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第四单元 自然界的水
第四单元 自然界的水 基础诊断卷
时间：45 min 满分：100 分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32
一、选择题（每小题 3 分）
1.2024 年 3 月 22 日是第三十二届“世界水日”；水是生命之源，人类的生产、生活都离不开水。
如图所示图标中，属于国家节水标志的是( )
A. B C . D.
答案：A
解析：题图中 A 所示标志是国家节水标志。故选 A。
2.2024 年 5 月 1 日，我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式施行。下列行为不利于节约
用水的是( )
A. 工业用水重复使用
B. 洗手后不随手关水龙头
C. 生活中用淘米水浇花
D. 园林用水采用节水灌溉方式
答案：B
解析：
A √ 工业用水重复使用，可以节约用水，保护水资源
B × 洗手后不随手关水龙头,会浪费水资源
C √ 生活中用淘米水浇花，可以一水多用，有利于节约用水
D √ 园林用水采用节水灌溉方式，有利于节约用水
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第四单元 自然界的水
3.在宏观、微观和符号之间建立相互联系是化学学科的特点。复习课上，小组同学分享了自制
的卡片，名称与化学式对应、元素化合价标注均正确的卡片是( )
A B C D
答案：D
解析：氧化铝中，铝元素的化合价为+3，氧元素的化合价为 2 ，则氧化铝的化学式为Al2O3 ，
元素符号正上方的数字表示元素的化合价，且符号在前，数字在后，则氧化铝中铝元素的化合
+3
价表示为Al2O3，A 错误；氯酸钾的化学式为KClO3 ，其中钾元素的化合价为+1，氧元素的化
合价为 2，设氯元素的化合价为 ，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可知，则
+5
+1+ + ( 2) × 3 = 0 ，解得 =+ 5，则氯酸钾中氯元素的化合价表示为 KClO3 ，B 错误；
氯化铁中，铁元素的化合价为+3，氯元素的化合价为 1，则氯化铁的化学式为FeCl3 ，氯化
+3
铁中铁元素的化合价表示为FeCl3，C 错误；氢气的化学式为H2 ，单质中元素的化合价为 0，
0
则氢气中氢元素的化合价表示为H2 ,D 正确。
4.化学符号是重要的化学语言，下列化学用语表述正确的是( )
A.一个镁离子：Mg+2 B.氧化铁：Fe2O3
C. 氧离子的结构示意图：
D. 两个氮原子：N2
答案：B
解析：一个镁离子表示为Mg2+ ，A 错误；氧化铁是三氧化二铁，化学式为Fe2O3 ，B 正确；氧离
子是氧原子得到 2 个电子形成的，因此氧离子的结构示意图中最外层电子数为 8，C 错误；两
个氮原子表示为 2N ，D 错误。
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5.如图为自来水生产过程示意图，下列说法正确的是( )
A. 过滤池和吸附池中主要发生化学变化
B. 消毒常用的液氯(Cl2)是混合物
C. 清水池的水是纯净物
D. 混凝剂可以使水中悬浮杂质加速沉降
答案：D
解析：过滤池能够把不溶性杂质除去，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；吸附池能够
吸附水中的色素和异味，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，A 错误。消毒常用的液氯
只由一种物质组成，属于纯净物，B 错误。清水池的水仍含有可溶性杂质，属于混合物，C 错
误。混凝剂可以吸附悬浮杂质，使水中悬浮杂质加速沉降，D 正确。
6.下列各组物质中，前者属于单质，后者属于化合物的是( )
A. 氧化钙 矿泉水
B. 稀有气体 五氧化二磷
C. 空气 硫酸铜
D. C60 氯酸钾
答案：D
解析：氧化钙属于化合物，不属于单质；矿泉水属于混合物，不属于化合物，A 错误。稀有气
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体属于混合物，不属于单质，五氧化二磷属于化合物，B 错误。空气属于混合物，不属于单质；
硫酸铜属于化合物，C 错误。C60 属于单质，氯酸钾属于化合物，D 正确。
7.试卷答题卡的条形码常用于识别考生信息。条形码的黏性主要来源于胶黏剂——丙烯酸（化
