内容正文:
专题10 质量守恒定律和化学方程式
考点01 质量守恒定律
1.(2024·吉林省卷)木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应,结合反应的微观示意图判断,下列叙述错误的是
A.化学反应前后元素种类没有改变
B.化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变
C.反应物的种类相同时,生成物的种类不一定相同
D.使温度达到木炭的着火点,需要外界先提供能量
【答案】B
【解析】A、由质量守恒定律和图知,化学反应前后元素种类没有改变,选项正确;
B、由质量守恒定律和图知,化学反应前后原子数目没有改变,左图中分子数目发生变化,选项错误;
C、由图知,反应物的种类相同时,左图中生成二氧化碳,右图中生成一氧化碳,生成物的种类不相同,选项正确;
D、需要外界先提供能量,使温度达到木炭的着火点,选项正确。
故选B。
2.(2023·吉林省卷)建立宏观和微观的联系是化学思维方式。下图为某反应的微观示意图,有关说法正确的是
A.该示意图表示氢气与氧气发生的反应 B.该反应前后元素的化合价没有改变
C.水中氢元素和氧元素的质量比为2:1 D.水分子由氢原于和氧原子构成
【答案】D
【解析】A、根据微观示意图,该反应是水分解生成氢气和氧气,故A错误;
B、H2O中氢元素显+1价,氧元素显-2价,H2中氢元素显0价,O2中氧元素显0价,反应前后元素的化合价发生改变,故B错误;
C、水中氢元素和氧元素的质量比为:2:16=1:8,故C错误;
D、分子是由原子构成的,水分子由氢原子和氧原子构成,故D正确。
故选D。
3.(2022·长春卷)氢气与氯气反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.丙物质的化学式为ClH
C.反应前后原子种类改变 D.参加反应的甲和乙的质量比为1:1
【答案】A
【解析】A、该反应是氢气和氯气反应生成氯化氢,两种反应物,一种生成物,为化合反应,此选项正确;
B、由图可知,一个丙分子中存在一个氢原子和一个氯原子,正价元素在前,负价元素在后,化学式为HCl,此选项错误;
C、化学反应前后都有氢原子和氯原子,所以化学反应前后原子的种类不发生改变,此选项错误;
D、由图可知,该反应为氢气和氯气在一定条件下反应生成氯化氢,该反应的化学方程式为:,甲的相对分子质量为2,乙的相对分子质量为71,参加反应的甲和乙的质量比为2:71,此选项错误。
故选A。
4.(2022·吉林省卷)从不同角度认识下图中的反应,其中错误的是
A.宏观现象:氢气在氯气中燃烧
B.微观解析:反应前后原子种类不变
C.符号描述:
D.实践应用:工业上可用于制取盐酸
【答案】C
【解析】A、由图知,从宏观的角度说,该反应是氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢,宏观现象是氢气在氯气中燃烧,故A不符合题意;
B、由图知,反应前,氢气分子由氢原子构成,氯气分子由氯原子构成,反应后氯化氢分子由氢原子和氯原子构成,反应前后原子种类不变,故B不符合题意;
C、由图知,该反应是氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢,反应的化学方程式为: ,故C符合题意;
D、氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢,该反应在工业上可用于制取盐酸,故D不符合题意。
故选C。
5.(2021·长春卷)2021年6月17日,神舟十二号载人飞船成功发射升空。其中一种火箭推进剂在火箭发射过程中,发生的微观示意图如下图,下列说法正确的是
A.甲和乙都是氧化物
B.丙的化学式为N2
C.反应后生成的丙与丁的质量比为3:4
D.该反应属于置换反应
【答案】B
【分析】由图可知,该反应为N2O4与N2H4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:。
【解析】A、甲是由N、O元素组成的化合物,属于氧化物,乙是由N、H元素组成的化合物,不属于氧化物,不符合题意;
B、由图可知,每个丙分子由2个氮原子构成,化学式为:N2,符合题意;
C、反应后生成的丙与丁的质量比为:(14×6):(18×4)=21:18,不符合题意;
D、该反应的反应物都是化合物,不属于置换反应,不符合题意。
故选B。
6.(2021·吉林省卷)甲醛在催化剂作用下与氧气反应的微观示意图如下、下列说法错误的是
A.该反应中分子种类不变 B.反应物的分子个数比为1:1
C.化学反应前后元素质量不变 D.生成物是CO2和H2O,减少污染
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为甲醛和氧气在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
【解析】A、由图及化学方程式可知,该反应中,分子种类发生了改变,符合题意;
B、由化学方程式可知,反应物的分子个数比为1:1,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,不符合题意;
D、甲醛有毒,会污染环境,甲醛与氧气在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和水,可以减少污染,不符合题意。
故选A。
7.(2020·吉林省卷)下列实验数据分析合理的是
A.向H2O2溶液中加入5gMnO2,充分反应后MnO2的质量仍为5g
B.将5gNaCl溶解在100g水中,得到溶液中NaCl的质量分数为5%
C.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,5g粗盐提纯后,可得到精盐5g
D.使5gMg完全燃烧后,生成物的质量仍为5g
【答案】A
【解析】A、向H2O2溶液中加入5gMnO2,在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,故充分反应后MnO2的质量仍为5g,符合题意;
B、将5gNaCl溶解在100g水中,得到溶液中NaCl的质量分数为:,不符合题意;
C、粗盐中含有不溶性杂质,故在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,5g粗盐提纯后,可得到精盐的质量小于5g,不符合题意;
D、镁燃烧生成氧化镁,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变。生成物的质量等于参加反应的镁的质量加上参加反应的氧气的质量,故生成物的质量大于5g,不符合题意。
故选A。
8.(2020·吉林省卷)根据工业制取氨气反应的微观示意图,回答下列问题。
(1)写出A物质的化学式 。
(2)反应中B、C的分子个数比 。
(3)该反应的基本反应类型是 。
【答案】 N2 3:2 化合反应
【解析】(1)由图可知,每个A分子由2个氮原子组成,故A物质的化学式为:N2;
(2)由图可知,该反应是氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气,该反应的化学方程式为:,故反应中B、C的分子个数比为:3:2;
(3)由化学方程式可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应。
