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第4讲自然界的水知识梳理一、爱护水资源1.地球上的水资源：地球表面约71%被水覆盖，而淡水储量约占全球水储量2.53%，可利用的淡水总量不足1%。2.节约用水（1）措施a.生活中：用淘米水浇花、用水后及时关闭水龙头等。b.农业中：园林浇灌将大水浸灌改为喷灌、滴灌。c.工业中：工业用水尽量循环使用。（2）节水标志：基础知识细细过3.水体污染（1）污染源①工业污染：未经处理的工业废水的任意排放。②农业污染：______________的不合理使用。③生活污染：生活污水的随意排放，生活垃圾的随意丢弃。（2）防治措施①工业上：应用新技术、新工艺，减少污染物的产生，同时对污染的水作处理使之符合排放标准。②农业上：合理使用化肥和农药。③生活上：生活污水实现集中处理和排放。农药、化肥二、水的净化1.净化方法（1）______：静置（或加明矾等絮凝剂）使不溶性杂质沉淀。（2）______：将液体中不溶性杂质分离。（3）______：利用活性炭，将水中的色素和异味除去。（4）______：将水先汽化再液化，与其他杂质分离，净化程度最高。2.自来水的生产过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水。3.硬水和软水（1）概念①硬水：含有较多可溶性钙镁化合物的水②软水：不含或者含有少量可溶性钙、镁化合物的水。（2）硬水的危害：a.和肥皂作用，产生较多浮渣，降低洗涤效果。b.锅炉烧水时，形成水垢，妨碍热传递，甚至导致锅炉爆炸。c.人长期饮用硬水会引起结石病。（3）鉴别方法加______振荡，出现浮渣较多、泡沫较少的是_____,反之则是_______。沉淀蒸馏吸附过滤肥皂水硬水软水4.硬水软化（1）生活中通过_________的方法将硬水软化。（2）实验室通过蒸馏的方法将硬水软化。自来水的净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水三、水的组成1.原理：____________________(用化学方程式表示)。2.现象：通电后两极均有气体产生，正、负两极产生的气体体积比约为______。3.结论：水由_______________组成，水分子由______________构成。煮沸2H2O====2H2↑＋O2↑通电氢原子和氧原子1:2氢元素与氧元素【速记口诀】正氧负氢，氢二氧一。1．纯水是无色、无臭、清澈透明的液体，是纯净物。自然界中的河水、湖水等天然水中都含有许多杂质，是混合物。2．水的净化方法中，净化程度由低到高的顺序为：沉淀、过滤、吸附、蒸馏。综合运用多种方法净化水时，应按净化程度由低到高的顺序进行。3．自来水净化的各种方法中，沉淀、过滤、吸附等发生的是物理变化；用氯气或漂白粉给水杀菌、消毒发生的是化学变化。自来水的生产不需要蒸馏。4．煮沸不是净水方法，而是降低水硬度的方法。5．纯水一般指蒸馏水，蒸馏水属于纯净物；矿泉水是指经过过滤、杀菌等工序制成的含有某些有益人体健康的微量元素的水，矿泉水属于混合物。6．检验水的方法：通常用无水硫酸铜来检验水的存在。如果某物质使无水硫酸铜由白色变成蓝色，那么就证明该物质中有水存在。识记强化实验电解水实验1．实验原理(化学方程式)：___________________________。2.实验装置：3.实验现象：通电后电极上有气泡产生，与负极相连的试管内产生气泡速率较快；一段时间后与电源正极、负极相连的试管内产生的气体体积比大约为_______。2H2O====2H2↑＋O2↑通电1:2重点实验轻松做重点实验轻松做4．气体的检验(1)正极：用带火星的木条检验，带火星的木条复燃，说明是__________。(2)负极：用燃着的木条检验，气体燃烧，产生__________火焰，说明是氢气。(3)检验氢气的纯度：氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰；混有一定量的空气或氧气的氢气，遇明火会发生爆炸。因此点燃氢气前一定要检验其纯度，方法如下图所示。点燃氢气时发出⑤______________，就表明氢气不纯；若发出轻微的“噗”声，则表示氢气很纯净。5．结论水是由_____________组成的。氧气淡蓝色尖锐的爆鸣声氢元素和氧元素6.推论(1)水分子由__________、__________构成。(2)化学变化中分子可分，而原子不可分。(3)化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新结合成新分子。(4)通过生成氢气和氧气的体积比(2∶1)，推出水分子中氢原子与氧原子的个数比为2∶1，进一步得出水分子的化学式为H2O。7.实验注意事项(1)在做电解水的实验时，常常向水中加入少量的氢氧化钠或稀硫酸，用来增强水的导电性，不会对实验结果有影响。