第五单元 化学反应的定量关系【B卷·拔高卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练（广东专用，人教版2024）

第五单元 化学反应的定量关系（B卷·拔高卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国科学家制备出“人造树叶”，可将二氧化碳变成氧气，二氧化碳能产生氧气的原因是含有（ ） A．氧原子 B．氧分子 C．氧离子 D．氧元素 2．下列有关质量守恒定律的说法正确的是 A．水结成冰前后质量保持不变，符合质量守恒定律 B．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质间的质量关系，与微观过程无关 C．镁条燃烧后固体质量增加，故质量守恒定律不是普遍规律 D．1.2g 碳与 3.2g 氧气恰好完全反应，可生成 4.4g 二氧化碳 3．（碳酸氢铵）是一种常用的化学肥料。当它受到撞击时，会发生分解反应，产生大量气体而爆炸，分解过程中不能生成的物质是（ ） A． B．HCl C． （氨气） D． 4．下列可燃物完全燃烧，产物相同的是（ ） A．和 B．C和 C．和 D．和CO 5．现有化学反应A+B→C，若a gA与b gB充分反应，则生成C的质量是（ ） A．大于（a+b）g B．等于（a+b）g C．小于或等于（a+b）g D．无法确定 6．下列说法中正确的有（ ） A．有多种物质生成的反应不一定分解反应 B．在化合物中，各元素的化合价代数和不一定等于0 C．化学反应不一定都遵守质量守恒定律 D．化合物不一定含有多种元素 7．古代的炼丹术和炼金术为化学发展为一门科学做出了一定的贡献。下列有关炼丹术和炼金术的说法中没有科学道理的是（ ） A．积累了大量的化学知识 B．发明了很多化学实验工具 C．发明了一些用于合成和分离物质的有效方法 D．“点石成金”使“贱金属”变为“贵金属”，追求“长生不老” 8．下列化学方程式与基本反应类型完全正确的是 A．2Mg + O22MgO氧化反应 B．3Fe + 2O2Fe2O3 化合反应 C．2H2O2H2↑+ O2 ↑分解反应 D．2KClO32KCl+3O2分解反应 9．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是（ ） A．变化与守恒：依据化学方程式X+2O22CO2+2H2O，可推测X的化学式为C2H4O B．模型与推理：氧化物中含有氧元素，因此含有氧元素的纯净物一定是氧化物 C．宏观与微观：CO和CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同 D．探究与创新：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率 10．为及时发现燃气泄漏，常在燃气中加入少量有特殊气味的乙醇硫（C2H5SH），乙醇硫也可以充分燃烧，化学方程式为：。下列关于X的说法正确的是 A．常温下X是无色无味的气体 B．X属于单质 C．X中两种元素的原子个数比为1：2 D．X不是空气污染物 11．某同学使用如图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是（ ） A． B． C． D． 12．中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A．该反应涉及的四种物质都由分子构成 B．该反应的化学方程式是 C．该反应前后氢元素的化合价不变 D．该反应前后，原子种类和数目不变 13．实验室常利用高锰酸钾制取氧气。下列各物理量随加热时间的变化关系图中，正确的是（ ） A． B． C． D． 14．“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零排放”。中国计划在2060年实现“碳中和”，彰显了大国担当。科学家们将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇（一种重要的化工原料）和水，实现这一反应的微观示意图如下。 下列说法正确的是 A．反应前后元素的化合价都没有发生改变 B．反应前后分子和原子的个数都不变 C．该反应的化学方程式为：CO2+4H2=CH4O+H2O D．该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向 15．在一个密闭容器中放入甲乙丙丁四种物质，在一定的条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表所示，则下列说法正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/ 10 m 8 7 反应后质量/ 2 3 30 25 A．乙是催化剂 B．该反应一定为分解反应 C．参加反应的甲与乙的质量比为1:4 D．m数值为32 二、非选择题：本大题共6小题，除标明外，每空1分，每个方程式2分，共55分。 16．（6分）已知天然气(主要成分为CH4)完全燃烧生成水和二氧化碳，写出该反应的化学方程式 ；等质量的天然气消耗氧气的质量 (填“大于”、“等于”或“小于”)等质量氢气消耗的氧气。