9.(2023·吉林省卷)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后,观察到的现象是 ,白色固体消失,气球变鼓,受浮力影响电子天平示数减小;
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为 ,待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,。电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是 。
【答案】(1)=/等于
(2)产生气泡,气球膨胀,电子天平示数减小
(3)倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠混合
(4)反应前后原子种类、个数和质量都不变
【解析】(1)实验一:称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,根据质量守恒定律可知,m1与m2的大小关系是:m1=m2;
(2)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中,观察到的现象是产生气泡,气球膨胀,电子天平示数减小(气球膨胀产生向上的浮力);
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作是倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠混合,待反应结束后,由于二氧化碳没有逸出,再次称量装置和药品的总质量,电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变。
考点02 化学方程式
10.(2024·吉林省卷)海洋资源的综合利用是解决人类社会资源短缺的重要途径之一。工业上电解饱和食盐水时发生如下反应:。下列说法正确的是
A.X的化学式为
B.NaCl和中氯元素化合价都为0
C.该反应的基本反应类型是分解反应
D.生成的是一种清洁的高能燃料
【答案】D
【解析】A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式可知,反应前钠、氯原子个数分别为2、2,反应后的生成物中氢、氧、钠、氯原子个数分别为4、2、2、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O,故选项说法错误;
B、氯气为单质,在单质中元素的化合价为零;钠元素显+1价,设氯元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x=0,则x=-1价;故选项说法错误;
C、由反应的化学方程式可知,反应物中有两种物质,不属于分解反应,故选项说法错误;
D、氢气燃烧产物只有水,且热值大,是一种清洁高能燃料,故选项说法正确。
故选D。
11.(2023·长春卷)18世纪末,法国科学家拉瓦锡为探究水的组成,让水蒸气通过一根烧红的铁管,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4X。下列说法错误的是
A.X的化学式为H2
B.该反应属于置换反应
C.参加反应的Fe和H2O的质量比为3:4
D.该实验证明了“水不是一种元素”
【答案】C
【解析】A、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,由反应的化学方程式可知,反应前Fe、H、O的原子数目是3、8、4,反应后Fe、O的原子数目是3、4,则4X中含有8个H,所以X的化学式为H2;正确;
B、置换反应是由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;由反应的化学方程式可知,该反应属于置换反应;正确;
C、根据方程式,参加反应的铁和水的质量比为(56×3):(18×4)=7:3;错误;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应后有铁、氧、氢三种元素,而反应前铁中只含有铁一种元素,则水中含有氢、氧两种元素,所以该实验了证明“水不是一种元素”;正确;
故选C。
12.(2020·长春卷)黑火药是中国四大发明之一,其主要反应为,下列说法正确的是
A.X的化学式为2N
B.该反应属于复分解反应
C.该反应前后各元素的化合价均未改变
D.参加反应的碳、硫质量比为9:8
【答案】D
【解析】A、X是一种气体,2N表示两个氮原子,不能表示一种气体,错误。
B、复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。该反应反应物和生成物都是三种,不是复分解反应,错误。
C、反应前碳的化合价为0,反应后碳的化合价为+4价,化合价发生了改变,错误。
D、参加反应的碳、硫质量比为(12×3):32=9:8,正确,符合题意。
故选D。
13.(2024·长春卷)1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如下。
(1)尿素属于氮肥、磷肥、钾肥中的 。
(2)尿素中碳元素与氮元素的质量比为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)下列关于该反应的说法正确的是___________(填序号)。
A.原子种类不变 B.原子数目改变 C.属于化合反应
【答案】(1)氮肥
(2)3:7
(3)
(4)A
【解析】(1)尿素中含有氮元素,属于氮肥,故填:氮肥;
(2)尿素中碳、氮元素的质量比12:(14×2)=3:7,故填:3:7;
(3)二氧化碳和氨气在一定条件下反应生成尿素和水,方程式为,故填:;
(4)化学反应前后原子的种类和个数不变,由微观示意图可知,该反应反应物和生成物均有两种,不符合多变一的特征,不属于化合反应,故填:A。
14.(2024·吉林省卷)吉林省松原塔区盛产石油和天然气,回答下列问题。
(1)化石燃料是人类社会重要的自然资源,主要包括石油、天然气和 ;
(2)天然气的主要成分是甲烷(),请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)煤
(2)
【解析】(1)化石燃料是人类社会重要的自然资源,主要包括石油、天然气和煤;
(2)甲烷在空气中充分燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
15.(2023·长春卷)利用化学方法可消除家居装修过程中的甲醛,其反应的微观示意图如下,回答下列问题:
(1)甲醛的化学式为CH2O,图中表示甲醛分子的是 (填字母序号);
(2)甲醛中碳元素与氢元素的质量比为 ;
(3)该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)A
(2)6:1
(3)CH2O+O2CO2+H2O
【解析】(1)由甲醛的化学式CH2O可知,一个甲醛分子中有一个碳原子、两个氢原子、一个氧原子,图中符合这个结构的是A物质,所以A可以表示甲醛分子的结构,故填:A;
(2)甲醛中碳元素与氢元素的质量比为:12:(1×2)=6:1,故填:6:1;
(3)甲醛与氧气在催化剂的作用下生成二氧化碳和水,化学方程式为:CH2O+O2CO2+H2O,故填:CH2O+O2CO2+H2O。
1.(2024·吉林长春·一模)2024年,我国首列氢能源市域列在长春进行运行试验并取得成功。氢能源是公认的清洁能源,科学家借助金纳米颗粒作催化剂,在光照条件下仅需一步就可将硫化氢转化成氢气,反应的微观反应示意图如图。下列说法正确的是
