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1、水的組成和凈化
一、保護水資源
地球的水資源
雖然地球上水資源豐富,但可供人類直接利用的淡水資源卻很少。隨著社會的發(fā)展,一方面人類生活用水量不斷增加,另一方面,未經(jīng)處理的廢水,廢物及生活污水的排放,農(nóng)藥化肥的不合理使用對水體的污染,導致水資源的短缺。不但影響人類的生活生產(chǎn),而且還會造成植物大面積枯死,土地沙漠化等環(huán)境問題。
1. 水體污染與防治
水體污染
水體防治
工業(yè)污染
工業(yè)廢水,廢渣的任意排放,如工業(yè)廢水,電廠熱水,礦山排水等
通過采用新技術(shù),新工藝減少污染物的產(chǎn)生,工業(yè)廢水必須經(jīng)處理合格后排放
農(nóng)業(yè)污染
農(nóng)業(yè)上不合理的使用農(nóng)藥和化肥,如農(nóng)業(yè)排水,畜牧場排水
2、等
提倡使用農(nóng)家肥,合理使用化肥和農(nóng)藥
生活污染
城市生活污水,使用含磷洗衣粉等
生活污水集中處理后排放,禁止使用含磷洗滌劑等
二、水的凈化
1. 生活用水的凈化流程
(1) 加絮凝劑:通常使用明礬,其原理是明礬溶于水后生成一種叫氫氧化鋁的膠狀物,它具有較強的吸附作用,能吸附水中的懸浮雜質(zhì),達到凈水的目的。
(2) 沉降:不溶物自然沉淀。
(3) 活性炭吸附:吸附除去水中的臭味和殘留的少量不溶性雜質(zhì)。
(4) 投藥消毒:殺滅水中的細菌、病毒。
注意:吸附、沉淀、過濾是工業(yè)中常用的方法,也是化學實驗中分離混合物的常用方法
2. 過濾操作
(1) 過濾操作的準備:
3、取一張圓形濾紙,對折兩次,然后打開,使濾紙成為圓錐形(一邊為一層濾紙,另一邊為三層濾紙),放入漏斗內(nèi),使之緊貼漏斗內(nèi)壁,用少量水潤濕濾紙,使濾紙和漏斗內(nèi)壁之間不能留有氣泡。
【說明】濾紙不用水潤濕無法緊貼漏斗內(nèi)壁,濾紙與漏斗內(nèi)壁之間有氣泡會影響過濾速度,如果發(fā)現(xiàn)有氣泡,應(yīng)使用玻璃棒輕輕趕走氣泡。
(2) 安裝過濾器:要使漏斗的下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁。使濾液沿燒杯內(nèi)壁流下,以免液滴飛濺。
(3) 過濾操作:
①先將玻璃棒輕輕斜靠在三層濾紙?zhí)帲?
②取渾濁的水沿玻璃棒慢慢地倒入漏斗內(nèi),燒杯口緊靠在玻璃棒上;
③液面始終低于濾紙的邊緣。
(4) 過濾操作的要點歸納:“一貼、二低、三靠”
4、“一貼”指制作過濾器時,濾紙要緊貼漏斗內(nèi)壁,中間不留氣泡。
“二低”指液面低于濾紙邊緣,濾紙低于漏斗口。
“三靠”指盛待過濾液體的燒杯口緊靠玻璃棒,玻璃棒輕靠在三層濾紙?zhí)?,漏斗的下端管口緊靠在燒杯內(nèi)壁上。
【思考】如圖所示,過濾時玻璃棒起到了什么作用?
【答案】玻璃棒起引流的作用。
(1) 過濾的應(yīng)用:
過濾法是混合物分離的方法之一,適用于固體與液體的分離,也適用于兩種固體的分離(必須滿足一種固體易溶于水,另一種固體難溶于水),過濾法是混合物分離常用的一種物理方法。
注意:若用活性炭做過濾體不僅可以濾去不溶性物質(zhì)還可以吸附一些溶解的雜質(zhì),除去臭味。
3. 水的分類
【思考】上
5、述操作只能除去難溶性雜質(zhì),如何才能水中除去可溶性雜質(zhì)?
