【单元练习】人教版化学九年级上册--第四单元 自然界的水 同步训练（含解析）

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第四单元 自然界的水

一、单选题
1．根据化学式C6H2Cl4，判断下列说法正确的是
A．该物质属于化合物 B．该物质的相对分子质量为216g
C．该物质的一个分子中含有一个氢分子 D．该分子中碳元素质量分数大于氯元素
2．汉黄芩素（C16H12O5）是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述不正确的是
A．汉黄芩素由碳、氢、氧三种元素组成
B．汉黄芩素中碳、氧元素的质量比为12：5
C．汉黄芩素中碳元素的质量分数最大
D．汉黄芩素中含有16个碳原子、12个氢原子和5个氧原子
3．吸烟有害健康，香烟燃烧产生的烟气中含有许多有害物质，包括尼古丁（化学式为C10H14N2），下列说法中正确的是（　　）
A．尼古丁中有氮气分子
B．尼古丁的相对分子质量为162g
C．尼古丁中碳元素的质量分数最大
D．尼古丁中碳､氢､氮三种元素的质量比为5∶7∶1
4．下列符号中，既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子的是（   ）
A．CO B．H2O C．N2 D．C
5．如图是电解水的简易实验装置，下列有关叙述正确的是

A．试管1中得到H2
B．A为电源的正极
C．产生H2与O2的质量比约为2:1
D．电解水实验表明，水是由H2和O2组成的
6．下列实验均与水有关，其相应描述正确的是
A．属于化学变化 B．净化后可得纯水
C．证明水的组成 D．氢气验纯
7．下列符号和数字与描述相符是（　　）
A．一个镁离子：Mg+2 B．两个铁离子：2Fe2+
C．三个氨分子：3NH3 D．结构示意图为，其质子数为10
8．下列物质的名称与化学式对应不正确 的是
A．氯化铁 FeCl2 B．碳酸钙 CaCO3 C．氧化铝 Al2O3 D．氯化钠 NaCl
9．通过学习化学我们学会了从化学的视角认识水，下列对水的认识错误的是
A．水由氢气和氧气组成
B．冰中的水分子也在不断运动
C．硬水中含有较多可溶性钙，镁化合物
D．沉淀过滤蒸馏等净水操作中，蒸馏的净水程度最高
10．下列关于元素的化合价的说法正确的是
A．由不同种元素组成的物质一定是化合物
B．同种元素在同种物质中化合价一定相同
C．在化合物中，非金属元素不一定显负价
D．元素的化合价的代数和一定为0

二、填空题
11．（1）铁丝在氧气中燃烧的实验，集气瓶底部留有少量水的目的是？_____
（2）写出氢气燃烧的化学方程式。_____
12．写出符合下列要求的化学用语：
（1）人体中含量最多的元素_____。
（2）氯酸钾中所含的阴离子_____。
（3）标出氧化铁中铁元素的化合价_____。
（4）碘酒中的溶剂_____。
（5）保持水的化学性质的最小粒子_____。
13．用下列物质的序号填空：①蒸馏水、②水银、③冰水混合物、④海水、⑤液态氮、⑥五氧化二磷、⑦高锰酸钾加热后的剩余物、⑧人体呼出的气体、⑨澄清的石灰水。
其中属于混合物的是__________，属于单质的是_______，属于氧化物的是_______。
14．用化学符号填空。
(1)氦气______；
(2)氢单质______；
(3)氧化镁______；
(4)碘化钾______；
(5)硝酸银______；
(6)三个铝离子______。
15．用化学用语表示：        
(1)3个钾原子____；
(2)氦元素__；
(3)4 个碳酸根离子__________；
(4)氧化镁中镁元素的化合价为正二价________________。
16．学习化学需要及时归纳总结，如图是常用的关系归纳图，请按要求回答问题。

