2022年最新人教版化学九年级上册第四单元自然界的水专项练习试题（word版 含解析）

九年级上册第四单元自然界的水专项练习
考试时间：90分钟；命题人：化学教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、规范的操作是实验成功的关键，下面基本实验操作正确的是
A．取用固体 B．点燃酒精灯
C．加热液体 D．过滤
2、下列说法正确的是
A．所有原子核都由质子和中子构成
B．混合物可能由一种元素组成
C．二氧化碳由氢原子和氧原子构成
D．气体升温时体积膨胀，是因为气体分子受热体积增大
3、下列物质的化学式书写正确的是
A．过氧化氢 B．干冰： C．氧化铁 D．氯化钙
4、2021年世界水日主题是“珍惜水、爱护水“。下列说法正确的是
A．地球上的淡水资源十分丰富，可以任意随便用水
B．部分结冰的蒸馏水属于混合物
C．水是由氢分子和氧原子构成的
D．硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物
5、表示2个分子的是
A．H2
B．2H
C．2H2
D．2OH-
6、下列化学符号所表示的意义错误的是
A．Fe2+：可以表示一个铁离子 B．O2：可以表示一个氧分子
C．Ne：可以表示氖气这种物质 D．2H2O：可以表示2个水分子
7、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．生活中饮用的桶装纯净水属于纯净物
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
8、 “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列客观事实的微观解释正确的是
A．变瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起——乒乓球内分子变大
B．H2O在通电条件下产生H2——水分子中有H2
C．冰水共存物属于纯净物——冰和水都是由水分子构成
D．降温使水结成冰——低温导致水分子静止不动
9、下列物质组成元素不相同的是
A．氧气和臭氧 B．水和双氧水 C．金刚石和石墨 D．干冰和冰
10、喝酒不开车，开车不喝酒，酒后驾驶是一种违法行为、酒精的化学式为C2H5OH，下列有关酒精的说法正确的是
A．酒精中氢元素的质量分数最大
B．酒精中碳、氢元素的质量比为1：3
C．一个酒精分子中含有3个氢分子
D．一个酒精分子是由2个碳原子，6个氢原子和1个氧原子构成的
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、用化学符号填空
（1）碳酸根离子__________。
（2）+2价的镁元素__________。
（3）一种非金属单质___________。
（4）一种金属单质__________。
（5）3个二氧化碳分子___________。
（6）氧化铁___________。
2、2021年5月15日，中国“天问一号”探测器成功着陆火星，它应用的新型镁锂合金材料是由西安四方超轻材料有限公司自主研发。回答下列问题：
（1）图1为镁在元素周期表中的部分信息，则镁的相对原子质量为 （填序号，下同）
A．24.31 B．24.31g C．12 D．12g
（2）我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量己成为国际标准。关于相对原子质量，下列叙述正确的是 。
A．相对原子质量与原子质量没有什么差别
B．由于原子的质量太小，使用不方便，所以采用相对原子质量
C．两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
（3）图2为几种粒子的结构示意图，其中属于同种元素的是___________。（填序号）
（4）④中粒子可表示为___________（填化学式或离子符号）。
（5）锂原子（Li）在反应中易失去1个电子形成锂离子，写出氯化锂的化学式____________。
3、科学家研制的人造空气可供航天员呼吸。
（1）某种人造空气中氮气的体积分数约为70%，比地球上空气中氮气的体积分数______（填“大”或“小”）。
（2）利用铁酸镍（NiFe2O4）可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体。在此过程中铁酸镍的质量和化学性质都不发生变化，则铁酸镍是______（填字母序号）。
