内容正文:
72
第五单元复习 ▶ “答案与解析”见P41
考点一 质量守恒定律及其应用
典例1 (2023·扬州一模)将一定质量的CH4、
H2O和物质M放在密闭容器内,在高温条件下
转化为H2 和CO,反应前后各物质的质量关系
如表所示。下列说法不正确的是 ( )
物 质 CH4 H2O 物质M H2 CO
反应前质量/g 1.6 2.0 8.1 0 0
反应后质量/g 0 0.2 8.1 0.6 2.8
A.
反应前后原子种类、原子个数不变
B.
参加反应的CH4和H2O的质量比为4∶5
C.
该反应一定涉及元素化合价的变化
D.
反应后H2和CO的分子个数比为3∶1
典例2 物质发生化学反应前后总质量是否会
发生变化? 甲、乙、丙三名同学对此进行了探究。
[提出假设]
参加化学反应的各物质的质量总和
等于 。
[查阅资料]
①
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反
应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
化学(鲁教版)九年级上
73
②
碳酸钙与稀盐酸(HCl)反应生成氯化钙、水
和二氧化碳。
[实验探究]
如图A、B所示分别为甲、乙同学设
计的实验装置和选用的试剂,他们在反应前后
都进行了规范的操作、准确的称量和细致的
观察。
(典例2图Ⅰ)
[表达与交流]
(1)
甲同学实验后,天平指针指
向刻度盘 (填“左边”“右边”或“中
间”), (填“能”或“不能”)直接用于验
证质量守恒定律。
(2)
乙同学实验后,天平指针指向刻度盘右边,
原因是 (用化学
方程式表示)。
(3)
丙同学进行了如图C所示的实验,用细线吊
着一根玻璃棒,在其两端分别绕上相同长度的
粗铜丝,并使玻璃棒保持水平,然后用酒精灯给
a端粗铜丝加热数分钟。停止加热后冷却,观察
到a端的粗铜丝变黑, 。
(典例2图Ⅱ)
[优化实验]
三名同学将如图C所示装置进行改
进后再次探究,最终验证了假设正确。
如图D所示,将铜丝绕在电烙铁上,电烙铁用支
架固定在密闭的硬质玻璃管中,玻璃管置于灵
敏电子台秤上。接通电路,电烙铁开始工作,观
察到 。
考点二 化学方程式的意义及书写
典例3 请回答下列问题。
(1)
环境问题已成为人类共同关注的话题,其综
合治理是当前重要的研究课题。科学家采取“组
合转化”技术,在催化剂和加热条件下,将二氧化
碳和氢气转化为乙烯(C2H4)和水,该反应的化
学方程式为 。
(2)
洁厕灵的成分中含有盐酸(HCl),84消毒液
中含有次氯酸钠(NaClO)。洁厕灵和84消毒液
不能混用,否则会产生有毒气体Cl2,同时生成
氯化钠和水。该反应的化学方程式为
。
(3)
硫化氢在空气中燃烧的微观过程如图所示:
(典例3图)
写出上述反应的化学方程式:
。
跟踪训练
1.
用化学方程式表示反应的原理。
(1)
酒精灯中用酒精(C2H5OH)作燃料,生
成二氧化碳和水: 。
(2)
将氧化铜粉末置于试管中加热,通入氨
气,生成铜、水和一种气体单质:
。
考点三 根据化学方程式的计算
典例4 (2024·镇江段考)已知将氧化铁置于
密闭容器中加热到1400℃能发生分解,6Fe2O3
高温
4Fe3O4+X↑。将9.60g氧化铁固体高温
加热一段时间后剩余9.44g固体(提示:该固体
能完全溶于稀盐酸生成氯化物和水)。下列说法
错误的是 ( )
A.
反应前后有元素化合价发生改变
B.
所得X气体的质量为0.16g
C.
剩余固体全部溶于过量的稀盐酸,所得溶液
中铁元素的质量为6.72g
D.
