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第4单元 自然界的水 单元能力检测试题 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．甘肃省武威市民勤县苏武镇元台村高标准农田改田换土、平整土地，改革行密植为扩行增距。下列关于水资源及其利用的说法错误的是
A．精准滴灌采用了节水灌溉方式 B．水是一种宝贵的资源
C．“南水北调”有利于缓解水资源短缺 D．生活废水、工业污水可以随意排放
2．下列化合物中，氮元素化合价为-3的是
A．NH3 B．N2O3 C．N2O5 D．NO
3．下列净水方法中净化程度最高的是
A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
4．水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是
A．通过沉淀池、过滤池除去水中的难溶性杂质
B．自来水厂投入明矾进行消毒
C．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味，是物理变化
D．自来水厂在净化水的过程中，投药消毒是化学变化
5．某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是
A．活性炭可吸附水中的色素和异味 B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质
C．该装置能降低水的硬度 D．河水经该装置净化后仍是混合物
6．实验是化学的基础。下列实验操作正确的是
A．过滤 B．移走蒸发皿
C．连接仪器 D．振荡试管
7．如图，我国 “国家节水标志”由水滴、手掌和地球组合而成。从化学视角分析，这一标志最能提醒我们关注
A．水分子由氢氧原子构成 B．地球上水资源的总量
C．可利用的淡水资源有限 D．水的密度比空气大
8．下列关于氢气的说法错误的是
A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球
B．氢气具有可燃性，可以作燃料
C．点燃氢气时一定会发生爆炸
D．氢气无色、无味、难溶于水
9．关于如图所示两个实验，下列说法正确的是
A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1
B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度
C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极
D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰
10．模型有助于构建正确的化学概念，下列有关模型呈现错误的是
A．物质分类模型 B．原子结构模型
C．化学反应模型 D．空气组成模型
11．金银花作为一种中药，具有悠久的历史，其有效成分之一是绿原酸(C16H18O9)，下列关于绿原酸的说法正确的是
A．属于有机化合物 B．相对分子质量为354g
C．含有碳、氢、氧三种原子 D．碳、氢、氧元素的质量比为16∶18∶9
12．化学符号是独特的化学语言。下列有关数字“2”的含义，说法正确的是
①CO2②2O③Ca2+④2Na+⑤⑥
A．①和②中的“2”均表示两个氧原子
B．③和⑥中的“2”均表示化合价
C．④中的“2”表示两个钠离子
D．⑤中的“2”表示相对原子质量
13．已知图中“○”和“●”分别表示不同的原子。如图所示的物质中，属于化合物的是
A．B．
C． D．
14．物质的性质与所对应用途没有关系的是
A．氧气助燃——焊接金属
B．液氮温度低——保护粮食瓜果
C．氢气有可燃性——作燃料
D．稀有气体的性质稳定——作保护气
15．同学们对含有葡萄糖(C6H12O6)、甲醛(HCHO)、乙醇、乙酸(CH3COOH)的混合物中各元素含量进行探究，经测定其中氧元素的质量分数为48%，则含H元素的质量分数为
A．34.7% B．48.2% C．8.5% D．3.5%
二、填空与简答
16．化学用语可准确、简洁地表达化学信息，请用化学用语填空：
