内容正文:
专题09 质量守恒定律 化学方程式
内容概览
考点01 实验探究质量守恒定律
考点02 质量守恒定律的应用
考点03 化学方程式的意义和书写
考点04 根据化学方程式进行简单计算
考点01 实验探究质量守恒定律
1.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)下列说法中,不符合质量守恒定律的是
A.蜡烛完全燃烧后,质量减轻了
B.镁带在空气中燃烧后,生成物的质量比镁带的质量大
C.分离液态空气所得氧气和氮气的质量之和与空气的质量相等
D.高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量小于反应物的质量
2.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)由下列实验及现象可推出相应结论的是
选项
A
B
C
D
实验
现象
点燃氢气时发出尖锐的爆鸣声
反应前称量的质量大于反应后称量的质量
几分钟后,乙烧杯中的溶液变红
丙瓶中出现白色浑浊,丁瓶中无明显现象
结论
氢气较纯
参加反应的反应物质量总和不一定等于生成物的质量总和
分子是不断运动的
人体呼出的气体中含有二氧化碳,空气中不含二氧化碳
A.A B.B C.C D.D
3.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)从宏观上看,硫酸铜是由 这三种元素组成的;从微观上看,硫酸铜是由 构成的(填粒子符号)。
(2)铁钉与硫酸铜溶液在锥形瓶内充分反应后,观察到锥形瓶内的实验现象是 。
(3)通过该实验可以证明, 等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
(4)下列现象能用质量守恒定律解释的是 (填字母)。
A.在密闭装置中,少量红磷燃烧后装置质量不变
B.在密闭装置中,少量水加热蒸发后装置质量不变
C.碳酸钠粉末和盐酸充分反应后,装置质量减小
D.铜丝在空气中加热至表面变黑,固体质量增大
4.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)质量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。
(1)托盘天平在称量腐蚀性和易潮解的药品时,药品必须放在 中称量。
(2)已知白磷化学式为 P4,则 A 实验中发生反应生成五氧化二磷的化学方程式为 。实验前在瓶中先铺一层细沙,其作用是 。
(3)A、B、C三组实验充分反应并冷却至室温后,最终天平不能平衡的是 (填序号),这些反应是否遵循质量守恒定律? (填“是”或“否”)。
(4)质量守恒从微观的角度解释,是因为化学反应前后 没有改变(填“分子”或“原子”)。
5.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)从现在的视角分析波义耳实验,金属灰比原金属增加的质量是 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填序号)。
a.要善于总结前人的成果和经验
b.定量方法是科学研究的重要方法
c.实验的成功与否,只取决于药品的选择
(3)受科学家研究的启发,小丽参照教材中的实验继续深入探究。锥形瓶内发生反应的符号表达式 ,其基本反应类型是 ,在红磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 (写一点即可)。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你写出小丽得出错误结论的原因 。
考点02 质量守恒定律的应用
6.(2023-2024九年级上·江苏徐州·期中)水是生活中常见的物质,在一定条件下分解的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.构成水分子的微粒是氢气分子和氧气分子 B.该反应类型为分解反应
C.该化学反应前后分子的总数保持不变 D.氧气的相对分子质量为32g
7.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)用“”和“”分别代表A2和B2两种物质,二者反应的微观示意图如图。有关说法不正确的是
A.该反应属于化合反应 B.参加反应的A2与B2的分子个数比为3:1
C.反应后各元素种类不改变 D.反应后的生成了二种新的分子
8.(2023-2024九年级上·江苏苏州·期中)科学家借助金纳米颗粒仅需一个步骤可将硫化氢转化成氢气,转化过程中主要物质间的微观反应示意图如下、下列相关说法正确的是
A.反应前后原子个数减少 B.该反应中有2种化合物
C.生成的两种物质的分子个数比为1:1 D.该过程有望促进氢能源的利用与发展
9.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)科学思维是化学学习要培养的核心素养之一,下列说法正确的是
A.比较:过氧化氢和水的组成元素相同,故两者的化学性质相同
B.分类:二氧化碳、五氧化二磷、氯酸钾都属于氧化物
C.分析:氦原子和镁原子的最外层电子数相同,化学性质相似
D.推理:蜡烛火焰上罩干燥烧杯,内壁有水雾,可推测蜡烛中含有氢元素
10.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)已知某物质X是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,又知该物质的制备原理为:
2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2X+Cl2↑+2H2O.则X的化学式为
A.ClO2 B.HClO C.Cl2O5 D.HClO3
11.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)某冶炼厂处理尾气时有下列转化。下列说法不正确的是
A.甲、乙、丁均为氧化物 B.整个转化中,原子的种类、个数不变
C.转化过程中N的化合价有三种 D.转化②的产物均可参与大气循环
12.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)以甲醇为原料的一款新型手机电池,其反应原理为:2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,其中X的化学式为( )。
A.CO B.CO2 C.O2 D.H2
考点03 化学方程式的意义和书写
13.(2022-2023九年级上·江苏镇江·期中)高锰酸钾是一种重要的化工产品,某种生产高锰酸钾的工业流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤I中发生的是物理变化
B.步骤II中氮气是生成物之一
C.步骤III电解发生的反应符号表达式为K2MnO4+H2OH2+KMnO4+KOH
D.上述流程中KOH可以循环利用
14.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)工业上用NO生产HNO3过程中的物质转化关系如图所示,回答下列问题。
(1)反应①属于的基本反应类型为 。
(2)写出反应②的化学方程式,并标出生成物中氮元素的化合价: 。
(3)理论上,60 kgNO最多可得到HNO3的质量为 。
15.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)A~F是初中常见的物质。A为红色粉末,D、F常温下为液体,F在生活中可用于灭火,C、E为单质。图中“—”表示两端的物质能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物及反应条件已略去。
(1)写出物质F的化学式 。
(2)写出化学方程式:
①C和E发生的反应 。
②C→A的反应 。
(3)若B为氧化物且组成元素的质量比为1:1,则B可能是 (写名称)。
16.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)杭州亚运会主火炬的燃料一甲醇,它是由氢气与工业尾气中捕集而来的二氧化碳结合生成,实现了二氧化碳的减排和再生利用,是减少二氧化碳排放的途径之一,所以被简称为“零碳”火炬。如图1是将二氧化碳在一定条件下转化成甲醇(CH3OH) 的工艺流程图。
查阅资料:甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
请回答下列问题。
(1)一定条件下,合成工厂利用氢气和二氧化碳得到甲醇(CH3OH)和水的化学方程式为 。该反应使用过量H2的原因是 。
(2)合成工厂所得产品为甲醇与水的混合物,分离出甲醇常用的一种方案为:将混合物蒸馏,加热至 ,先得到甲醇。
(3)甲醇是一种常见的工业原料,比如可以用甲醇制取甲醛,其过程如图2所示,反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇 甲醛 (填“>”、“<”或“=”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
考点04 根据化学方程式进行简单计算
17.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)某KClO3和MnO2组成的混合物中钾元素的质量分数为30%,将13.0g该混合物加热至固体质量不再改变,下列有关说法错误的是
A.加热后固体中钾元素的质量分数增加 B.共生成3.2g氧气
C.加热后,剩余固体的质量为8.2g D.原混合物中MnO2的质量为0.75g
18.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)利用活性炭(C)处理大气污染物NxOy,在一定条件下的密闭容器中,发生反应方程式为aC+bNxOy =cN2+dCO2,生成的N2与参与反应的C质量关系如图所示,下列说法错误的是
A.化学计量数a与c的比为1:1
B.NxOy中x与y的比为1:1
C.12gC 反应时,生成的CO2的质量为44g
D.12gC 反应时,参加反应的NxOy的质量为120g
19.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气时,反应时间和剩余固体质量如图所示。
(1)根据质量守恒定律,该反应产生的氧气质量为 g。
(2)求原固体混合物中氯酸钾的质量是多少?
(3)2.04 克剩余固体中含哪些物质?分别是多少克?
