PP喷淋塔 水的组成与净化(基础)知识讲解

2020-09-01 03:05:52 55

【要点梳理】

要点一、水的电解实验

1.实验装置:

2.实验现象:(1)电极上均有气泡产生;(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。3.气体验证:(1)a中气体点燃火焰呈蓝色(若气体量少,可能有爆鸣声),证明是氢气;

(2)b中气体能使带火星的木条复燃,证明是氧气。4.实验结论:水在直流电的作用下,发生了分解反应,生成了氢气和氧气。水

氢气+氧气H2O H2 O2 从上面的实验和发生的化学反应可以说明,水是由氢元素和氧元素组成的。【要点诠释】1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。

2.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为2:1,但由于氧气比氢气在水中溶解的量多,所以实验中氢气与氧气的体积比往往大于2:1。

要点二、氢气

1.物理性质:氢气是一种无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小(最轻的气体)。2.化学性质:纯净的氢气在空气中安静地燃烧活性炭吸附池,产生淡蓝色火焰,放出大量热,生成水。

氢气+氧气

H

2

O

2

H

2

O

3.检验氢气的纯度:

(1)验纯的原因:如果氢气不纯,当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。

(2)验纯的方法:如图所示,收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯,需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净。

【要点诠释】1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时,要用拇指按住试管口一会,否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭,有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。2.点燃任何可燃性气体(如氢气、一氧化碳等)之前都要检验气体的纯度,以防止发生爆炸。3.氢气是理想的能源(氢气燃烧放热多,燃烧产物不污染环境)。当前发展氢能源所面临的主要问题有:高效、经济的制氢方法;贮存、运输氢气的安全问题等。

要点三、单质和化合物

1.单质:由同种元素组成的纯净物叫做单质,如氧气、氮气、铁、铜等。

2.化合物:由不同种元素组成的纯净物叫做化合物,如水、二氧化碳、高锰酸钾、氧化铁等。

3.氧化物:由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素的叫做氧化物,如二氧化碳等。

4.单质、化合物和氧化物的比较:

【要点诠释】

“氧化物”与“含氧化合物”不一样,后者包含着前者。化合物中只要含有氧元素,就是含氧化合物,如高锰酸钾属于“含氧化合物”但不属于“氧化物”。

要点四、水的净化

1.自来水的净化过程:

自来水的生产过程可分为以下几个步骤:(1)先加入絮凝剂,使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚,然后在沉淀池中沉降分离;(2)使沉淀池里较澄清的水,经过滤池和活性炭吸附,得到更清的滤后水;(3)在滤后水中通入适量氯气(或二氧化氯 )进行消毒灭菌后,得到较纯净的自来水(自来水属于混合物)。

2.纯水与天然水的区别:纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质,因此常呈浑浊。3.明矾的净水作用:明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质,该物质具有很强的吸附能力,能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。

4.活性炭的净水作用:活性炭具有疏松多孔的结构,能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。

【要点诠释】

在净化水的方法中,净化程度由低到高的顺序依次为:静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。

要点五、过滤和蒸馏1.过滤:把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。(1)过滤器的准备(如图甲):取一张圆形滤纸,对折两次,然后打开,使滤纸成为圆锥形(一边是一层滤纸,另一边是三层滤纸),放入漏斗内,使之紧帖漏斗壁,用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。

甲乙

(2)安装过滤器(如图乙):使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。

(3)过滤操作:将浑浊的液体混合均匀后,沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。

2.蒸馏:给液体加热,使它变为蒸气,再使蒸气冷却,冷凝成液体,这种方法叫蒸馏。

蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来,也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来,达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。蒸馏装置如图所示:

【要点诠释】

过滤的操作要点是“一贴,二低,三靠”:一贴:制作过滤器时,滤纸要紧贴漏斗内壁(中间不要留有气泡,否则会影响过滤速度)。二低:(1)滤纸边缘低于漏斗边缘;(2)过滤器中液面低于滤纸边缘(否则,液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下活性炭吸附,达不到过滤的目的)。

三靠:(1)盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒,使液体沿玻璃棒流入过滤器;(2)玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边,以免弄破滤纸;(3)漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁,使滤液沿烧杯壁流下(否则滤液会向四周飞溅,而且影响过滤的速度)。

要点六、硬水和软水

1.硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。

2.软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。3.硬水的危害:硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉)有危害外,长期饮用硬度很高的水,对人体的健康也有不利的影响。

4.硬水软化的方法: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得到蒸馏水以降低水的硬度,在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。【要点诠释】硬水和软水的区别方法:在水中滴加肥皂水,搅拌,产生泡沫较多的是软水,泡沫较少或有浮渣出现的是硬水。

要点七、爱护水资源

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