中考化学总复习人教版精讲精练第4单元 自然界的水.docx
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中考化学总复习人教版精讲精练第4单元自然界的水
第四单元 自然界的水
考标要求
备考指津
1.了解典型的水污染物的来源及危害，形成保护水资源和节约用水的意识。
2．了解生活中常用的水的净化方法及硬水软化的简单方法。
3．初步学习使用过滤的方法对混合物进行分离。
4．认识水的组成，知道蒸馏水与生活用水、硬水与软水的区别。
5．知道氢气的物理性质和用途。
6．了解氢气的化学性质。
7．会区分单质、化合物、氧化物。
8．能用化学式表示常见物质的组成。
9．能记住常见元素的化合价，了解化合价与化学式的关系，会根据化合价书写化学式，或根据化学式判断元素的化合价。
10．能利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算，能看懂某些商品标签上标示的物质成分及其含量。
1.水
资源的利用和保护是学业水平考试的热点，常常以多种形式考查，预测今后命题将以社会热点为背景，将水的知识与社会、生产、生活相结合，引导学生探究治理水污染的合理方法与措施。
2．水的净化原理及自来水的生产过程是命题的热点，主要结合日常生活、生产实际进行考查；硬水与软水的区别及硬水的软化也是常考知识点，常以选择题、填空题为主。
难度不大。
3．水的组成与电解及氢气的性质、用途是考查的热点，一般与社会热点问题相结合，试题难度较小。
4．物质种类的划分以选择题、填空题的形式出现，考试再现
率较高。
5．关于化学式的书写和意义是历年各州市学业水平考试的必考题，通常是以最新社会热点或生产、生活实际设置背景，考查化学式的意义，题型以选择题为主。
6．关于化合价的考查主要是根据已知元素化合价和化学式求某种元素的化合价。
题干背景新颖多变，但难度不大，题型以选择题和填空题为主。
有关化学式的计算是历年各地必考题，它通过结合化学式的意义以选择题的形式考查，同时还会紧密联系社会生产、生活，以食品标签、化肥标签等形式设置背景，考查同学们的计算能力。
题目难度中等偏下。
考点梳理
考点一、水
1．爱护水资源
（1）节约用水
提高水的利用效益，使用新技术、改革工艺和改变习惯以减少用水量。
（2）防止水体污染
①水体污染是指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化的现象。
②水体污染的来源：
工业污染、农业污染和生活污染。
③水体污染的危害：
破坏生态平衡，影响工农业和渔业生产、危害人体健康。
④水体污染的防治措施：
工业上：
减少污染物的产生，对污染的水体进行处理。
农业上：
提倡使用农家肥，合理使用农药和化肥。
生活污水实行集中处理和排放。
2．水的净化
（1）净化方法
①吸附
a．絮凝剂吸附：
利用明矾溶于水生成的胶状物对杂质的吸附使杂质沉降。
b．活性炭吸附：
能吸附水中不溶性杂质和少量可溶性杂质，除去臭味。
②过滤：
适用于不溶性固体与液体的分离。
操作方法：
③蒸馏：
能除去水中的杂质，还能降低水的硬度。
（2）自来水厂净化过程
―→
―→过滤
―→
―→生活用水
温馨提示 ①净化程度由低到高的顺序是：
静置沉淀、吸附沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
②自来水厂净水时，只有投药消毒存在化学变化。
3．硬水和软水
（1）概念
①硬水：
含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
②软水：
不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
（2）区分方法
将肥皂水分别加入到盛有等量水样的烧杯中，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少的是硬水。
（3）硬水危害
①和肥皂反应，降低洗涤效果。
②锅炉烧水时，易形成水垢，妨碍热传导，严重时可能引起爆炸。
