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．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 2．化学基本观念是反映化学本质特征的总观性认识。下列有关说法正确的是 A．微粒观：NaCl可以表示1个氯化钠分子 B．转化观：氧气转化为臭氧发生化学变化 C．结构观：氦原子和镁原子的最外层电子数均为2，化学性质相同 D．守恒观：3.2g硫与1.6g氧气充分反应后生成4.8g二氧化硫 3．下列有关水的说法正确的是 A．水由液态变成气态时，分子大小发生改变 B．活性炭可以吸附水中可溶性的钙、镁化合物从而实现硬水软化 C．电解水时正、负极产生气体的质量比为8：1 D．水是由氢原子和氧原子构成的化合物 4．化学观念是核心素养之一。下列有关化学观念的说法中错误的是 A．组成观：金刚石与石墨的组成元素相同 B．变化观：铁在潮湿的空气中容易生锈，铁生锈属于缓慢氧化 C．守恒观：8g氢气和8g氧气反应，生成16g水 D．结构观：水和过氧化氢的分子构成不同，它们的化学性质不同 5．为实现节能减排、绿色环保，我省积极倡导并大力发展新的绿色经济。如图表示治理汽车尾气所涉及反应的微观过程，下列说法不正确的是    A．该反应可将有害气体转化为无害气体 B．方框中的微粒为     C．生成单质与化合物的质量比为7：22 D．该反应前后，分子的种类及数目均未发生改变 6．新装修的房屋所用的涂料、胶水中含有危害人体健康的甲醛（CH2O） ，科学家发现：利用催化剂可以消除该物质，反应原理的微观示意图如图所示，据图分析得到的下列结论不正确的是 A．反应生成两种氧化物 B．分子在化学变化中可再分 C．反应前后分子数目发生变化 D．参加反应的甲与乙的质量比为15∶16 7．某汽车尾气净化转化器如图1所示，其内部设计为蜂窝状陶瓷结构，表面附着的催化剂催化CO、NOX等有害气体转化为无污染的气体，其中发生的某化学反应I的微观示意图见图2。下列说法中不正确的是 A．蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积 B．反应I中分子个数会减少 C．反应I中氮元素的化合价发生了变化 D．反应I中两种生成物的质量比为7:11或11:7 8．在一密闭容器内，有甲、乙、丙，丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质质量如下表，下列说法不正确的是 质量 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 8 2 40 5 反应后的质量/g a 2 8 23 A．a=22 B．乙可能为催化剂 C．丙一定是化合物 D．参加反应的甲、丁的质量比为7：8 9．一定条件下，某反应前后各物质的质量如下表所示（“”“”“”表示不同元素的原子），分析正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 构成物质的微粒 ？ 反应前的质量（g） 16 64 0 1 T时刻的质量（g） 4 m1 m2 m3 反应后的质量（g） 0 0 m4 37 A．4+m1=m2+m3 B．每个丙分子由四个原子构成 C．16:64=4：m1 D．生成丙与丁的物质的量之比为1:2 10．为测定10g氧化铜样品（含少量铜）中氧化铜的质量分数，在高温的条件下加入足量木炭粉使其完全反应，固体总质量随加热时间的变化关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．该反应体现了木炭的可燃性 B．该反应中观察到黑色固体变为红色 C．该反应生成铜的质量为2.2g D．该反应中参加反应的木炭的质量为1.2g 二、计算题 11．按要求回答下列问题： (1)电解水时正极产生的气体与负极产生的气体体积比为 。 (2)通电分解18g水，待完全反应后，可制得氧气的质量为多少g？ 12．为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，某兴趣小组的同学进行了如下实验：取12.5g 石灰石样品，放入盛有100g稀盐酸的烧杯中，石灰石中的碳酸钙与盐酸恰好完全反应（假设石灰石中的杂质不与盐酸反应也不溶于水），烧杯内物质质量变为108.1g。求： (1)求该石灰石中碳酸钙的质量分数？ (2)将反应后的混合物过滤，求所得滤液的溶质质量分数？（计算结果保留一位小数） 13．实验室有一包氯化钠和氢氧化钠的固体混合物，学习小组同学为测定其中氢氧化钠的质量分数，取固体混合物于烧杯中，然后向烧杯中分三次加入氯化铁溶液，反应过程中烧杯中溶液的总质量和累计加入氯化铁溶液的质量关系如下表所示。 次数 累计加入氯化铁溶液的质量/g 烧杯中溶液的总质量/g 一 50 64.65 二 100 109.3 三 150 159.3 (1)恰好完全反应时，生成氢氧化铁的总质量为 g。 (2)计算固体混合物中氢氧化钠的质量分数（写出计算过程）。 