(1)若甲是空气，乙、丙、丁是干燥空气中含量由多到少排名前三位的气体，则乙是_______________（填化学式），写出该物质的一种用途：________________，工业上得到丙气体的方法是________________，利用的是乙和丙的_________________不同，空气中丁的体积分数为_________________，所以空气属于_________________（填“纯净物”或者“混合物”）
(2)若甲是构成物质的基本微粒，在化学变化中乙可以分解成丙，则乙是_________________，物质氯化钠由丁构成，溶解在水中得到许多能自由移动的_________________和___________________（填微粒符号）
(3)若甲是过滤需要的玻璃仪器，乙是烧杯，丙是漏斗，则丁是_________________（仪器名称），它的作用是__________________，若过滤后得到的水仍然浑浊，其原因可能是_________________（写一个原因即可）

三、简答题
17．色彩艳丽的氢气球是节日、庆典常选用的装饰品,也是小朋友喜欢的玩具。但氢气球若遇上明火则容易引起爆炸。试回答下列问题：
(1)氢气遇上明火易引起爆炸,说明氢气具有____________性,同时警告我们在点燃氢气前一定要_____________。
(2)鉴于上述情况,人们正用其他气体,如氦气来代替氢气填充气球,其理由是什么? ______________________
18．我国是世界上水资源短缺的国家之一．在经济发展的同时，水污染日趋严重，导致很多淡水资源失去可利用价值．请回答：
（1）造成水污染的原因有哪些？（答两点即可） ______
（2）生活中如何节约用水？（答一点即可）______

四、实验题
19．某同学设计了如图所示装置进行石油分馏的实验。

（1）指出实验装置中仪器A．B．C．D的名称：
A_____、B_____、C_____、D_____。
（2）指出该同学所设计的实验装置中存在的错误，并给予改正。
①_____；②_____。
（3）实验装置改正后，进行气密性检查的方法：_____。
（4）蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片的作用是：_____。
20．某兴趣小组的同学从超市购买一袋食盐，欲检测其是否为加碘食盐（加碘食盐中的碘元素以碘酸钾的形式存在，碘酸钾的化学式为KIO3）．他们查阅资料得知，加碘食盐中的KIO3在酸性条件下能与KI溶液发生反应，生成碘（I2），淀粉遇I2变蓝色．
现提供下列试剂和生活中常见的物质：
①KI溶液②纯碱③米汤④白糖⑤白酒⑥白醋，该小组同学进行实验必须选用的试剂和物质是_________．
A ①③④ B ①③⑥ C ②④⑥ D ①④⑤
该小组经过实验确定这袋食盐是加碘食盐，同学们探究的兴趣高涨，他们仔细阅读加碘食盐包装袋上的说明后，提出问题并与其他同学讨论，继续进行实验探究．
问题一：食盐是比较稳定的，而说明中强调“防热”，是否因为受热会造成碘的损失？
【实验一】探究温度对碘损失率的影响．
老师指导他们将一定浓度的碘酸钾溶液分成5等份，在不同温度下加热十分钟后，用硫代硫酸钠标准溶液测定碘酸钾溶液的浓度，计算碘损失率并记录如表：
温度

30℃水浴

50℃水浴

80℃水浴

100℃水浴

煮沸

碘损失率（%）

0

0.3

0.67

1

5.56


分析上表可得出的结论是_________．
问题二：炒菜时加醋对碘的损失率是否也有影响？
【实验二】探究酸碱度对碘损失率的影响．
（1）此组对照实验，要控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的_________均相同，溶液的酸碱度不同的条件下进行．
（2）实验需要调节溶液的酸碱性，下列物质不能选用的是_________（填字母）
A氢氧化钠B纯碱粉末C食盐晶体D食醋

五、综合应用题
21．实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。
                             
（1）本实验可选用的发生和收集装置为_____（填字母）。
（2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式：_____。
②上述反应的理论产氧率为_____[产氧率100%，结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有_____（测定过程中产生的误差可忽略）。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是_____（填字母）
a 未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b 当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气
c 集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
d 气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
（4）实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响，做了以下实验：采用不同质量的MnO2粉末做催化剂，每次均用30mL 10%的双氧水（其他实验条件均相同），测定收集500mL氧气所用的时间，结果如表：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MnO2用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
2