③长期饮用硬水，会影响人体健康。
（4）硬水软化的方法
①生活中：
采用煮沸法。
②实验室：
采用蒸馏法。
4．水的组成
实验内容
给水通直流电
实验装置
实验现象
负极上产生
气泡的速率快
正极上产生
气泡的速率慢
体积比为2∶1
气体检验
用燃着的木条检验负极上产生的气体，现象是气体能燃烧（淡蓝色火焰），证明该气体是氢气
用带火星的木条检验正极上产生的气体，现象是带火星的木条复燃，证明该气体是氧气
结论
①水是由氢、氧元素组成的化合物；②在化学变化中分子可以再分，原子不能再分；③每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成；④水的化学式为H2O；⑤水中氢、氧两种元素的质量比为1∶8
化学方程式
2H2O
2H2↑＋O2↑
温馨提示
（1）为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，电解一段时间后，溶质质量分数增大。
（2）电解水所用电源为直流电。
（3）氧气在水中溶解度比氢气稍大，氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应，所以实验中V（O2）∶V（H2）<1∶2。
5．水的性质
（1）水的物理性质
纯净的水是没有颜色没有气味的液体。
在标准大气压下，水的凝固点是0 ℃，沸点是100 ℃，水在4 ℃时密度（1 g·cm－3）最大，水结冰时体积变大，所以冰比水密度小，能浮在水面上。
（2）水的化学性质
①水的稳定性
水在高温条件下也不易分解，这就是难以用水作原料直接制取氢气的根本所在。
常温下水的pH为7。
②水的氧化性
在常温下水能与活泼的金属（如钠）反应；高温条件下能与碳、铁等反应。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C＋H2O
CO＋H2 3Fe＋4H2O
Fe3O4＋4H2
③与某些酸性氧化物或碱性氧化物反应生成对应的酸或碱
CO2＋H2O===H2CO3 CaO＋H2O===Ca（OH）2
④与某些物质结合为水合物
＋5H2O===·5H2O
因此无水硫酸铜是常用来检验水的试剂。
考点二、氢气的性质、用途
1．性质
（1）物理性质
氢气是一种无色，无味，密度比空气小，难溶于水的气体。
（2）化学性质
①可燃性
现象：
在空气中燃烧，火焰为淡蓝色，放出大量热。
化学方程式：
2H2＋O2
2H2O。
②还原性
氢气还原氧化铜现象：
黑色粉末逐渐变成红色，试管口有水珠出现。
化学方程式：
H2＋CuO
Cu＋H2O。
（3）验纯
①原因：
当氢气不纯时，点燃时可能会发生爆炸。
②方法：
收集一试管氢气→用拇指堵住管口→移近火焰
2．用途
作燃料，其优点是：
（1）放出的热量高；
（2）燃烧产物不污染环境；（3）是理想的可再生能源。
填充气球、冶炼金属、用于合成氨和盐酸工业等。
考点三、物质的分类
考点四、化学式
1．化学式的定义
用元素符号表示物质组成的式子。
2．化学式表示的意义
（1）由分子构成的物质
化学式表示的意义
以CO2为例
宏观
表示一种物质
表示二氧化碳这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示二氧化碳由氧元素和碳元素组成
微观
由分子构成的物质的化学式可表示该物质的一个分子（又叫分子式）
表示一个二氧化碳分子
表示构成物质的一个分子中所含的元素的原子个数
表示一个二氧化碳分子中含有两个氧原子和一个碳原子
量的
方面
表示物质的相对分子质量；
表示物质中各元素的原子个数比；
表示各元素的质量比
二氧化碳的相对分子质量＝12＋16×2＝44；
二氧化碳中碳、氧元素原子个数比＝1∶2；
二氧化碳中碳、氧元素质量比＝12∶（16×2）＝3∶8
（2）由原子构成的物质（以铜为例）
微观：
表示该物质的一个原子：
铜原子
（3）化学式前若出现数字则只能表示微观意义
例如2O2：
表示两个氧分子
3．元素符号a
周围数字的含义
a：
