内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系(A卷·提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共45分)
本大题共15个小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积,一定等于生成水的体积
B.100g冰融化得到100g水,符合质量守恒定律
C.31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,消耗40g空气
D.镁条燃烧后,生成物质量比镁条的质量大,该反应符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】A、质量守恒强调的是质量,和体积无关。故A不正确;
B、质量守恒定律只适用于化学变化,冰融化得到水是物理变化。故B不正确;
C、31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,实际消耗氧气的质量是71g-31g=40g,不是空气。故C不正确;
D、镁条燃烧是化学变化,化学变化都符合质量守恒定律。故D正确。
故选:D。
2.下列项目中,在化学反应前后一定不改变的是
A.分子种类 B.原子种类 C.分子数目 D.物质种类
【答案】B
【详解】A、化学变化的本质特点是分子本身变化,在化学反应前后分子种类不同,所以错误;
B、在化学变化过程中原子只能重组,原子数目不变,所以正确;
C、化学反应前后,分子数目可以改变,,也可以不变,,所以错误;
D、在化学反应前后分子种类变化,由分子构成的物质种类也就不同,所以错误。
故选B。
3.现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应,40gA完全反应后生成32gC和22gD,则参加反应的B与生成的D的质量比是
A.20:7 B.7:11 C.5:4 D.16:11
【答案】B
【详解】40gA完全反应后生成32gC和22gD,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量=32g+22g﹣40g=14g,故参加反应的B和D的质量比是14g:22g=7:11。
故选:B。
4.下列关于质量守恒定律的理解及其运用正确的是
A.化学反应前后肯定没有变化的是元素、分子和原子的种类
B.50g酒精与50g水混合后质量为100g,符合质量守恒定律
C.由反应式R+O2→CO2+H2O可推断出:R物质中一定含碳、氢、氧三种元素
D.根据反应:Cl2+X=HCl+HClO,由质量守恒定律推断出X的化学式为H2O
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类和数目不变,化学变化有新物质生成,故分子的种类发生了改变,不符合题意;
B、50g酒精与50g水混合,无新物质生成,属于物理变化,不符合质量守恒定律,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含C、H、O,氧气由氧元素组成,故R中一定含C、H元素,可能含氧元素,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,生成物中含H、Cl、O的个数分别是2、2、1,反应物中含H、Cl、O的个数分别是0、2、0,故生成物中还应含2个H、1个O,故X的化学式为:H2O,符合题意。
故选D。
5.宋代名画《千里江山图》历经千年色彩依然。其青色部分来自蓝铜矿颜料,蓝铜矿主要成分可表示为,加热可分解为三种常见化合物,则加热该物质不可能生成的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】mCu(OH)2⋅nCuCO3,它由铜(Cu)、氢(H)、氧(O)、碳(C)四种元素组成。 根据化学反应前后元素种类不变的原则,加热分解后的产物也应该由这四种元素组成。
【详解】 A、CuO由铜和氧两种元素组成,可能是加热分解的产物,不符合题意;
B、H2O由氢和氧两种元素组成,可能是加热分解的产物,不符合题意;
C、CO2由碳和氧两种元素组成,可能是加热分解的产物,不符合题意;
D、CuCl2由铜和氯两种元素组成,而蓝铜矿中并不含有氯元素,不可能是加热分解的产物,符合题意。
故选D。
6.电解水与分解过氧化氢都可产生氧气,要制取相同质量的氧气,水与过氧化氢的质量比是
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】水通电生成氢气和氧气,方程式及质量关系为:,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,方程式及相关质量关系为:,由此可知,电解水与分解过氧化氢都可产生氧气,要制取相同质量的氧气,水与过氧化氢的质量比是36:68=9:17。
7.在化学方程式中,各化学式系数之间的关系正确的是
A.2m=a B.3a=n C.3m=2n D.2b=2m+n
【答案】D
【详解】在化学方程式中,反应前C原子有a个,反应后C原子有m个,所以a=m;
反应前H原子有4a个,反应后H原子有2n个,所以,4a=2n;
反应前O原子有2b个,反应后O原子有2m+n,所以,2b=2m+n;
配平后化学方程式为;a=1,b=2,m=1,n=2;
