第4单元 自然界的水（讲义）（原卷版）

第四单元自然界的水

1.学会从两个方面来爱护水资源，了解水体污染的来源和防治措施；

2.了解水的天然循环，掌握水的人工净化方法；

3.了解硬水和软水，学会用肥皂水检验硬水和软水；了解硬水的危害及硬水的软化方法；

4.掌握水的电解和氢气燃烧实验的现象、化学方程式、结论和注意事项，并通过探究活动认识水的组成；

5.了解化学式的概念及涵义，掌握一些简单化学式的写法和读法，理解化学式前和化学式中有关数字的不同

涵义；

6.掌握化合价中元素化合价的一些规律，熟记一些常见的化合价，并学会根据化学式计算化合价的方法，能

利用化合价推求化学式。

7.了解相对分子质量的涵义，并能利用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成。

考点一爱护水资源

一、水的概况及水的天然循环

1、水的概况：地球上总储水量约为，地球表面约被水覆盖。可直接利用的淡水量。

2、水的天然循环是水的天然循环是通过水的实现的；为水的天然循环提供能量；实现了水

的，又完成了水资源的，为地球生物补充资源。其本质是变化。

二、爱护水资源的措施

1.爱护水资源：一方面要，另一方面要防治。

2.爱护水资源的措施

(1)节约用水

①生活上：a.使用节水器具；b.一水多用，如用淘米水浇花等；

②农业上：改大水漫灌为滴灌、喷灌；

③工业上：循环使用。

(2)防治水污染

【易错警示】

1.水的天然循环是通过水的三态变化实现的，故本质是物理变化。

1.【2023北京真题】2023年3月1日《北京市节水条例》正式实施。下列做法不利于节水的是（）

A.用淘米水浇花B.水管跑冒滴漏及时维修

C.选用节水龙头D.洗手打香皂时不关水龙头

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1.【2023黑龙江哈尔滨真题】下列图标表示我国“国家节水标志”的是（）

A.B.C.D.

2.【2023湖南长沙真题】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河南真题】人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是（）

A.地球上的淡水资源十分丰富B.工业污水未处理可以排放

C.冰和水的共存物属于混合物D.用肥皂水鉴别硬水和软水

考点二水的净化

一、水的净化方法

1、沉降是重力作用，除去水中的不溶性杂质，促进方法：（可促进水中的沉降）

2、过滤：原理：分离的混合物，除去水中不溶性杂质；仪器：漏斗、

（作用）、烧杯、带铁圈铁架台；步骤：一贴；二低；三靠；一贴:滤纸要紧贴，否则过

滤；二低:滤纸边缘要低于，滤液边缘要低于，防止液体从，过滤失

败；三靠：烧杯口要紧靠；玻璃棒要轻靠；漏斗下端要紧靠（防

止）；

3、吸附：原理：活性炭：表面，表面积大；除去水中的的物质。

4、蒸馏原理：各成分的；除去水中杂质，净化程度---得到的是蒸馏水。

5、消毒杀菌：用，此过程是个变化。

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

加用（是变化）

作用：促进水中的沉降

2、硬水和软水

（1）定义：硬水：含有可溶性钙、镁矿物的水；软水：可溶性钙、镁矿物质的水

（2）区别方法：加入搅拌，产生泡沫多的为，反之为。

（3）转化方法：（日常生活）、（实验室、工业）等。

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（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。

1.【2023广东广州真题】某学习小组制作的净水器如图，关于该净水器的说法正确的是（）

A.能把自来水变成纯净物B.能除尽水中的可溶性杂质

C.能除去水中的色素和异味D.净水时水最后流经小卵石

1.【2023辽宁抚顺等真题】日常生活中降低水硬度的方法是（）

A.沉淀B.吸附C.煮沸D.蒸馏

2.【2023山东青岛真题】公园、车站等公共场所内设有许多直饮水机，其中水处理的过程如图所示。步骤③

对应的作用是（）

A.吸附杂质B.过滤C.杀菌消毒D.蒸馏

3.【2023甘肃金昌真题】水是生命之源。某学校九年级的同学模拟黄河水变成自来水的部分净化过程如下。

（1）取100mL黄河水注入烧杯中，加入少量______（填物质名称），用玻璃棒搅拌使之溶解，静置。

（2）实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是______。

（3）吸附池内常用______吸附色素和异味。

（4）生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物，常采用的方法是______。

考点三水的分解与合成

一、水的分解

1、条件：（1）通电；

（2）加入稀硫酸或氢氧化钠溶液（目的：增强水的，原因是它们可以形成自由移动的）。

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2、实验现象：通电后，两电极上都有大量的产生，液面，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。

