自然界中的水
〖知识要点〗
一、水在自然界中的分布
地球表面大约3/4被水覆盖,但地球上可以直接利用的淡水不到总水量的1%,且分布不均匀,要合理用水,节约用水。 二、水的用途
1、工业上,发电、化工原料、溶解某些物质 2、农业上,灌溉等消耗水量较大
3、生命体,人和动物生存(水是生命产生、存在、发育和繁殖的基本前提) 三、电解水实验 1、实验现象:
①通电后,两极上都有气泡产生;
②与电流正极相连的试管内产生气体体积小,与电源负极相连的试管内气体体积大,体积比大约为1:2 2、产物检验:
①正极产生的气体使带火星的木条复燃,证明是氧气
②负极产生的气体点燃能燃烧(或有爆鸣声),产生淡蓝色火焰,证明是氢气 3、实验结论:
①水是由氢元素和氧元素组成的,是一种氧化物;
②验证了“在化学反应中分子可分成原子,而原子却不能再分”的结论。 注意:
(1)实验前加少量硫酸或氢氧化钠是增强水的导电性;
(2)实验开始时,产生的氧气和氢气的体积比小于1:2,是因为氢气难溶于水,氧气不易溶于水,开始产生的氧气有部分溶于水,实验时间越长,其比值越接近1:2。 四、水的净化
自然界中的水常含有杂质和细菌,不宜直接饮用,工业用水对水质的不同要求,需对水进行净化处理,净化方法常采用吸附、沉淀、过滤、蒸馏、杀菌等净化方法。
1、吸附:常用明矾、活性炭,明矾溶于水形成胶状物,吸附于水中,悬浮物沉淀到水底;活性炭不但可以吸附水中悬浮物,还可以吸附溶于水中有异味的物质或色素。 2、沉淀:水中悬浮物被吸附后形成密度较大的颗粒,从而使杂质沉降。 3、过滤:除去水中不溶性的杂质。
4、蒸馏:除去可溶性杂质的方法,例如水中含有可溶性的钙、镁离子,其原理是利用蒸发的方法使水和杂质分离,净化程度较高,得到的蒸馏水一般可看做纯净物。
5、杀菌:水中含有细菌、病毒,可放入适量的药物进行杀菌、消毒,如漂白粉,氯气以及新型消毒剂 注意:
上述各净化水的方法根据水质不同,可综合使用,效果更好。 五、过滤的有关知识
1、主要步骤:①制过滤器具 ②固定烧杯和过滤器 ③过滤操作 2、过滤操作的要点:一贴、二低、三靠
一贴:滤纸要紧贴在漏斗内壁上,中间不要留有气泡; 二低:液面要低于滤纸边缘,滤纸边缘低于漏斗边缘;
三靠:玻璃棒要紧靠过滤器中三层滤纸一边,盛混合液的烧杯口紧靠在玻璃棒上,漏斗的下端管口要紧靠在承接滤液的烧杯内壁上。 六、蒸发的有关知识
1、玻璃棒的作用:使受热均匀,防止局部温度过高造成液滴飞溅; 2、一般当剩余少量液体时,停止加热,利用余热蒸干; 3、取用蒸发器一般用坩埚钳,不能用手拿。 七、水体污染源及带来的危害 1、水体污染源主要有以下几点
等。
(1)工业废水、废渣的任意排放;(2)生活污水的任意排放;(3)农业上化肥、农药的不科学使用;(4)石油、重金属离子对水体的污染。 2、危害
(1)工业废水及农药含有毒物质影响人类和水生植物生长,危害人类健康;
(2)含磷洗涤剂、化肥及生活污水,含有大量的植物营养物质,大量排放,引起水的富营养化;
(3)石油泄露,在海面形成油膜,阻止氧气溶于水,使海水中缺氧同时影响植物光合作用。 八、水体污染的防治措施
1、革新技术和工艺,在工业生产中减少甚至消除水体污染物的产生,这是“绿色化学”的核心,就是从源头上消除污染。
2、推广生态农业,科学使用高效低毒的农药、化肥,是生产绿色食品的基础, 3、生产推广使用无磷洗涤剂,避免水体“富营养化”带来的危害。 4、对污水集中处理,达标排放。 〖典例引路〗
例1、下列关于水的叙述,正确的是( ) A:水是取之不尽,用之不竭的自然资源; B:水是一种有限的宝贵资源,必须保护水资源; C:人类需要的淡水可通过海水蒸馏来补充; D:雨水是天然蒸馏水,所以是纯净物。