学式为（化学式为C3H4O2 ）。下列关于丙烯酸的说法中，合理的是( )
A. 丙烯酸中含有氧气
B. 丙烯酸的相对分子质量为 72 g
C. 丙烯酸中含有 9 个原子
D. 丙烯酸中氢、氧元素的质量比为 1:8
答案：D
解析：丙烯酸是由丙烯酸分子构成的，所以丙烯酸中不含氧气，A 错误；相对分子质量的单位
是“1”不是“g ”，“1”通常省略不写，所以丙烯酸的相对分子质量为 72，B 错误；一个丙烯酸分
子中含有 9 个原子，C 错误；丙烯酸中氢、氧元素的质量比为 (1×4):(16×2)=1:8 ，D 正确。
8.学习小组在“自制净水器”的跨学科实践活动中，制作了如图所示的净水器。下列说法不正确
的是( )
A. 该净化过程与自来水生产过程原理相同
B. 此装置可以除去水中的不溶物
C. 水在蒸发的过程中，水分子的大小不会发生改变
D. 常用的净化水的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等
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答案：A
解析：自来水净化过程中有沉淀、过滤、吸附等环节，该净化过程为液态水经阳光暴晒变成水
蒸气，水蒸气在透明塑料容器上方的塑料膜冷凝成液态水，该净化过程与自来水生产过程原理
不同，A 不正确；水蒸发变为水蒸气，水蒸气再液化进入一次性纸杯中，此装置可以除去水中
的不溶物，B 正确；水在蒸发的过程中，水分子的间隔发生变化，而水分子的大小不会发生改
变，C 正确；常用的净化水的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等，D 正确。
9.如图所示，图甲是电解水的装置，图乙是试管 A、试管 B 中收集到的气体体积与时间的关系
图。若试管 A 中生成气体 N ，下列说法不正确的是( )
A. a 应接电源正极
B. 气体 M 能使带火星的木条复燃
C. 实验前向水中加入少量硫酸可以增强水的导电性
D. 0～3 s 内，试管 A、试管 B 内气体的体积比和 8 s 时试管 A、试管 B 内气体的体积比不同，
原因是氧气比氢气在水中溶解得多
答案：B
解析：水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，负极与正极产生的气体体积比为 2:1，结合
题图乙可知，时间为 8 s 时，气体 M 的体积大约是气体 N 的两倍，若试管 A 中生成气体 N，
则 N 为氧气，a 应接电源正极，A 正确。由题图乙可知，气体 M 为氢气，不能使带火星的木
条复燃，B 不正确。纯水导电性很差，实验时向水中加入少量硫酸可以增强水的导电性，C 正
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确。0～3 s 内，试管 A 和试管 B 内气体的体积比和 8 s 时试管 A 和试管 B 内气体的体积比不
同，原因是氧气比氢气在水中溶解得多，导致氧气体积比理论体积偏小，D 正确。
10.化学观念是化学课程需要培养的核心素养之一。下列从不同角度对H2O 和H2O2 的认识不正
确的是( )
A.元素观：H2O 和H2O2 都由氢、氧元素组成
B.结构观：H2O 和H2O2 化学性质不同，因为构成它们的分子不同
C.微粒观：H2O 和H2O2 中都含有氢分子
D.变化观：H2O 和H2O2均可用于制备O2
答案：C
解析：由化学式可知，H2O 和H2O2 都由氢、氧元素组成，A 正确；构成物质的分子是保持该物质
化学性质的最小微粒，水由水分子构成，过氧化氢由过氧化氢分子构成，故两者的化学性质不
同，B 正确；H2O 中含有氢元素，一个H2O 分子中含有 2 个氢原子；H2O2中含有氢元素，一
个H2O2 分子中含有 2 个氢原子，C 错误；水电解生成氢气和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催
化作用下生成水和氧气，故H2O 和H2O2均可用于制备O2 ，D 正确。
11.如图为在催化剂作用下，氮气(N2)和氢气(H2)反应生成氨气(NH3) 的微观过程示意图。下
列说法不正确的是( )
A. 氮气和氢气均由分子构成
B. 氨气具有氮气和氢气的化学性质
C. 反应中分子本身发生改变
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D. 氮原子和氢原子是该化学变化中的最小微观粒子
答案：B
解析：氮气由氮分子构成，氢气由氢分子构成，A 正确；由分子构成的物质，构成物质的分子
