第五单元 定量研究化学反应（分层练习）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（鲁教版2024）

第五单元 定量研究化学反应 1．下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．铁钉和硫酸铜溶液反应，反应前后物质的总质量不变 C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比木材的质量减小 D．铜丝在空气中加热，生成物的质量比原来铜丝的质量增大 2．防止金属锈蚀是科研人员研究的重要课题。小明发现金属铜制作的眼镜架，时间久了表面形成一层绿色的锈渍，其化学成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]。该锈渍是通过化合反应生成的，反应物除金属铜外，还有①氮气②氧气③二氧化碳④水⑤二氧化硫中的 A．两种 B．三种 C．四种 D．五种 3．在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于该反应的说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 27 x 10 6 反应后的质量/g 3 5 18 22 A．甲一定是化合物 B．乙一定是该反应的催化剂 C．甲的相对分子质量一定等于丙和丁的相对分子质量之和 D．该反应中丙和丁的质量变化之比为9：11 4．某纯净物3.2g在氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，关于该物质的下列说法中正确的是 A．该物质是由碳原子、氢原子、氧原子构成 B．该物质由碳、氢两种元素组成 C．该物质由碳、氢、氧三种元素组成 D．该物质中碳、氢原子个数比为3：1 5．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是 A．反应后甲的质量分数是8% B．x的取值范围：0≤x≤40 C．y≤30时，生成物只有一种 D．参加反应的甲与丁的质量比为2：1 6．下列化学方程式与客观事实相符，且书写完全正确的是 A．用过氧化氢溶液制氧气：H2O2 MnO2H2↑+O2↑ B．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O2点燃2Fe2O3 C．用稀硫酸除铁锈：Fe2O3+H2SO4═FeSO4+H2O D．用澄清石灰水检验二氧化碳：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 7. 火药是我国古代四大发明之一，《天工开物》记载：“凡硫黄配硝而后，火药成声”。其反应的化学方程式为：S+2KNO3+3C═K2S+X↑+3CO2↑。则X的化学式为 A．O2 B．SO2 C．NO2 D．N2 8. 密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是 A．该反应前后分子总数保持不变 B．参加反应的X与Y的质量比为2：7 C．该反应的化学方程式可表示为2X+Y═Z D．若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28 9. 工业法生产硝酸的一个中间反应可用微观模型表示如下，下列说法正确的是 A．该反应前后分子的数目无变化 B．该反应前后元素种类没有变化 C．该反应过程中氧气分子全部参与了反应 D．该反应的化学方程式可表示为NO+O2=NO2 10. 取24.8g过氧化银（Ag2O2）在真空条件下加热至固体质量不再发生变化，产生3.2g O2，固体质量随温度的变化如图所示（图中各点对应固体均为纯净物）。下列说法正确的是 A．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过程中产生的氧气质量为2.4g D．Z→W过程中发生的反应为2Ag2O△4Ag+O2↑ 11.写出下列反应的化学方程式。 （1）硫在氧气中燃烧 　 　； （2）锌与稀硫酸反应 　 　； （3）过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气 　 　。 12. 高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀，利用甲酸（HCOOH）制取高纯CO的主要流程如下： （1）甲酸中碳元素和氧元素的质量比为______。 （2）反应塔中甲酸分解的微现示意图如下，在方框中补全另一种产物的微粒图示____。 （3）反应塔中发生副反应产生微量CO2。洗涤器中加入NaOH溶液的目的是中和未反应的甲酸蒸气，并除去CO2，NaOH与CO2反应的化学方程式为______。 13. 我国力争在2060年前实现“碳中和”（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”），保护环境。实现“碳中和”通常可采取如下措施： （1）碳减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为2B+6X一定条件2B(OH)3+3H2↑，则X的化学式为______ ，B（OH）3中B的化合价为______ 。 （2）碳“捕捉”与封存：碳“捕捉”可用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，该反应的化学方程式为______ 。 （3）碳转化：一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料，其反应原理如图所示：该反应的化学方程式为______ 。 14. 某化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，先将10g样品放入烧杯中，再把100g稀盐酸分5次加入该样品中（该实验条件下，杂质不与酸反应，也不溶解于水，忽略稀盐酸挥发），得实验数据如表格。 稀盐酸的质量 充分反应后剩余固体的质量 第一次加入20g 8g 第二次加入20g 6g 第三次加入20g 4g 第四次加入20g 2g 第五次加入20g 2g （1）10g石灰石样品中碳酸钙的质量分数是______。 （2）求稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%） 15. 钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙，现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量，并将测得的数据绘制成图乙。 提示①食醋的主要成分是醋酸（HAc）。醋酸和碳酸钙反应化学方程式为CaCO3+2HAc═CaAc2+H2O+CO2↑ ②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计 （1）该实验中浓硫酸的作用是 　 　。 （2）由图乙中的AB曲线，可知锥形瓶中反应速率的变化情况是 　 （选填“变大”、“变小”或“不变）。 （3）根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。 （4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明 　 。 1. 以下对实验的相关分析，错误的是 A．过滤液体时发现滤液浑浊，可能的原因是滤纸破损 B．给固体加热时，试管口略向下倾斜，以免冷凝水回流到热的试管底部使其炸裂 C．在测定空气里氧气的含量实验中，若弹簧夹没夹紧会造成所测得的氧气含量偏低 D．在利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验中，若红磷量不足不会影响实验结果 2. 从宏观，微观，符号相结合的视角探究物质及其变化是学习化学的一种科学思维。如图是工业上在一定条件下合成氨气的微观示意图。下列有关说法不正确的是 A．反应前后元素种类不变 B．反应前后物质总质量不变 C．反应前后原子个数改变 D．反应前后分子个数改变 3. 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A．  B．  C．  D．   4. 同学们前往实验室参观，实验员正将甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中混合，使其在一定条件下反应一段时间，测得反应前后各物质质量如表，则下列说法中不正确的是 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 40 3 2 3 反应后质量/g x 3 16 14 A．乙可能是催化剂 B．x的值为25 C．该反应是分解反应 D．生成的丙、丁质量之比为14：11 5. 一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是 A. x的值是31 B. 甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11 C. 丁可能为单质 D. 反应中消耗甲和乙的质量比为7：4 6. CO2资源化利用有利于实现碳中和。图是CO2与某种单质反应转化为甲醇的微观示意图。下列说法错误的是 A. 物质丙为有机化合物 B. “”位于元素周期表第2周期 C. 物质乙的微粒图示为“” D. 反应的甲和乙分子个数比为3:1 7. 下列描述涉及反应的化学方程式正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧：Fe+O2点燃Fe3O4 B．二氧化碳的检验：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O C．铁丝投入稀盐酸中：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2 D．赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理：Fe2O3+2CO高温2Fe+2CO2 8. （多选）取一定质量的CaCO3固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为8.0g，其中，钙元素质量分数为50.0%。下列判断正确的是 A. 原来CaCO3的质量为14.5g B. 生成2.0gCO2气体 C. 剩余8.0g固体为纯净物 D. 剩余8.0g固体中加入稀盐酸有气泡产生 9. 在反应2A+B2═2C中，21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC，已知B的相对原子质量为16，则A的相对分子质量是 A．26 B．28 C．30 D．32 10. 将138g酒精（C2H5OH）点燃，酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中氧元素质量分数为64%，则燃烧所耗氧气的质量为 A．96g B．128g C．136g D．224g 11. 如图所示，利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。 ①用红热的玻璃管引燃红磷，其燃烧过程中能观察到的现象是 　 　，反应的化学方程式为 　 　。 ②待红磷熄灭后再次称量，天平不再平衡，其原因可能是 　 　。 A.装置漏气 B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢 C.红磷太少 D.没有等锥形瓶冷却就再次称量 12. 我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃烧值大等优点，将成为未来新能源。 （1）保持甲烷化学性质的最小粒子是 　 　。 （2）如图是甲烷在氧气中充分燃烧的微观示意图。 ①图中虚线方框内物质C的微观模型图是 　 　（填数字序号）。 ②参加反应的物质A与B的化学计量数之比是 　 　。 （3）甲烷与空气的混合气体点燃可能发生爆炸，因此点燃甲烷前，应该先 　 　。 13. 二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，发生反应的化学方程式为2MnCO3+O2△2CO2+2MnO2。 (1)实验过程中，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 ℃。 (2)若加热到300～900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体为 （填化学式）。 (3)若把反应温度控制在900℃，充分反应后管内剩余固体的质量为 g。 (4)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少？（请写出计算过程） 14. 中国禽蛋生产和消费居全球之首。好奇的小明在自家养鸡场捡到一个与平常不一样的“软壳蛋”后，采用定量实验法探析其形成的可能原因。取软壳清洗并干燥后，称得质量为4g，并在学校实验室开展实验，实验结果如图所示。（假设蛋壳中其它成分不与盐酸反应；已知正常蛋壳中碳酸钙的质量分数≥90%）。 （1）计算该软壳蛋中碳酸钙的质量分数（写出计算过程）。 （2）该软壳蛋形成的可能原因是 　 　。 15. 铝碳酸镁咀嚼片（主要成分是AlMg(OH)3CO3）可治疗胃酸过多症，反应原理可用化学方程式表示为AlMg(OH)3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑。某化学兴趣小组使用如图所示装置，对该咀嚼片中的铝碳酸镁含量进行测定。先取足量稀盐酸于烧杯中，再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片，开始计时，并将电子天平的读数记录在下表中。已知AlMg(OH)3CO3的相对分子质量为162。请计算： 时间（s） 0 10 20 30 40 50 60 70 读数（g） 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7 （1）生成二氧化碳 　 　g。 （2）每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为多少（计算结果保留到0.1g）？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五单元 定量研究化学反应 1．下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．铁钉和硫酸铜溶液反应，反应前后物质的总质量不变 C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比木材的质量减小 D．铜丝在空气中加热，生成物的质量比原来铜丝的质量增大 【答案】A 【解析】A、质量守恒定律只适用于化学变化，石蜡熔化前后质量不变，但该变化没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，错误； B、铁钉和硫酸铜溶液发生反应，生成硫酸亚铁和铜，反应前后物质的总质量不变，符合质量守恒定律，正确； C、木材在空气中燃烧后化为灰烬，发生反应的木材和参加反应的氧气的质量总和与生成的灰烬、二氧化碳和水的质量总和相等，该变化遵循质量守恒定律，正确； D、铜丝在空气中加热，生成物氧化铜的质量与反应的铜和参加反应的氧气的质量总和相等，可以用质量守恒定律解释，正确。 2．防止金属锈蚀是科研人员研究的重要课题。小明发现金属铜制作的眼镜架，时间久了表面形成一层绿色的锈渍，其化学成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]。该锈渍是通过化合反应生成的，反应物除金属铜外，还有①氮气②氧气③二氧化碳④水⑤二氧化硫中的 A．两种 B．三种 C．四种 D．五种 【答案】B 【解析】该锈渍是通过化合反应生成的，遵循质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，反应物除金属铜外，肯定还有二氧化碳（提供碳元素、氧元素）、水（提供氢元素、氧元素），如果单纯的这三种物质反应，则化学表达式为Cu+H2O+CO2→Cu2（OH）2CO3，这个方程式配不平，因此只能还有新物质参加反应，题中符合的只有氧气。 3．在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于该反应的说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 27 x 10 6 反应后的质量/g 3 5 18 22 A．甲一定是化合物 B．乙一定是该反应的催化剂 C．甲的相对分子质量一定等于丙和丁的相对分子质量之和 D．该反应中丙和丁的质量变化之比为9：11 【答案】A 【解析】A、x＝3+5+18+22﹣6﹣10﹣27＝5，反应后甲质量减小，是反应物，丙、丁质量增大，都是生成物，即甲分解生成丙、丁，因此甲是化合物，正确； B、乙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，错误； C、不知道化学计量数，因此甲的相对分子质量不一定等于丙和丁的相对分子质量之和，错误； D、该反应中丙和丁的质量变化之比为（18﹣10）：（22﹣6）＝1：2，错误。 4．某纯净物3.2g在氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，关于该物质的下列说法中正确的是 A．该物质是由碳原子、氢原子、氧原子构成 B．该物质由碳、氢两种元素组成 C．该物质由碳、氢、氧三种元素组成 D．该物质中碳、氢原子个数比为3：1 【答案】C 【解析】A、4.4gCO2中含有碳元素的质量为：4.4g×12/44×100%＝1.2g，3.6g水中含有氢元素的质量为：3.6g×2/18×100%＝0.4g，生成物4.4g二氧化碳和3.6g水中所含碳、氢元素的质量和＝1.2g+0.4g＝1.6g，1.6g＜3.2g，该物质中含氧元素的质量为：3.2g﹣1.6g＝1.6g，所以该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素，碳、氢、氧原子个数比1.2g/12：0.4g/1：1.6g/16＝1：4：1，所以该物质的化学式为CH4O。该物质由碳、氢、氧三种元素组成，错误； B、该物质由碳、氢、氧三种元素组成，错误； C、该物质由碳、氢、氧三种元素组成，正确； D、该物质中碳、氢原子个数比为1：4，错误。 5．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是 A．