强化训练人教版九年级化学上册第四单元-自然界的水专项训练试题(含答案及详细解析).docx

九年级化学上册第四单元 自然界的水专项训练
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、下列各图像能正确反映其对应变化关系的是
A．电解水实验生成两种气体的质量
B．加热碳和氧化物的混合物
C．用等量铝和锌与等质量分数、足量的稀硫酸反应
D．向打磨后铝箔中加入稀盐酸
2、化学符号是学习化学的重要工具。下列对①~④所示化学符号的意义叙述正确的是
①He ②Mg ③Mg2+ ④H2O2
A．①②④都表示一个分子
B．③表示一个镁离子带2个单位的正电荷
C．④表示H2O2分子中含有氢分子和氧分子
D．②和③属于同种元素，所以它们的化学性质相同
3、下列化学用语书写正确的是
A．氯离子：Cl－1 B．2 个二氧化硫分子：2SO2
C．60 个碳原子：C60 D．氢氧化铝：AlOH3
4、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
5、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
6、地壳中含量最多的金属元素和非金属元素组成化合物的化学式是
A．SiO2 B．Al2O3 C．AlCl3 D．Fe2O3
7、高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂，高铁酸钠（Na2FeO4）就是其中的一种，则在高铁酸钠中，铁元素的化合价为
A．+2 B．+3 C．+6 D．+7
8、下列“家庭小实验”的设计方案中，能达到预期实验目的是
A．将一只冷碟子放在蜡烛火焰的上方，得到少量的炭黑
B．向自来水中加入食盐，全部溶解后振荡，检验自来水是软水还是硬水
C．用加热水的方法得到氢气和氧气
D．用静置的方法降低水的硬度
9、下列物质中，属于氧化物的是
A．O3 B．ZnCl2 C．N2O3 D．CaSO4
10、下列化学用语书写正确的是
A．氢气： B．两个银原子：2Hg
C．氯离子： D．硝酸铵：
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图是几种元素的粒子结构示意图及元素周期表的一部分。

（1）2021年2月27口，嫦娥五号采集的月壤样品在中国国家博物馆正式展出。月壤中存在着大量的氦-3（氦-3是含有2个质予和1个中子的氦原予），其原子结构示意图为图甲中的____________（填序号）。
（2）硒是人体必需微量元素，具有防癌、抗癌作用，其原子结构示意图如图甲中的E。E中的x的值为___________，该元素处于元素周期表中第_________周期，它与图乙中__________（填元素名称）的化学性质相似。
（3）原子序数为13的元素与图甲中D元素组成化合物的化学式是____________。
2、助力冬奥，延庆加氢站正式投入使用。
（1）氢气是理想的燃料，理由是______。
（2）下图为氢气燃烧反应的微观示意图，在方框内补全相应微粒的图示______。

3、我国北方的水比南方的更“硬”一些，烧水时易产生水垢。
（1）水质“硬”是由于水中含有较多钙、镁离子。镁离子的符号是______。
（2）常用来区分硬水和软水的试剂是______。
（3）降低水硬度的方法是______（填序号）。
A．蒸馏 B．煮沸
4、电解水实验如图所示。

（1）该反应中，与负极相连的电极上产生的气体为______。
（2）该实验证明水是由______组成的。
5、用化学符号填空：
（1）2个铁原子___________；
（2）3个铵根离子___________；
（3）3个五氧化二磷分子___________；
（4）二氧化硫中硫元素显+4价___________；
（5）可用于冷冻机的氦气___________；
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、2020年12月3日，中国探月工程“嫦娥五号”着陆器携带的五星红旗在月球表面成功展开。该面国旗以国产高性能芳纶纤维材料为基础，结合嵌入式复合纺纱技术制作而成。芳纶是一种可做隐身材料的新型高科技特种纤维，间苯二胺（化学式C6H8N2）是制备芳纶的原料之一。试计算：间苯二胺中所含氮元素质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
2、草酸是植物中一种重要的抗氧化剂，其化学式为H2C2Ox，其相对分子质量为90，请计算：
（1）x=_____________；
（2）一个草酸分子中氢原子、碳原子、氧原子的原子个数比为___________；
（3）草酸中碳元素的质量分数______。(计算结果精确到0.1%)
3、蛋白质是由丙氨酸(C3H7NO2)等多种氨基酸构成的。根据丙氨酸的化学式计算：
（1）C3H7NO2的相对分子质量是____________。
（2）丙氨酸中氮元素的质量分数为____________。
（3）8.9g C3H7NO2中含有氢元素的质量是____________。
4、如图是某化肥外包装袋的广告，试通过计算说明该广告是否为虚假广告。

