考点攻克人教版九年级化学上册第四单元-自然界的水章节训练试卷(含答案解析).docx

九年级化学上册第四单元 自然界的水章节训练
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、正确的实验操作是科学探究成功的基础。下列操作正确的是
A．配制氯化钠溶液 B．铁丝在氧气中燃烧
C．倾倒液体 D．蒸发溶液
3、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
4、表示2个氢分子的是
A．H2 B．2H C．2H2 D．2H2O2
5、2022年北京冬季奥运会火炬将采用氢作为燃料、火炬燃烧罐以碳纤维材质为主，有科学家预测未来的10年世界将进入氢能源时代。固体MgH2作为一种储氢介质，遇水时可生成氢氧化镁并放出氢气。以下说法正确的是
A．氢气是最理想的能源 B．碳纤维是一种新型的化合物
C．MgH2中氢元素的化合价为+1价 D．MgH2与水反应的化学方程式为：
6、下列试剂瓶标签中的化学式不正确的是
A． B． C． D．
7、模型认知是化学学科核心素养之一，某同学用不断生长的“仙人掌”来构建物质分类的分支模型，其中E处为氧化物，则对A、B、C、D处分别代表的物质类别判断不正确的是

A．混合物 B．纯净物 C．化合物 D．金属单质
8、下列物质的化学式书写正确的是
A．铁FE B．氯化钠NaCl2 C．硫酸铜CuSO4 D．氧化铝AlO
9、最新研究发现，水能凝结成13种不同类型的结晶体。除普通冰外，还有在-30°C时才凝固的低温冰，在180°C时状态依然不变的热冰，比水的密度大的重冰等。下列说法正确的是
A．重冰的化学性质与普通水相同
B．低温冰中水分子不再运动
C．热冰的一个分子由4个氢原子和2个氧原子构成
D．重冰中分子间间隔比普通水的间隔大
10、尿素[CO(NH2)2]是一种常用的化肥，其中质量分数最大的是
A．氮元素 B．氧元素 C．碳元素 D．氢元素
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、 “宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。下图是五种粒子的结构示意图，请按照要求填空：

（1）B元素的原子在化学反应中容易形成_________（填“阳离子”或“阴离子”）。
（2）D和E属于同种元素，是因为______________相同。
（3）请写出C和D两种元素组成化合物的化学式_________。
（4）A元素形成的单质的化学式为_________。
2、在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。用化学符号填空：
（1）氧气______；
（2）1个氖原子______；
（3）带两个单位正电荷的亚铁离子______；
（4）4个氢分子______；
（5）3个硝酸根离子______；
（6）2个铜原子______。
3、用化学用语填空。
（1）氧化铝__________。
（2）酒精____________。
（3）3个铁离子_________。
（4）标出硫酸中硫元素的化合价__________。
4、剧烈运动时，肌体细胞内葡萄糖酵解产生大量乳酸等中间代谢产物，不能通过呼吸排出体外，就形成乳酸（C3H6O3）堆积，过多的乳酸聚集在局部肌肉中，令人感觉酸痛。求乳酸中，碳、氢元素的质量比______（填最简整数比）
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、低钠盐适合患有高血压、肾病、心脏病的患者服用，苹果酸钠盐（C4H5O5Na）是低钠盐的一种。请计算：
（1）苹果酸钠盐的相对分子质量___________ 。
（2）苹果酸钠盐中碳、氢、氧、钠各元素的质量比___________（填整数比）。
（3）苹果酸钠盐中钠元素的质量分数___________（结果保留一位小数）。
2、过氧乙酸是生活中常用的消毒剂，其分子结构如图所示。计算：

（1）过氧乙酸的相对分子质量__________。
（2）过氧乙酸中碳、氢元素质量比__________。
（3）15.2g过氧乙酸中氧元素的质量为__________g。
3、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。
4、秋天到了，毕节各处的银杏果也成熟了。银杏果中含有很多的营养物质，其中一种是维生素C，其化学式为C6H8O6，请计算：
（1）维生素C的相对分子质量_______；
（2）8.8g维生素C中碳元素的质量_______。
5、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%)
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、某小组做课本实验5-2（即镁在空气中燃烧）时，发现生成物中有少许黑色固体，针对这一现象，他们开展了以下探究，请仔细阅读并完成探究报告。
（探究目的）探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。
（分析猜想）分析空气中各种成分，寻找猜想依据：
空气成分一：氧气； 空气成分二：水蒸气；
空气成分三：氮气； 空气成分四：二氧化碳；
空气成分五：稀有气体：化学性质很稳定，一般不与其它物质反应。
（实验一）镁带与氧气的反应
（一）制取氧气并探究氯酸钾和二氧化锰制氧气的实验中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20g氯酸钾，分成10等份，每份2g，分别装入10支试管中。在10支试管中分别加入不同质量的二氧化锰，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。实验记录的数据如表：
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二氧化锰的质量/g
0.1
0.2
0.33
0.4
0.5
0.66
1
1.3
2
3
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）请写出该实验中发生反应的化学方程式：___________；
（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____；
（4）分析上表数据，结合影响化学反应速度的因素分析，当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳质量比时，反应速度变低的原因是___________。
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，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）镁带与水蒸气的反应
实验装置如下图所示：

