第三章探究水的奥秘同步练习 （含解析） 北京版化学九年级上册

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第三章探究水的奥秘
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．2025年5月11日至17日，长沙市开展了城市节约用水宣传周活动，旨在动员广大市民共同关注水资源，营造全社会的节水氛围。以下认识或做法符合这一目标的是
A．地球上淡水资源很多，不需要珍惜水资源 B．园林浇灌采用大水浸灌
C．家庭使用节水器具，如节水型洗衣机 D．工厂废水不经过处理直接排放到湘江
2．实验是化学的基础。下列实验操作正确的是
A．过滤 B．移走蒸发皿
C．连接仪器 D．振荡试管
3．下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是
A． B． C． D．
4．在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。结合下图，关于物质及其变化的理解，正确的是
A．物质都是由分子构成的
B．变化2是分解反应
C．化学变化前后分子、原子数目均不变
D．控制反应条件，可以实现反应物和生成物的相互转化
5．2024年世界水日的主题是“以水促和平”。保护水资源是每个公民应尽的义务和责任。饮用水的下列净化过程中发生了化学变化的是
A．静置沉淀 B．浑浊水过滤
C．活性炭吸附 D．加消毒剂杀菌
6．李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这种方法是
A．沉淀 B．过滤 C．蒸馏 D．静置
7．氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是
A．用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小
B．氢气是一种无色、无味，难溶于水的气体
C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸
D．氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子
8．关于分子和原子的叙述正确的是
A．分子一定比原子大
B．分子做无规则运动，原子做有规则运动
C．分子之间有间隔，原子之间没有间隔
D．在化学变化中，分子能够分成原子，而原子不能再分
9．鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好的方法是
A．观察其颇色和状态 B．闻气味
C．用带火星的木条 D．用燃着的木条
10．从分子和原子的角度分析并解释下列事实，其中不正确的是
A．品红在水中扩散；分子在不断运动
B．氧化汞分解成汞和氧气；化学变化中分子可以再分
C．物体的热胀冷缩；分子的大小发生变化
D．一滴水中大约有个水分子；分子的体积很小
11．水在一定条件下可以发生如图所示的转化。下列说法不正确的是
A．电源负极产生的气体能可用作燃料
B．反应①②中都存在电能转化为化学能
C．整个转化过程中，可循环利用的物质是水
D．该过程说明水在解决能源危机中可发挥重要作用
12．2024年3 月22日是第三十二届“世界水日”，下列有关水的说法正确的是
A．洁净的矿泉水是纯净水 B．工业废水不能重复利用
C．电解水实验中正负极气体的体积比约为1：2 D．将硬水过滤可得到软水
二、非选择题
13．了解并总结离子符号的书写与含义
(1)书写规则：在元素符号右上角标电荷数， 在前， 在后，“1” 省略不写。如镁离子： ，氧离子： 。
(2)含义：Mg2+中 “2” 表示 ；3Mg2+ 中 “3” 表示 。
14．原子结构示意图
(1)圆圈表示 ，圈内数字表示 ，“+” 表示原子核带正电。
(2)弧线表示 ，弧线上的数字表示 。
15． 、 和 是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。
16．离子与原子的区别和联系
粒子 结构 电性 相互转化
原子 质子数 = 核外电子数 不带电
阳离子 质子数 核外电子数 带 电 原子失去电子形成阳离子
阴离子 质子数 核外电子数 带 电 原子得到电子形成阴离子
17．水是生命资源。为了探究水的组成，化学兴趣小组的同学进行电解水验证实验。
设计实验：如图进行电解水的实验。
(1)实验原理：电解水的文字表达式为 。
实验现象：
(2)①同学们观察到电极附近有气泡产生，若一段时间后A中收集到10mL气体，则此时B中应该大约收集到了 mL气体。
②将试管A中的气体移近火焰时， （填现象），说明是氢气。
(3)实验结论：水是由 组成的。
【问题与思考】
(4)通过本实验再次说明了由分子构成的物质发生化学反应的微观实质是 。
18．水是宝贵的自然资源，“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。
(1)了解水资源分布
由图一可知地球上的水主要存在于 ，跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的 %。
(2)海水淡化
从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路：①直取所需 ②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。
图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验，为使水蒸气冷凝效果更好，可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。
