人教版化学九年级上册 第四单元 自然界的水同步练习（含解析）

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人教版九年级上册第4单元自然界中的水同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识，不正确的是
A．结构观：H2O和H2O2化学性质不同，因为它们分子的构成不同
B．分类观：根据组成元素的异同，可将纯净物分为单质和化合物
C．变化观：在一定条件下，氢气和水可以相互转化
D．微粒观：所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
2．下列关于水的说法中，正确的是
A．将活性炭放入硬水中，可使硬水软化
B．水电解产生氢气和氧气，说明水分子中含有氢分子和氧分子
C．电解水时，与电源负极相连的玻璃管内得到的是氧气
D．活性炭净水器里，活性炭的作用是吸附，并过滤水中的杂质
3．氢气吸入疗法是新冠肺炎治疗手段之一、患者通过吸入氢气和氧气的混合气体来辅助治疗肺部炎症，这种混合气体可以通过水电解(装置如图)得到。下列说法正确的是
A．甲管与乙管中产生气体的质量比为2∶1
B．电解水实验说明水是由氢原子和氧原子构成
C．电解水的化学方程式为
D．使用氢气吸入疗法时，治疗区域内应严禁烟火
4．下列化学用语既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是（　　）
A．O B．Hg C．H2 D．CO
5．下列化学用语表示正确的是
A．5个钠离子—— B．2个氮气分子——2N
C．3个铁原子——3Fe2+ D．7个氧分子——7O2
6．下列说法正确的是　　
A．氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为压强增大，分子之间间隔变小
B．红磷在氧气中燃烧，产生大量白色烟雾
C．按质量分数计算，空气中氧气约占，氮气约占
D．生活中常用蒸馏的方法降低水的硬度
7．氢气是目前最理想的清洁能源，下列有关其性质及实验现象的说法中，不正确的是(　　)
A．无色无味的气体
B．难溶于水，密度比空气小
C．在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
D．点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声则表明氢气较纯
8．下列实验不能达到实验目的的是
A．电解水实验 B．收集氧气
C．检查装置气密性 D．区分硬水和软水
9．能说明“水由氢元素和氧元素组成”的实验是（ ）
A．蒸发水 B．电解水 C．净化水 D．冷凝水
10．一瓶气体经测定只含有一种元素，下列叙述中正确的是（　　）
A．可能是一种化合物 B．一定是一种单质
C．一定是一种混合物 D．可能是一种混合物
二、综合应用题
11．将下列短文中带点的部分，用恰当的化学用语填空：
我国古代在认识、改造和应用物质方面有着辉煌的历史。东晋《抱扑子》中记载：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”，“曾青”指硫酸铜 溶液；战国《周礼》中记载：“煤饼烧砺房成灰”，“砺房”即牡砺壳，主要成分碳酸钙中碳元素的化合价显+4价 ；蔡伦改进的造纸术，第一步就是将这种“灰”溶于水制得沤浸树皮脱胶的碱液，碱液中含有大量的氢氧根离子 。
12．认识和爱护水资源
（1）水的净化
天然水中含有许多杂质,可利用吸附沉淀、 和蒸馏等方法净化。
（2）水的软化
硬水给生产和生活带来很多麻烦,生活中常用 降低水的硬度。
（3）水的蒸馏
实验室制取蒸馏水的装置如图所示。
①在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是 。
②冷水应从冷凝管的 (填A或B)端进入。
③从微观角度分析，冷凝管中的水蒸气与锥形瓶中的水不同之处为 (写一条)。
（4）水的饮用
某品牌矿泉水,其外包装上部分文字说明如图所示。
①主要成分中的“钙”“钠”是指 (“分子” “原子”或“元素”)。
②偏硅酸中硅元素的质量分数是 (列式即可)。
③每瓶矿泉水中含钙的质量最多为 mg。
13．以“绿色、智慧、活力、共享”为办赛理念的成都大运会，智慧元素、科技元素在赛场内外随处可见。
I.大运场馆的建设材料、比赛用到的各种物品器具无不包含着丰富多彩的化学元素，请回答下列问题：
(1)运动饮料主要成分是水，含有盐类氯化钠，还含有钾、镁、钙等元素保持水化学性质的最小微粒是 (填化学符号)，构成氯化钠的阴离子的结构示意图为 。
(2)烟花中含有的硝酸钾，由钾离子和硝酸根离子构成，请写出3个硝酸根离子： (填化学符号)。
(3)碳酸镁是备受举重运动员青睐的防滑剂，其化学式为 。
(4)二氯异氰尿酸钠【(C3C12N3O3)Na，又名优氯净】和次氯酸钠(NaCIO)均可作游泳池消毒剂。优氯净所含氮元素与氧元素的质量之比为 ，次氯酸钠中氯元素的化合价为 。
Ⅱ.部分大运场馆采用海绵城市的设计理念，周边地面以高渗水材料铺装，配合下沉式的渗水绿化带和场馆的坡面屋顶，将雨水汇聚起来，经过场馆最下方的储水器净化后成为场馆的绿化与清洁用水，场馆全年节水3000吨以上，耗水量降低20%。
(5)如图装置可将自然水净化为可直接饮用的水，主要原理与自来水的净化过程相似，被称作“生命吸管”。
①其中活性炭过滤层不能除去水中的 (填字母)。
A．色素 B．异味 C．难溶性杂质 D．可溶性钙、镁化合物
