第四单元自然界的水预习自测卷(含解析)-2023-2024学年九年级化学人教版上册

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一、单选题

1．如图是工业上制备氢气的微观示意图，其中不同的“球”代表不同的原子．下列说法不正确的是

A．图中能表示氢分子的是“”

B．反应前后，原子的种类、数目不变

C．该反应中共涉及两种单质和两种化合物

D．该反应中参加反应的两种分子的个数比为1：1

2．下列化学用语的使用及其表示的意义，正确的是

A．Cl2——2个氯原子B．FeSO4——硫酸铁

C．2H2O——2个水分子D．Mg+2——1个镁离子

3．括号内是区别下列各组常见物质的试剂方法，其中错误的是

A．氮气和氧气（闻气味）B．水与双氧水（加入少量二氧化锰粉末）

C．硬水和软水（加入肥皂水）D．吸入空气和呼出气体（加入澄清石灰水）

4．下列有关水的说法正确的是

A．太子河的水经过沉淀、过滤、吸附后，可以得到纯水

B．地球上可利用的淡水资源取之不尽、用之不竭

C．为了保护水资源，禁止使用化肥和农药

D．用肥皂水可以区分软水和硬水

5．为了庆祝元素周期表诞生150周年，联合因宣布将2023年定为国际化学元素局期表年。图a是两种元素在元素周期表中的信息，图b是9号元素的原子结构示意图。下列说法正确的是

A．图a“钠”方框右上角横线上应填写NA

B．氯元素属于金属元素

C．图b方框横线上的数字是9

D．11号元素与9号元素可以形成化学式为NaF的化合物

6．下列符号只具有微观意义的是

A．B．C．D．

7．2022年3月22日是第三十届“世界水日”，3月22-28日是第三十五届“中国水周”。我国纪念2022年“世界水日”“中国水周”活动主题为“推进地下水超采综合治理复苏河湖生态环境”。下列关于水的叙述不正确的是

A．地球上的水资源丰富，可利用的淡水资源却很有限

B．自然界的水经过沉淀、过滤、吸附后即可得纯水

C．电解水时，在水中加入少量硫酸钠是为了增强水的导电性

D．水分子是由氢、氧两种原子构成的

8．下列物质的性质与用途对应关系错误的是（）

A．氧气能够助燃，可以做燃料

B．氮气的化学性质不活泼，常用作食品保护气

C．活性炭具有吸附性，可做净水时的吸附剂

D．氢气密度最小，可用于填充探空气球

9．用如图所示的简易净水器处理浑浊的河水，下面分析正确的是

A．净水器能杀菌消毒

B．净水器能将硬水变为软水

C．小卵石和石英砂的位置调换对净水效果没有影响

D．净化后的水可以用肥皂水鉴别属于软水还是硬水

10．水是我们日常生活必不可少的物质，下列有关水的说法正确（）

A．水通电分解时产生的氢气和氧气体积比为2：1

B．活性炭吸附水中的色素和异味是化学变化

C．可用明矾区分硬水和软水

D．用过滤的方法可以使硬水软化

11．按单质、氧化物、混合物顺序排列正确的一组是（）

A．汞、氧化汞、高锰酸钾B．液氧、空气、五氧化二磷

C．氩气、冰水混合物、海水D．糖水、氯化钠、硫磺

12．下列物质按照混合物、化合物、单质顺序排列的是

A．冰水混合物、干冰、汞B．液化石油气、碳酸氢铵、氮气

C．食盐水、氯化钙、氨气D．天然气、澄清石灰水、铜

13．下列符号中，即表示一个原子，又表示一种元素，还表示一种物质的是

A．HB．O2C．HeD．2O

二、填空题

14．研究“水”可从多角度展开。

（1）水的净化

将浑浊的河水用图1的装置进行净化，其中活性炭的作用是，可以加入检验用此装置净化后的水是硬水还是软水。

（2）水的电解

①宏观现象：按如图2所示装置，通电一段时间后，试管A、B中产生气体的体积比约为，检验B中气体的现象是。

②微观分析：该反应中发生分解的微粒名称是。

③结论：水由组成。

（3）水的用途

①碘与锌在常温下反应速度很慢，若滴入几滴水则反应剧烈，水在此的作用是。

②下列实验中，对水的主要作用分析不全面的是(填字母)

