人教版化学九年级上册同步精品讲义《自然界的水》全章复习与巩固练习（提高） 知识讲解

《自然界的水》全章复习与巩固（提高）

责编：熊亚军    

【学习目标】

1.掌握水的电解实验和水的组成；掌握过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。

2.掌握单质和化合物的概念和区别；了解水污染及防治水污染的方法。

3.能记住并会计算常见元素在化合物中的化合价（包括原子团）；能根据化合价写化学式；并学会有关化学式的简单计算。

【知识网络】

【要点梳理】

要点一、水的电解实验
1.水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
　　　            水氢气+氧气
2.水是由氢元素和氧元素组成的。
【要点诠释】

电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。
要点二、氢气

1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。
2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。

氢气+氧气 水
【要点诠释】
1.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。
2.验纯的方法：收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。

要点三、单质和化合物
1.单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氧气、氮气、铁、铜等。

2.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物，如水、二氧化碳、高锰酸钾、氧化铁等。

3.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。

【要点诠释】

单质、化合物和氧化物的比较：

要点四、水的净化
1.自来水的净化过程可分为以下几个步骤：（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的滤后水；（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯 ）进行消毒灭菌后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。

2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。
【要点诠释】

1.明矾的净水作用：明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。

2.活性炭的净水作用：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。

3.在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。

要点五、过滤和蒸馏

1.过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
2.蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。

【要点诠释】

过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速度）。
二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（否则，液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的）。

三靠：（1）盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。

要点六、硬水和软水

1.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。

2.软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。
3.硬水的危害：硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉)有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利的影响。

【要点诠释】

1.硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度。
2.硬水和软水的区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少或有浮渣出现的是硬水。

要点七、化学式

化学式的定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。

【要点诠释】

化合物化学式的书写：

要点八、化合价

元素的化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
【要点诠释】
1.在化合物中氢元素通常显+1价；氧元素通常显-2价；在氧化物中氧元素显-2价，其他元素显正价；金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
2.在单质中，元素的化合价为零。
3.化合物中各元素的化合价代数和为零。

要点九、化学式的计算

1.相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量，用符号Mr表示。
2.化合物中的原子个数之比：在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数之比。
3.物质组成中各元素的质量比:即各元素的相对原子质量总和的比。
4.化合物中某元素的质量分数==

5.一定质量的物质中某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数。

【要点诠释】

基本计算类型（以Fe2O3为例）：

【典型例题】

类型一、考查电解水实验和水的净化

1.由电解水的实验得出的结论错误的是（　 ）

A.水是氢气和氧气组成的

B.水是一种化合物

C.水是由氢、氧两种元素组成的

D.在化学变化里，分子可以分而原子不可分

【答案】A　　

【解析】水通电分解成氢气和氧气。因为化学反应前后组成物质的各元素的种类不发生变化，所以反应后生成的氢气中所含的氢元素及氧气中的氧元素，一定是水中所含的氢元素和氧元素。因此，从电解水实验可以得出水是由氢、氧两种元素组成的化合物。不能认为水是由氢气和氧气组成的。
   水由水分子构成，当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。这个实验验证了在化学反应里，分子可以分成原子，而原子却不能再分的结论。

【总结升华】掌握水的电解实验和水的组成，记住电解水时“正氧负氢、氢二氧一”八字要点。

2.（新疆中考）河水净化的主要步骤如图所示．有关说法错误的是（　　）

A．步骤Ⅰ可除去难溶性杂质    B．X试剂可以是活性炭

C．步骤Ⅲ可杀菌、消毒         D．净化后的水是纯净物

【思路点拨】根据已有的知识进行分析，过滤能除去不溶性固体杂质；活性炭具有吸附性；液氯能杀菌；纯净水是不含有杂质的水，据此解答。

【答案】D

【解析】过滤能除去不溶性固体杂质，故步骤Ⅰ可出去难溶性杂质，故A正确；活性炭具有吸附性，能除去水中的色素和异味，故B正确；液氯能杀菌，故步骤Ⅲ可杀菌、消毒，故C正确；纯净水是不含有杂质的水，经过这几步净化的水中含有可溶性杂质，不是纯净物，故D错误。

【总结升华】活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质；在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。

举一反三：

【变式】（上海中考）关于水的净化过程描述错误的是（　　）

A．加入明矾使小颗粒凝聚              B．通入氯气杀菌消毒   

 C．通过沙滤装置除去可溶性杂质        D．通过活性炭吸附部分有害物质　　
【答案】C

【解析】加入明矾，利用明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附，使杂质沉降，故A选项说法正确；通入氯气，能杀菌消毒，故B选项说法正确；沙滤装置与过滤的原理相似，可除去不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，故C选项说法错误；活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，能吸附部分有害物质，故D选项说法正确。

