第四单元 自然界的水【B卷·拔高卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练（辽宁专用，人教版2024）

第四单元 自然界的水（B卷·拔高卷） （考试时间：50分钟 试卷满分：50分） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 第I卷 选择题（共10分） 一、选择题（本大题共10个小题，每题1分，共10分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．如图为自然界水循环示意图。下列关于水的天然循环的说法中正确的是（ ）    ①水在天然循环过程中实现了水的自身净化 ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量 ④水的天然循环完成了水资源的重新分配 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 2．下列有关水的描述中不正确的是（ ） A．水是一种常用的溶剂 B．水是由氢气和氧气组成 C．用肥皂水可区分硬水和软水 D．水的沸腾属于物理变化 3．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是（ ） A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀 4．房屋装修过程中易产生有毒气体甲醛（化学式CH2O），如图表示甲醛在纳米膜催化下与氧气（ ）反应转化为水和二氧化碳的过程。其中“”表示的分子是（ ） A．CH2O B．O2 C．CO2 D．H2O 5．如图为某元素在元素周期表中的相关信息及粒子结构示意图.下列说法正确的是（ ） A．图示“□”中应填写“锌”，该元素属于非金属元素 B．该元素原子的中子数为30，相对原子质量为65.38g C．m、n的值分别为30、2，该元素位于元素周期表的第三周期 D．该元素与 C1 组成的物质化学式为 ZnCl2 6．分类是一种重要的化学观念。下列物质的分类完全正确的是（ ） A．CO、NO2、SO2——空气污染物 B．HgO、C60、KClO3——化合物 C．矿泉水、纯净水、蒸馏水——纯净物 D．空气、稀有气体、金刚石——混合物 7．归纳法是学习化学的重要方法之一。下列归纳正确的是（ ） A．地壳中元素的含量 B．物质的分类 C．化学反应类型 D．物质的组成和构成 A．A B．B C．C D．D 8．化学用语是学习和研究化学的工具，正确理解化学用语的含义是学好化学的前提。下列关于化学用语的描述中，不合理的是（ ） A．：通过水的化学式可以看出，水中含有氢分子 B．O：铜元素正上方的+2表示氧化铜中铜元素的化合价为+2价 C．Al：既可以表示铝元素，也可以表示一个铝原子，还可以表示金属铝 D．：氯化钠中钠离子、氯离子的个数比为1：1 9．SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应，其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应前后共有3种氧化物 B．反应后催化剂的质量减少 C．每个三氧化硫分子由4个原子构成 D．该反应的符号表达式为SO2+O2→SO3 10．如图为中考化学试卷答题卡中用于识别考生信息的条形码。条形码有黏性，其黏性主要来源于胶黏剂——丙烯酸。丙烯酸的化学式为C3H4O2，下列关于丙烯酸的说法合理的是（ ） A．丙烯酸中含有3个元素 B．丙烯酸中氧元素的质量分数为50% C．丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为9:8 D．丙烯酸由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成 第II卷 选择题（共40分） （本大题共4个小题，每空1分，共40分。） 11．（9分）阅读下面材料。 2024年4月28日举行的中关村论坛上，氢能产业再次成为热点话题。 氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，但也存在诸多问题。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光-电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表1。 表1 可再生能源制氢技术 氢能转化率 光催化 不足5% 光电催化 不足5% 光-电催化耦合 70%以上 氢气储运是氢能产业链的重要环节。除了储氢合金，中国科学家提出的“液态阳光”也是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料。甲醇相比氢气、甲烷等燃料，它可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本。 “液态阳光”关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时，催化剂的稳定性是重要参考条件之一。中国科学家突破了这一关键技术（部分研究成果如图4），推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。