3.3 化学方程式--【高效课堂·八年级下册科学同步练习】2023-2024学年八年级下册同步练习

3.3 化学方程式 一、选择题 1．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，下列描述正确的是（    ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前物质/g 20 m 20 20 反应后物质/g 2 待测 32 26 A．该反应是分解反应 B．甲参加该反应的质量为20g C．乙在该反应中一定是催化剂 D．该反应中甲、丙、丁的质量比为1∶16∶13 2．在的反应中，14克A完全反应生成44克C和18克D，若A的相对分子质量为28，则B的相对分子质量是（    ） A．16 B．32 C．64 D．96 3．“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示：下列叙述错误的是（　　） A．空气反应器中发生的反应为：2Cu2O+O24CuO B．X中氮气的含量比空气中高 C．与直接燃烧相比，“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集 D．等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多 4．在一定条件下，甲、乙、丙、丁在某密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该反应是分解反应 B．若消耗3g乙, 则生成17g丙 C．丁一定没有参与化学反应 D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 5．在一个密闭容器中，酒精不完全燃烧，全部变成和，恢复至室温，所得气体中氧元素质量分数为，则参与反应的氧气的质量为（　　） A． B． C． D． 6．在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p=kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内的气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p。则a与b的关系不可能为（　　） A．a= B．a＞ C．a＜ D．a＞ 7．用作漂白剂等的过二硫酸钾（K2S2O8）在高于100℃的条件下能发生反应：2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑，则有（　　） A．K2S2O8中的硫元素显+6价 B．该反应属于化合反应 C．生成物K2SO4属于氧化物 D．反应前后氧原子数目不变 8．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：丙的质量为5g，丁的质量为3g），充分反应后，在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化：刻度线I向左移动16格；刻度线II向左移动8格；刻度线III向左移动8格。下列说法正确的是（　　） A．该反应是化合反应 B．丙一定是催化剂 C．反应后丁的质量为8g D．反应生成的乙和丁的质量比为1：1 物质 甲 乙 丙 丁 反应前（g） 16 2 5 3 反应后（g） 0 10 5 11 发生变化的量（g） 16 8 0 8 9．某些氧化物在一定条件下能与反应，且反应极有规律，如；。（已知碳、硫、氮、锰元素的最高化合价分别为、、、价）据此推测下列反应的化学方程式不正确的是（　　） A． B． C． D． 10．为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳的燃料，其中NH3燃烧前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法不正确的是（　　） A．该反应属于置换反应 B．NH3中氮元素的化合价为+3价 C．化学反应前后原子的种类和数目都不变 D．生成的丙与丁的分子个数比为1：3 二、填空题 11．据悉，中国石油现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得突破，这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。用氢、储氢、制氢是氢能研究的热点。 （1）用氢：北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，是世界首套高压储氢火炬，实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。氢能可以实现零碳排放的理由是 。 （2）储氢、释氢： ①新型镁铝合金（Mg17Al2）是一种储氢材料（如图甲所示），17g氢气理论上可以通过储氢反应得到221g的MgH2，请通过化学方程式计算，这些MgH2通过释氢反应能释放出氢气的质量比原来贮存的氢气质量增加了多少 ？ 【释氢过程可以用化学方程式：表示】 ②CO2和H2在Pd和MgO的催化下（如图乙所示）可实现CO2的再利用和储氢。写出总反应的化学方程式： 。 （3）制氢：科学家正在研究利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术。利用此技术使海水分解，化学方程式可表示为，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 12．质量守恒定律是化学反应中的重要规律，请运用此规律回答下列问题 （1）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为则X的化学式为 ；若生成二氧化碳的质量为8.8g，则X中碳元素的质量为 g。 （2）如图是某化学变化的微观示意图。 根据微观示意图，写出该反应的化学方程式： 。 13．某学习小组在实验室中用加热KClO3和MnO2混合物的方法制取O2，反应过程中固体质量变化如图所示，请计算： (1)生成O2的质量是 g。 (2)原混合物中KClO3的质量。 (3)原混合物中MnO2的质量分数为？（精确到0.1%） 14．为解决能源与环境问题，有学者提出如图所示的含碳物质转化的技术路线。 （1）反应①的化学方程式为 。 （2）反应②属于 （填基本反应类型） （3）反应③使用一种新型催化剂，过程微观示意图如图。该过程的中间产物是 （填化学式）、氧和氢，它们进一步作用生成甲醇（CH3OH）和水。 （4）反应④中，参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为 。 15．取8克某有机化合物在氧气中完全燃烧，生成11克二氧化碳和9克水，则： （1）该有机物中一定含有 元素。 （2）若该有机物的相对分子质量为32，那么其化学式为 。 （3）此有机物在空气中燃烧的化学方程式为 。 三、探究题 16．磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，它在磁性材料等多个行业中都有广泛的应用。为了获得四氧化三铁，小科按以下步骤进行了实验：①按如图甲所示的实验方法制取氧气；②如图乙所示，用坩埚钳夹住螺旋状的铁丝上端，在酒精灯上点燃系于螺旋状铁丝下端的火柴杆，待火柴杆将燃尽时迅速伸入盛满氧气且有少量水的集气瓶中；③收集集气瓶中的黑色固体物质。请回答： （1）装置a的名称为 。 （2）在制取氧气时，锥形瓶内开始出现气泡时不能马上进行气体的收集，这是因为 。 （3）利用以上方法获得四氧化三铁的化学方程式为 。 （4）若要检验收集到的黑色固体是否具有磁性，你所采用的方法是（写出一种方法即可） 。 17．八年级下研究性学习课题《化学反应中质量守恒定律的研究》，通过测定氯酸钾和二氧化锰混合物反应前后反 应物和生成物的质量是否相等来验证质量守恒定律。（已知1标准大气压下，氧气的密度为ρ。本实验在1标准大气压下进行） （1）书写氯酸钾和二氧化锰混合物加热反应的化学方程式 ； （2）整个过程中，需要记录测量下列哪些数据？ （用字母表示） A．反应前试管的质量a                         B．称取氯酸钾和二氧化锰的总质量b C．反应结束冷却后试管及剩余固体物质的总质量c      D．量筒内气体的体积d E、反应前量筒的质量e                              F、反应结束冷却后量筒的质量f 处理数据时，若出现等量关系 （用上述小写字母表示），可以验证质量守恒定律。 （3）下列有关本实验的分析描述正确的有 。 A．在量筒内加入一些植物油，可以减小误差 B．导管口气体连续均匀放出才能收集气体 C．氯酸钾未分解完全就停止加热对实验结果没有影响 D．反应结束后，量筒内液面高于水槽中液面对实验结果没有影响 E、为了减小误差，导气管要伸入量筒底部 18．学习完实验室制取氧气的方法后，某项目化学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台携带方便、气流平稳、机箱易清洗的简易家用制氧机。 【收集资料】 常用制氧原理是在水环境中，利用过碳酸钠分解制取氧气：，制得的氧气通入水中湿润，再供给呼吸。 【方案设计与实施】 （1）小舟同学首先利用塑料瓶和软管设计了如图所示的简易制氧机1.0版，同组的小科同学认为这个设计不符合“携带方便”的要求，于是进行迭代优化，设计了如图所示的2.0版和3.0版制氧机。3.0版相较于2.0版有什么优化 。（合理即可） （2）小组同学利用3.0版的制氧机，将过碳酸钠标记为A剂（50g/包），二氧化锰标记为B剂（2.5g/包），分装好进行氧气的制取。某次急救需要提供16L氧气，那么添加“4A+2B”（4包A剂和2包B剂）剂量，能否满足急救要求，请通过计算说明 。（氧气的密度取1.4g/L） 【项目反思】 过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系如图所示。为了使不同季节制氧机出氧流量保持相对稳定，反应装置中的夏季和冬季的水反应物浓度位线需设置不同，水位较高的应为 。（选填“夏季”或“冬季”） 19．某兴趣小组同学做镁在空气中燃烧实验时，収现生成物中有少许黑色固体，黑色固体是什么？同学们迚行了以下实验探究。 实验一：点燃镁带，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生白色固体，写出反应方程式 。 实验二：镁带与水蒸气的反应，实验装置如图所示 （1）C装置中冰水混合物的作用是 ； （2）实验开始时，先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾使水蒸气充满装置B的玻璃管后， 再点燃B处的酒精灯，这样做的目的是 ； 现象：将生成的气体通入肥皂液中，肥皂泡向上飘去，用燃着的木条靠近肥皂泡，气体被点燃；B中玻璃管内只有白色粉末（经检测其中含有三种元素）。 结论：镁粉能和水蒸气反应，但不会产生黑色固体，写出反应的方程式 。 实验三：将镁带在氮气中充分燃烧，集气瓶内壁附着一层淡黄色固体氮化镁（Mg3N2）。 探究结论：根据以上探究，可知黑色固体是镁与空气中的二氧化碳反应产生的，结合二氧化碳的化学性质，该黑色固体的符号为 。 拓展应用： （1）氮化镁由镁离子和氮离子构成，写出阴离子的符号 。 （2）若镁在空气中燃烧，只考虑与氧气和氮气反应，则24g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量范围理论上为 。 （3）实际上镁在空气中燃烧，几乎只生成氧化镁，而无氮化镁，其原因是 。 20．实验室用15%的溶液在催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。 