第四单元 自然界的水（讲义）-【上好课】2025年中考化学一轮复习讲练测（湖南专用）

第四单元 自然界的水 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03知识建构·考法探究 考点一 爱护水资源 考点突破 题型精研 ►考向01 水资源的现状 ►考向02 水的污染与防治 考点二 水的净化 考点突破 题型精研 ►考向01 水的净化方法 ►考向02 硬水和软水 ►考向03 过滤和蒸馏实验操作 考点三 水的组成及变化的探究 考点突破 实验 电解水实验 题型精研 ►考向01 电解水实验 ►考向02 氢气的性质 考点四 化学式 考点突破 题型精研 ►考向01 化学式的意义和书写 ►考向02 根据化学式的计算 考点四 化合价 考点突破 题型精研 ►考向01 利用化学式求化合价 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 考点要求 课标要求 命题预测 水资源状况与水的净化 · 认识水资源状况, 了解水的污染与防治。 · 掌握水的净化方法，了解硬水和软水概念，并能正确鉴别硬水和软水。 水资源状况与水的净化、水的性质和组成等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：水的净化方法、水的电解实验等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。电解水实验常以填空题的形式进行考查。另外，有关氢气的性质和燃烧实验也是常考点。 水的性质和组成 · 掌握水的性质。 · 掌握电解水实验内容，并能通过该实验理解水的组成。 考点一 爱护水资源 一、自然界的水 1．全球水资源状况 （1）储量：地球表面约71%被水覆盖着。水的总储量很大，但陆地淡水只约占全球水储量的2.53%，而可利用的只约占其中的30.4%，不到总水储量的1%。 （2）分布形式：海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水、生物水等。 2. 水污染的原因 ①工业“三废”（废渣、废液、废气）； ②农药、化肥的不合理施用； ③生活垃圾、生活污水的任意排放； 3. 水污染的原因 ①工业上应用新技术、新工艺减少污染物产生，对污染的水体处理达标后排放； ②农业上合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥； ③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。 二、硬水和软水 1．概念 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，叫做硬水。 软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，叫做软水。 2．硬水和软水的检验 （1）用肥皂水来检验硬水和软水。把等量的肥皂水分别滴在盛有等量的软水、硬水的试管中，振荡，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水。 （2）用加热煮沸的方法来检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀产生的是硬水，不产生沉淀或产生的沉淀较少的是软水。 3．硬水的软化 硬水的软化就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。 生活中常用煮沸法； 实验室常用蒸馏法； 工业上常用离子交换法和药剂软化法。 4．使用硬水造成的危害 （1）用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。 （2）硬水有苦涩味，饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。 （3）锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。 （一）误认为过滤、使用活性炭吸附可以将硬水软化。 过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能除去可溶性杂质；活性炭可以吸附掉水中的一些可溶性杂质（色素或异味）；两种方法均不能使硬水软化。硬水软化的常用方法是加热煮沸和蒸馏。 （二）误认为软水是纯净物。 软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，因此纯水一定是软水，软水不一定为纯水。 （三）误认为水中含有氢分子。 水可用“H2O”表示，但不能把“H2O”中的“H2”错误地理解为氢分子。物质的分子构成通常用“原子”来描述。纯净物的分子中 不能有其他分子，水分子由氢原子和氧原子构成，H元素右下角的“2” 表示每个水分子含有2个氢原子，不可能含有其他分子。 （四）误认为含氧化合物就是氧化物。 含氧化合物是指含有氧元素的化合物，组成元素可以是两种，也 可以是两种以上，但一定含有氧元素；而氧化物是指由两种元素组成 且其中一种元素为氧元素的化合物。含氧化合物与氧化物属于包含关 系，即含氧化合物包含氧化物。 ►考向01 水资源的现状 例1 （2022·湖南郴州）关于水的说法错误的是（ ） A．海洋是一个巨大的资源宝库，含有丰富的水资源和化学资源 B．水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染 C．自来水厂净水过程中既含有化学变化又含有物理变化 D．市场上出售的瓶装纯净水是纯净物 举一反三 1．（2024·湖南株洲·一模）水是生命之源，约占人体总质量的2/3，在人的生理活动中起着非常重要的作用。下列有关水的说法正确的是 A．水是人体必需的营养素之一 B．水是取之不尽、用之不竭的自然资源 C．水与冰放在一起得到混合物 D．在常用净水方法中净化程度最高的是过滤 2．（2024·湖南永州李达中学二模）为加强水土保持和节约用水工作，全面贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水理念，下列有关水的说法正确的是 A．地球上总水储量很大，淡水资源丰富 B．生活中可以用一水多用的方法节约用水 C．生活污水可任意排放 D．为防治水体污染，禁止使用农药化肥 ►考向02 水的污染与防治 例2 （2024·湖南省卷）2024年5月1日，我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是 A．工业用水重复使用 B．洗手后不随手关水龙头 C．生活中用淘米水浇花 D．园林用水采用节水灌溉方式 举一反三 1．（2024·湖南娄底·一模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”，水与人们的生活息息相关，下列做法不利于节水的是 A．农业上采用喷灌、滴灌来节水 B．使用节水器具 C．循环使用工业水 D．洗干净手后不及时关水龙头 2．（2024·湖南邵阳·一模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”，水与人们的生活息息相关，下列做法不利于节水的是 A．洗手打香皂时不关水龙头 B．使用节水器具 C．循环使用工业水 D．农业上采用喷灌、滴灌来节水 考点二 水的净化 一、水的净化 1．自来水的净化 （1）步骤：取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→配水泵→用户。 （2）絮凝的作用：往水中加含有明矾形成胶状物质，能吸附水中悬浮的颗粒物杂质被吸附絮凝而沉淀除去。 （3）过滤的作用：除去水中混有的固体杂质。 （4）吸附的作用：用具有吸附作用的活性炭，不仅可以除去水中的一些不溶性杂质，还可以吸附色素和异味。 （5）消毒的作用：用氯气(Cl2)等消毒剂可以除去水中的细菌、病毒等。 2．常见的水的净化方法 净化方法 原理 作用 沉淀 静置，使不溶性大颗粒物质沉淀下来，与水分离 除去大颗粒不溶性物质 过滤 把不溶于水的固体物质与水进行分离 除去难溶性(或不溶性)物质 吸附 利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味 除去色素和异味 杀菌 消毒 利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌 杀死水中的病毒、细菌 蒸馏 利用混合物中各成分的沸点不同将其分离 除去各种杂质(净化程度最高) 二、 过滤和蒸馏 1. 过滤 （1）适用范围 用于将不能溶于液体的固体与液体分离。 （2）装置及操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡，若有较多气泡会使过滤速率减慢。 两低： ①滤纸边缘比漏斗口稍低，防止液体从漏斗外溢出； ②漏斗内液面比滤纸边缘低，防止液体未经过滤，从滤纸和漏斗间隙中流下。 三靠： ①玻璃棒斜靠在三层滤纸处，防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败； ②倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒，用玻璃棒引流防止液体溅出； ③漏斗下端的尖端部分紧靠烧杯内壁，使滤液沿烧杯壁流下，防止滤液向四周飞溅。 2. 蒸馏 （1）定义及装置 ①蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气，再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。 ②蒸馏是硬水软化的一种方法，是净化程度最高的净水方法，得到的蒸馏水属于纯净物。 （2）实验注意事项 ①蒸馏烧瓶下面需垫上陶土网，不能用酒精灯直接加热，防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。 ②蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的，也不能多于其容积的。 ③蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片)，使蒸馏平稳进行，以防加热时暴沸。 ④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果。 三、 其他净水方法 1.活性炭净水器 a.活性炭的作用： 过滤和吸附 b.下口进水上口出水的好处： 延长净水时间，增强净水效果。 2.简易净水装置 a. 每层材料都有过滤作用 b. 活性炭：吸附作用 c. 蓬松棉：隔离和支撑作用(防止活性炭颗粒堵塞出水口) ►考向01 水的净化方法 例1 （2022·湖南娄底）下列物质能用于除去水中异味和色素的是（ ） A．明矾 B．活性炭 C．小卵石 D．石英砂 举一反三 1．（2024·湖南怀化·一模）目前很多学校安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的直饮水机的内部结构示意图，下列说法正确的是 A．活性炭的吸附过程发生了化学变化 B．滤膜可除去水中的可溶性杂质 C．紫外光照射的作用是加热 D．电热水器煮沸的过程降低了水的硬度 2．（2024·湖南益阳安化二模）小明把湘江水通过一些净化方法，最终得到液体D。其实验流程如下图所示： 请问小明在湘江水的净化过程中，得到的液体为软水的是 A．湘江水A B．液体B C．液体C D．液体D 3．（2022·湖南株洲）如图是自来水厂净水过程示意图： （1）自来水厂输送到用户的自来水 _____（填“是”或“不是”）纯水。 （2）自来水厂取水后可加入明矾[KAl（SO4）2•12H2O]作絮凝剂。明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以 _____悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。 （3）通常用户获得的自来水仍是硬水，生活中我们可以通过 _____来降低水的硬度。 （4）生产自来水时，“投药消毒”过程中发生了 _____（填“物理”或“化学”）变化。 （5）水是一切生命体生存所必需的物质，每一位公民都要爱惜水资源、保护水环境、防治水污染。目前我国普遍实行了河长制，责任是督促公民一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。假如你是河长，你与公民分享的节水窍门有：_______________等。 ►考向02 硬水和软水 例2 （2022·湖南怀化）下列说法不正确的是（ ） A．造成非吸烟者在公共场所被动吸“二手烟”的主要原因是分子在不断运动 B．可用肥皂水区分硬水和软水，产生泡沫多的是硬水 C．电解水的实验中，正极产生氧气，可用带火星的木条检验 D．硝酸铵在溶解时会出现吸热现象 举一反三 1．（2024·江苏徐州）从化学视角研究水有重要意义。下列说法正确的是（ ） A．水是最常用的溶剂 B．水蒸发属于化学变化 C．水由氢气和氧气组成 D．长期饮用硬水利于健康 2．（2024·湖南衡阳二模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”。今年的主题为“Waterfor Peace”(以水促和平)，请回答下列问题： （1）在净化水的过程中，活性炭的作用是 色素和异味等杂质； （2）水的硬度过大，对健康有害，生活中常用 方法降低水的硬度。 （3）水可以吸收二氧化碳，但是过多的二氧化碳如果进入海洋会导致海洋酸化，其原因是 (用化学方程式表示)。 ►考向03 过滤和蒸馏实验操作 例1 （2024·黑龙江龙江）结合下列教材中的实验，按要求回答问题：（ ） （1）测定空气中氧气含量实验，测量结果偏小的可能原因是 （答一点）。 （2）硫在氧气中燃烧实验，集气瓶内水的作用是 。 （3）过滤时玻璃棒的作用是 。 （4）根据 （填写字母）试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。 举一反三 1．（2024·山东潍坊）下列粗盐提纯实验的基本操作正确的是（ ） A．称量粗盐 B．溶解粗盐 C．除去不溶物 D．蒸发结晶 2．（2024·黑龙江龙江）化学实验对全面发展学生的核心素养有着极为重要的作用，请回答下列问题： （1）实验一，粗盐提纯实验蒸发操作时，当蒸发皿中出现 时，停止加热。 （2）实验二，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸片后燃烧，该实验现象说明燃烧的条件之一是 。 （3）实验三，测定稀盐酸的pH，结果会 （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 （4）用3g氯化钠固体和47mL水配制氯化钠溶液，正确操作步骤为计算、称量、量取、 、装瓶贴标签：将以上配制好的50g氯化钠溶液稀释成溶质质量分数为3%的氯化钠溶液，需要加水的质量为 g。 考点三 水的组成 一、电解水实验 实验装置 现象 解释与结论 通电后现象 两电极端均产生气泡，一段时间后， 负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 相同条件下，负极产生气体较快较多 用燃着的木条 检验两极气体 正极端气体让小木条燃烧更旺， 负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 正极端气体具有助燃性 负极端气体具有可燃性 实验结论 水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成 反应表达式 2H2O2H2↑+ O2↑ 注意事项 电源选择直流电； 水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性 反思交流 实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？ 氧气不易溶于水，氢气难溶于水；且氧气可能和金属电极发生反应。 气体体积比 和质量比图 氢气氧气的体积比约为2 : 1；质量比约为1 : 8 二、电解水的微观解释 每个水分子在电流的作用下，分解成两个氢原子和一个氧原子；每两个氢原子组合形成一个氢分子，每两个氧原子组合形成一个氧分子。 结论：化学变化中分子可分成原子，原子重新组合成新的分子。 药品选择的注意点 ①盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HCl气体。 除去CO2中的HCl的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。 ②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。 防止反应速度太快，不利于气体收集。 ③不能使用稀硫酸。 稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。 ►考向01 电解水实验 例1 （2023·湖南益阳）如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（ ） A．产生的气体a能使带火星的木条复燃 B．产生气体b的一端电极与电源正极相连 C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性 D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 举一反三 1．（2024·湖南岳阳市岳阳县二模）图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1 2．（2022·湖南长沙）下图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。 （1）与负极相连的电极产生的气体是___________。 （2）通过电解水实验得出结论：水是由___________两种元素组成的。 ►考向02 氢气的性质 例2 （2023·湖南株洲）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】 （1）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。然后在火焰上方罩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__________________________。 （2）实验2（电解法）：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为______，b为______。 【实验结论】 （3）由上述两个实验都能得到的实验结论是_____________________。 【拓展提升】 （4）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 （5）若电解水产生了mg氢气，则同时产生了______g（用含m的代数式表示）氧气。 （6）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。请提出条预防和治理水体污染的措施________________。 举一反三 1．（2024·山东临沂）下图所示实验操作中错误的是（ ） A．闻气体 B．检查装置气密性 C．过滤液体 D．检验氢气纯度 2．（2024·江苏南通）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ制取氢气 （1）相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片，投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2，反应更剧烈的是 （填“Fe”或“Zn”）。 （2）高温下C与水蒸气反应生成CO和H2，CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。 ①CO和水蒸气反应的化学方程式为 。 ②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量，原因是 。 （3）利用太阳能电厂富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 （填“可再生能源”或“不可再生能源”）。B电极表面生成H2的过程可描述为 。 Ⅱ储存氢气 （4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 变化。 （5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应生成MgHn，MgHn中Mg与H的质量比为12：1，则n＝ 。 3．（2024·四川内江）氢能是未来最理想的能源，目前相关研究热点在于低成本制氢及氢气的贮存。 （1）合适的光分解催化剂可使水在阳光照射下分解产生氢气，若要制取1000g氢气。理论上需要分解水的质量是多少？(写出计算过程) （2）图1为一定条件下燃料的燃烧热值，该条件下1000g氢气完全燃烧理论上产生热量为 kJ。 （3）新型贮氢合金材料的研制和应用对氢能开发意义重大。图2为甲、乙、丙三种合金材料吸收氢气的效率，其中甲被认为效率最佳，原因是吸收氢气质量占比最高以及 。 考点四 化学式 一、化学式概念 用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。 二、化学式的意义 项目 意义 实例 宏观 表示一种物质 CO2表示二氧化碳这种物质 表示该物质组成 CO2表示其由碳元素和氧元素组成 微观 表示物质的一个分子 CO2表示一个二氧化碳分子 表示物质的分子构成 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_ 特别提醒 化学式前面的计量数不为1时，化学式只具有微观意义，如2CO2，只能表示两个二氧化碳分子。 三、化学式的书写 (1)单质的化学式 组成特点：由同种元素组成。 单质 (2)化合物的化学式的写法 ①根据物质的名称(带有数字)，直接写出化学式。如：五氧化二磷，写出P2O5即可。 ②根据化合价写化学式。 写化合物的化学式一般正价在左，负价在右，用“十”字交叉法写出。 例如写氧化铝的化学式： (3)化学式的书写一般步骤 左正右负写符号 标价步骤不能少 交叉标出原子数 化简检验即得到 写完化学式进行检验(＋3)×2＋(－2)×3＝0，所以书写正确。 写有机物或过氧化物的化学式时，原子个数不化简。 四、根据化学式的计算 1．相对分子质量 化学式中各原子的相对原子质量的总和。(符号为Mr) 如KMnO4的相对分子质量为39＋55＋16×4＝158。 相对分子质量与相对原子质量采用的是同一个标准，也是个比值，单位是“1”，一般不写出。 2．有关相对分子质量的计算 （1）计算相对分子质量 相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的总和。 如：H₂O的相对分子质量为1×2+16=18。 求几个分子的相对分子质量，则要用分子个数乘每个分子的相对分子质量。 如5H2O的相对分子质量为：5×18=90。 （2）计算物质组成元素的质量比 化合物中各元素的质量比=化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数之比。 如：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。 （3）计算物质中某元素的质量分数 化合物中某元素的质量分数=×100% 如求水中氧元素的质量分数： 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%。 （4）元素的质量： 方法：物质的质量×某元素的质量分数。 如：100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克？ 100 g×35%＝35 g 化学式中同一种元素，无论是一处有或几处都有，要合并计算。 如NH4NO3中：NH中有氮元素、NO中也有氮元素，计算氮元素时，合并计算。 ►考向01 化学式的意义和书写 例1 （2023·湖南株洲）下列物质的名称（或俗称）与化学式对应错误的是（ ） A．氖气－Ne2 B．纯碱－Na2CO3 C．甲烷－CH4 D．乙醇－C2H5OH 举一反三 1．（2022·湖南永州）下列化学用语表达正确的是（ ） A．镁元素﹣mg B．钠离子﹣Na+ C．两个氮分子﹣N2 D．氧原子结构示意图﹣ 2．（2023·湖南怀化）化学用语是学习化学的重要工具，请用化学用语填空。 （1）人体中含量最多的金属元素______； （2）2个氧原子______； （3）5个水分子______； （4）氢氧根离子______； （5）标出氧化镁中镁元素的化合价______； （6）最简单有机物的化学式______。 ►考向02 根据化学式的计算 例3 （2023·湖南怀化）玫瑰花中含有丁香油酚（C10H12O2），下列有关丁香油酸的说法正确的是（ ） A．丁香油酚中C、H两种元素的质量比为5：6 B．丁香油酚中氧元素的质量分数最小 C．丁香油酚由三种元素组成 D．丁香油酚是一种无机化合物 举一反三 1．（2023·湖南岳阳）没食子酸（化学式为C6H7O5）是世界上最早制得的有机酸，中医常用其治疗流感。明代李梃的《医学入门》中记载了制取没食子酸的方法。下列有关没食子酸的描述正确的是（ ） A．没食子酸由碳、氢、氧三种元素组成 B．没食子酸属于氧化物 C．没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为6：7：5 D．没食子酸中氧元素的质量分数最小 考点五 化合价 一、化合价的确定 1.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。 2.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。 二、表示方法 化合价有正、负之分，标在元素(或原子团)的正上方. 如 三、一般规律 （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。 四、常见原子团的化合价 原子团名称 铵根 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根[来源:Zxxk.Com] 离子符号 OH− 化合价 +1 −1 −1[来源:学科网] −2 −2 五、化合价的应用 （1）已知各元素的化合价，书写化学式 例：已知P为＋5价，O为－2价，写出磷的氧化物的化学式： （2）已知化学式，求某元素的化合价 例：已知高锰酸钾的化学式为KMnO4，求其中锰元素的化合价： ＋1＋x＋(－2)×4＝0，x＝＋7，即求得KMnO4中锰元素的化合价为＋7。 ►考向01 利用化学式求化合价 例1 （2024·湖南省卷中考真题）氯化镁（）用作道路化冰融雪剂，化冰速率快且对道路腐蚀小。氯化镁中镁元素的化合价为，则氯元素的化合价为 A． B． C． D． 举一反三 1．（2024·湖南长沙中考真题）今年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球背面。航天制造需要用到钛合金，工业上可用四氯化钛生产钛。已知中氯为价，中钛元素的化合价为 A．+1 B．+2 C．+3 D．+4 1．（2024·湖南长沙）今年5月1日，我国首部《节约用水条例》正式施行。下列做法正确的是 A．园林浇灌采用大水浸灌 B．洗手接洗手液时不关水龙头 C．工业用水不重复利用 D．家庭使用节水器具，如节水型洗衣机 2．（2023·湖南长沙）2023 年 5 月 14 日至 20 日，长沙市开展了城市节约用水宣传周活动，旨在形成全民节水、护水、惜水的行动自觉。以下认识或做法符合这一目标的是（ ） A．地球上淡水资源很多，不需要珍惜水资源 B．用淘米水浇花 C．工厂废水不经过处理直接排放到湘江 D．向湘江中乱扔垃圾 3．（2023·湖南衡阳）2023年3月22日是第三十一届“世界水日”。下列说法错误的是（ ） A．水与冰块混合得到混合物 B．一水多用可节约水资源 C．水是一种常见的溶剂 D．在生活中用煮沸的方法可将硬水软化 4．（2022·湖南益阳）化学与生活息息相关，人类的生活离不开化学。生活中下列做法错误的是（　　） A．食品包装中充氮气防腐 B．用过滤和蒸馏等方法净化水 C．用灼烧方法区分棉纤维和合成纤维 D．用硬水洗涤衣服有利于节约肥皂 5．（2022·湖南郴州）下列物质名称与化学式对应关系错误的是（ ） A．烧碱—NaOH B．纯碱—Na2CO3 C．