表示有a个R粒子（原子、分子或离子等）
b：
表示一个粒子中含有b个某原子
c：
表示一个R离子带c个单位正（或负）电荷
d：
表示（某化合物中）R元素的化合价为＋d（或－d）
4．化学式的读写方法
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
元素名称：
Fe—铁
稀有气体
“某气”：
He—氦气
非金属
固态
元素名称：
S—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。
如：
氧气—O2、氮气—N2
“某气”：
O2—氧气
化合物
氧化物
氧元素符号在后，另一元素符号在前。
如：
CO2、CuO等
从后向前读作“氧化某”，如CuO—氧化铜；有时需读出原子个数，如：
Fe3O4—四氧化三铁
由金属元素和非金属元素组成的化合物
非金属元素符号在后，金属元素符号在前。
如：
ZnS、KCl等
从后向前读作“某化某”，如：
ZnS—硫化锌；有时需读出原子个数，如：
FeCl3—三氯化铁
5.有关化学式的计算
（1）求相对分子质量
相对分子质量＝化学式中各个原子的相对原子质量的总和。
（2）求组成物质的各元素的质量比
宏观上组成化合物的各元素的质量比应等于微观上每个分子中各种原子的相对原子质量与原子个数乘积之比。
例如，在化合物MaNb中，若M、N的相对原子质量分别为m、n，则M、N两种元素的质量比为
。
（3）求物质中某一元素的质量分数
在化合物AxBy中，A元素的质量分数
＝
×100%。
（4）求一定量某化合物中某一元素的质量
某元素质量＝化合物质量×化合物中该元素的质量分数。
（5）求一定量元素所在的某化合物的质量
某元素的质量＝化合物的质量×该化合物中该元素的质量分数。
（6）求混合物中某元素的质量
混合物中某元素的质量＝混合物质量×纯度×该元素的质量分数；
纯度＝
×100%（即纯净物的质量分数）。
考点五、化合价
1．化合价的定义
用来表示原子之间相互化合的数目。
2．化合价规则（确定化合物中元素
的化合价）
（1）化合价有正价和负价之分。
（2）在化合物中氧元素通常显－2价，氢元素通常显＋1价。
（3）金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
（4）一些元素在不同物质中显不同的化合价。
（5）在化合物里各元素正、负化合价的代数和为0。
（6）在单质中，元素的化合价为0。
3．化合价的表示方法
化合物中各元素的化合价通常在化学式中元素符号或原子团正上方标出，一般把“＋”“－”写在前，价数写在后，例如：
、
。
自主测试
1．美国绕月探测器撞击月球发现月球上确实有水，下列有关月球上的水推测错误的是（ ）。
A．月球上的水可能是固态
B．月球上的水可能是液态
C．月球上的水与地球上的水化学性质不同
D．月球上的水冰点和沸点与地球上的水不同
2．下列关于电解水的叙述中错误的是（ ）。
A．为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B．在水电解器中加满水，然后接通直流电源
C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧
3．课外活动中，同学们玩起了以水为主题的“化学反应接龙”游戏。
游戏的规则为：
用前一个反应的一种生成物作为下一个反应的反应物，并按序号和要求的基本反应类型循环，如图所示。
仿照示例完成下列反应的化学方程式。
示例：
①分解反应：
2H2O
2H2↑＋O2↑；
②置换反应____________________________________________________________；
③化合反应_____________________________________________________________；
④复分解反应___________________________________________________________。
4．以下方法得到的水，其纯度最高的是（ ）。