A．反应物 B．生成物 C．催化剂
（3）铁酸镍（NiFe2O4）中Ni为+2价，则Fe的化合价为______。
4、水是生命之源。现在很多的家庭在装修时都会加装净水器，今年的3.15晚会央视曝光了大批“劣质净水器”，这对我们的身体健康造成了极大的危害。请举一个例子说明生活中使用硬水的危害_____。所以如果家中未加装合格的净水器，应先将水__________才能饮用。
5、水是生命之源。小铭同学用如图所示装置电解水，试管A中收集到的气体是_____，通过此实验证明水是由_____组成的，该反应的化学方程式是________。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、近些年来，乳酸成为人们研究的热点之一，它在医药、食品等行业有广阔的应用前景，乳酸的化学式为C3H6O3，试计算：
（1）乳酸分子中碳、氢、氧的原子个数比是_________。
（2）乳酸的相对分子质量是_________。
2、维生素 C 又称——抗坏血酸，化学式为 C6H8O6，是一种抗氧化剂，保护身体免于自由 基的威胁。请回答下列问题：
（1）维生素 C 的相对分子质量为 ___________；
（2）维生素 C 中碳元素和氢元素的质量比为___________ ；(填写最简整数比)
（3）维生素 C 中氧元素的质量分数为___________ ；(精确到 0.1%)
（4）88g 维生素 C 中含有的碳元素的质量为 ___________。
3、在抗击新冠疫情的战斗中，广泛使用了过氧乙酸（化学式CH3COOOH）、84消公共场所、家用物品、医疗器械及传染病房进行杀菌消毒。
（1）过氧乙酸的相对分子质量为______；
（2）过氧乙酸中的碳、氢、氧元素的原子个数比为______；
（3）过氧乙酸中各元素的质量比为______；
（4）求7.6g过氧乙酸中含氧元素的质量。（写出计算过程，结果精确到0.1g）
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、某兴趣小组的同学对水的组成进行了实验探究。
（提出问题）水是由什么组成的？
（查阅资料）通过电解水和点燃氢气证明燃烧产物的方法均可证明水的组成。
（设计实验）兴趣小组的同学设计了如图所示的实验来探究水的组成，其中图甲是电解水的实验装置，图乙实验是将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量碱石灰（可吸收水份从而干燥气体）的仪器c，并在导管口d处将气体点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置。
（1）图甲中玻璃管b和玻璃管a得到气体的体积比为 _____ ；检验b管中产物的方法是 _____ 。
（2）图乙所示的实验过程中可以观察到的实验现象：导管口d处 _____ ；烧杯底部有 _____ 。
（3）写出实验甲中反应的文字表达式 _____ ；该反应属于 _____ （填反应的基本类型）反应。
（4）实验甲中没有发生变化的微粒是 _____ （填微粒符号）。
（5）由以上探究可以得到的有关水的组成的结论是 _____ 。反思提升：由此，你还能得出的微观结论是 _____ （写一个）。
（6）通过实验甲可以得出水具有的化学性质是： _____ ，保持这种性质的微粒是 _____ （填微粒符号）；通过实验乙，可以得出氢气具有的化学性质是： _____ ，保持这种性质的微粒是 _____ （填微粒符号）。
2、溶液、消毒液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究。
（查阅资料）消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为），中氯元素的化合价为_____价。
（实验）取少量消毒液于试管中，滴加溶液，发现有大量气泡产生，然后_____（填写实验操作和现象），证明产生的气体是氧气。
（提出问题）在上述反应中，的作用是什么？
（作出猜想）猜想一：作反应物，与溶液发生化学反应；
猜想二：作_____，类似分解溶液制氧气时的作用。
（实验）①按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入消毒液，注射器中吸入溶液。
