人教版九年级化学上册《第四单元自然界的水》单元测试卷（带答案）

第页人教版九年级化学上册《第四单元自然界的水》单元测试卷（带答案）1．2021年“世界水日”的主题为“ValuingWater。我们可以从多角度认识水。(1)保护水资源是全人类的责任，下列做法合理的有________（填字母代号）。a.大量开采利用地下水

b.农业推广节水灌溉c.洗菜水、淘米水浇花

d.工业废水直接排放(2)水的净化：某自来水厂的净水流程如图。

①吸附池内吸附色素和异味可用的物质是__________。②自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应，该反应中氯元素的化合价依次为__________。③经过简单实验，判断该自来水属于软水，请写出该实验的步骤和现象__________。(3)探究水的组成：如图所示，电解水的实验中，试管a、b中产生气体的体积比约为________；该实验的结论是水由_________组成。

(4)水的性质：水能与氧化钙反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为_________。(5)若要得到32g氧气，理论上需要电解多少克水？2．空气是一种重要资源，人类的生产生活离不开空气，对于空气的研究人类从未停止。研究一、从空气中获得氮气，进行氨气的合成氨气是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥。工业合成氨气的流程如图1所示，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨气的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。(1)请写出氨气（NH3）中氮元素的化合价_______。(2)从“合成塔”中出来的气体是_______（填“纯净物”或“混合物”）。(3)按下列条件进行合成氨气反应，平衡时氨气的含量最高的是_____（填字母序号）。A．200大气压、300℃ B．200大气压、500℃ C．400大气压、300℃ D．400大气压、500℃研究二、三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气含量A组实验：利用白磷燃烧测定空气中氧气含量图3是利用气压传感器测定白磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置；图4是集气瓶内气压的变化情况。(4)用酒精灯点燃燃烧匙中过量的白磷。该反应的符号表达式：_______。(5)点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。通过传感器获得集气瓶内气压变化图像，如图4，分析BC段气压变化的原因_____。B组实验：加热铜粉测定空气中氧气含量图5是铜粉与氧气加热生成氧化铜实验装置：(6)实验的主要实验步骤如下：①组装装置，检查装置的气密性；②向试管中加入足量的铜粉，铜粉要足量的原因是_______；③点燃酒精灯，不停地抽拉注射器的活塞，充分反应后停止加热。(7)实验开始时，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，注射器活塞前沿约停在_______mL的刻度线上。若实验过程中没有不断推拉注射器，则可能导致测定的氧气的体积分数_______（填“偏大”“偏小”“不变”）。C组实验：用铁生锈原理测定空气中氧气含量图6：利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水，测定空气中氧气含量实验，实验数据如表：测量项目实验前烧杯中水的体积实验后烧杯中剩余水的体积集气瓶和导管的容积体积/mL80.049.0150.0(8)根据表中数据，计算实验测得的空气中氧气的体积分数是________（计算结果精确到0.1%），相比较A组实验，该方法测定结果更精确。3．化学是在分子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的基础学科。Ⅰ.物质的组成(1)1782年，拉瓦锡将水蒸气通过1000多摄氏度高温金属铁管，获得了“可燃空气（氢气）”和一种黑色固体（四氧化三铁），该反应的化学方程式为______________________________，由此他认为水不是一种元素。(2)1784年卡文迪什在他的论文《关于空气的实验》中，得出了这样的结论：“当可燃空气与普通空气以适当的比例进行爆炸，……，凝结成露珠排在玻璃上。”文中提到的爆炸是氢气和空气在有限空间的剧烈燃烧，该反应化学方程式为________________。(3)图1为电解水示意图。通电一段时间后，若管中产生的气体，理论上管中产生的气体体积为______。通过检验、管气体成分，并依据：_____________________，说明水是由__________________组成。Ⅱ.物质的结构(4)图2是钠与氯气反应生成氯化钠的示意图。①在该反应中由分子构成的物质的化学式为______，生成的氯化钠由____________构成（填符号）。②氯原子容易得到电子的原因是___________________________。Ⅲ.物质的转化(5)图3、图4分别为水液化和水分解的微观图示。①从微观角度分析，水液化过程中发生变化的是______；水分解过程中发生变化的是______（填粒子名称）。②从微观上说明图3、图4所示两种变化的本质区别是___________________。4．人们对于“好”水的需求一直没有停止，水的净化贯穿古今。任务一

了解净水(1)“茶圣”陆羽在《茶经•四之器》中记载一种能除去水中泥沙等杂质的器具——漉水囊，其操作原理类似于实验室中的______。(2)现代净水方法很多，其中RO反渗透净水原理如图：①水分子的直径______（填“<”、“>”或“=”）RO膜的孔径。

②纯净水的出水口是______（填“a”或“b”）。任务二

检测水质(3)TDS值是水质的一项重要指标。某水样用TDS笔测量，值为33，结合下表可知该水质属于______。TDS值0~8990~159160~229230~339340~534水质强软水软水适度硬水中度硬水硬水强硬水任务三

自制净水器(4)某班同学设计了三组净水装置，如图。

①你认为净水效果最好的是______。②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外，还需要考虑______（写一点即可）。5．根据下图提供的信息，回答下列问题(1)①属于同种元素的是_____________(填字母，下同)；②化学性质相似的原子是_____________；③具有相对稳定结构的是_______________；(2)原子得到或失去电子后形成离子。某粒子的结构示意图为。①当a=____________时，该粒子是原子。②当a11时，该粒子是____________(填符号)。③若该图是阴离子的结构示意图，则a可能是下列中的____________(填字母序号)。A．8

