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第3讲　自然界中的水
复习导航·析考向
【命题分析】
　　根据2022版《化学课程标准》及2023年省统考化学试题,从命题内容及考查角度和中考题型两个维度分析如下:
　　1.从命题内容及考查角度分析:
　　(1)结合生活、生产中的具体事例及水资源现状,考查水污染的来源、防治及节约用水的措施。
　　(2)以水的净化过程为背景,考查沉降、过滤、吸附、蒸馏等净水操作的原理与方法。
　　(3)结合水污染及净化知识考查硬水和软水的检验及硬水软化的方法。
　　(4)借助实验装置图的观察或实验数据的分析等,考查对水组成的认识及实验探究。
　　(5)结合日常生活中的常见物质,考查物质的简单分类。
　　2.从中考的题型上分析:
　　(1)以选择题、填空题的形式考查水资源现状、水的污染与防治及常见的节水措施。
　　(2)以选择题、填空题或实验探究题的形式考查水的净化过程、操作及硬水与软水的检验与转化。
　　(3)以选择题、填空题或实验探究题的形式考查电解水实验的现象、结论及过程分析。
　　(4)以选择题、填空题的形式考查物质的简单分类。
【复习建议】
　　1.水资源保护: 一直是中考的热点, 复习时建议教师利用影像资料或图片展示, 帮助学生加深对水的污染途径、 污染危害的理解, 然后教师结合生产、 生活事例帮助学生对防治水污染及节水的措施等相关知识加以巩固。
　　2.水的净化:水的净化及软、硬水的检验与转化等是中考的必考点,复习时建议:
　　(1)对于水的净化,可以采用流程图的形式进行梳理,以帮助学生充分认识每一环节的原理和作用,判断其变化的实质。同时要结合图示明确过滤和蒸馏等操作的要点和注意事项。
　　(2)联系生活实际,复习硬水与软水的判断、转化方法及节约用水的有关措施。
　　3.水的电解实验:该实验是中考的高频考点,学生在解题时常记错实验现象、结论等,复习时提出以下建议:
　　(1)通过多媒体再现过程,利用图文结合的方式帮学生建立电源的正负极与实验现象之间的联系。
　　(2)将实验的现象、结论总结成顺口溜的形式,方便学生记忆,例如:“正氧负氢,氢二氧一”。
　　(3)对于易错点进行分析,提高学生的警惕性,降低出错率,例如:根据反应前后元素的种类不变可知,水由氢元素和氧元素组成,而不是由氢气、氧气组成。
　　(4)重视对于实验误差的分析,培养学生科学认真的实验态度,例如:实验中所得的氢气与氧气的体积比大于2∶1,可能的原因有哪些
知识清单·理脉络
【常考化学方程式集锦】
①____________________________________________
②_______________________________________________________________
____________
③___________________________________________________________________
④_________________________________________________________________
__________________
　2H2+O2 2H2O(或H2+CuO Cu+H2O)　
　6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O(或2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑,
合理即可)　
　2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(或NaOH+HCl===NaCl+H2O,合理即可)　
　Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑(或NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑
+H2O,合理即可)　
⑤_______________________________
________________________________________
⑥________________________
⑦_________________________
⑧_______________________
　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(或CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,合理即可)　
　2H2O 2H2↑+O2↑　
　H2O+CaO===Ca(OH)2　
　CO2+H2O===H2CO3　
一、爱护水资源
二、水的净化和组成
要点 水的净化
【典例】(2023·苏州中考)苏州平江路河道水清见底,道尽江南之美。下列关于河
水处理和保护的说法正确的是( )
A.水中大颗粒的泥沙可通过静置沉降的方法除去
B.通过生态膜物理过滤可将河水中的离子全部滤去
C.为使河水变清澈可将河水蒸馏冷凝
