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专题 04 水
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知识01 爱护水资源 方法01 物质分类
知识02 水的净化 方法02 化学式的读法和写法
知识03 硬水和软水 方法03 化合价
知识04 氢气 方法04 有关化学式的计算
知识05 水的组成
知识 01 爱护水资源
一、地球的水资源
地球表面71%被水覆盖，供人类利用的淡水小于1% 。
全球海水、陆地水储量比 国家节水标志
二、爱护水资源的途径：节约用水，防止水体污染
1.节约用水
节约用水即提高水的利用效益。生活中提倡一水多用，使用节水型器具；农业中改大
水漫灌为喷灌、滴灌；工业中应用新技术新工艺循环使用。
2.防止污染
①水污染：指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周
围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁。
②水污染物：工业“三废”（废渣、废水、废气）；农药、化肥的不合理施用；生活
垃圾、生活污水的任意排放。
③防止水体污染：
工业上：应用新技术、新工艺减少污染物的产生，对污染的水体处理达标后排放；
农业上：合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥；
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。
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【例1】（2023·湖北襄阳·统考中考真题）水是生命之源，爱护水资源越来越受到人们的重
视。我市某校兴趣小组于3月22日（“世界水日”）开展了以“爱护水资源”为主题的项
目式学习探究活动。
（1）保持水的化学性质的最小粒子是 （填化学式）。
（2）襄阳市区的自来水取自汉江，自来水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（3）下列做法不符合“节约用水”理念的是 （填序号）。
A．用淘米、洗菜的水浇花、冲厕所
B．用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
C．为节约用水，用工业废水直接浇灌农田
知识 0 2 水的净化
一、水的物理性质
纯水是无色、无臭、清澈透明的液体。城市生活用水是经自来水厂净化处理过的。
二、自来水厂净水过程
三、净化水的常用方法
1.沉淀
①静置沉淀，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部；
②吸附沉淀，加入明矾，溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质，使之沉降。
2.过滤
①适用：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
②操作注意事项：“一贴二低三靠”
③仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸）
④过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有:
A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损
⑤过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。
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3.吸附
常用的吸附剂活性炭（有疏松多孔的结构，具有吸附性，物理性质）；
除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。
水下进上出充分 小卵石、石英砂、
过滤吸附 活性炭不能交换位置
4.蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法；
可以除去水中所有杂质，得到的水是纯净物。
5.各种净化方法除去的杂质的种类
难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度
沉淀 √
过滤 √
吸附 √ √
蒸馏 √ √ √
水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），
其中净化效果最好的是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
【例2】（2022·辽宁阜新·统考中考真题）在实验室模拟自来水厂的净水过程，将浑浊的细
河水最终制成自来水。实验流程如下图所示：
（1）明矾的作用是 。
（2）操作X的名称是 。
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（3）取少量液体C于试管中，滴加肥皂水，振荡。观察到有较多的浮渣产生，说明液体C
是 (填“软水”或“硬水”)。
知识 0 3 硬水和软水
一、定义
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物
的水。
二、鉴别方法
加入等量的肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水，泡沫较多、浮渣较少的是软水。
三、硬水软化的方法
实验室——蒸馏、生活中——煮沸
蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法；可以除去水中所有杂质。得到的水是纯
净物。
1.沸石（碎瓷片）的作用：防止液体暴沸；
2.冷凝管中水下进上出：充分冷凝水蒸气；
3.弃去最先得到的蒸馏水：
4.可能混有装置仪器中的杂质和低沸点的杂质。
5.简易装置的长导管相当于冷凝管：充分冷却水蒸气。
【例3】（2023·湖北荆州·统考中考真题）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
知识 0 4 氢气
一、物理性质
无色、无味气体，难溶于水，密度比空气的小。（排水法、向下排空气法收集）
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二、氢气的化学性质：可燃性
实验操作 实验现象 实验分析
空气中点燃纯净的氢气 安静的燃烧，产生淡蓝色火焰 氢气具有可燃性
火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内壁出现小水滴，触摸烧杯外壁感觉
燃烧放热，生成水
烫
结论 氢气点燃后生成水，说明水由氢元素和氧元素组成
化学方程式 2H+O 2HO
2 2 2
三、注意事项
不纯的氢气遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。
因此点燃前必须验纯（如图所示）。
若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；
