第四单元 自然界中的水-2022年《三步冲刺中考•化学》之第1步重课本·理考点·学案

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第四单元 自然界中的水


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。



　爱护水资源
1．人类拥有的水资源
地球上总水储量虽然很大，但淡水很少，大部分是含盐量很高的海水。
2．爱护水资源
爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。
(1)节水措施：①工业上使用新技术、新工艺制造更多的节水设备和节水产品，提高水的使用效率；②改变生活习惯和生活方式，可以大量节约农业用水和生活用水。
(2)水体污染与防治
污染源：①工业污染；②农业污染；③生活污染。
防治：工业废水、生活污水经处理达标后再排放，农业上合理使用农药和化肥等。

(3)国家节水标志(如图)
　水的净化(高频考点)
1．水的净化方法与作用
方法
作用
静置法
将浑浊的水装入容器中静置不动，使水中大颗粒杂质自然沉降(生活中常用)
沉淀法
需加入絮凝剂(明矾)，使大颗粒杂质进行沉降
过滤法
除去水中所有的不溶性固体杂质
吸附法
加入吸附剂(活性炭)除去水中的色素和异味
蒸馏
除去水中所有的可溶性和不溶性杂质
　　(1)净化程度由低到高的顺序：静置法→沉淀法→过滤法→吸附法→蒸馏法。
(2)自来水厂净水的过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水。其中消毒为化学变化。

(3)过滤操作：装置如右图。
①过滤操作的用途：过滤是一种分离物质的基本方法，适用于将液体中不溶性固体或没有溶解的固体分离开来，过滤的原理在生活中也有广泛应用。
②所需玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流。
③过滤操作的要点
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。
二低：①滤纸边缘要低于漏斗边缘；②漏斗内的液面要低于滤纸的边缘。
三靠：①烧杯口紧靠玻璃棒；②玻璃棒的下端要紧靠三层滤纸处；③漏斗下端紧靠烧杯内壁。
④过滤后的液体仍浑浊的原因：漏斗内的液面高于滤纸的边缘；滤纸破损。处理方法：重新组装过滤器，再进行过滤。
(4)蒸馏操作：利用液体的沸点不同，将其分离。加热时烧瓶底部要垫上石棉网。冷凝管中冷水流向是下进上出。为防止烧瓶内出现暴沸，要加入少量沸石或碎瓷片。

2．硬水和软水
(1)硬水与软水的概念
硬水：含较多可溶性钙、镁化合物的水，如井水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
(2)硬水和软水的鉴别
加肥皂水搅拌
3．硬水和软水的转化
生活中常用煮沸的方法将硬水软化，实验室用蒸馏的方法将硬水软化。
　水的组成
1．氢气的性质和用途
性质
用途
物理
性质
无色无味的气体，密度比空气的小，难溶于水
填充探空气球
化学
性质
可
燃
性
氢气燃烧，产生淡蓝色火焰，反应的化学方程式为2H2＋O22H2O
作燃料
还
原
性
还原金属氧化物(如氧化铜)，反应的化学方程式为H2＋CuOCu＋H2O
冶炼金属

2．氢气的实验室制法
①反应原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
②制取装置：


特别提醒
实验室制取氢气时，一般不使用锌与盐酸反应，因为盐酸具有挥发性，可能会使收集的氢气中混有少量氯化氢气体，使制得的气体不纯。
3．氢气的验纯：点燃氢气前一定要先检验纯度。

　　　

以H2O为核心的物质网络图

①CaO＋H2O===Ca(OH)2 CO2＋H2O===H2CO3
②HCl＋NaOH===NaCl＋H2O H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
③2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O
④CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
⑤⑥2H2O22H2O＋O2↑
⑦2H2＋O22H2O(CH4＋2O2CO2＋2H2O等)　
⑧2H2O2H2↑＋O2↑
⑨CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
　化学式(高频考点)
1．化学式的意义(以CO2为例)
意义

