人教版化学九年级上册第四单元自然界的水定向训练练习题（word版 含解析）

九年级上册第四单元自然界的水定向训练
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、下列各组物质，按单质、混合物顺序排列的是
A．红磷、甲烷 B．铁粉、氯化钠 C．水、金刚石 D．氦气、空气
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、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
4、自来水生产过程中，属于化学变化的是
A．沉降
B．通氯气
C．加活性炭
D．用沙滤
5、下列物质中，属于氧化物的是
A．CaCl2 B．MnO2 C．Ca(OH)2 D．H2SO4
6、下列化学用语书写不正确的是
A．2个氢原子：2H B．氢气中氢元素的化合价：
C．2个氢分子：2H2 D．2个氢离子：2H+
7、2021年3月22日—28日是第三十四届“中国水周”。其主题为“深入贯彻新发展理念，推进水资源集约安全利用”。水是生命之源，关于水的说法不正确的是
A．可以用肥皂水区分硬水和软水
B．水由液态变为气态时，分子间间隔变大
C．电解水实验中正负极得到的气体质量之比为1:2
D．明矾可以净水是因为其溶于水生成的胶状物能吸附悬浮的杂质
8、表示2个分子的是
A．H2
B．2H
C．2H2
D．2OH-
9、最新研究发现，水能凝结成13种不同类型的结晶体。除普通冰外，还有在-30°C时才凝固的低温冰，在180°C时状态依然不变的热冰，比水的密度大的重冰等。下列说法正确的是
A．重冰的化学性质与普通水相同
B．低温冰中水分子不再运动
C．热冰的一个分子由4个氢原子和2个氧原子构成
D．重冰中分子间间隔比普通水的间隔大
10、 “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
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、在“宏观一微观一符号”之间建立联系，是化学学科特有的思维方式，请回答下列问题：
（1）从宏观角度看，氯化钠由______组成；从微观角度看，钠、氯气、氯化钠三种物质中，由原子直接构成的物质是______、由离子构成的物质是______、由分子构成的物质是______。
（2）如图是五种粒子的结构示意图。
①五种粒子中属于同种元素的是______（填字母序号），理由是______。
②微粒D在化学反应中易______（填“得到”或“失去”）电子，与微粒A形成的化合物的化学式为______。
③微粒A和微粒E具有相似化学性质的原因是______。
2、四川眉山水资源丰富，但分布不均。有些村民用地下水作为生活用水，人们常用 _____检验地下水是硬水还是软水；生活中可用 _____方法降低水的硬度；某同学自制如图所示简易净器，图中活性炭主要作用 _____，小卵石的作用是 _____。
3、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________。
4、按要求回答问题
（1）镁在氧气中燃烧符号表达式________。
（2）查阅资料，发现镁也可以在二氧化碳中燃烧，生成一种白色氧化物和一种黑色固体单质，请写出反应符号表达式_______；查阅资料还发现，镁和水在加热的条件下可以生成氢氧化镁Mg(OH)2和一种可燃性气体单质，写出反应符号表达式_______；镁还能在氮气中燃烧生成氮化镁固体，若用Mg替换P来测定空气中氧气体积分数，会导致测得氧气体积分数_______（偏大或偏小）。用来测定空气中氧气体积分数的药品必须要满足哪些要求，请你至少写出两点________、_________。
（3）某实验室在进行铝镁粉实验时引发的大火，最好选用什么来灭火 。
A．水 B．液态二氧化碳 C．泡沫灭火剂 D．细沙
5、化学用语是学习化学的重要工具，请按要求用化学用语填空：
（1）2个氮分子___________；
（2）地壳中含量最多的元素___________；
（3）3个硝酸根离子___________；
（4）标出氧化铝中铝元素的化合价___________。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、连花清瘟胶囊具有清瘟解毒，宣肺泄热的功效，其成分中含有一种名为绿原酸（化学式为C16H18O9）的物质。请回答：
（1）绿原酸的相对分子质量为___________。
（2）绿原酸中C、H元素的质量比为___________（最简整数比）。
2、过氧乙酸是生活中常用的消毒剂，其分子结构如图所示。计算：
（1）过氧乙酸的相对分子质量__________。
（2）过氧乙酸中碳、氢元素质量比__________。
