2024年中考化学专题训练——化学方程式的有关计算

2024年中考化学专题训练——化学方程式的有关计算 一、选择题 1．向含H2SO4和CuSO4的混合溶液中加入m克铁粉（过量），充分反应后过滤、洗涤、烘干（隔绝空气）得固体质量仍为m克，则原混合溶液中H2SO4和CuSO4的质量比为 A．49：80 B．7：80 C．1：1 D．任意比 2．某品牌空气净化器可有效消除装修材料中释放的甲酫，其反应的微观示意图如图。有关该反应的说法错误的是 A．该反应的方程式为CH2O+O2=CO2+H2O B．反应前后元素种类不变 C．反应前后原子种类和数目不变 D．两种产物的质量比为22：9(或9：22) 3．2030年碳排放达到峰值，2060年实现碳中和是我国向世界做出的承诺，节能减排的重要手段就是合理利用二氧化碳。有科学家正在研究将二氧化碳转化为甲烷，如图是反应的微观示意图，下列叙述正确的是 A．该反应的基本反应类型为置换反应 B．反应前后分子数目不变 C．参加反应的甲、乙两物质质量比是固定的，且为1：22 D．反应生成丙和丁的分子个数比为2：1 4．近年来，我国科学家利用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇（CH3OH），这不仅可以减少“碳排放”，还将成为能源的补充形式，该化学反应的微观过程如图所示。下列有关说法正确的是 A．甲中两种元素的质量比为1：2 B．该反应中有3种氧化物 C．该反应中所有元素的化合价在反应前后都没有改变 D．参加反应的甲和乙的质量比为22：3 5．如图是电解水的反应装置图，下列说法正确的是 A．管1和管2中气体的质量比是2：1 B．管1中的气体是氧气 C．发生反应的化学方程式为 D．能说明水由氢元素和氧元素组成 6．某研究所利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取，其流程如图所示，下列有关说法正确的是 A．反应Ⅰ和Ⅱ中化合价发生改变的元素共有2种 B．该循环过程中涉及两种基本反应类型 C．氢能是清洁能源，现在已经被广泛使用 D．该循环过程理论上每生成，需补充65gZn 7．水煤气中的CO和H2在一定条件下能发生化学反应，该过程的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．在化学变化中原子可以再分 B．反应前后，原子的数目增加 C．生成物丁的化学式为CO2 D．参加反应的甲和乙的分子个数之比为1：3 8．如图是一氧化碳还原氧化铜的实验中，部分反应物、生成物的质量与通入一氧化碳的量的关系示意图，相关分析正确的是 A．Ⅰ表示装置内固体质量的变化 B．Ⅱ表示生成二氧化碳的质量 C．得到的铜的质量小于32g D．实验过程中共通入0.6mol一氧化碳 9．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质质量的变化量（单位：g）如下图所示。下列说法不正确的是 A．x的数值为8 B．丁可能是该反应的催化剂 C．该反应一定属于置换反应 D．反应前后甲、戊变化的质量之比为3：1 10．胆矾（，相对分子质量为250）广泛应用于生产生活中。将25.0g胆矾放在坩埚内加热，固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．加热至650℃时，开始分解 B．加热至650℃时，固体质量减少17g C．加热至1000℃时，CuO开始分解 D．依据质量守恒计算可得x的值是16.0 二、实验题 11．如图所示，A~F装置是初中化学常见的实验装置。回答下列问题： (1)写出图中 a所示仪器名称： 。 (2)实验室制取氢气选择的发生装置为 （填装置编号），发生反应的化学方程式是 。 (3)实验室用A 装置制取氧气时，试管口略向下倾斜的原因是 。 (4)C装置与B装置相比，其优点是 。 (5)F装置有多种用途，用澄清的石灰水检验二氧化碳气体时，气体应从 （填“m”或“n”）处进入，反应的化学方程式为 。 (6)为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量，小明同学取了25g石灰石样品与足量的稀盐酸反应，生成了8.8g二氧化碳。请计算：25g该石灰石样品中含有多少克碳酸钙？ 