某校初三學生在老師的指導下開展關(guān)于水的科學探究與實踐活動。
Ⅰ、調(diào)查水資源
小王同學去自來水公司調(diào)查,發(fā)現(xiàn)本地區(qū)人均用水量每年是2000m3。然后查閱到下列資料:
水資源緊缺程度 |
輕度缺水 |
中度缺水 |
重度缺水 |
極度缺水 |
人均水量(m3?a-1) (a為年的符號) |
1700~3000 |
1000~1700 |
500~1000 |
<500 |
(1)結(jié)合上述信息,小王判斷:本地區(qū)水資源緊缺程度為
輕度缺水
輕度缺水
。因此,小王發(fā)出倡議:每個公民都必須愛護水資源。
Ⅱ、探究水組成
同學們認為水是一種“單質(zhì)”,小李查閱化學史實發(fā)現(xiàn),兩百多年前的科學家也有這種錯誤的認識。后來的科學家對水的組成展開深入的探究,揭開了水的組成的奧秘。
化學史實1:1785年,拉瓦錫在高溫的條件下,用水蒸氣與紅熱的鐵反應(yīng),將水轉(zhuǎn)化為氫氣,同時生成四氧化三鐵。模擬實驗裝置如圖1所示。
(2)該反應(yīng)的化學符號表達式為
。
(3)小李發(fā)現(xiàn)用產(chǎn)生的氫氣吹出來的肥皂泡往上飄走,從而判斷氫氣的密度比空氣
小
小
。
化學史實2:1800年尼克爾森通過電解水獲得氫氣和氧氣。某同學在水電解器中加入水至充滿管A和管B,再加入少量稀硫酸鈉溶液(不參與反應(yīng))。通直流電一段時間后現(xiàn)象如圖2所示。
(4)在水電解器中加入少量稀硫酸鈉溶液的目的是
增強水的導電性
增強水的導電性
。
(5)檢驗管A內(nèi)產(chǎn)生的氣體的方法
把帶火星的木條置于玻璃管尖嘴處,打開活塞,帶火星的木條復燃,說明氣體是氧氣
把帶火星的木條置于玻璃管尖嘴處,打開活塞,帶火星的木條復燃,說明氣體是氧氣
。
(6)基于拉瓦錫和尼克爾森的實驗研究,可得出有關(guān)水的結(jié)論是
b
b
(填序號)。
a.水是由氫氣和氧氣組成的
b.水是由氫元素和氧元素組成的
c.一個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成
Ⅲ、研究水應(yīng)用
化學史實3:小陸同學為了進一步了解水的應(yīng)用,查閱了很多科普讀物,發(fā)現(xiàn)有科學家將水加熱到超過374℃,壓強大于221MPa時,水會形成氣、液相互交融的狀態(tài),這樣的水被稱為超臨界水。超臨界水能大量溶解氧氣,從而發(fā)展了超臨界水氧化技術(shù)。
(7)超臨界水屬于
純凈物
純凈物
(選填“純凈物”或“混合物”)。
(8)一定條件下,乙醇(C
2H
5OH)通過超臨界水氧化技術(shù)可以發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳的氧化物和水,該過程中各含碳物質(zhì)的量隨時間變化如圖3。請寫出0~2s時間內(nèi)乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)的符號表達式:
C2H5OH+O2→CO+H2O
C2H5OH+O2→CO+H2O
。