是保持该物质化学性质的最小粒子，氨气的化学性质由氨分子保持，B 不正确；由微观示意图
可知，反应中分子本身发生改变，C 正确；原子为化学变化的最小粒子，则氮原子和氢原子是
该化学变化中的最小微观粒子，D 正确。
12. 已知Na2SO4，Na2SO3和Na2S 混合物中，钠元素的质量分数为 46% ，则混合物中氧元素的
质量分数为( )
A. 23%
B. 22%
C. 21%
D. 20%
答案：B
解析：在这三种物质中，钠元素与硫元素的原子个数比均为 2: 1 ，则钠元素和硫元素的质量比均
为(23 × 2): 32 = 23: 16，钠元素的质量分数为 46% ，则硫元素的质量分数为 46% × 16 = 32%，
23
则氧元素的质量分数为 100% 46% 32% = 22% 。故选 B。
二、填空及简答题（共 4 小题，共 30 分）
13.考古学家在兵马俑彩绘的研究中发现了绝美“中国紫”。其原料有石英（二氧化硅）、石绿
（一种铜锈）、硫酸钡和一氧化铅等。用化学用语填空。
（1）每个二氧化硅分子中含有两个氧原子，用化学用语表示 2 个氧原子为_______；
（2）请写出硫酸钡中的阴离子：______；
（3）铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，由此可以推断铜锈是铜和空气中的H2O 、O2 和_____共同作
用的产物；
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（4）一氧化铅中铅元素的化合价表示为______。
答案：
（1）2O
（2）SO2 4
（3）CO2
+2
（4）PbO
解析：
（1）由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，若表示多个该原子，就在其元素符号
前加上相应的数字，故 2 个氧原子表示为 2O。
（2）硫酸钡中的阴离子是硫酸根离子，根据离子的表示方法，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，数字在前，正、负符号在后，带 1 个电荷时，1 要省略，
则硫酸根离子可表示为SO2 4 。
（3）铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3 ，它是由铜元素、氧元素、氢元素和碳元素组成的，化学反
应前后，元素种类不变，则推测铜锈是铜和空气中的H2O 、O2和CO2 共同作用的产物。
（4）一氧化铅的化学式为 PbO，其中氧元素的化合价为 2 ，假设铅元素的化合价为 ，根据化合
物中，各元素正、负化合价代数和为零可得， × 1 + ( 2) × 1 = 0，故 =+ 2，则一氧化铅
+2
中铅元素的化合价表示为PbO 。
14.现在很多地方的中小学校都安装了直饮水 机，其主要工作流程如图。
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（1）①的作用是___（填序号）。
A. 杀菌消毒 B. 吸附杂质 C. 沉淀 D. 蒸馏
（2）超滤膜表面密布的许多细小的微孔，只允许水及小分子物质通过，而直径大于膜表面微
孔径的物质则被截留在膜的进液侧，该过程相当于过滤操作，实验室进行该操作时，用到的玻
璃仪器有玻璃棒、烧杯、，其中玻璃棒的作用是。
（3）实验室在进行过滤操作后，所得液体仍浑浊，其原因可能是____________________（答
一点即可）。
答案：
（1）B
（2）漏斗；引流
（3）滤纸破损（合理即可）
解析：
（1）①炭罐内含活性炭颗粒，活性炭具有吸附性，可以吸附杂质。
（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。
（3）过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤操作后，所得滤液仍浑浊，其原因
可能是滤纸破损、漏斗内的液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净等。
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15.模型认知是建立宏观和微观联系的思维方法。请根据下列模型回答问题。
（1）图甲为锶在元素周期表中的部分信息，锶原子的核外电子数为____。
（2）图乙中共涉及___种元素，表示阳离子的微粒是______（填离子符号）。
（3）以物质类别为横坐标，化合价为纵坐标所绘制的图像叫价类图，如图丙为碳的价类图。