③将注射器中的溶液平均分次推入锥形瓶中：每次推入溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）见下表。
第次 第次 第次 第次 第次 第次
收集气体的总体积/
（1）根据表中数据分析：_____。
（2）根据表中数据分析：_____（填“猜想一”或“猜想二”）正确。
（分析讨论）与溶液作用除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的符号表达式为_____。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A.不能用手直接触碰药品，故A错误。
B. 不能用一盏酒精灯点燃另外一盏酒精灯，容易引发火灾，故B错误。
C. 加热液体，使用外焰加热，试管内液体不应超过容积的三分之一，故C正确。
D.过滤应用玻璃棒引流，漏洞下端紧靠烧杯内壁，故D错误。
故选：C。
2、B
【详解】
A、不是所有原子核都由质子和中子构成，如氢原子中没有中子，故A错误；
B、混合物可能由一种元素组成，如氧气和臭氧的混合物，故B正确；
C、二氧化碳由氧元素和碳元素组成，故C错误；
D、气体升温时体积膨胀，是因为气体分子间距离增大，分子自身大小不变，故D错误；
故选B。
3、A
【详解】
A、过氧化氢化学式书写正确，正确；
B、干冰为固体二氧化碳CO2，错误；
C、氧化铁化学式为Fe2O3，错误；
D、氯化钙化学式为CaCl2，错误。
故选A。
4、D
【详解】
A.地球上的水资源十分丰富，但淡水资源有限，可直接利用更少，所以不可以任意随便用水，选项说法错误。
B.部分结冰的蒸馏水中也只有水，所以属于纯净物，选项说法错误。
C.水是由水分子构成的，水分子由氢原子和氧原子构成，选项说法错误。
D.硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，选项说法正确。
故选：D
5、C
【分析】
氢气的化学式是H2，H2既表示氢气这种物质，又表示1个氢分子由2个氢原子构成，而2H2只表示2个氢分子。
【详解】
A、根据分析，H2可以表示氢气这种物质，也可以表示1个氢分子，选项不符合题意；
B、2H只表示2个氢原子，选项不符合题意；
C、2H2表示2个氢分子，选项符合题意；
D、2OH-表示2个氢氧根离子，选项不符合题意。
故选C。
6、A
【详解】
A、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团的右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略．若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故带2个单位的正电荷，可以表示一个亚铁离子，故选项A符合题意；
B、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，O2可以表示一个氧分子，故选项B不符合题意；
C、金属单质、固态非金属单质、稀有气体单质，直接用元素符号表示其化学式， Ne 可以表示氖气这种物质，故选项C不符合题意；
D、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个分子，就在分子前面加上数字，故2H2O：可以表示2个水分子，故选项D不符合题意。
故选：A。
7、C
【详解】
A.水电解生成氢气和氧气，说明水中含有氢元素和氧元素，选项说法错误。
B.生活中饮用的桶装纯净水属于混合物，因为还有一些可溶性钙镁化合物，选项说法错误。
C.将黄河水经沉降、过滤、吸附，灭菌等净化操作后，可除去一些杂质，最终可供人们生活用水，选项说法正确。
D.水体有一定的自净功能，但是有限度的，所以工业污水不可直接排放，选项说法错误。
故选：C
8、C
【详解】
A.变瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起——乒乓球内分子间间隔变大，选项微观解释错误。
B.H2O在通电条件下产生H2——水分子中有氢原子，选项微观解释错误。
C.冰水共存物属于纯净物——冰和水都是由水分子构成，选项微观解释正确。
D.降温使水结成冰——低温导致水分子间隔变小，但分子一直在运动，选项微观解释错误。
故选：C
9、D
【详解】
A、氧气和臭氧均由氧元素组成，不符合题意；
B、水和双氧水均由H、O元素组成，不符合题意；
C、金刚石和石墨均由碳元素组成，不符合题意；