（1）装置A中放入几粒沸石或碎瓷片的目的是_________；
（2）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__________；
（3）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。
（实验三）镁带与氮气的反应
（一）获取氮气：
方法1：工业上把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气，这是利用液氧、液氮的________（填具体的物理性质）不同。
方法2：以下是获取氮气的方法及装置（装置中使用的固体药品均过量），其中得到氮气较纯的是____________（填字母）。

（二）燃烧镁带，观察现象
将0.72g打磨光亮的镁带在氮气中充分燃烧，实验结束后，集气瓶内壁附着一层淡黄色的固体，称得其质量为1.00g。
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，试根据数据求出氮化镁的化学式为___________（写出计算过程）。
（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反应产生的，该黑色固体是__________（写出化学式）。

-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、D
【详解】
A、量筒只能量取液体体积，不能配制溶液，故图示操作不正确；
B、为防止铁丝在氧气中燃烧时，高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂，瓶底需要放少量水或细沙，故图示操作不正确；
C、向试管中倒入液体，试管倾斜，瓶塞要倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，图中试管未倾斜，瓶塞未倒放，标签未朝向手心，瓶口未紧挨试管口，故图示操作不正确；
D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅，故图示操作正确。
故选D。
3、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。
4、C
【分析】
【详解】
A、H2可以表示氢气这种物质，也可以表示1个氢分子，A不符合题意；
B、2H只表示2个氢原子，B不符合题意；
C、分子式前面的数字表示分子的个数，2H2表示2个氢分子，C符合题意；
D、2H2O2表示2个过氧化氢分子，D不符合题意。
故选C。
5、A
【详解】
A、氢气燃烧产物为水，没有任何污染且热值高，所以氢气是最理想的能源，故A正确；
B、碳纤维是含碳元素的混合物，故B错误；
C、金属元素没有负价，镁元素为+2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零原则，MgH2中氢的化合价为-1价，故C错误；
D、MgH2跟水反应生成氢氧化镁和氢气，方程式为，该项中方程式未配平，故D错误；
故选A。
6、D
【详解】
A、硫酸中氢元素的化合价为+1价，硫酸根的化合价为-2价，则硫酸的化学式为H2SO4，故选项化学式书写正确；
B、碳酸镁中镁元素的化合价为+2价，碳酸根的化合价为-2价，则碳酸镁的化学式为MgCO3，故选项化学式书写正确；
C、氧化钙中钙元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，则碳酸镁的化学式为CaO，故选项化学式书写正确；
D、氢氧化钠中钠元素化合价为+1价，氢氧根的化合价为-1价，则氢氧化钠的化学式为NaOH，故选项化学式书写不正确。
故选D。
7、D
【详解】
物质分为纯净物和混合物，纯净物分为单质和化合物，化合物分为氧化物、酸、碱、盐等，单质分为金属单质和非金属单质。故A是混合物，B是纯净物，C是化合物，D是单质。
故选D。
8、C
【分析】
元素符号的书写：一个字母大写，两个字母第一个字母大写，第二个字母小写。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简，得化学式右下角的数字，数字为1时不写。
【详解】
铁：Fe； 氯化钠：NaCl；硫酸铜：CuSO4 ；氧化铝：Al2O3。
故选C。
9、A
【详解】
A、重冰和普通水都是由水分子构成，分子构成相同，因此化学性质相同，符合题意；
B、低温冰中水分子仍在不断运动，只是运动速率减慢，不符合题意；
C、水分子的化学符号为H2O，因此热冰的一个分子由2个氢原子和1个氧原子构成，不符合题意；
D、重冰比水的密度大，因此重冰中分子间间隔比普通水的间隔小，体积小，不符合题意；
故选A。
10、A
【详解】
尿素中C、O、N、H元素的质量比为12：16：(14×2)：(1×4）=3：4：7：1，则氮元素的质量分数最大。
故选A。
二、填空题
1、（1）
【分析】
（1）
该原子的最外层有6个电子，多于4个，所以在化学反应中容易得到2个电子，形成带2个单位负电荷的阴离子。故填：阴离子
（2）
元素的概念是具有相同核电荷数（或核内质子数）的一类原子的总称，D、E质子数均为17，属于同种元素。故填：质子数（或核电荷数）
（3）
C的质子数为11，所以C是钠元素，D的质子数为17，所以D是氯元素。可以形成氯化钠。故填：NaCl
（4）
A的质子数为8，所以B是氧元素，单质有氧气、臭氧等。故填：（或）均可
【点睛】
明确元素概念，离子的形成即可做出。
2、
（1）O2
（2）Ne
（3）Fe2+
（4）4H2
（5）
（6）2Cu