C 点对应的物质是____（填化学式）。
答案：
（1）38
（2）3；Mg2+
（3）CO
解析：
（1）题图甲为锶在元素周期表中的部分信息，由图可知，锶元素的原子序数为 38，则锶原子
的核外电子数为 38。
（2）元素是具有相同质子数（即核电荷数）的一类原子的总称，则题图乙中 共涉及三种元素，
③中质子数大于核外电子数，是表示阳离子的微粒，其质子数为 12，核外有 10 个电子，是带
有两个单位正电荷的镁离子，其离子符号为Mg2+
（3）C 点对应物质是一种氧化物，其中碳元素显+2 价，则该物质是一氧化碳，化学式为 CO。
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16.阅读分析，解决问题。
空间站中的生命保障系统
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键，该系统包括电解制氧、水处理、二氧化
碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术，利用太阳能电池板供电，电解
1L 水能产生约 620L 氧气，可满足 1 名航天员一天的氧气需要。水中加入氢氧化钾可提高电解
水效率，随着技术进步，氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与航天员呼出
的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，其过程包括净化、低压(10kPa
左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达 80%以上，回收的
水用于航天员生活用水和电解制氧。
（1）电解制氧时，水中加入氢氧化钾的目的是什么？
（2）氢气与二氧化碳在催化剂作用下发生反应的文字表达式是什么？
（3）水处理系统中，水蒸气的冷凝属于什么变化，该变化的微观解释是什么？
（4）空间站中回收的水的用途之一是什么？
答案：
（1）提高电解水效率
催化剂
（2）氢气 + 二氧化碳 水 + 甲烷
（3）物理；水分子之间的间隔变小
（4）用于航天员生活用水（或电解制氧气）
解析：
（1）由题文可知，电解制氧时，水中加入氢氧化钾的目的是提高电解水效率。
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（2）由题文“电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷”可知，
氢气和二氧化碳在催化剂的作用下反应生成水和甲烷，该反应的文字表达式为氢气 + 二氧化
催化剂
碳 水 + 甲烷。
（3）水蒸气的冷凝是水蒸气遇冷液化，没有新物质生成，属于物理变化；该变化过程中水分
子之间的间隔变小。
（4）由题文可知，空间站中回收的水的用途之一是用于航天员生活用水或电解制氧。
三、实验及探究题（共 2 小题，共 24 分）
17.根据图示实验，回答下列问题。
（1）图甲实验点燃氢气前，需进行什么操作？点燃后，烧杯壁上出现什么，说明氢气在空气
里燃烧生成水？
（2）图乙中 a 管内的气体是什么，实验测得 V(a):V(b)=1:2，要确定水分子中氢、氧原子个数
比，下列数据中不需要的是哪个（填序号）？
a.水的相对分子质量
b.氢气、氧气的密度
c.氢原子、氧原子的质量
（3）图丙是水分子分解的微观示意图，由此可知，水分解过程的微观解释是什么？
（4）由图甲、图乙实验得到的结论是什么？
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答案：
（1）检验氢气的纯度；小水珠
（2）氧气；a
（3）每个水分子分解成两个氢原子和一个氧原子，每两个氢原子构成一个氢分子，每两个氧
原子构成一个氧分子
（4）水是由氢元素和氧元素组成的
解析：
（1）氢气具有可燃性，与氧气混合后点燃容易发生爆炸，所以点燃氢气前，需检验氢气的纯
度。氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水，所以烧杯壁上会出现小水珠。
（2）电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为 1:2，题
图乙中 a 管与电源的正极相连，所以 a 管内的气体为氧气；要确定水分子中氢、氧原子个数比，
可以通过氢气和氧气的体积和密度得出氢气和氧气的质量，再根据氢原子、氧原子的质量，得
出氢、氧原子个数，所以不需要的是水的相对分子质量。
（3）由题图丙可知，水分解过程的微观解释是每个水分子分解成两个氢原子和一个氧原子，