A、根据以上分析,2m=2a,不符合题意;
B、根据以上分析,2a=n,不符合题意;
C、根据以上分析,2m=n,不符合题意;
D、根据以上分析,2b=2m+n,符合题意;
故选D。
8.2023年10月15日是中国首次载人航天飞行20周年纪念日,20年来中国载人航天取得耀世成就。载人飞船内,用含氢氧化锂的过滤网除去宇航员呼出的二氧化碳,该反应的化学方程式为:2LiOH+CO2 = Li2CO3+X ,则X的化学式为
A.H2 B.O2 C.H2O2 D.H2O
【答案】D
【详解】反应前:Li有2个、O有4个、H有2个、C有1个;反应后Li有2个、O有3个、C有1个,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,可知1个X分子中含有2个氢原子、1个氧原子.故X的化学式为:H2O。
故选D。
9.分解高锰酸钾、过氧化氢(化学式)两种物质,都可以制得氧气。这说明三种物质的组成中都含有
A.氧化物 B.氧元素 C.氧分子 D.氧气
【答案】B
【详解】宏观上看,物质是由元素组成的,高锰酸钾由钾元素、锰元素、氧元素组成,氯酸钾由钾元素、氯元素、氧元素组成,过氧化氢由氢元素和氧元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,所以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢三种物质都可以制得氧气,是由于三种物质的组成中都含有氧元素,故选:B。
10.质量守恒定律是帮助我们认识化学反应实质的重要理论。在化学反应aA+bB = cC+dD中,下列说法正确的是
A.化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B.若取xg A和xg B反应,生成C和D的质量总和不一定是2xg
C.反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D.反应前后各元素的化合价一定不变
【答案】B
【详解】A、化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和,故A错误;
B、若取xgA和xgB反应,生成C和D的质量总和不一定是2xg,例如恰好完全反应时是2xg,不恰好完全反应时,小于2xg,故B正确;
C、参加反应的AB的质量总和一定等于生成的CD的质量总和,但是反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比,故C错误;
D、该反应不一定是复分解反应,也可能是置换反应,故元素的化合价不一定不变,故D错误;
故选:B。
11.明代宋应星的《天工开物》中记载炼锌的工艺:“每炉甘石十斤,装载入一泥罐内,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。”(注:炉甘石的主要成分是碳酸锌)。炼锌主要发生的化学反应是:2C+ZnCO3Zn+3X↑,下列说法不正确的是
A.X的化学式是CO B.反应前后固体的质量不变
C.中碳元素的化合价为+4 D.该反应符合质量守恒定律
【答案】B
【详解】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C、Zn、O的个数分别是3、1、3,生成物中含C、Zn、O的个数分别是0、1、0,故生成物中还应含3个C、3个O,故X的化学式为CO,不符合题意;
B、由化学方程式可知,该反应生成了气体,故反应后,固体的质量减小,符合题意;
C、碳酸锌中锌元素显+2价,氧元素显-2价,设碳元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4,不符合题意;
D、该反应有新物质生成,属于化学变化,符合质量守恒定律,不符合题意。
故选B。
12.关于氧气性质的实验,下列现象与化学方程式均正确的是
选项
实验
现象
化学方程式
A
木炭在氧气中燃烧
发出红光,生成黑色固体
B
铁丝在氧气中燃烧
火星四射,生成黑色固体
C
镁带在空气中燃烧
发出耀眼的白光,生成白色固体
D
红磷在空气中燃烧
产生黄色火焰,生成黄烟
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,现象不正确;碳燃烧生成二氧化碳,方程式正确,该选项不符合题意。
B、铁丝在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,现象正确;铁丝燃烧生成四氧化三铁,方程式正确,该选项符合题意。
C、镁燃烧时发出耀眼的白光,生成白色固体,现象正确;镁燃烧生成氧化镁,氧化镁的化学式为MgO,正确的方程式为,该选项不符合题意。
D、红磷燃烧,产生黄色火焰,产生大量白烟,现象不正确;红磷燃烧生成五氧化二磷,正确的方程式为,该选项不符合题意。
故选B。
13.下图所示的反应中,甲、乙、丙三种物质的分子个数比为1:3:2,从图中获得的信息正确的是
A.乙物质的化学式为B2
B.原子种类在化学反应中发生了变化
C.生成物一定属于氧化物
D.丙分子中A与B的原子个数比为1:2
【答案】A
【详解】A、如图所示的反应中,甲、乙、丙三种物质的分子个数比为1:3:2,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A、B的个数分别是2、0,生成物中含A、B的个数分别是2、6,故反应物中还应含6个B,故乙物质的化学式为B2,符合题意;
