内容正文:
专题15 水的变化(提高)
【目标锁定】
1.掌握水的电解实验和水的组成;掌握过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。
2. 知道硬水与软水的区别,了解硬水的危害及硬水的软化方法。
3.了解水资源的利用及防止水污染的方法。
【知识要点梳理】
要点一、水的电解实验
1.实验装置:
2.实验现象:(1)电极上均有气泡产生;(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。
3.气体验证:(1)a中气体点燃火焰呈蓝色(若气体量少,可能有爆鸣声),证明是氢气;
(2)b中气体能使带火星的木条复燃,证明是氧气。
4.实验结论:水在直流电的作用下,发生了分解反应,生成了氢气和氧气。
水氢气+氧气
H2O H2 O2
从上面的实验和发生的化学反应可以说明,水是由氢元素和氧元素组成的。
【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.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为2:1,但由于氧气比氢气在水中溶解的量多,所以实验中氢气与氧气的体积比往往大于2:1。
要点二、氢气
1.物理性质:氢气是一种无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小(最轻的气体)。
2.化学性质:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量热,生成水。
氢气+氧气 水
H2 O2 H2O
3.检验氢气的纯度:
(1)验纯的原因:如果氢气不纯,当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
(2)验纯的方法:如图所示,收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯,需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净。
【要点诠释】
1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时,要用拇指按住试管口一会,否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭,有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。
2.点燃任何可燃性气体(如氢气、一氧化碳等)之前都要检验气体的纯度,以防止发生爆炸。
3.氢气是理想的能源(氢气燃烧放热多,燃烧产物不污染环境)。当前发展氢能源所面临的主要问题有:高效、