1、第四单元：自然界中的水知识汇总精讲【知识结构】化 定义 学 书写化 式 意义学 式 化 数值和 合 表示方法化 价 常见元素及原子团化合价合 规律价 应用 化学 化学式量（相对分子质量）式的 元素的质量比计算 元素的质量分数 化合物中某元素的质量【知识梳理】 一、水的净化（一）水的净化方法 1、沉降：原理：重力作用，除去水中颗粒较大的不溶性杂质； 促进方法：明矾（作用：促进水中悬浮杂质的沉降） 2、过滤 原理：分离颗粒大小不同的混合物，除去水中颗粒较小不溶性杂质； 仪器：漏斗、玻璃棒（作用引流）、烧杯、带铁圈铁架台； 步骤：一贴；二低；三靠；一贴:滤纸要紧贴漏斗内壁，否则过滤很慢；二低:滤纸边
2、缘要低于漏斗边缘，滤液边缘要低于滤纸边，防止液体从缝隙流下，过滤失败；三靠：烧杯口要紧靠玻璃棒；玻璃棒要轻靠3层滤纸；漏斗下端要紧靠烧杯内壁（防止滤液溅出）； 分析 过滤仍浑浊原因：滤纸破损；液面高于滤纸边缘；仪器不净。 过滤速度慢原因：滤纸没有紧贴漏斗内壁。 3、吸附：原理：活性炭：表面疏松多孔，表面积大；除去水中的颜色或气味的物质。 4、蒸馏 原理：各成分的沸点不同；除去水中可溶性杂质，净化程度最高-得到的是蒸馏水。 5、消毒杀菌：用液氯，此过程是个化学变化。（二）、自来水和软硬水。1、自来水生产过程： 天然水 沉降 过滤 灭菌 输送 加明矾 用液氯（是化学变化） 作用：促进水中悬浮杂质的
3、沉降2、硬水和软水（1）定义：硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物的水；软水：不含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水（2）区别方法：加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的为软水，反之为硬水。（3）转化方法：加热煮沸（日常生活）、蒸馏（实验室、工业）等。（4）硬水的危害：用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长还会使衣物变硬。锅炉长期用硬水，易形成水垢，不仅浪费燃料，严重者可引起爆炸。长期饮用硬水有害身体健康。典例1 【2023年山东枣庄】下列净化天然水的操作中,净化程度最高的是()A.沉降 B.过滤 C. 蒸馏 D.吸附 【答案】C【解析】A、通过沉淀可使水中悬浮的大颗粒固体沉降,所得到的水中可能还会含有小颗
4、粒的固体及可溶性杂质,净化程度不高.B、通过过滤而除去了水中不溶性固体杂质,但对于可溶性杂质过滤并不能除去,所得到的水中仍含有可溶性杂质,净化程度不能达到最高.C、通过蒸馏除去了水中所有的杂质,所得到的水为纯净物,净化程度最高.D、利用木炭或活性炭等的吸附作用把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质进行吸附,从而除去其中的不溶性杂质、一些可溶性杂质及异味等,水中还含有一些杂质,净化程度不能达到最高.典例2【2023年湖南岳阳】下列关于水净化过程中常用方法的说法正确的是（）A明矾可以促进水中悬浮物的沉降B过滤能除去天然水中的所有杂质C活性炭的吸附作用可使海水转化成淡水D过滤或加热均能使硬水转化
5、成软水【答案】A【解析】A、明矾可以促进水中悬浮物的沉降正确，故选项正确；B、过滤能除去天然水中的所有杂质错误，不能除去可溶性杂质；故选项错误；C、活性炭的吸附作用可使海水转化成淡水错误，故选项错误；D、过滤或加热均能使硬水转化成软水错误，故选项错误；故选：A。典例3【2023年辽宁辽阳】下列有关水的说法错误的是（）A煮沸可以降低水的硬度 B提高水的利用率可以节约水资源C水通电分解生成两种单质D自来水厂净水过程中只发生物理变化【答案】D【解析】A、生活中降低水的硬度用煮沸，故A正确；B、提高水的利用率可以节约水资源，故B正确；C、水电解产生氢气和氧气两种单质，故C正确；D、自来水厂投药消毒属于
6、化学变化，故D错误；故选：D。典例4【2023年云南昆明】（1）小英同学从水库中取出浑浊水样进行实验。将水样静置，用如图装置进行过滤，其操作规范的是_（填标号）。a用玻璃棒引流b滤纸边缘高出漏斗c漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁d将滤纸湿润，使其紧贴漏斗内壁e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度向过滤后所得水样中加入一定量活性炭，利用活性炭的_性除去杂质和臭味。在处理后的水样中加入一定量肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，说明该水样属于_（填“硬水”或“软水”）。生活中常用_（填“煮沸”“静置沉淀”或“过滤”）的方法降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用。为了人类的生存和发展，人类必须爱惜水。下列
7、做法不利于保护水资源的是_（填标号）。A生活污水直接排放 B提倡使用节水器具C工业上冷却水重复利用 D园林浇灌用滴灌、喷灌【答案】acd 吸附 硬水 煮沸 A 【解析】（1）将水样静置，用如图装置进行过滤，其操作规范的操作是用玻璃棒引流、滤纸边缘低于漏斗、漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁、将滤纸湿润，使其紧贴漏斗内壁，不用能用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度等。 向过滤后所得水样中加入一定量活性炭，利用活性炭的吸附性除去杂质和臭味。 在处理后的水样中加入一定量肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，说明该水样属于硬水。 生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用。 A生活污水直接排放
