内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系(B卷·拔高卷)
(考试时间:50分钟 试卷满分:50分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第I卷 选择题(共10分)
一、选择题(本大题共10个小题,每题1分,共10分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列有关化学基本观念的认识不正确的是( )
A.元素观:氧气、臭氧(O3)是由氧元素组成的两种不同物质
B.微粒观:氢氧化钠是由钠离子与氢氧根离子构成
C.转化观:铜在空气中受热可转化为氧化铜
D.守恒观:化学反应前后原子、分子总数都不发生改变
【答案】D
【解析】A、氧气、臭氧(O3)是由氧元素组成的两种不同物质,故选项说法正确;
B、氢氧化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由钠离子与氢氧根离子构成的,故选项说法正确;
C、铜在空气中受热与氧气反应可转化为氧化铜,故选项说法正确;
D、化学反应前后原子总数不发生改变,分子总数可能会发生改变,也可能不变,故选项说法错误;
故选:D。
2.我国从2011年5月1日起,酒驾入刑。“酒精检测仪”可检查司机是否酒后驾车,其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+2X↑+9H2O,反应中红色的CrO3转变为绿色的Cr2(SO4)3,其中X的化学式为
A.CO B.SO2 C.CO2 D.NO2
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律,反应前后原子种类和个数都不变,由化学方程式可知,反应物前含有2个C,18个H、37个O、4个Cr、6个S,反应后有18个H、33个O、4个Cr、6个S,则2X中含有2个C和4个O,一个X中含有1个C和2个O,故X的化学式为CO2;
故选:C。
3.下列说法正确的是
A.化学变化都遵守质量守恒定律,所以质量不发生改变的变化就是化学变化
B.氧气的化学性质很活泼,能与所有物质发生反应
C.10g 冰受热融化成 10g 水,符合质量守恒定律
D.分离液态空气法制氧气属于物理变化
【答案】D
【详解】A、化学变化都遵守质量守恒定律,但是质量不发生改变的变化不一定就是化学变化,例如水变成水蒸气,前后质量不变,该过程中只是状态的改变,没有新物质生成,是物理变化,故A说法错误;
B、氧气的化学性质比较活泼,在常温下能与很多物质发生化学反应,并不是能与所有物质发生反应,例如金不能与氧气反应,故B说法错误;
C、质量守恒定律只适用于一切化学变化,10g 冰受热融化成 10g 水,只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合质量守恒定律,故C说法错误;
D、分离液态空气法制氧气,是利用液氧和液氮沸点不同进行分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故D说法正确;
故选:D。
4.如图是中科院在常温、常压和可见光条件下,基于LDH催化剂合成氨气的过程。不正确的是
A.由图可知,分子是保持物质化学性质的最小粒子 B.氨气是由氮原子和氢原子构成
C.化学反应中,原子的种类和数目一定不变 D.催化剂在反应前后的化学性质和质量不变
【答案】B
【详解】A、图中物质均是由分子构成,由图可知,化学反应前后,分子种类发生改变,说明分子是保持物质化学性质的最小粒子,不符合题意;
B、氨气由氨分子构成,氨分子由氮原子和氢原子构成,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,不符合题意;
D、催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,不符合题意。
故选B。
5.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.该反应是分解反应
【答案】B
【详解】A、参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的C、D的质量总和,但化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和,故A不正确;
B、物质参加化学反应按一定的质量比进行,由于参加反应的A、B的质量比不一定是1:1,若取xgA和xgB反应,生成C和D的质量总和不一定是2xg,故B正确;
C、参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的C、D的质量总和,但反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比,故C不正确;
D、该反应两种物质参与反应,不是分解反应,故D不正确。
故选B。
6.如图为KClO3和MnO2混合物加热后物质质量曲线。
下列说法正确的是