②通过“生命吸管”净化后的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
③猜测，“生命吸管”中碘树脂的主要作用是 。
(6)为了保护水资源，我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指 (填“元素”、“离子”、“分子”或“原子”)。
(7)若要将“净化水”转化为“纯水”，应选用下图装置中的 (填序号)，若经图Ⅲ装置过滤后的水仍然浑浊，可能的原因是 。
三、填空与简答
14．用化学符号填空：
（1）酥脆的饼干敞口放置一段时间后会变软，说明空气中含有 ；
（2）3个镁离子： ；
（3）2个铁原子： ；
（4）硫酸铁
（5）保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是： ；
（6）氯酸钾中氯显+5价
15．各元素的质量比等于各元素的 与 乘积的比。
16．用化学用语填空。
(1)2个氧离子 。
(2)2个氯气分子 。
(3)二氧化硫 。
(4)氮气 。
(5)氢氧化铝 。
(6)氯化铵 。
(7)氯化亚铁 。
(8)硝酸银 。
(9)硫酸铜 。
(10)碳酸钠 。
17．用化学式填空：
（1）空气中最多的气体 ；
（2）氢氧根离子 ；
（3）相对分子质量最小的氧化物是 ；
（4）氧化钙中钙元素的化合价是 。
18．现有①二氧化碳、②硫粉、③空气、④氧气、⑤氢氧化钙、⑥冰、⑦海水、⑧铁水等8种物质，其中（用序号填空）：
（1）属于混合物的是 ；
（2）属于单质的是 ；
（3）属于化合物的是 ；
（4）属于氧化物的是 ；
（5）含有氧分子的物质是 ；
（6）由原子构成的单质是 。
19．为了探究水的组成，拉瓦锡将水进行分解。下图是电解水的简易装置。
（1）在图①中与甲试管连接的是“电源”的 （填“正”或“负”）极。
（2）电解水的化学方程式为： 。
（3）在电解水的实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图②所示的平面直角坐标系，回答：A 气体是 ，B 气体是 。
20．化学用语是学习化学的重要工具，是国际通用的化学语言。
（1）请用化学用语填空：
①钠元素 ；
②2个硫原子 ；
③5个五氧化二磷分子 ；
④碳酸根离子 ；
⑤标出氧化铁中铁元素的化合价 。
（2）写出“2A13+”中“3”的含义： 。
21．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）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；
（2）用如图甲装置进行电解水的实验，b中收集到的气体是 ，该实验说明水是由 组成的。
（3）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的多功能水处理剂。高铁酸钾受热时发生的反应为：4K2FeO42R+4K2O+3O2↑，则R是 （填化学式）。
22．用化学符号填空。
（1）两个氢原子 ；
（2）标出氧化铜中铜元素的化合价 ；
（3）三个铵根离子 ；
（4）空气中含量最多的气体 。
23．在物质：①食盐水②净化后的空气③铜丝④氯化钾⑤液态氧 ⑥自来水⑦冰水混合物 ⑧硫粉⑨二氧化碳
（1）属于混合物的有：
（2）属于氧化物的有：
（3）单质的有：
（4）属于化合物的有：
参考答案：
1．D
【详解】A、水和过氧化氢的分子构成不同，不同分子的化学性质不同，该选项认识正确；
B、单质是只含一种元素的纯净物，化合物是含有多种元素的纯净物，则根据组成元素的异同，可将纯净物分为单质和化合物，该选项认识正确；
C、氢气燃烧生成水，水电解生成氢气和氧气，该选项认识正确；
D、不是所有原子的原子核都是由质子和中子构成的，如普通氢原子不含中子，该选项认识不正确。
故选D。
2．D
【详解】A、活性炭结构疏松多孔，有吸附性，能吸附色素异味，硬水是含可溶钙镁化合物较多的水，煮沸可以将硬水中的钙镁化合物转化成沉淀而降低水的硬度，故A选项说法错误；
B、根据质量守恒定律可知反应前后原子种类不变，水电解产生氢气和氧气，说明水分子中含有氢原子和氧原子，故B选项说法错误；
C、电解水时正极生成的是氧气，负极生成的是氢气，氢气是氧气体积的2倍，故C选项说法错误；
D、活性炭净水器里，活性炭的作用是吸附，并通过活性炭的堆积空间过滤水中的难溶性固体杂质，故D选项说法正确。
故选D。
3．D
【详解】A、电解水时，与正极相连的试管中产生的是氧气，与负极相连的试管中产生的是氢气，且产生的氢气和氧气的体积比为2:1，2份水通电分解生成2份氢气和1份氧气，故产生氢气和氧气的质量比为，其中甲管中产生气体较多是氢气，故甲管与乙管中产生气体的质量比为1:8，不符合题意；
B、水是由水分子构成的，而水分子由氢原子和氧原子构成的，不符合题意；
C、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为，不符合题意；
D、氢气属于易燃易爆气体，故使用氢气吸入疗法时，治疗区域内应严禁烟火，符合题意；
故选D。
4．B
【详解】A、 能表示氧元素和一个氧原子，但是不能表示一种物质，A错误；
B、 能表示汞元素、一个汞原子和汞这种物质，B正确；
C、 能表示氢气这种物质和一个氢分子，C错误；
D、 能表示一氧化碳这种物质和一个一氧化碳分子，D错误。
故选：B。
5．D
【详解】A、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5个钠离子表示为：5Na+，不符合题意；