小苏打—NaHCO3 D．熟石灰—CaO 6．（2022·湖南怀化）下列物质对应的主要成分不正确的是（ ） A．铁锈-Fe2O3·xH2O B．食用小苏打—NaHCO3 C．天然气—CH4 D．石灰石—Ca（OH）2 7．（2023·湖南益阳）“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)。NaClO中氯元素的化合价为（ ） A．-1 B．+1 C．+3 D．+5 8．（2023·湖南株洲）高氯酸钾（KClO4）可用于制备火箭燃料。在KClO4中，氯元素的化合价为（ ） A．+1 B．+3 C．+5 D．+7 9．（2023·湖南衡阳）罗红霉素是某药品的主要成分，下列有关罗红霉素的说法错误的是（ ） A．罗红霉素中氢元素的质量分数最大 B．罗红霉素由碳、氢、氮、氧四种元素组成 C．罗红霉素中氮、氧原子的个数比为2∶15 D．一个罗红霉素分子由41个碳原子、76个氢原子、2个氮原子、15个氧原子构成 10．（2023·湖南衡阳）化学用语是学习化学的重要工具。请用正确的化学用语填空： （1）3个磷原子_____； （2）保持氢气化学性质的最小粒子_____； （3）氢氧根离子_____； （4）硝酸中氮元素的化合价_____。 11．（2022·湖南湘潭）今年“中国水周”的活动主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。请回答： （1）对于过滤、消毒、蒸馏等净水操作，只能除去不溶性杂质的是________，请写出一种运用了该操作原理的生活实例_______________________。 （2）净水时，通常用________吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。 （3）水是生命体生存所必需的物质，请写出一条爱护水资源的建议___________________。 12．（2023·湖南长沙）水能参与很多反应，本身就是一种化学资源。请写出下列有关水的化学方程式。 （1）有水参加的反应：二氧化碳和水反应________________________； （2）有水生成的反应：氢气和氧化铜在加热的条件下反应________________________。 13．（2022·湖南邵阳）水是生命之源。 （1）对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是_______； （2）下图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是_______； （3）生活中我们常用_______区分硬水和软水； （4）保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有_______(填序号)。 ①大量使用含磷洗衣粉            ②农业上禁止使用农药和化肥 ③生活污水集中处理达标后再排放  ④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生 14．（2022·湖南怀化）用化学用语填空。 （1）2个氮原子___________。 （2）3个氢分子___________。 （3）二氧化碳中碳元素的化合价___________。 （4）地壳中含量最多的金属___________。 （5）硝酸根离子___________。 （6）烧碱的化学式___________。 15．（2023·湖南益阳）布洛芬缓释胶囊具有解热镇痛及抗炎作用，但不宜长期大量服用。布洛芬的化学式为C13H18O2.请计算： （1）C13H18O2的相对分子质量为_____。 （2）C13H18O2中碳、氢两种元素的质量比为_____(填最简整数比)。 16．（2023·湖南郴州）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 17．（2023·湖南益阳）2022年义务教育教科书《化学》教材中，把实验中用到的“石棉网”全部改用“陶土网”。石棉网中的石棉纤维主要成分为Mg3Si2O5(OH)4。下列说法正确的是（ ） A．Mg3Si2O5(OH)4属于有机物 B．Mg3Si2O5(OH)4由14个原子构成 C．Mg3Si2O5(OH)4中氧元素的质量分数最大 D．Mg3Si2O5(OH)4中镁元素和氧元素的原子个数比为1：2 18．（2023·湖南邵阳）2022年诺贝尔化学奖授予了对“点击化学和生物正交化学”作出贡献的三位科学家。硫酰氟（）是“点击化学”中常用的无机试剂之一。下列关于硫酰氟的说法正确的是（ ） A．硫酰氟是单质 B．硫酰氟中硫元素的质量分数约为31.4% C．硫酰氟中硫、氟两种元素的质量比为1:2 D．硫酰氟由1个硫原子、1个氧分子和2个氟原子构成 19．（2022·湖南常德）“酒是陈的香”。酒的主要成分为乙醇，在5℃～25℃的温度下存储，酒的香味可以变得更浓郁。原因是少量乙醇被氧化成乙酸（有刺激性气味），乙酸与乙醇反应生成了乙酸乙酯（化学式为CH3COOC2H5）。下列关于乙酸乙酯的说法中不正确的是（ ） A．乙酸乙酯具有香味 B．乙酸乙酯属于有机物 C．乙酸乙酯中氧、氢元素的质量比为4：1 D．乙酸乙酯是由4个碳原子、8个氢原子和2个氧原子构成的 20．（2022·湖南衡阳）大米、面粉、豆类等，在温度为30°C-80°C，相对湿度超过80%时，容易发生霉变，滋生黄曲霉菌，其衍生物约有20种。其中以黄曲霉素B1的毒性最大，致癌性最强。黄曲霉素B1的化学式为C17H12O6，下列有关该物质的说法正确的是（ ） A．黄曲霉素B1由35个原子构成 B．黄曲霉素B1中碳元素、氢元素、氧元素的质量之比是17：12：6 C．黄曲霉素B1中氧元素的质量分数最小 D．黄曲霉素B1由三种元素组成 21．（2023·湖南益阳）用适当的化学用语填空。 （1）人体内含量最高的金属元素是_____。 （2）常用于医疗急救、航空航天中供给呼吸的气体是_____。 （3）天然气的主要成分是_____。 （4）铵态氮肥NH4Cl中含有的阳离子是_____。 22．（2022·湖南株洲）化学与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。请回答下列问题： （1）葛洪是我国晋代著名炼丹家，葛洪的炼丹过程中常用到密陀僧。若密陀僧与硝酸反应的化学方程式为：密陀僧+2HNO3═Pb（NO3）2+H2O（已配平），则密陀僧的化学式为 _____。 （2）古时候，人类在翠绿色的孔雀石[主要成分：上面燃烧炭火，会有红色的铜生成。此过程可用化学方程式表示为：①；②_____________________________________（提示：写CuO与C反应的化学方程式）。 （3）在CuO中铜元素的化合价为 _____。 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 1．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是 A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀 2．目前很多学校安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的直饮水机的内部结构示意图，下列说法错误的是（ ） A．紫外线灯照射的作用是加热 B．滤膜可除去水中的难溶性杂质 C．活性炭用来吸附水中的异味和色素 D．电热水器煮沸的过程降低了水的硬度 3．化学兴趣小组开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。 （1）自制净水器 图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。 （2）水质检测 检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。 4．水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 （1）吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。 （2）在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 （3）过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。 （4）自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】净水器净水 （5）自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 （6）离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。 【活动三】污水处理 （7）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图： ①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ； ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的 性。 【活动总结】 （8）2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为： 。 5．化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：检测水质 【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg/L) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【初步检测】 （1）同学们取少量库水，用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于 。 任务二：净化水 库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示： （2）超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。 （3）活性炭滤芯具有 作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 （4）紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌，微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 任务三：验证水的组成 兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。 （5）用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体。 （6）以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成；还可以进行的实验方案有很多，请你写出一种，操作是 ；现象是 。 【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元 自然界的水 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03知识建构·考法探究 考点一 爱护水资源 考点突破 题型精研 ►考向01 水资源的现状 ►考向02 水的污染与防治 考点二 水的净化 考点突破 题型精研 ►考向01 水的净化方法 ►考向02 硬水和软水 ►考向03 过滤和蒸馏实验操作 考点三 水的组成及变化的探究 考点突破 实验 电解水实验 题型精研 ►考向01 电解水实验 ►考向02 氢气的性质 考点四 化学式 考点突破 题型精研 ►考向01 化学式的意义和书写 ►考向02 根据化学式的计算 考点四 化合价 考点突破 题型精研 ►考向01 利用化学式求化合价 04分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 考点要求 课标要求 命题预测 水资源状况与水的净化 · 认识水资源状况, 了解水的污染与防治。 · 掌握水的净化方法，了解硬水和软水概念，并能正确鉴别硬水和软水。 水资源状况与水的净化、水的性质和组成等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：水的净化方法、水的电解实验等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。电解水实验常以填空题的形式进行考查。另外，有关氢气的性质和燃烧实验也是常考点。 水的性质和组成 · 掌握水的性质。 · 掌握电解水实验内容，并能通过该实验理解水的组成。 考点一 爱护水资源 一、自然界的水 1．全球水资源状况 （1）储量：地球表面约71%被水覆盖着。水的总储量很大，但陆地淡水只约占全球水储量的2.53%，而可利用的只约占其中的30.4%，不到总水储量的1%。 （2）分布形式：海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水、生物水等。 2. 水污染的原因 ①工业“三废”（废渣、废液、废气）； ②农药、化肥的不合理施用； ③生活垃圾、生活污水的任意排放； 3. 水污染的原因 ①工业上应用新技术、新工艺减少污染物产生，对污染的水体处理达标后排放； ②农业上合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥； ③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。 二、硬水和软水 1．概念 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，叫做硬水。 软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，叫做软水。 2．硬水和软水的检验 （1）用肥皂水来检验硬水和软水。把等量的肥皂水分别滴在盛有等量的软水、硬水的试管中，振荡，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水。 （2）用加热煮沸的方法来检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀产生的是硬水，不产生沉淀或产生的沉淀较少的是软水。 3．硬水的软化 硬水的软化就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。 生活中常用煮沸法； 实验室常用蒸馏法； 工业上常用离子交换法和药剂软化法。 4．使用硬水造成的危害 （1）用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。 （2）硬水有苦涩味，饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。 （3）锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。 （一）误认为过滤、使用活性炭吸附可以将硬水软化。 过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能除去可溶性杂质；活性炭可以吸附掉水中的一些可溶性杂质（色素或异味）；两种方法均不能使硬水软化。硬水软化的常用方法是加热煮沸和蒸馏。 （二）误认为软水是纯净物。 软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，因此纯水一定是软水，软水不一定为纯水。 （三）误认为水中含有氢分子。 水可用“H2O”表示，但不能把“H2O”中的“H2”错误地理解为氢分子。物质的分子构成通常用“原子”来描述。纯净物的分子中 不能有其他分子，水分子由氢原子和氧原子构成，H元素右下角的“2” 表示每个水分子含有2个氢原子，不可能含有其他分子。 （四）误认为含氧化合物就是氧化物。 含氧化合物是指含有氧元素的化合物，组成元素可以是两种，也 可以是两种以上，但一定含有氧元素；而氧化物是指由两种元素组成 且其中一种元素为氧元素的化合物。含氧化合物与氧化物属于包含关 系，即含氧化合物包含氧化物。 ►考向01 水资源的现状 例1 （2022·湖南郴州）关于水的说法错误的是（ ） A．海洋是一个巨大的资源宝库，含有丰富的水资源和化学资源 B．水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染 C．自来水厂净水过程中既含有化学变化又含有物理变化 D．市场上出售的瓶装纯净水是纯净物 【答案】D 【解析】A、地球表面主要被海水覆盖，海洋是一个巨大的资源宝库，含有丰富的水资源和化学资源，选项正确； B、水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染，选项正确； C、自来水厂净水过程中的取水、静置、过滤、吸附等都没有新物质生成属于物理变化，而消毒杀菌有新物质生成，属于化学变化，选项正确； D、市场上出售的瓶装纯净水还含有其他矿物质，属于混合物，蒸馏水是纯水，属于纯净物，选项错误； 答案为：D。 举一反三 1．（2024·湖南株洲·一模）水是生命之源，约占人体总质量的2/3，在人的生理活动中起着非常重要的作用。下列有关水的说法正确的是 A．水是人体必需的营养素之一 B．水是取之不尽、用之不竭的自然资源 C．水与冰放在一起得到混合物 D．在常用净水方法中净化程度最高的是过滤 【答案】A 【解析】A、蛋白质、油脂、糖类、无机盐、维生素、水是人体必需的营养素，故水是人体必需的营养素之一，符合题意； B、地球上水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，应节约用水，不符合题意； C、冰是固态的水，水与冰放在一起，由水一种物质组成，得到纯净物，不符合题意； D、蒸馏能除去所有杂质，在常用净水方法中净化程度最高的是蒸馏，不符合题意。 故选A。 2．（2024·湖南永州李达中学二模）为加强水土保持和节约用水工作，全面贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水理念，下列有关水的说法正确的是 A．地球上总水储量很大，淡水资源丰富 B．生活中可以用一水多用的方法节约用水 C．生活污水可任意排放 D．为防治水体污染，禁止使用农药化肥 【答案】B 【解析】A、地球上总水储量很大，但是淡水资源很少，选项错误； B、一水多用可以节约用水，选项正确； C、生活污水不能随意排放，以免污染水资源，选项错误； D、农药化肥要合理使用，不能禁止，选项错误； 故选：B。 ►考向02 水的污染与防治 例2 （2024·湖南省卷）2024年5月1日，我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式实施。下列行为不利于节约用水的是 A．工业用水重复使用 B．洗手后不随手关水龙头 C．生活中用淘米水浇花 D．园林用水采用节水灌溉方式 【答案】B 【解析】A、工业用水重复使用，可以节约水资源，故A不符合题意； B、洗手后不随手关水龙头，会浪费水资源，不利于节约用水，故B符合题意； C、生活中用淘米水浇花，可以一水多用，有利于节约用水，故C不符合题意； D、园林用水采用节水灌溉方式，有利于节约用水，故D符合题意； 故选：B。 举一反三 1．（2024·湖南娄底·一模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”，水与人们的生活息息相关，下列做法不利于节水的是 A．农业上采用喷灌、滴灌来节水 B．使用节水器具 C．循环使用工业水 D．洗干净手后不及时关水龙头 【答案】D 【解析】A、农业上采用喷灌或滴灌，有利于保护水资源，该选项不符合题意； B、使用节水器具，可节约水资源，该选项不符合题意； C、循环利用工业用水，可节约水资源，该选项不符合题意； D、洗手后不及时关闭水龙头，浪费水资源，该选项符合题意。 故选D。 2．（2024·湖南邵阳·一模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，联合国确定2024年“世界水日”主题为“以水促和平”，水与人们的生活息息相关，下列做法不利于节水的是 A．洗手打香皂时不关水龙头 B．使用节水器具 C．循环使用工业水 D．农业上采用喷灌、滴灌来节水 【答案】A 【解析】A、洗手打香皂时不关水龙头 ，浪费水资源，该选项符合题意； B、使用节水器具，可节约水资源，该选项不符合题意； C、循环利用工业用水，可节约水资源，该选项不符合题意； D、农业上采用喷灌或滴灌，可节约水资源，该选项不符合题意； 故选A 考点二 水的净化 一、水的净化 1．自来水的净化 （1）步骤：取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→配水泵→用户。 （2）絮凝的作用：往水中加含有明矾形成胶状物质，能吸附水中悬浮的颗粒物杂质被吸附絮凝而沉淀除去。 （3）过滤的作用：除去水中混有的固体杂质。 （4）吸附的作用：用具有吸附作用的活性炭，不仅可以除去水中的一些不溶性杂质，还可以吸附色素和异味。 （5）消毒的作用：用氯气(Cl2)等消毒剂可以除去水中的细菌、病毒等。 2．常见的水的净化方法 净化方法 原理 作用 沉淀 静置，使不溶性大颗粒物质沉淀下来，与水分离 除去大颗粒不溶性物质 过滤 把不溶于水的固体物质与水进行分离 除去难溶性(或不溶性)物质 吸附 利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味 除去色素和异味 杀菌 消毒 利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌 杀死水中的病毒、细菌 蒸馏 利用混合物中各成分的沸点不同将其分离 除去各种杂质(净化程度最高) 二、 过滤和蒸馏 1. 过滤 （1）适用范围 用于将不能溶于液体的固体与液体分离。 （2）装置及操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡，若有较多气泡会使过滤速率减慢。 两低： ①滤纸边缘比漏斗口稍低，防止液体从漏斗外溢出； ②漏斗内液面比滤纸边缘低，防止液体未经过滤，从滤纸和漏斗间隙中流下。 三靠： ①玻璃棒斜靠在三层滤纸处，防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败； ②倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒，用玻璃棒引流防止液体溅出； ③漏斗下端的尖端部分紧靠烧杯内壁，使滤液沿烧杯壁流下，防止滤液向四周飞溅。 2. 蒸馏 （1）定义及装置 ①蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气，再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。 ②蒸馏是硬水软化的一种方法，是净化程度最高的净水方法，得到的蒸馏水属于纯净物。 （2）实验注意事项 ①蒸馏烧瓶下面需垫上陶土网，不能用酒精灯直接加热，防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。 ②蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的，也不能多于其容积的。 ③蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片)，使蒸馏平稳进行，以防加热时暴沸。 ④冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果。 三、 其他净水方法 1.活性炭净水器 a.活性炭的作用： 过滤和吸附 b.下口进水上口出水的好处： 延长净水时间，增强净水效果。 2.简易净水装置 a. 每层材料都有过滤作用 b. 活性炭：吸附作用 c. 蓬松棉：隔离和支撑作用(防止活性炭颗粒堵塞出水口) ►考向01 水的净化方法 例1 （2022·湖南娄底）下列物质能用于除去水中异味和色素的是（ ） A．明矾 B．活性炭 C．小卵石 D．石英砂 【答案】B 【解析】A、明矾可作为净水剂，明矾溶于水后电离产生了铝离子，铝离子很容易水解，生成氢氧化铝Al(OH)3胶体，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清，但不能除去水中异味和色素，此选项不符合题意； B、活性炭具有疏松多孔结构，具有吸附能力，能够吸附水中异味和色素，此选项符合题意； C、小卵石颗粒比较大，只能初步过滤掉水中比较大的悬浮物，不能除去水中异味和色素，此选项不符合题意； D、石英砂能除去不溶性的杂质，但不能除去水中异味和色素，此选项不符合题意； 故选择B。 举一反三 1．（2024·湖南怀化·一模）目前很多学校安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的直饮水机的内部结构示意图，下列说法正确的是 A．活性炭的吸附过程发生了化学变化 B．滤膜可除去水中的可溶性杂质 C．紫外光照射的作用是加热 D．电热水器煮沸的过程降低了水的硬度 【答案】D 【解析】A、活性炭吸附的过程中没有生成新物质，发生了物理变化，故说法错误； B、滤膜起到过滤的作用，可除去水中的不溶性杂质，故说法错误； C、紫外光照射的作用是消毒，故说法错误； D、电热水器煮沸可以将可溶性的钙镁化合物变成沉淀，降低了水的硬度，故说法正确。 故选D。 2．（2024·湖南益阳安化二模）小明把湘江水通过一些净化方法，最终得到液体D。其实验流程如下图所示： 请问小明在湘江水的净化过程中，得到的液体为软水的是 A．湘江水A B．液体B C．液体C D．液体D 【答案】D 【解析】A、湘江水未经任何处理，水中含有可溶性钙镁化合物，属于硬水，故A错误； B、液体B是经过明矾吸附、静置后的液体，可对杂质吸附，使杂质沉降，水中还含有可溶性钙镁化合物，属于硬水，故B错误； C、液体C是经过活性炭吸附后的液体，除去水中色度和臭味，水中还含有可溶性钙镁化合物，属于硬水，故C错误； D、液体D是经过蒸馏后的液体，纯净的水被收集，水中不含有可溶性钙镁化合物，属于软水，故D正确。 故选D。 3．（2022·湖南株洲）如图是自来水厂净水过程示意图： （1）自来水厂输送到用户的自来水 _____（填“是”或“不是”）纯水。 （2）自来水厂取水后可加入明矾[KAl（SO4）2•12H2O]作絮凝剂。明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以 _____悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。 （3）通常用户获得的自来水仍是硬水，生活中我们可以通过 _____来降低水的硬度。 （4）生产自来水时，“投药消毒”过程中发生了 _____（填“物理”或“化学”）变化。 （5）水是一切生命体生存所必需的物质，每一位公民都要爱惜水资源、保护水环境、防治水污染。目前我国普遍实行了河长制，责任是督促公民一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。假如你是河长，你与公民分享的节水窍门有：_______________等。 【答案】（1）不是 （2）吸附 （3）煮沸/加热煮沸 （4）化学 （5）用洗菜水浇花（合理即可） 【解析】（1）自来水中含有杂质，故不是纯水； （2）明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来； （3）生活中常用加热煮沸的方式来降低水的硬度，煮沸可将部分钙镁化合物转化为沉淀析出； （4）消毒过程中有新物质生成，故属于化学变化； （5）一水多用是常见的节水方法，比如用洗菜水浇花可以节约用水（合理即可）。 ►考向02 硬水和软水 例2 （2022·湖南怀化）下列说法不正确的是（ ） A．造成非吸烟者在公共场所被动吸“二手烟”的主要原因是分子在不断运动 B．可用肥皂水区分硬水和软水，产生泡沫多的是硬水 C．电解水的实验中，正极产生氧气，可用带火星的木条检验 D．硝酸铵在溶解时会出现吸热现象 【答案】B 【解析】A、造成非吸烟者在公共场所被动吸“二手烟”的主要原因是分子在不断运动，故说法正确； B、可用肥皂水区分硬水和软水，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少的是硬水，故说法错误； C、电解水的实验中，正极产生氧气，氧气具有助燃性，可使带火星的木条复燃。