20.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)氧气是人类无法离开的物质,据相关资料可知,80%的新冠肺炎患者需要吸氧,结合图文信息回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,若要收集较纯的氧气,应选择的发生和收集装置是 (填序号)。
(2)某兴趣小组利用图二装置研究红磷在空气中燃烧,测得装置内气体压强随时间变化的数据如表。
时间/s
0
15
30
45
60
75
90
……
225
240
压强/kPa
100.6
100.6
106
91.3
87.4
x
84.2
……
81.6
81.2
①写出图二的方程式 。
②气压由100.6kPa变为106kPa的主要原因是 。
③依据上表推出x的合理取值范围是 。
(3)如用过氧化氢溶液和二氧化锰制备O2,若需制备1.6gO2,理论上需消耗多少克质量分数为10%过氧化氢溶液?(写出计算过程)
1.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)下图表示某化学反应的微观变化,下列说法正确的是
A.生成物是混合物
B.该反应中反应物微粒个数比为 1:3
C.该反应属于化合反应
D.反应前后分子的种类改变,原子的种类改变
2.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如下,将水加热成蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加,拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法不正确的是
A.实验中收集到的可燃性气体可能是氢气
B.铁在该实验中起催化剂作用
C.实验中原子的种类和数目都保持不变
D.该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
3.(2023-2024九年级上·江苏徐州·期中)《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”,合成过程中的某一个反应的微观示意图如图所示,下列有关说法正确的是
A.甲的相对分子质量为28g B.该反应共涉及三种氧化物
C.在化学反应中,分子与原子种类都不变 D.丙的化学式为C2H4O2
4.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)在某过氧化氢溶液(过氧化氢和水组成的混合物)中,氢元素和氧元素的质量比为2:17,现向38g该溶液中加入1g二氧化锰,充分反应生成氧气的质量为
A.2g B.1g C.8.5g D.17g
5.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)垃圾焚烧发电是生活垃圾处理的有效方式之一,为了防止垃圾焚烧产生的烟尘、有害气体、二氧化碳对环境产生影响,我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了这些问题,其主要流程如下图所示(甲烷的化学式为CH4)。下列说法不正确的是
A.“甲烷化装置”中反应类型为化合反应
B.流程中“净化装置”的作用是除去烟尘和有害气体
C.使用P2G技术的优点是二氧化碳被利用转化为甲烷,被重复利用,节约资源
D.上述流程中包含化学能和电能的相互转化
6.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)在探索生命起源的活动中,有科学家把甲烷、氢气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体,放入真空密闭的玻璃容器中进行模拟实验。一个星期后,发现仪器中有数种氨基酸生成,下列说法正确的是( )。
A.有新元素产生
B.发生了化学变化
C.元素化合价没有变化
D.密闭容器中原子的总数减少了
7.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)用氯酸钾和二氧化锰制得的氧气常会有刺激性气味,是因为发生以下反应产生了Cl2:。下列说法正确的是
A.X一定为单质 B.Cl2可用于自来水生产中杀菌消毒
C.MnO2为该反应的催化剂 D.KCl由钾原子和氯原子构成
8.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)某冶炼厂处理尾气时有下列转化。下列说法正确的是
A.转化①是分解反应
B.转化②过程中N的化合价有三种
C.转化过程中分子、原子的种类都没变
D.N2H4中氮、氢元素的质量比为1:2
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期中)刘敞所著的《爆竹》中有这样的诗句:“烈火琅玕碎,深堂霹雳鸣。”火药能产生“霹雳鸣”,其反应的化学方程式为,则X的化学式为
A.H2O B.CO2 C.CO D.C2H6
10.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)取80gCuO在真空条件下加热分解,固体质量随温度的变化如图所示(图中a、b、c、d点对应固体为纯净物)。t3℃后,固体质量不再改变时,下列说法不正确的是
A.0-t1℃固体质量不变,是因为没有达到反应温度
B.b点的物质化学式为Cu2O
C.a→b,c→d过程中,固体中铜元素的质量分数逐渐增大
D.c→d过程中发生的化学反应表达式为:
11.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量 变化如图。下列说法中不正确的是( )
A.该反应为分解反应 B.丙可能为该反应的催化剂
C.参加反应的乙、丁质量比为 3:2 D.丁相对分子质量是甲的 2 倍
12.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期中)一定质量的碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】加热一段时间后,测得剩余固体的质量为10g,其中铜元素的质量分数为64%,若加热至完全分解,则共产生二氧化碳的质量为
A.3.1g B.2.2g C.1.1g D.4.4g
13.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)在一密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示:已知X、Q两种物质的相对分子质量均为M,下列说法正确的是
X
Y
Z
Q
反应前的质量/g
8
10
1
21
反应后的质量/g
0
21
待测
9
A.反应中物质Y和Q发生改变的质量比为1:1
B.反应生成Y的质量为21g
C.反应后物质Z的质量为9g
D.该反应的化学方程式中,物质X与Q的化学计量数之比为2:3
14.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)图中A~H各代表一种纯净物,除H外均为初中化学常见的物质。其中B、E由一种元素组成,其余物质均由两种元素组成。常温常压下,A为固体,C、D为液体,其余均为气体;F有刺激性气味;G是植物光合作用的原料之一。其中“—”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去。
(1)写出物质G的化学式 。
(2)写出下列转化的化学方程式。
A→B 。
B→F 。
(3)一定质量的H在氧气中充分燃烧只生成8.8g二氧化碳和4.5g水,则H中各元素原子的个数比为 。
15.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期中)阅读科普短文,回答下列问题。
减少CO2排放的有效措施是CO2的捕集和开发可再生能源等。
CO2捕集关键是将CO2从排放物中分离出,主要方法为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法用活性炭、沸石等对CO2进行吸附性吸收;化学吸收法用氨水(NH3·H2O)与CO2反应生成NH3·H2O分离获得的CO2与由在一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)和H2O,转化过程如图-1所示。
开发可再生的氢能源也是减少CO2排放的方法。利用甲烷(CH4)和水催化重整可制得田(混有CO2)。提纯H2可用金属膜透氢;某温度下,H2在金属膜表面上解离成H,微观过程如图-2所示。
(1)活性炭、沸石等可作CO2吸附剂,其结构具备的特点是 。
(2)用氨水(NH3·H2O)吸收CO2的化学方程式为 。
(3)图-1中反应Ⅰ的化学方程式为 ,反应I消耗的H2O中氢元素质量 反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量(选填“>”、“<” 或“=”)。
(4)①氢气作燃料的原因为 (用化学方程式表示)。
②从微观角度描述图-2中金属膜提纯H2的过程 。
(5)作为中学生,我们应如何践行“低碳”生活? (只写1种做法)。
16.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)工业上生产电石(CaC2)并制备重要工业原料乙快(CxHy)流程如下:
【资料】
Ⅰ.碳酸钙( CaCO3 )高温分解可得两种氧化物,且变化前后元素化合价不变。
Ⅱ.浓硫酸具有强吸水性,不能吸收CO2,碱石灰能吸收CO2和H2O。
Ⅲ.含碳、氢元素的化合物完全燃烧生成CO2和H2O,反应前后各元素质量不变。
Ⅳ.一个乙炔分子有四个原子构成。
【讨论】
(1)电石(CaC2)中碳元素的化合价为 。
(2)写出反应①的化学方程式 。
(3)一氧化碳与B组成元素相同,但二者化学性质不同,原因是 。
【测定乙炔组成】
(4)将一定量的乙炔(CxHy)完全燃烧,并将生成的气体缓缓通过如图的 (选填“甲”或“乙”)装置,并再缓缓通一段时间的N2,并记录实验数据于下表中。
装置
反应前质量
反应后质量
浓硫酸
125.3g
