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．某反应为，有关分析正确的是 A．物质X是单质 B．1gCO2与3gH2恰好能完全反应 C．n一定为1 D．H元素的存在形态没有发生改变 2．向已经调节平衡的天平两端各放质量相等的烧杯，杯中盛有足量的等质量、等质量分数的稀硫酸，向天平左烧杯中加入31.5 g 粉末，右烧杯中加入一定量的锌粒，反应终止后，天平仍保持平衡，则加入锌的质量是 A．65g B．6.5g C．32.5g D．31.5g 3．在天平两边的托盘上各放有一个盛着足量稀硫酸的烧杯，把天平调节平衡，然后向其中一个烧杯中加入5.3g 碳酸钠，向另一个烧杯中加入铁片，若要使反应后天平保持平衡，加入铁片的质量是 A．5.6g B．5.3g C．3.215g D．3.1g 4．已知物质R 由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中充分燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，下列说法不正确的是 A．参加反应的氧气和R的质量总和一定等于 14.2g B．所取R质量的最小值为3.0g C．R 可能是酒精 D．若R为CO和CH4的混合物，则CO和CH4的分子个数比可能为1：1 5．硅是良好的半导体材料。广泛用于手机、电脑芯片的制作。以下是生产单质硅的反应之一：SiO2+2CSi+2CO↑，下列有关说法正确的是 A．反应前后各元素的化合价均无变化 B．参加反应的二氧化硅与碳的质量比为5∶1 C．反应前后硅元素的质量没有发生改变 D．反应后固体质量减轻，不遵循质量守恒定律 6．用CO2和NH3合成尿素[CO（NH2）2]是固定和利用CO2的成功范例，其反应的化学方程式为：。下列说法正确的是 A．尿素中有2个氮原子 B．尿素的相对分子质量是60g C．参加反应的CO2与NH3的质量比是44：17 D．反应前后原子数目相等，实现了无机物到有机物的转化 7．化学学科的特征是从微观角度认识物质，通过化学变化创造物质。如图是将二氧化碳和氢气气在一定条件下转化为甲醇（CH3OH）的微观模拟示意图。下列有关说法中，正确的是 A．该反应前后原子的个数不变 B．该反应前后各元素的化合价都没有变化 C．该反应属于置换反应 D．参加反应的甲、乙物质的质量比为22∶1 8．中国科学院科研团队研究成果表明，在常温、常压和可见光条件下，基于LDH(一种固体催化剂)合成氨气(NH3)的原理如图所示：下列说法不正确的是 A．原料N2可通过分离液态空气获得 B．反应物和生成物中共有两种氧化物 C．LDH在反应前后的质量和化学性质都不变 D．反应后气体的总质量增加 9．中国芯片蚀刻技术国际领先。进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图，下列说法正确的是 A．丙由硅原子和氟原子构成 B．反应中甲和乙的质量比为 C．空气中物质丁的体积分数约为 D．反应前后分子个数没变 10．我国科学家在载人航天器中进行了如图所示的氧循环研究，有关说法错误的是 A．①中反应的CO2与H2的粒子个数比为1：1 B．②中反应生成H2与O2的质量比为1：8 C．载人航天器中保持氧元素的质量不变 D．载人航天器排放到外太空的物质有 CH4 二、计算题 11．天然气是一种重要的化工原料。甲烷和二氧化碳在高温、金属镍催化剂作用下，可以生成两种可燃性气体（都是无机物）。 (1)写出该反应的化学方程式    。 (2)若用1.6g甲烷参加反应，至少需要二氧化碳质量是多少？ 12．某久置的NaOH固体已部分变质为，为测定其中NaOH的含量，取样20g配成溶液，加入足量的溶液，产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。 请完成下列分析及计算： (1)若要除去NaOH溶液中少量的，应选用的试剂是 （填化学式）溶液。 (2)计算20g固体样品中NaOH的质量分数。 13．若氢氧化钠固体已经部分变质，可以采用加入氢氧化钙溶液的方法除去其中的杂质碳酸钠。现将10g氢氧化钠样品置于干净的烧杯中，加入100g水使固体完全溶解，向该溶液中不断加入氢氧化钙溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钙溶液的质量关系如图所示。试回答下列问题： (1)当加入氢氧化钙溶液的质量至图中 B 点时，溶液中含有的溶质为 （填写化学式）； (2)试通过计算，求 10g样品中杂质碳酸钠的质量分数?（计算结果精确到0.1g） 三、填空与简答 14．2023年9月，第19届亚运会在杭州举行。本届亚运会主火炬塔采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料，这也使这届亚运会成为史上首届贯彻“碳中和”理念的亚运会。 (1)“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，该气体过度排放会引起的环境问题是 。 (2)“绿色零碳甲醇”由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成，该反应的原理为CO2+3H2CH3OH+ 。 (3)主火炬塔中甲醇燃烧的化学方程式为：2CH3OH+3O22CO2+4H2O。每燃烧3.2gCH3OH，可以生成 gCO2. 15．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，有利于实现政府工作报告中提出“碳中和”目标，其微观示意图如下所示。 (1)丙的物质类别属于 (填“有机物”或“无机物”)。 (2)乙物质的化学式是 。 (3)反应生成的丙、丁两种物质的质量比为 。 (4)上述反应不属于置换反应，其原因是 。 