示例
宏观
表示一种物质
　CO2表示二氧化碳这种物质
表示该物质组成
CO2表示它是由碳元素和氧元素组成的
微观

表示物质的一个分子,　

CO2表示一个二氧化碳分子
表示物质的分子构成
CO2表示一个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子构成的
特别提醒
化学式前面的计量数不为1时，化学式只具有微观意义，如2CO2只能表示两个二氧化碳分子。
【归纳总结】化学式意义全解(以C10H10O为例)
C10H10O
2．化学式的读写
物质
类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
用元素符号表示
铁—Fe,
元素名称：铁
稀有气体
氦气—He
“某气”：氦气
非
金
属
固态
硫—S
元素名称：硫
气态
在元素符号的右下角写出表示分子中原子个数的数字。例如：氧气—O2，氮气—N2，氢气—H2,
“某气”：O2—氧气
化
合
物
氧化物
氧元素符号在右，另一种元素符号在左，例如：CuO、Fe3O4等
从右向左读作“氧化某”或“几氧化几某”：CuO—氧化铜，Fe3O4—四氧化三铁
金属和非金属组成的化合物
金属元素在左，非金属元素在右(金左非右)。例如：NaCl、KI等
从右向左读作“某化某”：NaCl—氯化钠
　化合价(高频考点)
定义
化合价是元素在形成化合物时表现出来的一种性质。化合价有正价和负价之分
表示方法
①位置：在元素符号(或原子团)正上方。
②书写顺序：先写正负号，后写数值，用“＋n”或“－n”表示，n为1时不能省略
一般规律
①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__氢__元素通常显＋1价，氧元素通常显－2价；
③在化合物中，正负化合价的代数和为零；
④在单质里，元素的化合价为零；
⑤一些元素在不同物质中可显不同的化合价，有时同种元素在同一化合物中也可显不同的化合价，如硝酸铵
　　1.常见元素和根的化合价
(1)常见元素的化合价(口诀)
一价氢氯钾钠银，二价氧钡钙镁锌；
三铝四硅五价磷；二三铁、二四碳，
铜汞二价最常见；二四六七锰向前，
二三四五放炮氮，二四六硫都齐全。
(2)常见根的化合价：－1价OH－、NO；－2价SO、CO；＋1价NH。

特别提醒
标化合价时，“＋”不能省略。同一种元素在同一种物质中可能显不同的化合价，例如：H4O3。

2．化合价的应用
(1)根据化合价写化学式。写化合物的化学式一般正价在左，负价在右，用“十字交叉法”写出。例如写氧化铝的化学式：

一般步骤(口诀)：
左正右负写符号，标价步骤不能少；
交叉标出原子数，化简检验即得到。
(2)计算化合物中某种元素的化合价
例：已知高锰酸钾的化学式为KMnO4，求其中Mn元素的化合价：

解：设锰元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零，有＋1＋x＋(－2)×4＝0，解得x＝＋7，即求得KMnO4中锰元素的化合价为＋7。
　有关相对分子质量的计算
1．相对分子质量：各原子的相对原子质量的总和。
如KMnO4的相对分子质量为：39＋55＋16×4＝158。
2．元素的质量比：化学式中各元素的相对原子质量×原子个数之比。
如CO2中，碳元素∶氧元素＝12∶(16×2)＝12∶32＝3∶8。
3．元素的质量分数
×100%
例如：NH4NO3中氮元素的质量分数＝×100%＝×100%＝35%。
4．元素的质量：物质的质量×某元素的质量分数。
如：100 g NH4NO3中氮元素的质量＝物质的质量×元素的质量分数＝100 g×35%＝35 g。
特别提醒
化学式中同一种元素，无论是一处有或几处都有，要合并计算。如NH4NO3：NH中有氮元素、NO中也有氮元素，计算氮元素时要合并计算。

归纳总结

　物质的分类(高频考点)
1．纯净物和混合物


纯净物
混合物
区别
宏观
由一种物质组成
由两种或两种以上物质组成
微观
只由一种分子构成
由两种或两种以上分子构成
性质
有固定组成和性质
没有固定组成和性质
联系


2.单质和化合物
(1)由同种元素组成的纯净物叫做单质。单质包括金属单质(如铁单质)、非金属单质(如氢气)、稀有气体单质(如氦气)。
(2)__由不同种元素组成的纯净物__叫做化合物，如二氧化碳、氧化铁等都属于化合物。
(3)单质和化合物的比较

单质
化合物
相同点
均属于纯净物
区别
宏观
组成
只含有一种元素
至少含有两种元素
微观
构成
由一种原子构成或一种同元素组成的分子构成
由不同种原子构成
联系