Aa图中的水便于观察烧瓶内气压变化

Bb图中的水提供热量

Cc图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满

Dd图中的水防止熔融物炸裂集气瓶

15．构成物质的粒子之间的关系如图所示。回答下列问题

（1）甲是。

（2）在氧气、铁和氯化钠三种物质中，由原子直接构成的物质是，构成氯化钠的粒子是。

（3）下表列出了部分元素的原子结构示意图。请回答下列问题：

元素符号COMgCl

原子结构示意图

①氯原子的结构示意图中X为

②镁原子在化学反应中易（填“得到”或“失去”）电子

③由镁元素和氯元素组成化合物的化学式为

16．写出下列反应的文字或符号表达式，并在括号内注明反应的基本类型。

（1）电解水()反应

（2）氢气在氯气中燃烧生成氯化氢()反应

17．震后当地生态环境和生活条件受到极大的破坏，水源受到一定程度的污染。灾区饮用水安全备受关注。

（1）向水样中加入明矾，经溶解、静置、（填操作名称），除去不溶性杂质，然后加入活性炭，利用其性除去异味，再杀菌消毒，得到生活用水。

（2）欲判断得到的生活用水是硬水还是软水，可加入进行检验，生活中常通过的方法降低水的硬度。

（3）当你身处在地震灾区时，水资源受到严重污染，必须经过净化处理后才能饮用。下列各项与水的净化过程无关的是(填标号)。

A．吸附B．消毒C．电解D．过滤

18．实验操作不当会导致实验失败．请你找出每个实验失误的主要原因，将其填在相应的空格中．（填一种原因即可）

（1）用高锰酸钾制取氧气时，水槽中的水变成红色；

（2）给试管中的固体加热时，试管炸裂；

（3）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，未观察到铁丝燃烧的现象；

（4）将浑浊的河水过滤后，滤液依然是浑浊的．

三、实验题

19．已知H2+CuOH2O+Cu。有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。

I.设计如图甲实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。

(1)制取氢气的过程中需要注意事项。

(2)氧化钙的作用是。

(3)取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到，证明固体产物有Cu2O。

II.探究反应生成Cu2O的变化情况。

称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t)，检测所得固体中Cu2O的质量(m)，结果如图乙。

(4)为确保氢气还原氧化铜所得固体产物中Cu2O尽可能少，应采取的措施是。

20．下图是实验室常见的实验装置，请回答下列问题。

(1)写出下列仪器的名称：①，②。

(2)实验室用氯酸钾制取氧气选择的发生装置是（填字母，下同），选择的收集装置是，检验氧气已收集满的方法是。

(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，选择的发生装置和收集装置是，若用装置E收集并测量氢气的体积，还需要补充的仪器是，氢气应从（“a”或“b”）端通入。

21．实验室常用下列装置来制取氧气：

(1)写出图中有标号仪器的名称：a、b；

(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是(填序号)，反应的符号表达式为。此方法制取氧气最好，其优点。

(3)用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是(填序号)，要在试管口塞一团棉花，目的是，发生反应的符号表达式为。