127.1g
碱石灰
78.2g
87.0g
(5)实验中“缓缓通一段时间的N2”的目的是 。
(6)计算:乙炔化学式为 。
17.(2023-2024九年级上·江苏·期中)氧气是人类赖以生存的重要物质。太空中高真空和超低温的恶劣环境,不具备人类生存条件。我国的“天宫空间站”上,设计有载人密封舱环境控制生命保障系统,为航天员创造基本的生活条件和适宜的工作环境。
(1)实验室常用高锰酸钾和过氧化氢制取氧气,可能用到的装置如下图所示。
①D装置中仪器a的名称是 。
②用双氧水和二氧化锰制氧气时,发生反应的符号表达式为 。
③用高锰酸钾制氧气可选用的发生和收集装置为 (填字母) 。
④用高锰酸钾制氧气并用排水法收集。下列操作正确的是 (填字母)。
a.先向大试管中加入高锰酸钾固体,再检查装置气密性
b.当导管口气泡连续均匀冒出时,开始收集氧气
c.当气体收集满后,先从水中移出集气瓶,再用玻璃片盖住瓶口
d.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄火酒精灯
(2)目前“天宫空间站”资源获取已由“补给式”向“再生式”转换。利用太阳能电池板供电来电解水,产生的氧气供给航天员呼吸,产生的氢气通过一系列反应再生成水。
①电池板工作时,能量转化形式为 转化为电能。
②请从反应物和反应条件两个角度分析选用电解水方法供氧的优点是 。
(3)航天员呼出的二氧化碳需要进行吸收或转化再利用。
①短期出仓时,密闭的航天服内,航天员呼出的二氧化碳是用非再生式的氢氧化锂去除。氢氧化锂需制成粉末状的原因是 。
②“天宫空间站”内的二氧化碳可以通过“分子筛”技术去除(如图)。“分子筛” 的作用类似于 (填操作名称)。
③“天宫空间站”还配备二氧化碳还原子系统,该系统中二氧化碳和电解水产生的氢气在催化剂作用下发生反应,生成甲烷(CH4)和另一种可循环利用的化合物,该反应的符号表达式为 。
(4)“天宫空间站”载人密封舱环境控制生命保障系统需要控制的环境因素有 (写两点)。
18.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)兴趣小组利用红磷和白磷,进行了以下实验,请一起参与探究。
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
实验1 验证质量守恒定律 实验2 探究可燃物燃烧条件 实验3 测定空气中氧气含量
(1)实验1中气球的作用是 。
(2)通过实验2能得到的结论是 。为继续探究可燃物燃烧需要氧气的条件,不另加其它实验仪器,还需要补做的实验是 。
(3)实验3集气瓶中预先装入的水,该实验能证明“氧气约占空气体积”的实验现象是 。
(4)兴趣小组结合实验2、实验3的实验目的,又设计了如图所示的实验创新装置(W形管容积为),对比实验2、实验3的装置,该装置的优点是 (答1点)。
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专题09 质量守恒定律 化学方程式
内容概览
考点01 实验探究质量守恒定律
考点02 质量守恒定律的应用
考点03 化学方程式的意义和书写
考点04 根据化学方程式进行简单计算
考点01 实验探究质量守恒定律
1.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)下列说法中,不符合质量守恒定律的是
A.蜡烛完全燃烧后,质量减轻了
B.镁带在空气中燃烧后,生成物的质量比镁带的质量大
C.分离液态空气所得氧气和氮气的质量之和与空气的质量相等
D.高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量小于反应物的质量
【答案】C
【解析】A、蜡烛完全燃烧后,生成水和二氧化碳的质量之和应等于蜡烛的质量加上反应的氧气的质量,由于生成的二氧化碳和水进入到空气中,所以,质量减轻了,符合质量守恒定律,故A不符合题意;
B、镁带在空气中燃烧后,生成物的质量应等于镁带的质量加上参加反应的氧气的质量,因此生成物的质量比镁带的质量大,符合质量守恒定律,故B不符合题意;
C、分离液态空气,过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合质量守恒定律,故C符合题意;
D、高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量加上生成的氧气的质量与反应物的质量相等,生成的氧气逸出,剩余固体的质量小于反应物的质量,符合质量守恒定律,故D不符合题意;
故选:C。
2.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)由下列实验及现象可推出相应结论的是
选项
A
B
C
D
实验
现象
点燃氢气时发出尖锐的爆鸣声
反应前称量的质量大于反应后称量的质量
几分钟后,乙烧杯中的溶液变红
丙瓶中出现白色浑浊,丁瓶中无明显现象
结论
氢气较纯
参加反应的反应物质量总和不一定等于生成物的质量总和
分子是不断运动的
人体呼出的气体中含有二氧化碳,空气中不含二氧化碳
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、检验氢气纯度的方法:用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,氢气的密度比空气的小,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到很小的响声,才表明氢气已经纯净,故选项错误;
B、化学反应都遵守质量守恒定律,参加反应的反应物质量总和等于生成物质量总和,称量盐酸和碳酸钠粉末反应后的质量,比反应前减少了,是因为生成的二氧化碳逸散到空气中去了,故选项错误;
C、浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子在不断地运动,运动到酚酞溶液中,与水分解结合形成氨水,氨水显碱性,可以使无色酚酞溶液变红色,说明分子是不断运动的,故选项正确;
D、将燃着的木条伸入呼出气体和空气中,呼出气体中,燃着的小木条熄灭,空气中小木条无明显现象,说明呼出气体中氧气含量比空气中含量低,故选项错误。
故选:C。
3.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)从宏观上看,硫酸铜是由 这三种元素组成的;从微观上看,硫酸铜是由 构成的(填粒子符号)。
(2)铁钉与硫酸铜溶液在锥形瓶内充分反应后,观察到锥形瓶内的实验现象是 。
(3)通过该实验可以证明, 等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
(4)下列现象能用质量守恒定律解释的是 (填字母)。
A.在密闭装置中,少量红磷燃烧后装置质量不变
B.在密闭装置中,少量水加热蒸发后装置质量不变
C.碳酸钠粉末和盐酸充分反应后,装置质量减小
D.铜丝在空气中加热至表面变黑,固体质量增大
【答案】(1) 铜、硫、氧 Cu2+、SO
(2)铁钉表面出现红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色
(3)参加化学反应的铁和硫酸铜的质量总和
(4)ACD
【解析】(1)宏观上用元素描述物质的组成,根据硫酸铜的化学式CuSO4可知其是由铜、硫、氧三种元素组成的,
微观上硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的,符号为:、;
(2)铁钉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,故现象为:铁钉表面出现红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色;
(3)反应前后天平指针没有发生偏转,由此可以证明参加化学反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和;
(4)A、在密闭装置中,少量红磷燃烧后装置质量不变,化学反应前后质量不变,符合质量守恒定律,能用质量守恒定律解释;
B、在密闭装置中,少量水加热蒸发后装置质量不变,没有反生化学变化,不能用质量守恒定律解释;
C、化学反应前后物质质量总和不变,碳酸钠粉末和盐酸有气体产生逸散到空气当中,所以装置的质量减轻,符合质量守恒,能用质量守恒定律解释;
D、化学反应前后物质质量总和不变,反应物为铜和氧气,生成物为氧化铜,氧化铜质量大于铜和氧气的质量和,铜丝在空气中加热至表面变黑,固体质量增大,符合质量守恒,能用质量守恒定律解释;
故选ACD。
4.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)质量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。
(1)托盘天平在称量腐蚀性和易潮解的药品时,药品必须放在 中称量。
(2)已知白磷化学式为 P4,则 A 实验中发生反应生成五氧化二磷的化学方程式为 。实验前在瓶中先铺一层细沙,其作用是 。
(3)A、B、C三组实验充分反应并冷却至室温后,最终天平不能平衡的是 (填序号),这些反应是否遵循质量守恒定律? (填“是”或“否”)。
(4)质量守恒从微观的角度解释,是因为化学反应前后 没有改变(填“分子”或“原子”)。
【答案】(1)玻璃器皿
(2) 防止锥形瓶受热不均而炸裂
(3) C 是
(4)原子
【解析】(1)腐蚀性和易潮解的药品必须放在玻璃器皿中称量,因为易潮解的放在烧杯中不易吸水分而减少误差;具有腐蚀性的药品如果直接放在托盘上,则会腐蚀托盘。
(2)白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为。玻璃仪器受热不均容易炸裂。白磷燃烧放热,锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂。
(3)A、B、C三组实验充分反应并冷却至室温后,A为白磷燃烧实验,该装置密闭,反应前后物质总质量相等,天平平衡;B为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应前后物质总质量相等,天平平衡;C为蜡烛燃烧实验,该装置不密闭,空气中的氧气参与反应,生成的水和二氧化碳气体逸出,反应前后物质的总质量不等,天平不能平衡;A、B、C三个实验均属于化学反应,遵循质量守恒定律。
