人教版九年级化学上册第四单元-自然界的水同步测试练习题.docx

九年级化学上册第四单元 自然界的水同步测试
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、下列说法中正确的是
A．镁离子的符号为Mg2+ B．O2中氧元素的化合价为-2价
C．碳酸钠的化学式为NaCO3 D．铝的元素符号为AL
2、下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是
A．水银、氯化钠、氮气 B．金刚石、氧化镁、空气
C．水、肥皂水、雨水 D．氢气、澄清石灰水、二氧化碳
3、下列物质对应的化学式正确的是
A．氯化镁mgC12 B．氧化铝A12O3 C．硝酸铜CuNO3 D．氢氧化钙CaOH
4、下列各组物质，按单质、混合物顺序排列的是
A．红磷、甲烷 B．铁粉、氯化钠 C．水、金刚石 D．氦气、空气
5、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
6、连花清瘟胶囊可用于治疗流感。测得其成分之一是没食子酸(化学式为C7H6O5)，下列有关没食子酸的说法正确的是
A．属于氧化物 B．没食子酸中含有18个原子
C．碳、氢、氧元素的质量比为7∶6∶5 D．由碳、氢、氧三种元素组成
7、水是人类的宝贵自然资源。下列关于水的说法正确的是
A．淡水资源取之不尽用之不竭 B．可以用肥皂水区别硬水和软水
C．软水是指不含Ca2+、Mg2+的水 D．自来水厂净化后的水是纯净物
8、如图是电解水的简易实验装置。下列有关叙述错误的是

A．用水电解实验说明水由氢、氧元素组成
B．在水中加入少许稀硫酸，能增强水的导电性
C．电解水产生O2和H2的质量比为1：2
D．目前通过电解水获得氢能，成本高、效率低
9、下列物质间的相互转化，不能一步实现的是
A． B．
C． D．
10、下列属于氧化物的是
A．KMnO4 B．HCl C．CO2 D．C2H5OH
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、反应条件是影响化学反应的重要因素。
石墨相氮化碳/碳量子点的纳米复合物是一种新型的复合光催化剂，它可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图1所示。

（1）该反应原理实现了_______能向化学能的转化，反应Ⅱ是_______（填放热或吸热）反应。
（2）反应中的纳米复合物经烘干后可以直接反复使用，其原因是______。
（3）该反应原理的总反应化学方程式为______。
（4）氮化碳中碳元素和氮元素的质量之比为9:14，碳元素的化合价为+4，氮元素的化合价为______。
（5）反应Ⅱ的原理可用于实验室制取氧气，以图2所示装置进行如下实验。（室温为20℃，氧气浓度传感器初始读数为A，水浴时间均为5分钟）

实验编号
具支试管内的试剂
水浴温度
试管内现象
传感器读数
I
10mL蒸馏水1mL2%H2SO4溶液
20℃
无气泡
A
40℃
极少量气泡
A
Ⅱ
10mL30%H2O2溶液1mL2%H2SO4溶液
20℃
无气泡
A
40℃
少量气泡
B
Ⅲ
10mL30%H2O2溶液1mL2%CuSO4溶液
20℃
少量气泡
C
40℃
大量气泡
D
①实验I试管中产生的气泡是溶解在水中的空气，说明气体的溶解性受________影响。
②实验I的目的是______。
③实验中氧气浓度传感器的读数大小为：A<B<C<D
分析对比实验Ⅰ、实验Ⅱ，由A<B______（填“能”或“不能”）得出H2SO4能加快H2O2溶液的分解速率的结论。
分析对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可以得出以下结论：由C<D可知_______。
2、糖尿病检验原理之一是将含有葡萄糖（C6H12O6）的尿液与新制Cu(OH)2共热，产生砖红色沉淀，该沉淀为氧化亚铜，请用化学用语填空。
（1）3个氢氧根离子______。
（2）氧化亚铜中铜元素显+1价，则氧化亚铜的化学式为______。
3、空气中体积分数约为78%的气体是______；地壳中含量最多的金属元素与非金属元素所形成化合物的化学式为______｡
4、请用化学用语来完成下列填空：
（1）2个氢分子___________。
（2）3个碳原子___________。
（3）碳酸根离子___________。
（4）氧化镁并标出镁的化合价___________。
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（5小题，每小题8分，共计40分）
1、过氧乙酸可通过浸泡、喷洒、喷雾、擦拭的方式对物品进行消毒。疫情期间过氧乙酸是较为有效的一种消毒剂，其化学式为C2H4O3，请回答：
（1）该物质由___________种元素组成的，该物质的一个分子有___________个原子。
（2）C2H4O3的相对分子质量是___________。
2、青蒿素的化学式：C15H22O5，它是一种用于治疗疟疾的药物，请根据青蒿素化学式计算：
（1）青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比为______。（最简整数比）
（2）计算青蒿素的相对分子质量______。
（3）计算141g青蒿素中含碳元素的质量是______g。
3、一种新型环保材料被塑胶跑道工程广泛应用，合成这种新材料的原料是二甲苯烷二异氰酸酯(化学式为C15H10N2O2)。请回答。
（1）甲苯烷二异氰酸酯中碳、氢元素的质量比是_____(填最简整数比)。
（2）25g二甲苯烷二异氰酸酯中含氮元素的质量为____________g。
4、小东同学从网上收集的某硝酸铵化肥外包装标签如图所示，计算该袋化肥中硝酸铵的质量分数。

