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

九年级上册第四单元自然界的水难点解析
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、 “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
2、欲除去水中的泥沙，常用的方法是
A．消毒 B．过滤 C．蒸馏 D．吸附
3、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
4、北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间。铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A．铷是非金属元素 B．m的值是37，n的值是1
C．铷的相对原子质量为85.47g D．氯化铷的化学式为RbCl2
5、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
6、N(NO2)3方是科学家2011年发现的一种新型火箭推进剂的原料，下列有关说法正确的是
A．N(NO2)3由三种元素组成
B．N(NO2)3由4个氮原子和6个氧原子构成的
C．N(NO2)3的相对分子质量152
D．N(NO2)3中氮元素的质量分数为18.4%
7、分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是
A．空气污染物：二氧化碳、PM2.5 B．化合物：一氧化碳、金刚石
C．金属单质：铁、氧气 D．混合物：木炭、石灰石
8、表示2个分子的是
A．H2
B．2H
C．2H2
D．2OH-
9、锑(Sb)是军工产业的一种重要原料，其原子结构示意图如图。下列说法不正确的是
A．X=18 B．锑属于金属元素
C．锑的正5价氧化物化学式是Sb2O5 D．锑原子最外层电子数是5，所以锑位于第五周期
10、高钙奶是一种营养强化食品，这里的“钙”是指
A．单质 B．元素 C．分子 D．原子
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___________。
2、如图是某些粒子的结构示意图，据图回答问题。
（1）A~E 中不易得失电子的是_________(填序号)；
（2）A~E 中与A化学性质相似的是_______(填序号)；
（3）E粒子的符号为_______；
（4）元素C和D形成的化合物的化学式为______。
3、用化学符号填空：
（1）2个铁原子___________；
（2）3个铵根离子___________；
（3）3个五氧化二磷分子___________；
（4）二氧化硫中硫元素显+4价___________；
（5）可用于冷冻机的氦气___________；
4、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___________。
5、本溪是一座以湖命名的美丽山城，山泉水常见。
（1）从物质分类看，山泉水属于____________。
（2）用山泉水洗衣物时常出现____________的现象，说明山泉水多为硬水；生活中降低水硬度的方法通常为____________。
（3）兴趣小组同学模拟自来水厂的净水过程，对山泉水进行净化，流程如下。
①操作I的名称是____________，该操作中要使用的玻璃仪器有____________。
②操作Ⅱ主要是除去一些色素和异味，应选用的物质是____________。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、硝酸铵是重要的氮肥，化学式为 NH4NO3，请计算：
（1）硝酸铵由______种元素组成
（2）硝酸铵中氮元素与氢元素与氧元素的质量比为______
（3）硝酸铵的相对分子质量是______
（4）硝酸铵中氮元素的质量分数为______
（5）80千克硝酸铵中所含氮元素的质量是多少？
2、蔗糖化学式为C12H22O11，能给人体补充能量。试计算：
（1）蔗糖中碳、氢、氧原子个数比为___________。
（2）171g蔗糖与___________g水含氢元素质量相等；
（3）已知某蔗糖溶液（蔗糖和水的混合物）中氢元素的质量分数为10%，则该溶液中蔗糖的质量分数约为___________（保留到整数）。
3、乙醇易燃，是常用的燃料、溶剂和消毒剂，也用于制取其他化合物。工业酒精含有少量甲醇，医用酒精主要指浓度为75%左右的乙醇，也包括医学上使用广泛的其他浓度酒精。乙醇化学式为C2H5OH或C2H6O，请计算：（写出计算过程）
（1）求出乙醇分子的相对分子质量？
（2）求出乙醇中碳氢氧三种元素的质量比？
（3）多少克乙醇中含有12克碳元素？
