2022年最新人教版化学九年级上册第四单元自然界的水重点解析试题（word版含解析）

九年级上册第四单元自然界的水重点解析
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、水是一切生命赖以生存的根本。下列说法正确的是
A．自然界中的水都是纯水 B．生活污水应集中处理达标后再排放
C．自然界的淡水资源很丰富，不需要节约用水 D．水由氧原子和氢分子组成
2、正确的实验操作是科学探究成功的基础。下列操作正确的是
A．配制氯化钠溶液 B．铁丝在氧气中燃烧
C．倾倒液体 D．蒸发溶液
3、下列化学用语使用规范的是
A．8个硫原子：S8 B．氧化铁：Fe2O3
C．干冰中碳元素的化合价： D．硫酸根离子：
4、某反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．反应前后原子和分子的数目均不变
B．该反应中硫元素和氧元素的化合价发生了变化
C．反应中甲和乙的分子数目之比为1:2
D．该反应所涉及的四种物质中有三种属于氧化物
5、虾青素(C40H52O4)是一种具有极强的抗肿瘤、抗氧化性能的物质，可增强动物免疫力。下列有关它的说法正确的是
A．虾青素分子是由碳元素、氢元素、氧元素组成的
B．虾青素是一种氧化物
C．虾青素的相对分子质量是596
D．虾青素中碳、氢、氧元素的质量比为10：13：1
6、下列化学用语的表述，正确的是
A．2O——2个氧分子 B．K+——钾元素显+1价
C．NaCl——氯化钠 D．2CO——2个一氧化碳
7、化学用语是化学学习的重要组成部分，写列队化学用语的说明中，正确的是
A．2：表示两个硫酸根离子带两个单位的负电荷
B．NO2：表示二氧化氮由一个原子和两个氧原子构成
C．2H：表示两个氢元素
D．：表示氧化镁中镁元素的化合价为+2价
8、下列物质属于氧化物的是
A．石灰石 B．液氧 C．二氧化碳 D．氯化钠
9、下列实验操作正确的是
A．倾倒液体 B．过滤
C．把橡皮塞塞入试管 D．滴加液体
10、以甲为原料合成化工产品丁的微观过程如下图。下列说法正确的是
A．乙、丁为氧化物 B．转化①中乙和丙的分子个数之比为1：1
C．甲中氢元素的质量分数为75% D．该过程中有三种元素的化合价发生了改变
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、根据所学知识回答下列问题：
（1）化学用语是最简明、信息丰富、国际通用的语言。请用化学用语填空：
①两个氧原子________
②构成干冰的粒子_________
③氯化钙________
④氢氧根离子_________
⑤高锰酸钾中锰元素化合价_________
⑥甲烷________
（2）下图是氧元素和铝元素在元素周期表中的信息及微粒的结构示意图。请回答：
①图中铝元素的相对原子质量是________；属于铝离子的结构示意图是_______（填序号）；
②氧元素的原子序数为________；
③由C、E、F三种元素组成的化合物化学式为________。
2、请用化学符号填空:
（1）2个氦原子________。
（2）3个氢分子________。
（3）氢氧化钡中钡元素显+2价________。
（4）2个硝酸根离子________。
3、根据所学知识回答下列问题：
（1）水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的探究。
取少量榕江水于小烧杯中，加入肥皂水并搅拌，发现泡沫很少且有大量浮渣。说明榕江水是_____（填“硬水”或“软水”）。向水中加入_____可以除去水中的异味色素。
（2）化学用语是最简明、信息丰富、国际通用的语言。请用化学用语填空：
①构成干冰的粒子______；
②地壳中含量最多的元素是_______。
（3）已知氨气的化学式为NH3，请写出符号“2NH3”中数字的含义：“2”表示_____；
（4）下图是部分元素的原子或离子结构示意图
①表示阳离子的结构示意图是_____(填“a”、“b”、“c”、“d”)
②________属于同种元素的微粒。
③下列物质中，由原子构成的是______。
A．氧气 B．氯化钠 C．二氧化碳 D．汞
4、用化学符号表示：
（1）3个二氧化碳分子___；
（2）两个铜原子___；
（3）碳酸钙中钙元素呈正二价___。
（4）地壳中含量最多的元素和金属元素形成的化合物___；
（5）氯离子___；
5、下图是元素周期表的一部分(图B是相关示例)
第二 周期 3 Li 锂 7 4 Be 铍 9 5 B 硼 11 ① 7 N 氮 14 8 O 氧 16 9 F 氟 19 10 Ne 氖 20
第三 周期 ② 12 Mg 镁 27 13 Al 铝 27 14 Si 硅 28 ③ 16 S 硫 32 17 Cl ？ 35.5 19 Ar 氩 40
回答下列问题：