氢气是一种清洁能源，氢气燃烧生成水，写出该反应的化学方程式 。 17．（8分）研究“水”可从多角度展开。我们可以借助模型来使抽象的问题形象化，如图为水通电分解的微观示意图，请据图回答下列问题： （1）宏观现象：按图一所示装置观察到的现象是 。 （2）微观分析： ①请将图二中方框内的信息补充完整（作图） ； ②从反应的微观结构图中得出化学变化的实质是 。 （3）将黄豆大小的金属钾放入盛有水的烧杯中，生成氢气和氢氧化钾，写出该反应的化学方程式： 。 18．（6分）利用精盐水生产氢氧化钠（NaOH）、氯气（Cl2）和氢气的主要工艺流程如下： （1）精盐的主要成分为氯化钠，氯化钠的化学式为 。 （2）氢氧化钠属于______（填序号）。 A．单质 B．化合物 C．氧化物 （3）电解槽中，氯化钠与水在通电条件下反应生成氢氧化钠和两种气体，该反应的化学方程式为 。 19．（10分）华为公司作为我国高科技的代表，一直致力于核心技术的开发。2019年，华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片需要用到高纯硅，工业上利用二氧化硅制备高纯硅的工艺流程如下图： 已知：氯气能与水反应生成盐酸等物质，一氧化碳能与氧气反应生成二氧化碳。 （1）写出Cl2在自来水净化时的用途： 。 （2）写出反应①的化学方程式： 。 （3）写出反应②的化学方程式 。该反应属于 （填基本反应类型）反应。 （4）玻璃的主要成分是二氧化硅，二氧化硅（SiO2）与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和一种常见的液体。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 （5）整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行，原因是 。 20．（12分）为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：将10g水加入10g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20g。 （1）该实验 （填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是 。 实验二：如图1将盛有硫酸铜溶液的小烧杯和铁钉一起放在托盘天平中称量，记录所称质量为，将铁钉浸到硫酸铜溶液，待反应一段时间后，再称量小烧杯及烧杯内物质的总质量为。 （2）写出硫酸铜和铁钉的反应方程式 。实验数据 （选填“等于”、“小于”、“大于”）。 实验三：称取镁条和石棉网的质量为（如图2所示），然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量，质量为。 （3）写出镁条燃烧的化学方程式 。 （4）根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量；而实验事实是，原因是 。 【分析与总结】 （5）根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在 容器中进行实验。 【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（）固体。 【反思与交流】 （6）空气中的含量远大于的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于，原因是 。 21．（13分）中国空间站已进入长期有人驻留模式。航天员的生存离不开氧气，某校实践小组的同学们在老师的组织下对空间站内氧气的来源、空气的成分等展开了项目式学习。 任务一：分析空间站内氧气来源 【分析讨论】同学们认为空间站内氧气应该来自现场制取。之前已学习了实验室制氧气的三种方法和工业制氧气的原理，同学们讨论后认为： （1）这些方法都不适用于空间站制氧气，理由是 (写一条)。 （2）空间站制氧气时需要考虑的因素是 (写一条)。 任务二：探究空间站内制氧原理 【查阅资料】同学们上网查阅资料获悉，我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统，其原理是电解水。 【模拟实验】 （3）同学们设计实验模拟空间站制取氧气。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器玻璃管里加满水，接 通直流电源。 两电极上均有气泡冒出， 。 ②切断装置的电源，用燃着的木 条分别在两个玻璃管尖嘴口检 验电解反应中产生的气体。 a管尖嘴口观察到 。 b管尖嘴口观察到 。 【反思评价】 （4）步骤①中发生反应的化学方程式为 。空间站内作为反应原料的水的来源是 (写一条)。 任务三：探究空间站内空气成分 【设计方案】 （5）同学们根据所学知识认为：空间站内的空气与地球上的空气成分应大致相同，但也有所区别，空间站内的空气成分只需保留 即可。之后他们在老师的帮助下向航天专家进行咨询，确定了自己的设计方案。 