三、填空与简答 14．如图是汽车尾气处理过程中使用催化剂并在高温的条件下发生的某个反应的微观模拟图。请依据图示回答问题： (1)在B中补充画出相关粒子图形，使其表示正确 。 (2)此变化前后没有发生改变的微观粒子有 。 (3)参加反应的一氧化碳与生成的氮气的质量比为 。 15．填空 (1)中国芯片蚀刻技术国际领先。气体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下，请按要求回答下列各题。 ①请在方框甲中画出化合物甲的微观示意图 (分子数目不做要求)。 ②该反应的化学方程式为 。 ③在化学反应中不变的微粒是 。 (2)太空舱中所需的氧气来自于电解水，其反应方程式为 ；我国空间站实现水资源循环利用，下列关于水的说法不正确的是 。 A．生活中可以用煮沸的方法来软化水 B．电解水时氢气和氧气质量比为2∶1 C．水在反应中能作反应物也能作生成物 D．硫燃烧实验时瓶底放水的作用是防炸裂 16．中国将在2023年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。目前碳转化是实现碳中和的主要途径之一，科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。 【方法1】以CO2为碳源，与H2经催化可转化为富有价值的有机物，原理如题图所示。 (1)反应前后Fe3O4的质量和 不变。 (2)写出CO2转化为产物A的化学反应方程式 。 (3)理论上，原料气中碳、氢元素质量比为 （填最简整数比）时，CO2转化为产物B。 【方法2】2020年哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂，用来催化CH4和CO2制取合成气，反应过程如题图所示。 (4)该反应的最终生成物是 。 (5)反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是 。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C C D C D D C B 1．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。 2．B 【详解】A、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，NaCl不能表示1个氯化钠分子，说法错误，故不符合题意； B、氧气转化为臭氧，有新物质臭氧生成，属于化学变化，说法正确，故符合题意； C、虽然氦原子和镁原子的最外层电子数均为2，但氦原子只有一个电子层，且电子已经排满，属于稳定结构，既不容易得到电子，也不容易失去电子；而镁原子的最外层电子数2＜4，在化学反应中易失去最外层的2个电子形成稳定结构，所以化学性质不相似，说法错误，故不符合题意； D、硫与氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化硫，其反应的化学方程式为：可知，参加反应的硫与氧气的质量比=32：32=1：1，所以3.2 g硫与1.6 g氧气在点燃的条件下反应时，只有1.6 g硫与1.6 g氧气反应生成3.2 g二氧化硫，不是4.8g二氧化硫，说法错误，故不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A、水由液体变成气体时，分子大小不变，分子间的间隔改变，该选项说法不正确； B、活性炭能吸附水中的颜色和异味，但不能吸附水中的可溶性钙、镁化合物，该选项说法不正确； C、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且反应的方程式为，则电解水时正、负极产生气体的质量比为（16×2）：（1×2×2）=8：1，该选项说法正确； D、水是由水分子构成，该选项说法不正确。 故选C。 4．C 【详解】A、金刚石与石墨均是由碳元素组成，不符合题意； B、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故铁在潮湿的空气中容易生锈，铁生锈是铁与氧气发生的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意； C、氢气在氧气中燃烧：，参加反应的氢气、氧气与生成水的质量比为：4:32:36=1:8:9，故8g氢气和8g氧气反应，氢气剩余，不可能生成16g水，符合题意； D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，水和过氧化氢分子构成不同，故化学性质不同，不符合题意。 故选C。 5．D 【分析】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N、C、O的个数分别是2、2、4，生成物中含N、C、O的个数分别是2、1、2，故生成物中还应含1个C，2个O，故方框中的物质是二氧化碳，该反应为一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下转化为氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。 