①写出上述反应的化学方程式：_____。
②该实验可得出的结论是_____。
22．2021 年世界水日的主题是“珍惜水、爱护水”，回答下列问题。
(1)①下列图标是我国“国家节水标志”的是_______（填字母，下同）。
A． B． C． D．
②保护水资源是全人类的责任，下列做法合理的是_______。
A．工业废水直接排放                      B．大量开采利用地下水
C．生活污水集中处理和排放            D．农业浇灌改漫灌为喷灌、滴灌
(2)化学兴趣小组收集了一瓶浑浊的河水，模拟自来水厂进行水的净化实验，实验流程如下图所示，请回答下列问题。

①操作 1 的名称是_______。
②操作 2 主要是除去液体乙中的色素和异味，所选用的装置是_______（填字母）。

③取少量净化水于试管中，___________________，若出现较多浮渣，则为硬水。
(3)用如图所示装置进行电解水实验。

①b 管是与电源的_______（填“正极”或“负极”）相连。
②设计实验验证b 管中生成的气体。
步骤
现象
结论（用化学方程式表示）
_____
_____
_____

(4)1783 年，拉瓦锡利用下图装置探究水的组成。

①水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（四氧化三铁）和“可燃空气”，该反应中化合价降低的元素是_______。
②将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去_______。

