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第四讲　自然界的水
【考纲要求】
1.认识水的组成，知道硬水软水的区别。
2.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。
3.区分单质、化合物，能从元素组成上认识氧化物。
4.能说出几种常见元素的化合价。
5.能用化学式表示某些常见物质的组成。
6.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。
7.能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量。
【命题趋势】
假设具体情景，以“节约用水，防止水污染”为主题的信息题、开放题是中考的热点之一，围绕水的组成和性质、水的电解实验、水的净化设置的考题是有关水的知识的另外一个热点。常以填空题或实验题的形式进行考查。常见的单质、化合物和氧化物常以选择题的形式考查相关的概念及其之间的关系。会正确书写常见物质的化学式，能根据化学式进行相关计算、确定物质的元素组成、化学式中数字的含义及根据化学式确定其分子构成；正确运用化合价原则，特别是在信息题中的应用。
【考点探究】
考点一、 水资源
【例1】水与人类的生活和生产密切相关。2010年“中国水周”的宣传主题是“严格水资源管理，保障可持续发展”。为响应这一主题，某中学环保小组的同学配合环保部门，定期对流经某市的徒骇河河水进行取样测试，发现河水呈弱碱性。请根据某日采集的水样回答以下问题：
(1)除去水样中难溶性的固体，需将水样(填序号)_______________；
①加热　 ②过滤　 ③蒸发　 ④冷却
(2)为了保护徒骇河的水质，下列做法合理的是(填序号)____________。
①抑制水中所有动植物的生长　②不任意排放工业废水　③禁止使用农药和化肥　④生活污水经过净化处理后再排放
解析：本题主要考查水的污染与防治。除去水中难溶性的固体一般用过滤的方法，水中动植物生长不会对水体造成污染，为了促进农业生产和粮食丰收应该合理使用化肥、农药。
答案：（1）② （2）②④
知识扩展：
(1)水体污染的原因：工业废水、废渣任意排放；生活污水任意排放；农药、化肥的不合理使用等。
(2)水体污染的防治措施：①革新技术和工艺，从源头上消除污染；②推广生态农业，科学施用高效低毒的农药、化肥；③对污水集中处理，达标后再排放等。
(3)节约用水措施：①安装节水龙头；②减少淋浴时间；③洗漱完毕后及时关闭水龙头；④一水多用(如用洗菜水浇花等)；⑤不向水体中丢弃废电池、塑料袋等生活垃圾等。
考点二、水的净化
【例2】净化水的方法有：①过滤　②加明矾吸附沉降　③蒸馏　④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为(　　)
A．①②③④　　　　B．②④①③
C．②①④ D．①③④
解析：本题考查水的净化方法及净化顺序。从净化结果的理解程度看，蒸馏它能除去水中可溶性杂质，是对水净化程度最高的一种方法，但得到的水是纯净物，含营养元素少，不适合人们长期饮用，而生活用的自来水是含有较多营养元素的混合物，故此法不适合。第一步应该是加明矾吸附掉水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质；第二步应该是过滤除去不溶性的固体物质；第三步是消毒杀菌。
答案：C
知识扩展：
(1)自来水厂净水流程： 加絮凝剂沉降 →过滤 → 活性炭吸附 →用氯气(漂白粉)消毒。
(2)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法。其操作要领是一贴、二低、三靠。即：一贴(滤纸要紧贴烧杯内壁)；二低(滤纸要低于漏斗边缘；过滤时液面要低于滤纸边缘)；三靠(漏斗下端管口要靠紧烧杯内壁；玻璃棒要轻靠在三层滤纸处；倾倒液体时，烧杯要靠紧玻璃棒)。
考点三、硬水和软水
【例3】下列实验方法无法达到实验目的的是(　　)
A．用肥皂水鉴别硬水和软水
