初中化学第四单元自然界的水.docx
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初中化学第四单元自然界的水
第四单元自然界的水
考点归纳
一、水
(一)水的存在
占地球表面的________,但陆地淡水只约占全球水储量的________。
人体中水的含量占________,其他动植物体内都含有水。
(二)水的物理性质
纯净的水通常是________色、________味的________体,4℃时密度最大,为________g/cm3,在1个标准大气压下,水的凝固点是________℃,沸点是________℃。
(三)水的化学性质
1.通电分解:
2H2O
2H2↑+O2↑。
2.水可与多数非金属氧化物反应生成酸,例如:
H2O+CO2===H2CO3。
3.水可与少数金属氧化物反应生成碱,例如:
H2O+CaO===Ca(OH)2。
(四)电解水实验
1.电解水时,电源种类是_____;电解水实验时,水中加少量硫酸或氢氧化钠的目的是________________。
2.电解水时,负极产生________气体,正极产生________气体。
3.电解水产生的氢气和氧气的体积比是________,质量比是________。
4.电解水产物的检验
O2——出气口置一根带火星的木条;木条________。
H2——出气口置一根燃着的木条;气体燃烧,产生________色的火焰。
(5)通过电解水的实验可以证明:
①水是由________和________组成的化合物;②水是由________构成的;③每个水分子是由________和________构成的;④在化学反应中________可分而________不可分。
(五)硬水和软水
1.硬水是含有较多可溶性_____________的水;软水是不含或含较少可溶性________________的水。
2.鉴别方法:
用肥皂水,________________的是硬水,________________的是软水。
3.硬水软化的方法:
蒸馏、煮沸。
4.长期使用硬水的坏处:
浪费肥皂,衣服洗不干净;锅炉容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形或损坏,甚至引起锅炉爆炸。
(六)水的净化方法
1.沉降:
静置沉降和加入________等物质形成胶状物对杂质吸附沉降。
2.过滤:
除去水中的________杂质。
3.吸附:
利用________的吸附性除去悬浮杂质和臭味。
4.蒸馏:
净化程度比较高,可以除去________杂质,使硬水软化。
5.消毒:
利用氯气、漂白粉等药物杀菌消毒,属于________变化。
(七)保护水资源
1.水污染的因素
(1)工业生产中的__________________(即“三废”)任意排放。
(2)生活污水的任意排放。
(3)农业生产中____________________的不合理施用。
2.爱护水资源的措施
(1)节约用水
a.一水多用b.使用节水器具c.随手关闭水龙头
(2)防止水体污染
a.对污水集中处理,达标排放b.生产和推广使用无磷洗涤剂
c.科学使用高效低毒的农药、化肥d.在工业生产中减少甚至消除水体污染物的产生
(八)其他
1.水是最常见的一种溶剂,是相对分子质量最小的氧化物。
2.水的检验:
使用无水硫酸铜试剂检验。
若样品与无水硫酸铜固体接触后,无水硫酸铜由_________________________________色变为_______色,说明有水存在。
化学方程式为CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O。
3.水的吸收:
常用浓硫酸、生石灰等作为干燥剂。
二、氢气
1.物理性质:
氢气是密度________的气体,________溶于水。
2.化学性质
(1)可燃性(点燃氢气前,一定要________)
2H2+O2
2H2O 现象:
发出________色火焰,放出热量,有________产生。
(2)还原性
H2+CuO
Cu+H2O 现象:
________色粉末变为________色,试管口有________生成。
3.氢气的用途
可作为高能燃料;焊接、切割金属;冶炼金属。
4.氢气的实验室制法(见本书第三部分第一单元“气体的制取及性质实验”)
(1)原理:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑。
(2)制取装置:
固液不加热型装置。
(3)收集方法:
向________排空气法、________法。
5.氢能源
氢气作为能源有三大优点:
无污染、放热量高、来源广。
三、物质的宏观组成、微观构成及分类
四、化合价
1.写法及意义