B、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;
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,生成物丙由两种元素组成,但是丙中不一定含氧元素,故丙不一定是氧化物,不符合题意;
D、由图可知,每个丙分子由1个A原子和3个B原子构成,则丙分子中A与B的原子个数比为1:3,不符合题意。
故选A。
14.在光照条件下,AgNO3可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。取34g AgNO3固体充分光照,测得反应后生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、mg、9.2g。已知X的相对分子质量是46,则下列说法不正确的是
A.m=3.2
B.AgNO3固体应密封保存在棕色广口瓶中
C.X的化学式为NO2
D.该反应方程式中Ag与O2的化学计量数之比为1:1
【答案】D
【分析】根据化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和;化学反应前后,元素的种类、质量不变。
【详解】A、根据质量守恒定律可知,m=34g﹣21.6g﹣9.2g=3.2g,正确;
B、硝酸银固体在光照条件下易分解,故AgNO3固体应密封保存在棕色广口瓶中,正确;
C、反应前后元素的种类和质量不会发生改变;X中氮元素的质为,氧元素质量为,6.4g+2.8g=9.2g,故X中只含氮氧元素,氮原子、氧原子个数比为:,则X的化学式为NO2,正确;
D、该反应方程式中Ag与O2的化学计量数之比为,错误;
故选D。
15.将一定质量甲醇()和氧气()置于密闭容器中点燃一段时间后反应停止,测得反应后各物质的质量,相关数据如下表所示。下列说法不符合事实的是
物质
X
反应前质量/g
m
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
10.8
8.8
n
A.X中不含有氧元素
B.
C.m>n
D.生成物中C、H两种元素的质量比为3:1
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后元素种类、质量不变,甲醇中氢元素全部转化到水中,水中氢元素质量为=1.2g,甲醇质量为=9.6g,甲醇中碳元素质量为=3.6g,氢元素质量为1.2g,则甲醇中氧元素质量为9.6g-3.6g-1.2g=4.8g,因为参加反应的氧气质量为12.8g,二氧化碳中碳元素的质量为=2.4g,所以反应生成的X中的氧元素质量为:4.8g+12.8g-(8.8g-2.4g)-(10.8g-1.2g)=1.6g,故X中一定含氧元素,错误;
B、根据质量守恒定律,反应前后元素种类、质量不变,甲醇中氢元素全部转化到水中,水中氢元素质量为=1.2g,甲醇质量为=9.6g,即m=9.6,正确;
C、根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,即m+12.8=10.8+8.8+n,m=6.8+n,则m>n,正确;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,则生成物中C、H两种元素的质量比与参加反应的甲醇中的碳、氢元素质量比相同,因此生成物中碳、氢元素质量比=12∶(1×4)=3∶1,正确。
故选:A。
第II卷 非选择题(共55分)
16.(4分)某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。
(2)乙实验中最后天平不平衡,此现象 (填“能”或“不能”)用质量守恒定律解释。
(3)丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是 。
(4)进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量
(填“>”“<”或“=”)参加反应的镁条的质量。
【答案】(1)没有
(2)能
(3)该反应不消耗气体也不产生气体
(4)>
【详解】(1)做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响,因为无论红磷是否完全反应,天平都保持平衡;
(2)乙实验中,石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中,反应后剩余物质的质量减小,所以最后天平不平衡,能用质量守恒定律解释;
(3)硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以能验证质量守恒定律;
(4)如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加,故生成物质量大于参加反应的镁条的质量。
17.(10分)小明同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”,确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象,设计的实验装置如图所示.