A.反应后原子个数增多,但质量不变
B.该反应的基本反应类型为复分解反应
C.由此反应可知,分子是化学变化的最小粒子
D.金纳米颗粒在反应前后化学性质不变
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变,故A不符合题意;
B、根据图示,该反应是硫化氢在光照及催化剂的条件下生成氢气与硫,由一种物质生成两种物质,属于分解反应,故B不符合题意;
C、由此反应可知,反应前后硫原子和氢原子不发生改变,原子是化学变化中的最小粒子,故C不符合题意;
D、在化学反应前后,催化剂的质量与化学性质不变,金纳米颗粒是该反应的催化剂,在反应前后化学性质不变,故D符合题意。
故选D。
2.(2024·吉林·一模)我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质,合成过程中主要物质间转化的微观示意图如图。下列说法错误的是
A.催化剂提高了合成效率 B.的化学式为
C.合成的过程中伴随能量变化 D.一定有含氢元素的物质参与合成反应
【答案】B
【解析】A、该技术能将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质X,因此该反应中的催化剂提高了合成效率,说法正确,不符合题意;
B、由微观示意图可知,物质X的化学式为,说法错误,符合题意;
C、合成的过程属于化学变化,化学变化过程中常伴随能量变化,说法正确,不符合题意;
D、根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,物质X中含有氢元素,则一定有含氢元素的物质参与合成反应,说法正确,不符合题意。
故选:B。
3.(2024·吉林长春·二模)“氧烛”是一种常用的化学氧源,其主要成分为氯酸钠,制氧原理为下列说法错误的是
A.X的化学式为 NaCl B.该反应属于分解反应
C.NaClO₃中氯元素的化合价为-1价 D.“氧烛”可用于航天、潜水、医疗等领域
【答案】C
【解析】A、根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的个数、种类均不变,该反应中,反应前有2个Na、2个Cl、6个O,反应后有6个O,相差2个Na和2个Cl,则X的化学式为NaCl,故A不符合题意;
B、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故B不符合题意;
C、NaClO3中钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-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+5,故C符合题意;
D、根据题意可知,该物质可以制取氧气,则“氧烛”可用于航天、潜水、医疗等领域,故D不符合题意。
故选C。
4.(2024·河南郑州·一模)臭氧层能吸收紫外线,保护生物。大气平流层中同时发生氧气与臭氧的相互转化,经过漫长时间形成臭氧层3O22O3。下列有关说法正确的是
A.空气中含量最高的是氧气
B.氧气、臭氧转化前后气体总质量不变
C.氧气、臭氧均由氧原子构成
D.氧气、臭氧转化前后气体分子总数不变
【答案】B
【解析】A、空气的成分按体积计算,大约 是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%,空气中含量最高的是氮气,错误;
B、根据质量守恒定律可知,臭氧转化前后气体总质量不变,正确;
C、氧气由氧气分子构成,臭氧是由臭氧分子构成,错误;
D、根据氧气与臭氧的转化的化学方程式为:3O22O3可知,氧气、臭氧转化前后气体分子总数改变,错误。
故选B。
5.(2024·吉林长春·模拟预测)乙烯(C2H4)作为一种化工原料,可用于制备乙醇,如图所示。以下说法错误的是
A.该反应中乙烯和乙醇的分子数之比为1:1
B.该反应前后分子数目发生了改变
C.生成物乙醇是由碳、氢、氧原子构成
D.28g乙烯能与18g水反应生成46g乙醇
【答案】C
【解析】A.由反应的微观示意图可知,该反应是一个乙烯分子和一个水分子反应生成一个乙醇分子,所以该反应中乙烯和乙醇的分子数之比为1:1,故A选项正确;
B.该反应为两个分子反应后生成一个分子,故该反应前后分子数目发生了改变,故B选项正确;
C.乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成,乙醇分子由氢原子、氧原子和碳原子构成,乙醇是由分子构成的,不是由原子构成的,故C选项错误;
D.该反应中各物质的质量关系如下 :,即28g乙烯能与18g水反应生成46g乙醇,故D选项正确;
故选C。
6.(2024·吉林长春·二模)为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体。其微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A.反应中化合物有1种
B.该反应中生成物两种分子的个数比为3:1
C.该反应类型为化合反应
D.反应前后原子的种类和数目保持不变
【答案】D
【分析】由微观示意图可知,水和碳在高温下反应生成一氧化碳和氢气,化学反应方程式为。
【解析】A、化合物是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物,故反应中的化合物有水和一氧化碳,故A错误;
B、由化学反应方程式可知,该反应生成物的分子个数比为1:1,故B错误;
C、化合反应的特点为“多变一”,该反应不符合该特点,故不属于化合反应,故C错误;
D、根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类、数目均保持不变,故D正确。
故选D。
7.(2024·吉林长春·一模)我国科学家利用作催化剂,在一定条件下将转化为,转化的微观过程如图所示。下列说法错误的是
A.该反应为置换反应
B.反应前后的化学性质不变
C.生成的可作燃料
D.参加反应的和的分子个数比为1:4
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂和一定条件下反应生成甲烷和水,该化学反应方程式为:
【解析】A、该反应的生成物都为化合物,不属于置换反应,故A符合题意;
B、在该反应中ZnGa2O4是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故B不符合题意;
C、CH4是天然气的主要成分,CH4可作燃料,故C不符合题意;
D、由化学反应方程式可知,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1:4,故D不符合题意。
故选A。
8.(2024·吉林长春·二模)我国古代将炉甘石和木炭粉混合后,加热到约800℃可得到锌。主要发生的化学反应:①,②,下列说法中,不正确的是
A.X的化学式为 B.反应①是分解反应,反应②是置换反应
C.两个反应前后,固体的质量均减小 D.两个反应前后,氧元素的化合价均发生改变
【答案】D
【解析】A、反应物中有1个碳原子、2个锌原子、2个氧原子,生成物中有1个碳原子、2个氧原子,所以X是Zn,该选项说法正确;
B、反应①是一种物质生成了两种物质,属于分解反应,反应②是一种单质和化合物反应生成了另一种单质和化合物,属于置换反应,该选项说法正确;
C、两个化学反应,反应后生成的二氧化碳气体逸散到了空气中,所以反应前后固体的质量减少,该选项说法正确;
