第四单元 自然界的水
一、水
1.电解水的实验
（1）实验目的：探究水的组成。
（2）有关反应：2H2O = 2H2↑ O2↑（正小氧，负大氢）。
（3）水中加氢氧化钠的目的是增强水的导电性。
（4）生成氢气和氧气的体积比是2 ：1（分子个数比）；质量比1:8(通过方程式计算)
（5）气体的检验方法：O2-带火星的木条--木条复燃。
H2-燃着的木条--气体燃烧，产生淡蓝色的火焰。
（6）结论： ①水是由氢、氧元素组成的。②化学变化中，分子可分而原子不可分。
（7）实验开始时，氢气和氧气的体积比大于2:1，是因为氧气比氢气的溶解性好。
2.水的化学性质
（1）通电分解 2H2O = 2H2↑ O2↑
（2）水可与某些金属氧化物反应生成碱，例如：H2O CaO==Ca(OH)2
（3）水可与某些非金属氧化物反应生成酸，例如：H2O CO2==H2CO3
3.水的净化
净化水的方法有： 沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的操作是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
(1) 过滤
a.原理：物质的溶解性不同。 b.适用：除去液体中不溶性固体杂质。
c.操作注意事项：“一贴二低三靠”
“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁。“二低”： ①滤纸的边缘低于漏斗边缘 ②漏斗内的液面低于滤纸的边缘.
“三靠”： ①倾倒液体的烧杯紧靠玻璃棒②用玻璃棒引流时，玻璃棒紧靠在三层滤纸处③漏斗下端的管口
紧靠烧杯内壁。
d.过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:①滤纸破损。 ②倾倒液体时液面高于滤纸边缘。
③承接滤液的烧杯不干净。
e.蒸发注意点：①在蒸发过程中，玻璃棒的作用：搅拌，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅。
②当液体接近蒸干（或出现较多量固体）时停止加热，利用余热将剩余水分蒸发掉，以避免固体因受热而迸溅
出来。③热的蒸发皿要用坩埚钳夹取，热的蒸发皿如需立即放在实验台上，要垫上石棉网。
(2)蒸馏
a.原理：各成分的沸点不同。b.适用：除去液体中可溶性杂质。c.冷凝管的冷却水“下进上出”。
4.硬水与软水
(1)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。
(2)鉴别方法：用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水。
(3)硬水软化的方法：实验室--蒸馏、生活中--煮沸。
(4)长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
5.水的污染：
（1）水污染物：工业“三废”（废渣、废液、废气）；农药、化肥的不合理施用；生活污水的任意排放。
（2）防止水污染：工业上：采用新技术新工艺减少污染。工业三废要经处理达标排放、提倡零排放；农业上：合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥。生活上：集中处理后再排放。
（3）爱护水资源：节约用水、防治水体污染。
6.其他
（１）水是最常见的一种溶剂，是相对分子质量最小的氧化物。
（2）水的检验：用无水硫酸铜，若由白色变为蓝色，说明有水存在，CuSO4（白色） 5H2O = CuSO4·5H2O（蓝色）。
水的吸收：常用浓硫酸（有吸水性）、生石灰（能和水反应）、固体氢氧化钠（易潮解）。
二、氢气 (H2)
1.物理性质：密度最小的气体（向下排空气法收集）；难溶于水（排水法收集）。
2.化学性质：
（1）可燃性：2H2 O2===2H2O 现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有水珠产生。
用途：高能燃料；氢氧焰焊接，切割金属。
可燃性气体和空气混合，遇到火源，可能发生爆炸，所以点燃H2前要检验纯度。
（2）还原性：H2 CuO = Cu H2O 现象：黑色粉末变红色，试管口有水珠生成。用途：冶炼金属。
3.氢气的实验室制法。
反应原理：Zn H2SO4 = ZnSO4 H2↑
不可用浓盐酸的原因是浓盐酸有强挥发性，得到的氢气不纯净，含HCl气体。
4.氢能源优点：本身无毒、燃烧产物是水无污染、放热量高。
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