资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第四单元 自然界的水（培优讲义）
◇考点 1 水资源及其保护
1.水资源现况
水的概况 地球上总储水量约为1.391×1018m3，地球表面约71%被水覆盖。可直接利用的淡水量2.53%。总量相对较多，但人均水资源量相对较少，且地域差距很大。
2.水资源的污染与防治
水的污染源 ：包括：废水、废气、废渣
：包括：化肥、农药
：包括：污水、垃圾
水体污染的危害 影响工农业、渔业生产、危害人体健康
3.保护水资源的措施
节约用水

生活：推广节水器具；一水多用，如用淘米水浇花等
工业：应用新技术、改进工艺和工业用水重复使用
农业：采用节水灌溉方式，如改漫灌为 等
政府：修建水库、实施跨流域调水等
防治水体污染 工业上：应用 、 减少污染物的产生，对污染的水体 。
农业上： ，提倡使用
生活上： ，不使用含磷洗涤剂等。加强水质监测。
◇考点 2 水的净化
1.纯净水与天然水的区别
纯净水 天然水
特点 、 、清澈透明、不含杂质 含有杂质，不溶性杂质使其浑浊，可溶性杂质可能使其有颜色或气味
分类 纯净物
举例 蒸馏水 河水、湖水、海水和井水等
2.自来水厂净水过程：
净水过程 天然水→加 →沉淀→ → 吸附→投药消毒→自来水
加混凝剂 明矾可作混凝剂，明矾溶于水后生成的胶状物吸附 ，使杂质 。
过滤池 可以除去水中混有的 溶性固体杂质
活性炭吸附池 活性炭具有 作用，不仅可以滤去一些不溶性杂质，还可以吸附掉一些可溶性杂质， 。
投药消毒 用氯气(Cl2)或二氧化氯(ClO2)作消毒剂，杀死水中的细菌和病毒。此过程发生的是 变化。
净化后 自来水是 水，不可直接引用
3.水的净化方法
净水方法 原理 作用 净水程度
沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降 除去 从上往下，由低到高。用蒸馏方法得到的蒸馏水为 物，净化程度最 ，其他三种方法得到的水为 物
吸附沉降 加入 ，利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来

过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去
吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 吸附部分 、除去
蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后将其冷凝成蒸馏水 除去
4.软水和硬水
定义 含有 可溶性的 化合物的水叫做硬水。 可溶性的钙、镁化合物的水叫做软水
检验 硬水与 接触泡沫 ，浮渣 ；软水与 接触泡沫 ，浮渣
危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的水对人体健康不利
软化方法 工业： 生活：
注意 （1）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是澄清、透明的。
（2）澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一定是纯净物，纯水一定是软水。
5.自制净水器
各层的作用 （1）从上到下的四层物质依次是 、 、 、蓬松棉。
（2）小卵石与石英砂、纱布的作用是： 。
（3）活性炭的作用是： 。
（4）蓬松棉的作用是 。
◇考点 3 水的组成
1.氢气
（1）氢气的性质
①物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性
气体 相同条件密度最 的气体 溶于水
②化学性质——可燃性
实验操作
化学方程式
（2）检验氢气纯度的方法
（3）氢气的用途
性质 用途
密度最小的气体 填充气球
燃烧放出大量的热 ①作高能燃料②作为新能源
还原性 ①冶炼金属②作保护器③制高纯硅
和多种物质反应 作化工原料，如制氨气、氯化氢等气体
2.探究水的组成实验
实验：探究水的组成及变化（见实验突破）
易｜错｜提｜醒
①电解水实验所用电源是 电源，不是交流电源；水电解反应的条件是“ ”不是“电解”。 ②电解水实验产生氢气和氧气的 约为2:1,质量比约为 。
③为了增强水的导电性，实验时可向水中添加少量 或 。
④若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，可能的原因之一是 。
3.单质和化合物
（1）单质与化合物的比较
物质类别 单质 化合物
概念 由 组成的纯净物 由 组成的纯净物
共同点 都属于 物
区别 ①宏观上：单质由同种元素组成；
②微观上：单质的分子由同种元素的原子构成；
③不能发生分解反应 ①宏观上：化合物由两种或两种以上元素组成；
②微观上：化合物的分子由不同种元素的原子或离子构成；
③在一定条件下可能发生分解反应
判断依据 前提是纯净物，且只含一种元素 前提是纯净物，至少含有两种元素
举例 氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe) 二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4)
联系 二者都属于纯净物，单质在一定条件下发生 可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生 可以生成单质
（2）氧化物
由 元素组成的化合物中，其中一种元素是 的叫氧化物，如水(H2O)、二氧化碳(CO2)等。氧化物属于化合物。
◇考点 4 化学式
1.化学式
化学式 内容
概念 用 和 表示物质组成的式子。
化学符号中各数字的意义
书写 单质 由原子构成的物质：用 表示化学式。
如：a、金属：Fe、Zn、Cu等（其它金属也可以）。
b、固态非金属单质：C、S、P等。
C、稀有气体：He、Ne等。

由分子构成的物质：用 和右下角的 表示。
如：H2、O2、N2Cl2等。
化合物 常见的化学式，熟记。如：CO2、H2O等

根据化合价书写化学式。
在前， 在后；标化合价；交叉数字； （注意过氧化氢等化学式不得约分，有机物不约分）。
例如写氧化铝的化学式：
意义 由分子构成的物质的化学式 宏观：表示一种 ； 如：CO2表示 这种物质。
表示该物质由什么 组成。如：CO2表示由 和 组成。

微观：表示一个 ；如：CO2表示一个 。
表示一个分子由什么 构成。
如：CO2表示一个二氧化碳分子由 。
由原子构成的物质的化学式 宏观：表示一种 ；表示物质由什么 组成；表示一种 。
如：Cu宏观上表示铜这种物质，铜这种物质由铜元素组成，还表示铜元素。

微观：表示一个 。
如：Cu微观上表示一个铜原子。
由离子构成的物质的化学式 由离子构成的物质中不存在一个个的分子，其化学式表示了该物质中阴阳离子个数的最简比。由离子构成的物质有：大部分的盐如NaCl、BaSO4、KNO3、CaCO3等；强碱如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
注意 化学式前面出现数字，只表示 意义。例如2CO2，只能表示两个二氧化碳分子。
2.有关化学式的计算
内容 化学式量 元素的质量比 元素的质量分数 化合物某元素的质量
公式 化学式中各原子的
的总和。 各元素原子的 乘以
的比值。 ×100% 元素的 乘以 。
举例 H?O的相对分子质量为
1×2+16=18。 葡萄糖（C6H12O6)中，C、H、O三种元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)
=72:12:96=6:1:8。 H2O的相对分子质量=1×2+16=18，则氧元素的质量分数为×100%≈88.9%。 100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克？
100 g×35%＝35 g
◇考点 5 化合价
化合价 内容
确定方法 通过原子得失电子形成化合物的元素，其化合价由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定。如NaCl中钠元素的化合价为+1价，氯元素的化合价为?1价。
通过共用电子对形成化合物的元素，其化合价的数值是形成共用电子对的数目。
表示方法 在元素符号或原子团的 ，先写 ，再写 ，数值是1时， 。
如
规律 （1）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。
（2）有些元素在化合物中表现出多种化合价。例如，铁元素有+2价和+3价。
（3）某些原子团也表现出一定的化合价。例如，硝酸根：?1价；氢氧根：?1价。
（4）在化合物中，正、负化合价的代数和等于0；在单质中，元素的化合价为0。
常见元素或原子团的化合价 K、 、Ag、 是+1价；Ca、 、Ba、 、Hg是+2价； 是+3； 是-2价， 是+2或+3，Cl是-1最常见，单质 价永不变。
原子团
SO4