参考答案：
1．A
【详解】A、该物质是由C、H、Cl三种元素组成的纯净物，属于化合物，符合题意；
B、该物质的相对分子质量为：12×6+2+35.5×4=216，相对分子质量是一个比值，单位为“1”，不符合题意；
C、该物质的一个分子由6个碳原子、2个氢原子和4个氯原子构成，不含氢分子，不符合题意；
D、该物质中碳、氯元素的质量比为：（12×6）：（35.5×4）=36:71，故氯元素的质量分数大，不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A、由化学式可知，汉黄芩素由碳、氢、氧三种元素组成，不符合题意；
B、汉黄芩素中碳、氧元素的质量比为：（12×16）：（16×5）=12:5，不符合题意；
C、汉黄芩素中C、H、O元素的质量比为：（12×16）：12：（16×5）=48:3:20，故碳元素的质量分数最大，不符合题意；
D、汉黄芩素由汉黄芩素分子构成，每个汉黄芩素分子中含有16个碳原子、12个氢原子和5个氧原子，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A、分子是由原子构成的，尼古丁分子中含有氮原子，不含氮分子，故错误；
B、相对分子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略不写，故错误；
C、尼古丁中碳、氢、氮三种元素的质量比是=（12×10）：（1×14）：（14×2）=60：7：14，可见其中碳元素的质量分数最大，故正确；
D、尼古丁中碳、氢、氮三种元素的质量比是=（12×10）：（1×14）：（14×2）=60：7：14，故错误。
故选C。
4．D
【分析】元素符号即可以表示元素，还可以表示该元素的一个原子
【详解】A、CO宏观上可以表示：一氧化碳；一氧化碳由碳元素和氧元素组成；微观上表示；一个一氧化碳分子；一个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成，不符合题意；
B、H2O宏观上可以表示：水；水由氢元素和氧元素组成；微观上表示；一个水分子；一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成，不符合题意；
C、N2宏观上可以表示：氮气；氮气由氮元素组成；微观上表示；一个氮气分子；一个氮气分子由两个氮原子构成，不符合题意；
D、C宏观上可以表示碳和碳元素；微观上可以表示：一个碳原子；符合题意；
故选：D
5．B
【分析】在电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气的体积比为2：1。
【详解】A、从实验装置图可以看出，试管2收集到的气体比试管1收集到的气体要多，体积约为2：1，所以试管1中得到的是O2，不符合题意；
B、试管1中得到的是O2，正极产生氧气，所以A为电源的正极，符合题意；
C、产生H2与O2的体积比约为2:1，不符合题意；
D、电解水实验表明，水是由氢元素和氧元素组成的，不符合题意。故选B。
【点睛】分析有关电解水实验题时，要掌握以下口决：正氧负氢，氢二氧一。
6．C
【详解】A、水蒸发变成水蒸气，只是水的状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、净化后的水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯水，不符合题意；
C、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，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意；
D、该实验是氢气在空气中燃烧，在火焰上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明氢气燃烧生成了水，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】A、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，故一个镁离子可表示为：Mg2+。错误；
B、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，故两个铁离子可表示为：2Fe3+，错误；
C、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则三个氨分子可表示为：3NH3，正确；
D、圈内的为核电荷数，等于质子数，该粒子质子数为8，错误；
故选C。
8．A
【详解】A、氯化铁中铁元素显+3价，氯元素显-1价，化学式为：FeCl3，符合题意；
B、碳酸钙中钙元素显+2价，碳酸根离子显-2价，化学式为：CaCO3，不符合题意；
C、氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，化学式为：Al2O3，不符合题意；
D、氯化钠中钠元素显+1价，氯元素显-1价，化学式为：NaCl，不符合题意。
故选A。
9．A
【详解】A、水是由氢元素和氧元素组成的，A错误；
B、分子都是在不断运动的，B正确；
C、含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水，C正确；
D、净水操作中，蒸馏的净水程度最高，可除去所有杂质，沉淀只能使悬浮的杂质沉降，过滤只能除去难溶性杂质，D正确。
故选A。
10．C
【详解】A、由不同种元素组成的物质不一定是化合物，可能是混合物；故选项错误。
B、同种元素在同种物质中化合价不一定相同，例如硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的化合价分别为-3、+5价；故选项错误。
C、在化合物中，非金属元素不一定显负价，如二氧化碳中碳元素显+4价；故选项正确。
D、化合物中各元素的化合价的代数和一定为0；故选项错误。
故选C。
11．     防止高温熔融物溅落炸裂瓶底     2H2+O22H2O
【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部要预先放少量的水或铺一层细沙，目的是防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶；故填：防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；
（2）氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水；故填：2H2+O22H2O。
12．     O                   
【详解】（1）人体中含量最多的元素是氧元素；根据元素符号的书写方法，氧元素符号为：O；
（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；氯酸钾中的阴离子是氯酸根离子，氯酸根离子是由多个原子构成的，整体带1个单位的负电荷，故表示为：；
（3）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，氧化铁中铁元素的化合价为+3价，故表示为：；
（4）碘酒中的溶剂是酒精，溶质是碘，乙醇属于有机物，其化学式为：；
（5）保持水的化学性质的最小粒子是水分子，表示为：。
13．     ④⑦⑧⑨     ②⑤     ①③⑥
【详解】海水中含有水和氯化钠等物质，属于混合物；高锰酸钾加热后的剩余物中至少含有锰酸钾和二氧化锰，属于混合物；人体呼出的气体中含有水蒸气和二氧化碳等物质，属于混合物；澄清的石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合物；
水银是汞的俗称，是由一种元素组成的纯净物，属于单质；液态氮是由一种元素组成的纯净物，属于单质；
蒸馏水是由氢元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；冰水混合物中含有一种物质水，属于氧化物；五氧化二磷是由磷元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物。属于混合物的是④⑦⑧⑨，属于单质的是②⑤，属于氧化物的是①③⑥。
【点睛】判断纯净物和混合物时，就是判断物质的物质组成；判断是否是单质、化合物、氧化物时，既要判断元素组成，又要判断物质组成。
14．(1)He
(2)H2
(3)MgO
(4)KI
(5)AgNO3
(6)3Al3+

