人教版化学九年级上册同步精品讲义《自然界的水》全章复习与巩固练习（基础） 知识讲解

《自然界的水》全章复习与巩固（基础）

责编：熊亚军  

【学习目标】

1.掌握水的电解实验和水的组成；掌握过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。

2.掌握单质和化合物的概念和区别；了解水污染及防治水污染的方法。

3.能记住并会计算常见元素在化合物中的化合价（包括原子团）；能根据化合价写化学式；并学会有关化学式的简单计算。

【知识网络】

【要点梳理】

要点一、水的电解实验
1.水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
　　　            水氢气+氧气
2.水是由氢元素和氧元素组成的。
【要点诠释】

电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。
要点二、氢气

1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。
2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。

氢气+氧气 水
【要点诠释】
1.点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。
2.验纯的方法：收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。

要点三、单质和化合物
1.单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氧气、氮气、铁、铜等。

2.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物，如水、二氧化碳、高锰酸钾、氧化铁等。

3.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。

【要点诠释】

单质、化合物和氧化物的比较：

要点四、水的净化
1.自来水的净化过程可分为以下几个步骤：（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的滤后水；（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯 ）进行消毒灭菌后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。

2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。
【要点诠释】

1.明矾的净水作用：明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。

2.活性炭的净水作用：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。

3.在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。

要点五、过滤和蒸馏

1.过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
2.蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。

【要点诠释】

过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速度）。
二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（否则，液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的）。

三靠：（1）盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。

要点六、硬水和软水

1.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。

2.软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。蒸馏水属于软水。
3.硬水的危害：硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉)有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利的影响。

【要点诠释】

1.硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度。
2.硬水和软水的区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少或有浮渣出现的是硬水。

要点七、化学式

化学式的定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。

【要点诠释】

化合物化学式的书写：

要点八、化合价

元素的化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
【要点诠释】
1.在化合物中氢元素通常显+1价；氧元素通常显-2价；在氧化物中氧元素显-2价，其他元素显正价；金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
2.在单质中，元素的化合价为零。
3.化合物中各元素的化合价代数和为零。

要点九、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就是相对分子质量，用符号Mr表示。
2.化合物中的原子个数之比：在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数之比。
3.物质组成中各元素的质量比:即各元素的相对原子质量总和的比。
4.化合物中某元素的质量分数==

5.一定质量的物质中某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数。

【要点诠释】

基本计算类型（以Fe2O3为例）：

【典型例题】

类型一、考查电解水实验 

1.（广饶县期末）关于电解水实验的说法中正确的是（　　）

A．实验证明水是由氢气和氧气组成的

B．电解水时在正极产生氧气

C．水中氢氧元素的质量比为2：1

D．水分子是由氢分子和氧原子构成的

【思路点拨】电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，较少；与负极相连的试管生成的是氢气，较多；氢气的体积是氧气体积的2倍；据此结合分解反应的特征等进行分析判断即可。

【答案】B

【解析】电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的，故A选项说法错误；电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，故B选项说法正确；水的化学式为H2O可知氢、氧元素的质量比=2：16=1：8，故C选项说法错误；分子是由原子构成的，所以水分子中不能含有氢分子，故D选项说法错误。

【总结升华】本题考查水的通电分解实验，掌握电解水的实验现象、结论、分解反应的特征等是正确解答本题的关键。

举一反三：
【变式】右图所示是电解水的简易装置。试回答下列问题：
　(1)图中电源的正极是      ，负极是        。（填甲或乙）
　(2)甲中收集的气体体积约为乙中收集的气体体积的       倍。　　　　　　　　　
【答案】（1）乙　  甲　　　　　（2）2

类型二、考查水的净化

2.某自来水厂用“源水”处理成自来水的流程如下图所示：
　　　　

　 (1)加入活性炭的作用是　　　 ；在乡村没有活性炭，常加入　　　　 来净水。
　 (2)在上图中，最后经过过滤池得到的水是             （填纯净物或混合物）。

【答案】(1)吸附杂质　 明矾　 (2)混合物
【解析】活性炭具有吸附作用，可用来吸附杂质，明矾溶于水形成胶状物吸附水中悬浮物沉淀到水底，可作净水剂。最后到“用户”中的水中还含有一些可溶性的物质，仍是混合物。
【总结升华】要掌握常见的净水方法。

举一反三：

【变式】（梅州中考）下列净化水的操作中，可以降低水的硬度的是（    ）

    A．过滤       B．蒸馏          C．吸附沉淀        D．静置沉淀　　
【答案】B

类型三、考查硬水和软水
3.蒸馏水、矿泉水均为无色液体，可加入          进行区分，产生泡沫多的是    。

【答案】肥皂水    　软水

【解析】向待测水中滴加肥皂水，泡沫较少有浮渣出现的是矿泉水(矿泉水属于硬水)，泡沫较多的是蒸馏水。

【总结升华】要记住硬水和软水的区分方法。

举一反三：

【变式】用肥皂水可以区分     水和      水，生活中常用煮沸的方法降低水的        。　　　
【答案】硬      软        硬度
类型四、考查单质和化合物

4.下列叙述中，错误的是（   ）

A．由同种元素组成的纯净物就是单质      B．由不同种元素组成的纯净物就是化合物
　　C．单质不一定是由一种元素组成的        D．化合物可能是由两种元素组成的　
【答案】C
【解析】由同种元素组成的纯净物叫做单质；由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。单质一定是由一种元素组成的。

【总结升华】单质由一种元素组成，化合物由两种或两种以上元素组成，且都属于纯净物。
举一反三：

【变式】现有氧气、水、氮气三种物质，其中：
　　（1）属于化合物的是             ；
　　（2）属于单质的是             。

【答案】（1）水     （2）氧气   氮气

类型五、考查化学式和化合价

5.下列各物质的化学式书写正确的是(　 )
　　A．氧化铁FeO3　　　 B.氧化镁Mg2O5 　　C．水H2O　　　D．氧化铝AlO
【答案】C
【解析】选项A、B、D中化学式中各元素化合价代数和都不等于零，违反了化合价原则。
【总结升华】判断化学式的正误一般要从化合价原则（主要是根据正、负化合价代数和为零）、元素符号的书写、书写顺序（一般正价在前，负价在后）等几个方面去考虑。

6.已知SO2中，氧元素化合价为﹣2价，则S元素的化合价为(   )
　　A．﹣l　      B．+4　      C．+2     　 D．+3
【答案】B

【解析】 可以设S的化合价为X ，根据X+（-2）×2==0 ，解得X==+4。
【总结升华】根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则，可以计算出硫元素的化合价。
举一反三：

【变式】红宝石的主要成分是氧化铝(Al2O3)，氧化铝中铝元素的化合价是（   ）
　　A．-3　　 　 B．+3　  　　 C．+4 　　　 D．+5
【答案】 B

类型六、考查化学式的计算

7.写出下列物质化学式并计算其相对分子质量（写出计算过程）。

（1）一氧化碳                                                               ；

（2）氧化铝                                                                 。

【答案】（1）CO：12+16 ==28      （2）Al2O3：27×2+16×3 ==102

【解析】化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量。

【总结升华】先写出化学式，再根据化学式计算相对分子质量。
举一反三：

【变式】计算：(1)二氧化碳（CO2）的相对分子质量            ；（2）二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比                ；（3）二氧化碳中碳元素的质量分数              。

【答案】 （1）44　 （2）3∶8   （3）27.3%

【解析】
　（1）12+16×2==44  　（2）碳元素和氧元素的质量比为：12∶16×2==3∶8 

（3）二氧化碳中碳元素的质量分数为：