每两个氢原子构成一个氢分子，每两个氧原子构成一个氧分子。
（4）由题图甲、题图乙可知，氢气在空气中燃烧生成水，水在通电的条件下反应生成氢气和
氧气，可得水是由氢、氧元素组成的。
18.某化学兴趣小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。温度 20℃
时，在不同条件下进行实验Ⅰ，数据记录如下表：
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实验 实验序号 液体种类 电压/V 时间/min H2体积/mL O2体积/mL
① 200 mL 蒸馏水 2 45 0 0
Ⅰ ② 200 mL 蒸馏水 10 45 极少 极少
③ 200 mL 蒸馏水 16 45 5 2.5
（1）能燃烧且产生淡蓝色火焰的是________（填“a”或“b”）管内气体
（2）电解水的文字表达式是_ _________________。
（3）通过实验Ⅰ可知电解纯水的速率很慢，_____越高，电解水反应速率越快
【提出问题】电解纯水的速率很慢，还有什么因素会影响电解水的速率？
【查阅资料】水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性。
【形成假设】水中氢氧化钠的含量会影响电解水反应的速率。
【进行实验】温度为 20℃时，在不同条件下进行实验Ⅱ，数据记录如下表：
实 实验序 电压/ 时间/
液体种类 H2 体积/mL O2 体积/mL
验 号 V min
④ mL 蒸馏水+0.8 g NaOH 10 30 10 4.9
200 mL 蒸馏水+
⑤ 10 2.6 10 4.9
1.6 g NaOH
Ⅱ
200 mL 蒸馏水+
⑥ 10 2.0 10 5.0
3.2 g NaOH
⑦ 200 mL 蒸馏水+4 g NaOH 10 10 5.0
（4）从实验设计角度考虑，实验④中蒸馏水的体积 c 是________
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【得出结论】
（5）可得出的结论是__________________________________________________
______________
【交流讨论】
（6）表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于 2:1，从物质性质角度分析可能的原因是什么（答
一点即可）？
（7）预测实验⑦中所用时间 d min________2min 的大小关系（填“>”或“<”）？
答案：
（1）a
通电
（2）水 氢气 + 氧气
（3）电压
（4）200
（5）水中氢氧化钠的含量越多，电解水反应速率越快
（6）相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气（合理即可）
（7）<
解析：
（1）由电解水实验可知，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的体积比为 1:2，
由题图可知 b 管与电源的正极相连，所以 b 管中的气体是氧气，氧气不具有可燃性，不能燃烧，
a 管与电源的负极相连，所以 a 管中的气体是氢气，氢气具有可燃性，氢气燃烧产生淡蓝色火
焰。
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通电
（2）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的文字表达式为水 氢气 + 氧气
（3）由实验Ⅰ中实验①②③可知，在液体种类、液体体积、时间相同的条件下，电压越大，生
成的气体体积越大，电解水反应速率越快。
（4）实验Ⅱ是探究水中氢氧化钠的含量对电解水反应的速率的影响，所以蒸馏水的体积应保
持一样，所以实验④中蒸馏水的体积为 200mL。
（5）由实验Ⅱ中实验④⑤⑥可知，当液体种类、液体体积、电压相同时，生成等体积的气体，
水中氢氧化钠的质量越大，需要的时间越少，所以可得水中氢氧化钠的含量越多，反应速率越
快。
（6）氢气与氧气的体积比略大于 2:1 的原因有相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气
或氧气的化学性质活泼，部分氧气与电极发生反应等。
（7）氢氧化钠的含量越多，反应速率越快，实验⑦中氢氧化钠的含量大于实验⑥中氢氧化钠
的含量，其他条件相同，所以反应时间小于 2min。