12．氧气是人类生活不可或缺的气体，因此实验室氧气的制取是化学学习的重要内容。 Ⅰ.用过氧化氢制取氧气 (1)应选用的发生装置是 (填字母)。 (2)仪器①的名称是 ，仪器②的名称是 ，选择装置D收集气体时，检验氧气是否集满的方法是 。 Ⅱ.用高锰酸钾制取氧气 (3)反应的化学方程式为 ，其属于基本反应类型是 。 (4)排水法收集时，发现水槽C中的水变红了，可能是未使用 (填实验用品名称)，若收集到的氧气不纯，原因可能是 (写出1点)。 Ⅲ.用氯酸钾制取氧气 (5)某兴趣小组取氯酸钾和二氧化锰的混合物13.2g放入装置A进行加热，充分反应后，称量固体的质量为8.4g，请计算该小组需要氯酸钾固体的质量。 三、计算题 13．某化学实验小组利用31.6g高锰酸钾制取氧气，固体质量变化如图所示。 (1)A点时对应的固体成分为 。（填物质化学式） (2)求B点时生成氧气的质量。（写出计算过程） 四、填空与简答 14．刚刚结束的第19届杭州亚运会开幕式主火炬的燃料—甲醇（CH3OH）是人类历史上第一次被在大型体育赛事中使用．主火炬塔在大火状态下，燃烧1小时仅需550kg燃料。 (1)甲醇属于 （选填“混合物”或“化合物”），其中碳元素的质量分数为 。（保留三位有效数字） (2)甲醇燃烧产物只有二氧化碳和水，试计算主火炬塔的燃料燃烧1天（24小时计）产生二氧化碳的质量是多少？ （用方程式计算，写出解题过程，结果保留小数点后1位）。 (3)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，实现零排放，其微观模型图如图（图中的微粒恰好完全反应），画出丁的模型 。 15．水是人类宝贵的资源。下面我们从多角度认识“水”。 (1)从微观角度分析，下图可以表示构成水的微粒的是______（填字母序号） A． B． C． (2)自然界中的水通过蒸发、降水、渗透等物理作用由一个地方移动到另一个地方（如下图所示）。水蒸发过程中，发生变化的是______。 A．分子大小 B．分子能量 C．分子间距离 D．分子种类 (3)通过电解水实验可探究水的组成。电解水时加入适量氢氧化钠溶液的作用是 ，产生的氢气与氧气的质量比为 。 (4)保护水资源，节约用水。请写出一条你日常生活中节约用水的做法 。 16．北京时间2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射． Ⅰ.新材料，新能源在航天领域广泛。 (1)钛和钛合金广泛用于火箭、航天飞机等．钛合金的硬度 （选填“大于”或“小于”）钛的。 (2)肼（N2H4）又称联氮，是火箭推进器的常用燃料之一。完成化学方程式：。X是空气的主要成分之一，X的化学式 。 Ⅱ．空间站内的空气，主要采用以下循环系统维持。 (3)反应①的化学方程式 ，电解1L（密度为1g/mL）水，可产生 g氧气（结果保留小数点后1位）。 (4)空间站内用电解水的方法制备氧气的好处是 （答1点即可）。 (5)反应④的化学方程式是 。 (6)该循环系统中，除了①外，还可以向空间站内补充氧气的化学反应有 （填序号），空间站用活性炭净化空气，是利用它的 性。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】向含H2SO4和CuSO4的混合溶液中加入m克过量的铁粉，由于铁能与硫酸、硫酸铜发生反应，得固体质量仍为m克，说明了参加反应的铁与生成的铜的质量相等；根据铁和硫酸铜反应的化学方程式，由铜的质量可求出与硫酸铜反应的铁的质量，进而求出与硫酸反应的铁的质量，最后根据铁和硫酸反应的方程式求出硫酸的质量，进而求得质量比。 【详解】假设生成的铜的质量为6.4g，由题意可知，则参加反应的铁的质量为6.4g； 设与硫酸铜反应的铁的质量为x，所含CuSO4的质量为y 解得：x=5.6g y=16g 那么与硫酸反应的铁的质量为：6.4g-5.6g=0.8g 设混合溶液中所含H2SO4的质量为z 解得：z=1.4g 混合溶液中所含H2SO4与CuSO4的质量比为：1.4g：16g═7：80 。 故选B。 2．A 【详解】A、根据提供的原子模型、分子模型，结合质量守恒定律可得出，该微观示意图表示的化学方程式为：，原方程式缺少条件，选项错误； B、化学反应前后元素的种类不发生改变，选项正确； C、化学反应前后原子的种类和数目均不发生改变，选项正确； D、由微观示意图结合分析可知，产物为二氧化碳和水，根据化学方程式，可得二氧化碳和水的质量比为44：18=22：9，选项正确。 