(4)原子是化学变化中最小的粒子,所以化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有改变,所以反应前后物质的总质量不变。
5.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)从现在的视角分析波义耳实验,金属灰比原金属增加的质量是 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填序号)。
a.要善于总结前人的成果和经验
b.定量方法是科学研究的重要方法
c.实验的成功与否,只取决于药品的选择
(3)受科学家研究的启发,小丽参照教材中的实验继续深入探究。锥形瓶内发生反应的符号表达式 ,其基本反应类型是 ,在红磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 (写一点即可)。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你写出小丽得出错误结论的原因 。
【答案】(1)参加反应的氧气的质量
(2)ab
(3) 化合反应 缓冲气压、形成密闭空间(合理即可)
(4)蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水散逸到了空气中,导致质量减小
【解析】(1)汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞,根据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量与生成物的质量相等,则金属灰比原金属增加的质量是参加反应的氧气的质量;
(2)a、由质量守恒定律的发现过程可知,拉瓦锡在总结玻义耳、罗蒙诺索夫实验经验的基础上,发现了质量守恒定律,故科学发展要善于总结前人的成果和经验,说法正确;
b、定量方法是科学研究的重要方法,如质量守恒定律的发现过程用到了定量方法,说法正确;
c、实验的成功与否,取决于实验方法、实验过程是否规范、实验数据、结论是否准确等多种因素,而不是单纯的药品选择,说法错误。
故选ab;
(3)锥形瓶内发生反应为红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:;
该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
红磷燃烧放出大量的热,会导致装置内压强增大,气球可起到缓冲气压的作用,防止压强过大,橡皮塞迸出,同时气球可起到形成密闭空间的作用;
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳和水会散逸到空气中,导致质量减小,该反应属于化学变化,符合质量守恒定律,故得出错误结论的原因是:蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水散逸到了空气中,导致质量减小。
考点02 质量守恒定律的应用
6.(2023-2024九年级上·江苏徐州·期中)水是生活中常见的物质,在一定条件下分解的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.构成水分子的微粒是氢气分子和氧气分子 B.该反应类型为分解反应
C.该化学反应前后分子的总数保持不变 D.氧气的相对分子质量为32g
【答案】B
【解析】A、从水的微观示意图可知,构成水分子的微粒是氢原子和氧原子。不符合题意;
B、该反应是水分解生成氢气和氧气,符合一变多的特点,是分解反应。符合题意;
C、从微观示意图可知,该反应中2个水分子转化为2个氢分子和1个氧分子,化学反应前后分子的总数保持不变。不符合题意;
D、相对分子质量的单位是“1”不是“g”,氧气的相对分子质量为16×2=32。不符合题意;
故选B。
7.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)用“”和“”分别代表A2和B2两种物质,二者反应的微观示意图如图。有关说法不正确的是
A.该反应属于化合反应 B.参加反应的A2与B2的分子个数比为3:1
C.反应后各元素种类不改变 D.反应后的生成了二种新的分子
【答案】D
【分析】由反应的微观示意图可知,反应的化学方程式为。
【解析】A、由反应的微观示意图可知,反应的化学方程式为,该反应由两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,故A正确;
B、反应的化学方程式为,参加反应的A2与B2的分子个数比为3∶1,故B正确;
C、由质量守恒定律可知,化学反应后各元素种类不改变,故C正确;
D、反应的化学方程式为,生成物只含有一种分子,故D不正确。故选D。
8.(2023-2024九年级上·江苏苏州·期中)科学家借助金纳米颗粒仅需一个步骤可将硫化氢转化成氢气,转化过程中主要物质间的微观反应示意图如下、下列相关说法正确的是
A.反应前后原子个数减少 B.该反应中有2种化合物
C.生成的两种物质的分子个数比为1:1 D.该过程有望促进氢能源的利用与发展
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子种类和个数保持不变,说法错误;
B、该反应是硫化氢在光照和金纳米颗粒的环境生成氢气和硫,氢气和硫都是由一种元素组成的单质,只有硫化氢是由硫元素和氢元素组成的化合物,只有1种化合物,说法错误;
C、由微观示意图可知,硫化氢在光照和金纳米颗粒的环境生成氢气和硫,化学方程式为:,生成的两种物质的分子个数比为2:1,说法错误;
D、该反应的生成物是氢气,所以有望促进氢能源的利用与发展,说法正确。
故选D。
9.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)科学思维是化学学习要培养的核心素养之一,下列说法正确的是
A.比较:过氧化氢和水的组成元素相同,故两者的化学性质相同
B.分类:二氧化碳、五氧化二磷、氯酸钾都属于氧化物
C.分析:氦原子和镁原子的最外层电子数相同,化学性质相似
D.推理:蜡烛火焰上罩干燥烧杯,内壁有水雾,可推测蜡烛中含有氢元素
【答案】D
【解析】A、过氧化氢和水均为氢元素和氧元素组成,但过氧化氢由过氧化氢分子构成,水是由水分子构成,二者分子构成不同,所以二者化学性质不相同,故A错误;
B、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物。二氧化碳、五氧化二磷均属于氧化物,而氯酸钾中是由氧元素、钾元素和氯元素组成的化合物,不属于氧化物,故B错误;
C、氦原子和镁原子的最外层电子数相同,但是氦原子只有一个电子层,达到了相对稳定结构,属于稀有气体原子,氦原子和镁原子的化学性质不相似,故C错误;
D、干燥烧杯内壁有水雾说明蜡烛燃烧生成水,,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,则蜡烛中一定含有氢元素,故D正确;
故选D。
10.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)已知某物质X是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,又知该物质的制备原理为:
2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2X+Cl2↑+2H2O.则X的化学式为
A.ClO2 B.HClO C.Cl2O5 D.HClO3
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律和化学方程式可知,反应前钾的个数为2,氯的个数为6,氧的个数为6,氢的个数为4;反应后钾的个数为2,氯的个数为4,氧的个数为2,氢的个数为4,可推断X的化学式为:ClO2,故A正确,B、C、D错误.故选A.
11.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)某冶炼厂处理尾气时有下列转化。下列说法不正确的是
A.甲、乙、丁均为氧化物 B.整个转化中,原子的种类、个数不变
C.转化过程中N的化合价有三种 D.转化②的产物均可参与大气循环
【答案】C
【解析】A、甲为NO,一氧化氮是由N、O元素组成的化合物,属于氧化物,乙为二氧化氮,二氧化氮是由N、O元素组成的化合物,属于氧化物,丁为水,水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类、数目不变,不符合题意;
C、NO中氮元素显+2价,二氧化氮中氮元素显+4价,氮气中氮元素化合价为0,N2H4中氢元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显-2价,故转化过程中N的化合价有四种,符合题意;
D、转化②的产物为氮气和水,氮气和水、氧气、二氧化碳等均可参与大气循环,不符合题意。
故选C。
12.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)以甲醇为原料的一款新型手机电池,其反应原理为:2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,其中X的化学式为( )。
A.CO B.CO2 C.O2 D.H2
【答案】C
【解析】分析:根据质量守恒定律化学反应前后原子种类不变,原子数目没有增减,从而确定化学式.
解:根据质量守恒定律化学反应前后原子种类不变,原子数目没有增减,在2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O反应前后,碳原子、氢原子、钠原子个数都已相等,而反应后氧原子个数为12个,反应前氧原子个数为6个,故3x个分子中氧原子为6个,故一个X分子中含有2个氧原子,故为氧气
故选C
点评:化学反应前后原子种类和数目不变可确定化学方程式中某一物质的化学式.
