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第4单元 自然界的水 单元能力综合试题
2025-2026学年上学期初中化学人教版（2024）九年级上册
一、选择题
1．下列有关水的认识正确的是
A．为节约用水，可用工业废水浇灌农田
B．我国的人均水量居世界第一
C．减少水体污染应禁止使用洗涤剂
D．为合理利用水资源可将海水淡化
2．5G 改变生活，中国“芯”彰显中国“智”造。而氮化镓(GaN)是生产5G芯片的关键材料，已知镓原子最外层有3个电子，则氮化镓(GaN)中氮元素的化合价是
A．+3 B．-3 C．0 D．+5
3．净化水时，可用活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是
A．熔点高 B．吸附性 C．可燃性 D．导电性
4．公园、车站等公共场所设有直饮水机，其中的水处理过程如图所示，步骤③的作用是
A．降低水的硬度 B．过滤 C．杀菌消毒 D．蒸馏
5．生命吸管是一种将污水净化为饮用水的吸管装置。其中加碘树脂主要起杀菌消毒的作用，可以除去99.3%的细菌和病毒。下列说法正确的是
A．生命吸管的双层纺织网可以除去颜色和异味
B．经过生命吸管净化后的水属于纯净物
C．生命吸管可以把海水变为淡水
D．生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化
6．有关过滤操作正确的是
A．玻璃棒要紧靠三层滤纸 B．漏斗下端高于烧杯上沿
C．液面要高于漏斗边缘 D．先放置铁圈，再调整烧杯位置
7．水是生命之源，万物之本。下列属于节约用水标志的是
A．B．
C． D．
8．下列有关氢气的说法不正确的是
A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
C．氢气可以用向上排空气法收集
D．氢气在空气中燃烧时，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁有水雾产生
9．某同学利用如图创新装置探究水的组成。下列说法不正确的是
A．a中气体能使带有火星的木条复燃
B．a、b中气体的体积比大约为2：1
C．滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性
D．结合实验现象可知，水由氢元素和氧元素组成
10．分类法是化学学习的重要方法。下列分类正确的是
A．纯净物：纯净的空气、铁水、可乐 B．由原子构成的物质：氢气、氮气、汞
C．构成物质粒子：分子、原子、中子 D．氧化物：冰、四氧化三铁、过氧化氢
11．柠檬酸()是常用的食品添加剂，同学们爱喝的可乐、雪碧中都含有它。下列有关柠檬酸的说法不正确的是
A．柠檬酸的相对分子质量为192
B．柠檬酸中碳、氢元素的原子个数比为6：8
C．柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成
D．柠檬酸属于氧化物
12．下列化学符号中数字“2”表示的意义正确的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
A．④⑤中的“2”均表示化合价
B．②⑤中的“2”均表示电荷数
C．③⑦中的“2”均表示分子中原子的个数
D．①⑥中的“2”均表示分子的个数
13．下图是表示气体分子的示意图，图中“●”和“○”分别表示两种不同质子数的原子，其中表示化合物的是
A． B．
C． D．
14．下列物质的用途,主要利用了物质的物理性质的是（ ）
A．氧气用于急救病人 B．稀有气体用作电光源
C．氮气用作保护气 D．氢气用于燃料
15．已知、、组成的混合物中，铁与氧的质量比为21：8，则混合物中、、三种物质的质量比可以是
①9：20：5； ②18：40：33； ③2：5：3； ④5：6：3。
A．①④ B．①② C．②③ D．②③④
二、填空与简答
16．用化学用语填空。
(1)4个氧原子 ；
(2)3个钠离子 ；
(3)氖气 ；
(4)铵根离子 ；
(5)标出氧化铁中铁元素的化合价 。
17．水是宝贵的自然资源，请根据图示回答下列问题。
(1)图Ⅰ活性炭吸附池是利用活性炭具有 性，除去水中的色素和异味，该过程主要是 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)过滤操作可除去水中难溶性杂质，实验室中该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 (它的作用是 )；
(3)在自来水中滴加 ，振荡后观察到水中有大量浮渣，说明该地区的自来水属于 ：家庭生活中常用 的方法将其软化。
(4)图Ⅱ可实现海水的淡化，其原理和常用净水方法中的 操作相似。
18．水是一种宝贵的自然资源，自来水厂的净水流程如下，回答下列问题：
(1)为了使沉淀池的悬浮物沉降，通常可加入的混凝剂是 。
(2)除去水中有颜色和气味的杂质，通常向水中加入活性炭，这是利用了活性炭的 作用，该变化属于 变化(填物理或化学)
(3)下列净化水的操作中，对水的净化程度最高的是___________(填字母序号)。
A．沉附 B．过滤 C．沉降 D．蒸馏