(4)收集氧气时不宜用D装置，其原因是。

(5)用C装置收集氧气的优点是。

试卷第1页，共3页

试卷第1页，共3页

参考答案：

1．C

【详解】A、1个氢气分子是由两个氢原子构成的，图中能表示氢分子的是“”，故A正确；

B、化学反应前后，原子种类，数目不变，故B正确；

C、根据图示知，该反应中共涉及到三种化合物，一种单质，故C错误；

D、该反应中参加反应的两种分子的个数比为1：1，故D正确。故选C

2．C

【详解】A、元素符号右下角加数字，表示微粒中原子个数，Cl2表示一个氯分子中含有两个氯原子，不符合题意；

B、FeSO4中铁元素的化合价为+2价，表示硫酸亚铁，不符合题意；

C、微粒符号前加数字表示微粒个数，2H2O表示两个水分子，符合题意；

D、在元素符号右上角加数字和正负号表示离子，数字在前，正负号在后，一个镁离子应表示为：Mg2+，不符合题意；

故选C。

3．A

【详解】A、氮气与氧气都是无色无味的气体，闻气味不能区别两种气体，选项错误；

B、水与二氧化锰混合后无明显现象，二氧化锰能够加快过氧化氢分解生成氧气的速率，即过氧化氢与二氧化锰混合后产生大量气泡，即加入少量二氧化锰粉末能够区别水与双氧水，选项正确；

C、硬水遇到肥皂水产生浮渣，软水遇到肥皂水产生泡沫，即加入肥皂水能够区别硬水与软水，选项正确；

D、吸入空气中二氧化碳浓度较低，不能使澄清石灰水明显变浑浊，呼出空气中二氧化碳浓度较大，能够使澄清石灰水明显变浑浊，即加入澄清石灰水能够区别吸入空气和呼出气体，选项正确，故选A。

4．D

【详解】A、太子河的水经过沉淀、过滤、吸附后，得到的水中还有可溶性杂质，不是纯水，故选项错误；

B、地球上可利用的淡水资源有限的，故选项错误；

C、为了保护水资源，合理使用化肥和农药，禁止不符合实际，故选项错误；

D、用肥皂水可以区分软水和硬水正确，加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水，故选项正确。故选D。

【点睛】硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水；而软水是指不含或少含可溶性钙、镁化合物的水。硬水与软水的区分方法：就是把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的烧杯中，搅拌，观察烧杯中产生泡沫的情况，泡沫多、浮渣少的是软水，泡沫少、浮渣多的是硬水。

5．D

【详解】A、钠元素的元素符号为Na，故选项说法错误。

B、氯元素带“气”字旁，属于非金属元素，故选项说法错误。

C、当质子数=核外电子数，为原子，图b方框横线上的数字是9-2=7，故选项说法错误。

D、11号元素与9号元素分别是钠元素和氟元素，钠元素显+1价，氟元素显-1价，根据化合物中各元素的化合价代数和为零可知，形成的化合物的化学式为NaF，故选项说法正确。

故选：D。

6．C

【详解】A、表示氢气，一个氢分子，故错误；

B、表示硫酸，一个硫酸分子，故错误；

C、表示两个氧分子，只具有微观意义，故正确；

D、表示丙烯，一个丙烯分子，故错误。

故选C。

7．B

【详解】A、地球上的水资源丰富，但是可利用的淡水资源却很有限，故A正确；

B、自然界的水经过沉淀、过滤、吸附后可除去不溶性杂质，但是可溶性杂质和微生物还没有被处理，故得到的水不是纯水，故B错误；

C、纯水不导电，所以电解水时，在水中加入少量硫酸钠是为了增强水的导电性，故C正确；

D、水分子中含有氢原子和氧原子，则水分子是由氢、氧两种原子构成的，故D正确；

故选B。

8．A

【详解】A、氧气能够助燃，但不可燃，不可以做燃料，故选项错误，但符合题意；

B、氮气的化学性质不活泼，常用作食品保护气，故选项正确，但不符合题意；

C、活性炭具有吸附性，可做净水时的吸附剂，故选项正确，但不符合题意；

D、氢气密度最小，可用于填充探空气球，故选项正确，但不符合题意；

故选A。

9．D

【详解】A、净水器不能杀菌消毒，是因为没有使用消毒剂，该选项说法不正确；

B、净水器不能将硬水变为软水，是因为净水过程中不能除去溶于水的钙、镁化合物，该选项说法不正确；

C、小卵石能够除去不溶于水的较大颗粒，石英砂能够除去不溶于水的较小颗粒，位置调换对净水效果有影响，该选项说法不正确；

D、用肥皂水区分硬水和软水，向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沬较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，该选项说法正确。