反应后甲的质量分数是8% B．x的取值范围：0≤x≤40 C．y≤30时，生成物只有一种 D．参加反应的甲与丁的质量比为2：1 【答案】B 【解析】A、反应后甲的质量分数是10g/125g×100%＝8%，正确； B、x+y＝30g+40g+30g+25g﹣10g﹣15g＝100g，x的取值范围：0≤x≤100，错误； C、y≤30时，甲、丁、丙都是反应物，所以生成物只有一种，正确； D、参加反应的甲与丁的质量比为20g：10g＝2：1，正确。 6．下列化学方程式与客观事实相符，且书写完全正确的是 A．用过氧化氢溶液制氧气：H2O2 MnO2H2↑+O2↑ B．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O2点燃2Fe2O3 C．用稀硫酸除铁锈：Fe2O3+H2SO4═FeSO4+H2O D．用澄清石灰水检验二氧化碳：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 【答案】D 【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2 MnO22H2O+O2↑，错误； B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为4Fe+3O2点燃Fe3O4，错误； C、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式是Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，错误； D、该化学方程式书写完全正确，正确。 7. 火药是我国古代四大发明之一，《天工开物》记载：“凡硫黄配硝而后，火药成声”。其反应的化学方程式为：S+2KNO3+3C═K2S+X↑+3CO2↑。则X的化学式为 A．O2 B．SO2 C．NO2 D．N2 【答案】D 【解析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前硫、钾、氮、氧、碳原子个数分别为1、2、2、6、3，反应后的生成物中硫、钾、氮、氧、碳原子个数分别为1、2、0、6、3，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氮原子构成，则物质X的化学式为N2。 8. 密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是 A．该反应前后分子总数保持不变 B．参加反应的X与Y的质量比为2：7 C．该反应的化学方程式可表示为2X+Y═Z D．若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28 【答案】D 【解析】A、从图1可以看出，随着反应的进行，Y、X分子数不断减少，因此为反应物，Z分子数不断增加，则为生成物，在t1时X参加反应的分子数为6n﹣3n＝3n，Y参加反应的分子数为5n﹣4n＝n，参加反应分子总数为4n，生成Z分子数为2n，因此反应前后分子总数改变，错误； B、从图2可以看出，在t2时，Y全部参加反应质量为14g，生成Z质量为17g，根据质量守恒定律，则参加反应的X的质量为17g﹣14g＝3g，参加反应的X与Y的质量比为3g：14g＝3：14，错误； C、从图1可以看出，随着反应的进行，Y、X分子数不断减少，因此为反应物，Z分子数不断增加，则为生成物，在t1时X参加反应的分子数为6n﹣3n＝3n，Y参加反应的分子数为5n﹣4n＝n，参加反应分子总数为4n，生成Z分子数为2n，参加反应的X、Y、Z的分子数之比为3n：n：2n＝3：1：2；根据参加反应的分子数之比等于化学计量数之比，因此化学方程式为3X+Y＝2Z，错误； D、根据化学方程式3X+Y＝2Z，参加反应的Z、Y的质量比为17：14，即2Z：Y＝17：14，若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28，正确。 9. 工业法生产硝酸的一个中间反应可用微观模型表示如下，下列说法正确的是 A．该反应前后分子的数目无变化 B．该反应前后元素种类没有变化 C．该反应过程中氧气分子全部参与了反应 D．该反应的化学方程式可表示为NO+O2=NO2 【答案】B 【解析】A、由图示可知，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，反应为2NO+O2=2NO2，该反应前后分子的数目发生改变，错误； B、该反应前后元素种类没有变化，正确； C、该反应过程中氧气分子没有全部参与反应，错误 D、该反应的化学方程式可表示为2NO+O2=2NO2，错误。 10. 取24.8g过氧化银（Ag2O2）在真空条件下加热至固体质量不再发生变化，产生3.2g O2，固体质量随温度的变化如图所示（图中各点对应固体均为纯净物）。下列说法正确的是 A．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过程中产生的氧气质量为2.4g D．Z→W过程中发生的反应为2Ag2O△4Ag+O2↑ 【答案】D 【解析】A、根据取24.8g过氧化银（Ag2O2）在真空条件下加热至固体质量不再发生变化，产生3.2g O2，结合图像中的数据变化进行分析。在过氧化银中，银元素和氧元素的质量比为：（108×2）：（16×2）＝216：32，所以24.8g过氧化银中含有21.6g的银元素和3.2g的氧元素，X→Y过程中，固体质量减少24.8g﹣23.2g＝1.6g，由题意可知，减少的是氧元素的质量，所以固体中银元素的质量分数逐渐增大，错误； B、通过分析可知，Y点对应固体中银元素的质量不变，仍是21.6g，氧元素的质量为3.2g﹣1.6g＝1.6g，所以固体中银元素和氧元素的质量比为21.6g：1.6g＝27：2，错误； C、X→Y产生氧气1.6g，X→W产生氧气3.2g，所以Z→W的过程中产生的氧气质量是3.2g﹣1.6g＝1.6g，错误； D、 Z点对应的固体中含有21.6g的银元素和1.6g的氧元素，设该物质的化学式为AgxOy，108x：16y＝21.6g：1.6g，x：y＝2：1，所以该物质的化学式为Ag2O，最后生成固体的质量为24.8g﹣3.2g＝21.6g，最终生成的固体为银，该反应是氧化银在加热的条件下生成银和氧气，化学方程式为2Ag2O△4Ag+O2↑，正确。 