(1)根据实验目的,小明应该测量的数据是 (填“只有反应前”、“只有反应后”、“反应前、后”)整个反应装置(包括锥形瓶、气球和药品)的质量.
(2)实验步骤如下:
①按如图方式放好仪器,使天平平衡,记录称量数据.
②查阅资料:盐酸和碳酸钙反应,生成和.将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中,锥形瓶中出现的现象是 ,反应的化学方程式为 .
③当反应结束时,气球已经完全鼓起,小明发现天平的指针已经向右偏了.小明又重新称量,记录了数据.他感到困惑:其他操作均正常,实验现象与数据为何与预测结果不符?你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的 (填序号).
A.该反应前后原子的种类、数目变少 B.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C.空气的浮力作用干扰了实验结果 D.生成气体的反应不遵守质量守恒定律
(3)该实验中气球的作用是 .
【答案】(1)反应前、后
(2) 产生气泡 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ C
(3)形成密封装置;盛装碳酸钙
【详解】(1)验证质量守恒定律,则需要测定反应前后物质的总质量,根据实验目的,小明应该测量的数据是反应前、后整个反应装置(包括锥形瓶、气球和药品)的质量;
(2)②碳酸钙和稀盐酸反应能生成氯化钙、水和二氧化碳;锥形瓶中出现的现象是产生气泡,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
③A、该反应在密闭容器中进行,前后原子的种类、数目不变,错误;
B、该反应在密闭容器中进行,装置内的物质没有与装置外的物质进行交换,生成物的总质量等于反应物的总质量,错误;
C、反应后生成了气体,气球膨胀,受到较大的空气浮力,空气的浮力作用干扰了实验结果,正确;
D、该反应属于化学变化,因此该反应遵守质量守恒定律,错误。
故选C。
(3)根据图示可知,该实验中气球的作用是形成密封装置;盛装碳酸钙。
18.(7分)根据要求写出下列化学方程式。
(1)根据反应事实书写化学方程式。
①氢气在氧气中燃烧 。
②水通电分解 。
③双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气: 。
(2)根据提供的信息书写化学方程式。
①打火机的燃料丙烷(C3H8)在氧气中燃烧生成水和二氧化碳 。
②汽车尾气中的一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下,反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体 。
③在尘埃的作用下,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫(SO3): 。
④过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,常温下,过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气,写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1) ① ② ③2H2O22H2O+O2↑
(2) ①
②
③ 2SO2+O22SO3
④
【详解】(1)①氢气在氧气中燃烧生成水,该反应的化学方程式为。
②水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为。
③在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢分解生成水和氧气:2H2O22H2O+O2↑;
(2)①丙烷(C3H8)在氧气中燃烧生成水和二氧化碳,该反应的化学方程式为。故填:。
②一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下,反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体,根据化学反应前后元素种类不变,该气体单质为氮气,该反应的化学方程式为:。故填:。
