在化学课堂学习了解水后,某化学实践小组的同学们设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。
任务一:初步检测水质
(1)取适量河水观察,颜色为淡黄色,有悬浮杂质,有腥味;
检测其硬度:取适量河水样品于烧杯中,充分加热煮沸,观察到产生较多沉淀物(水垢),说明该河水为{#blank#}1{#/blank#}(选填“硬水”或“软水”)。
任务二:水的净化
根据该河水的情况,小组同学决定利用所学知识,自制净水器对其进行净化。
【材料准备】同学们收集到的物品有饮料瓶、棉花、纱布、活性炭、石英砂、小卵石、小刀、吸管、烧杯等。
【设计方案】同学们设计了如图所示净水器。
(2)根据方案中的装置,用小刀去掉饮料瓶瓶底,在饮料瓶中依次放入几种填充材料,每种物质间用纱布隔开,每放一层都稍稍压实。瓶盖上打孔,插入一段吸管。活性炭在塑料瓶中填充的位置是{#blank#}2{#/blank#}(选填“A”或“B”)。其中塑料瓶中填充的小卵石和石英砂的主要作用是{#blank#}3{#/blank#}。
将河水从净水器上方倒入,在下方放一个烧杯。
【观察现象】吸管处有水流下,接在烧杯中的水无色透明。
任务三:验证水的组成
小组同学用石墨电极(主要成分为单质碳)电解水,发现氧气体积比理论值偏小。有同学查阅相关资料后说可能是部分氧气变成了CO2为研究这一问题,在原装置中使用CO2传感器(装置如图1)记录电解前后(0~200s)CO2浓度的变化(如图2)。在10s接通直流电源、130s电解结束。
(3)实验过程中看到两电极附近产生大量气泡,与电源负极端相连的电极附近产生的气体是{#blank#}4{#/blank#}。
(4)实验证明电解产生的气体中含有CO2 , 推测CO2产生的原因:{#blank#}5{#/blank#}。
(5)分析推测图2中130s电解结束后 CO2浓度继续变化的原因:{#blank#}6{#/blank#}。
【反思评价】为得到准确结论,应选用合适的电极重新实验。
【成果分享】通过实践小组的合作,同学们学到了水质检测、自制净水器的方法,学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成,今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。