5、我国药学家屠呦呦因研究青蒿素获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素的化学式为C15H22O5； 请计算。
（1）青蒿素的相对分子质量______。
（2）青蒿素中各元素的质量比______。
（3）青蒿素中碳元素的质量分数_____。(计算结果精确到0.1%)
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、某学习小组对镁在空气中燃烧实验开展了如下探究。
（实验一）镁与氧气的反应
（一）制取氧气并探究氯酸钾和二氧化锰制氧气反应物与催化剂的最佳质量比。
实验中采用如图1、2所示装置，取10支试管，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200mL氧气所消耗的时间。实验数据如表：
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二氧化锰与氯酸钾的质量比
1:20
1:10
1:6
1:5
1:4
1:3
1:2
2:3
1:1
3:2
生成200mL氧气时间/秒
235
186
162
147
133
117
143
160
211
244
请回答下列问题：

（1）实验开始前先_____；
（2）为了完成本实验，方框内应选择图2气体收集装置中的_____（填字母）；
（3）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_____；
（二）燃烧镁带
将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。
实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。
（实验二）镁与氮气的反应
（一）获取氮气：
分离空气的常用方法有以下两种：
方法Ⅰ．将空气液化后再气化。
液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点：N2_____O2(选填“高于”、“等于”、“低于”)。在此过程中，氧分子和氮分子______改变（选填“发生”或“不发生”）。此分离空气法属于_______变化(填“物理”或“化学”)。
方法Ⅱ．用碳分子筛分离。资料：碳分子筛对不同气体的吸附强度不同，由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。因此，当加压时它对氧优先吸附。1、气压越大，碳分子筛吸附能力越强，反之越弱；2、碳分子筛可以再生，能重复使用①碳分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，则分子大小：N2______O2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。②根据资料，碳分子筛再生的方法是________。
（二）燃烧镁带
打磨镁带光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。
实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，其中氮元素的化合价为-3，则该反应的符号表达式为________
（实验三）镁与水蒸气的反应
实验装置如下图所示：

（1）实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是__；
（2）生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是__；
实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体
（探究结论）根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中的____反应产生的。

-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，生成氢气和氧气的质量比是1：8，体积比是2：1，故A错；
B、加热碳和氧化物的混合物，比如：碳和氧化铜反应，，生成的铜仍然是固体，反应后固体的质量不为0，故B错；
C、