【分析】(1)
氦气属于稀有气体单质，是由氦原子直接构成的，氦气化学式为He；
(2)
氢气是由氢气分子构成的，所以氢单质化学式为H2；
(3)
氧化镁中氧元素为-2价，镁元素为+2价，故氧化镁化学式为MgO；
(4)
碘化钾中碘元素化合价为-1价，钾元素为+1价，故碘化钾化学式为KI；
(5)
硝酸银中银元素为+1价，硝酸根为-1价，所以硝酸银化学式为AgNO3；
(6)
在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．表示多个离子在离子符号前面加数字，3个铝离子符号为3Al3+。
15．     3K     He     4    
【详解】（1）由原子的表示方法，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，故3个钾原子表示为：3K。
（2）书写元素符号注意“一大二小”，氦的元素符号是He。
（3）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4个碳酸根离子可表示为：4。
（4）由化合价的表示方法，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，故氧化镁中镁元素的化合价为正二价可表示为：。
16．(1)     N2     粮食保护气等     分离液态空气     沸点     0.94%     混合物
(2)     分子     Na+     Cl-
(3)     玻璃棒     引流     滤纸破损等

【分析】(1)
氮气约占空气体积的78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%，若甲是空气，乙、丙、丁是干燥空气中含量由多到少排名前三位的气体，则乙是氮气，丙是氧气，丁为稀有气体；氮气可作为粮食保护气等；工业上得到氧气是利用氧气和氮气的沸点不同，采用分离液态空气法，空气是由氮气、氧气、稀有气体等气体组成，属于混合物，故填：N2；粮食保护气等；分离液态空气；沸点；0.94%；混合物。
(2)
分子是由原子构成的，若甲是构成物质的基本微粒，在化学变化中乙可以分解成丙，则乙是分子；氯化钠是由钠离子和氯离子构成，物质氯化钠由丁构成，溶解在水中得到许多能自由移动的钠离子和氯离子，故填：分子；Na+；Cl-。
(3)
若甲是过滤需要的玻璃仪器，乙是烧杯，丙是漏斗，则丁是玻璃棒，它的作用是引流；滤纸破损、液面高于滤纸的边缘等都会导致过滤后得到的水仍然浑浊，故填：玻璃棒；引流；滤纸破损等。
17．     可燃     检验纯度     氦气的密度比空气小且化学性质稳定
【详解】（1）氢气燃烧时发生爆炸说明氢气具有可燃性。点燃氢气前一定检验氢气的纯度，以防发生爆炸。
（2）作为升空气球的氦气首先应该是密度比空气小，与氢气相比氦气的化学性质稳定，在通常情况下不与其他物质发生化学反应。
故填：（1）可燃；检验纯度；
（2）氦气的密度比空气小且化学性质稳定。
18．     工业废水的任意排放、农业上不合理使用化肥和农药     使用节水龙头
【详解】（1）造成水污染的原因有工业废水的任意排放、农业上不合理使用化肥和农药、生活污水的任意排放；故填：工业废水的任意排放、农业上不合理使用化肥和农药；
（2）生活中常用的节水方法有使用节水龙头、一水多用（如用淘米的水浇花）．故填：使用节水龙头．
考点：水资源的污染与防治；保护水资源和节约用水．
点评：我国是一个水资源比较紧缺的国家，但却存在着水资源严重浪费和水环境严重污染的现象，节约用水、保护水不被污染要从我们身边的小事做起．
19．     蒸馏烧瓶     冷凝管     牛角管     锥形瓶     温度计水银球伸入液面以下，温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平     冷凝管水流方向是上口进水、下口出水，冷凝管水流方向应是下口进水、上口出水     连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性良好     防止暴沸
【详解】（1）仪器A、B、C、D的名称分别为蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶，故答案为：蒸馏烧瓶；冷凝管；牛角管；锥形瓶；
（2）图中错误为：①温度计水银球伸入液面以下、②冷凝管水流方向是上口进水、下口出水；改正：①温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平、②冷凝管水流方向应是下口进水、上口出水；
故答案为：温度计水银球伸入液面以下，温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平；冷凝管水流方向是上口进水、下口出水，冷凝管水流方向应是下口进水、上口出水
（3）实验装置改正后，进行气密性检查的方法为连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性良好，
故答案为：连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性良好；
（4）蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片的作用是防止暴沸，故答案为：防止暴沸。
20．     B     温度越高，碘损失率越大     时间与温度     C
【详解】①根据题中信息“碘酸钾（KIO3）在酸性条件下能与KI溶液发生反应生成碘（I2）”可知所需物质有碘酸钾、KI、酸性物质，对比选项白醋呈酸性，所以有①⑥；根据信息“I2遇淀粉变蓝色”可知需要淀粉，分析选项知米汤的成分是淀粉，所以有③，故选B；
【实验一】通过分析表中的数据可知，得出的结论是：温度越高，碘损失率越大；
【实验二】（1）对照实验，要控制在碘酸钾溶液的浓度和质量、加热的时间与温度均相同，溶液的酸碱度不同的条件下进行；（2）实验需要调节溶液的酸碱性，氯化钠显中性，所以不能选用的是氯化钠，故选C。
21．     AE     2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑     10.1%     K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气     bc          在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率
【分析】高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气。
【详解】（1）高锰酸钾制取氧气，需要加热，发生装置可选A；氧气不易溶于水，收集方法用排水法，收集装置可选用E，故发生和收集装置为AE。
（2）①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为
。
②根据化学方程式理论上氧气的产率。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有K2MnO4或MnO2在加热的条件分解产生氧气。
（3）a、要先检查装置的气密性，再装药品，故a不正确；
b、防止收集到的气体不纯，等导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气，故b正确；
c、集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面，故c正确；
d、为了防止水槽中水沿导管进入试管使试管炸裂，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故d不正确。故选bc。
（4）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，化学方程式为。        
②通过题干和表格中提供的信息可知，其他条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢分解的速率。
【点睛】氧气密度比空气大，不易溶于水，用向上排空气法收集或排水法收集，催化剂在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生。
22．(1)     B     CD
(2)     过滤     A     加入肥皂水，振荡
(3)     负极     打开活塞，将燃着的木条伸到b管尖嘴口，并罩上洁净干燥的烧杯，观察现象     b管气体被点燃，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾    
(4)     氢元素     水蒸气