可用带火星的木条检验，故说法正确； D、部分物质在溶解时会吸收热量，例如硝酸铵在溶解时会出现吸热现象，故说法正确； 故选B。 举一反三 1．（2024·江苏徐州）从化学视角研究水有重要意义。下列说法正确的是（ ） A．水是最常用的溶剂 B．水蒸发属于化学变化 C．水由氢气和氧气组成 D．长期饮用硬水利于健康 【答案】A 【解析】A、水可以溶解多种物质，是最常用的溶剂，说法正确，符合题意； B、水蒸发只是状态发生改变，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，说法错误，不符合题意； C、水由氢元素和氧元素组成，说法错误，不符合题意； D、硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，长期饮用硬水不利于健康，说法错误，不符合题意。 故选：A。 2．（2024·湖南衡阳二模）2024年3月22日是第三十二届“世界水日”。今年的主题为“Waterfor Peace”(以水促和平)，请回答下列问题： （1）在净化水的过程中，活性炭的作用是 色素和异味等杂质； （2）水的硬度过大，对健康有害，生活中常用 方法降低水的硬度。 （3）水可以吸收二氧化碳，但是过多的二氧化碳如果进入海洋会导致海洋酸化，其原因是 (用化学方程式表示)。 【答案】（1）吸附 （2）肥皂水 （3） H2O+CO2=H2CO3 【解析】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附色素和异味； （2）生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度； （3）过多的二氧化碳如果进入海洋会与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3。 ►考向03 过滤和蒸馏实验操作 例1 （2024·黑龙江龙江）结合下列教材中的实验，按要求回答问题：（ ） （1）测定空气中氧气含量实验，测量结果偏小的可能原因是 （答一点）。 （2）硫在氧气中燃烧实验，集气瓶内水的作用是 。 （3）过滤时玻璃棒的作用是 。 （4）根据 （填写字母）试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。 【答案】（1）红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹 （2）吸收二氧化硫，防止污染空气 （3）引流（或引流，防止液体洒出） （4）AC 【解析】（1）在测定空气中氧气含量实验中，实验结果偏小，可能是红磷的量不足，不能将装置内氧气耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入占据了一定的体积，也可能是未冷却至室温就打开止水夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积； （2）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故集气瓶内水的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）过滤时，玻璃棒的作用是：引流，防止液体洒出； （4）试管A中铁钉与氧气和水接触，生锈，试管C中铁钉只与氧气接触，不生锈，故AC试管中的现象对照可得出铁生锈需要与水接触。 举一反三 1．（2024·山东潍坊）下列粗盐提纯实验的基本操作正确的是（ ） A．称量粗盐 B．溶解粗盐 C．除去不溶物 D．蒸发结晶 【答案】D 【解析】A、用托盘天平称量药品时应左物右码，选项错误； B、量筒只用于量取液体体积，不能作配制溶液的容器，选项错误； C、过滤时应使用玻璃棒引流，选项错误； D、蒸发结晶时应用玻璃棒搅拌，防止液滴飞溅，选项正确。 故选D。 2．（2024·黑龙江龙江）化学实验对全面发展学生的核心素养有着极为重要的作用，请回答下列问题： （1）实验一，粗盐提纯实验蒸发操作时，当蒸发皿中出现 时，停止加热。 （2）实验二，观察到薄铜片上的乒乓球碎片先燃烧，滤纸片后燃烧，该实验现象说明燃烧的条件之一是 。 （3）实验三，测定稀盐酸的pH，结果会 （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 （4）用3g氯化钠固体和47mL水配制氯化钠溶液，正确操作步骤为计算、称量、量取、 、装瓶贴标签：将以上配制好的50g氯化钠溶液稀释成溶质质量分数为3%的氯化钠溶液，需要加水的质量为 g。 【答案】（1）较多量固体 （2）温度达到可燃物的着火点 （3）偏大 （4）溶解 50 【解析】（1）蒸发时，当蒸发皿中出现较多量固体时，停止加热，利用余热将水分蒸干，故填较多量固体； （2）乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧，说明温度先达到乒乓球碎片的着火点，故填温度达到可燃物的着火点； （3）测盐酸的pH时，若将试纸润湿，相当于稀释了盐酸，酸性变弱，pH会偏大，故填偏大； （4）用氯化钠和水配制溶液的操作步骤是计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签，配好的溶液的溶质质量分数为，若将50g6%的氯化钠溶液稀释成3%的溶液，所得溶液的质量为。加水的质量为100g-50g=50g。 考点三 水的组成 一、电解水实验 实验装置 现象 解释与结论 通电后现象 两电极端均产生气泡，一段时间后， 负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 相同条件下，负极产生气体较快较多 用燃着的木条 检验两极气体 正极端气体让小木条燃烧更旺， 负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 正极端气体具有助燃性 负极端气体具有可燃性 实验结论 水通电生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成 反应表达式 2H2O2H2↑+ O2↑ 注意事项 电源选择直流电； 水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的：增强水的导电性 反思交流 实验时正负极端产生的气体体积比小于1:2的原因？ 氧气不易溶于水，氢气难溶于水；且氧气可能和金属电极发生反应。 气体体积比 和质量比图 氢气氧气的体积比约为2 : 1；质量比约为1 : 8 二、电解水的微观解释 每个水分子在电流的作用下，分解成两个氢原子和一个氧原子；每两个氢原子组合形成一个氢分子，每两个氧原子组合形成一个氧分子。 结论：化学变化中分子可分成原子，原子重新组合成新的分子。 药品选择的注意点 ①盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HCl气体。 除去CO2中的HCl的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。 ②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。 防止反应速度太快，不利于气体收集。 ③不能使用稀硫酸。 稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。 ►考向01 电解水实验 例1 （2023·湖南益阳）如图是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说法错误的是（ ） A．产生的气体a能使带火星的木条复燃 B．产生气体b的一端电极与电源正极相连 C．水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性 D．该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 【答案】A 【解析】A、电解水“正氧负氢、氢二氧一”、产生的气体a较多，为氢气，具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，错误； B、电解水“正氧负氢、氢二氧一”，产生气体b为氧气，与电源正极相连，正确； C、硫酸钠由硫酸根离子和钠离子组成，水中加入少量Na2SO4可以增强其导电性，正确； D、电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的，正确。 故选A。 举一反三 1．（2024·湖南岳阳市岳阳县二模）图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1 【答案】B 【解析】A、由电解水实验结论"正氧一、负氢二"可知，甲中的气体体积较小，连接的是电源的正极，故选项说法正确； B、M气体的体积较大，是氢气，氢气没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误； C、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，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确； D、由图2可知，8s时产生的H2和O2的体积比是10mL：5mL＝2：1，故选项说法正确； 故选：B。 2．（2022·湖南长沙）下图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。 （1）与负极相连的电极产生的气体是___________。 （2）通过电解水实验得出结论：水是由___________两种元素组成的。 【答案】（1）氢气/H2 （2）氢和氧 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，故与负极相连的电极产生的气体是氢气； （2）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。 ►考向02 氢气的性质 例2 （2023·湖南株洲）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】 （1）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。然后在火焰上方罩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__________________________。 （2）实验2（电解法）：按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中，a为______，b为______。 【实验结论】 （3）由上述两个实验都能得到的实验结论是_____________________。 【拓展提升】 （4）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 （5）若电解水产生了mg氢气，则同时产生了______g（用含m的代数式表示）氧气。 （6）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。请提出条预防和治理水体污染的措施________________。 【答案】（1） 淡蓝 水雾出现（合理即可） （2） 氢气/H2 氧气/O2 （3）水是由氢元素和氧元素组成 （4）D （5）8m （6） 节约用水 工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等 【解析】（1）氢气燃烧，发出淡蓝色火焰； 在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水雾出现，说明氢气燃烧生成水； 氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：； （2）在电解水实验中，“正氧负氢”，试管a与负极相连，产生的是氢气，试管b与正极相连，产生的是氧气； （3）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，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，可得出结论，水是由氢元素和氧元素组成； （4）A、氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，点燃纯净的氢气不会发生爆炸，不符合题意； B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，故含氧的化合物不一定是氧化物，如氯酸钾中含氧元素，但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意； C、冰是固态的水，冰块与水混合得到的混合物由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气， 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。 故选D； （5）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，即，则生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，故若电解水产生了mg氢气，则同时产生了8mg氧气； （6）爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染； 预防和治理水体污染的措施有：工业废水处理达标后排放，合理使用化肥和农药，生活污水集中处理达标后排放等。 举一反三 1．（2024·山东临沂）下图所示实验操作中错误的是（ ） A．闻气体 B．检查装置气密性 C．过滤液体 D．检验氢气纯度 【答案】C 【解析】A、闻气体气味的方法：用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的气体飘入鼻孔，故A正确； B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故B正确； C、过滤时要用玻璃棒引流，故C错误； D、检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，氢气的密度比空气的小，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净，故D正确。 