[第04讲]电解水实验及水的净化要素.docx

1．水的性质A．物理性质纯净的水是无色、无味的透明液体，在101kp时，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时密度最大，为1g/cm3。B．化学性质2．电解水的实验(五大实验之一)【实验装置】【实验步骤】利用上图所示装置，接通电源，观察电极上和试管内发生的现象，然后对两试管中的气体进行检验。【实验现象】通电后，电极上有气泡产生，通电一段时间后，两个试管内都汇集了一些气体，与电源正极相连的试管内的气体体积较小，与负极相连的试管内气体的体积较大，体积比约为1∶2。【气体的检验】对两支试管内的气体进行检验：试管乙中的气体可以使带火星的木条复燃，说明与电源正极相连的试管内的生成的气体是氧气；试管甲中的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色(有时可能发出“啪啪”的爆鸣声)，说明与电源负极相连的试管内生成的气体是氢气。【实验结论】水在通电的条件下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气化学性质说明水是由氢(H)、氧(O)两种元素组成的。【注意事项】电源为直流电源水中通常加入少量的氢氧化钠溶液或硫酸溶液，增强水的导电性【误差分析】实际试验结果往往出现生成的氢气的体积与氧气的体积之比大于2∶1的情况。原因：通常状况下，氢气难溶于水，氧气不易溶于水。3．氢气的性质：物理性质：氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体。化学性质：A．可燃性：纯净的氢气在空气中安静的燃烧，发出淡蓝色的火焰，放出热量。注：点燃氢气和氧气的混合气体(或氢气不纯)可能发生爆炸。所以点燃前应验纯。B．还原性1．关于水的组成的说法正确的是( ) A．水是由氢气和氧气组成的B．水是由氢元素和氧元素组成的C．水是由一个氧原子和两个氢原子构成的D．水是由一个氧元素和两个氢元素组成的2．如图所示表示通电分解水的简易装置。回答下列问题：⑴与A量筒中的电极相连接的是电池的极，B量筒中产生的气体是。⑵如果用VA和VB分别表示A量筒和B量筒中生成气体的体积，则VA∶VB约等于。⑶如果该实验中产生氧气32g，则生成氢气g。⑷在水槽中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是。⑸该实验能证明的结论是：①；②。3．右图是电解水的两种装置，回答下列问题：⑴装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是；⑵图中显示表明，实验(选填“未开始”或“已经进行了一段时间”)。⑶检验C试管内的气体的方法是：⑷检验D试管内的气体的方法是：4．如图所示，(I)是电解水的简易装置，(II)是电解水生成气体的体积与电解时间的关系图。试回答下列问题(甲试管中生成气体A，乙试管中生成气体B)：⑴图中C是电源的____极，D是电源的____极。⑵收集A气体的方法是________，这是因为_____________；收集B气体的方法是________，这是因为_______________。⑶电解进行到6min时，甲、乙两试管内排出水的体积比为_____。(Ⅰ)(Ⅱ)水的净化1．水的净化的一般方法A．沉淀：使一些颗粒较大的固体沉降，主要除去不溶于水的大颗粒物质B．吸附：常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而使之沉降。明矾是一种常用的净水剂，在水中形成胶状物，可对悬浮杂质进行吸附沉降，达到净水的目的，主要除去水中不溶性杂质。活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中悬浮物，也可吸附溶于水有异味或有颜色的物质，可除去水中不溶性和可溶性杂质C．过滤：除去水中不溶性杂质的方法D．蒸馏：除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可看成是纯净物【小结】以上几种净化水的方法能达到的目的见下表(“√”表示该净水过程可实现的项目；“×”表示该净水过程不可实现的项目) 2．过滤①所需仪器：铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒。②装置：③基本操作及注意事项④误差分析过滤后，滤液仍然浑浊可能的原因有哪些？滤纸破损；滤液边缘高于滤纸边缘；仪器不干净等。对仍浑浊的滤液应再过滤一次，直到澄清为止。经过净化后的水虽然变澄清了，但所得的水仍然不是纯水。要想得到净化程度很高的水可以使用蒸馏的操作。3．蒸馏蒸馏是通过给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，凝聚成液体的方法。在实验室可以制取蒸馏水，装置如下图：简易装置图如甲和图乙：注意：为防止加热时出现暴沸，事先加入几粒沸石或碎瓷片。简易装置中长导管的作用是冷凝；蒸馏烧瓶加热要垫上石棉网；冷凝水从下口进，上口出，使冷凝效果更好。4．硬水与软水定义：硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水鉴别方法：用肥皂水可区分软水和硬水，泡沫多的水为软水，泡沫少且出现较多浮渣的水为硬水硬水的软化：加热煮沸、蒸馏5．经典的自然水净化过程：1．原水(未作处理的水)中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，可用次氯酸杀死细菌。氯气溶于水时可生成次氯酸和盐酸，某水厂自来水的生产净化步骤如下：①可以除去大颗粒悬浮物杂质的步骤为(填编