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《自然界的水》全章复习与巩固（基础）
【学习目标】
1.掌握水的电解实验和水的组成；掌握过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。
2.掌握单质和化合物的概念和区别；了解水污染及防治水污染的方法。
3.能记住并会计算常见元素在化合物中的化合价（包括原子团）；能根据化合价写化学式；并学会有关化学式的简单计算。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、水的电解实验
1.水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
　　　
水氢气+氧气
2.水是由氢元素和氧元素组成的。
【要点诠释】
电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。
要点二、氢气
1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。
2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。
氢气+氧气
水
【要点诠释】
1.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。
2.验纯的方法：收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。
要点三、单质和化合物
1.单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氧气、氮气、铁、铜等。
2.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物，如水、二氧化碳、高锰酸钾、氧化铁等。
3.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。
【要点诠释】
单质、化合物和氧化物的比较：
单质
化合物
氧化物
区别
宏观组成
由同种元素组成
由不同种元素组成
由氧元素和另一种元素组成
微观构成
由同种原子直接构成或由同种元素的原子构成的分子
不同种元素的原子构成的分子
不同种元素的原子构成的分子
化学性质
不能发生分解反应
在一定条件下可以发生分解反应
在一定条件下可以发生分解反应
分类
可分为金属、非金属、稀有气体三类
可分为酸、碱、盐、氧化物等
金属氧化物、非金属氧化物
联系
都是纯净物，都有固定组成，某些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
要点四、水的净化
1.自来水的净化过程可分为以下几个步骤：（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的滤后水；（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯
）进行消毒灭菌后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。
2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。
【要点诠释】
1.明矾的净水作用：明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。
2.活性炭的净水作用：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
3.在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
要点五、过滤和蒸馏
1.过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
2.蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。
【要点诠释】
过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速度）。
二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（否则，液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的）。
三靠：（1）盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。
要点六、硬水和软水
1.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。
2.软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。