D、反应前后,氧元素均在化合物中,几种化合物中氧元素的化合价为-2价,所以反应前后氧元素的化合价未发生改变,该选项说法不正确;
故选D。
9.(2024·吉林长春·一模)84消毒液是一种有刺激性气味的高效液体消毒剂,主要成分为次氯酸钠(),消毒时次氯酸钠能与空气中的物质反应得到次氯酸(),该反应的化学方程式为.下列说法正确的是
A.物质X的化学式是 B.反应生成的和的质量比是1:2
C.该反应类型属于分解反应 D.84消毒液日常必须密封保存
【答案】D
【解析】A、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Na、Cl、C、O、H的个数分别是2、2、1、4、0,生成物中含Na、Cl、C、O、H的个数分别是2、2、1、5、2,故反应物中还应含1个O、2个H,故X的化学式为:H2O,故错误;
B、由化学方程式可知Na2CO3与HClO的质量比为(23×2+12+16×3):[2×(1+35.5+16)]=106:105,故错误;
C、该反应中反应物有3种,生成物有2种,而分解反应是指一种物质分解成多种物质的反应,则该反应不是分解反应,故错误;
D、84消毒液消毒时,次氯酸钠能与空气中的二氧化碳反应,故84消毒液日常必须密封保存,故正确。
故选D。
10.(2024·吉林长春·一模)宋代德化窑白瓷(含CaSiO3)因其纯粹的凝脂白享誉国际。烧制过程中会发生一系列化学反应,其中包括,下列说法正确的是
A.CaCO3属于盐类物质 B.生成的CaSiO3是黑色固体
C.该反应属于置换反应 D.该反应前后固体总质量不变
【答案】A
【解析】A、碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,故A正确;
B、生成的CaSiO3是白色固体,故B错误;
C、该反应的反应物是两种化合物,不属于置换反应,故C错误;
D、该反应生成二氧化碳气体,反应后固体总质量减少,故D错误。
故选A。
11.(2024·吉林松原·模拟预测)工业上制取硫酸时发生反应:。生产过程中会产生含有SO2等物质的尾气。下列说法中错误的是
A.X的化学式为O2
B.生产过程中要进行尾气处理,防止污染空气
C.该反应的基本类型是化合反应
D.催化剂在反应前后质量和性质不变
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后S、O的个数分别是2、6,反应前除X外S、O的个数分别是2、4,则X包含2个O,X的化学式为O2,A选项正确;
B、根据题目信息,生产过程中会产生含有SO2等物质的尾气,SO2是空气污染物,所以要进行尾气处理,防止污染空气,B选项正确;
C、根据化学方程式,该反应由两种物质反应生成一种物质,是化合反应,C选项正确;
D、催化剂在反应前后质量和化学性质不变,而不是性质不变,D选项错误。
故选:D。
12.(2024·吉林长春·二模)根据下图所示实验,回答问题:
(1)同学们认为实验A不能用来验证质量守恒定律,原因是 。
(2)B实验中,对比①②两处现象,得出燃烧的条件是 ;烧杯中热水的作用是 。
(3)C实验,分别向盛有等量二氧化碳的软塑料瓶中注入等量水和氢氧化钠溶液,根据塑料瓶变瘪的程度可得出的结论是 。
【答案】(1)有气体生成,不是密闭装置
(2)需要氧气 提供热源、隔绝氧气
(3)NaOH能与反应
【解析】(1)碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,同学们认为实验A不能用来验证质量守恒定律,是因为有气体生成,不是密闭装置,反应生成的二氧化碳逸散到空气中,造成天平不平衡;
(2)B实验中①处的白磷燃烧,②处的白磷没有燃烧,二者处于相同的温度下,现象不同的原因是①处的白磷在锥形瓶中含有氧气(或空气),达到着火点后可以燃烧;②处的白磷虽然温度可以达到着火点,但因为在热水中被隔绝了氧气(或空气),故不能燃烧;由此可以得出燃烧需具备的条件是可燃物与氧气(或空气)接触;烧杯中的热水的作用是:提供热量、隔绝氧气;
(3)C实验利用了控制变量法来设计实验,CO2能溶于水且和水发生反应,左右两边软塑料瓶相同,所含的二氧化碳含量相等,左瓶和右瓶的溶液体积相同即溶剂水一样,但右边的溶液中含有溶质氢氧化钠,观察到右瓶变瘪的程度更大,由此说明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应。
13.(2024·吉林·一模)某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律
(1)图1反应前后质量相等,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)图2反应结束后,天平不再平衡,原因是 。
(3)图3从微观角度分析了质量守恒定律,画出X的微观示意图 。
(4)综上,有气体参与的化学反应,要验证质量守恒定律须在 装置中进行。
【答案】(1)分解
(2)生成的氧气逸散到空气中
(3)
(4)密闭
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;此反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)图2反应结束后,天平不再平衡,是因为反应生成的氧气逸出装置;
(3)反应前后原子的种类和个数不变,故X是1个氧分子,如图;
(4)对于有气体参加或有气体生成的反应,在做验证质量守恒定律的探究实验时,应在密闭容器中进行。
14.(2024·吉林松原·模拟预测)A和B能发生化学反应生成C和D.其微观示意图如下:
(1)物质A的化学式为 ;
(2)表示出物质B中氮元素的化合价: ;
(3)物质D中一定含有 元素;
(4)化学变化中的最小粒子是 (选填“分子”或“原子”)。
【答案】(1)O2
(2)
(3)氮/N
(4)原子
【解析】(1)根据图示,物质A是氧气,其化学式为O2。
(2)根据图示,物质B是NH3,化合物中元素化合价之和为零,NH3中H显+1价,设N的化合价为x,则有,解得x=-3,故填:。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变。根据图示,反应前共有N、H、O这3种元素,反应后物质C中含有H、O这2种元素,所以物质D中一定含有N元素。
(4)化学变化中的最小粒子是原子。
15.(2024·湖北十堰·模拟预测)兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究,实验方案如图:
【分析交流】
(1)方案A中红磷燃烧的现象为 。
(2)方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为 。
两个方案反应前后天平均保持平衡,说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】方案A中因有氧气参加反应,故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应,反应物和生成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢?
(3)于是在老师的指导下,小组同学再次实验,并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH,其数据如图。分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (填“增强”或“减弱”),那么导致这一现象出现的原因又是什么?
