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第四单元　自然界的水
考纲要求 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．了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水常用的方法。3．初步学会使用过滤的方法对混合物进行分离。4．认识水的组成，知道纯水与某些天然水(海水、硬水、矿泉水等)的区别。5．会区分单质、化合物、氧化物，认识氧化物组成特点。6．能用化学式表示常见物质的组成。7．会判断几种常见元素的化合价，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。8．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中考的热点，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中考的必考题，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。有关化学式的计算通常是紧密联系社会生产、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[来源:21世纪教育网]21世纪教育网 正极上产生气泡的速率慢21世纪教育网21世纪教育网
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 2H2O2H2↑＋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＋H2OCO＋H2　3Fe＋4H2OFe3O4＋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、用途和实验室制法
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＋O22H2O。
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＋CuOCu＋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→移近火焰点火
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。
3．氢气的实验室制法
(1)实验室制取氢气的反应原理
通常选用的是：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
锌、铁、镁、铝与稀硫酸或稀盐酸反应都能产生氢气，但由于铁与酸的反应速率太慢，镁或铝与酸的反应速率太快，不易控制，且镁的价格太贵，而稀盐酸又有一定的挥发性，影响氢气的纯度，所以通常选用锌和稀硫酸制氢气。
(2)实验室制取氢气的装置
①发生装置：固液常温型；②收集装置：由于氢气难溶于水，可以采用排水法收集；又因为氢气的密度比空气小，可采用向下排空气法收集。
用排空气法收集时，导气管要接近试管底部，以便将空气排尽；充满氢气的容器应盖好并把瓶口向下放置。
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)
宏观
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．(2012浙江义乌)下列对课本中相关实验的分析不正确的是(　　)。
A．电解水实验能说明水由氢、氧两种元素组成
B．氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后质量的测定实验能说明化学变化遵循质量守恒定律
C．黄豆与芝麻混合的实验能说明分子之间有空隙
D．二氧化碳灭火实验能说明二氧化碳不助燃、不可燃、密度大于空气
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：2H2O2H2↑＋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．(2012江苏苏州)下列关于水的说法错误的是(　　)。
A．淡化海水可解决淡水紧缺问题
B．长期饮用硬水对人体的健康不利
C．日常生活中的水大多是混合物
D．过滤能除去天然水中的所有杂质
8．(2012山东烟台，3)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．(2008安徽)被誉为中国“新四大发明”之一的复方蒿甲醚(C16H26O5)是治疗疟疾的有效药品，下列关于复方蒿甲醚的说法错误的是(　　)。
A．由C、H、O三种元素组成
B．一个分子由47个原子构成
C．属于有机化合物
D．C、H、O三种元素的质量比是16∶26∶5
10．(2012湖北黄冈，13)张亮在实验室用足量的锌粒与稀硫酸按右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．学习化学时可用下图表示某些从属关系，下列选项正确的是(　　)。