【建立假设】溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。 【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。 【实验数据】    实验序号 1 2 3 溶液的浓度 2% 4% 6% 收集20毫升氧气所需时间/秒 【实验结论】在相同条件下，溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。 【交流反思】 （1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同（填字母）。 A．质量                B．滴加溶液的速度 （2）该实验通过分解制取氧气，可用化学方程式表示为 ； （3）表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是 。 四、解答题 21．某品牌“氧泡泡”洗涤剂能有效去除陈旧污渍，主要成分为过碳酸钠（）。过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质，Na2CO3呈碱性可以溶解衣服表面的许多污渍，H2O2分解时产生大量氧气，氧气会进入衣物缝隙使污渍脱离衣物表面，达到清洗的目的。 （1）“氧泡泡”颗粒溶于水时生成碳酸钠并释放氧气。兴趣小组取部分样品，进行了如图甲的探索实验，其中a、b、c三支试管中盛有等量的“氧泡泡”颗粒和一定温度的水。根据实验结果，写出一条“氧泡泡”的使用建议 。 （2）兴趣小组查阅资料后，发现“氧泡泡”中Na2CO3含量大于50%为良好等级，于是小组同学用如图乙装置测定“氧泡泡”中Na2CO3含量：准确称取20g“氧泡泡”颗粒样品于锥形瓶中，先加入一定量水溶解，再向其中加入适量二氧化锰粉末（催化剂），充分反应后，测得反应过程中装置总质量随时间的变化数据如下表。（样品中的杂质遇水不反应，过碳酸钠分解的化学方程式为： 反应时间/s 0 5 10 15 19 20 25 30 装置总质量/g 120.0 119.0 118.3 117.8 a 117.6 117.6 117.6 求： ①结合表中数据，比较两者大小关系：a 117.6。 ②通过计算判定该样品是否为良好等级 。 22．叠氮化钠被广泛应用于汽车的安全气囊中。已知叠氮化钠和稀硫酸反应的化学方程式为，叠氮酸是一种可溶于水的无色液体。小明将20g叠氮化钠样品（样品中只含杂质）加入100g溶液溶质质量分数为9.8%的稀硫酸中，恰好完全反应。请计算： （1）叠氮化钠中钠和氮的质量比为 。 （2）实验中欲配制100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，需取质量分数为70%的硫酸溶液多少克 ？ （3）样品与该硫酸完全反应后，所得溶液中的质量分数为多少 ？（计算结果精确到0.1%）。 23．实验室模拟某工厂处理废气中的,实验中控制气体流速使气体恰好完全反应（的密度为）。 （1）的大量排放会造成环境问题，发生反应的化学方程式为的化学式为 。 （2）理论上完全吸收,需要的体积是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 化学方程式 一、选择题 1．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，下列描述正确的是（    ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前物质/g 20 m 20 20 反应后物质/g 2 待测 32 26 A．该反应是分解反应 B．甲参加该反应的质量为20g C．乙在该反应中一定是催化剂 D．该反应中甲、丙、丁的质量比为1∶16∶13 【答案】A 【详解】A、根据题意有：20+m+20+20=2+待测值+32+26，待测值=m,即反应前后乙质量不变，反应后甲质量减小，是反应物，丙、丁质量增大，是生成物，即甲分解生成丙、丁，是分解反应，该选项说法正确； B、甲参加该反应的质量为18g,该选项说法不正确； C、乙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该选项说法不正确； D、该反应中甲、丙、丁的质量比为（20-2）：（32-20）：（26-20）=9：6：3，该选项说法不正确。 故选A。 2．在的反应中，14克A完全反应生成44克C和18克D，若A的相对分子质量为28，则B的相对分子质量是（    ） A．16 B．32 C．64 D．96 【答案】B 【详解】根据质量守恒定律知道参加反应的B的质量=44g+18g-14g=48g，设B的相对分子质量为x。 列比例式得： 解得x=32 故选B。 3．“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示：下列叙述错误的是（　　） A．空气反应器中发生的反应为：2Cu2O+O24CuO B．X中氮气的含量比空气中高 C．与直接燃烧相比，“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集 D．等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多 【答案】D 【详解】A、由图可知，空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：，叙述正确，不符合题意； B、由图可知，在空气反应器中，氧气被消耗，排出气体X中氮气的含量比空气中高，叙述正确，不符合题意； C、“化学链燃烧”法过程中，燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧，此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳，叙述正确，不符合题意； D、根据质量守恒定律，等质量的甲烷直接燃烧与“化学链燃烧”消耗氧气相等，叙述错误，符合题意。 