人教版化学九年级上册第四单元自然界的水专项测试练习题（word版 含详解）

九年级上册第四单元自然界的水专项测试
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、水是人类的宝贵自然资源。下列关于水的说法正确的是
A．淡水资源取之不尽用之不竭 B．可以用肥皂水区别硬水和软水
C．软水是指不含Ca2+、Mg2+的水 D．自来水厂净化后的水是纯净物
2、下列物质的化学式书写错误的是
A．二氧化硫SO2 B．氯化亚铁FeC13 C．氧化铝Al2O3 D．碳酸钠Na2CO3
3、下列化学符号中，只有微观意义的是
A．H B．H2 C．Ag D．2H
4、下图所示实验操作及现象可以得到相应结论的是
A B C D
实验操作及现象 甲中气体被点燃，火焰呈淡蓝色；乙中气体使木条燃烧更旺 甲中木条无明显变化，乙中木条熄灭 甲中有极少量气泡；乙中有大量气泡 甲中溶液无明显现象；乙中溶液变为红色
结论 甲中气体是氧气；乙中气体是氢气 乙中氧气的含量比甲中的低 硫酸铜在过氧化氢分解中起催化作用 酚酞分子运动到浓氨水中
A．A B．B C．C D．D
5、下列“家庭小实验”的设计方案中，能达到预期实验目的是
A．将一只冷碟子放在蜡烛火焰的上方，得到少量的炭黑
B．向自来水中加入食盐，全部溶解后振荡，检验自来水是软水还是硬水
C．用加热水的方法得到氢气和氧气
D．用静置的方法降低水的硬度
6、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
7、下列化学用语正确的是
A．2个碘原子：I2 B．高锰酸钾：k2MnO4
C．2H：2个氢元素 D．2H2O2：2个过氧化氢分子
8、空气是人类的宝贵资源，空气在物质分类中属于
A．混合物 B．金属单质 C．氧化物 D．非金属单质
9、模型认知是化学学科核心素养之一，某同学用不断生长的“仙人掌”来构建物质分类的分支模型，其中E处为氧化物，则对A、B、C、D处分别代表的物质类别判断不正确的是
A．混合物 B．纯净物 C．化合物 D．金属单质
10、下列说法中正确的是
A．镁离子的符号为Mg2+ B．O2中氧元素的化合价为-2价
C．碳酸钠的化学式为NaCO3 D．铝的元素符号为AL
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、人类的日常生活和工农业生产离不开水。
（1）自来水厂净水加明矾（化学式为KAl(SO4)212H2O）的作用是________，其含有的原子团名称是_________。
（2）电解水实验如下图所示，实验现象_________，a玻璃管中生成的气体是_________。
（3）电解水发生化学反应的微观示意图如下：
从示意图中可获得的正确信息 （填写编号）。
A．反应前后共有6种原子，4种分子 B．反应前后元素种类不变，都为3种
C．化学变化的实质是原子的重新组合 D．化学变化中分子是最小的微粒
E.生成氢、氧两种分子的个数比是2:1 F.水由氢气和氧气组成
2、化学就在我们的身边，它与我们的生活息息相关。下面是某校初三同学收集的些标志、标签及包装袋实物示意图（如图所示）
（1）图A是某市食盐的包装袋，加碘海盐中的“碘”是指碘____________（填“原子”、“分子”、“离子”或“元素”），请用化学符号正确表示硝酸钾（KNO3）中氮元素的化合价____________。
（2）图B是某品牌矿泉水的标签，其中只有硫酸根离子符号被损毁，硫酸根离子的符号应该是___________；根据图片中信息写出碳酸氢钠、氯化锌的化学式___________、___________。
（3）加碘精制海盐时，需要先将含有泥沙的粗盐加足量水溶解后___________除去泥沙，分离混合物，首先要分析混合物的组成成分，然后利用各组分的___________差异，选择合适方法进行分离。
3、2019年碳家族再填新成员，某研究小组合成第一个由18碳原子构成的环状纯碳分子，其结构如图所示。回答：
（1）碳原子的结构示意图为，其最外层电子数_______，若碳元素在化合物中的化合物价为+4价，写出一种符合要求的化合物的化学式_______。
（2）尝试写出环状纯碳分子的化学式_______。
4、根据下列要求用恰当的符号表示：
（1）2个氮原子___________。
（2）3个硫酸根离子___________。
（3）地壳中含量最多的金属元素与最多的非金属元素形成的化合物的化学式___________。
5、氢、碳和氧的原子结构示意图如图所示，回答下列问题：
（1）x的值是____________。
（2）碳元素和氧元素位于同一周期的原因是____________。
（3）氢元素和碳元素组成的一种物质乙烯(C2H4)是重要的基本化工原料。由乙烯的化学式C2H4获得的信息有____________。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、近年来，乳酸成为人们研究的热点之一，它在医药、食品等行业中有广阔的应用前景，乳酸的化学式为C3H6O3。试计算：
（1）乳酸中碳氢氧元素的质量比______；
（2）乳酸中碳元素的质量分数是______；
（3）180g乳酸所含氧元素的质量是______。
2、乙醇(化学式为C2H5OH)属于可再生能源。对于乙醇，试求：
（1）乙醇中，碳、氢和氧三种元素的原子个数比为___________。
（2）23g乙醇中含___________g氧元素；