（1）原子序数为17的元素名称为_______，请写出该元素与13号元素形成的化合物的化学式_______；
（2）图C是某元素的原子结构示意图，该元素在图A中的位置是(请从图A的①或②或③中选择合适的序号填空)_______，该元素的名称是_______；
（3）图D是氧元素的原子结构示意图，图A中与氧元素在同一纵行的硫元素其原子结构与氧原子相似。由此推测，硫原子在化学反应中易(填“得”或“失”)_______电子。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、乳酸亚铁片可用于治疗缺铁性贫血，如图为乳酸亚铁说明书上部分文字。请仔细阅读后回答：
（1）乳酸亚铁中共有________________种元素。
（2）服药时不能喝茶的原因________________。
（3）每个乳酸亚铁分子中含有________________个原子。
（4）每片乳酸亚铁中含有的铁元素的质量是_______？(写出计算过程，结果保留两位小数)
2、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_________。
3、科学家经过多年研究证明，某些零食中含一定量对人体健康有害的物质，如油炸食品中常含有致癌物质丙烯酰胺(C3H5NO)。
（1）丙烯酰胺的相对分子质量是______(写计算式)。
（2）丙烯酰胺中碳、氧元素的质量比是_______。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、小明同学假期在家看电视台一档“家有妙招”栏目中介绍一种“活性炭软化水“的妙招，心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中钙、镁离子而使硬水软化吗？于是他到学校实验室进行了如下一系列的探究。
探究一：活性炭能否软化硬水
他按节目中介绍的方法做了一个与“妙招”制作原理相同的简易的净水装置。
（实验1）在两个体积相等的烧杯中，一个加入硬水。一个加经过简易净水器净化后的硬水，各20mL，再分别加等体积的肥皂水，振荡，观察到的现象如下：______________________________。
（得出结论）用活性炭不能软化硬水。
（评价与反思）在实验中一般可通过____________来降低水的硬度，做此操作时要在烧瓶中加入几粒碎瓷片，目的是______________，日常生活中常采用煮沸方法软化水。
探究二：煮沸能否一定软化硬水
（查阅资料）
(1)水的硬度是水中所溶解的可溶性钙镁化合物引起的，硬水中所溶解的钙镁化合物可分为两类：钙、镁的碳酸氢盐，如碳酸氢钙（Ca(HCO3)2）等；钙、镁的硫酸盐或氯化物。如CaCl2等。一般所说水的硬度是由上述两类化合物引起的。请计算出CaCl2中钙元素化合价为______________________。
(2)Ca(HCO3)2加热分解产生碳酸钙、水、二氧化碳等物质。碳酸钙难溶于水，请写出Ca(HCO3)2加热分解的反应的文字表达式____________________。
（实验2）为方便研究他准备了碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液来代表两类不同的钙镁化合物。
实验编号 实验操作 实验现象
① 分别取5mL的碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中，同时加热 A试管中产生大量气泡，有沉淀产生，B试管无明显现象
② 在上述实验后，分别滴加4滴肥皂水，振荡 A试管中有大量的泡沫，B试管中泡沫较少
（得出结论2）煮沸实际上只能降低_______________类所引起的水的硬度。
（评价与反思2）小芳同学提出，上述实验②不做也可以得出实验的结论，理由是_____________________。
2、（提出问题）水的化学式为H2O,它能不能是HO或者HO2或者是其他呢
（探究课题）水化学式的推导过程。
我的假设:水的化学式是H2O,或者是HO，或者是HO2。
（探究准备）精密电解水设备。
（探究过程）(1)用精密电解水设备电解水,同时测定两管中逸出气体的体积，记录在下表中：
水的化学式为H2O,它能不能是HO或者HO2或者是其他呢
（探究课题）水化学式的推导过程。
我的假设:水的化学式是H2O,或者是HO，或者是HO2。
（探究准备）精密电解水设备。
（探究过程）(1)用精密电解水设备电解水,同时测定两管中逸出气体的体积，记录在下表
时间/min 体积/mL 1 2 3 4 5 6 7 8
连电源负极的管（A）中气体 6 12 20 29 39 49 59 69
连电源负极的管（B）中气体 2 4 7 11 16 21 26 31
(2)分析上表中数据可知:电解水时，在与电源负极相连的管(A)中收集到的氢气的体积较多，与电源正极相连的管(B)中收集到的氧气的体积较少，从第4分钟开始生成的氢气和氧气的体积比约为________。
