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

九年级化学上册第四单元 自然界的水专项测评
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、以甲为原料合成化工产品丁的微观过程如下图。下列说法正确的是

A．乙、丁为氧化物 B．转化①中乙和丙的分子个数之比为1：1
C．甲中氢元素的质量分数为75% D．该过程中有三种元素的化合价发生了改变
2、2021世界水日的主题：珍惜水、爱护水。下列做法不正确的是
A．工业废水处理达标后排放 B．使用节水淋浴喷头
C．淘米水浇花 D．洗手涂肥皂时不关闭水龙头
3、2021年诺贝尔化学奖获得者List曾用有机催化剂脯氨酸（C5H9NO2）研究催化反应，其结构模型如图，有关脯氨酸的说法正确的是

A．由17种元素组成 B．结构中含有分子
C．氢元素的质量分数最小 D．催化反应后其化学性质发生改变
4、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
5、化学用语是化学学习的重要组成部分，写列队化学用语的说明中，正确的是
A．2：表示两个硫酸根离子带两个单位的负电荷
B．NO2：表示二氧化氮由一个原子和两个氧原子构成
C．2H：表示两个氢元素
D．：表示氧化镁中镁元素的化合价为+2价
6、下列对实验结果的分析中，错误的是
A．如果量取水时俯视读数，则真实值偏小
B．点燃氢气时发生爆炸，可能是因为没有检验氢气的纯度
C．将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明瓶内已集满氧气
D．在测定空气中氧气的体积分数时，需装置气密性良好，否则测量结果偏低
7、N(NO2)3方是科学家2011年发现的一种新型火箭推进剂的原料，下列有关说法正确的是
A．N(NO2)3由三种元素组成
B．N(NO2)3由4个氮原子和6个氧原子构成的
C．N(NO2)3的相对分子质量152
D．N(NO2)3中氮元素的质量分数为18.4%
8、北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间。铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是

A．铷是非金属元素 B．m的值是37，n的值是1
C．铷的相对原子质量为85.47g D．氯化铷的化学式为RbCl2
9、 “南海一景区的山泉水常年引人提桶排队取水”的新闻引热议，有关山泉水说法正确是
A．不含杂质，可直接饮用 B．用肥皂水可初步鉴定是否软水
C．经过滤、吸附可得纯净物 D．煮沸会增加、的含量
10、下列化学符号所表示的意义错误的是
A．Fe2+：可以表示一个铁离子 B．O2：可以表示一个氧分子
C．Ne：可以表示氖气这种物质 D．2H2O：可以表示2个水分子
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、图1是实验室净化天然水的流程：

（1）原理分析：
①请从“沉降”、“蒸馏”“蒸发”、“吸附”、“过滤”中选择合适的关键词填写在上述图1方框内A、B的空白处。A________、B____________。
②自来水厂可利用明矾（KAl（SO4）2﹒12H2O）溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。请计算KAl(SO4)2中铝元素的化合价为____________；KAl（SO4）2﹒12H2O中含有的带电的原子团是__________（填离子符号）。
（2）操作过程：在过滤后，同学们发现得到的滤液仍然浑浊，可能的原因是___________（写出一个即可）。
（3）电解水的实验装置示意图如图，试管____________（填“a”或“b”）中的气体能使燃着的木条燃烧更旺。试管a，b中产生气体的密度比为__________（填最简整数比）。电解水的化学方程式为_________，结合下面的电解水示意图，从微观角度补充填写完成图A和图B__________。
宏观变化
微观解释

2、用数字和化学符号填空：
（1）镁元素___________；
（2）2个碳原子___________；
（3）四氧化三铁___________；
（4）氢氧根离子___________。
3、化学用语是学习化学的必备工具。请选择适当的化学用语填空。
（1）体温计中填充的金属：______。
（2）保持氮气的化学性质最小的粒子：______。
（3）四个铵根离子：______。
（4）不含电子的离子：______。
（5）标出过氧化氢中氧元素的化合价：______。
4、水是生命之源。现在很多的家庭在装修时都会加装净水器，今年的3.15晚会央视曝光了大批“劣质净水器”，这对我们的身体健康造成了极大的危害。请举一个例子说明生活中使用硬水的危害_____。所以如果家中未加装合格的净水器，应先将水__________才能饮用。
5、人类的日常生活和工农业生产离不开水。
（1）自来水厂净水加明矾（化学式为KAl(SO4)212H2O）的作用是________，其含有的原子团名称是_________。
（2）电解水实验如下图所示，实验现象_________，a玻璃管中生成的气体是_________。

