内容正文:
微专题4-2 水的组成
知识·解读
一、水的组成
1、氢气
(1)氢气的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
(2)化学性质:
①可燃性:氢气在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰。
化学方程式为2H2+O2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2H2O。
②还原性:氢气还原氧化铜。
化学方程式为H2+CuO
Cu+H2O。
(3)氢气的用途:氢气是最清洁的燃料,燃烧后生成水,不污染环境。氢气燃烧产生的热量高,作高能燃料,用来发射火箭。工业上还用氢气冶炼金属。
二、实验突破:电解水实验
1、实验原理:2H2Oeq \o(=====,\s\up7(通电))2H2↑+O2↑
2、实验装置:
3、实验现象:与正极相连的玻璃管内产生的气体体积小,与负极相连的玻璃管内产生的气体体积大,体积比约为1∶2。
4、检验气体:待两支玻璃管内收集到一定量的气体后,开始检验。
(1)b管(正极相连的玻璃管)旋转活塞,用带火星的木条伸入到管口,带火星的木条复燃,说明是氧气。
(2)a管(负极相连的玻璃管)旋转活塞,用燃着的木条伸到管口,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,说明是氢气。
5、实验结论:
(1)正极生成的是氧气,负极生成的是氢气。体积比:O2∶H2=1∶2。
(2)水是由氢元素和氧元素组成的。
【注意】
①由电解水实验得出探究水的组成结论,应用了推理法。
②电解水属于化学变化。
③电解水时,要在水中加适量的NaOH溶液(或稀H2SO4),是为了增强水的导电性。
④电解水是电能转化为化学能。
6、误差分析
电解水实验中,正、负极产生的气体(O2、H2)精确的体积比应该为1∶2,而往往实验中收集到气体体积比小于1∶2,是由于一方面氧气比氢气在水中的溶解性稍大,另一方面氧气的氧化性强,有时在电极上就与电极发生了氧化反应。
7、结论的推广及运用
(1)水是由氢元素、氧元素组成(依据化学变化中,元素的种类不变)。
(2)验证了化学变化中分子可分而原子不能分。
(3)由电解水得到氢气与氧气的体积比为2∶1,可推算水分子中氢氧原子个数比,从而得到水的化学式为H2O。
INCLUDEPICTURE"考点4.TIF"三、化合物、氧化物和单质
1、单质和化合物
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由不同种元素组成的纯净物
举例
氢气(H2)、氧气(O2)
水(H2O)、二氧化碳(CO2)
区别
①由一种元素组成;②不能发生分解反应
①至少由两种元素组成;②在一定条件下可能发生分解反应
判断
依据
①必须是纯净物;②只含一种元素
①必须是纯净物;②含两种或两种以上元素
相同点
都是纯净物
联系
单质eq \o(,\s\up11(不同单质化合),\s\do4(分解))化合物
2、氧化物:由两种元素组成的且其中一种元素是氧元素的化合物物,如二氧化碳(CO2)。
【注意】含有氧元素的化合物统称为含氧化合物,氧化物一定是含氧化合物,但含氧化合物不一定是氧化物。
四、实验室制取氢气
1、实验原理:Zn+H2SO4 = H2↑+ZnSO4
2、实验装置:固液不加热型
3、收集装置:排水集气法、向下排空气法
4、验纯:集满氢气的试管用拇指堵住管口,管口朝下;立即移近酒精灯火焰,点燃试管里的氢气。直至听到很小的"噗"的声音,才表明收集的氢气已经纯净可以使用。
典例·解读
类型一、电解水实验
例1、在电解水的实验中可以直接观察到的现象是( )
A.水是由氢、氧元素组成的
B.有氢气和氧气产生,且体积比为2∶1
C.每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成
D.两电极均冒气泡,a管内气体与b管内气体的体积比约为2∶1
例2、在电解水的实验中,与电池负极相连的试管a得到______,与电池正极相连的试管b得到______,两种气体的体积比是______.由这一事实可以推知,在同温同压下,相同体积的任何两种气体中含有的______相同.
用上面得到的结论分析,图2是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定).
试回答:
(1)实线部分表示剩余的气体是______;
(2)虚线部分表示剩余的气体是______;
(3)实线与虚线的交点表示的意义是______
(4)反应前原有氢气______毫升.
类型二、物质的简单分类
例3、下列物质的主要成分(括号内物质)属于氧化物的是( )
A.磷矿粉[Ca3(PO4)2] B.菱铁矿(FeCO3) C.辉铜矿(Cu2S) D.铝土矿(Al2O3)
例4、下列物质的分类中,前者包括后者的是( )
A.化合物 纯净物