B．10

C．9

D．12(3)有一种氮的氧化物，氮元素与氧元素的质量比为7:8，则该物质的化学式为___________；交通警察使用的一种酒精检测仪中，装有重铬酸钾（K2Cr2O7），它对酒精非常敏感，K2Cr2O7中，铬元素（Cr）的化合价为__________。6．“宏观-微观-符号”之间建立联系是化学学科重要的思维方式。请根据示意图回答问题：I.如图A、B分别是水蒸气液化，水通电分解的微观变化示意图，C图为电解水实验图：请回答下列问题：(1)从微观角度分析可得图A中水分子本身没有改变，只是______发生改变，分析图B可知，_______是化学变化中最小粒子。(2)图C是小明同学探究水的组成实验，实验结束后_______试管中产生的气体具有可燃性，若负极产生的气体体积为16mL，则正极产生的气体体积为_______mL。(3)该实验发生反应的化学方程式为_________。II.净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如下图所示：(4)步骤①中固体具有_______作用，②中超滤膜可起到过滤不溶性杂质的作用，实验室过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、__________。其中玻璃棒的作用是______。(5)高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的多功能水处理剂，K2FeO4中铁元素的化合价是______。7．2022年4月16日，神舟十三号载人飞行任务返回舱成功着陆，创造了在轨183天的航天记录。水和空气是航天员在太空中生活必不可少的物质，请回答下列问题：(1)航天员饮用的小分子团水与普通水相比，具有水溶性强，密度高，在人体内储留时间长、排放最少等特点。下列关于小分子团水的说法，正确的是_______。A．水分子的化学性质被改变了B．小分子团水中水分子间没有间隙C．小分子团水中水分子是静止的D．小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同(2)为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用以下循环系统：Ⅰ.空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是_______，此系统中补充氧气的化学反应有_______（填序号）。Ⅱ.写出此系统中反应④的文字表达式是_______；此系统中循环利用的物质有_______。（写出一种即可）(3)水的净化再利用是天宫资源利用最大化的重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装置（如下图），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．椰壳活性炭可以消除异味、提升口感，是利用了它的吸附性8．Mg2Ni合金被被认为是最具应用前景的储氢合金。一种Mg2Ni储氢材料的制备与应用的过程如图1所示。(1)Mg2Ni合金熔炼过程属于________________变化（填“物理”或“化学”）(2)氢气的储存过程发生的主要反应为。该反应中，若有107gMg2Ni可以储存H2的质量是多少？（写出计算过程）(3)Mg2Ni储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层（MgO）。由图2分析，Mg氧化程度越高，储氢能力______________（填“越高”或“越低”）。当储氢材料中氧元素的含量为a%时，MgO的质量分数为______________。（用a的代数式表示）9．水是生命资源。（一）认识水的组成(1)从微观角度分析：构成水的微观粒子为______（选填“分子”、“原子”或“离子”）。(2)从组成的角度分析：水是由______（填元素名称）组成的。(3)从变化的角度分析：加热水变为水蒸气，发生改变的是______。(4)从资源角度分析：下列有关水资源利用的说法不正确的是______（选填序号）。a．农业生产大量使用农药和化肥，提高粮食产量b．提高人工生态补水比例，加强生态环境可持续发展c．使用含磷洗涤剂，提高去污效果d．对海水进行淡化处理，有望解决人类水危机（二）水在化学实验中有重要作用图-1、图-2分别是铁丝在纯氧中燃烧和空气中氧气含量测定的实验装置。(5)铁丝在纯氧中燃烧的符号表达式为______，该实验中水的作用是______。(6)氧气含量测定实验中，集气瓶中水的作用：①吸收产生的有毒五氧化二磷；②______。（三）水的组成和变化的探究。装置如图-3所示。已知石墨疏松多孔，表面积大，吸附能力强。20℃常压下，1L水可溶解18.2mL氢气，可溶解31.1mL氧气。(7)电解水时在水中要加入少量NaOH或硫酸溶液，作用是______。(8)点燃a管中气体之前应进行的实验操作为______。能证明b管中气体为氧气的实验方法为______。(9)水电解的反应属于______反应（填基本反应类型）。(10)实验测得a、b两管中气体的体积比大于2∶1，原因可能为①______、②______。(11)1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验装置如图-4所示。有关反应的符号表达式为______。10．中国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了对解决气候问题的大国担当。碳中和是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现正负抵消，达到二氧化碳相对的零排放。碳中和的主要途径有：植树造林增加绿色植被、采取节能低碳生活方式、创新转化为碳燃料的技术等。科学家在不断研究二氧化碳的利用和转化的技术。2022年北京冬奥会采用跨临界直冷制冰技术，通过的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热（如下图）。二氧化碳还可以与氢气等发生反应，转化为其他化工产品。

(1)①工业上排放的主要来自于______，自然界中吸收的主要途径有海水的吸收、______。②下列有关说法正确的是______（填字母）。A．全球变暖会导致海洋中溶解的二氧化碳向空气释放B．实现“碳中和”就是要不使用任何能源C．转化为甲醇等化工产品有利于实现“碳中和”(2)大型制冷设备中常使用和作制冷剂，但作制冷剂能量转化效率更高。①区分和的一种方法是______。②氨气可利用“”制得。空气中有大量氮气，但制时不能用空气直接与反应的原因是______（用化学方程式表示）。③在冬奥会场馆冰面下方，通过状态变化______（填“吸收”或“放出”）热量。(3)在一定条件下转化为甲醇（）的工艺流程如下图所示：

查阅资料：易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。①“制氢”：在高温下，与水蒸气反应生成铁的氧化物和已知：物质中，则物质的化学式为______。②“制醇”：与得到的反应前后，碳元素化合价______（填“升高”或“降低”）。③“分离”：加热和的混合物，先转化为气态的物质是______。11．【综合能力题】水是生命之源，遍布生活的每一个角落。(1)城镇自来水厂生产流程可用下图表示：①生产流程中的絮凝剂通常用______（填物质名称），除去水中有色、异味物质的设备是______（从上图设备中选填）；②图1是从海水中获取淡水的一种装置，该原理与______（填实验操作）相同；(2)图2所示是水的电解实验，试管a中收集的气体是______（填化学式），试管b中的气体可以用______来检验，该实验证明水是由______组成的。(3)图3是活性炭净水器示意图，则下列说法正确的是______（填字母序号）。A．①处是出水口，②处是入水口B．①处是入水口，②处是出水口(4)图4是家用自来水净化装置的原理示意图。①下列说法正确的是______。A．该装置能对水进行杀菌消毒B．该装置能除去水中的颜色和异味C．硬水经过该装置后可转化为软水D．自来水经过该装置后变成了纯净水②生活中常用肥皂水来区分硬水和软水，出现______的现象，说明是硬水；生活中将自来水煮沸，可以起到两个作用，它们是杀毒和______。(5)水在实验回收中有重要的作用：从与充分反应的剩余物中回收并获得KCl固体。请回答：Ⅰ：操作②的名称是______；使用到的非玻璃仪器是______。Ⅱ：若经过操作②后，所得液体仍浑浊，其原因可能是______（填写序号）。a．滤纸未紧贴漏斗内部b．漏斗下端未靠烧杯内壁c．漏斗内液面高于滤纸边缘12．2013年12月2日凌晨1时30分我国，嫦娥三号月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。嫦娥三号携带首颗月球软着陆探测器——无人月球车，成功着陆月球。

(1)在对太空的探索过程中，科学家发现月球表面陨石坑中存在Hg、CH4、固态H2O等物质，其中属于氧化物的是________（填名称）。(2)科学家透露月壤中丰富的氦-3具有巨大的开发利用前景，氦-3作为可控核聚变能源燃料，它将是人类社会最理想的燃料资源。氦-3原子核中有2个质子和1个中子。则氦-3原子的结构示意图为（填代号）A．

B．

C．

(3)我国的“长征”系列运载火箭的第一、第二级燃料多数采用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）的“二元推进剂”，第三级燃料采用液态氢、液态氯为推进剂。回答下列问题：①偏二甲肼（C2H8N2），每个分子由________个原子构成，C、H、N元素质量比________。②偏二甲肼在点燃的条件下与四氧化二氮反应，生成氮气、水和二氧化碳。该反应的化学方程式为_________。(4)载人航天飞行器的模拟座中，空气更新过程如图所示:

①装置I的作用是________。②在装置I、Ⅱ、Ⅲ中发生化学变化的是______（填序号）。③从装置I、Ⅱ、Ⅲ可看出，O2的来源是CO2和H2O，若产生800gO2，消耗了880gCO2则同时消耗H2O________g。13．二氧化氯（ClO2）是安全消毒剂，杀菌能力优于氯气（Cl2），可由亚氯酸钠（NaClO2）与氯气（Cl2）反应制得。（1）NaClO2中氯元素的化合价为______。（2）配平化学方程式：______NaClO2+______Cl2=______ClO2+______NaCl。（3）71gCl2完全反应，理论上最多生成ClO2的质量为______g。14．水是宝贵的资源。(1)电解水实验装置如图1，电解水通常用直流电，图中正极是_____端(填“A”或“B”)。电解水时生成H2与O2的体积比约为_____，该实验说明组成水的元素是_____(填元素符号)。(2)下列说法正确的是_____(填字母)。A．自然界不存在“绝对纯净”的水B．在自然界中，不同状态的水处于不断循环中C．水易溶解许多物质，因而水也易被污染D．地下水是重要的淡水资源，可持续不断大量开采E．生活污水集中处理达标后排放(3)自来水厂净水过程的主要操作流程如图-2：①实验室进行操作X时，需要烧杯、_____、玻璃棒等玻璃仪器；试剂A的名称是_____。②高铁酸钾(K2FeO4)能作消毒剂与絮凝剂，它杀菌消毒时会生成氢氧化铁胶状物。高铁酸钾中铁元素的化合价为_____价，氢氧化铁的化学式为_____，杀菌消毒属于_____(填“物理”或“化学”)变化。③向净化后的水样中加入肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，则该水样属于_____(填“硬水”或“软水”)。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，生活中常用_____的方法降低水的硬度。(4)水在煮沸过程中会变成水蒸气，而加热到更高温度时，水蒸气会发生分解反应，这两个过程存在的差异是_____。15．氧气是生产、生活中重要的物质。(1)氧循环是自然界中的重要循环，下列选项中消耗氧气的是___________。A．碳酸氢铵分解 B．煤炭燃烧 C．植物光合作用 D．人的呼吸如图所示“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)(2)“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，“氧气”不能从甲处通过，你认为甲处的物质是___________。A．氦气 B．镁 C．水(3)除（2）举例的物质和迷宫中物质外，甲处物质还可能是___________。(4)氧气在进迷宫过程中，除了甲，还碰到了两种阻止它前进的物质，这两种物质的化学式为___________。16．水是人类赖以生存的物质。(1)图1中表示水分子的是_________（填序号，下同），表示单质的是________。(2)写出电解水实验的文字表达式______；电解水时，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是______。(3)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是（填序号）。A．氢气在氧气中燃烧 B．水的蒸发 C．水的电解 D．水的净化(4)天然水有硬水和软水之分：硬水是溶有较多________的水，常用_______鉴别硬水与软水。(5)图2所示是实验室除去浑浊的河水中泥沙的过滤实验装置。①图示实验缺少的一种仪器是______，其作用是________。②实验时常用_______做过滤层。过滤后得到的澄清液体不是纯水，理由是_______。17．请回答下列问题。(1)写出下列符号的意义或指定的化学符号。①3S_______。②钙元素_______。③地壳中含量最高的元素是_______。④2个钠离子_______。(2)从微观的角度了解物质及其变化，有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。如图是某一变化过程的微观示意图：①该反应的文字表达式(或符号表达式)为_______。②该反应属于_______(填“分解”或“化合”)反应。(3)图中两种“小球”分别代表两种不同的原子：①图中两种原子的本质区别是原子核内_______不同。②D图可表示5个_______(填“分子”或“原子”)。③图中，能表示混合物的是_______(填字母，下同)，能表示单质的是_______。18．阅读下面科普短文东晋葛洪著的《肘后备急方·治寒热诸疟方》中最早记载了青蒿治疗疟疾的作用和使用方法。1969~1972年间，中国药学家屠呦呦参与的523课题组发现并从黄花蒿中提取了青蒿素并开创疟疾治疗新方法，屠呦呦也因此获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素也称黄花蒿素（C15H22O5），青蒿素为无色针状晶体，味苦，几乎不溶于水，它对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解。科学家在青蒿素的研究中进一步发现，一定条件下硼氢化钠能将青蒿素还原生成双氢青蒿素（化学式为C15H24O5），它比青蒿素的水溶性好，治疗疟疾效果更好。(1)①青蒿素的物理性质有________（写一条）；②青蒿素保存时应注意：________（写一条）。(2)①青蒿素分子中碳、氢原子的质量比为________；②青蒿素的相对分子质量为________。(3)青蒿素中氧元素的质量分数________（填“大于”“等于”或“小于”）双氢青蒿素中氧元素的质量分数。(4)28.4g双氢青蒿素含氧元素质量为多少克？（写出计算过程）19．N（NO2）3是科学家2011年发现的一种新型火箭燃料。请计算：(1)①N（NO2）3中氮元素和氧元素的质量比为______；②N（NO2）3的相对分子质量是______；③下列化合物中，氮元素质量分数最小的是______（填字母）。A．N（NO2）3B．N2O3

C．N2O5氧气家族的“生长树”如图所示

(2)树子上的“果子”相同之处是______。(3)树上的果子中，属于空气污染物的是______。(4)树上有种“果子”为黑色固体，写出由单质生成该“果子”的化学反应的表达式______。(5)“生长树”成长所必需的其中一种物质便是水，请任意写出一种通过化合反应生成水的化学反应表达式______。20．海洋是人类的母亲，是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库。(1)沿海的盐厂都是“盐田法”晒盐，其基本原理是________结晶，得到的是粗盐。在实验室用过滤法提纯粗盐的过程中有三次用到了玻璃棒，其作用分别是：①引流②搅拌，加速固体物质溶解③搅拌，使液体受热均匀，其先后顺序是________（填数字序号）。(2)近年来我国在南海成功试采可燃冰，推动了世界能源利用格局的改变。写出可燃冰被科学家誉为“21世纪能源”的原因________（写一条即可）。(3)从海水中获得淡水的过程称为“海水淡化”。现在所用的海水淡化方法主要是蒸馏法（热法）和膜法两大类。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。①膜法淡化海水的原理是利用________不同分离出淡水。②将少量加压后的右侧海水置于表面皿中，用酒精灯加热，水分蒸干后，可在表面皿上观察到的现象是________。下列对加压后右侧海水成分变化情况的分析中，正确的是________（填选项序号之一）。A．溶质质量增加

B．溶剂质量减少

C．溶液质量不变

D．溶质质量分数减小(4)镁是国防元素。从海水中提取单质镁的工艺流程如下图所示：在上述转化过程中，所发生的化学反应属于复分解反应的是________（填过程序号），过程①中加入石灰乳时会采用喷淋的方式，目的是________。海水或卤水中本来就含有氯化镁，还需要过程①②的原因是________。金属镁是一种性质非常活泼的金属，在加热的条件下可与水反应生成一种难溶性碱和一种可燃性气体。请写出该反应的化学方程式________，该反应属于________（填“化合”“复分解”“置换”之一）反应。21．扬州“依水而建、缘水而兴、因水而美”。某同学开展关于水的探究式学习。Ⅰ.探究水的组成(1)电解水时通常往水中加入少量氢氧化钠，目的是______。(2)电解水的文字或符号表达式为______。(3)①从电解水实验中可以归纳出研究纯净物组成的一般思路：______。（填字母）A．分析反应条件