D、干冰是固体二氧化碳，由C、O元素组成，冰是固态的水，由H、O元素组成，符合题意。
故选D。
10、D
【详解】
A、酒精的相对分子质量为46，酒精中氢元素的质量分数为,碳元素的质量分数为，氧元素的质量分数为，故酒精中氢元素的质量分数最小，A错误；
B、酒精中碳、氢元素的质量比为，B错误；
C、一个酒精分子中含有3个氢原子，C错误；
D、一个酒精分子是由2个碳原子，6个氢原子和1个氧原子构成的，D正确。
故选D。
二、填空题
1、
（1）
（2）
（3）H2
（4）Zn
（5）3CO2
（6）Fe2O3
【分析】
（1）
离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故碳酸根离子表示为：；
（2）
元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面。故+2价的镁元素表示为：；
（3）
氢气是由氢元素组成的纯净物，属于非金属单质，化学式为：H2；
（4）
锌是由锌元素组成的纯净物，属于金属单质，化学式为：Zn；
（5）
分子用化学式表示，多个分子就是在化学式前面加上相应的数字，故3个二氧化碳分子表示为：3CO2；
（6）
氧化铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，化学式为：Fe2O3。
2、
（1）A
（2）BC
（3）①④
（4）Mg2+
（5）LiC1
【解析】
（1）
元素信息图中最下方的数字就是元素原子的相对原子质量，由图可知，镁的相对原子质量为24.31，故填A。
（2）
A 相对原子质量是原子的实际质量与C 12原子的质量的比值，即相对原子质量与原子质量有较大差别，选项错误；
B 由于原子的质量太小，使用不方便，所以采用相对原子质量来比较不同原子的实际质量关系，选项正确；
C 由相对原子质量的计算公式可知，两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比，选项正确，故填BC。
（3）
图中微粒①④的质子数均为12，根据元素的定义可知，微粒①④属于同一种元素，故填①④。
（4）
由图可知，④中粒子的质子数为12，属于镁元素，微粒核外的电子数=2+8=10，小于12，则微粒④是镁原子失去单质形成的带2个单位的正电荷的镁离子，其符号为Mg2+，故填Mg2+。
（5）
锂原子在化学反应中易失去1个电子形成锂离子，则化合物中锂元素的化合价为+1价，氯元素的化合价为-1价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则氯化锂的化学式写为LiCl，故填LiCl。
3、
（1）小
（2）C
（3）+3价
【解析】
（1）
空气中氮气的体积分数为78%，某种人造空气中氮气的体积分数约为70%，比地球上空气中氮气的体积分数小，故填：小。
（2）
铁酸镍将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气，且在此过程中铁酸镍的质量和化学性质都不发生变化，反应中铁酸镍的表现符合催化剂的特点，则铁酸镍是该反应的催化剂，故填：C。
（3）
铁酸镍中Ni元素为+2价，O元素为-2价，设Fe元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则+2+x×2+（-2）×4=0，x=+3，故填：+3或+3价。
4、长期饮用硬水会让人得结石症；用硬水洗衣服，浪费肥皂，也洗不净衣服，还会使衣服变硬；锅炉用硬水，会结垢，浪费燃料，导致锅炉受热不均而易引起爆炸事故。 煮沸
【详解】
生活中使用硬水的危害有长期饮用硬水会让人得结石症；用硬水洗衣服，浪费肥皂，也洗不净衣服，还会使衣服变硬；锅炉用硬水，会结垢，浪费燃料，导致锅炉受热不均而易引起爆炸事故；家中若未加装合格的净水器，应先将水煮沸然后进行饮用，既能杀菌消毒又能降低水的硬度；故填：长期饮用硬水会让人得结石症；用硬水洗衣服，浪费肥皂，也洗不净衣服，还会使衣服变硬；锅炉用硬水，会结垢，浪费燃料，导致锅炉受热不均而易引起爆炸事故；煮沸。
5、氢气2 氢元素和氧元素 2H2O2H2↑+O2↑
【详解】
由图可知，试管A连接电源的负极，电解水时，连接电源负极试管中生成的是体积较大的氢气，即试管A中生成的气体是氢气，氢气的化学式为H2，故填H2；
水电解后生成氢气与氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应中元素的种类不变，由此可知，水由氢元素与氧元素组成，故填氢元素和氧元素；