事实证明，这是切实可行的碳中和路径。 依据上述材料及所学化学知识，回答下列问题。 (1)氢能属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。 (2)电解水制氢技术中，在电源的 极产生氢气。 (3)如表1所示，光-电催化耦合技术优势之一是 。 (4)氢气和二氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇和水的化学方程式为 。 (5)煤经过加工合成的甲醇， （填“能”或“不能”）称作“液态阳光”。 (6)甲醇可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，原因是 。 (7)根据图1信息，选出合成“液态阳光”最适合的催化剂_______（填序号）。 A．ZnO-ZrO2 B．CuZnOAl2O3 C．CuZnOAl2O3（240℃） D．CdO-ZrO2 (8)“液态阳光”是理想的储氢材料，据此推测其不仅在合成的过程中能吸收氢气，还应具备的化学性质是 。 (9)“液态阳光”的应用具有减碳、碳中和等作用，原因是 （写出一点即可）。 12．（10分）以“绿色、智慧、活力、共享”为办赛理念的成都大运会，智慧元素、科技元素在赛场内外随处可见。 I.大运场馆的建设材料、比赛用到的各种物品器具无不包含着丰富多彩的化学元素，请回答下列问题： (1)运动饮料主要成分是水，含有盐类氯化钠，还含有钾、镁、钙等元素保持水化学性质的最小微粒是 (填化学符号)，构成氯化钠的阴离子的结构示意图为 。 (2)烟花中含有的硝酸钾，由钾离子和硝酸根离子构成，请写出3个硝酸根离子： (填化学符号)。 (3)碳酸镁是备受举重运动员青睐的防滑剂，其化学式为 。 (4)二氯异氰尿酸钠【(C3C12N3O3)Na，又名优氯净】和次氯酸钠(NaClO)均可作游泳池消毒剂。优氯净所含氮元素与氧元素的质量之比为 ，次氯酸钠中氯元素的化合价为 。 Ⅱ.部分大运场馆采用海绵城市的设计理念，周边地面以高渗水材料铺装，配合下沉式的渗水绿化带和场馆的坡面屋顶，将雨水汇聚起来，经过场馆最下方的储水器净化后成为场馆的绿化与清洁用水，场馆全年节水3000吨以上，耗水量降低20%。 (5)如图装置可将自然水净化为可直接饮用的水，主要原理与自来水的净化过程相似，被称作“生命吸管”。 ①其中活性炭过滤层不能除去水中的 (填字母)。 A．色素         B．异味        C．难溶性杂质         D．可溶性钙、镁化合物 ②通过“生命吸管”净化后的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 ③猜测，“生命吸管”中碘树脂的主要作用是 。 (6)为了保护水资源，我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指 (填“元素”、“离子”、“分子”或“原子”)。 13．（11分）水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。 (2)在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 (3)过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。 (4)自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】净水器净水 (5)自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (6)离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。 14．（10分）木无水必枯，水无源必竭。 (1)未来黑科技—空气取水净水器，可收集空气中的水蒸气，经高效过滤冷凝成液态水，再通过净化处理得到高品质的生活饮用水。其主要工作原理如下图。 ①空气中的水蒸气经高效过滤冷凝成液态水过程中，分子间的空隙变 (填“大”或“小”)。 ②RO反渗透膜，能截留水中细菌、病毒以及 (填离子符号)等多种金属离子，而降低水的硬度。可用 检验得到的水是软水。 (2)分解水制氢 ①如图1是电解水实验装置图，反应前，注射器活塞均在0刻度处，反应一段时间后，若注射器I活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至 mL刻度处。 ②该实验说明水是由 (填元素符号)组成，电解水过程中，电能转化为 能。 ③我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解。该反应过程的微观示意图如图2，写出该过程总反应的符号表达式 。 (3)探究影响电解水速率的因素 为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图： ①电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 (4)模拟拉瓦锡定量研究测定水的组成 往A中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成一种黑色固体四氧化三铁和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。 ①将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质，其化学式为 。 ②将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去 。 试卷第2页，共14页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 试卷第1页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元 自然界的水（B卷·拔高卷） （考试时间：50分钟 试卷满分：50分） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 第I卷 选择题（共10分） 一、选择题（本大题共10个小题，每题1分，共10分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．如图为自然界水循环示意图。下列关于水的天然循环的说法中正确的是（ ）    ①水在天然循环过程中实现了水的自身净化 ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量 ④水的天然循环完成了水资源的重新分配 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】D 【详解】①水的天然循环主要通过水的三态变化实现，状态改变过程中，尤其是水蒸发过程中不会带出水中污染物，实现了水的自身净化，说法正确； ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的，如水的蒸发是水由液态变为气态，降水是水由气态变为液态等，说法正确； ③太阳为水的天然循环提供了能量，水的蒸发主要从太阳光中获得能量，说法正确； ④水的天然循环从海洋中、河流中蒸发大量的水，水蒸气在空气中随气流不断运动，遇冷空气形成降水，完成了水资源的重新分配，说法正确； 故选D。 2．下列有关水的描述中不正确的是（ ） A．水是一种常用的溶剂 B．水是由氢气和氧气组成 C．用肥皂水可区分硬水和软水 D．水的沸腾属于物理变化 【答案】B 【详解】A、水能溶解许多种物质，是一种常用的溶剂，故A描述正确，不符合题意； B、水的化学式为H2O，物质是由元素组成的，则水是由氢元素和氧元素组成的，故B描述不正确，符合题意； C、用肥皂水可区分硬水和软水，向待测水中加入肥皂水，产生泡沫多浮渣少的是软水，产生泡沫少浮渣多的是硬水，可以鉴别，故C描述正确，不符合题意； D、水的沸腾过程中只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，故D描述正确，不符合题意； 故选：B。 3．化学兴趣小组的同学设计并制作如图所示的简易净水装置。利用该装置模拟净化当地河水。下列分析正确的是（ ） A．小卵石的作用是除去水中的可溶性杂质 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．出水口的水中不含可溶性钙、镁化合物 D．为除去水中微生物等可通过静置沉淀 【答案】B 【详解】A.小卵石的作用是除去颗粒较大的不溶性杂质，选项分析错误，故不符合题意； B.活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味，选项分析正确，故符合题意； C.出水口的水中仍含有较多的可溶性钙、镁化合物，属于硬水，选项分析错误，故不符合题意； D.杀菌消毒可以除去水中微生物等，选项分析错误，故不符合题意； 故选：B。 4．房屋装修过程中易产生有毒气体甲醛（化学式CH2O），如图表示甲醛在纳米膜催化下与氧气（ ）反应转化为水和二氧化碳的过程。其中“”表示的分子是（ ） A．CH2O B．O2 C．CO2 D．H2O 【答案】C 【详解】 氧气用“”表示，“”表示氧原子，该微观示意图表示甲醛在纳米膜催化下与氧气（）反应转化为水和二氧化碳的过程，因此，“”表示甲醛，甲醛化学式为CH2O，“”表示碳原子，“”表示氢原子，“”表示的1个微粒中含有2个氧原子和1个碳原子，其化学式为CO2； 故选：C。 5．如图为某元素在元素周期表中的相关信息及粒子结构示意图.下列说法正确的是（ ） A．图示“□”中应填写“锌”，该元素属于非金属元素 B．该元素原子的中子数为30，相对原子质量为65.38g C．m、n的值分别为30、2，该元素位于元素周期表的第三周期 D．