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  4. 水的净化电解水实验硬水和软水水的性质和用途

水是重要的资源,我们需要了解水、认识水。下列说法错误的是[]A水是最常用的溶剂B.电解水时加入氢氧化钠,是为了增强水的导电性C.肥皂水能区分硬水和软水D.海水中加入明矾

一、题文

水是重要的资源,我们需要了解水、认识水。下列说法错误的是
[     ]
A 水是最常用的溶剂
B.电解水时加入氢氧化钠,是为了增强水的导电性
C.肥皂水能区分硬水和软水
D.海水中加入明矾可以使其变成淡水

考点提示:水的净化,电解水实验,硬水和软水,水的性质和用途

二、答案

D

三、考点梳理

知名教师分析,《水是重要的资源,我们需要了解水、认识水。下列说法错误的是[]A水是最常用的溶剂B.电解水时加入氢氧化钠,是为了增强水的导电性C.肥皂水能区分硬水和软水D.海水中加入明矾》这道题主要考你对 水的净化电解水实验硬水和软水水的性质和用途 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:水的净化,电解水实验,硬水和软水,水的性质和用途

考点名称:水的净化
  • 定义:
    清除水中不好的或不需要的杂质,使水达到纯净的程度。
  • 四种净化水的方法,原理,作用:

    净化水的方法原理作用
    沉淀食难溶性的杂质沉淀下来,并与水分层使难溶性大颗粒沉降或加入明矾,形成的胶状物吸附杂质沉降
    过滤把液体与难溶于液体的固体物质分离除去难溶性杂质
    吸附利用物质的吸附作用,吸附水中一些难溶性杂质,臭味和色素除去难溶性杂质,部分可溶性杂质,臭味和色素
    蒸馏通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水除去可溶性杂质,使硬水软化

  • 水净化的方法:
    吸附,沉淀,过滤,蒸馏,杀菌

    吸附:常用明矾和活性炭,明矾溶于水后形成胶状物吸附水中的悬浮物,
    活性炭不仅可以吸附水中的悬浮物,还可以吸附在水中有异味的物质和色素
    沉淀:水中悬浮物别吸附后形成密度大的颗粒,从而使杂质沉淀
    过滤:除去水中不溶性的杂质
    蒸馏:除去可溶性杂质的方法
    杀菌:常用杀毒剂:漂白粉,氯气以及新型消毒剂二氧化氯等

    吸附、沉淀、过滤和蒸馏中单一操作净化程度较高的是蒸馏。综合运用时,按吸附→沉淀→过滤→蒸馏的顺序操作净化效果更好

    加絮凝剂(明矾)与活性炭净水的比较:
    净化水的方法原理能除去的杂质
    明矾净水明研溶于水后形成胶状物质,对杂质进行吸附,将微小颗粒吸附在一起形成大的固体颗粒而沉阵下来 不溶于水的微小固体颗粒
    活性炭净水利用内部疏松多孔的结构来吸附水中的微小颗粒和一些可溶于水的杂质不溶于水的微小固体颗粒和部分能溶于水的杂质以及气味,颜色等
  • 自来水厂净化水的过程图及步骤
    1、净化过程图
     

    2、自来水净化步骤
    ①从水库中取水。
    ②加絮凝剂(主要是明矾),使悬浮的小颗粒状杂质被吸附凝聚。
    ③在反应沉淀池中沉降分离,使水澄清
    ④将沉淀池中流出的较澄清的水通入过滤池中,进一步除去不溶性杂质。
    ⑤再将水引人活性炭吸附池中,除去水中的臭味和残留的颗粒较小的不溶性杂质。
    ⑥细菌消毒(常用通入氯气的办法)。它是一个化学变化过程,因为除去病菌的过程.就是把病菌变成其他物质的过程。
    ⑦杀菌后的水就是洁净、可以饮用的自来水,通过配水泵供给用户,但水中仍然含有可以溶于水的一些杂质,所以还是混合物。
考点名称:电解水实验
  • 电解原理

           电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中,然后接上电源,使电流通过液体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极),阴离子移到带正电的电极(阳极),化合物分为二极。

    电解过程

           用电使化合物分解的过程就叫电解过程。
           水(H2O)被电解生成电解水。电流通过水(H2O)时,氢气在阴极形成,氧气则在阳极形成。带正电荷的离子向阴极移动,溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠……带正电荷的离子,便在阴极形成,就是我们所喝的碱性水;而带负电的离子,在阴极生成。
  • 电解水实验:

    1.实验装置图:


    2.表达式:
    氢气+氧气
    2H2O2H2↑+O2

    3.实验现象:
    (1)通电后两电极上都有气泡产生;
    (2)与电源正极相连接的一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少,
    接负极一端玻璃管中气体的体积是接正极一端玻璃管内气体体积的2倍。

