内容正文:
专题03 质量守恒定律 化学方程式
内容概览
考点01 实验探究质量守恒定律
考点02 质量守恒定律的应用
考点03 化学方程式的意义和书写
考点04 根据化学方程式进行简单计算
考点01 实验探究质量守恒定律
1. (2023-2024九年级上·江苏南通·期末)下列实验方案不能达到实验目的是
A.图1可用于验证质量守恒定律 B.图2可用于研究水的组成
C.图3可用于测定空气中O2的含量 D.图4可用于探究分子运动的现象
2. (2023-2024九年级上·江苏连云港·期末)下列实验的现象及结论都正确的是
选项
A
B
C
D
实验
现象及结论
点燃氢气时,发出的声音很小,说明气体较纯
反应前称量的质量大于反应后称量的质量,因此不遵守质量守恒定律
向甲中加入二氧化锰,乙中不加,比较二氧化锰的催化作用
铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明红磷不是可燃物
A.A B.B C.C D.D
3.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格(包括表中的空格)。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等; 猜想2:相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲 组
乙 组
实验
方案
(反应后略)
实验
现象
有气泡产生,
天平指针向右偏转
铁钉表面有红色物质析出,
溶液颜色发生改变,
天平指针没有偏转
结论
猜想1正确
反应的化学方程式:
猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组中有气体溢出,导致指针向右偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡是有气体生成或参加的反应一定要在 中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是 (填序号),从另外两种装置中任选一种指出其不足 。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想二正确。进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,
最终得出结论是: 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。
【解释应用】解释:化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒。
应用:某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质一定由 种元素组成。
考点02 质量守恒定律的应用
4.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)某电池反应原理为:2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,则 X 的化学式为
A.H2 B.O2 C.Na2O D.CO2
5.(2022-2023九年级上·江苏淮安·期末)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.该反应属于置换反应
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后有两种元素的化合价改变
D.该反应前后原子的种类、数目保持不变
6.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)如图为我国载人航天器中处理二氧化碳的微观示意图。下列说法错误的是
A.宏观分析:该反应前后元素化合价均没有变化
B.微观分析:该反应中甲和乙分子个数比为1:4
C.符号分析:甲化学式为H2
D.应用价值:实现二氧化碳的资源化利用,有效缓解温室效应
7.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)黄金的化学性质比较稳定,但能溶于“王水”(盐酸和硝酸混合配制),反应的化学方程式为3HNO3+4HCl+Au=3X+HAuCl4+3H2O 。下列有关说法正确的是
A.HAuCl4中Au的化合价为+3 B.X的化学式是NO
C.“王水”能溶解任何物质 D.反应中仅有金元素化合价发生改变
8.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。已知2gH2、20gHF中所含分子数均为a.一定条件下,某反应中所有物质的分子数随反应过程的变化如图所示(H2和物质X的变化曲线重合)。下列说法不正确的是
A.一个F原子的质量为 B.t时刻,H2和HF的质量相等
C.反应开始时,物质X的质量为38g D.物质X的分子式为F2
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生某个反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
30
20
15
反应后质量/g
0
x
y
10
下列叙述错误的是( )
A.参加反应的甲与丁的质量比为4∶1 B.x+y=75
C.y≤20时,该反应一定是化合反应 D.x的取值范围:0≤x≤30
10.(2023-2024九年级上·江苏徐州·期末)一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表。下列叙述正确的是
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2
16
1
反应后质量/g
待测
4.2
7.9
1.9
A.物质W是反应物
B.该反应可能伴随能量的变化
C.物质Z为化合物
D.该反应中X、Y的质量比为5:2
考点03 化学方程式的意义和书写
11.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)“中国芯”的核心材料是单质硅,工业上制取粗硅的化学方程式为:。下列说法正确的是
A.Si属于金属元素 B.X的化学式为CO2
C.该反应属于置换反应 D.Si是地壳中含量最多的元素
12.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)下列指定反应的化学方程式正确的是
A.实验室氧气:2H2O2H2↑+O2↑
B.证明铁的活动性比铜强:2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4)3+3 Cu
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
D.用食盐水生产氯气和烧碱: NaCl+H2ONaOH+H2↑+Cl2 ↑
13.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)乙醇作为一种清洁能源,已成为各国可再生能源的发展重点之一。下图为乙醇充分燃烧的微观示意图,下列有关该区应的说法正确的是
A.反应生成丙和丁的分子个数比是2:3
B.反应前后原子种类发生改变
C.反应前后各元素的化合价均没有变化
D.该反应中共涉及到三种氧化物
14.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”,合成过程中某反应的微观过程如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应前后分子的种类不变 B.该反应中甲和丁的分子个数比为1:2
C.丙物质化学式为C2H4O2 D.该反应中有三种氧化物
