第四章 生命之源——水 单元练习 -2023-2024学年九年化学上册 粤教版

第四章 生命之源——水
一、单选题
1．通过化学反应的文字表达式，不能获取的信息是（　　）
A．反应物
B．生成物
C．反应的条件
D．反应物与生成物之间量的关系
2．2020年6月23日9时43分，我国长征三号乙运载火箭将北斗系统第55颗导航卫星成功送入预定轨道，标志着我国北斗卫星导航系统正式建成。长征三号乙运载火箭是一种三级大型液体捆绑式运载火箭。它的第一、二级使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂，其反应原理为：
物质X的化学式为
A．NO B．N2O C．N2 D．N2O3
3．下列说法不正确的是
A．不慎洒在桌面上的酒精燃烧起来，要立即用湿抹布盖灭
B．加热后的试管不能立即用冷水冲洗
C．蒸发食盐水时出现固体就停止加热
D．易燃易爆物不能与其他物质混合存放,必须隔离贮存
4．下列事实能用质量守恒定律解释的是
A．10mL酒精与10mL水混合，溶液体积小于20mL
B．10g蔗糖溶解在90g水中，形成100g蔗糖溶液
C．镁条在空气中燃烧后，固体质量变大
D．酒精灯长时间不盖灯帽后，酒精的量变少
5．下列关于能源、资源、环保的叙述正确的是
A．人类可利用的淡水占总水量的30.4%
B．春节期间，哈市市区内限制燃放烟花、爆竹，有效的减少了空气污染物的产生
C．海洋是地球上巨大的资源宝库，海水中含80多种矿物
D．空气是宝贵的自然能源，空气中各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢和石油加工等领域。
6．下图是某反应的微观示意图，下列有关说法不正确的是
A．该反应遵守质量守恒定律
B．该反应前后原子的数目没有改变
C．该反应前后分子种类、原子种类均没有改变
D．图中甲、乙两种物质均是由分子构成的
7．下列装置中，都伴随着能量变化，其中由化学能转变为电能的是
A．电解水 B．水力发电
C．太阳能热水器 D．干电池
8．叠氮化钠被广泛应用于汽车安全气囊，其工作原理是汽车受到撞击后，30毫秒内迅速分解，反应的微观过程如图所示。下列有关说法正确的是
A．该反应中氮元素的化合价均未发生变化
B．该反应前后固体中钠元素的质量分数不变
C．该反应的化学方程式为
D．该反应过程中原子和分子的种类都发生了变化
二、填空题
9．铝锅不宜长期盛放酸性或碱性食物，因为金属铝能与它们发生反应。铝与氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种可燃性气体。完成该反应的化学方程式：2Al + 2NaOH + 2H2O ＝ 2NaAlO2 + 。
10．水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任。
(1)用如图甲装置进行电解水的实验，实验时，常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是 ；b中收集到的气体是 ，该实验说明水是由 组成的。
(2)我国水资源丰富，但分布不均，有些地方的村民用地下水作为生活用水。生活中人们常用 检验地下水是硬水还是软水，并用 的方法降低水的硬度；某同学自制如图乙所示简易净水器，图中活性炭的主要作用是 。
(3)请举一例生活中节约用水的具体措施 。
11．在“宏观一微观一符号”之间建立联系，是化学特有的思维方式。
（1）下图是四种粒子结构示意图。
①D中的x= ，C粒子的符号为 。
②A、B、C、D中属于同种元素的粒子是 和 (填序号)。
③A和B两种粒子的 相同，所以它们具有相似的化学性质。
（2）汽车尾气催化转换器可减少有害气体排放，其反应过程的微观变化如图所示。
①已知丁是一种单质，则丁是 (写化学式）。
②根据图示得出的结论中，正确的有 。
A．化学反应是原子的重组过程
B．该反应是置换反应
C．参加反应的甲和乙的质量比为14：15
D．生成丙和丁的分子个数为1：1
三、实验题
12．物质发生化学变化前后总质量是增加、减少还是不变呢？甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行实验探究。
【提出假设】物质发生化学反应前后总质量不变。
【设计并进行实验】甲设计的实验装置和选用药品如图A，乙设计的实验装置和选用药品如图B，他们在反应前后都进行了规范操作，准确地称量和细致地观察。（提示信息：图A发生的反应为）
(1)丙进行了如图C的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后用酒精灯给a端铜丝加热数分钟。停止加热后冷却，他观察到的现象是 ， 。
(2)实验结论。甲认为，在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等；乙、丙认为，在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等。你认为 的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是 、 、 。
