2022年最新精品解析人教版化学九年级上册第四单元自然界的水定向测评试题（word版含解析）

九年级上册第四单元自然界的水定向测评
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、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
2、下列试剂瓶标签中的化学式不正确的是
A． B． C． D．
3、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
4、如图是元素周期表中氢、氧两元素的相关信息。下列说法正确的是
A．氢原子的核内中子数为1 B．氧原子的质子数为8
C．氢的相对原子质量为1.008g D．氢元素与氧元素只能形成一种化合物
5、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
6、下列化学用语或名称正确的是
A．2Na：2个钠元素 B．Ca2+：钙元素显+2价
C．C60：：60个碳原子 D．硫酸亚铁：FeSO4
7、下列物质不含金属元素的是
A．Ca(OH)2 B．HCl C．MgO D．Fe3O4
8、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
9、下图表示两种气体发生的化学反应，其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是
A．生成物一定是混合物 B．化学反应前后分子的种类不变
C．该反应既不是化合反应也不是分解反应 D．该反应前后所有元素的化合价均发生了改变
10、水是人类不可缺少的资源。下列说法符合事实的是
A．硬水与肥皂作用易起泡沫
B．使用节水龙头和含磷洗衣粉能保护水资源
C．自来水厂通过沉淀、过滤、吸附、消毒可将海水淡化
D．海洋是地球上最大的储水库，且蕴藏着丰富的化学资源
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、用元素符号或化学式填空。
（1）氦气 _____；
（2）氧化铝 _____；
（3）2个铵根离子 _____；
（4）标出三氧化硫中硫元素的化合价 _____。
2、建立“宏观—微观—符号”之间的联系，是学习化学的重要方法。根据图示回答下列问题；
（1）图甲所示元素的相对原子质量为______。
（2）图乙所示微粒的符号为______。
（3）图丙所示微粒构成的物质中氮元素的化合价为______。
3、如图所示为净水实验，回答下列问题。
（1）图中缺少一种仪器，其作用是______。
（2）图中还有一处错误，这样操作会出现的结果是______。
（3）若要得到纯度更高的水，还可以采用的净化方法是______。
4、有关水的实验装置如下图所示：
（1）化学课上同学们分组研究的水净化及组成。
①其中一组同学用图1所示装置过滤浑浊的池塘水，下列操作中规范的是__________（填序号）
a.滤纸边缘高出漏斗边缘
b.将滤纸润湿，使其紧贴漏斗内壁
c.玻璃棒下端轻靠三层滤纸
d.用玻璃棒搅拌以加快过滤速度
②向过滤后的水中加入_________，以除去水中的色素和异味；
③为鉴别过滤后的是硬水还是软水，可取样，加___________ 来检验；生活中可用_________的方法使硬水软化，并起到杀菌消毒的作用。
（2）图2为水电解器，该反应的符号表达式为：__________，该实验说明了水是由_________组成的。
（3）水和过氧化氢含有相同的元素，但化学性质不同，原因是__________。
5、用化学用语填空：
（1）氦气______；
（2）硫酸铝______；
（3）亚铁离子______；
（4）17号元素离子的结构示意图______。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、酒精（C2H5OH）中C、H、O的元素质量比是______，氢元素的质量分数是______（保留一位小数）。
2、少数不法商贩对海产品的保鲜以及室内装修材料中都涉及到甲醛，其化学式为CH2O，是一种易挥发、有强烈刺激性气味的有机物．回答下列有关问题：
（1）甲醛的相对分子质量是_________。
（2）甲醛中H、O两种元素的质量比为________________。
（3）甲醛中碳元素的质量分数为_______________。
3、在预防“新冠肺炎”期间，过氧乙酸是人们常用的消毒剂，过氧乙酸的化学式是C2H4O3。请计算：
（1）过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为______。
（2）152g过氧乙酸中所含碳元素的质量为______。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。
（提出问题）氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？
（查阅资料）
①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在；
②氯气（Cl2）是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
（猜想假设）
猜想一：该气体为O2；
猜想二：该气体为___________；
猜想三：该气体为O2和Cl2的混合物。
（实验探究）
序号 操作 现象 结论
方案Ⅰ 用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想_________ 成立
方案Ⅱ 向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。 木条_____，淀粉碘化钾试纸_______ 猜想三成立