考点03 化学方程式的意义和书写
13.(2022-2023九年级上·江苏镇江·期中)高锰酸钾是一种重要的化工产品,某种生产高锰酸钾的工业流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤I中发生的是物理变化
B.步骤II中氮气是生成物之一
C.步骤III电解发生的反应符号表达式为K2MnO4+H2OH2+KMnO4+KOH
D.上述流程中KOH可以循环利用
【答案】B
【解析】A、步骤I将固体混合物变为熔融混合物,前后物质的种类不变,发生的是物理变化,正确;
B、氮气占空气体积的78%,原料中有空气,则氮气是投入的空气中未参加反应的成分,不是生成物,错误;
C、步骤Ⅲ投入的物质是锰酸钾和水,产出的物质是氢气、氢氧化钾和高锰酸钾,反应条件是通电,所以符号表达式正确,正确;
D、氢氧化钾有投入,有产出,可循环利用。正确;
故选B。
14.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)工业上用NO生产HNO3过程中的物质转化关系如图所示,回答下列问题。
(1)反应①属于的基本反应类型为 。
(2)写出反应②的化学方程式,并标出生成物中氮元素的化合价: 。
(3)理论上,60 kgNO最多可得到HNO3的质量为 。
【答案】(1)化合反应
(2)
(3)126kg
【解析】(1)反应①为一氧化氮和氧气生成二氧化氮,反应物有2种,生成物只有1种,属于化合反应。
(2)反应②为二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸中氮元素显+5价,一氧化氮中氮元素显+2价,化合价的表示方法是在元素符号的正上方标上化合价,数字在后,“+-”在前。所以反应②的化学方程式,并标出生成物中氮元素的化合价表示为。
(3)由以上分析知,NO全部转化为HNO3,硝酸中氮元素全部来自于一氧化氮,则
故填:126kg。
15.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)A~F是初中常见的物质。A为红色粉末,D、F常温下为液体,F在生活中可用于灭火,C、E为单质。图中“—”表示两端的物质能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物及反应条件已略去。
(1)写出物质F的化学式 。
(2)写出化学方程式:
①C和E发生的反应 。
②C→A的反应 。
(3)若B为氧化物且组成元素的质量比为1:1,则B可能是 (写名称)。
【答案】(1)H2O
(2) 2H2+O22H2O 2Hg+O22HgO
(3)二氧化硫
【分析】A为红色粉末,D、F常温下为液体,F在生活中可用于灭火,所以F是水,D是过氧化氢,过氧化氢分解常温分解成水和氧气,所以C是氧气,氧气和汞在加热条件下反应生成红色的氧化汞固体粉末,所以A是氧化汞,C和E可以反应且E和F可以相互转化,所以F是氢气,氢气和氧气反应生成水。
【解析】(1)由分析可知,F是水,化学式为H2O;
(2)由分析可知,C是氧气,E氢气,氢气和氧气反应生成水,化学方程式为:2H2+O22H2O;氧气和汞在加热条件下反应生成红色的氧化汞固体粉末,化学方程式为:2Hg+O22HgO;
(3)物质B为氧化物且组成元素的质量比为1:1,可推测:B可能为二氧化硫。
16.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)杭州亚运会主火炬的燃料一甲醇,它是由氢气与工业尾气中捕集而来的二氧化碳结合生成,实现了二氧化碳的减排和再生利用,是减少二氧化碳排放的途径之一,所以被简称为“零碳”火炬。如图1是将二氧化碳在一定条件下转化成甲醇(CH3OH) 的工艺流程图。
查阅资料:甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
请回答下列问题。
(1)一定条件下,合成工厂利用氢气和二氧化碳得到甲醇(CH3OH)和水的化学方程式为 。该反应使用过量H2的原因是 。
(2)合成工厂所得产品为甲醇与水的混合物,分离出甲醇常用的一种方案为:将混合物蒸馏,加热至 ,先得到甲醇。
(3)甲醇是一种常见的工业原料,比如可以用甲醇制取甲醛,其过程如图2所示,反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇 甲醛 (填“>”、“<”或“=”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充H2O2。理论上需补充的H2O2与反应a中生成的H2O2的分子个数比≥ 。
【答案】(1) CO2+3H2CH3OH+H2O 使二氧化碳完全反应,增加甲醇的产量
(2)64.7℃至100℃之间
(3) > 1
【解析】(1)一定条件下,合成工厂利用氢气和二氧化碳得到甲醇(CH3OH)和水的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。该反应使用过量H2的原因是使二氧化碳完全反应,增加甲醇的产量;
(2)沸点64.7℃,水的沸点为100℃,合成工厂所得产品为甲醇与水的混合物,分离出甲醇常用的一种方案为:将混合物蒸馏,加热至64.7℃至100℃之间,甲醇呈气态,水呈液态,先得到甲醇。
(3)①根据反应a中四种物质的化学计量数均为1可知,反应前只有甲醇含有氢原子,而反应后过氧化氢中含有氢原子,由反应前后原子的个数不变可知甲醇分子中的氢原子数目比甲醛中的多,分子中氢原子数目:甲醇>甲醛;
②过氧化氢分解时过氧化氢与生成氧气的分子个数关系是:2:1,由反应a中四种物质的化学计量数均为1,可知反应a中氧气与生成过氧化氢的分子个数关系是:1:1,故理论上需补充的过氧化氢与反应a中生成的过氧化氢的分子个数比是
考点04 根据化学方程式进行简单计算
17.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)某KClO3和MnO2组成的混合物中钾元素的质量分数为30%,将13.0g该混合物加热至固体质量不再改变,下列有关说法错误的是
A.加热后固体中钾元素的质量分数增加 B.共生成3.2g氧气
C.加热后,剩余固体的质量为8.2g D.原混合物中MnO2的质量为0.75g
【答案】B
【解析】A、加热时,氯酸钾在二氧化锰催化作用下,分解生成氯化钾和氧气,固体的质量不断减小,钾元素在化学反应过程中质量不变,固体中钾元素的质量分数增加,故A正确;B、13g混合物中钾元素的质量=13g×30%=3.9g,KClO3和MnO2组成的混合物中KClO3的质量=,设:12.25g的氯酸钾完全反应生成氧气的质量为x。 x=4.8g。反应过程中共生成4.8g氧气,故B错误;C、根据B选项分析和质量守恒可知,加热后,剩余固体的质量=13g-4.8g= 8.2g,故C正确;D、根据B选项分析可知,原混合物中MnO2的质量=13 g-12.25g=0.75g,故D正确。故选B。
18.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)利用活性炭(C)处理大气污染物NxOy,在一定条件下的密闭容器中,发生反应方程式为aC+bNxOy =cN2+dCO2,生成的N2与参与反应的C质量关系如图所示,下列说法错误的是
A.化学计量数a与c的比为1:1
B.NxOy中x与y的比为1:1
C.12gC 反应时,生成的CO2的质量为44g
D.12gC 反应时,参加反应的NxOy的质量为120g
【答案】D
【解析】A、由分析可知,化学计量数与的比为1∶1,故A选项正确;
B、由分析可知,氮氧化物分子中,氮、氧原子的个数比为1:1,故B选项正确;
C、由分析可知,每12gC完全反应可生成44g二氧化碳,故C选项正确;
D、由分析可知,12gC完全反应时,参加反应的NO的质量应为60g,故D选项错误;
故选D。
【分析】由图像可知,12g活性炭完全反应可生成氮气的质量为28g,根据化学方程式可以求出与的比值,从而确定出a与c的值。
即:a=1,c=1,根据质量守恒定律,化学反应前后原子个数不变,由氢原子的个数确定出的值,再确定出b、x、y的值,则该反的化学方程式为:
该反应中各物质的质量关系为:
19.(2023-2024九年级上·江苏南通·期中)加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气时,反应时间和剩余固体质量如图所示。
(1)根据质量守恒定律,该反应产生的氧气质量为 g。
(2)求原固体混合物中氯酸钾的质量是多少?
(3)2.04 克剩余固体中含哪些物质?分别是多少克?