15.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)下列指定反应的化学方程式正确的是
A.拉瓦锡研究空气成分:4P+5O22P2O5
B.铝和稀硫酸反应,Al+H2SO4=AlSO4+H2↑
C.镁粉着火不能用CO灭火的原因:2Mg+CO22MgO+C
D.用石灰石浆吸收烟气中二氧化硫:CaCO3+SO2+O2=CaSO4+CO2
16.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)某冶炼厂处理尾气时有下列转化。
下列说法不正确的是
A.转化①是化合反应 B.该处理能减少硝酸型酸雨的形成
C.整个转化中,甲与丙的分子个数之比为2:3 D.转化过程中N的化合价有三种
17.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)下列化学方程式正确的是
A.2H2O2H2+O2 B.3Fe+2O2Fe2O3
C.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ D.Cu+2HCl=CuCl2+H2↑
考点04 根据化学方程式进行简单计算
18.(2022-2023九年级上·江苏镇江·阶段练习)以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是
A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能转化为化学能
B.过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4可以产生16g氧气
C.过程Ⅱ的化学反应方程式为
D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
19.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知,Mg和MgCO3的混合物中镁元素与碳元素的质量比为4:1。现取一定质量该混合物放入烧杯中、加入过量的300.0g稀盐酸,固体全部溶解。将产生的气体通入足量澄清石灰水中、得到15.0g白色沉淀。下列说法正确的是
A.生成气体的总质量为6.6g
B.稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
C.混合物中Mg与MgCO3的质量比为2:7
D.反应中生成氯化模的总质量为14.25g
20.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色水处理剂,其固体198℃以下能稳定存在,温度较高时易发生反应:4K2FeO42Fe2O3+4K2O+3O2↑。
(1)K2FeO4中铁元素与氧元素的质量之比为 (填最简整数比)。
(2)K2FeO4净水时生成的胶状物具有疏松多孔的网状结构,可 水中的悬浮杂质,使之从水中沉降出来。
(3)某同学网购了高铁酸钾颗粒用于鱼缸消毒,为检测其纯度,该同学取10g样品加热至固体质量不再发生变化,共收集到氧气0.96g。若加热时样品中其他成分质量未发生变化,则样品中高铁酸钾的质量分数是多少 ?(请将计算过程写到答题卡上)
1.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)下列反应的化学方程式书写完全正确的是
A.用氢氧化钠与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
B.加热高锰酸钾:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
C.木炭不充分燃烧:C+O2CO
D.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+3O22Fe2O3
2. (2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)ClO2是一种高效水处理剂,可由下列反应制备:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2X,下列说法不正确的是
A.X的化学式为NaHSO4 B.该反应前后元素化合价有变化
C.反应中共涉及到2中氧化物 D.ClO2中氯、氧元素质量比为71∶32
3.(2023-2024九年级上·江苏·期末)如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图。下列叙述正确的是
A.乙和丙都是氧化物 B.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:3
C.反应后原子数目增加 D.反应生成的丙和丁的质量比为24:17
4.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)“嫦娥一号”卫星运载火箭量的动力主要由高氯酸铵(NH4ClO4)发生反应提供,其反应的化学方程式为2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2X↑+4H2O。下时说法不正确的是
A.X的化学式是O2 B.N2化学性质稳定,可作保护气
C.高氯酸铵属于混合物 D.反应后氯元素的化合价降低
5.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期末)取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如下图,下列说法正确的是
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为(a-b)g
D.0~t2min内,固体中铜元素的质量分数不变
6.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)中国芯片蚀刻技术国际领先。如图为蚀刻时NF3发生反应的微观示意图。下列说法中错误的是
A.该反应前后元素的种类不变
B.保持丁物质化学性质的最小微粒是氮原子
C.该反应属于置换反应
D.反应生成的丙和丁的分子个数比为3:2
7.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)据报道,科学家开发出一种新型催化剂,能在光照下将二氧化碳转化为甲烷(反应的微观过程如下图所示)。下列有关该反应的说法正确的是
A.反应前后氧元素的化合价没有改变
B.反应的二氧化碳和水的质量比为11:9
C.反应前后元素的个数和种类均不变
D.生成的甲烷和氧气的分子个数比为1:1
8.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)向气体发生装置中加入一定质量的锌粒,将200g稀硫酸分4次加入,充分反应,实验数据记录见下表。下列叙述正确的是
实验次数
第①次
第②次
第③次
第④次
参加反应的锌粒质量/g
0.65
加入的稀硫酸质量/g
50
50
50
50
生成的氢气体积/L(标准状况下)
2.24
2.24
1.12
v
A. B. C. D.
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后,再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示,下列说法不正确的是
A.反应①、②使用的催化剂在反应前后质量和化学性质都没有发生变化
B.反应①将太阳能转化为化学能
C.反应②的化学方程式:2CO2+6H24H2O+X,则X的化学式为C2H4
D.每消耗18g的水,理论上生成O2的质量为16g