16．2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，3月22至28日是第三十七届“中国水周”。我国纪念2024年“世界水日”“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请回答下列有关水的问题： (1)天然水里含有许多杂质，可利用吸附、沉降、过滤和蒸馏等方法进行净化，其中单一操作中净化程度最高的是 。 (2)长期饮用硬水对健康不利，可用 来区分软水和硬水。 (3)同学们利用如图装置进行电解水的实验，玻璃管a、b中产生气体的质量比为 。 (4)为了人类社会的可持续发展，我们必须保护水资源，既要合理利用水资源，又要防治水体污染，请写出一种生活中保护水资源的措施 。 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．C 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、个数不变，反应前C、H、O的原子个数分别为1、6、2，反应后C、H、O的原子个数分别为1、4、1，则nX中含有1个氧原子和2个氢原子，所以X的化学式为H2O，n=1。 【详解】A、由分析可知，物质X为H2O，不属于单质，故选项说法不正确； B、由反应的化学方程式可知，每44份质量的CO2与6份质量的H2恰好能完全反应，故选项说法不正确； C、由分析可知，n一定为1，故选项说法正确； D、H元素由单质变为化合物，存在形态发生了改变，故选项说法不正确。 故选C。 2．C 【详解】由题可知，左侧天平上加入氧化铁后，因为没有气体产生，故左侧增重的质量为31.5g，右侧加入金属锌后，因为会和酸反应生成氢气，但烧杯是敞口容器，氢气会逸散到空气中，因此，右侧烧杯增重的质量为参加反应的锌和生成氢气的质量差。又因为反应前后天平依旧平衡，故得出参加反应的锌和生成氢气的质量差为31.5g。根据如下计算可得： 解得g。 故选C。 3．C 【详解】碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，设生成二氧化碳的质量为x， 二氧化碳是气体会逸散到空气中，所以加入5.3g 碳酸钠完全反应后溶液增加的质量为，要使天平保持平衡，则另一烧杯中加入铁片完全反应后溶液增加的质量也为3.1g，铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，设加入铁片的质量为y，生成氢气的质量为z， 氢气是气体会逸散到空气中，所以加入铁片完全反应后溶液增重的质量为加入铁片的质量减去生成氢气的质量，即，解得，故加入铁片的质量为3.215g，故选：C。 4．D 【详解】A、根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则参加反应的氧气和R的质量总和一定等于：8.8g+5.4g=14.2g，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，物质R在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，故R中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，当R中不含氧元素时，其质量最小，则所取R质量的最小值为：2.4g+0.6g=3.0g，不符合题意； C、物质R中C、H元素的质量比为：2.4g：0.6g=4:1，酒精(C2H6O)中C、H元素的质量比为：，故R可能是酒精，不符合题意； D、若R为CO和CH4的混合物，当CO和CH4的分子个数比为1:1时，R中C、H元素的质量比为：，符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A、反应物中，二氧化硅中氧元素的化合价为-2，则硅元素的化合价为+4，碳是一种单质，则碳元素的化合价为0；生成物中，硅是一种单质，则硅元素化合价为0，一氧化碳中氧元素的化合价为-2，则碳元素化合价为+2，故选项说法不正确； B、由反应的化学方程式可知，参加反应的二氧化硅与碳的质量比为(28+16×2):(12×2)=5:2，故选项说法不正确； C、根据质量守恒定律，反应前后元素种类和质量不变，则反应前后硅元素的质量不变，故选项说法正确； D、任何化学反应均遵循质量守恒定律，该反应中由于生成一氧化碳气体，因此反应后固体质量减轻，故选项说法不正确。 故选C。 6．D 【详解】A、尿素由尿素分子构成，1个尿素分子中含有1个碳原子、1个氧原子、2个氮原子和4个氢原子，说法错误，不符合题意； B、尿素的相对分子质量为，说法错误，不符合题意； C、由可知，参加反应的CO2与NH3的质量比是，说法错误，不符合题意； D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子数目不变，用CO2和NH3合成尿素，CO2和NH3属于无机物，尿素属于有机物，实现了无机物到有机物的转化，说法正确，符合题意。 故选：D。 7．A 【分析】由图可知，甲为CO2、乙为H2、丙为CH3OH、丁为H2O，反应的化学方程式为：。 【详解】A、化学反应前后，原子的种类和个数不变，该选项说法正确； B、单质中元素的化合价为零，则氢气中氢元素化合价为0，而水中氢元素化合价为+1价，化合价改变，且二氧化碳中氧元素化合价为-2价，设碳元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则x+（-2）×2=0，解得x=+4，设甲醇中碳元素为y，则y+（+1）×4+（-2）=0，解得y=-2，则碳元素化合价也发生改变，该选项说法不正确； C、置换反应是指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，该反应的生成物均为化合物，不属于置换反应，该选项说法不正确； D、结合方程式可知，参加反应的甲、乙物质的质量比为（12+16×2）：（1×6）=22：3，该选项说法不正确。 