D.厨房废水滤去固体后可直接排向河道
考点突破·释疑难
A
【考题延伸】判断下列说法是否正确。
E.过滤能除去水中所有的杂质( )
F.活性炭的吸附过程是化学变化( )
G.自然界的水经过沉淀、过滤、吸附以后成为纯净的水( )
H.蒸馏得到的水是纯净物( )
×
×
×
√
【答题指导】解答水的净化应明确以下两点:
1.沉降、过滤、吸附只能除去水中难溶性杂质,不能除去水中可溶性杂质,所得的水仍然是混合物。
2.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降低水的硬度。
实验 水的电解实验
1.实验原理:通过生成物的元素组成判断反应物(水)的元素组成。反应的化学方
程式为_______________________。
注意:电解水的反应条件是“通电”,不是“电解”。
实验探究·培素养
　2H2O 2H2↑+O2↑　
2.实验装置:
3.实验现象:
(1)负极上产生气泡速率较快,液面下降快;
(2)正极上产生气泡速率较慢,液面下降慢;
(3)负极与正极产生气体的体积比为__________。
　2∶1　
4.生成气体的检验:用__________________检验。正极产生的气体能使燃着的小木
条燃烧更旺,说明是__________;负极产生的气体可以被燃着的小木条点燃,火焰呈
淡蓝色,说明是__________。
5.实验结论:
(1)水在直流电的作用下正极产生了_______________,负极产生了_______________
(简记为“正氧负氢”);
(2)水由____________________组成。
　燃着的小木条　
　氧气　
　氢气　
　氧气(或O2)　
　氢气(或H2)　
　氢元素和氧元素　
6.结论的解释与推广:
(1)微观解释:
①水分子由____________和____________构成。
②在化学变化中,__________可以再分,而__________不可以再分。
③在化学变化前后,原子的__________和__________不发生改变。
④化学反应的实质是____________________,原子重新组合成新的分子的过程。
⑤微观反应示意图:
　氢原子　
　氧原子　
　分子　
　原子　
　种类　
　数目　
　分子分解成原子　
(2)定量分析实验数据:
如图是电解水产生氢气和氧气的体积和质量的坐标图,分析可得体积比V(H2)∶V(O2)=
__________,质量比m(H2)∶m(O2)=__________。

通过生成氢气和氧气的体积比约为2∶1,推出水分子构成中氢原子和氧原子的个数比为
__________,即一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;经进一步科学确认,得出水的
化学式为_________。
(3)能量变化:电解水是将________能转化为__________能的过程。
　2∶1　
　1∶8　
　2∶1　
　H2O　
　电　
　化学　
7.实验成功的关键:
(1)做电解水实验时,向水中加入一些氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是__________
____________;
(2)装置气密性良好。
8.实验误差分析:
在实验操作中负极、正极两极收集到的气体体积比往往大于2∶1,这是因为:
______________;__________________________________;氧气氧化性很强,有些在
电极上发生了反应。
　增强水
的导电性　
　装置漏气　
　氧气在水中的溶解性比氢气稍大　
【知识拓展】物质组成探究的实验基本思路方法:
【示范题】(2023·广州中考)用电解水实验探究水的元素组成,下列说法不正确的
是( )
A.a管和b管中气体体积比约为2∶1
B.b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C.该探究说明水中含有氢分子和氧分子
D.该探究的依据是化学变化前后元素种类不变
C
考点1 水的资源保护
1.(2020·遵义中考)欲将硬水软化,生活中常用的方法是( )
A.加肥皂水　　　　 B.静置沉淀
C.加入明矾 D.加热煮沸
贵州五年真题
D
考点2 水的组成与净化
2.(2022·遵义中考节选)水是一种重要的自然资源。
(1)从物质变化的角度分析,自然界中水的三态变化属于__________变化。
(2)自然界中的水通常是混合物,不同领域对水质的要求不同。生活中软化硬水常
用的方法是__________。
(3)地球上的淡水仅占总水量的2.53%。节约用水,人人有责,请列举一种生活中节
约用水的做法:________________________________。
　物理　
　煮沸　
　淘米水浇花或洗衣服的水擦地　
3.(2023·贵州中考)2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”
转化的示意图如图所示。

(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为___________