该元素与 C1 组成的物质化学式为 ZnCl2 【答案】D 【详解】A、根据图中元素周期表可以获得的信息：字母表示该元素的元素符号；中间的汉字表示元素名称；图示中元素符号为锌元素的元素符号，“□”中应填写“锌”，锌元素名称含有 “钅”字旁，属于金属元素，错误； B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为30，表示原子序数为30；根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素的原子核内质子数和核外电子数为30，而不是中子数为30；汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为65.38，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，错误； C、原子序数=核电荷数=质子数，原子核外第一层上有2个电子，则m、n的值分别为30、2；由粒子结构示意图，质子数=30，核外电子数=28，质子数＞核外电子数，为阳离子，是原子失去2个电子得到的，则其原子核外有四个电子层，该元素位于元素周期表的第四周期，错误； D、该元素的原子在化学反应中易失去电子形成Zn2+，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，则该元素的化合价为+2价；氯元素显-1价，锌和氯组成化合物的化学式为ZnCl2，正确。 故选D。 6．分类是一种重要的化学观念。下列物质的分类完全正确的是（ ） A．CO、NO2、SO2——空气污染物 B．HgO、C60、KClO3——化合物 C．矿泉水、纯净水、蒸馏水——纯净物 D．空气、稀有气体、金刚石——混合物 【答案】A 【详解】A、目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等，CO、NO2、SO2是空气污染物，正确； B、HgO、KClO3都是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，C60是由同种元素组成的纯净物，属于单质，错误； C、纯净水、蒸馏水都是由同种物质组成的，属于纯净物，矿泉水中有矿物质和水，属于混合物，错误； D、空气中含有氧气、氮气等，稀有气体是由氦气、氖气、氩气的总称都属于混合物，金刚石是由一种物质组成的，属于纯净物，错误。 故选A。 7．归纳法是学习化学的重要方法之一。下列归纳正确的是（ ） A．地壳中元素的含量 B．物质的分类 C．化学反应类型 D．物质的组成和构成 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、地壳中元素含量由高到低依次是：氧、硅、铝、铁、其他，不符合题意； B、物质分为纯净物和混合物，纯净物由同种物质组成，混合物由不同种物质组成，纯净物分为单质和化合物，单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物，不符合题意； C、化合反应和分解反应均属于基本反应类型，但是氧化反应不属于基本反应类型，不符合题意； D、物质是由元素组成的，分子、原子均可直接构成物质，原子也可构成分子，符合题意。 故选D。 8．化学用语是学习和研究化学的工具，正确理解化学用语的含义是学好化学的前提。下列关于化学用语的描述中，不合理的是（ ） A．：通过水的化学式可以看出，水中含有氢分子 B．O：铜元素正上方的+2表示氧化铜中铜元素的化合价为+2价 C．Al：既可以表示铝元素，也可以表示一个铝原子，还可以表示金属铝 D．：氯化钠中钠离子、氯离子的个数比为1：1 【答案】A 【详解】A、由水的化学式可知，水由水分子构成，每个水分子中含2个氢原子，水中不含氢分子，符合题意； B、位于元素或原子团的正上方，表示元素或原子团的化合价。故：铜元素正上方的+2表示氧化铜中铜元素的化合价为+2价，不符合题意； C、Al可以表示铝元素，也可以表示金属铝这种物质，也可以表示1个铝原子，不符合题意； D、由NaCl的化学式可知，氯化钠中钠离子、氯离子的个数比为1：1，不符合题意。 故选A。 9．SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应，其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应前后共有3种氧化物 B．反应后催化剂的质量减少 C．每个三氧化硫分子由4个原子构成 D．该反应的符号表达式为SO2+O2→SO3 【答案】C 【详解】A、氧化物由两种元素组成且其中一种元素为氧元素，由微观示意图可知，该反应中共有两种氧化物，说法错误，不符合题意； B、催化剂能改变反应速率，但其本身的质量和化学性质在化学反应前后均不发生改变，说法错误，不符合题意； C、三氧化硫由三氧化硫分子构成，每个三氧化硫分子由1个硫原子和3个氧原子共4个原子构成，说法正确，符合题意； D、由微观示意图可知，该反应为二氧化硫与氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫，符号表达式为，说法错误，不符合题意。 故选：C。 10．如图为中考化学试卷答题卡中用于识别考生信息的条形码。条形码有黏性，其黏性主要来源于胶黏剂——丙烯酸。丙烯酸的化学式为C3H4O2，下列关于丙烯酸的说法合理的是（ ） A．丙烯酸中含有3个元素 B．丙烯酸中氧元素的质量分数为50% C．丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为9:8 D．丙烯酸由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成 【答案】C 【详解】A.元素是宏观概念，只讲种类，不讲个数，因此，丙烯酸中含有3种元素，故选项说法错误，不符合题意； 根据某元素的质量分数公式可得，丙烯酸中氧元素的质量分数为：，故选项说法错误，不符合题意； C.丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为:，故选项说法正确，符合题意； D.丙烯酸由丙烯酸分子构成，一个丙烯酸分子由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成，故选项说法错误，不符合题意； 故选C。 第II卷 选择题（共40分） （本大题共4个小题，每空1分，共40分。） 11．（9分）阅读下面材料。 2024年4月28日举行的中关村论坛上，氢能产业再次成为热点话题。 氢气的主要来源包括化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，但也存在诸多问题。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光-电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表1。 表1 可再生能源制氢技术 氢能转化率 光催化 不足5% 光电催化 不足5% 光-电催化耦合 70%以上 氢气储运是氢能产业链的重要环节。除了储氢合金，中国科学家提出的“液态阳光”也是一种储氢载体。“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料。甲醇相比氢气、甲烷等燃料，它可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本。 “液态阳光”关键技术之一是合成甲醇时催化剂的选择。工业生产选择催化剂时，催化剂的稳定性是重要参考条件之一。中国科学家突破了这一关键技术（部分研究成果如图4），推动了“液态阳光”生产从实验室走向应用。事实证明，这是切实可行的碳中和路径。 依据上述材料及所学化学知识，回答下列问题。 (1)氢能属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。 (2)电解水制氢技术中，在电源的 极产生氢气。 (3)如表1所示，光-电催化耦合技术优势之一是 。 (4)氢气和二氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇和水的化学方程式为 。 (5)煤经过加工合成的甲醇， （填“能”或“不能”）称作“液态阳光”。 (6)甲醇可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，原因是 。 (7)根据图1信息，选出合成“液态阳光”最适合的催化剂_______（填序号）。 A．ZnO-ZrO2 B．CuZnOAl2O3 C．CuZnOAl2O3（240℃） D．CdO-ZrO2 (8)“液态阳光”是理想的储氢材料，据此推测其不仅在合成的过程中能吸收氢气，还应具备的化学性质是 。 (9)“液态阳光”的应用具有减碳、碳中和等作用，原因是 （写出一点即可）。 【答案】(1)可再生 (2)负 (3)氢能的转化率较高 (4)3H2+CO2CH3OH+H2O (5)不能 (6)甲醇常温下为液态 (7)A (8)化学性质不活泼 (9)氢气燃烧产物只有水 【详解】（1）氢气可以通过电解水，金属与酸反应等方法制得，则氢能属于可再生资源； （2）电解水实验中在电源的正极产生氧气，负极产生氢气； （3）根据表格数据对比可以得出结论，光-电催化耦合技术优势之一是氢能的转化率较高； （4）氢气和二氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇和水的化学方程式为：3H2+CO2CH3OH+H2O； （5）“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，煤经过加工合成的甲醇，反应中没有H2参与，则不能称为液态阳光； （6）甲醇为液态，则甲醇相比氢气、甲烷等燃料，它可以直接使用现有的以汽油为主的燃料储存运输设施，降低了氢气储存和运输的成本； （7）结合图4分析可知只有ZnO-ZrO2，催化剂随着生产时间增长产生的甲醇浓度一直保持稳定，变化不大，其他的催化剂，随着反应时间的增长，产生的甲醇浓度越来越小，则不利于长期生成甲醇；故选A； （8）“液态阳光”是理想的储氢材料，据此推测其不仅在合成的过程中能吸收氢气，还应具备的化学性质为需要化学性质稳定； （9）氢气燃烧产物只有水，则“液态阳光”的应用具有减碳、碳中和等作用。 12．（10分）以“绿色、智慧、活力、共享”为办赛理念的成都大运会，智慧元素、科技元素在赛场内外随处可见。 I.大运场馆的建设材料、比赛用到的各种物品器具无不包含着丰富多彩的化学元素，请回答下列问题： (1)运动饮料主要成分是水，含有盐类氯化钠，还含有钾、镁、钙等元素保持水化学性质的最小微粒是 (填化学符号)，构成氯化钠的阴离子的结构示意图为 。 (2)烟花中含有的硝酸钾，由钾离子和硝酸根离子构成，请写出3个硝酸根离子： (填化学符号)。 (3)碳酸镁是备受举重运动员青睐的防滑剂，其化学式为 。 (4)二氯异氰尿酸钠【(C3C12N3O3)Na，又名优氯净】和次氯酸钠(NaClO)均可作游泳池消毒剂。优氯净所含氮元素与氧元素的质量之比为 ，次氯酸钠中氯元素的化合价为 。 Ⅱ.部分大运场馆采用海绵城市的设计理念，周边地面以高渗水材料铺装，配合下沉式的渗水绿化带和场馆的坡面屋顶，将雨水汇聚起来，经过场馆最下方的储水器净化后成为场馆的绿化与清洁用水，场馆全年节水3000吨以上，耗水量降低20%。 (5)如图装置可将自然水净化为可直接饮用的水，主要原理与自来水的净化过程相似，被称作“生命吸管”。 ①其中活性炭过滤层不能除去水中的 (填字母)。 A．色素         B．异味        C．难溶性杂质         D．可溶性钙、镁化合物 ②通过“生命吸管”净化后的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 ③猜测，“生命吸管”中碘树脂的主要作用是 。 (6)为了保护水资源，我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指 (填“元素”、“离子”、“分子”或“原子”)。 【答案】(1) H2O (2) (3)MgCO3 (4) 7：8 +1/+1价 (5) D 混合物 除去水中难溶性的杂质 (6)元素 【详解】（1）水是由水分子构成的，保持水化学性质的最小微粒是水分子，其化学符号为H2O。氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，其中阴离子是氯离子，氯原子的质子数为17，核外第一层电子数为2，第二层电子数为8，第三层电子数为7，在化学变化中易得到1个电子形成阴离子，故其离子结构示意图为 。 （2）由离子的表示方法，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，故3个硝酸根离子可表示为。 （3）化学式书写方法：正价元素写在左侧，负价元素写在右侧，化合价取绝对值约简交叉使得正负化合价代数和为零，在化合物中，镁元素的化合价为+2，碳酸根的化合价为-2，故碳酸镁的化学式为MgCO3。 （4）优氯净所含氮元素与氧元素的质量之比为（14×3）：（16×3）=7：8，在次氯酸钠中钠元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，设氯元素的化合价为x，由化合物中正负化合价代数和为零可得：（+1）+x+（-2）=0，解得x=+1，故次氯酸钠中氯元素的化合价为+1价。 （5）①活性炭具有吸附性，活性炭过滤层能除去水中的色素、异味和难溶性杂质，不能除去可溶性钙、镁化合物，故选D。 ②通过“生命吸管”净化后的水还含有一些可溶性的杂质，故属于混合物。 ③“生命吸管”中碘树脂相当于实验室的过滤操作，故其作用是除去水中难溶性的杂质。 （6）我们生活中应使用“无磷洗衣粉”，这里的“磷”是指不是以分子、原子、离子等形式存在，是强调存在的元素，与具体形态无关，故填：元素。 13．（11分）水是生命之源，某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。 【活动一】了解水的净化 如图是学生参观自来水厂后，绘制的自来水厂净水过程示意图。 (1)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。 (2)在净水过程中加入混凝剂，目的是 。 (3)过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有 。 (4)自来水厂常用氯气消毒，该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化，其反应原理之一是，其中HClO中氯元素的化合价为 。 【活动二】净水器净水 (5)自制简易净水器 实验用品：饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台制作方法：为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子，填序号)，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论：小石子、细砂对水中不溶性杂质起 作用，通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (6)离子交换法净水过程如图所示。 ①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。 ②将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。 【答案】(1)活性炭 (2)使悬浮于水中的杂质较快沉降 (3) 不溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒 (4) 化学 +1 (5) ②①③④ 过滤 混合物 (6) 阳离子 增加 【详解】（1）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味，故填：活性炭； （2）在净水过程中加入混凝剂，目的是使悬浮于水中的杂质较快沉降，故填：使悬浮于水中的杂质较快沉降； （3）过滤是将不溶性杂质除去，实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故填：不溶性；烧杯、漏斗、玻璃棒； （4）自来水厂常用氯气消毒，该过程中有新物质的生成，属于化学变化；HClO中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氯元素的化合价为+1，故填：化学；+1； （5）加入小石子先除去大颗粒不溶性固体，加入的细砂能除去小颗粒不溶性的固体，利用活性炭能吸附色素和异味，故为了净水效果更好，按从下层到上层的放置顺序，依次将②棉花、①活性炭、③细砂、④小石子，放入饮料瓶内，且每层用品之间用纱布隔开；其中小石子、细砂对水中不溶性杂质起过滤作用，通过该净水器获得的水属于混合物，故填：②①③④；过滤；混合物； （6）①硬水是含有较高钙、镁离子的水。