（3）15.2g过氧乙酸中氧元素的质量为__________g。
3、大理石是装修的常见材料。如果不慎将醋滴到大理石台面上，要尽快将醋擦去，因为醋中含有醋酸，能与大理石发生反应。请根据醋酸（CH3COOH）的化学式计算。
（1）醋酸（CH3COOH）的相对分子质量为_____；
（2）醋酸（CH3COOH）分子中氢原子和氧原子的个数比为_____；
（3）醋酸（CH3COOH）中碳元素的质量分数为_____。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、纳米铁（单质铁）在环保领域应用广泛。以菱铁矿（主要成分为FeCO3，不考虑杂质）为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。
（提出问题）固体成分是什么？
（做出猜想）固体成分：
猜想一：Fe；猜想二：FeCO3；猜想三：______。
（查阅资料）
①FeCO3+ H2SO4=FeSO4 + H2O + CO2 ↑
②氢气具有还原性，可以用来冶炼金属
③白色的无水硫酸铜固体遇到水蒸气变为蓝色
（实验探究）该学习小组利用下图装置，对固体成分进行探究。
回答下列问题。
（1）菱铁矿主要成分为碳酸亚铁，化学式为FeCO3，标出碳酸亚铁中碳元素的化合价______。
（2）向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是：______。
（3）装置B中溶液变浑浊，发生反应的方程式为______。
（4）观察到装置D中固体由黑色变为红色，E中固体变蓝，D中反应的化学方程式为______，据此判定固体中一定含______。 　
（实验结论）猜想______正确。
（反思交流）如果将装置E去掉，______（填“能”或“不能”）验证剩余固体中含有Fe，理由是______。
2、某兴趣小组的同学进行了相关实验探究。
（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(可吸收水分，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。
（实验与结论）
（1）图甲中玻璃管a和玻璃管b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)。
（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_______。
（6）由此，你还能得出的微观结论是_______(写一个)。
（反思提升）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_____，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______，空气中的氧气仍然保持其原来的化学性质，从微观上看是因为_______。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A、红磷是单质、甲烷是化合物，错误；
B、铁粉是单质，氯化钠是化合物，错误；
C、水是化合物，金刚石是单质，错误；
D、氦气是单质，空气是混合物，正确。
故选D。
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、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。
4、B
【分析】
有新物质生成的变化叫化学变化，没有新物质生成的变化叫物理变化。化学变化的特征是：有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是：是否有新物质生成。
【详解】
A、沉降过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
B、通氯气是杀菌消毒，过程中，发生了蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化，故选项正确；
C、加活性炭有吸附作用，吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
D、用沙滤是过滤，过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误。
故选：B。
5、B
【分析】
氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素；
【详解】
A、CaCl2是由钙、氯两种元素组成的化合物，不含氧元素，不属于氧化物；