（反思评价）
为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？
①同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，不合理之处是_________。
②老师：不需要进行实验，就能排除猜想一，理由是_________。
（拓展应用）
实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶于水的二氧化锰，实验的主要步骤为：①溶解、②_______、③洗涤干燥。步骤②中玻璃棒的作用是_______。
2、电解水时常在水中加入一些NaOH来增强水的导电性。为研究影响电解水反应速率的因素,某课外活动小组进行了实验探究,数据记录如下表(直流电,电压:12V):
实验编号 温度(℃) NaOH溶液浓度(%) H2体积(mL) O2体积( mL) 电解时间(s)
A 20 2% 20 9.8 54.0
B 20 5% 20 9.8 36.2
C 30 2% 20 9.6 46.2
D 30 5% 20 9.7 X
请回答问题:
(1)电解水反应的表达式为_______ 。
(2)比较实验A和B,可得到的结论是:_______。
(3)比较实验A和C,可得到的结论是:_______。
(4)分析实验A、B、C的数据,实验D的电解时间“X”是_______。
A 37.8 B 35.4 C 50.2 D 55.6
(5)理论上,电解水产生H2、O2 的体积比为2:1,但实验结果比大于理论值,请从两种气体物理性质分析,可能的原因是　_______　。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、D
【详解】
A、硫酸中氢元素的化合价为+1价，硫酸根的化合价为-2价，则硫酸的化学式为H2SO4，故选项化学式书写正确；
B、碳酸镁中镁元素的化合价为+2价，碳酸根的化合价为-2价，则碳酸镁的化学式为MgCO3，故选项化学式书写正确；
C、氧化钙中钙元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，则碳酸镁的化学式为CaO，故选项化学式书写正确；
D、氢氧化钠中钠元素化合价为+1价，氢氧根的化合价为-1价，则氢氧化钠的化学式为NaOH，故选项化学式书写不正确。
故选D。
3、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。
4、B
【详解】
A、由元素周期表中氢元素的相关信息可知：氢原子相对原子质量=1，质子数=1，中子数=相对原子质量-质子数=0，说法错误；
B、由元素周期表中氧元素的相关信息可知：氧原子的质子数为8，说法正确；
C、由元素周期表中氢元素的相关信息可知：氢的相对原子质量=1.008，相对原子质量单位是“1”，省略不写，说法错误；
D、氢元素与氧元素可以形成水、过氧化氢两种氧化物，说法错误；
答案：B。
5、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。
6、D
【详解】
A、元素符号前面的数字表示原子个数，故2Na表示2个钠原子，不符合题意；
B、Ca2+表示钙离子，1个钙离子带2个单位的正电荷，不符合题意；
C、C60表示C60这种物质，1个C60分子，原子用元素符号表示，多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字，故60个碳原子表示为：60C，不符合题意；
D、硫酸亚铁是由亚铁离子和硫酸根离子构成，亚铁离子显+2价，硫酸根离子显-2价，化学式为：FeSO4，符合题意。
故选D。
7、B
【详解】
A、氢氧化钙由Ca、O、H三种元素组成，钙元素属于金属元素，不符合题意；
B、氯化氢由氢元素和氯元素组成，氢元素和氯元素均属于非金属元素，符合题意；
C、氧化镁是由镁元素和氧元素组成，镁元素属于金属元素，不符合题意；
D、四氧化三铁由铁元素和氧元素组成，铁元素属于金属元素，不符合题意。
故选B。
8、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。
9、D
【详解】
A、由生成物的微观结构可知：生成物是由不同种原子构成的同种分子，属于一种化合物，选项A错误；
B、由微粒变化可知：反应前分子为：， ，反应后分子为：，则化学反应前后分子的种类发生改变，选项B错误；
C、该反应是由两种物质反应生成一种物质的反应，符合“多变一”的特征，属于化合反应，选项C错误；
D、由微粒的变化可知，反应物均为单质，生成物是化合物，所以该反应前后所有元素的化合价均发生了改变，选项D正确；
故选：D。
10、D
【详解】
A、硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的水；硬水与肥皂水易起浮渣，软水与肥皂水易起泡沫；错误；
B、含磷洗衣粉容易导致水体富营养化，不能保护水资源，错误；
C、自来水厂通过沉淀、过滤、吸附、消毒可以得到自来水，但是不能除去海水中的盐分，不能将海水淡化，错误；
D、海洋是地球上最大的储水库，且蕴藏着丰富的化学资源，正确。
故选D。
二、填空题
1、
（1）He
（2）Al2O3
（3）2
（4）
【解析】
（1）
氦气由原子直接构成，化学式与元素符号相同，表示为He；
（2）
氧化铝中氧元素化合价为-2，铝元素化合价为+3，根据化合物中正负化合价代数和为0，氧化铝的化学式为Al2O3；
（3）
由离子的表示方法，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，就在其离子符号前加上相应的数字，故2个铵根离子表示为：；
（4）
三氧化硫中氧元素化合价为-2，根据化合物中正负化合价代数和为0，硫元素化合价为＋6，三氧化硫中硫元素的化合价为+6价可表示为：。