NO3
OH
NH4
名称
硫酸根
碳酸根
硝酸根

铵根
化合价
-2价
-2价
-1价
-1价
+1价
离子符号

CO32-

OH-

推算某元素的化合价 依据代数和为 ，列等式计算。
例如：已知二氧化碳中氧元素的化合价为+2价，求碳元素的化合价。
解：设二氧化碳中碳元素的化合价为x，
则x＋(－2) ×2＝0
解得x= + 4。
方｜法｜技｜巧
应用元素的化合价推求化合物的化学式 依据：在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为零。依据化合价规律和给出的元素化合价确定化合物中元素的原子个数比，写出化合物的化学式。常用方法有最小公倍数法和交叉法。
①最小公倍数法
步骤
示例
排序
写出组成化合物的元素符号，一般正价元素在左，负价元素在右(即左正右负)
Al O
标价
标出化合价
+3 -2
Al O
求最小公倍数
根据两种元素化合价的绝对值求最小公倍数
最小公倍数：3×2=6
确定原子个数
每种元素的原子个数=
Al： O：
写化学式
将原子个数写在相应元素符号的右下角
Al2O3
检查
正价总数与负价总数的代数和为0
（+3）×2+（-2）×3=0
②十字交叉法
运用“十字交叉法”书写化合物化学式的步骤：左正右负，标价交叉，约简复查。如果化合物中出现原子团，原子团作为一个整体看待，“十字交叉法”同样适用。
1．水是生命之源，爱护水资源越来越受到人们的重视。
（1）保持水的化学性质的最小粒子是 填化学式。
（2）下列各种水中属于纯净物的是 填序号。
①自来水 ②矿泉水 ③海水 ④蒸馏水 ⑤糖水
（3）下列做法符合“节约用水”理念的是 填字母。
A．用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所 B．用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
C．为节约用水，用工业废水直接浇灌农田 D．使用节水龙头
2．我校某化学兴趣小组同学对学校附近的水质情况进行了相关调查后，以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。
（1）天然水：含有许多可溶性杂质和不溶性杂质，属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）自然界的水都不是纯水，常用到沉降、过滤、吸附、蒸馏等净水方法，其中相对净化程度最高的方法是 。
（3）某自来水厂的净水过程如图所示。
①自来水厂净化后的水可以通过加入 来检验是硬水还是软水。
②实验室过滤后滤液仍然浑浊的原因（写一条）： ；
③投药消毒属于 变化（填“物理”或“化学”）。
3．水是人类宝贵的自然资源。
（1）净水过程主要有沉淀、过滤、吸附、蒸馏等，单一操作相对净化程度较高的是 。
（2）实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗（含滤纸）和 （填仪器名称）。
（3）过滤后的水依然浑浊，可能的原因是 。（写一条）
（4）如图所示为实验室用直流电电解水的简易装置，结合所学知识完成以下问题。
①通电后，观察到试管1生成气体的速度比试管2快。一段时间后停止通电，观察到气体A和B的体积比大约为 ；产生气体A的一端连接的是电源的 极（填“正”或“负”）。
②分别用燃着的木条检验得到的两种气体，观察到气体A燃烧，发出淡蓝色火焰，该气体为 ，写出气体A燃烧的化学方程式 。该实验证明水是由 组成的。
4．化学用语可准确、简洁地表达化学信息，请用化学用语填空：
（1）氩气 。
（2）氯酸钾中的阴离子 。
（3）硫酸钠 。
（4）标出氧化铁中铁元素的化合价 。
（5）分析碳酸氢钠的化学式NaHCO3，写出碳酸氢钙的化学式 。
（6）由氢、氧元素组成的两种氧化物 、 。
（7）标出高锰酸钾中锰元素的化合价 。
5．山梨酸钾是一种常见的食品防腐剂，其化学式。请回答下列问题：
（1）山梨酸钾中碳、氢元素原子个数比为 。
（2）山梨酸钾中碳、氧两种元素的质量比为 (填最简整数比)。
（3）山梨酸钾的相对分子质量是 。
（4）15g山梨酸钾中钾元素的质量为多少？(写出计算步骤)
◇实验 1 水的组成及变化探究
实验要点与反思
反应原理 （1）图1发生反应的化学方程式为 ;图2电解水时发生反应的化学方程式为
实验现象 （2）图1实验中可观察到烧杯内壁 。
（3）图2接通电源后，两玻璃管中均有 产生，实验结束后a、b两玻璃管中产生气体的体积比约为 。
产物检验 （4）检验图2中两玻璃管中气体的方法：打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b玻璃管尖嘴处，a管口气体安静地燃烧，说明气体为 ;b管口观察到的现象为 ,说明气体为 。
实验结论 （5）由上述两个实验可得出水是由 组成的
实验反思 （6）图1实验中点燃氢气前需要进行的操作是 ,若缺少该操作，可能会导致 。
（7）图2实验前，常向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是 。
实验操作细节 （8）图2实验开始前，向电解器中加水时，电解器玻璃管a、b两端的活塞应 (填“打开”或“关闭”)。
实验意外现象分析 (9)小组同学进行图2实验时，发现实际a、b玻璃中产生气体的体积比大于理论值，下列对产生此现象的原因猜想不合理的是 (填字母)。
A.部分氧气溶于水
B.部分氧气与电极材料发生反应
C.部分氧气与氢气反应重新生成了水
微观认识水的电解过程 (10)请补全如图3中水通电时的微观模型图。
图3表示电解水的微观示意图，该反应中属于单质的是 ，
该化学反应的实质是 。?
曲线分析 (11)图4中能正确反映电解水生成气体的质量或体积关系的是_____(填字母)。
水质检测和自制净水器 (12)某兴趣小组同学开展如下实践活动。
①自制净水器：如图5净水流程依标号顺序进行。吸附剂选用活性炭，是因为活性炭具有 性，工业上制某消毒剂的化学方程式：Cl2+2NaClO2==2ClO2+2X,X的化学式为 。
②水质检测：TDS(总溶解性固体物质)是水质的一项重要指标，如图6,某水样经自制净水器净化后的TDS值为156 mg/L,则净化后的水质纯度为 。
实验改进与创新
装置改进 改变电解容器 使用注射器或量筒，优点是带刻度，直接获取气体体积比。
改变检验气体方式 改进后的优点是检验装置气密性、检验收集气体简单，且防止氢氧化钠沾皮肤上及可用秒表精确测量一定电压，浓度时产生氢气、氧气的体积
增加便利性 改进后的优点：携带方便，实验时可直接摆放在讲台上，无须固定；操作简单，安全方便，便于观察，所需电解液的量少；电解速度快；取材简单广泛，充分利用了生活资源如饮料瓶，一次性注射器等。针筒有刻度，易于观察气体体积。用保险丝做电极，减小用石墨棒做电极时对氧气的吸附，或因电极被氧化而消耗氧造成误差。
◇突破 1 水资源的现状、污染与保护
典例1（2025·湖南卷）2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是
A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源
变式1（2025·广东广州卷）地球上可利用的淡水资源是有限的，下列措施不利于水资源保护的是（ ）
A．生活污水直接排放到河流中 B．城市绿化采用节水灌溉方式
C．农业生产中合理使用化肥 D．工业废水净化后重复利用
变式2（2025·陕西省）每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A．工业废水处理达标后再利用 B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
◇突破 2 水的净化
典例2（2025·四川达州卷）州河是达州市的“母亲河”，为本市居民提供生产、生活用水。下图为自来水的生产流程，请回答下列问题：
（1）向所取州河水中加入明矾做絮凝剂，明矾的作用是 。
（2）过滤可除去水中难溶性固体杂质。在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是 。
（3）沉降、过滤后的州河水还会有一些有颜色、有气味的杂质，可利用活性炭的 性进行净化。
（4）用户使用的自来水是 （填“纯净物”或“混合物”）。
变式3（2025·福建卷）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是
A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭
变式4（2025·四川自贡卷）某校同学参观自贡市自来水厂后，受到启发，自制了如下简易净水装置。下列说法错误的是（ ）
A．鹅卵石和石英砂起到过滤固体杂质的作用
B．活性炭可以吸附色素和异味
C．水流方向为a端进b端出
D．经过该净水装置后可得到纯净水
◇突破 3 实验探究水的组成
典例1（2025·云南卷）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是
A．图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1
B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素
C．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生改变
D．本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
变式1（2025·湖南卷）电解水的实验装置如图所示。电解一段时间后，可以观察到管a中液面 (填“高于”或“低于”)管b中液面；关闭电源，将燃着的木条放在管b尖嘴口，打开活塞，可观察到的实验现象是 。
变式2（2025·天津卷）水是生命赖以生存的重要物质。
（1）保护水资源从我做起。下列做法正确的是______（填序号）。
A．洗手后随手关闭水龙头，以节约用水
B．工业污水未经分级处理直接作为园林绿化用水
（2）下列净水方法中，采用单一操作净化程度较高的是______（填序号）。
A．吸附 B．过滤 C．蒸馏
（3）通过水的生成和分解实验认识水的组成。
①在空气中点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁上出现无色液滴，写出该反应的化学方程式 。
②在如图所示电解器玻璃管中加满水，通电一段时间后，a管中产生3mL气体时，b管中产生的气体体积约为 mL。切断电源，用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体，观察到 （填“a”或“b”）管中气体使木条燃烧更旺，另一管中气体可燃。
③以上实验证明水是由 两种元素组成的。
◇突破 4 过滤与蒸馏等实验操作
典例1实验A在蒸馏瓶中加入几块碎瓷片，再加入约三分之一体积的自来水，连接装置进行制取蒸馏水的实验。
（1）实验时，碎瓷片的作用是 ；
（2）实验时，冷凝管进、出水的方向： ；
（3）温度计作用是 ；
实验B过滤是化学实验中分离混合物的常用方法。据图回答下列问题：
（4）在此操作中缺少的仪器是 ，其中还有的一处错误是 。
（5）若过滤后滤液仍然浑浊，可能的原因有： （写一点即可）。
解｜题｜思｜维
1.过滤操作要点及注意事项 过滤操作可以概括为“一贴、二低、三靠”。具体内容如下：
2.过滤后，若滤液仍浑浊，应查明原因，重新过滤，直至滤液澄清。常见的原因有滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
变式14月22日是“世界水日”。水与人类的生活和生产密切相关。请回答以下问题：
为了探究“水的净化”过程，某实验小组从护城河中取了水样，并用如图所示装置进行过滤操作：
（1）仪器B的名称： 。
（2）图中缺少一种仪器，该仪器的名称是 ，其作用是 ，净水过程中，过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 。
（3）若过滤后的水样有颜色，可向滤液中加入活性炭，利用其 性除去水样中可溶性的色素和异味。
（4）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，常用 的方法来降低水的硬度。
（5）天然水中含有许多杂质，可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化，其中净化程度最高的方法是 。下列自来水厂净化水的方法中，①活性炭吸附②沉淀③蒸馏④消毒⑤过滤，将自然界的水净化成自来水的过程为 (用序号排序)。
变式2如图是我们学过的蒸馏装置，关于蒸馏实验说法不正确的是
A．加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网
B．图中冷凝水的流动方向是A→B
C．蒸馏是单一操作净化水程度最高的方法
D．烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸
◇突破 5 化学用语的书写
典例1（2025·四川成都卷）制备漂白粉的化学方程式为。有关化学用语表示正确的是
A．X的化学式：
B．钙离子：
C．4个氯原子：
D．中氯元素的化合价：
变式1（2025·四川德阳卷）化学符号是独特的化学语言。下列化学语言表达正确的是
A．2个氢原子——H2 B．硫酸根——SO
C．CO2中碳元素的化合价—— D．某种原子的结构示意图——
变式2（2025·山东滨州卷）做电解水实验时，可加入少量稀硫酸增强水的导电性。请用化学用语填空。
（1）两个硫原子 。
（2）负极产生的气体 。
（3）两个氧气分子 。
（4）稀硫酸中的阳离子 。
◇突破 6 有关化学式的计算
典例1（2025·四川泸州卷）多巴胺是人脑中的一种神经递质。下列关于多巴胺的说法正确的是
A．属于无机化合物 B．由三种元素组成
C．氢元素质量分数最高 D．1个分子中共22个原子
变式1（2025·四川达州卷）水杨酸发现于柳树皮中，是合成阿司匹林的主要原料。下列有关水杨酸的说法正确的是
A．水杨酸的相对分子质量为138g B．水杨酸中氢元素的质量分数最大
C．水杨酸由碳、氢、氧三种元素组成 D．水杨酸由7个碳原子，6个氢原子和3个氧原子构成
变式2（2025·四川成都卷）青蒿琥酯可治疗疟疾，下图是青蒿琥酯片说明书的部分内容。有关说法正确的是
【药品名称】青蒿琥酯片 【主要成分】青蒿琥酯????化学式：
【剂型规格】每片含青蒿琥酯50mg，12片/盒
【用法用量】口服首次2片，一日2次，每次1片，连服5日
【注意事项】1.孕妇及对本品过敏者禁用；2.肝肾功能不全者谨慎使用
A．青蒿琥酯由55个原子构成
B．青蒿琥酯中氧元素的质量分数最小
C．疟疾患者均可服用青蒿琥酯片
D．连服5日，最多服用青蒿琥酯550mg
◇突破 7 化合价的表示、判断与应用
典例1（2025·吉林卷）有一些物质，如、等，它们中的一些带电荷的原子团，如、，常作为一个整体参加反应。这样的原子团又叫作根。
一些常见元素和根的化合价
元素和根的符号