B．分析生成物的元素组成②某纯净物在氧气中燃烧生成了水和氮气，根据以上思路判断该物质中一定含有______元素。Ⅱ.生活用水的净化(4)水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。①可以通过______（填实验操作名称）去除泥沙等不溶性杂质。②图1为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有______结构，可以吸附色素和异味分子。(5)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是______（填“A”或“B”）。通过该装置净化后的水______（填“适宜”或“不宜”）直接饮用。(6)利用膜技术可以高效净水，部分过程如图3所示。请根据图3比较大分子的直径a与微滤膜孔隙直径b和超滤膜孔隙直径c的大小关系_______。（用字母a、b、c表示）Ⅲ.工业废水的处理工业上含铜离子的废水可用吸附法处理。现采用农林废弃物棉籽壳为生物质材料，通过水热炭化处理，制得AC—CH吸附剂，吸附废水中的铜离子。以铜离子质量浓度为的含铜废水为待测液进行实验。(7)分别取75mL待测液，加入5gAC—CH吸附剂，在不同温度下浸泡120min，测得AC—CH对铜离子的吸附量如图4所示。可推测反应的最佳温度大约为______℃。(8)某同学欲探究浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响，请你完善实验方案：取多份相同体积的铜离子质量浓度为的含铜废水，______，分析浸泡时间对AC—CH吸附剂处理含铜废水的影响。22．某化学社团在实验室进行水的组成的探究，并对一瓶浑浊的河水模仿自来水厂的净水过程进行了处理，如下图所示：【解释与结论】(1)图Ⅰ：两个电极上都产生很多气泡，要验证试管b中产生的气体可用_______检验。(2)图Ⅰ：电解水反应的符号表达式为_______。(3)图Ⅱ：操作②中活性炭的作用是_______；经过操作③后得到了净水，可用_______来检验该水样是硬水还是软水，日常生活中我们可以用_______的方法来降低水的硬度。(4)下图是电解水的微观示意图，“●”表示氢原子，“○”表示氧原子，请在反应后的图中补全相应粒子的结构模型（画在答题卡的方框内）_______。【拓展】电解水时常在水中加入一些氢氧化钠来增强水的导电性。为研究影响电解水反应速率的因素，化学社团进行了实验探究，数据记录如下表：实验编号温度（℃）氢氧化钠溶液浓度（%）H2体积（mL）O2体积（mL）电解时间（s）A202%209.854.0B205%209.836.2CX2%209.646.2D305%209.735.4(5)通过比较实验C和D可探究电解水反应速率与氢氧化钠溶液浓度的关系，表中“X”的数值应为_______。(6)比较实验B和D可得到的结论是_______。23．5G时代的到来给中国芯片产业的发展带来了新的机遇。芯片是电脑、智能家庭等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗（Ge）等。(1)硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是_______________（填粒子名称）。重要的半导体材料锗，可由锗精矿（含GeO2、GeS2等）经下列流程制备金属锗。(2)酸溶后的产物GeCl4中锗元素化合价为________________，其中锗元素和氯元素的质量比为____________。(3)用H2还原210gGeO2可获得Ge的质量为多少？（请利用化学方程式计算）24．水是宝贵的自然资源。请根据下列情况回答问题。(1)下图是自来水生产流程的简化图：

①流程中起到絮凝作用的试剂A常用___________(填物质名称)。②流程中的“过滤”在实验室中常用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和___________。过滤时，玻璃棒的作用是___________。③试剂C可以有很多种，其中一种是二氧化氯，可用稀盐酸与亚氯酸钠(NaClO2)反应制得，反应还会生成氯化钠和水，请写出该反应的符号表达式：___________。④自来水中含有少量碳酸氢钙【化学式为Ca(HCO3)2】等可溶性化合物，烧水时碳酸氢钙发生分解反应，生成难溶性的碳酸钙、水和二氧化碳，这就是壶中出现水垢的原因之一、请写出碳酸氢钙受热分解的符号表达式___________。(2)下图是电解水的使用装置图。回答下列问题。

①气体a可用___________检验。②该实验进行时，a、b之间的装置(漏斗)内的液面___________(填“上升”或“下降”)。③通过该实验可以得出水由___________组成。④某同学利用图2所示装置进行该实验时，发现左、右两侧管内气体体积比略小于1：2.该同学查阅资料得知：A相同条件下，气体体积比等于气体分子个数比B常温常压时，1L水可溶解0.031LO2、0.494LO3。则下列说法正确的是___________。a．从实验结果可以确定，相同条件下，H2在水中的溶解能力比O2的小b．若左侧试管内产生少量O3，也会使左右两侧试管内气体体积比略小于1：2c．可能是电极氧化消耗部分氧气，使左、右两侧管内气体体积比略小于1：225．回答下列问题(1)空气中氧气的体积分数约为21%，氮气的体积分数约为78%。小江老师让同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星的木条复燃。请计算本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分数是__________（结果保留一位小数）。(2)呼吸是一种正常的生理现象，如图是利用人体呼出气体进行的一个实验。已知白磷和红磷一样，可在空气中剧烈燃烧，生成五氧化二磷，白磷在40℃时即可燃烧。实验中白磷不能用木炭粉代替，原因是____________，使用的集气瓶容积为250mL，结束后将进入集气瓶中的水倒入量筒中，在量筒中量取的水体积是35mL，人呼的气体中氧气的体积分数约为______________。(3)如图D是氩原子的原子结构示意图：D中x=____________；已知一个氩原子核内中子数为22，则一个氩原子内的粒子总数为___________；26．水是人类重要的自然资源。我们围绕水进行多角度研究。Ⅰ.水的组成和产物(1)电解水实验装置如图1所示，过程中的能量转化形式为________转化为化学能。(2)将带火星的木条放在b玻璃管口，打开活塞，带火星的木条复燃，b管产生的气体是________，由此得出关于水的组成的结论是________。(3)同学们在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入质量分数为10%、12%、14%、16%、18%、20%的溶液，在9V电压下电解3min；产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是________。