分析:水资源的短缺和水被污染的问题日益突出,必须对水有正确的认识,虽然地球上水很多,但可供人类利用的淡水却不到总水量的1%,必须节约用水和保护水资源,海水蒸馏,消耗大量的电能,所以不可取,雨水中含有空气中的一些物质,是混合物。 答案:B
例2、从卫生,健康的角度考虑选用的饮用水是( ) A:自来水 B:矿泉水 C:蒸馏水 D:纯净水
分析:作为生活用水,首先要求对人体健康无害而有益,不含病菌,病毒或有毒物质,而且含有对人体有益的成分,饮用水并非越纯越好,长期饮用,对人体无益。 答案:B
例3、水由于受到有机物污染而造成富营养化,使水中鱼类大批死亡,鱼类死亡是因为( ) A:藻类大量繁殖,抢走了鱼类的营养 B:水中缺氧,窒息而死, C:水中有毒的重金属含量过 D:水中氧气过多。
分析:水体的“富营养化”是指向水中排放了大量的含有N、P等植物营养元素的污水,使水中藻类植物大量繁殖,造成水中缺氧,从而使水中鱼类大量死亡。 答案:B
例4、水是人类生活中不可缺少的物质,日常生活中人们常喝纯净水,市场上出售的纯净水有一些是蒸馏水,对于这一类纯净水的下列说法正确的是( ) A:它能够导电;
B:它是纯天然饮品,不含任何化学物质; C:它含有人体所需的矿物质和多种微量元素; D:它清洁纯净,但长期饮用对健康无益。
分析:纯净水是经过多次处理含杂质极少的水,因而不能导电也不含对人类有益的矿物质,纯净水并非天然饮品,本身就是一种化学物质。 答案:D
例5、小兰通过学习电解水实验知道,电解水时生成氢气和氧气的体积比为2:1,但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2:1,针对这一发现,你认为下列作法中不可取的是( ) A:反复多次实验查找原因;
B:实验所得数据与理论值相差不多,可以认为实验已经成功; C:大胆提出假设,氧气比氢气易溶于水; D:查找实验装置是否漏气。
分析:电解水实验理论上可得H2与O2的体积比为2:1但实验过程中往往由于装置不严密等导致体积比大于2:1,可以反复实验查找原因,在实验装置和操作准确无误的条件下H2与O2
的体积比仍大于2:1,是由于氧气比氢气易溶于水造成的,因而在实验过程中要养成严谨的科学态度。 答案:B
例6、原水(未做处理的水)中含有泥沙,悬浮物和细菌等杂质可用次氯酸(HClO)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 (填编号) (2)能消毒杀菌的步骤为 (填编号)
分析:本题综合考查了水的人工净化方法和步骤,在人工净化过程中各步的作用:明矾是一种净水剂,其溶于水后形成胶状物,可以吸附水中悬浮杂质而沉降;沉淀是水中大颗粒物质由于密度较大而沉降到底部的过程;过滤是除去水中悬浮的固体物质。通入氯气可生成次氯酸起到杀菌消毒的作用。
答案:(1)ABC (2)D
例7、水在直流电的条件下会分解生成 和 (如图是实验的简易装置),
由实验现象可以确定A连接电池 极;若A试管得到10mL气体,则B试管得到 mL气体,因为通电时与电源负极相连的试管内得到 与电源正极相连的试管内得到 ,两气体体积比为 ,质量比是 , 极生成的气体能使带火星的木条复燃, 极生成的气体可以燃烧,呈 色火焰,该实验说明此物质是由 组成的,此实验的化学表达式为 该反应的类型属于 。
分析:解答本题的关键是观察两试管内气体体积,产生气体体积较多的试管A是H2,A连接电池的负极,且O2 与H2的体积比这1:2,可以计算出O2的体积。
答案:氢气、氧气、负、5、氢气、氧气、2:1、1:8、正、负、淡蓝色、氢元素和氧元素、
、分解反应。