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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 电解水实验 硬水和软水 溶液的定义、组成及特征 试题正文
  • 填空题
    水的电解实验说明：水是由_______________组成的。利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏的方法可以使水净化，其中能降低水的硬度的是________；糖水、生理盐水、碘酒是我们经常接触到的三种物质。它们的共同特点是：①溶质都是固体；②都是均一、稳定的溶液；③____________（答一条即可）。
    本题信息：2011年广西自治区模拟题化学填空题难度一般 来源:刘敬
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本试题 “水的电解实验说明：水是由_______________组成的。利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏的方法可以使水净化，其中能降低水的硬度的是________；糖水、生理盐水、碘酒是...” 主要考查您对

电解水实验

硬水和软水

溶液的定义、组成及特征

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  • 电解水实验
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  • 溶液的定义、组成及特征
电解原理

       电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中，然后接上电源，使电流通过液体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极)，阴离子移到带正电的电极(阳极)，化合物分为二极。

电解过程

       用电使化合物分解的过程就叫电解过程。
       水(H2O)被电解生成电解水。电流通过水(H2O)时，氢气在阴极形成，氧气则在阳极形成。带正电荷的离子向阴极移动，溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠……带正电荷的离子，便在阴极形成，就是我们所喝的碱性水；而带负电的离子，在阴极生成。

电解水实验：

1.实验装置图：


2.表达式：
水氢气+氧气
2H2O2H2↑+O2↑

3.实验现象：
(1)通电后两电极上都有气泡产生；
(2)与电源正极相连接的一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少，
接负极一端玻璃管中气体的体积是接正极一端玻璃管内气体体积的2倍。

4.产物检验
(1)正极一端的气体能使带火星的木条复燃，证明气体是氧气。
(2)负极一端的气体能燃烧，并看到微弱的淡蓝色火焰（或听到爆鸣声），
证明气体是氢气。

5.实验结论：
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
(3)化学变化中，分子可以再分，原子不可以再分。

6.注意事项：
(1)实验前在水中加入少量的氢氧化钠或者稀硫酸，可增强水的导电性，
加快反应速率。
(2)实验开始时产生的氧气和氢气的体积会小于1:2，是因为氢气难溶于水，
氧气不易溶于水，开始产生的氧气有一部分溶于水，实验时间越长，
其比值越接近1:2。

电解水记忆口诀：

水中通入直流电，正氧负氢会出现；氢二氧一体积比，任何时候都不变。
定义：
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

水的硬度：
水的硬度常用一种规定的标准来衡量，这个标准是：把1L水里含10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1度。
硬水和软水的检验：
（1）用肥皂水来检验硬水和软水，把肥皂水滴在水里搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水

（2）用加热煮沸的方法检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀的是硬水，不产生沉淀或者产生沉淀较少的是软水。

硬水的软化：
就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。

硬水软化的方法：生活中常用煮沸法，工业上常用离子交换法和药剂软化法，实验室常用蒸馏法，蒸馏法是净化程度较高的水，蒸馏时应注意以下几点：

①蒸馏瓶中的液体不能超过其容积的2/3.
②加热时，应在烧瓶中放几粒沸石（或碎瓷片）。
③装置气密性良好
④水银温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近。

使用硬水造成的危害：
饮用水中含有微量的钙、镁成分，对人体健康是有益的。但是，水中含太多的钙、镁成分，对生活和生产都有危害。
①用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，而且会在织物上积有肥皂跟钙、镁反应后生成的沉淀，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。
②硬水有苦涩味，长期饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
③锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，会造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。

离子交换法：
离子交换法是工业生产软化水的重要方法之一。离子交换法的原理:离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团(一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子)，当含钙、镁离子较高的硬水经过离子交换树脂时，离子交换树脂即可以释放出钠离子，其功能基团与钙、镁离子结合。这样水中的钙、镁离子含量下降，水的硬度降低，硬水即可被软化为软水。离子交换法的流程为：工作(即交换)、反洗、再生、清洗四个过程。

溶液的概念：
一种或几种物质分散到另一种物质中，形成均一的，稳定的混合物，叫做溶液


溶液的组成：
(1)溶液由溶剂和溶质组成溶质：被溶解的物质溶剂：
溶液质量=溶剂质量+溶质质量
溶液的体积≠溶质的体积+溶剂的体积

(2)溶质可以是固体(氯化钠、硝酸钾等)、液体(酒精、硫酸等)或气体（氯化氢、二氧化碳等)，一种溶液中的溶质可以是一种或多种物质。水是最常用的溶剂，汽油、洒精等也可以作为溶剂，如汽油能够溶解油脂，洒精能够溶解碘等。

溶液的特征：
均一性：溶液中各部分的性质都一样；
稳定性：外界条件不变时，溶液长时间放置不会分层，也不会析出固体溶质
对溶液概念的理解：
溶液是一种或儿种物质分散到另一种物质里.形成的均一、稳定的混合物。应从以下几个方面理解:
(1)溶液属于混合物；
(2)溶液的特征是均一、稳定；
(3)溶液中的溶质可以同时有多种；
(4)溶液并不一定都是无色的，如CuSO4溶液为蓝色；
(5)均一、稳定的液体并不一定郡是溶液，如水；
(6)溶液不一定都是液态的，如空气。

溶液与液体
(1)溶液并不仅局限于液态，只要是分散质高度分散(以单个分子、原子或离子状态存在)的体系均称为溶液。如锡、铅的合金焊锡，有色玻璃等称为固态溶液。气态的混合物可称为气态溶液，如空气。我们通常指的溶液是最熟悉的液态溶液，如糖水、盐水等。
(2)液体是指物质的形态之一。如通常状况下水是液体，液体不一定是溶液。
3. 溶液中溶质、溶剂的判断
(1)根据名称。溶液的名称一般为溶质的名称后加溶剂，即溶质在前，溶剂在后。如食盐水中食盐是溶质，水是溶剂，碘酒中碘是溶质，酒精是溶剂。
(2)若是固体或气体与液体相互溶解成为溶液。一般习惯将固体或气体看作溶质，液体看作溶剂。
(3)若是由两种液体组成的溶液，一般习惯上把量最多的看作溶剂，量少的看作溶质。
(4)其他物质溶解于水形成溶液时。无论，水量的多少，水都是溶剂。
(5)一般水溶液中不指明溶剂，如硫酸铜溶液，就是硫酸铜的水溶液，蔗糖溶液就是蔗糖的水溶液，所以未指明溶剂的一般为水。
(6)物质在溶解时发生了化学变化，那么在形成的溶液中，溶质是反应后分散在溶液中的生成物。如 Na2O，SO3分别溶于水后发生化学反应，生成物是 NaOH和H2SO4，因此溶质是NaOH和H2SO4，而不是 Na2O和SO3；将足量锌粒溶于稀硫酸中所得到的溶液中，溶质是硫酸锌(ZnSO4)，若将蓝矾(CuSO4·5H2O) 溶于水，溶质是硫酸铜(CuSO4)，而不是蓝矾。

溶液的导电性：
探究溶液导电性的实验：

用如图所示的装置试验一些物质的导电性。可以养到蒸馏水、乙醉不导电，而盆酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液均能导电。

酸、碱、盐溶液导电的原因：
酸、碱、盐溶于水，在水分子作用下，电离成自由移动的带正(或负)电的阳(或阴)离子(如下图所示)。因此酸、碱、盐的水溶液都能导电，导电的原因是溶液中存在自由移动的离子，而蒸馏水和乙醇中不存在自由移动的离子。

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