化学中考总复习练习：水组成的实验探究 水的净化 爱护水资源(提高) 知识讲解

中考总复习：水组成的实验探究 水的净化 爱护水资源（提高）

责编：熊亚军

【考纲要求】

1.掌握水的电解实验和水的组成；了解过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。

2.知道硬水的软化方法，学会区别硬水和软水；了解水污染及防治水污染的方法。

【知识网络】

电解水实验 正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为2 ：1

组成 化学方程式：2H2O2H2↑+O2↑

结论：水是由氢氧两种元素组成的

净化方法 ： 沉淀、过滤、吸附 、蒸馏

硬水：含较多可溶性钙镁化合物的水

分类 用肥皂水区分

水 软水：不含或含较少可溶性钙镁化合物的水

常见的饮用水：自来水、矿泉水、纯净水等

自来水生产过程：取水---加絮凝剂---沉淀---活性炭吸附---消毒--自来水

工业上：“三废”的任意排放

水的污染 农业上：化肥农药的不合理使用

生活上：生活污水任意排放

加强水质监测

水污染防治措施 工业“三废”经处理达标后排放

农业上化肥农药合理使用

生活污水经处理达标后排放，禁止使用含磷洗涤剂

【考点梳理】

考点一、水的电解实验

1.实验装置如下图所示：（高清课堂《水的组成与净化》一）

2.实验现象：电极上有气泡，一段时间后，试管2和试管1所收集气体的体积比约为2 ：1。

3.检验气体：用带火星的木条检验试管l中的气体，发现木条复燃，证明是氧气；试管2中的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明是氢气。

4.实验结论：

（1）水在通电的条件下，发生分解反应，产生氢气和氧气。

2H2O2H2↑+O2↑

（2）水是由氢(H)、氧(O)两种元素组成的，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成。

【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.水的电解实验应注意：

（1）水分解成氢气和氧气是分解反应，该反应发生的条件为“通电”，实验中所用电源为直流电。

（2）为了增强水的导电性，可在水中加适量的稀硫酸或氢氧化钠，产物不变。

（3）若收集气体较少，当检验试管2中的气体时，可能只发出爆鸣声，而看不到蓝色火焰。

（4）实验中产生的氢气体积往往大于氧气体积的2倍，原因主要是：①氧气在水中的溶解能力比氢气强。②氧气的氧化性强，与电极发生反应而消耗了一部分。

3.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。因为当氢气中混有空气时，点燃混合气体就可能发生爆炸，氢气的爆炸极限为4％～74.2％（即空气中混有氢气的体积分数为4％～74.2％）。

检验氢气纯度的方法为：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已纯净。如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应用拇指堵住试管口一会儿，再收集氢气检验纯度，因为试管内氢气火焰可能没有熄灭，使发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。

考点二、水的净化（高清课堂《水的组成与净化》）

1.自来水厂的主要净水过程：

（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池，得到更清的水；

（3）在过滤后的水中通入适量氯气（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.过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。

4.活性炭吸附：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。

5.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。

【要点诠释】

1.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。

2.在净水的各种方法中，吸附、沉淀、过滤发生的是物理变化，用氯气或漂白粉给水消毒，发生的是化学变化。

3.自来水厂净化水过程：取水--加絮凝剂--沉淀--活性炭吸附--消毒--自来水

4.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，达不到过滤的目的）。

三靠：（1）盛有待过滤溶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）。

考点三、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。

【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。

考点四、水的污染和防治

1.水的污染：

（1）工业上：“三废”的任意排放；

（2）农业上：化肥农药的不合理使用；

（3）生活上：生活污水任意排放。

2.水污染防治措施：

（1）加强水质监测；

（2）工业“三废”达标后排放；

（3）农业上化肥农药合理使用；

（4）生活污水处理达标后排放，禁止使用含磷洗涤剂。

【要点诠释】

防止水体污染，不能采取因噎废食的方法。不能因为要防止水体污染，工业上就不进行造纸、农药、化肥等的生产，农业上就不使用农药、化肥，水产养殖业就不进行网箱养殖，生活上就不使用洗涤剂等。防止水体污染，应在不影响正常的生产和生活的前提下，采用科学的方法降低或消除污染。