11.写出下列反应的化学方程式。 （1）硫在氧气中燃烧 　 　； （2）锌与稀硫酸反应 　 　； （3）过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气 　 　。 【答案】（1）S+O2点燃SO2 （2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ （3）2H2O2 MnO22H2O+O2↑ 【解析】（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为S+O2点燃SO2； （2）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2 MnO22H2O+O2↑。 12. 高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀，利用甲酸（HCOOH）制取高纯CO的主要流程如下： （1）甲酸中碳元素和氧元素的质量比为______。 （2）反应塔中甲酸分解的微现示意图如下，在方框中补全另一种产物的微粒图示____。 （3）反应塔中发生副反应产生微量CO2。洗涤器中加入NaOH溶液的目的是中和未反应的甲酸蒸气，并除去CO2，NaOH与CO2反应的化学方程式为______。 【答案】（1）3:8 （2） （3）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 【解析】（1）根据甲酸的化学式HCOOH可知，甲酸中碳元素和氧元素的质量比为：（12×1）:（16×2）=3:8； （2）甲酸中含有碳、氢、氧三种元素，甲酸分解的一种产物是一氧化碳，则另一种产物中含有氢元素，则另一种产物是水，其微粒图示为； （3）NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水，其化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。 13. 我国力争在2060年前实现“碳中和”（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”），保护环境。实现“碳中和”通常可采取如下措施： （1）碳减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为2B+6X一定条件2B(OH)3+3H2↑，则X的化学式为______ ，B（OH）3中B的化合价为______ 。 （2）碳“捕捉”与封存：碳“捕捉”可用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，该反应的化学方程式为______ 。 （3）碳转化：一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料，其反应原理如图所示：该反应的化学方程式为______ 。 【答案】H2O +3 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 3H2+CO2催化剂H2O+CH4O 【解析】（1）化学反应前后原子种类数目 不变；反应后硼、氧、氢原子数目分别为2、6、12，反应前硼、氧、氢原子数目分别为2、0、0，故X的化学式为H2O；B（OH）3中氢氧根化合价为负一价，设硼元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则x +(-1)×3=0，x=+3； （2）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O； （3）由图示可知，氢气和二氧化碳在催化剂作用下生成水和CH4O，方程式为3H2+CO2催化剂H2O+CH4O。 14. 某化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，先将10g样品放入烧杯中，再把100g稀盐酸分5次加入该样品中（该实验条件下，杂质不与酸反应，也不溶解于水，忽略稀盐酸挥发），得实验数据如表格。 稀盐酸的质量 充分反应后剩余固体的质量 第一次加入20g 8g 第二次加入20g 6g 第三次加入20g 4g 第四次加入20g 2g 第五次加入20g 2g （1）10g石灰石样品中碳酸钙的质量分数是______。 （2）求稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%） 【答案】（1）充分反应后，最后剩余固体的质量为2g，说明10g样品中杂质的质量为2g，10g石灰石样品中碳酸钙的质量分数是（10g-2g）/10g×100%=80%； （2）比较第一、二次的数据可知：20g盐酸完全反应可以消耗碳酸钙的质量为10g-8g=2g 设20g稀盐酸中溶质的质量为x 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 73 100 x 2g 73/100=x/2g x=1.46g 稀盐酸中溶质质量分数1.46g/20g×100%=7.3% 答：稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。 15. 钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙，现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量，并将测得的数据绘制成图乙。 提示①食醋的主要成分是醋酸（HAc）。醋酸和碳酸钙反应化学方程式为CaCO3+2HAc═CaAc2+H2O+CO2↑ ②鱼骨中其它成分与食醋反应生成的气体可忽略不计 （1）该实验中浓硫酸的作用是 　 　。 （2）由图乙中的AB曲线，可知锥形瓶中反应速率的变化情况是 　 （选填“变大”、“变小”或“不变）。 （3）根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。 （4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的。