中考化學(xué)復(fù)習(xí)：水的組成和凈化（知識解讀）（解析版）

2.4水的組成和凈化（知識解讀）（解析版）

知識導(dǎo)航

?知識點1水的組成和性質(zhì)

?知識點2電解水實驗

?知識點3水的凈化（過濾）

?知識點4蒸發(fā)和蒸播操作及硬水和軟水

?知識點5水資源的綜合利用

?作業(yè)鞏固訓(xùn)練

知識點1水的組成和性質(zhì)

知識點講解

1、水的組成：水由氫、氧兩種元素組成:兩元素的質(zhì)量比為1：8。

2、水的性質(zhì)

（1）物理性質(zhì)是：純凈的水是無色、無味、無形的透明液體,在101kPa時,水的凝固點是

0T,沸點是100℃,4℃時相對密度最大1g/cm3；水結(jié)冰時體積膨脹，所以冰的密度小于水

的密度,能浮在水面上,還有，水能夠溶解很多種物質(zhì)，是最常用的溶劑。

（2）化學(xué)性質(zhì)

①在通電的條件下，能夠分解成氫氣和氧氣。

②水能夠與二氧化碳等非金屬氧化物反應(yīng),生成碳酸等相應(yīng)的酸。

③水能夠與氧化鈣等金屬氧化物反應(yīng)，生成氫氧化鈣等相應(yīng)的堿。

⑷水能夠與氧氣、鐵等金屬發(fā)生反應(yīng),使金屬銹蝕。

⑤水與二氧化碳被綠色植物利用，能夠進(jìn)行光合作用,合成有機(jī)物（主要是淀粉），該反應(yīng)

的化學(xué)方程式為：6C02+6H20匕C6H1206+602O

⑥水能夠跟較活潑金屬或碳反應(yīng)（即氧化性），使氫被還原成氫氣;例如，2Na+2H2O=2NaOH+H2

T,Mg+2H20=Mg（OH）2+H2T,C+HQ高溫）CO+H,等。

3、水的應(yīng)用：水的應(yīng)用是非常的廣泛，它是人及一切生物生存所必需的，可以說，沒有水

就沒有生命，水在日常生活中的應(yīng)用，都比較熟悉，就不多說了：農(nóng)業(yè)上用水在澆灌農(nóng)作物,

使之進(jìn)行光合作用等;工業(yè)上用水作原料、制冷或洗滌等:化學(xué)實驗中常用水作反應(yīng)物、制

冷、溶解物質(zhì)、稀釋濃溶液、洗滌儀器、滅火或用排水法收集氣體等等。

’典例分析題型分類舉一反三

X__________Z

【典例1-1］關(guān)于水的說法正確的是

A.水蒸氣可以用膽研來檢驗B.水的反常膨脹跟水分子之間的締合有關(guān)

C.電解水實驗證明水是由氫氣和氧氣組成的D.自來水生產(chǎn)中通入氯氣的作用是吸附

微生物

【答案】B

【詳解】A、膽研不能與水反應(yīng)，水蒸氣不可以用膽研來檢驗，錯誤；

B、水的反常膨脹跟水分子之間的締合有關(guān)，正確；

C、電解水時，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，正極產(chǎn)生氧氣，氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成,

化學(xué)變化中元素的種類不變，電解水實驗證明水是由氫元素和氧元素組成，水是純凈物，水

中不存在氫氣和氧氣，錯誤；

D、自來水生產(chǎn)中通入氯氣的作用消毒殺菌，不是吸附微生物，錯誤。

故選Bo

【典例1-2】“水是生存之本，文明之源”，請回答下列有關(guān)水的問題：

⑴識水：宏觀上水是由_____組成，微觀上若用不同顏色的小球代表不同原子，下列模型中

能表示水分子的是(填選項)；

A.”B.C.O：

(2)凈水：自來水廠常用吸附水中的色素和異味；

⑶用水：我國空間站中，航天員所需的氧氣可以通過電解水的方式來獲得，請寫出電解水

的符號表達(dá)式o

【答案】⑴氫元素、氧元素C

(2)活性炭

通電

⑶H20fH2+O2

【詳解】(1)水是由氫、氧元素組成；

一個水分子中含有兩個氫原子和一個氧原子，且三個原子不在一條直線上，故選C。

(2)活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味。

［甬由

(3)電解水生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的符號表達(dá)式為：H2O^H2+O2O

