27.某校初三學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開(kāi)展關(guān)于水的科學(xué)探究與實(shí)踐活動(dòng)。
Ⅰ、調(diào)查水資源
小王同學(xué)去自來(lái)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(hào)) |
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
。因此,小王發(fā)出倡議:每個(gè)公民都必須愛(ài)護(hù)水資源。
Ⅱ、探究水組成
同學(xué)們認(rèn)為水是一種“單質(zhì)”,小李查閱化學(xué)史實(shí)發(fā)現(xiàn),兩百多年前的科學(xué)家也有這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。后來(lái)的科學(xué)家對(duì)水的組成展開(kāi)深入的探究,揭開(kāi)了水的組成的奧秘。
化學(xué)史實(shí)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(shí)生成四氧化三鐵。模擬實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為
。
(3)小李發(fā)現(xiàn)用產(chǎn)生的氫氣吹出來(lái)的肥皂泡往上飄走,從而判斷氫氣的密度比空氣
。
化學(xué)史實(shí)2:1800年尼克爾森通過(guò)電解水獲得氫氣和氧氣。某同學(xué)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(shí)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
。
(5)檢驗(yàn)管A內(nèi)產(chǎn)生的氣體的方法
。
(6)基于拉瓦錫和尼克爾森的實(shí)驗(yàn)研究,可得出有關(guān)水的結(jié)論是
(填序號(hào))。
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(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成
Ⅲ、研究水應(yīng)用
化學(xué)史實(shí)3:小陸同學(xué)為了進(jìn)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(xué)家將水加熱到超過(guò)374℃,壓強(qiáng)大于221MPa時(shí),水會(huì)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
(選填“純凈物”或“混合物”)。
(8)一定條件下,乙醇(C
2H
5OH)通過(guò)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(guò)程中各含碳物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3。請(qǐng)寫出0~2s時(shí)間內(nèi)乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式:
。