8、，会污染水体，不利于保护水资源 B提倡使用节水器具，能节约用水，利于保护水资源； C工业上冷却水重复利用，能节约用水，利于保护水资源； D园林浇灌用滴灌、喷灌，能节约用水，利于保护水资源。 二、水的分解1、条件：（1）通直流电；（2）加入稀硫酸或氢氧化钠溶液（目的：增强水的导电性，原因是它们可以形成自由移动的带电离子）。2、实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生，液面下降，一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1：2。3、气体检验：（1）正极：用带火星的木条，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气； （2）负极：用燃着木条，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明负极生成的
9、气体是氢气。4、原理：2H2O2H2+O2（分解反应）5、结论 （1）水是由氢元素和氧元素组成的。 （2）水在通电的条件下分解成氢气和氧气，并且它们的体积比是2：1。 （3）化学变化的本质：在化学反应中，分子分解成原子，而原子不可再分， 原子又重新结合成新的分子。6、反应的微观过程图：7、能量变化：由电能变成化学能。典例5 【2023年辽宁葫芦岛】电解水实验如图所示，下列说法正确的是（）A正极得到的气体是氢气 B负极得到的气体具有可燃性C该实验说明水由氢气和氧气组成 D实验结束时产生的氢气和氧气的质量比为2：1【答案】B【解析】A、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故正极得到的是氧气，故
10、A错误；B、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，故负极得到的是氢气，氢气具有可燃性，故B正确；C、水是由氢元素和氧元素组成的，故C错误；D、电解水实验的结论“正氧负氢，氢二氧一”，产生的氢气与氧气的体积比是2：1，质量比是1：8，故D错误；故选：B。典例6【2023年.北京】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。（1）右图中，产生氢气的试管是_（填“1”或“2”）。（2）我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的化学方程式为_。【答案】（1）1；（2）2H2O22H2+O2。【解析】（1）电解水时正极产生的是氧气，负极产生的气体是氢气，它们的体积比为1:2，即1产
11、生的是氢气；（2）在催化剂和光照下分解水的反应的化学方程式：2H2O22H2+O2。三、化学式和化合价（一）、化学式 1、定义：用元素符号和数字表示物质组成的式子。2、书写：（1）单质：由原子构成的物质：用元素符号表示化学式。 由分子构成的物质：用元素符号和右下角的数字表示。 （2）化合物： 常见的化学式，熟记。根据化合价书写化学式。3、意义：（1）由分子构成的物质的化学式：宏观：表示一种物质；表示该物质由什么元素组成。 微观：表示一个分子；表示一个分子由什么原子构成。 （2）由原子构成的物质的化学式： 微观：表示一个原子。 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。 （3）化
12、学式前面出现数字，只表示微观意义，例如2H2O。（二）、化学式的计算1化学式量（相对分子质量）：化学式量=化学式中各原子的相对原子质量的总和。2元素的质量比：化合物中各元素的质量比=各元素原子的相对原子质量乘以原子个数的比值。3元素的质量分数：某化合物中某元素的质量分数=某元素原子的相对原子质量总和除以化学式量。4. 化合物中某元素的质量：化合物中某元素的质量=元素的质量分数乘以化合物的质量。（三）、化合价 1、数值：由1个原子得失电子数或形成的共用电子对决定的。2、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。3、常见元素化合价：K、Na、Ag、H是+1价；
13、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SO4CO3NO3OHNH4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+4、规律 （1）单质中元素化合价为0；（2）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。 （3）在同一物质中，同种元素化合价可以不同，如：NH4NO3 （4）同一元素在不同化合物中可以显示不同化合价。 （5）金属元素与非金属元素形成的化合物，金属元素化合价为正，非金属元素化合价为负。 如：NaCl非金属元素组成的化合物正价元素在前，负价元素在后。5、应用：（1）根据化合价写化学式：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）。 （2）推算某元素的化合价：依据代数和为0，列等式计算。典例7【2023年四川攀枝花】某同学制作的试剂标签如下，其中化学式书写不正确的是（）AB