(3)查阅资料可知：在标准状况下，氢气的密度是0.089 g·L-1,氧气的密度是1.429 g·L-1。由此可计算出生成的氢气和氧气的质量比约为________。
(4)利用化合物里各元素质量比的算法，设水的化学式为HxOy，根据各元素的质量比=各元素相对原子质量×相应原子个数乘积之比，得出水中氢、氧元素质量比为__，所以有____，解得x∶y=___。
（探究结论）水的化学式是________。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A、自然界中的水含有可溶性物质，属于混合物，不是纯水，故选项说法不正确；
B、生活污水应集中处理达标后再排放，防止水体污染，故选项说法正确；
C、自然界中水资源丰富，但淡水资源比较少，因此需要节约用水，故选项说法不正确；
D、水由氢元素和氧元素组成，水分子由氢原子和氧原子构成，故选项说法不正确。
故选B。
2、D
【详解】
A、量筒只能量取液体体积，不能配制溶液，故图示操作不正确；
B、为防止铁丝在氧气中燃烧时，高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂，瓶底需要放少量水或细沙，故图示操作不正确；
C、向试管中倒入液体，试管倾斜，瓶塞要倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，图中试管未倾斜，瓶塞未倒放，标签未朝向手心，瓶口未紧挨试管口，故图示操作不正确；
D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅，故图示操作正确。
故选D。
3、B
【详解】
A、表示原子的个数应该在原子前面加上数字，8S，故不符合题意；
B、氧化铁中铁的化合价为+3价，氧的化合价为-2价，所以化学式为Fe2O3，故符合题意；
C、化合价在写的时候写到元素正上方，符号应写在数字之前，故不符合题意；
D、硫酸根粒子电荷数标在离子团的右上角，数字在前，符号在后，表示为,故不符合题意。
故选:B。
【点睛】
4、B
【分析】
根据图示列出方程式为：。
【详解】
A、根据质量守恒定律可知反应前后原子数目不变，结合方程式可知反应前后分子数目发生了改变，故选项错误；
B、反应前S元素化合价为-2价，O元素为0价，反应后S元素为+4价，O元素为-2价，故选项正确；
C、根据方程式可知反应中甲和乙的分子数目之比为2∶3，故选项错误；
D、该反应所涉及的四种物质中两种属于氧化物，故选项错误。
故选B
【点睛】
5、C
【详解】
A、由化学式可知，虾青素分子是由碳原子、氢原子、氧原子构成的，不符合题意；
B、由化学式可知，虾青素由C、H、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意；
C、虾青素的相对分子质量是：12×40+52+16×4=596，符合题意；
D、虾青素中碳、氢、氧元素的质量比为：（12×40）：52：（16×4）=120：13：16，不符合题意。
故选C。
6、C
【详解】
A、分子的表示方法：正确书写物质的化学式，若表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以2个氧分子可表示为：2O2，故选项错误；
B、由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故钾元素显+1价可表示为：，故选项错误；
C、氯化钠中钠元素显+1价，氯元素显-1价，其化学式为NaCl，故选项正确；
D、分子的表示方法：正确书写物质的化学式，若表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以2CO表示2个一氧化碳分子，故选项错误。
故选：C。
7、D
【详解】
A、表述2个硫酸根离子，每个硫酸根离子带2个单位的负电荷，故A错误；
B、NO2表示二氧化氮是由二氧化氮分子构成的，一个二氧化氮分子是由一个氮原子和两个氧原子构成的，故B错误；
C、元素论种类不论个数，2H表示2个氢原子，故C错误；
D、表示氧化镁中镁元素的化合价为+2价，故D正确。
故选D。
8、C
【分析】
氧化物是由两种元素组成且含有氧元素的化合物，氧化物属于化合物，属于纯净物。
【详解】
A、石灰石的主要成分为碳酸钙，所以石灰石是混合物，不是纯净物，不是氧化物；
B、液氧是液态的氧气，是纯净物，是单质，不是氧化物；
C、二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物；
D、氯化钠是由氯、钠两种元素组成的化合物，虽然是含有两种元素的化合物，但不含氧元素，不是氧化物；
故选C。
9、D
【详解】