声音很小则表明氢气较纯。
【例4】（2023·江苏泰州·统考中考真题）某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错
误的是（ ）
A． 检验氧气 B． 氢气验纯
C． 点燃氢气 D． 熄灭酒精灯
知识 0 5 水的组成
一、水的电解实验
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简记：正氧负氢，氢二氧一或者（负氢多二）
二、微观理解水的电解
实验步骤 实验现象 现象分析
两电极端均产生气泡，一段时间后， 相同条件下，负极产生气体较快较
1.接通电源
负极端气体体积约为正极端气体体积2倍 多
2.用燃着的木条分 正极端气体让小木条燃烧更旺， 正极端气体具有助燃性
别检验两极气体 负极端气体能燃烧，产生淡蓝色火焰 负极端气体具有可燃性
实验结论 反应方程式 注意事项
水通电生成氢气和 电源选择直流电；水中加入硫酸钠
氧气，说明水由氢 2HO 2H↑+O ↑ 或氢氧化钠的目的是增强水的导电
2 2 2
元素和氧元素组成 性
反思交流
1.气体聚集在玻璃管上端，说明气体具有什么性 3.本实验得到的气体体积比和质量比图像
质？
气体密度小于水且溶解性不大
2.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。
氢气氧气的体积比约为2 : 1；
质量比约为1 : 8
化学反应前后原子种类不变，故反应前后元素种类不变
【例5】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图为电解水实验示意图。下列说法中正确的是
（ ）
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A．与负极相连的试管内收集的气体是氧气
B．产生氢气和氧气的质量比为2:1
C．与正极相连的试管内收集的气体能燃烧
D．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的
方法 1 物质分类
【例6】（2023·山东聊城·统考中考真题）2023年3月23日世界气象日主题为“天气气候
水，代代向未来”。如图是世界气象日聊城当日天气状况的手机截屏，图中计入空气污染
指数的有害气体属于氧化物的有（ ）
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A．一种 B．二种 C．三种 D．四种
方法 2 化学式的读法和写法
一、金属+非金属
1.写法：金属靠前，非金属靠后
2.读法：“某化某”，一般不读出角标，读出金属的不同价态
3.特殊：MnO ——二氧化锰 Fe O——四氧化三铁
2 3 4
二、非金属+非金属
1.写法：一般显正价元素在前，一般显负价的元素在后
2.读法：“某化某”，角标≥2才读，含氧元素角标为“1”也要读 （CO：一氧化碳）
3.特殊：HO——水 HO——过氧化氢 NH ——氨气 CH——甲烷
2 2 2 3 4
三、含原子团的化合物
1.写法：正价前，负价后，原子团超过1个时要打括号，在括号外右下角写上原子团
的个数角标
2.读法：都不读角标
3.分类：
（1）氢元素+酸根——读“某酸”
HNO——硝酸 HCO——碳酸 HSO ——硫酸 HPO ——磷酸
3 2 3 2 4 3 4
特殊：盐酸的主要成分氯化氢——HCl
（2）金属+酸根
酸 Al
根/金 Na K Mg Ca Fe
属
NaNO KNO Mg(NO ) Ca(NO ) Fe(NO ) Fe(NO ) Al(NO )
NO 3 3 3 2 3 2 3 2 3 3 3 3
3 硝酸钠 硝酸钾 硝酸镁 硝酸钙 硝酸亚铁 硝酸铁 硝酸铝
NaCO KCO MgCO CaCO FeCO Fe (CO) Al (CO)
CO 2 3 2 3 3 3 3 2 3 3 2 3 3
3 碳酸钠 碳酸钾 碳酸镁 碳酸钙 碳酸亚铁 碳酸铁 碳酸铝
NaSO KSO MgSO CaSO FeSO Fe (SO ) Al (CO)
SO 2 4 2 4 4 4 4 2 4 3 2 3 3
4 硫酸钠 硫酸钾 硫酸镁 硫酸钙 硫酸亚铁 硫酸铁 硫酸铝
读法：某酸某，+2价的铁元素读作亚铁，+3价的铁元素读作铁。
（3）金属+氢氧根
读作：“氢氧化某”
NaOH——氢氧化钠 KOH——氢氧化钾 Fe(OH) ——氢氧化亚铁 Fe(OH) ——
2 3
氢氧化铁
（4）铵根+其他元素/原子团
读作：某化铵或某酸铵
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NH Cl——氯化铵 NH NO ——硝酸铵 (NH )SO ——硫酸铵
4 4 3 4 2 4
特殊：NH ·H O——一水合氨
3 2
【例7】（2023·青海西宁·统考中考真题）用适当的化学用语填空：
（1）氩气 ；
（2）2个五氧化二磷分子 ；
（3）硝酸根离子 ；
（4）标出氯酸钾中氯元素的化合价 。
方法 3 化合价
一、表示方法
在元素符号或原子团的正上方，用“+n”或“-n”，n为1时不能省略，
如水中氧元素的化合价可表示为：
二、一般规律
1.化合物中金属元素显正价
2.单质中元素化合价为零
3.化合物中正负化合价代数和为零；
4.有些元素在同一种物质或不同物质中的化合价可能不同
三、化合价口诀
一价氢氯钾钠银 氯负一，其他都是正一
二价氧钙钡镁锌 氧负二，其他都是正二
三铝四硅五价磷
二三铁，二四碳
二四六硫都齐全 —2 +4 +6
铜汞二价最常见
负一还有氟溴碘
【例8】（2023·上海·统考中考真题）自来水生产中可加入 消毒。 中Cl的化合价
为（ ）
A．+7 B．+5 C．+4 D．+2
方法 3 有关化学式的计算
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以AmBn为例
一、相对分子质量（Ar）的计算
Mr(AmBn)＝Ar(A)×m＋Ar(B)×n
二、各元素的质量比
A元素质量与B元素质量的比＝[ Ar(A)×m] ： [Ar(B)×n ]
三、元素质量分数
（1） 某元素的质量分数 = ×100%
A%= ×100%
（2） 化合物中某元素的质量 = 化合物的质量 × 该元素的质量分数
（3） 化合物的质量 = 某元素的质量 ÷ 化合物中该元素的质量分数
例：以水为例计算 H-1 O-16
①HO的相对分子质量： 1×2＋16×1=18；
2
②H O中氢元素和氧元素的原子个数比： 2 : 1
2
③HO中氢元素和氧元素的质量比为： (1×2) : (16×1)=2 : 32=1 : 16
2
④H O中氢元素的质量分数： (1×2)÷18=11.1%
2
⑤18g水中含有的氧元素质量： 18g×[(1×2)÷18]×100%=2g
⑥多少克水中含有2g氢元素： 2g÷[(1×2)÷18]×100%=18g
【例9】（2023·辽宁沈阳·统考中考真题）部分蔬菜及水果中含有维生素A（ ）。
下列关于维生素A的说法正确的是（ ）
A．维生素A由三种元素组成
B．维生素A中含有1个氧分子
C．维生素A的相对分子质量为286g
D．维生素A中碳、氢元素质量比为2：3
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