四、计算题（共 1 小题，共 10 分）
19.某生产化肥碳酸氢铵(NH4HCO3)的企业做了一个大型的广告（如图），该化肥主要成分是
碳酸氢铵，所含杂质不含氮元素。回答下列问题。
（1）碳酸氢铵的相对分子质量是多少？
（2）碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧原子的个数比是多少？
（3）碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧四种元素的质量比是多少？
（4）碳酸氢铵中氮元素的质量分数是多少（结果精确到 1%）？
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（5）计算每袋化肥中最多含氮元素多少 kg？
（6）15.8 千克的碳酸氢铵和多少千克硝酸铵(NH4NO3)所含氮元素质量相等（写出简单的计算
过程）？
答案：
（1）79
（2）1:5:1:3
（3）14:5:12:48
（4）17.7%
（5）7
（6）解： 设硝酸铵的质量为 。
则 15.8 kg × ( 14 × 100%) = × ( 14×2 × 100%)
79 14×2+1×4+16×3
= 8 kg
答：15.8 kg 的碳酸氢铵和 8 kg 硝酸铵所含氮元素的质量相等。
解析：
（1）碳酸氢铵的相对分子质量为 14 + 1×5 + 12 + 16×3 = 79 。
（2）碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧原子的个数比为 1:(4 + 1):1:3 = 1:5:1:3 。
（3）碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧原子的质量比为 14:(1×5):12:(16×3)=14:5:12:48 。
（4）碳酸氢铵中氮元素的质量分数为14 × 100% ≈ 17.7% 。
79
（5）根据题图中内容可知，每袋化肥中最多含氮元素 50kg×14% = 7kg 。
（6）根据化合物中某元素的质量 = 该化合物的质量×该元素的质量分数求解。
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第四单元 自然界的水 基础诊断卷
时间：45 min 满分：100 分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32
一、选择题（每小题 3 分）
1.2024 年 3 月 22 日是第三十二届“世界水日”；水是生命之源，人类的生产、生活都离不开水。
如图所示图标中，属于国家节水标志的是( )
A. B C . D.
2.2024 年 5 月 1 日，我国节约用水行政法规《节约用水条例》正式施行。下列行为不利于节约
用水的是( )
A. 工业用水重复使用
B. 洗手后不随手关水龙头
C. 生活中用淘米水浇花
D. 园林用水采用节水灌溉方式
3.在宏观、微观和符号之间建立相互联系是化学学科的特点。复习课上，小组同学分享了自制
的卡片，名称与化学式对应、元素化合价标注均正确的卡片是( )
A B C D
4.化学符号是重要的化学语言，下列化学用语表述正确的是( )
A.一个镁离子：Mg+2 B.氧化铁：Fe2O3
C. 氧离子的结构示意图：
D. 两个氮原子：N2
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5.如图为自来水生产过程示意图，下列说法正确的是( )
A. 过滤池和吸附池中主要发生化学变化
B. 消毒常用的液氯(Cl2)是混合物
C. 清水池的水是纯净物
D. 混凝剂可以使水中悬浮杂质加速沉降
6.下列各组物质中，前者属于单质，后者属于化合物的是( )
A. 氧化钙 矿泉水
B. 稀有气体 五氧化二磷
C. 空气 硫酸铜
D. C60 氯酸钾
7.试卷答题卡的条形码常用于识别考生信息。条形码的黏性主要来源于胶黏剂——丙烯酸（化
学式为（化学式为C3H4O2 ）。下列关于丙烯酸的说法中，合理的是( )
A. 丙烯酸中含有氧气
B. 丙烯酸的相对分子质量为 72 g
C. 丙烯酸中含有 9 个原子
D. 丙烯酸中氢、氧元素的质量比为 1:8
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8.学习小组在“自制净水器”的跨学科实践活动中，制作了如图所示的净水器。下列说法不正确
的是( )
A. 该净化过程与自来水生产过程原理相同
B. 此装置可以除去水中的不溶物
C. 水在蒸发的过程中，水分子的大小不会发生改变