【提出猜想】
猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用所致;猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致;猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】
(4)为验证上述猜想,现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等,实验过程如表,请完成表格中①、②两处填空。
实验序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
(部分仪器略去)
实验现象
pH先减小后略增大
pH略增大
pH不变
实验结论
猜想 成立
① ;② ;
【反思拓展】
(5)通过以上探究活动,请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。
【答案】(1)产生大量白烟,放出热量
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)增强
(4)5 丙
(5)防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气,使装置质量减小,无法验证质量守恒定律
【解析】(1)红磷燃烧会产生大量白烟,放出热量,故填:产生大量白烟,放出热量;
(2)铁和硫酸铜会生成硫酸亚铁和铜,故填:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)图中pH值下降,说明溶液的酸性增强,故填:增强;
(4)该实验中,根据控制变量法,应控制硫酸铜溶液的体积相同,故实验2中加入5mL硫酸铜溶液;
实验1中,硫酸铜溶液和铁、空气接触,实验2中硫酸铜溶液和铁接触,实验3中,硫酸铜溶液只接触到空气,实验1、2对比说明pH减小与空气有关,实验1、3对比说明pH减小与铁有关,则pH减小,是硫酸铜与铁和空气共同作用所致,故填:5、丙;
(5)装置B中硫酸铜与铁和氧气接触,可能会导致溶液酸性增强,酸性溶液与铁反应产生氢气,如果在敞口容器中,氢气会逸出,导致装置质量减小,无法验证质量守恒定律,故填:防止溶液酸性增大,与铁钉反应产生氢气,使装置质量减小,无法验证质量守恒定律。
16.(2024·吉林长春·一模)人工光合固碳装置可通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),如图是该反应的微观示意图,请回答下列问题:
(1)从物质类别看:甲、乙、丙、丁四种物质中属于单质的是 ﹔
(2)从宏观组成看:物质丙中质量分数最小的元素是 ;
(3)从表示方法看:该反应的化学方程式为 ;
(4)从反应价值看:该反应可以吸收空气中的 ,助力“碳中和”.
【答案】(1)丁/氧气/
(2)氢元素/H
(3)
(4) /二氧化碳
【分析】由微观反应示意图可知,在通电的条件下,二氧化碳和水反应生成甲酸和氧气,反应的化学方程式是:。
【解析】(1)单质是由一种元素组成的纯净物,该反应涉及到的物质中,丁氧气属于单质;
(2)物质丙是甲酸,化学式为HCOOH,其中碳、氢、氧元素的质量比为12:(1×2):(16×2)=6:1:16,可见其中氢元素的质量分数最小;
(3)由微观反应示意图可知,在通电的条件下,二氧化碳和水反应生成甲酸和氧气,反应的化学方程式是:;
(4)由化学方程式可知,该反应可以吸收空气中的二氧化碳,助力“碳中和”。
17.(2024·吉林长春·模拟预测)我国科学家利用.ZnGa₂O4作催化剂,转化成CH4的微观过程如图所示。
(1)甲烷中C、H原子个数比是 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)参加反应两种物质的分子数目比是 。
(4)每生成16t甲烷,所需的氢气的质量为 t。
(5)关于上述反应,下列说法中,不正确的是______。
A.化学反应前后,原子的种类不变
B.ZnGa2O4在反应中不可重复利用
C.该反应可以助力我国实现“碳达峰”和“碳中和”目标
【答案】(1)1:4
(2)
(3)1:4(或4:1)
(4)8
(5)B
【解析】(1)甲烷CH4中碳、氢原子的个数比为:1:4;
(2)该反应是二氧化碳和氢气在ZnGa₂O4的催化作用下,一定条件下生成甲烷和水,化学方程式为:;
(3)由化学方程式,可知参加反应的两种物质的分子个数比为1∶4或4∶1;
(4)利用化学方程式进行计算,
解:设需要氢气的质量为x,
答:所需氢气的质量为8t。
(5)A.反应前1个碳原子,2个氧原子,8个氢原子,反应后1个碳原子,8个氢原子,2个氧原子,根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类不变,故A正确;
B. ZnGa2O4在反应中是催化剂,催化剂反应前后质量和化学性质均不变,可以重复利用,故B错误;
C.该反应可以将二氧化碳转化成甲烷和水,可以减少二氧化碳的排放,有助于我国实现“碳达峰”和“碳中和”目标,故C正确;
故选B。
18.(2024·吉林长春·模拟预测)利用三氟化氮(NF3)气体进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在芯片表面不留任何残留物。该反应的微观示意图如下:
(1)蚀刻过程中会生成四氟化硅,该物质中硅元素与氟元素的质量比为 ;
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中,属于单质的有 种;
(3)写出该反应的化学方程式 ;
(4)若要蚀刻的芯片中硅的质量为2.8kg,最少需要三氟化氮的质量为 kg。
【答案】(1)7:19
(2)2
(3)
(4)9.5
【解析】(1)四氟化硅(SiF4)中硅元素与氟元素的质量比为,故填:7:19;
(2)由同种元素组成的纯净物是单质,则甲、乙、丙、丁四种物质中,乙(Si)和丁(N2)属于单质,故填:2;
(3)由图可知,NF3与硅在一定条件下反应生成四氟化硅和氮气,反应的化学方程式为,故填:;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,则硅元素的质量=四氟化硅中硅元素的质量=2.8kg,四氟化硅中氟元素的质量=三氟化氮中氟元素的质量=,则三氟化氮的质量=,故填:9.5。
19.(2024·吉林松原·模拟预测)铁是一种生活中常见的金属,回答下列问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 ;
(2)将铁丝放入硫酸铜溶液中,一定能观察到的明显现象是 。
【答案】(1)
(2)铁丝表面有红色固体生成
【解析】(1)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为,故填:;
(2)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,可观察到铁丝表面有红色固体生成,故填:铁丝表面有红色固体生成。
20.(2024·吉林长春·三模)使用一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光将水分解,原理如图所示:
(1)这个过程将太阳能转化为 ,反应Ⅱ的化学反应类型是: 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
【答案】(1)化学能 B
(2)2H2OH2↑+H2O2
【解析】(1)该反应在太阳光的作用下反应,则说明这个过程将太阳能转化为化学能。反应Ⅱ中,H2O2在催化剂CQDs和太阳光作用下生成水和氧气,符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选B。
(2)应I中,水分子在太阳光和催化剂C3N4的作用下生成H2和H2O2,反应的化学方程式为2H2OH2↑+H2O2。
21.(2024·吉林松原·模拟预测)在宏观、微观与符号之间建立联系,是化学学科的特点。根据下图回答问题。
(1)上图反应的化学方程式为 ;
(2)上图反应的基本类型是 。
【答案】(1)
(2)化合反应