常见的化合价


（1）上表中表示“根”的符号为 。
（2）氧化铝的化学式为 。
（3）在单质里，元素的化合价为 。
解｜题｜思｜维
应用化合价判断化学式正误： 依据：在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为零。
步骤：①标出元素或原子团的化合价；②计算正、负化合价的代数和是否为零，若计算结果为零，则化学式正确。
变式1（2025·新疆卷）宇树科技、DeepSeeK等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮()是优良的等离子蚀刻气体，用于蚀刻硅芯片。已知中氟为-1价，则氮元素的化合价为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
变式2（2025·河南卷）汽车尾气中的NO可通过催化转化器转化为空气中含量最高的气体，该气体是 ；NO中N的化合价为 。
◇重点 1 电解水的数字化实验与图像分析
典例2为探究不同电压对电解水速率的影响，同学们用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氢气所需时间。下列说法错误的是
A．实验时先在电解器玻璃管中加满水，再接通直流电源
B．a管中的气体能被点燃，产生淡蓝色火焰
C．a管与b管中气体质量比约为2：1
D．该实验中，电压越高，生成20 mL氢气所需时间越短
变式1水是生命活动不可缺少的物质。请回答相关的问题。
（1）将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图1所示装置进行水的净化，其中净水效果更好的是 （选填“A”或“B”）。
（2）图2是电解水的装置。
①通电后，中间玻璃管内液面 （填“上升”或“下降”）。
②图3是电解水时产生的气体的体积随时间的关系图，由图可知 （填字母）为氢气，若正极玻璃管内气体体积为5.2 mL，负极玻璃管内气体体积约为 mL。
◇难点 1 价类二维图分析
典例2如图表示元素的化合价与物质类别关系。若它表示碳元素的部分关系图，则：A点对应的物质类别是 ；B点表示物质的化学式为 。B、C两点对应不同的物质，从微观角度解释这两种物质化学性质不同的原因 。
变式1价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系。氮元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A．氨气NH3中氮元素的化合价为-3价
B．图中点a对应物质为空气中含量最高的气体，化学性质不活泼，可作保护气
C．图中b和c对应物质都是大气污染气体
D．图中d点对应物质是NaNO2
跨学科实践活动 水质检测及自制净水器
1．经过一段时间的化学学习，某学校兴趣小组对生活中的化学现象产生了浓厚兴趣，开启了跨学科项目之旅。
任务一：对水质检测展开活动
（1）兴趣小组对城市用水、水质达标进行了探讨。
①反应沉淀池发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②表中“ab”指标可以通过如图1净水流程中的 池达到。
a．不得呈现异色 b．不得有异味
c．应澄清透明
d．不得含有细菌和病毒
生活饮用水的水质达标项目表1
“cd”指标主要通过过滤池和清水池达到，城市生活用水净水过程，没有使用到的净水方法是 (填序号)。
A．过滤????????B．吸附????????C．消毒????????D．蒸馏
（2）图2为兴趣小组设计的自制净水器

①小卵石、细沙、蓬松棉的作用相当于实验操作中的 。
②图3为制作过滤器的过程，其正确操作顺序为 (填序号)。
③这样净化后的饮用水不是纯水，理由是 。
2．兴趣小组开展“净水·护水”实践活动。
活动一????探索——现代净水流程
小组同学模拟自来水厂的净水过程，设计净水装置如下图。
（1）混凝剂的作用是 。
（2）C装置填料：① 、② （选填“石英砂”或“活性炭”）。
（3）A、B、E中水的净化程度由高到低依次是 。
活动二????行动——水质检测与环保
TDS值是水质重要指标，是指水中溶解的各种无机物和有机物的总量。TDS值与水质状况的关系如下表。
TDS值（ppm） 0～50 50～100 100～200 200～400
水质等级 纯度高，放心饮用 纯度较高，不宜直接饮用 纯度一般，会结水垢 普通生活用水
（4）经检测，E中水的TDS值为265ppm，该水样的水质等级属于 。若要使该水样达到“纯度高，放心饮用”的标准，请提出改善措施： 。
（5）请你为“护水行动”设计一条宣传语： 。
1．（2025·山东德州卷）下列有关水的说法正确的是（ ）
A．地球上淡水资源丰富 B．自来水厂净化处理后的水是纯净物
C．工业废水可直接排放 D．电解水实验证明水由氢、氧两种元素组成
2．饮水安全与人们健康息息相关，水的净化和水质检测是保障饮用水安全的重要环节。下列关于水的净化的分析正确的是
A．沉降能使所有杂质沉到水底 B．过滤能将难溶杂质分离除去
C．明矾可以将水中的异味除去 D．蒸馏后得到的水含有钙离子
3．（2025·四川卷）某同学制作的简易净水器如图。下列说法正确的是（ ）
A．活性炭可吸附色素和异味 B．石英砂能除去可溶性杂质
C．该装置能有效去除微生物 D．净化后得到的水是纯净物
4．某学校开展了“水质检测及自制净水器”的跨学科实践活动，下列说法错误的是
A．该净化过程与自来水生产过程原理不同
B．塑料膜的作用是使水蒸气冷凝聚集流下
C．该净水过程中水分子的间隔会发生变化
D．玻璃杯中收集到的液态水是混合物
5．实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置，下列分析错误的是
A．为了节省能源，可以直接给烧瓶加热
B．烧瓶中加入沸石或碎瓷片，防止暴沸
C．烧杯中水的作用是使水蒸气冷却降温
D．蒸馏水是净化程度较高的水
6．如图是我校兴趣小组对电解水装置的改进，以下说法正确的是
A．能得出水是由氢、氧两种元素组成的结论
B．实验中正、负极生成气体的质量比约为2:1
C．实验中集气瓶和U形管内水的作用相同
D．点燃b处气体时烧杯内壁无水雾
7．水是生命中不可或缺的物质。同学们从自制净水器、水质检测、电解水和保护水资源等方面展开项目式学习。下列描述错误的是
A．净水器自进水口（箭头所示）起，滤芯填充顺序：小鹅卵石→细沙→活性炭
B．通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质纯度较高
C．电解水装置中a处的气体为
D．制作保护水资源海报——积极地投入保护水资源的行动中
8．（2024·山东济宁卷）下列物质中非金属元素的化合价有显正价的是（ ）
A． B． C． D．
9．（2023·山东济宁卷）下列物质中氯元素的化合价为+5价的是（ ）
A．KClO B．KClO2 C．KClO3 D．KClO4
10．（2025·云南省）荷叶作为我国传统中药材之一，具有降脂、止血、清热解毒的功效，其中含有荷叶碱()。下列说法正确的是
A．荷叶碱中含有氧分子 B．一个荷叶碱分子含有43个原子
C．荷叶碱由五种元素组成 D．荷叶碱中碳、氢元素质量比为19：21
11．（2025·山东东营卷）牛磺酸(化学式)具有增强免疫力和抗疲劳的作用，易溶于水，水溶液呈微酸性。下列说法正确的是（ ）
A．牛磺酸由14个原子构成
B．牛磺酸的水溶液pH>7
C．牛磺酸中氢元素质量分数最大
D．牛磺酸由五种元素组成
12．（2025·江苏扬州卷）《天工开物》记载：“凡蓝五种，皆可为淀。”“蓝淀”用于染布，色泽浓郁且洗涤不易掉色，其主要成分的化学式为C16H10N2O2，下列关于C16H10N2O2的说法正确的是
A．易溶于水 B．分子中含氧分子（O2）
C．由C、H、N、O四种元素组成 D．C、H两种元素的质量比为8∶5
13．（2025·四川广安卷）下图为硫及其化合物的“价一类”二维图，据图判断下列选项错误的是
A．a点对应的物质具有可燃性
B．b点对应的物质是空气污染物之一
C．c点物质的稀溶液可以与金属Cu反应放出
D．d点对应的物质可能是
14．水是生命之源，某兴趣小组进行了如下有关水的实验。回答下列问题：天然水的净化(实验流程及装置如图所示)
（1）②中观察到的实验现象是 。
（2）操作③中玻璃棒的作用是 ，若经过此操作后，所得液体M仍然浑浊，其原因可能是 (填字母标号)。
A．漏斗内的滤纸有破损
B．漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
C．漏斗内液面高于滤纸的边缘
（3）净化后的水通过实验④制取蒸馏水，需要在a中加入 以防加热时出现暴沸。
（4）生活中可通过向不同水中分别加入 ，通过产生不同现象来鉴别硬水和软水。
15．（2025·四川卷）自来水厂的水处理过程和直饮水机的净水过程如图所示。
回答下列问题：
（1）天然水属于 (填“混合物”或“纯净物”)，操作X可除去 (填“不溶性”或“可溶性”)杂质。
（2）常用作消毒剂，读作 。
（3）直饮水机中①的作用除过滤外还能 (填字母序号)；③的作用是 (填字母序号)。
A．消毒杀菌　　　B．吸附杂质
（4）生活中可通过 的方法降低自来水的硬度。
16．（2025·山东泰安卷）人体内组成蛋白质的常见氨基酸有20种，其中甘氨酸(C2H5NO2)、赖氨酸等8种是人体不能合成的，需要从食物中摄取。青少年正处于生长发育的关键期，需合理膳食、适量运动以促进健康成长。
计算：
（1）甘氨酸由 种元素组成。
（2）甘氨酸中氮元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
17．（2025·四川资阳卷）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”。
（1）认识水的蒸发：下图是烧杯内的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图。请将50℃时相同空间内对应的微观示意图补充完整(图中“”表示氢原子，“”表示氧原子)。
（2）初探水的组成：电解水装置中，同电源负极相连的电极上产生的气体是，由此得出关于水的组成的结论是 。
（3）了解水的净化：小明同学观察到学校、车站等公共场所安装有直饮式水机，他了解到直饮饮水机是将自来水净化为可直接饮用的水，其净水原理如图所示，图中步骤①的目的是 。
（4）爱护水资源：保护水资源是全社会的共同责任，下列做法错误的是_______。
A．为减少水体污染，要合理使用农药、化肥
B．厨房废水经必要处理后可直接排入九曲河
C．开展生产工作，提高用水效率
D．在河流、湖泊中建设植草滤沟有助于净化水质
18．人们对于“好”水的需求一直没有停止，水的净化贯穿古今。
任务一 了解净水
（1）“茶圣”陆羽在《茶经·四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具――漉水囊，其操作原理类似于实验室中的 。
（2）浙江永嘉出土的明末“净水池”，池底有木炭，其作用是 。
（3）现代净水方法很多，其中RO反渗透净水原理如下：
①水分子的直径 (填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔径。
②纯净水的出水口是 (填“a”或“b”)。
任务二 检测水质
（4）TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量，值为33，结合下图可知该水质属于 。
TDS值 0～89 90～159 160～229 230～339 340～534 >535
水质 强软水 软水 适度硬水 中度硬水 硬水 强硬水
任务三 自制净水器
（5）某班同学设计了三组净水装置，如下图。
①你认为净水效果最好的是 。
②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外，还需要考虑 (写一点即可)。
19．（2025·宁夏卷）水是生活中常见的物质。化学兴趣小组在学习了与水有关的知识后，展开了以水为主题的项目式学习活动。
任务一：参观自来水生产过程
（1）兴趣小组到自来水厂参观学习后，明白了天然水不适宜直接饮用的原因是 。
任务二：自制简易净水器
同学们参观自来水厂后，激发了兴趣，利用生活物品在实验室制作简易净水器（如图2所示）。??????
（2）小卵石和石英砂的净水原理与图1中的 净水过程相同。
（3）该简易净水器存在不足，需要改进的做法是 。
改进自制简易净水器后，设计实验并检测净化效果。
资料：通常用浑浊度表示浑浊程度，浑浊度越低代表水质越好，浑浊度单位为NTU 。
分别取50 mL河水，测定初始水样的浑浊度为670 NTU；采用不同的方法分别对水样进行处理并测定浑浊度。实验记录如下：
实验序号 1 2 3
实验内容 静置1小时后的清液 使用滤纸进行过滤 使用自制净水器处理
浑浊度/NTU 256 55 43
【解释与结论】
（4）分析实验数据，根据 ，得出“其他条件相同时，使用自制净水器比使用滤纸和静置沉降净化效果更好”的结论。
任务三：探究水的组成
同学们利用自制简易净水器获得了澄清透明的净化水，激发了进一步探究的欲望。
【提出问题】水是由哪些元素组成的？
【进行实验】实验操作如图3所示。????????????
【实验现象】
接通电源后，与正负两极相连导管中均有气泡冒出。
（5）切断电源后，用燃着的木条分别检验两极产生的气体，与负极相连导管口产生蓝色火焰，并在火焰上方罩一干冷烧杯，有水雾出现；与正极相连导管口，观察到的现象是 。
【解释与结论】
（6）根据水的分解和 的实验事实，说明水是由 组成的。
答案和解析
◇考点 1 水资源及其保护
1.水资源现况
水的概况 地球上总储水量约为1.391×1018m3，地球表面约71%被水覆盖。可直接利用的淡水量2.53%。总量相对较多，但人均水资源量相对较少，且地域差距很大。
2.水资源的污染与防治
水的污染源 工业污染：包括：废水、废气、废渣
农业污染：包括：化肥、农药
生活污染：包括：污水、垃圾
水体污染的危害 影响工农业、渔业生产、危害人体健康
3.保护水资源的措施
节约用水
国家节水标志
生活：推广节水器具；一水多用，如用淘米水浇花等
工业：应用新技术、改进工艺和工业用水重复使用
农业：采用节水灌溉方式，如改漫灌为喷灌、滴灌等
政府：修建水库、实施跨流域调水等
防治水体污染 工业上：应用新技术、新工艺减少污染物的产生，对污染的水体处理达标后排放。
农业上：合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥
生活上：生活污水要集中处理达标排放，不使用含磷洗涤剂等。加强水质监测。
◇考点 2 水的净化
1.纯净水与天然水的区别
纯净水 天然水
特点 无色、无臭、清澈透明、不含杂质 含有杂质，不溶性杂质使其浑浊，可溶性杂质可能使其有颜色或气味
分类 纯净物 混合物
举例 蒸馏水 河水、湖水、海水和井水等
2.自来水厂净水过程：
净水过程 天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水
加混凝剂 明矾可作混凝剂，明矾溶于水后生成的胶状物吸附悬浮杂质，使杂质沉降。
过滤池 可以除去水中混有的不溶性固体杂质
活性炭吸附池 活性炭具有吸附作用，不仅可以滤去一些不溶性杂质，还可以吸附掉一些可溶性杂质，除去水中的异味和色素。
投药消毒 用氯气(Cl2)或二氧化氯(ClO2)作消毒剂，杀死水中的细菌和病毒。此过程发生的是化学变化。
净化后 自来水是硬水，不可直接引用
3.水的净化方法
净水方法 原理 作用 净水程度
沉降 静置沉降 利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂质自然沉降 除去不溶性杂质 从上往下，由低到高。用蒸馏方法得到的蒸馏水为纯净物，净化程度最高，其他三种方法得到的水为混合物
吸附沉降 加入混凝剂，利用其溶于水后生成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使其聚集在一起形成较大颗粒而沉降下来