请你结合实验结果加以说明 　 。 【答案】（1）吸收二氧化碳携带的水蒸气，防止实验结果不准确 （2）变小 （3）1.25% （4）要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长或碳酸钙的含量本身很少，用醋去反应只能反应其中极少一部分，更多的鱼刺还是没有被反应掉 【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，该实验中浓硫酸的作用是：吸收二氧化碳携带的水蒸气，防止实验结果不准确； （2）由图乙中的AB曲线，可知锥形瓶中反应速率的变化情况是变小； （3）生成二氧化碳的质量为：820g﹣819.89g＝0.11g 设生成0.11g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x CaCO3 + 2HAc ＝ CaAc2 + H2O + CO2↑ 100 44 x 0.11g 100/44=x/0.11g x＝0.25g 鱼骨中碳酸钙的质量分数为0.25g/20g×100%＝1.25% 答：鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%； （4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺，这种做法是不科学的，因为要使鱼骨中的碳酸钙完全反应需要的时间太长或碳酸钙的含量本身很少，用醋去反应只能反应其中极少一部分，更多的鱼刺还是没有被反应掉。 1. 以下对实验的相关分析，错误的是 A．过滤液体时发现滤液浑浊，可能的原因是滤纸破损 B．给固体加热时，试管口略向下倾斜，以免冷凝水回流到热的试管底部使其炸裂 C．在测定空气里氧气的含量实验中，若弹簧夹没夹紧会造成所测得的氧气含量偏低 D．在利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验中，若红磷量不足不会影响实验结果 【答案】C 【解析】A、过滤液体时发现滤液浑浊，可能的原因是滤纸破损，会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊，正确； B、给固体加热时，试管口略向下倾斜，以免冷凝水回流到热的试管底部使其炸裂，正确； C、若弹簧夹没有夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大，错误； D、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，正确。 2. 从宏观，微观，符号相结合的视角探究物质及其变化是学习化学的一种科学思维。如图是工业上在一定条件下合成氨气的微观示意图。下列有关说法不正确的是 A．反应前后元素种类不变 B．反应前后物质总质量不变 C．反应前后原子个数改变 D．反应前后分子个数改变 【答案】C 【解析】A、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，正确； B、根据质量守恒定律，反应前后物质总质量不变，正确； C、根据质量守恒定律，反应前后原子个数不变，错误； D、由微观示意图可知，反应前共4个分子，反应后为2个分子，反应前后分子个数改变，正确。 3. 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A．  B．  C．  D．   【答案】C 【解析】质量守恒定律是指参加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。由此可知：质量守恒定律是研究化学变化的质量问题，且为了能比较反应前后物质的质量总和，当反应涉及到气体时，应在密闭容器中进行 A、镁燃烧反应物有氧气参与，反应后部分氧化镁以烟的形式逸出，所以反应应在密闭容器中进行，错误；B、碳酸钠和盐酸反应生成气体二氧化碳，而装置没有密闭，错误； C、氯化钠和硝酸银发生化学反应，生成氯化银沉淀和硝酸钠，能用于验证质量守恒定律，正确； D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置没有密闭，不能用于验证质量守恒定律，错误。 4. 同学们前往实验室参观，实验员正将甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中混合，使其在一定条件下反应一段时间，测得反应前后各物质质量如表，则下列说法中不正确的是 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 40 3 2 3 反应后质量/g x 3 16 14 A．乙可能是催化剂 B．x的值为25 C．该反应是分解反应 D．生成的丙、丁质量之比为14：11 【答案】B 【解析】由表中数据分析可知，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应前后丙的质量增加了16g﹣2g＝14g，故是生成物，生成的质量为14g；同理可以确定丁是生成物，生成的质量为14g-3g=11g；由质量守恒定律，甲应是反应物，生成的质量为14g+11g＝25g，故x的数值为40-25=15 A、乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，正确； B、x的数值为40﹣25＝15，错误； C、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，符合“一变多”的形式，属于分解反应，正确； D、生成的丙、丁质量之比为14g：11g＝14：11，正确。 5. 一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是 A. x的值是31 B. 甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11 C. 丁可能为单质 D. 