类型二、考查硬水和软水
3.下列有关水的知识，其中不正确的是（ 　）

A.水是一种最常见的溶剂，自然界中的水大多数含有杂质离子

B.水中Ca2+、Mg2+的增多会引起水体的富营养化污染

C.用煮沸或蒸馏的方法能降低水的硬度

D.在水溶液中发生化学反应，反应速度比较快而且充分

【答案】B 　

【解析】水中Ca2+、Mg2+的增多会引起水体的硬度增大。
【总结升华】要了解硬水、软水的概念及水的用途等。

举一反三：

【变式】用          可以区分硬水和软水，生活中常用         的方法降低水的硬度。　　　
【答案】肥皂水        煮沸
类型三、考查单质和化合物

4.下列叙述正确的是（   ）

A．由同种元素组成的物质就是单质         B．由不同种元素组成的物质就是化合物
　　C．单质一定是由一种元素组成的         　D．化合物一定是由两种元素组成的　
【答案】C
【解析】由同种元素组成的纯净物叫做单质；由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。A、B中忽视了单质和化合物概念中纯净物这一条件的限制，都是错误的。例如：氧气和臭氧是由氧元素组成的两种不同单质，如果将氧气和臭氧混合后，得到的物质中只有氧元素，但此物质却不是单质，而属于混合物；又如，将氧气和氮气混合在一起得到的物质中有氮元素和氧元素，但此物质不是化合物，而属于混合物。D不正确，因为组成化合物的元素不一定是两种，还可能是两种以上。

【总结升华】单质由一种元素组成，化合物由两种或两种以上元素组成，且都属于纯净物。
举一反三：

【变式】下图表示的是气体分子的模型，图中分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的模型的是（　 ）
　　　　　

【答案】D

类型四、考查化学式和化合价

5.下列各物质的化学式书写正确的是(　 )
　　A．氧化铝AlO　　　　　　 B．碳酸钠NaCO3
　　C．氢氧化镁MgOH　　　　　D．氯化钙CaCl2
【答案】D
【解析】选项A、B、C中化学式中各元素化合价代数和都不等于零，违反了化合价原则。
【总结升华】判断化学式的正误一般要从化合价原则（主要是根据正、负化合价代数和为零）、元素符号的书写、书写顺序（一般正价在前，负价在后）等几个方面去考虑。

6.写出对应的化学式：　
　  （1）5个铜原子         （2）1个氢分子    （3）2个氢原子

（4）4个二氧化碳分子   （5）二氧化硫　　
【答案】⑴ 5Cu   (2) H2         (3) 2H    (4) 4CO2      (5) SO2　　　　　　　   
【解析】化学符号前有数字表示分子(或原子、离子)个数，元素符号右下角有数字表示原子的个数。
【总结升华】要记住化学式的含义和写法。　
　举一反三：

【变式1】下列化学用语表示正确的是（   ）
　A．两个氯原子2Cl2 　　　       　B．镁离子 　

　C．二氧化硫分子SO2　　    　　   D．碳酸钠 NaCO3
【答案】 C

【变式2】重铬酸钾（K2Cr2O7）中，铬元素的化合价为（   ）
　A．+4 　　　B．+5 　　　C．+6　　　　 D．+7
【答案】C

类型五、考查化学式的计算

7.写出下列物质化学式并计算其相对分子质量或相对分子质量总和（写出计算过程）。

（1）二氧化碳                                                               ；

（2）碳酸钠                                                                 ；

（3）高锰酸钾                                                               ；

（4）2 Ca(OH)2的相对分子质量总和                                      。

【答案】（1）CO2：12+16 ×2==44      （2）Na2CO3：23×2+12+16×3 ==106

（3）KMnO4：39+55+16×4==158  （4）2×【40+（16+1）×2】 ==148

【解析】化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量。

【总结升华】先写出化学式，再根据化学式计算相对分子质量。
举一反三：

【变式】苏丹红（C16H12N2O）是一种人工合成的红色染料。求：
　（1）苏丹红的相对分子质量            ；
　（2）苏丹红中各元素的质量比                ；

（3）苏丹红中氮元素的质量分数为                       。

【答案】 （1）248　 （2）48∶3∶7∶4   

（3）