A.生成氧气的质量为 B.b物质必定为二氧化锰
C.整个反应中生成氧气的质量为a-b D.反应过程中二氧化锰不参与反应
【答案】A
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成氧气的质量为:4.9g-a,符合题意;
B、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,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,而随着反应的进行,b的质量从零逐渐增大,故b物质一定不是二氧化锰,不符合题意;
C、由A的分析可知,整个反应中生成氧气的质量为:4.9g-a,不符合题意;
D、在该反应中,二氧化锰虽然是催化剂,但是二氧化锰参与了反应,只是最后又生成了二氧化锰,故化学反应前后,二氧化锰的质量和化学性质不变,不符合题意。
故选A。
7.在一密闭容器中,有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示(例如:d的质量为)在一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量变化,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上:刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是
A.反应结束后c的质量为
B.该反应为化合反应
C.a、b变化的质量比一定为
D.a、d的相对分子质量之比一定为
【答案】C
【分析】由图可知,一开始,a=5g-0=5g、b=22g-5g=17g、c=28g-22g=6g、d=30g-28g=2g,反应后,刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格,故a=5g+9g=14g、b=17g-9g-8g=0、c=6g+8g-8g=6g、d=2g+8g=10g,故反应后,a质量增加,是生成物,b质量减小,是反应物,c质量不变,可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,d质量增加,是生成物;
【详解】A、由分析可知,反应结束后,c的质量是6g,故A不符合题意;
B、a、d是生成物,b是反应物,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、a、b变化的质量比为:(14g-5g):(17g-0)=9:17,故C符合题意;
D、参加反应的a、d 的质量比为:(14g-5g):(10g-2g)=9:8,但是化学计量数之比未知,无法计算相对分子质量之比,故D不符合题意。
故选C。
8.将一定质量木炭跟少量氧气放在密闭的容器里加热,充分反应。下图一定不能正确反映容器内有关物质的质量随时间变化而变化的关系图像是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、若氧气的量不足,所以最终氧气会为0,故A正确;
B、若氧气质量不足与一定质量的木炭全部反应完,这时木炭的质量会有剩余,故B正确;
C、刚开始没反应时二氧化碳的质量为零,所以图象应从零开始,最终反应完质量不再变化,故C错误;
D、反应在密闭容器中进行,所以反应前后物质的总质量不变,故D正确;
故选C。
9.甲烷水蒸气重整制氢的反应为,下列说法不正确的是( )
A.反应涉及两种氧化物 B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的CO、的分子个数比为1:1 D.参加反应的、的质量比为8:9
【答案】C
【解析】A、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,反应中有甲烷(CH4)和水(H2O),一氧化碳(CO)和氢气(H2)生成,其中水和一氧化碳属于氧化物,说法正确,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,氢原子个数不变,说法正确,不符合题意;
C、根据化学方程式可知,生成的 CO 和 H2的分子个数比为 1:3,而不是 1:1,说法错误,符合题意;
D、根据化学方程式可知,参加反应的 CH4、H2O 的质量比=(12+1×4):(1×2+16)=16:18=8:9,说法正确,不符合题意。
故选C。
10.工业上可用“氨氧化法”生产NO,反应原理为aNH3+bO2cNO+dX。兴趣小组模拟生产NO,在一密闭容器中充入一定量的NH3和O2充分反应,反应中部分物质的质量随反应过程的变化如图所示。下列说法错误的是
A.X为H2O2 B.化学计量数a=4
C.化学方程式中b与c的比为5:4 D.充分反应后,生成X的质量为27g
【答案】A
【详解】A、由图像可知,参加反应的氨气的质量为75g-58g=17g,参加反应的氧气的质量为232g-192g=40g,而生成的一氧化氮的质量为30g,则生成X的质量为17g+40g-30g=27g,又由于17g氨气中氢元素的质量为,氮元素质量为17g-3g=14g,30gNO中氮元素质量为,根据反应前后元素种类和质量不变,可知X中氢元素的质量为3g,且不含氮元素,则含氧元素质量为27g-3g=24g,则其中氢、氧原子个数比为,即X的化学式为H2O,该选项说法不正确;