B、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2个氮气分子表示为：2N2，不符合题意；
C、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3个铁原子表示为：3Fe，不符合题意；
D、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7个氧分子表示为：7O2，符合题意。
故选D。
6．A
【详解】A、氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小，故选项说法正确；
B、红磷在氧气中燃烧，产生的是白烟，不是雾，故选项说法错误；
C、空气中各成分按体积分数计算，氧气约占，氮气约占，而不是质量分数，故选项说法错误；
D、生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法降低水的硬度，故选项说法错误。
故选A。
7．D
【分析】根据氢气的物理性质、化学性质、纯度检验方法进行分析。
【详解】A、无色无味的气体，说法正确，不符合题意；
B、难溶于水，密度比空气小，说法正确，不符合题意；
C、在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，说法正确，不符合题意；
D、点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声则表明氢气不纯，说法错误，符合题意。
故选D。
8．B
【详解】A、电解水实验试管内有气泡，与电源正极(氧气)，负极(氢气)相连的试管产生的气体比值为1:2，故A正确，不符合题意；
B、氧气密度小于水，在用图中的装置收集时气体应该短进长出，故B不正确，符合题意；
C、检查装置的气密性将导管的一端放入水中，用手捂住试管一会儿，若导管口有连续的气泡冒出时，则气密性好，故C正确，不符合题意；
D、区分硬水和软水其中一支试管有较多浮渣、无泡沫；另一只试管有较多泡沫、无浮渣，有较多浮渣无泡沫的试管为硬水；无浮渣或者少浮渣较多泡沫的试管为软水，故D正确，不符合题意。
故选B。
9．B
【详解】能确认水由氧元素和氢元素组成的实验是电解水和氢气在氧气中燃烧生成水。
故选：B。
10．D
【详解】A、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，一瓶气体经测定只含有一种元素，它一定不是化合物，不符合题意；
B、不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物只含一种元素，但是属于混合物，不符合题意；
C、不一定是混合物，还可能是由同种元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意；
D、可能是一种混合物，如氧气和臭氧属于混合物，它只有一种元素，符合题意。
故选D。
【点睛】由两种或两种以上的物质混合而成的叫做混合物；
只由一种物质组成，是纯净物；
化合物：由不同种元素组成的纯净物；
单质：由同种元素组成的纯净物；
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。
11． CuSO4 OH-
【详解】“曾青”指硫酸铜溶液，化学式为CuSO4；碳酸钙中碳元素的化合价显+4价表示为：；氢氧根离子表示为：OH-。
12． 过滤 煮沸 防止暴沸(局部沸腾) B 分子间间隔不同(或分子运动速率不同) 元素 42
【详解】（1）天然水中含有许多杂质，可利用吸附沉淀、过滤和蒸馏等方法净化；
（2）天然水煮沸时，水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低。生活中常用煮沸降低水的硬度；
（3）①在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是防止暴沸(局部沸腾)；
②为提高冷却效率，冷水应从冷凝管的B端进入；
③从微观角度分析，冷凝管中的水蒸气与锥形瓶中的水不同之处为分子间间隔不同(或分子运动速率不同)；
（4）①主要成分中的“钙”“钠”是指元素；
②偏硅酸中硅元素的质量分数=；
③根据标签可知，每瓶矿泉水中含钙的质量最多=28 mg/L×1.5L=42mg。
13．(1) H2O
(2)
(3)MgCO3
(4) 7：8 +1/+1价
(5) D 混合物 除去水中难溶性的杂质
(6)元素
(7) Ⅰ 滤纸破损（其他合理答案亦可）
【详解】（1）水是由水分子构成的，保持水化学性质的最小微粒是水分子，其化学符号为H2O。氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，其中阴离子是氯离子，氯原子的质子数为17，核外第一层电子数为2，第二层电子数为8，第三层电子数为7，在化学变化中易得到1个电子形成阴离子，故其离子结构示意图为 。
（2）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3个硝酸根离子可表示为。
（3）化学式书写方法：正价元素写在左侧，负价元素写在右侧，化合价取绝对值约简交叉使得正负化合价代数和为零，在化合物中，镁元素的化合价为+2，碳酸根的化合价为-2，故碳酸镁的化学式为MgCO3。
（4）优氯净所含氮元素与氧元素的质量之比为（14×3）：（16×3）=7：8，在次氯酸钠中钠元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，设氯元素的化合价为x，由化合物中正负化合价代数和为零可得：（+1）+x+（-2）=0，解得x=+1，故次氯酸钠中氯元素的化合价为+1价。