10.(2022-2023九年级上·江苏常州·期末)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表所示。其中数据不正确的是
物质
阶段
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
4.8
4.8
4.8
4.8
反应中
m1
m2
7.0
m3
反应后
0
m4
9.2
7.5
A.m1=2.4 B.m2=3.65 C.m3=6.15 D.m4=2.3
11.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)某化学兴趣小组的同学在社会实践中,对废品回收站中废弃电器零部件黄铜(铜锌合金)中铜的含量产生了兴趣,为了测定该黄铜中铜的含量,小组同学将黄铜带入化学实验室,称取该黄铜样品50 g放入指定容器中,然后分四次加入稀硫酸,实验数据记录如表:
加入次数
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸质量(g)
100
100
100
100
充分反应后剩余固体质量(g)
43.5
37
35
n
下列说法正确的是
A.n的数值为33 B.第3次实验后稀硫酸无剩余
C.所用稀硫酸溶质的质量分数为9.8% D.黄铜样品中铜的质量分数为30%
12.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)氧化锌既可与酸反应,也可与碱反应。与碱反应的原理为。向含氢氧化钠的溶液中缓慢加入氧化锌粉末,反应过程中、,的质量随加入氧化锌的质量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.物质的化学式为 B.中
C.化学方程式中 D.将剩余的氢氧化钠全部反应完,需再加氧化锌
13.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知:①2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2。②2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑。向14.4gCaO2固体中通入一定量的CO2,充分反应后,剩余固体为17.2g。把剩余固体加入200g稀盐酸刚好完全反应。下列说法不正确的是
A.剩余固体X含8.0g钙元素 B.剩余固体X为混合物
C.反应中共产生氧气3.2g D.稀盐酸中溶质质量分数为14.6%
14.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)某兴趣小组利用下列实验装置探究Ce-MnOx催化空气氧化CO的效率。其实验步骤为:①将0.28gCO与一定量空气混合,得到CO质量分数约为1%的气体样品;②调节管式炉温度至120℃,按一定流速通入气体样品;③通入全部的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气;④最终测得U形管内生成I2的质量为0.2032g。下列说法错误的是
已知:NaOH溶液可以吸收CO2,不吸收CO;浓硫酸具有吸水性,用于干燥气体,不吸收CO2与CO;;CO被催化氧化生成CO2。
CO被催化氧化的百分率=
A.装置C的作用是为了证明CO被催化氧化生成CO2
B.CO被催化氧化的百分率为60%
C.若未通入氮气,CO被催化氧化的百分率偏小
D.若无装置A,对CO被催化氧化的百分率无影响
15.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)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
16.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)下列示意图形象地表示了A()与B()反应生成C()其反应前后分子及数目的变化,则有关该反应的说法正确的是
A.一定是氧化物
B.该反应前后元素化合价均没有改变
C.反应物与生成物的微粒个数比为2:2:2:1
D.该反应可以表示为
17.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)实验室加热3.16g高锰酸钾固体制备氧气,加热一段时间后剩余固体混合物3g,继续加热至高锰酸钾完全反应,再将固体加水充分溶解、过滤、干燥得到0.87 g黑色固体。求3 g剩余固体混合物中氧元素的质量
A.0.08g
B.0.16g
C.0.32g
D.1.12g
18.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)蚀刻印刷电路后的溶液为FeSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液。下图是向200.0g该溶液中加入铁粉质量与溶液质量变化的关系。
下列说法不正确的是
A.0~a段发生的反应为:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 B.x=202.4
C.b点对应溶液中的溶质为FeSO4 D.原溶液中Fe2(SO4)3与CuSO4的质量之比为5:6
19.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)化学是推动科技进步和现代社会文明的重要力量,请用化学用语回答下列问题。
(1)食醋有酸的化学通性,是因为其中含有 。
(2)加碘食盐是在食盐中添加碘酸钾(KIO3),标出碘酸钾中碘元素的化合价 。
(3)胃酸过多时可以服用含氢氧化铝的药物缓解症状,写出氢氧化铝的化学式 。
(4)漂白粉可用于杀菌消毒,其有效成分是次氯酸钙(化学式为Ca(ClO)2)。次氯酸钙可发生如下反应,则X的化学式为 。
20.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)化学兴趣小组想对质量守恒定律内容进行探究,请你与他们一起完成下列探究任务。
【提出问题】化学反应中,参加反应的物质质量总和与生成物的质量总和是否相等?
【进行实验】甲、乙、丙同学设计的实验装置和选择的药品如下图所示,他们在反应前后都进行了规范的操作、准确地称量和细致的观察。
【收集证据】通过实验现象甲、乙同学都得出了这样的结论:在化学反应中,参加反应的物质质量总和与生成物的质量总和相等。
【交流评价】
(1)请你帮助评价甲的结论是错误的,理由是 。
(2)写出乙中气球的前后变化现象: 。
(3)丙同学在整个实验过程中观察到的现象是 。丙同学的实验 (填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。
【拓展探究】兴趣小组的同学发现丙的实验中有大量的气泡冒出,他们对气泡的成分进行如下猜想,在猜想的过程中不考虑空气中的物质溶于水的情况:甲:N2 乙:O2 丙:CO2
(4)同学们讨论发现 的猜想一定错误,理由是 。
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专题03 质量守恒定律 化学方程式
内容概览
考点01 实验探究质量守恒定律
考点02 质量守恒定律的应用
考点03 化学方程式的意义和书写
考点04 根据化学方程式进行简单计算
考点01 实验探究质量守恒定律
1. (2023-2024九年级上·江苏南通·期末)下列实验方案不能达到实验目的是
A.图1可用于验证质量守恒定律 B.图2可用于研究水的组成
C.图3可用于测定空气中O2的含量 D.图4可用于探究分子运动的现象
【答案】A
【解析】A、图1中碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,图示中导管与外界连通,不可用于验证质量守恒定律,故A不能达到实验目的;