(3)导致其他实验结论错误的原因分别是 ； 。如果用 的反应验证质量守恒定律，则一定要设计反应在密闭容器中进行实验。
四、简答题
13．某化学兴趣小组设计如图的实验装置来验证质量守恒定律。
实验过程中，小明发现烧杯中产生大量气泡的同时，天平不平衡的现象。因此，他说质量守恒定律是不准确的。请问小明的说法正确吗？请简述你判断的理由。
14．秋冬交界时节，我国北方地区雾霾天气频发，PM2.5颗粒物是形成雾霾的罪魁祸首，社会公众对PM2.5指数未能纳入环境空气质量标准产生担忧。则：
（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，大雾天气导致呼吸病人增多，因为雾霾可使空气中增加大量的( )
A、二氧化碳 B、一氧化碳 C、二氧化硫 D、可吸入颗粒物
（2）频发的雾霾天气催热了防PM2.5专用口罩的网上销售，医生指导晨练爱好者雾霾天最好待在家里，若要外出必须戴好口罩。常用的三种口罩过滤孔径如下：①普通16层纱布口罩在100微米左右；②单层无纺布口罩在10微米左右；③N95专业口罩在0.1微米左右。则选择更有效的口罩是 （填序号），其中口罩的作用是 ，由此你对过滤有何新的认识呢 。
五、科学探究题
15．同学们发现硝酸银存放在棕色试剂瓶里，咨询老师得知：硝酸银见光易分解。他们对其充满兴趣，决定进一步研究：
【提出问题】硝酸银固体加热分解产物是什么？
【查阅资料】①硝酸银固体在 212℃熔化，444℃分解；
②银不溶于氨水，氧化银易溶于氨水；
③同温同压下，气体的体积比等于气体的分子数目之比；
④一般情况下，带火星的木条能在氧气体积分数为 42.1%的情况下能复燃。
【实验探究】同学们在周老师帮助下设计如图所示实验装置展开实验：
实验一：
步骤 操作 现象
① 选择 （A 或 B）加热装置，加热硝酸银一段时间 试管口冒出红棕色气体
② 将带火星木条放置于试管口 带火星木条复燃
实验二：
步骤 操作 现象
① 重新组装反应装置并加入一定量硝酸银样品， 与装置 C 相连，而后加热
② 一段时间后，将带火星木条放置于导管口 a 处 试管 1 中红棕色气体逐渐消失并出现液体， 试管 2 中无明显现象且 a 管口处木条复燃
③ 充分反应后，待反应装置冷却至室温，称量 剩余固体质量为 2.16g，试管 1 中液体质量 为 0.92g
④ 试管内的固体，加入氨水 无明显现象
回答下列问题：
（1）通过实验证明加热硝酸银固体：能生成固体 、红棕色气体以及 a 管口实验证明的气体 ；
（2）计算说明：实验所取的硝酸银质量至少有 ，红棕色气体化学式为 ；
（3）硝酸银受热分解的化学方程式： ；
（4）实验过程说明“红棕色气体”具有的化学性质是 ，理由是 。
六、综合应用题
16．小致同学将镁条和稀硫酸在烧杯混合反应，测得反应过程中产生的气体质量随时间变化的关系如图：
（1）刚开始不产生气体，是稀硫酸和 在发生反应：
（2）实验结束后，继续分析反应后溶液成分，取少量反应后液体，加入下列物质中的 即可。
a.Mg
b.Mg（OH）2
c.酚酞溶液
d.NaOH溶液
（3）小致认为，做金属与酸、与盐溶液反应实验前，最好先 ，才能更快观察到预期现象；
（4）此镁条中含金属镁单质的质量是 g。
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参考答案：
1．D
【详解】A、文字表达式中箭头的左边物质是反应物，故A能获取；
B、文字表达式中箭头的右边物质是生成物，故B能获取；
C、文字表达式中箭头的上边是反应条件，故C能获取；
D、文字表达式不能反映反应物与生成物之间量的关系，故D不能获取。
故选：D。
2．C
【详解】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、8，反应后的生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、0、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有6个氮原子，则每个X分子由2个氮原子构成，则物质X的化学式为N2，故选C。
3．C
【详解】A、不慎洒在桌面上的酒精燃烧起来，要立即用湿抹布盖灭，选项正确；
B、试管不能骤冷骤热，所以加热后的试管不能立即用冷水冲洗，选项正确；
C、蒸发食盐水时，当蒸发皿内出现大量固体时停止加热，选项错误；
D、易燃易爆物不能与其他物质混合存放，必须隔离贮存，选项正确，故选C。
4．C
【详解】A、10mL酒精与10mL水混合，溶液体积小于20mL是因为分子之间有间隔，酒精分子有一部分进入到了水分子的间隔中去，故体积小于20mL，该事实与质量守恒定律无关，故A不符合题意；
B、10g蔗糖溶解在90g水中，形成100g蔗糖溶液该过程为溶解，无新物质产生，故为物理变化，而质量守恒定律是在化学变化中，反应物的总质量等于生成物的总质量，故物理变化无法用质量守恒定律解释，故B选项不符合题意；