(1)氩气 。
(2)氯酸钾中的阴离子 。
(3)硫酸钠 。
(4)标出氧化铁中铁元素的化合价 。
(5)分析碳酸氢钠的化学式NaHCO3，写出碳酸氢钙的化学式 。
(6)由氢、氧元素组成的两种氧化物 、 。
(7)标出高锰酸钾中锰元素的化合价 。
17．某兴趣小组收集到一瓶浑浊的河水，并在实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示。请问答以下问题。
(1)物质的名称是明矾，操作①的名称是 ，若经过操作①后，所得液体中仍有浑浊，其原因可能是 （写出一条即可）。
(2)操作②可选用下图装置Ⅱ，该过程主要是 变化（填“物理”或“化学”）。按图示操作，需要净化的水应该从 （填“”或“”）端通入。
(3)操作③应选用下图装置的 （填序号）。
(4)“生命吸管”是一种户外净水装置（如图Ⅳ），下列说法错误的是______。
A．超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度
B．抗菌颗粒可以去除细菌
C．通过“生命吸管”可以得到纯净水
D．椰壳活性炭消除异味、提升口感，是利用了它的吸附性
三、计算题
18．中国科学家研究表明；“清肺排毒汤”可有效降低新冠肺炎死亡风险，麻黄是其重要成分之一，麻黄的有效成分是麻黄碱()，(相对原子质量：C-12，H-1，N-14，O-16)
(1)计算麻黄碱的相对分子质量 。
(2)麻黄碱中碳氧元素的质量比为 。(最简整数比)
(3)计算165g麻黄碱中含碳元素的质量是 g。
(4) g麻黄碱中含氢元素30g。
四、实验题
19．水是生命之源，某实践小组开展关于水的主题式探究活动。
任务一 探究水的净化
(1)小组同学取含有泥沙的河水进行实验1，实验1中玻璃棒的作用是 ，若过滤后的液体仍然浑浊，原因可能是 （任写一条）。
(2)用实验1中净化后的水通过实验2制取蒸馏水，装置中烧瓶下方 （填“需要”或“不需要”）垫上陶土网，烧杯中盛有冰水的作用是 。
(3)小组同学根据自来水厂净水原理自制净水器，进行实验3。其中活性炭的作用是 ，该装置 （填“能”或“不能”）杀灭水中的细菌等微生物，滤出的水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
任务二 探究水的组成
(4)小组同学为探究水的组成，进行实验4。向水电解器中注满蒸馏水，接通直流电源，收集气体，电源a端为 极。一段时间后，用点燃的木条放在玻璃管Y尖嘴口处，会看到 现象。
(5)关闭电源，发现X、Y两玻璃管中气体体积比大于2∶1，原因是 （提示：20℃、一个标准大气压下，1L水中可溶解氢气0.00001L，1L水中可溶解氧气0.031L）
(6)结论：通过电解水实验可以得到水由氢元素和氧元素组成。电解水的微观示意图如图所示，将微观示意图补充完整。
电解水的符号表达式为 ，该反应中没有发生变化的微观粒子是 （填微观粒子名称）。
任务三 探究水的电解速率
实验过程中同学们发现产生气泡的速率较慢，查阅资料，多次实验，探究了影响电解速率的部分因素，记录数据见下表（每次实验收集10mL氧气）。
6V 9V 12V
5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒
10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒
(7)加入适量氢氧化钠溶液，目的是 。
(8)分析上表数据，可得出的结论是 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D B C B C C B B
题号 11 12 13 14 15
答案 A C B B C
1．D
【详解】A、精准滴灌采用了节水灌溉方式，说法正确，不符合题意；
B、水是一种宝贵的资源，说法正确，不符合题意；
C、我国水资源南多北少，通过“南水北调”有利于缓解水资源短缺，说法正确，不符合题意；
D、生活废水、工业污水中含有有害物质，随意排放会污染水资源，应处理达标后再排放，说法错误，符合题意。
故选：D。
2．A
【详解】在化合物中，各元素化合价的代数和为零。
A、中氢元素显+1价，则氮元素显-3价，符合题意；