【答案】(1)0.96
(2)解:设原固体混合物中氯酸钾的质量为x。
答:原固体混合物中氯酸钾的质量为2.45g。
(3)剩余固体中MnO2的质量=3g-2.45g =0.55g
剩余固体中KCl的质量=2.04g-0.55g=1.49g。
答:2.04 克剩余固体中含有二氧化锰和氯化钾,质量分别为0.55g和1.49g。
【解析】(1)氯酸钾在加热和二氧化锰的催化下产生氯化钾和氧气,由质量守恒定律可知,固体减少的质量为生成氧气的质量=3g-2.04g=0.96g。
(2)见答案。
(3)见答案。
20.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)氧气是人类无法离开的物质,据相关资料可知,80%的新冠肺炎患者需要吸氧,结合图文信息回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,若要收集较纯的氧气,应选择的发生和收集装置是 (填序号)。
(2)某兴趣小组利用图二装置研究红磷在空气中燃烧,测得装置内气体压强随时间变化的数据如表。
时间/s
0
15
30
45
60
75
90
……
225
240
压强/kPa
100.6
100.6
106
91.3
87.4
x
84.2
……
81.6
81.2
①写出图二的方程式 。
②气压由100.6kPa变为106kPa的主要原因是 。
③依据上表推出x的合理取值范围是 。
(3)如用过氧化氢溶液和二氧化锰制备O2,若需制备1.6gO2,理论上需消耗多少克质量分数为10%过氧化氢溶液?(写出计算过程)
【答案】(1) AE/EA
(2) 红磷燃烧放热导致气体膨胀,气压变大 87.4~84.2
(3)解:消耗过氧化氢的质量为x
所以需要消耗过氧化氢溶液的质量为3.4g÷10%=34g。
答:需要消耗过氧化氢溶液的质量为34g。
【解析】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。该反应需要加热,发生装置选择A,氧气密度比空气大可用向上排空气法收集,不易溶于水可用排水法收集,排空气法收集气体较干燥但不纯净,排水法收集气体较纯净但不干燥,所以收集装置选择E,即发生和收集装置是AE。
(2)①磷和氧气点燃生成五氧化二磷,化学方程式为。
②100.6kPa变为106kPa气压升高,红磷燃烧放热会导致气体膨胀,则推测原因是红磷燃烧放热导致气体膨胀,气压变大。
③从30s后压强逐渐减小,则x在87.4~84.2之间。
(3)详见答案。
1.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)下图表示某化学反应的微观变化,下列说法正确的是
A.生成物是混合物
B.该反应中反应物微粒个数比为 1:3
C.该反应属于化合反应
D.反应前后分子的种类改变,原子的种类改变
【答案】C
【分析】由微观反应示意图以及质量守恒定律可知,该反应的微观过程可表示为 。
【解析】A、由分子结构模型可知,生成物中只有一种分子,属于纯净物,故错误;
B、由微观反应示意图可知,两种反应物的微粒个数比为1:2(或2:1),故错误;
C、由图可知,该反应为两种物质生成一种物质,属于化合反应,故正确;
D、由微观反应示意图可知,反应前后分子的种类改变,原子的种类不变,故错误;
故选:C。
2.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期中)1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如下,将水加热成蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加,拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法不正确的是
A.实验中收集到的可燃性气体可能是氢气
B.铁在该实验中起催化剂作用
C.实验中原子的种类和数目都保持不变
D.该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
【答案】B
【解析】A、水蒸气和铁加热后,根据元素守恒的思想,生成的气体可能为氧气或氢气,具有可燃性的气体为氢气,故A正确;
B、铁管在反应后质量增加了,而催化剂在反应后质量不变,故B错误;
C、根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目都保持不变,故C正确;
D、该实验发现水的质量减少,推翻了“水是单一元素物质”的观点,故D正确。
故选B。
3.(2023-2024九年级上·江苏徐州·期中)《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”,合成过程中的某一个反应的微观示意图如图所示,下列有关说法正确的是
A.甲的相对分子质量为28g B.该反应共涉及三种氧化物
C.在化学反应中,分子与原子种类都不变 D.丙的化学式为C2H4O2
【答案】D
【解析】A、由图可知,甲为一氧化碳,一氧化碳的相对分子质量为:12+16=28,相对分子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,不符合题意;
B、甲是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物,乙是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,丙由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,丁是由氧元素组成的纯净物,属于单质,故涉及两种氧化物,不符合题意;
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,化学变化有新物质生成,分子种类一定发生了改变,不符合题意;
D、由图可知, 每个丙分子由2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子构成,故丙的化学式为:C2H4O2,符合题意。
故选D。
4.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)在某过氧化氢溶液(过氧化氢和水组成的混合物)中,氢元素和氧元素的质量比为2:17,现向38g该溶液中加入1g二氧化锰,充分反应生成氧气的质量为
A.2g B.1g C.8.5g D.17g
【答案】A
【解析】某H2O2溶液中H、O的质量比为2:17,则38g双氧水溶液中氢元素质量为:,根据过氧化氢分解的化学方程式可以知道,过氧化氢完全反应后生成水和氧气,该过程中氢元素的质量没有改变;所以反应后水的质量为:,所以根据质量守恒定律可以知道生成氧气的质量为:38g-36g=2g。
故选:A。
5.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)垃圾焚烧发电是生活垃圾处理的有效方式之一,为了防止垃圾焚烧产生的烟尘、有害气体、二氧化碳对环境产生影响,我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了这些问题,其主要流程如下图所示(甲烷的化学式为CH4)。下列说法不正确的是
A.“甲烷化装置”中反应类型为化合反应
B.流程中“净化装置”的作用是除去烟尘和有害气体
C.使用P2G技术的优点是二氧化碳被利用转化为甲烷,被重复利用,节约资源
D.上述流程中包含化学能和电能的相互转化
【答案】A
【解析】A、“甲烷化装置”中二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物中含C、H,故生成物中还应含氧元素,故还生成了另一种物质,生成物不是一种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,符合题意;
B、垃圾焚烧会产生烟尘、有害气体、二氧化碳等,由图可知,通过净化装置,可除去烟尘、有害气体,不符合题意;
C、使用P2G技术可将二氧化碳转化为甲烷,实现资源的有效利用,节约资源,不符合题意;
D、上述流程中,垃圾焚烧发电,可将化学能转化为电能,电解水生成氢气和氧气,可将电能转化为化学能,不符合题意。
故选A。
6.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)在探索生命起源的活动中,有科学家把甲烷、氢气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体,放入真空密闭的玻璃容器中进行模拟实验。一个星期后,发现仪器中有数种氨基酸生成,下列说法正确的是( )。
A.有新元素产生
B.发生了化学变化
C.元素化合价没有变化
D.密闭容器中原子的总数减少了
【答案】B
【分析】根据化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解析】A、根据化学反应遵循质量守恒定律,元素的种类不变,故A不符合题意;
B、氨基酸相对于甲烷、氨气和水蒸气等物质来说,生成了新物质,属于化学变化,故B符合题意;
C、反应前氢气为单质,氢元素化合价为零,反应后化合价为+1价,故C不符合题意;
D、根据化学反应遵循质量守恒定律、原子总个数不变,故D不符合题意。
故选B。
7.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)用氯酸钾和二氧化锰制得的氧气常会有刺激性气味,是因为发生以下反应产生了Cl2:。下列说法正确的是
A.X一定为单质 B.Cl2可用于自来水生产中杀菌消毒
C.MnO2为该反应的催化剂 D.KCl由钾原子和氯原子构成
【答案】B
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含K、Cl、O、Mn,生成物中含Cl、O,故生成物中还应含K、Mn,故X中一定含K、Mn,由不同种元素组成,为化合物,不符合题意;
B、氯气能与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可起到杀菌消毒的作用,符合题意;
