水的组成与净化
电解水实验里,负极产生的氢气与正极产生的氧气体积约为 2∶1,证明水由氢、氧两种元素组成。自来水厂把江水变成能喝的水,靠的是沉淀、过滤、吸附、消毒这一套'层层过关'。
这节抓两条主线。一是电解水:通直流电,负极(阴极)出氢气、正极(阳极)出氧气,体积比约 ,记口诀"正氧负氢,氢二氧一",多的一定是氢气。检验时氢气能燃烧、氧气使带火星木条复燃。水本身导电弱,常加少量氢氧化钠增强导电性;又因氧气略易溶于水,实测比值常略大于 。这个实验的结论是:水由氢、氧两种元素组成。二是自来水净化四步:沉淀(明矾使悬浮物沉降)、过滤(除不溶性杂质,用漏斗和滤纸)、吸附(活性炭除色除味)、消毒(加氯等产生新物质,属化学变化)。切记过滤只能除去不溶物,除不掉溶解的盐和细菌,所以净化后的自来水仍是混合物。
🧩 典型例题3 道
电解水实验中,接通直流电源一段时间后,与电源负极相连的玻璃管内收集到 气体。(1)负极产生的气体是____;(2)此时正极收集到的气体体积约为多少 ?
先记住口诀"正氧负氢,氢二氧一",判断电极对应气体,再按体积比换算。
① 负极(阴极)产生氢气 ,正极(阳极)产生氧气 ;
② 二者体积比 ;
③ 。
负极气体多、是氢气,正极气体少、是氧气,别把电极记反。
自来水厂把浑浊的河水净化为生活用水,主要经过:A 沉淀、B 过滤、C 吸附、D 消毒 四步。(1)向水中加入明矾主要起____作用;(2)能除去水中难溶性固体杂质、需要用到漏斗和滤纸的操作是____(填字母);(3)投药消毒过程发生的是____变化(填"物理"或"化学")。
按"沉淀→过滤→吸附→消毒"回忆每步的作用;有无新物质生成判断变化类型。
① 明矾溶于水后能吸附悬浮的小颗粒并使其沉降,起沉淀(吸附沉降)作用;
② 用漏斗、滤纸除去不溶性固体的操作是过滤,选 B;
③ 消毒(如通入氯气)生成了新物质,属于化学变化。
过滤只能除去不溶性杂质,不能除去溶解在水中的物质和细菌。
小明做电解水实验,并用燃着的和带火星的木条检验两极气体。(1)实验时常向水中加入少量氢氧化钠,目的是____;(2)实测负极与正极所收集气体的体积比略大于 ,可能的原因是____;(3)该实验说明水是由____组成的。
结合水导电性弱、气体溶解度差异来分析实验现象,再归纳组成结论。
① 加入少量 是为了增强水的导电性,加快电解速率;
② 氧气在水中的溶解度比氢气大(且部分被消耗),使正极收集到的氧气偏少,故 略大于 ;
③ 水通电分解生成氢气和氧气,说明水由氢、氧两种元素组成。
理论体积比为 ,实测略偏大是氧气"损耗"造成的,并非水的组成发生改变。
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杭州的自来水多取自钱塘江、东苕溪,水厂先让泥沙沉下去、再过滤、加活性炭吸附异味、最后消毒——你拧开水龙头的每一滴,都走完了这套净化流程。
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