（3）电解水发生化学反应的微观示意图如下：

从示意图中可获得的正确信息 （填写编号）。
A．反应前后共有6种原子，4种分子 B．反应前后元素种类不变，都为3种
C．化学变化的实质是原子的重新组合 D．化学变化中分子是最小的微粒
E.生成氢、氧两种分子的个数比是2:1 F.水由氢气和氧气组成
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、连花清瘟胶囊具有清瘟解毒，宣肺泄热的功效，其成分中含有一种名为绿原酸（化学式为C16H18O9）的物质。请回答：
（1）绿原酸的相对分子质量为___________。
（2）绿原酸中C、H元素的质量比为___________（最简整数比）。
2、高铁酸钠（Na2FeO4）是一种能氧化、杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。
（1）高铁酸钠中钠、氧原子个数比为_____。（填最简整数比）
（2）高铁酸钠由_____种元素组成。
（3）83g高铁酸钠中含有铁元素的质量为_____g。
3、国家卫生部规定：自2011年5月1日起，室内公共场合禁止吸烟。香烟燃烧产生的烟雾中主要含有一氧化碳、尼古丁（化学式为C10H14N2）和焦油，这三种物质被称为香烟的三大杀手。请回答下列问题。
（1）一个尼古丁分子中，C、H、N三种原子的个数比为__________。
（2）尼古丁中C、H、N三种元素的质量比为__________（填最简整数比）
（3）尼古丁（C10H14N2）相对分子质量为__________写出计算过程）
（4）请计算出尼古丁（化学式为C10H14N2）中氮元素的质量分数？（写出计算过程，计算结果保留0.1%）
4、根据二氧化硫的化学式进行下列计算：
（1）二氧化硫分子中硫原子与氧原子的个数比为_____？
（2）二氧化硫中硫元素的质量分数为_____？
（3）32g二氧化硫中硫元素的质量是_____？
5、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____________。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、纳米铁（单质铁）在环保领域应用广泛。以菱铁矿（主要成分为FeCO3，不考虑杂质）为原料可以制备纳米铁。学习小组对制备得到的某固体成分进行探究。
（提出问题）固体成分是什么？
（做出猜想）固体成分：
猜想一：Fe；猜想二：FeCO3；猜想三：______。
（查阅资料）
①FeCO3+ H2SO4=FeSO4 + H2O + CO2 ↑
②氢气具有还原性，可以用来冶炼金属
③白色的无水硫酸铜固体遇到水蒸气变为蓝色
（实验探究）该学习小组利用下图装置，对固体成分进行探究。