A．过滤 B．吸附 C．沉淀 D．蒸馏
5．水是生命之源，下列有关水的说法中错误的是（ ）。
A．水是一种重要的溶剂
B．用肥皂水可以区分硬水和软水
C．生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度
D．通过过滤可以除去水中所有的杂质
6．下列过滤装置及其操作的简图（图中固定装置和混合液、滤液均省略，且玻璃棒末端均已轻靠漏斗内的三层滤纸处），其中正确的是（ ）。
7．某年五月，长江中下游地区遭遇严重干旱。
下列缓解旱情的做法不正确的是（ ）。
A．推广使用节水器具 B．工业用水重复利用
C．用增雨剂实施人工降雨 D．引渡海水灌溉农田
8．2012年“世界水日”的主题是“水与粮食安全”。
下列说法错误的是（ ）。
A．水的天然循环能实现水的重新分配，不需兴建水利工程
B．农业生产中改变灌溉方式，变漫灌为喷灌或滴灌，以节约用水
C．为了避免水体污染，农业上应合理使用农药和化肥
D．将生活用水，地表雨水分类处理，可减少污染，保护水资源
9．航天所用燃料之一为液氢，下列说法中属于H2的化学性质的是（ ）。
A．液氢燃烧 B．氢气是最轻的气体
C．氢气具有可燃性 D．燃烧产生淡蓝色火焰
10．张亮在实验室用足量的锌粒与稀硫酸按下图装置制取一定量的氢气，发现液面刚好不与锌粒接触而又无酸液可加，若从长颈漏斗中加入适量下列试剂，又不影响生成氢气的量，你认为最合适的是（ ）。
A．氢氧化钠溶液 B．碳酸钠溶液 C．硫酸钠溶液 D．澄清石灰水
11．下列物质属于氧化物的是（ ）。
A．KMnO4 B．O2 C．H2O2 D．空气
12．下面四位同学描述的是同一化学符号，此化学符号是（ ）。
A．HCN B．O3 C．ClO2 D．NH3
13．下列各组中物质的俗称、学名与化学式表示同一种物质的是（ ）。
A．酒精 乙醇 C2H6O B．纯碱 氢氧化钠 NaOH
C．熟石灰 氧化钙 CaO D．铜绿 氢氧化铜 Cu2（OH）2CO3
14．核电站中可用硼酸（H3BO3）吸收中子，阻断核辐射。
硼酸中硼元素的化合价是（ ）。
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
15．下列化学用语或结构表达不正确的是（ ）。
A．葡萄糖的化学式：
C12H22O11 B．2个氮气分子：
2N2
C．镁离子的符号：
Mg2＋ D．石墨的结构：
16．我国科学家屠呦呦因为“发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的特效药”而获拉斯克奖。
C15H22O5，下列关于青蒿素的说法正确的是（ ）。
A．青蒿素是一种氧化物
B．青蒿素中氧元素的质量分数为11.9%
C．青蒿素中C、H、O三种元素的质量比为90∶11∶40
D．青蒿素是由15个碳原子、22个氢原子和5个氧原子构成的
17．【资料阅读】据中国室内装饰协会调查，甲醛污染大部分是由板材产生，家庭装修中使用的夹芯板、地板、家具等都可能释放出甲醛。
我国的国家标准检测：
“E1级板材相当于甲醛释放量为1.5mg/L；E0级板材的甲醛释放量为0.5mg/L。
”E1级与E0级最大的区别就是甲醛的释放量，E1级比E0级释放甲醛量多五分之一。
目前，化学家已能从马铃薯中提取植物胶做板材的黏合剂，有效地减少了甲醛的排放。
试根据上述资料填空。
（1）已知甲醛的结构式为
，则其化学式为__________，其碳、氢和氧元素的最简质量比为________，其含氧元素的质量分数等于____________。
（2）资料中加点信息有误，实际上E1级比E0级释放甲醛量多了______倍。
归类精析
[归类示例一]水的电解实验
【例1】 通过分析实验结果推断物质的组成，是认识物质的一种方法。
研究水的组成就是利用了这种方法。
电解水实验结果如图所示。
（1）根据实验中只生成氢气和氧气，确定了水是由__________组成的。
得出此结论的依据是__________________。