特别提醒
单质中一定只有一种元素，但只含一种元素的物质不一定是单质，也可能是混合物(如氧气和臭氧的混合物)，但一定不是化合物(可能是单质或混合物)。
3．无机物、有机物和氧化物
无机物
不含碳元素的化合物，如氯化钠、硫酸、氢氧化钠等
有机物
　含有碳元素的化合物，如甲烷、乙醇等
氧化物
由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，如水、二氧化碳等

特别提醒
①氧化物一定含有氧元素，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物。②有机物一定含有碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等都属于无机物。

4．酸、碱、盐
类别
酸
碱
盐
定义
电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物
电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物
电离时生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物
相同点
均为化合物，其水溶液都能导电(电离)
不同点
酸＝H＋＋酸根离子
碱＝金属离子(或铵根离子)＋OH－
盐＝金属离子(或铵根离子)＋酸根离子
组成
特点
一定含有氢元素
一定含有氢元素和氧元素
一定含有非金属元素
联系
酸＋碱→盐＋水(中和反应)


特别提醒
酸和碱的组成元素中一定有氢元素，盐的组成元素中一定有非金属元素，但不一定有金属元素。

归纳总结
初中化学物质分类体系



【考点一】化合价
1．（2019苏州中考）亚氯酸钠（NaClO2）常用作纺织品的漂白剂。亚氯酸钠中氯元素的化合价为（　　）
A．﹣1 B．+1 C．+2 D．+3
2．（2019淮安中考）用黑钨矿[主要含钨酸亚铁（FeWO4）]可制得金属钨。钨酸亚铁中钨元素（W）的化合价为（　　）
A．-2 B．+2 C．+4 D．+6
3.（2019盐城中考）医疗上利用二氧化硅（SiO2）光纤传输的激光治疗肿瘤等疾病。SiO2中硅元素的化合价是（　　）
A. B. C. D.
4.（2019连云港中考节选）化学在促进社会发展，提高人类生活质量方面发挥着不可替代的作用。
（3）中国嫦娥四号月球探测器首次证实构成月幔的主要物质之一是Fe2SiO4．已知Fe2SiO4中硅元素的化合价为+4，则其中铁元素的化合价为______。
5.（2019常州中考节选）造纸是我国古代四大发明之一。农作物的秸秆可作为造纸原料，其主要成分是纤维素［］
（4）三氧化二铋（Bi2O3）是制作防火纸的材料之一。Bi2O3中铋元素的化合价为________。
【考点二】化学式的判断与书写
6．（2019扬州中考）下列物质的俗名与化学式对应关系正确的是（　　）
A．干冰：O2 B．纯碱：CaCO3
C．食盐：NaCl D．烧碱：Na2SO4
7．（2019扬州中考）2KI+H2SO4+O3═O2+M+K2SO4+H2O中M的化学式是（　　）
A．H2 B．KOH C．HI D．I2
【考点三】化学式的意义
8．（2019宿迁中考）近年来一些手机厂商纷纷发布自己的可折叠手机。化学物质吡唑啉是生产折叠手机用到的柔性屏幕的重要物质，其化学式为C3H6N2，下列有关吡唑啉C3H6N2的说法正确的是（　　）
A．吡唑啉属于有机高分子化合物
B．吡唑啉是由3个碳原子、6个氢原子和2个氮原子构成的
C．吡唑啉中碳元素质量分数最大
D．吡唑啉的化学式量为70g
9.（2019盐城中考）蔗糖（C12H22O11）是一种常用的食品甜味剂。下列关于蔗糖的说法正确的是（　　）
A. 蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成
B. 蔗糖中含有45个原子
C. 蔗糖中氢元素的质量分数最高
D. 蔗糖的相对分子质量为342g
10．（2019扬州中考）维生素D2的化学式为C28H44O，下列关于维生素D2的说法正确的是（　　）
A．碳元素的质量分数最大 B．含有3个原子
C．相对分子质量是73g D．H、O元素质量比为44：1
11．（2019淮安中考）香草醛（C8H8O3）是迄今为止世界上最重要的香料添加剂。下列关于香草醛的说法正确的是（　　）
A． 由碳、氢、氧原子构成
B． 该物质的相对分子质量为152g
C．一个分子中有19个原子
D．碳、氢、氧元素质量比为8：8：3
12.（2019南京中考）荧光棒中含有H2O2溶液。下列有关说法中正确的是（　　）
A. 溶液是氧化物
B. 中氢分子和氧分子的个数比为1：1
C. 溶液对分解具有催化作用
D. 的溶液中氢元素的质量分数约为
13.（2019常州中考节选）造纸是我国古代四大发明之一。农作物的秸秆可作为造纸原料，其主要成分是纤维素［］
（2）纤维素由________种元素组成，其中氢、氧元素的质量之比为________。
14．（2019苏州中考节选）维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片（以下称“本品”）的主要成分如图1所示。