B．用燃着的木条鉴别氮气与二氧化碳
C．用熟石灰中和废液中的盐酸
D．用紫色石蕊试液鉴别稀硫酸和蒸馏水
解析：A.用肥皂水可鉴别硬水和软水，故A正确；B.氮气和二氧化碳都不支持燃烧，不能用燃烧的木条区分开，故B错误；C.熟石灰是氢氧化钙，能与盐酸反应生成氯化钙和水，故C正确；D.稀硫酸能使紫色石蕊试液变红，蒸馏水不能，故D正确。
答案：Ｂ
方法总结：生活中用肥皂水鉴别硬水和软水，操作是：取等量的水样，加入少量的肥皂水，振荡，若产生泡沫丰富的是软水，反之为硬水。
考点四、水电解【例4】下图是电解水的装置，通电一段时间后，B试管中收集到的气体是__________，A试管和B试管中收集到的气体的体积比约等于__________；此实验说明水是由____________元素组成。
解析：水通电产生氢气和氧气，由此说明水是由氢元素和氧元素组成的；氢气和氧气的体积比约为2∶1，图中信息告诉我们A试管内收集到的是氢气，B试管内收集到的是氧气；二者的体积比约为2∶1。
答案：氧气 2∶1 氢元素和氧
方法总结：
(1)电解水时，在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性； (2)理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是：1∶2，在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于1∶2。主要有两个方面的原因：一是氧气在水中的溶解性比氢气大，二是氧气有时在电极上发生了化学反应，少部分被消耗了。
考点五、单质、化合物和氧化物
【例５】下列物质中，属于氧化物的是(　　)
　　 A.H2SO4 B.O2 C.Na2CO3 D.Al2O3
解析：氧化物是指由两种元素组成的化合物，其中一种元素为氧元素。Ａ.由三种元素组成，故Ａ错误；Ｂ.由一种元素组成，故Ｂ错误;Ｃ.由三种元素组成，故Ｃ错误；Ｄ.由两种元素组成的，且其中一种元素是氧化物，故Ｄ正确。
答案：Ｄ
方法总结：纯净物的分类可从物质组成的元素上进行判断，只有一种元素组成的是单质，由两种或两种以上元素组成的是化合物，由两种元素组成，其中一种是氧元素的是氧化物。化合物质中有碳元素的是有机物，除二氧化碳、一氧化碳和碳酸盐等外。
考点六、化学式
【例7】万金油的主要成分是薄荷脑（C10H10O），下列关于薄荷脑的说法错误的是(　　)
A．属于有机物　　　　　　　　　
B．由碳、氢、氧三种元素组成
C．所含碳元素的质量分数为40％
D．1个分子由10个碳原子、10个氢原子和1个氧原子构成
解析：Ａ.根据薄荷脑的化学式可知，其中含有碳元素，属于有机物，故Ａ正确，则碳、氢、氧三种元素组成，故Ｂ正确；Ｃ.碳元素的质量分数为＝８２.２%，故Ｃ错误；Ｄ.薄荷脑是由薄荷脑分子构成，1个分子由10个碳原子、10个氢原子和1个氧原子构成，故Ｄ正确。
答案：Ｃ
方法总结 化学式的考查主要要知道化学式的意义，化学式周围数字的含义和根据化学式的简单计算。
考点七、化合价
【例７】　据报道，用于清洗龙虾的“洗虾粉”中含有柠檬酸钠、亚硫酸钠(Na2SO3)等物质，可能对人体的健康产生危害。Na2SO3中S元素的化合价为(　　)
A．＋6　B．＋4　C．＋2　D．－2
解析：在化合物中元素正负化合价代数和为零。Na2SO3是由Na、S、O三种元素组成的，其中Na为＋1价，O为－2价，设S化合价为x，则有：(＋1)×2＋x＋(－2)×3＝0，解得x＝＋4。
答案：Ｂ
方法总结：根据化学式可以求出纯净物中某元素化合价。按照化合物中正负化合价代数和为零的原则，通过已知的元素化合价，运用代数法进行解答。
考点八、化学式的计算
【例８】下列关于耐高温新型陶瓷——氮化硅(Si3N4)的叙述，正确的是(　　)
A．氮化硅中Si、N两种元素的质量比为4∶3
B．氮化硅中氮元素的质量分数为60%
C．14 g氮化硅中含硅8.4 gD．氮化硅的相对分子质量为144