剩余固体中Fe2O3的质量分数为50.0%
第五单元 定量研究化学反应
74
答案讲解
典例5 根据如图所示的实验过程和所
提供的数据回答下列问题(假设恰好完
全反应,K2CO3+CaCl2CaCO3↓+
2KCl)。
(典例5图)
(1)
加入足量水后,搅拌的作用是 。
(2)
样品中碳酸钾的质量分数为 。
(3)
若反应后所得滤液的质量为100g,则此时
滤液中溶质的质量分数为 。
(4)
实验过程中个别同学出现了下列问题:
①
过滤后得到的滤液仍然浑浊,原因可能是
(任写一种)。
②
过滤所得的滤渣未经洗涤直接干燥,这一操
作会导致该样品中碳酸钾的质量分数计算结果
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
跟踪训练
2.
(2023·宿迁)我们的祖先很早就掌握了炼铜
的工 艺,他 们 将 孔 雀 石 [主 要 成 分 是
Cu2(OH)2CO3]和木炭一起加热就可得到红
色的铜。某兴趣小组同学为测定某孔雀石中
Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行如下实验:
称取25g孔雀石样品,粉碎后放入烧杯,向其
中加入200g稀硫酸(稀硫酸过量),充分反应
后称量,烧杯内物质的总质量为220.6g。(假
设杂质都不与稀硫酸发生反应)
(1)
Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+
CO2↑+3 。
(2)
生成气体的质量是 。
(3)
求该孔雀石中Cu2(OH)2CO3 的质量分
数。(写出计算过程)
1.
下列对质量守恒定律的理解,正确的是( )
A.
将5g铁和5g铜混合加热后,物质的总
质量为10g,遵守质量守恒定律
B.
化学反应前后分子的总数一定不会发生变化
C.
2g氢气和8g氧气充分反应后,生成水的
质量为9g
D.
镁条燃烧后质量增加,不遵守质量守恒定律
2.
模型认知是化学研究的重要科学方法。如图
所示为工业制取硝酸的某一步反应的微观示
意图。下列说法中,错误的是 ( )
(第2题)
A.
生成的丙、丁的分子个数比为1∶1
B.
参加反应的甲、乙的质量比为17∶40
C.
反应前后金属铂的质量和化学性质不变
D.
丙是空气污染物之一
3.
实验室加热分解一定质量的高锰酸钾来制取
氧气,下列关于各物理量随加热时间变化的
图像,正确的是 ( )
A. B.
C. D.
化学(鲁教版)九年级上
75
4.
已知:Mg(OH)2
△
MgO+H2O,将一定质
量的Mg(OH)2 和 MgO的混合物加热一段
时间后,测得生成水的质量为1.8g,剩余固
体的质量为13.8g,其中镁元素的质量为
7.2g。下列说法中,不正确的是 ( )
A.
原混合物中镁元素的质量为7.2g
B.
剩余固体为混合物
C.
剩余固体中镁元素与氧元素的质量比为
12∶11
D.
原混合物中Mg(OH)2与MgO的质量比
为29∶10
答案讲解
5.
取24.8g过氧化银(Ag2O2)在真空
条件下加热至固体的质量不再发生
变化,产生3.2g
O2,固体的质量随
温度的变化如图所示(图中各点对应的固体
均为纯净物)。下列说法中,正确的是( )
(第5题)
A.
在X →Y 过程中,固体中银元素的质量
分数逐渐减小
B.
Y 点对应的固体中银元素和氧元素的质
量比为27∶4
C.
Z→W 过程中产生氧气的质量为2.4g
D.
Z→W 过程中发生的反应为2Ag2O
△
4Ag+O2↑
6.
我国科学家研究出碳化钼(Mo2C)负载金原
子组成的高效催化体系,使水煤气中的CO
和H2O在120℃下发生反应,反应的微观模
型如图所示。
(第6题)
(1)
反 应 的 微 观 模 型 中,除 钼 外 还 有
种元素。
(2)
该反应过程中:
①
构成催化剂的各原子 (填“有”或
“没有”)变化。
②
金原子对 (填“CO”或“H2O”)起
吸附催化作用。
③
反应的化学方程式为
。
7.