D. 常用的净化水的方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等
9.如图所示，图甲是电解水的装置，图乙是试管 A、试管 B 中收集到的气体体积与时间的关系
图。若试管 A 中生成气体 N ，下列说法不正确的是( )
A. a 应接电源正极
B. 气体 M 能使带火星的木条复燃
C. 实验前向水中加入少量硫酸可以增强水的导电性
D. 0～3 s 内，试管 A、试管 B 内气体的体积比和 8 s 时试管 A、试管 B 内气体的体积比不同，
原因是氧气比氢气在水中溶解得多
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第四单元 自然界的水
10.化学观念是化学课程需要培养的核心素养之一。下列从不同角度对H2O 和H2O2 的认识不正
确的是( )
A.元素观：H2O 和H2O2 都由氢、氧元素组成
B.结构观：H2O 和H2O2 化学性质不同，因为构成它们的分子不同
C.微粒观：H2O 和H2O2 中都含有氢分子
D.变化观：H2O 和H2O2均可用于制备O2
11.如图为在催化剂作用下，氮气(N2)和氢气(H2)反应生成氨气(NH3) 的微观过程示意图。下
列说法不正确的是( )
A. 氮气和氢气均由分子构成
B. 氨气具有氮气和氢气的化学性质
C. 反应中分子本身发生改变
D. 氮原子和氢原子是该化学变化中的最小微观粒子
12. 已知Na2SO4，Na2SO3和Na2S 混合物中，钠元素的质量分数为 46% ，则混合物中氧元素的
质量分数为( )
A. 23%
B. 22%
C. 21%
D. 20%
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第四单元 自然界的水
二、填空及简答题（共 4 小题，共 30 分）
13.考古学家在兵马俑彩绘的研究中发现了绝美“中国紫”。其原料有石英（二氧化硅）、石绿
（一种铜锈）、硫酸钡和一氧化铅等。用化学用语填空。
（1）每个二氧化硅分子中含有两个氧原子，用化学用语表示 2 个氧原子为_______；
（2）请写出硫酸钡中的阴离子：______；
（3）铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，由此可以推断铜锈是铜和空气中的H2O 、O2 和_____共同作
用的产物；
（4）一氧化铅中铅元素的化合价表示为______。
14.现在很多地方的中小学校都安装了直饮水 机，其主要工作流程如图。
（1）①的作用是___（填序号）。
A. 杀菌消毒 B. 吸附杂质 C. 沉淀 D. 蒸馏
（2）超滤膜表面密布的许多细小的微孔，只允许水及小分子物质通过，而直径大于膜表面微
孔径的物质则被截留在膜的进液侧，该过程相当于过滤操作，实验室进行该操作时，用到的玻
璃仪器有玻璃棒、烧杯、，其中玻璃棒的作用是。
（3）实验室在进行过滤操作后，所得液体仍浑浊，其原因可能是____________________（答
一点即可）。
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第四单元 自然界的水
15.模型认知是建立宏观和微观联系的思维方法。请根据下列模型回答问题。
（1）图甲为锶在元素周期表中的部分信息，锶原子的核外电子数为____。
（2）图乙中共涉及___种元素，表示阳离子的微粒是______（填离子符号）。
（3）以物质类别为横坐标，化合价为纵坐标所绘制的图像叫价类图，如图丙为碳的价类图。
C 点对应的物质是____（填化学式）。
16.阅读分析，解决问题。
空间站中的生命保障系统
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键，该系统包括电解制氧、水处理、二氧化
碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术，利用太阳能电池板供电，电解
1L 水能产生约 620L 氧气，可满足 1 名航天员一天的氧气需要。水中加入氢氧化钾可提高电解
水效率，随着技术进步，氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与航天员呼出
的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，其过程包括净化、低压(10kPa
左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达 80%以上，回收的