2、
（1）140.1
（2）S2-
（3）-3
【分析】
（1）
元素周期表小方格最下方数字，表示相对原子质量，故填：140.1。
（2）
图乙质子数16，属于硫元素，核外电子数大于核电荷数，属于硫离子，故填：S2-。
（3）
氢元素+1价，设氮元素化和价为x，根据化合价代数和为零，x+（+1）3=0，x=-3，故填：-3。
3、
（1）引流
（2）滤液飞溅
（3）蒸馏
【分析】
（1）
过滤时用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，图中缺少一种仪器是玻璃棒，其作用是引流，防止液体飞溅或冲破滤纸。
（2）
过滤操作注意事项：一贴、二低、三靠，图中漏斗下管口与烧杯内壁没有紧靠，会引起液滴飞溅。
（3）
过滤后的水比较纯净，若要得到纯度更高的水，还可以采用的净化方法是蒸馏，通常蒸馏后的水中几乎不含杂质，是净化程度最高的。
4、
（1） bc 活性炭 肥皂水 加热煮沸
（2） H2OH2+O2 氢元素和氧元素
（3）分子不同
【分析】
本题考查了水的净化（过滤和吸附）、电解水实验，以及硬水和软水的检验的相关知识。
（1）
①过滤的规范操作是一贴、二低、三靠。a中，滤纸边缘应低于漏斗边缘，错误；b中，滤纸润湿后将其紧贴漏斗内壁，正确；c中，玻璃棒下端轻靠三层滤纸处，正确；d中，过滤时不能用玻璃棒搅拌，避免弄破滤纸，错误。故选bc。
②活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味。
③为了鉴别过滤后的是硬水还是软水，可取样，加肥皂水来检验，产生较多泡沫的是软水，产生大量浮渣的是硬水。生活中可用加热煮沸的方法使硬水软化，并起到杀菌消毒的作用。
（2）
水通电可以分解成氢气和氧气，该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的。
（3）
水（H2O）和过氧化氢（H2O2）含有相同的元素，但化学性质却不同。原因是二者的分子结构不同。一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，而一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成。
5、
（1）
（2）
（3）
（4）
【分析】
（1）
稀有气体的化学式用元素符号表示，氦气用表示。
（2）
硫酸铝由铝离子和硫酸根离子构成。铝显+3价，硫酸根显-2价。所以硫酸铝用表示。
（3）
亚铁离子带两个正电荷，所以用表示。
（4）
17号元素离子的结构示意图中17个质子，18个电子，最外层8个电子。如图所示
【点睛】
稀有气体的化学式用元素符号表示，氦气用表示。
三、计算题
1、12:3:8 13.0%
【详解】
由化学式可知，酒精中C、H、O元素的质量比是：（12×2）：6：16=12:3:8；
氢元素的质量分数是：。
2、
（1）30
（2）1:8
（3）40%
【分析】
相对分子质量是组成分子的各原子的相对原子质量的总和；C的相对原子质量为12，H的相对原子质量为1，O的相对原子质量为16。
（1）
由甲醛的化学式可知，甲醛由碳、氢、氧元素组成，其相对分子质量：12+12+16=30，故填：30；
（2）
甲醛中氢、氧元素的质量比为： ，故填：1:8；
（3）
甲醛中碳元素的质量分数= ，故填：40%。
3、
（1）2:4:3
（2）152g过氧乙酸中所含碳元素的质量为。
【解析】
（1）
表示一个分子中原子或原子团的个数数字要加在右下方，由化学式可知，过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为2:4:3。
（2）
见答案。
四、实验探究
1、Cl2 一 复燃 变蓝 用排水法收集气体即使产生氯气也会被溶解 氧气没有刺激性气味 过滤 搅拌，加速固体溶解
【详解】
猜想假设：根据猜想一和猜想三可知，猜想可能的两种气体是氧气和氯气，所以猜想二为：Cl2；
实验探究：方案Ⅰ用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色，说明产生的是氧气，没有氯气。猜想一成立；
方案Ⅱ向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶，要使得猜想三成立，生成氧气和氯气， 氯气氧化碘化钾生成碘单质，碘与淀粉作用呈蓝色，故现象为木条复燃，淀粉碘化钾试纸变为蓝色；
反思评价：①用排水法收集气体，即使生成了少量的氯气，也会溶解在水，而收集不到，所以不合理；
②氧气没有刺激性气味所以不可能只含有氧气；
拓展应用：实验结束后，该组同学准备回收固体剩余物中的不溶于水的二氧化锰，实验的主要步骤为：①溶解、②过滤、③洗涤干燥。步骤②中玻璃棒的作用是搅拌，加速固体溶解。
2、 氢氧化钠溶液浓度越高,电解水的速度越快 温度越高电解水的速率越快 B 相同条件下，氢气难溶于水,氧气不易溶于水
【分析】
根据分析表中数据找出变量；根据表中不变的量分析；根据对比实验中的变量分析；根据氢气氧气的溶解性不同分析。
【详解】
（1）电解水生成氢气和氧气，文字表达式，故填：；
（2）比较实验A和B，AB相比溶液浓度不同，氢氧化钠浓度越大产生相同体积氢气，所需时间越短，可得到的结论是氢氧化钠溶液浓度越高,电解水的速度越快，故填：氢氧化钠溶液浓度越高,电解水的速度越快；
（3）比较实验A和C，温度越高产生相同体积氢气，所需时间越短，可得到的结论是温度越高，电解速度越快，故填：温度越高，电解速度越快。
（4）实验D的温度最高，浓度最大，故产生相同体积氢气，消耗时间最短，应小于36.2，故选：B。
（5）理论上，电解水产生氢气、氧气的体积比为2：1，但实验结果比理论值大，可能的原因是相同条件下，氢气难溶于水,氧气不易溶于水，故填：相同条件下，氢气难溶于水,氧气不易溶于水。