过滤 把液体与不溶于该液体的固体物质分离 除去不溶性杂质
吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质，把水中一些不溶性杂质滤去，部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 吸附部分可溶性杂质、除去异味和色素
蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气，然后将其冷凝成蒸馏水 除去难溶性杂质和可溶性杂质
4.软水和硬水
定义 含有较多可溶性的钙、镁化合物的水叫做硬水。不含或含较少可溶性的钙、镁化合物的水叫做软水
检验 硬水与肥皂水接触泡沫少，浮渣多；软水与肥皂水接触泡沫多，浮渣少
危害 硬水易生水垢；浪费肥皂还洗不干净；锅炉水硬度太高易引发爆炸；长期饮用硬度过高的水对人体健康不利
软化方法 工业：蒸馏 生活：煮沸
注意 （1）硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，一定是混合物。硬水是澄清、透明的。
（2）澄清、透明的水不一定是软水，软水可以是含较少可溶性钙、镁化合物的水，不一定是纯净物，纯水一定是软水。
5.自制净水器
各层的作用 （1）从上到下的四层物质依次是小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉。
（2）小卵石与石英砂、纱布的作用是：过滤掉难溶性杂质。
（3）活性炭的作用是：除去难溶性杂质，吸附色素和异味。
（4）蓬松棉的作用是阻隔住固体颗粒以防堵住下端导管。
◇考点 3 水的组成
1.氢气
（1）氢气的性质
①物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色 无味 气体 相同条件密度最小的气体 难溶于水
②化学性质——可燃性
实验操作
化学方程式
（2）检验氢气纯度的方法
（3）氢气的用途
性质 用途
密度最小的气体 填充气球
燃烧放出大量的热 ①作高能燃料②作为新能源
还原性 ①冶炼金属②作保护器③制高纯硅
和多种物质反应 作化工原料，如制氨气、氯化氢等气体
2.探究水的组成实验
实验：探究水的组成及变化（见实验突破）
易｜错｜提｜醒
①电解水实验所用电源是直流电源，不是交流电源；水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。 ②电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。
③为了增强水的导电性，实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。
④若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，可能的原因之一是氧气在水中溶解的量比氢气大。
3.单质和化合物
（1）单质与化合物的比较
物质类别 单质 化合物
概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
共同点 都属于纯净物
区别 ①宏观上：单质由同种元素组成；
②微观上：单质的分子由同种元素的原子构成；
③不能发生分解反应 ①宏观上：化合物由两种或两种以上元素组成；
②微观上：化合物的分子由不同种元素的原子或离子构成；
③在一定条件下可能发生分解反应
判断依据 前提是纯净物，且只含一种元素 前提是纯净物，至少含有两种元素
举例 氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe) 二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4)
联系 二者都属于纯净物，单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
（2）氧化物
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫氧化物，如水(H2O)、二氧化碳(CO2)等。氧化物属于化合物。
◇考点 4 化学式
1.化学式
化学式 内容
概念 用元素符号和数字表示物质组成的式子。
化学符号中各数字的意义
书写 单质 由原子构成的物质：用元素符号表示化学式。
如：a、金属：Fe、Zn、Cu等（其它金属也可以）。
b、固态非金属单质：C、S、P等。
C、稀有气体：He、Ne等。

由分子构成的物质：用元素符号和右下角的数字表示。
如：H2、O2、N2Cl2等。
化合物 常见的化学式，熟记。如：CO2、H2O等

根据化合价书写化学式。
正价在前，负价在后；标化合价；交叉数字；约分（注意过氧化氢等化学式不得约分，有机物不约分）。
例如写氧化铝的化学式：
意义 由分子构成的物质的化学式 宏观：表示一种物质； 如：CO2表示二氧化碳这种物质。
表示该物质由什么元素组成。如：CO2表示由碳元素和氧元素组成。

微观：表示一个分子；如：CO2表示一个二氧化碳分子。
表示一个分子由什么原子构成。
如：CO2表示一个二氧化碳分子由两个氧原子和一个碳原子构成。
由原子构成的物质的化学式 宏观：表示一种物质；表示物质由什么元素组成；表示一种元素。
如：Cu宏观上表示铜这种物质，铜这种物质由铜元素组成，还表示铜元素。