(2)在实验操作中，A、B两试管收集的气体体积比往往大于2∶1，原因有两个：①氧气在水中的溶解性比氢气稍大；②氧气的氧化性很强，有时在电极上就与电极发生氧化反应。氢原子氧原子重点实验轻松做例[2017湘潭节选]如图所示的两个实验能验证水的组成。(1)图1所示实验中，观察到的现象是__________________________________。(2)图2所示实验，接通直流电源一段时间后，玻璃管b内产生的气体是________，该管内产生约10mL气体时，玻璃管a内产生约________mL气体。(3)上述实验说明水是由__________________组成的。(4)电解水的实验中，在电解器玻璃管里加满含有酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠只增强导电性，不发生反应)。在实验过程中，观察到管b电极附近的溶液迅速变红，图1氢气在空气中燃烧图2水的电解产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾氧气20氢元素和氧元素例题图则该处溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。电解后，待溶液混合均匀后测得溶液的pH＝7，说明电解时管a电极附近的溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。(5)电解水的实验中，若水中加入少量硫酸以增强导电性，硫酸不发生反应，则电解后溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。碱酸减小【解析】(1)氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。(2)接通直流电源一段时间后，玻璃管a内产生的气体较多，是氢气，玻璃管b内产生的气体较少，是氧气，氢气和氧气的体积比为2∶1，该管内产生约10mL气体时，玻璃管a内产生约20mL气体。(3)电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。(4)电解水的实验中，在电解器玻璃管里加满含有酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠只增强导电性，不发生反应)。在实验过程中，观察到管b电极附近的溶液迅速变红，则该处溶液呈碱性，电解后，待溶液混合均匀后测得溶液的pH＝7，说明电解时管a电极附近的溶液呈中性。(5)电解水生成氢气和氧气，水的质量变小，硫酸质量不变，酸性增强，溶液的pH减小。甘肃、兰州三年中考考点1爱护水资源及节约用水例1[2017广州]下列关于水的说法正确的是()A．工业废水需要处理达标后才能排放B．明矾可以使硬水转化为软水C．蒸馏海水和电解水的过程中水发生的都是物理变化D．蒸馏水、自来水都是纯净物【解析】A.工业废水需要处理达标后才能排放，防止水污染，故正确。B.降低水的硬度的方法是：在生活中是加热煮沸，在实验室中是蒸馏，因此明矾可以使硬水转化为软水的说法错误。C.蒸馏海水是物理变化，电解水是化学变化，故错误。D.蒸馏水是纯净物，自来水中有可溶性杂质和不溶性杂质，属于混合物，故错误。A经典例题深度析经典例题深度析考点2水的净化例2[2017葫芦岛]乌金塘水库是葫芦岛市的重要水源之一，将水库的水净化为自来水的过程中，下列描述缺乏科学性的是()A．加入明矾使悬浮小颗粒凝聚B．投药杀菌消毒C．通过活性炭吸附色素和异味D．通过过滤除去可溶性杂质【解题关键】了解各种净水操作的原理和效果是解答本题的关键。净水操作中净化程度由高到低依次是：蒸馏、吸附、过滤、沉淀，只有蒸馏能够除去水中可溶性杂质。【解析】A.加入明矾，利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附，使杂质沉降，故正确。B.药杀可以杀菌消毒，故正确。C.活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，能吸附部分有害物质，故正确。D.过滤可除去不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故错误。D经典例题深度析考点3水的组成例3[2017某师大附中三模]下列关于水在通电情况下的实验描述正确的是()A．通电后，电极上出现气泡，与正极相连的试管中可收集到一种可燃性气体B．通电后，电极上出现气泡，与正极相连的试管中的气体可使带火星的木条复燃C．正极上产生的气体与负极上产生的气体的质量比是1∶2D．正极上产生的气体与负极上产生的气体的体积比是1∶8【解析】在电解水实验中，正极的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，负极的气体是氢气，能燃烧，氧气和氢气的体积比为1∶2，质量比为8∶1。B重点化学方程式2H2O====2H2↑＋O2↑通电电解水：本章涉及的重要化学方程式整理