选项 A B C D
X 纯净物 碱 石油 复分解反应
Y 单质 氧化物 化石燃料 化合反应
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．(2012四川乐山)“毒胶囊”泛指利用由工业皮革废料为原料生产的含重金属铬(Cr)超标的胶囊，其中含有可能引起人体肾伤害的＋6价的铬，下列铬的化合物中铬呈＋6价的是(　　)。
A．Cr2(SO4)3 B．CrCl2
C．Cr2O3 D．K2CrO4
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：
圆球代表碳原子
16．(2012浙江丽水，11)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1.5 mg/L；E0级板材的甲醛释放量为0.5 mg/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：2H2O2H2↑＋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)2H2O2H2↑＋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4】 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：2H2O2H2↑＋O2↑。
②甲烷转化法：CH4＋H2OCO＋3H2。
③水煤气法：C＋H2OCO＋H2。
④碳氢化合物热裂法：CH4C＋2H2。
⑤设法将太阳光聚集产生高温使水分解法：2H2O2H2↑＋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】 (2012安徽)C3N4是一种新型材料，它的硬度比金刚石还高，可作切割工具。在C3N4中，C的化合价为＋4，则N的化合价是(　　)。
A．＋5 B．＋3 C．＋1 D．－3
解析：根据题意，C的化合价为＋4，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得(＋4)×3＋4x＝0，则x＝－3。
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】不同年龄段的群体每天钙的适宜摄入量不同，哺乳期妇女每日推荐摄入量为1 200 mg。如图为某保健品说明书的一部分，请回答：
钙尔奇(D)成分：复方制剂　 　碳酸钙 1.5克/片　　维生素D3 125国际单位/片辅料：微晶纤维素、硬脂酸、……适应症：用于妊娠和哺乳期妇女、更年期妇女、老年人等的钙补充剂……
(1)该药片主要为人体补充______元素和______。
(2)维生素D3的化学式为C27H44O，则维生素D3分子中C、H、O的原子个数比是__________。
(3)每片药片含钙________mg。
(4)假设某哺乳期妇女每天除食物摄入外，还需另外补充600 mg的钙，则她每天需服“钙尔奇”______片。
解析：(1)从说明书上看，钙尔奇含碳酸钙和维生素D3，而碳酸钙含钙元素；(2)根据维生素D3的化学式可知，每个维生素D3分子中含有27个碳原子、44个氢原子和1个氧原子，即C、H、O的原子个数比为27∶44∶1；(3)碳酸钙(CaCO3)中含钙元素的质量分数为×100%＝40%，每片钙尔奇含1.5 g碳酸钙，故含钙元素质量为1.5 g×40%＝0.6 g＝600 mg；(4)因每片钙尔奇含600 mg钙，故该妇女每天需服钙尔奇1片。
答案：(1)钙　维生素D3　(2)27∶44∶1　(3)600　(4)1
方法归纳 根据化学式进行的相关计算应先弄清化学式的含义，相对分子质量的概念及化合物中某元素的质量分数的计算方法。解答此类题目根据关系式“化合物中某元素质量＝化合物质量×化合物中某元素的质量分数”进行互换计算即可。
易错剖析
易错点一：过滤和蒸馏的原理、应用区别不清
【例1】 下列有关过滤与蒸馏的说法正确的是(　　)。
A．过滤不能降低水的硬度，蒸馏能够降低水的硬度
B．蒸馏时温度计有两个作用：一是测量温度，二是搅拌液体
C．过滤时水发生的是物理变化，蒸馏时水变为蒸气，是化学变化
D．日常生活中的自来水是经吸附、沉淀、过滤和蒸馏等多道程序净化制得的
解析：蒸馏时温度计的作用只是测量温度而不能搅拌液体，B项错误；无论过滤还是蒸馏，实验前后都没有发生化学变化，蒸馏时加热是为了提供能量使水变为水蒸气，为物理变化，C项错误；日常生活中饮用的水不需要蒸馏，因蒸馏水中不含一些矿物质和微量元素，长期饮用对人体有害，D项错误。
答案：A
误区警示 过滤只能除去不溶解的物质，而水的硬度是根据可溶解的钙、镁等化合物来定义的，故过滤不会降低水的硬度；蒸馏时得到的是水蒸气冷凝后形成的纯水，不含可溶性钙、镁化合物，故可降低水的硬度。
易错点二：化学式书写错误
【例2】 下列物质的化学式，书写正确的是(　　)。
A．氧化锌—ZnO2 B．氯化镁—MgCl