微观：表示一个原子。
如：Cu微观上表示一个铜原子。
由离子构成的物质的化学式 由离子构成的物质中不存在一个个的分子，其化学式表示了该物质中阴阳离子个数的最简比。由离子构成的物质有：大部分的盐如NaCl、BaSO4、KNO3、CaCO3等；强碱如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
注意 化学式前面出现数字，只表示微观意义。例如2CO2，只能表示两个二氧化碳分子。
2.有关化学式的计算
内容 化学式量 元素的质量比 元素的质量分数 化合物某元素的质量
公式 化学式中各原子的相对原子质量的总和。 各元素原子的相对原子质量乘以原子个数的比值。 ×100% 元素的质量分数乘以化合物的质量。
举例 H?O的相对分子质量为
1×2+16=18。 葡萄糖（C6H12O6)中，C、H、O三种元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)
=72:12:96=6:1:8。 H2O的相对分子质量=1×2+16=18，则氧元素的质量分数为×100%≈88.9%。 100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克？
100 g×35%＝35 g
◇考点 5 化合价
化合价 内容
确定方法 通过原子得失电子形成化合物的元素，其化合价由这种元素的一个原子得到或失去电子的数目决定。如NaCl中钠元素的化合价为+1价，氯元素的化合价为?1价。
通过共用电子对形成化合物的元素，其化合价的数值是形成共用电子对的数目。
表示方法 在元素符号或原子团的正上方，先写正负号，再写数值，数值是1时，不省略。
如
规律 （1）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。
（2）有些元素在化合物中表现出多种化合价。例如，铁元素有+2价和+3价。
（3）某些原子团也表现出一定的化合价。例如，硝酸根：?1价；氢氧根：?1价。
（4）在化合物中，正、负化合价的代数和等于0；在单质中，元素的化合价为0。
常见元素或原子团的化合价 K、Na、Ag、H是+1价；Ca、Mg、Ba、Zn、Hg是+2价；Al是+3；O是-2价，Fe是+2或+3，Cl是-1最常见，单质0价永不变。
原子团
SO4
CO3
NO3
OH
NH4
名称
硫酸根
碳酸根
硝酸根
氢氧根
铵根
化合价
-2价
-2价
-1价
-1价
+1价
离子符号
SO42-
CO32-
NO3-
OH-
NH4+
推算某元素的化合价 依据代数和为0，列等式计算。
例如：已知二氧化碳中氧元素的化合价为+2价，求碳元素的化合价。
解：设二氧化碳中碳元素的化合价为x，
则x＋(－2) ×2＝0
解得x= + 4。
方｜法｜技｜巧
应用元素的化合价推求化合物的化学式 依据：在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为零。依据化合价规律和给出的元素化合价确定化合物中元素的原子个数比，写出化合物的化学式。常用方法有最小公倍数法和交叉法。
①最小公倍数法
步骤
示例
排序
写出组成化合物的元素符号，一般正价元素在左，负价元素在右(即左正右负)
Al O
标价
标出化合价
+3 -2
Al O
求最小公倍数
根据两种元素化合价的绝对值求最小公倍数
最小公倍数：3×2=6
确定原子个数
每种元素的原子个数=
Al： O：
写化学式
将原子个数写在相应元素符号的右下角
Al2O3
检查
正价总数与负价总数的代数和为0
（+3）×2+（-2）×3=0
②十字交叉法
运用“十字交叉法”书写化合物化学式的步骤：左正右负，标价交叉，约简复查。如果化合物中出现原子团，原子团作为一个整体看待，“十字交叉法”同样适用。
1．水是生命之源，爱护水资源越来越受到人们的重视。
（1）保持水的化学性质的最小粒子是 填化学式。
（2）下列各种水中属于纯净物的是 填序号。
①自来水 ②矿泉水 ③海水 ④蒸馏水 ⑤糖水
（3）下列做法符合“节约用水”理念的是 填字母。
A．用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所 B．用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
C．为节约用水，用工业废水直接浇灌农田 D．使用节水龙头
【答案】（1）H2O （2）④ （3）ABD
【解析】（1）分子是构成物质的一种基本粒子，对于由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。水是由水分子（化学式为 H2O）构成的，保持水的化学性质的最小粒子是水分子。故填： H?O；
（2）纯净物由一种物质组成，而混合物是由两种或多种物质混合而成。①自来水含有矿物质、消毒剂等杂质，是混合物。②矿泉水含有矿物质和微量元素，是混合物。③海水含有盐分、微生物等，是混合物。④蒸馏水通过蒸馏得到，只含水分子（H2O），是纯净物。⑤糖水含有糖和水，是混合物。因此，只有④蒸馏水属于纯净物。故填：④；
（3）“节约用水”理念的核心是减少水资源浪费，提高利用效率，同时避免污染。
A、用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所：废水再利用，减少淡水消耗，A符合节约用水。
B、用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林：高效灌溉技术，减少水的蒸发和流失，B符合节约用水。
C、为节约用水，用工业废水直接浇灌农田：工业废水含重金属等有害物质，会污染土壤和作物，C不符合节约用水的环保理念。
D、使用节水龙头：减少用水量，避免浪费，D符合节约用水。
故选：ABD。
2．我校某化学兴趣小组同学对学校附近的水质情况进行了相关调查后，以“珍爱水资源”为主题开展了项目式学习。
（1）天然水：含有许多可溶性杂质和不溶性杂质，属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）自然界的水都不是纯水，常用到沉降、过滤、吸附、蒸馏等净水方法，其中相对净化程度最高的方法是 。
（3）某自来水厂的净水过程如图所示。
①自来水厂净化后的水可以通过加入 来检验是硬水还是软水。
②实验室过滤后滤液仍然浑浊的原因（写一条）： ；
③投药消毒属于 变化（填“物理”或“化学”）。
【答案】（1）混合物
（2）蒸馏
（3）肥皂水 滤纸破损/液面高于滤纸边缘/仪器不干净 化学
【解析】（1）纯净物由一种物质组成 ，混合物由两种或多种物质组成。天然水含有许多可溶性杂质和不溶性杂质，是由多种物质组成的，所以属于混合物。
（2）沉降只能使水中的大颗粒不溶性杂质沉降到水底；过滤可除去水中的不溶性杂质；吸附能除去水中的色素和异味；而蒸馏能除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水是纯净物，所以蒸馏的净化程度最高。
（3）①向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多、浮渣较少，是软水；如果产生的泡沫较少、浮渣较多，是硬水。所以可用肥皂水检验硬水和软水。
②滤纸破损，会使部分不溶性杂质直接进入滤液；液面高于滤纸边缘，会使液体未经滤纸过滤直接流下；盛接滤液的烧杯不干净，本身就含有杂质，这些情况都会导致过滤后滤液仍然浑浊。
③投药消毒过程中，消毒剂能使细菌、病毒体内的蛋白质变性，有新物质生成，所以属于化学变化。
3．水是人类宝贵的自然资源。
（1）净水过程主要有沉淀、过滤、吸附、蒸馏等，单一操作相对净化程度较高的是 。
（2）实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质，过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗（含滤纸）和 （填仪器名称）。
（3）过滤后的水依然浑浊，可能的原因是 。（写一条）
（4）如图所示为实验室用直流电电解水的简易装置，结合所学知识完成以下问题。
①通电后，观察到试管1生成气体的速度比试管2快。一段时间后停止通电，观察到气体A和B的体积比大约为 ；产生气体A的一端连接的是电源的 极（填“正”或“负”）。
②分别用燃着的木条检验得到的两种气体，观察到气体A燃烧，发出淡蓝色火焰，该气体为 ，写出气体A燃烧的化学方程式 。该实验证明水是由 组成的。
【答案】（1）蒸馏
（2）玻璃棒
（3）滤纸破损（或漏斗内液面高于滤纸边缘或仪器不干净）
（4）2：1 负 氢气/H2 氢元素和氧元素
【解析】（1）沉降和过滤只能除去水中的难溶性杂质，吸附只能除去水中的色素和异味，而蒸馏可以除去水中的所有杂质，所以单一操作相对净化程度最高的是蒸馏；
（2）过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗(含滤纸)和玻璃棒；
（3）过滤后的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、仪器不干净；
（4）①由装置图可知，试管1气体体积大于试管2，所以气体A是氢气，B是氧气，体积比为2：1，生成氢气的一端连接的是电源的负极；
②气体A燃烧，发出淡蓝色火焰，该气体为氢气，氢气在空气中燃烧生成水，反应的化学方程式为：；水在通电条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应前后元素的种类不变，则该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
4．化学用语可准确、简洁地表达化学信息，请用化学用语填空：
（1）氩气 。
（2）氯酸钾中的阴离子 。
（3）硫酸钠 。
（4）标出氧化铁中铁元素的化合价 。
（5）分析碳酸氢钠的化学式NaHCO3，写出碳酸氢钙的化学式 。
（6）由氢、氧元素组成的两种氧化物 、 。
（7）标出高锰酸钾中锰元素的化合价 。
【答案】（1）Ar
（2）
（3）Na2SO4
（4）
（5）Ca(HCO3)2
（6）H2O H2O2
（7）
【解析】（1）氩气是稀有气体，由原子直接构成，化学式用元素符号Ar表示。
（2）氯酸钾（KClO3）由钾离子（K+）和氯酸根离子（）构成，其中阴离子是氯酸根离子（）。
（3）硫酸钠中钠元素显+1价，硫酸根离子显-2价，根据化学式书写原则，正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，则硫酸钠的化学式为Na2SO4。
（4）氧化铁中氧元素显-2价，铁元素显+3价，元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，化合价标记在对应元素正上方，则氧化铁中铁元素的化合价表示为。
（5）碳酸氢钠（NaHCO3）中钠元素显+1价，可知碳酸氢根显-1价，碳酸氢钙中钙元素显+2价，设碳酸氢钙的化学式为Cax(HCO3)y，则，解得x∶y=1∶2，可知碳酸氢钙的化学式为Ca(HCO3)2。
（6）氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，氢、氧元素组成的氧化物，常见的是水（H2O）和过氧化氢（H2O2）。
（7）高锰酸钾（KMnO4）中钾元素显+1价，氧元素显?2价，设锰元素化合价为a，则，解得：a=+7，元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，化合价标记在对应元素正上方，则高锰酸钾中锰元素的化合价表示为。
5．山梨酸钾是一种常见的食品防腐剂，其化学式。请回答下列问题：
（1）山梨酸钾中碳、氢元素原子个数比为 。
（2）山梨酸钾中碳、氧两种元素的质量比为 (填最简整数比)。
（3）山梨酸钾的相对分子质量是 。
（4）15g山梨酸钾中钾元素的质量为多少？(写出计算步骤)
【答案】（1）6:7
（2）9:4
（3）150
（4）
答：15g山梨酸钾中含有3.9g钾元素。
