㈠ 水有哪些重要的物理性质和化学性质(至少三种)
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,水是中国古代五行之一;西方古代的四元素说中也有水。
水的性质
水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界,纯水是罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水。纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰;气态叫水蒸汽。水汽温度高于374.2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水。
在20℃时,水的热导率为0.006 J/s·cm·K,冰的热导率为0.023 J/s·cm·K,在雪的密度为0.1×103 kg/m3时,雪的热导率为0.00029 J/s·cm·K。水的密度在3.98℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于3.98℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~3.98℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为0.99987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但水在通电的条件下会离解为氢和氧水。具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。纯水有极微弱的导电能力,但普通的水含有少量电解质而有导电能力。
水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水。
在-213.16℃,水分子会表现出现厌水性。[1]
水的来源
地球是太阳系九大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反映、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。
水和水体的作用
对气候的影响
水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。
海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。
雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中,季风带来了丰富的水气,形成明显的干湿两季。
此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。
对地理的影响
地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。
地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。
地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里. 当中
海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%)。
大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0.001%)。
对生命的影响
地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。
水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。 水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。
水的种类
不同的学科对水有着一些不同的称呼:
根据水质的不同,可以分为:
软水:硬度低于8度的水为软水。
硬水:硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢。
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饮用水根据氯化钠的含量,可以分为:
淡水。
咸水
此外还有:
生物水:在各种生命体系中存在的不同状态的水。
天然水:
土壤水:贮存于土壤内的水
地下水:贮存于地下的水
超纯水:纯度极高的水,多用于集成电路工业
结晶水:又称水合水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。
重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。
超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。
氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。
与水相关的化学反应
水的电离与溶液pH值
水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离: H2O+H2O�6�2H3O++OH- 通常H3O+简写为H+
水的离子积 Kw=[H+][OH-]
25度时,Kw=1×10-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液为酸性,pH=7,溶液为中性,pH>7,溶液为碱性。
能溶于水的酸性氧化物或碱性氧化物都能与水反应,生成相应的含氧酸或碱。酸和碱发生中和反应生成盐和水。水在电流的作用下能够分解成氢气和氧气。碱金属和水接触会发生燃烧。
在催化剂的作用下,无机物和有机物能够与水进行水解反应:
有机物的水解:有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换,例如乙酸甲酯的水解:
无机物的水解:通常是盐的水解,例如弱酸盐乙酸钠与水中的H+结合成弱酸,使溶液呈碱性:
此外,水本身也可以作为催化剂。
淡水短缺问题与对策
地球上水总储量约为1.36x1018m3,但除去海洋等咸水资源外,只有2.5%为淡水。淡水又主要以冰川和深层地下水的形势存在,河流和湖泊中的淡水仅占世界总淡水的0.3%。
世界气象组织于1996年初指出:缺水是全世界城市面临的首要问题,估计到2050年,全球有46%的城市人口缺水。对于水资源稀少的地区来说,水已经超出生活资源的范围,而成为战略资源,由于水资源的稀有性,水战争爆发的可能性越来越高。
为让全世界都关心淡水资源短缺的问题,第47届联合国大会确定每年3月22日为世界水日。
水文化
请参看水文化
水滴扬起水在科学、哲学、宗教、文学、美术、体育、神话等中都有所体现。
水的利用
水是人类生活的重要资源,特别是农业需要大量水进行灌溉,人类文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水边建立,以解决灌溉、饮用和排污问题。在人类日常生活中,水在饮用、清洁、洗涤等方面的作用不可或缺。
随着科学技术的发展,人们兴修水利,与水涝害和洪水等自然灾害作斗争。因此形成了一些专门与水有关的研究领域,如水力学,水文科学,水处理等,甚而产生了以水为生的产业水产业。
工业生产和化工生产大量使用这种廉价的原料。但未经处理的废水的任意排放就会造成水污染。为了解决这一问题,污水的处理就变得十分必要。 (见水污染和污水处理。)
古代世界观中的水
在文明的早期,人们开始探讨世界各种事物的组成或者分类,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素说中就有水;佛教中的四大也有水;中国古代的五行学说中水代表了所有的液体,以及具有流动、润湿、阴柔性质的事物。
水崇拜
在人类的童年时期,对于水兼有养育与毁灭能力、不可捉摸的性情,产生了又爱又怕的感情,产生了水崇拜。通过赋予水以神的灵性,祈祷水给人类带来安宁、丰收和幸福。
中国传统上的龙王就是对水的神格化。凡有水域水源处皆有龙王,龙王庙、堂遍及全国各地。祭龙王祈雨是中国传统的信仰习俗。
㈡ 什么是纯水
水是一种很好的溶来剂,既能溶解可源电离的电解质,又可溶解不可电离的非电解质。因此普通水中可以同时含有着两类物质。
去离子水:顾名思义就是去掉了水中的除氢离子、氢氧根离子外的其他由电解质溶于水中电离所产生的全部离子。即去掉溶于水中的电解质物质。由于电解质溶于水中电离所产生的离子能增大水的导电能力,去离子水纯度自然用电导率来衡量。去离子水基本用离子交换法制得。但去离子水中可以含有不能电离的非电解质,如乙醇等。
纯水:纯水就是去掉了水中的全部电解质与非电解质,也可以说是去掉了水中的全部非水物质。基本都用反渗透法制得。由于在反渗透预处理中绝大多数都先用活性碳去除了部分非电解质,并且电导率非常容易测量,所以纯水纯度往往也用电导率衡量。但如果要获得极高纯度的高纯水,还是需通过去除电解质的混床、EDI方法。
另一提供水纯度的方法为蒸馏法,制的水称蒸馏水,也是以去除电解质及与水沸点相差较大的非电解质为主,无法去除与水沸点相当的非电解质,纯度也用电导率衡量。
㈢ 水的物理性质和化学性质有哪些
物理性质:
沸点:99.975℃(气压为一个标准大气压时,也就是101.375kPa)。
凝固点:0℃
比热容:4.186kJ/(kg·℃) 0.1MPa 15℃蒸发潜热:2257.2kJ/(kg) 0.1MPa 100℃
密度:水的密度在3.98℃时最大,为1×103kg/m3,水在0℃时,密度为0.99987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×103 kg/m3。
。
化学性质:
1.稳定性:在2000℃以上才开始分解。
水的电离:纯水中存在下列电离平衡:H₂O==可逆==H⁺+OH⁻ 或 H₂O+H₂O=可逆=H₃O⁺+OH⁻。
注:“H₃O⁺”为水合氢离子,为了简便,常常简写成H⁺,更准确的说法为H9O4⁺,纯水中氢离子物质的量浓度为10⁻⁷mol/L。
2.水的氧化性:水跟较活泼金属或碳反应时,表现氧化性,氢被还原成氢气。
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
Mg+2H₂O=Mg(OH)₂↓+H₂↑
3Fe+4H₂O(水蒸气)=Fe₃O₄+4H₂(加热)
C+H₂O=CO+H₂(高温)
3.水的还原性:水跟氟单质反应时,表现还原性,氧被还原成氧气
2F₂+2H₂O=4HF+O₂↑。
4.水的电解:
水在直流电作用下,分解生成氢气和氧气,工业上用此法制纯氢和纯氧 2H₂O=2H₂↑+O₂↑。
5.水化反应:
水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。
Na₂O+H₂O=2NaOH
CaO+H₂O=Ca(OH)₂
SO₃+H₂O=H₂SO₄
P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄
CH₂=CH₂+H₂O←→C₂H₅OH
6.水解反应
盐的水解:
氮化物水解:Mg₃N₂+6H₂O(加热)=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑
NaAlO₂+HCI+H₂O=Al(OH)₃↓+NaCI(NaCI少量)
碳化钙水解: CaC₂(电石)+2H₂O(饱和氯化钠)=Ca(OH)₂+C₂H₂↑
卤代烃水解: C₂H₅Br+H₂O(加热下的氢氧化钠溶液)←→C₂H₅OH+HBr
对于人来说,水是仅次于氧气的重要物质。在成人体内,60~70%的质量是水。儿童体内水的比重更大,可达近80%。如果一个人不吃饭,仅依靠自己体内贮存的营养物质或消耗自体组织,可以活上一个月。
但是如果不喝水,连一周时间也很难度过。体内失水10%就威胁健康,如失水20%,就有生命危险,足可见水对生命的重要意义。
