中考化学总复习之专题三 水的净化及电解水-【敲重点】备战2020年中考化学一轮复习之核心考点透析(解析版).doc
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1、专题三 水的组成及净化重点突破 水的组成及净化1水的组成(1)物理性质:无色、无味、液态,1标准大气压下沸点是100,凝固点是0。4时密度为1 g/cm3,结冰后密度变小,体积变大。(2)化学性质:能电解 2H2O2H2+O2(化学方程式,下同)与光合作用与金属氧化物反应 CaO+H2O=Ca(OH)2 。与非金属氧化物反应 CO2+H2O=H2CO3 。(3)水的电解(如图):在直流电的作用下,电极上有气泡产生,正极上产生能使带火星的木条复燃的 氧气 ,负极上产生能燃烧的 氢气 ,体积比为 1:2 ,质量比为 8:1 。(4)水的电解实验应注意:水分解成氢气和氧气是分解反应,该反应发生的条件
2、为“通电”,实验中所用电源为直流电。为了增强水的导电性,可在水中加适量的稀硫酸或氢氧化钠,产物不变。若收集气体较少,当检验试管2中的气体时,可能只发出爆鸣声,而看不到蓝色火焰。(5)点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。因为当氢气中混有空气时,点燃混合气体就可能发生爆炸,氢气的爆炸极限为474.2(即空气中混有氢气的体积分数为474.2)。(6)验氢气纯度的方法为:用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近火焰,移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声,就表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到响声很小,才表明氢气已纯净。如果用向下排空气法收集氢气,经检验不纯而需要再检验时,应用拇指堵住试管口一会儿,再
3、收集氢气检验纯度,因为试管内氢气火焰可能没有熄灭,使发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。( 1 )做该实验时往往向水中加入少量氢氧化钠或硫酸钠,目的是增强水的导电性。( 2 )两电极上产生的气体可巧记为正氧负氢( 谐音“父亲” ),氢二氧一。( 3 )实验中正、负极收集到的气体体积比往往小于12,原因可能是氧气在水中的溶解度比氢气大;氧气的化学性质活泼,与电极发生了氧化反应。(7)水的合成:纯净的H2在空气中燃烧,产生 淡蓝色 火焰。在火焰上方罩一只干冷的烧杯,烧杯壁有 水珠,用手触摸烧杯发烫,说明反应生成了 水 ,并 放热 热,2、水的净化方法净化方法作用说明沉淀除去不溶性的颗粒物静置沉淀:利用
4、难溶物质的重力作用沉降于水底( 净化程度较低 )吸附沉淀:加明矾吸附水中的悬浮物,使之沉降过滤除去不溶性的固体杂质把不溶于水的固体物质与水进行分离吸附除去水中的色素和异味利用活性炭的 性除去异味和色素蒸馏除去可溶性杂质利用混合物的沸点不同进行分离( 净化程度最高 )杀菌、消毒除去水中的细菌、病毒一般利用物质的强氧化性进行杀菌、消毒( 1 )单一操作净化程度由低到高的顺序为沉淀过滤吸附蒸馏。( 2 )长期饮用蒸馏水不利于人体对所需矿物质的摄入,从而不利于人体健康。( 3 )自来水的净化过程中,杀菌、消毒属于化学变化,其他均属于物理变化。3.硬水和软水:含有较多钙镁化合物 的水叫做硬水, 较少钙镁
5、化合物 的水叫做软水。可通过加入肥皂水 ,观察产生泡沫和浮渣的多少来鉴别硬水与软水。其中泡沫多、浮渣少的是 软水,泡沫少、浮渣多的是硬水 。4.硬水软化:生活中常用煮沸 的方法降低水的硬度,实验室常用蒸馏 的方法降低水的硬度。5.爱护水资源( 1 )节约用水:提高水的利用效益。使用新技术、改革工艺和改变习惯等可以节约工农业和生活用水。如生活中做到“一水多用”。( 2 )防治水体污染:水污染的来源:工业“三废”的任意排放;生活污水的任意排放;农药、化肥的不合理使用等。水体污染的危害:破坏水生生态系统;影响工农业、渔业生产;危害人体健康等。防治水体污染的方法:应用新技术、新工艺减少污染的产生;工业