【小组交流】 （6）同学们在航天专家的介绍中得知，3名航天员在空间站密封舱内驻留24小时，舱内氧气分压随时间的变化如图所示。航天员中度活动时氧气分压迅速下降的原因是 。 【成果分享】同学们以“资源循环助力航天”为主题设计了海报，在校园内进行了空间站环控生保技术科普宣传活动，与其他同学分享了项目式学习的成果。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五单元 化学反应的定量关系（B卷·拔高卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国科学家制备出“人造树叶”，可将二氧化碳变成氧气，二氧化碳能产生氧气的原因是含有（ ） A．氧原子 B．氧分子 C．氧离子 D．氧元素 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氧气由氧元素组成，则二氧化碳能产生氧气，是因为二氧化碳中含有氧元素。 故选D。 2．下列有关质量守恒定律的说法正确的是 A．水结成冰前后质量保持不变，符合质量守恒定律 B．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质间的质量关系，与微观过程无关 C．镁条燃烧后固体质量增加，故质量守恒定律不是普遍规律 D．1.2g 碳与 3.2g 氧气恰好完全反应，可生成 4.4g 二氧化碳 【答案】D 【知识点】质量守恒定律内容及适用范围、有关质量守恒定律的计算 【解析】A. 水结成冰是物理变化，前后质量保持不变，不能用质量守恒定律解释，选项错误； B. 质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质间的质量关系，是因为微观上反应前后原子的种类、个数不变，选项错误； C. 镁条燃烧后固体质量增加，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量和，符合质量守恒定律，选项错误； D. ，所以1.2g 碳与 3.2g 氧气恰好完全反应可生成 4.4g 二氧化碳，选项正确。 故选D。 3．（碳酸氢铵）是一种常用的化学肥料。当它受到撞击时，会发生分解反应，产生大量气体而爆炸，分解过程中不能生成的物质是（ ） A． B．HCl C． （氨气） D． 【答案】B 【解析】NH4HCO3是由碳、氢、氧三种元素组成的，不含氯元素，根据反应前后元素种类不变，可知其分解的产物中不含氯元素，故分解过程中不能生成的物质是HCl。 故选B。 4．下列可燃物完全燃烧，产物相同的是（ ） A．和 B．C和 C．和 D．和CO 【答案】C 【解析】A、氢气由氢元素组成，由质量守恒定律可知，氢气燃烧后只生成水，甲烷由碳元素与氢元素组成，由质量守恒定律可知，甲烷燃烧后生成二氧化碳和水，两种物质燃烧后生成物的种类不同，选项错误； B、碳由碳元素组成，由质量守恒定律可知，碳燃烧后只生成二氧化碳，氢气由氢元素组成，由质量守恒定律可知，氢气燃烧后只生成水，两种物质燃烧后生成物的种类不同，选项错误； C、甲烷由碳元素与氢元素组成，由质量守恒定律可知，甲烷燃烧后生成二氧化碳和水，乙醇由碳、氢、氧三种元素组成，由质量守恒定律可知，乙醇燃烧后生成二氧化碳和水，两种物质燃烧后生成物的种类相同，选项正确； D、乙炔由碳元素与氢元素组成，由质量守恒定律可知，乙炔燃烧后生成二氧化碳和水，一氧化碳由碳元素和氧元素组成，由质量守恒定律可知，一氧化碳燃烧后只生成二氧化碳，两种物质燃烧后生成物的种类不同，选项错误，故选C。 5．现有化学反应A+B→C，若a gA与b gB充分反应，则生成C的质量是（ ） A．大于（a+b）g B．等于（a+b）g C．小于或等于（a+b）g D．无法确定 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律可知，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，若a gA与b gB恰好完全反应完，则生成C的质量等于（a+b）g；若a gA与b gB没有恰好完全反应，则生成C的质量就会小于（a+b）g，故选：C。 6．下列说法中正确的有（ ） A．有多种物质生成的反应不一定分解反应 B．在化合物中，各元素的化合价代数和不一定等于0 C．化学反应不一定都遵守质量守恒定律 D．化合物不一定含有多种元素 【答案】A 【解析】A、分解反应是由一种物质生成两种或两种物质的反应，有多种物质生成的反应不一定是由一种物质生成，不一定分解反应，正确； B、根据化合物法则可知，在化合物中，各元素的化合价代数和一定等于0，错误； C、所有化学反应一定都遵守质量守恒定律，错误； D、化合物中不同种元素组成的纯净物，一定含有多种元素，错误。 故选A。 7．古代的炼丹术和炼金术为化学发展为一门科学做出了一定的贡献。下列有关炼丹术和炼金术的说法中没有科学道理的是（ ） A．积累了大量的化学知识 B．发明了很多化学实验工具 C．发明了一些用于合成和分离物质的有效方法 D．