(2024·南京鼓楼段考)为测定某过氧化钠样
品的纯度,将2g该样品与足量X混合,发生
如下反应(杂质不参与反应):2Na2O2+2X
4NaOH+O2↑,生成气体的质量与时间
的关系如图所示。回答问题:
(第7题)
(1)
过氧化钠中钠、氧元素的质量比为
;物质X的化学式为 。
(2)
生成氧气的质量是 g。
(3)
计算该样品中过氧化钠的质量分数。
(写出计算过程)
第五单元 定量研究化学反应
x,此时生成的H2的质量为y。
Zn
65
25g-18.5g=6.5g
+H2SO4ZnSO4
161
x
+H2
2
y
↑
161
65=
x
6.5g x=16.1g
2
65=
y
6.5g y=0.2g
第二 次 实 验 后 所 得 溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 为
16.1g
40g+6.5g-0.2g×100%
≈34.8%。
答:第二次实验后所得溶液中溶质的质量分数为34.8%。
[解析]
(1)
假黄金是铜锌合金,锌与稀硫酸反应生成硫酸
锌和氢气,铜和稀硫酸不反应,故最后剩余的金属为铜,则
25g假黄金中锌的质量为25g-15.25g=9.75g。(2)
由
表中数据可知,第一次加入20g稀硫酸,消耗锌的质量为
25g-21.75g=3.25g,第二次加入20g稀硫酸,消耗锌的
质量为21.75g-18.5g=3.25g,第三次加入20g稀硫酸,
消耗锌的质量为18.5g-15.25g=3.25g,第四次加入
20g稀硫酸,残留金属的质量不变,说明第三次加入20g
稀硫酸时,锌恰好完全反应,即当加入60g
稀硫酸时,25g
假黄金中的锌恰好完全反应。
第五单元复习
[知识体系构建]
化学反应后生成的各物质的质量总和,等于参加化学反应
的各物质的质量总和 物质的总质量 元素的种类及质
量 原子的种类 原子的数目 原子的质量 密闭容器
化学式表示化学反应 反应物、生成物和反应条件 各物
质的质量关系 参加反应的各微观粒子的数量关系 客
观事实 质量守恒
[高频考点突破]
典例1 B [解析]
根据质量守恒定律可知,化学反应前
后,原子种类、原子个数不变,A正确;参加反应的CH4 和
H2O的质量比为(1.6-0)g∶(2.0-0.2)g=8∶9,B错
误;该反应是甲烷和水反应生成氢气和一氧化碳,甲烷中
氢元素显+1价,水中氢元素显+1价,氢气中氢元素的化
合价为0,所以该反应一定涉及元素化合价的变化,C正
确;反应后H2和CO的质量分别为0.6g和2.8g,两者的
相对分子质量分别为2和28,反应后H2 和CO的分子个
数比为0.6g
2 ∶
2.8g
28 =3∶1
,D正确。
典例2 [提出假设]
反应后生成的各物质的质量总和
[表达与交流]
(1)
中间 能 (2)
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑ (3)
a端下降,b端上升 [优化实
验]
铜丝变成黑色,灵敏电子台秤的示数不变 [解析]
[表
达与交流]
(1)
图A所示的装置中进行的实验是硫酸铜溶
液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应
过程中没有气体逸出,也没有气体参加,故甲同学实验后,
天平指针指向刻度盘中间,能直接用于验证质量守恒定
律。(2)
乙同学实验后,天平指针指向刻度盘右边,原因是
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化
碳逸出。(3)
由于铜在空气中加热生成氧化铜,因此a端
的粗铜丝质量增加,可观察到a端下降,b端上升。[优化
实验]
由于铜丝与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,因
此接通电路,电烙铁开始工作,可观察到铜丝变成黑色,由
于反应在密闭装置中进行,物质的总质量不变,因此灵敏
电子台秤的示数不变。
典例 3 (1)
2CO2+6H2
催化剂
△
C2H4+4H2O
(2)
2HCl+NaClOCl2↑+NaCl+H2O (3)
2H2S+
3O2
点燃
2SO2+2H2O [解析]
(1)
在催化剂和加热条件
下,二氧化碳和氢气反应生成乙烯(C2H4)和水。(2)
HCl
与NaClO反应生成氯气、氯化钠和水,氯气需要标气体符
号。(3)
由微观示意图可知,反应物为硫化氢和氧气,生成
物为二氧化硫和水,书写化学方程式时要注意配平。
[跟踪训练]
1.
