水和常用溶液的特性与应用介绍

【课标要点】

1.认识水的组成，知道硬水与软水的区别。

2.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。

3.认识溶解现象，知道溶液是由溶质和溶剂组成的。

4.知道水是最重要的溶剂，酒精、汽油等也是常见的溶剂。

5.能说出一些常见的乳化现象。

6.能举例说明结晶现象。

7.了解饱和溶液和溶解度的含义。

8.了解溶液在生产和生活中的重要意义。

【梳理归纳】

1.水

（1）水的组成：在直流电的作用下，水可以分解为氢气和氧气，其体积比在相同的条件下为2∶1，质量比为1∶8。电解水的实验说明水是由氢、氧两种元素组成的。每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

（2）水是一种常用的溶剂，能溶解很多种物质。汽油、酒精等也可以做溶剂，如汽油能溶解油脂，酒精能溶解碘等。

（3）水的净化：自然界中几乎不存在纯净的水，因此要对自然界中的水进行净化处理。净化水的常用方法有吸附、沉淀、过滤和蒸馏。

过滤：从液体中分离出不溶性固体，从而将固体与液体分离，如CaCO3和H2O。

蒸馏：根据组分沸点不同，而通过加热使物质分离。如天然水通过加热煮沸，产生水蒸气，冷凝得到蒸馏水。

区分方法：加入肥皂水，振荡或搅拌后产生泡沫很少的是硬水。

2.溶液

（1）溶解现象

物质溶解时，通常伴随热量的变化。有些物质溶解使溶液的温度升高，如NaOH、浓硫酸；有些物质溶解使溶液的温度降低，如NH4NO3。

（2）溶液

①概念：一种或一种以上的物质以分子或离子的形式均匀分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物叫做溶液。

②特征：均一、稳定。

“均一”是指溶液各部分的组成成分和性质完全相同。

“稳定”是指当条件不变时，长时间放置也不会出现溶质与溶剂分离的现象。

③组成：溶质和溶剂。

溶质：被溶解的物质。溶质可以是固体、液体或气体。

溶剂：能溶解其他物质的物质。溶剂可以是水、酒精、汽油等。

④性质：固体物质溶于水，可使水的沸点升高，凝固点降低。有些物质溶于水能产生自由移动的离子，使水溶液具有较好的导电性。

（3）饱和溶液与不饱和溶液

在一定温度、一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液，还能继续溶解某种溶质的溶液，叫这种溶质的不饱和溶液。

一般情况下，饱和溶液与不饱和溶液可以相互转化：

（4）乳化作用

①能促使两种互不相溶的液体形成稳定乳浊液的物质叫乳化剂。乳化剂所起的作用称为乳化作用。

②乳化的应用：如金属表面油污的清洗，农药和医药制剂的合成，用洗衣粉除去衣服上污渍等。

（5）结晶

①结晶：从溶液中析出晶体的过程叫结晶。

【案例解析】

例1 下列说法正确的是（　）。

A.凡是均一、稳定的液体都是溶液　　B.物质溶于水后，水的导电性都会增强

C.溶液里各部分的性质是相同的　　D.溶液一定是无色透明的

分析 A错误。溶液的特征是均一、稳定，但不能说均一、稳定的液体都是溶液，如纯水。

B错误。物质溶于水只有当溶液中离子增加时，水的导电性才会增强，有些物质如酒精、蔗糖等溶于水后，对水的导电性没有什么影响。

D错误。溶液不都是无色的，如高锰酸钾溶液是紫红色的。

答案 C

例2 国家规定生活饮用水标准需要测定的指标较多，主要包括三大类：感官性状和一般化学指标、毒理学指标和细菌学指标，三类指标符合要求才能作为生活饮用水。小明同学家住苏州市内某小河旁边，小河的水经处理后可作为他家的生活用水。