回答下列问题。
（1）菱铁矿主要成分为碳酸亚铁，化学式为FeCO3，标出碳酸亚铁中碳元素的化合价______。
（2）向装置A中加入稀硫酸后，A中产生气泡且溶液变为浅绿色，小芳同学判断猜想一正确，小刚同学认为小芳的判断不合理，理由是：______。
（3）装置B中溶液变浑浊，发生反应的方程式为______。
（4）观察到装置D中固体由黑色变为红色，E中固体变蓝，D中反应的化学方程式为______，据此判定固体中一定含______。 　
（实验结论）猜想______正确。
（反思交流）如果将装置E去掉，______（填“能”或“不能”）验证剩余固体中含有Fe，理由是______。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【分析】
根据两个转化过程的微观示意图可知，转化①是CH4+O2CO+H2，转化②是CO+H2CH3OH。
【详解】
A、根据分析，乙（CO）为氧化物，丁（CH3OH）含有C、H、O三种元素，不属于氧化物，A错误；
B、转化①配平后的方程式为2CH4+O22CO+4H2，则乙和丙的分子个数比为1:2，B错误；
C、甲（CH4）中氢元素的质量分数为，C错误；
D、在转化①中，C的化合价由-4变为+2，O的化合价由0变为-2，H的化合价由+1变为0，在转化②中C的化合价由+2变为-2，H的化合价由0变为+1，O的化合价未变，故该过程中共有三种元素的化合价发生了改变，D正确。故选D。
2、D
【详解】
A、工业废水处理达标后排放，减少废水中的有害物质，减少水污染，做法正确；
B、使用节水淋浴喷头，节约用水，做法正确；
C、淘米水浇花，重复利用水，节约用水，做法正确；
C、洗手涂肥皂时不关闭水龙头，浪费水资源，做法不正确。
故选D。
3、C
【详解】
A、该物质由碳、氢、氮、氧四种元素组成，错误；
B、该物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，该物质中不含NO2 分子，错误；
C、该物质中碳、氢、氮、氧元素的质量比为（12×5）：9：14：（16×2）=60:9:14:32，氢元素的质量分数最小，正确；
D、催化剂在反应前后化学性质不变，错误。
故选C。
4、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。
5、D
【详解】
A、表述2个硫酸根离子，每个硫酸根离子带2个单位的负电荷，故A错误；
B、NO2表示二氧化氮是由二氧化氮分子构成的，一个二氧化氮分子是由一个氮原子和两个氧原子构成的，故B错误；
C、元素论种类不论个数，2H表示2个氢原子，故C错误；
D、表示氧化镁中镁元素的化合价为+2价，故D正确。
故选D。
6、C
【详解】
A、量取水时俯视读数，读数大于水的实际体积数，即真实值偏小，选项正确；
B、点燃氢气时发生爆炸，可能是因为没有检验氢气的纯度，氢气中混有氧气或空气，选项正确；
C、氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，则将带火星的木条伸入集气瓶口处，木条复燃，证明瓶内已集满氧气，选项错误；
D、测定空气中氧气的体积分数时，需装置气密性良好，否则装置外的气体进入装置内，剩余的气体的体积偏大，测量结果偏低，选项正确，故选C。
7、C
【详解】
A、N（NO2）3是由氮、氧两种元素组成的，故选项说法错误；
B、N（NO2）3是由分子构成的，不是由原子构成的，故选项说法错误；
C、N（NO2）3的相对分子质量为14+（14+16×2）×3=152，故选项说法正确；
D、N（NO2）3中氮元素的质量分数为 ，故选项说法错误。
故选C。
8、B
【详解】
A、根据“钅”旁可以判定铷是金属元素，故不符合题意；
B、m代表核内质子数=原子序数=37，最外层电子数37-2-8-18-8=1，故符合题意；
C、铷的相对原子质量为85.47，单位是“1”，不是“g”，故不符合题意；
D、铷最外层一个电子，容易失去，在化合物中显正一价，所以化学式应为RbCl，故不符合题意；
故选B。
【点睛】
9、B
【详解】
A.山泉水中含有杂质，不能直接饮用，错误；
B.用肥皂水可鉴别是否为软水，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水，正确；
C.过滤只能除去山泉水中的不溶性杂质，吸附只能除去水中的色素和异味，经过滤和吸附得到的依旧是混合物，错误；