B、根据反应前后原子种类和数目不变,再结合X为H2O,配平方程式为,则a=4,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,b与c的比为5:4,该选项说法正确;
D、结合前面分析可知,充分反应后,生成X的质量为27g,该选项说法正确。
故选A。
第II卷 非选择题(共40分)
(本大题共4个小题,每空1分,共40分)
11.(8分)氨气(NH3)易贮存、热值高,是一种可再生“零碳”燃料,在燃料电池领域有广阔的应用前景。图1是氨的合成及应用的部分流程图。
(1)采用蒸馏的方法分离液态空气时, (填化学式)先被蒸发出来,主要原因是 ;采用分子筛法分离空气时,空气中的氮分子不能透过分子筛,而氧分子则能够透过分子筛,从而实现分离提纯的目的,说明氮分子直径 (填“大于”或“小于”)氧分子直径,进行这种分离的主要依据是 。
(2)图1两条H2的获取途径中,不符合绿色“零碳”理念的是途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)根据图1所示,“合成塔”内反应的化学方程式为 。图2是氮气与氢气在催化剂表面合成氨的微观过程,其顺序应为c→ (用字母序号表示)。
(4)氨燃料电池因“零碳”排放而备受关注,根据图1信息推断,氨燃料电池工作时生成的H2O和N2分子个数比为 。
【答案】(1) N2 液氮的沸点比液氧低 大于 分子直径的大小
(2) I
(3) a→b
(4)3∶1
【详解】(1)采用分离液态空气法获取N2时,N2先被蒸发出来,说明液氮沸点比液氧的低;采用分子筛法分离空气时,空气中的氮分子不能透过分子筛,而氧分子则能够透过分子筛,从而实现分离提纯的目的,则分子大小为N2>O2。所以进行这种分离的主要依据是分子直径的大小。故填:N2;液氮的沸点比液氧低;大于;分子直径的大小。
(2)途径Ⅰ会生成一氧化碳而污染空气,途径Ⅱ生成氢气和氧气不会造成污染,所以途径Ⅰ不符合绿色“零碳”理念的是途径。故填:Ⅰ。
(3)根据图1所示,氮气与氢气在高温、高压和催化剂的共同作用下生成氨气,反应的化学方程式为;
氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的微观变化实质是:氢分子破裂成氢原子,氮气分子破裂成氮原子,氢原子和氮原子结合成氨气分子,所以氮气与氢气在催化剂表面合成氨过程合理的顺序是c→a→b。故填:;a→b。
(4)根据图1信息推断可知,该反应为氨气和氧气在点燃条件下反应生成氮气和水,化学方程式为;
所以氨燃料电池中工作时生成的H2O和N2分子个数比为6∶2=3∶1。故填:3∶1。
12.(10分)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)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 ;
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有______(多选,填字母)。
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.定量实验要尽量减少实验误差,使得实验更准确
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
小丽选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
【实验步骤】
Ⅰ、锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡;
Ⅱ、取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
①Ⅲ、待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察 。
【实验结论】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。
【交流反思】②要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是 。
③反应结束后,若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由 。
④气球的作用有 、 。(答两点)
(4)从微观看质量守恒定律。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。
①上述变化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,属于化学变化的是 ,该变化的化学方程式为 。
②变化I中,一定不变的微粒是 (填微粒名称)。