故选C。 2．（2024·江苏南通）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ制取氢气 （1）相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片，投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2，反应更剧烈的是 （填“Fe”或“Zn”）。 （2）高温下C与水蒸气反应生成CO和H2，CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。 ①CO和水蒸气反应的化学方程式为 。 ②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量，原因是 。 （3）利用太阳能电厂富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 （填“可再生能源”或“不可再生能源”）。B电极表面生成H2的过程可描述为 。 Ⅱ储存氢气 （4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 变化。 （5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应生成MgHn，MgHn中Mg与H的质量比为12：1，则n＝ 。 【答案】（1）Zn （2） 氧化钙与水蒸气反应，消耗了水蒸气，使氢气的百分含量提高 （3）可再生能源 氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子 （4）物理 （5）2 【解析】（1）在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，与酸反应的速度就越快，由于锌（Zn）在铁（Fe）的前面，因此相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片投入到等体积等浓度的稀盐酸中，Zn与稀盐酸的反应会更剧烈。 （2）①在高温条件下，一氧化碳（CO）与水蒸气（H2O）反应生成二氧化碳（CO2）和氢气（H2），这个反应的化学方程式为。 ②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，当向其中加入一定量的氧化钙（CaO）时，氧化钙会与水蒸气反应生成氢氧化钙[Ca（OH）2]，这个反应会消耗掉水蒸气，从而使混合气体中氢气的百分含量提高。 （3）太阳能是一种可再生能源，因为它来源于太阳，而太阳的能量是无穷无尽的，在电解水的过程中，B电极是负极，负极上氢离子（H+）得到电子生成氢气（H2），这个过程可以描述为：水分子在电流的作用下被分解为氢离子和氢氧根离子，氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子；故答案为：可再生能源；氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子。 （4）碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构，这使得它们都具有很强的吸附能力，当它们用于吸附储氢时，只是将氢气分子吸附在表面或孔隙中，并没有改变氢气的化学性质，因此这个过程属于物理变化。 （5）在MgHn中，镁（Mg）与氢（H）的质量比为12：1，设MgHn中氢原子的个数为n，则镁与氢的质量比可以表示为（因为镁的相对原子质量为24），根据题目给出的质量比12：1，我们可以列出等式：，解这个等式得到n＝2。 3．（2024·四川内江）氢能是未来最理想的能源，目前相关研究热点在于低成本制氢及氢气的贮存。 （1）合适的光分解催化剂可使水在阳光照射下分解产生氢气，若要制取1000g氢气。理论上需要分解水的质量是多少？(写出计算过程) （2）图1为一定条件下燃料的燃烧热值，该条件下1000g氢气完全燃烧理论上产生热量为 kJ。 （3）新型贮氢合金材料的研制和应用对氢能开发意义重大。图2为甲、乙、丙三种合金材料吸收氢气的效率，其中甲被认为效率最佳，原因是吸收氢气质量占比最高以及 。 【答案】（1）解：设制取1000g氢气，理论上需要分解水的质量为x。 答：制取1000g氢气，理论上需要分解水的质量为9000g。 （2）143000 （3）所用时间较短 【解析】（1）计算过程见答案； （2）由图1可知，氢气的燃烧热值为143kJ/g，则该条件下1000g氢气完全燃烧理论上产生热量为； （3）图2为甲、乙、丙三种合金材料吸收氢气的效率，其中甲被认为效率最佳，原因是吸收氢气质量占比最高以及所用时间较短。 考点四 化学式 一、化学式概念 用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。 二、化学式的意义 项目 意义 实例 宏观 表示一种物质 CO2表示二氧化碳这种物质 表示该物质组成 CO2表示其由碳元素和氧元素组成 微观 表示物质的一个分子 CO2表示一个二氧化碳分子 表示物质的分子构成 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_ 特别提醒 化学式前面的计量数不为1时，化学式只具有微观意义，如2CO2，只能表示两个二氧化碳分子。 三、化学式的书写 (1)单质的化学式 组成特点：由同种元素组成。 单质 (2)化合物的化学式的写法 ①根据物质的名称(带有数字)，直接写出化学式。如：五氧化二磷，写出P2O5即可。 ②根据化合价写化学式。 写化合物的化学式一般正价在左，负价在右，用“十”字交叉法写出。 例如写氧化铝的化学式： (3)化学式的书写一般步骤 左正右负写符号 标价步骤不能少 交叉标出原子数 化简检验即得到 写完化学式进行检验(＋3)×2＋(－2)×3＝0，所以书写正确。 写有机物或过氧化物的化学式时，原子个数不化简。 四、根据化学式的计算 1．相对分子质量 化学式中各原子的相对原子质量的总和。(符号为Mr) 如KMnO4的相对分子质量为39＋55＋16×4＝158。 相对分子质量与相对原子质量采用的是同一个标准，也是个比值，单位是“1”，一般不写出。 2．有关相对分子质量的计算 （1）计算相对分子质量 相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的总和。 如：H₂O的相对分子质量为1×2+16=18。 求几个分子的相对分子质量，则要用分子个数乘每个分子的相对分子质量。 如5H2O的相对分子质量为：5×18=90。 （2）计算物质组成元素的质量比 化合物中各元素的质量比=化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数之比。 如：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。 （3）计算物质中某元素的质量分数 化合物中某元素的质量分数=×100% 如求水中氧元素的质量分数： 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%。 （4）元素的质量： 方法：物质的质量×某元素的质量分数。 如：100gNH4NO3中氮元素的质量为多少克？ 100 g×35%＝35 g 化学式中同一种元素，无论是一处有或几处都有，要合并计算。 如NH4NO3中：NH中有氮元素、NO中也有氮元素，计算氮元素时，合并计算。 ►考向01 化学式的意义和书写 例1 （2023·湖南株洲）下列物质的名称（或俗称）与化学式对应错误的是（ ） A．氖气－Ne2 B．纯碱－Na2CO3 C．甲烷－CH4 D．乙醇－C2H5OH 【答案】A 【解析】A、氖气是由原子直接构成的，其化学式是Ne，名称与化学式对应错误，符合题意； B、纯碱是碳酸钠的俗称，碳酸钠的化学式为Na2CO3，俗称与化学式对应正确，不符合题意； C、甲烷的化学式为CH4，名称与化学式对应正确，不符合题意； D、乙醇的化学式为C2H5OH，名称与化学式对应正确，不符合题意。 故选A。 举一反三 1．（2022·湖南永州）下列化学用语表达正确的是（ ） A．镁元素﹣mg B．钠离子﹣Na+ C．两个氮分子﹣N2 D．氧原子结构示意图﹣ 【答案】B 【解析】A、元素符号如果只有一个字母组成，则大写，如果由两个字母组成，则第一个大写，第二个小写，故镁元素的元素符号为Mg，此选项错误； 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，就在其元素符号前加上相应的数字，故钠离子可表示为Na+，此选项正确； C、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，则两个氮分子可表示为：2N2，此选项错误； D、在原子中质子数=核外电子数，氧原子质子数为8，核外电子数也应为8，原子结构示意图中，第一层有2个电子，第二层应该有6个电子，此选项错误。 故选B。 2．（2023·湖南怀化）化学用语是学习化学的重要工具，请用化学用语填空。 （1）人体中含量最多的金属元素______； （2）2个氧原子______； （3）5个水分子______； （4）氢氧根离子______； （5）标出氧化镁中镁元素的化合价______； （6）最简单有机物的化学式______。 【答案】（1）Ca （2）2O （3）5H2O （4）OH- （5） （6）CH4 【解析】（1）人体中含量最多的金属元素为钙元素，元素符号为Ca； （2）元素符号前面加数字表示原子的个数，则2个氧原子表示为2O； （3）分子式前面加数字表示分子的个数，水的分子式为H2O，则5个水分子表示为5H2O； （4）氢氧根离子由O、H元素组成，且带一个单位的负电荷，离子符号为OH-； （5）化学式中元素的化合价代数和为0，MgO中O为-2价，则Mg为+2价，元素的化合价表示在该元素的正上方，则MgO中Mg为+2价表示为； （6）甲烷为最简单的有机物，化学式为CH4。 ►考向02 根据化学式的计算 例3 （2023·湖南怀化）玫瑰花中含有丁香油酚（C10H12O2），下列有关丁香油酸的说法正确的是（ ） A．丁香油酚中C、H两种元素的质量比为5：6 B．丁香油酚中氧元素的质量分数最小 C．丁香油酚由三种元素组成 D．丁香油酚是一种无机化合物 【答案】C 【解析】A、丁香油酚中碳、氢元素的质量比为（12×10）：（1×12）=10：1，错误； B、丁香油酚中碳、氢、氧元素的质量比为（12×10）：（1×12）：（16×2）=30：3：8，所以丁香油酚中氢元素的质量分数最小，错误； C、丁香油酚是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，正确； D、丁香油酚是含有碳元素的有机物，错误； 故选：D。 举一反三 1．（2023·湖南岳阳）没食子酸（化学式为C6H7O5）是世界上最早制得的有机酸，中医常用其治疗流感。明代李梃的《医学入门》中记载了制取没食子酸的方法。下列有关没食子酸的描述正确的是（ ） A．没食子酸由碳、氢、氧三种元素组成 B．没食子酸属于氧化物 C．没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为6：7：5 D．没食子酸中氧元素的质量分数最小 【答案】A 【解析】A. 物质由元素组成，没食子酸由碳、氢、氧三种元素组成，此选项正确； B. 氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。没食子酸含有三种元素，不属于氧化物，此选项错误； C. 没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为：（12×6）：（1×7）：（16×5）=72：7：80，此选项错误； D. 没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为：（12×6）：（1×7）：（16×5）=72：7：80，所以氢元素的质量分数最小，此选项错误。 故选A。 考点五 化合价 一、化合价的确定 1.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。 2.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。 二、表示方法 化合价有正、负之分，标在元素(或原子团)的正上方. 如 三、一般规律 （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。 四、常见原子团的化合价 原子团名称 铵根 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根[来源:Zxxk.Com] 离子符号 OH− 化合价 +1 −1 −1[来源:学科网] −2 −2 五、化合价的应用 （1）已知各元素的化合价，书写化学式 例：已知P为＋5价，O为－2价，写出磷的氧化物的化学式： （2）已知化学式，求某元素的化合价 例：已知高锰酸钾的化学式为KMnO4，求其中锰元素的化合价： ＋1＋x＋(－2)×4＝0，x＝＋7，即求得KMnO4中锰元素的化合价为＋7。 ►考向01 利用化学式求化合价 例1 （2024·湖南省卷中考真题）氯化镁（）用作道路化冰融雪剂，化冰速率快且对道路腐蚀小。氯化镁中镁元素的化合价为，则氯元素的化合价为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】氯化镁中镁元素的化合价为+2，设氯元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价代数和为0，（+2）+2x=0，x=-1，故选：A。 举一反三 1．（2024·湖南长沙中考真题）今年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球背面。航天制造需要用到钛合金，工业上可用四氯化钛生产钛。已知中氯为价，中钛元素的化合价为 A．+1 B．+2 C．+3 D．+4 【答案】D 【解析】设中钛元素的化合价为，已知中氯为价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知：，，中钛元素的化合价为+4； 故选：D。 