【详解】A、由图可知，该反应将一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下转化为氮气和二氧化碳，可将有害气体转化为无害气体，不符合题意； B、由分析可知，方框中的物质是二氧化碳，微粒为  ，不符合题意； C、生成物为氮气和二氧化碳，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，二氧化碳是由C、O元素组成的纯净物，属于化合物，故生成单质与化合物的质量比为：28：（44×2）=7:22，不符合题意； D、该反应属于化学变化，分子的种类一定改变，由图及化学方程式可知，化学反应前后，分子的数目也发生了改变，符合题意。 故选D。 6．C 【分析】由微观示意图可知，该反应的方程式是：。 【详解】A、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物，由物质的组成可知，反应生成CO2、H2O，是两种氧化物，选项说法正确，不符合题意； B、由微粒的变化可知，分子在化学变化中可再分，选项说法正确，不符合题意； C、由化学方程式可知，反应前后分子数目没有发生变化，选项说法不正确，符合题意； D、由化学方程式可知，参加反应的甲与乙的质量比为30∶32=15∶16，选项说法正确，不符合题意； 故选C。 7．D 【详解】A、蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积，该选项说法正确； B、由图可知，反应Ⅰ为NO和CO在催化剂条件下反应生成N2和CO2，反应的方程式为，则每2个2氧化碳分子和2个一氧化氮分子反应生成1个氮分子和2个二氧化碳分子，分子个数减少，该选项说法正确； C、反应前，NO中氧元素化合价为-2价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则氮元素化合价为+2价，反应后N2中氮元素化合价为0，则氮元素化合价改变，该选项说法不正确； 反应Ⅰ中生成物的质量比为（14×2）：[2×（12+16×2）]=7：22，该选项说法不正确。 故选D。 8．D 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则8+2+40+5=a+2+8+23，a=22。反应后，甲的质量增加，甲是生成物；乙的质量不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质；丙的质量减小，丙是反应物；丁的质量增加，丁是生成物。 【详解】A、由分析可知，a=22，选项说法正确，不符合题意； B、由分析可知，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，选项说法正确，不符合题意； C、丙是反应物，甲、丁是生成物，该反应类型是分解反应，故丙一定是化合物，选项说法正确，不符合题意； D、参加反应的甲、丁的质量比为：（22-8）∶（23-5）=7∶9，选项说法错误，符合题意； 故选D。 9．C 【详解】 A、 反应前后甲、乙的质量减少，为反应物，丁的质量增加，为生成物，丙的质量增加，为生成物。根据质量守恒定律，反应物的总质量等于生成物的总质量，所以 16+64+0+1=4+m1+m2+m3 , 77 -m1=m2+m3 ， 故A不正确； B、16+64+0+1=0+0+m4+37 , m4=44 , 反应前后甲、乙的质量减少，为反应物，丁的质量增加，为生成物，丙的质量增加，为生成物，没有化学方程式，不知道个物质的化学计量数，不能确定每个丙分子中原子的个数，故B不正确； C、参加反应的物质的质量比相同，(16-0):( 64-0)=(4-0):(m1-0) , 则16:64=4:m1 , 故C正确； D、16+64+0+1=0+0+m4+37，m4=44 , 生成丙与丁的物质的质量之比为(44-0):(37-1)=11:9 , 没有化学方程式，不知道个物质的化学计量数，所以生成丙与丁的物质的量之比不能确定，故D不正确； 故选C。 10．B 【详解】A、高温条件下，木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应体现了木炭的还原性，故A说法不正确； B、高温条件下，木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应中观察到黑色固体变为红色，故B说法正确； C、由图可知，固体质量减少的质量即为生成二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为12g-9.8g=2.2g，设生成铜的质量为x，则有 x=6.4g，故该反应生成二氧化碳的质量为2.2g，生成铜的质量为6.4g，故C说法不正确； D、设该反应中参加反应的木炭的质量为y，则有 y=0.6g，故该反应中参加反应的木炭的质量为0.6g，故D说法不正确； 故选B。 