故选D。 4．在一定条件下，甲、乙、丙、丁在某密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该反应是分解反应 B．若消耗3g乙, 则生成17g丙 C．丁一定没有参与化学反应 D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 【答案】B 【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%-42%=28%，故甲是反应物；同理可以确定乙的质量分数减少了14%-（1-42%-40%-10%）=6%，故乙是反应物；丙的质量分数增加了40%-（1-70%-14%-10%）=34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。 【详解】A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，丙一定是化合物，错误； B、参加反应的乙和生成的丙的质量比为6%：34%=3：17，则若消耗3g的乙，则生成17g的丙，正确； C、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，错误； D、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙的质量之和（而不是甲、乙的质量之和）等于生成丙的质量，错误。 故选B。 5．在一个密闭容器中，酒精不完全燃烧，全部变成和，恢复至室温，所得气体中氧元素质量分数为，则参与反应的氧气的质量为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设参与反应氧气质量为x； 92g酒精(C2H5OH)不完全燃烧，全部变成CO、CO2和H2O，乙醇中氢元素全部转化为水，根据质量守恒定律，生成水的质量92g×÷=108g； 恢复至室温，所得气体（CO、CO2）中氧元素质量分数为36%，根据质量守恒，反应前后氧元素质量不变，故（92g+x-108g）×36%=x+92g×−108g×，x=91； 故选D。 6．在相同温度和相同体积的条件下，气体压强（p）与气体分子数目（n）成正比关系（p=kn）。若ag碳和bg氧气放入一密闭容器中，测得容器内的气体压强为p，然后提供一定条件使容器内的物质发生充分反应，待温度复原时，测得容器内的气体压强仍然为p。则a与b的关系不可能为（　　） A．a= B．a＞ C．a＜ D．a＞ 【答案】BD 【详解】碳与氧气可能发生的反应是：（1）2C+O22CO、（2）C+O2CO2； 由两个反应可知，反应（1）碳与氧气反应生成一氧化碳，反应后气体分子数增加；反应（2）碳与氧气反应生成二氧化碳，反应前后气体分子数没有变化，由题意可知，测得容器内的气体压强仍然为p，所以只能进行反应（2），根据化学方程式，若碳和氧气恰好反应时，a与b的质量关系： 若氧气过量时反应仍按（2）进行，反应前后气体分子总数不变，则此时a＜； 综合上面的两种情况，a≤，故选BD。 7．用作漂白剂等的过二硫酸钾（K2S2O8）在高于100℃的条件下能发生反应：2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑，则有（　　） A．K2S2O8中的硫元素显+6价 B．该反应属于化合反应 C．生成物K2SO4属于氧化物 D．反应前后氧原子数目不变 【答案】D 【详解】A、K2S2O8中，钾元素化合价是+1，氧元素化合价是-2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知硫元素显+7价，错误； B、该反应的反应物是一种，生成物是三种，属于分解反应，错误； C、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物；硫酸钾中含有三种元素，不是氧化物，错误； D、根据化学方程式可知，反应前后氧原子数目不变，正确。 故选D。 8．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：丙的质量为5g，丁的质量为3g），充分反应后，在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化：刻度线I向左移动16格；刻度线II向左移动8格；刻度线III向左移动8格。下列说法正确的是（　　） A．该反应是化合反应 B．丙一定是催化剂 C．反应后丁的质量为8g D．反应生成的乙和丁的质量比为1：1 【答案】D 【分析】根据题意反应前后各物质质量变化如下表： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前（g） 16 2 5 3 反应后（g） 0 10 5 11 发生变化的量（g） 16 8 0 8 【详解】A、根据分析，反应中甲物质的质量减少16g，乙物质的质量增加8g，丙物质的质量没有发生变化，丁物质的质量增加8g。化学反应中反应物的质量减少，生成物的质量增加，因此该反应的反应物是甲，生成物是乙和丁，符合“一变多”的特点，属于分解反应，错误； B、该反应中丙物质的质量没有发生变化，化学反应中，质量不变的物质可能是催化剂，也可能是不参加反应的其他物质，因此丙不一定是催化剂，错误； C、反应中生成丁的质量为8g，反应前丁的质量为3g，因此反应后丁的质量为11g，错误； D、该反应中生成的乙和丁质量都是8g，因此反应生成的乙和丁的质量比为：8g∶8g=1∶1，正确。 故选D。 9．某些氧化物在一定条件下能与反应，且反应极有规律，如；。（已知碳、硫、氮、锰元素的最高化合价分别为、、、价）据此推测下列反应的化学方程式不正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．