电解水正极产生的气体(电解水正极产生的气体为什么是氧气)

电解水正极产生氧气。原理：电解水时，接电源负极的叫阴极，氢离子得电子产生氢气；接电源正极的是阳极，氢氧根失电子产生氧气。电解水的化学方程式：2H2O=2H2↑+O2↑。电极反应式：阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O；阴极：4H++4e-=2H2↑。电解水通常是指含盐的水经过电解之后所生成的产物。

水被直流电电解生成氢气和氧气的过程被称为电解水，电流通过水时，在阴极通过还原水形成氢气。在阳极则通过氧化水形成氧气，氢气生成量大约是氧气的两倍，电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法。

传统电解水制备氢气与氧气：添加电解质导通电流，将水分子电解解离。直流电极之负极，析出氢气；正极则析出氧气。可以利用排水集气法收集氢气与氧气，其体积比为2：1。

氢气不但被认作燃料，还被拟想为电的直接取代品，它可以天然气的状态经地下管道四处输送。不同于电的是它可以储存（通常在低温下以液态），气体可以不断地供应，当能量的需要量高，尚可预先储备。氢将以燃烧的方式产生热能，或用于燃料电池产生电能。

爱护水资源

(节约用水；防止水体污染）

1.水污染物来源：工业污染、农业污染、生活污染

2.防止水体污染的一些具体措施：

（以预防为主，治理为辅；加强水质监测）

(1)工业“三废”要进行综合利用和处理达标后再排放。

(2)农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。

(3)生活污水要集中处理达标后排放。（如：不使用含磷洗衣粉。）

3.节约用水的一些具体措施：

(1)提高水的利用效率。

(2)使用新技术，改革工艺和改变习惯。

(3)污水处理之后，循环利用。

(4)“一水多用”（使用淘米水浇花、冲厕所等）。

水的净化

1.自然界中的水：一般是混合物

2.水的净化

(1)水的净化效果由低到高的是静置、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（可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和异味，但不能降低水的硬度）。

(2)过滤操作仪器：带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯

操作要点：“一贴 二低 三靠”

一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；

二低：滤纸边缘低于漏斗口边缘；液面低于滤纸边缘；

三靠：盛待滤液体烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒紧靠三层滤纸中部；

漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。

滤纸与漏斗内壁间有气泡：减慢过滤的速度。

过滤两次仍然浑浊的原因：滤纸破损；滤液高于滤纸；接滤液烧杯不干净。

玻璃棒的作用：引流。

(3)自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤，但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。

(4)硬水与软水

a.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。

b.鉴别方法：用肥皂水，浮渣多、泡沫少的是硬水 ；泡沫较多的是软水。

c.硬水软化的方法：蒸馏、煮沸（生活中净化水的方法）、离子交换法、药剂软化法

d.长期使用硬水的坏处：人长期使用易患结石；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)两种可以认为是纯净物的水：蒸馏水、去离子水

水的组成

一、水(H2O)的组成：

1.电解水的实验: (加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性)

(1)实验现象：正、负电极上都有气泡产生，一段时间后正、负两极所收集气体的体积比约为1∶2。而且将负极试管所收集的气体移近火焰时，气体能燃烧呈淡蓝色火焰；用带火星的木条伸入正极试管中的气体，能使带火星的木条复燃。

(2)化学反应

(3)检验：

O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃

H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧，产生淡蓝色的火焰

(4)O2和H2的体积比小于1/2的原因：氧气相对氢气更易溶于水；氧气与电极反应。

(5)实验结论：

①水是由氢、氧元素组成的。（化学反应前后，原子、元素种类不变）；

②水在通电的条件下，发生分解反应产生氢气和氧气。

③一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。

④化学变化中，分子可分而原子不可分。

二、 氢气(H2)

1.物理性质：无色无味的气体；密度最小的气体（向下排空气法）；难溶于水（排水法）

2.化学性质：

可燃性：（化合反应）

〔可燃性气体（如H2、CO）点燃前，要验纯〕

3.现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有无色液滴产生

4.用途：高能燃料；氢氧焰焊接切割金属，冶炼金属

三、 物质的分类

基本概念：

单质：由同种元素组成的纯净物叫单质。

化合物：由不同种元素组成的纯净物叫化合物。

氧化物：由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物

化学式与化合价

一、化学式

1. 化学式：用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子。

2.化学式的含义:以水的化学式H2O为例

①表示一种物质：表示水这种物质

②表示这种物质的元素组成：表示水由氢元素和氧元素组成的

③表示这种物质的一个分子：表示一个水分子

④表示这种物质的一个分子的构成：表示一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的

【思考】说出符号H、2H、H2、2H2 、2H+、2H+、H2O、2H2O的意义。

3.化学式的写法与读法:

(1)单质

(2)化合物

(3) 含原子团的化合物的读法

①含有OH的化合物一般读作：“氢氧化某”;

②含有NO3、CO3、SO4、PO4等的化合物，一般根据原子团和另一元素的名称从右到左的顺序读作：“某酸某”。

二、化合价

1.化合价的写法：在元素符号或原子团上方标出化合价，“+”、“-”写在前，数字写在后。

2.掌握元素的化合价，请注意掌握以下几点规律：

(1)①金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价；

②在化合物中，通常氢显+1价；氧显-2价；③单质里元素的化合价为零；

(2)许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价。

(3)使用化合价的规则是：在化合物里，元素正负化合价的代数和为零。

(4)掌握常见原子团的化合价。原子团是在化学反应中相对稳定的原子集团，又叫做根。

3.常见元素及原子团的化合价（熟记）

化合价实质要认准 金正非负单质零

许多元素有变价 条件不同价不同

+1价钾钠氢和银 +2价钙镁钡和锌

一、二 铜汞 二、三铁 +3价金属铝和金

氟氯溴碘-1价 氧硫-2价(两元素组成的化合物中)

-1价硝酸氢氧根 -2价硫酸碳酸根

-3价的是磷酸根 +1价的是铵根

4.化合价的应用

(1)已知化合价写化学式

书写方法：正价前 负价后 化合价 标上方 先化简 后交叉

(2)已知化学式求化合价

方法：根据化合物中各元素正负化合价代数和为0进行求解。一般先标出不变价元素的化合价，后标出可变价元素。

HNO3、HO4、N2O5 、NH3 、HClO、 CuSO4 5H2O、

(3)由原子团的化合价,求其中某元素的化合价

方法：根据原子团化合价等于各元素正负化合价代数和进行求解。

SO42- CO32- PO43- NO3- NH4+ R2O72- HnRO4 NH4NO3

三、有关相对分子质量的计算

1. 相对分子质量(Mr)：化学式中各原子的相对原子质量的总和。

2. 有关相对分子质量的计算类型

(1)计算相对分子质量

例：求O2、NH4NO3、 Al2(SO4)3、CuSO4•5H2O的相对分子质量

(2)计算物质组成元素的质量比

方法:质量比=各原子相对原子质量总和之比。

例：求CO2、H2SO4、NH4NO3中各元素的质量比

该元素的相对原子质量×原子个数×100％

(3)计算物质中某元素的质量分数

附 化合价与离子符号的书写（元素化合价的表示方法及其与离子的对应关系）