【解析】(1)由图可知,一氧化碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的化学方程式为;
(2)该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应。
22.(2024·吉林长春·一模)在点燃条件下,A和B反应生成C和D,反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示。
(1)A物质中所含氮、氢元素的质量比为 ;
(2)写出该反应的化学方程式: ,该反应的基本类型是 ;
(3)从微观角度思考,化学变化的实质是 。
【答案】(1)
(2) 置换反应
(3)分子可以分解成原子,原子重新组合为新分子(合理即可)
【分析】由图示物质的构成可知,A是氨气,B是氧气,C是氮气,D是水,故反应的方程式为:。
【解析】(1)从图示中可发现A一个分子中有1个氮原子和3个氢原子构成,因此A的化学式为NH3,则A中氮元素和氢元素的质量比为14:(1×3)=14:3;
(2)由图示物质的构成可知,A是氨气,B是氧气,C是氮气,D是水,故反应的方程式为:;因为A、D属于化合物,B、C属于单质,该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,属于置换反应;
(3)从微观角度思考,化学变化的实质是分子可以分解为原子,原子不能再分,重新组合为新分子。
23.(2024·吉林·一模)钛合金、铝合金广泛应用于航空工业。
(1)下列矿石可以用于冶炼金属铝的是 (填序号)。
A.磁铁矿 B.铝土矿 C.赤铁矿
(2)钛与盐酸反应:,则化学式为 。若把钛放入硝酸银溶液中 (填“有”或“没有”)单质银析出。
(3)工业制铝原理为电解熔融的,生成铝和一种可供呼吸的气体。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)B
(2)TiCl3 有
(3)
【解析】(1)磁铁矿含有四氧化三铁,赤铁矿含有氧化亚铁,都含有铁元素;铝土矿含有的是铝元素;依据质量守恒定律,冶炼金属铝选择含铝元素的矿物,故选B;
(2)依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前Ti、H、Cl的个数是2、6、6,反应后出现了6H,则2个X中含有6Ti、6Cl,则X是TiCl3;
根据钛和盐酸反应,其金属活动性钛大于氢,则活动性钛大于银,钛能置换出硝酸银中的银,有单质银析出;
(3)可供给呼吸的是氧气,则电解熔融的氧化铝产生铝、氧气,方程式是:。
24.(2024·吉林长春·二模)小明同学为了测定某珍珠粉中碳酸钙的质量分数,称取12.5g珍珠粉样品,进行四次高温煅烧、冷却、称量剩余固体的重复操作(杂质不参加反应),记录数据如下:
操作次数
第1次
第2次
第3次
第4次
剩余固体质量(g)
10.8
9.6
8.1
8.1
【查阅资料】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳。
回答下列问题:
(1)完全反应后生成二氧化碳的质量是 。
(2)写出该反应的化学方程式 。
(3)经计算,珍珠粉中碳酸钙的质量为 ,碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为 。
(4)该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为 。
【答案】(1)4.4g
(2)
(3)10g 1:4
(4)80%
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则完全反应后生成二氧化碳的质量是:12.5g-8.1g=4.4g;
(2)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)解:设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
x=10g
答:珍珠粉中碳酸钙的质量为10g;
碳酸钙中碳元素与氧元素的质量比为:;
(4)该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为:。
25.(2024·吉林·一模)我国发射了第49颗北斗卫星,标志着该轨道的组网顺利完成。发射卫星的火箭用联氨(N2H4)做料,用四氧化二氮(N2O4)助燃,生成物不会对大气造成污染。
(1)将联氨燃烧的化学反应方程式补充完整:2N2H4+N2O43N2+4 。
(2)某次发射火箭共载助燃剂N2O49.2t,若所载的N2H4恰好完全燃尽,则火箭载有N2H4多少t?
【答案】(1)H2O
(2)解:设火箭载有N2H4的质量为x。
x=6.4t
答:火箭载有N2H4的质量为6.4t。
【解析】(1)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前氮、氢、氧原子个数分别为6、8、4,反应后的生成物中氮、氢、氧原子个数分别为6、0、0,根据反应前后原子种类、数目不变,则4个分子中含有8个氢原子和4个氧原子,则每个分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则未知物质的化学式为H2O;
(2)见答案。
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专题10 质量守恒定律和化学方程式
考点01 质量守恒定律
1.(2024·吉林省卷)木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应,结合反应的微观示意图判断,下列叙述错误的是
A.化学反应前后元素种类没有改变
B.化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变
C.反应物的种类相同时,生成物的种类不一定相同
D.使温度达到木炭的着火点,需要外界先提供能量
2.(2023·吉林省卷)建立宏观和微观的联系是化学思维方式。下图为某反应的微观示意图,有关说法正确的是
A.该示意图表示氢气与氧气发生的反应 B.该反应前后元素的化合价没有改变
C.水中氢元素和氧元素的质量比为2:1 D.水分子由氢原于和氧原子构成
3.(2022·长春卷)氢气与氯气反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.丙物质的化学式为ClH
C.反应前后原子种类改变 D.参加反应的甲和乙的质量比为1:1
4.(2022·吉林省卷)从不同角度认识下图中的反应,其中错误的是
A.宏观现象:氢气在氯气中燃烧
B.微观解析:反应前后原子种类不变
C.符号描述:
D.实践应用:工业上可用于制取盐酸
5.(2021·长春卷)2021年6月17日,神舟十二号载人飞船成功发射升空。其中一种火箭推进剂在火箭发射过程中,发生的微观示意图如下图,下列说法正确的是
A.甲和乙都是氧化物
B.丙的化学式为N2
C.反应后生成的丙与丁的质量比为3:4
D.该反应属于置换反应
6.(2021·吉林省卷)甲醛在催化剂作用下与氧气反应的微观示意图如下、下列说法错误的是
A.该反应中分子种类不变 B.反应物的分子个数比为1:1
C.化学反应前后元素质量不变 D.生成物是CO2和H2O,减少污染
7.(2020·吉林省卷)下列实验数据分析合理的是
A.向H2O2溶液中加入5gMnO2,充分反应后MnO2的质量仍为5g
B.将5gNaCl溶解在100g水中,得到溶液中NaCl的质量分数为5%
C.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,5g粗盐提纯后,可得到精盐5g
D.使5gMg完全燃烧后,生成物的质量仍为5g
8.(2020·吉林省卷)根据工业制取氨气反应的微观示意图,回答下列问题。
(1)写出A物质的化学式 。
(2)反应中B、C的分子个数比 。
(3)该反应的基本反应类型是 。
9.(2023·吉林省卷)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后,观察到的现象是 ,白色固体消失,气球变鼓,受浮力影响电子天平示数减小;