A、向试管中倒入液体，试管倾斜，瓶塞要倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，故图示操作不正确；
B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，故图示操作不正确；
C、在容器口塞橡胶塞，应把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口。切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破容器，故图示操作不正确；
D、用胶头滴管滴加少量液体时，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，故图示操作正确。
故选D。
【点睛】
10、D
【分析】
根据两个转化过程的微观示意图可知，转化①是CH4+O2CO+H2，转化②是CO+H2CH3OH。
【详解】
A、根据分析，乙（CO）为氧化物，丁（CH3OH）含有C、H、O三种元素，不属于氧化物，A错误；
B、转化①配平后的方程式为2CH4+O22CO+4H2，则乙和丙的分子个数比为1:2，B错误；
C、甲（CH4）中氢元素的质量分数为，C错误；
D、在转化①中，C的化合价由-4变为+2，O的化合价由0变为-2，H的化合价由+1变为0，在转化②中C的化合价由+2变为-2，H的化合价由0变为+1，O的化合价未变，故该过程中共有三种元素的化合价发生了改变，D正确。故选D。
二、填空题
1、
（1） 2O CO2 CaCl2 OH-
CH4
（2） 26.98 D 8 Al2(SO4)3
【分析】
（1）
①原子的化学式用对应的元素符号表示，原子的个数表示在原子的化学式前方，故两个氧原子表示为2O；
②干冰是固态二氧化碳，故构成干冰的粒子是：CO2；
③氯化钙由氯元素和钙元素组成，其化学式为：CaCl2；
④离子的表示方法是在表示该离子的元素符号右上角，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，故氢氧根离子表示为：OH-；
⑤高锰酸钾中锰元素的化合价为+7价，化合价的表示方法是在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故高锰酸钾中锰元素化合价表示为：；
⑥甲烷由碳元素的氢元素组成，其化学式为：CH4；
（2）
①根据元素周期表中的铝元素一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，铝元素的相对原子质量为26.98；
元素周期表中的一格中左上角的数字表示原子序数，铝元素的原子序数是13，故铝离子的核内质子数为13，CD的核内质子数为13，其中D核内质子数＞核外电子数，属于铝离子；
②根据氧元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，氧元素的原子序数为8；
③C、E、F三种元素分别是铝、氧、硫，组成的化合物是硫酸铝，其化学式为：Al2(SO4)3。
2、
（1）2He
（2）3H2
（3）
（4）
【解析】
（1）
原子可以直接用化学符号来表示，几个原子就在化学符号前加几，所以2个氦原子为2He
（2）
分子直接用化学式来表示，几个分子就在化学式前加几，所以3个氢分子为3H2
（3）
化合价直接标在对应元素正上方，符号在前，数字在后，所以氢氧化钡中钡元素显+2价：
（4）
离子符号的书写：在元素符号的基础上在右上角加上所带电荷数即可，数字在前，符号在后，几个离子直接在离子符号前加几，所以2个硝酸根离子为
3、
（1） 硬水 活性炭
（2） CO2 O
（3）2个氨气分子
（4） b bc D
【解析】
（1）
硬水和软水的区分方法是使用肥皂水，泡沫少且产生大量浮渣的是硬水，故填：硬水；活性炭具有吸附性，向水中加活性炭可以去除水中的异味色素。
（2）
构成干冰的粒子是二氧化碳，故填：CO2；地壳中含量最多的元素是氧，故填：O；
（3）
分子式前面的数字代表分子的个数，所以2表示2个氨分子，故填：2个氨分子；
（4）
阳离子核内质子数大于核外电子数，故选：b；
同种元素的微粒核内质子数相同，故选：bc
氧气是由氧气分子构成的，氯化钠是由氯离子和钠离子构成的，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，汞是由原子直接构成的，故选：D。
4、
（1）3CO2
（2）2Cu
（3）
（4）Al2O3
（5）Cl-
【分析】
（1）
分子的表示方法：正确书写物质的化学式，其化学式表示该物质的一个分子，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以3个二氧化碳分子表示为：3CO2，故填：3CO2；
（2）