故选A。 3．D 【分析】根据图示可知，反应的化学方程式为：，据此进行分析。 【详解】A、该反应的基本反应类型不是置换反应，因为反应后没有单质，故选项说法错误； B、根据化学方程式可知，化学反应前后原子的数目，质量及种类都不会改变，分子的数目发生了改变，故选项说法错误； C、根据反应的化学方程式可知，参加反应的甲、乙两物质质量比是固定的，且为8:44=2:11，故选项说法错误； D、由反应的化学方程式可知，反应生成丙和丁的分子个数比为2：1，故选项说法正确。 故选：D。 4．D 【分析】根据微观过程示意图，甲是二氧化碳（CO2），乙是氢气（H2），丙是甲醇（CH3OH），丁是水（H2O），该反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应，生成甲醇和水，其反应的化学方程式为：。 【详解】A、甲物质是二氧化碳，二氧化碳中碳元素与氧元素的质量比为12：（16×2）=3：8，故A说法错误； B、氧化物是由两种元素组成，且其中有一种元素是氧元素的化合物，该反应中有二氧化碳和水两种氧化物，故B说法错误； C、反应前的氢气是一种单质，其中氢元素的化合价为零，反应后氢元素存在于化合物中，氢元素的化合价不为零，则该反应中一定有元素化合价的改变，故C说法错误； D、由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的质量比为44：（1×6）=22：3，故D说法正确； 故选：D。 5．D 【详解】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，管1与负极相连，产生的是氢气，管2与正极相连，产生的是氧气，水通电分解生成氢气和氧气，即：，故管1和管2中气体的质量比是：4:32=1:8，不符合题意； B、在电解水实验中，“正氧负氢”，管1与负极相连，产生的是氢气，不符合题意； C、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：，错误是：缺少反应条件，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。 故选D。 6．B 【详解】A、由图可知，反应Ⅰ是氧化锌分解生成锌和氧气，其中锌元素的化合价从+2价变为0价，氧元素的化合价从-2价变为0价，反应Ⅱ是锌和水反应生成氧化锌和氢气，其中锌元素的化合价从0价变为+2价，氢元素的化合价从+1价变为0价，氧元素的化合价未变，所以其中化合价发生改变的元素由锌、氧、氢三种元素，选项错误； B、由图可知，反应Ⅰ是氧化锌分解生成锌和氧气，符合“一变多”的特点，是分解反应，反应Ⅱ是氢气还原氧化锌生成锌和水，符号“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，所以该循环过程中涉及两种基本反应类型，选项正确； C、氢能是清洁能源，但是制造成本高，运输贮存困难，未能被广泛使用，选项错误； D、由图可知，反应Ⅰ为氧化锌分解生成锌和氧气，该反应的化学方程式为2ZnO 2Zn+O2↑，反应Ⅱ为锌和水反应生成氧化锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2OZnO+H2↑,则该循环的反应实质是2H2O2H2↑+O2↑，所以在反应Ⅰ中锌是生成物，在反应Ⅱ中锌为反应物，锌可以循环利用，无需补充，选项错误； 故选B 7．A 【分析】根据该反应的微观示意图可知，该反应为一氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为 【详解】A、由图示可知，在化学变化中原子可以再分，选项正确 B、根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变，选项错误； C、根据分析可知，生成物丁的化学式为H2O，选项错误； D、根据分析可知，参加反应的甲和乙的分子个数之比为，选项错误； 故选：A 8．