ARTICLE · 1289115
初中化学:水组成实验探究 水的净化 爱护水资源
考点一、水的电解实验
1.实验装置如下图所示：
2.实验现象：电极上有气泡，一段时间后，试管2和试管1所收集气体的体积比约为2 ：1。
3.检验气体：用带火星的木条检验试管l中的气体，发现木条复燃，证明是氧气；试管2中的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明是氢气。
4.实验结论：
（1）水在通电的条件下，发生分解反应，产生氢气和氧气。
2H2O
2H2↑+O2↑
（2）水是由氢(H)、氧(O)两种元素组成的，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成。
【要点诠释】
1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。
2.水的电解实验应注意：
（1）水分解成氢气和氧气是分解反应，该反应发生的条件为“通电”，实验中所用电源为直流电。
（2）为了增强水的导电性，可在水中加适量的稀硫酸或氢氧化钠，产物不变。
（3）若收集气体较少，当检验试管2中的气体时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰。
（4）实验中产生的氢气体积往往大于氧气体积的2倍，原因主要是：①氧气在水中的溶解能力比氢气强。②氧气的氧化性强，与电极发生反应而消耗了一部分。
3.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。因为当氢气中混有空气时，点燃混合气体就可能发生爆炸，氢气的爆炸极限为4％～74.2％（即空气中混有氢气的体积分数为4％～74.2％）。
检验氢气纯度的方法为：
用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已纯净。如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应用拇指堵住试管口一会儿，再收集氢气检验纯度，因为试管内氢气火焰可能没有熄灭，使发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。
考点二、水的净化1.自来水厂的主要净水过程：
（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；
（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的水；
（3）在过滤后的水中通入适量氯气（或二氧化氯 ）进行消毒灭菌后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。
2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。
3.过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。4.活性炭吸附：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
5.蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。
【要点诠释】
1.在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
2.在净水的各种方法中，吸附、沉淀、过滤发生的是物理变化，用氯气或漂白粉给水消毒，发生的是化学变化。
3.自来水厂净化水过程：取水--加絮凝剂--沉淀--活性炭吸附--消毒--自来水
4.过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速度）。
二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；
（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（否则，液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的）。
三靠：（1）盛有待过滤溶液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。
考点三、硬水和软水
1.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。
2.软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。
3.硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度。
【要点诠释】
硬水和软水的区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少或有浮渣出现的是硬水。
考点四、水的污染和防治
1.水的污染：
（1）工业上：“三废”的任意排放；
（2）农业上：化肥农药的不合理使用；
（3）生活上：生活污水任意排放。
2.水污染防治措施：
（1）加强水质监测；
（2）工业“三废”达标后排放；
（3）农业上化肥农药合理使用；
（4）生活污水处理达标后排放，禁止使用含磷洗涤剂。
例1.下面关于水电解实验的叙述正确的是（ ）
A．该实验说明水是由氢氧两种元素组成的
B．该实验说明水是由氢气和氧气组成的
C．水电解的化学方程式：2H2O=2H2↑+O2↑
D．若a试管气体为5mL，则b试管气体为10mL
【答案】A
【解析】电解水产生了氢气和氧气，根据质量守恒定律可以推断水是由氢氧两种元素组成的，故A正确。 水是纯净物，所以不可能是由氢气和氧气组成的，故B错误。水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气；该反应的化学方程式为2H2O
2H2↑+O2↑，而选项中的化学方程式没有反应条件，故C错误。从图中可以得出a试管相连的为负极，故产生的气体要比b试管产生的气体多，故D错误。
例2 小刚收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，其实验过程如图所示。请回答以下问题：
（1）A物质的名称是________，操作①的名称是________，若经过操作①后，所得液体C中仍有浑浊，其原因可能是________（填序号）。
a．漏斗内的滤纸有破损
b．漏斗下端没有靠在烧杯内壁
c．漏斗内液面高于滤纸的边缘
（2）操作②应选用的装置是下图中的________（填序号），该过程主要是________变化（填“物理”或“化学”）。
（3）小刚取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是________水，操作③应选用的装置是上图中的________（填序号）；经过操作③以后，小刚向所得液体中加入少量肥皂水，振荡，他观察到的实验现象是。
【答案】（1）明矾过滤ac（2）乙物理
（3）硬甲泡沫较多
【解析】（1）河水静置时一般要加明矾作为净水剂，然后过滤。漏斗下端没有靠在烧杯内壁时不会造成滤液浑浊。（2）根据净水过程可看出操作②应该是吸附（通过活性炭），发生的是物理变化。（3）加入肥皂水振荡，发现有较多浮渣产生，说明是硬水；硬水转变为软水，应该进行蒸馏，故操作③是蒸馏。#初中化学#课堂点睛