【分析】
（1）
每个氧分子由2个氧原子构成，故氧气的化学式为：O2；
（2）
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1个氖原子表示为：Ne；
（3）
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；故带两个单位正电荷的亚铁离子表示为：Fe2+；
（4）
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4个氢分子表示为：4H2；
（5）
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3个硝酸根离子表示为：；
（6）
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2个铜原子表示为：2Cu。
3、
（1）Al2O3
（2）C2H5OH2H6O
（3）3Fe3+
（4）
【分析】
（1）
氧化铝中氧元素为-2价，铝元素为+3价，故氧化铝的化学式为Al2O3；
（2）
乙醇俗称为酒精，化学式为C2H5OH或C2H6O；
（3）
一个铁离子带3个单位正电荷，故3个铁离子表示为3Fe3+；
（4）
硫酸中，氢元素为+1价，氧元素为-2价，设硫元素化合价为x，根据化合物中化合价代数和为零，则1×2+x+(-2)×4=0，解得x=+6，故标出硫酸中硫元素的化合价表示为。
【点睛】
4、6:1
【详解】
乳酸中，碳、氢元素的质量比为：(12×3):(1×6)=6:1。
【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、
（1）156
（2）48：5：80：23
（3）14.7%
【解析】
（1）
苹果酸钠盐的相对分子质量为
（2）
苹果酸钠盐中碳、氢、氧、钠各元素的质量比为
（3）
苹果酸钠盐中钠元素的质量分数为
2、
（1）76
（2）6:1
（3）9.6g
【分析】
（1）
由分子结构图可知，C2H4O3,所以相对原子质量为12×2+1×4+16×3=76；
（2）
过氧乙酸中碳元素和氢元素的质量比为（12×2）：（1×4）=6:1；
（3）
过氧乙酸中氧元素的质量分数为
15.2g过氧乙酸中氧元素的质量为15.2×63.2%≈9.6g
答：15.2g过氧乙酸中氧元素的质量为9.6g
【点睛】
3、
（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。
4、
（1）解：维生素C的相对分子质量=12×6+1×8+16×6=176
答：维生素C的相对分子质量为176。
（2）解：维生素C中碳元素的质量分数=×100%
8.8g维生素C中碳元素的质量=8.8g××100%=3.6g
答：8.8g维生素C中碳元素的质量为3.6g。
【解析】
（1）
见答案
（2）
见答案
5、
（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。
四、实验探究
1、 C 1:3 二氧化锰用量过多，氯酸钾的质量分数降低，反应物间的接触面积减小 防止水暴沸 排尽装置中的空气 氢气 沸点 B Mg3N2 C
【详解】
[实验一]（1）氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热条件下发生反应生成氯化钾、氧气，反应反应的化学方程式为：；
（2）收集一定体积的氧气，应该选用量筒，当集气瓶中的水较少时，水易从长导气管排出，故氧气从短导气管进入，导气管不能伸入量筒的底部，否则会占有一定的体积，影响氧气体积的测量，故方框内应选择图2气体收集装置中的C；
（3）分析上述数据可知，当二氧化锰与氯酸钾的质量比为1:3时，生成200mL氧气的时间是最短的，即反应速率最快，故利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1:3；
（4）二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳质量比时，反应速度变低的原因是二氧化锰用量过多，氯酸钾的质量分数降低，反应物间的接触面积减小。
[实验二]（1）装置A中放入几粒沸石或碎瓷片的目的是防止水暴沸；
（2）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，这样做的目的是排尽装置中的空气，防止镁与空气中的气体反应；
（3）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，说明生成的气体具有可燃性，密度比空气的密度小，该气体是氢气；
[实验三]镁带与氮气的反应（一）获取氮气：
方法1：工业上把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气，这是利用液氧、液氮的沸点不同。
方法2：硫磺是硫的俗称，硫、木炭燃烧都生成气体，使得到的氮气不纯，而红磷燃烧生成五氧化二磷固体，燃烧后无气体生成，可得到较纯的氮气，故选B。
（二）将0.72g打磨光亮的镁带在氮气中充分燃烧，实验结束后，集气瓶内壁附着一层淡黄色的固体，称得其质量为1.00g。根据质量守恒定律，参加反应的氮气的质量为：1.00g-0.72g=0.28g，故氮化镁中氮元素的质量为0.28g，，镁元素的质量为0.72g，设氮化镁的化学式为MgxNy，则，解得，氮化镁的化学式为Mg3N2。
[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反应产生的，该黑色固体是碳单质。