【解析】（1）由化学式可知，山梨酸钾中碳、氢元素原子个数比为6:7；
（2）山梨酸钾中碳、氧两种元素的质量比为(12×6) ： (16×2)=9:4；
（3）山梨酸钾的相对分子质量为：(12×6) + (1×7) + (16×2) + 39 = 72 + 7 + 32 + 39 = 150；
（4）见答案。
◇实验 1 水的组成及变化探究
实验要点与反思
反应原理 （1）图1发生反应的化学方程式为2H2+O2 点燃 2H2O;图2电解水时发生反应的化学方程式为2H2O 通电 2H2↑+O2↑
实验现象 （2）图1实验中可观察到烧杯内壁有水雾产生。
（3）图2接通电源后，两玻璃管中均有 气泡 产生，实验结束后a、b两玻璃管中产生气体的体积比约为2:1。
产物检验 （4）检验图2中两玻璃管中气体的方法：打开活塞，用燃着的木条分别靠近a、b玻璃管尖嘴处，a管口气体安静地燃烧，说明气体为氢气;b管口观察到的现象为木条燃烧得更旺,说明气体为氧气。
实验结论 （5）由上述两个实验可得出水是由氢元素和氧元素组成的
实验反思 （6）图1实验中点燃氢气前需要进行的操作是验纯,若缺少该操作，可能会导致爆炸。
（7）图2实验前，常向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的目的是增强导电性。
实验操作细节 （8）图2实验开始前，向电解器中加水时，电解器玻璃管a、b两端的活塞应打开(填“打开”或“关闭”)。
实验意外现象分析 (9)小组同学进行图2实验时，发现实际a、b玻璃中产生气体的体积比大于理论值，下列对产生此现象的原因猜想不合理的是 C (填字母)。
A.部分氧气溶于水
B.部分氧气与电极材料发生反应
C.部分氧气与氢气反应重新生成了水
微观认识水的电解过程 (10)请补全如图3中水通电时的微观模型图。
图3表示电解水的微观示意图，该反应中属于单质的是H2、O2　，该化学反应的实质是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子　。?
曲线分析 (11)图4中能正确反映电解水生成气体的质量或体积关系的是_____(填字母)。
水质检测和自制净水器 (12)某兴趣小组同学开展如下实践活动。
①自制净水器：如图5净水流程依标号顺序进行。吸附剂选用活性炭，是因为活性炭具有吸附性，工业上制某消毒剂的化学方程式：Cl2+2NaClO2==2ClO2+2X,X的化学式为 NaCl 。
②水质检测：TDS(总溶解性固体物质)是水质的一项重要指标，如图6,某水样经自制净水器净化后的TDS值为156 mg/L,则净化后的水质纯度为 一般 。
实验改进与创新
装置改进 改变电解容器 使用注射器或量筒，优点是带刻度，直接获取气体体积比。
改变检验气体方式 改进后的优点是检验装置气密性、检验收集气体简单，且防止氢氧化钠沾皮肤上及可用秒表精确测量一定电压，浓度时产生氢气、氧气的体积
增加便利性 改进后的优点：携带方便，实验时可直接摆放在讲台上，无须固定；操作简单，安全方便，便于观察，所需电解液的量少；电解速度快；取材简单广泛，充分利用了生活资源如饮料瓶，一次性注射器等。针筒有刻度，易于观察气体体积。用保险丝做电极，减小用石墨棒做电极时对氧气的吸附，或因电极被氧化而消耗氧造成误差。
◇突破 1 水资源的现状、污染与保护
典例1（2025·湖南卷）2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是
A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源
【答案】A
【解析】A. 低碳行动减少二氧化碳等温室气体排放，缓解全球变暖，从而减缓冰川融化，利于冰川保护，故说法正确；
B. 冰川水含有可溶性矿物质和杂质，过滤仅能去除不溶性杂质，无法得到纯水，故说法错误；
C. 冰川是有限的淡水资源，全球变暖导致其加速消融，并非取之不尽，故说法错误；
D. 开发冰川旅游可能破坏生态环境，加剧冰川消融，与保护主题相悖，故说法错误。
故选A。
变式1（2025·广东广州卷）地球上可利用的淡水资源是有限的，下列措施不利于水资源保护的是（ ）
A．生活污水直接排放到河流中 B．城市绿化采用节水灌溉方式
C．农业生产中合理使用化肥 D．工业废水净化后重复利用
【答案】A
【解析】A、生活污水含有大量有害物质，如洗涤剂、细菌等。直接排放会污染水体，导致水质恶化、富营养化（藻类过度繁殖，消耗水中氧气，破坏生态平衡），并可能传播疾病，不利于水资源保护。符合题意；
B、节水灌溉方式（如滴灌或喷灌）通过精准控制水量，减少蒸发和浪费，提高用水效率，有利于水资源保护。不符合题意；
C、化肥过量会导致水体富营养，农业生产中合理使用化肥，能减少污染，有利于水资源保护。不符合题意；
D、工业废水经过净化处理后重复利用，减少了新鲜水的消耗和废水排放量，既节约水资源，又防止污染，有利于水资源保护。不符合题意；
故选A。
变式2（2025·陕西省）每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A．工业废水处理达标后再利用 B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
【答案】C
【解析】A. 工业废水含有污染物，直接排放会污染水源。处理后达标再利用，既能减少污染，又能节约水资源。符合节水理念，正确。
B. 传统的大水漫灌浪费严重，喷灌和滴灌能精准控制水量，减少浪费。符合节水理念，正确。
C. 洗菜、淘米的水可二次利用（如浇花、冲厕所），直接倒掉属于浪费。不符合节水理念，错误。
D. 及时关闭水龙头能避免不必要的流水，节约用水。符合节水理念，正确。
故选C。
◇突破 2 水的净化
典例2（2025·四川达州卷）州河是达州市的“母亲河”，为本市居民提供生产、生活用水。下图为自来水的生产流程，请回答下列问题：
（1）向所取州河水中加入明矾做絮凝剂，明矾的作用是 。
（2）过滤可除去水中难溶性固体杂质。在实验室过滤操作中，玻璃棒的作用是 。
（3）沉降、过滤后的州河水还会有一些有颜色、有气味的杂质，可利用活性炭的 性进行净化。
（4）用户使用的自来水是 （填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】（1）加速沉降
（2）引流
（3）吸附
（4）混合物
【解析】（1）明矾能吸附水中悬浮的细小颗粒，使它们聚集成较大的絮状物，从而加速沉降；
（2）在实验室过滤操作中，玻璃棒主要用于引流液体，避免液体直接倒入漏斗时冲破滤纸或造成溅洒；
（3）活性炭具有多孔结构，表面积大，能够吸附水中的有色、有气味的杂质，故填：吸附；
（4）自来水经过沉降、过滤、吸附、消毒等处理后，仍含有可溶性物质，属于混合物。
变式3（2025·福建卷）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是
A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭
【答案】D
【解析】A. 塑料瓶仅作为容器，用于盛装其他材料，不具备吸附能力，选项错误。
B. 小卵石通过物理过滤拦截大颗粒杂质，无法吸附色素或异味，选项错误。
C. 石英砂用于过滤细小颗粒，属于物理过滤，无吸附作用，选项错误。
D. 活性炭因疏松多孔的结构，比表面积大，能通过物理吸附去除色素和异味，选项正确。
故选：D。
变式4（2025·四川自贡卷）某校同学参观自贡市自来水厂后，受到启发，自制了如下简易净水装置。下列说法错误的是（ ）
A．鹅卵石和石英砂起到过滤固体杂质的作用 B．活性炭可以吸附色素和异味
C．水流方向为a端进b端出 D．经过该净水装置后可得到纯净水
【答案】D
【解析】A、鹅卵石和石英砂能阻挡较大颗粒的固体杂质，起到过滤固体杂质的作用，不符合题意；
B、活性炭具有疏松多孔的结构，可吸附水中的色素和异味，不符合题意；
C、为使水充分过滤和吸附，水流方向应为a端进b端出，不符合题意；
D、该净水装置只能除去水中的不溶性杂质、色素和异味，不能除去水中的可溶性杂质(如钙、镁离子等)，因此经过该装置后得到的不是纯净水，符合题意。
故选：D。
◇突破 3 实验探究水的组成
典例1（2025·云南卷）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是
A．图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1
B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素
C．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生改变
D．本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
【答案】C
【解析】A、图 1 是电解水实验，管 a 与电源负极相连，产生氢气，管 b 与电源正极相连，产生氧气，电解水时生成氢气和氧气的体积比约为，该选项说法正确；
B、图 2 中氢气燃烧，观察到干燥烧杯内出现水雾，说明氢气（H2）燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，可知水中一定含有氢元素，该选项说法正确；
C、微观上，化学变化是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子的过程，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。电解水和氢气燃烧这两个化学变化过程中，分子种类发生改变，但原子种类不变，该选项说法不正确；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，可得出水由氢、氧元素组成，该选项说法正确。
故选C。
变式1（2025·湖南卷）电解水的实验装置如图所示。电解一段时间后，可以观察到管a中液面 (填“高于”或“低于”)管b中液面；关闭电源，将燃着的木条放在管b尖嘴口，打开活塞，可观察到的实验现象是 。
【答案】 低于 木条燃烧更旺
【解析】①在电解水实验中，管a与电源负极相连，产生氢气；管b与电源正极相连，产生氧气。因为氢气的体积约是氧气体积的2倍，所以管a中气体体积大，液面低于管b中液面。
②管b中产生的是氧气，氧气具有助燃性。将燃着的木条放在管b尖嘴口，打开活塞，可观察到木条燃烧更旺的现象。故本问答案为：木条燃烧更旺。
变式2（2025·天津卷）水是生命赖以生存的重要物质。
（1）保护水资源从我做起。下列做法正确的是______（填序号）。
A．洗手后随手关闭水龙头，以节约用水
B．工业污水未经分级处理直接作为园林绿化用水
（2）下列净水方法中，采用单一操作净化程度较高的是______（填序号）。
A．吸附 B．过滤 C．蒸馏
（3）通过水的生成和分解实验认识水的组成。
①在空气中点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁上出现无色液滴，写出该反应的化学方程式 。
②在如图所示电解器玻璃管中加满水，通电一段时间后，a管中产生3mL气体时，b管中产生的气体体积约为 mL。切断电源，用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体，观察到 （填“a”或“b”）管中气体使木条燃烧更旺，另一管中气体可燃。
③以上实验证明水是由 两种元素组成的。
【答案】（1）A
（2）C
（3） 6 a 氢、氧
【解析】（1）A、洗手后随手关闭水龙头，节约用水，能保护水资源，选项正确；
B、工业污水含有有害物质，未经分级处理直接作为园林绿化用水，会污染土壤和水源，选项错误；
故选A；
（2）A：吸附（如活性炭吸附）可去除异味和部分杂质，但无法完全净化。不符合题意；
B：过滤可去除不溶性杂质，但无法去除可溶性物质。不符合题意；
C：蒸馏通过加热蒸发和冷凝得到纯净水，是单一操作中净化程度最高的方法。不符合题意；
故选C；
（3）①氢气燃烧生成水，方程式为：；