（2）已知相同状况下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。
通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1，推求出水分子组成中______________为2∶1，经进一步科学确认，得出水的化学式为H2O。
（3）写出此实验中发生反应的化学方程式：
__________________。
解析：
（1）电解水得到H2和O2，说明水是由氢元素和氧元素组成的；得出此结论的依据是化学反应前后元素的种类不变或化学反应遵循质量守恒定律；
（2）氢气和氧气的体积比为2∶1，则氢分子和氧分子的个数比为2∶1，推断水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1；（3）电解水的化学方程式：
2H2O
2H2↑＋O2↑。
答案：
（1）氢元素和氧元素 化学变化过程中元素的种类不变（或质量守恒定律）
（2）氢原子与氧原子个数比
（3）2H2O
2H2↑＋O2↑
方法归纳 解答此类题时要读懂实验装置图，记清实验现象，以免出现判断错误。
可简记为“正氧负氢，氢二氧一”。
[归类示例二]水的净化
【例2】 从2012年7月1日起，《生活饮用水卫生标准》将在全
国强制实施。
下图表示某市饮用水的净化过程，请回答下列问题：
（1）地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少，请说出一个原因__________________。
（2）在图中的沉淀池中，除了用静置的方法外，还可以用__________方法使水更干净。
（3）水质检验后，如果自来水在传输过程中存在细菌污染，人们在家中饮用该水之前应
该如何处理？
____________________________。
（4）野炊时，如果要初步过滤浑浊的河水用于煮饭，怎样用身边的物品（饮料瓶、手绢、细沙、小卵石等）制作一个简易净水器。
在空白处用图示或文字表示均可。
解析：
（1）可从地下水和地表水所处位置来分析：
地下水经过沙石、土壤等的过滤；
（2）自来水的净化中可在沉淀池中加明矾等净水剂；（3）自来水须经杀菌消毒后才能饮用；（4）可将饮料瓶切去瓶底并倒置，然后自下而上放入手绢、细沙和小卵石等。
答案：
（1）地下水经过了沙石、土壤等的过滤（或地表水易被污染等其他合理答案也可）
（2）加明矾（或池底铺沙砾等其他合理答案也可）
（3）加热煮沸（或加漂白粉等其他可在家中进行的合理方法也可）
（4）在切去底部、倒置的饮料瓶中，由下至上依次放入手绢、细沙和小卵石（或画图等合理答案也可）。
方法归纳 解答此类题目，关键是弄清净水的常用方法及其所能达到的目的，即沉淀法的目的是除去水中较大颗粒的不溶性杂质。
吸附的目的是吸附水中的悬浮的不溶性杂质，从而使其沉降到水底。
常用的吸附剂是明矾或活性炭。
过滤的目的是除去水中的不溶性杂质。
蒸馏的目的是除去水中的可溶性杂质，且净化程度最高。
杀菌的目的是利用氯气、漂白粉等杀菌剂，消灭水中的细菌、病毒，再结合具体的问题情境进行分析和解答即可。
[归类示例三]水资源的保护
【例3
】 水是一种宝贵的自然资源，当今世界淡水资源日趋紧张。
下图是童童同学三月份为班级板报绘制的一幅画，她这样做的目的是
（1）__________________。
请你再写出一种符合画面主题的具体做法
（2）__________________。
解析：
（1）画有节水徽记、干燥的大地、节水的方法，告知同学：
淡水资源紧张、要节约用水；
（2）符合主题的做法有多种，多联系人们生活，从中选取事例。
答案：
（1）向同学们宣
传（或倡导、号召）节约用水，爱护水资源
（2）用淘米水冲厕所（或淋浴时随时关闭水龙头等，合理即可）
方法归纳 解答此类题目时要多联系人们的生活实际。
爱护水资源，要从两个方面去考虑：
一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染。