B、中氧元素显-2价，则氮元素的化合价为+3价，不符合题意；
C、中氧元素显-2价，则氮元素的化合价为+5价，不符合题意；
D、NO中氧元素显-2价，则氮元素的化合价为+2价，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】A. 沉降：通过静置使水中较大颗粒的不溶物沉淀，仅能去除部分悬浮物，净化程度较低。选项错误；
B. 过滤：利用滤纸或滤网分离不溶性杂质，可去除比沉降更小的颗粒，但仍无法去除溶解的物质。选项错误；
C. 吸附：使用活性炭等物质吸附水中的色素、异味及部分可溶物，但对大部分可溶性杂质（如盐类）无效。选项错误；
D. 蒸馏：通过加热水至沸腾产生蒸汽，再冷凝为液态水。此过程能去除几乎所有不溶性和可溶性杂质（包括微生物和离子），得到几乎纯净的蒸馏水，因此净化程度最高。选项正确；
故选D。
4．B
【详解】A、沉淀池使水中难溶性杂质沉降，过滤池进一步除去难溶性杂质，该选项说法正确；
B、自来水厂投入明矾，是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附悬浮杂质，加速其沉降，并非进行消毒，该选项说法错误；
C、吸附池内活性炭吸附色素和异味，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确；
D、投药消毒过程中，消毒剂与水中微生物等发生反应，有新物质生成，是化学变化，该选项说法正确。
故选：B。
5．C
【详解】A、活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，正确；
B、小卵石、石英砂等可以过滤除去泥沙等难溶性杂质，正确；
C、该装置可以除去难溶性杂质、色素、异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度，错误；
D、河水经该装置净化后仍含有可溶性杂质，仍是混合物，正确。
故选C。
6．B
【详解】A、过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，需使用玻璃棒引流，图中未用玻璃棒引流，且漏斗下端管口尖端没有靠在烧杯内壁，选项错误；
B、正在加热的蒸发皿很烫，需用坩埚钳将其移走，不能直接用手拿，以免烫伤，选项正确；
C、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，选项错误；
D、清洗试管时应左右振荡，不能上下振荡，防止液体溅出，选项错误；
故选B。
7．C
【详解】该图标是“国家节水标志”，提醒我们地球上淡水资源有限，应节约用水。
故选C。
8．C
【详解】A、氢气的密度比空气小，可用氢气填充探空气球，说法正确，不符合题意；
B、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法正确， 不符合题意；
C、纯净的氢气在氧气中可以安静地燃烧，只有不纯的氢气点燃时才可能发生爆炸，说法错误，符合题意；
D、氢气无色、无味、难溶于水，说法正确，不符合题意。
故选：C。
9．B
【详解】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2:1，则在图1中，a管产生的气体较多，b管产生的气体较少，则a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，其体积比约为2:1，不是质量比，说法错误；
B、由A选项分析可知，在图1中，a管中产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此在点燃氢气前需要检验其纯度，说法正确；
C、由A选项分析可知，在图1中，a、b管中产生的气体分别为氢气、氧气，根据“正氧负氢”可知，与玻璃管b相连的是电源的正极，说法错误；
D、在图2中，氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，说法错误。
故选B。
10．B
【详解】A、物质按照组成，物质种数分为混合物和纯净物，纯净物按照组成元素种数分为单质和化合物，化合物包括氧化物、酸、碱、盐等，模型正确，不符合题意；