B、图2水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则该实验可说明水是由氢元素和氧元素组成的,可用于研究水的组成,故B能达到实验目的;
C、白磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,待装置冷却至室温,装置内的压强减少,烧杯中的水进入集气瓶中,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一,说明氧气约占空气体积的五分之一,可用于测定空气中O2 的含量,故C能达到实验目的;
D、浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,运动到酚酞溶液中,与水分子结合生成氨水,氨水显碱性,可以使无色酚酞溶液变红色,则可用于探究分子运动的现象,故D能达到实验目的;
故选:A。
2. (2023-2024九年级上·江苏连云港·期末)下列实验的现象及结论都正确的是
选项
A
B
C
D
实验
现象及结论
点燃氢气时,发出的声音很小,说明气体较纯
反应前称量的质量大于反应后称量的质量,因此不遵守质量守恒定律
向甲中加入二氧化锰,乙中不加,比较二氧化锰的催化作用
铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明红磷不是可燃物
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、氢气具有可燃性,故需要验纯,点燃氢气时,发出的声音很小,说明气体较纯,该选项说法正确;
B、碳酸钠和盐酸发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,反应前后天平不平衡,是因为反应有二氧化碳气体逸出装置,所以反应后天平不平恒,该反应依然符合质量守恒定律,该选项说法错误;
C、比较二氧化锰的催化作用则应选择相同浓度的过氧化氢溶液,两支试管中过氧化氢溶液浓度不同,不能比较,该选项错误;
D、白磷和红磷都具有可燃性,均为可燃物,红磷没有燃烧是因为温度没有达到其着火点,该选项说法错误。
故选:A。
3.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格(包括表中的空格)。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等; 猜想2:相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲 组
乙 组
实验
方案
(反应后略)
实验
现象
有气泡产生,
天平指针向右偏转
铁钉表面有红色物质析出,
溶液颜色发生改变,
天平指针没有偏转
结论
猜想1正确
反应的化学方程式:
猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组中有气体溢出,导致指针向右偏转。得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡是有气体生成或参加的反应一定要在 中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是 (填序号),从另外两种装置中任选一种指出其不足 。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想二正确。进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,
最终得出结论是: 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。
【解释应用】解释:化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒。
应用:某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质一定由 种元素组成。
【答案】 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑ 密闭容器(或封闭体系等合理答案) B A装置中反应产生气体,气球膨胀,浮力增大,导致称量结果不准或C装置中反应产生气体,瓶内气压增大,可能导致瓶塞迸出(其它合理答案也可)。 参加化学反应(或参加反应) 四(或4或C、H、O、Cu四)
【解析】实验探究:反应的化学方程式是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
反思评价:在密闭容器中进行化学反应,对探究质量守恒定律实验无影响
优化装置:最佳装置是:B ;另外两种装置的不足:A装置中反应产生气体,气球膨胀,浮力增大,导致称量结果不准或C装置中反应产生气体,瓶内气压增大,可能导致瓶塞迸出。
得出结论:质量守恒定律的概念是: 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
解释应用:反应前后元素的种类不变,生成物中含有C、H、O、Cu四种元素,故反应物中也应该含有C、H、O、Cu四种元素。
考点02 质量守恒定律的应用
4.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)某电池反应原理为:2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,则 X 的化学式为
A.H2 B.O2 C.Na2O D.CO2
【答案】B
【解析】反应后有4Na、2C、12O、12H,反应前(X除外)有4Na、2C、6O、12H,根据化学反应前后各种原子个数相等,则 X 的化学式为O2,故选B。
5.(2022-2023九年级上·江苏淮安·期末)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.该反应属于置换反应
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后有两种元素的化合价改变
D.该反应前后原子的种类、数目保持不变
【答案】A
【分析】由反应的微观示意图可知,一氧化碳与水反应生成氢气和二氧化碳,反应的化学方程式为CO+H2OH2+CO2。
【解析】A、该反应的反应物是两种化合物,不符合“一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物”的特点,不属于置换反应,故选项说法不正确;
B、由反应的化学方程式可知,反应前后分子数目都是2个,因此反应前后分子数目不变,故选项说法正确;
C、一氧化碳中碳元素的化合价为+2价,二氧化碳中碳元素的化合价为+4价;水中氢元素的化合价为+1价,氢气中氢元素的化合价为0价,故选项说法正确;
D、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目保持不变,故选项说法正确。
故选A。
6.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)如图为我国载人航天器中处理二氧化碳的微观示意图。下列说法错误的是
A.宏观分析:该反应前后元素化合价均没有变化
B.微观分析:该反应中甲和乙分子个数比为1:4
C.符号分析:甲化学式为H2
D.应用价值:实现二氧化碳的资源化利用,有效缓解温室效应
【答案】AB
【分析】通过微观示意图得,反应是二氧化碳和氢气一定条件下反应生成水和甲烷,反应的化学方程式为:。
【解析】A、反应前氢气为单质,氢元素化合价为0,反应后氢元素化合价为+1,氢元素的化合价改变,故说法错误;
B、根据化学方程式可知,反应的甲(氢气)和乙(二氧化碳)分子个数比为4:1,故说法错误;