水在通电的条件下反应生成氢气与氧气，故反应的化学方程式写为：2H2O2H2↑+O2↑。
三、计算题
1、
（1）1:2:1
（2）90
【解析】
（1）
由乳酸的化学式可知，乳酸分子中碳、氢、氧的原子个数比是：1:2:1；
（2）
相对分子质量等于化学式中各原子的相对原子质量总和，乳酸的相对分子质量为：。
2、
（1）176
（2）9：1
（3）54.5%
（4）36g
【解析】
（1）
维生素 C 的相对分子质量=12×6+1×8+16×6=176，故填176。
（2）
维生素 C 中碳元素和氢元素的质量比=（12×6）：（1×8）=9：1，故填9：1。
（3）
维生素 C 中氧元素的质量分数=×100%≈54.5%，故填54.5%。
（4）
88g 维生素 C 中含有的碳元素的质量=88g××100%=36g，故填36g。
3、
（1）76
（2）2：4：3
（3）24：4：48或6：1：12
（4）7.6g× ×100%=4.8g
【解析】
（1）
过氧乙酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×3=76；
（2）
过氧乙酸中的碳、氢、氧元素的原子个数比为2：4：3；
（3）
过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×2）：（1×4）：（16×3）=24：4：48=6：1：12；
（4）
7.6g过氧乙酸中含氧元素的质量为7.6g× ×100%=4.8g。
四、实验探究
1、1：2 用带火星的木条放到b玻璃管口处，慢慢打开活塞看木条是否复燃 产生淡蓝色火焰 水珠 水氢气+氧气 分解 H、O 水是由氢元素和氧元素组成的 水分子由氢原子和氧原子构成（答案合理均可） 水在通电情况下能分解 H2O 可以燃烧 H2
【详解】
（1）电解水，负极产生氢气，正极产生氧气，图甲中玻璃管a（氢气）和玻璃管b（氧气）得到气体的体积比为2：1；检验b管中产物（氧气）的方法：用带火星的木条放到b玻璃管口处，慢慢打开活塞看木条是否复燃。
（2）图乙所示的实验过程中可以观察到导管口d处气体燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯底部有水珠出现。
（3）实验甲中电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式：，该反应是由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应，特点是 “一变多”， 是化学反应的常见的四大基本反应类型之一，属于分解反应。
（4）原子是化学变化中最小的微粒，故电解水实验甲中没有发生变化的微粒是H和O。
（5）水在通电条件下生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物中含氢、氧元素，故水是由氢、氧两种元素组成。水在通电条件下，可分解为氧气和氢气，是因为水分子分裂成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，大量的氢分子、氧分子分别聚集成氢气、氧气。由此，还能得出的微观结论是化学变化中分子可分或水分子由氢原子和氧原子构成（答案合理均可）。
（6）通过实验甲可以得出水具有的化学性质是：水在通电情况下能分解，生成氢气和氧气，水是由水分子构成的，故保持这种性质的微粒是水分子，符号为H2O，氢气具有可燃性，可以燃烧，氢气是由氢分子构成的，保持这种性质的微粒是氢分子，符号为H2。
2、 向试管伸入带火星的木条，木条复燃 催化剂 猜想一
【详解】
查阅资料：
次氯酸钠（）中钠元素显价，氧元素显价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为0，则有：，解得，故氯元素显 价。
实验：
氧气具有助燃性，要证明产生的气体是氧气，可向试管伸入带火星的木条，木条复燃，则证明产生的气体是氧气。
作出猜想：
分解溶液制氧气时为催化剂，故猜想二为：作催化剂。
实验：
（1）根据第、、次实验的数据可知，第次收集气体的总体积为；
（2）根据第、、、次实验的数据可知，每次加入的溶液质量不变，如果是作催化剂，那么每次产生气体的质量应该相等，但实验结果是每次产生的气体质量不等，在逐渐减少，所以作反应物，猜想一正确。
分析讨论：
与溶液反应生成、和，反应的符号表达式为：。