（3）若一定量的乙醇中含有12g氢元素，则该乙醇中含有的碳元素质量为___________。
3、乳酸在医疗、食品工业中应用前景广阔，乳酸近年来已成为人们研究的热点之一.已知乳酸的化学式C3H6O3，试计算：
（1）乳酸(C3H6O3)中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为___________。
（2）乳酸(C3H6O3)中碳、氢、氧三种元素的质量比为___________。
（3）25g乳酸(C3H6O3)中含碳元素的质量为___________。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、小明将家中清洗伤口用的消毒液 “双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。
（第一组实验）检验该双氧水是否失效。
（1）实验过程
①在试管中加入5mL 的“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；
②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；
③用如图装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是______；
（2）实验结论：______。
（第二组实验探究）：氧化铜（CuO）能否催化“双氧水”分解
[猜想]Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后______和______不变。
[实验]用天平称量0.2gCuO，取5mL的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（3）完成下表：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
溶液中______，带火星的木条复燃。 所得固体质量为______ 溶液中有气泡放出，______ 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立。
（4）步骤⑦的目的______。
（5）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的符号表达式为：______。
2、某兴趣小组同学利用如图所示装置来验证水的组成。
（实验步骤）
①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸溶液，从A中的大圆孔注入；②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口，用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气，液面上升，直至水充满正负极；③接通电源，待C中气体体积达到最大刻度时，关闭电源；④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
（实验现象）
（1）两个电极上具有气泡冒出，且B与C中的气体体积比是_____，A中液面_____（填“上升”、“下降”或“不变”）。
（2）步骤④中用注射器抽取B中的气体，用_____进行检验，再抽取C中的气体，点燃，观察到_____色的火焰。
（实验结论）
（3）本实验证明水是由_____组成，电解水反应的符号表达式是_____。
（交流与反思）
（4）步骤①中加入硫酸的作用是_____。
（5）电解水这一反应中发生改变的微粒是_____。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A、地球上水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，应节约用水，不符合题意；
B、通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，符合题意；
C、软水是指不含或含少量钙离子、镁离子的水，不符合题意；
D、自来水厂净化后的水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
2、B
【详解】
A、根据“先读后写”，二氧化硫的化学式为：SO2，不符合题意；
B、氯化亚铁中铁元素显+2价，氯元素显-1价，化学式为：FeCl2，符合题意；
C、氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，化学式为：Al2O3，不符合题意；
D、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成，钠离子显+1价，碳酸根离子显-2价，化学式为：Na2CO3，不符合题意。
故选B。
3、D
【详解】
A、“H”可以表示氢元素、1个氢原子，既有微观意义，又有宏观意义，不符合题意；
B、“H2”可以表示氢气这种物质，1个氢分子，既有微观意义，又有宏观意义，不符合题意；
C、“Ag”可以表示银这种物质，银元素，1个银原子，既有微观意义，又有宏观意义，不符合题意；
D、元素符号前面的数字表示原子个数，故2H表示2个氢原子，只有微观意义，符合题意。
故选D。
4、B
【详解】
A、甲中气体被点燃，火焰呈淡蓝色，说明甲是氢气；乙中气体使木条燃烧更旺，说明乙是氧气，不符合题意；