A．管a中产生的气体能燃烧B．该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率越快C．电解质量分数为14%的溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值(4)电解水法制氢时，电极上微观粒子的变化情况如图3，图中表示电子，则B电极表面生成氢气的微观过程可描述为：氢离子________再组合形成氢分子。(5)目前制氢的方法还有化石能源制氢。氢气主要应用于航天、化学电源等领域，我国长征五号运载火箭的主动力采用液氢、液氧作为推进剂。①由化石能源制得的氢气中含有一氧化碳（），利用液氮的低温可将液化分离，从而获得纯净的氢气。说明氢气的沸点比的沸点________（填“高”或“低”）。②火箭升空时，氢气和氧气在燃烧室内反应的文字或符号表达式为________。Ⅱ.水的净化和监测(6)过滤是常见的净化手段，现在实验室规范地进行黄泥水的过滤。①过滤时，玻璃棒起到的作用是________。②过滤后，打开滤纸所看到的情况（灰黑色代表泥沙）最接近图中的________。(7)我校每层教学楼安装了直饮水机，技术员会定期会检测直饮水质。其主要工作流程如图所示。①中活性炭的作用是________。②中紫外灯管照射的作用为________。③自来水经过直饮水机得到直饮水经检测TDS（总溶解固体含量）=13，则该直饮水属于________（填“混合物”或“纯净物"）。27．水是生命活动不可缺少的物质。请回答相关的问题。Ⅰ．探究水的组成实验(1)为证明水不是由“水元素”组成的，1785年，拉瓦锡在高温的条件下，用水蒸气与红热的铁反应，将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图所示。该反应的化学符号表达式为___________。(2)电解水实验的简易装置如图所示，b中收集到的气体是___________(填化学式)；从该实验得到关于水的组成的结论是___________。Ⅱ．水的净化化学兴趣小组收集了一瓶浑浊的京杭大运河的河水，模拟自来水厂进行水的净化过程。其实验过程如下所示，请回答以下问题。(3)自来水厂常用明矾作絮凝剂，操作1的名称为___________。(4)操作2是吸附。主要除去液体C中一些异味和色素，可选用的物质是___________。(5)将净化水加热煮沸。发现水壶内有水垢(主要成分为碳酸钙)产生，则加热煮沸除了杀菌消毒之外，还起到的作用是___________。欲使净化水转化为纯水，则可采取的方法是___________。28．氢气的开发利用是氢能研究的热点。一、氢气的发现和制备(1)1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的H2，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液，写出该反应的符号表达式_______。(2)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图1：①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2发生化合反应生成KHCO3，反应的符号表达式_______。②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为_______。二、氢气的贮存和释放Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如上图2所示。(3)贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因_______。(4)释氢释放的H2比贮氢吸收的H2_______(选填“多”或“少”或“不变”)(5)释放出的氢气可用作氢燃料电池，氢燃料电池工作时将_______能转化为电能。(6)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，氢气燃烧的符号表达式为_______。三、氢气在工业生产中的应用合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气。(7)N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的_______不同将空气成分进行分离。(8)Fe3O4是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图3所示。“再生”过程中铁元素的质量分数_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。(9)图4是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。T1~T3时刻，是Fe3O4失效过程，T4~T5时刻，是固体再生过程。则：①A点处，固体中铁元素的质量=______g。②B点处，固体中含Fe3O4的质量为46.4g，则M=_______g。（写出计算过程）29．化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门学科，其特点是从分子、原子层次上认识物质，通过化学变化创造物质。化学小组进行了下列研究。场景1：工业制氧气的研究。下图为模拟工业制氧气的微观示意图。【资料】同温同压下，气体体积比等于分子个数比。(1)“”表示的是___________，用微粒的观点解释过程a中发生改变的是___________。(2)液氧与液氮相比，沸点较高的是___________。场景2：过氧化氢分解制氧气的研究。下图是过氧化氢发生反应的微观示意图。(3)分子是由原子构成的，一个水分子由___________构成。(4)结合上图分析，下列说法正确的是___________。A．化学反应前后原子的种类不变B．分子是构成物质的一种微观粒子C．化学反应前后分子的种类不变(5)过氧化氢发生反应一般会加入催化剂，写出过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的符号或文字表达式___________，该过程中二氧化锰所起的作用是___________。30．氨气是一种重要的化工产品，有广阔的应用前景。I．氨气的制取工业上制取氨气的流程如下：(1)过程①利用氮气与空气中其他成分的________不同，将其分离。(2)反应②对应的符号表达式为________。(3)工业上可采用磁铁矿与三氧化钼、氧化钨、氧化铝混合稀土等原料，按不同比例充分混合后得到合成氨的催化剂，其在化学反应前后质量和________不变。(4)上述流程中可以循环使用的物质是________。Ⅱ．氨气的应用(5)液氨蒸发吸热，因此可以做制冷剂，该过程中发生变化的是________（填序号）。a.分子种类