【變式1-1】水是生命之源，下列關(guān)于水的認(rèn)識錯誤的是

A.構(gòu)成：水是由水分子構(gòu)成的B.性質(zhì)：水通電分解生成氫氣和氧氣

C.凈化：自來水經(jīng)活性炭過濾后硬度不變D.用途：煤爐邊放一盆水可預(yù)防煤氣中毒

【答案】D

【詳解】A、水是由水分子構(gòu)成的，故A不符合題意；

B、水通電分解能生成氫氣和氧氣，故B不符合題意；

C、自來水經(jīng)活性炭過濾后，只將水中的色素，異味吸附，但硬度不變，故C不符合題意；

D、煤氣的主要成分是一氧化碳，一氧化碳不溶于水，所以在煤爐邊放一盆水不能預(yù)防煤氣

中毒，故D符合題意。

故選Do

【變式1-2】回答下列與水有關(guān)的問題。

⑴保持水化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是o

（2）實驗室常用來區(qū)別硬水和軟水的物質(zhì)是o

⑶電解水的實驗中，證明水中含有氧元素的實驗方法是=

⑷工業(yè)生產(chǎn)自來水的過程中，可用方法除去水中不溶性的固體雜質(zhì)。

【答案】⑴水分子/出。

⑵肥皂水

⑶用帶火星的木條檢驗與電源正極相連（或產(chǎn)生氣體較少）的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體

⑷過濾

【詳解】（1）水是由水分子構(gòu)成的，保持水化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是水分子；

（2）肥皂水在軟水中泡沫較多，在硬水中泡沫較少，所以生活中區(qū)別硬水和軟水最簡便的

方法可采用肥皂水；

（3）通電分解水，用帶火星的木條驗證正極收集的氣體，帶火星的木條復(fù)燃，說明生成了

氧氣，氧氣是由氧元素組成的，說明水中含有氧元素；

（4）過濾能將固液分開，除去水中難溶性雜質(zhì)的操作是過濾。

知識點2電解水實驗（V）

知識點講解

1、實驗用品有：灰感、試萱、直流電、石墨電極（正極不能用銅等金屬或與氧氣反應(yīng)的電

極）、12V的直流電源。

2、實驗過程及現(xiàn)象：連接好裝置，為增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，可在水中加入少量稀硫酸或氫氧化

鈉溶液（一般不加氫氧化鈉溶液，容易起泡沫），閉合電路后，會看到試管內(nèi)的電極上出現(xiàn)

氣泡，過一段時間，與電源正（氧氣）,負(fù)極（氫氣）相連的試管產(chǎn)生的氣體體積比約為1:

2,（氧氣的密度為1.429g/mL,氫氣的為0.089g/mL；通過計算可得氧氣與氫氣的質(zhì)量比為

8：1,氫，氧兩種分子和原子個數(shù)比都是2：1）；可簡單概括為：“正氧負(fù)氫1：2,質(zhì)量比

為8：1”：（簡記：正氧負(fù)氫，氫二氧一）。

3、實驗結(jié)論或推論

（1）水由氫、氧兩種元素組成。

（2）水（分子）中，氫、氧兩種元素的原子個數(shù)比為2：1,通電后生成氫氣、氧氣兩種氣

體的分子個數(shù)比為21、體積比為2：1。

（3）水通電生成氫氣、氧氣,正極產(chǎn)生的是氧氣,負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣,該反應(yīng)的文字方程

式為水垣曳1氫氣+氧氣。

（4）化學(xué)反應(yīng)前后，原子種類、個數(shù)不變,元素種類不變。

（5）在化學(xué)變化中，分子可分,而原子不可分。

（6）化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是在化學(xué)變化中分子分解成原子,原子重新組合成新的分子（或聚集

后直接構(gòu)成物質(zhì)）。

（7）分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

（8）原子是化學(xué)變化中的最小粒子。

（9）氧氣是由氧元素組成;氫氣是由氫元素組成。

（10）水是由水分子構(gòu)成的;一個水分子是由二個氫原子和一個氧原子構(gòu)成;一個氫氣分子

是由二個氫原子構(gòu)成;一個氧氣分子是由二個氧原子構(gòu)成。

（11）水是純凈物中的化合物中的氧化物,氧氣和氫氣是純凈物中的單質(zhì)。

（12）該實驗中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于分解反應(yīng)。

4、電解水時的誤差分析

（1）氧氣、氫氣在水中的溶解度不同造成的，由于氧氣的溶解度比氫氣的稍大些,導(dǎo)致氧

氣、氫氣的體積比小于1：2。

（2）電極的氧化造成的，當(dāng)使用金屬電極進(jìn)行實驗時，由于氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,所