C、甲是氢气,其属于双原子分子,化学式为H2,故说法正确;
D、该反应是消耗二氧化碳,有效缓解温室效应,故说法正确。
故选AB。
7.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)黄金的化学性质比较稳定,但能溶于“王水”(盐酸和硝酸混合配制),反应的化学方程式为3HNO3+4HCl+Au=3X+HAuCl4+3H2O 。下列有关说法正确的是
A.HAuCl4中Au的化合价为+3 B.X的化学式是NO
C.“王水”能溶解任何物质 D.反应中仅有金元素化合价发生改变
【答案】A
【解析】A、HAuCl4中氢元素显+1价,氯元素显-1价,设金元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)+x+(-1)×4=0,x=+3,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,反应物中含H、N、O、Cl、Au的个数分别是7、3、9、4、1,生成物中含H、N、O、Cl、Au的个数分别是7、0、3、4、1,故生成物中还应含3个N、6个O,故X的化学式为:NO2,不符合题意;
C、黄金能溶于“王水”,但是不能说明“王水”能溶解任何物质,不符合题意;
D、硝酸中氢元素显+1价,氧元素显-2价,氮元素显+5价,二氧化氮中氮元素显+4价,氧元素显-2价,故氮元素的化合价也发生了改变,不符合题意。
故选A。
8.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。已知2gH2、20gHF中所含分子数均为a.一定条件下,某反应中所有物质的分子数随反应过程的变化如图所示(H2和物质X的变化曲线重合)。下列说法不正确的是
A.一个F原子的质量为 B.t时刻,H2和HF的质量相等
C.反应开始时,物质X的质量为38g D.物质X的分子式为F2
【答案】B
【解析】A.因为2g氢气所含分子数为a,则含有的氢原子数为2a,则a个H的质量为1g,20g氟化氢中所含分子数为a,因为a个氟化氢分子中含有a个氢原子和a个F原子,所以a个氟原子的质量为20g-1g=19g,所以一个F原子的质量,故A正确;
B.t时刻,剩余氢分子个数与生成氟化氢的分子个数相等,根据“已知2gH2、20gHF中所含分子数均为a”,可知分子个数相同数氟化氢的质量大于氢气质量,故B不正确;
C.该反应的方程式,从图像可知a个氢分子和a个氟分子反应生成2a个氟化氢分子,又因为2g氢气、20g氟化氢中所含分子数均为a,所以参加反应氢气质量为2g,生成氟化氢的质量为40g,所以反应开始时,物质氟气的质量为38g,故C正确;
D.分析图像可知a个氢分子和a个X分子反应生成2a个氟化氢分子,依据质量守恒定律可知一个X分子中含有2个F原子,所以X的化学式为F2,故D正确。
故选:B。
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生某个反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
30
20
15
反应后质量/g
0
x
y
10
下列叙述错误的是( )
A.参加反应的甲与丁的质量比为4∶1 B.x+y=75
C.y≤20时,该反应一定是化合反应 D.x的取值范围:0≤x≤30
【答案】D
【解析】A、从表中可知,甲20g全部参加了反应,而丁反应前后减少了5g,说明参加反应的丁质量为5g,因此参加反应的甲与丁的质量比为:20g∶5g=4∶1,选项A正确;
B、根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,所以20+30+20+15=0+x+y+10,x+y=75,选项B正确;
C、从表中可知,甲20g全部参加了反应,而丁反应前后减少了5g,说明甲和丁是反应物,当y=20g时,丙既不是反应物,也不是生成物,甲和丁是反应物,乙必然是生成物,反应物是两种,生成物是一种,是化合反应;当y<20g时,丙也是反应物,此时反应物是三种,生成物是一种,是化合反应,因此y≤20g时,该反应一定是化合反应,选项C正确;
D、当0≤x<30时,乙是反应物,丙是生成物;当x=30g时,乙既不是反应物也不是生成物,丙是生成物;但当丙是反应物时,乙必然就是生成物,30g<x≤75g,因此x的取值范围是:0≤x≤75g,选项D错误。故选D。
10.(2023-2024九年级上·江苏徐州·期末)一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表。下列叙述正确的是
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2
16
1
反应后质量/g
待测
4.2
7.9
1.9
A.物质W是反应物
B.该反应可能伴随能量的变化
C.物质Z为化合物
D.该反应中X、Y的质量比为5:2
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律可知,待测=5+2+16+1-4.2-7.9-1.9=10。
【解析】A、反应后,W的质量增加,所以W是生成物,故说法错误;
B、反应后XYW质量增大,都是生成物,Z质量减小,是反应物,该反应是分解反应,一定伴随能量的变化,故说法错误;
C、反应后XYW质量增大,都是生成物,Z质量减小,是反应物,物质Z为化合物,故说法正确;
D、该反应中X、Y的质量比为(10-5):(4.2-2)=5:2.2,故说法错误。
故选C。
考点03 化学方程式的意义和书写
11.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)“中国芯”的核心材料是单质硅,工业上制取粗硅的化学方程式为:。下列说法正确的是
A.Si属于金属元素 B.X的化学式为CO2
C.该反应属于置换反应 D.Si是地壳中含量最多的元素
【答案】C
【分析】由质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类和数目均不变。
【解析】A、Si是石字旁,不属于金属元素,错误;
B、由质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类和数目均不变,反应前有1个硅原子,2个氧原子,2个碳原子,反应后生成1个硅原子,还有2个氧原子,2个碳原子,X前面的化学计量数为2,则X的化学式为CO,错误;
C、该反应反应物是一种化合物和一种单质,生成物的一种单质和一种化合物,属于置换反应,正确;
D、O是地壳中含量最多的元素,错误;
故选C。
12.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)下列指定反应的化学方程式正确的是
A.实验室氧气:2H2O2H2↑+O2↑
B.证明铁的活动性比铜强:2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4)3+3 Cu
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
D.用食盐水生产氯气和烧碱: NaCl+H2ONaOH+H2↑+Cl2 ↑
【答案】C
【解析】A、实验室可选择加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:,也可选择加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:,也可选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:,不能选择电解水制取氧气,不符合题意;