(1)
C2H5OH+3O2
点燃
2CO2+3H2O
(2)
3CuO+2NH3
△
3Cu+3H2O+N2
典例4 D [解析]
由化学方程式可知,反应物中有12个
铁原子和18个氧原子,已知的生成物中有12个铁原子和
16个氧原子,所以X是氧气。反应前氧元素的化合价为
-2,反应后生成的氧气中氧元素的化合价为零,所以反应
前后有元素化合价发生改变,A正确;由分析可知,X为氧
气,根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量为9.60g-
9.44g=0.16g,B正确;已知剩余固体能完全溶于稀盐酸
生成氯化物和水,所以所得溶液中铁元素的质量就是反应
前氧化铁中铁元素的质量,为9.60g× 112160×100% =
6.72g,C正确;由化学方程式6Fe2O3
高温
4Fe3O4+O2↑
可知,参加反应的氧化铁与生成的氧气的质量比为960∶
32,反应中生成氧气的质量为0.16g,则参加反应的氧化铁
的质量为4.80g,剩余氧化铁的质量为9.60g-4.80g=
4.80g,剩余固体中Fe2O3的质量分数为
4.80g
9.44g×100%
≈
50.8%,D错误。
14
典例 5 (1)
加速溶解 (2)
92% (3)
16.1%
(4)
①
滤纸破损(或过滤时液面高于滤纸边缘等合理答案
均可) ②
偏大 [解析]
(2)
依据题意可知,碳酸钾与氯
化钙恰好完全反应生成碳酸钙沉淀的质量为10g。设固体
混合物中碳酸钾(K2CO3)的质量 为 x,生 成 氯 化 钾
(KCl)的质量为y。
K2CO3
138
x
+CaCl2CaCO3
100
10g
↓+2KCl
149
y
138
100=
x
10g x=13.8g
100
149=
10g
y y=14.9g
样品中碳酸钾的质量 分 数 为13.8g
15g ×100%=92%
。
(3)
反应后所得滤液中氯化钾的质量为15g-13.8g+
14.9g=16.1g。反应后所得滤液中溶质的质量分数为
16.1g
100g×100%=16.1%
。
[跟踪训练]
2.
(1)
H2O (2)
4.4g
(3)
解:设25g该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量为x。
Cu2(OH)2CO3
222
x
+2H2SO42CuSO4+CO2
44
4.4g
↑+3H2O
222
44=
x
4.4g x=22.2g
该孔雀 石 中 Cu2(OH)2CO3 的 质 量 分 数 为
22.2g
25g ×
100%=88.8%。
答:该孔雀石中Cu2(OH)2CO3 的质量分数为88.8%。
[解析]
(1)
由反应的化学方程式可知,反应物中Cu、O、H、
C、S的原子个数分别为2、13、6、1、2,生成物中已知的Cu、
O、H、C、S的原子个数分别为2、10、0、1、2,根据化学反应
前后原子的种类和数目不变,未知物的化学计量数为3,可
知1个未知物分子由2个氢原子和1个氧原子构成,即未
知物的化学式为H2O。(2)
根据质量守恒定律可知,生成
气体的质量为25g+200g-220.6g=4.4g。
[综合素能提升]
1.