(3)净化天然水
水的天然循环给我们带来了淡水。天然淡水中往往含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前需要经过净化处理。从物质分类的角度看，天然水属于 。图三是小组同学制作的简易净水器，主要的净水物质有①活性炭 ②小卵石 ③石英砂，水流经它们的顺序为 (填序号)，其中活性炭的作用是 。
(4)水是生命之源，节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。
《第三章探究水的奥秘》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C D D C C D D C
题号 11 12
答案 B C
1．C
【详解】A、地球上的淡水资源很少，可直接利用的淡水资源更少，且分布不均。淡水资源稀缺，必须珍惜。错误。
B、大水浸灌效率低，易导致水蒸发、流失或深层渗漏，无法有效利用水资源。节水灌溉应采用滴灌、喷灌等方式。错误。
C、节水器具（如节水洗衣机）通过优化设计减少用水量，直接提高用水效率，支持家庭节水。正确。
D、未经处理的废水含污染物，直接排放会污染水体，破坏水质，减少可用水资源，并危害环境。废水应处理后回用或达标排放，以实现资源节约。错误。
故选C。
2．B
【详解】A、过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，需使用玻璃棒引流，图中未用玻璃棒引流，且漏斗下端管口尖端没有靠在烧杯内壁，选项错误；
B、正在加热的蒸发皿很烫，需用坩埚钳将其移走，不能直接用手拿，以免烫伤，选项正确；
C、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，选项错误；
D、清洗试管时应左右振荡，不能上下振荡，防止液体溅出，选项错误；
故选B。
3．C
【详解】A、质子数=核外电子数=2，为原子，故选项错误；
B、质子数=12，核外电子数=12，为原子，故选项错误；
C、质子数=11，核外电子数=10，质子数＞核外电子数，表示为阳离子，故选项正确；
D、质子数=17，核外点子上=18，质子数＜核外电子数，表示阴离子，故选项错误。
故选：C。
4．D
【详解】A、从图中可知，汞是由汞原子构成的，不是所有物质都由分子构成，还有由原子、离子构成的物质，该选项错误；
B、变化 2 是汞和氧气在加热条件下生成氧化汞，由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，不是分解反应，该选项错误；
C、化学变化的实质是分子破裂、原子重新组合，分子数目可能改变，而原子数目不变，该选项错误；
D、从图中可以看出，变化 1 是氧化汞加强热分解为汞和氧气，变化 2 是汞和氧气加热生成氧化汞，通过控制反应条件（加热和加强热），可以实现反应物和生成物的相互转化，该选项正确。
故选：D。
5．D
【详解】A、静置沉淀过程中，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
B、过滤过程中，只是将固体颗粒与水分离没有新物质生成，属于物理变化，错误；
C、活性炭吸附过程中，是将气味、色素与水分离，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
D、消毒杀菌过程中能将微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化，正确；
故选D。
6．C
【详解】“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”，先蒸发变为气体，然后冷凝变为液体，从而将混合物分离，故这种方法是蒸馏。
故选C。
7．C
【详解】A、用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小，该选项叙述正确；
B、氢气无色、无味，且难溶于水，该选项叙述正确；
C、点燃氢气和氧气的混合气体时，若达到了氢气的爆炸极限，则会爆炸，如果不在爆炸极限，则不会爆炸，该选项叙述不正确；
D、化学变化中，原子为最小的粒子，则氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子，该选项叙述正确。
故选C。
8．D
【详解】A、分子与原子不能比较大小，只能说分子比组成它的原子大，故选项说法错误；
B、分子和原子的基本性质相同，都是不断地做无规则运动，故选项说法错误；
C、分子和原子之间都有间隔，故选项说法错误；
D、化学反应中，分子可以分为原子，原子则不能再分，原子是化学变化中的最小粒子，故选项说法正确；
故选：D。
9．D
【详解】A. 观察颜色和状态：四种气体均为无色无味，无法区分，方法错误；
B. 闻气味：四种气体均无气味，无法鉴别，方法错误；
C. 用带火星的木条：仅能鉴别氧气，带火星的木条复燃，氢气具有可燃性，可能会被带火星的木条引燃，气体燃烧产生火焰，N2和空气，均无法使木条复燃，无法区分，方法错误；
D. 用燃着的木条：H2：可燃，木条火焰可能更旺或气体被点燃（如爆鸣），O2：支持燃烧，木条燃烧更剧烈，N2：不支持燃烧，木条立即熄灭，空气：木条持续燃烧但无明显变化（氧气浓度较低），通过不同现象可明确区分四种气体，方法正确。
故选D。
10．C
【详解】A、品红在水中扩散，是因为分子是在不断运动的，故选项解释正确；
B、氧化汞分解成汞和氧气，是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子，然后氧原子重新组合形成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，该事实说明分子是可以再分的，故选项解释正确；