B、原子是由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，模型中质子没有包含在原子核内，模型错误，符合题意；
C、化学反应类型包括：化合反应、氧化反应、分解反应等，有些化学反应既是化合反应又是氧化反应，比如：碳与氧气反应；有些反应是化合反应，不是氧化反应，比如：二氧化碳和水反应；也有些反应是氧化反应，但不是化合反应，比如：甲烷燃烧；分解反应是一变多的反应，化合反应则是多变一，属于并列关系，模型正确，不符合题意；
D、按体积计算空气由78%N2和21%O2，还有1%其他成分组成，模型正确，故不符合题意。
故选B。
11．A
【详解】A、含有碳元素的化合物为有机物，绿原酸的化学式为C16H18O9，含有碳元素，故绿原酸属于有机化合物，故选项说法正确；
B、相对分子质量的单位为“1”，不是“g”，常省略不写，故选项说法错误；
C、绿原酸的化学式为C16H18O9，绿原酸由绿原酸分子构成，绿原酸分子由碳、氢、氧三种原子构成，故选项说法错误；
D、绿原酸的化学式为C16H18O9，碳、氢、氧元素的质量比为（12×16）：（1×18）：（16×9）＝32：3：24，故选项说法错误；
故选：A。
12．C
【详解】A、①化学符号右下角的数字，表示一个该微粒中所含该原子的数目；化学符号前面的数字，表示微粒的个数；CO2中的 “2” 表示一个二氧化碳分子中含有2个氧原子；②2O中的 “2” 表示2个氧原子，二者含义不同，错误；
B、离子符号右上角的数字，表示一个该离子所带的电荷数；化学符号正上方的数字，表示在该化合物里该元素或原子团所显的化合价；③Ca2+中的 “2” 表示一个钙离子带有2个单位的正电荷；⑥中的 “+2” 表示氧化铜中铜元素的化合价为+2价，二者含义不同，错误；
C、化学符号前面的数字，表示微粒的个数；④2Na+中的 “2” 表示两个钠离子，正确；
D、元素周期表中的一格中，左上角的数字表示原子序数；⑤中的“2”表示氦的原子序数是2，错误。
故选C。
13．B
【详解】A、该图中含有多种分子，属于混合物，该选项不符合题意；
B、该图中只含一种分子，属于纯净物，且该分子由不同种原子构成，属于化合物，该选项符合题意；
C、该图中只含一种分子，属于纯净物，但该分子由同种原子构成，属于单质，该选项不符合题意；
D、该图中含有多种分子，属于混合物，该选项不符合题意。
故选B。
14．B
【详解】试题分析：A．氧气助燃——焊接金属，是正确的叙述；B．液氮温度低——保护粮食瓜果，是错误的叙述，液氮温度低——可以创造低温环境；C．氢气有可燃性——作燃料，是正确的叙述；D．稀有气体的性质稳定——作保护气，是正确的叙述；故答案选择B
考点：物质的性质和用途
15．C
【详解】根据物质的化学式葡萄糖(C6H12O6)、甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)中氢氧之比都是，而乙醇（）可以看作，则当混合物中氧元素质量分时是48%时，求出的氢元素质量是，碳元素的质量分数是，则对应的百分比是，则氢元素的质量分数是，因此这些物质混合在一起氢元素的质量分数是。
故选：C。
16．(1)Ar
(2)
(3)Na2SO4
(4)
(5)Ca(HCO3)2
(6) H2O H2O2
(7)
【详解】（1）氩气是稀有气体，由原子直接构成，化学式用元素符号Ar表示。
（2）氯酸钾（KClO3）由钾离子（K+）和氯酸根离子（）构成，其中阴离子是氯酸根离子（）。
（3）硫酸钠中钠元素显+1价，硫酸根离子显-2价，根据化学式书写原则，正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，则硫酸钠的化学式为Na2SO4。
（4）氧化铁中氧元素显-2价，铁元素显+3价，元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，化合价标记在对应元素正上方，则氧化铁中铁元素的化合价表示为。
（5）碳酸氢钠（NaHCO3）中钠元素显+1价，可知碳酸氢根显-1价，碳酸氢钙中钙元素显+2价，设碳酸氢钙的化学式为Cax(HCO3)y，则，解得x∶y=1∶2，可知碳酸氢钙的化学式为Ca(HCO3)2。