③根据描述,该反应的反应物是二氧化硫和氧气,生成物是三氧化硫,反应条件是尘埃,故反应化学方程式表示为2SO2+O22SO3;
④常温下,过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气,该反应的化学方程式为:。
19.(6分)将甲烷()转化为甲醇(),不仅便于运输和储存,而且甲醇是重要的化工原料。以下是光催化甲烷转化制甲醇微观过程,如图1所示。
(1)中的化合价是 。
(2)中的氧原子对 (填“”或“”)起吸附催化作用。
(3)写出图1中反应的化学方程式 。
(4)图2为镓元素的原子结构示意图和在元素周期表中的相关信息。 ,相对原子质量为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 3 69.72
【详解】(1)Ga2O3中氧元素显-2价,设Ga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=+3;
(2)由图可知,Ga2O3中的氧原子对CH4起吸附催化作用;
(3)由图可知,图1中反应为甲烷和水在光和Ga2O3的催化作用下反应生成甲醇和氢气,该反应的化学方程式为:;
(4)在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,故X=31,在原子中,质子数=核外电子数,31=2+8+18+Y,Y=3;
在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故镓的相对原子质量为69.72。
20.(5分)应用所学知识,分析有关信息,回答下列问题:
(1)请写出该反应的化学方程式 ;
在反应前后化合价没有发生变化的元素是 ;
(2)已知金属镁可以在某种气体中燃烧,用化学方程式表示为:2Mg+X2MgO+C,则X的化学式为 ;若金属镁的质量为m1,完全反应后生成碳的质量为m2,则m1 (填“>”“=”或“<”)m2。
【答案】 2CO+2NON2+2CO2; 氧元素(或O) CO2; >
【分析】根据微观示意图可知,反应物为NO和CO,生成物为CO2和N2。
【详解】(1)根据分析可写出化学方程式,注意反应条件和配平即可,方程式为2CO+2NON2+2CO2;根据化合物中元素正负化合价代数和为零进行计算依次比较,氮气为单质,注意单质化合价为零,故在反应前后化合价没有发生变化的元素是氧元素;
(2)根据质量守恒定律反应前后原子数量不变可得X的化学式为CO2;根据化学反应方程式可知,镁和碳的质量比为2×24:1×12=4:1,故参加反应镁的质量大于生成碳的质量。
21.(8分)应用所学知识,分析有关信息,回答下列问题:
(1)如图金属镁在空气中燃烧,反应的化学方程式为 。
(2)已知金属镁可以在某种气体中燃烧,用化学方程式表示为:,则X的化学式为 ;若金属镁的质量为m1,完全反应后生成碳的质量为m2,则m1 m2(填>、=、<)。
(3)某同学在敞口容器中做了两个实验:一是氧化汞(HgO)受热分解生成汞和氧气;二是铝粉在氧气中燃烧生成白色固体氧化铝。他准确称量了反应前后容器及所盛物质的质量,发现反应前后质量都发生了变化。
①氧化汞受热分解后质量变小了,铝粉燃烧生成氧化铝的质量比参加反应铝粉的质量 (选填“大”“小”或“不变”);
②你认为这两个反应是否遵循质量守恒定律? (选填“是”或“否”);
③请写出氧化汞受热分解的化学方程式: 。
【答案】 2Mg+O22MgO CO2 > 大 是 2HgO2Hg+O2↑
【详解】(1)镁在空气中燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式为2Mg+O22MgO,故填:2Mg+O22MgO;
(2)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,反应前镁、碳、氧原子个数分别为2、0、0,反应后的生成物中镁碳、氧原子个数分别为2、1、2,则每个X分子中含1个碳原子和2个氧原子构成,则X的化学式为CO2;依据化学方程式可知,每48份质量的镁会生成12份质量的碳,所以金属镁的质量为m1,完全反应后生成碳的质量为m2,则m1>m2,故填:CO2;>;