由图可知，水通过阳离子交换树脂后，可以过滤掉钙、镁离子，故能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂，故填：阳离子； ②由图可知，将水样通过如图所示的离子交换柱后，水中阴、阳离子所带电荷总数相等，交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数增加，故填：增加； 14．（10分）木无水必枯，水无源必竭。 (1)未来黑科技—空气取水净水器，可收集空气中的水蒸气，经高效过滤冷凝成液态水，再通过净化处理得到高品质的生活饮用水。其主要工作原理如下图。 ①空气中的水蒸气经高效过滤冷凝成液态水过程中，分子间的空隙变 (填“大”或“小”)。 ②RO反渗透膜，能截留水中细菌、病毒以及 (填离子符号)等多种金属离子，而降低水的硬度。可用 检验得到的水是软水。 (2)分解水制氢 ①如图1是电解水实验装置图，反应前，注射器活塞均在0刻度处，反应一段时间后，若注射器I活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至 mL刻度处。 ②该实验说明水是由 (填元素符号)组成，电解水过程中，电能转化为 能。 ③我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解。该反应过程的微观示意图如图2，写出该过程总反应的符号表达式 。 (3)探究影响电解水速率的因素 为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图： ①电解浓度为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。 ②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。 (4)模拟拉瓦锡定量研究测定水的组成 往A中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成一种黑色固体四氧化三铁和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。 ①将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质，其化学式为 。 ②将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去 。 【答案】(1) ①小 ②Ca2+、Mg2+ 肥皂水 (2)① 8 ②H、O 化学 ③ (3) ①电压越高，电解水的反应速率越快 ②12V、10%的NaOH溶液 (4)①H2 ②水蒸气 【详解】（1）①空气中的水蒸气经高效过滤冷凝成液态水过程中，分子间的空隙变小； ②硬水是含有较多可溶性钙、镁离子的水，故RO反渗透膜，能截留水中细菌、病毒以及Ca2+、Mg2+等多种金属离子，而降低水的硬度； 通常用肥皂水来区分硬水和软水，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫的是硬水； （2）①电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，如图1是电解水实验装置图，反应前，注射器活塞均在0刻度处，反应一段时间后，注射器I与电源的正极相连，产生的是氧气，注射器Ⅱ与电源的负极相连，产生的是氢气，若注射器I活塞移动至4mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至4mL×2=8mL刻度处； ②水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则说明水是由H、O元素组成； 电解水过程中，电能转化为化学式能； ③水在催化剂和光照的作用下分解生成氧气和氢气，该过程总反应的符号表达式为：； （3）①电解浓度为5%的NaOH溶液时，电压越高，产生20mL氢气所需时间越短，即电解水的反应速率越快； ②上述实验中，电解水速率最快的条件是10%的NaOH和12V电压，此时产生20mL氢气所需时间最短，电解水反应速率最快； （4）①将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含H、O元素，反应物中含氧元素，故反应物中还应含氢元素，故该气体单质是H2； ②将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去水蒸气，使水蒸气冷凝； 试卷第2页，共14页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 试卷第1页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$