3.硬水的危害：硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉)有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利的影响。
【要点诠释】
1.硬水软化的方法：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得到蒸馏水以降低水的硬度。
2.硬水和软水的区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少或有浮渣出现的是硬水。
要点七、化学式
化学式的定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。
【要点诠释】
化合物化学式的书写：
类型
写法
读法
举例
两原子化合型
氧化物：氧元素在右边，其他元素在左边
金属元素与非金属元素组成的化合物：金属在左，非金属在右
从后往前读作“某化某”
读出每种元素的原子个数，个数为1，一般不读
MgO氧化镁
P2O5
五氧化二磷
NaCl氯化钠
MgCl2氯化镁
多原子化合型
原子团一般在右边，其他元素在左边
以原子团命名
以中心原子命名
NaOH氢氧化钠
H2SO4硫酸
Na2CO3碳酸钠
要点八、化合价
元素的化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
【要点诠释】
1.在化合物中氢元素通常显+1价；氧元素通常显-2价；在氧化物中氧元素显-2价，其他元素显正价；金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
2.在单质中，元素的化合价为零。
3.化合物中各元素的化合价代数和为零。
要点九、化学式的计算
1.相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量，用符号Mr表示。
2.化合物中的原子个数之比：在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数之比。
3.物质组成中各元素的质量比:即各元素的相对原子质量总和的比。
4.化合物中某元素的质量分数==
5.一定质量的物质中某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数。
【要点诠释】
基本计算类型（以Fe2O3为例）：
计算物质的相对分子质量
Fe2O3的相对分子质量==56×2+16×3==160
计算组成物质的各元素质量比
Fe2O3中各元素的质量比是：铁元素：氧元素==（56×2）：（16×3）==7:3
计算物质中某元素的质量分数
Fe2O3中Fe的质量分数==【56×2/(56×2+16×3)】×100%
==（112/160）×100%==70%
计算一定量化合物中某元素的质量
例：50吨Fe2O3
中含铁元素多少吨？
解：【50吨×56×2/(56×2+16×3)】×100%==50吨×70%==35吨（答略）
【典型例题】
类型一、考查电解水实验
1.（2019秋 广饶县期末）关于电解水实验的说法中正确的是（　　）
A．实验证明水是由氢气和氧气组成的
B．电解水时在正极产生氧气
C．水中氢氧元素的质量比为2：1
D．水分子是由氢分子和氧原子构成的
【思路点拨】电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，较少；与负极相连的试管生成的是氢气，较多；氢气的体积是氧气体积的2倍；据此结合分解反应的特征等进行分析判断即可。
【答案】B
【解析】电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的，故A选项说法错误；电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，故B选项说法正确；水的化学式为H2O可知氢、氧元素的质量比=2：16=1：8，故C选项说法错误；分子是由原子构成的，所以水分子中不能含有氢分子，故D选项说法错误。
【总结升华】本题考查水的通电分解实验，掌握电解水的实验现象、结论、分解反应的特征等是正确解答本题的关键。
举一反三：
【变式】右图所示是电解水的简易装置。试回答下列问题：
　(1)图中电源的正极是
，负极是
。（填甲或乙）
　(2)甲中收集的气体体积约为乙中收集的气体体积的
倍。　　　　　　　　　
【答案】（1）乙　
甲　　　　　（2）2
类型二、考查水的净化
2.某自来水厂用“源水”处理成自来水的流程如下图所示：
　　　　
　
(1)加入活性炭的作用是　　　
；在乡村没有活性炭，常加入　　　　
来净水。
　
(2)在上图中，最后经过过滤池得到的水是
（填纯净物或混合物）。
【答案】(1)吸附杂质　
明矾　
(2)混合物
【解析】活性炭具有吸附作用，可用来吸附杂质，明矾溶于水形成胶状物吸附水中悬浮物沉淀到水底，可作净水剂。最后到“用户”中的水中还含有一些可溶性的物质，仍是混合物。
【总结升华】要掌握常见的净水方法。
举一反三：
【变式】（2019 梅州中考）下列净化水的操作中，可以降低水的硬度的是（
）
A．过滤
B．蒸馏
C．吸附沉淀
D．静置沉淀　　