“点石成金”使“贱金属”变为“贵金属”，追求“长生不老” 【答案】D 【解析】A、炼丹术和炼金术积累了大量的化学知识，选项正确； B、炼丹术和炼金术发明了很多化学实验工具，选项正确； C、炼丹术和炼金术发明了一些用于合成和分离物质的有效方法，选项正确； D、由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类不变，即元素的种类也不变，所以“点石成金”使“贱金属”变为“贵金属”是不可能的，选项错误，故选D。 8．下列化学方程式与基本反应类型完全正确的是 A．2Mg + O22MgO氧化反应 B．3Fe + 2O2Fe2O3 化合反应 C．2H2O2H2↑+ O2 ↑分解反应 D．2KClO32KCl+3O2分解反应 【答案】C 【解析】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，氧化反应不是基本反应类型，错误； B、铁在氧气中燃烧生成 四氧化三铁，不是氧化铁，正确的化学方程式为：，错误； C、水通电分解生成氢气和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，化学方程式为：，正确； D、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，氧气是反应生成的气体，在氧气化学式右边应标气体生成符号“↑”，正确的化学方程式为：，错误。 故选C。 9．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是（ ） A．变化与守恒：依据化学方程式X+2O22CO2+2H2O，可推测X的化学式为C2H4O B．模型与推理：氧化物中含有氧元素，因此含有氧元素的纯净物一定是氧化物 C．宏观与微观：CO和CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同 D．探究与创新：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率 【答案】C 【解析】A、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有4个O，反应后有2个C、6个O、4个H，故X中含有2个C、4个H、2个O，化学式为C2H4O2，故A错误； B、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，氧化物中含有氧元素，但是含有氧元素的纯净物不一定是氧化物，例如高锰酸钾中含有氧元素，但不属于氧化物，故B错误； C、CO和CO2虽然元素组成相同，但二者分子构成不同，不同种分子的化学性质不同，故二者的化学性质不同，故C正确； D、探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，不能只设计实验证明氧化铜能否改变反应速率，还需验证其质量和化学性质在反应前后不变，故D错误； 故选：C。 10．为及时发现燃气泄漏，常在燃气中加入少量有特殊气味的乙醇硫（C2H5SH），乙醇硫也可以充分燃烧，化学方程式为：。下列关于X的说法正确的是 A．常温下X是无色无味的气体 B．X属于单质 C．X中两种元素的原子个数比为1：2 D．X不是空气污染物 【答案】C 【知识点】用质量守恒定律确定物质组成、根据方程式推测化学式、空气的污染与防治 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子个数守恒可知：X中共含有2个硫原子，4个氧原子，因为X前面有化学计量数2，所以X的化学式应该为：SO2。 【解析】A、由分析可知，X是二氧化硫，该气体有刺激性气味，选项错误，不符合题意； B、X是二氧化硫，所以该气体是化合物，选项错误，不符合题意； C、X是二氧化硫，所以该气体中两种元素的原子个数比为1：2，选项正确，符合题意； D、X是二氧化硫，所以该气体是空气污染物，选项错误，不符合题意。 故选C。 11．某同学使用如图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，故随着反应的进行，气体的总质量减小，但是氮气等不参与反应，故气体的总质量不会减少至零，不符合题意； B、该实验中，氮气不参与反应，故氮气的质量不变，不符合题意； C、红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故固体的质量增加，待完全反应后，不再变化，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故氧元素的质量不变，符合题意。 故选D。 12．中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A．该反应涉及的四种物质都由分子构成 B．该反应的化学方程式是 C．该反应前后氢元素的化合价不变 D．该反应前后，原子种类和数目不变 【答案】C 【分析】根据反应的微观示意图可知，一氧化碳与水在催化剂作用下生成氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为。 