5、葡萄酒中含有白藜芦醇(CxH12O3)，现代科技证明，白藜芦醇具有美容养颜之功效，其相对分子质量为228。试计算：
（1）x=______；
（2）白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为______；
（3）228g白藜芦醇中氧元素的质量______g。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、下列A~E是初中化学中的五个实验装置：

（1）A实验中用10mL量筒量取6.0mL蒸馏水，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与A图中____处（填“a”或“b”）的刻度线保持水平。
（2）实验室常用B装置测定空气中氧气的含量，如果红磷不足，会导致测定的空气中氧气含量结果___（填“偏大"、“偏小或“不变"）。
甲同学用家用制氧机（如图1）制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，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，该变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。

（提出问题）该方法制得的氧气浓度如何？
兴趣小组同学设计了如图2所示装置来测定氧气的含量。

（实验步骤）请将下列实验步骤补充完整
①检查_______。
②加入药品，将装置连接固定。
③打开止水夹a和b，向A中缓慢通入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b，此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为V1mL。
④用凸透镜聚光引燃白磷。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，进行_____操作。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL。
⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
（数据整理）经测定V1=210mL,V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为______（精确到0.1%）。
（实验反思）下列有关这个实验的说法中，正确的有_________。
A．步骤③中，仰视量筒读数会使测得的ⅵ数值偏低
B．步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b
C．步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高
D．与图B相比，图2装置的优点有：误差减少和污染减少
（拓展延伸）为了帮助冋学们更好地理解测定氧气含量的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图3）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图4所示。X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势，结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因是________。

（3）C实验中水的作用是_______，该反应的符号表达式是________。
①D实验中闭合开关S未观察到有明显现象，是因为他未在水中加入______（填字母）来增强水的导电性。
A．氢氧化钠 B．二氧化锰 C．二氧化碳
②改进实验后，观察到C瓶中的液面____。（填上升或下降）
③写出水通电分解的符号表达式：_______。
（5）小明用实验E装置来探究分子的运动时，闻到了刺激性的氨味、于是，在老师指导下设计了如图5所示的实验装置（氢氧化钠溶于水放热）。滴入少量浓氨水后，观察到的现象是______。固体氢氧化钠的作用是_____。