6、“三废”处理达标后再排放;生活污水处理达标后再排放;农业上提倡使用农家肥,合理使用农药、化肥。 基础练1如图是电解水实验的装置图,下列说法错误的是()A在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性B反应一段时间后,a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2:1C将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口,打开活塞,a管的气体使燃着的木条燃的更旺,b管的气体被点燃D由电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的【答案】C【解析】A、由于氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子,在水中加入少量氢氧化钠以增强导电,故A说法正确;B、由电解水的实验装置可知,反应一段时间后,a、b玻璃管中产生的气体体积比约为2:1,故B说法正
7、确;C、将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口,打开活塞,a管的气体较多是氢气,具有可燃性,气体被点燃,b管的气体较少,是氧气,具有助燃性,使燃着的木条燃的更旺,故C说法错误;D、电解水实验得出结论:水是由氢、氧两种元素组成的,故D说法正确。2学习化学以后,我们对水有了更全面的认识。下列说法错误的是()A水是一种氧化物B煮沸水可以降低水的硬度C电解水时在负极得到氢气D水由氢分子和氧分子构成【答案】D【解析】A、水是由氢、氧两种元素组成的,属于氧化物,故A正确;B、煮沸水可以降低水的硬度,是生活中常用的降低水硬度的方法,故B正确;C、电解水时在负极得到氢气,正极得到氧气,故C正确;D、水是由水分子
8、构成,不含有氢分子和氧分子。故D错误。3下列能证明水是由氢和氧两种元素组成的是()A水的净化B水的汽化C水的电解D水的蒸馏【答案】C【解析】A、水的净化除去水中的可溶性和不溶性的杂质,无法判断水的组成。B、水汽化是液态的水变为气态水的过程,发生物理变化,无法判断水的组成。C、水通电可以分解出氢气和氧气,正极产生氧气、负极产生氢气,二者气体体积之比为1:2;组成氢气的氢元素、氧气的氧元素都来自水,所以水是由氢、氧两种元素组成的。故C能判断水的组成。D、水的蒸馏是除去水中可溶的物质的操作,无法判断水的组成。4今年国庆假期,小兵从旅游地带回一瓶浑浊的山泉水,他在化学实验室模拟自来水厂的净水过程,最终
9、制成蒸馏水,流程如图所示:(1)操作的名称是 ,实验室进行该操作时玻璃棒的作用是 ,若经过操作后,所得液体C中仍有浑浊,写出一种可能的原因 ;(2)操作主要是除去一些异味和色素,应选用的物质是 ,该过程主要是; (填“物理”或“化学”)变化;(3)取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现有较多浮渣产生,说明是 (填“硬水”或“软水”),液体D经过操作得到的蒸馏水是 (填“纯净物”或“混合物”);(4)地球表面约有71%被水覆盖,但可供人类利用的淡水总量却不足1%,“节约用水,从我做起”请你写出一种生活中节约用水的做法 【答案】(1)过滤;引流;滤纸破损或漏斗内液面高于滤纸边缘或承接滤液
10、的仪器原本不干净;(2)活性炭;物理;(3)硬水;纯净物(4)洗菜水浇花等【解析】(1)由净水过程可知,操作是固液分开,名称是过滤,在过滤操作时玻璃棒的作用是引流,若经过过滤操作后,所得液体C中仍有浑浊,可能的原因较多,例如:滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、承接滤液的仪器原本不干净等;(2)由于活性炭有吸附性,在操作主要是除去一些异味和色素,应选用的物质是活性炭,该过程中没有新物质生成,主要是物理变化;(3)取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现有较多浮渣产生,说明是硬水,液体D经过操作得到的蒸馏水是由一种物质组成的,属于纯净物;(4)生活中节约用水的做法由很多,例如:淘米水浇花或
11、洗衣服的水拖地等 能力练5小明同学假期在家看电视台一档“家有妙招”栏日中介绍一种“活性炭软化水”的妙招。心里泛起了嘀咕:活性炭真的可以除去硬水中钙、镁离子而使硬水软化吗?于是他到学校实验室进行了如下一系列的探究。探究一:活性炭能否软化硬水他按节目中介绍的方法做了一个与“妙招”制作原理相同的简易的净水装置。【实验1】在两个体积相等的烧杯中,一个加入自来水。一个加经过简易净水器净化后的自来水,各20 mL,再分别加等体积的肥皂水,振荡,观察到的现象如下: 。【得出结论】用活性炭不能软化硬水。【评价与反思】在实验中一般可通过 来降低水的硬度,做此操作时要在烧瓶中加入几粒碎瓷片,目的是 ,日常生活中常