C．氢氧化钾—KOH D．硫酸铝—AlSO4
解析：氧化锌ZnO2中正负化合价的代数和＝＋2＋(－2)×2＝－2≠0，故A错；氯化镁MgCl中正负化合价的代数和＝＋2＋(－1)＝1≠0，故B错；氢氧化钾KOH中正负化合价的代数和＝＋1＋(－2)＋(＋1)＝0，故C正确；硫酸铝AlSO4中正负化合价的代数和＝＋3＋(＋6)＋(－2)×4＝＋1≠0，故D错。
答案：C
误区警示 化学式书写错误的原因主要是：①化合价记忆不准确；②化合价记住后，不知如何书写，学生易写错的化学式有把NaCl写为“NaCl2”，把Na2CO3写为“NaCO3”。
1．(2012安徽)水是宝贵的自然资源，下列说法正确的是(　　)。
A．水在自然界中不断循环，取之不尽、用之不竭
B．水是常见的溶剂，广泛用于工农业生产
C．为了节约用水，可以用工业废水直接浇灌农田
D．自来水中只含水分子，不含其他粒子
2．(2009安徽芜湖)水是人类必不可少的宝贵资源。下列关于水的说法错误的是(　　)。
A．水在自然界中以固态、液态、气态形式存在
B．水对调节地球温度起到了重要的作用
C．水能溶解很多物质，在生物体内起着运送营养物质的作用
D．水在自然界中不断循环，淡水取之不尽、用之不竭
3．(2010安徽)科学家发现，在液晶电视等制造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，则氮元素的化合价是(　　)。
A．－3 B．0 C．＋1 D．＋3
4．(2010安徽芜湖)下列各组物质中，前者为氧化物、后者为混合物的是(　　)。
A．食盐、石油 B．干冰、洁净的空气
C．铜绿、海水 D．五氧化二磷、水银
5．(2011安徽芜湖)日本大地震引发了核泄漏事故。事故发生时，放射性原子氮—16可短时存在，氮—16的质子数为7，中子数为9。下列有关氮—16的说法正确的是(　　)。
A．核外电子数为9 B．相对原子质量为14
C．和普通氮原子是相同的原子 D．和普通氮原子属于同种元素
6．(2012安徽)二甲醚(C2H6O)是一种清洁燃料，能替代柴油作车用能源，具有广阔的市场前景。下列有关二甲醚的说法错误的是(　　)。
A．由C、H、O三种元素组成 B．一个分子中含有3个氢分子
C．相对分子质量为46 D．属于有机化合物
1．聚四氟乙烯(单体为C2F4)的耐热性和化学稳定性超过其他塑料，被称为“塑料王”。其中F元素的化合价是－1，则C元素的化合价与下列哪种物质中C元素的化合价相同(　　)。
A．C B．CH4
C．CO D．CO2
2．安徽省的祁门红茶是“世界四大红茶”之一，由于香叶醇(C10H18O)的含量高于普通茶叶的几十倍，因而具有独特的玫瑰花香。下列关于香叶醇的说法错误的是(　　)。
A．由C、H、O三种元素组成
B．闻到玫瑰花香说明分子在不断运动
C．属于有机化合物
D．组成元素中，氢元素的质量分数最大
3．用如图的简易净水器处理河水，下列对该净水器分析正确的是(　　)。
A．能杀菌消毒
B．能把硬水变为软水
C．能得到纯净水
D．活性炭主要起吸附杂质的作用
4．某反应的微观示意图如下，下列说法正确的是(　　)。
A．图中甲、乙、丙三种物质均是由分子构成的
B．图中甲、乙、丙三种物质中，甲、丙属于氧化物
C．该反应前后分子种类、原子种类均没有改变
D．图中甲、乙、丙三种物质既有单质又有化合物
5．如图所示的是电解水实验装置。通电一段时间后，在两个试管中分别收集到气体a和气体b。
请回答：
(1)电解水时，将______转化为化学能；
(2)气体a为______；
(3)实验室检验气体b的方法是__________________；
(4)常温常压下a气体和b气体的溶解度分别为1.63×10－3 g/100 g水、4.34×10－3 g/100 g水。在电解过程中，甲、乙两种气体的体积比可能________2∶1(填“大于”或“小于”)。
6．如图是小宇对常见化合物的分类整理。
(1)甲处应填写的物质类别是__________；
(2)小宇的分类整理中有一种物质归类错误，这种物质是__________；
(3)实验室现购进一批药品：铁粉、氧化铜、氢氧化镁、硫化钠、氯酸钾、醋酸，其中应归为盐类的是________。
7．2012年，大旱第三年袭击云南。水是生命之源，我们应该了解水、爱护水资源。
(1)自然界中的水都不是纯水，利用沉淀、______、吸附和蒸馏等方法可以净化水。
(2)有些村庄打深井取用地下水，可用______区分地下水是软水还是硬水，常用______的方法来降低水的硬度。
(3)小明同学为了探究水的组成，邀请你一起参加水的电解实验，发现两极上都有气泡冒出，其中正极与负极上的气体体积之比约为1∶2，经检验，正极上产生的气体是________，负极上产生的气体是________，得出水是由__________两种元素组成的结论。
(4)“节约用水，从我做起。”请你任举一例生活中节约用水的措施：_____________。
8．现代社会的生产和生活需要消耗大量能源。“高能气”是近年才上市的一种新燃料。其分子式可表示为CxHy。它具有燃烧充分、火力猛、气化快、且不受环境温度的影响等优点。但由于价格比较贵，一般在大饭店中才使用，家庭燃料中还未推广。