故选D。

10．A

【详解】A、水通电分解时产生的氢气和氧气体积比为2：1，正确；

B、活性炭吸附水中的色素和异味没有新物质生成是物理变化，错误；

C、可用肥皂水区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，错误；

D、可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故用煮沸的方法可以使硬水软化，过滤，只能出去难溶性杂质，错误。

故选A。

11．C

【详解】A．汞属于单质，氧化汞属于氧化物，高锰酸钾属于化合物，故选项A错误；

B．液氧属于单质，空气属于混合物，五氧化二磷属于氧化物，故选项B错误；

C．氩气属于单质，冰水混合物中只有水一种物质，水是氧化物；海水属于混合物，故选项C正确；

D．糖水属于混合物，氯化钠属于化合物，由钠元素和氯元素组成，不是氧化物，硫磺属于单质，故选项D错误。

故选C。

【点睛】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念，并能够区分应用。

12．B

【详解】A、冰水混合物是同一种物质不同状态的混合，只含有一种物质，是纯净物；干冰即固态的二氧化碳，干冰是一种物质，是纯净物，其由不同种元素组成，是化合物；汞是由一种元素组成的纯净物，汞是单质，故A选项不符合题意；

B液化石油气中含有丙烷、丁烷等多种物质，是混合物；碳酸氢铵是一种物质，是纯净物，其由不同种元素组成，是化合物；氮气是由一种元素组成的纯净物，氮气是单质，故B选项符合题意；