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、学完《硬水和软水》后，小伍和小谢带领立信化学兴趣小组的同学用肥皂水来比较水的硬度。
I、比较不同水样的硬度
（进行实验）小谢同学用不同的水样完成下列实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。
实验操作 水样 肥皂水用量/滴
湘江水 20
自来水 10
煮沸后的自来水 5
立信直饮水 3
（解释与结论）
（1）硬度最大的水样是___________。
（2）由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有___________。
（3）继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案为___________。
Ⅱ、探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系
（进行实验）小伍同学向蒸馏水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液，得到两种不同硬度的水样。用蒸馏水和两种水样完成三组实验，记录如下：
组别 第 1 组 第 2 组 第 3 组
实验操作
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
混合溶液用量/滴 0 0 0 1 1 1 X 10 10
肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
产生泡沫量 少 多 很多 很少 少 多 无 无 少
（解释与结论）
（4）⑦中X应为___________；
（5）通过对比哪几组实验可以区分硬水和软水___________；
A．①②B．①⑥C．②⑥D．②⑧
E．③⑨F．④⑥G．⑤⑥ H.⑥⑨
（6）对比实验①②③可以得到的结论的是___________；
（7）由上述实验得到的结论和说法正确的是___________。
A．肥皂水能区分硬水和软水所依据的现象是产生泡沫量的多少
B．水样的硬度越大，产生的泡沫量就越多
C．往某水样中滴入一定量的肥皂水，产生的泡沫量很少，则该水样一定为硬水
D．长期饮用硬水会影响人体健康，因此可以长期饮用蒸馏水
2、关于空气中氧气含量的实验,某小组同学进行了如下探究.
实验一:教材上用如图所示装置测定空气中氧气的含量,实验成功的现象是:冷却后打开弹簧夹______. 若未冷却到室温就打开弹簧夹,会导致测定结果___________ (填“偏大”或“偏小”).
实验二:小组同学用下图1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙
上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,发现白磷居然还能被点燃.(药品均足量)
图2是小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线.
(1)激光笔的作用是___________
(2)图2,BC 段曲线下降的原因 ___________ (用反应表达式表示,文字符号皆可)，DE 段曲线不断下降的原因 ___________。
(3)通过对图2的分析,下列说法正确的有___________
A．足量红磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气完全耗尽
B．红磷在密闭容器内燃烧熄灭时,氧气仍有10%-15%的剩余
C．足量白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气几乎耗尽
D．白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分
(4)上述实验之后,小组同学认为实验一的成功,是两个不可控制的正负误差相互抵消的结果.这里所提到的“不可控制”是指在所有操作均正确的情况下,仍存在的误差(忽略导管造成的误差).请结合上述探究过程回答:
①不可控制的负误差(导致进水量一定偏小)的原因___________
②不可控制的正误差(导致进水量一定偏大)的原因___________
-参考答案-
一、单选题
1、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
2、B
【详解】
A、消毒常用于灭菌，A错误。
B、泥沙难溶于水，过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，欲除去水中混有的泥沙，常用的方法是过滤， B正确。
C、蒸馏常用于去除可溶性杂质，C错误。
D、吸附常用于去除有颜色、有气味杂质，D错误。
故选B。
3、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。