解析：本题是有关化学式的基本计算，涉及了相对分子质量计算、元素质量比计算和化学式中元素质量分数计算。解题时要注意元素质量比与原子个数的区别，不能混淆。氮化硅中Si、N两种元素的质量比为(28×3)∶(14×4)＝21∶14；氮化硅的相对分子质量为28×3＋14×4＝140；氮化硅中氮元素的质量分数为×100%＝40%；14 g氮化硅中含硅的质量为14 g××100%＝8.4 g。
答案:C
方法总结：根据化学式有关计算的解题关键是善于从化学式中找到计算关系，确定数量关系。解题时要熟练掌握以下几个计算公式(以化合物XmYn为例)：
(1)相对分子质量＝X的相对原子质量×m＋Y的相对原子质量× n
(2)X元素质量分数＝×100%
(3)X、Y元素质量比＝＝
(4)Y元素的质量＝化合物(XmYn)的质量×Y元素的质量分数
(5)某元素在混合物中的质量分数＝化合物在混合物中的质量分数×该元素在化合物中的质量分数。
【经典考题】
1.（2013日照市）净化水的方法有：①过滤、②加明矾吸附沉降、③蒸馏、④消毒杀菌。
要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为(　　)
A．①②③④ B．②④①③ C．①③④ D．②①④
２．（2013安徽省）2013年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源，大力建设生态文明”。下列说法正确的是(　　)
A．保护水资源，禁止使用化肥、农药 B．利用沉降的方法，将硬水转化成软水
C．工业废渣的任意排放，不会污染水体 D．城市浇花，使用喷灌、滴灌技术
３.（2013长沙市）下列含硫的物质中，硫元素的化合价为+4价的是(　　)
A .H2SO4 B. SO2 C. S D.H2S
４.（2013福州市）硅酸钠（Na2SiO3）可用作粘合剂和防火材料。硅酸钠中硅元素的化合价为（　　）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
５.（2013福州市）水是生命之源，下列关于水的说法正确的是(　　)
A．自来水是纯净物 B．水污染与人类活动无关
C．水电解属于物理变化 D．硬水通过蒸馏可转化为软水
６.（2013鄂州市）因家庭装修带来的室内空气污染已越来越受到人们的关注。纳米级材料TiOx能有效去除因装修带来的多种有害气体。已知在TiOx中Ti的化合价为+4，则X为(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
７.（2013南京市）2013年“世界水日”的宣传主题是“水合作”。下列有关水的说法中不正确的是(　　)
A.水是一种最常用的溶剂
B．鉴别软水和硬水可以用肥皂水
C．农药、化肥的不合理施用，会造成水体污染
D．自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附后即可得到纯水
８.（2013山西省）天然气的主要成分是甲烷。由甲烷的化学式“CH4”获得的信息正确的是(　　)
A.甲烷的相对分子质量是16g B.甲烷中有4个氢原子
C.甲烷中碳的质量分数为20% D.甲烷是一种有机物
９.（2013苏州市）现代科技证明，葡萄酒中含有的白藜芦醇具有美容养颜之功效。下列关于白藜芦醇 (C14H12O3)的说法错误的是(　　)
A．白藜芦醇由碳、氢、氧三种元素组成B．白藜芦醇中碳、氢、氧元素的个数比为14：1 2：3
C．白藜芦醇的相对分子质量为228
D．白藜芦醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为14：1：4
10.（2013淮安市））洪泽湖是我国著名的淡水湖。某同学对洪泽湖的水样进行了相关的研究。
（1）洪泽湖水属于__________（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）可以采用_________来测定湖水的酸碱度（填字母）；
A．酚酞试液 B．石蕊试液 C．pH试纸
（3）为了检验湖水是软水还是硬水，可向水样中加入___________，搅拌；