水用于航天员生活用水和电解制氧。
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第四单元 自然界的水
（1）电解制氧时，水中加入氢氧化钾的目的是什么？
（2）氢气与二氧化碳在催化剂作用下发生反应的文字表达式是什么？
（3）水处理系统中，水蒸气的冷凝属于什么变化，该变化的微观解释是什么？
（4）空间站中回收的水的用途之一是什么？
三、实验及探究题（共 2 小题，共 24 分）
17.根据图示实验，回答下列问题。
（1）图甲实验点燃氢气前，需进行什么操作？点燃后，烧杯壁上出现什么，说明氢气在空气
里燃烧生成水？
（2）图乙中 a 管内的气体是什么，实验测得 V(a):V(b)=1:2，要确定水分子中氢、氧原子个数
比，下列数据中不需要的是哪个（填序号）？
a.水的相对分子质量 b.氢气、氧气的密度 c.氢原子、氧原子的质量
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第四单元 自然界的水
（3）图丙是水分子分解的微观示意图，由此可知，水分解过程的微观解释是什么？
（4）由图甲、图乙实验得到的结论是什么？
18.某化学兴趣小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。温度 20℃
时，在不同条件下进行实验Ⅰ，数据记录如下表：
实验 实验序号 液体种类 电压/V 时间/min H2体积/mL O2体积/mL
① 200 mL 蒸馏水 2 45 0 0
Ⅰ ② 200 mL 蒸馏水 10 45 极少 极少
③ 200 mL 蒸馏水 16 45 5 2.5
（1）能燃烧且产生淡蓝色火焰的是________（填“a”或“b”）管内气体
（2）电解水的文字表达式是_ _________________。
（3）通过实验Ⅰ可知电解纯水的速率很慢，_____越高，电解水反应速率越快
【提出问题】电解纯水的速率很慢，还有什么因素会影响电解水的速率？
【查阅资料】水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性。
【形成假设】水中氢氧化钠的含量会影响电解水反应的速率。
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第四单元 自然界的水
【进行实验】温度为 20℃时，在不同条件下进行实验Ⅱ，数据记录如下表：
实 实验序 电压/ 时间/ H2 体积 O2 体积
液体种类
验 号 V min /mL /mL
④ mL 蒸馏水+0.8 g NaOH 10 30 10 4.9
200 mL 蒸馏水+
⑤ 10 2.6 10 4.9
1.6 g NaOH
Ⅱ
200 mL 蒸馏水+
⑥ 10 2.0 10 5.0
3.2 g NaOH
⑦ 200 mL 蒸馏水+4 g NaOH 10 10 5.0
（4）从实验设计角度考虑，实验④中蒸馏水的体积 c 是________
【得出结论】
（5）可得出的结论是__________________________________________________
______________
【交流讨论】
（6）表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于 2:1，从物质性质角度分析可能的原因是什么（答
一点即可）？
（7）预测实验⑦中所用时间 d min________2min 的大小关系（填“>”或“<”）？
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四、计算题（共 1 小题，共 10 分）
19.某生产化肥碳酸氢铵(NH4HCO3)的企业做了一个大型的广告（如图），该化肥主要成分是
碳酸氢铵，所含杂质不含氮元素。回答下列问题。
（1）碳酸氢铵的相对分子质量是多少？
（2）碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧原子的个数比是多少？
（3）碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧四种元素的质量比是多少？
（4）碳酸氢铵中氮元素的质量分数是多少（结果精确到 1%）？
（5）计算每袋化肥中最多含氮元素多少 kg？
（6）15.8 千克的碳酸氢铵和多少千克硝酸铵(NH4NO3)所含氮元素质量相等（写出简单的计算
过程）？
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