B、将燃着的木条伸入空气和呼出气体中，燃着的木条在空气中继续燃烧，在呼出气体中熄灭，说明乙中氧气的含量比甲中的低，符合题意；
C、甲中有极少量气泡；乙中有大量气泡，说明硫酸铜能加快过氧化氢的分解速率。要想证明硫酸铜在过氧化氢分解中起催化作用，还需验证化学反应前后，硫酸铜的质量和化学性质不变，不符合题意；
D、甲中溶液无明显现象；乙中溶液变为红色，是因为浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当氨分子运动到乙中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，不符合题意。
故选B。
5、A
【详解】
A、蜡烛不充分燃烧时生成一氧化碳和黑色的炭黑，用一只冷碟子放在蜡烛火焰上方，能获得炭黑，故选项A符合题意；
B、向自来水中加入肥皂水，振荡，软水泡沫多，硬水泡沫少，通过泡沫的多少来检验自来水是软水还是硬水，故选项B不符合题意；
C 、加热水能得到水蒸气，不能生成氢气和氧气，电解水生成氢气和氧气，故选项C不符合题意；
D、静置只能除去水中的不溶性杂质，不能除去可溶性钙镁化合物，不能降低水的硬度，故选项D不符合题意。
故选：A。
6、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
7、D
【详解】
A.原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，若表示多个原子，则在其元素符号前加上相应的数字，则2个碘原子表示为2I，错误；
B.高锰酸钾的化学式为KMnO4，K2MnO4是锰酸钾的化学式，错误；
C.元素只讲种类不讲个数，因此2H表示2个氢原子，错误；
D.过氧化氢由过氧化氢分子构成，因此2H2O2表示2个过氧化氢分子，正确；
故选D。
8、A
【分析】
空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等。
【详解】
A.混合物是指由两种或两种以上物质组合而成，由上述分析可知，空气在物质分类中属于混合物，符合题目要求；
B.由同种元素组成的纯净物属于单质，空气在物质分类中属于混合物，不属于金属单质，不符合题目要求；
C.氧化物是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物，空气在物质分类中属于混合物，不属于氧化物，不符合题目要求；
D.由同种元素组成的纯净物属于单质，空气在物质分类中属于混合物，不属于非金属单质，不符合题目要求；
故选A。
【点睛】
9、D
【详解】
物质分为纯净物和混合物，纯净物分为单质和化合物，化合物分为氧化物、酸、碱、盐等，单质分为金属单质和非金属单质。故A是混合物，B是纯净物，C是化合物，D是单质。
故选D。
10、A
【详解】
A、离子所带电荷标注在元素符号右上角，先写数字再写正负号，正确。
B、O2为单质，氧元素的化合价为0价，错误。
C、碳酸钠中钠元素化合价为+1价，碳酸根的化合价为-2价，其化学式为Na2CO3，错误。
D、铝的元素符号为Al，错误。
故选A。
二、填空题
1、
（1） 凝聚剂（或净水剂） 硫酸根
（2） 电极上产生气泡，玻璃管中水面下降， a管中气体与b管中气体体积比约为1:2 氧气
（3）CE
【解析】
（1）
由于明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，自来水厂净水加明矾的作用是吸附悬浮杂质，加速沉降；
明矾是十二水合硫酸铝钾的俗称，其含有的原子团名称是硫酸根；
（2）
电解水实验如图1所示，实验现象是：电极上有气泡生成，一段时间后a、b的气体体积之比是1：2，中间水柱上升，a玻璃管中生成的气体是较少是氧气;
（3）
A．由物质的构成可知，反应前后共有2种原子，3种分子，故A错误；
B．反应前后元素种类不变，都为2种，故B错误；
C．由微粒的变化可知，化学变化的实质是原子的重新组合，故C正确；
D．化学变化中分子可以再分，不是最小的微粒，故D错误；
E．生成氢、氧两种分子的个数比是2：1，故E正确；
F．水是由氢元素和氧元素组成的，故F错误
答案：CE。
2、
（1） 元素
（2） NaHCO3 ZnCl2
（3） 过滤 性质
【分析】
（1）
加碘海盐中的“碘”是指碘元素，而非具体的存在形式。在单质中，元素的化合价为零。在化合物中，元素正、负化合价代数和为零。钾元素化合价为+1价，氧为-2价。所以硝酸钾中的氮元素为+5价。表示为。
（2）
硫酸根离子的符号是。从图片可知，钠离子带1个单位正电荷、碳酸氢根带一个单位的正电荷，所以碳酸氢钠为NaHCO3。锌离子带2个单位正电荷，氯离子带1个单位正电荷，所以氯化锌的化学式为ZnCl2。
（3）
过滤可以除去难溶性杂质，所以需要先将含有泥沙的粗盐加足量水溶解后过滤除去泥沙。然后需要利用各组分的性质差异，选择合适方法进行分离。
【点睛】
3、
（1） 4 CO2
（2）C18
【解析】
（1）
由原子结构示意图的意义可知，碳原子最外层电子数为4；在二氧化碳中碳元素的化合价为+4价；故填：4；CO2；
（2）
由图示可知，每个环状纯碳分子中含有18个碳原子，分子中原子个数要写在元素符号的右下角，故环状纯碳分子的化学式是C18；故填：C18。
4、
（1）2N
（2）3
（3）Al2O3
【解析】
（1）
原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，若表示多个原子，则在其元素符号前加上相应的数字，则2个氮原子表示为2N；故填：2N。