11．(1)1:2 (2)设制得氧气的质量为x。 答：可制得氧气的质量为16g。 【详解】（1）电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，正极产生的气体较少，是氧气，负极产生的气体较多，是氢气，因此正极产生的气体与负极产生的气体体积比为1:2，故填：1:2； （2）见答案。 12．(1)解：石灰石中的碳酸钙与盐酸恰好完全反应生成二氧化碳质量=12.5g+100g－108.1=4.4g。 设：该石灰石中碳酸钙的质量为，生成氯化钙质量为。 答：该石灰石中碳酸钙的质量分数是80%。 (2)解：根据化学方程式可知，将反应后的混合物过滤，所得滤液为氯化钙溶液。氯化钙溶液的溶质质量分数= 答：所得滤液的溶质质量分数为10.5%。 【详解】（1）详见答案。 （2）详见答案。 13．(1)10.7 (2)解：设固体混合物中氢氧化钠的质量为x。 固体混合物中氢氧化钠的质量分数为 答：固体混合物中氢氧化钠的质量分数为60%。 【详解】（1）根据质量守恒定律，生成氢氧化铁的总质量=150g+20g-159.3g=10.7g； （2）见答案。 14．(1) (2)氮原子、碳原子、氧原子和一个未参加反应的一氧化氮分子 (3)2:1 【分析】由图可知，汽车尾气处理过程中一氧化碳和一氧化氮在催化剂和高温的条件下生成了氮气和二氧化碳，方程式为： 。 【详解】（1）根据化学反应前后原子的种类和个数不变，可知反应后应补充一个二氧化碳分子和一个一氧化氮分子，故补充后的B图为：； （2）化学反应前后分子改变，原子不变，故反应前后氮原子、碳原子和氧原子没有改变，由图还可知有一个一氧化氮分子没有参加反应，故没有发生改变的微粒有氮原子、碳原子、氧原子和一个一氧化氮分子； （3）根据方程式可知，参加反应的一氧化碳与生成的氮气的质量比为（28×2）:28=2:1。 15．(1) 硅原子、氮原子、氟原子 (2) BD 【详解】（1）①由题干信息可知，该反应的反应物为硅和NF3，则甲为NF3，每个NF3分子由1个氮原子和3个氟原子构成，则甲的微观示意图为：； ②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：； ③根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，则在化学反应中不变的微粒是：硅原子、氮原子、氟原子； （2）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； A、可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀，故生活中可以用煮沸的方法来软化水，不符合题意； B、电解水生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，则生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，符合题意； C、水在反应中能作反应物也能作生成物，如电解水生成氢气和氧气的反应中，水是反应物，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应中，水是生成物，不符合题意； D、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故硫燃烧实验时瓶底放水的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空气，符合题意。 故选BD。 16．(1)化学性质 (2) (3)12:5 (4)H2、CO (5)碳积在催化剂表面 【详解】（1）Fe3O4是该反应的催化剂，在化学反应前后质量和化学性质不变，故填：化学性质； （2）由微观示意图可知，一个A分子由4个碳原子和10个氢原子构成，A的化学式是C4H10，CO2转化为产物A，即二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成C4H10和水，反应的化学方程式为，故填：； （3）由微观示意图可知，一个B分子由6个碳原子和6个氢原子构成，B的化学式是C6H6，CO2和H2转化为B（C6H6），和水，反应的化学方程式为，则理论上，原料气中碳、氢元素质量比为(6×12):(1×2×15)=12:5，故填：12:5； （4）由微观示意图可知，CH4和CO2在催化剂的作用下生成氢气和一氧化碳，故填：H2、CO； （5）反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是反应过程中有碳覆盖在催化剂表面，阻碍了反应的进行，故填：碳积在催化剂表面。 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 $$