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为 ,待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,。电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是 。
考点02 化学方程式
10.(2024·吉林省卷)海洋资源的综合利用是解决人类社会资源短缺的重要途径之一。工业上电解饱和食盐水时发生如下反应:。下列说法正确的是
A.X的化学式为
B.NaCl和中氯元素化合价都为0
C.该反应的基本反应类型是分解反应
D.生成的是一种清洁的高能燃料
11.(2023·长春卷)18世纪末,法国科学家拉瓦锡为探究水的组成,让水蒸气通过一根烧红的铁管,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4X。下列说法错误的是
A.X的化学式为H2 B.该反应属于置换反应
C.参加反应的Fe和H2O的质量比为3:4 D.该实验证明了“水不是一种元素”
12.(2020·长春卷)黑火药是中国四大发明之一,其主要反应为,下列说法正确的是
A.X的化学式为2N
B.该反应属于复分解反应
C.该反应前后各元素的化合价均未改变
D.参加反应的碳、硫质量比为9:8
13.(2024·长春卷)1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如下。
(1)尿素属于氮肥、磷肥、钾肥中的 。
(2)尿素中碳元素与氮元素的质量比为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)下列关于该反应的说法正确的是___________(填序号)。
A.原子种类不变 B.原子数目改变 C.属于化合反应
14.(2024·吉林省卷)吉林省松原塔区盛产石油和天然气,回答下列问题。
(1)化石燃料是人类社会重要的自然资源,主要包括石油、天然气和 ;
(2)天然气的主要成分是甲烷(),请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
15.(2023·长春卷)利用化学方法可消除家居装修过程中的甲醛,其反应的微观示意图如下,回答下列问题:
(1)甲醛的化学式为CH2O,图中表示甲醛分子的是 (填字母序号);
(2)甲醛中碳元素与氢元素的质量比为 ;
(3)该反应的化学方程式为 。
1.(2024·吉林长春·一模)2024年,我国首列氢能源市域列在长春进行运行试验并取得成功。氢能源是公认的清洁能源,科学家借助金纳米颗粒作催化剂,在光照条件下仅需一步就可将硫化氢转化成氢气,反应的微观反应示意图如图。下列说法正确的是
A.反应后原子个数增多,但质量不变
B.该反应的基本反应类型为复分解反应
C.由此反应可知,分子是化学变化的最小粒子
D.金纳米颗粒在反应前后化学性质不变
2.(2024·吉林·一模)我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质,合成过程中主要物质间转化的微观示意图如图。下列说法错误的是
A.催化剂提高了合成效率 B.的化学式为
C.合成的过程中伴随能量变化 D.一定有含氢元素的物质参与合成反应
3.(2024·吉林长春·二模)“氧烛”是一种常用的化学氧源,其主要成分为氯酸钠,制氧原理为下列说法错误的是
A.X的化学式为 NaCl B.该反应属于分解反应
C.NaClO₃中氯元素的化合价为-1价 D.“氧烛”可用于航天、潜水、医疗等领域
4.(2024·河南郑州·一模)臭氧层能吸收紫外线,保护生物。大气平流层中同时发生氧气与臭氧的相互转化,经过漫长时间形成臭氧层3O22O3。下列有关说法正确的是
A.空气中含量最高的是氧气
B.氧气、臭氧转化前后气体总质量不变
C.氧气、臭氧均由氧原子构成
D.氧气、臭氧转化前后气体分子总数不变
5.(2024·吉林长春·模拟预测)乙烯(C2H4)作为一种化工原料,可用于制备乙醇,如图所示。以下说法错误的是
A.该反应中乙烯和乙醇的分子数之比为1:1
B.该反应前后分子数目发生了改变
C.生成物乙醇是由碳、氢、氧原子构成
D.28g乙烯能与18g水反应生成46g乙醇
6.(2024·吉林长春·二模)为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体。其微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A.反应中化合物有1种
B.该反应中生成物两种分子的个数比为3:1
C.该反应类型为化合反应
D.反应前后原子的种类和数目保持不变
7.(2024·吉林长春·一模)我国科学家利用作催化剂,在一定条件下将转化为,转化的微观过程如图所示。下列说法错误的是
A.该反应为置换反应
B.反应前后的化学性质不变
C.生成的可作燃料
D.参加反应的和的分子个数比为1:4
8.(2024·吉林长春·二模)我国古代将炉甘石和木炭粉混合后,加热到约800℃可得到锌。主要发生的化学反应:①,②,下列说法中,不正确的是
A.X的化学式为 B.反应①是分解反应,反应②是置换反应
C.两个反应前后,固体的质量均减小 D.两个反应前后,氧元素的化合价均发生改变
9.(2024·吉林长春·一模)84消毒液是一种有刺激性气味的高效液体消毒剂,主要成分为次氯酸钠(),消毒时次氯酸钠能与空气中的物质反应得到次氯酸(),该反应的化学方程式为.下列说法正确的是
A.物质X的化学式是 B.反应生成的和的质量比是1:2
C.该反应类型属于分解反应 D.84消毒液日常必须密封保存
10.(2024·吉林长春·一模)宋代德化窑白瓷(含CaSiO3)因其纯粹的凝脂白享誉国际。烧制过程中会发生一系列化学反应,其中包括,下列说法正确的是
A.CaCO3属于盐类物质 B.生成的CaSiO3是黑色固体
C.该反应属于置换反应 D.该反应前后固体总质量不变
11.(2024·吉林松原·模拟预测)工业上制取硫酸时发生反应:。生产过程中会产生含有SO2等物质的尾气。下列说法中错误的是
A.X的化学式为O2
B.生产过程中要进行尾气处理,防止污染空气
C.该反应的基本类型是化合反应
D.催化剂在反应前后质量和性质不变
12.(2024·吉林长春·二模)根据下图所示实验,回答问题:
(1)同学们认为实验A不能用来验证质量守恒定律,原因是 。
(2)B实验中,对比①②两处现象,得出燃烧的条件是 ;烧杯中热水的作用是 。
(3)C实验,分别向盛有等量二氧化碳的软塑料瓶中注入等量水和氢氧化钠溶液,根据塑料瓶变瘪的程度可得出的结论是 。
13.(2024·吉林·一模)某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律
(1)图1反应前后质量相等,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)图2反应结束后,天平不再平衡,原因是 。
(3)图3从微观角度分析了质量守恒定律,画出X的微观示意图 。
(4)综上,有气体参与的化学反应,要验证质量守恒定律须在 装置中进行。
14.(2024·吉林松原·模拟预测)A和B能发生化学反应生成C和D.其微观示意图如下:
(1)物质A的化学式为 ;
(2)表示出物质B中氮元素的化合价: ;
(3)物质D中一定含有 元素;
(4)化学变化中的最小粒子是 (选填“分子”或“原子”)。
15.(2024·湖北十堰·模拟预测)兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究,实验方案如图:
【分析交流】
(1)方案A中红磷燃烧的现象为 。
(2)方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为 。
两个方案反应前后天平均保持平衡,说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】方案A中因有氧气参加反应,故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应,反应物和生成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢?