(1)“高能气”属于______化合物(填“无机”或“有机”)。
(2)经过实验测定：该化合物中碳元素与氢元素的质量比为9∶2，试推算该化合物的化学式为______。
(3)试计算多少克“高能气”中含碳元素3.6 g？(写出计算步骤)
9．2012年某市初中毕业化学实验操作技能考查中，小波抽到的试题是“水的净化”，请你与小波一起实验，并回答下列问题。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和______，其中玻璃棒的作用是______________________。
(2)小波准备按如图所示装置进行操作时，发现装置存在一处明显错误，该错误是_______________。纠正错误后，接下来的过滤操作可除去水样中的____________(填“可溶性”或“不溶性”)杂质。
(3)小波将浑浊的水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是___________(写出一点即可)，然后小波进行了有效处理，使水样变得澄清透明。
10．(1)氢气是最轻的气体，难溶于水。氢气作为未来的理想能源，是航天工业的高能燃料，也是化工生产的重要原料。实验室通常采用下面装置制取少量氢气，请根据要求回答：
①实验室使用稀盐酸和金属锌制取氢气的化学反应方程式为____________________，这种方法制得的氢气往往含有少量____________(原因是__________________)和水蒸气，可将杂质气体通过装置__________除去；
②实验中可采用__________装置收集氢气；集满氢气后的集气瓶按装置G方式放置备用，原因是____________________________。
(2)科学家用点燃氢气证明燃烧产物的方法，证实了水的组成。
如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c，在导管口d处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如下图所示的位置。实验过程中可以观察到的现象是______________________________________________________________________________。
11．淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状，提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】_____________________________________________________________。
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①如图组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管中加入5～10 mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为_______________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为
________________________________________________________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究，你得出的结论是________________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源，请提出一种合理利用的措施：
________________________________________________________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：__________________________________________________。
参考答案
导学必备知识
自主测试
1．C　2.C
3．答案：H2＋CuOCu＋H2O　CaO＋H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O(其他合理答案也可)
4．D　5.D　6.D　7.D　8.A　9.D　10.C　11.A　
12．C　13.A　14.D　15.A　16.C
17．答案：(1)CH2O　6∶1∶8　53.3%(或“53%”或“53.33%”)　
(2)2
品鉴经典考题
1．B　地球上的淡水资源缺乏而且分布不均匀，不是取之不尽、用之不竭的；工业废水中含有很多有害物质，直接浇灌农田会造成污染；自来水是混合物，除水外还含有无机盐等杂质，故选B。
2．D　地球上的淡水资源缺乏而且分布不均匀，不是取之不尽、用之不竭的，故选D。