即用等量铝和锌与等质量分数、足量的稀硫酸反应，铝产生氢气质量多。且铝比锌活泼，用的时间也少，故C正确；
D、向打磨后铝箔中加入稀盐酸，打磨后铝箔与稀盐酸立即反应生成氢气，故D错。
故选C。
【点睛】
2、B
【分析】
①He表示氦气、氦元素、一个氦原子；②Mg表示镁这种物质、镁元素、一个镁原子；③Mg2+表示一个镁离子、一个镁离子带2个单位的正电荷；④H2O2表示过氧化氢这种物质、一个过氧化氢分子、一个过氧化氢分子是由两个氢原子和两个氧原子构成的。
【详解】
A、①②可表示一个原子，④可表示一个分子 ，选项A错误；
B、③表示一个镁离子带2个单位的正电荷，选项B正确；
C、④表示一个过氧化氢分子中含有两个氢原子和两个氧原子，选项C错误；
D、元素的性质和最外层电子数关系密切，最外层电子数相同则化学性质相似，镁原子的最外层电子数为2，易失去2个电子达到稳定结构，镁离子的最外层电子数为8，达到稳定结构，所以它们的化学性质不相同，选项D错误。
故选：B。
3、B
【详解】
A、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团的右上角，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个单位电荷时，1要省略。氯离子可表示为Cl-,故选项化学用语书写错误；
B、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则2个二氧化硫分子可表示为2SO2，故选项化学用语书写正确；
C、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60个碳原子可表示为60C，故选项化学用语书写错误；
D、氢氧化铝中铝元素显+3价，氢氧根显-1价，其化学式为Al(OH)3，故选项化学用语书写错误。
故选：B。
4、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。
5、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。
6、B
【分析】
【详解】
地壳中含量最多的金属元素是铝元素，地壳中含量最多的非金属元素是氧元素，在化合物中铝元素显+3价，氧元素显-2价，所以化学式为Al2O3。
故选B。
7、C
【详解】
高铁酸钠中钠元素化合价为正一价、氧元素化合价为负二价，设铁元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则(+1)×2+ x +(-2)×4=0，x=+6；
故选C。
8、A
【详解】
A、蜡烛不充分燃烧时生成一氧化碳和黑色的炭黑，用一只冷碟子放在蜡烛火焰上方，能获得炭黑，故选项A符合题意；
B、向自来水中加入肥皂水，振荡，软水泡沫多，硬水泡沫少，通过泡沫的多少来检验自来水是软水还是硬水，故选项B不符合题意；
C 、加热水能得到水蒸气，不能生成氢气和氧气，电解水生成氢气和氧气，故选项C不符合题意；
D、静置只能除去水中的不溶性杂质，不能除去可溶性钙镁化合物，不能降低水的硬度，故选项D不符合题意。
故选：A。
9、C
【详解】
A、臭氧属于单质，不是氧化物，不符合题意；
B、氯化锌是由两种元素组成，不含氧元素，不属于氧化物，不符合题意；
C、三氧化二氮由氮元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，符合题意；
D、钙酸铜是由硫、钙、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意。
故选：C。
10、D
【详解】
A、氢气的化学式为H2，该项错误，不符合题意；
B、银元素的化学符号为Ag，表示原子个数需要在元素符号前加数字，故两个银原子表示为2Ag，该项错误，不符合题意；
C、氯元素的元素符号为Cl，氯原子得到一个单位的负电荷形成氯离子，离子符号为Cl-，该项错误，不符合题意；
D、硝酸铵由铵根离子和硝酸根离子构成，化学式为NH4NO3，说法正确，符合题意；
故选D。
【点睛】
二、填空题
1、
（1）A
（2） 18 四 氧
（3）AlCl3
【解析】
（1）
氦-3是含有2个质子和1个中子的氦原子，其原子的核内有2个质子，核外只有一个电子层，该电子层上有2个电子，其原子结构示意图为图甲中的A；
（2）
由硒原子结构示意图可知，原子结构示意图如图甲中的E，x=34-2-8-6=18，硒原子的核外有四个电子层，所以在元素周期表中位于第四周期，硒原子的最外层有6个电子，氧原子的最外层也是6个电子，所以硒元素与氧元素的化学性质相似；
（3）
原子序数为13的元素是铝元素，在化合物中铝元素显+3价，D的质子数为17，是氯元素，在化合物中氯元素显-1价，所以由铝元素与氯元素组成的化合物的化学式为AlCl3。
2、
（1）无毒、热值高、产物水不污染环境
（2）
【解析】
（1）
氢气是理想的燃料，理由是一无毒、热值高，二燃烧产物是水不污染环境。