B、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,有红色固体析出,说明铁比铜活泼,该反应的化学方程式为:,生成物是硫酸亚铁,不是硫酸铁,不符合题意;
C、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,该反应的化学方程式为:,符合题意;
D、用食盐水生产氯气和烧碱,是因为氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,该反应的化学方程式为:,错误是:未配平,不符合题意。
故选C。
13.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)乙醇作为一种清洁能源,已成为各国可再生能源的发展重点之一。下图为乙醇充分燃烧的微观示意图,下列有关该区应的说法正确的是
A.反应生成丙和丁的分子个数比是2:3
B.反应前后原子种类发生改变
C.反应前后各元素的化合价均没有变化
D.该反应中共涉及到三种氧化物
【答案】A
【解析】A、根据反应的微观图示可知该反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O,则生成物丙(CO2)与丁(H2O)的分子个数比为2:3,故选项说法正确;
B、根据反应的图示分析可知反应前后原子的种类不发生改变,都为C、H、O,故选项说法错误;
C、该反应中C化合价由-2价变为+4价,H化合价没有发生变化,O化合价由0价变为-2价,故选项说法错误;
D、氧化物是指由两种元素组成,且其中一种为氧元素的化合物;则CO2、H2O属于氧化物,共涉及到2种氧化物,故选项说法错误。
故选A。
14.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”,合成过程中某反应的微观过程如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应前后分子的种类不变 B.该反应中甲和丁的分子个数比为1:2
C.丙物质化学式为C2H4O2 D.该反应中有三种氧化物
【答案】C
【分析】由图可知,甲为CO,乙为H2O,丙为CH3COOH,丁为O2,化学方程式是:。
【解析】A、化学变化会产生新物质,则反应前后分子的种类一定改变,故A说法错误;
B、根据化学方程式,则反应中甲(CO)和丁(O2)的分子个数比是2:1,故B说法错误;
C、根据微观示意图,丙物质的化学式是C2H4O2,故C说法正确;
D、氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,该反应中CO、H2O两种物质属于氧化物,故D说法错误;
故选:C。
15.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)下列指定反应的化学方程式正确的是
A.拉瓦锡研究空气成分:4P+5O22P2O5
B.铝和稀硫酸反应,Al+H2SO4=AlSO4+H2↑
C.镁粉着火不能用CO灭火的原因:2Mg+CO22MgO+C
D.用石灰石浆吸收烟气中二氧化硫:CaCO3+SO2+O2=CaSO4+CO2
【答案】C
【解析】A、拉瓦锡用加热汞的反应测定空气中氧气的含量,而不是红磷,汞加热生成氧化汞,反应的方程式为:,该选项不正确;
B、铝和硫酸反应生成硫酸铝,硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3,则方程式为:,该选项不正确;
C、镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,方程式正确,该选项正确;
D、用石灰石浆吸收烟气中二氧化硫,是因为碳酸钙和二氧化碳、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳,但该方程式没有配平,正确的为:,该选项不正确。
故选C。
16.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)某冶炼厂处理尾气时有下列转化。
下列说法不正确的是
A.转化①是化合反应 B.该处理能减少硝酸型酸雨的形成
C.整个转化中,甲与丙的分子个数之比为2:3 D.转化过程中N的化合价有三种
【答案】D
【分析】由图可知,转化①为一氧化氮和氧气在一定条件下反应生成二氧化氮,该反应的化学方程式为:2NO+O2=2NO2;转化②为二氧化氮和N2H4在一定条件下反应生成氮气和水,该反应的化学方程式为:2NO2+2N2H4=3N2+4H2O。
【解析】A、转化①符合“多变一”的特点,是化合反应,不符合题意;
B、该转化过程能将一氧化氮和二氧化氮转化为氮气,可以减少硝酸型酸雨的形成,不符合题意;
C、由化学方程式可知,整个转化中,甲与丙的分子个数之比为2:3,不符合题意;
D、NO中氮元素显+2价,NO2中氮元素显+4价,氮气中氮元素化合价为0,N2H4中氢元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,氮元素显-2价,故转化过程中N的化合价有四种,符合题意。故选D。
17.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)下列化学方程式正确的是
A.2H2O2H2+O2 B.3Fe+2O2Fe2O3
C.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ D.Cu+2HCl=CuCl2+H2↑
【答案】C
【解析】A、电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:,故选项错误;
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,正确的化学方程式为:,故选项错误;
C、该化学方程式书写完全正确,故选项正确;
D、在金属活动性顺序中,铜的位置排在氢的后面,不能与稀盐酸反应,故选项错误。
故选C。
考点04 根据化学方程式进行简单计算
18.(2022-2023九年级上·江苏镇江·阶段练习)以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是
A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能转化为化学能
B.过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4可以产生16g氧气
C.过程Ⅱ的化学反应方程式为
D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
【答案】B
【解析】A、过程Ⅰ中需要消耗太阳能以促使四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气,过程中太阳能被转化为化学能,不符合题意;
B、设过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4可以产生氧气质量为x,则
,故可得到8g氧气,符合题意;
C、过程Ⅱ的反应即氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为,不符合题意;
D、整个循环过程中,四氧化三铁循环往复,整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气和氧气,且氢气和氧气在不同阶段生成,故其具有节约能源、产物易分离等优点,不符合题意;
故选B。
19.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知,Mg和MgCO3的混合物中镁元素与碳元素的质量比为4:1。现取一定质量该混合物放入烧杯中、加入过量的300.0g稀盐酸,固体全部溶解。将产生的气体通入足量澄清石灰水中、得到15.0g白色沉淀。下列说法正确的是