（4）在日常生活中，常采用____________________的方法降低水的硬度。
11.（2013雅安市）水是一切生物生存所必需的，我们应该了解有关水的一些知识。
（1）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用 来区分硬水和软水；
（2）我国是淡水资源非常有限的国家，爱护水资源是每个公民的责任和义务。下列行为属于浪费水的是 （填字母编号）；
A．洗手擦香皂时不关上水龙头 B．用洗菜水浇花
C．用洗衣水冲厕所 D．用自来水不断为西瓜冲水降温
（3）下列物质分别加入蒸馏水中，用玻璃棒不断搅拌，能形成无色溶液的是 （填字母编号）；
A．高锰酸钾 B.蔗糖 C．食用油
（4）右图是一种家用环保型消毒液发生器，其中发生的主要反应是氯化钠和水在通电条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气（Cl2），该反应的化学方程式为 ；从能量变化角度看，该反应将 ( http: / / www. / " \o "中国教育出版网 ) 能转化为化学能。
（5）在细菌作用下，可以用氨气处理含有甲醇(CH3OH)的工业废水，有关反应的化学方程式为5CH3OH+12O2+6NH3 3X+5CO2+19H2O，则X的化学式为 。
12.（2013牡丹江市）为减少龋齿，制造口香糖时常用木糖醇（C5H12O5）代替蔗糖。
（1）木糖醇的相对分子质量为 ；
（2）一个木糖醇分子中有 个原子，分子中碳、氢、氧原子的个数比为 ；
（3）木糖醇中碳元素的质量分数为 （结果保留至0.1%）。
【模拟预测】
１.【13年辽宁葫芦岛连山区一模】下列生活中的做法，不利于节约用水的是(　　)
A.用淘米水浇花 B.隔夜的白开水直接倒掉
C．用洗过衣服的水冲马桶 D.洗手打肥皂时暂时关闭水龙头
２.【13年广东汕头友联中学一阶段】6．下列做法中，不利于保护水资源的是(　　)
A．使用节水型马桶 B．生活污水任意排放
C．合理使用农药和化肥 D．工业废水处理达标后排放
3．【江苏扬州中考预测】下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是(　　)
A．钢、氧化镁、空气 B．氮气、氧气、牛奶
C．稀有气体、水、果汁 D．金刚石、冰水、矿物质水
４.【2013遵义五模】8、封开县境内新发现了大型的“钼矿”，金属钼可用于制造火箭、导弹等耐高温材料。如果钼铅矿（PbMoO4）中的铅元素为+2价，则钼元素的化合价为
A．+6 B．+3 C. +4 D．+2
５．【安徽淮北市五校联考】下列关于水的说法正确的是(　　)
A．将活性炭放入硬水中能使其软化 B．向硬水中加明矾净水剂后得到纯水
C．过滤能够除去水中所有杂质 D．用肥皂水可检验硬水和软水
６.【上海奉贤区调研卷】下面关于水电解实验的叙述正确的是(　　)
A．实验说明水是由氢、氧两种元素组成的
B．实验说明水是由氢气和氧气组成的
C．水电解的化学方程式：2H2O→2H2↑+ O2↑
D．若a试管气体为5mL，则b试管气体为10mL
７.【河南中考模拟】阿莫西林是一种常见的抗生素，其化学式为C16H19N3O5S，关于阿莫西林的说法正确的是(　　)
A. 阿莫西林中含有16个碳原子 B. 阿莫西林是由五种元素组成的
C. 一个阿莫西林分子中共含有43个原子 　D. 阿莫西林中氢、氮元素质量比为19:3
８.【2013河南中招预测】5．如图是某品牌矿泉水包装上的部分信息。下列关于这瓶矿泉水的描述，不正确的是(　　)
A．向矿泉水中滴加稀盐酸会产生气泡
B．这种矿泉水中的K+、Mg2+、Cl-都在不停地运动
C．该矿泉水中含有钾、镁、氯等多种微量元素
D．向该矿泉水中加入硝酸铵可降低水的温度
９.【2013年江苏东台阶段检测】15．有一Fe和FeO的混合物，测得其中铁元素的质量分数为80%。取该混合物7.0g，加足量稀硫酸完全溶解，生成硫酸亚铁的质量为(　　)
A．7.6g B．15.2g C．20.0g D．40.0g
10.【遵义二模】水是重要的自然资源。
