内容正文:
水 氢气
1. 认识水的组成,能区分纯净水与矿泉水、硬水与软水。
2. 了解氢气的性质与检验方法。
3. 了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。
4. 认识水是宝贵的自然资源,养成节约用水的良好习惯。
知识体系构建
1. 水的组成
实验室用电解水的实验探究水的组成。实验时常在水中加硫酸钠或氢氧化钠溶液,其目的是 增强水的导电性 。通过实验,在电源负极端和正极端的玻璃管内分别能得到 氢气 (填物质名称)和 氧气 (填物质名称);其体积比约为 2∶1 ,质量比为 1∶8 ,分子个数比为 2∶1 。结论:水是由 氢、氧两种元素 组成的。该反应的化学方程式为 2H2O2H2↑+O2↑ 。
增强水的导电性
氢气
氧气
2∶1
1∶8
2∶1
氢、氧两种元素
2H2O2H2↑+O2↑
2. 水的净化
(1) 自来水厂净化水的方法表示为取水→ 沉淀 → 过滤 → 吸附 → 消毒 →配水。上述过程中属于化学变化的是 消毒 。通过 过滤 除去水中的不溶性杂质,加入 活性炭 除去水中的色素和异味。常用的絮凝剂为 明矾 ,其作用是 吸附杂质、加速沉降 。
(2) 含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水,不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。区别硬水和软水的方法: 加入肥皂水,振荡,产生泡沫较多的是软水,泡沫较少的是硬水 。在生活中通过 煮沸 可以降低水的硬度,实验室常用 蒸馏 法使硬水变为蒸馏水。
沉淀
过滤
吸
附
消毒
消毒
过滤
活性炭
明矾
吸附杂质、加速沉降
加入肥皂水,振荡,产
生泡沫较多的是软水,泡沫较少的是硬水
煮沸
蒸馏
3. 水资源的利用与保护
(1) 爱护水资源,一方面要 节约用水 ,另一方面要防治 水体污染 。
(2) 水体污染的来源主要有 工业 污染、 农业 污染和 生活 污染。为防治水体污染,工业上通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对污染的水体作 处理 使之符合排放标准;农业上提倡 合理使用化肥、农药 ;生活污水也要 集中处理达标 后排放。
4. 以水为反应物的化学方程式(两个化合反应中生成物的类别必须不同)
(1) 分解反应: 2H2O2H2↑+O2↑ 。
(2) 化合反应: CO2+H2OH2CO3 。
(3) 化合反应: CaO+H2OCa(OH)2(合理答案均可) 。
节约用水
水体
污染
工业
农业
生活
处理
合理
使用化肥、农药
集中处理达标
2H2O2H2↑+O2↑
CO2+H2OH2CO3
CaO+H2OCa(OH)2(合理答案均可)
5. 氢气的性质
(1) 氢气是一种 无色 、 无味 的气体, 难 溶于水,密度比空气 小 。
(2) 氢气具有可燃性,纯净的氢气能在空气中安静地燃烧,产生 淡蓝色 火焰,放出热量,生成水,反应的化学方程式为 2H2+O22H2O 。若氢气中混有一定量的空气或氧气,遇明火会发生 爆炸 ,因此点燃氢气前一定要 检验气体的纯度 。
(3) 氢气的验纯方法:用小试管收集一试管气体,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果发出尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯;如果响声很小,表示氢气较纯。
无色
无味
难
小
淡蓝
色
2H2+
O22H2O
爆
炸
检验气体的纯度
(4) 氢气具有还原性,氢气还原氧化铜的实验现象为 黑色粉末逐渐变成红色 、 试管口有小液滴生成 ,反应的化学方程式为 H2+CuOCu+H2O 。
黑色粉末逐渐变成
红色
试管口有小液滴生成
H2+
CuOCu+H2O
典型考题探究
考点一水的组成
1. (2022·黄冈)如图是教材中两个实验,下列有关说法错误的是( C )
A. 实验①点燃氢气之前要检验其纯度
B. 实验②中a、b两管上方生成气体的体积比约为2∶1
C. 两个实验中发生的反应都是分解反应
D. 两个实验均可证明水的组成
C
2. (2022·大庆)同学们在实验室模拟水厂净化工艺,将采集的黎明湖水净化成自来水,最终制成蒸馏水,实验流程如图甲所示:
请回答下列问题:
(1) 加入明矾的作用是 吸附水中悬浮颗粒,加速沉降 ,操作1所需的玻璃仪器有 玻璃棒、烧杯和漏斗 。
吸附水中悬浮颗粒,加速沉降
玻璃棒、烧杯和漏斗
考点二水的净化
(2) 操作2是利用活性炭吸附水中的杂质,除去异味。如图乙是活性炭净水器示意图,为了达到较好的净化效果,液体B应该从 b (填“a”或“b”)端通入。
(3) 通过操作