A.生成气体的总质量为6.6g
B.稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
C.混合物中Mg与MgCO3的质量比为2:7
D.反应中生成氯化模的总质量为14.25g
【答案】C
【解析】A、现取一定质量该混合物放入烧杯中、加入过量的300.0g稀盐酸,固体全部溶解。将产生的气体通入足量澄清石灰水中、得到15.0g白色沉淀。即生成碳酸钙15g,根据二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的原理可计算生成二氧化碳的质量,假设生成二氧化碳的质量为x
根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,所以二氧化碳中碳元素质量就是混合物中碳酸镁中碳元素质量,Mg和MgCO3的混合物中镁元素与碳元素的质量比为4:1,设混合物中镁元素质量为y,,y=7.2g,设碳酸镁中镁元素质量为z,碳酸镁中镁元素质量与碳元素质量比,z=3.6g,混合物中镁的质量=,设3.6g镁与盐酸充分反应生成氢气的质量为m
生成气体的总质量为6.6g+0.3g=6.9g,A错误,不符合题意;
B、由于反应中盐酸过量,剩余的盐酸质量未知,所以无法计算稀盐酸的溶质质量分数,B错误,不符合题意;
C、根据分析混合物中镁的质量为3.6g,碳酸镁中镁的质量为3.6g,则碳酸镁的质量=,混合物中Mg与MgCO3的质量比为3.6g:12.6g=2:7,C正确,符合题意;
D、根据分析,混合物中镁元素质量为7.2g,根据质量守恒定律,生成的氯化镁中镁元素质量等于混合物中镁元素质量,所以生成氯化镁的质量=,D错误,不符合题意;
故选C。
20.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色水处理剂,其固体198℃以下能稳定存在,温度较高时易发生反应:4K2FeO42Fe2O3+4K2O+3O2↑。
(1)K2FeO4中铁元素与氧元素的质量之比为 (填最简整数比)。
(2)K2FeO4净水时生成的胶状物具有疏松多孔的网状结构,可 水中的悬浮杂质,使之从水中沉降出来。
(3)某同学网购了高铁酸钾颗粒用于鱼缸消毒,为检测其纯度,该同学取10g样品加热至固体质量不再发生变化,共收集到氧气0.96g。若加热时样品中其他成分质量未发生变化,则样品中高铁酸钾的质量分数是多少 ?(请将计算过程写到答题卡上)
【答案】(1)7:8
(2)吸附
(3)设样品中K2FeO4的质量为x。
=
x=7.92g
样品中K2FeO4的质量分数=×100%=79.2%
答:样品中K2FeO4的质量分数为79.2%。
【解析】(1)K2FeO4中铁元素与氧元素的质量之比=(56×1):(16×4)=56:64=7:8;
(2)生成的胶状物具有疏松多孔的网状结构,可吸附水中的悬浮杂质,使之从水中沉降出来;
(3)根据化学方程式氧气与K2FeO4的质量关系可列比例式计算出K2FeO4的质量,再根据样品中高铁酸钾的质量分数=可求出样品中高铁酸钾的质量分数,过程见答案。
1.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)下列反应的化学方程式书写完全正确的是
A.用氢氧化钠与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
B.加热高锰酸钾:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
C.木炭不充分燃烧:C+O2CO
D.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+3O22Fe2O3
【答案】A
【解析】A、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,该反应的化学方程式为:,符合题意;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:,错误是:缺少气体符号,不符合题意;
C、木炭不充分燃烧生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:,错误是:未配平,不符合题意;
D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该反应的化学方程式为:,生成物是四氧化三铁,不是氧化铁,不符合题意。
故选A。
2. (2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)ClO2是一种高效水处理剂,可由下列反应制备:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2X,下列说法不正确的是
A.X的化学式为NaHSO4 B.该反应前后元素化合价有变化
C.反应中共涉及到2中氧化物 D.ClO2中氯、氧元素质量比为71∶32
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个Na、2个Cl、12个O、2个S、2个H,反应后有2个Cl、4个O,则2X中有2个Na、8个O、2个S、2个H,X的化学式为NaHSO4,该选项说法正确;
B、根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,反应物NaClO3中钠元素化合价是+1,氧元素化合价是-2,则氯元素的化合价为+5,反应物SO2中氧元素显-2价,则硫元素显+4价,生成物ClO2中氧元素显-2价,则氯元素显+4价,生成物NaHSO4中钠元素显+1价,氢元素显+1价,氧元素显-2价,则硫元素显+6价,该反应前后元素化合价有变化,该选项说法正确;
C、氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,反应中共涉及到SO2、ClO2两种氧化物,该选项说法正确;
D、ClO2中氯、氧元素质量比为35.5:32,该选项说法不正确;
故选:D。
3.(2023-2024九年级上·江苏·期末)如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的示意图。下列叙述正确的是
A.乙和丙都是氧化物 B.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:3
C.反应后原子数目增加 D.反应生成的丙和丁的质量比为24:17
【答案】BD
【分析】由图可知,该反应为氮气和水在催化剂和光的作用下反应生成氧气和氨气,该反应的化学方程式为:。
【解析】A、乙为水,水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,丙为氧气,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意;
B、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为:2:6=1:3,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、由化学方程式可知,反应生成的丙和丁的质量比为:,符合题意。
故选BD。
4.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)“嫦娥一号”卫星运载火箭量的动力主要由高氯酸铵(NH4ClO4)发生反应提供,其反应的化学方程式为2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2X↑+4H2O。下时说法不正确的是