反应中消耗甲和乙的质量比为7：4 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故20+20+20+20=13+16+20+x，x=31，反应后，甲的质量减小，甲是反应物，乙的质量减小，乙是反应物，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丁的质量增加，丁是生成物 A、由分析可知，x的值是31，正确； B、参加反应的甲和生成丁的质量比为：（20-13）：（31-20）=7:11，如果甲、丁的化学计量数之比为1:1，则甲、丁的相对分子质量之比为7：11，正确； C、甲、乙是反应物，丁是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，丁一定由两种或两种以上元素组成，丁一定是化合物，错误； D、反应中消耗甲和乙的质量比为：（20-13）：（20-16）=7:4，正确。 6. CO2资源化利用有利于实现碳中和。图是CO2与某种单质反应转化为甲醇的微观示意图。下列说法错误的是 A. 物质丙为有机化合物 B. “”位于元素周期表第2周期 C. 物质乙的微粒图示为“” D. 反应的甲和乙分子个数比为3:1 【答案】D 【解析】根据微观示意图和质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为CO2+3H2一定条件CH3OH+H2O。 A、根据化学方程式可知，物质丙为CH3OH，该物质是含碳元素的化合物，为有机化合物，正确； B、根据化学方程式可知，“”为氧原子，氧原子的质子数为8，根据电子排布规律可知，氧原子有两个电子层，则位于元素周期表第2周期，正确； C、根据化学方程式可知，物质乙为氢气，该物质的微粒图示为，正确； D、根据化学方程式可知，反应的甲和乙分子个数比为1:3，错误。 7. 下列描述涉及反应的化学方程式正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧：Fe+O2点燃Fe3O4 B．二氧化碳的检验：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O C．铁丝投入稀盐酸中：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2 D．赤铁矿石冶炼成铁的主要反应原理：Fe2O3+2CO高温2Fe+2CO2 【答案】B 【解析】A、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式应为3Fe+2O2点燃Fe3O4，错误； B、该化学方程式书写完全正确，正确； C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，错误； D、该化学方程式配平错误，正确的化学方程式应为Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2，错误。 8. （多选）取一定质量的CaCO3固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为8.0g，其中，钙元素质量分数为50.0%。下列判断正确的是 A. 原来CaCO3的质量为14.5g B. 生成2.0gCO2气体 C. 剩余8.0g固体为纯净物 D. 剩余8.0g固体中加入稀盐酸有气泡产生 【答案】BD 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，碳酸钙中钙元素的质量与剩余固体中钙元素的质量相同，则原来碳酸钙的质量为8.0g50.0%/40% =10g，错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故生成二氧化碳的质量为10g-8.0g=2.0g，正确； C、解：反应生成氧化钙的质量为CaCO3高温CaO + CO2↑ 56 44 2.5g 2.0g 剩余固体的质量为8.0g，故剩余固体是由碳酸钙和氧化钙混合而成，属于混合物，错误； D、剩余固体中含氧化钙和碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，有气泡产生，正确。 9. 在反应2A+B2═2C中，21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC，已知B的相对原子质量为16，则A的相对分子质量是 A．26 B．28 C．30 D．32 【答案】B 【解析】根据质量守恒定律可知，参加反应的B2的质量为33g﹣21g＝12g 设A的相对分子质量为x 2A+B2＝2C 2x 32 21g 12g 2x/32 = 21g/12g x＝28 A的相对分子质量是28。 10. 将138g酒精（C2H5OH）点燃，酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中氧元素质量分数为64%，则燃烧所耗氧气的质量为 A．96g B．128g C．136g D．224g 【答案】D 【解析】138g酒精中碳元素质量为138g×24/46×100%＝72g，氢元素的质量为138g×6/46×100%＝18g，则氧元素质量为138g﹣72g﹣18g＝48g。室温下CO、CO2呈气态，水呈液态。根据燃烧后恢复到室温所得气体（即CO、CO2的混合气体）中氧元素质量分数为64%，则该气体中碳元素质量分数为36%，由于酒精中碳元素质量为72g，气体CO、CO2中氧元素质量为72g×64%/36%×100%＝128g，根据氢元素质量可知，水中氧元素质量为18g×8＝144g，设参加反应的氧气质量为x，根据反应前后氧元素质量不变可得48g+x＝128g+144g，x＝224g。 11. 如图所示，利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。 ①用红热的玻璃管引燃红磷，其燃烧过程中能观察到的现象是 　 　，反应的化学方程式为 　 　。 ②待红磷熄灭后再次称量，天平不再平衡，其原因可能是 　 　。 A.装置漏气 B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢 C.红磷太少 D.