关于节约用水措施应当针对题目给定的具体情况，主要从开发水资源、控制用水、环境保护三个大的方面考虑，从不同角度分析提出具体可行的方法。
[归类示例四]氢气的性质、用途和制法
【例3】 煤、石油、天然气能源在地球上的蕴藏量是有限的，从人类目前利用这些能源的消耗速度估算，石油和天然气不过几十年，煤不过几百年就会消耗殆尽。
因此，进一步利用新能源（核能、太阳能、风能、水能、地热、潮汐能等）已显得十分迫切。
氢气是一种高效无污染的理想能源。
下列①～⑥是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法，其中包括正在研发的方案。
①电解法：
2H2O
2H2↑＋O2↑。
②甲烷转化法：
CH4＋H2O
CO＋3H2。
③水煤气法：
C＋H2O
CO＋H2。
④碳氢化合物热裂法：
CH4
C＋2H2。
⑤设法将太阳光聚集产生高温使水分解法：
2H2O
2H2↑＋O2↑。
⑥寻找高效催化剂使水分解产生氢气。
如果将来人类广泛使用氢气作为能源，那么上述6种方案中你认为可行且具有发展前途的方法是哪几种？
解析：
此题为策略开放性试题。
解题的关键在于分析题意，明了两层意义：
一是由于煤、石油、天然气的蕴藏量有限，以这些燃料为原料制取氢气不是长久之计。
二是以水为原料使水分解得到氢能源，需考虑能量的来源。
答案：
方案①有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站等，电力供应十分充裕时是可行的。
方案⑤太阳能是取之不尽的廉价能源。
方案⑥催化剂能在耗能小的情况下加快水的分解速率。
[归类示例五]物质的分类
【例5】 如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则在下列选项中，能正确指出①、②、③、④所属物质类别的是（ ）。
A．①单质、③氧化物 B．②化合物、④氧化物
C．①单质、③化合物 D．②含氧化合物、④氧化物
解析：
单质和化合物属于并列的物质类型，含氧化合物、氧化物均属于化合物，而含氧化合物又包含着氧化物，故①为单质，②为化合物，③为含氧化合物，④为氧化物。
答案：
B
方法归纳
混合物和纯净物分类标准为所含物质的多少；而纯净物中单质和化合物分类的标准为纯净物中所含元素种类是一种还是多种。
[归类示例六]化学符号的意义
【例6】 在化学世界里没有生命的阿拉伯数字也变得鲜活起来，它们在不同的位置表示着不同的含义。
下列化学符号中数字“2”表示的意义正确的是（ ）。
A．Mg2＋：
一个镁离子带2个单位正电荷
B．CO2：
二氧化碳分子中含有氧原子
C．2H：
2个氢元素
D.O：
氧化钙的化合价为＋2
解析：
Mg2＋表示一个镁离子带2个单位的正电荷；CO2表示一个二氧化碳分子中含有一个碳原子和两个氧原子；2H表示两个氢原子；O表示氧化钙中钙元素的化合价为＋2。
答案：
A
方法归纳 解此类题目的关键是：
①弄清各种化学符号在化学式中各个数字表示的意义；②弄清几个关系：
物质与元素在组成上的对应；物质与构成微粒之间在构成上的对应。
[归类示例七]根据化学式确定化合价
【例7】 液晶电视以其高清晰、低能耗等优点越来越受到消费者青睐。
但科学家研究发现，制造液晶电视过程中使用的三氟化氮（NF3）的温室效应是二氧化碳的1.
7万倍。
NF3中氟元素为－1价，则氮元素的化合价为（ ）。
A．0 B．－3 C．＋1 D．＋3
解析：
根据化合物中正负化合价的代数和等于零来解答此题。
设氮元素的化合价为x，则x＋（－1）×3＝0，x＝
＋3。
故选D。
答案：
D
方法归纳 根据化学式确定元素化合价，主要依据是化合物中各元素化合价的代数和为零。
另外，对一些常见元素和原子团的化合价要熟记。
[归类示例八]有关化学式的计算
【例8】 维生素C又名抗坏血酸，易溶于水，易被氧化，遇热易被破坏，人体缺乏维生素C可能引发多种疾病，它的化学式是C6H8O6。
计算：
（1）维生素C的相对分子质量为__________
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