(3)①铝粉在氧气中燃烧生成氧化铝,则生成氧化铝的质量大于铝的质量,故填:大;
②一切化学反应均遵守质量守恒定律,这两个反应都遵循质量守恒定律,故填:是;
③氧化汞受热分解生成汞和氧气,反应的化学方程式为2HgO2Hg+O2↑,故填:2HgO2Hg+O2↑。
22.(6分)胆矾(CuSO4·5H2O)广泛应用于生产生活中。
(1)将25.0g胆矾放在坩埚内加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图。
①加热至 °C时,CuSO4开始分解。
②根据胆矾分解的化学方程式:,己知分解过程会产生9.0g的水,则图中x的值是 。
(2)工业上可利用CO还原氧化铜冶炼金属铜,发生反应:,试利用化学方程式计算8吨CuO理论上可冶炼出多少吨铜。(请写出计算过程)。
(3)下列物质均可作为炼铜的原料,理论上冶炼等质量的下列物质得到铜最多的是 (填字母序号)。
A.CuSO4 B.CuO C.Cu2O
【答案】(1) 650 16.0
(2)解:设理论上可冶炼出铜的质量为
答:理论上可冶炼出铜的质量为6.4t。
(3)C
【详解】(1)①从图中可知,650℃时,硫酸铜质量开始减少,硫酸铜开始分解;
②设分解过程会产生9.0g的水,生成硫酸铜的质量为
则图中x的值是16.0;
(2)解析见答案;
(3)CuSO4中铜元素的质量分数为:,CuO中铜元素的质量分数为:,Cu2O中铜元素的质量分数为:,故冶炼等质量的三种物质,得到铜最多的是Cu2O,故选:C。
23.(4分)“这里的车棚会发光”——内蒙古党政机关办公区车棚顶安装了5972块光伏板,年发绿电180万度,年减少碳排放1500吨。光伏板的核心材料是单质硅,工业制硅流程中的一步化学反应方程式为,请回答下列问题。
(1)X的化学式为 。
(2)请根据化学方程式计算生产56吨Si,需要H2多少吨?
【答案】(1)HCl
(2)解:设生产56吨Si,需要H2的质量为x
答:需要H2的质量为4吨。
【详解】(1)根据质量守恒定律的微观实质:化学反应前后,原子种类和数目不变可知,该反应前有Si、3H、3Cl,反应后有Si、3X,因此,X的化学式为HCl,故填写:HCl。
(2)详解见答案。
24.(5分)超市卖的纯碱产品中含有少量的氯化钠,某化学兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌的纯碱样品中Na2CO3的质量。取5.4g该纯碱样品放在烧杯中,逐滴加入浓度为7.3%的稀盐酸。滴入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示。试回答:
(1)当滴入稀盐酸50g时,烧杯中溶液里一定大量存在的金属阳离子是 (请写出离子符号)。
(2)样品中Na2CO3的质量是多少? (写出计算过程,计算结果精确至0.1g)
【答案】 Na+ 设样品中碳酸钠的质量为x
解得x=5.3g
答:样品中Na2CO3的质量是5.3g
【详解】(1)碳酸钠与氯化钠混合固体中加入稀盐酸,由图分析,当加入稀盐酸质量为50g时,反应恰好完全结束,溶液中有大量的氯化钠存在,故一定大量存在的金属阳离子为Na+
(2)见答案
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第五单元 化学反应的定量关系(A卷·提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共45分)
本大题共15个小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积,一定等于生成水的体积
B.100g冰融化得到100g水,符合质量守恒定律
C.31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,消耗40g空气
D.镁条燃烧后,生成物质量比镁条的质量大,该反应符合质量守恒定律
2.下列项目中,在化学反应前后一定不改变的是
A.分子种类 B.原子种类 C.分子数目 D.物质种类
3.现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应,40gA完全反应后生成32gC和22gD,则参加反应的B与生成的D的质量比是