没有等锥形瓶冷却就再次称量 【答案】①产生大量白烟、放出热量、气球胀大 4P+5O2点燃2P2O5 ②ABD 【解析】①红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，燃烧过程中能观察到的现象是：产生大量白烟、放出热量、气球胀大，化学方程式为4P+5O2点燃2P2O5； ②A、装置漏气，外面的气体，天平不再平衡，正确； B、用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢，集气瓶内的气体逸出，天平不再平衡，正确； C、红磷太少，不会影响天平的平衡，错误； D、没有等锥形瓶冷却就再次称量，气球会产生一定的浮力，天平不再平衡，正确。 12. 我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃烧值大等优点，将成为未来新能源。 （1）保持甲烷化学性质的最小粒子是 　 　。 （2）如图是甲烷在氧气中充分燃烧的微观示意图。 ①图中虚线方框内物质C的微观模型图是 　 　（填数字序号）。 ②参加反应的物质A与B的化学计量数之比是 　 　。 （3）甲烷与空气的混合气体点燃可能发生爆炸，因此点燃甲烷前，应该先 　 　。 【答案】（1）甲烷分子 （2）①Ⅲ ②1：2 （3）验纯 【解析】解：（1）甲烷是由分子构成的，保持甲烷化学性质的最小粒子是甲烷分子； （2）甲烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O； ①根据以上化学方程式可知，图中虚线方框内物质C是二氧化碳，故微观模型图是Ⅲ； ②A是甲烷，B是氧气，参加反应的物质A与B的化学计量数之比是1：2； （3）甲烷与空气的混合气体点燃可能发生爆炸，因此点燃甲烷前，应该先验纯。 13. 二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，发生反应的化学方程式为2MnCO3+O2△2CO2+2MnO2。 (1)实验过程中，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 ℃。 (2)若加热到300～900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体为 （填化学式）。 (3)若把反应温度控制在900℃，充分反应后管内剩余固体的质量为 g。 (4)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少？（请写出计算过程） 【答案】(1)300 (2)O2 (3)28.4 (4)34.8g 【解析】（1）由图像可知，300℃后二氧化锰开始分解，所以焙烧温度应控制在300℃以下； （2）若加热到300～900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，由质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变可知，该气体为氧气，其化学式为O2； （3）由图像可知，当温度控制在900℃，充分反应后管内剩余固体为MnO，46.0gMnCO3中锰元素的质量为46.0g×55/115×100%=22g，根据化学反应前后元素的质量不变可知，生成的MnO的质量为22g÷55/71×100%=28.4g； （4）解：设最多制得的MnO2的质量是x 2MnCO3+O2△2CO2+2MnO2 230 174 46.0g x 230/174=46.0g/x x=34.8g 答：最多制得的MnO2的质量是34.8g。 14. 中国禽蛋生产和消费居全球之首。好奇的小明在自家养鸡场捡到一个与平常不一样的“软壳蛋”后，采用定量实验法探析其形成的可能原因。取软壳清洗并干燥后，称得质量为4g，并在学校实验室开展实验，实验结果如图所示。（假设蛋壳中其它成分不与盐酸反应；已知正常蛋壳中碳酸钙的质量分数≥90%）。 （1）计算该软壳蛋中碳酸钙的质量分数（写出计算过程）。 （2）该软壳蛋形成的可能原因是 　 　。 【答案】（1）62.5% （2）母鸡缺钙 【解析】（1）设参加反应的碳酸钙的质量为x CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 1.1g 100/44=x/1.1g x＝2.5g 该软壳蛋中碳酸钙的质量分数为2.5g/4g×100%＝62.5% （2）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，该软壳蛋形成的可能原因是母鸡缺钙（合理即可）。 答：（1）计算该软壳蛋中碳酸钙的质量分数为62.5%； （2）母鸡缺钙（合理即可）。 15. 铝碳酸镁咀嚼片（主要成分是AlMg(OH)3CO3）可治疗胃酸过多症，反应原理可用化学方程式表示为AlMg(OH)3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑。某化学兴趣小组使用如图所示装置，对该咀嚼片中的铝碳酸镁含量进行测定。先取足量稀盐酸于烧杯中，再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片，开始计时，并将电子天平的读数记录在下表中。已知AlMg(OH)3CO3的相对分子质量为162。请计算： 时间（s） 0 10 20 30 40 50 60 70 读数（g） 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7 （1）生成二氧化碳 　 　g。 （2）每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为多少（计算结果保留到0.1g）？ 【答案】（1）2.7 （2）0.5g 【解析】（1）由质量守恒定律可得，生成二氧化碳的质量为198.4g﹣195.7g＝2.7g （2）设每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为x AlMg(OH)3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑ 162 44 20x 2.7g 162/44=20x/2.7g x≈0.5g 答：每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5g。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$