3、气体检验：

（1）正极：用的木条，带火星的木条，证明正极产生的气体是；

（2）负极：用木条，气体能燃烧，火焰呈，证明负极生成的气体是。

4、原理：（分解反应）

5、结论

（1）水是由和组成的。

（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。

（3）化学变化的本质：在化学反应中，分子分解成，而不可再分，原子又重新结合成新的。

6、能量变化：由变成能。

二、水的合成

1、氢气的物理性质：氢气是、无臭、水的气体，密度比空气，难液化；

2、检验氢气纯度。

（1）收集一试管氢气，用拇指堵住试管口；管口，靠近火焰，移开拇指点火。

（2）如发出尖锐的爆鸣声，表明氢气。如听到声音很小，则表示氢气。

3、氢气燃烧步骤：①检验纯度（气体不纯净点燃时，易发生爆炸）；②在火焰上方罩一个的烧杯；

③用手接触烧杯。

4、氢气燃烧现象：氢气燃烧，产生的火焰；烧杯内壁凝结有；烧杯。

5、化学方程式：。

6、结论：氢气和氧气在点燃的条件下生成水，即水是由组成。

1.【2023广东广州真题】用电解水实验探究水的元素组成，下列说法不正确的是（）

A.a管和b管中气体体积比约为2：1

B.b管中的气体能使燃着的木条烧得更旺

C.该探究说明水中含有氢分子和氧分子

D.该探究的依据是化学变化前后元素种类不变

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1.【2023湖南益阳真题】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

2.【2023河南真题】2023年5月30日，我国神舟十六号载人飞船成功发射，三位航天员顺利进入空间站。

空间站内航天员吸入的氧气可由电解水提供，水通电分解的化学方程式为。

运载火箭使用的燃料中有液氢，氢气作燃料的优点是(答出一条即可)。

3.【2023湖南株洲真题】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。

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考点四化学式

1、定义：用和表示物质组成的式子。

2、书写：（1）单质：由原子构成的物质：用表示化学式。

由分子构成的物质：用和右下角的表示。

（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；表示该物质由什么组成。

微观：表示一个；表示一个分子由什么构成。

（2）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。

微观：表示一个。

（3）化学式前面出现数字，只表示意义，例如2H2O。

1.【2023陕西真题】下列生活中常见物质的化学式书写正确的是（）

A.冰：H2OB.铁锈：Fe3O4C.黄铜：CuD.食盐：Na2SO4

1.【2023江苏扬州真题】保存珍贵文物可用空气中含量最多的气体，该气体的化学式为（）

A.N2B.O2C.CO2D.H2O

2.【2023湖南株洲真题】下列物质的名称（或俗称）与化学式对应错误的是（）

A.氖气－Ne2B.纯碱－Na2CO3C.甲烷－CH4D.乙醇－C2H5OH

3.【2023广西壮族真题】用化学用语填空。

（1）氢离子_______。

（2）钠元素_______。

（3）氮气分子_______。

（4）3个磷原子_______。

（5）氯化钾_______。

考点五化学式的计算

1．化学式量（相对分子质量）：化学式量=化学式中各原子的的总和。

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2．元素的质量比：化合物中各元素的质量比=各元素原子的乘以的比值。