（5）①活性炭具有吸附性，活性炭过滤层能除去水中的色素、异味和难溶性杂质，不能除去可溶性钙、镁化合物，故选D。
②通过“生命吸管”净化后的水还含有一些可溶性的杂质，故属于混合物。
③“生命吸管”中碘树脂相当于实验室的过滤操作，故其作用是除去水中难溶性的杂质。
（6）我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指不是以分子、原子、离子等形式存在，是强调存在的元素，与具体形态无关，故填：元素。
（7）Ⅰ为蒸馏，蒸馏得到的水为纯水，Ⅱ为吸附，活性炭只是除去水中色素和异味，不能得到纯水，Ⅲ为过滤，只是除去难溶性杂质，故填：Ⅰ。若经过滤装置过滤后的水仍然浑浊，可能的原因是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。
【点睛】本题考查水的相关知识，考查较为综合，根据所学知识结合题中信息进行分析解答。
14． H2O 3Mg2+ 2Fe Fe2（SO4）3 CO2
【详解】（1）酥脆的饼干敞口放置一段时间后会变软，说明空气中含有水蒸气，其化学式为：。
（2）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，就在其元素符号前加上相应的数字，故3个镁离子可表示为：。
（3）由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个铁原子表示为：。
（4）硫酸铁中铁元素显+3价，硫酸根显-2价，其化学式为：Fe2(SO4)3。
（5）二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是二氧化碳分子，其分子符号为：。
（6）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，故氯酸钾中氯显+5价，表示为：。
15． 相对原子质量 原子个数
【详解】各元素的质量比等于各元素的相对原子质量与原子个数的乘积的比。
16．(1)2O2-
(2)2Cl2
(3)SO2
(4)N2
(5)Al(OH)3
(6)NH4Cl
(7)FeCl2
(8)AgNO3
(9)CuSO4
(10)Na2CO3
【详解】（1）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。2个氧离子表示为2O2-；
（2）分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字。2个氯气分子表示为2Cl2；
（3）化合物化学式的书写一般规律：金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角。二氧化硫表示为SO2；
（4）氮气是由氮分子构成的，氮分子属于双原子分子，所以氮气的化学式写法是在元素符号右下角写上2，故氮气表示为N2；
（5）根据化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。氢氧化铝中铝元素显+3价，氢氧根显-1价，氢氧化铝表示为Al(OH)3；
（6）根据化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。氯化铵中铵根显+1价，氯元素显-1价，氯化铵表示为NH4Cl；
（7）根据化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。氯化亚铁中铁元素显+2价，氯元素显-1价，氯化亚铁表示为FeCl2；
（8）根据化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。硝酸银中银元素显+1价，硝酸根显-1价，硝酸银表示为AgNO3；
（9）根据化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。硫酸铜中铜元素显+2价，硫酸根显-2价，硫酸铜表示为CuSO4；
（10）根据化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。碳酸钠中钠元素显+1价，碳酸根显-2价，碳酸钠表示为Na2CO3。
17． N2 OH- H2O
【详解】（1）空气中最多的气体是氮气，其化学式为：N2；故填：N2；
（2）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，氢氧根离子可表示为：OH-；故填：OH-；
（3）相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和；氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，相对分子质量最小的氧化物是水，其化学式为：H2O；故填：H2O；
（4）由化合价的表示方法，在该元素符号的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故氧化钙中钙元素的化合价是+2价可表示为：；故填：。
【点睛】本题难度不大，掌握常见化学用语（化学式、化合价、离子符号等）的书写方法、离子符号与化合价表示方法的区别等是正确解答此类题的关键。
18． ③⑦ ②④⑧ ①⑤⑥ ①⑥ ③④ ②⑧
【详解】（1）③空气、⑦海水都是由多种物质组成，属于混合物；