:
镁元素化合价为+2价。
2.化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质,所以单质中元素化合价为________。
3.化合物中各元素正、负化合价的代数和为________。
4.元素符号周围数字的含义
例如:
2Fe2+:
前面的“2”表示2个亚铁离子;右上角的“2”表示每个亚铁离子带2个单位正电荷。
2H2O:
前面的“2”表示2个水分子;右下角的“2”表示每个水分子中含有2个氢原子。
:
表示钙元素化合价为+2价。
2O2:
前面的“2”表示2个氧分子;右下角的“2”表示每个氧分子中含有2个氧原子。
五、化学式
1.写法
(1)单质的化学式写法
金属、大多数固态非金属及稀有气体通常用______________表示它们的化学式。
氧气、氢气、氮气、氯气等气体的每个分子由两个原子构成(俗称双原子分子),其化学式表示为O2、H2、N2、Cl2。
(2)化合物的化学式写法:
正价在前,负价在后(NH3、CH4除外),可以用“化合物中各元素正、负化合价的代数和为零”这个规则来检验化合物的化学式是否正确。
2.由分子构成的物质,其化学式的含义
宏观意义:
①表示某种物质;②表示物质的元素组成。
微观意义:
①表示一个分子;②表示分子由原子构成。
如化学式H2O的意义:
______________________________________;
②______________________________________;
______________________________________;
④______________________________________。
3.根据化学式的计算
(1)计算相对分子质量:
(各元素的相对原子质量×原子个数)之和
(2)计算物质组成元素的质量比:
(相对原子质量×原子个数)之比
(3)计算物质中某元素的质量分数
元素的质量分数=
×100%=
×100%
考点1水的净化方法
例1 2012年春,柳州市柳江上游的龙江河段发生镉污染事件。
面对污染,柳州市政府采取有力措施,实现了“确保市民打开水龙头喝到的是安全、合格、放心的自来水”的承诺。
如图是自来水厂净水过程示意图,主要步骤图中的①②③④四个环节:
(1)引起水体镉污染的主要原因是_______(填字母序号)。
A.生活污水的任意排放
B.农药、化肥的不合理使用
C.未经处理的工业废水任意排放
(2)请从图中的净水步骤中,选择符合要求的数字序号填入下列空格:
加入生石灰、聚合氯化铝絮凝剂,使水中的镉离子固化沉淀的步骤是__________:
把沉淀物与水分离的步骤是________;加入漂白粉进行消毒杀菌的步骤是________。
考点2根据化合价写出实际存在的物质的化学式
例2 X元素的原子结构示意图为,元素Y的化合价为-1价,由X和Y两种元素形成的化合物的化学式可能是( )A.XY2B.X2YC.XYD.XY20
考点3物质的分类
例3 如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系,若整个大圆圈代表纯净物,则在下列选项中,能正确指出①②③④所属物质类别的是( )
A.①单质、③氧化物B.②化合物、④氧化物
C.①单质、③化合物D.②含氧化合物、④氧化物
分层练习
A组
1.下列物质属于混合物的是( )A.氧气B.生铁C.氯酸钾D.金刚石
2.分类是学习化学的方法之一,下列物质按单质、盐、混合物的顺序排列的是( )
A.氧气、碳酸钙、空气B.氢气、碳酸钠、水C.生铁、食盐、冰水D.金刚石、熟石灰、石油
3.下列四种物质中,属于化合物的是( )A.生铁B.冰水混合物C.食盐溶液D.液氧
4.下列分类正确的是( )
A.蒸馏水和矿泉水:
硬水B.生铁和塑料:
合成材料
C.金刚石和石墨:
碳单质D.氧化钾和碳酸钾:
盐类
5.下列各符号中数字“2”表示的意义不正确的是( )
A.Fe2+:
一个铁离子带两个单位的正电荷B.N2:
一个氮分子由两个氮原子构成
C.2Hg:
二个汞原子D.2NO3-:
二个硝酸根离子
6.下列图标表示“国家节水标志”的是( )
7.下列对于N2、N2O、N2O3、N2O5的四种说法中,正确的是( )
A.都含有氮分子B.含氮元素的质量分数都相同
C.每个分子所含氮原子数都相同D.所含元素种类都相同
8.不少中小学生喜食油炸薯条。
但是,油炸薯条易产生一种叫丙烯酰胺的致癌物,长期摄入易引发多种疾病,其
结构为:
,据此,不能推断出丙烯酰胺的( )
A.组成元素B.密度、状态C.化学式D.相对分子质量
9.标出下列带线元素的化合价。
HCl Cl2 KClO3 NH4NO3 MnO4-
10.用化学符号表示。
2个氮分子:
________ 硫离子:
________
2个硫酸根离子:
________ 2个氮原子:
________
4个亚铁离子:
______ +2价的锌元素:
_______ 氧化铁中铁元素的化合价为+3价:
_______
11.下列化学符号中均含有数字“2”,将对应序号填在其所表示的意义的相应的横线上。
①N2 ②Fe2+ ③2SO3 ④
SO4
(1)表示分子个数的是________。
(2)表示一个离子所带电荷的是________。
(3)表示元素化合价的是________。
(4)表示一个分子中所含原子个数的是________。
12.为维护食品安全,卫生部公告自2011年5月1日起,禁止在面粉生产中添加增白剂及过氧化钙等。
(1)过氧化钙的化学式为CaO2,其中氧元素与钙元素的质量比为____________;CaO2属于____________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)正确看待和安全使用食品添加剂非常重要。
如图是某超市售卖的两种不同品牌橙汁的标签。
①两种橙汁均属于________________(填“纯净物”和“混合物”)。
②你更倾向于选择的品牌是________(填“A”或“B”)。
为防范添加剂危害,选购包装食品时应____________________________________________(至少一条)。
13.如图是水的电解实验装置图。
(1)该实验中,与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分别是________和________,体积比约为________。
(2)该实验证明了水是由__________________组成的。
(3)下列行为,不利于保护水资源的是________(填序号)。
A.工业用水重复使用B.大量使用化肥和农药
C.加强城市污水处理系统的建设D.用喷灌、滴灌方法给农作物浇水
14.有下列物质:
①水、②氧气、③二氧化碳、④铁粉、⑤空气、⑥自来水、⑦五氧化二磷、⑧高锰酸钾、⑨澄清石灰水。
用序号填空:
属于纯净物的有____________;属于混合物的有________;属于单质的有________;属于化合物的有________;属于氧化物的有________。
15.化学基础知识是学好化学的关键,请按下列要求填空。
(1)请用化学符号填空。
①氢元素:
________;②两个氢分子:
________;③铜原子:
________;④铵根离子:
________。
(2)图甲是某粒子的结构示意图,其中x=________,该粒子在化学反应中易________(填“得到”或“失去”)电子;写出一条从图乙中获得的信息:
__________________________________。
(3)如图丙所示是汽车尾气治理过程中某反应的微观示意图,请按要求回答问题。
①图丙中体现了在化学变化前后一定不变的是________(填序号)。
A.元素种类B.原子种类C.分子数目D.原子数目
②图丙中发生反应的化学方程式为______________________________。
B组
1.许多物质的名称中含有“水”。
“水”通常有三种含义:
①表示水这种物质;②表示物质处于液态;③表示水溶液。
下列物质名称中的“水”不属于以上三种含义的是( )
A.重水B.氨水C.水银D.水晶
2.为防止震后疾病传染,须对饮用水源进行处理,采取的措施有:
①煮沸、②消毒、③过滤、④自然沉降,合理处理的顺序是( )A.③①②④B.②④③①C.④③①②D.④③②①
3.下列各项与自来水的净化过程无关的是( )A.吸附B.沉降C.电解D.消毒
4.水是生命之源,也是重要的溶剂。
下列有关水的说法正确的是( )
A.水电解生成氢气和氧气,说明水中含有氢分子和氧分子B.用肥皂水不可以区分硬水和软水
C.将黄河水经沉降、过滤、吸附、灭菌等净化操作后,可供人们生活用水
D.水体有一定的自净功能,部分工业污水可直接排放
5.水是生命之源,也是重要的溶剂,下列说法正确的是( )
A.水电解生成氢气和氧气,说明水中含有氢分子和氧分子
B.将20℃时硝酸钾的饱和溶液升温至40℃后溶液仍然饱和
C.天然淡水经沉降、过滤、吸附、灭菌等净化操作后,可供人们生活用水
D.稀释浓硫酸时,将水倒入浓硫酸中,并不断搅拌
6.下列各图中“
”“
”分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是( )
7.下列有关物质的分类错误的是( )
A.生石灰属于氧化物B.小苏打属于盐C.干冰属于混合物D.酒精属于有机物
8.分类是学习和研究化学物质的一种常用的科学方法。
下列分类正确的是( )