1．（2024·湖南长沙）今年5月1日，我国首部《节约用水条例》正式施行。下列做法正确的是 A．园林浇灌采用大水浸灌 B．洗手接洗手液时不关水龙头 C．工业用水不重复利用 D．家庭使用节水器具，如节水型洗衣机 【答案】D 【解析】A、园林浇灌采用大水浸灌，浪费水资源，做法错误； B、洗手接洗手液时不关水龙头，浪费水资源，做法错误； C、工业用水不重复利用，浪费水资源，做法错误； D、家庭使用节水器具，如节水型洗衣机，节约用水，做法正确； 故选：D。 2．（2023·湖南长沙）2023 年 5 月 14 日至 20 日，长沙市开展了城市节约用水宣传周活动，旨在形成全民节水、护水、惜水的行动自觉。以下认识或做法符合这一目标的是（ ） A．地球上淡水资源很多，不需要珍惜水资源 B．用淘米水浇花 C．工厂废水不经过处理直接排放到湘江 D．向湘江中乱扔垃圾 【答案】B 【解析】A、地球上水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，应节约用水，不符合题意； B、用淘米水浇花，可以实现“一水多用”，节约用水，保护水资源，符合题意； C、工厂废水不经过处理直接排放到湘江，会污染水源，应处理达标后排放，不符合题意； D、向湘江中乱扔垃圾，会污染水源，不符合题意。 故选B。 3．（2023·湖南衡阳）2023年3月22日是第三十一届“世界水日”。下列说法错误的是（ ） A．水与冰块混合得到混合物 B．一水多用可节约水资源 C．水是一种常见的溶剂 D．在生活中用煮沸的方法可将硬水软化 【答案】A 【解析】A、水与冰块混合后，其也仅由水分子这一种分子构成，属于纯净物，符合题意； B、一水多用可以减少水资源的使用，可以节约水资源，不符合题意； C、水是一种常见的溶剂，其可以溶解许多物质，如食盐、白糖等，不符合题意； D、煮沸可以使得水中的可溶性的钙、镁化合物受热分解为不溶性的钙、镁化合物沉淀，进而降低水的硬度，不符合题意； 故选A。 4．（2022·湖南益阳）化学与生活息息相关，人类的生活离不开化学。生活中下列做法错误的是（　　） A．食品包装中充氮气防腐 B．用过滤和蒸馏等方法净化水 C．用灼烧方法区分棉纤维和合成纤维 D．用硬水洗涤衣服有利于节约肥皂 【答案】D 【解析】A. 氮气化学性质稳定，无毒，食品包装中充氮气防腐可行，正确。 B. 过滤可以除去水中的难溶性杂质， 蒸馏可以除去水中的可溶性杂质，所以可用过滤和蒸馏等方法净化水，正确。 C. 用灼烧方法区分棉纤维和合成纤维，棉纤维灼烧有烧纸气味，合成纤维灼烧有特殊气味，可以区分，正确。 D. 用硬水洗涤衣服会浪费洗涤剂肥皂，且衣物不易洗净，洗后的衣物发脆发硬，错误。 故选:D。 5．（2022·湖南郴州）下列物质名称与化学式对应关系错误的是（ ） A．烧碱—NaOH B．纯碱—Na2CO3 C．小苏打—NaHCO3 D．熟石灰—CaO 【答案】D 【解析】A、烧碱为氢氧化钠的俗称，化学式为NaOH，故A正确； B、纯碱为碳酸钠的俗称，化学式为Na2CO3，故B正确； C、小苏打为碳酸氢钠的俗称，化学式为NaHCO3，故C正确； D、熟石灰为氢氧化钙的俗称，化学式为，故D错误； 故选D。 6．（2022·湖南怀化）下列物质对应的主要成分不正确的是（ ） A．铁锈-Fe2O3·xH2O B．食用小苏打—NaHCO3 C．天然气—CH4 D．石灰石—Ca（OH）2 【答案】D 【解析】A. 铁锈主要是含有水的氧化铁，Fe2O3·xH2O，正确； B. 食用小苏打为碳酸氢钠，NaHCO3，正确； C. 天然气的主要成分为甲烷，CH4，正确； D. 石灰石的主要成分为碳酸钙，CaCO3，错误； 故选D。 7．（2023·湖南益阳）“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)。NaClO中氯元素的化合价为（ ） A．-1 B．+1 C．+3 D．+5 【答案】B 【解析】解：设NaClO中氯元素的化合价为，NaClO化合物中钠元素化合价为+1价，氧化素化合价为-2价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知：，，NaClO中氯元素的化合价为+1价； 答案：B。 8．（2023·湖南株洲）高氯酸钾（KClO4）可用于制备火箭燃料。在KClO4中，氯元素的化合价为（ ） A．+1 B．+3 C．+5 D．+7 【答案】D 【解析】高氯酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×4=0，x=+7。 故选D。 9．（2023·湖南衡阳）罗红霉素是某药品的主要成分，下列有关罗红霉素的说法错误的是（ ） A．罗红霉素中氢元素的质量分数最大 B．罗红霉素由碳、氢、氮、氧四种元素组成 C．罗红霉素中氮、氧原子的个数比为2∶15 D．一个罗红霉素分子由41个碳原子、76个氢原子、2个氮原子、15个氧原子构成 【答案】A 【解析】A、罗红霉素C41H76N2O15中碳元素的质量分数=； 罗红霉素C41H76N2O15中氢元素的质量分数=； 罗红霉素C41H76N2O15中氮元素的质量分数=； 罗红霉素C41H76N2O15中氧元素的质量分数=。所以，罗红霉素中碳元素的质量分数最大。A错误。 B、根据罗红霉素化学式C41H76N2O15可知，罗红霉素由碳、氢、氮、氧四种元素组成。B正确； C、根据罗红霉素化学式C41H76N2O15可知，罗红霉素中氮氧原子的个数比=2∶15。C正确； D、根据罗红霉素化学式C41H76N2O15可知，一个罗红霉素分子由41个碳原子、76个氢原子、2个氮原子、15个氧原子构成。D正确。 综上所述：选择A。 10．（2023·湖南衡阳）化学用语是学习化学的重要工具。请用正确的化学用语填空： （1）3个磷原子_____； （2）保持氢气化学性质的最小粒子_____； （3）氢氧根离子_____； （4）硝酸中氮元素的化合价_____。 【答案】（1）3P （2）H2 （3）OH- （4） 【解析】（1）元素符号前面加数字表示原子的个数，则3个磷原子表示为：3P； （2）分子是保持物质化学性质的最小微粒，则保持氢气化学性质的最小微粒为氢分子，化学式为H2； （3）氢氧根离子由氢、氧两种元素组成，且带一个单位的负电荷，离子符号为OH-； （4）化合物中元素的化合价代数和为0，HNO3中H为+1价，O为-2价，设N的化合价为x，则，x=+5，则N为+5价，元素的化合价表示在该元素符号的正上方，则N的化合价表示为：。 11．（2022·湖南湘潭）今年“中国水周”的活动主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。请回答： （1）对于过滤、消毒、蒸馏等净水操作，只能除去不溶性杂质的是________，请写出一种运用了该操作原理的生活实例_______________________。 （2）净水时，通常用________吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。 （3）水是生命体生存所必需的物质，请写出一条爱护水资源的建议___________________。 【答案】（1）过滤 茶杯中的纱网/豆浆机中过滤豆渣的过滤勺等 （2）活性炭 （3）工业废水处理达标后排放/利用洗菜水浇花等 【解析】（1）对于过滤、消毒、蒸馏等净水操作，只能除去不溶性杂质的是静置沉淀和过滤，消毒的作用是除去水中微生物，消毒杀菌的，蒸馏是除去水中部分可溶性杂质，并能降低水的硬度，故填：过滤；生活上利用到过滤原理的有茶杯中的纱网、豆浆机中过滤豆渣的过滤勺等，故填：茶杯中的纱网、豆浆机中过滤豆渣的过滤勺等； （2）可利用活性炭的吸附性，吸附水中色素和异味，故填：活性炭； （3）水是生命体生存所必需的物质，爱护水资源，节水措施有：工业废水处理达标后排放或利用洗菜水浇花等，故填：工业废水处理达标后排放或利用洗菜水浇花等。 12．（2023·湖南长沙）水能参与很多反应，本身就是一种化学资源。请写出下列有关水的化学方程式。 （1）有水参加的反应：二氧化碳和水反应________________________； （2）有水生成的反应：氢气和氧化铜在加热的条件下反应________________________。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； （2）氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，该反应的化学方程式为：。 13．（2022·湖南邵阳）水是生命之源。 （1）对于沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，相对净化程度最高的是_______； （2）下图是电解水的示意图，图中与电池负极相连的试管内收集到的气体是_______； （3）生活中我们常用_______区分硬水和软水； （4）保护水资源是每个公民应尽的责任和义务，下列防治水体污染的措施正确的有_______(填序号)。 ①大量使用含磷洗衣粉            ②农业上禁止使用农药和化肥 ③生活污水集中处理达标后再排放  ④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生 【答案】（1）蒸馏 （2）氢气/H2 （3）肥皂水 （4）③④/④③ 【解析】（1）沉淀、过滤可以除去水中难溶性杂质，吸附可以除去水中的色素和异味，而蒸馏可以除去水中几乎所有杂质得到纯水，由此，相对净化程度最高的是蒸馏； （2）在电解水过程中，与电池负极相连的试管内收集到的气体是氢气； （3）生活中我们常用肥皂水区分硬水和软水，泡沫多为软水，泡沫少为硬水，故填：肥皂水； （4）①大量使用含磷洗衣粉会造成水体富营养化，故①不符合题意； ②农业上应该合理使用农药和化肥，可减少水体污染，禁止使用农药和化肥会造成农作物减产，引发粮食安全问题，故②不符合题意； ③生活污水集中处理达标后再排放，符合防治水体污染的措施，故③符合题意； ④工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生，符合防治水体污染的措施，故④符合题意； 故选③④。 14．（2022·湖南怀化）用化学用语填空。 （1）2个氮原子___________。 （2）3个氢分子___________。 （3）二氧化碳中碳元素的化合价___________。 （4）地壳中含量最多的金属___________。 （5）硝酸根离子___________。 （6）烧碱的化学式___________。 【答案】（1）2N （2）3H2 （3） （4）Al （5） （6）NaOH 【解析】（1）原子的表示方法用元素符号表示，表示微粒的个数在微粒前面加对应数字；2个氮原子2N。 （2）表示微粒的个数在微粒前面加对应数字；由分子构成的物质物质符号用分子符号（化学式）表示，3个氢分子3H2。 （3）化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后；二氧化碳中碳元素的化合价为+4，。 （4）地壳中含量最多的金属为铝，Al。 （5）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；硝酸根离子。 （6）烧碱为氢氧化钠，化学式NaOH。 15．（2023·湖南益阳）布洛芬缓释胶囊具有解热镇痛及抗炎作用，但不宜长期大量服用。布洛芬的化学式为C13H18O2.请计算： （1）C13H18O2的相对分子质量为_____。 （2）C13H18O2中碳、氢两种元素的质量比为_____(填最简整数比)。 【答案】（1）206 （2）26:3 【解析】（1）C13H18O2的相对分子质量=；故填：206； （2）C13H18O2中碳、氢两种元素的质量比=；故填：26:3。 16．（2023·湖南郴州）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 【答案】B 【解析】A、水是由氢、氧两种元素组成的纯净物，故A说法错误； B、加热煮沸，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度，故B说法正确； C、水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，所以电解水产生氢气、氧气的质量比为4：31=1：8，故C说法错误； D、饮用水并不是越纯越好，太纯净的水中不含人体所需的矿物质，长期饮用不益于健康，故D说法错误； 故选B。 17．（2023·湖南益阳）2022年义务教育教科书《化学》教材中，把实验中用到的“石棉网”全部改用“陶土网”。石棉网中的石棉纤维主要成分为Mg3Si2O5(OH)4。下列说法正确的是（ ） A．Mg3Si2O5(OH)4属于有机物 B．Mg3Si2O5(OH)4由14个原子构成 C．Mg3Si2O5(OH)4中氧元素的质量分数最大 D．Mg3Si2O5(OH)4中镁元素和氧元素的原子个数比为1：2 【答案】C 【解析】A.狭义上的有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐，Mg3Si2O5(OH)4不含碳元素，不属于有机物，故选项说法错误，不符合题意； B.一个Mg3Si2O5(OH)4分子是由3+2+5+4+4=18个原子构成，故选项说法错误，不符合题意； C.“陶土网”中各元素的质量比，可见其中氧元素的质量分数最大，故选项说法正确，符合题意； D.Mg3Si2O5(OH)4中镁元素和氧元素的原子个数比为3:9=1:3，故选项说法错误，不符合题意； 故选C。 18．（2023·湖南邵阳）2022年诺贝尔化学奖授予了对“点击化学和生物正交化学”作出贡献的三位科学家。硫酰氟（）是“点击化学”中常用的无机试剂之一。下列关于硫酰氟的说法正确的是（ ） A．硫酰氟是单质 B．硫酰氟中硫元素的质量分数约为31.4% C．硫酰氟中硫、氟两种元素的质量比为1:2 D．硫酰氟由1个硫原子、1个氧分子和2个氟原子构成 【答案】B 【解析】A、根据硫酰氟的化学式可知，硫酰氟是由硫、氧、氟三种元素组成的化合物，故错误； B、硫酰氟中硫元素的质量分数为≈31.4%，故正确； C、硫酰氟中硫、氟两种元素的质量比为32:（19×2）=16:19，故错误； D、根据硫酰氟的化学式可知，一个硫酰氟分子由1个硫原子、2个氧原子和2个氟原子构成，故错误。 