Question

（1）學(xué)習(xí)水的組成這一課題后，同學(xué)們己經(jīng)知道水在通電的條件下能生成氫氣和
氧氣． 某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)對電解水的實(shí)驗(yàn)很感興趣，很想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論．于是
在征得老師同    意后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

電解時(shí)間/min	2	4	6	8	10	12	14	…
負(fù)極生成氣體體積/mL	7	15	23	31	39	47	55	…
正極生成氣體體積/mL	2	5	9	13	17	21	25	…

電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是多少？如果你是這次實(shí)驗(yàn)的參與者、請認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，
你會發(fā)現(xiàn)什么問題？推測產(chǎn)生這一問題的可能原因．（3分）
（2）（3分）假設(shè)水是由單個(gè)自由的水分子構(gòu)成，按理論計(jì)算，常壓下水的熔點(diǎn)是-10℃，
沸點(diǎn)是85℃；而實(shí)際上水的熔點(diǎn)是

0

℃，沸點(diǎn)是

100

℃．實(shí)驗(yàn)證明，物質(zhì)隨分子質(zhì)量的增大，
其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)隨之升高．因此通常情況下，水是以

分子簇

[選填“單個(gè)分子”或“分子簇”
（多分子集合體）]的形式存在．
（3）（2分）水是生命之源，萬物之基，是人類最寶貴的自然資源．我國規(guī)定水質(zhì)必須在
感官性指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、病理學(xué)指標(biāo)等方面達(dá)標(biāo)方可以成為生活飲用水．其中感官性指標(biāo)
的主要要求為：①不得呈現(xiàn)異色；②不得有異嗅異味；③不得含有肉眼可見物；④水應(yīng)澄
清透明．凈化水時(shí)，前兩個(gè)指標(biāo)可以利用

活性炭

的吸附作用（填物質(zhì)名稱）而
達(dá)到；后兩個(gè)指標(biāo)可以通過加入混凝劑反應(yīng)、沉降，然后通過

過濾

（填操作名稱）
而達(dá)到．

Answer 1

分析：（1）電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是2：1，但由題目中的表格可發(fā)現(xiàn)問題：氫氣和氧氣實(shí)際的體積比和理論體積比不符，推測氧氣較少的原因．
（2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、結(jié)合題意進(jìn)行分析解答．
（3）活性炭具有吸附作用，能夠吸附水中的色素和異味；過濾可以除去不溶于水的雜質(zhì)．

解答：解：（1）電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是2：1；但從題目中的表格，可發(fā)現(xiàn)問題：氫氣和氧氣實(shí)際的體積比和理論體積比不相符，大于2：1；出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是：氧氣比氫氣易溶于水；生成的氧氣與電極反應(yīng)等會使氫氣和氧氣實(shí)際的體積比大于2：1．
（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的熔點(diǎn)是0℃，沸點(diǎn)是100℃；根據(jù)題意，若水由單個(gè)自由的水分子構(gòu)成，按理論計(jì)算，常壓下水的熔點(diǎn)是-10℃，沸點(diǎn)是85℃；根據(jù)題意，物質(zhì)隨分子質(zhì)量的增大，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)隨之升高；水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)大于單個(gè)分子的理論值，故水應(yīng)是以分子簇的形式存在．
（3）活性炭可以除去水中的色素和異味，凈化水時(shí)前兩個(gè)指標(biāo)可以利用活性炭的吸附作用實(shí)現(xiàn)；過濾可以除去不溶于水的雜質(zhì)，從而使水澄清透明．
故答案為：（1）2：1；氫氣和氧氣實(shí)際的體積比和理論體積比不符，大于2：1；氧氣比氫氣易溶于水；生成的氧氣與電極反應(yīng)等．
（2）0；100；分子簇．
（3）活性炭；過濾．

點(diǎn)評：本題有一定難度，考查同學(xué)們新信息獲取、處理、靈活運(yùn)用所學(xué)知識（電解水的實(shí)驗(yàn)、水的凈化等）進(jìn)行分析問題、解決問題的能力．