C、二氧化锰是该反应的反应物,不是催化剂,不符合题意;
D、氯化钾由钾离子和氯离子构成,不符合题意。
故选B。
8.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)某冶炼厂处理尾气时有下列转化。下列说法正确的是
A.转化①是分解反应
B.转化②过程中N的化合价有三种
C.转化过程中分子、原子的种类都没变
D.N2H4中氮、氢元素的质量比为1:2
【答案】B
【解析】A、转化①是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
B、转化②过程中,二氧化氮中氮元素显+4价,N2H4中氢元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显-2价,氮气中氮元素的化合价为0,故转化②过程中N的化合价有三种,符合题意;
C、转化过程中,有新物质生成,属于化学变化,分子种类发生了改变,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、N2H4中氮、氢元素的质量比为:,不符合题意。
故选B。
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期中)刘敞所著的《爆竹》中有这样的诗句:“烈火琅玕碎,深堂霹雳鸣。”火药能产生“霹雳鸣”,其反应的化学方程式为,则X的化学式为
A.H2O B.CO2 C.CO D.C2H6
【答案】B
【分析】根据质量守恒定律,反应前后原子的种类及数目不变。
【解析】由化学方程式可知,在左边有硫、钾、氮、氧、碳原子的个数分别是1、2、2、6、3,右边有硫、钾、氮原子的个数分别是1、2、2,3X中含有氧、碳原子的个数分别是6、3,根据质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变,所以,X的化学式为CO2。
故选B。
10.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期中)取80gCuO在真空条件下加热分解,固体质量随温度的变化如图所示(图中a、b、c、d点对应固体为纯净物)。t3℃后,固体质量不再改变时,下列说法不正确的是
A.0-t1℃固体质量不变,是因为没有达到反应温度
B.b点的物质化学式为Cu2O
C.a→b,c→d过程中,固体中铜元素的质量分数逐渐增大
D.c→d过程中发生的化学反应表达式为:
【答案】D
【解析】A、0-t1℃固体质量不变,是因为没有达到反应温度,氧化铜还未分解,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,b点物质中铜元素的质量与氧化铜中铜元素的质量相同,则铜元素的质量为:,则b物质中氧元素的质量为:72g-64g=8g,设b点物质的化学式为:CuxOy,则64x:16y=64g:8g,x:y=2:1,则化学式为:Cu2O,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,a→b,c→d过程中,固体中铜元素的质量不变,固体的质量减小,则固体中铜元素的质量分数逐渐增大,不符合题意;
D、t3℃后,固体质量不再改变,说明d点对应物质是铜,由B的分析可知,c点对应物质为Cu2O,则c→d过程中发生的化学反应为Cu2O受热分解生成铜和氧气,该反应的符号表达式为:,符合题意。
故选D。
11.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量 变化如图。下列说法中不正确的是( )
A.该反应为分解反应 B.丙可能为该反应的催化剂
C.参加反应的乙、丁质量比为 3:2 D.丁相对分子质量是甲的 2 倍
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律可知:反应后丙的质量X=4g+10g+3g+4g-6g-4g-8g=3g,乙反应前后质量减少,为反应物,甲、丁反应前后质量增加,为生成物,丙质量不变,可能为催化剂,也可能是不参与反应的杂质,该反应是乙生成甲和丁,属于分解反应。
【解析】A、该反应为分解反应,说法正确;
B、丙可能为催化剂,说法正确;
C、参加反应的乙、丁的质量比=,说法正确;
D、生成甲、丁的质量比=,由于未知该反应的化学方程式的化学计量数,无法确定甲、丁的相对分子质量比,说法不正确;
答案:D。
12.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期中)一定质量的碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】加热一段时间后,测得剩余固体的质量为10g,其中铜元素的质量分数为64%,若加热至完全分解,则共产生二氧化碳的质量为
A.3.1g B.2.2g C.1.1g D.4.4g
【答案】B
【解析】一定质量的碱式碳酸铜加热一段时间后。测得剩余固体的质量为10g,其中铜元素的质量分数为64%,根据铜元素质量守恒,则碱式碳酸铜中铜元素的质量为10g×64%=6.4g,则碱式碳酸铜的质量为,根据碳元素质量守恒,则生成二氧化碳的质量为;
故选:B。
13.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)在一密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示:已知X、Q两种物质的相对分子质量均为M,下列说法正确的是
X
Y
Z
Q
反应前的质量/g
8
10
1
21
反应后的质量/g
0
21
待测
9
A.反应中物质Y和Q发生改变的质量比为1:1
B.反应生成Y的质量为21g
C.反应后物质Z的质量为9g
D.该反应的化学方程式中,物质X与Q的化学计量数之比为2:3
【答案】D
【解析】A、反应过程中,Y与Q改变的质量比=(21g-10g):(21g-9g)=11:12,故选项不正确;
B、反应生成Y的质量为:21g-10g=11g,故选项不正确;
C、根据质量守恒定律可知,设待测质量为x,反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和,则得:8g+10g+1g+21g=0+21g+x+9g,x=10g,故选项不正确;
D、设反应中X与Q的化学计量数a和c,则依据方程式中物质的质量关系可知,
,解得:,则X与Q的计量数之比是2:3,故选项正确。
故选:D。
14.(2023-2024九年级上·江苏南京·期中)图中A~H各代表一种纯净物,除H外均为初中化学常见的物质。其中B、E由一种元素组成,其余物质均由两种元素组成。常温常压下,A为固体,C、D为液体,其余均为气体;F有刺激性气味;G是植物光合作用的原料之一。其中“—”表示两端的物质间能发生化学反应,“→”表示物质间存在转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去。
(1)写出物质G的化学式 。
(2)写出下列转化的化学方程式。
A→B 。
B→F 。
(3)一定质量的H在氧气中充分燃烧只生成8.8g二氧化碳和4.5g水,则H中各元素原子的个数比为 。
【答案】(1)CO2
(2) 2HgO2Hg+O2↑ S+O2SO2
(3)碳原子和氢原子的个数比为2︰5
【分析】G是植物光合作用的原料之一,G为二氧化碳;C、D为液体,且有两种元素组成,D能生成气体单质B和C,D为过氧化氢,C为水,B为氧气;氧气B可以生成F,F具有刺激性气味,F为二氧化硫,E与氧气反应生成水,E是氢气;常温下A为固体,且A中含有两种元素,并能生成氧气,A是氧化汞,将答案代入原题,符合题意,由此解析。
【解析】(1)G为二氧化碳,化学式为:CO2;
(2)A→B为氧化钙受热分解产生汞和氧气,方程式为:;
B→F为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,方程式为:;
(3)一定质量的H在氧气中充分燃烧只生成8.8g二氧化碳和4.5g水,根据质量守恒定律可知,改物质中一定含有碳氢元素,碳元素质量等于二氧化碳中碳元素质量=,氢元素质量等于水中氢元素质量=,根据化合物中元素质量比等于相对原子质量与原子个数乘积的比,设碳氢的原子个数分别为x、y,12x:y=2.4g:0.5g,则x:y=2:5。
15.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期中)阅读科普短文,回答下列问题。
减少CO2排放的有效措施是CO2的捕集和开发可再生能源等。
CO2捕集关键是将CO2从排放物中分离出,主要方法为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法用活性炭、沸石等对CO2进行吸附性吸收;化学吸收法用氨水(NH3·H2O)与CO2反应生成NH3·H2O分离获得的CO2与由在一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)和H2O,转化过程如图-1所示。
开发可再生的氢能源也是减少CO2排放的方法。利用甲烷(CH4)和水催化重整可制得田(混有CO2)。提纯H2可用金属膜透氢;某温度下,H2在金属膜表面上解离成H,微观过程如图-2所示。
(1)活性炭、沸石等可作CO2吸附剂,其结构具备的特点是 。
(2)用氨水(NH3·H2O)吸收CO2的化学方程式为 。
(3)图-1中反应Ⅰ的化学方程式为 ,反应I消耗的H2O中氢元素质量 反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量(选填“>”、“<” 或“=”)。
(4)①氢气作燃料的原因为 (用化学方程式表示)。
②从微观角度描述图-2中金属膜提纯H2的过程 。
(5)作为中学生,我们应如何践行“低碳”生活? (只写1种做法)。
【答案】(1)疏松多孔
(2)NH3·H2O+CO2=NH4HCO3
(3) 2H2O2H2↑+O2↑ >