A.20:7 B.7:11 C.5:4 D.16:11
4.下列关于质量守恒定律的理解及其运用正确的是
A.化学反应前后肯定没有变化的是元素、分子和原子的种类
B.50g酒精与50g水混合后质量为100g,符合质量守恒定律
C.由反应式R+O2→CO2+H2O可推断出:R物质中一定含碳、氢、氧三种元素
D.根据反应:Cl2+X=HCl+HClO,由质量守恒定律推断出X的化学式为H2O
5.宋代名画《千里江山图》历经千年色彩依然。其青色部分来自蓝铜矿颜料,蓝铜矿主要成分可表示为,加热可分解为三种常见化合物,则加热该物质不可能生成的是
A. B. C. D.
6.电解水与分解过氧化氢都可产生氧气,要制取相同质量的氧气,水与过氧化氢的质量比是
A. B. C. D.无法确定
7.在化学方程式中,各化学式系数之间的关系正确的是
A.2m=a B.3a=n C.3m=2n D.2b=2m+n
8.2023年10月15日是中国首次载人航天飞行20周年纪念日,20年来中国载人航天取得耀世成就。载人飞船内,用含氢氧化锂的过滤网除去宇航员呼出的二氧化碳,该反应的化学方程式为:2LiOH+CO2 = Li2CO3+X ,则X的化学式为
A.H2 B.O2 C.H2O2 D.H2O
9.分解高锰酸钾、过氧化氢(化学式)两种物质,都可以制得氧气。这说明三种物质的组成中都含有
A.氧化物 B.氧元素 C.氧分子 D.氧气
10.质量守恒定律是帮助我们认识化学反应实质的重要理论。在化学反应aA+bB = cC+dD中,下列说法正确的是
A.化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B.若取xg A和xg B反应,生成C和D的质量总和不一定是2xg
C.反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D.反应前后各元素的化合价一定不变
11.明代宋应星的《天工开物》中记载炼锌的工艺:“每炉甘石十斤,装载入一泥罐内,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。”(注:炉甘石的主要成分是碳酸锌)。炼锌主要发生的化学反应是:2C+ZnCO3Zn+3X↑,下列说法不正确的是
A.X的化学式是CO B.反应前后固体的质量不变
C.中碳元素的化合价为+4 D.该反应符合质量守恒定律
12.关于氧气性质的实验,下列现象与化学方程式均正确的是
选项
实验
现象
化学方程式
A
木炭在氧气中燃烧
发出红光,生成黑色固体
B
铁丝在氧气中燃烧
火星四射,生成黑色固体
C
镁带在空气中燃烧
发出耀眼的白光,生成白色固体
D
红磷在空气中燃烧
产生黄色火焰,生成黄烟
A.A B.B C.C D.D
13.下图所示的反应中,甲、乙、丙三种物质的分子个数比为1:3:2,从图中获得的信息正确的是
A.乙物质的化学式为B2
B.原子种类在化学反应中发生了变化
C.生成物一定属于氧化物
D.丙分子中A与B的原子个数比为1:2
14.在光照条件下,AgNO3可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。取34g AgNO3固体充分光照,测得反应后生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、mg、9.2g。已知X的相对分子质量是46,则下列说法不正确的是
A.m=3.2
B.AgNO3固体应密封保存在棕色广口瓶中
C.X的化学式为NO2
D.该反应方程式中Ag与O2的化学计量数之比为1:1
15.将一定质量甲醇()和氧气()置于密闭容器中点燃一段时间后反应停止,测得反应后各物质的质量,相关数据如下表所示。下列说法不符合事实的是
物质
X
反应前质量/g
m
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
10.8
8.8
n
A.X中不含有氧元素
B.
C.m>n
D.生成物中C、H两种元素的质量比为3:1
第II卷 非选择题(共55分)
16.(4分)某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。
(2)乙实验中最后天平不平衡,此现象 (填“能”或“不能”)用质量守恒定律解释。
(3)丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是 。
(4)进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量
(填“>”“<”或“=”)参加反应的镁条的质量。
17.(10分)小明同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”,确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象,设计的实验装置如图所示.
(1)根据实验目的,小明应该测量的数据是 (填“只有反应前”、“只有反应后”、“反应前、后”)整个反应装置(包括锥形瓶、气球和药品)的质量.
(2)实验步骤如下:
①按如图方式放好仪器,使天平平衡,记录称量数据.
②查阅资料:盐酸和碳酸钙反应,生成和.将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中,锥形瓶中出现的现象是 ,反应的化学方程式为 .
③当反应结束时,气球已经完全鼓起,小明发现天平的指针已经向右偏了.小明又重新称量,记录了数据.他感到困惑:其他操作均正常,实验现象与数据为何与预测结果不符?你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的 (填序号).
A.该反应前后原子的种类、数目变少 B.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C.空气的浮力作用干扰了实验结果 D.生成气体的反应不遵守质量守恒定律
(3)该实验中气球的作用是 .