B、MnO2是由锰、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物；
C、Ca(OH)2是由氢、氧、钙三种元素组成的化合物，不属于氧化物；
D、H2SO4是由氢、硫、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物。
故选B。
6、B
【详解】
A、元素符号前面数字表示原子个数，正确。
B、单质中元素化合价为0价，氢气中氢元素的化合价为0，错误。
C、化学式前面数字表示分子个数，正确。
D、离子符号前面数字表示离子个数，正确。
故选：B。
7、C
【详解】
A、硬水加肥皂水泡沫少，浮渣多，软水加肥皂水泡沫多，浮渣少，可以用肥皂水区分硬水和软水，正确。
B、水由液态变为气态时，分子间间隔变大，正确。
C、电解水实验中正负极得到的气体体积之比为1:2，不是质量比，错误。
D、明矾可以净水是因为其溶于水生成的胶状物能吸附悬浮的杂质，正确。
故选：C。
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、A
【详解】
A、重冰和普通水都是由水分子构成，分子构成相同，因此化学性质相同，符合题意；
B、低温冰中水分子仍在不断运动，只是运动速率减慢，不符合题意；
C、水分子的化学符号为H2O，因此热冰的一个分子由2个氢原子和1个氧原子构成，不符合题意；
D、重冰比水的密度大，因此重冰中分子间间隔比普通水的间隔小，体积小，不符合题意；
故选A。
10、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
二、填空题
1、
（1） 钠、氯两种元素 钠##Na 氯化钠##NaCl 氯气##Cl2
（2） AC 具有相同质子数 失去 AlCl3 最外层电子数相同
【分析】
（1）
物质宏观上由元素组成，氯化钠由钠元素、氯元素组成；从微观角度看，钠、氮气、氯化钠三种物质中，钠属于金属，由原子直接构成，氯化钠由氯离子和钠离子构成，氯气由氯气分子构成。
（2）
①同一元素的质子数相同，五种粒子中属于同种元素的是AC，因为两者的质子数均为17，具有相同的质子数。
②微粒D为13号元素铝元素，原子最外层电子数为3，小于4，在化学反应中易失去3个电子，铝元素化合价为+3，微粒A为17号元素氯元素，化合价为-1，两者形成的化合物的化学式为AlCl3。
③微粒A和微粒E是表示氯和溴(Br)元素的原子结构示意图，元素化学性质与原子的最外层电子数有密切关系；由图可知，氯和溴具有相似化学性质的原因是最外层电子数相同。
【点睛】
2、肥皂水 煮沸 吸附水中的色素和异味 过滤，除去水中的较大的难溶性杂质
【详解】
鉴别硬水和软水使用的是肥皂水，肥皂水与硬水混合产生浮渣，与软水混合产生泡沫；硬水软化就是降低水中可溶性钙镁化合物的含量，可溶性钙、镁化合物受热易产生不溶性钙镁化合物，生活中可以使用加热煮沸的方法降低水的硬度；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；石英砂的作用是过滤，除去水中的难溶性杂质。
3、
（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
4、
（1）
（2） 偏大 除了能与氧气反应，不与空气中其它成分反应 反应生成物不能为气体
（3）D
【解析】
（1）
镁和氧气在点燃条件下反应生成氧化镁，化学符号表达式为： ；
（2）
镁和二氧化碳在点燃条件下反应生成氧化镁和碳，化学反应符号表达式为：；
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应前有镁、氢、氧元素，故镁和水在加热条件下反应生成氢氧化镁和氢气，化学反应符号表达式为： ；
镁和氮气生成固体，则消耗气体大于21%，故导致测得氧气体积分数偏大；
用来测定空气中氧气体积分数的药品必须要满足除了能与氧气反应，不与空气中其它成分反应，反应生成的物质不能为气体，这样才能保证形成压强差；
（3）
镁在加热时能和水反应生成氢气，也能和二氧化碳反应，故不能用水、液态二氧化碳、泡沫灭火剂来灭火，最好选细沙；
故选D。
5、
（1）2N2
（2）O
（3）
（4）
【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2个氮分子表示为：2N2，故填：2N2；
（2）
地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的元素是O，故填：O；
（3）
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3个硝酸根离子表示为：，故填：；
（4）