原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以两个铜原子表示为：2Cu，故填：2Cu；
（3）
元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以碳酸钙中钙元素呈正二价表示为：，故填：。
（4）
地壳中含量最多的元素是氧元素，含量最多的金属元素是铝元素，化合物中氧元素的化合价为-2价，铝元素的化合价为+3价，依据化合物中正负化合价代数和为0，可知：铝、氧元素组成的化合物的化学式：Al2O3，故填：Al2O3。
（5）
离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，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，就在其元素符号前加上相应的数字，所以氯离子表示为Cl-，故填：Cl-。
5、
（1） 氯 AlCl3
（2） ② 钠
（3）得
【解析】
（1）
原子序数为17的元素名称是氯元素，氯元素与13号元素（铝元素）形成的的化合物是氯化铝，铝元素的化合价为+3，氯元素的化合价为-1，根据化合价的计算原则，化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，氯化铝的化学式为AlCl3；故填：氯；AlCl3。
（2）
图C是某元素的原子结构示意图，其核内质子数为11，说明该元素是钠元素，该元素在图A中的位置是②；故填：②；钠。
（3）
图D是氧元素的原子结构示意图，图A中与氧元素在同一纵行的硫元素其原子结构与氧原子相似，即最外层电子数也为6，故硫原子在化学反应中容易得到电子；故填：得。
三、计算题
1、
（1）4四
（2）容易被鞣质沉淀
（3）23
（4）0.02g
每片乳酸亚铁中含有的铁元素的质量是0.1g/片×1片××100%≈0.02 g；
答：每片乳酸亚铁中含有的铁元素的质量是0.02g。
【解析】
（1）
由化学式可知，乳酸亚铁由碳、氢、铁、氧四种元素组成，故填：4或四；
（2）
服药时不能喝茶，是因为防止被鞣质沉淀，影响铁的吸收，故填：容易被鞣质沉淀；
（3）
1个乳酸亚铁分子是由6个碳原子、10个氢原子、1个铁原子和6个氧原子构成，则1个乳酸亚铁分子中有23个原子，故填：23；
（4）
见答案。
2、
（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：。
3、
（1）丙烯酰胺的相对分子质量是：12×3+5+14+16
（2）丙烯酰胺中碳、氧元素的质量比是：（12×3）：16=9:4
【分析】
（1）
见答案；
（2）
见答案。
四、实验探究
1、两个烧杯中都出现大量浮渣，泡沫较少 蒸馏 防止加热时暴沸 +2 钙、镁的碳酸氢盐 A试管中产生大量气泡，有沉淀产生，B试管无明显现象，说明A中的碳酸氢钙转化成沉淀析出，而B中无变化，故A中发生了硬水的软化.。
【详解】
探究一：活性炭能否软化硬水
实验1：结论为用活性炭不能软化硬水，故在两个体积相等的烧杯中，一个加入硬水。一个加经过简易净水器净化后的硬水，各20mL，再分别加等体积的肥皂水，振荡，观察到的现象如下：两个烧杯中都出现大量浮渣、泡沫较少；
评价与反思：在实验中一般可通过蒸馏来降低水的硬度；做此操作时要在烧瓶中加入几粒碎瓷片，目的是防止暴沸；
探究二：煮沸能否一定软化硬水
（1）氯化钙中氯元素显-1价，设钙元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-1）×2=0，x=+2；
（2）Ca(HCO3)2加热分解产生碳酸钙、水、二氧化碳等物质，该反应的文字表达式为：；
实验2：在实验2后，分别滴加4滴肥皂水，振荡，A试管中有大量的泡沫，B试管中泡沫较少，说明加热能使A中硬水软化，不能使B硬水软化，故可得出煮沸实际上只能降低钙、镁的碳酸氢盐类所引起的水的硬度；
评价与反思：小芳同学提出，上述实验②不做也可以得出实验的结论，理由是：A试管中产生大量气泡，有沉淀产生，B试管无明显现象，说明A中的碳酸氢钙转化成沉淀析出，而B中无变化，故A中发生了硬水的软化.。
2、2∶1 1∶8 x∶16y x∶16y=1∶8 2∶1 H2O
【详解】
（2）由表中数据可知，从第4分钟开始，每分钟内，生成的氢气和氧气的体积比约为2：1；
（3）生成的氢气和氧气的质量比约为（2×0.089 g·L-1）：（1×1.429 g·L-1）≈1：8；
（4）各元素的质量比=各元素相对原子质量×相应原子个数乘积之比，所以水中氢、氧元素质量比为x：16y；
根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目、质量不变，故反应前氢、氧元素的质量比等于生成的氢气和氧气的质量比，故有x：16y=1：8，x：y=2：1；
探究结论：故水的化学式为H2O。