以有可能有一部分氧氣在電極處與電極發(fā)生了反應(yīng),使氧氣損耗了一部分;導(dǎo)致氧氣、氫氣

的體積比小于1：2。

（3）電極產(chǎn)生副反應(yīng)等造成的,如用稀硫酸溶液作電解液，可能會有下列副反應(yīng)發(fā)生：

+

H2S04=H+HS04-,在陰極：2H++2e=H”在陽極：2HS（V-2e=H2s小式過二硫酸），H2S208+H20=H2S04+H2S05

（過一硫酸），H2S05+H20=H202+H2S04；生成的過氧化氫在酸性溶液中較穩(wěn)定，不易放出氧氣,

從而使生成的氫氣增多了，導(dǎo)致氧氣、氫氣的體積比小于1：2；克服的辦法是，在電解液

中加入堿比加入酸的誤差會小些,或者事先將電解液用氧氣飽和,可以消除因溶解度不同而

產(chǎn)生的誤差，或者電極不能是金屬或易與氧氣、氫氣反應(yīng)等。

5、水的電解實驗分析

實驗裝置實驗步驟實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析

兩電極端均產(chǎn)生氣泡，一段

相同條件下，負(fù)極產(chǎn)生

活塞A活塞1.接通電源時間后，負(fù)極端氣體體積約

氫可氣體較快較多

一氧氣為正極端氣體體積2倍

2.用燃著的木條正極端氣體讓小木條燃燒正極端氣體具有助燃

分別檢驗兩極氣更旺,負(fù)極端氣體能燃燒，性;負(fù)極端氣體具有可

電源

I體產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰燃性

實驗結(jié)論反應(yīng)表達(dá)式注意事項

文字表達(dá)式：電源選擇直流電;水中

水通電生成氫氣

水通苣氫氣+氧氣加入硫酸鈉或氫氧化

和氧氣，說明水

鈉的目的:增強(qiáng)水的導(dǎo)

氫氣f下氧氣由氫元素和氧元符號表達(dá)式：

■o電性

素組成通電

.一水耳0士一耳+。2

反思交流

-I電源p—

1.氣體聚集在玻璃管上端，說3.本實驗得到的氣體體積比和質(zhì)量比

明氣體具有什么性質(zhì)？圖像

氣體密度小于水，且溶解性不

大

【典例2-1】圖甲是電解水實驗裝置圖，圖乙是過濾實驗裝置圖，下列有關(guān)說法錯誤的是

A.通過電解水的實驗，說明水由氫氣和氧氣組成

B.圖甲中b試管內(nèi)收集的氣體是氧氣，具有助燃性

C.圖乙過濾操作中，玻璃棒的作用是引流

D.圖乙導(dǎo)致濾液渾濁的可能原因是液面高于濾紙的邊緣

【答案】A

【詳解】A、電解水生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成。通過電解水

的實驗，說明水由氫元素和氧元素組成。A錯誤；

B、電解水生成氫氣和氧氣的體積比是2:1,據(jù)圖可知，b試管內(nèi)收集的氣體體積較小，是氧

氣，氧氣具有助燃性。B正確；

C、為防止液體沖破濾紙，圖乙過濾操作中，用玻璃棒引流，使液體沿玻璃棒流下。即玻璃

棒的作用是引流。C正確；

D、過濾時，漏斗內(nèi)的液面高于濾紙的邊緣，則部分待過濾液體不經(jīng)過濾紙直接進(jìn)入下方燒

杯中，會導(dǎo)致濾液渾濁。D正確。

綜上所述：選擇A。

【典例2-2］如圖A所示為測定水的組成的實驗裝置

G

活%活塞

甲乙

.

.

.

.

三

-

k

A

"b"）。

"a"或

（填

極為

源正

（1）電

o

體是

這種氣

焰，

_色火

到___

可以看

體，

的氣

管中

甲試

點燃

火柴

（2）用

o

氣體是

判斷該

象，

驗現(xiàn)

據(jù)實

，根

檢驗

體可用

中的氣

試管

⑶乙

】（l）b

【答案

氣

力/氫

淡藍(lán)

⑵

氣

5/氧

的木條

帶火星

⑶

產(chǎn)生氣

可確定

，由此

氧一"

，氫二

氧負(fù)氫

是"正

，規(guī)律

與氧氣

成氫氣

水時生

）電解

】（1

【詳解

b；

填：

，故

正極

電源

b端為

連的

之相

，與

氧氣

體是

內(nèi)氣

試管

的乙

較少

體體積

氣

管中的

定甲試

此可確

，由

氧一"

氫二

氫，

氧負(fù)

是“正

規(guī)律

氧氣，

氫氣與

時生成

電解水

（2）

出；

氣或

、氫

藍(lán)色

：淡

故填

火焰，

藍(lán)色的

產(chǎn)生淡

燃燒并

氣中

在空

，能夠

氫氣

體是

填:

，故

檢驗

木條

星的

帶火

可用

燃，

條復(fù)

的木

火星

使帶

能夠

氧氣

氧氣，

氣體是

試管內(nèi)

（3）乙