3．元素的质量分数：某化合物中某元素的质量分数=某元素原子的除以。

4.化合物中某元素的质量：化合物中某元素的质量=元素的乘以。

1.【2023天津真题】食醋中含有醋酸(CH3COOH)。计算：

（1）一个醋酸分子中含有_____个原子；

（2）醋酸的相对分子质量为_____；

（3）醋酸中碳、氢元素的质量比为_____(填最简比)；

（4）醋酸中碳元素的质量分数为_____。

（1~3道左右）

1.【2023北京真题】端午插艾。艾草中含有丰富的黄酮类物质，其中矢车菊黄素的化学式为C18H16O8。

下列关于C18H16O8的说法不正确的是（）

A.由碳、氢、氧三种元素组成B.相对分子质量为360g

C.碳元素的质量分数最大D.氢、氧元素的质量比为1:8

2.【2023黑龙江齐齐哈尔真题】深海鱼油中的DHA（化学式为C22H32O2）是一种特殊的不饱和脂肪酸，

是大脑细胞形成、发育及运作不可缺少的物质基础。下列说法正确的是（）

A.DHA分子由碳、氢、氧三种元素组成

B.DHA属于有机化合物

C.DHA中C、H、O三种元素的质量比为11:16:1

D.DHA中含有氧分子

3.【2023湖南株洲真题】偶氮甲酰胺（化学式为C2H4N4O2）是一种在工业中常用到的发泡剂，可用于瑜伽

垫、橡胶鞋底等生产，以增加产品的弹性。偶氮甲酰胺也是一种常用的面粉改良剂，在面粉中使用可以使

面包更筋道、有弹性，从而改善面包的口感，也有一定的漂白作用。

（1）偶氮甲酰胺的相对分子质量为______。

（2）偶氮甲酰胺中，氮元素和氧元素的质量比为______。

考点六化合价

1、数值：由1个原子或形成的对决定的。

2、表示方法：在元素符号或原子团的，先写，再写，数值是1时，不省略。

3、常见元素化合价：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SO4NO3OHNH4

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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

2--

离子符号CO3OH

4、规律

（1）单质中元素化合价为；

（2）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为。

（3）在同一物质中，同种元素化合价可以，如：NH4NO3

（4）同一元素在不同化合物中可以显示化合价。

（5）金属元素与非金属元素形成的化合物，化合价为正，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：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）。

（2）推算某元素的化合价：依据代数和为，列等式计算。

1.【2023广西壮族真题】我国大力推广使用脱硫煤，以减少SO2对空气的污染。SO2中硫元素的化合价为

（）

A.-2B.0C.+4D.+6

1.【2023河南真题】实验室用高锰酸钾受热分解制氧气，反应前后相关物质中锰元素的化合价不包括（）

A.+2B.+4C.+6D.+7

2.【2023山西真题】在组成化合物的常见元素中，部分元素有可变化合价。下列纯争物中化合价标注正确

的一项是（）

+2+4-1+6

A.B.C.D.

H2SCKClNaNO3

1.【2023湖南邵阳真题】水是一切生命体生存必需的物质，我们要爱护水资源。下列是我国“国家节水标

志”的是（）

A.B.C.D.

2.【2023广西壮族真题】鉴别硬水和软水最简易的方法是（）

A.加肥皂水B.观察颜色

C.加食盐水D.闻气味

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3.【2023辽宁铁岭真题】在自来水生产过程中，没有用到的操作是（）

A.沉淀B.过滤C.吸附D.蒸馏

4.【2023湖北宜昌真题】市售的加碘食盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3）．在碘酸钾中碘元素的

化合价是（）

A.+2B.+3C.+4D.+5

5.【2023北京真题】下列符号中，表示2个氮分子的是（）

A.2N2B.2NC.N2D.2N2O

6.【2023湖南郴州真题】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

7.【2023新疆真题】下列说法正确的是（）

A.SO2中含有氧分子B.2H表示两个氢分子

C.O2中氧元素的化合价为-2价D.CO表示一个一氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成

8.【2023湖北潜江等真题】苯甲酸钠（共化学式为C7H5O2Na）是常见的食品防腐剂，有防止食品变质发

酸、延长保质期的效果，但是过量摄入会对人体造成一定影响。下列关于苯甲酸钠说法正确的是（）

A.苯甲酸钠的相对分子质量为144gB.苯甲酸钠中钠元素的质量分数最小

C.苯甲酸钠中碳、氧元素的质量比为7:2D.苯甲酸钠由碳、氢、氧、钠四种元素组成

9.【2023内蒙古包头】项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。下列对水样处理过程

分析错误的是（）

A.能除去水样中的颜色和异味B.能除去水样中难溶性杂质

C.该过程能将水样转化为软水D.该过程中发生的是物理变化

10.【2023黑龙江龙东真题】化学用语是学习化学的必备工具。用化学用语填空：

（1）两个铁离子_______。

（2）人体中含量最多的物质_______。

（3）氖元素_______。

（4）标出氧化铝中铝元素的化合价_______。

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11.【2023广东广州真题】磷及其化合物广泛应用于新能源汽车电池的制造，如LiFePO4等。