②在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，a管与电源的正极相连，产生的是氧气，b管与负极相连，产生的是氢气，则a管中产生3mL气体时，b管中产生的气体体积约为6mL；
a管产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使木条燃烧更旺，故填：a；
氢气燃烧生成水，电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成。
◇突破 4 过滤与蒸馏等实验操作
典例1实验A在蒸馏瓶中加入几块碎瓷片，再加入约三分之一体积的自来水，连接装置进行制取蒸馏水的实验。
（1）实验时，碎瓷片的作用是 ；
（2）实验时，冷凝管进、出水的方向： ；
（3）温度计作用是 ；
实验B过滤是化学实验中分离混合物的常用方法。据图回答下列问题：
（4）在此操作中缺少的仪器是 ，其中还有的一处错误是 。
（5）若过滤后滤液仍然浑浊，可能的原因有： （写一点即可）。
【答案】（1）防止加热时出现暴沸
（2）b进a出
（3）测量水蒸气的温度
（4）玻璃棒 漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
（5）滤纸破损/液面高于滤纸边缘/仪器不干净
【解析】（1）碎瓷片的作用是防止暴沸，因为加热时液体可能会剧烈沸腾，碎瓷片可使沸腾平稳进行。
（2）冷凝管进、出水的方向是下进上出（即b进a出），这样能让冷凝水充满冷凝管，与热的水蒸气充分接触，冷凝效果好。
（3）温度计作用是测量水蒸气的温度，通过监测温度来控制蒸馏过程，保证收集到的是沸点对应的馏分（蒸馏水）。
（4）在此操作中缺少的仪器是玻璃棒，过滤时玻璃棒起引流作用；
其中还有的一处错误是漏斗下端没有紧靠烧杯内壁，这样可能导致滤液溅出。
（5）若过滤后滤液仍然浑浊，可能的原因有滤纸破损（或液面高于滤纸边缘、仪器不干净等），滤纸破损会使部分液体未过滤直接流下，液面高于滤纸边缘会使液体从滤纸与漏斗间隙流下，仪器不干净会引入杂质使滤液浑浊。
解｜题｜思｜维
1.过滤操作要点及注意事项 过滤操作可以概括为“一贴、二低、三靠”。具体内容如下：
2.过滤后，若滤液仍浑浊，应查明原因，重新过滤，直至滤液澄清。常见的原因有滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
变式14月22日是“世界水日”。水与人类的生活和生产密切相关。请回答以下问题：
为了探究“水的净化”过程，某实验小组从护城河中取了水样，并用如图所示装置进行过滤操作：
（1）仪器B的名称： 。
（2）图中缺少一种仪器，该仪器的名称是 ，其作用是 ，净水过程中，过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 。
（3）若过滤后的水样有颜色，可向滤液中加入活性炭，利用其 性除去水样中可溶性的色素和异味。
（4）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，常用 的方法来降低水的硬度。
（5）天然水中含有许多杂质，可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化，其中净化程度最高的方法是 。下列自来水厂净化水的方法中，①活性炭吸附②沉淀③蒸馏④消毒⑤过滤，将自然界的水净化成自来水的过程为 (用序号排序)。
【答案】（1）漏斗
（2）玻璃棒 引流 滤纸破损、漏斗内液面边缘高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净
（3）吸附
（4）肥皂水 煮沸
（5）蒸馏 ②⑤①④
【解析】（1）仪器B的名称是漏斗；
（2）过滤时要注意“一贴、二低、三靠”，则图中缺少的仪器名称是玻璃棒，其作用是引流；
净水过程中，过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是滤纸破损、漏斗内液面边缘高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净等；
（3）若过滤后的水样有颜色，可向滤液中加入活性炭，利用其吸附性除去水样中可溶性的色素和异味；
（4）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，取样加入肥皂水振荡，产生泡沫较多的是软水，产生浮渣较多的是硬水；
生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度；
（5）天然水中含有许多杂质，可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化，其中净化程度最高的方法是蒸馏；
将自然界的水净化成自来水的过程为：先加明矾吸附沉淀，再进行过滤，然后活性炭吸附，最后投药消毒，不需要进行蒸馏，故顺序为：②⑤①④。
变式2如图是我们学过的蒸馏装置，关于蒸馏实验说法不正确的是
A．加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网
B．图中冷凝水的流动方向是A→B
C．蒸馏是单一操作净化水程度最高的方法
D．烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸
【答案】B
【解析】A、蒸馏烧瓶不能直接进行加热，加热蒸馏烧瓶必须垫陶土网，使其受热均匀，故选项说法正确；
B、制取蒸馏水时，为增强冷凝效果，下端管口是进水管，上端管口是出水管，图中冷凝水的流动方向是B→A，故选项说法错误；
C、蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水属于纯水，是单一操作净化程度最高的方法，故选项说法正确；
D、烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸，故选项说法正确；
故选：B。
◇突破 5 化学用语的书写
典例1（2025·四川成都卷）制备漂白粉的化学方程式为。有关化学用语表示正确的是
A．X的化学式：
B．钙离子：
C．4个氯原子：
D．中氯元素的化合价：
【答案】A
【解析】A、反应式左边有4个H和4个O，右边X需含H和O。2个H?O含4个H和2个O，使O和H均平衡，故X为H?O根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有：4个氯原子、2个钙原子、4个氧原子和4个氢原子；反应后有：4个氯原子、2个钙原子、2个氧原子，则2X中含有4个氢原子与2个氧原子，则X的化学式为H2O，选项正确；
B、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，钙离子符号应为Ca??，选项错误；
C、2Cl?表示两个Cl?分子（共4个Cl原子），但“4个氯原子”应写作4Cl，选项错误；
D、元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，数值为1时，不能省略；氯酸钙，其化学式是Ca(ClO)2中钙元素显+2价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有（+2）+2x+（-2）×2=0，x=+1，选项错误。
故选A。
变式1（2025·四川德阳卷）化学符号是独特的化学语言。下列化学语言表达正确的是
A．2个氢原子——H2 B．硫酸根——SO
C．CO2中碳元素的化合价—— D．某种原子的结构示意图——
【答案】B
【解析】A、用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个氢原子表示为：??2H，选项错误；
B、硫酸根离子带2个单位负电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，则硫酸根离子表示为：，选项正确；
C、二氧化碳中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，则碳元素的化合价为+4价，化合价的表示方法：标在相应元素的正上方表示，正负号在前，数字在后，故CO2中碳元素的化合价表示为：，选项错误；
D、原子中质子数=电子数，图中粒子质子数大于电子数，为阳离子，选项错误；
故选B。
变式2（2025·山东滨州卷）做电解水实验时，可加入少量稀硫酸增强水的导电性。请用化学用语填空。
（1）两个硫原子 。
（2）负极产生的气体 。
（3）两个氧气分子 。
（4）稀硫酸中的阳离子 。
【答案】（1）2S
（2）H2
（3）2O2
（4）H+
【解析】（1）元素符号前的数字表示原子个数，则两个硫原子的符号为2S。
（2）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气的化学式为H2。
（3）化学式前的数字表示分子个数，则两个氧气分子的符号为2O2。
（4）稀硫酸中的阳离子为氢离子，氢离子符号为H+。
◇突破 6 有关化学式的计算
典例1（2025·四川泸州卷）多巴胺是人脑中的一种神经递质。下列关于多巴胺的说法正确的是
A．属于无机化合物 B．由三种元素组成
C．氢元素质量分数最高 D．1个分子中共22个原子
【答案】D
【解析】A、由化学式可知，多巴胺含碳元素，属于有机物，不符合题意；
B、由化学式可知，多巴胺由C、H、N、O四种元素组成，不符合题意；
C、多巴胺中C、H、N、O元素的质量比为：，故碳元素的质量分数最高，不符合题意；
D、由化学式可知，每个多巴胺分子由8个碳原子、11个氢原子、1个氮原子、2个氧原子共22个原子构成，符合题意。
故选D。
变式1（2025·四川达州卷）水杨酸发现于柳树皮中，是合成阿司匹林的主要原料。下列有关水杨酸的说法正确的是
A．水杨酸的相对分子质量为138g B．水杨酸中氢元素的质量分数最大
C．水杨酸由碳、氢、氧三种元素组成 D．水杨酸由7个碳原子，6个氢原子和3个氧原子构成
【答案】C
【解析】A. 相对分子质量的单位为“1”，通常省略，而非“g”。选项错误；
B. 碳、氢、氧三种元素的质量的质量比为（12×7）：（1×6）：（16×3）=14：1：8，可见水杨酸中碳元素的质量分数最大，选项错误；
C. 由水杨酸的化学式C7H6O3，可知水杨酸是由碳、氢、氧三种元素，选项正确；
D. 分子是由原子构成的，一个水杨酸分子由7个碳原子，6个氢原子和3个氧原子构成，选项错误；
故选C。
变式2（2025·四川成都卷）青蒿琥酯可治疗疟疾，下图是青蒿琥酯片说明书的部分内容。有关说法正确的是
【药品名称】青蒿琥酯片 【主要成分】青蒿琥酯????化学式：
【剂型规格】每片含青蒿琥酯50mg，12片/盒
【用法用量】口服首次2片，一日2次，每次1片，连服5日
【注意事项】1.孕妇及对本品过敏者禁用；2.肝肾功能不全者谨慎使用
A．青蒿琥酯由55个原子构成
B．青蒿琥酯中氧元素的质量分数最小
C．疟疾患者均可服用青蒿琥酯片
D．连服5日，最多服用青蒿琥酯550mg
【答案】D
【解析】A. 青蒿琥酯的化学式为C??H??O?，青蒿琥酯由分子构成，每个分子含55个原子。选项错误。
B. 青蒿琥酯中C、H、O元素质量比为(12×19):(1×28):(16×8)=228:28:128，氢元素质量分数最小，H的质量分数（28/384）最小，而非O。选项错误。
C. 说明书指出孕妇、过敏者禁用，肝肾功能不全者慎用，因此并非所有疟疾患者均可服用。选项错误。
D. 首次服用2片（100mg），首日包含两次（首次2片+当日1片），之后每日2次、每次1片（每日100mg），连服5日。总剂量：150mg（首日） + 4天×100mg/天 = 550mg，总片数11片（11×50=550mg）。选项正确。
故选D。
◇突破 7 化合价的表示、判断与应用
典例1（2025·吉林卷）有一些物质，如、等，它们中的一些带电荷的原子团，如、，常作为一个整体参加反应。这样的原子团又叫作根。
一些常见元素和根的化合价
元素和根的符号