（2）
已知氢气燃烧生成水，水由分子构成，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，故生成两个水分子，微粒图如上。
3、
（1）Mg2+
（2）肥皂水
（3）AB
【分析】
（1）
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；故镁离子表示为：Mg2+；
（2）
通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多；
（3）
蒸馏可除去所有杂质，可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故蒸馏和煮沸均可降低水的硬度。
故选AB。
4、
（1）氢气2
（2）氢元素和氧元素
【分析】
（1）
水电解实验中，与负极相连的电极上产生的气体为氢气，与正极相连的电极上产生的气体为氧气，故填：氢气；
（2）
水电解生成氢气和氧气，宏观角度可以证明水是由氢元素和氧元素组成的，故填：氢元素和氧元素。
【点睛】
5、
（1）2Fe
（2）
（3）
（4）
（5）He
【解析】
（1）
原子用元素符号表示，元素符号前面的数字表示该原子的个数，2个铁原子：2Fe；
（2）
离子的表示方法：在元素符号的右上方标出所带电荷数，数字在前，正负号在后，数字为“1”，省略不写，离子符号前面的数字表示离子的个数，3个铵根离子：；
（3）
由分子构成的物质，化学式前面的数字表示分子的个数，3个五氧化二磷分子：；
（4）
化合价的表示方法：在化学式中元素的正上方表示，正负号在前，数字在后，二氧化硫中硫元素显+4价：；
（5）
氦气是由原子直接构成的物质，化学式：He。
三、计算题
1、间苯二胺中所含氮元素质量分数是
【详解】
间苯二胺中所含氮元素质量分数等于氮原子的相对原子质量乘以氮原子的个数除以间苯二胺的相对分子质量；
2、
（1）4
（2）1：1：2
（3）草酸中碳元素的质量分数为 =26.7%。
【解析】
（1）
草酸相对分子质量为90，则1×2+12×2+16x=90，x=4；
（2）
由化学式可知，一个草酸分子中氢原子、碳原子、氧原子的原子个数比为2：2：4=1：1：2；
（3）
见答案。
3、
（1）89
C3H7NO2的相对分子质量是12×3+1×7+14+16×2=89；
（2）15.7%
丙氨酸中氮元素的质量分数为×100%≈15.7%；
（3）0.7
8.9g C3H7NO2中含有氢元素的质量是8.9g××100%=0.7g；
答：C3H7NO2的相对分子质量是89；丙氨酸中氮元素的质量分数为15.7%；8.9g C3H7NO2中含有氢元素的质量是0.7g。
【解析】
（1）
见答案；
（2）
见答案；
（3）
见答案。
4、CO(NH2)2的相对分子质量为，则尿素中氮元素的质量分数为，46.67%<46.8%，说明含氮量不符合标签内容；
答：是虚假广告。
【详解】
见答案。
5、
（1）282
（2）90：11：40
（3）63.8%
【分析】
（1）
青蒿素的相对分子质量=；
（2）
青蒿素中碳、氢、氧元素的质量比为；
（3）
青蒿素中碳元素的质量分数=
【点睛】
四、实验探究
1、检查装置气密性 D 1∶3 低于 不发生 物理 大于 减小压强 排出空气，防止镁与氧气、氮气等发生反应 氢气##H2 二氧化碳CO2
【详解】
实验一：
（1）有气体产生的实验装置，实验开始前先检查装置的气密性。
（2）AB装置无法排出水，即收集不到氧气，CD可排出水，并能够收集到氧气，但C中导管未伸入量筒底部，水容易溅出，故选D。
（3）分析上述数据，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1∶3。
实验二：
方法Ⅰ、液态空气气化时首先分离出氮气，说明氮气的沸点比氧气的低，故选低于；
分离液体空气法制取氧气，利用空气中各成分沸点不同而进行分离，属于物理变化，所以氧分子和氮分子不发生变化。
方法Ⅱ、氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。所以氮气分子体积大于氧气分子体积，故选大于；
气压越大，碳分子筛吸附能力越强，反之越弱，所以碳分子筛再生的方法是减小压强。
镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，其中氮元素的化合价为-3，则该反应的符号表达式：。
实验三：
（1）实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是排出装置中的空气，防止镁与氧气、氮气等发生反应。
（2）生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是氢气（H2）。
探究结论：根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中的二氧化碳（CO2）反应产生的。