故选A。 8．B 【详解】A、可利用氮气和氧气的沸点不同，将它们进行分离，从而获得氮气，该选项说法正确； B、由图可知，该反应为氮气和水反应生成氨气和氧气，氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，该反应中只有水为氧化物，该选项说法不正确； C、由图可知，该反应LDH为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，该选项说法正确； D、该反应的方程式为：，反应的氮气和氧气的质量比为（14×4）：（16×6）=7：12，则生成的气体的总质量增加，该选项说法正确。 故选B。 9．C 【分析】由图可知，该反应为硅和NF3在一定条件下反应生成SiF4和氮气，该反应的化学方程式为：。 【详解】A、丙由分子构成，该分子由硅原子和氟原子构成，不符合题意； B、反应中甲和乙的质量比为：，不符合题意； C、物质丁为氮气，氮气约占空气体积的78%，符合题意； D、由化学方程式可知，化学反应前后，分子的个数发生了改变，反应前是4个，反应后是5个，不符合题意。 故选C。 10．A 【详解】A、反应①为二氧化碳与氢气生成甲烷和水，方程式为：，二氧化碳和氢气的分子个数比为1:4，选项错误； B、反应②为通电水分解生成氢气和氧气，方程式及相关质量关系为：，故生成氢气和氧气的质量比为4:32=1:8，选项正确； C、根据质量守恒定律可知，反应前后元素种类和质量不变，由图可知，载人航天器排放到外太空的物质为甲烷，甲烷由碳、氢元素组成，所以反应前后载人航天器中保持氧元素的质量不变，选项正确； D、由图可知，载人航天器排放到外太空的物质为甲烷，选项正确； 故选A。 11．(1) (2)解：设至少需要二氧化碳质量为x。 x = 4.4g 答：若用1.6g甲烷参加反应，至少需要二氧化碳质量是4.4g。 【详解】（1）甲烷和二氧化碳在高温、金属镍催化剂作用下反应生成两种可燃性气体（都是无机物），根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，则生成物为氢气和一氧化碳，化学方程式为：； （2）见答案。 12．(1)/ (2)解：设20g固体样品中的质量为x。 解得： 20g固体样品中NaOH的质量分数为 答：固体样品中NaOH的质量分数47%。 【详解】（1）氢氧化钙（氢氧化钡）和碳酸钠反应产生碳酸钙（碳酸钡）沉淀和氢氧化钠，则可以用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液除去碳酸钠； （2）见答案。 13．(1)、 (2)解：设10g样品中杂质碳酸钠的质量分数为x x=53.0% 答：10g样品中杂质碳酸钠的质量分数为53.0%。 【详解】（1）当加入氢氧化钙溶液的质量至图中 B 点时，氢氧化钙过量，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故此时溶液中的溶质为：NaOH、Ca(OH)2； （2）见答案。 14．(1)温室效应 (2)H2O (3)4.4 【详解】（1）“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，二氧化碳过度排放会引起温室效应； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2，生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1，故生成物中还应含2个H、1个O，故应补充H2O； （3）解：设可生成二氧化碳的质量为x     x=4.4g 答：生成二氧化碳的质量为4.4g。 15．(1)有机物 (2)CO2 (3)16∶9 (4)生成物不是单质与化合物的组合 【分析】根据题目信息，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，在微观示意图中，甲是H2，丙是CH3OH（甲醇），丁是H2O，反应前后元素种类不变，且反应前后原子个数不变，所以乙是CO2，可知该反应是H2（甲）、CO2（乙）在纳米纤维催化剂作用下反应生成CH3OH（丙）、H2O（丁），化学方程式为：。 【详解】（1）有机物是含有碳元素的化合物，但不包括CO、CO2、H2CO3、碳酸盐这四种。根据分析，丙是CH3OH，含有碳元素，且不属于CO、CO2、H2CO3、碳酸盐中的任何一种，所以丙属于有机物。 （2）根据分析，乙物质是CO2。 （3）根据化学方程式，反应生成的丙、丁两种物质的质量比为。 （4）置换反应由单质与化合物反应生成新的单质与化合物，上述反应由一种单质、一种化合物反应生成两种化合物，所以不属于置换反应，故填：生成物不是单质与化合物的组合。 16．(1)蒸馏 (2)肥皂水 (3)1：8 (4)及时关水龙头（合理即可） 【详解】（1）沉淀、过滤能除去难溶性杂质，吸附能除去颜色和异味，蒸馏能除去所有的杂质，则蒸馏为净化程度最高的操作。 （2）肥皂水可区分硬水和软水，其中产生较多泡沫的为软水，产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水。 （3）电解水时，产生的氧气和氢气的体积比为2：1，则a管中收集的为氢气，b管中的为氧气，又由于，则玻璃管a、b中产生气体的质量比为（1×4）：（16×2）=1：8。 （4）生活中一水多用（如淘米水浇花等）、及时关水龙头等均能保护水资源。 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 $$