【答案】(1)参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量
(2)ACD
(3) 天平是否平衡 白磷燃烧产生大量白烟 能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变 形成密闭空间 调节压强,防止瓶塞因压强过大而冲出
(4) Ⅰ 2CO+O22CO2 碳原子、氧原子
【详解】(1)金属灰是汞与氧气反应生成的氧化汞,故金属灰增加的质量为参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量;
(2)A、要善于总结前人的成果和经验,根据质量守恒定律的发现过程可以带给我们该选项启示;
B、科学家们用不同的药品进行实验得出了相似的结论,实验的成功与否,不完全取决于药品的选择,根据质量守恒定律的发现过程不可以带给我们该选项启示;
C、定量方法是科学研究的重要方法,根据质量守恒定律的发现过程可以带给我们该选项启示;
D、定量实验要尽量减少实验误差,使得实验更准确,根据质量守恒定律的发现过程可以带给我们该选项启示;
故选ACD;
(3)该实验是为了比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等,故反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡;
白磷燃烧的现象是产生大量白烟,故要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是产生大量白烟;
若白磷有剩余,剩余部分白磷未参加反应,反应前后质量不变,故若白磷有剩余,仍能得出上述结论;
该反应消耗氧气,产生大量白烟,该实验为了验证反应前后的质量,故要保证装置的密闭,该反应过程放热,白磷燃烧过程中压强变大,若压强过大,会导致橡胶塞被冲出,故气球的作用是形成密闭空间、调节压强,防止瓶塞因压强过大而冲出;
(4)变化Ⅰ中生成了新分子,变化Ⅱ、Ⅲ中无新分子生成,故属于化学变化的是变化I;
如图所示,该反应是一氧化碳和氧气在一定条件下反应生成二氧化碳,化学方程式是:
化学变化中原子的种类一定不变,A中含有的是氧分子、一氧化碳分子,B中含有的是二氧化碳分子,故变化I中,一定不变的微粒是碳原子、氧原子。
13.(10分)某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律:
【设计并实验】
【资料】已知碳酸钠和稀盐酸反应后,会生成大量二氧化碳。铜与氧气反应会生成黑色的氧化铜。
实验三中,用细线系住铜棒中点使之平衡,然后在铜棒一端用酒精灯加热。加热一段时间后,观察到铜棒的平衡情况是 ,请写出反应的方程式 。
【分析与讨论】
①实验一中,铁和硫酸铜CuSO4反应,生成硫酸亚铁FeSO4和一种红色金属,请写出反应的方程式 。
②在这三个实验中,你认为:实验 直接正确反映了反应物与生成物之间的质量关系,由此得出的结论是:在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等。请从原子的角度解释质量守恒定律 。
③另外两个实验得出的结论是:在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等,你认为导致这结论错误的原因是 。(写出一条原因)
【实验反思】
小组成员讨论后达成了以下共识:设计实验验证质量守恒定律时,对于有空气中的气体(成分)参与或有气体生成的化学反应,一般应使反应在 装置中进行。
【拓展与应用】
同学根据质量守恒定律研究物质W的组成。一定条件下,在密闭容器内发生反应,反应前后各物质的质量(单位:g)如图所示:
图中x= g,物质W由 种元素组成,其中碳、氢原子个数比为 (填最简比)。
【答案】 铜棒向有酒精灯加热的一端向下倾斜 2Cu+O2 2CuO 一 化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变
实验二已知碳酸钠和稀盐酸反应后,会生成大量二氧化碳逸散到空气中或者实验三有空气中的氧气参加反应 密闭 52 3 1:3
【详解】设计并实验:实验三中,铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,因此酒精灯一端铜棒质量增加,所以向酒精灯一侧倾斜;铜与氧气反应会生成氧化铜,该反应方程式为:2Cu+O2 2CuO
分析与讨论:
①铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应方程式为:;
②验证质量守恒定律需要反应前后质量不变,反应前后天平保持平衡,实验二中有气体逸出,实验三中增加了氧元素的质量,因此只有实验一可以验证质量守恒定律;由此得出的结论是:在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等。从原子的角度解释质量守恒定律:化学反应前后原子的种类、数目、质量不变;
③实验二镁条和稀硫酸反应产生的氢气逸散到空气中或者实验三有空气中的氧气参加反应,使反应后质量增加,无法对反应前的氧气进行定量,无法验证质量守恒定律;