（2）
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，正负号在后，带1个电荷时，1省略不写，若表示多个离子，则在该离子符号前面加上相应的数字，则3个硫酸根离子表示为；故填：。
（3）
地壳中含量最多的金属元素是铝元素，含量最多的非金属元素是氧元素，氧元素常显-2价，铝元素常显+3价，根据化合价的计算原则，地壳中含量最多的金属元素与最多的非金属元素形成的化合物的化学式为Al2O3；故填：Al2O3。
5、
（1）6
（2）核外电子层数相同
（3）乙烯由碳元素和氢元素组成（合理即可）
【分析】
（1）
若核内质子数=核外电子数，则该粒子为原子，故由氧原子的结构示意图可知，x=8-2=6；故填：6。
（2）
处于同一周期的原子，核外电子层数相同，故碳元素和氧元素位于同一周期的原因是核外电子层数相同；故填：核外电子层数相同。
（3）
由乙烯的化学式C2H4获得的信息有：乙烯是化合物；乙烯由碳元素和氢元素组成；乙烯分子由碳原子和氢原子构成等；故填：乙烯由碳元素和氢元素组成（合理即可）。
三、计算题
1、
（1）6:1:8
（2）40%
（3）96g
【解析】
（1）
在化学式中，元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积比，乳酸的化学式为C3H6O3，乳酸中碳氢氧元素的质量比为。
（2）
化合物中元素的质量分数计算式为，乳酸中碳元素的质量分数是。
（3）
180g乳酸所含氧元素的质量是。
2、
（1）2：6：1
（2）8
（3）48g
【解析】
（1）
根据乙醇的化学式可知，其中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为：2：（5+1）：1=2：6：1；
（2）
23g乙醇中所含的氧元素的质量为：；
（3）
根据乙醇的化学式可知，其中碳、氢元素的质量比=(12×2):(1×6)=4:1；若一定量的乙醇中含有12g氢元素，则该乙醇中含有的碳元素质量=12g×4=48g。
3、
（1）1:2:1
（2）6:1:8
（3）10g
【分析】
元素的质量比需使用最简整数比。
（1）
乳酸的化学式为C3H6O3，每个乳酸分子含有3个碳原子，6个氢原子，3个氧原子，即三种元素的原子个数比为3:6:3=1:2:1，故填1:2:1；
（2）
乳酸(C3H6O3)中碳、氢、氧三种元素的质量比为，故填6:1:8；
（3）
乳酸(C3H6O3)中含碳元素的质量可通过乳酸(C3H6O3)中碳元素的质量分数来计算，因此25g乳酸(C3H6O3)中含碳元素的质量为，故填10g。
【点睛】
四、实验探究
1、使水蒸气冷凝 双氧水没有失效，生成了氧气 质量 化学性质 有气泡冒出 0.2g 带火星的木条复燃 证明氧化铜仍能催化过氧化氢生成氧气，本身化学性质不变
【详解】
（1）③加热水会变为水蒸气，水蒸气冷凝变为液体水；水槽中冰水所起的作用是使水蒸气冷凝。
（2）氧气有助燃性，能使带火星木条复燃；实验中，带火星的木条复燃，，说明双氧水没有失效，生成了氧气。
猜想：Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变。
（3）实验结论为猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立，说明氧化铜催化双氧水生成了氧气；故步骤③现象：溶液中有气泡冒出，带火星的木条复燃；步骤⑥结果所得固体质量为0.2g；步骤⑦现象：溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃；
（4）步骤⑦的目的证明氧化铜仍能催化过氧化氢生成氧气，本身化学性质不变。
（5）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的符号表达式为：过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的符号表达式为：过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气， 。
2、1：2 上升 带火星的木条 淡蓝色 氢元素和氧元素 H2OH2+O2 增强水的导电性 水分子
【详解】
（1）B电极是正极，连接的是出气孔1，产生的是氧气；C电极是负极，连接的是出气孔2，产生的是氢气。电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，气体的体积比为：氢气：氧气=2:1。收集到气体时，A中液面不断上升、故答案为1:2、上升；
（2）B中的气体是氧气，检验氧气使用带火星的小木条。C中的气体是氢气，氢气具有可燃性，燃烧发出淡蓝色火焰。故答案为带火星的木条、淡蓝色；
（3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变。水通电分解出氢气和氧气。则证明水是由氢、氧两种元素组成的。故答案为氢元素和氧元素、H2OH2+O2；
（4）进行电解水的实验时，通常会向水中加入一定量的硫酸，目的是为了增强水的导电性。故答案为增强水的导电性；
（5）电解水的微观实质是水分子破裂成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新结合形成氢分子和氧分子。所以该变化中，改变的微粒是水分子。故答案为水分子。