C、镁条在空气中燃烧后，镁和氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律：在化学变化中，反应物的总质量等于生成物的总质量，镁消耗的质量加上消耗氧气的质量等于生成的氧化镁的质量，故固体质量变大，故C能用质量守恒定律解释，符合题意；
D、酒精灯长时间不盖灯帽后，酒精会挥发，故酒精的量变少，挥发无新物质产生，故为物理变化，而质量守恒定律是在化学变化中，反应物的总质量等于生成物的总质量，故物理变化无法用质量守恒定律解释，故D选项不符合题意。
故选：C。
5．B
【详解】A、地球上的水总储备虽然很大，但大部分是海水，淡水只约占全球水储量的2.53%，可利用的淡水更少，故选项说法错误；
B、限制燃放烟花、爆竹，有效的减少了二氧化硫、一氧化碳等空气污染物的产生，故选项说法正确；
C、海洋是地球上巨大的资源宝库，海水中含80多种元素，而不是80多种矿物，故选项说法错误；
D、空气是一种宝贵的资源，不是能源，空气中各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢和石油加工等领域，故选项说法错误。
故选B。
6．C
【详解】A、所有化学反应均遵循质量守恒定律，故A正确；
B、由质量守恒定律可知，所有化学反应前后原子的种类与数目均保持不变，故B正确；
C、由微观反应示意图可知，化学反应前后原子的种类不变，但是分子的种类发生了改变，故C不正确；
D、由微观反应示意图可知，甲、乙两种物质均是由分子构成的，故D正确。故选C。
7．D
【详解】A.电解水的过程是将电能转化成化学能；B.水力发电的过程是将水能转化成电能；C.太阳能热水器是将太阳能转化为热能；D.干电池发电是将化学能转化为电能。故选D。
8．C
【详解】A、单质中元素化合价为零，化合物中元素化合价不为零。该反应是由一种化合物生成两种单质，一定有化合价的变化，说法不正确；
B、该反应中生成氮气，氮气逸出，反应前后固体中钠元素的质量不变，但质量分数变大，说法不正确；
C、由反应的微观过程图可知，该反应的化学方程式为，说法正确；
D、由微粒的变化可知，反应过程中原子的种类没有发生变化，分子的种类发生了变化，说法不正确。
故选：C。
9．3H2↑
【详解】根据反应的化学方程式可以看出，反应前含有2个铝原子、2个钠离子、4个氧原子和6个氢原子，反应后已有2个铝原子、2个钠原子和4个氧原子，所以得到的可燃性气体是含有由氢元素组成的，可能是氢气，一共含有6个氢原子，所以是3个氢分子。
【点睛】化学反应前后元素的种类和原子的个数不变。
10． 增强水的导电性 氢气 氢元素、氧元素 肥皂水 煮沸 吸附色素和异味 洗菜水浇花
【详解】（1）纯水几乎不导电，向水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是增强水的导电性；电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，两者体积比为1：2，b中收集到的气体体积较大是氢气；该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。
（2）生活中人们常用肥皂水检验地下水是硬水还是软水，硬水产生浮渣，软水产生较多泡沫；生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度；活性炭有疏松多孔的结构，具有吸附性，可以吸附水中色素和异味。
（3）生活中一水多用可以节约用水，比如洗菜水浇花。
11． 18 Cl- B C 最外层电子数 N2 AC
【详解】（1）①同一原子中，质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数；在阳离子中：质子数>核外电子；在阴离子中：质子数<核外电子；D中的x="18" ； C粒子的符号为Cl-，离子符号书写：元素（或根）符号右上角的数字表示一个离子带电荷的数值，数字在左，正负号在右，电荷数为1时，1不写； ②元素是具有相同的质子数即核电荷数的同一类原子的总称。质子数决定原子的类别，B C 属于同种元素 ；③原子的化学性质主要由最外层电子数决定，原子核外只有一个电子层且电子数为2，或者最外层电子数为8的结构为稳定结构；具有稳定结构的原子化学性质相似；非稳定结构的原子，最外层电子数一样的化学性质相似（2） ①由一种元素组成的纯净物叫单质；据质量守恒定律可知反应前后原子的种类个数不变，则丁是N2；②由图可知，反应前后分子的种类改变而原子的种类 、个数没变，所以.化学反应是原子的重组过程；一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应；参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1，质量比,28:30=14：15；生成丙和丁的分子个数为2：1.