A.碘酸钾的化学式是KIO3,属于盐B.一氧化碳中含有碳元素,属于有机物
C.臭氧中含有氧元素,属于氧化物D.碳酸氢钠能解离出H+,属于酸
9.下列说法正确的是( )
A.只含有一种元素的物质一定是纯净物B.化合物中一定含有不同种元素
C.含两种元素的物质一定是化合物D.含有氧元素的物质一定是氧化物
10.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。
下列推理正确的是( )
A.中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应
B.化合物是由不同种元素组成的纯净物,所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
C.单质中只含有一种元素,所以只含有一种元素的物质一定是单质
D.活泼金属能与稀硫酸反应放出气体,则能与稀硫酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
11.化学概念在逻辑上存在如图所示关系,对下列概念间的关系说法正确的是( )
①纯净物与混合物属于包含关系②化合物与氧化物属于包含关系③单质与化合物属于交叉关系
④金属元素与非金属元素属于并列关系⑤中和反应与复分解反应属于并列关系
A.①②B.③④C.①⑤D.②④
12.下列加点元素的化合价由低到高的顺序排列正确的是( )
①2 ②O2 ③HO3 ④H3
A.①②③④B.④①②③C.①③②④D.①④②③
13.N(NO2)3是一种新型火箭燃料。
下列关于N(NO2)3的说法正确的是( )
①相对分子质量为152②氮元素的质量分数为32%③氮元素和氧元素的质量比为4∶6
④一个N(NO2)3中含有10个原子
A.①④B.②③C.①③D.②④
14.钛铁矿主要成分的化学式为FeTiOx,其中铁元素和钛元素的化合价均显+3价。
则x为( )
A.2B.3C.4D.6
15.通常的食醋中约含3%~5%的乙酸(化学式为C2H4O2)。
有关乙酸的说法,正确的是( )
A.乙酸是一种氧化物B.乙酸中碳、氢元素的质量比为6∶1
C.乙酸中碳元素的质量分数为10%D.乙酸含有2个碳元素、4个氢元素、2个氧元素
16.构成物质的粒子之间的关系如图所示。
回答下列问题。
(1)甲是________。
(2)在水、汞和氯化钠三种物质中,由离子构成的物质是_____;保持水化学性质的最小粒子是_______。
(3)电解水实验可证明水的组成,其反应的化学方程式为___________________。
在该实验中,加入少量硫酸钠可增强水的导
电性(在通电前后硫酸钠的质量和性质不变),现有0.2g硫酸钠溶解在99.8g水中并通电,当溶液中硫酸钠的质量分数为0.25%时,有________g水被电解。
17.如图是水厂利用水库中的水生产自来水的主要流程:
(1)水库中的水属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)①A池中通过________(填操作名称)除去水中的固体杂质。
②二氧化氯(ClO2)是一种高效的消毒剂,其中氯元素的化合价为________;用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)反应制取ClO2的化学反应方程式为:
Cl2+2NaClO2===2ClO2+2X,则X的化学式为________。
③国家规定的自来水pH范围为6.5~8.5,为了测定家用自来水是否达到这一标准,可用_____来进行检测。
(3)自来水中通常都含有Cl-,可以在水样中滴加少量稀硝酸和________检验,若出现__________现象,说明水中含有Cl-,水中的Ca2+、Mg2+受热后转化为沉淀,即通常所说的水垢,水垢的主要成分为__________。
(4)把自来水进一步净化为蒸馏水的实验方法是________,实验室制取蒸馏水的蒸馏烧瓶里,通常要加入几粒沸石或碎瓷片,作用是____________。
18.如图是某种汽车尾气处理装置中发生化学反应的微观示意图:
请回答下列问题。
(1)画出氮原子的结构示意图:
________,
标出氨分子中氮原子的化合价:
________。
(2)水分子中氧元素的质量分数为_____(保留一位小数)。
(3)写出装置中发生反应的化学方程式:
______________________________________。
(4)简述汽车尾气中氮的氧化物形成的原因:
_______________________________________________。
C组
1.当水的温度和压强升高到某临界点以上时,水就处于一种既不同于液态,又不同于固态和气态的新的流体态——超临界态。