b.分子大小

c.分子间隙(6)氨气是制作氮肥的重要原料。农业生产中碳酸氢铵(NH4HCO3)是一种常见的氮肥，其制取的原理为，该反应的基本类型是________。Ⅲ．氨气的燃烧【查阅资料】a.氨气燃烧生成氮气和水，但其燃烧需要持续的火源或高温的环境；b.氨气和氢气都属于清洁能源，两者的性质参数对比如下表所示；c.可燃气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸，这个能发生爆炸的含量范围，叫作爆炸极限。性质参数氨气氢气颜色、气味无色、有刺激性气味无色、无味热值/K▪Jg-122.5143爆炸极限（体积分数）15~284~74(7)从燃烧产物的角度分析，氨气属于清洁能源的原因是________。(8)根据上表信息，对于氨气与氢气，你会选择哪一种气体作燃料，并写出理由________。(9)纯净的氨气在空气中不易燃烧，需要在氨气中掺入氢气混合燃烧的目的是________。参考答案1．(1)bc(2)活性炭0、-1、+1加入肥皂水，泡沫多，浮渣少(3)2：1氢元素和氧元素(4)CaO+H2O=Ca(OH)2(5)36g解：设需要水的质量为x。x=36g答：电解36g水。【详解】（1）a.合理开采利用地下水，不符合题意。

b.农业推广节水灌溉，符合题意。c.洗菜水、淘米水浇花节约用水，符合题意。

d.工业废水直接排放，污染水资源，不符合题意。故选：bc。（2）①活性炭具有吸附性，吸附池内吸附色素和异味可用的物质是活性炭，故填：活性炭。②自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应，氯气为单质；氯元素0价，氯化氢中氯元素-1价，次氯酸中氢元素+1价，氧元素-2价，根据化合价代数和为零氯元素+1价，该反应中氯元素的化合价依次为0、-1、+1，故填：0、-1、+1。③软水加肥皂水泡沫多浮渣少，加入肥皂水，泡沫多，浮渣少是软水，故填：加入肥皂水，泡沫多，浮渣少。（3）电解水的实验“正氧负氢，氢二氧一”，试管a、b中产生气体的体积比约为2：1；该实验的结论是水由氢元素和氧元素组成，故填：2：1；氢元素和氧元素。（4）氧化钙和水生成氢氧化钙，故填：CaO+H2O=Ca(OH)2。（5）见答案2．(1)-3(2)混合物(3)C(4)(5)红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大(6)充分消耗氧气(7)8偏小(8)20.7%【详解】（1）氨气中，氢元素化合价为+1价，设氮元素化合价为x，根据“化合物中各元素化和价代数和为零”，则x+（+1）×3=0，解得x=-3。（2）由流程可知，冷却后仍有氮气和氢气，则说明从“合成塔”中出来的气体中含有多种物质，属于混合物。（3）由图2可知，温度越低、压强越大时，氨的含量越高，结合各选项可知，平衡时氨气的含量最高的是400大气压、300℃，故选C。（4）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：。（5）红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则BC段压强增大。（6）铜粉足量，能将氧气完全消耗，使结果准确。（7）由于注射器移动的体积为消耗的氧气的体积，由于氧气约占空气体积的五分之一，则消耗氧气的体积为，注射器活塞前沿约停在35mL-27mL=8mL的刻度上；若实验过程中没有不断推拉注射器，氧气不能完全消耗，则会使结果偏小。（8）吸入的水的体积为消耗的氧气的体积，根据表中数据可知，则实验测得的空气中氧气的体积分数是。3．(1)(2)(3)5mL质量守恒定律氢元素、氧元素(4)Cl2Na+、Cl-最外层电子数大于4(5)图3图4有无新分子生成【详解】（1）铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：；（2）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学方程式为：；（3）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，若a管中产生10mL的气体，b管与电源正极，则理论上b管中产生的气体体积为5mL；氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则说明水是由氢元素、氧元素组成；（4）①在该反应中由分子构成的物质是氯气，其化学式为Cl2；氯化钠由Na+、Cl-构成；②氯原子最外层电子数为7，大于4，在化学反应中容易得到电子；（5）①从微观角度分析，水液化过程中水分子的间隔变小，发生变化的是图3；水在通电条件下生成氢气和氧气，所以水分解过程中发生变化的是图4；②图3是物理变化，图4是化学变化，两种变化的本质区别是：变化过程中有无新分子生成。4．(1)过滤(2)<a(3)强软水(4)三组材料成本（合理即可）【详解】（1）漉水囊除去水中泥沙，是分离固体与液体，对应实验室“过滤”操作。（2）①RO膜只允许水分子通过，说明水分子直径小于RO膜孔径。②水分子通过RO膜后从出水口a排出，故a是纯净水出口。（3）TDS值33处于“0~89”区间，对应水质为强软水。（4）①三组装置中，鹅卵石（过滤）、石英砂（过滤）、活性炭（吸附色素异味）的层序合理（先大颗粒后小颗粒，最后吸附），净水效果最好。②自制净水器除了要考虑净化速率、效果外，还需要考虑材料成本、装置是否便于操作等实际因素。5．(1)AE/EAAF/FABDE(2)10Na+AC/CA(3)NO+6【详解】（1）质子数决定元素种类。质子数相同的属于同种元素。故属于同种元素的是：AE。最外层电子数决定化学性质。最外层电子数相同，电子层数不同的原子，化学性质相似。故化学性质相似的原子是：AF。当最外层电子数为8时是相对稳定结构，只有一层时2为相对稳定结构。故具有相对稳定结构的是：BDE。（2）原子中，故当a=10时表示原子。当a11时，该粒子是表示失去一个电子带一个单位正电荷的阳离子，11号元素为Na,故该粒子是：Na+。A．若a=8，质子数为8，核外电子数为10。质子数＜核外电子数，该结构示意图表示阴离子。故对。