12．(1) a端上铜丝变黑 玻璃棒a端下沉
(2) 甲 原子种类不变 原子的数目不变 原子质量不变
(3) 乙中反应生成的气体从装置中逸出 丙中空气中的氧气参加了反应 有气体参加、生成
【分析】(1)
铜在加热的条件下会与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，使铜丝质量增加，会使左端下沉，故填： a端上铜丝变黑；玻璃棒a端下沉；
(2)
甲的结论正确，化学变化实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子，所以从原子的角度分析，结论正确的理由是反应前后原子种类不变、原子的数目不变和原子质量不变，故填：甲；原子种类不变；原子的数目不变；原子质量不变；
(3)
乙实验中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应生成气体，从装置中逸出，天平不平衡；丙中铜与空气中的氧气，质量增加，玻璃棒不平衡；因此在验证质量守恒定律时，如果选择有气体参加、生成的反应，一定要在密闭装置中进行，故填：乙中反应生成的气体从装置中逸出；丙中空气中的氧气参加了反应；有气体参加、生成。
13．不正确。碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳逸出，无法称量，应该把反应装置置于封闭体系内。
【详解】小明的说法不正确，因为碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳逸出，无法称量，导致天平不平衡，不能验证质量守恒定律，应该把反应装置置于封闭体系内。
14． D ③ 过滤 过滤也可使固、气分离
【详解】（1）雾霾可使空气中增加大量的可吸入颗粒物，故选D；
（2）N95专业口罩在0.1微米左右，过滤口径小，可以过滤出空气中的可吸入颗粒，口罩的作用是过滤出空气中的可吸入颗粒物，所以过滤不一定是固液分离，也可使固、气分离。
15． A 银 氧气 3.4g NO2 助燃性 在常温下可反应生成液体
【详解】实验一：因为硝酸银固体在 212℃熔化，444℃分解，所以硝酸银分解时已经熔化为液体，所以选择A装置，以免硝酸银流出。
（1）银不溶于氨水，氧化银易溶于氨水，试管内的固体，加入氨水无明显现象，说明试管内剩余的固体是银。
氧气具有助燃性，能使带火星的木头复燃。所以a 管口处木条复燃说明生成的气体是氧气。
（2）硝酸银含有银、氮、氧三种元素。所以红棕色气体是二氧化氮，化学式为NO2。所以硝酸银受热分解的化学方程式为，每340份质量的硝酸银生成216份质量的银。所以生成2.16g银至少需要3.4g硝酸银。
（3）硝酸银受热分解的化学方程式为。
（4）从实验二②的现象试管 1 中红棕色气体逐渐消失并出现液体可推测，二氧化氮在常温或0摄氏度左右可反应生成液体，所以二氧化氮化学性质是助燃性。
16． MgO abd 粗砂纸打磨 2.4
解：设镁质量为x。
【详解】（1）镁和氧气反应生成氧化镁，刚开始不产生气体，是稀硫酸和氧化镁反应，故填：MgO。
（2）a.Mg 和稀硫酸市场硫酸镁和氢气，加入镁检验硫酸是否剩余，正确。
b.Mg（OH）2 和稀硫酸反应生成硫酸镁和水，固体溶解，加入氢氧化镁检验稀硫酸是否剩余，正确。
c.硫酸和镁反应无论恰好完全反应，还是硫酸有剩余，滴加酚酞都不变色，无法检验溶液成分，错误。
d.硫酸有剩余滴加氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，无现象，硫酸无剩余，滴加氢氧化钠溶液，硫酸新和氢氧化钠生成沉淀，正确。
故选：abd。
（3）金属容易与氧气反应生成氧化膜，做金属与酸、与盐溶液反应实验前，最好先粗砂纸打磨，才能更快观察到预期现象，故填：粗砂纸打磨。
（4）见答案。
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