【解析】A、一氧化碳、水、氢气、二氧化碳均是由分子构成的，故A不符合题意； B、一氧化碳与水在催化剂作用下生成氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为，故B不符合题意； C、水中氢元素的化合价为+1价，生成物氢气中氢元素的化合价为0价，则该反应前后氢元素的化合价改变，故C符合题意； D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不变，故D不符合题意。 故选C。 13．实验室常利用高锰酸钾制取氧气。下列各物理量随加热时间的变化关系图中，正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．高锰酸钾需要加热一段时间达到分解的温度时才开始分解产生氧气，并不是开始加热就产生氧气，故A图像错误； B．加热一段时间后，高锰酸钾开始分解，固体质量开始减少，一直到高锰酸钾完全分解，反应结束后固体不再改变，最后有剩余固体，固体的质量不为零，故B图像错误； C．刚开始加热高锰酸钾未分解时，固体只有高锰酸钾这一种物质，当高锰酸钾开始分解后，固体为高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰三种固体物质，当高锰酸钾完全分解会，固体为锰酸钾和二氧化锰两种固体物质，故C图像正确； D．高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应过程中固体的质量不断减少直到高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，故不符合题意。 故选C。 14．“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零排放”。中国计划在2060年实现“碳中和”，彰显了大国担当。科学家们将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇（一种重要的化工原料）和水，实现这一反应的微观示意图如下。 下列说法正确的是 A．反应前后元素的化合价都没有发生改变 B．反应前后分子和原子的个数都不变 C．该反应的化学方程式为：CO2+4H2=CH4O+H2O D．该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向 【答案】D 【分析】根据微观示意图，反应的方程式是：。 【解析】A、根据方程式，反应物中有氢气，是单质，氢元素是游离态，反应后甲醇和水中含有氢元素，则氢元素变成了的化合态，则元素的化合价一定改变；不正确。 B、根据质量守恒定律化学反应前后原子的个数不变；根据方程式该反应中反应前的分子数目是4，反应后的分子数目是2，改变了；不正确。 C、根据分析，一定条件下二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，反应的化学方程式是：；不正确。 D、该反应将二氧化碳和氢气转化成了甲醇和水，减少了二氧化碳的排放；正确。 故选D。 15．在一个密闭容器中放入甲乙丙丁四种物质，在一定的条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表所示，则下列说法正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/ 10 m 8 7 反应后质量/ 2 3 30 25 A．乙是催化剂 B．该反应一定为分解反应 C．参加反应的甲与乙的质量比为1:4 D．m数值为32 【答案】C 【解析】A、由质量守恒定律可知，反应物的总质量等于生成物的总质量，则10+m+8+7=2+3+30+25，解得m=35，乙反应后质量减少，为反应物，故A错误； B、反应后甲、乙质量减少，为反应物；反应后丙、丁质量增加，为生成物，该反应的反应物有两种，不是分解反应，故B错误； C、参加反应的甲与乙的质量比为（10-2）：（35-3）=1：4，故C正确； D、据A中计算，可知m=35，故D错误。 故选C。 二、非选择题：本大题共6小题，除标明外，每空1分，每个方程式2分，共55分。 16．（6分）已知天然气(主要成分为CH4)完全燃烧生成水和二氧化碳，写出该反应的化学方程式 ；等质量的天然气消耗氧气的质量 (填“大于”、“等于”或“小于”)等质量氢气消耗的氧气。氢气是一种清洁能源，氢气燃烧生成水，写出该反应的化学方程式 。 【答案】 小于（2分） 【解析】天然气(主要成分为CH4)完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式：；氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：；设甲烷、氢气的质量都是1，根据、可知：等质量的天然气消耗氧气的质量小于等质量氢气消耗的氧气。 17．（8分）研究“水”可从多角度展开。我们可以借助模型来使抽象的问题形象化，如图为水通电分解的微观示意图，请据图回答下列问题： （1）宏观现象：按图一所示装置观察到的现象是 。 （2）微观分析： ①请将图二中方框内的信息补充完整（作图） ； ②从反应的微观结构图中得出化学变化的实质是 。 （3）将黄豆大小的金属钾放入盛有水的烧杯中，生成氢气和氢氧化钾，写出该反应的化学方程式： 。 【答案】（1）通电一段时间后，试管A、B都产生气泡，液面下降，气体体积比约为2：1（2分） （2）①（2分） ②化学反应中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（2分） （3） 18．（6分）利用精盐水生产氢氧化钠（NaOH）、氯气（Cl2）和氢气的主要工艺流程如下： （1）精盐的主要成分为氯化钠，氯化钠的化学式为 。 （2）氢氧化钠属于______（填序号）。 A．单质 B．化合物 C．氧化物 （3）电解槽中，氯化钠与水在通电条件下反应生成氢氧化钠和两种气体，该反应的化学方程式为 。 【答案】（1）NaCl（2分） （2）B（2分） （3）2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 【解析】（1）氯化钠由钠离子与氯离子构成，化学式为NaCl； （2）氢氧化钠的化学式为NaOH，该物质由钠元素、氧元素、氢元素三种元素组成，则属于化合物；故选B； （3）根据反应的流程图可以得出氯化钠与水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气与氯气。 19．（10分）华为公司作为我国高科技的代表，一直致力于核心技术的开发。2019年，华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片需要用到高纯硅，工业上利用二氧化硅制备高纯硅的工艺流程如下图： 已知：氯气能与水反应生成盐酸等物质，一氧化碳能与氧气反应生成二氧化碳。 （1）写出Cl2在自来水净化时的用途： 。 （2）写出反应①的化学方程式： 。 （3）写出反应②的化学方程式 。该反应属于 （填基本反应类型）反应。 （4）玻璃的主要成分是二氧化硅，二氧化硅（SiO2）与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和一种常见的液体。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 （5）整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行，原因是 。 【答案】（1）杀菌消毒 （2） （3） 化合 （4） （5）Cl2会与水反应，CO、H2会与氧气反应生成二氧化碳（2分） 【知识点】操作目的分析、自来水厂净化过程、化学方程式的书写、化合反应 【解析】（1）自来水净化时加入氯气来杀灭水中微生物，故填：杀菌消毒。 （2）反应①为二氧化硅和焦炭在高温条件下反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为：，故填：。 （3）反应②为硅和氯气在高温条件下反应生成四氯化硅，该反应的化学方程式为：，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，基本反应类型属于化合反应。故填：；化合。 （4）二氧化硅（SiO2）与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和一种常见的液体，根据质量守恒定律，元素的种类不变，一种常见的液体中含有氢元素，该物质应是水，所以二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：，故填：。 （5）由流程图可知氯气会与水反应，一氧化碳、氢气会与氧气反应，所以整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行，故填：Cl2会与水反应，CO、H2会与氧气反应生成二氧化碳。 20．（12分）为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：将10g水加入10g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20g。 （1）该实验 （填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是 。 实验二：如图1将盛有硫酸铜溶液的小烧杯和铁钉一起放在托盘天平中称量，记录所称质量为，将铁钉浸到硫酸铜溶液，待反应一段时间后，再称量小烧杯及烧杯内物质的总质量为。 （2）写出硫酸铜和铁钉的反应方程式 。实验数据 （选填“等于”、“小于”、“大于”）。 实验三：称取镁条和石棉网的质量为（如图2所示），然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量，质量为。 （3）写出镁条燃烧的化学方程式 。 （4）根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量；而实验事实是，原因是 。 【分析与总结】 （5）根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在 容器中进行实验。 