故选B。 19．（2022·湖南常德）“酒是陈的香”。酒的主要成分为乙醇，在5℃～25℃的温度下存储，酒的香味可以变得更浓郁。原因是少量乙醇被氧化成乙酸（有刺激性气味），乙酸与乙醇反应生成了乙酸乙酯（化学式为CH3COOC2H5）。下列关于乙酸乙酯的说法中不正确的是（ ） A．乙酸乙酯具有香味 B．乙酸乙酯属于有机物 C．乙酸乙酯中氧、氢元素的质量比为4：1 D．乙酸乙酯是由4个碳原子、8个氢原子和2个氧原子构成的 【答案】D 【解析】A、酒的香味可以变得更浓郁。原因是少量乙醇被氧化成乙酸（有刺激性气味），乙酸与乙醇反应生成了乙酸乙酯，故乙酸乙酯具有香味，不符合题意； B、乙酸乙酯含碳元素，属于有机物，不符合题意； C、乙酸乙酯中氧、氢元素的质量比为：（16×2）：8=4:1，不符合题意； D、乙酸乙酯由乙酸乙酯分子构成，每个乙酸乙酯分子由4个碳原子、8个氢原子和2个氧原子构成，符合题意。 故选D。 20．（2022·湖南衡阳）大米、面粉、豆类等，在温度为30°C-80°C，相对湿度超过80%时，容易发生霉变，滋生黄曲霉菌，其衍生物约有20种。其中以黄曲霉素B1的毒性最大，致癌性最强。黄曲霉素B1的化学式为C17H12O6，下列有关该物质的说法正确的是（ ） A．黄曲霉素B1由35个原子构成 B．黄曲霉素B1中碳元素、氢元素、氧元素的质量之比是17：12：6 C．黄曲霉素B1中氧元素的质量分数最小 D．黄曲霉素B1由三种元素组成 【答案】D 【解析】A、根据黄曲霉素B1的化学式为C17H12O6，每个黄曲霉素B1分子由35个原子构成，故说法错误； B、根据黄曲霉素B1的化学式为C17H12O6，黄曲霉素B1中碳元素、氢元素、氧元素的质量之比是 ，故说法错误； C、根据黄曲霉素B1的化学式为C17H12O6，黄曲霉素B1中碳元素质量分数为 ， 黄曲霉素B1中氢元素质量分数为， 黄曲霉素B1中氧元素质量分数为 ，根据计算结果黄曲霉素B1中氢元素的质量分数最小，故说法错误； D、根据黄曲霉素B1的化学式为C17H12O6，黄曲霉素B1由碳、氢、氧三种元素组成，故说法正确； 故选D。 21．（2023·湖南益阳）用适当的化学用语填空。 （1）人体内含量最高的金属元素是_____。 （2）常用于医疗急救、航空航天中供给呼吸的气体是_____。 （3）天然气的主要成分是_____。 （4）铵态氮肥NH4Cl中含有的阳离子是_____。 【答案】（1）Ca （2）O2 （3）CH4 （4） 【解析】（1）人体内含量最高的金属元素是钙，元素符号：Ca； （2）氧气具有供给呼吸、支持燃烧的性质，常用于医疗急救、航空航天中供给呼吸的气体是氧气，其化学式：O2； （3）天然气的主要成分是甲烷，其化学式：CH4； （4）氯化铵是由铵根离子和氯离子构成的化合物，属于盐，含有的阳离子：。 22．（2022·湖南株洲）化学与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。请回答下列问题： （1）葛洪是我国晋代著名炼丹家，葛洪的炼丹过程中常用到密陀僧。若密陀僧与硝酸反应的化学方程式为：密陀僧+2HNO3═Pb（NO3）2+H2O（已配平），则密陀僧的化学式为 _____。 （2）古时候，人类在翠绿色的孔雀石[主要成分：上面燃烧炭火，会有红色的铜生成。此过程可用化学方程式表示为：①；②_____________________________________（提示：写CuO与C反应的化学方程式）。 （3）在CuO中铜元素的化合价为 _____。 【答案】（1） （2） （3）+2/+2价 【解析】（1）根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变，如题所示，反应后铅原子、氮原子、氧原子、氢原子的个数分别是1、2、7、2，反应前铅原子、氮原子、氧原子、氢原子的个数分别是0、2、6、2，因此还差1个铅原子和1个氧原子，由氧元素化合价为-2价，铅元素化合价为+2价，故组合的化学式是：； （2）氧化铜和木炭在高温下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为：； （3）根据化合物中各元素化合价代数和为0，氧元素化合价为-2价，设铜元素化合价为，则，故填：+2或+2价。 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 1．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是 A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀 【答案】B 【解析】A.小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选项分析错误，故不符合题意； B.活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，选项分析正确，故符合题意； C.出水口的水中仍含有较多的可溶性钙、镁化合物，属于硬水，选项分析错误，故不符合题意； D.杀菌消毒可以除去水中微生物等，选项分析错误，故不符合题意； 故选：B。 2．目前很多学校安装了直饮水机，如图是化学兴趣小组的同学在直饮水机上看到的直饮水机的内部结构示意图，下列说法错误的是（ ） A．紫外线灯照射的作用是加热 B．滤膜可除去水中的难溶性杂质 C．活性炭用来吸附水中的异味和色素 D．电热水器煮沸的过程降低了水的硬度 【答案】A 【解析】A、紫外光照射的作用是杀菌消毒，该选项不正确； B、滤膜能除去水中的难溶性杂质，该选项正确； C、活性炭具有疏松多孔的结构，可以用来吸附水中的异味和色素，该选项正确； D、电热水器煮沸的过程降低了水的硬度，是因为能够除去溶于水的钙、镁化合物，该选项正确。 故选：A。 3．化学兴趣小组开展了“自制净水器及水质检测”跨学科实践活动。 （1）自制净水器 图1中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构；过滤采用了图2膜技术净化装置，自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。 （2）水质检测 检测水可用市售的水质检测笔直接读出水质的TDS值，以判断水质纯度，如图3所示。若通过水质检测笔测出的TDS值为450，则该水质 ，使用这样的水会给生活和生产带来许多麻烦，请举一例说明 。 【答案】（1）疏松多孔 不会 （2）会结水垢或水质较差 洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净或锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸或人长期饮用会导致结石等 【解析】（1）活性炭疏松多孔，具有吸附性。硬水是含有较多可溶性钙镁矿物质盐的水，过滤除去的是难溶性杂质，无法除去离子，所以自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低。故填：疏松多孔；不会。 （2）根据图3，TDS值为450的水会结水垢，水质较差。使用硬水的危害有：洗衣服时，浪费洗涤液且洗不净；锅炉内结垢浪费燃料，严重时会引起爆炸；人长期饮用会导致结石等。 4．水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 （1）吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。 （2）在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 （3）过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。 （4）自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】净水器净水 （5）自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 （6）离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。 【活动三】污水处理 （7）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图： ①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是 ； ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的 性。 【活动总结】 （8）2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为： 。 【答案】（1）活性炭 （2）使悬浮于水中的杂质较快沉降 （3）不溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒 （4）化学 +1 （5）②①③④ 过滤 混合物 （6）阳离子 增加 （7）过滤 吸附 （8）禁止向河里扔垃圾(合理即可) 【解析】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味，故填：活性炭； （2）在净水过程中加入混凝剂，目的是使悬浮于水中的杂质较快沉降，故填：使悬浮于水中的杂质较快沉降； （3）过滤是将不溶性杂质除去，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故填：不溶性；烧杯、漏斗、玻璃棒； （4）自来水厂常用氯气消毒，该过程中有新物质的生成，属于化学变化；HClO中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氯元素的化合价为+1，故填：化学；+1； （5）加入小石子先除去大颗粒不溶性固体，加入的细砂能除去小颗粒不溶性的固体，利用活性炭能吸附色素和异味，故为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②棉花、①活性炭、③细砂、④小石子，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开；其中小石子、细砂对水中不溶性杂质起过滤作用，通过该净水器获得的水属于混合物，故填：②①③④；过滤；混合物； （6）①硬水是含有较高钙、镁离子的水。由图可知，水通过阳离子交换树脂后，可以过滤掉钙、镁离子，故能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂，故填：阳离子； ②由图可知，将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数增加，故填：增加； （7）①一级处理时，污水经过格栅后，还需向其中加入混凝剂，格栅的作用是过滤，除去大颗粒不溶性固体，故填：过滤； ②二级处理时，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的吸附性，除去水中的色素和异味，故填：吸附； （8）为保护母亲河水资源，你能做到的一条具体行为：禁止向河里扔垃圾、禁止向河里排放污水等，故填：禁止向河里扔垃圾(合理即可)。 5．化学实践小组的同学们在赤峰二道河子水库取库水，设计了一系列实践活动，对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目化学习。 任务一：检测水质 【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计/(mg/L) 0~75 75~150 150~300 300~450 450~700 【初步检测】 （1）同学们取少量库水，用便携式水硬度检测仪测得该库水的硬度为286.2mg/L，说明该河水属于 。 任务二：净化水 库水转化为自来水需要经过一系列步骤，但是自来水送到用户过程中仍可能被污染，因此很多公共场所使用直饮机如下图所示： （2）超滤膜的作用相当于实验室中的 操作。 （3）活性炭滤芯具有 作用，除去颜色异味的同时也除去重金属离子。 （4）紫外线灯管照射是为了杀菌消毒。直饮机使用方便，只要将其与自来水管对接，截留清除水中的有害物质(如细菌，微生物等)便能得到直饮水，直饮水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 任务三：验证水的组成 兴趣小组同学利用如图所示装置进行电解水实验。 （5）用带有火星的木条可以检验 (填“a”或“b”)管中的气体。 （6）以上实验可以证明水的组成。若要验证水的元素组成；还可以进行的实验方案有很多，请你写出一种，操作是 ；现象是 。 【成果分享】通过实践小组的合作，同学们学到了水质检测的方法、了解净水机的原理，学习了根据“化学反应中元素种类不变”来探究物质的组成，今后可以通过化学手段对更多的物质进行探索。 【答案】（1）中硬水 （2）过滤 （3）吸附 （4）混合物 （5）b （6）点燃氢气，在火焰上方罩一个干冷的烧杯 产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水滴产生 【解析】（1）该自来水的硬度为286.2mg/L，结合表中数据可知，在150~300之间，该自来水属于中硬水； （2）超滤膜利用孔洞大小将物质分离，其作用相当于实验室中的过滤； （3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味； （4）根据流程图可知，直饮水是除去了不溶性杂质、颜色、异味、重金属离子、微生物的水，其中仍含有可溶性物质，属于混合物； （5）电解水生成的氢气和氧气的体积比约为2：1，由图可知，a管收集的气体较多，则为氢气，b管收集的气体较少，则为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，可用带火星木条检验，用带有火星的木条可以检验b管中的气体； （6）氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验也能证明水的组成，实验方案为：将纯净的氢气点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水滴产生。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$