C、食盐水中含有不同种物质，是混合物；氯化钙是由两种元素组成的纯净物，是化合物，氨气是由两种元素组成的纯净物，是化合物，故C选项不符合题意；

D、天然气的主要成分为甲烷，是混合物；澄清的石灰水即氢氧化钙溶于水形成的溶液，是混合物；铜属于金属单质，故D选项不符合题意；

故选B。

13．C

【详解】A、H可以表示氢元素，一个氢原子，但不能表示一种物质。错误；

B、O2可以表示氧气，但不能表示一种元素和一个原子，错误；

C、He可以表示氦元素，1个氦原子。氦气是稀有气体，所以还可以表示氦气，正确；

D、2O表示2个氧原子。错误；

故选C。

14．吸附色素和异味肥皂水2:1带火星的小木条复燃水分子氢元素和氧元素催化作用AB

【详解】（1）活性炭有很强的吸附性，故净水器中活性炭的作用是吸附色素和异味；

肥皂水与硬水反应有大量浮渣产生，与软水反应基本不会有浮渣产生，故常用肥皂水检验是硬水还是软水；

（2）A连接电源负极，产生氢气，B连接电源正极，产生氧气，氢气与氧气的体积比约为2:1，故A、B中产生气体的体积比约为2:1；

B试管中产生氧气，检验方法是将带火星的木条伸入气体内，木条复燃说明是氧气；

②该反应中发生分解的微粒名称是水分子；

③可以得出的结论是水是由氢元素和氧元素组成的；

（3）①碘与锌在常温下反应速度很慢，若滴入几滴水则反应剧烈，水在此的作用是催化作用；

②A、a图中的水不仅便于观察烧瓶内气压变化而且也能检查装置的气密性，分析不全面；

B、b图中的水除了提供热量，还起到隔绝空气的作用，分析不全面；

C、c图集气瓶中的水排尽空气且便于观察H2何时集满，分析全面；

D、d图中的水防止熔融物炸裂集气瓶，分析全面。

故选AB。

15．原子铁离子17失去MgCl2

【详解】（1）分子是由原子构成的，在化学反应中，分子又可以分成原子；原子得失电子形成离子，因此甲表示原子；故填：原子；

（2）氧气是由氧气分子构成的，铁是由铁原子构成的，氯化钠是由钠离子与氯离子构成的；故填：铁；离子；

（3）①在原子中，质子数=核外电子数，所以X=2+8+7=17；故填：17；

②由镁原子结构示意图可知，镁原子的最外层有2个电子，在化学反应中易失去最外层的电子；故填：失去；

③在化合物中，镁元素显+2价，氯元素显-1价，所以二者组成的化合物的化学式为MgCl2；故填：MgCl2。

16．分解化合

【详解】（1）水通电生成的是氢气和氧气，该反应的反应物是一种，生成物是两种，属分解反应；符号表达式为。

（2）氢气在氧气中燃烧生成的是水，该反应的反应物是两种，生成物是一种，属化合反应，符号表达式为。

17．过滤吸附肥皂水煮沸C

【分析】根据已学的知识进行分析，明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，能将水中悬浮的不溶性固体小颗粒吸附在其表面形成大颗粒沉淀；活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味；硬水和软水可以使用肥皂水鉴别；降低水的硬度可以蒸馏或煮沸；据此解答。

【详解】（1）向水中加入明矾，水中固体颗粒会被吸附而凝聚成较大颗粒，静置后进行过滤，把水与固体进行分离而除去不溶性杂质；利用活性炭的吸附性，可除去水中有异味物质。

（2）硬水与肥皂水混合会产生的泡沫少浮渣多，软水与肥皂水混合产生的泡沫多浮渣少，可以使用肥皂水鉴别硬水和软水；降低水的硬度就是减少水中可溶性钙镁化合物的含量，生活中可以使用煮沸的方法降低水的硬度。

（3）吸附、消毒、过滤都是净化水的措施，电解不是净化水的方法，故填C。

【点睛】解答本题的关键是要充分理解净化水的方法，并掌握硬水和软水的鉴别方法及硬水软化的方法。

18．试管口未塞棉花试管口未略向下倾斜氧气不纯滤纸破损

【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花，防止加热过程中高锰酸钾进入水槽，如果水槽中的水变成红色，说明试管口未塞棉花；

（2）给试管加热时，为防止试管炸裂，试管口应略向下倾斜，试管外壁要擦干，加热前要预热等；

（3）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，温度不够（未绑小火柴）或氧气不纯或铁丝未打磨除去铁锈或伸入瓶中的时机未掌握好，火柴燃烧消耗了氧气等，都不会观察到铁丝燃烧的现象；

（4）将浑浊的河水过滤后，滤液依然是浑浊的，可能是因为滤纸破损或液面高于滤纸边缘；

故答案为：试管口未塞棉花；试管口未略向下倾斜；氧气不纯；滤纸破损。

19．(1)2

(2)干燥氢气

(3)溶液由无色变为蓝色

(4)加热条件下通入氢气的时间足够长

【解析】(1)

由图中装置可知制取氢气的反应为锌和稀硫酸在常温条件下生成，同时生成硫酸锌

(2)

氧化钙的作用是能够吸水，从而达到干燥氢气的目的。

(3)

由题目资料可知：氧化亚铜为红色固体，在空气中溶于氨水得到蓝色溶液，结合结论固体产物有Cu2O可反推出现象是能够看到溶液由无色变为蓝色。

(4)

由图像分析可知：反应时间超过5min以后，时间越长产生的Cu2O越少，所以为确保氢气还原氧化铜所得固体产物中Cu2O尽可能少，应采取的措施是加热条件下通入氢气的时间足够长。

20．(1)酒精灯长颈漏斗

(2)AC/E/C或E将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则证明已满（或集气瓶中的水完全被排出，说明氧气已收集满）

(3)BD/B