水还有治疗常见病的效果,比如:清晨一杯凉白开水可治疗色斑;餐后半小时喝一些水,可以用来减肥;热水的按摩作用是强效的安神剂,可以缓解失眠;大口大口地喝水可以缓解便秘;睡前一杯水对心脏有好处;恶心的时候可以用盐水催吐。
㈣ 纯水,超纯水与双蒸水,六蒸水有什么区别,是同一种水的不同叫法吗
1、纯水,超纯水与双蒸水,六蒸水(蒸馏水)组分不同
纯水和超纯水,又称高纯水,是指电阻率达到18 MΩ*cm(25℃)的水。这种水中除了水分子外,几乎没有什么杂质,更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物,当然也没有人体所需的矿物质微量元素,也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。
双蒸水,六蒸水(蒸馏水)通过蒸馏冷凝制得的水,所以里面的无机盐会含的很少。如果只是经过一次蒸馏得到的水,里面虽然那些不挥发的组分(盐类)被除去,但水中挥发的组分(氨、二氧化碳、有机物)还是会进入蒸馏水中。
2、纯水,超纯水与双蒸水,六蒸水(蒸馏水)离子作用不同
纯水和超纯水可以在以下领域使用:电子、电力、电镀、照明电器、实验室、食品、造纸、日化、建材、造漆、蓄电池、化验、生物、制药、石油、化工、钢铁、玻璃等领域。
单晶硅、半导体晶片切割制造、半导体芯片、半导体封装 、引线柜架、集成电路、液晶显示器、导电玻璃、显像管、线路板、光通信、电脑元件 、电容器洁净产品及各种元器件等生产工艺。
双蒸水,六蒸水(蒸馏水)在医药行业,蒸馏水的作用是因为低渗作用。用蒸馏水冲洗手术伤口,使创面可能残留的肿瘤细胞吸水膨胀,破裂,坏死,失去活性,避免肿瘤在创面种植生长。
学校里的化学实验,有些需要用蒸馏水,利用的就是蒸馏水无电解质,没有游离离子,或是没有杂质。你需要具体问题具体分析,看看是利用它不导电的性质,还是低渗作用,还是没有其他离子,不会发生化学反应的作用。
(4)超纯水理化性质扩展阅读
超纯水制备:
在原子光谱、高效液相色谱、超纯物质分析、痕量物质等的某些实验中,需要用超纯水,超纯水的制备如下:
(1)加入少量高锰酸钾的水源,用玻璃蒸馏装置进行二次蒸馏,再以全石英蒸馏器进行蒸馏,收集于石英容器中,可得超纯水。
(2)使用强酸型阳离子和强碱型阴离子交换树脂柱的混合床或串联柱。可充分除去水中的阳、阴离子,其电阻率达10 Q·cm的水,俗称去离子水,再用全石英蒸馏器进行蒸馏,收集可得超纯水。
㈤ 水的 物理性质: 化学性质: 用途:
水的物理性质:
纯净的水没有颜色、没有气味、没有味道的液体。在101KPa时,水的凝固点是0摄氏度,沸点是100摄氏度,4摄氏度是密度最大,为1g /cm3.水结冰时体积膨胀,所以冰的密度小于水的密度,能浮在水的上面。
水的化学性质:
1、通电产生氢气和氧气 2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
2、与碱性氧化物反应生成碱 CaO + H2O ==Ca(OH)2
3、与酸性氧化物反应生成酸 H2O + CO2==H2CO3
用处:
水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要作用。它是一种狭义不可再生,广义可再生资源。
纯水可以导电,但十分微弱(导电性在日常生活中可以忽略),属于极弱的电解质。日常生活中的水由于溶解了其他电解质而有较多的正负离子,导电性增强。
(5)超纯水理化性质扩展阅读:
性质
三态变化
众所周知,水有三态,分别为:固态、液态、气态。
但是水却不止只有三态,还有:超临界流体、超固体、超流体、费米子凝聚态、等离子态、
玻色-爱因斯坦凝聚态等等。
地下水与地表水
地下水——有机物和微生物污染较少,而离子则溶解较多,通常硬度较高,蒸馏烧水时易结水垢;有时锰氟离子超标,不能满足生产生活用水需求。
地表水——较地下水有机物和微生物污染较多,如果该地属石灰岩地区,其地表水往往也有较大的硬度,如四川的德阳、绵阳、广元、阿坝等地区。
原水与净水
原水——通常是指水处理设备的进水,如常用的城市自来水、城郊地下水、野外地表水等,常以TDS值(水中溶解性总固体含量)检测其水质,中国城市自来水TDS值通常为100~400ppm。
净水——原水经过水处理设施处理后即称之为净水。
㈥ 超纯水在一标准大气压、零摄氏度条件下不结冰
装水的容器就是凝结核
㈦ 超纯水设备都能处理原水中的哪些物质
我们知道水在其纯净状态下是非常可溶的,所以它有“通用溶剂”的称号。水可以在一定范围内溶解它遇到的任何东西。纯水在高能状态下可以达到自然界物质的水平。在平衡状态下,它还可以溶解一定量接近饱和的物质,原水中的污染物包括大气、矿物、地表有机物(天然和人工)以及运输过程中的水。一些与储存接触的矿泉水从海洋、河流、湖泊等表面蒸发或从植物中排放。蒸发或排放的水与大气中的冷空气相遇,形成雨、雪、冰雹等。凝结水形成最纯净的天然水。这些天然水将溶解大气中的氧气、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、一氧化碳、悬浮颗粒和其他可溶性物质。落在地面上的水,一部分流入河流,一部分渗入地面的水将溶解土壤和岩层中的可溶性矿物质和有机物。此外,水中还有由不溶性分子或离子组成的沉积物,如藻类、细菌、病毒和腐败。然后,水分通过蒸发的方式从地表和土壤不断蒸发到大气中,从而形成水循环。从水循环过程可以看出,水污染物大致可分为四类:(1)溶解性物质,(2)溶解性气体,(3)微生物,(4)特殊物理性质
㈧ 水的物理性质和化学性质
物理性质:
纯水是无色、无臭、无味、透明的液体。水的凝固点是0℃,沸点是100℃。水在4℃时密度最大,为1克/厘米3。水结冰时密度减小,体积膨胀。
水的化学性质
http://jwc.bjfu.e.cn/jpkch/trqs/kejian/%B5%DA%B0%CB%D5%C2/8.1.htm
㈨ 纯水电导率是多少,纯水水质标准是多少
早上好,纯水(超纯水)的电导率小于0.1μs/cm,TDS小于0.01,超纯水不存在电导率为非电解质,电阻呈无限大。我们用的是实验室超纯水机的结果,请参考(配图无关)。