实验反思:
设计实验验证质量守恒定律时,对于有空气中的气体(成分)参与或有气体生成的化学反应,一般应使反应在密闭装置中进行;
拓展与应用:
根据质量守恒定律可知反应前后质量相等,所以16g+32g+xg=64g+23g+5g+8g,x=52;反应后二氧化碳和水的质量增加,说明二氧化碳和水为生成物,W和氧气质量减少,作为反应物,反应后含有碳、氢和氧三种元素,而反应前氧气含有氧元素,则W一定含有碳和氢元素,此时反应后生成二氧化碳中碳元素质量为:,反应后生成水中氢元素的质量:,此时碳和氢元素质量=12g+3g=15g,而此时碳和氢元素质量小于W反应前23g的质量,所以W含有氧元素,因此W含有碳、氢和氧三种元素;碳、氢原子个数比为:。
14.(12分)人们曾把氧气叫做“养气”,日常生产生活都离不开氧气,根据以下制取氧气原理回答问题:
Ⅰ.工业制取氧气:
(1)空气经除尘、除二氧化碳和水蒸气后,采取分离液态空气方法制取氧气,在低温高压下,使空气液化,利用液氮与液氧的 不同,使氮气先从液态空气中分离出来,剩下来的主要是液氧,贮存在蓝色钢瓶中。
(2)打开蓝色钢瓶,有氧气流出,从微观角度分析,氧气由液态转化为气态改变的是 。
Ⅱ.实验室制取氧气方法之一:加热高锰酸钾制取氧气
(3)图一中仪器①的名称 。
(4)实验利用高锰酸钾制取氧气化学反应方程式 。
(5)实验应选取的发生装置是 。若用E装置收集氧气,观察到 将导管放到集气瓶口开始收集。
Ⅲ.市场上常见的家用制氧机的工作原理之一:分子筛制氧机
(6)分子筛制氧法以空气为原料,当空气经过分子筛后氧气浓度得到提高,其微观示意图如图二所示。则该过程发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)通过该制氧机获取的高浓度氧气中,氧气与氮气质量比为 。
Ⅳ.家庭简易制氧气:
小玲自制了一个家庭简易制氧机,利用上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而控制产生氧气。
(8)下列有关该反应中二氧化锰说法错误的有_______。
A.二氧化锰质量一定不变 B.二氧化锰不可替代
C.需要定期补充 D.二氧化锰加快产生氧气速率
(9)若想利用B装置监测产生氧气的速度,B中有一不足之处,你的改进措施是 。
V、空间站制氧气:
(10)早期空间站利用过氧化钠(Na₂O₂)制氧,反应原理之一为: +O₂,利用此反应,44g二氧化碳最多能产生 克氧气。 (2分)
【答案】(1)沸点
(2)分子间的间隔
(3)集气瓶
(4)
(5)A 导管口气泡连续均匀冒出时
(6)物理
(7)8:7
(8)BC
(9)将a导管伸入水中
(10)解:设44g二氧化碳最多能产生氧气的质量为x,
x=16g
答:二氧化碳最多能产生16克氧气。
【详解】(1)空气经除尘、除二氧化碳和水蒸气后,采取分离液态空气方法制取氧气,在低温高压下,使空气液化,利用液氮与液氧的沸点不同,使氮气先从液态空气中分离出来,剩下来的主要是液氧,贮存在蓝色钢瓶中;
(2)打开蓝色钢瓶,有氧气流出,从微观角度分析,氧气由液态转化为气态,氧分子的种类不变,氧分子之间的间隔变小了,故过程中改变的是分子间的间隔;
(3)仪器①的名称为集气瓶;
(4)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(5)高锰酸钾制取氧气,反应物为固体,反应条件为加热,发生装置可选择A;若用E装置收集氧气,刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,为了防止收集的氧气不纯,则观察到导管口气泡连续均匀冒出时,将导管放到集气瓶口开始收集;
(6)分子筛制氧法以空气为原料,当空气经过分子筛后氧气浓度得到提高,该过程没有新物质生成,发生的变化属于物理变化;
(7)根据图示,通过该制氧机获取的高浓度氧气中,氧气与氮气的分子个数比为2:2=1:1,则质量比为(16×2):(14×2)=8:7;
(8)A、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,反应前后质量一定不变,故选项说法正确;
B、过氧化氢分解的催化剂也可以为氧化铁、红砖粉等,均可以代替二氧化锰,故选项说法错误;
C、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,反应前后质量一定不变,所以不需要定期补充,故选项说法错误;
D、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,可加快产生氧气速率,故选项说法正确;
故选:BC;
(9)若想利用B装置监测产生氧气的速度,B中有一不足之处,改进措施是将a导管伸入水中,氧气不易溶于水,可通过产生气泡的快慢检测产生氧气的速度;
(10)见答案。
试卷第2页,共14页
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试卷第1页,共14页
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第五单元 化学反应的定量关系(B卷·拔高卷)