【答案】B
类型三、考查硬水和软水
3.蒸馏水、矿泉水均为无色液体，可加入
进行区分，产生泡沫多的是
。
【答案】肥皂水
　软水
【解析】向待测水中滴加肥皂水，泡沫较少有浮渣出现的是矿泉水(矿泉水属于硬水)，泡沫较多的是蒸馏水。
【总结升华】要记住硬水和软水的区分方法。
举一反三：
【变式】用肥皂水可以区分
水和
水，生活中常用煮沸的方法降低水的
。　　　
【答案】硬
软
硬度
类型四、考查单质和化合物
4.下列叙述中，错误的是（
）
A．由同种元素组成的纯净物就是单质
B．由不同种元素组成的纯净物就是化合物
　　C．单质不一定是由一种元素组成的
D．化合物可能是由两种元素组成的　
【答案】C
【解析】由同种元素组成的纯净物叫做单质；由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。单质一定是由一种元素组成的。
【总结升华】单质由一种元素组成，化合物由两种或两种以上元素组成，且都属于纯净物。
举一反三：
【变式】现有氧气、水、氮气三种物质，其中：
　　（1）属于化合物的是
；
　　（2）属于单质的是
。
【答案】（1）水
（2）氧气
氮气
类型五、考查化学式和化合价
5.下列各物质的化学式书写正确的是(　
)
　　A．氧化铁FeO3　　　
B.氧化镁Mg2O5
　　C．水H2O　　　D．氧化铝AlO
【答案】C
【解析】选项A、B、D中化学式中各元素化合价代数和都不等于零，违反了化合价原则。
【总结升华】判断化学式的正误一般要从化合价原则（主要是根据正、负化合价代数和为零）、元素符号的书写、书写顺序（一般正价在前，负价在后）等几个方面去考虑。
6.已知SO2中，氧元素化合价为﹣2价，则S元素的化合价为(
)
　　A．﹣l　
B．+4　
C．+2
　
D．+3
【答案】B
【解析】
可以设S的化合价为X
，根据X+（-2）×2==0
，解得X==+4。
【总结升华】根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则，可以计算出硫元素的化合价。
举一反三：
【变式】红宝石的主要成分是氧化铝(Al2O3)，氧化铝中铝元素的化合价是（
）
　　A．-3　　
　
B．+3　
　　
C．+4
　　　
D．+5
【答案】
B
类型六、考查化学式的计算
7.写出下列物质化学式并计算其相对分子质量（写出计算过程）。
（1）一氧化碳
；
（2）氧化铝
。
【答案】（1）CO：12+16
==28
（2）Al2O3：27×2+16×3
==102
【解析】化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量。
【总结升华】先写出化学式，再根据化学式计算相对分子质量。
举一反三：
【变式】计算：(1)二氧化碳（CO2）的相对分子质量
；（2）二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比
；（3）二氧化碳中碳元素的质量分数
。
【答案】
（1）44　
（2）3∶8
（3）27.3%
【解析】
　（1）12+16×2==44
　（2）碳元素和氧元素的质量比为：12∶16×2==3∶8
（3）二氧化碳中碳元素的质量分数为：
《自然界的水》全章复习与巩固（基础）
【巩固练习】
选择题
(每小题只有一个选项符合题意)
1.表示2个氢离子的化学符号是（ ）
A.2H+
B.2H
C.H2
D.2H2
2.下列说法中正确的是（
　）
A．无色无臭的水一定是纯净物
B．活性炭可以吸附掉水中的色素
C．青少年长期饮用纯净水有益健康
D．纯水属于单质
3.下列方法中，能鉴别软水和硬水且最简便的是（ ）
A.过滤
B.煮沸
C.加肥皂水
D.吸附
4．（2019·江西中考）下列图标表示“国家节水标志”的是（
）
5.在自来水生产过程中，常需要向水中加入明矾，其作用是(　　)
A.把硬水变成软水
B.对水进行消毒
C.使悬浮物沉淀
D.增加对人体有益的微量元素
6.自来水厂使用了活性炭净化水，其主要作用是(　　)
A.燃烧以制蒸馏水
B.吸附色素和异味
C.使硬水变软水
D.杀灭细菌
7.下列符号中，只具有微观意义的是（
）
A.Fe
B.N2
C.2H
D.CO2
8.地壳中含量最多的金属元素与氧元素形成的化合物的化学式为（　
）
A．Fe2O3
　　　
B．SiO2　　
　C．CaO
　
　D.
Al2O3
9.下列关于二氧化碳（CO2）说法中正确的是（　
）
A.二氧化碳是由一个碳原子和两个氧原子构成　　
B.二氧化碳是由碳和氧气组成
C.二氧化碳是由一个碳元素和两个氧元素组成　　
D.二氧化碳是由碳、氧两种元素组成
10．（2019·盐城中考）下列有关水的说法中，不正确的是（
）
A．河水可用蒸馏的方法净化
B．硬水和软水可用肥皂水来区别
C．电解水时正、负极产生气体的质量比为1∶2
D．地球上的水储量是丰富的，但可供利用的淡水资源是有限的
11.电解水的实验证明(
　)
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水是由氢分子和氧原子构成的
C.分子在化学反应中分成原子，原子又重新组合成新的分子