（2）②硫粉、④氧气、⑧铁水都是由一种元素组成的纯净物，属于单质；
（3）①二氧化碳、⑤氢氧化钙、⑥冰都是由不同元素组成的纯净物，属于化合物；
（4）①二氧化碳、⑥冰都是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物；
（5）氧分子是构成氧气的微粒，所以含有氧气的物质则含有氧分子，含有氧分子的物质是③空气、④氧气；
（6）②硫粉由硫原子构成，⑧铁水即液态铁，由铁原子构成。
19． 负
氢气 氧气
【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，甲试管产生的气体较多，是氢气，与负极相连；
（2）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
（3）在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故A气体是氢气，B气体是氧气。
20． Na 2S 5P2O5 每个铝离子带三个单位的正电荷
【详解】（1）①书写元素符号注意“一大二小”，钠的元素符号是Na。故填：Na；
②由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个硫原子表示为：2S。故填：2S；
③5个五氧化二磷分子就是在五氧化二磷化学式的前面加上数字5，故填：5P2O5；
④碳酸根离子带两个单位负电荷，表示为。故填：；
⑤根据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，因此标出氧化铁中铁元素的化合价表示为：。故填：；
（2）标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数，2Al3+中的“3”表示每个铝离子带有三个单位的正电荷。故填：每个铝离子带三个单位的正电荷。
21． 肥皂水。 氢气 氢元素和氧元素。 Fe2O3。
【详解】（1）人们常用肥皂水检验地下水是硬水还是软水，遇肥皂水产生泡沫少的是硬水，遇肥皂水产生泡沫多的是软水；
（2）用如图甲装置进行电解水的实验，由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”、结论可知，b中收集到的气体较多是氢气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的；
（3）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4K2FeO4＝2R+4K2O+3O2↑，反应前钾、铁、氧原子个数分别为8、4、16，反应后的生成物中钾、铁、氧原子个数分别为8、0、10，根据反应前后原子种类、数目不变，则2R分子中含有4个铁原子和6个氧原子，则每个R分子由2个铁原子和3个氧原子构成，则物质R的化学式为Fe2O3。
22． 2H 3NH4+ N2
【详解】解：（1）由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故两个氢原子表示为：2H；
（2）氧化铜中，氧元素显-2价，根据化合物中各元素的化合价代数和为零可知，铜元素显+2价。由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故氧化铜中铜元素的化合价显+2价可表示为：；
（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，故三个铵根离子可表示为：3NH4+；
（4）空气中含量最多的气体是氮气，其化学式为：N2。
23． ①②⑥ ⑦⑨/⑨⑦ ③⑤⑧ ④⑦⑨
【详解】①食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物；
②净化后的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；
③铜丝是由一种物质组成的，属于纯净物，是由一种元素组成的纯净物，属于单质；
④氯化钾是由一种物质组成的，属于纯净物，是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，是由三种元素组成的化合物，不属于氧化物；
⑤液态氧是由一种物质组成的，属于纯净物，是由一种元素组成的纯净物，属于单质；
⑥自来水中含有水和溶于水的物质，属于混合物；
⑦冰是固态的水，冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物，是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，是由氢元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；
⑧硫粉是由一种物质组成的，属于纯净物，是由一种元素组成的纯净物，属于单质；
⑨二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物，是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，是由碳元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；
（1）属于混合物的有：①②⑥；
（2）属于氧化物的有：⑦⑨；
（3）属于单质的有：③⑤⑧；
（4）属于化合物的有：④⑦⑨。
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