水中氢元素的化合价为+1价，是氢元素的最高价，可以生成氧气，故A正确，不符合题意； B．二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，是碳元素的最高价态，可以生成氧气，故B正确，不符合题意； C．三氧化二氮中氮元素的化合价为+3价，不是氮元素的最高价，所以不会有氧气生成，故C错误，符合题意； D．七氧化二锰中锰元素的化合价为+7价，是锰元素的最高价，所以可以产生氧气，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳的燃料，其中NH3燃烧前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法不正确的是（　　） A．该反应属于置换反应 B．NH3中氮元素的化合价为+3价 C．化学反应前后原子的种类和数目都不变 D．生成的丙与丁的分子个数比为1：3 【答案】B 【分析】由图可知，该反应为氨气和氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为：。 【详解】A、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意； B、氨气中氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（+1）×3=0，x=-3，符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意； D、生成的丙和丁的分子个数比为2：6=1:3，不符合题意。 故选B。 二、填空题 11．据悉，中国石油现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得突破，这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。用氢、储氢、制氢是氢能研究的热点。 （1）用氢：北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，是世界首套高压储氢火炬，实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。氢能可以实现零碳排放的理由是 。 （2）储氢、释氢： ①新型镁铝合金（Mg17Al2）是一种储氢材料（如图甲所示），17g氢气理论上可以通过储氢反应得到221g的MgH2，请通过化学方程式计算，这些MgH2通过释氢反应能释放出氢气的质量比原来贮存的氢气质量增加了多少 ？ 【释氢过程可以用化学方程式：表示】 ②CO2和H2在Pd和MgO的催化下（如图乙所示）可实现CO2的再利用和储氢。写出总反应的化学方程式： 。 （3）制氢：科学家正在研究利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术。利用此技术使海水分解，化学方程式可表示为，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 【答案】 氢燃烧只生成水，更环保 设MgH2产生的氢气质量为x， ，解得， 答：增加的氢气为34g－17g＝17g。 分解 【详解】（1）氢能可以实现零碳排放的理由是氢燃烧只生成水，更环保； （2）①见答案； ②根据图乙可知，CO2和H2在Pd和MgO的催化下生成甲烷和水，反应的化学方程式：； （3）科学家正在研究利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术。利用此技术使海水分解，化学方程式可表示为，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。 12．质量守恒定律是化学反应中的重要规律，请运用此规律回答下列问题 （1）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为则X的化学式为 ；若生成二氧化碳的质量为8.8g，则X中碳元素的质量为 g。 （2）如图是某化学变化的微观示意图。 根据微观示意图，写出该反应的化学方程式： 。 【答案】 C2H4 2.4 【详解】（1）根据化学方程式可知，生成物中含有2个C原子，4个H原子，6个O原子；反应物中已经含有6个O原子，化学反应中原子的种类和数目保持不变，所以X中需要含有2个C原子，4个H原子，所以化学式为：C2H4；由质量守恒可知二氧化碳中的碳元素全部来自X物质，即二氧化碳中的碳元素质量即为X物质中碳元素质量=； （2）反应前后没有变化的分子或原子，没有参加反应，根据微观示意图可知，反应前是一个碳原子和一个水分子，反应后生成了一个一氧化碳分子和一个氢分子，所以化学方程式是：。 13．某学习小组在实验室中用加热KClO3和MnO2混合物的方法制取O2，反应过程中固体质量变化如图所示，请计算： (1)生成O2的质量是 g。 (2)原混合物中KClO3的质量。 (3)原混合物中MnO2的质量分数为？（精确到0.1%） 【答案】(1)19.2g (2)设原混合物中KClO3的质量为x。 答：原混合物中KClO3的质量为49g。 (3)原混合物中MnO2的质量分数为。 答：原混合物中MnO2的质量分数为18.3%。 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰和加热条件下生成氯化钾和氧气，由图知，固体减少的质量即生成氧气的质量，则生成氧气的质量为，故填：19.2g。 （2）见答案。 （3）见答案。 14．为解决能源与环境问题，有学者提出如图所示的含碳物质转化的技术路线。 （1）反应①的化学方程式为 。 （2）反应②属于 （填基本反应类型） （3）反应③使用一种新型催化剂，过程微观示意图如图。该过程的中间产物是 （填化学式）、氧和氢，它们进一步作用生成甲醇（CH3OH）和水。 （4）反应④中，参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为 。 【答案】 分解反应 CO 1：1 【详解】（1）反应①发生的反应是“可燃冰”中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （2）反应②为碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、二氧化碳和水，该反应是由一种物质生成三种物质的反应，属于分解反应； （3）由过程微观示意图可知，该反应的中间产物是CO、氧和氢进一步反应生成甲醇和水； （4）反应④为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O，则参加反应的二氧化碳和生成甲烷的分子数目之比为：1:1； 15．取8克某有机化合物在氧气中完全燃烧，生成11克二氧化碳和9克水，则： （1）该有机物中一定含有 元素。 （2）若该有机物的相对分子质量为32，那么其化学式为 。 （3）此有机物在空气中燃烧的化学方程式为 。 【答案】 C、H、O CH4O 2CH4O+3O2 2CO2+4H2O 【详解】（1）根据质量守恒定律化学反应前后原子种类和数目不变，生成物二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，反应物氧气中包含氧元素，所以该有机物中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。11g二氧化碳中含有的碳元素质量是： 9g水中含有的氢元素质量是： 碳元素和氢元素的质量和小于该有机物的质量8g，所以该有机物中一定含有氧元素。该有机物中一定含有C、H、O元素； （2）若该有机物相对分子质量为32，设含有碳原子个数为，则， 设含有氢原子个数为，则， 则氧原子个数为： 故该有机物化学式为CH4O。 （3）此有机物在空气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：。 三、探究题 16．磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，它在磁性材料等多个行业中都有广泛的应用。为了获得四氧化三铁，小科按以下步骤进行了实验：①按如图甲所示的实验方法制取氧气；②如图乙所示，用坩埚钳夹住螺旋状的铁丝上端，在酒精灯上点燃系于螺旋状铁丝下端的火柴杆，待火柴杆将燃尽时迅速伸入盛满氧气且有少量水的集气瓶中；③收集集气瓶中的黑色固体物质。请回答： （1）装置a的名称为 。 （2）在制取氧气时，锥形瓶内开始出现气泡时不能马上进行气体的收集，这是因为 。 （3）利用以上方法获得四氧化三铁的化学方程式为 。 （4）若要检验收集到的黑色固体是否具有磁性，你所采用的方法是（写出一种方法即可） 。 【答案】 分液漏斗 锥形瓶中的气体会与氧气一起进入架气瓶中，使收集到的氧气不纯 观察黑色固体靠近铁器（或钴、镍）时能否吸引它们 【详解】（1）装置a的名称为分液漏斗； （2）在制取氧气时，锥形瓶内开始出现气泡时不能马上进行气体的收集，这是因为锥形瓶中的气体会与氧气一起进入架气瓶中，使收集到的氧气不纯； （3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：； （4）若物体具有磁性，能吸引铁、钴或镍，若要检验收集到的黑色固体是否具有磁性，采用的方法是观察黑色固体靠近铁器（或钴、镍）时能否吸引它们。 17．八年级下研究性学习课题《化学反应中质量守恒定律的研究》，通过测定氯酸钾和二氧化锰混合物反应前后反 应物和生成物的质量是否相等来验证质量守恒定律。（已知1标准大气压下，氧气的密度为ρ。本实验在1标准大气压下进行） （1）书写氯酸钾和二氧化锰混合物加热反应的化学方程式 ； （2）整个过程中，需要记录测量下列哪些数据？ （用字母表示） A．反应前试管的质量a                         B．称取氯酸钾和二氧化锰的总质量b C．反应结束冷却后试管及剩余固体物质的总质量c      D．量筒内气体的体积d E、反应前量筒的质量e                              F、反应结束冷却后量筒的质量f 处理数据时，若出现等量关系 （用上述小写字母表示），可以验证质量守恒定律。 （3）下列有关本实验的分析描述正确的有 。 A．在量筒内加入一些植物油，可以减小误差 B．导管口气体连续均匀放出才能收集气体 C．氯酸钾未分解完全就停止加热对实验结果没有影响 D．反应结束后，量筒内液面高于水槽中液面对实验结果没有影响 E、为了减小误差，导气管要伸入量筒底部 【答案】 ABCD （a+b-c）=ρd ACE 【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：； （2）固体减少的质量就是氧气的质量，需要知道反应前试管的质量、称取氯酸钾和二氧化锰的总质量、反应结束冷却后试管及剩余固体物质的总质量，题中给出了是氧气的密度，所以还需要知道生成氧气的体积，即量筒内气体的体积，故选：ABCD； 固体减少的质量是（a+b-c）g，氧气的密度是：ρ，生成氧气的体积是d， 所以（a+b-c）=ρ×d 即：（a+b-c）=ρd （3）A、由氧气的溶解性可知，氧气不易溶于水，不溶于煤油，在量筒内加入一些植物油，可以减少氧气在水中的溶解，可以减小误差，正确； B、当塑料管口放出连续均匀的气泡时收集气体是纯净的氧气，但是收集的气体少了，不符合质量守恒定律，错误； C、氯酸钾受热分解减少的质量，就是收集的氧气的质量，所以氯酸钾未分解完全就停止加热对实验结果没有影响故，正确； D、量筒内的液面高于水槽中液面，立即读数由于量筒中气体压强小于外界大气压，会使收集到的气体体积偏高，错误； E、导管伸入量筒底部，保证量筒中与试管中压强保持一致，有利于气体的导出，同时防止氧气溶于水，可使测得氧气的体积更准确，正确。 