3．D　设NF3中氮元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为0，得x＋(－1)×3＝0，得x＝＋3，故选D。
4．B　食盐、石油、铜绿、海水均是混合物，五氧化二磷是氧化物，水银是单质，故选B。
5．D　氮—16的核外电子数为7、相对原子质量为16、中子数为9、核电荷数为7，故选D。
6．B　分子是由原子构成的，二甲醚的一个分子中含有6个氢原子，故选B。
研习预测试题
1．C　设聚四氟乙烯(C2F4)中碳(C)元素的化合价为x，则：2x＋(－1)×4＝0，x＝＋2，而A中，B中 H4，C中O，D中O2，故应选C。
2．D
3．D　如图的简易净水器中纱布、小卵石、石英沙、膨松棉等主要起过滤作用，而活性炭主要起吸附作用。该装置可以除去河水中的不溶性杂质和色素、臭味等，不能将其中的其他可溶性杂质(包括可溶性钙、镁化合物)都除去，得不到纯净水，也不能杀菌消毒。
4．D　乙是汞，汞由汞原子构成，A不正确；丙是氧气，不是氧化物，B不正确；化学反应中分子可分，原子不可分，即分子种类一定改变，C不正确；甲是HgO，乙是Hg，丙是O2，故D正确。
5．答案：(1)电能
(2)氢气(或H2)
(3)用带火星的木条伸入盛有气体b的试管中，观察木条是否复燃
(4)大于
解析：电解水是将电能转化为化学能。从图中可知气体a的体积较多，应是氢气，气体b的体积较少，应是氧气。氧气的检验方法是将带有火星的木条放入盛有气体B的试管中，看能否使木条复燃。由于氢气在水中的溶解度大，所以氢气和氧气的体积比可能大于2∶1。
6．答案：(1)氧化物
(2)C2H5OH(或乙醇)
(3)硫化钠、氯酸钾(或Na2S、KClO3)
解析：(1)P2O5和MgO是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素组成的纯净物，故它们是氧化物；(2)C2H5OH(或乙醇)是一种有机化合物；(3)在新购进的药品中硫化钠和氯酸钾属于盐类。
7．答案：(1)过滤
(2)肥皂水　煮沸(或蒸馏)
(3)氧气(或O2)　氢气(或H2)　氢、氧(或H、O)
(4)淘米水浇花(一水多用等，合理即可)
解析：(1)常用净水方法有静置沉淀、过滤、吸附和蒸馏；(2)利用加入肥皂水产生泡沫的多少区分软水和硬水，同时在生活中常用煮沸或蒸馏的方法降低水的硬度；(3)电解水时正极上产生氧气，负极上产生氢气，电解水实验得出水是由氢、氧两种元素组成的结论；(4)生活中节水方法有多种，如一水多用，用淘米水浇花、冲厕所等。
8．答案：(1)有机
(2)C3H8
(3)解：设需“高能气”的质量为x，则有
x·×100%＝3.6 g
x＝4.4 g
解析：(1)“高能气”属于有机物。(2)其中化学式中元素的质量比为：＝，即x∶y＝3∶8，则其化学式为C3H8。(3)利用“高能气”中碳元素的质量分数和已知碳元素的质量，可求“高能气”的质量。
9．答案：(1)烧杯　引流
(2)漏斗的下端没有紧贴烧杯的内壁　不溶性
(3)滤纸可能破损；滤液液面高于滤纸边缘；过滤次数太少等原因(任选一个就可以)
解析：(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，其中玻璃棒的作用是引流。(2)图中的错误是漏斗的下端没有紧贴烧杯的内壁。正确的过滤操作可以除去水样中的不溶性杂质。(3)水样过滤后仍然浑浊的原因主要有：滤纸可能破损；滤液液面高于滤纸边缘；过滤次数太少、接收滤液的烧杯不干净等。
10．答案：(1)①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑　氯化氢　盐酸有挥发性　B、C　②E、F　氢气密度比空气小，以防逸出
(2)无水硫酸铜变蓝；导管d处有淡蓝色火焰；烧杯底部附着小水珠
解析：(1)①锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，由于盐酸具有挥发性，使制得氢气中混有氯化氢，氯化氢可用氢氧化钠溶液除去，水蒸气可用浓硫酸除去；②氢气的密度比空气小，难溶于水，可用向下排空气法或排水法收集，氢气的密度比空气小，所以要倒放，以防逸出；(2)氢气中混有水蒸气，无水硫酸铜遇水变蓝；氢气燃烧产生淡蓝色火焰，产物是H2O，遇到冷的烧杯底，产生的水蒸气液化形成小水珠。
11．答案：【提出问题】怎样将海水转化为淡水
【实验过程】将小试管内的长导管加长；使用冷凝管；将小试管放在盛有冰水的烧杯中　无沉淀生成(或无明显现象)
【得出结论】将海水蒸馏可以得到淡水
【反思交流】①晒盐；制纯碱；从海水中提取氯化镁制备镁
②石油的炼制；分离液态空气
解析：此装置为制取蒸馏水的简易装置，原理是水加热后变为水蒸气，通过导气管冷却后变成液态水，所以要加长导气管的长度或将试管放入盛有冰水的容器中。得到的蒸馏水中不含有氯离子，所以加入硝酸银后不会出现白色沉淀。蒸馏法淡化海水发生的是物理变化，如石油的炼制、工业上分离液态空气制取氧气等跟该方法思路相同。
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