B．若a=10，质子数为10，核外电子数为10。质子数=核外电子数，该结构示意图表示原子。故错。

C．若a=9，质子数为9，核外电子数为10。质子数＜核外电子数，该结构示意图表示阴离子。故对。

D．若a=12，质子数为12，核外电子数为10。质子数＞核外电子数，该结构示意图表示阳离子。故错。故选AC。（3）有一种氮的氧化物，氮元素与氧元素的质量比为7:8。设氮的氧化物化学式为NxOy，则可以列式为：。故该物质的化学式为：NO；化合物中各元素化合价代数总和等于0。K2Cr2O7中K的化合价为+1，O的化合价为-2，设Cr的化合价为x,则可以列式为：，x=+6。故K2Cr2O7中，铬元素（Cr）的化合价为：+6。【点睛】本题考查原子结构示意图与化学式简单计算综合应用。学生需要先判断结构示意图是哪种微粒。本题难点为原子转化成离子是相对稳定结构，以及通过氧化物中元素质量比确定化学式。6．(1)分子之间的间隔原子(2)甲8(3)(4)吸附漏斗引流(5)+6/+6价【详解】（1）由图可知，从微观角度分析可得图A中水分子本身没有改变，只是分子之间的间隔发生改变；由图B可知，在化学反应中，分子分为原子，原子重新组合为新的分子，由此可知，原子是化学变化中的最小粒子；（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，氢气具有可燃性，甲管与负极相连，产生的是氢气；在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，若负极产生的气体体积为16mL，则正极产生的气体体积为8mL；（3）该实验中，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；（4）步骤①中固体为活性炭，活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；实验室过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗；玻璃棒的作用是引流；（5）高铁酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，x=+6。7．(1)D(2)氮气/N2①③/③①水或二氧化碳或氧气(3)C【详解】（1）小分子团水与普通水的化学式都是H2O，所以二者化学性质相同；分子总是在不断运动的，且分子间都有间隔；根据题意小分子团水的水溶性更强，密度更高，所以二者的物理性质不同，故选D；（2）空气中含量最高的气体为氮气，但其化学性质稳定，不会被宇航员消耗，由流程图可知，反应①③均可生成氧气；反应④是氢气与二氧化碳在催化剂的作用下生成了甲烷和水，故文字表达式为：，由图可知，氧气、水、二氧化碳均可以循环利用；（3）A、超滤膜在净水装置中的作用是过滤，出去不可溶性杂质，可以降低浑浊度，表述正确，不符合题意；B、抗菌颗粒可以除去细菌，表述正确，不符合题意；C、通过“生命吸管”得到的水是混合物，表述错误，符合题意；D、活性炭具有吸附性，可以除去色素和异味，表述正确，不符合题意；故选C。8．(1)物理(2)设：107gMg2Ni可以储存H2的质量为。答：若有107gMg2Ni可以储存H2的质量是4g。(3)越低2.5a%【详解】（1）由于Mg2Ni合金熔炼过程没有新物质生成，属于物理变化。故填：物理。（2）详见答案。（3）据图2可知，Mg氧化程度越高，储氢能力越低。故填：越低。设：储氢材料质量为100g，则当储氢材料中氧元素的含量为a%时，氧元素质量=100g×a%=ag。即MgO中氧元素质量为ag。所以MgO的质量=，则储氢材料中MgO的质量分数=。故填：2.5a%。9．(1)分子(2)氢元素和氧元素(3)分子间隔(4)ac(5)防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂(6)加速降温(7)增强水的导电性(8)检验气体纯度将带火星的木条放在管口，打开活塞，观察到带火星的木条复燃(9)分解(10)有部分氧气溶于水石墨吸收部分氧气(11)【详解】（1）水由水分子构成。（2）水由氢元素和氧元素组成。（3）加热水过程中，水分子不变，但水分子间的间隔增大。（4）a、大量使用农药和化肥，会污染环境，该选项说法不正确；b、提高人工生态补水比例，能加强生态环境可持续发展，该选项说法正确；c、使用含磷洗涤剂，会污染水资源，该选项说法不正确；d、对海水进行淡化处理，有望解决人类水危机，该选项说法正确。故选ac。（5）铁丝燃烧生成四氧化三铁，反应的符号表达式为：；集气瓶中水的作用为：防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂。（6）测定空气中氧气含量时，集气瓶中水的作用除了能吸收产生的有毒五氧化二磷，还能加速降温。（7）向水中加入少量氢氧化钠或硫酸溶液，能增大溶液中的离子浓度，增强水的导电性。（8）电解水时，生成的氢气和氧气的体积比为2：1，由图可知，a管收集的气体较多，为氢气，氢气具有可燃性，不纯时点燃会发生爆炸，则点燃前要检验气体纯度；氧气具有助燃性，检验方法为：将带火星的木条放在管口，打开活塞，观察到带火星的木条复燃。（9）电解水生成氢气和氧气，该反应为一种物质生成多种物质，属于分解反应。（10）20℃常压下，1L水可溶解18.2mL氢气，可溶解31.1mL氧气，有部分氧气溶于水，会使收集的气体较少，且石墨疏松多孔，表面积大，吸附能力强，会吸附部分氧气，也会使收集的气体减少。（11）铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的符号表达式为：。10．(1)化石燃料的燃烧光合作用AC(2)闻气味，有刺激性气味的是氨气，没有刺激性气味的是二氧化碳吸收(3)Fe3O4降低甲醇【详解】（1）①工业上排放的CO2主要来自于化石燃料的燃烧。光合作用通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时释放氧气的过程。绿色植物主要通过光合作用实现二氧化碳的吸收和转化；②A、全球变暖，海洋的水温会上升，二氧化碳在水的溶解度会降低，会导致海洋中溶解的二氧化碳向空气释放，故A正确；B、根据“碳中和是指一个国家在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现正负抵消，达到二氧化碳相对的零排放”可知，实现“碳中和”是使用能源产生的二氧化碳与通过植树造林、节能减排消耗的二氧化碳相等，不是不使用任何能源，故B错误；C、CO2转化为CH3OH等化工产品有利于消耗二氧化碳，有利于实现“碳中和”，故C正确。故选：AC；（2）①区分NH3和CO2最简便的方法是闻气味，有刺激性气味的是氨气，没有刺激性气味的是二氧化碳；②空气中有大量氮气，但制NH3时不能用空气直接与H2反应的原因是氢气与空气中的氧气在高温、高压、催化剂条件下会生成水，化学方程式为：；③根据“2022年北京冬奥会采用CO2跨临界直冷制冰技术，通过CO2的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热”在冬奥会场馆冰面下方，CO2通过状态变化吸收热量；（3）①设物质X的化学式为FexOy，根据物质X中m（Fe）：m（O）=168：64，则有：x：y==3：4，物质X的化学式为Fe3O4；②二氧化碳中氧元素化合价为-2价，根据化合物中元素化合价代数和为零，碳元素化合价为+4价，CH3OH中氧元素化合价为-2价，氢元素化合价为+1价，设碳元素化合价为z，根据化合物中元素化合价代数和为零，则有：z+（+1）×4+（-2）=0，z=-2，CO2与H2得到CH3OH的反应前后，碳元素化合价降低；③根据“CH3OH易溶于水，熔点﹣97.8℃，沸点64.7℃”，水的沸点为100℃”可知，加热CH3OH和H2O的混合物，沸点低的物质先汽化，先转化为气态的物质是甲醇。11．(1)明矾活性炭吸附池蒸馏(2)H2带火星的小木条氢元素和氧元素(3)A(4)B较多浮渣硬水软化(5)过滤铁架台c【详解】（1）①明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中的悬浮颗粒加速沉降，可作自来水厂净水时的絮凝剂；活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味，所以除去水中有色、异味物质的设备是：活性炭吸附池；②图1是光照的作用将海水中水蒸发冷却得到淡水的一种装置，该原理与蒸馏相同；（2）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，试管a中收集的气体较多，是氢气，其化学式为：H2；试管b中的气体是氧气，具有助燃性，可以用带火星的小木条来检验；氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据反应前后元素种类不变，证明水是由氢元素和氧元素组成的；（3）图3是活性炭净水器示意图，为了提高净化效果，应是下边进水上边出水，故选：A；（4）①A、该装置没有加入消毒剂不能对水进行杀菌消毒，故选项说法错误；B、该装置中含有活性炭，能除去水中的颜色和异味，故选项说法正确；C、该装置不能除去水中的可溶性钙镁化合物，不可能将硬水软化，故选项说法错误；D、自来水经过该装置只是除去了水中的不溶性杂质，水中还有可溶性杂质，所以没有变成纯净水，故选项说法错误；故选B；②常用肥皂水来区分硬水和软水，沫多浮渣少的是软水，沫少浮渣多的是硬水，故加入肥皂水产生较多浮渣的是硬水；硬水中含有较多的钙镁化合物，煮沸能将水中的钙镁化合物除去，所以煮沸除杀菌外还能降低水的硬度；（5）操作②是分离难溶性固体与液体，操作的名称是过滤；使用到的有玻璃棒、烧杯、漏斗、铁架台，其中非玻璃的仪器为铁架台；a．滤纸未紧贴漏斗内部会影响过滤速度，选项错误；b．漏斗下端未靠烧杯内壁会造成滤液溅出，不会产生仍浑浊的情况，选项错误；c．漏斗内液面高于滤纸边缘，会造成部分液体未经过滤沿滤纸与漏斗的缝隙流入过滤器，造成过滤后的液体仍浑浊，选项正确；故选c。12．(1)水(2)A(3)126:2:7/24:8:28(4)分离空气中的水和二氧化碳Ⅱ、Ⅲ180【详解】（1）氧化物是由2种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。属于氧化物的是水。（2）氦-3原子核中有2个质子，原子核外电子数=质子数，所以氦-3原子的结构示意图为