（1）下图所示的三个实验，A中水发生了 （填“物理”或“化学”）变化；B中试管1内得到的气体为 ；C中净化水的方法是 和吸附；
（2）将自然界中水处理成自来水过程中需加入生石灰，生石灰与水反应的化学方程式为 ；
（3）实验完的废液需经处理才能排放，为减弱含有硫酸废液的酸性，不能选用的物质是 ；
A、废铁钉 B、熟石灰 C、二氧化碳 D、碳酸钠
化学反应前后催化剂的质量和化学性质没有发生变化
11．【广东湛江模考】（7分）湛江每年都有个别县区出现旱灾，旱灾地区的饮用水问题备受关注。漂白粉是旱灾地区应急饮用水常用的消毒剂，其主要成分是氯化钙（CaCl2）和次氯酸钙[Ca(ClO)2]。回答下列问题：
（1）为了缓解旱情，气象部门适时实施人工降雨，常用作人工降雨的物质是
（2）家用漂白粉的消毒原理是：漂白粉中的次氯酸钙[Ca(ClO)2]与水和空气中的CO2反应生成了次氯酸（HClO）和另一种物质，次氯酸具有杀菌消毒作用。漂白粉属于 （填“化合物”、“单质”、“纯净物”或“混合物”），试写出次氯酸钙[Ca(ClO)2]与水和CO2反应的化学方程式 。
（3）消毒剂高铁酸钠（Na2FeO4）集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体，目前被广泛应用于自来水净化。高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
（4）生活中你是如何节约用水和防止水体污染的(请各举一例)。
节约用水 ；防止水体污染 。
12.【13年山西农大附中练兵卷】1．经过半年的化学学习，我们能从化学的视角去看物质，感受化学的重要。
（1）水是生命之源，而无色透明的液态水从微观角度看是由 构成的。将液态水加热变成水蒸气发生的是 变化（填“物理”或“化学”），而将水通电生成氢气发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。虽然地球上水的储量很大，但是淡水资源却很少，请你设计一句公益广告词以增强群众爱惜保护水资源的意识，你的设计是 。
（2）我们用联胺（N2H4）作燃料将发射卫星的火箭送入太空。发射时联胺与N2O4燃烧生成氮气和水，反应的化学方程式为 。
13.（广东一模）去年沈阳查获超过55吨有毒豆芽，经检测，毒豆芽中含有亚硝酸钠、尿素、恩诺沙星、6-苄基腺嘌呤激素，其中，人食用含亚硝酸钠的食品会致癌，恩诺沙星是动物专用药，禁止在食品中添加。已知6-苄基腺嘌呤激素为白色或类白色晶体，化学式为：C12H11N5，请回答：
（1）6-苄基腺嘌呤属于 （填“有机化合物”或“无机化合物”）；
（2）每个6-苄基腺嘌呤分子中含有 个原子；
（3）6-苄基腺嘌呤中C、H、N元素的质量比为： ；
（4）6-苄基腺嘌呤中氮元素的质量分数为 。（计算结果保留0.1%）
参考答案
【经典考题】
1.D
2.D
3.B
4.D
5.D
6.B
7.D
8.D
9.B
10.(1) 混合物 (2)C (3)肥皂水 （4）煮沸
11.(1) 肥皂水（2）A D（3）B（4）2NaCl+2H2O ( http: / / www. / " \o "中国教育出版网 ) 2NaOH+H2↑+Cl 2↑ 电 （5）N2
12.（1）152 （2）22 5:12:5 （3）39.5%
【模拟预测】
1.B
2.B
3.D
4.A
5.D
6.A
7.B
8.C
9.B
10.（1）物理 氢气 过滤 （2）CaO+H2O=Ca(OH)2 （3）C
11.（1）干冰　（2）混合物　Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HＣlO　（3）+6　（4）洗菜水浇花；生活污水不任意排放（其它合理答案也可）
12.（1）水分子　物理　化学　不要让地球上最后一滴水成为我们的眼泪　（2）2N2H4+N2O4=3N2+4H2O
13.（1）有机化合物]（2）28 （1分） （3）144∶11∶70 （4）31.1%

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