常见的化合价


（1）上表中表示“根”的符号为 。
（2）氧化铝的化学式为 。
（3）在单质里，元素的化合价为 。
【答案】（1）
（2）Al2O3
（3）0/零
【解析】（1）根据文中对 “根” 的定义，Al是铝元素，O是氧元素，是铵根离子，是带电荷的原子团，所以表示 “根” 的符号为。
（2）氧化铝中铝元素化合价为+3价，氧元素化合价为?2价。设氧化铝化学式为AlxOy，根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，有，解得，所以氧化铝化学式为Al2O3。
（3）在单质里，元素的化合价规定为0。
解｜题｜思｜维
应用化合价判断化学式正误： 依据：在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为零。
步骤：①标出元素或原子团的化合价；②计算正、负化合价的代数和是否为零，若计算结果为零，则化学式正确。
变式1（2025·新疆卷）宇树科技、DeepSeeK等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮()是优良的等离子蚀刻气体，用于蚀刻硅芯片。已知中氟为-1价，则氮元素的化合价为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
【答案】C
【解析】根据化合物中各元素化合价代数和为零的规则，已知氟（F）的化合价为-1，设氮（N）的化合价为x。则：；解得：。
故选C。
变式2（2025·河南卷）汽车尾气中的NO可通过催化转化器转化为空气中含量最高的气体，该气体是 ；NO中N的化合价为 。
【答案】氮气/N2 +2
【解析】空气中含量最高的气体是氮气，约占空气体积的78%；
NO中氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2。
◇重点 1 电解水的数字化实验与图像分析
典例2为探究不同电压对电解水速率的影响，同学们用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20 mL氢气所需时间。下列说法错误的是
A．实验时先在电解器玻璃管中加满水，再接通直流电源
B．a管中的气体能被点燃，产生淡蓝色火焰
C．a管与b管中气体质量比约为2：1
D．该实验中，电压越高，生成20 mL氢气所需时间越短
【答案】C
【解析】A、实验时先在电解器玻璃管中加满水，再接通直流电源，说法正确，不符合题意；
B、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则a、b管中产生的气体分别是氢气、氧气，氢气具有可燃性，因此a管中的气体能被点燃，燃烧时产生淡蓝色火焰，说法正确，不符合题意；
C、由B选项分析可知，a、b管中产生的气体分别是氢气、氧气，根据化学方程式，则a管与b管中气体质量比为，说法错误，符合题意；
D、由图可知，该实验中，电压越高，生成20mL氢气所需时间越短，说法正确，不符合题意。
故选：C。
变式1水是生命活动不可缺少的物质。请回答相关的问题。
（1）将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图1所示装置进行水的净化，其中净水效果更好的是 （选填“A”或“B”）。
（2）图2是电解水的装置。
①通电后，中间玻璃管内液面 （填“上升”或“下降”）。
②图3是电解水时产生的气体的体积随时间的关系图，由图可知 （填字母）为氢气，若正极玻璃管内气体体积为5.2 mL，负极玻璃管内气体体积约为 mL。
【答案】（1）A
（2）上升 A 10.4
【解析】（1）按由上到下的顺序排列应该是：用小砾石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，否则会影响净化效果，故净水效果更好的是A。
（2）①电解水时，两侧玻璃管内产生气体，会使管内压强增大，将水压入中间的玻璃管，因此中间玻璃管内的液面会上升。
②电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，且氢气的体积是氧气的2倍。从图3可以看出，相同时间内A气体的体积更大，所以A为氢气；
若正极产生的氧气体积为5.2mL，则负极产生的氢气体积约为。
◇难点 1 价类二维图分析
典例2如图表示元素的化合价与物质类别关系。若它表示碳元素的部分关系图，则：A点对应的物质类别是 ；B点表示物质的化学式为 。B、C两点对应不同的物质，从微观角度解释这两种物质化学性质不同的原因 。
【答案】 单质 CO 分子构成不同
【解析】由图可知，A对应物质中碳元素的化合价为0价，单质中元素的化合价为0价，故A点对应的物质类别是单质；
由图可知，B对应碳元素化合价为+2价的氧化物，氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，则B对应物质中含有碳元素和氧元素，在化合物中氧元素常显-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则B点表示物质的化学式为CO；
由上述分析可知，B为CO；由图可知，C对应碳元素化合价为+4价的氧化物，氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，则C对应物质中含有碳元素和氧元素，在化合物中氧元素常显-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则C点表示物质的化学式为；CO、两种物质化学性质不同的原因是分子构成不同，CO由CO分子构成，由分子构成，由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，所以二者化学性质不同。
变式1价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系。氮元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A．氨气NH3中氮元素的化合价为-3价
B．图中点a对应物质为空气中含量最高的气体，化学性质不活泼，可作保护气
C．图中b和c对应物质都是大气污染气体
D．图中d点对应物质是NaNO2
【答案】D
【解析】A、NH3中氢元素化合价为+1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，氮元素化合价为-3，选项正确；
B、a物质对应单质，是氮气，氮气约占空气体积的78%，为空气中含量最高的气体，且氮气化学性质不活泼，可作保护气，选项正确；
C、b点对应的物质为氧化物，其中氮元素化合价为+2价，故b为一氧化氮（NO），c点对应的物质为氧化物，其中氮元素化合价为+4价，故c为二氧化氮（NO2），一氧化氮和二氧化氮均为大气污染气体，选项正确；
D、d点对应的物质氮元素化合价为+5价，NaNO2中钠元素化合价为+1，氧元素化合价为-2，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，氮元素显+3价，选项错误。
故选D。
跨学科实践活动 水质检测及自制净水器
1．经过一段时间的化学学习，某学校兴趣小组对生活中的化学现象产生了浓厚兴趣，开启了跨学科项目之旅。
任务一：对水质检测展开活动
（1）兴趣小组对城市用水、水质达标进行了探讨。
①反应沉淀池发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。
②表中“ab”指标可以通过如图1净水流程中的 池达到。
a．不得呈现异色 b．不得有异味
c．应澄清透明
d．不得含有细菌和病毒
生活饮用水的水质达标项目表1
“cd”指标主要通过过滤池和清水池达到，城市生活用水净水过程，没有使用到的净水方法是 (填序号)。
A．过滤????????B．吸附????????C．消毒????????D．蒸馏
（2）图2为兴趣小组设计的自制净水器

①小卵石、细沙、蓬松棉的作用相当于实验操作中的 。
②图3为制作过滤器的过程，其正确操作顺序为 (填序号)。
③这样净化后的饮用水不是纯水，理由是 。
【答案】（1）化学变化 吸附 D
（2）过滤 cab 水中还有可溶性杂质
【解析】（1）①絮凝剂加入沉淀池生成了新物质，发生化学变化，故填：化学变化；
②表中“ab”指标去除异色、异味，可以通过如图1净水流程中的吸附池去除，澄清透明、不得含有细菌和病毒，可以通过过滤、消毒、吸附达到，没有使用到的净水方法是蒸馏，故填：吸附；D；
（2）①自制净水器小卵石、细沙、蓬松棉的作用相当于实验操作中的过滤，故填：过滤；
②图3为制作过滤器的过程，其正确操作顺序为先对折两次，然后展开，顺序为cab，故填：cab；
③自制净水器净化后的饮用水不是纯水，理由是水中还有可溶性杂质，故填：水中还有可溶性杂质。
2．兴趣小组开展“净水·护水”实践活动。
活动一????探索——现代净水流程
小组同学模拟自来水厂的净水过程，设计净水装置如下图。
（1）混凝剂的作用是 。
（2）C装置填料：① 、② （选填“石英砂”或“活性炭”）。
（3）A、B、E中水的净化程度由高到低依次是 。
活动二????行动——水质检测与环保
TDS值是水质重要指标，是指水中溶解的各种无机物和有机物的总量。TDS值与水质状况的关系如下表。
TDS值（ppm） 0～50 50～100 100～200 200～400
水质等级 纯度高，放心饮用 纯度较高，不宜直接饮用 纯度一般，会结水垢 普通生活用水
（4）经检测，E中水的TDS值为265ppm，该水样的水质等级属于 。若要使该水样达到“纯度高，放心饮用”的标准，请提出改善措施： 。
（5）请你为“护水行动”设计一条宣传语： 。
【答案】（1）加速悬浮物的沉降
（2）石英砂 活性炭
（3）E、B、A
（4）普通生活用水 蒸馏（合理即可）
（5）节约用水，从你我做起（合理即可）
【解析】（1）混凝剂可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故作用是：加速悬浮物的沉降；
（2）石英砂的作用是实现固液分离，除去难溶性杂质，活性炭的作用是吸附水中的色素和异味，故①处

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