（1）下列关于维生素C的说法正确的是　ad　（填字母）。
a．维生素C由C、H、O三种元素组成
b．维生素C的相对分子质量为176g
C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
d．维生素C中C、H、O元素的质量比为9：1：12
【考点四】化学用语
15.（2019连云港中考）下列化学用语表示正确的是（　　）
A. 高锰酸钾的化学式： B. 60个碳原子：
C. 2个氯离子： D. 的结构示意图：
16.（2019苏州中考）下列有关化学用语表示正确的是（　　）
A．葡萄糖：C6H12O6 B．钠原子结构示意图：
C．2个锌离子：2Zn+2 D．60个碳原子：C60
17．（2019泰州中考）下列化学用语书写错误的是（　　）
A．五氧化二磷：P2O5 B．镁离子：Mg2+
C．2个钾原子：2K D．3个氮分子：N3
18．（2019宿迁中考节选）化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。
（1）用化学符号表示：
①海水中含量最多的物质　 　；
②氧化铝中铝元素显+3价　 　；
③2个氯分子　 　；
④海水“制碱”的“碱”　 　。
【考点五】运动的水分子
1.（2019盐城中考）关于水的说法正确的是（　　）
A. 水是一种最常用的溶剂
B. 水变成水蒸气的过程中水分子体积变大
C. pH小于7的雨水就是酸雨
D. 电解水时，负极产生的气体是氧气
2.（2019扬州中考）水是人类不可缺少的宝贵资源。我国的“节水标志”是（　　）
A． B． C． D．
3.（2019南京中考）下列叙述不正确的是（　　）
A. 活性炭可用于除去水中的色素和异味
B. 稀有气体可用于制作霓虹灯
C. 含亚硝酸钠的工业用盐可用于烹调食物
D. 煮沸的方法可用于生活中降低水的硬度
4.（2019连云港中考）下列说法正确的是（　　）
A. 硬水经蒸馏处理后可变为软水
B. 长期放置后不会分层的液体一定是溶液
C. 图中红磷不燃烧，说明红磷不是可燃物
D. 在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
5．（2019淮安中考）水是重要的自然资源。合理开发利用水资源，推进社会发展与进步。
（1）自然界中的水含有较多杂质，净化过程中加入活性炭，是利用其______性。
（2）天然水具有一定的硬度，日常区分硬水和软水可选用的物质是______。
（3）水作为原料，可获得多种产品。
①工业上常用水制取水煤气，原理为：，该反应过程中，热能转化为______能
②利用CO和H2制取二甲醚的微观过程如图所示：

该变化过程中，参加反应的CO和H2的分子个数比是______。
【考点六】水的合成与分解
6．（2019扬州中考）1800年，人类电解水获得成功。某同学利用如图所示装置进行该实验时，发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1．下列说法错误的是（　　）
已知：①相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比；
②常温常压时，1L水可溶解0.031L O2、0.57L O3。

A．水在通电时能发生化合反应
B．实验中若加入少量NaOH溶液，则导电性增强
C．从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小
D．若右侧试管内产生少量O3，也会使左右两侧试管内气体体积比略大于2：1
7．（2019扬州中考）下列反应属于分解反应的是（　　）
A．2H2+O22H2O
B．Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
C．2KClO3 2KCl+3O2↑
D．KOH+HCl＝KCl+H2O
8．（2019苏州中考节选）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。

（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是______（填化学式）。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为　________________________。该反应若生成1g氢气，则理论上铁制枪管应增重____________g。
实验发现枪管实际增重比理论数值大，其可能的原因是　____________________________________　。
（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4）溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。
①下列说法正确的是______（填字母）。
a．硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣，可增强水的导电性
b．电解过程中化学能转化为电能
c．电极N与电源负极相连
②电解后，管A中生成的微粒有____________（填微粒符号）。