【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（）固体。 【反思与交流】 （6）空气中的含量远大于的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于，原因是 。 【答案】（1）不能 水和酒精没有发生化学反应 （2） 等于 （3） （4）反应生成的部分氧化镁扩散到空气中（2分） （5）密闭 （6）相同条件下氧气比氮气更活泼（2分） 【知识点】质量守恒定律内容及适用范围、实验探究质量守恒定律、化学方程式的书写 【解析】（1）水与酒精混合没有发生属于物理变化过程，没有发生化学变化，质量守恒定律适用于化学变化，故不能； （2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，方程式为：； 根据质量守恒定律可知，反应前物质质量总和等于反应后物质质量总和，反应过程中没有气体参加反应或生成，故实验数据m1等于m2； （3）镁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，方程式为：； （4）镁条燃烧生成的部分氧化镁扩散到空气中，使得生成物收集不全，导致生成的固体的质量小于镁条的质量； （5）根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应称量所有反应物的质量，则应在密闭容器中进行实验； （6）空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，是因为氧气比氮气更活泼，镁条更容易与氧气反应。 21．（13分）中国空间站已进入长期有人驻留模式。航天员的生存离不开氧气，某校实践小组的同学们在老师的组织下对空间站内氧气的来源、空气的成分等展开了项目式学习。 任务一：分析空间站内氧气来源 【分析讨论】同学们认为空间站内氧气应该来自现场制取。之前已学习了实验室制氧气的三种方法和工业制氧气的原理，同学们讨论后认为： （1）这些方法都不适用于空间站制氧气，理由是 (写一条)。 （2）空间站制氧气时需要考虑的因素是 (写一条)。 任务二：探究空间站内制氧原理 【查阅资料】同学们上网查阅资料获悉，我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统，其原理是电解水。 【模拟实验】 （3）同学们设计实验模拟空间站制取氧气。 实验装置 实验步骤 实验现象 ①在电解器玻璃管里加满水，接 通直流电源。 两电极上均有气泡冒出， 。 ②切断装置的电源，用燃着的木 条分别在两个玻璃管尖嘴口检 验电解反应中产生的气体。 a管尖嘴口观察到 。 b管尖嘴口观察到 。 【反思评价】 （4）步骤①中发生反应的化学方程式为 。空间站内作为反应原料的水的来源是 (写一条)。 任务三：探究空间站内空气成分 【设计方案】 （5）同学们根据所学知识认为：空间站内的空气与地球上的空气成分应大致相同，但也有所区别，空间站内的空气成分只需保留 即可。之后他们在老师的帮助下向航天专家进行咨询，确定了自己的设计方案。 【小组交流】 （6）同学们在航天专家的介绍中得知，3名航天员在空间站密封舱内驻留24小时，舱内氧气分压随时间的变化如图所示。航天员中度活动时氧气分压迅速下降的原因是 。 【成果分享】同学们以“资源循环助力航天”为主题设计了海报，在校园内进行了空间站环控生保技术科普宣传活动，与其他同学分享了项目式学习的成果。 【答案】（1）需要携带大量原料（合理即可） （2）节约能源（合理即可） （3）a、b玻璃管内产生气体的体积比约为2：1（2分） 产生淡蓝色火焰（2分） 木条燃烧更剧烈（2分） （4） 直接携带（合理即可） （5）氮气和氧气 （6）消耗的氧气最多，导致此时的空气中氧气含量最低（2分） 【解析】（1）实验室中用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若用到空间站制氧气，需要携带大量原料并产生多余的物质、操作复杂等； （2）空间站制氧气时需要考虑节约能源、不产生废物等； （3）①电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2，所以a、b玻璃管内产生气体的体积比约为2：1； ②电解水时，正极产生的是氧气，氧气能使燃着的木条燃烧更剧烈，负极产生的是氢气，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，所以a管尖嘴口观察到产生淡蓝色火焰，b管尖嘴口观察到木条燃烧更剧烈； （4）电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：；空间站中水的主要来源包括直接携带、自行生产和循环再利用； （5）空间站内的空气与地球上的空气成分应大致相同，空间站内的空气成分只需保留氮气和氧气即可； （6）据图可知，中度活动是航天员驻留24小时中最剧烈的活动，消耗的氧气最多，导致此时的空气中氧气含量最低，所以航天员中度活动时氧气分压迅速下降。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$