D.硬水中含有较多可溶性钙、镁离子化合物，在加热煮沸的情况下生成碳酸钙、碳酸镁等沉淀，变成软水，即煮沸会减少水中钙、镁离子的含量，错误；
故选B。
【点睛】
10、A
【详解】
A、由离子的表示方法，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，故带2个单位的正电荷，可以表示一个亚铁离子，故选项A符合题意；
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，O2可以表示一个氧分子，故选项B不符合题意；
C、金属单质、固态非金属单质、稀有气体单质，直接用元素符号表示其化学式， Ne 可以表示氖气这种物质，故选项C不符合题意；
D、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个分子，就在分子前面加上数字，故2H2O：可以表示2个水分子，故选项D不符合题意。
故选：A。
二、填空题
1、
（1） 沉降 蒸馏 +3价 SO42-
（2）滤纸破损（或漏斗内液面高于滤纸边缘，或接收滤液的烧杯原本不干净）
（3） b 1:16
【解析】
（1）
泥沙中的大颗粒物质在重力作用下可以发生沉降，经过沉降、过滤、吸附、杀菌后，再通过蒸馏即可得到蒸馏水；KAl(SO4)2中钾元素为+1价，硫酸根为-2价,设铝元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可列方程（+1）×1+x+（-2）×2=0，解得x=+3，KAl(SO4)2中铝元素的化合价为+3价；KAl(SO4）2﹒12H2O中含有K+、Al3+、SO42-，其中带电的原子团为SO42-；
（2）
过滤后所得滤液仍然浑浊，说明待过滤物质未经过滤纸直接流入了烧杯，或试验仪器原本不干净，故可能的原因有滤纸破损，或漏斗内液面高于滤纸边缘，或接收滤液的烧杯原本不干净；
（3）
电解水的实验，正极产生氢气，负极产生氧气，氢气与氧气的体积比为2:1。氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺。观察实验装置图可知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，能使燃着的木条燃烧更旺；电解水实验中产生氢气与氧气的体积比为2:1，质量比为1:8，故氢气与氧气的密度比为1:16；电解水是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，化学反应方程式为；
该化学反应方程式表示：两个水分子反应生成两个氢气分子和一个氧气分子，故反应的微观示意图可表示为：。
2、
（1）Mg
（2）2C
（3）Fe3O4
（4）OH-
【分析】
化学用语是化学上用来表示物质时专门使用的国际通用语言。它可以表示元素、原子、离子、化合物等。
（1）
镁元素的符号为Mg；
（2）
2个碳原子的符号为2C；
（3）
四氧化三铁的化学式为Fe3O4；
（4）
氢氧根离子的符号为OH-。
【点睛】
化学符号是物质的标签，要把符号与物质结合起来，不能简单地记住符号。
3、
（1）Hg
（2）N2
（3）4
（4）H+
（5）
【解析】
（1）
体温计中的金属为金属汞，化学符号为Hg，故填Hg；
（2）
氮气是由分子构成的，所以保持氮气的化学性质最小的粒子为氮气分子，故填N2；
（3）
离子书写：在元素符号（或原子团）右上角标注离子所带电荷数和电性，数字在前，正负号在后。当带1个单位电荷时，1可以省略。表示多个离子时，在离子符号前加对应数字即可。故4个铵根离子可表示为4；
（4）
不带电子的离子为氢离子，故填H+；
（5）
根据化合物中各元素化合价代数和为零原则和常见元素的化合价可知，过氧化氢中氢元素化合价为+1价，则氧元素化合价为+1价。元素化合价标注在对应元素正上方，故填。
4、长期饮用硬水会让人得结石症；用硬水洗衣服，浪费肥皂，也洗不净衣服，还会使衣服变硬；锅炉用硬水，会结垢，浪费燃料，导致锅炉受热不均而易引起爆炸事故。 煮沸
【详解】
生活中使用硬水的危害有长期饮用硬水会让人得结石症；用硬水洗衣服，浪费肥皂，也洗不净衣服，还会使衣服变硬；锅炉用硬水，会结垢，浪费燃料，导致锅炉受热不均而易引起爆炸事故；家中若未加装合格的净水器，应先将水煮沸然后进行饮用，既能杀菌消毒又能降低水的硬度；故填：长期饮用硬水会让人得结石症；用硬水洗衣服，浪费肥皂，也洗不净衣服，还会使衣服变硬；锅炉用硬水，会结垢，浪费燃料，导致锅炉受热不均而易引起爆炸事故；煮沸。
