Question

2012年“世界水日”的宣傳主題是“水與糧食安全”，水與生活生產有著密切關系，但2012年1月15日，廣西龍江河河段檢測出重金屬鎘含量超標，嚴重威脅沿岸及下游居民飲水的安全．

（1）鎘元素在元素周期表中的相關信息如圖A，它的相對原子質量為

112.4

，1，鎘原子結構示意圖如圖B，該原子在化學反應中易

失去

失去（填“得到”或“失去”）電子，形成

陽

離子（填“陽”或“陰”），說明元素的化學性質與原子的

最外層電子數

關系密切．
（2）鎂的原子結構示意圖如圖C所示，鎂原子在化學反應中容易

失去

（填“得到”或“失去”）2個電子，形成的離子的符號是

Mg²⁺

，鎂元素屬于

金屬

（填“金屬”或“非金屬”）元素．
（3）硬水給生活和生產帶來很多麻煩，生活中可用如何區別硬水和軟水

取適量樣品倒入燒杯中，向燒杯中滴入適量肥皂水攪拌，若有大量泡沫出現，則為軟水；若出現大量浮渣，則為硬水．

．
（4）如圖D是“電解水實驗”的裝置圖，根據所學知識回答問題：
①實驗前在水中加入少量硫酸或氫氧化鈉的目的是

增強水的導電性

②試管a中所得氣體是

氫氣

，檢驗試管b中氣體的方法是

將帶火星的木條伸入試管中，木條復燃，說明為氧氣

③通過該實驗能得到的結論是

水是由氫元素和氧元素組成的

（答出一點即可）

Answer 1

分析：（1）根據鎘元素在元素周期表中的相關信息、原子結構示意圖的特點：金屬元素的最外層電子數一般少于4，在化學反應中，易失去最外層電子形成陽離子；達到8個電子的穩定結構；進行解答；
（2）原子結構示意圖中，圓圈內數字表示核內質子數，弧線表示電子層，弧線上的數字表示該層上的電子數，離圓圈最遠的弧線表示最外層．若最外層電子數≥4，則一般為非金屬元素，在化學反應中易得電子，若最外層電子數＜4，則一般為金屬元素，在化學反應中易失去電子．
（3）硬水是指含有較多鈣鎂離子的水，軟水是指含有較少鈣鎂離子的水．區分硬水和軟水的方法是：用肥皂水．加入肥皂水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水．
（4）在電解水實驗中，為增強水的導電性，可在水中加入少量稀硫酸或氫氧化鈉溶液，反應開始時可觀察到的現象有：正極的氣體體積少，能使帶火星的木條復燃，負極的氣體體積多，能燃燒，而且體積多的是少的二倍．根據以上現象可推出正極產生的氣體是氧氣，負極產生的氣體是氫氣，還能進一步推出水由氫元素和氧元素組成，可以據此解答該題．

解答：解：（1）根據鎘元素在元素周期表中的相關信息，可知它的相對原子質量為112.4；依據原子結構示意圖的特點，可知：鎘原子在化學反應中易失去電子，形成陽離子；說明元素的化學性質與原子的最外層電子數關系密切．
（2）鎂原子最外層上有兩個電子，易失去2個電子使次外層成為最外層，達到8電子相對穩定結構，形成的鎂離子符號為Mg²⁺，鎂元素帶“钅”字旁，屬于金屬元素．
（3）區分硬水和軟水的方法是：用肥皂水，加入肥皂水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水．
（4）①加入硫酸和氫氧化鈉可以增強水的導電性；
②正極的氣體體積少，能使帶火星的木條復燃，可以知道b中氣體為氧氣；負極的氣體體積多，能燃燒，所以a中氣體為氫氣；
③氧氣由氧元素組成，而氫氣有氫元素組成，根據反應前后元素的種類不變，可以知道水是由氫元素和氧元素組成的．
故答案為：（1）112.4；失去；陽；最外層電子數；（2）失去；Mg²⁺；金屬（3）取適量樣品倒入燒杯中，向燒杯中滴入適量肥皂水攪拌，若有大量泡沫出現，則為軟水；若出現大量浮渣，則為硬水．
（4）①增強水的導電性；
②氫氣；將帶火星的木條伸入試管中，木條復燃，說明為氧氣；
③水是由氫元素和氧元素組成的．

點評：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．