資源簡介

第四單元　自然界的水
根據《義務教育化學課程標準(2024年版)》描述編寫
①能利用物質的溶解性,設計水的凈化等物質分離的方案;
②能基于物質的性質和用途,從辯證的角度,初步分析和評價物質的實際應用,對水體保護等社會性科學議題展開討論,積極參與相關的綜合實踐活動;
③能用化學式表示某些常見物質的組成,能分析常見物質中元素的化合價;
④能從宏觀與微觀、定性與定量相結合的視角說明化學式的含義;
⑤能根據化學式進行物質組成的簡單計算;
⑥能根據相關標簽或說明書辨識某些食品、試劑的主要成分,并能比較、分析相應物質的含量。
真題精粹——河南5年真題精選及拓展
考向1 水資源和水的凈化
1.(2024·河南)電解水的簡易實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.甲管中的電極連接的是電源正極
B.乙管中的氣體能使帶火星的木條復燃
C.該實驗生成的氫氣與氧氣的質量比為1∶8
D.該實驗可證明水是由氫、氧兩種元素組成的
2.(2023·河南)人類的日常生活和工農業生產都離不開水。下列有關水的說法正確的是 (　　)
A.地球上的淡水資源十分豐富
B.工業污水未處理可以排放
C.冰和水的共存物屬于混合物
D.用肥皂水鑒別硬水和軟水
3.(2024·河南)人類的日常生活和工、農業生產都離不開水。下列關于水的敘述不正確的是 (　　)
A.水與冰塊混合得到混合物
B.凈水常用的方法有沉淀、過濾、吸附、蒸餾等
C.硬水是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水
D.水電解時所產生的氫氣和氧氣的質量比為1∶8
4.(2023·河南)2023年世界水日的主題是“珍惜水、愛護水”。下列說法正確的是 (　　)
A.地球上的淡水資源十分豐富
B.部分結冰的蒸餾水屬于混合物
C.水是由氫分子和氧原子構成的
D.硬水中含有較多可溶性鈣、鎂化合物
5.(2022·河南)水是化學學習和研究的重要物質。下列有關水的說法正確的是 (　　)
A.冰和水的共存物屬于混合物
B.有水生成的反應一定屬于中和反應
C.可用肥皂水區分軟水和硬水
D.水汽化時體積增大是因為水分子變大
考向2 化學式的書寫
6.(2022·河南節選)空氣中體積分數約為78%的氣體是 　　　　　　　　。
6.1請用化學用語回答:
(1)兩個氫原子:　　　　。
(2)可用于改良酸性土壤的堿:　　　　　　　　。
(3)硝酸銀溶液中的金屬陽離子:　　　　　。
(4)體溫計中的金屬:　　　　。
考向3 化合價及其計算
7.(2023·河南)實驗室用高錳酸鉀受熱分解制氧氣,反應前后相關物質中錳元素的化合價不包括 (　　)
A.+2 B.+4
C.+6 D.+7
7.1元素的化合價不同,組成的物質也多種多樣。在下列純凈物中,化學式書寫及元素的化合價標注均正確的是 (　　)
A. B.Na
C.NaO D.P5
8.(2024·河南)日常生活中,人們常用“84”消毒液對環境進行消毒。“84”消毒液是常見的含氯消毒劑,其有效成分中的氯元素為+1價,則“84”消毒液的有效成分是 (　　)
A.氯化鈉(NaCl)
B.次氯酸鈉(NaClO)
C.氯酸鈉(NaClO3)
D.亞氯酸鈉(NaClO2)
9.(2023·河南)“84”消毒液的主要成分是次氯酸鈉(NaClO)。NaClO中氯元素的化合價為 (　　)
A.-1 B.+1
C.+5 D.+7
10.(2022·河南)“嫦娥四號”探測到月幔中含橄欖石(主要成分為Mg2SiO4),Mg2SiO4 中硅元素的化合價是　　　　。
回歸教材 —— 河南中考核心考點梳理
【單元構建】
【知識清單】
考點1 水資源和水的凈化　(5年5考)
(1)愛護水資源
一方面要　　　　　　,另一方面要　　　　　　　　。
①節約用水
生活中:提倡一水多用,使用節水型器具。
農業上:改漫灌為　　　　　　　等。
工業上:提倡對水重復使用、循環利用。
②水體的污染與防治
來源水體污染的原因防治措施