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，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，则铝、氧元素组成的化合物的化学式：Al2O3，标出氧化铝中铝元素的化合价为+3价表示为：，故填：。
三、计算题
1、
（1）354
（2）32：3
【解析】
（1）
根据化学式，绿原酸的相对分子质量=，故填354。
（2）
绿原酸中C、H元素的质量比为，故填32：3。
2、
（1）76
（2）6:1
（3）9.6g
【分析】
（1）
由分子结构图可知，C2H4O3,所以相对原子质量为12×2+1×4+16×3=76；
（2）
过氧乙酸中碳元素和氢元素的质量比为（12×2）：（1×4）=6:1；
（3）
过氧乙酸中氧元素的质量分数为
15.2g过氧乙酸中氧元素的质量为15.2×63.2%≈9.6g
答：15.2g过氧乙酸中氧元素的质量为9.6g
【点睛】
3、
（1）醋酸的相对分子质量为：12×2+4+16×2=60
（2）2:1
（3）醋酸中碳元素的质量分数为：
【分析】
（1）
见答案；
（2）
由化学式可知，醋酸分子中氢原子和氧原子的个数比为：4:2=2:1；
（3）
见答案。
四、实验探究
1、Fe和FeCO3 因为由题意得知碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生。所以不能判断为铁。故小芳的判断不合理。 Fe 三 能 D中固体由黑色变成红色，即可证明固体中含铁（或依据D中现象即可证明固体中含铁；或D固体由黑色变为红色证明有氢气，则固体中含铁）
【详解】
（1）因为菱铁矿主要成分是碳酸亚铁，所以猜想三为碳酸亚铁和铁。
（2）碳酸亚铁的化学式为FeCO3，铁元素的化合价为+2价，故碳酸根的化合价为-2价，氧元素的化合价为-2价，所以碳元素的化合价为+4价，为。
（3）因为碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生。故小芳的判断不合理。
（4）B为澄清的石灰水，澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊。反应的方程式为。
（5）因为由题意可以得知，氢气具有还原性可以用来冶炼金属，所以在D装置中是氢气和氧化铜发生反应，反应方程式为。因为反应之后的气体通入氧化铜中，物质由黑色变为红色，说明A反应后的气体中含有氢气。故可以判断出固体中一定含有铁。
（6）因为由实验可以得知A中反应之后产生的气体有二氧化碳和氢气，所以可以判断出猜想三正确。
（7）因为由D装置中固体由黑色变为红色就可以得知氢气和氧化铜发生了反应。故A装置反应后产生的气体中含有氢气。由此可以推断出固体中含有铁。故能够验证。
2、2：1 将带火星的木条放到b玻璃管口处，慢慢打开活塞，看木条是否复燃 气体燃烧，发出淡蓝色火焰 水珠生成 水氢气+氧气 分解反应 H、O 水由氢元素和氧元素组成 化学变化中，分子可分，原子不可分 水能电解生成氢气和氧气 水分子 可燃性 氢分子 氧分子不变
【详解】
（1）在电解水实验中，正氧负氢，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故图甲中玻璃管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：将带火星的木条放到b玻璃管口处，慢慢打开活塞看木条是否复燃。故填：2：1；将带火星的木条放到b玻璃管口处，慢慢打开活塞看木条是否复燃。
（2）氢气具有可燃性，且氢气燃烧生成水，故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。故填：气体燃烧，发出淡蓝色火焰；水珠生成。
（3）实验甲中电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式：水氢气+氧气，该反应符合“一变多”的特点，是分解反应，故填：水氢气+氧气；分解反应。
（4）原子是化学变化中的最小粒子，水通电分解生成氢气和氧气的过程中氢原子、氧原子没有改变，符号为H和O。故填：H、O。
（5）电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后，元素的种类不变，说明水由氢元素和氧元素组成。由此，还能得出的微观结论是化学变化中分子可分，原子不可再分。故填：水由氢元素和氧元素组成；化学变化中，分子可分，原子不可分。
（6）通过实验甲可以得出水具有的化学性质是：电解能够分解生成氢气和氧气；水由水分子构成，保持这种性质的微粒是水分子，通过实验乙，可以得出氢气具有的化学性质是：氢气能够燃烧生成水，氢气由氢分子构成，保持这种性质的微粒是氢分子，空气中的氧气仍然保持其原来的化学性质，从微观上看是因为氧分子不变，故填：水能电解生成氢气和氧气；水分子；可燃性；氢分子；氧分子不变。