____________,从宏观视角看,水由____________________组成;从微观视角分析
电解水反应的实质是______________________________________。
　2H2O
2H2↑+O2↑　
　氢元素和氧元素　
　分子分成原子,原子重新组合成新分子　
(2)电解水过程可将电能转化为__________能。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加
注压缩时氢分子间的间隔变________(填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是___________________________________。
　化学　
　小　
　燃烧产物是水,无污染(或热值高等)　
【基础达标】
1.2023年3月22日是第31届“世界水日”,节约用水是保护水资源的有效途径。如图
适合张贴在水龙头旁的标识是( )
梯级训练·提素能
B
2.(2023·重庆中考)重庆被誉为“山水之城,魅力之都”。下列关于水的说法错误的
是( )
A.肥皂水可以鉴别硬水和软水
B.活性炭在净水过程中体现了吸附性
C.园林以喷灌和滴灌形式浇灌可节约用水
D.电解水产生的H2和O2的质量比为2∶1
D
3.(2023·江西中考)再生水是指废水经处理后达到一定指标的水,其生产工序中活
性炭的主要作用是( )
A.沉降　　　　　 B.吸附
C.消毒 D.乳化
4.(2023·娄底中考)爱护水资源,人人有责,下列生活用水方式错误的是( )
A.不用长流水解冻食材
B.衣服不多不机洗
C.暖瓶剩水不丢弃,其他剩水再利用
D.不间断放水淋浴
B
D
5.由太湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法正确的是( )
A.用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
B.活性炭可长期使用,无需更换
C.上述处理过程应包含“蒸馏”
D.经过处理获得的自来水是纯净物
A
6.(2023·广安中考)学习了水的净化后,某同学利用课外时间自制了简易净水器(如
图所示),下列说法不正确的是( )
A.该装置能除去水中的色素和异味
B.硬水经过该装置后可转化成软水
C.装置中的小卵石和石英砂起过滤作用
D.草木灰水经过该装置后仍能使酚酞溶液变红
B
7.(2023·郴州中考)关于水的说法正确的是( )
A.水是由氢、氧两种元素组成的混合物
B.煮沸可以降低水的硬度
C.电解水产生氢气、氧气的质量比为2∶1
D.饮用水越纯越好
B
8.(2023·成都中考)电解水,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的
现象如下表。相关说法错误的是( )
项目 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15 mL,木条燃得更旺 体积为10.38 mL,气体燃烧
A.通电前应将玻璃管内空气排尽
B.两电极产生气泡的速率不相同
C.正极气体为氧气,负极气体为氢气
D.结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
D
9.(2023·武威中考)水是人类宝贵的自然资源,与人类的生产、生活密切相关。
(1)饮用酸碱度过大或硬度过大的水都不利于人体健康。在实验室里可用______
________________测定水的酸碱度;生活中常用__________的方法来降低水的硬度。
(2)净化水的常用方法有①消毒杀菌　②过滤　③活性炭吸附　④加明矾吸附沉
降。天然水中往往含有许多杂质,要把天然水净化成生活中的自来水,以上净化方
法按净化过程排序是______________(填序号)。
pH
试纸(或pH计)　
　煮沸　
　④②③①　
10.水是生命之源,请回答下列对水进行研究的有关问题。
(1)地球上可供人类使用的淡水总量占总水量不到1%,水污染已经严重影响动植
物的生存,下列做法会造成水污染的有________。(填序号)
A.工业废水直接排放
B.含SO2、NO2废气处理后排放
C.禁止使用含磷洗衣粉
D.大量使用化肥、农药
　AD　
(2)某同学制作的简易净水器如图所示:活性炭的主要作用是
__________,该作用属于________变化(选填“物理”或“化学”)。
(3)长期饮用硬水不利于人体健康,要降低水的硬度,通常采用
的方法是__________。
(4)下列关于水资源的保护叙述正确的是________。
A.建立工厂污水处理系统
B.大量开采地下水以满足社会对水的需求
C.设法提高工业用水的重复利用率
D.控制水中所有动植物的生长
　吸附　
物理　
　煮沸　
　AC　
11.(2023·宜宾中考)人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小组同学设计如图1装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。