C [解析]
质量守恒定律可用来解释所有的化学反应,
铁和铜不发生化学反应,混合加热后质量不变,发生的是
物理变化,不能用质量守恒定律解释,选项A的理解错误。
化学反应前后原子的总数一定不会发生变化,但分子的总
数可能会发生改变,选项B的理解错误。氢气在氧气中燃
烧的化学方程式及其物质的质量关系如下:
2H2
4
1g
+O2
32
8g
点燃
2H2O
36
9g
由此可以判断,2g氢气和8g氧气充分反应后,氢气有剩
余,生成水的质量为9g,选项C的理解正确。镁条燃烧的
过程主要是镁条与空气中的氧气发生化学反应的过程,反
应后镁条增加的质量等于参加反应的氧气的质量,这一过
程遵守质量守恒定律,选项D的理解错误。
2.
A [解析]
由反应的微观示意图可知,该反应是由氨气
与氧气在加热、铂作催化剂的条件下反应生成一氧化氮和
水,反应的化学方程式为4NH3+5O2
铂
△
4NO+6H2O。
由化学方程式可知,生成的丙、丁的分子个数比为4∶6=
2∶3,A错误;参加反应的甲、乙的质量比为(17×4)∶
(32×5)=17∶40,B正确;金属铂是该反应的催化剂,因此
反应前后金属铂的质量和化学性质不变,C正确;丙是一氧
化氮,一氧化氮有毒,是空气污染物之一,D正确。
3.
D [解析]
高锰酸钾受热分解,加热一段时间后高锰酸
钾才开始分解产生氧气,反应结束后氧气的质量不再改
变,A错误;高锰酸钾受热开始分解后,固体的质量逐渐减
小,固体中钾元素的质量分数逐渐增大,然后不变,B错误;
二氧化锰是生成物,开始分解后,二氧化锰的质量应从零
开始逐渐增大,然后不变,C错误;反应前后固体中钾、锰元
素的质量不变,两者的质量比也保持不变,D正确。
4.
C [解析]
根据质量守恒定律可得,原混合物中镁元素
的质量为7.2g,A正确。含7.2gMg元素的氧化镁的质
量为 7.2g
24
40×100%
=12g<13.8g,所以剩余固体为混合物,B
正确;剩余固体中含有Mg、O、H元素,则剩余固体中O、H
元素的质量之和为13.8g-7.2g=6.6g,故剩余固体中镁
元素与氧元素的质量比不为12∶11,C错误;假设原混合
物中Mg(OH)2的质量为m,MgO的质量为n,则有m+
n=13.8g+1.8g=15.6g(质量守恒),
24
58m+
24
40n=7.2g
(镁元素守恒),联立两式解得m=11.6g,n=4g,即原混合
物中两者的质量比为29∶10,D正确。
5.
D [解析]
由图中数据可知,在X →Y 过程中,过氧化
银分解产生氧气,固体的质量逐渐减小,但银元素的质量
没有变化,故固体中银元素的质量分数逐渐增大,A错误;
24.8g过氧化银中银元素的质量为24.8g× 216248×
100% =21.6g,氧元素的质量为24.8g-21.6g=3.2g,
到Y 点时,固体中氧元素的质量为3.2g-(24.8g-
23.2g)=1.6g,所以
Y
点对应的固体中银元素和氧元素
的质量比为21.6g∶1.6g=27∶2,B错误;由Y 点对应的
24
固体中银元素和氧元素的质量比可推出,Y 点和Z 点对应
的固体为 Ag2O,由题可知,W 点对应固体的质量为
24.8g-3.2g=21.6g,等于银的质量,故W 点对应的物质
为银,则Z→W 过程中发生的反应为2Ag2O
△
4Ag+
O2↑,产生氧气的质量为Z 点对应的固体中氧元素的质
量,即1.6g,C错误、D正确。
6.
(1)
4(或四) (2)
①
没有 ②
CO ③
CO+H2O
催化剂
120℃
CO2+H2 [解析]
(1)
反应的微观模型中,反应
物是CO和H2O,催化剂是碳化钼(Mo2C)负载金原子,生
成物是二氧化碳和氢气,除钼外还有4种元素。(2)
①
根
据催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变,原子是
化学变化中的最小粒子,所以构成催化剂的各原子没有变
化。②
根据反应的微观模型可以看出,金原子对CO起吸
附催化作用。③
CO和H2O在催化剂和120℃的条件下
反应生成二氧化碳和氢气,反应的化学方程式为CO+
H2O
催化剂
120℃
CO2+H2。
7.