    4.产物检验
    (1)正极一端的气体能使带火星的木条复燃,证明气体是氧气。
    (2)负极一端的气体能燃烧,并看到微弱的淡蓝色火焰(或听到爆鸣声),
    证明气体是氢气。

    5.实验结论:
    (1)水是由氢元素和氧元素组成的。
    (2)1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
    (3)化学变化中,分子可以再分,原子不可以再分。

    6.注意事项:
    (1)实验前在水中加入少量的氢氧化钠或者稀硫酸,可增强水的导电性,
    加快反应速率。
    (2)实验开始时产生的氧气和氢气的体积会小于1:2,是因为氢气难溶于水,
    氧气不易溶于水,开始产生的氧气有一部分溶于水,实验时间越长,
    其比值越接近1:2。
  • 电解水记忆口诀:

    水中通入直流电,正氧负氢会出现;氢二氧一体积比,任何时候都不变。
考点名称:硬水和软水
  • 定义:
    硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
    软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

    水的硬度:

    水的硬度常用一种规定的标准来衡量,这个标准是:把1L水里含10mgCaO(或相当于10mgCaO)称为1度。
  • 硬水和软水的检验:
    (1)用肥皂水来检验硬水和软水,把肥皂水滴在水里搅拌,产生泡沫多的是软水,产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水

    (2)用加热煮沸的方法检验硬水和软水。水加热煮沸时,有较多沉淀的是硬水,不产生沉淀或者产生沉淀较少的是软水。

    硬水的软化:
    就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。

    硬水软化的方法:生活中常用煮沸法,工业上常用离子交换法和药剂软化法,实验室常用蒸馏法,蒸馏法是净化程度较高的水,蒸馏时应注意以下几点:

    ①蒸馏瓶中的液体不能超过其容积的2/3.
    ②加热时,应在烧瓶中放几粒沸石(或碎瓷片)。
    ③装置气密性良好
    ④水银温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近。
  • 使用硬水造成的危害:
    饮用水中含有微量的钙、镁成分,对人体健康是有益的。但是,水中含太多的钙、镁成分,对生活和生产都有危害。
    ①用硬水洗涤,不仅浪费肥皂,而且会在织物上积有肥皂跟钙、镁反应后生成的沉淀,不容易洗干净,还会使纤维变脆、易断。
    ②硬水有苦涩味,长期饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱,出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
    ③锅炉用水硬度太大,会产生水垢,这会大大降低锅炉的导热能力,造成燃料的浪费。另外,当水垢爆裂脱落时,会造成炉壁局部受热不均,易引起锅炉爆炸。

    离子交换法:
    离子交换法是工业生产软化水的重要方法之一。离子交换法的原理:离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团(一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子),当含钙、镁离子较高的硬水经过离子交换树脂时,离子交换树脂即可以释放出钠离子,其功能基团与钙、镁离子结合。这样水中的钙、镁离子含量下降,水的硬度降低,硬水即可被软化为软水。离子交换法的流程为:工作(即交换)、反洗、再生、清洗四个过程。
考点名称:水的性质和用途
  • 水(化学式:H?O)
          是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水,包括天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等),人工制水(通过化学反应使氢氧原子结合得到水)。水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。
  • 水的物理性质和化学性质:
    1.水的物理性质:通常情况下,水是无色,无味的透明液体,4℃时水的密度是1g/cm3
    在标况下,水的沸点是100℃,水的凝固点是0℃。水结冰时体积膨胀,所以冰的密度比水小,能浮在水面上。

    2.水的化学性质
    (1)在通电条件下能分解:

    (2)与某些非金属氧化物反应生成酸
    SO2+H2O==H2SO3
    SO3+H2O==H2SO4
    CO2+H2O==H2CO3

    (3)与某些金属氧化物反应生成碱
    CaO+H2O==Ca(OH)2
    H2O+Na2O==2NaOH
    H2O+K2O==2KOH

    (4)与某些非金属单质反应
    H2O(g)+CH2+CO

    (5)与活泼的金属反应
    2Na+2H2O=2NaOH+H2
    2K+2H2O=2KOH+H2

    (6)植物以水和二氧化碳为原料进行光合作用
    CO2+H2O有机物+O2

    (7)水能参与金属的锈蚀反应,如铁生锈,铜生锈的过程都需要氧气。

    水的用途:
    (1)生活用水:洗脸、刷牙、洗澡、做饭等
    (2)农业用水:灌溉庄稼、稀释农药等
    (3)工业用水:冷却、洗涤、制造、加工等
    (4)动植物的生命活动离不开水,成人每天平均需要补充2.5升左右的水。
    (5)在实验室:①溶解物质配成溶液(水为常见的容积)②洗涤仪器③用作试剂④用排水法收集气体。
  • 易错点:
    天然水一般不是纯水,蒸馏水一般为纯净的水。海水,江水,地下水,池塘中的水都是溶解了矿物质的溶液,自来水也不是纯水。

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