，故选A。（3）①分子有原子构成，1个偏二甲肼分子由2+8+2=12个原子构成。C、H、N元素质量比为(12×2)：(1×8)：(14×2)=6:2:7。②偏二甲肼在点燃的条件下与四氧化二氮反应，生成氮气、水和二氧化碳，化学方程式为。（4）①装置I将空气与二氧化碳、水进行分离，作用是分离空气中的水和二氧化碳。②在装置I中无新物质生成，Ⅱ中进入二氧化碳和氢气，生成碳和水，Ⅲ中进入水，生成氢气和氧气。所以发生化学变化的是Ⅱ、Ⅲ。③从图中可知，二氧化碳和水种的氧元素，都转化为氧气中的氧元素。880gCO2中有氧元素。所以分解水的质量为。13．+3价2122解、设理论上最多生成ClO2的质量为x答：理论上最多生成ClO2的质量为135g。【详解】（1）化合物种各元素的化合价代数和为0，NaClO2中氯元素的化合价x为(+1)+x+(-2)×2=0，x=+3价；（2）化学方程式配平结果为：2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。（3）见答案。14．(1)B2：1H、O(2)ABCE(3)漏斗活性炭+6Fe(OH)3化学硬水煮沸(4)水煮沸变成水蒸气是物理变化，水蒸气加热到更高温度时发生分解反应是化学变化【详解】（1）电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，由装置图可知，乙试管中产生的气体较少，为氧气，故B端是电源的正极。电解水时生成H2与O2的体积比约为2：1。水在通电的条件下生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变可知，水是由氢元素和氧元素组成的，其元素符号分别为H、O。（2）A、自然界中的水都含有可溶性或不溶性的杂质，都属于混合物，因此自然界不存在“绝对纯净”的水，故A选项说法正确；B、在自然界中，水以雨、雪等形式存在，即不同状态的水处于不断循环中，故B选项说法正确；C、水易溶解许多物质，因而水也易被污染，故C选项说法正确；D、地下水是重要的淡水资源，资源有限，应合理开采，故D选项说法不正确；E、生活污水集中处理达标后排放可以防止水污染，故E选项说法正确。故选ABCE。（3）①操作X是分离难溶性的泥沙和水的操作，应为过滤，过滤操作中需要烧杯、漏斗、玻璃棒等仪器。活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，故试剂A的名称是活性炭。②高铁酸钾中，钾元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，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可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，解得x=+6，故高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价。氢氧化铁中铁元素的化合价为+3，氢氧根离子的化合价为-1，根据化合物中正负化合价代数和为零及化学式书写原则可知，氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3。杀菌消毒的过程中有新物质生成，属于化学变化。③向净化后的水样中加入肥皂水，振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多，则该水样属于硬水。在煮沸的过程中，硬水中的可溶性钙镁化合物会以沉淀的形式析出，从而降低水的硬度，故生活中常用煮沸的方法降低水的硬度。（4）水煮沸变成水蒸气的过程只是水的状态发生改变，该过程没有新物质生成，属于物理变化，而水蒸气加热到更高温度时发生分解反应的过程中有新物质氢气和氧气生成，属于化学变化，这是这两个过程存在的差异。【点睛】本题考查知识较为综合，根据所学知识结合题中信息进行分析解答。15．(1)BD(2)B(3)碳、磷等（合理即可）(4)P、Fe【详解】（1）A、碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，没有消耗氧气，不符合题意；B、煤炭燃烧是剧烈的氧化反应，消耗了氧气，符合题意；C、植物光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气，氧气是生成物，不符合题意；D、人的呼吸是缓慢氧化，消耗了氧气，符合题意；故选BD；（2）A、氦气和氧气不反应，甲处物质不可能是氦气，不符合题意；B、镁能与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，故甲处物质可能是镁，符合题意；C、氧气和水不反应，甲处物质不可能是水，不符合题意；故选B；（3）氧气还能与碳、磷等发生反应，故除①举例的物质和迷宫中物质外，甲处还可能是碳、磷等；（4）氧气在进迷宫过程中，除了甲，还碰到了两种阻止它前进的物质，分别是铁和磷，符号为：Fe、P。16．(1)ACD(2)氢气/H2(3)AC(4)含钙、镁的可溶物（钙、镁离子）肥皂水(5)玻璃棒引流滤纸水中还含有可溶性杂质没有除去【详解】（1）1个水分子是由2个氢原子和一个氧原子构成，图1中表示水分子的是A；单质是由一种元素组成的纯净物，图1中表示单质是CD，故填：A；CD。（2）电解水生成氢气和氧气，该反应的文字表达式：，电解水时，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气，故填：，氢气（或H2）。（3）A、氢气在氧气中燃烧生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由化学反应前后元素种类不变，可以得出水是由氢、氧两种元素组成的，能证明水的组成，选项A正确。B、水的蒸发是液态的水变为气态水的过程，发生物理变化，不能证明水的组成，选项B错误。C、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由化学反应前后元素种类不变，可以得出水是由氢、氧两种元素组成的，能证明水的组成，选项C正确。D、水的净化是除去水中的可溶性和不溶性的杂质，不能证明水的组成，选项D错误。故填：AC（4）天然水有硬水和软水之分：硬水是溶有较多含钙、镁的可溶物（或钙、镁离子）的水，常用肥皂水鉴别硬水与软水，泡沫多，浮渣少的是软水，泡沫少，浮渣多的是硬水，故填：含钙、镁的可溶物（钙、镁离子）；肥皂水。（5）①图示实验缺少的一种仪器是玻璃棒，玻璃棒作用是引流，故填：玻璃棒；引流。②实验时常用滤纸做过滤层，过滤后得到的澄清液体不是纯水，理由是水中还含有可溶性杂质没有除去，故填：滤纸；水中还含有可溶性杂质没有除去。17．(1)3个硫原子CaO2Na+(2)或分解(3)质子数/核电荷数分子BC/CBDE/ED【详解】（1）①元素符号前的数字表示原子个数，则3S表示3个硫原子；②钙元素的符号为Ca；③地壳中含量最高的元素为氧，符号为O；④元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数，离子符号前的数字表示离子个数，则2个钠离子的符号为2Na+；（2）①删去反应前后相同的分子，则该反应为H2O2在二氧化锰催化下生成H2O和O2，反应的文字表达式为：，符号表达式为：；②该反应为一种物质生成多种物质，符合一变多的特点，属于分解反应；（3）①原子的质子数不同，原子种类不同，则两种原子的本质区别是原子核内的质子数不同；②由图可知，D中可表示5个分子，且1个分子中含有2个相同的原子；③混合物中含有多种物质，由图可知，BC中含有多种分子，属于混合物；单质是指只含一种元素的纯净物，D中只含一种分子，且分子由同种原子构成，属于单质，且E中只含一种原子，也属于单质。18．(1)无色/针状晶体/味苦/几乎不溶于水避免受热/保持干燥(2)90:11282(3)大于(4)28.4g双氢青蒿素含氧元素质量为答：28.4g双氢青蒿素含氧元素质量为8g。【详解】（1）①物理性质是物质不需要发生化学变化就表现出来的性质。文中提到“青蒿素为无色针状晶体，味苦，几乎不溶于水”，这些都属于青蒿素的物理性质，任写一条即可。②由于“青蒿素对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解”，所以青蒿素保存时应注意：避免受热（或保持干燥等）。（2）①化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，青蒿素（C15H22O5）中碳、氢原子的质量比为(12×15)：(1×22)=180：22=90：11。②相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量的总和，青蒿素的相对分子质量为(12×15)+(1×22)+(16×5)=180+22+80=282。（3）青蒿素（C15H22O5）中氧元素的质量分数为；双氢青蒿素（C15H24O5）中氧元素质量分数为。分子相同，分母越大分数越小，因为282＜284，所以青蒿素中氧元素的质量分数大于双氢青蒿素中氧元素的质量分数。（4）见答案。19．(1)7：12152C(2)都是氧化物（都是含有两种元素的化合物/都是化合物/都是纯净物等，合理即可）(3)NO2、SO2(4)/(5)/【详解】（1）①N(NO2)3中氮元素和氧元素的质量比是（14×4）：（16×6）=7:12；②N(NO2)3的相对分子质量为14+（14+16×2）×3=152；③首先将氮的氧化物N(NO2)3、N2O3、N2O5进行变形，得到N4O6、N4O6、N4O10，变形后氮原子个数相等，氧原子个数依次增加，相对分子量越大，其氮元素的质量分数越小，所以氮元素质量分数最小的是N2O5，故选：C；（2）氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素；树上的"果子"的共同之处是：都属于氧化物、都有两种元素等；（3）树上的"果子"中，属于空气污染物的是：二氧化硫、二氧化氮；（4）四氧化三铁是黑色的，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，，反应的符号表达式为：，文字表达式为：；（5）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，是由两种物质生成一种物质，属于化合反应，反应的符号表达式为：，文字表达式为：。20．(1)蒸发②①③(2)燃烧后几乎不产生任何残渣或废气（合理即可）(3)①粒子大小②有白色固体析出B(4)①②增大反应物的接触面积，加快反应富集提纯氯化镁置换【详解】（1）沿海的盐厂都是“盐田法”晒盐，其基本原理是蒸发结晶，得到的是粗盐。在实验室过滤法提纯粗盐的过程中有三次用到了玻璃棒，其作用分别是：先溶解粗盐、过滤引流、加热时搅拌，让液体受热均匀，其先后顺序是②①③。（2）可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，因此被誉为“21世纪能源”。（3）①根据题干信息，膜法淡化海水是利用粒子大小不同分离出淡水。②对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜，则右侧海水中溶液浓度会增大，蒸发右侧海水，表面皿上有白色晶体；加压后，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜，则右侧海水中溶质质量不变，溶剂质量减小，溶液质量减小，则溶质质量分数增大，故选B。（4）复分解反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，其实质是发生复分解反应的两种化合物在反应体系中（大部分情况为水溶液）交换离子，结合成难电离的沉淀、气体或弱电解质（最常见的为水），流程中符合复分解反应定义的是过