工業污染工業生產中的“　　　　”(廢水、廢渣、廢氣)的任意排放工業“三廢”經處理達標后再排放,加強水質監測等
農業污染農業上　　　　　　　的不合理施用提倡使用農家肥,合理施用化肥和農藥
生活污染　　　　　　的隨意排放生活污水集中處理達標后再排放
　　(2)水的凈化
①自來水廠的凈化流程
水源沉降過濾　　　　消毒配水
②常用的凈水方法
凈水方法原理作用
沉降靜置,使不溶性大顆粒物質沉淀下來,與水分離除去大顆粒不溶物
過濾把不溶于液體的　　　　物質與　　　　物質進行分離除去難溶物
吸附利用木炭或活性炭的　　　　作用除去自然界水中的一些色素和異味除去　　　　和　　　　　
蒸餾利用混合物中各成分的　　　　不同將其分離除去各種雜質
　　①凈化水的程度由低到高的順序是沉降、過濾、吸附、蒸餾。②蒸餾的操作要點:加熱時,燒瓶底部要墊陶土網;冷凝管中冷水流向是下進上出;為防止加熱時液體出現暴沸現象,燒瓶中要加入幾粒沸石(或碎瓷片)。
　　(3)凈水劑的作用
凈水劑 作用
明礬 　　　　水中懸浮顆粒物,使之沉降
活性炭 吸附水中的　　　　　　　及小顆粒雜質(　　　　變化)
氯氣(或漂白粉) 殺菌、消毒(殺死水中的病菌)(　　　　變化)
　　(4)硬水和軟水
①定義
硬水:含有較多　　　　　　　　　　　的水。
軟水:不含或含有較少可溶性鈣、鎂化合物的水。
②硬水的軟化
生活中:用　　　　的方法軟化硬水。
實驗室、工業中:用蒸餾法軟化硬水。
過濾只能除去水中的難溶性雜質(如泥沙等),不能除去水中的可溶性雜質(如鈣離子、鎂離子等)。工業污水中的有害物質一般不能通過水體的自凈作用除去。
考點2 化學式的書寫　(5年3考)
(1)化學式的定義
用　　　　　　和　　　　的組合表示物質組成的式子,叫化學式。
(2)化學式的寫法與讀法
①單質
單質類型 化學式的寫法 化學式的讀法
金屬 用元素 符號表示 鐵——Fe 元素名稱:鐵
稀有氣體 氦氣——He “某氣”:氦氣
部分固態非金屬 硅——Si 元素名稱:硅
氣態非金屬 在元素符號的右下角寫出表示分子中所含的原子個數的數字,如氧氣——O2;氮氣——N2;氫氣——H2 “某氣” O2——氧氣 N2——氮氣 H2——氫氣
　　②化合物
a.書寫化合物化學式的方法(口訣):
左正右負,標價化簡,交叉檢查。
如寫出氧化鋁的化學式:
檢查:化合物中鋁元素的化合價為+3,氧元素的化合價為-2,因為(+3)×2+(-2)×3=0,所以化學式書寫正確。
b.讀法:由兩種元素組成的化合物,一般從右到左讀作“某化某”。有時還要讀出化學式中各種元素的原子個數,化學式中原子個數為1的一般不讀,但為了區別其他化合物,有時也讀出。如CO讀作“一氧化碳”,是為了與二氧化碳區別。
注意:a.化學式中原子(原子團)個數比一般是最簡整數比,各元素化合價代數和為零。
b.化學式中原子團個數不為1時,原子團必須加括號。如Cu(OH)2、Al2(SO4)3等。
考點3 化學式的意義及其相關計算　(5年3考)
　　(1)化學式表示的意義
角度 表示的意義 以CO2為例 以Fe為例
宏觀 表示一種物質 表示　　　　　　　　　　　 表示　　　　　　　　
表示該物質由哪些元素組成 表示二氧化碳由　　　　　　　　　組成 表示鐵由　　　　　組成
微觀 表示該物質的一個分子(或一個原子) 表示　　　　　　　　　　　 表示　 　　　　　　　
表示該物質的分子構成(或構成物質的粒子個數比) 表示一個二氧化碳分子由　　　　　　　和　　　　　　　構成
　　(2)有關化學式的計算
　　①計算相對分子質量
　　相對分子質量就是化學式中各原子的　　　　　　　　的總和(符號為Mr)。
　　②計算物質組成元素的質量比
　　物質中各元素質量比=　　　　　　　　×　　　　　　之比。
　　③計算物質中某元素的質量分數
　　某元素的質量分數=×100%
　　④計算一定量化合物中某元素的質量
　　化合物中某元素的質量=化合物的質量×化合物中　　　　　　　　　　。
考點4 化合價及其計算　(5年4考)
　　(1)意義
　　元素的化合價是元素的原子在形成　　　　　時表現出來的一種性質,化合價有正價和　　　價之分。
　　(2)表示方法