C、物体的热胀冷缩，是因为分子间的间隔随着温度的改变而改变，而不是分子的大小发生变化，故选项解释错误；
D、一滴水中大约有1.67×1021个水分子，说明了分子很小，故选项说法正确；
故选：C。
11．B
【详解】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，负极产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，可作燃料，不符合题意；
B、反应①是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，是电能转化为化学能，反应②是利用氢气燃烧提供能量，是化学能转化为电能，符合题意；
C、由图可知，整个转化过程中，水既是反应物，又是生成物，可以循环利用，不符合题意；
D、由图可知，电解水可生成氢气，氢气具有可燃性，可作燃料，氢气燃烧又可生成水，水可循环利用，说明水在解决能源危机中可发挥重要作用，不符合题意。
故选B。
12．C
【详解】A、澄清洁净的矿泉水中含有水和溶于水的矿物质，不是纯水，属于混合物，A选项错误；
B、工业废水经过处理后能重复利用，B选项错误；
C、水在通电情况下会发生电解，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比是1:2，C选项正确；
D、将硬水过滤不能得到软水，是因为过滤不能除去水中可溶的钙、镁化合物，D选项错误。
故选：C。
13．【小题1】 数字 +/- Mg2+ O2- 【小题2】 一个镁离子带两个单位正电荷 三个镁离子
【解析】【小题1】书写离子符号时，在元素符号右上角标电荷数，数字在前，正负号在后，“1”省略不写。 镁离子是镁原子失去 2 个电子形成的，离子符号为Mg2+；氧离子是氧原子得到 2 个电子形成的，离子符号为O2-。
【小题2】 Mg2+中的“2”，表示 1 个镁离子带 2 个单位正电荷；对于3Mg2+中的“3”，表示 3 个镁离子。
14． 原子核 质子数/核电荷数 电子层 该电子层上的电子数
【详解】（1）原子结构示意图中圆圈表示原子核，圈内数字表示质子数或核电荷数，“+” 表示原子核带正电。
（2）弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
15． 沉淀 过滤 吸附
【详解】沉淀（使悬浮的杂质沉降）、过滤（实现固液分离，除去难溶性杂质）、吸附（除去色素和异味）是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。
16． 大于 正 小于 负
【详解】原子中质子数=核外电子数，原子显中性。阳离子是原子失去电子形成的，阳离子中质子数大于核外电子数，所以阳离子带正电；阴离子是原子得到电子形成的，阴离子中质子数小于核外电子数，所以阴离子带负电。
17．(1)
(2) 5 气体燃烧，发出淡蓝色火焰
(3)氢元素和氧元素
(4)在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子
【详解】（1）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的文字表达式为：；
（2）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，A管与负极相连，产生的是氢气，B管与正极相连，产生的是氧气，故若一段时间后A中收集到10mL气体，则此时B中应该大约收集到了5mL气体；
②A管产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，故将试管A中的气体移近火焰时，气体燃烧，发出淡蓝色火焰，说明是氢气；
（3）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，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成的；
（4）该实验中电解水生成氢气和氧气，说明了由分子构成的物质发生化学反应的微观实质是：在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子。
18．(1) 海洋和咸水湖中的水 2.5 13
(2) ① 增加
(3) 混合物 ②③① 吸附水中有颜色异味的粒子
(4)随时关水龙头
【详解】（1）由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中的水，淡水约占地球总水量的2.5%，可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水，仅约占淡水总量的11.8%+1.2%=13%；
（2）蒸馏法淡化海水，指的是将海水加热至水的沸点，得到纯净的水蒸气，采用的思路是①直取所需；
水蒸气温度相对较高，当它通过暴露在空气中的导气管时，导气管起到了冷凝器的作用，延长导气管意味着水蒸气与较冷的导管表面接触的时间增加，从而增强了冷凝过程；
（3）天然水中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，属于混合物；用小卵石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用，故水流经它们的顺序为②③①；活性炭结构疏松多孔，可以吸附水中有颜色有异味的粒子；
（4）爱护水资源的措施有很多，例如随时关水龙头、生活中一水多用（合理即可）。
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