(4)爱护水资源，既要节约用水也要防治水体污染，下列做法合理的是___________。
A．水龙头漏水不及时更换 B．生活污水集中处理和排放
C．洗脸水冲厕所 D．农业上过度使用农药和化肥
如图所示为过滤的操作实验，请按要求回答下列问题：
(5)该操作还缺少一种仪器a． ，其作用是b． 。
(6)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 (写一点即可)。
三、计算题
19．蛋白质在人体内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸（化学式为）就是其中的一种。请回答下列问题：
(1)丙氨酸由 种元素组成。
(2)丙氨酸的相对分子质量是 。
(3)丙氨酸中氮元素的质量分数是 （结果精确到0.1%）。
(4)89g丙氨酸中氢元素的质量 g
四、实验题
20．某兴趣小组进行电解水实验研究水的组成。
Ⅰ．研究水的组成
用回形针作电极进行电解水实验，装置如图所示，电解一段时间，收集两极产生的气体。
(1)用燃着的木条分别靠近两试管口，试管a中气体被点燃，产生淡蓝色火焰，说明收集的气体为H2试管b中， ，说明收集的气体为O2.得出结论为：水由 元素组成。
(2)收集的H2与O2体积比为2：1，结合查阅的资料得出结论，两气体的分子数目比为2：1.
i．上述结论得出，试管内两种气体分子的 (填“间距”或“大小”)相同。
ii．得出水分子组成为(H2O)n，需进一步确定水分子组成为H2O，科学家还需测定 (写出一种合理的推测)。
Ⅱ．研究电解水反应速率的影响因素
小组研究电解水反应速率的影响因素，实验数据如下表：
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
蒸馏水/mL 350 350 350 350 350
NaOH质量/g 0 2 4 4 4
回形针的间距/cm 1 3 3 2 1
回形针上产生气泡的速度 几乎无气泡 较慢 较快 快 很快
(3)实验①中几乎不产生气体的原因是 。
(4)对比实验 (填实验序号)可知，其它条件相同时，加入NaOH越多，电解速率越快。对比实验③④⑤，可以得出的结论是 。
(5)你认为影响水电解速率的因素还有 (写一种)。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B C D A C C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 D C A B B
1．D
【详解】A、工业废水通常含有重金属、有毒化学物质等污染物，直接用于农田灌溉会导致土壤污染、农作物污染，进而危害人体健康。 正确做法：工业废水需经过严格处理达到农业用水标准后方可使用。 此说法错误。
B、我国水资源总量较丰富，但人口基数大，人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一左右，此说法错误。
C、洗涤剂是日常生活必需品，完全禁止不现实。更合理的措施是推广无磷洗涤剂、加强污水处理。此说法错误。
D、海水淡化是解决淡水短缺的重要技术手段，尤其在沿海地区（如中东、我国沿海城市）已广泛应用。此说法正确。
故选D。
2．B
【详解】已知镓原子最外层有3个电子，小于4，在化学反应中容易失去最外层3个电子，从而带上3个单位的正电荷，故镓元素通常显+3价，设氮化镓中氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=-3。
故选B。
3．B
【详解】活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，故净化水时放入活性炭除去色素、异味。故选B。
4．C
【详解】步骤③是用紫外灯管照射，紫外线能杀菌消毒，则步骤③的作用是杀菌消毒，故选：C。
5．D
【详解】A、生命吸管的双层纺织网只能除去水中的不溶物，不能除去水中的颜色和异味，说法不正确，不符合题意；
B、经过生命吸管净化后的水中仍含有可溶性钙、镁化合物，属于混合物，说法不正确，不符合题意；
C、“生命吸管”不能除去海水中的可溶性盐，不能把海水变为淡水，说法不正确，不符合题意；
D、活性炭过滤层及双层纺织网的净水过程中没有新物质生成，属于物理变化；加碘树脂净水过程中有新物质生成，属于化学变化，故生命吸管净水过程中发生了物理变化和化学变化，说法正确，符合题意。
故选：D。
6．A
【分析】过滤操作的要点可总结为“一贴二低三靠”： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。 二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘。三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端紧靠三层滤纸处；漏斗下端紧靠烧杯内壁。
【详解】 A. 玻璃棒要紧靠三层滤纸，根据“三靠”中的要求，玻璃棒下端应紧靠三层滤纸处，以防止滤纸破损。 正确。
B. 漏斗下端应紧靠烧杯内壁，避免液体飞溅。若漏斗下端高于烧杯上沿，液体可能溅出。 错误。
C. 根据“二低”，液面必须低于滤纸边缘，否则液体会从滤纸和漏斗内壁的缝隙直接流下，未经过滤。 错误。