5、
（1） 凝聚剂（或净水剂） 硫酸根
（2） 电极上产生气泡，玻璃管中水面下降， a管中气体与b管中气体体积比约为1:2 氧气
（3）CE
【解析】
（1）
由于明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，自来水厂净水加明矾的作用是吸附悬浮杂质，加速沉降；
明矾是十二水合硫酸铝钾的俗称，其含有的原子团名称是硫酸根；
（2）
电解水实验如图1所示，实验现象是：电极上有气泡生成，一段时间后a、b的气体体积之比是1：2，中间水柱上升，a玻璃管中生成的气体是较少是氧气;
（3）
A．由物质的构成可知，反应前后共有2种原子，3种分子，故A错误；
B．反应前后元素种类不变，都为2种，故B错误；
C．由微粒的变化可知，化学变化的实质是原子的重新组合，故C正确；
D．化学变化中分子可以再分，不是最小的微粒，故D错误；
E．生成氢、氧两种分子的个数比是2：1，故E正确；
F．水是由氢元素和氧元素组成的，故F错误
答案：CE。
三、计算题
1、
（1）354
（2）32：3
【解析】
（1）
根据化学式，绿原酸的相对分子质量=，故填354。
（2）
绿原酸中C、H元素的质量比为，故填32：3。
2、
（1）1：2
（2）3三
（3）83g高铁酸钠中含有铁元素的质量为：
【分析】
（1）
由化学式可知，高铁酸钠中钠、氧原子个数比为；故填：1：2。
（2）
由化学式可知，高铁酸钠由钠、铁、氧三种元素组成；故填：3（或三）。
（3）
见答案。
3、
（1）5：7：1
（2）60：7：14
（3）162
（4）尼古丁中氮元素的质量分数为，所以尼古丁中氮元素的质量分数为17.3%。
【分析】
（1）
根据尼古丁的化学式为C10H14N2，可知一个尼古丁分子是由10个碳原子、14个氢原子和2个氮原子构成的，所以一个尼古丁分子中，C、H、N三种原子的个数之比为10：14 :2 = 5：7：1，故填： 5：7：1。
（2）
尼古丁中C、H、N两种元素的质量比为（12× 10）：（1× 14）：（14× 2）=60：7：14，故填：60：7：14。
（3）
尼古丁相对分子质量为12× 10+1× 14+14× 2=162，故填：162。
（4）
见答案（4）。
4、
（1）1：2
（2）
（3）
【解析】
（1）
已知二氧化硫的化学式为SO2，二氧化硫分子中硫原子与氧原子的个数比为1:2。
（2）
物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。根据二氧化硫的化学式，可计算二氧化硫中硫元素的质量分数为：。
（3）
根据（2）中的计算可知二氧化硫中硫元素的质量分数为50%，故32g二氧化硫中硫元素的质量是32g×50%=16g。
5、
（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。
四、实验探究
1、Fe和FeCO3 因为由题意得知碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生。所以不能判断为铁。故小芳的判断不合理。 Fe 三 能 D中固体由黑色变成红色，即可证明固体中含铁（或依据D中现象即可证明固体中含铁；或D固体由黑色变为红色证明有氢气，则固体中含铁）
【详解】
（1）因为菱铁矿主要成分是碳酸亚铁，所以猜想三为碳酸亚铁和铁。
（2）碳酸亚铁的化学式为FeCO3，铁元素的化合价为+2价，故碳酸根的化合价为-2价，氧元素的化合价为-2价，所以碳元素的化合价为+4价，为。
（3）因为碳酸亚铁可以和稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，反应之后溶液也会变成浅绿色并且会有大量气泡产生。故小芳的判断不合理。
（4）B为澄清的石灰水，澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊。反应的方程式为。
（5）因为由题意可以得知，氢气具有还原性可以用来冶炼金属，所以在D装置中是氢气和氧化铜发生反应，反应方程式为。因为反应之后的气体通入氧化铜中，物质由黑色变为红色，说明A反应后的气体中含有氢气。故可以判断出固体中一定含有铁。
（6）因为由实验可以得知A中反应之后产生的气体有二氧化碳和氢气，所以可以判断出猜想三正确。
（7）因为由D装置中固体由黑色变为红色就可以得知氢气和氧化铜发生了反应。故A装置反应后产生的气体中含有氢气。由此可以推断出固体中含有铁。故能够验证。