(考试时间:50分钟 试卷满分:50分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第I卷 选择题(共10分)
一、选择题(本大题共10个小题,每题1分,共10分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列有关化学基本观念的认识不正确的是( )
A.元素观:氧气、臭氧(O3)是由氧元素组成的两种不同物质
B.微粒观:氢氧化钠是由钠离子与氢氧根离子构成
C.转化观:铜在空气中受热可转化为氧化铜
D.守恒观:化学反应前后原子、分子总数都不发生改变
2.我国从2011年5月1日起,酒驾入刑。“酒精检测仪”可检查司机是否酒后驾车,其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+2X↑+9H2O,反应中红色的CrO3转变为绿色的Cr2(SO4)3,其中X的化学式为
A.CO B.SO2 C.CO2 D.NO2
3.下列说法正确的是
A.化学变化都遵守质量守恒定律,所以质量不发生改变的变化就是化学变化
B.氧气的化学性质很活泼,能与所有物质发生反应
C.10g 冰受热融化成 10g 水,符合质量守恒定律
D.分离液态空气法制氧气属于物理变化
4.如图是中科院在常温、常压和可见光条件下,基于LDH催化剂合成氨气的过程。不正确的是
A.由图可知,分子是保持物质化学性质的最小粒子 B.氨气是由氮原子和氢原子构成
C.化学反应中,原子的种类和数目一定不变 D.催化剂在反应前后的化学性质和质量不变
5.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.该反应是分解反应
6.如图为KClO3和MnO2混合物加热后物质质量曲线。
下列说法正确的是
A.生成氧气的质量为 B.b物质必定为二氧化锰
C.整个反应中生成氧气的质量为a-b D.反应过程中二氧化锰不参与反应
7.在一密闭容器中,有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示(例如:d的质量为)在一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量变化,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上:刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是
A.反应结束后c的质量为
B.该反应为化合反应
C.a、b变化的质量比一定为
D.a、d的相对分子质量之比一定为
8.将一定质量木炭跟少量氧气放在密闭的容器里加热,充分反应。下图一定不能正确反映容器内有关物质的质量随时间变化而变化的关系图像是
A. B.
C. D.
9.甲烷水蒸气重整制氢的反应为,下列说法不正确的是( )
A.反应涉及两种氧化物 B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的CO、的分子个数比为1:1 D.参加反应的、的质量比为8:9
10.工业上可用“氨氧化法”生产NO,反应原理为aNH3+bO2cNO+dX。兴趣小组模拟生产NO,在一密闭容器中充入一定量的NH3和O2充分反应,反应中部分物质的质量随反应过程的变化如图所示。下列说法错误的是
A.X为H2O2 B.化学计量数a=4
C.化学方程式中b与c的比为5:4 D.充分反应后,生成X的质量为27g
第II卷 非选择题(共40分)
(本大题共4个小题,每空1分,共40分)
11.(8分)氨气(NH3)易贮存、热值高,是一种可再生“零碳”燃料,在燃料电池领域有广阔的应用前景。图1是氨的合成及应用的部分流程图。
(1)采用蒸馏的方法分离液态空气时, (填化学式)先被蒸发出来,主要原因是 ;采用分子筛法分离空气时,空气中的氮分子不能透过分子筛,而氧分子则能够透过分子筛,从而实现分离提纯的目的,说明氮分子直径 (填“大于”或“小于”)氧分子直径,进行这种分离的主要依据是 。
(2)图1两条H2的获取途径中,不符合绿色“零碳”理念的是途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)根据图1所示,“合成塔”内反应的化学方程式为 。图2是氮气与氢气在催化剂表面合成氨的微观过程,其顺序应为c→ (用字母序号表示)。
(4)氨燃料电池因“零碳”排放而备受关注,根据图1信息推断,氨燃料电池工作时生成的H2O和N2分子个数比为 。
12.(10分)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)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 ;
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有______(多选,填字母)。
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.定量实验要尽量减少实验误差,使得实验更准确