(1) 硬水:含較多可溶性鈣、鎂化合物的水。
軟水:不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。
(2) 區(qū)分:用肥皂水即可區(qū)分。把肥皂水分別倒入盛有硬水和軟水的燒杯中,產(chǎn)生泡沫較多的是軟水,
易起浮渣的是硬水。
(3) 硬水軟化:生活 中我們可以通過煮沸來降低水的硬度,實驗室中我們常采用蒸餾的方法。
一、 水的組成
1. 最輕的氣體——氫氣
(1) 物理性質(zhì)
通常情況下,無色、無味,難溶于水,熔沸點都很低,是最輕的氣體。
(2) 化學性質(zhì)
①可燃性:純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰(玻璃導管尖嘴處的火焰呈黃色,
6、是由于玻璃中鈉元素的影響),放出大量的熱:2H2+O22H2O。
②氫氣的爆炸
氫氣混有一定量的空氣或氧氣點燃時會爆炸(這是因為純凈的氫氣燃燒時,氫氣只在導管口跟氧氣接觸并發(fā)生反應(yīng),氫氣少,氧氣少,產(chǎn)生的熱量也少,而且很快散失。而混合氣體中卻有大量的氫氣跟氧氣充分接觸,點燃后二者迅速反應(yīng),極短的時間內(nèi)放出大量的熱量,氣體體積在一個受限制的空間內(nèi)急劇膨脹,就發(fā)生爆炸。)
(3) 檢驗氫氣的純度的方法:
用拇指堵住集滿氫氣的試管口,口朝下,靠近火焰,移開拇指。若聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純,需要再收集、再檢驗,若聽到較小的聲音(噗)的聲音,表明氫氣已純。
(4) 氫氣的制取
原理:鋅
7、與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅——Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
裝置:反應(yīng)為固液反應(yīng)不加熱——發(fā)生裝置與雙氧水分解制氧氣裝置相同,因氫氣難溶于水且密度極小故用排水法或向下排空氣法收集。
(5) 物質(zhì)的分類
單質(zhì):由同種元素組成的純凈物稱為單質(zhì)。(金剛石、石墨、C60)
化合物:這種組成中含有不同元素的純凈物稱為化合物(H2O、CO2)。
2. 水的組成
水的物理性質(zhì)
純凈的水是一種無色、無味、透明的液體。在標準壓強下,水的凝固點(冰點)是0℃,沸點是100℃。水凝結(jié)成冰時體積增大,在4℃時密度最大,為1g/cm3。
給水通電,過一些時間后會發(fā)現(xiàn)電極上有氣泡產(chǎn)生,通電一
8、段時間后,兩個玻璃管內(nèi)匯集了一些氣體,與正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體體積小,與負極相連的玻璃管內(nèi)氣體的體積比約為1:2。
圖3水的電解實驗
其中體積小的一種氣體能使帶火星的木條復燃,說明是氧氣。而另外一種氣體可以用火柴點燃它,它可以在空氣中安靜的燃燒,發(fā)出淡藍色的火焰,這種氣體是氫氣。
通過上面的實驗我們可以知道,水在電流的作用下分解成氫氣和氧氣,這說明水是由氫元素(H)和氧元素(O)組成的。這個反應(yīng)我們用化學符號表達式表示如下:
【記一記】正氧負氫、氫二氧一
水分解的基本原理:
練習反饋
【例1】 若“”和“”代表兩種元素的原子,則下圖中表
9、示單質(zhì)的是
【例2】 下列方法中,不能使水凈化的是
A.蒸餾 B.吸附 C.電解 D.過濾
【例3】 鞋墊中填充有活性炭或竹炭,主要利用的性質(zhì)是
A.還原性 B.穩(wěn)定性 C.可燃性 D.吸附性
【例4】 科學家發(fā)現(xiàn)了純碳新材料“碳納米泡沫”,每個泡沫含有約4000個碳原子,直徑約6~9 nm,在低于-183℃時,泡沫具有永久磁性。下列敘述正確的是
A.“碳納米泡沫”是碳單質(zhì)
B.“碳納米泡沫”是混合物
10、C.“碳納米泡沫”和金剛石的性質(zhì)相同
D.“碳納米泡沫”是一種新型的含碳化合物
【例5】 自然界中幾乎不存在純凈的水,若要對自然界中的水進行凈化處理,其中凈化程度 最高的方法是( )
A.吸附 B.沉降 C.過濾 D.蒸餾
【例6】 水被稱為“生命之源”, 雙氧水被稱為“綠色氧化劑”。下列關(guān)于它們的說法中正確的是
A.都含有氫氣 ?????B.都含有氫元素 C.都含有氫分子 ????D.都含有2個氫原子