D. 安装过滤装置时，先放置烧杯，再将漏斗放置于铁圈中，最后调整铁圈高度。错误。
故选A。
7．C
【详解】A、为中国环境标志，故选项错误；
B、为循环利用标志，故选项错误；
C、为节约用水标志，故选项正确；
D、为节能标志，故选项错误。
故选：C。
8．C
【详解】A、氢气无色无味，且难溶于水，该选项说法正确；
B、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，该选项说法正确；
C、氢气密度比空气小，应用向下排空气法收集，该选项说法不正确；
D、氢气燃烧生成水，则点燃氢气后，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁有水雾出现，该选项说法正确。
故选C。
9．B
【详解】A、a连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确，不符合题意；
B、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气和氢气的体积比约为，a连接电源正极产生氧气，b连接电源负极产生氢气，a、b中气体的体积比大约为，错误，符合题意；
C、纯水导电性较弱，滴加氢氧化钠溶液后，溶液中自由移动的离子增多，可增强水的导电性，正确，不符合题意；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可推断出水由氢元素和氧元素组成，正确，不符合题意。
故填：B。
10．D
【详解】A、纯净物是由一种物质组成的，具有固定组成和性质。铁水是熔融状态的铁（Fe），属于单质，是纯净物；但“纯净的空气”仍是混合物，因为空气由氮气、氧气等多种气体混合而成；可乐是饮料，含有水、糖、二氧化碳等，属于混合物。因此，该分类错误。
B、氢气和氮气由分子构成；汞（Hg）是金属，由原子直接构成。因此，氢气和氮气不符合描述，该分类错误。
C、构成物质的粒子包括分子、原子和离子，该分类错误。
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物。冰是固态水（H2O），由氢和氧元素组成；四氧化三铁（Fe3O4）由铁和氧元素组成；过氧化氢（H2O2）由氢和氧元素组成。三者均符合氧化物定义，该分类正确。
故选D。
11．D
【详解】A、柠檬酸（）的相对分子质量为：。正确。
B、根据柠檬酸的化学式为 可知，碳、氢原子个数比为6:8，正确。
C、从化学式 可知，柠檬酸含有碳（C）、氢（H）、氧（O）三种元素。正确。
D、氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。 柠檬酸（）含有碳、氢、氧三种元素，不符合氧化物的定义（必须只有两种元素）。错误。
故选D。
12．C
【详解】A、化合价的表示方法：在元素符号正上方标注元素显示的化合价，正负号在前，数字在后，④中的“2”表示化合价；离子的表示方法：在元素符号右上方标注离子显示的化合价，数字在前，正负号在后，数字为“1”省略不写，⑤中的“2”表示离子所带的电荷，表示的意义错误；
B、在元素符号右上方标注离子所带电荷数及电性，数字在前，正负号在后，数字为“1”省略不写，离子前面的数字表示离子的个数，②中的“2”表示离子的个数，⑤中的“2”表示电荷数，表示的意义错误；
C、由分子构成的物质，元素符号右下角的数字表示该分子中这种原子的个数，③⑦中的“2”均表示分子中原子的个数，表示的意义正确；
D、元素符号前面的数字表示原子的个数，①中的“2均表示原子的个数；由分子构成的物质，化学式前面的数字表示分子的个数，⑥中的“2”表示分子的个数，表示的意义错误；
答案：C。
13．A
【详解】A、由图示可知该物质含有一种分子，是由两种元素组成的纯净物，属于化合物，故A正确；
B、由图示可知该物质含有两种分子，属于混合物，故B错误；
C、由图示可知该物质含有一种分子，是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故C错误；
D、由图示可知该物质含有两种分子，属于混合物，故D错误。
故选A。
14．B
【详解】A、氧气能够供给人类呼吸，用于急救病人，属于化学性质；故选项错误；
B、稀有气体用作电光源，是由稀有气体通电时会发出不同颜色的光，该性质不需要通过化学变化就能体现出来的性质，属于物理性质；故选项正确；
C、氮气的化学性质稳定，用作保护气，属于化学性质；故选项错误；
D、氢气具有可燃性，用于燃料，属于化学性质；故选项错误；
故选：B。
15．B
【详解】铁与氧的质量比为21：8，则其中铁、氧原子个数比为，则混合物中FeO、Fe2O3的个数比为1：1，但Fe3O4的个数不影响质量比，则混合物中FeO、Fe2O3的质量比可以为（56+16）：（56×2+16×3）=9：20，①②符合，故选B。
16．(1)4O
(2)3Na+
(3)Ne
(4)
(5)
【详解】（1）原子的表示方法：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。氧元素的符号为O，所以4个氧原子表示为4O。