故选ACE。 18．学习完实验室制取氧气的方法后，某项目化学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台携带方便、气流平稳、机箱易清洗的简易家用制氧机。 【收集资料】 常用制氧原理是在水环境中，利用过碳酸钠分解制取氧气：，制得的氧气通入水中湿润，再供给呼吸。 【方案设计与实施】 （1）小舟同学首先利用塑料瓶和软管设计了如图所示的简易制氧机1.0版，同组的小科同学认为这个设计不符合“携带方便”的要求，于是进行迭代优化，设计了如图所示的2.0版和3.0版制氧机。3.0版相较于2.0版有什么优化 。（合理即可） （2）小组同学利用3.0版的制氧机，将过碳酸钠标记为A剂（50g/包），二氧化锰标记为B剂（2.5g/包），分装好进行氧气的制取。某次急救需要提供16L氧气，那么添加“4A+2B”（4包A剂和2包B剂）剂量，能否满足急救要求，请通过计算说明 。（氧气的密度取1.4g/L） 【项目反思】 过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系如图所示。为了使不同季节制氧机出氧流量保持相对稳定，反应装置中的夏季和冬季的水反应物浓度位线需设置不同，水位较高的应为 。（选填“夏季”或“冬季”） 【答案】 机箱易清洗、气流平稳 能满足急救要求 夏季 【详解】（1）小舟同学首先利用塑料瓶和软管设计了如图所示的简易制氧机1.0版，同组的小科同学认为这个设计不符合“携带方便”的要求，于是进行迭代优化，设计了如图所示的2.0版和3.0版制氧机。据图可知，3.0版相较于2.0版有什么优化机箱易清洗、气流平稳。 （2）方法一：16L氧气的质量为： 设需Na2CO4质量为x。 ，x=170.8g，170.8<50g×4=200g，所以能够满足急救要求。 方法二：设共生成O2质量为y。 ，y=26.23g 26.23g 氧气的体积为：V=m/ρ=26.23g/1.4g/L=18.74L>16L，所以能够满足急救要求。 [项目反思] 反应物浓度相同时，温度越高，过碳酸钠分解制取氧气的反应速率越大，夏季水位高，反应物的浓度低，通过控制反应物的浓度可控制反应速率。故填：夏季。 19．某兴趣小组同学做镁在空气中燃烧实验时，収现生成物中有少许黑色固体，黑色固体是什么？同学们迚行了以下实验探究。 实验一：点燃镁带，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生白色固体，写出反应方程式 。 实验二：镁带与水蒸气的反应，实验装置如图所示 （1）C装置中冰水混合物的作用是 ； （2）实验开始时，先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾使水蒸气充满装置B的玻璃管后， 再点燃B处的酒精灯，这样做的目的是 ； 现象：将生成的气体通入肥皂液中，肥皂泡向上飘去，用燃着的木条靠近肥皂泡，气体被点燃；B中玻璃管内只有白色粉末（经检测其中含有三种元素）。 结论：镁粉能和水蒸气反应，但不会产生黑色固体，写出反应的方程式 。 实验三：将镁带在氮气中充分燃烧，集气瓶内壁附着一层淡黄色固体氮化镁（Mg3N2）。 探究结论：根据以上探究，可知黑色固体是镁与空气中的二氧化碳反应产生的，结合二氧化碳的化学性质，该黑色固体的符号为 。 拓展应用： （1）氮化镁由镁离子和氮离子构成，写出阴离子的符号 。 （2）若镁在空气中燃烧，只考虑与氧气和氮气反应，则24g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量范围理论上为 。 （3）实际上镁在空气中燃烧，几乎只生成氧化镁，而无氮化镁，其原因是 。 【答案】 使水蒸气冷凝变成水 防止生成的氢气和空气混合发生爆炸 C N3- 33.3g～40g 相同条件下氧气比氮气更活泼 【详解】实验一：点燃镁带，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生白色固体氧化镁，反应的化学方程式是：； 实验二：（1）C装置中冰水混合物的作用是使水蒸气冷凝变成水； （2）实验开始时，先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾使水蒸气充满装置B的玻璃管后，再点燃B处的酒精灯，这样做的目的是防止生成的氢气和空气混合发生爆炸； 镁粉能和水蒸气反应，但不会产生黑色固体，即镁和水蒸气反应生成氢氧化镁和氢气，反应的化学方方程式是； 实验三：根据以上探究，可知黑色固体是镁与空气中的二氧化碳反应产生的，结合二氧化碳的化学性质（二氧化碳具有氧化性，即能把镁氧化成氧化镁，本身还原成碳），该黑色固体的符号为C； （1）氮化镁由镁离子和氮离子构成，每个镁离子带2个单位正电荷，每个氮离子带3个单位负电荷，阴离子的符号可以表示为N3-； （2）反应的化学方程式及其质量关系：、，若镁在空气中燃烧，只考虑与氧气和氮气反应，则24g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量范围理论上为33.3g～40g； （3）实际上镁在空气中燃烧，几乎只生成氧化镁，而无氮化镁，其原因是相同条件下氧气比氮气更活泼。 20．实验室用15%的溶液在催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。 【建立假设】溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。 【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。 【实验数据】    实验序号 1 2 3 溶液的浓度 2% 4% 6% 收集20毫升氧气所需时间/秒 【实验结论】在相同条件下，溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。 