【典型例题】

类型一、考查水的电解实验及水的性质

1.下面关于水电解实验的叙述正确的是（ ）

A．该实验说明水是由氢氧两种元素组成的

B．该实验说明水是由氢气和氧气组成的

C．水电解的化学方程式：2H2O=2H2↑+O2↑

D．若a试管气体为5mL，则b试管气体为10mL

【思路点拨】解答这类题目时，要熟记电解水实验的有关操作、现象、结论或推论等，根据所给的实验（图示信息）、问题情景信息，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择即可。

【答案】A

【解析】电解水产生了氢气和氧气，根据质量守恒定律可以推断水是由氢氧两种元素组成的，故A正确。

水是纯净物，所以不可能是由氢气和氧气组成的，故B错误。水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气；该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，而选项中的化学方程式没有反应条件，故C错误。从图中可以得出a试管相连的为负极，故产生的气体要比b试管产生的气体多，故D错误。

【总结升华】根据电解水的实验过程及结论可以知道：

（1）水由氢、氧两种元素组成；

（2）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气；该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。

（3）在化学反应中分子可分而原子不可分；化学反应前后原子种类、个数和元素种类都不变。化学变化的实质是：分子分成原子，原子又重新组合为新分子。

2.如图是水的电解实验装置图，关于该实验的叙述错误的是（

）

A．该实验可用于验证水的组成

B．乙气体能在空气中燃烧

C．电解水的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑

D．为增强水的导电性，常在水中加入少量的稀硫酸

【思路点拨】掌握电解水的有关实验即可顺利解题。从实验现象可以判断氢气与氧气的体积比和鉴别方法，并且根据反应前后元素种类不变，可以得出水的组成元素。

【答案】B

【解析】从实验中我们得出的结论是：水是由氢、氧两种元素组成的，故A选项正确。乙中气体为氧气，不能在空气中燃烧，应该是甲中的氢气能燃烧，故B选项错误。水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故C选项正确。为增强水的导电性，常在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，故D选项正确。

【总结升华】做电解水实验时，常在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，以增强水的导电性。用带火星的木条检验正极产生的气体，发现木条复燃，证明是氧气；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明是氢气；氢气与氧气的体积比为2：1，质量比为l：8。

3. 从防止空气污染的角度考虑，下列实验过程应在通风橱中进行的是（ ）

A.铁丝燃烧 B．白磷燃烧 C．电解水 D．蜡烛熄灭

【思路点拨】本题考查的是化学实验对空气的污染与防治措施。解题时要通过每一项实验的生成物的性质进行分析，看它对空气是否会造成污染；有污染的实验要尽量改进以消除对环境的影响；为了保护实验者的健康，还要求实验在通风橱里完成。

【答案】B

【解析】铁在氧气中燃烧，其产物只有四氧化三铁，没有污染，故A不符合题意。白磷在空气里燃烧，产生大量的白烟，这是固体小颗粒，会使人咳嗽，另外白烟是五氧化二磷，遇到水生成偏磷酸，对人体有毒，故B符合题意。电解水，产生了氢气和氧气，都是无毒无害的气体，无需保护，故C不合题意。石灰石与稀盐酸反应产生二氧化碳，是无毒无害的气体，故D不符合题意。

【总结升华】本题结合教材上实验来设计关于空气污染和保护的考题，即能复习知识和技能，又能考查环保意识，因此要求学生在日常学习和实验过程中要时时处处注意环保问题，爱护我们的环境。

举一反三：

【变式1】阅读下列文字，用序号回答问题。

①水通常为无色、无味的液体；②水被加热可以变成水蒸气；③没有水，人和动植物就无法生存；④水是常用的灭火剂；⑤在通电条件下，水可以分解生成氧气和氢气；⑥氢气在氧气中燃烧生成水；⑦电石（CaC2）仓库着火，不能用水灭火，因为CaC2可与水反应生成乙炔气体（具有可燃性）。

（1）水的物理性质包括________；（2）水的化学性质包括________；（3）水的用途有_______。

【答案】（1）①② （2）⑤⑦ （3）③④

【变式2】某同学制作了如图所示的简易电解水装置，进行家庭小实验（注：该装置气密性良好，且反应一段时间后停止通电，A、B两管内液面，均高于图中D线）。请根据要求回答问题：