在超临界态水中,某些有机高分子会很快被氧化为无毒小分子。
下列说法不正确的是( )
A.超临界态水氧化技术不形成二次污染B.超临界态水是一种新物质
C.超临界态水是一种新型催化剂D.超临界态水可用于解决白色污染问题
2.净化水的方法有:
①过滤、②加明矾吸附沉降、③蒸馏、④消毒杀菌。
要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水,应选用的方法和顺序为( )A.①②③④B.②④①③C.①③④D.②①④
3.已知CaO、CuO、SO2、CO等属于氧化物,NH3、CH4、HF、NaH、KH等属于氢化物。
则下列说法中,错误的是( )
A.氢化物可理解为由两种元素组成,其中一种是氢元素的化合物B.水既属于氧化物又属于氢化物
C.硫酸既属于氧化物又属于氢化物D.在NaH中,钠元素显+1价
4.在电解水的实验中,为增强水的导电性,通常在水中加NaOH,现用54g溶质的质量分数为4%的NaOH溶液进行电解实验,通电一段时间后,NaOH溶液的溶质质量分数变为6%,则生成O2的质量为( )
A.27gB.8gC.32gD.16g
5.课外活动中,同学们玩起了以水为主题的“化学反应接龙”游戏。
游戏的规则为:
用前一个反应的一种生成物作为下一个反应的反应物,并按序号和要求的基本反应类型循环,如图所示。
仿照示例完成下列反应的化学方程式。
示例:
①分解反应:
电解水2H2O
2H2↑+O2↑
②置换反应:
__________________________________。
③化合反应:
__________________________________。
④复分解反应:
________________________________。
6.化学是研究物质组成、结构、性质及其变化规律的基础自然科学。
请回答:
(1)从组成角度看:
氯化钠是由______________________________________组成。
(2)从微观角度看:
氯化钠是由_________________(用粒子符号表示)构成。
(3)从制备角度看:
将海水进行____________可得到粗盐。
除去粗盐中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,常加入过量:
①Na2CO3溶液、②BaCl2溶液、③NaOH溶液,三种试剂的加入顺序为__________________________(填序号)。
碳酸钠和盐酸反应也能生成氯化钠,工业上不用此反应制备氯化钠的原因是______________________________________________________________。
(4)从变化角度看:
将氯化钠和水在通电条件下反应能生成一种碱、氢气和氯气(Cl2),该反应的化学方程式为____________________________________。
高中化学把化学反应分为两类:
一类是有元素的化合价升降的化学反应,即氧化还原反应;另一类是反应前后元素化合价都没有改变的反应,即非氧化还原反应。
据此判断上述反应的反应类型为________________。
7.根据如图所示实验图示分析问题。
(1)上述三个反应都是物质与氧气发生的反应,它们都属于氧化反应。
氧气在氧化反应中提供氧,它具有氧化性。
我能从化学反应前后氧元素化合价变化分析,氧气在上述反应中具有氧化性的原因是_______________________________________________________________________________________。
(2)通过类比、分析反应:
2Na+Cl2
2NaCl发现,该反应中具有氧化性的物质是________(填化学式)。
8.据济南市疾病预防控制中心发布的信息,目前济南市除商河、济阳两县外,其他8个县(市、区)均为缺碘地区。
专家提醒,成人每天吃6g加碘盐就可满足人的生理需要。
生产加碘盐通常是在食盐中加入碘酸钾(KIO3)。
试回答下列问题。
(1)碘酸钾由________种元素组成。
(2)在KIO3中碘元素的化合价为________价。
(3)为检验某食盐试样中是否含有碘元素,某同学确定采用以下反应进行实验:
KIO3+5KI+3H2SO4(稀)===3I2+3K2SO4+3H2O,要达到实验目的,除了KI、稀硫酸外,他还应选用的一种试剂是下列的________(填序号)。
①淀粉溶液②NaCl溶液③K2SO4溶液④NaOH溶液
9.为了测定水的组成,选用下列装置回答问题(氢气用盐酸和锌制得)。
(1)为准确测定水的组成,防止杂质干扰,正确的连接
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