　　通常在元素符號或原子團的正上方用“+n”或“-n”表示,n為1時　　　　(選填“能”或“不能”)省略。如:O表示水中氫元素的化合價為+1。
　　(3)化合價的一般規律
　　①在化合物中,氫元素通常顯　　　　價;氧元素通常顯　　　　價;金屬元素和非金屬元素化合時,金屬元素顯　　　價,非金屬元素顯　　　價。
　　②化合物中,各元素正負化合價的代數和為　　　。
③在單質里,元素的化合價為　　　。
【核心突破】
重難點　元素化合價
太空艙里常用NiFe2O4作催化劑將航天員呼出的CO2轉化為O2,已知NiFe2O4中Fe元素為+3價,則Ni元素的化合價為 (　　)
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
[思維破冰]　NiFe2O4中鐵元素為+3價,氧元素化合價為-2,設Ni元素化合價為x,根據化合物中元素正負化合價代數為0,則有 x+(+3)×2+(-2)×4=0,得x=+2。
元素化合價和物質類別是認識物質的兩個重要維度,構建元素化合價和物質類別的二維圖是學習化學的一種重要方法。下圖是碳元素的“價類二維圖”,下列說法錯誤的是 (　　)
A.A點對應的物質一定是金剛石
B.B點對應的物質與C點對應的物質可以相互轉化
C.D點對應的物質很不穩定,容易分解
D.E點對應的物質可能是K2CO3
化合價的表示方法及規律
1.單質的化合價為0。
2.在化合物中,金屬元素通常顯正價,非金屬元素顯負價,元素正負化合價代數和為0。
3.化合價通常標在元素的正上方,且符號在前,數字在后。
實驗探究 —— 學科核心素養提升
【圍繞課標】
必做實驗2　水的組成及變化的探究
【實驗目的】通過實驗探究水的組成。
【實驗過程】
實驗 用品 實驗儀器 電解器、酒精燈、試管、玻璃片、燒杯、鐵架臺(帶鐵夾)等
實驗試劑 蒸餾水、氫氧化鈉(或硫酸鈉)、氫氣
實驗項目 探究水的組成 水的沸騰
實驗原理 化學反應前后元素的種類　　　　　 在標準狀況下,水的沸點為　　　　　　℃
電解水 氫氣燃燒
　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　
實驗裝置
注意事項 裝置的氣密性良好 用干冷的小燒杯 試管口要向上傾斜,與桌面夾角約為45°;鐵夾夾在試管的中上部
實驗步驟 1.連接裝置; 2.接通直流電; 3.將一根帶火星的木條放在與電源正極相連的玻璃管的尖嘴處,打開活塞; 4.打開與電源負極相連的玻璃管的活塞,在玻璃管的尖嘴處點燃 1.檢驗氫氣的純度; 2.點燃氫氣,在火焰上方罩一只干冷的小燒杯 1.把盛有少量水的試管固定在鐵架臺上; 2.在試管底部小心加熱至水沸騰; 3.把一塊潔凈的玻璃片移近試管口
注意事項 1.要使用直流電; 2.加入少許氫氧化鈉或硫酸鈉的目的是　　　　　　　　　　 點燃前要檢驗氫氣的純度,防止　　　　　　　　　　　 選用干冷的玻璃片進行實驗
實驗現象 1.玻璃管中有氣泡產生,與負極、正極相連的玻璃管中氣體體積比約為　　　　　　　; 2.帶火星的木條　　　　; 3.氫氣燃燒,產生　　　　色火焰,放出熱量 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 試管中的水沸騰,玻璃片上有　　　　出現
實驗結論 　　　　　　　　　　　　 　　　　 水沸騰是　　　　變化
【實驗分析與評價】
1.在做水的電解實驗時,小明發現與負極、正極相連的玻璃管中氣體體積比大于2∶1,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(任寫一點)。
2.從微觀角度分析,水通電分解與水蒸發的本質區別為　 　。
【實驗拓展】
　　一、裝置改進
圖1
圖2
圖1的優點是　　　　　　　　;圖2的優點是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　二、知識拓展