（1）取水样到实验室进行分析化验：

①测定河水的酸碱度，可选用下列选项中的（填序号）__________；

A.紫色石蕊试液　　B.无色酚酞试液　　C.pH试纸　　D.硝酸银溶液

②欲除去河水中固体物质，可采用的操作有：沉降、__________等；

（2）小明用学过的知识，并用陶瓷水缸和一些身边易找到的材料制作了一个家用简易净水器净化河水。身边易找到的材料有：①鹅卵石；②砂子；③木炭；④棕网布（棕树上生长出的粗纤维“网布”，常用于制作棕垫、棕刷、棕绳等）。右图是小明准备好的水缸，并已铺垫了最下面的材料，现请你判断小明正确依次铺垫上述材料的顺序（由下而上，填材料代号，材料可重复使用，不考虑用量）是____________________；

（3）你认为河水经小明的简易净水器净化后，可否直接饮用（即喝凉水）：__________，其理由是______________________________________________。

分析 第一小题测的是溶液的酸碱度，所以要用pH试纸。指示剂只能测出溶液的酸碱性。鹅卵石只能过滤掉较大的固体不溶物，砂子能过滤掉较小的固体不溶物，木炭可吸附一些有异味的物质及色素等。所以最上层用鹅卵石，中间层用砂子，最下面用木炭，每一层间用棕网布隔开。经过过滤和吸附后的水，还含有细菌等对人体健康有害的物质，故不能直接饮用。

答案 （1）C；过滤 （2）棕网布、木炭、棕网布、砂子、棕网布、鹅卵石 （3）不能；因用此简易净水装置处理得到的水，没有进行消毒杀菌处理，不能直接饮用

例3 举例说明乳化作用在工农业生产和日常生活中的应用。

分析 油脂难溶于水，若在它与水的混合物中加入一些乳化剂（如洗衣粉、洗洁精、洗面奶、洗发精等）能够使油脂以细小的液滴均匀悬浮在水中形成乳浊液，从而达到去污、清洗、配液之目的。

答案 （1）工业生产中用去污粉来洗去金属表面的油污，往橡胶中加入一些乳化剂制成乳胶。

（2）农业生产中使用的各种乳油是在原油中加入一定量的乳化剂，再把它溶解在有机物里形成的。

（3）日常生活中，用洗衣粉除去衣服上的污渍，用洗发精洗去头发上的油脂，用洗面奶洗去皮肤上的油脂，用洗洁精洗去餐具上的油污。

【基础检测】

（一）选择题（单项选择）

1.水是重要的资源，我们需要了解水、认识水。下列说法错误的是（　）。

A.水是最常用的溶剂

B.肥皂水能区分硬水和软水

C.海水中加入明矾可以使其变成淡水

D.电解水时加入氢氧化钠，是为了增强水的导电性

2.下列家庭小实验不能得到溶液的是（　）。

3.下列关于水的说法不正确的是（　）。(www.xing528.com)

A.自然界的水都是混合物

B.长期饮用蒸馏水有益健康

C.水电解生成氢气和氧气的反应是分解反应

D.氢气燃烧生成水的反应是化合反应

4.下列关于溶液的说法正确的是（　）。

A.溶液加水稀释前后，溶质的质量一定不变

B.溶液一定是无色、透明的混合物

C.溶剂量不变时，加入的溶质越多，溶液质量一定越大

D.物质溶于水形成溶液时，溶液温度一定不变

5.将硝酸钾不饱和溶液转变为饱和溶液，最可靠的方法是（　）。

A.加入水　　B.加入硝酸钾固体

C.加热该溶液　　D.将该溶液放入冰箱

6.两瓶无色溶液，一瓶是饱和食盐水，一瓶是蒸馏水，下面是某同学提供的几种鉴别方法：①用光学显微镜观察；②用硝酸银溶液；③导电性实验；④用酚酞试液；⑤用生鸡蛋；⑥蒸发；⑦用石蕊试液。你认为可行的是（　）。