-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A、离子所带电荷标注在元素符号右上角，先写数字再写正负号，正确。
B、O2为单质，氧元素的化合价为0价，错误。
C、碳酸钠中钠元素化合价为+1价，碳酸根的化合价为-2价，其化学式为Na2CO3，错误。
D、铝的元素符号为Al，错误。
故选A。
2、B
【详解】
A、水银属于单质，氯化钠属于化合物，氮气属于单质，故选项错误;
B、金刚石属于单质，氧化镁，属于化合物，空气属于混合物，故选项正确;
C、水属于化合物，肥皂水、雨水都属于混合物，故选项错误;
D、氢气属于单质，澄清石灰水属于混合物，二氧化碳属于化合物，故选项错误;
故选:B。
3、B
【分析】
根据常见元素或原子的化合价及化合价的计算原则进行书写。
【详解】
A.镁元素常显+2价，氯元素常显-1价，则氯化镁的化学式为MgCl2，书写错误；
B.铝元素常显+3价，氧元素常显-2价，则氧化铝的化学式为Al2O3，书写正确；
C.铜元素常显+2价，硝酸根常显-1价，则硝酸铜的化学式为Cu(NO3)2，书写错误；
D.钙元素常显+2价，氢氧根常显-1价，则氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2，书写错误；
故选B。
4、D
【详解】
A、红磷是单质、甲烷是化合物，错误；
B、铁粉是单质，氯化钠是化合物，错误；
C、水是化合物，金刚石是单质，错误；
D、氦气是单质，空气是混合物，正确。
故选D。
5、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。
6、D
【详解】
A、氧化物中只含两种元素且其中一种为氧元素，没食子酸中含有三种元素，不属于氧化物，故A错误；
B、没食子酸由没食子酸分子构成，一个没食子酸分子中含有18个原子，表述错误，故B错误；
C、没食子酸中碳、氢、氧元素质量比为，故C错误；
D、由没食子酸化学式可知，含有碳、氢、氧三种元素，故D正确；
故选D。
7、B
【详解】
A、地球上水资源丰富，但是淡水资源有限，且分布不均，应节约用水，不符合题意；
B、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，符合题意；
C、软水是指不含或含少量钙离子、镁离子的水，不符合题意；
D、自来水厂净化后的水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
8、C
【详解】
A、该实验可用于研究水的组成，电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项正确；
B、在水中加入少许稀硫酸，能增强水的导电性，故选项正确；
C、电解水产生O2和H2的体积比为1：2，质量比为8:1，故选项错误；
D、目前通过电解水获得氢能，成本高、效率低，应寻找合适的催化剂，故选项正确。
故选：C。
9、D
【详解】
A、氢气燃烧和氧气反应生成水，水电解生成氧气，能一步实现，故A不符合题意；
B、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，可一步实现，故B不符合题意；
C、铁在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，一氧化碳还原四氧化三铁生成铁，可一步实现，故C不符合题意；
D、碳在氧气（不足）中燃烧生成一氧化碳，一氧化碳不能一步生成碳单质，不可一步实现，故D符合题意。
故选D。
10、C
【分析】
由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物是氧化物。
【详解】
A、高锰酸钾由三种元素组成，属于含氧化合物，选项不符合题意；
B、氯化氢不含氧元素，不属于氧化物，选项不符合题意；
C、二氧化碳由两种元素组成，且其中一种是氧元素属于氧化物，选项符合题意；
D、酒精含有三种元素，选项不符合题意。
故选：C。
二、填空题
1、
（1） 太阳 放热
（2）催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变
（3）
（4）-3
（5） 温度 作为空白实验，排除水和硫酸在实验条件下生成氧气的可能 不能 升高温度能够加快过氧化氢的分解速率
【解析】
（1）
由反应原理图可知反应条件为光照和催化剂，故是太阳能向化学能的转化；反应Ⅱ是过氧化氢分解的反应该反应放出热量；
（2）
反应中的纳米复合物是反应的催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，故可以烘干后直接反复使用；
（3）
该总反应实质是水在催化剂和太阳能的条件下，反应生成氢气和氧气，反应方程式为；
（4）
氮化碳中碳元素和氮元素的质量之比为9:14，设氮化碳的化学式为CxNy，则（12x）：（14y）=9:14，解得x：y=3:4，氮化碳的化学式可写为C3N4，其中碳元素的化合价为+4，设氮元素化合价为m，根据化合物中各元素化合价代数和为0，列式为（+4）×3+4m=0，解得m=-3，氮化碳中氮元素化合价为-3价；
（5）
实验I实验I试管中产生的气泡是溶解在水中的空气，20℃无气泡产生，40℃有气泡产生，说明气体的溶解性受温度的影响；本实验是为了探究催化剂对过氧化氢分解的影响，实验I试剂为水和硫酸，实验Ⅱ试剂为水、硫酸、过氧化氢，故实验Ⅰ的目的是作为空白实验，排除水和硫酸在实验条件下生成氧气的可能；实验Ⅰ和实验Ⅱ的变量是过氧化氢溶液，故不能得出H2SO4能加快H2O2溶液的分解速率的结论；分析对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，由C＞A或D＞B可知CuSO4能加快H2O2溶液的分解速率，由B＞A或D＞C可知升高温度能够加快过氧化氢的分解速率。
2、
（1）
（2）
【解析】