4、B
【详解】
A、根据“钅”旁可以判定铷是金属元素，故不符合题意；
B、m代表核内质子数=原子序数=37，最外层电子数37-2-8-18-8=1，故符合题意；
C、铷的相对原子质量为85.47，单位是“1”，不是“g”，故不符合题意；
D、铷最外层一个电子，容易失去，在化合物中显正一价，所以化学式应为RbCl，故不符合题意；
故选B。
【点睛】
5、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
6、C
【详解】
A、N（NO2）3是由氮、氧两种元素组成的，故选项说法错误；
B、N（NO2）3是由分子构成的，不是由原子构成的，故选项说法错误；
C、N（NO2）3的相对分子质量为14+（14+16×2）×3=152，故选项说法正确；
D、N（NO2）3中氮元素的质量分数为 ，故选项说法错误。
故选C。
7、D
【详解】
A、二氧化碳是光合作用的原料，是空气的成分之一，不属于空气污染物，故A选项错误；
B、金刚石是由碳元素组成的单质，不是化合和物，故B选项错误；
C、氧气属于非金属单质，不是金属单质，故C选项错误；
D、木炭、焦炭等无定形炭都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成，所以木炭属于混合物；石灰石的主要成分为碳酸钙，除此之外还含有其他杂质，所以石灰石属于混合物，故D选项正确；
故选D。
8、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。
9、D
【详解】
A、在原子中，质子数=核外电子数=51，则2+8+18+X+5=51，X=18，选项A正确；
B、该元素的名称是锑，带“钅”字旁，属于金属元素，选项B正确；
C、锑的+5价氧化物中锑元素的化合价为+5价，氧元素为-2价，依据化合物中正负化合价代数和为0，则锑的+5价氧化物化学式是Sb2O5，选项C正确；
D、元素周期表中，电子层数等于周期数，由原子结构示意图看出，锑原子有5个电子层，因此位于第五周期，选项D错误；
故选：D。
10、B
【详解】
物质由元素组成，高钙奶中的“钙”不是以单质、分子、原子的形式存在的，而是强调存在的元素，与具体形态无关。
故选B。
二、填空题
1、
（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。
2、
（1）B、E
（2）D
（3）Cl－
（4）Na2S
【分析】
（1）
最外层8电子（只有一层为2电子）属于稳定结构，不易得失电子，故填：B、E。
（2）
最外层电子数相同，化学性质相似，AD最外层电子数相同，化学性质相似，故选：D。
（3）
E粒子核外电子数大于核电荷数，属于阴离子，质子数17，属于氯离子，故填：Cl-。
（4）
C最外层1个电子容易失去形成钠离子，钠元素+1价，D最外层6个电子，容易得2个电子，形成硫离子，硫元素-2价，根据化合价代数和为零，形成化合物硫化钠化学式Na2S，故填：Na2S。
3、
（1）2Fe
（2）
（3）
（4）
（5）He
【解析】
（1）
原子用元素符号表示，元素符号前面的数字表示该原子的个数，2个铁原子：2Fe；
（2）
离子的表示方法：在元素符号的右上方标出所带电荷数，数字在前，正负号在后，数字为“1”，省略不写，离子符号前面的数字表示离子的个数，3个铵根离子：；
（3）
由分子构成的物质，化学式前面的数字表示分子的个数，3个五氧化二磷分子：；
（4）
化合价的表示方法：在化学式中元素的正上方表示，正负号在前，数字在后，二氧化硫中硫元素显+4价：；
（5）
氦气是由原子直接构成的物质，化学式：He。
4、
（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。
5、
（1）混合物
（2） 浮渣多、泡沫少 煮沸
（3） 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 活性炭
【分析】
（1）
山泉水中常含有矿物质，为混合物
（2）
硬水在洗衣物时容易产生浮渣多，泡沫少的现象，不易洗净衣物；
生活中降低水硬度的方法通常为煮沸，可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀。
（3）
①操作I的目的为分离不溶性固体和液体，故操作名称为过滤；
过滤所用的仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸、铁架台，其中的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；
②操作Ⅱ主要是除去一些色素和异味，应选用的物质是具有疏松多孔结构的活性炭。
三、计算题
1、
（1）三
（2）7：1：12
（3）80
（4）35%
（5）由硝酸铵中氮元素质量分为35%可得，80千克硝酸铵中所含氮元素质量为80千克×35%＝28千克