1783年,拉瓦錫利用右圖裝置探究水的組成:向A中滴加少量水,水通過灼熱的鐵管時發生汽化,水蒸氣與灼熱的鐵反應,生成了一種黑色固體(四氧化三鐵)和“可燃空氣”,將氣體通過放在冷水中的銅管,在B裝置中收集到純凈的“可燃空氣”。最終,拉瓦錫證明了水的組成。
(1)氣體通過放在冷水中的銅管可除去　　　　　　。
(2)“可燃空氣”的名稱是　　　　　。
(3)該實驗可得出　　　　　　　　　　　　　的結論。
(4) Fe3O4中氧元素的質量與可燃空氣的質量之和　　　　　　反應的水的質量。
答案
真題精粹
1.A　【解析】A.電解水實驗中,根據“正氧負氫、氧一氫二”,甲管中產生的氣體較多,為氫氣,則甲管中的電極連接的是電源負極,不正確;B.乙管中的氣體較少,為氧氣,氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復燃,正確;C.水通電分解生成氫氣和氧氣,化學方程式為2H2O2H2↑+O2↑,則該實驗生成的氫氣與氧氣的質量比為4∶32=1∶8,正確;D.水通電分解生成氫氣和氧氣,氫氣是由氫元素組成的,氧氣是由氧元素組成的,根據質量守恒定律,反應前后元素種類不變,則該實驗可證明水是由氫、氧兩種元素組成的,正確。
2.D　3.A　4.D
5.C　【解析】A.冰水混合物中只有水分子,屬于純凈物;B.酸堿中和反應一定有水生成,但有水生成的反應不一定是酸堿中和反應,如金屬氧化物與酸的反應、含有氫元素的物質的燃燒反應,也會有水生成;C.可以用肥皂水區分軟水和硬水,硬水中泡沫少、浮渣多;D.分子的體積和質量不會發生改變,水汽化時改變的是分子間的間隔。
6.N2(或氮氣)
6.1　(1)2H
(2)Ca(OH)2
(3)Ag+
(4)Hg
7.A
7.1　A　8.B
9.B　【解析】NaClO中,鈉元素的化合價是+1,氧元素的化合價是-2,根據化合物中元素正負化合價代數和為零可知,氯元素的化合價是+1。
10.+4
【解析】Mg2SiO4中鎂元素的化合價為+2,氧元素的化合價為-2,設硅元素的化合價為x,2×(+2)+x+4×(-2)=0,x=+4。
回歸教材
知識清單
考點1
(1)節約用水　防治水體污染　①噴灌、滴灌　②三廢　農藥、化肥　生活污水
(2)①吸附　②固體　液體　吸附　色素　異味　沸點
(3)吸附　色素、異味　物理　化學
(4)①可溶性鈣、鎂化合物　②煮沸
考點2
(1)元素符號　數字
考點3
(1)二氧化碳這種物質　鐵這種物質　碳元素和氧元素　鐵元素　一個二氧化碳分子　一個鐵原子　一個碳原子　兩個氧原子
(2)①相對原子質量　②相對原子質量　原子個數　④該元素的質量分數
考點4
(1)化合物　負
(2)不能
(3)①+1　-2　正　負　②零　③零
核心突破
例題
B
變式訓練
A　【解析】A.A點對應的物質是碳元素形成的單質,不一定是金剛石,也可能是石墨等,錯誤。B.B點對應的物質屬于氧化物,碳元素顯+2價,氧元素顯-2價,為一氧化碳;C點對應的物質屬于氧化物,碳元素顯+4價,氧元素顯-2價,為二氧化碳;B點對應的物質與C點對應的物質可以相互轉化,一氧化碳燃燒生成二氧化碳,二氧化碳與碳在高溫下反應生成一氧化碳,正確。C.D點對應的物質屬于酸,碳元素顯+4價,對應的物質是碳酸,很不穩定,容易分解,正確。D.E點對應的物質屬于鹽,碳元素顯+4價,對應的物質可以是K2CO3,正確。
實驗探究
必做實驗2　水的組成及變化的探究
【實驗過程】不變　2H2O2H2↑+O2↑　2H2+O2 2H2O　100　增強水的導電性　氣體不純引起爆炸　2∶1　復燃　淡藍　氫氣燃燒,產生淡藍色火焰,放出熱量,燒杯內壁有水霧出現　小水滴　水是由氫元素和氧元素組成的　物理
【實驗分析與評價】1.氫氣比氧氣難溶于水 (或部分氧氣與電極發生了反應,或裝置氣密性不好,合理即可)
2.水通電分解,水分子發生了改變;水蒸發,水分子不變,只是分子間的間隙發生了改變(合理即可)
【實驗拓展】一、裝置操作簡單　廢物利用、方便攜帶、現象明顯
二、(1)水蒸氣
(2)氫氣
(3)水由氫元素、氧元素組成
(4)等于

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