第9講 水的組成及淨化

智能概述

電解水時，與電源負極相連的電極上産生的氣體具有可燃性，與電源正極相連的電極上産生的氣體具有助燃性，它們分别是氫氣與氧氣。電解水的實驗直接可以得到結論及通過有關數據計算可以得到以下結論：

①水是由氫、氧元素組成的；②水中氫氧元素的質量比為1:8；③水中氫氧元素的原子個數比為2:1

該實驗同時證明：化學變化中分子可分，原子不可分。

問題解決

例1右圖是電解水實驗的示意圖。

（1)由實驗現象可以确定A端接蓄電池 極;

(2)如果A極産生 氣10 mL，則B極上産生氣體的體積為 mL，如果該實驗中産生氧氣32 g，則生成氫氣 g：

(3)該實驗能證明的結論是:在化學反應裡 ：

例2下列各組物質按照單質、氧化物、混合物的順序排列的是（ ）A. 氮氣，氧氣，空氣 B. 石墨，熟石灰，生石灰C. 水銀，水，糖水 D. 冰，幹冰，冰醋酸

例3能證明晶瑩的礦泉水是混合物的實驗是

A用放大鏡或顯微鏡觀察 B将礦泉水通直流電

C把礦泉水滴在玻璃片上蒸發 D向礦泉水中滴加石蕊試液

例4從理論上看:時

，産生的氫氣和氧氣的體積比為2：1，但在實驗時同學們發現，反應開始時幾分鐘内産生的氣體體積之比大于2：1，反應一段時間後氣體體積比接近2：1,試分析原因，并簡要回答.

例5南水北調工程是人類有史以來規模最大的水利工程，總投資約為5000億元，工期15年．2006年3月2日在鄭州召開了南水北調中線工程水源地水污染防治工作座談會．（1）為防止南水北調變成污水北調，請你說出兩條具體措施．（2）生活污水的再利用，既能減少水污染，又能節約水．若生活污水中含有碎菜葉、魚鱗片、泥沙等固體雜質，可采用什麼方法除去這些雜質？（3）日常生活中，如果要對硬水進行軟化，一般可采用什麼方法？

刻意練習

1.下列關于如圖所示實驗的說法,正确的是（ ）A. 該反應為化合反應B. 試管1中的氣體是氫氣C. 試管1和試管2中氣體體積比為1:2D. 該實驗證明水是由氫氣和氧氣組成的

水與我們息息相關，下列關于水的認識正确的是（ ）A. 水電解産生氫氣和氧氣，說明水分子中含有氫分子和氧分子B. 物質溶解于水是都會放出熱量C. 利用活性炭吸附水中的雜質可以使水軟化D. 使用無磷洗衣粉有利于防止水體富營養化

許多物質的名稱中含有"水"."水"通常有三種含義：①表示水這種物質；②表示物質處于液态；③表示水溶液.下列物質名稱中的"水"不屬于以上三種含義的是（ ） A. 重水 B. 氨水 C. 水銀 D. 水晶

水是生命之源，下列有關水的說法錯誤的是（ ）A. 水是一種重要的溶劑 B. 用肥皂水可以區分硬水和軟水C. 生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度 D. 通過過濾可以除去水中所有的雜質

5.對下列實驗指定容器中的水，解釋有誤的是

污水處理的主要方法有：①中和法；②化學沉澱法；③氧化還原法；④過濾法.其中屬于化學方法的有（ ）A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①②③④

7.概念在邏輯上存在如下圖所示關系，對下列概念間的關系說法正确的是（）

A.純淨物與混合物屬于包含關系 B.化合物與氧化物屬于包含關系

C.單質與化合物屬于交叉關系 D.化合物與氧化物屬于并列關系

自來水廠淨水過程示意圖為：天然水加膠凝劑→沉降→過濾→吸附→消毒、殺菌→自來水，其中常用的吸附劑是（ ） A. 氯氣 B. 活性炭 C. 明礬 D. 漂白粉

過氧化氫（H2O2）是常見的過氧化物，下列物質也屬于過氧化物的是（ ） A. MnO2 B. CaO2 C. NO2 D. SiO2

10.現有①空氣;②液氧;③四氧化三鐵;④冰水;⑤食鹽水;⑥過氧化氫加人催化劑制氧氣後，試管中的剩餘物;⑦高錳酸鉀.

其中屬于混合物的有 ，屬于單質的有 ，

屬于化合物的有_;屬于氧化物的有 .(用序号填空)

自來水消毒過程中常會發生如下化學反應，其反應的微觀過程可用如圖表示：（"O"表示氧原子，"●"表示氫原子，""表示氯原子）

（1）上述圖中所出現的物質中，共有______種含有氧元素的化合物．（2）從圖中我們可知，在化學反應中，反應前後______個數不變．（3）圖二所示化學反應屬于四種基本反應類型中的______反應．

某自來水廠用源水處理成自來水的流程如下：

（1）加入活性炭的作用是______；在鄉村沒有活性炭，常加入______來淨水．（2）實驗室中，靜置、吸附、過濾、蒸餾等操作中可以降低水硬度的是______．（3）若該地區源水中含有較多的MgCl2，請寫出在源水處理流程中加入CaO時有關化學方程式：①______；②______．

13.為了測定水的組成選用下列裝置回答問題：(氫氣用鹽酸和鋅制得)

(1)為準确測定水的組成，為防止雜質幹擾，正确的連接順序為：己→___→丙；

(2)乙裝置的作用是___.