答：80千克硝酸铵中所含氮元素质量为28千克。
【解析】
（1）
由硝酸铵的化学式可知，硝酸铵中含有N、H、O三种元素，故填三；
（2）
硝酸铵中氮元素与氢元素与氧元素的质量比为，故填7：1：12；
（3）
硝酸铵的相对分子质量为，故填80；
（4）
硝酸铵中氮元素的质量分数为，故填35%；
（5）
见答案。
2、
（1）12：22：11
（2）解：设含氢元素质量与171g蔗糖中氢元素质量相同的水的质量为x，则， x=99g
（3）由蔗糖和水的化学式可知，蔗糖和水中氢、氧元素原子的个数比都是2：1，则蔗糖溶液中氢、氧元素的质量比为：2:16=1:8，蔗糖溶液中氢元素的质量分数为10%，则氧元素的质量分数为80%，故蔗糖溶液中碳元素的质量分数为：1-10%-80%=10%，设蔗糖溶液的质量为100g，则该溶液中蔗糖的质量为：，则该溶液中蔗糖的质量分数约为：
【分析】
（1）
由化学式可知，蔗糖中碳、氢、氧原子个数比为：12:22:11；
（2）
见答案；
（3）
见答案。
3、
（1）解：乙醇分子（C2H6O）的相对分子质量
（2）解：乙醇分子（C2H6O）中碳、氢、氧三种元素的质量比
（3）解：设质量x乙醇中含有12克碳元素，则
解得
故23克乙醇中含有12克碳元素。
【分析】
本题考查有关相对分子质量的计算问题。
（1）
见答案。
（2）
见答案。
（3）
见答案。
四、实验探究
1、湘江水 煮沸 另取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水 10 DEH 水的硬度相同是，加入肥皂水越多产生泡沫越多
A
【分析】
根据硬水与软水的区别方法和现象及控制变量法去分析。
【详解】
（1）在湘江水中观察到泡沫产生时所用的肥皂水最多，说明湘江水的硬度最大。
（2）根据实验I的表格信息自来水与煮沸后的自来水比较可知：将水煮沸可降低水的硬度。
（3）题给信息中要证明山泉水的硬度大于自来水的硬度，设计实验时仍应利用实验Ⅰ的装置及药品用量进行对比实验，肥皂水用量应该大于10滴。具体为另取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水。
（4）设计第3组实验，控制水的硬度相同，就应控制加入的 CaCl2和 MgCl2的混合溶液的量相同，即均为10滴；
（5）区分硬水和软水，就应该控制肥皂水的用量一样，比较产生泡沫多少。故选：DEH；
（6）对比实验①②③，肥皂水滴数不同，对比产生泡沫量可以得出水的硬度相同时，加入肥皂水越多产生泡沫越多；
（7）A、肥皂水能区分硬水和软水所依据的现象是产生泡沫量的多少，说法A正确；
B、要在其他条件相同时，水样的硬度越大，产生的泡沫量就越多，才正确，B错误；
C、往某水样中滴入一定量的肥皂水，要看水样量的多少，和肥皂水的多少，才可以确定为硬水还是软水，C错误；
D、长期饮用硬水会影响人体健康，长期饮用蒸馏水对人体也会有影响，D错误。
故选：A。
【点睛】
本题考查区分硬水和软水的方法及控制变量法，掌握了这些便能解决问题。
2、烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的1/5 偏小 使温度达到白磷、红磷的着火点 或 白磷燃烧消耗氧气 BCD 红磷燃烧不能将氧气完全耗尽 燃烧匙伸入集气瓶时，部分气体受热膨胀逸出
【详解】
实验一：红磷燃烧消耗了氧气，待冷却后，打开弹簧夹，由于消耗了氧气，装置内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，由于氧气约占空气体积的1/5，故进入水的体积约占集气瓶内空气体积的1/5；
若未冷却到室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小；
实验二：（1）激光笔的作用是：使温度达到红磷、白磷的着火点；
（2）图2BC 段曲线下降的原因是红磷燃烧消耗氧气，生成了五氧化二磷，该反应的文字表达式为：，符号表达式为： ；
DE 段曲线不断下降的原因：白磷燃烧消耗氧气；
（3）A.由图可知，红磷熄灭时，装置内氧气的浓度不是零，故足量红磷在密闭容器内充分燃烧不能将氧气完全耗尽，不符合题意；
B.由图可知，红磷在密闭容器内燃烧熄灭时,氧气仍有10%-15%的剩余，符合题意；
C.由图可知，白磷熄灭时，氧气的浓度为1.7%，足量白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气几乎耗尽，符合题意；
D.红磷熄灭后，白磷还能燃烧，说明白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分，符合题意。
故选BCD；
（4）①不可控制的负误差(导致进水量一定偏小)的原因：红磷燃烧不能将氧气完全耗尽，导致进水量偏小，实验结果偏小；　　　　　　　　　　　
②不可控制的正误差(导致进水量一定偏大)的原因：燃烧匙伸入集气瓶时，部分气体受热膨胀逸出，导致进水量偏大，实验结果偏大。