【解析】(1)
①A、这是可循环利用标志，不符合题意；
B、是我国节水标志，符合题意；
C、是中国环境标志，不符合题意；
D、是节能标志，不符合题意。
综上所述：选择B。
②A、工业废水应处理后排放，否则会污染环境，故A不合理。
B、应合理开采利用地下水，故B不合理。
C、生活污水集中处理和排放，有利于减少水污染。C合理。
D、农业浇灌改漫灌为喷灌、滴灌，节约用水。D合理。
综上所述：选择CD。

(2)
①经过操作1把固体和液体分离，所以操作1是过滤。
②操作 2 主要是除去液体乙中的色素和异味，所选用的药品是活性炭，由于入水口在下方净水效果更好，所以选用装置A。
③鉴别软硬水用肥皂水，所以取少量净化水于试管中，加入肥皂水若出现较多浮渣，则为硬水。

(3)
①电解水时与电源正极相连那端产生氧气，与电源负极相连那端产生氢气，氢气体积是氧气体积的2倍。所以b 管是与电源的负极相连。
②b管中产生的是氢气，验证氢气的步骤是：打开活塞，将燃着的木条伸到 b 管尖嘴口，并罩上洁净干燥的烧杯，观察现象。
现象是：b 管气体被点燃，产生淡蓝色火焰；烧杯内壁有水雾。
氢气燃烧生成水，化学方程式


(4)
①水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（四氧化三铁）和“可燃空气”，“可燃空气”就是氢气，它是水蒸气与铁反应生成，水蒸气中的氢为+ 1价，生成的氢气中氢的化合价为0。所以反应中化合价降低的元素是氢。
②将气体通过放在冷水中的铜管，使水蒸气液化而除去。所以答案是：水蒸气