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
小丽选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
【实验步骤】
Ⅰ、锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡;
Ⅱ、取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
①Ⅲ、待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察 。
【实验结论】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。
【交流反思】②要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是 。
③反应结束后,若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由 。
④气球的作用有 、 。(答两点)
(4)从微观看质量守恒定律。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。
①上述变化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,属于化学变化的是 ,该变化的化学方程式为 。
②变化I中,一定不变的微粒是 (填微粒名称)。
13.(10分)某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律:
【设计并实验】
【资料】已知碳酸钠和稀盐酸反应后,会生成大量二氧化碳。铜与氧气反应会生成黑色的氧化铜。
实验三中,用细线系住铜棒中点使之平衡,然后在铜棒一端用酒精灯加热。加热一段时间后,观察到铜棒的平衡情况是 ,请写出反应的方程式 。
【分析与讨论】
①实验一中,铁和硫酸铜CuSO4反应,生成硫酸亚铁FeSO4和一种红色金属,请写出反应的方程式 。
②在这三个实验中,你认为:实验 直接正确反映了反应物与生成物之间的质量关系,由此得出的结论是:在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等。请从原子的角度解释质量守恒定律 。
③另外两个实验得出的结论是:在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量不相等,你认为导致这结论错误的原因是 。(写出一条原因)
【实验反思】
小组成员讨论后达成了以下共识:设计实验验证质量守恒定律时,对于有空气中的气体(成分)参与或有气体生成的化学反应,一般应使反应在 装置中进行。
【拓展与应用】
同学根据质量守恒定律研究物质W的组成。一定条件下,在密闭容器内发生反应,反应前后各物质的质量(单位:g)如图所示:
图中x= g,物质W由 种元素组成,其中碳、氢原子个数比为 (填最简比)。
14.(12分)人们曾把氧气叫做“养气”,日常生产生活都离不开氧气,根据以下制取氧气原理回答问题:
Ⅰ.工业制取氧气:
(1)空气经除尘、除二氧化碳和水蒸气后,采取分离液态空气方法制取氧气,在低温高压下,使空气液化,利用液氮与液氧的 不同,使氮气先从液态空气中分离出来,剩下来的主要是液氧,贮存在蓝色钢瓶中。
(2)打开蓝色钢瓶,有氧气流出,从微观角度分析,氧气由液态转化为气态改变的是 。
Ⅱ.实验室制取氧气方法之一:加热高锰酸钾制取氧气
(3)图一中仪器①的名称 。
(4)实验利用高锰酸钾制取氧气化学反应方程式 。
(5)实验应选取的发生装置是 。若用E装置收集氧气,观察到 将导管放到集气瓶口开始收集。
Ⅲ.市场上常见的家用制氧机的工作原理之一:分子筛制氧机
(6)分子筛制氧法以空气为原料,当空气经过分子筛后氧气浓度得到提高,其微观示意图如图二所示。则该过程发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)通过该制氧机获取的高浓度氧气中,氧气与氮气质量比为 。
Ⅳ.家庭简易制氧气:
小玲自制了一个家庭简易制氧机,利用上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而控制产生氧气。
(8)下列有关该反应中二氧化锰说法错误的有_______。
A.二氧化锰质量一定不变 B.二氧化锰不可替代
C.需要定期补充 D.二氧化锰加快产生氧气速率
(9)若想利用B装置监测产生氧气的速度,B中有一不足之处,你的改进措施是 。
V、空间站制氧气:
(10)早期空间站利用过氧化钠(Na₂O₂)制氧,反应原理之一为: +O₂,利用此反应,44g二氧化碳最多能产生 克氧气。 (2分)
试卷第2页,共14页
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试卷第1页,共14页
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