為

 

；
Ⅱ．NH₄NO₃中氮、氫、氧三種元素的質量比為

 

；
Ⅲ．通過計算說明該袋硝酸銨產品是混合物還是純凈物？
Ⅳ．一袋該產品中共含純硝酸銨多少千克？（保留一位小數）

商品名：硝酸銨（NH4NO3） 凈  重：50kg 含氮量：34% （氮元素都來自硝酸銨） ×××化工有限公司

Answer 1

分析：（1）①根據水通電正極產生氧氣，負極產生氫氣解答；
②根據氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，可見氧氣與氫氣相比，氧氣更易溶于水解答；
③此題可以通過水的化學式的意義，以及模型圖提供的信息去提煉加工，如在化學變化中分子可分而原子不可分．
（2）①根據過濾需要的玻璃儀器：燒杯、漏斗和玻璃棒；濾紙破裂或盛濾液的燒杯不干凈都會造成濾液渾濁解答；
②根據活性炭具有吸附性解答；
③根據硬水加入肥皂水不易起泡沫產生浮渣，加熱煮沸能使硬水軟化解答；
④根據根據相對分子質量為構成分子的各原子的相對原子質量之和，化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比，化合物中元素的質量分數=

相對原子質量×原子個數

相對分子質量

×100%，根據標簽上的數字求出氮元素的質量，比上硝酸銨中氮元素的質量分數即可求出化肥中硝酸銨的質量進行分析解答．

解答：解：（1）①水通電正極產生氧氣，負極產生氫氣，故答案：氫氣；水

通電

氫氣+氧氣．
②氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，可見氧氣與氫氣相比，氧氣更易溶于水，故答案：氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水，可見氧氣與氫氣相比，氧氣更易溶于水；
③宏觀方面主要是從元素、物質來敘述，微觀方面主要是從分子、原子的角度去敘述；故答案：Ⅰ．在化學反應中，分子可以分成原子，原子又重新組合成新分子；Ⅱ.1個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成的；
（2）①過濾需要的玻璃儀器：燒杯、漏斗和玻璃棒；濾紙破裂或盛濾液的燒杯不干凈都會造成濾液渾濁，故答案：玻璃棒；濾紙破裂或盛濾液的燒杯本身不干凈；
②活性炭具有吸附性，故答案：活性炭；
③硬水加入肥皂水不易起泡沫產生浮渣，加熱煮沸能使硬水軟化，故答案：硬水；加熱煮沸；
④Ⅰ．NH₄NO₃的相對分子質量為14+1×4+14+16×3=80．
Ⅱ．硝酸銨中氮、氫、氧三種元素的質量比為（14×2）：（1×4）：（16×3）=7：1：12．
Ⅲ．其中氮元素質量分數為

14×2

80

×100%=35%＞34%，所以該化肥是混合物．
Ⅳ．該化肥中氮元素的質量為50kg×34%=17kg，含有的硝酸銨的質量為

17kg

35%

=48.6kg．
故答案為：80；7：1：12；混合物；48.6g．

點評：本題考查了水的電解、物質的組成和構成、過濾操作和根據化學式的計算，綜合性較強但難度不是太大．