已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。
回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在______(填“a”“b”或“c”)处。
(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为__________。
(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管 尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象
是____________________。
(4)电解时,水分子分解示意图如图2,补全横线上的模型图_____。
　c　
　2∶1　
　木条燃烧得更旺　
(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影
响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图3:

①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是
______________________________。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是___________________________。
　电压越高,电解水的速率越快　
　10%的NaOH和12 V电压　
12.(2022·东营中考改编)(1)黄河水经沉降、吸附、杀菌消毒等净化过程可得到自来
水,自来水属于____________(填“混合物”或“纯净物”)。
(2)饮用硬度过大的水不利于人体健康,生活中常用____________检验水是硬水还是
软水。
(3)如图是电解水的实验装置图,图中表明实验______________________
(填“未开始”“刚开始”或“已经进行了一段时间”),检验a管中产生的气体
方法是______________________________________________________
____________________。
(4)北京冬奥会“飞扬”火炬使用氢气作为燃料,体现了绿色奥运理念。氢气作为绿色
燃料的优点是____________________________。
　混合物　
　肥皂水　
　已经进行了一段时间　
　将带火星的小木条放在a管的尖嘴处,打开活塞,若木条复燃,
说明该气体是氧气　
　无污染、热值高、来源广　
(5)如图是两种变化的微观图示:

①②两种变化中属于物理变化的是________(填“①”或“②”),从微观角度看,物质发
生化学变化的实质是______________________________。
　②　
　分子的破裂,原子的重新组合　
13.(2023·株洲中考)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及
变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的
【设计并进行实验】
实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈__________色,
然后在火焰上方放一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有__________
且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为____________________。
　淡蓝　
水珠产生
　2H2+O2 2H2O　
实验2(电解法):按如图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为__________,
b为__________。
【实验结论】由上述两个实验都能得到的实验结论是
____________________________。
【拓展提升】
(1)下列有关说法正确的是_______。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
　氢气　
　氧气　
　水由氢元素和氧元素组成　
　D　
(2)若电解水产生了m g氢气,则同时产生了________g(用含m的代数式表示)氧气。
(3)水是一切生命体生存所必需的物质,我们必须爱护水资源,一方面要________
________,另一方面要防治水体污染。请提出一条预防和治理水体污染的措施:
____________________________。
　8m　
　节约
用水　
　工业废水处理达标后排放　
【能力提升】
1.太阳能吸附式空气取水器可应用于野外获取淡水,工作原理如图所示,下列有关
说法不正确的是( )
A.该过程可以降低水的硬度
B.该装置得到的淡水属于纯净物
C.该装置获得淡水的流程与自来水生产的流程相同
D.该方法可缓解淡水资源匮乏问题