磷有多种化合价，PCl5读作______；已知PCl5＋4H2O＝5HCl＋H3PO4(磷酸)，磷酸根离子的化学符号是

______；根据化合物的分类，LiFePO4属于______。

12.【2023黑龙江齐齐哈尔真题】水是地球上最普通、最常见的物质之一，生命的孕育和维系需要水，人

类的日常生活、化学实验和工农业生产更是离不开水。合理利用和保护水资源具有重大的意义。

（1）在日常生活中，降低水的硬度的方法。

（2）水能溶解很多种物质，是一种最常用的溶剂。探究乙醇能溶解在水中的实验，向水中滴入红墨水的作

用。

（3）水体污染，会影响工农业、渔业生产，破坏水生生态系统。请写出预防和治理水体污染的措施

（答一点即可）。

13.【2023北京真题】小组同学在实践活动中制作了如下图所示的简易净水器，并用其净化浑浊的河水。

（1）活性炭的作用是_____。

（2）得到的水属于_____(填“混合物”或“纯净物”)。

14.【2023辽宁锦州真题】水是人类宝贵的自然资源。请回答下列问题：

（1）图1是电解水实验的装置图。实验中连按电源正、负两极玻璃管内收集到的气体体积比约为______，

该反应的化学方程式为______。

（2）用图2所示自制净水器处理得到的水______（选填“是”或“不是”）纯净物。

（3）写出一种日常生活中节约用水的做法______。

15.【2023辽宁抚顺等真题】“赠人玫瑰，手留余香”。玫瑰花中含有的香茅醇(化学式为C10H20O)具有芳香

的气味。请计算。

（1）香茅醇的相对分子质量是_____。

（2）香茅醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为_____(填最简整数比)。

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1.【2023湖北荆州真题】常用来区分硬水和软水的试剂是（）

A.食盐水B.肥皂水C.蔗糖水D.蒸馏水

2.【2023福建真题】自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是（）

A.降温结晶B.絮凝沉降

C.杀菌消毒D.细沙滤水

3.【2023吉林真题】水在净化过程中。单一操作相对净化程度较高的是（）

A.沉降B.过滤C.用活性炭吸附D.蒸馏

4.【2023湖南株洲真题】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.+1B.+3C.+5D.+7

5.【2023黑龙江龙东真题】下列物质的名称、化学式、俗称不一致的是（）

A.碳酸氢钠、NaHCO3、小苏打B.氧化钙、CaO、消石灰

C.汞、Hg、水银D.氢氧化钠、NaOH、火碱

6.【2023广东真题】化学用语是学习化学的工具。下列表示两个氮原子的是（）

A.2NB.N2C.2NH3D.N2O4

7.【2023湖南衡阳真题】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

8.【2023四川乐山真题】目前许多学校安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分

杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A.活性炭的作用是吸附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.直饮水一定是软水

9.【2023江苏苏州真题】苏州平江路河道水清见底，道尽江南之美。下列关于河水处理和保护的说法正确

的是（）

A.水中大颗粒的泥沙可通过静置沉降的方法除去

B.通过生态膜物理过滤可将河水中的离子全部滤去

C.为使河水变清澈可将河水蒸馏冷凝

D.厨房废水滤去固体后可直接排向河道

10.【2023内蒙赤峰真题】小伟用如图所示装置处理库水，下列叙述正确的是（）

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A.可以降低库水的硬度B.可以将库水变成蒸馏水

C.能起到杀菌消毒的作用D.活性炭可以除去水中的色素和异味

11.【2023广东深圳】桃金娘烯醇C10H16O是生物化工领域的一种产品，下列关于桃金娘烯醇说法正确的

是（）

A.桃金娘烯醇是氧化物

B.桃金娘烯醇是由10个碳原子，16个氢原子，1个氧原子构成的

C.桃金娘烯醇中碳与氢质量比5：8

D.桃金娘烯醇中碳元素的质量分数最高

12.【2023湖北荆州真题】某补钙剂说明书的部分内容如图所示。下列说法正确的是（）

XX钙片

主要成分：碳酸钙、维生素D

适应症：骨质疏松症的治疗

用法：口服

规格：1.5g/片，每片含碳酸钙1.25g

A.碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为10：3：4

B.碳酸钙的相对分子质量为100g

C.该钙片中碳酸钙的质量分数为40%

D.服用2片这种钙片，可摄入1g钙元素

13.【2023四川内江真题】下列化学用语表达正确的是（）

A.2个钠离子：2NaB.3个氮原子：N3

-2

C.SO中氧元素的化合价：D.氯化锌的化学式：ZnCl

2SO2

14.【2023湖南湘潭真题】今年“中国水周”的主题是“强化依法治水，携手共护母亲河”。下列有关水的说法

错误的是（）

A.水是一种最常用的溶剂

B.淡水资源是取之不尽，用之不竭的

C.生活中可以用加热煮沸的方法降低水的硬度

D.电解水实验中，电源负极端玻璃管内得到的气体可以燃烧

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15.【2023广东深圳】下列说法正确的是（）

A.a和b质量比为2：1B.H2具有助燃性

C.水是由氢元素和氧元素组成的D.水的电解是物理变化

16.【2023黑龙江哈尔滨真题】下图是两种氮肥的标签（氮肥中杂质均不含氮元素）。下列有关计算的说法

正确的是（）

硝酸铵氯化铵

化学式：