A.①②③⑤⑦　　B.②③⑤⑥　　C.①④⑤⑦　　D.②③⑤⑥⑦

7.下列叙述中正确的是（　）。

A.溶液中不可能含有分子　　B.溶液里各部分的性质也不尽相同

C.澄清透明的液体不一定是纯净物D.溶液中只能有两种物质

8.家用洗涤剂可洗去油污，汽油也可除去油性物质，两者的原理是（　）。

A.前者为油能溶于洗涤剂中，后者为汽油能乳化油性物质

B.前者为乳化作用，后者为溶解作用

C.前后都是溶解原理

D.前后都是乳化原理

9.除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用方法正确的是（　）。

A.CO2气体（CO气体）——通入氧气

B.CaO固体（CaCO3固体）——加水充分溶解，过滤

C.KCl固体（MnO2固体）——加水充分溶解，过滤，蒸发结晶

D.NaCl溶液（CaCl2溶液）——滴加碳酸钾溶液至恰好完全反应，过滤

10.下列各组物质能用水鉴别的是（　）。

A.CO2、O2、H2　　B.酒精、汽油、煤油

C.CuSO4、NaCl、Na2SO4　　D.NaCl、NH4NO3、NaOH

（二）填空题

11.海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐后，以其母液（卤水）和贝壳为原料，还可生产具有特殊用途的材料——纳米氧化镁，其简要流程如下：

（1）海水晒盐是________（填“物理”或“化学”）变化，包括蒸发、________等过程。

（2）写出食盐的一种用途：___________________________________________________。

（3）A步骤反应的化学方程式是：_____________________________________________。

（4）实验室进行a操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、________________________。

12.锅炉发生爆炸的常见原因之一是锅炉内水垢过厚造成的。为了防止锅炉爆炸，常采取下列措施：

（1）锅炉使用软水。生活中区别软水和硬水常用的物质是__________。

（2）定期清洗锅炉。水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，请写出用稀盐酸清洗水垢的化学方程式_____________________________________________________________________。

13.现有四个常见的化学术语：①乳化；②蒸馏；③催化；④氧化，请将上述各化学术语填写在与下列做法有联系的空格中（只需填序号）

（1）用蒸馏法淡化海水：__________。

（2）用洗洁精清洗餐具上的油污：__________。

（3）将铝粉涂在铁制暖气片上防锈：__________。

（4）在双氧水中加入二氧化锰：__________。

【探究尝试】

1.水是一种重要的自然资源，是生活、生产必不可少的物质。请回答下列问题：

（1）水是一种良好的溶剂，下列物质在水中能配成溶液的是（　）。

A.氢氧化镁　　B.氯化镁　　C.植物油　　D.金属镁

（2）水能与多种物质发生化学反应，试举一例，写出化学方程式：

______________________________________________________________________。

实验Ⅰ

实验Ⅱ

（3）如图所示，实验Ⅰ是制备蒸馏水的装置，实验Ⅱ是电解水的装置。

①实验Ⅰ中水从A经B转移到C的过程中，水分子的组成没有发生变化，发生变化的是水分子__________；

②实验Ⅱ中反应的化学方程式为：________________________。B试管中产生的气体可以使带火星的木条复燃，当B中气体的分子数目为n时，A中气体分子数为________。

2.某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验。

（1）探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比试验：

Ⅰ.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热；Ⅱ.将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热。在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。Ⅱ中x的值为________。

（2）乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：

本实验中，测量O2的装置是图___________（填编号）。实验结论：在相同条件下，____________________，双氧水分解得快。

丙用如右上图所示装置进行实验，通过比较_________________________________________________也能达到实验目的。

3.某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2实验的条件进行探究。他们进行了以下实验：①往盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃。②往盛有5mL质量分数为w的过氧化氢溶液的试管中，加入agMnO2，伸入带火星的木条，木条复燃。③往盛有5mL质量分数为w的过氧化氢溶液的试管中，加入agFe2O3，伸入带火星的木条，木条复燃。④经检验，②③中反应后试管中仍分别含有agMnO2和agFe2O3。

（1）MnO2、Fe2O3在上述反应中的作用是__________。

（2）实验②③中过氧化氢的浓度（w）以__________为宜。

研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究。下表选取了部分实验数据：

用足量等体积过氧化氢溶液制取相同体积O2所需的时间

（3）从上表中能得出哪些结论？____________________________________________。