(3)若測得丁裝置中樣品在實驗前後減少6.4克,乙裝置中藥品增加了7.2克,丙裝置增加了3.6克,根據此可求出水中H、O質量比為(隻寫計算式)___.

(4)實驗結束後,若丁處仍有黑色固體,這對實驗的結果的影響是___(填"氧的質量偏大"、"氫的質量偏大"、"無影響")；

(5)裝置中的丙能否省去? 為什麼?

14.水是一種極其重要的自然資源，沒有水就沒有生機勃勃的地球.

(1）學習水的相關知識後，同學們知道了長期飲用硬水會對健康有害.請用序号填空:

①下列方法中，能鑒别井水是否為硬水的是 .

A.過濾B.煮沸C.吸附D.加肥皂水

②家庭生活中常用來降低井水的硬度的方法是 .

③小明同學發現自家蓄水池中的水常常有些異味，可采用 的方法除去水的異味.

(2)我國的水資源總量居世界第六位，但人均水量低于世界的平均水平，為保護有限的水資源，請你列舉一例生活中節約用水的具體做法:

(3)下圖甲是小明同學和夥伴們自己動手制作的電解水裝置:用大塑料瓶截去瓶底，留瓶口一段約8 cm—10 cm，瓶口配一膠塞由裡向外塞緊，并用鍍鉻曲别針伸直插人膠塞，做成電極，鍍鉻曲别針的上方分别用兩隻容積相同、密封性較好的針筒收集氣體.由塞子露頭處連接導線.試回答：

①由圖可知B端為電源(填"正"或"負") 極.

②與A端相連的針筒内收集的氣體是 .

③乙圖是課本中水的電解實驗裝置.與課本中電解水的裝置相比，小明同學設計的甲裝置的優點是

15.2007年12月，我國南方部分地區遭遇了罕見的雪災。請回答：

在抗擊冰雪的過程中，除機械鏟雪，融雪劑發揮了巨大的作用。氯化鈉等物質可用作融雪劑的主要原因是什麼?空氣中的液态水變成了雪花，其分子間隔有何變化。

(2)在缺水地區,融化的雪是品質很好的淡水資源,但其中常含有一些雜質。若要将其淨化成生活用水,可采用哪些方法?(答出兩種即可)

(3)科學家認為，在全球變暖的大背景下，容易頻發雪災、海嘯等極端天氣氣候事件。造成全球變暖的氣體主要有哪些?哪些措施有助于減緩"溫室效應"?

16.我國規定飲用水的硬度不能超過25度。硬度的表示方法是：将水中的Ca2 和Mg2 都看成Ca2 ，并将其折算成CaO的質量。通常把1L水中含有10mgCaO稱為1度，1L水中含有20mgCaO即為2度；依此類推.8度以上為硬水，8度以下為軟水。

(1)自然界的水中都溶有一定量的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2,它們在受熱時分别分解成CaCO3和Mg(OH)2，這兩種白色固體在容器内壁上積澱，即形成水垢。請用化學方程式表示鍋爐或水壺裡水垢的形成過程。

在日常生活中,如何用簡便的方法确定某水樣是硬水還是軟水(寫出主要操作、現象、結論)?

取某水樣10mL,經實驗測定,其中含Ca2 0.001g,含Mg2 0.00048g，試通過計算回答：該水樣從硬度角度看，是否符合飲用水标準?

17.如表為我國《生活飲用水國家标準》的部分内容，請回答下列問題。

(1)測得某地區合格飲用水的pH=6.6,通常是因為水中有一種常見弱酸是 (填化學式).

(2)生活飲用水中的鋁元素以鋁離子形式存在，則3個鋁離子表示為 ，鐵元素以硫酸鐵形式存在，硫酸鐵的化學式為 .

(3)天然水中含有許多雜質，可利用吸附、沉澱、過濾和蒸餾等方法淨化，其中淨化程度最高的方法是

(4)天然水的硬度較大時,煮沸後飲用是降低硬度的方法之一,其化學原理是Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2加熱後發生反應生成了水垢。因而水垢的主要成分有2種,請寫出用醋酸(用HAc代表醋酸,醋酸在水溶液中解離出H 和醋酸根離子Ac−)除去水垢的其中一個反應的化學方程式 .

(5)1升合格的生活飲用水中,均以CaCO3計算硬度，則鈣元素的含量應不超過___mg.

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