C
2.(2023·连云港中考)兴趣小组以“氢气的制取、性质和应用”为主题开展探究性
学习。
(1)氢气制取。如图是实验室常见的气体制备、除杂和收集装置。
①仪器M的名称是____________。
②若用稀硫酸和锌粒反应制取并收集干燥的H2,所选装置正确的连接顺序是
_______________(填接口字母)。
　酒精灯　
　b、f、g、d　
(2)氢气性质。按图1所示装置进行H2还原CuO实验。实验过程中可观察到CuO粉末
由黑色变成红色,无水CuSO4固体由白色变成蓝色。
已知:通常情况下Cu2O、Cu均为红色固体,Cu2O可与稀硫酸
反应生成CuSO4、Cu和H2O。
①无水CuSO4由白色变成蓝色,说明H2还原CuO的过程中有
_______________生成。
②设计实验方案检验生成的红色固体中是否存在Cu2O:取一只烧杯,______________
__________________________________,搅拌后得到稀硫酸;_______________________
______________________,证明红色固体中存在Cu2O,否则无Cu2O。(实验方案中必须
使用的药品:浓硫酸、水)。
　H2O(或水)　
　加入适量水,
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中　
　加入红色固体,搅拌,若
溶液由无色变成蓝色　
(3)氢气应用。兴趣小组设计简易氢氧燃料电池装置(如图2所示)并进行如下实验:
步骤一:断开开关S1,闭合开关S2,观察到一端玻璃管内的液柱接近溢出时,断开开关S2。
步骤二:闭合开关S1,观察到电流计的指针发生偏转。
已知:步骤一的目的是电解H2O制取H2和O2。化学反应伴有吸热
或放热现象,这是化学能转化为热能;在一定条件下,化学能可与
电能等其他形式的能量相互转化。
①下列说法中正确的是__________(填字母)。
a.溶液液柱接近溢出一端的玻璃管内收集到的气体是O2
b.从开始反应到断开开关S2,溶液中H2SO4的质量分数逐渐增大
c.该装置能实现化学能和电能之间的相互转化
②能证明处于U形管两端的H2和O2发生反应的现象:电流计指针偏转,____________
______________。
　b、c　
　玻璃管内
的液柱下降　
3.(2023·云南中考)在古代,井,代替江河,聚拢着人气和城乡的繁荣。现在仍有一些
地方的人们使用井水。化学兴趣小组的同学对当地井水的使用情况、硬度及合
理利用进行项目式学习。
任务一:调查井水的使用情况
【问卷调查】调查显示部分家庭还在使用井水,主要用于饮用和菜园的浇灌。
任务二:探究井水的硬度
【实验探究】取适量蒸馏水和井水分别倒入两个烧杯中,向两个烧杯中加入等量
的____________,搅拌。蒸馏水中泡沫较多,井水中泡沫较少,浮渣较多,说明井水为
硬水。
　肥皂水　
【咨询老师】该小组的同学通过咨询知道,当地井水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HC等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢,水垢中主要含有Mg(OH)2和CaCO3,还可能含有其他物质。为确定水垢的成分,同学们继续探究。
【查阅资料】有关物质在水中的溶解性表(室温):
物质 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶
【推断预测】根据以上溶解性表推测水垢中还可能含有Ca(OH)2或____________。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,静置一段时间后,取上层清液于两支试管中,分别编号为①和②。向试管①中通入CO2 无白色沉淀 _________
____________
_______________
向试管②中加入____________________溶液 产生白色沉淀 　MgCO3　
　适量的氢氧化钠　
　水垢中
含有碳酸镁,
不含氢氧化钙　
【实验结论】同学们通过以上实验,确定了水垢的成分。
【拓展延伸】定量研究也是确定物质成分的一种方法。现有一包白色固体,可能
由CaCO3、MgCO3中的一种或两种组成。取10 g该固体,加入足量稀盐酸,充分反
应后测得生成的气体质量为4.8 g,说明白色固体的成分是____________________。
　CaCO3、MgCO3　
任务三:井水的合理利用
【小组交流】①有些井水硬度比较高,常年饮用,易患肾结石,所以饮用井水前应
将其__________,既可降低硬度还可杀灭水中的细菌。
②今年,云南省大部分地区干旱严重,同学们认为可适当开发地下水以缓解缺水
问题,但不能过度开采。地下水过度开采会导致____________________(填一条即
可)。
【项目总结】通过以上学习,同学们认识到水是人类宝贵的自然资源,应该合理
利用。
　煮沸　
　地面沉降、塌陷　

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