D 【分析】一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，化学方程式是，因此该反应中一氧化碳、氧化铜、铜、二氧化碳的质量比是28:80:64:44； 【详解】A、如图所示，I的质量减少，根据分析可知氧化铜被还原成铜失去氧元素，因此其质量减少，但由于生成的铜也是固体，因此固体质量不能变为0，选项错误； B、根据上述分析可以判断I表示氧化铜，则如图，随着反应一氧化碳质增多时II的质量随之增加，最终不变，故II可能是生成的铜或是二氧化碳，选项错误； C、根据1mol的一氧化碳质量为28g，故如图参加反应一氧化碳的质量为，则该反应中一氧化碳、铜的质量比是28:64，可得生成铜的质量是32g，选项错误； D、如图所示，在整个实验过程中共通入一氧化碳0.6mol，选项正确。 故选：D。 9．C 【分析】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，该反应在密闭容器中进行，则有18g+3g+1g+2g+5g=9g+2g+8g+2g+xg，x=8，反应前后甲的质量减少了18g-9g=9g，则甲是反应物；反应前后乙的质量减少了3g-2g=1g，则乙是反应物；反应前后丙的质量增加了8g-1g=7g，则丙是生成物；反应前后丁的质量不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是不参加反应的物质；反应前后戊的质量增加了8g-5g=3g，则戊是生成物；该反应为甲与乙在一定条件下反应生成丙和戊。 【详解】A、由分析可知，x=8，故A说法正确； B、反应前后丁的质量不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是不参加反应的物质，故B说法正确； C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，由分析可知，该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙和戊，由于不知道甲、乙、丙、戊是单质还是化合物，所以该反应可能是置换反应，故C说法错误； D、反应前后甲、戊变化的质量之比为（18g-9g）：（8g-5g）=3：1，故D说法正确； 故选：C。 10．B 【详解】A、由图可知，650℃以后，硫酸铜开始分解，该选项说法正确； B、根据铜元素守恒，25g胆矾中铜元素的质量为，则生成的硫酸铜中铜元素质量也为6.4g，则生成的硫酸铜的质量为，则加热至650℃时，固体质量减少25.0g-16.0g=9g，该选项说法不正确； C、由图可知，1000℃以后，氧化铜开始分解，该选项说法正确； D、结合前面分析可知，x=16g，该选项说法正确。 故选B。 11．(1)长颈漏斗 (2) B/C (3)防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管 (4)可以控制反应的发生与停止 (5) n (6)解：设 25 g该石灰石样品中含有碳酸钙的质量为x。 答：25g该石灰石样品中含有碳酸钙的质量为20g。 【详解】（1）图中a所示仪器名称为长颈漏斗； （2）实验室制取氢气的药品是锌粒和稀硫酸，该反应物为固体和液体，反应条件为不加热，因此选择固液不加热型装置B或C；稀硫酸与锌粒反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为； （3）高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物为固体且需要加热，所以发生装置选A，而在A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂； （4）关闭装置C中的弹簧夹，试管内压强增大，液体被压入试管中，固液分离；打开弹簧夹后，固液接触，反应进行，所以装置C与B相比的优点是：可控制反应的发生或停止； （5）用澄清的石灰水检验二氧化碳气体时，气体应从n处进入，二氧化碳能与澄清石灰水充分反应； 澄清石灰水是氢氧化钙溶液，与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、水，反应的化学方程式为：； （6）见答案。 12．