【交流反思】 （1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同（填字母）。 A．质量                B．滴加溶液的速度 （2）该实验通过分解制取氧气，可用化学方程式表示为 ； （3）表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是 。 【答案】 AB 1 【详解】（1）探究过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢分解速率的影响，其它因素应保持不变，所以实验中二氧化锰的质量和滴加过氧化氢溶液的速率要保持相同，故填AB。 （2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，故反应的化学方程式写为：2H2O22H2O+O2↑。 （3）在相同条件下，过氧化氢溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，则生成相同体积的氧气，需要的时间越长，表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，所以其中反应时间最大的是过氧化氢浓度最小的实验1，故填1。 四、解答题 21．某品牌“氧泡泡”洗涤剂能有效去除陈旧污渍，主要成分为过碳酸钠（）。过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质，Na2CO3呈碱性可以溶解衣服表面的许多污渍，H2O2分解时产生大量氧气，氧气会进入衣物缝隙使污渍脱离衣物表面，达到清洗的目的。 （1）“氧泡泡”颗粒溶于水时生成碳酸钠并释放氧气。兴趣小组取部分样品，进行了如图甲的探索实验，其中a、b、c三支试管中盛有等量的“氧泡泡”颗粒和一定温度的水。根据实验结果，写出一条“氧泡泡”的使用建议 。 （2）兴趣小组查阅资料后，发现“氧泡泡”中Na2CO3含量大于50%为良好等级，于是小组同学用如图乙装置测定“氧泡泡”中Na2CO3含量：准确称取20g“氧泡泡”颗粒样品于锥形瓶中，先加入一定量水溶解，再向其中加入适量二氧化锰粉末（催化剂），充分反应后，测得反应过程中装置总质量随时间的变化数据如下表。（样品中的杂质遇水不反应，过碳酸钠分解的化学方程式为： 反应时间/s 0 5 10 15 19 20 25 30 装置总质量/g 120.0 119.0 118.3 117.8 a 117.6 117.6 117.6 求： ①结合表中数据，比较两者大小关系：a 117.6。 ②通过计算判定该样品是否为良好等级 。 【答案】 用热水浸泡/低温干燥保存（合理即可） ≥ 由表格可知，20g氧泡泡样品生成氧气的质量=120g-117.6g=2.4g，设20g氧泡泡样品中生成碳酸钠的质量为x， x=10.6g 样品中碳酸钠的质量分数为: =53%>50%； 答：该样品属于良好等级。 【详解】（1）“氧泡泡”颗粒溶于水时生成碳酸钠并释放氧气。根据图甲的探索实验可知，在生活中使用“氧泡泡”时用热水浸泡清洗效果更好，应放在低温干燥处，防止遇水失效； （2）①根据表中数据可知，反应到5秒时，生成氧气的质量=120.0g-119.0g=1.0g；反应到10秒时，又生成氧气的质量=119.0g-118.3g=0.7g；反应到15秒时，生成氧气的质量=118.3g-117.8.0g=0.5g；反应到20秒时，生成氧气的质量=117.8.0g-117.6.0g=0.2g；由此可知，反应到19秒时，生成氧气的质量可能小于等于0.2g，所以a≥117.6.0； ②见答案。 22．叠氮化钠被广泛应用于汽车的安全气囊中。已知叠氮化钠和稀硫酸反应的化学方程式为，叠氮酸是一种可溶于水的无色液体。小明将20g叠氮化钠样品（样品中只含杂质）加入100g溶液溶质质量分数为9.8%的稀硫酸中，恰好完全反应。请计算： （1）叠氮化钠中钠和氮的质量比为 。 （2）实验中欲配制100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，需取质量分数为70%的硫酸溶液多少克 ？ （3）样品与该硫酸完全反应后，所得溶液中的质量分数为多少 ？（计算结果精确到0.1%）。 【答案】 23:42 设需要质量分数为 70%的硫酸溶液质量为 x 。 溶液稀释过程中溶质质量不变，可得： 100g×9.8% = x×70% x = 14g。 答：需取质量分数为 70%的硫酸溶液 14 g。 设 20g 叠氮化钠样品中叠氮化钠的质量为y，反应生成硫酸钠的质量为z 。 x=13g y=14.2g； 样品中硫酸钠的质量=20g-13g=7g； 反应后溶液中硫酸钠的总质量=7g+14.2g=21.2g。 反应后溶液的总质量=20g+100g=120g。 则所得溶液中硫酸钠的质量分数=。 答：所得溶液中硫酸钠的质量分数约为 17.7%。 【详解】（1）叠氮化钠中钠和氮的质量比=（23×1）：（14×3）=23：42； （2）见答案； （3）见答案。 23．实验室模拟某工厂处理废气中的,实验中控制气体流速使气体恰好完全反应（的密度为）。 （1）的大量排放会造成环境问题，发生反应的化学方程式为的化学式为 。 （2）理论上完全吸收,需要的体积是多少？ 【答案】 设理论上完全吸收3.9gSO2需要O2的体积是x。 x=0.75L。 答：理论上完全吸收3.9gSO2需要O2的体积是0.75L。 【详解】（1）根据化学方程式可知，反应前后硫原子都是2个，钠原子都是4个，反应前氧原子是10个，化学反应中原子的种类和数目保持不变，反应后应该是10个，其中2个包含在未知物质中，反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，X的化学式为H2O； （2）见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$