（1）
离子的表示方法：在元素符号的右上方标注所带电荷数，数字在前，正负号在后，数字为“1”时，省略不写，离子符号前面的数字表示离子的个数，3个氢氧根离子：；
（2）
氧化亚铜中铜元素显+1价，氧元素的化合价为-2价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知：氧化亚铜的化学式为。
3、N2 Al2O3
【详解】
空气中体积分数约为78%的气体是氮气，其化学式：N2；地壳中含量最多的金属元素与非金属元素分别是铝、氧元素，氧化铝中铝元素、氧元素化合价依次为+3、-2价，依据化合物中正负化合价代数和代数和为0可知：氧化铝化学式：Al2O3。
4、
（1）2H2
（2）3C
（3）
（4）
【分析】
（1）
分子的表示方法：正确书写物质的化学式，其化学式表示该物质的一个分子，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，所以2个氢分子表示为：2H2，故填：2H2；
（2）
原子的表示方法就是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，所以3个碳原子表示为：3C，故填：3C；
（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，所以碳酸根离子表示为：，故填：；
（4）
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，氧化镁中氧元素的化合价为-2 价，镁元素的化合价为+2 价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，则其化学式为MgO，所以标出氧化镁中镁元素的化合价为：，故填：。
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、
（1） 3 9
（2）76
【解析】
（1）
该物质由碳、氢、氧三种元素组成的，该物质的一个分子有2+4+3=9个原子。
（2）
相对分子质量是12×2+4+16×3=76。
2、
（1）90:11:40
（2）282
（3）141g青蒿素中含碳元素的质量是。
【解析】
（1）
青蒿素中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×15）：22：（16×5）=90:11:40。
（2）
青蒿素的相对分子质量12×15+22+16×5=282。
（3）
见答案。
3、
（1）18：1
（2）2.8
【分析】
（1）
二甲苯烷二异氰酸酯中碳、氢元素的质量比是：（12×15）∶（1×10）＝18∶1。
（2）
25g二甲苯烷二异氰酸酯中含氮元素的质量为：。
4、硝酸铵中氮元素的质量分数为：，故该袋化肥中硝酸铵的质量分数为：
答：该袋化肥中硝酸铵的质量分数为98%
【详解】
见答案。
5、
（1）14
（2）14：12：3
（3）48
【解析】
（1）
白藜芦醇(CxH12O3)相对分子质量为228，则：，，故填：14。
（2）
白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为14：12：3，故填：14：12：3。
（3）
228g白藜芦醇中氧元素的质量228g=48，故填：48。
四、实验探究
1、a 偏小 物理 装置气密性 打开弹簧夹b 76.2% ABD 温度 磷的燃烧实验是放热反应，温度升高，气体膨胀，压强升高，故AB段压强上升 吸收生成的有毒有刺激性气味的气体SO2 A 上升 气球会膨胀，湿润的酚酞滤纸条会从无色变成红色 溶解放热，加快分子运动速率，使氨水分子运动到湿润的酚酞滤纸条上，使得无色酚酞变色
【详解】
（1）量筒的量程从下往上读数越来越大，量取6.0mL蒸馏水时，读数与凹液面最低处应与A图a处的刻度线保持水平。
（2）如果红磷量不足，会导致裝置内氧气未被消耗完，导致测定的空气中氧气含量结果偏小。
制氧机是根据空气中各分子大小不一而过滤得到的氧气，没有新物质生成，属于物理变化。
[实验步骤]
①实验前应检查装置气密性。
⑤待冷却至室温之后打开弹簧夹b。
⑥V1是实验刚开始通入气体后排出的液体，相当于气体的体积V1=210mL，一段时间后量筒中水体积变成了V2，故消耗了V1-V2体积的氧气，测得氧气的体积分数为：。
[实验反思]
A选项：步骤③，仰视量筒读数会导致测得V1数值偏小，故A正确；
B选项：步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b，故B正确；
C选项：未冷却至室温打开弹簣夹，会导致倒吸水量偏小，最终会导致测量结果偏低，故C错误；
D选项：图2装置是在一个密闭的环境中进行，使用凸透镜聚光引燃白磷，能够有效减小误差、降低污染，故D正确；
故选ABD。
[拓展延伸]
Y曲线表示为温度，因为反应是消耗氧气的，所以Y不可能是氧气浓度曲线。
YZ两条曲线结合起来可以知道X曲线上的AB段压强上升是因为反应开始了，磷的燃烧实验是放热反应，温度升高，气体膨胀，压强升高。
（3）C实验中的水作用是吸收生成的有毒有刺激性气味的气体SO2，反应符号表达式为
（4）①电解水的过程中可以加入一些自由移动的阴阳离子，比如：A选项氢氧化钠，B选项二氧化锰均不溶于水，无法增强水的导电性；C选项二氧化碳溶于水之后无自由移动的阴阳离子，无法增强水的导电性。故选A。
②改进实验后，水的导电性增强，产生氧气与氢气的速率加快，导致气体的体积变大，相当于变相的排水集气，中间瓶子中水的液面会上升。
③水通电生成氢气和氧气，符号表达式为：。
（5）氢氧化钠固体溶于水之后会放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，气球会膨胀，湿润的酚酞滤纸条会从无色变成红色，固体氢氧化钠的作用是溶解放热，加快分子运动速率，使氨水分子运动到湿润的酚酞滤纸条上，使得无色酚酞变色。