18.(7分)根据要求写出下列化学方程式。
(1)根据反应事实书写化学方程式。
①氢气在氧气中燃烧 。
②水通电分解 。
③双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气: 。
(2)根据提供的信息书写化学方程式。
①打火机的燃料丙烷(C3H8)在氧气中燃烧生成水和二氧化碳 。
②汽车尾气中的一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下,反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体 。
③在尘埃的作用下,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫(SO3): 。
④过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,常温下,过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气,写出该反应的化学方程式 。
19.(6分)将甲烷()转化为甲醇(),不仅便于运输和储存,而且甲醇是重要的化工原料。以下是光催化甲烷转化制甲醇微观过程,如图1所示。
(1)中的化合价是 。
(2)中的氧原子对 (填“”或“”)起吸附催化作用。
(3)写出图1中反应的化学方程式 。
(4)图2为镓元素的原子结构示意图和在元素周期表中的相关信息。 ,相对原子质量为 。
20.(5分)应用所学知识,分析有关信息,回答下列问题:
(1)请写出该反应的化学方程式 ;
在反应前后化合价没有发生变化的元素是 ;
(2)已知金属镁可以在某种气体中燃烧,用化学方程式表示为:2Mg+X2MgO+C,则X的化学式为 ;若金属镁的质量为m1,完全反应后生成碳的质量为m2,则m1 (填“>”“=”或“<”)m2。
21.(8分)应用所学知识,分析有关信息,回答下列问题:
(1)如图金属镁在空气中燃烧,反应的化学方程式为 。
(2)已知金属镁可以在某种气体中燃烧,用化学方程式表示为:,则X的化学式为 ;若金属镁的质量为m1,完全反应后生成碳的质量为m2,则m1 m2(填>、=、<)。
(3)某同学在敞口容器中做了两个实验:一是氧化汞(HgO)受热分解生成汞和氧气;二是铝粉在氧气中燃烧生成白色固体氧化铝。他准确称量了反应前后容器及所盛物质的质量,发现反应前后质量都发生了变化。
①氧化汞受热分解后质量变小了,铝粉燃烧生成氧化铝的质量比参加反应铝粉的质量 (选填“大”“小”或“不变”);
②你认为这两个反应是否遵循质量守恒定律? (选填“是”或“否”);
③请写出氧化汞受热分解的化学方程式: 。
22.(6分)胆矾(CuSO4·5H2O)广泛应用于生产生活中。
(1)将25.0g胆矾放在坩埚内加热,固体质量与成分随温度变化的曲线如图。
①加热至 °C时,CuSO4开始分解。
②根据胆矾分解的化学方程式:,己知分解过程会产生9.0g的水,则图中x的值是 。
(2)工业上可利用CO还原氧化铜冶炼金属铜,发生反应:,试利用化学方程式计算8吨CuO理论上可冶炼出多少吨铜。(请写出计算过程)。
(3)下列物质均可作为炼铜的原料,理论上冶炼等质量的下列物质得到铜最多的是 (填字母序号)。
A.CuSO4 B.CuO C.Cu2O
23.(4分)“这里的车棚会发光”——内蒙古党政机关办公区车棚顶安装了5972块光伏板,年发绿电180万度,年减少碳排放1500吨。光伏板的核心材料是单质硅,工业制硅流程中的一步化学反应方程式为,请回答下列问题。
(1)X的化学式为 。
(2)请根据化学方程式计算生产56吨Si,需要H2多少吨?
24.(5分)超市卖的纯碱产品中含有少量的氯化钠,某化学兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌的纯碱样品中Na2CO3的质量。取5.4g该纯碱样品放在烧杯中,逐滴加入浓度为7.3%的稀盐酸。滴入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示。试回答:
(1)当滴入稀盐酸50g时,烧杯中溶液里一定大量存在的金属阳离子是 (请写出离子符号)。
(2)样品中Na2CO3的质量是多少? (写出计算过程,计算结果精确至0.1g)
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