（2）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，就在其离子符号前加上相应的数字。钠元素的符号为Na，钠离子带1个单位正电荷，所以钠离子表示为Na+，那么3个钠离子表示为3Na+。
（3）氖气是由氖原子直接构成的单质，其化学式直接用元素符号表示，氖元素的符号为Ne，所以氖气的化学式为Ne。
（4）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，则铵根离子的符号为。
（5）氧化铁的化学式为Fe2O3，其中氧元素显-2价。设铁元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，则2x + 3×(-2)=0，解得x = +3。化合价的表示方法是在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以氧化铁中铁元素的化合价表示为。
17．(1) 吸附 物理
(2) 玻璃棒 引流
(3) 肥皂水 硬水 煮沸
(4)蒸馏
【详解】（1）图Ⅰ活性炭吸附池是利用活性炭具有吸附性，除去水中的色素和异味，该过程没有新物质生成，发生的是物理变化；
（2）过滤操作可除去水中难溶性杂质，实验室中该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流；
（3）在自来水中滴加肥皂水，振荡后观察到水中有大量浮渣，说明该地区的自来水属于硬水：家庭生活中常用煮沸的方法将其软化；
（4）图Ⅱ中海水在太阳光作用下蒸发变成水蒸气，水蒸气遇冷凝结成淡水，其原理和常用净水方法中的蒸馏操作相似。
18．(1)明矾
(2) 吸附 物理
(3)D
(4)BC
(5) 玻璃棒 引流
(6)滤纸破损/液面高于滤纸边缘/盛接滤液的烧杯不干净（合理即可）
【详解】（1）明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附水中的悬浮物，加速其沉降，所以为使沉淀池的悬浮物沉降，通常可加入的混凝剂是明矾。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附水中有颜色和气味的杂质，利用的是活性炭的吸附作用；
活性炭吸附杂质过程中没有新物质生成，属于物理变化。
（3）沉附、过滤、沉降只能除去水中的不溶性杂质，蒸馏能除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水是纯净物，所以对水的净化程度最高的是蒸馏，选 D。
（4）A、水龙头漏水不及时更换会造成水资源浪费，不合理；
B、生活污水集中处理和排放，可防止水体污染，合理；
C、洗脸水冲厕所，实现了水的二次利用，可节约用水，合理；
D、农业上过度使用农药和化肥会造成水体污染，不合理。
故选BC。
（5）过滤操作需要用玻璃棒引流；
玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液体洒出。
（6）滤纸破损，会使部分不溶性杂质直接进入滤液；液面高于滤纸边缘，液体未经过滤直接流下；盛接滤液的烧杯不干净，都会导致过滤后滤液仍然浑浊。
19．(1)4/四
(2)89
(3)15.7%
(4)7
【详解】（1）丙氨酸（）是由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）四种元素组成。故填：4或者四；
（2）丙氨酸（）的相对分子质量=（12×3）+（1×7）+（16×2）+（14×1）=89。故填：89。
（3）丙氨酸中氮元素的质量分数为，故填：15.7%；
（4）89g丙氨酸中氢元素的质量为，故填：7。
20．(1) 木条燃烧更旺 氢元素和氧
(2) 间距 一个水分子的质量
(3)蒸馏水的导电性太差，导致电解难以进行
(4) ②③/①⑤ 其他条件相同时，回形针的间距越小，电解速率越快
(5)温度
【详解】（1）结论是收集的气体为O2，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则试管b中，木条燃烧更旺，说明收集的气体为O2，点解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成的，化学反应前后元素的种类不变，则水是由氢元素和氧元素组成的；
（2）i、收集的H2与O2体积比为2：1，结合查阅的资料得出结论，两气体的分子数目比为2：1，由上述结论得出，试管内两种气体分子的间距相同；
ii、得出水分子组成为(H2O)n，需进一步确定水分子组成为H2O，科学家还需测定一个水分子的质量；
（3）由于蒸馏水的导电性太差，导致电解难以进行，所以实验①中几乎不产生气体；
（4）实验②③或①⑤中，其他条件相同，NaOH质量不同，则对比实验②③或①⑤可知，其它条件相同时，加入NaOH越多，电解速率越快，实验③④⑤中，其他条件相同，回形针的间距不同，则可以得出的结论是其他条件相同时，回形针的间距越小，电解速率越快；
（5）影响水电解速率的因素还有温度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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