（6）氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，氢、氧元素组成的氧化物，常见的是水（H2O）和过氧化氢（H2O2）。
（7）高锰酸钾（KMnO4）中钾元素显+1价，氧元素显 2价，设锰元素化合价为a，则，解得：a=+7，元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，化合价标记在对应元素正上方，则高锰酸钾中锰元素的化合价表示为。
17．(1) 过滤 滤纸破损/液面高于滤纸边缘/盛接滤液的烧杯不干净
(2) 物理 b
(3)I
(4)C
【详解】（1）操作①是将固体和液体分开的操作，所以操作①的名称是过滤。
所得液体中仍有浑浊，其原因可能是滤纸破损，滤液没有经过过滤直接进入烧杯中；液面高于滤纸边缘，有部分液体没有经过过滤从滤纸与漏斗的缝隙进入烧杯；盛接滤液的烧杯不干净。
（2）操作②选用下图装置Ⅱ，该过程没有生成新物质，主要是物理变化；按图示操作，需要净化的水应该从b端通入，能使水和净化水的物质充分混合，净化效果更好。
（3）经过操作③得到的是蒸馏水，所以操作③是蒸馏，选用装置I。
（4）A. 超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度，此选项正确；
B. 抗菌颗粒可以去除细菌，此选项正确；
C. 通过“生命吸管” 不能得到纯净水，是因为过程中没有除去水中可溶性的杂质，此选项错误；
D. 椰壳活性炭消除异味、提升口感，是利用了它的吸附性，此选项正确；
故选C。
18．(1)165
(2)15:2
(3)120
(4)330
【详解】（1）麻黄碱的相对分子质量为，故填：165；
（2）麻黄碱中碳、氧元素的质量比为，故填：15:2；
（3）165g麻黄碱中含碳元素的质量为，故填：120；
（4）设：含有30g氢元素的麻黄碱的质量为x，则，解得，故填：330。
19．(1) 引流 滤纸破损（液面高于滤纸边缘，或仪器不干净等）
(2) 需要 将水蒸气冷凝为液态水
(3) 吸附杂质 不能 混合物
(4) 负 木条燃烧更旺
(5)氧气比氢气大在水中的溶解度，部分氧气溶解在水中
(6) H2OH2↑+O2↑ 氢原子和氧原子
(7)增强水的导电性
(8)电压越高、氢氧化钠溶液的浓度越大，反应速率越快
【详解】（1）实验1是过滤含有泥沙的河水，过滤时玻璃棒的作用是引流。过滤后的液体仍然浑浊，可能是因为①滤纸破损（杂质通过缝隙进入盛接烧杯）、②液面高于滤纸边缘（液体从边缘渗漏）、③盛接烧杯未洗净。
（2）用酒精灯加热烧瓶时，为了加热均匀，防止烧瓶受热不均炸裂，要垫陶土网。烧杯中的冰水提供的低温环境，可将水蒸气冷凝为液态水，使气态水分子在试管壁聚集为蒸馏水。
（3）活性炭疏松多孔，可吸附水中的色素、异味等可溶性杂质。该装置缺少消毒步骤，不能杀灭细菌等微生物。滤出的水中仍含有可溶性物质，属于混合物。
（4）实验4中，玻璃管X、Y中产出的气体体积为2∶1，则电极a为负极，产生氢气，电极b为正极，产生氧气，所以将点燃的木条放在玻璃管Y尖嘴口处，可观察到木条燃烧更旺。
（5）关闭电源，X、Y两玻璃管气体体积比大于2∶1，是因为氧气比氢气在水中的溶解度大，导致部分氧气溶解在水中，X管中剩余的水较少，从水中析出的气体较多，所以测得氢气体积偏大。
（6）
由图可知，反应前有为2个水分子，含有4个氢原子和2个氧原子，根据质量守恒定律，反应后除了1个氧分子外，应该还有2个氢分子，即微观示意图应补充，该反应的符号表达式为H2OH2↑+O2↑。根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数都不变，所以没有发生变化的微观粒子是氢原子和氧原子。
（7）由表可知，电压和氢氧化钠溶液浓度增大，均可显著加快电解速率，所以加入适量氢氧化钠溶液，可增强水的导电性。
（8）由表可知，电压越高、氢氧化钠溶液的浓度越大，反应速率越快。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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