【例7】 下圖是水的電解實驗。該實驗的主要目的是( )
A.觀察水分解的現(xiàn)象
11、 B.研究水分解產(chǎn)物的性質(zhì)
C.探究水分解的條件 D.驗證水由氧元素和氫元素組成
【例8】 根據(jù)下圖所示,回答:A試管中收集到的氣體是______,插入A試管的電極是電源的_______________。若B得到8毫升的氣體,A應(yīng)該得到____________毫升氣體。
電源
A
B
【例9】 日常生活中的下列各組物質(zhì),前者屬于混合物、后者屬于化合物的是( )
A.二氧化碳、鐵 B.冰水混合物、水
C.醫(yī)用酒精、過氧化氫 D.水、臭氧
【例10】 今年世界各國頻發(fā)地震。為防止震后疾病傳染須對飲用水源進行處理采取的措施有:
①煮沸
12、;②消毒;③過濾;④自然沉降,合理處理的順序是( )
A.③①②④ B.②④③① C.④③①② D.④③②①
【例11】 下列關(guān)于軟水的說法中錯誤的是( )
A.雨水、雪水一般為軟水 B.軟水中含少量或不含可溶性鈣鎂化合物
C.無色透明的水一定為軟水 D.從盛有熱水的鍋蓋上得到的水為軟水
【例12】 下列做法中,不利于保護水資源的是
A.使用節(jié)水型馬桶 B.合理使用農(nóng)藥和化肥
C.生活污水任意排放 D.工業(yè)廢水處理達標后排放
【例13】 某山區(qū)所飲用的水常是河水,由于河水中常含有大量的
13、泥沙、懸浮物和細菌等雜質(zhì)。 可用次氯酸(HClO)殺死細菌,將漂白粉(主要成分是Ca(ClO)2)溶于水可生成氯化鈣和次氯酸。下列是某戶居民在飲用水之前對河水的處理步驟:
河水→A(明礬)→B(沉淀)→C(過濾)→ D(漂白粉)→凈水
(1)可以除去較大顆粒、懸浮物雜質(zhì)的步驟是_________。(填編號)
(2)能夠消毒殺菌的步驟為___________________。(填編號)
(3)A步中加明礬的作用是__________________________________ 。
(4)該戶居民得到的凈水是純凈物,還是混合物________,其原因是_______________
14、__ 。
【例14】 小剛收集到一瓶渾濁的河水,他要模擬自來水廠凈水過程,最終制成蒸餾水。其實驗過程如下所示。請回答以下問題。
河水
固體B
液體C
液體D
蒸餾水
A物質(zhì)
靜置
操作①
操作②
操作③
(1)A物質(zhì)的名稱是_______,操作①的名稱是_______,若經(jīng)過①操作后,所得液體C中仍有渾濁,其原因可能是________(填序號);
a.漏斗內(nèi)的濾紙有破損 b.漏斗下端未緊靠燒杯內(nèi)璧
c.漏斗內(nèi)液面高于濾紙邊緣
(2)操作②應(yīng)選用的裝置是_____(填序號),該過程主要是_______變化(填“物理”或“化學”)。
(3
15、)小剛?cè)∩倭恳后wD于試管中,加入少量肥皂水,振蕩,發(fā)現(xiàn)有較多浮渣產(chǎn)生,過濾后,小剛重復上述實驗,他觀察到的實驗現(xiàn)象是____________________________________ 。
最容易重現(xiàn)的真題
1. 洗臉用的毛巾用過之后,常會變硬,這是因為用于洗臉的水中含有較多的:( ?。?
A.氧氣 B.二氧化碳 C.鈣鎂化合物 D.含氮化合物
2. 下列關(guān)于水的敘述,錯誤的是
A.冰是由氫元素和氧元素組成的 B.生活中通過煮沸可降低水的硬度
C.生活污水直接排放不會造成水污染 D.凈化水的方法有吸附、沉淀、過濾和蒸餾等
3. 2
16、020年世界水日的主題是“城市用水:應(yīng)對都市化挑戰(zhàn)”。右圖表示某市飲用水 的凈化過程,請回答下列問題:
(1)地下水中的細菌和顆粒等雜質(zhì)比湖水、河水等地表水中的少,請說出一個原因___________
(2)在圖中的沉淀池中,除了用靜置的方法外,還可以用___________方法使水更干凈。
(3)水質(zhì)檢驗后,如果自來水在傳輸過程中存在細菌污染,人們在家中飲用該水之前應(yīng)該如何處理? ____________________________________________。
(4)野炊時,如果要初步過濾渾濁的河水用于煮飯,怎樣用身邊的物品(飲料瓶、手絹、細沙、小卵石等)制作一個簡易凈水器。在右側(cè)的空白處用圖示或文字表示均可。__________________