(1)
23∶16 H2O (2)
0.32
(3)
解:设2g该样品中过氧化钠的质量为x。
2Na2O2
156
x
+2H2O4NaOH+ O2
32
0.32g
↑
156
32=
x
0.32g x=1.56g
该样品中过氧化钠的质量分数为1.56g
2g ×100%=78%
。
答:该样品中过氧化钠的质量分数为78%。
[解析]
(1)
过氧化钠中钠、氧元素的质量比为(23×2)∶
(16×2)=23∶16;根据化学反应前后原子的种类及数目不
变可推知,X的化学式为H2O。(2)
由题图可知,生成氧气
的质量为0.32g。
第六单元 控制燃烧
第一节 燃烧与灭火
1.
D 2.
A
3.
(1)
4P+5O2
点燃
2P2O5 (2)
增大 (3)
温度达到可
燃物的着火点 (4)
与充足的氧气(或空气)接触
4.
D [解析]
将木柴架空可以增大木柴与氧气的接触面
积,使燃烧更剧烈,A选项正确;用湿毛巾捂住口鼻可以防
止有害气体和烟尘进入人体,地面附近烟尘少,应尽量贴
近地面逃离,B选项正确;室内着火,若贸然打开所有门窗,
则会使空气对流加快,促进火势蔓延,C选项正确;油锅着
火时,盖上锅盖是通过隔绝空气的方法灭火,D选项错误。
5.
C [解析]
由题意可知,火柴头竖直向上的火柴不能持
续燃烧,该火柴与氧气充分接触,但燃烧产生的热量向上
逸散,使火柴梗得不到充足的热量,温度达不到火柴梗的
着火点,所以不能持续燃烧;火柴头倾斜向下的火柴,燃烧
放出的热量能使火柴梗的温度达到着火点,从而持续燃
烧。所以该实验说明燃烧必须具备的条件是温度达到可
燃物的着火点。
6.
C [解析]
若碳充分燃烧生成二氧化碳,则 C
12
+O2
32
点燃
CO2,即m(C)∶m(O2)=3∶8。若碳不充分燃烧生成
一氧化碳,则2C
24
+O2
32
点燃
2CO,即m(C)∶m(O2)=3∶4。
根据题意,参加反应的m(C)∶m(O2)=6g∶10g=3∶5,
介于3∶8与3∶4之间,由此判断碳和氧气反应后既有
CO2,又有CO。
碳在氧气中燃烧产物的判断
根据碳在氧气中充分燃烧及不充分燃烧的化学方
程式分析可知,m(C)
m(O2)≤
3
8
时,O2 充足,碳充分燃烧生
成CO2 气体;
m(C)
m(O2)≥
3
4
时,O2 不充足,碳不充分燃烧
生成CO气体;38<
m(C)
m(O2)<
3
4
时,生成CO和CO2 的
混合气体。因此对于一些给出碳与氧气按一定质量比
混合的反应,要判断生成物中气体的成分,可用如下图
示判断:
7.
B [解析]
热水可以吸收有毒的五氧化二磷,同时还具
有加热白磷,使温度达到其着火点和隔绝氧气的作用,A
错误。向左推动注射器活塞,观察到烧瓶中白磷周围产生
火星,说明过氧化钠与水反应生成了氧气,B正确。用酸性
高锰酸钾溶液吸收白磷,溶液要倒吸到烧瓶中,故注射器
活塞应向右拉,使烧瓶内压强减小,酸性高锰酸钾溶液倒
吸进入烧瓶中,C错误。通过实验装置可以判断此实验探
究的燃烧条件之一是需要与充足的氧气接触,D错误。
8.
C [解析]
试管①中充满氮气,白磷不燃烧,试管②中
充满氧气,白磷燃烧,说明燃烧的条件之一是要与充足的
氧气接触,A正确;试管②中充满氧气,白磷燃烧,说明温度
达到了白磷的着火点,试管③中充满氧气,红磷不燃烧,说
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