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。

水体污染的定义：
   大量的污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。


水体污染来源：
a.工业污染：座水、废渣、废气《工业“三反”》。
b.农业污染：化肥、农药的不合理使川。
c.生活污染：含磷洗涤剂的大量使用、生活污水的任意排放等。

防治措施：
a.工业上：通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。
b.农业上：提们使川农家肥，合理使用化肥和农药。
c.生活污水也应逐步实现欲中处理和排放。
水体的自净能力：
广义的水体自净是指在物理、化学和生物作用下．受污染的水体逐渐自然净化，水质复原的过程。，狭义的水体自净是指水体叶I微生物氧化分解有机污染物而使水体净化的过程。水体自净大致分为三类，即物理净化、化学净化和生物净化。它们同时发生，相互影响，共同作用。

(1)物理净化。物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而浓度降低。污水进入水体后，大颗粒的不溶性固体在水流较弱的地方逐渐沉入水底，形成污泥。悬浮体、胶体和可溶性污染物因混合、稀释，浓度逐渐降低。

(2)化学净化。化学净化是指污染物由于氧化还原、酸碱反应、分解、化合和吸附凝聚等化学或物理作用而浓度降低。流动的水体从水面上大气中溶人氧气，使污染物中铁、锰等重金属离子氧化，生成难溶性物质析出沉降。某些元素在一定酸性环境中，形成易溶性化合物，随水漂移而稀释；在中性或碱性条件下，某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体，吸附和凝聚水中悬浮物质微粒，随水流移动或逐渐沉降。

(3)生物净化，又称生物化学净化。是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低。

 城市污水及处理：
（1）城市污水城市污水包括生活污水、工业废水和径流污水等，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水的污染，一般经历三个历史时期：病源污染期、总体污染期和新污染期。在病源污染期，城市污水主要是生活污水。由于污水中含有病菌和病毒，污水排入水体后往往会传染疾病。在总体污染期，随着工业的发展和人口的集中，城市污水量及所含的污染物种类不断增加。污水排入水体后，造成水体中悬浮物数量和生化需氧量越来越大，水体缺氧，水生生物灭绝。在新污染期，由于工业的高度发展，污水所含的污染物种类更加复杂。工业废水日益成为城市污水处理中的主要对象。

（2）城市污水处理城市污水处理分为三个级别．分别称为污水一级处理、污水二级处理、污水三级处理。一级处理应用物理处理方法，即用格栅、沉砂池、初沉池、活性污泥池、二次沉淀池等构筑物，去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵。二级处理应用生物处理方法，即主要通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水巾各种复杂的有机物降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、供氧量等都有一定的要求。三级处理是用生物化学（硝化一反硝化)法、碱化吹脱法或离子交换法除氮，用化学沉淀法除磷，用臭氧氧化法、活性炭法或超过滤法除去难降解有机物，用反渗透法除去盐类，用氯化法消毒等过程中的一种或几种组成的污水处理工艺。

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。