12、采用煮沸方法软化水。探究二:煮沸能否一定软化硬水【查阅资料】(1)水的硬度是水中所溶解的可溶性钙镁化合物引起的,硬水中所溶解的钙镁化合物可分为两类:钙、镁的碳酸氢盐,如Ca(HCO3)2等;钙、镁的硫酸盐或氯化物。如CaCl2等。一般所说水的硬度是由上述两类化合物引起的。请计算出CaCl2中钙元素化合价为 。(2)Ca(HCO3)2加热分解产生碳酸钙、水、二氧化碳等物质。碳酸钙难溶于水,请写出Ca(HCO3)2加热分解的反应的符号表达式 。【实验2】为方便研究他准备了碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液来代表两类不同的钙镁化合物。实验编号实验操作实验现象分别取5ml的碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试
13、管中,同时加热A试管中产生大量气泡,有沉淀产生,B试管无明显现象在上述实验后,分别滴加4滴肥皂水,振荡A试管中有大量的泡沫,B试管中泡沫较少【得出结论2】煮沸实际上只能降低 类所引起的水的硬度。【评价与反思2】小芳同学提出,上述实验不做也可以得出实验的结论,理由是 。【答案】探究一:两个烧杯中都出现大量浮渣、泡沫少;【评价与反思】蒸馏;防止加热时暴沸;探究二:(1)+2;(2)Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2;【得出结论2】钙、镁的碳酸氢盐;【评价与反思2】A试管中产生大量气泡,有沉淀产生,B试管无浑浊现象说明A中的钙、镁转化成沉淀析出,而B中没有。【解析】探究一:【实验1】由实验
14、结论可知,在两个体积相等的烧杯中,一个加入自来水。一个加经过简易净水器净化后的自来水,各20mL,再分别加等体积的肥皂水,振荡,观察现象如下:两个烧杯中都出现大量浮渣、泡沫少。故填:两个烧杯中都出现大量浮渣、泡沫少;【评价与反思】蒸馏可以除去水中的所有杂质,所以在实验室中常用蒸馏的方法将硬水软化,在蒸馏过程中为了防止液体暴沸,所以要在烧瓶中加入几粒碎瓷片或沸石;故填:蒸馏;防止加热时暴沸;探究二:(1)CaCl2中氯元素的化合价为1价,由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知,钙元素化合价为+2价;故填:+2;(2)Ca(HCO3)2加热分解产生碳酸钙、水、二氧化碳等物质,则Ca(HCO
15、3)2加热分解的反应的符号表达式为Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2;故填:Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2;【得出结论2】根据题中信息,A试管中有大量的泡沫,B试管中泡沫较少,说明加热后,A试管中水的硬度降低了,而B试管中水的硬度没有降低,因此煮沸实际上只能降低钙、镁的碳酸氢盐类所引起的水的硬度,故填:钙、镁的碳酸氢盐;【评价与反思2】A试管中产生大量气泡,有沉淀产生,B试管无浑浊现象说明A中的钙、镁转化成沉淀析出,而B中没有,因此验不做也可以得出实验的结论,故填:A试管中产生大量气泡,有沉淀产生,B试管无浑浊现象说明A中的钙、镁转化成沉淀析出,而B中没有。6.直饮水机
16、的水处理过程如图所示。(1)“可直接饮用水”属于 (填“混合物”或“纯净物”)。(2)炭罐的作用是 (填选项字母)。a过滤 b脱色除味 c消毒杀菌【答案】(1)混合物;(2)b。【解析】(1)“可直接饮用水”中含有水、可溶性矿物质等,属于混合物。(2)活性炭在水处理过程起到的作用是吸附水中的异味和色素;7自来水厂净水的主要操作流程如图所示,结合图示回答问题。(1)明矾常用作絮凝剂,是因为它与水反应生成氢氧化铝胶状物,氢氧化铝的化学式为 ;(2)进行过滤操作时,下列做法错误的是 ;A玻璃棒靠在滤纸任意一方B漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁C滤纸的边缘要高于漏斗口D液面要低于滤纸边缘(3)试剂M通常
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