(3)于是在老师的指导下,小组同学再次实验,并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH,其数据如图。分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (填“增强”或“减弱”),那么导致这一现象出现的原因又是什么?
【提出猜想】
猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用所致;猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致;猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】
(4)为验证上述猜想,现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等,实验过程如表,请完成表格中①、②两处填空。
实验序号
实验1
实验2
实验3
实验内容
(部分仪器略去)
实验现象
pH先减小后略增大
pH略增大
pH不变
实验结论
猜想 成立
① ;② ;
【反思拓展】
(5)通过以上探究活动,请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。
16.(2024·吉林长春·一模)人工光合固碳装置可通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),如图是该反应的微观示意图,请回答下列问题:
(1)从物质类别看:甲、乙、丙、丁四种物质中属于单质的是 ﹔
(2)从宏观组成看:物质丙中质量分数最小的元素是 ;
(3)从表示方法看:该反应的化学方程式为 ;
(4)从反应价值看:该反应可以吸收空气中的 ,助力“碳中和”.
17.(2024·吉林长春·模拟预测)我国科学家利用.ZnGa₂O4作催化剂,转化成CH4的微观过程如图所示。
(1)甲烷中C、H原子个数比是 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)参加反应两种物质的分子数目比是 。
(4)每生成16t甲烷,所需的氢气的质量为 t。
(5)关于上述反应,下列说法中,不正确的是______。
A.化学反应前后,原子的种类不变
B.ZnGa2O4在反应中不可重复利用
C.该反应可以助力我国实现“碳达峰”和“碳中和”目标
18.(2024·吉林长春·模拟预测)利用三氟化氮(NF3)气体进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在芯片表面不留任何残留物。该反应的微观示意图如下:
(1)蚀刻过程中会生成四氟化硅,该物质中硅元素与氟元素的质量比为 ;
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中,属于单质的有 种;
(3)写出该反应的化学方程式 ;
(4)若要蚀刻的芯片中硅的质量为2.8kg,最少需要三氟化氮的质量为 kg。
19.(2024·吉林松原·模拟预测)铁是一种生活中常见的金属,回答下列问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 ;
(2)将铁丝放入硫酸铜溶液中,一定能观察到的明显现象是 。
20.(2024·吉林长春·三模)使用一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光将水分解,原理如图所示:
(1)这个过程将太阳能转化为 ,反应Ⅱ的化学反应类型是: 。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
21.(2024·吉林松原·模拟预测)在宏观、微观与符号之间建立联系,是化学学科的特点。根据下图回答问题。
(1)上图反应的化学方程式为 ;
(2)上图反应的基本类型是 。
22.(2024·吉林长春·一模)在点燃条件下,A和B反应生成C和D,反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示。
(1)A物质中所含氮、氢元素的质量比为 ;
(2)写出该反应的化学方程式: ,该反应的基本类型是 ;
(3)从微观角度思考,化学变化的实质是 。
23.(2024·吉林·一模)钛合金、铝合金广泛应用于航空工业。
(1)下列矿石可以用于冶炼金属铝的是 (填序号)。
A.磁铁矿 B.铝土矿 C.赤铁矿
(2)钛与盐酸反应:,则化学式为 。若把钛放入硝酸银溶液中 (填“有”或“没有”)单质银析出。
(3)工业制铝原理为电解熔融的,生成铝和一种可供呼吸的气体。该反应的化学方程式为 。
24.(2024·吉林长春·二模)小明同学为了测定某珍珠粉中碳酸钙的质量分数,称取12.5g珍珠粉样品,进行四次高温煅烧、冷却、称量剩余固体的重复操作(杂质不参加反应),记录数据如下:
操作次数
第1次
第2次
第3次
第4次
剩余固体质量(g)
10.8
9.6
8.1
8.1
【查阅资料】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳。
回答下列问题:
(1)完全反应后生成二氧化碳的质量是 。
(2)写出该反应的化学方程式 。
(3)经计算,珍珠粉中碳酸钙的质量为 ,碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为 。
(4)该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为 。
25.(2024·吉林·一模)我国发射了第49颗北斗卫星,标志着该轨道的组网顺利完成。发射卫星的火箭用联氨(N2H4)做料,用四氧化二氮(N2O4)助燃,生成物不会对大气造成污染。
(1)将联氨燃烧的化学反应方程式补充完整:2N2H4+N2O43N2+4 。
(2)某次发射火箭共载助燃剂N2O49.2t,若所载的N2H4恰好完全燃尽,则火箭载有N2H4多少t?
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