D.每一个水分子由两个氢元素和一个氧元素构成
二、填空题
12.下列各项中与自来水的净化过程无关的是
（填标号）。
　A．吸附　
　　B．消毒　　
　
C．电解　　　　
D．过滤
13.（2019·哈尔滨中考）2019年5月中旬一场暴雨过后，某城镇边的一条河中惊现红色河水，被称为“红色多瑙河”，原来是某印染厂将积存的印染废水趁大雨倒入河水中，造成水体污染。
（1）水体污染的后果是________（答一点即可）。
（2）为防治水污染，工业上应采取的措施是________（答一点即可）。
14.茶杯内的纱网，可将茶叶和茶水分离，便于饮用，该设计利用的原理是
。
15.净化水时，常用到静置、吸附、过滤、蒸馏等操作，其中净水程度最高的是
。
16.可以除去河水中泥沙、悬浮物杂质的净化操作是
。
17.水通电分解过程中，不变的微粒是
。
18.玻璃的主要成分是二氧化硅(SiO2)，SiO2中硅元素的化合价是
。
19.右图所示是电解水的简易装置（A为电源正极，B为电源负极）。
请回答下列问题：
　(1)
C试管中收集到的气体是
，可以用
检验；D试管
中收集到的气体是
。
　
(2)根据上述实验事实可以得出：水是由
组成的。　　
三、计算题
20.（2019 齐齐哈尔中考）通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏可得到乙醇，乙醇属于可再生资源．已知乙醇化学式为C2H5OH。请回答：
（1）乙醇的相对分子质量是　
　；
（2）乙醇中碳、氢、氧三种元素的质量比是　
　。
【答案与解析】
1.【答案】A
【解析】表示2个氢原子的化学符号是2H，2H+表示两个氢离子，H2表示一个氢分子，2H2表示2个氢分子。
2.【答案】B
　【解析】无色无臭的水中可能含有一些可溶物质；长期饮用纯净水，对人有害无益，因为纯净水中缺少人体必需的微量元素。
3.【答案】C
【解析】加入肥皂水搅拌，产生泡沫很少，并形成白色的垢状物为硬水；泡沫较多为软水。
4．【答案】B
【解析】A是禁止吸烟的标志，B是国家节水标志，C是可循环利用标志，D是当心火灾——易燃物质的标志。
5.【答案】C
【解析】明矾溶于水后形成的物质能够使水中悬浮物凝聚沉淀下来。
6.【答案】B
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
7.【答案】C
【解析】化学符号前有数字只具有微观意义，2H表示2个氢原子。
8.【答案】D
　【解析】地壳中含量前四位的元素为氧、硅、铝、铁，其中含量最多的金属元素是Al。
9.【答案】D
【解析】一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成，A错；二氧化碳是一种物质（纯净物），不是由碳和氧气组成，B错；元素只讲种类，不能讲个数，C错。
10．【答案】C
【解析】蒸馏既可除去水中的不溶性杂质，也能除去水中的可溶性杂质，A正确；向水样中加入适量肥皂水振荡，若浮渣多、泡沫少则为硬水，反之为软水，B正确；电解水时正极上产生氧气，负极上产生氢气，气体的体积比为1∶2，C错误；地球上的水储量虽然是丰富的，但大多为人类不能直接利用的海水，D正确。
11.【答案】C
【解析】水是由氢、氧两种元素组成的；每一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
12.【答案】C
【解析】电解可以把水分解成氢气和氧气，与水的净化无关。
13．【答案】
（1）影响生产（生活）；破坏水生生态系统；危害人体健康（答一点合理即可）
（2）应用新技术、新工艺减少（消除）污染物产生；同时对污染的水体作处理使之符合排放标准（答一点合理即可）
【解析】（1）水体污染会破坏生态平衡，会对人类健康、生活和生产活动造成损失和危害。（2）防治水污染的措施有：应用新技术、新工艺减少（消除）污染物的产生；对污染的水体作处理使之符合排放标准；农业上应多用农家肥，合理使用化肥和农药；生活污水应逐步实现集中处理和排放等。
14.
【答案】过滤
【解析】茶叶是不溶于水的固体物质，将茶叶和茶水分离的设计是利用了过滤的原理。
15.【答案】蒸馏
16.【答案】过滤
【解析】过滤可以除去水中不溶物。
17.【答案】氢原子、氧原子
18.【答案】+4
【解析】已知二氧化硅(SiO2)中氧元素的化合价为－2价，设硅元素的化合价为x，根据化合价的原则(在化合物中正、负化合价的代数和为零)，可列式：x＋2×(－2)＝0，解得x＝＋4，即二氧化硅(SiO2)中硅元素的化合价为＋4价。
19.【答案】(1)氧气
带火星的木条
氢气
(3)氢元素和氧元素　　
【解析】观察图示知，D试管中收集的气体的体积大约是C试管中气体体积的2倍，可推知：D试管中收集到的气体是氢气，C试管中是氧气。
20.【答案】
（1）46
（2）12：3：8
【解析】
（1）乙醇的相对分子质量为：12×2+1×6+16=46
（2）乙醇中碳、氢、氧元素的质量比为：（12×2）：（1×6）：（16×1）=12：3：8
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