(4) 2H2+O22H2O 氢分子在金属膜表面形成氢原子,氢原子穿过金属膜后,氢原子重新结合为氢分子
(5)绿色出行,多骑自行车
【解析】(1)活性炭、沸石等可作CO2吸附剂,其结构具备的特点是:疏松多孔。
(2)氨水与CO2反应生成碳酸氢铵,用氨水(NH3·H2O)吸收CO2的化学方程式为:NH3·H2O+CO2=NH4HCO3。
(3)图-1中反应Ⅰ的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑,反应Ⅱ的化学方程式为:3H2+CO2CH3OH+H2O,根据质量守恒定律,反应I消耗的H2O中氢元素质量等于反应Ⅱ中氢气的质量,因为反应Ⅱ中两种生成物都含有氢元素,所以反应I消耗的H2O中氢元素质量>反应Ⅱ生成的甲醇中氢元素质量。
(4)①氢气可作燃料的原因是氢气具有可燃性,反应的化学方程式为:2H2+O22H2O。②从微观角度图-2中金属膜提纯H2的过程是:氢分子在金属膜表面形成氢原子,氢原子穿过金属膜后,氢原子重新结合为氢分子。
(5)作为中学生,我们应做到“低碳”生活:绿色出行,多骑自行车,减少二氧化碳的排放。
16.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期中)工业上生产电石(CaC2)并制备重要工业原料乙快(CxHy)流程如下:
【资料】
Ⅰ.碳酸钙( CaCO3 )高温分解可得两种氧化物,且变化前后元素化合价不变。
Ⅱ.浓硫酸具有强吸水性,不能吸收CO2,碱石灰能吸收CO2和H2O。
Ⅲ.含碳、氢元素的化合物完全燃烧生成CO2和H2O,反应前后各元素质量不变。
Ⅳ.一个乙炔分子有四个原子构成。
【讨论】
(1)电石(CaC2)中碳元素的化合价为 。
(2)写出反应①的化学方程式 。
(3)一氧化碳与B组成元素相同,但二者化学性质不同,原因是 。
【测定乙炔组成】
(4)将一定量的乙炔(CxHy)完全燃烧,并将生成的气体缓缓通过如图的 (选填“甲”或“乙”)装置,并再缓缓通一段时间的N2,并记录实验数据于下表中。
装置
反应前质量
反应后质量
浓硫酸
125.3g
127.1g
碱石灰
78.2g
87.0g
(5)实验中“缓缓通一段时间的N2”的目的是 。
(6)计算:乙炔化学式为 。
【答案】(1)-1
(2)
(3)分子构成不同
(4)乙
(5)使生成的气体完全被吸收
(6)C2H2
【解析】(1)电石(CaC2)中钙元素显+2价,根据化合物中,正负化合价代数和为零原则,假设碳元素的化合价为x,即,x=-1,故填写:-1。
(2)碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:,故填写:。
(3)碳酸钙在高温的条件下生成的气体为二氧化碳,一氧化碳与二氧化碳都是由碳、氢元素组成,但是一个一氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成,一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成,它们的分子构成不同,因此,二者化学性质不同,故填写:分子构成不同。
(4)由资料可知,浓硫酸具有强吸水性,不能吸收CO2,碱石灰能吸收CO2和H2O,如果先通入碱石灰会造成CO2和H2O都被吸收,无法判断乙炔(CxHy)完全燃烧,生成水的质量为多少,因此,先通入浓硫酸,通过反应后浓硫酸增加的质量判断生成水的质量,再通入碱石灰,通过反应后碱石灰增加的质量判断生成二氧化碳的质量,故填写:乙。
(5)缓缓通过一段时间的N2的目的是:使生成的气体完全被吸收,故填写:使生成的气体完全被吸收。
(6)由表格中浓硫酸的数据可知,生成水的质量为:127.1g-125.3g=1.8g,1.8g水中氢元素的质量为:,由表格中碱石灰的数据可知,生成二氧化碳的质量为:87.0g-78.2g=8.8g,8.8g二氧化碳中碳元素的质量为:,乙炔(CxHy)完全燃烧是乙炔与氧气反应,氧气不含有碳、氢元素,所以,生成物的碳、氢元素都是乙炔提供的,根据质量守恒的宏观实质:化学反应前后元素质量不变可得,
由资料可知,一个乙炔分子有四个原子构成,因此,乙炔的化学式为:C2H2,故填写:C2H2。
17.(2023-2024九年级上·江苏·期中)氧气是人类赖以生存的重要物质。太空中高真空和超低温的恶劣环境,不具备人类生存条件。我国的“天宫空间站”上,设计有载人密封舱环境控制生命保障系统,为航天员创造基本的生活条件和适宜的工作环境。
(1)实验室常用高锰酸钾和过氧化氢制取氧气,可能用到的装置如下图所示。
①D装置中仪器a的名称是 。
②用双氧水和二氧化锰制氧气时,发生反应的符号表达式为 。
③用高锰酸钾制氧气可选用的发生和收集装置为 (填字母) 。
④用高锰酸钾制氧气并用排水法收集。下列操作正确的是 (填字母)。
a.先向大试管中加入高锰酸钾固体,再检查装置气密性
b.当导管口气泡连续均匀冒出时,开始收集氧气
c.当气体收集满后,先从水中移出集气瓶,再用玻璃片盖住瓶口
d.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄火酒精灯
(2)目前“天宫空间站”资源获取已由“补给式”向“再生式”转换。利用太阳能电池板供电来电解水,产生的氧气供给航天员呼吸,产生的氢气通过一系列反应再生成水。
①电池板工作时,能量转化形式为 转化为电能。
②请从反应物和反应条件两个角度分析选用电解水方法供氧的优点是 。
(3)航天员呼出的二氧化碳需要进行吸收或转化再利用。
①短期出仓时,密闭的航天服内,航天员呼出的二氧化碳是用非再生式的氢氧化锂去除。氢氧化锂需制成粉末状的原因是 。
②“天宫空间站”内的二氧化碳可以通过“分子筛”技术去除(如图)。“分子筛” 的作用类似于 (填操作名称)。
③“天宫空间站”还配备二氧化碳还原子系统,该系统中二氧化碳和电解水产生的氢气在催化剂作用下发生反应,生成甲烷(CH4)和另一种可循环利用的化合物,该反应的符号表达式为 。
(4)“天宫空间站”载人密封舱环境控制生命保障系统需要控制的环境因素有 (写两点)。
【答案】(1) 分液漏斗 H2O2H2O+O2 AG bd
(2) 太阳能 反应物水可以循环利用;电能可以通过太阳电池板持续获得
(3) 增大氢氧化锂与二氧化碳的接触面积,使去除二氧化碳更充分 过滤 H2+CO2CH4+H2O
(4)氧气、温度、二氧化碳、湿度、气压(任写两项)
【解析】(1)①D装置中仪器a的名称是分液漏斗。②双氧水在二氧化锰作催化剂条件下发生反应生成氧气、水,发生反应的符号表达式为:H2O2H2O+O2。③用高锰酸钾制氧气,选择固固加热型发生装置A,氧气的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,但装置D的导气管位置不对。氧气不易溶于水,可用排水法收集,可选择的收集装置是G,故可选用的发生和收集装置为AG。④a.先检查装置气密性,再向大试管中加入高锰酸钾固体,此说法错误;b.当导管口气泡连续均匀冒出时,此时是纯净的氧气,开始收集氧气,此选项正确;c.当气体收集满后,先用玻璃片盖住瓶口,再从水中移出集气瓶,此说法错误;d.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄火酒精灯,以防水倒流而引起试管炸裂。故选bd。
(2)①电池板工作时,能量转化形式为太阳能转化为电能。②电解水生成氢气、氧气,氢气燃烧又生成水。从反应物和反应条件两个角度分析选用电解水方法供氧的优点是:反应物水可以循环利用、电能可以通过太阳电池板持续获得。
(3)①氢氧化锂需制成粉末状的原因是:增大氢氧化锂与二氧化碳的接触面积,使去除二氧化碳更充分。②通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离。“天宫空间站”内的二氧化碳可以通过“分子筛”技术去除(如图)。“分子筛” 的作用类似于过滤。③“天宫空间站”还配备二氧化碳还原子系统,该系统中二氧化碳和电解水产生的氢气在催化剂作用下发生反应,生成甲烷(CH4)和另一种可循环利用的化合物,根据质量守恒定律,该反应的符号表达式为:H2+CO2CH4+H2O。
(4)“天宫空间站”载人密封舱环境控制生命保障系统需要控制的环境因素有:氧气、温度、二氧化碳、湿度、气压。
18.(2023-2024九年级上·江苏淮安·期中)兴趣小组利用红磷和白磷,进行了以下实验,请一起参与探究。
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
实验1 验证质量守恒定律 实验2 探究可燃物燃烧条件 实验3 测定空气中氧气含量
(1)实验1中气球的作用是 。
(2)通过实验2能得到的结论是 。为继续探究可燃物燃烧需要氧气的条件,不另加其它实验仪器,还需要补做的实验是 。
(3)实验3集气瓶中预先装入的水,该实验能证明“氧气约占空气体积”的实验现象是 。
(4)兴趣小组结合实验2、实验3的实验目的,又设计了如图所示的实验创新装置(W形管容积为),对比实验2、实验3的装置,该装置的优点是 (答1点)。
【答案】(1)平衡压强
(2) 燃烧需要可燃物的温度达到着火点 将烧杯中的水倒掉,使白磷露出水面
(3)量筒中液面下降至30mL刻度处
(4)节约药品、装置密闭,不往空气中排放污染物,环保等合理即可
【解析】(1)实验1中气球的作用是平衡压强,因白磷燃烧放出大量的热,会导致瓶内压强增大;
(2)通过实验2铜片上与氧气充分接触的白磷燃烧,而红磷没有燃烧,能得到的结论是燃烧需要可燃物的温度达到着火点;还需要继续探究的可燃物燃烧的条件是与氧气充分接触,不另加其它实验仪器,还需要补做的实验是将烧杯中的水倒掉,使白磷露出水面;
(3)磷燃烧消耗氧气的体积等于燃烧并冷却后倒流入集气瓶内水的体积,如实验3集气瓶中预先装入20mL的水,则空气体积为100mL,其中氧气的体积为20mL,倒流入集气瓶内的水为20mL,该实验能证明“氧气约占空气体积1/5”的实验现象是量筒中液面下降至30mL刻度处;
(4)W形管装置的优点是节约药品、装置密闭,不往空气中排放污染物,环保等合理即可。
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