(1)B (2) 集气瓶 锥形瓶 将带火星的小木条放在b导管口处，若木条复燃，则收集满 (3) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 分解反应 (4) 棉花 未等到有连续均匀的气泡冒出就收集/集气瓶中的水没有装满 (5)解：生成氧气的质量为13.2g-8.4g=4.8g 设需要氯酸钾固体的质量为x。 解得x=12.25g 答：需要氯酸钾固体的质量为12.25g。 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以发生装置选固液常温型，即选装置B； （2）仪器①的名称是集气瓶。仪器②的名称是锥形瓶；氧气的密度大于空气，所以用D装置收集氧气时，氧气应从a导管口进，所以检验氧气是否集满的方法是将带火星的小木条放在b导管口处，若木条复燃，则收集满； （3）高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：； 反应符合一变多，属于分解反应； （4）高锰酸钾制取氧气时需要在试管口塞一团棉花，防止固体粉末进入导管，堵塞导管，所以发现水槽C中的水变红了，可能是未使用棉花； 排水法收集气体时等到有连续均匀的气泡冒出时再收集，因为刚冒出的气泡主要是装置内的空气，所以收集到的氧气不纯的原因可能是未等到有连续均匀的气泡冒出就收集；用排水法收集氧气，先在集气瓶内装满水，再倒扣在水槽中。若没有装满水也会使收集到的氧气不纯；所以收集到的氧气不纯，原因可能是未等到有连续均匀的气泡冒出就收集或集气瓶中的水没有装满； （5）见答案。 13．(1)KMnO4、K2MnO4、MnO2 (2)解：设B点时生成氧气的质量为x x=3.2g 答：B点时生成氧气的质量为3.2g。 【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，如图，反应生成氧气固体质量就会减少，因此A点时表示高锰酸钾未完全反应，此时固体是锰酸钾、二氧化锰和未反应的高锰酸钾，故填：KMnO4、K2MnO4、MnO2； （2）见答案。 14．(1) 化合物 37.5% (2) 设甲醇燃烧1天产生二氧化碳的质量是x (3) 【详解】（1）甲醇是由碳元素、氢元素、氧元素组成的化合物，碳元素的质量分数=。 （2）见答案。 （3）根据反应前有6个氢原子、1个碳原子和2个氧原子，反应后有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变，丁为：。 15．(1)B (2)BC (3) 增强水的导电性 1：8 (4)用洗菜水浇花等（合理即可） 【详解】（1）从微观角度分析，每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，如图可以表示构成水的微粒的是B。 （2）水蒸发过程中，发生变化的是分子能量升高、分子间距离增大，分子大小和分子种类均不变，故选：BC。 （3）纯水的导电性很弱，电解水时加入适量氢氧化钠溶液的作用是增强水的导电性； 水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，产生的氢气与氧气的质量比为4：32=1：8。 （4）日常生活中可以通过一水多用，达到节约用水的目的，例如利用洗菜水浇花等（合理即可）。 16．(1)大于 (2)N2 (3) 888.9 (4)反应物水可循环利用（合理即可） (5) (6) ①③/③① 吸附 【详解】（1）合金的硬度大于组成金属，钛合金的硬度大于钛。 （2）化学反应中原子的个数与种类都不发生变化；根据化学反应方程式可知反应前N、O、H的原子个数为2、2、4，反应后N、O、H的原子个数为0、2、4，故X的化学式为N2。 （3）反应①是水电解生成氢气和氧气，化学方程式为：，1L水的质量=1L×1g/mL=1000g，设电解1L水，可产生氧气质量为x （4）反应②④中有水生成，所以使用电解水的方法制备氧气的好处是，反应物水可循环利用。（合理即可） （5）反应④是二氧化碳和氢气在催化剂的催化下生成甲烷和水，化学方程式为：。 （6）反应①水的电解会生成氧气，反应③会生成氧气，故填：①③；活性炭具有疏松多孔的结构，常利用活性炭的吸附性净化空气。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$