A.X的化学式是O2 B.N2化学性质稳定,可作保护气
C.高氯酸铵属于混合物 D.反应后氯元素的化合价降低
【答案】C
【解析】A. 反应前有2N、8H、2Cl、8O,反应后(X除外)有2N、8H、2Cl、4O,根据质量守恒定律,X的化学式是O2,此选项正确;
B. N2化学性质稳定,不易与其它物质发生化学反应,可作保护气,此选项正确;
C. 高氯酸铵由一种物质组成,属于纯净物,此选项错误;
D. 反应前氯元素的化合价为+7,反应后氯元素的化合价为0,反应后氯元素的化合价降低,此选项正确。
故选C。
5.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期末)取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如下图,下列说法正确的是
A.M点对应的固体物质只有两种
B.N点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为(a-b)g
D.0~t2min内,固体中铜元素的质量分数不变
【答案】C
【解析】A、碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,M点时还未完全反应,此时对应的固体物质有氧化铜、碳、铜三种物质,不符合题意;
B、N点时,恰好完全反应,此时固体为铜,为紫红色,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故反应后产生气体的总质量为(a-b)g,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,故铜元素的质量不变,但是0~t2min内,固体的质量减少,故固体中铜元素的质量分数增大,不符合题意。
故选C。
6.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)中国芯片蚀刻技术国际领先。如图为蚀刻时NF3发生反应的微观示意图。下列说法中错误的是
A.该反应前后元素的种类不变
B.保持丁物质化学性质的最小微粒是氮原子
C.该反应属于置换反应
D.反应生成的丙和丁的分子个数比为3:2
【答案】B
【解析】A、化学反应前后,元素种类不变,该选项说法正确;
B、由图可知,丁为氮气,是由氮分子构成,则保持丁物质化学性质的最小微粒是氮分子,该选项说法错误;
C、由图可知,甲为NF3、B为Si、C为SiF4、丁为N2,则该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,该选项说法正确;
D、结合前面分析可知,该反应的化学方程式为:,则反应生成的丙和丁的分子个数比为3:2,该选项说法正确。
故选B。
7.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)据报道,科学家开发出一种新型催化剂,能在光照下将二氧化碳转化为甲烷(反应的微观过程如下图所示)。下列有关该反应的说法正确的是
A.反应前后氧元素的化合价没有改变
B.反应的二氧化碳和水的质量比为11:9
C.反应前后元素的个数和种类均不变
D.生成的甲烷和氧气的分子个数比为1:1
【答案】B
【解析】A、反应前氧元素化合价为-2价,反应后生成的氧气中氧元素的化合价为0价,化合价发生改变,故A错误;
B、在光照和催化剂条件下,二氧化碳和水生成甲烷和氧气,方程式为 ,反应中二氧化碳和水的质量比为44:36=11:9,故B正确;
C、元素只论种类不论个数,故C错误;
D、由质量守恒定律可知,反应后生成的甲烷和氧气的分子个数比为1:2,故D错误;
故选B。
8.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)向气体发生装置中加入一定质量的锌粒,将200g稀硫酸分4次加入,充分反应,实验数据记录见下表。下列叙述正确的是
实验次数
第①次
第②次
第③次
第④次
参加反应的锌粒质量/g
0.65
加入的稀硫酸质量/g
50
50
50
50
生成的氢气体积/L(标准状况下)
2.24
2.24
1.12
v
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,生成的氢气的体积与加入锌的质量成正比,0.65g锌与50g硫酸反应生成2.24L氢气,所以m1=0.65,正确;
B、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,生成的氢气的体积与加入锌的质量成正比,第③次实验中,产生氢气是2.24L的一半,参加反应的锌质量也应是0.65g的一半,m2=0.325g,错误;
C、根据B选项分析可知,第③次实验中锌已完全反应,硫酸过量,则第④次加反应的锌质量为零,m3=0,错误;
D、根据B选项分析可知,第③次实验中锌已完全反应,硫酸过量,则第④次加反应的锌质量为零,生成氢气质量为0,v=0,错误。
故选A。
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后,再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示,下列说法不正确的是
A.反应①、②使用的催化剂在反应前后质量和化学性质都没有发生变化
B.反应①将太阳能转化为化学能
C.反应②的化学方程式:2CO2+6H24H2O+X,则X的化学式为C2H4
D.每消耗18g的水,理论上生成O2的质量为16g
【答案】D
【解析】A、催化剂能改变化学反应的速率,而本身的质量和化学性质不变,说法正确;
B、根据反应过程图可知,反应①将太阳能转化为化学能,说法正确;
C、由化学方程式2CO2+6H24H2O+X,可知,反应前碳、氢、氧原子个数分别为2、12、4,反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为0、8、4,根据反应前后原子种类、数目不变,则X分子中含有2个碳原子、4个氢原子,物质X的化学式为C2H4,说法正确;
D、根据反应过程图可知,反应①水在太阳光和催化剂作用下生成氢气和氧气,反应②中水又是生成物,在化学过程中能循环使用,,当只有反应①时,水中氧元素全部转化为氧气,生成氧气的质量=,由于反应过程存在反应②每消耗18g的水,理论上生成O2的质量不等于16g,说法错误。
故选D。
10.(2022-2023九年级上·江苏常州·期末)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表所示。其中数据不正确的是
物质
阶段
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
4.8
4.8
4.8
4.8
反应中
m1
m2
7.0
m3
反应后
0
m4
9.2
7.5
A.m1=2.4 B.m2=3.65 C.m3=6.15 D.m4=2.3
【答案】D
【解析】A、由表中数据可知,根据反应甲的质量和丙的质量比为:,解得m1=2.4,该选项数据正确;
B、反应前后,物质的总质量不变,则m4=4.8+4.8+4.8+4.8-9.2-7.5=2.5,则根据甲、乙的质量比为:,解得m2=3.65,该选项数据正确;
C、反应过程中物质的总质量不变,则m3=4.8+4.8+4.8+4.8-2.4-3.65-7.0=6.15,该选项数据正确;
D、结合前面分析可知,m4=2.5,该选项数据不正确。
故选D。
11.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)某化学兴趣小组的同学在社会实践中,对废品回收站中废弃电器零部件黄铜(铜锌合金)中铜的含量产生了兴趣,为了测定该黄铜中铜的含量,小组同学将黄铜带入化学实验室,称取该黄铜样品50 g放入指定容器中,然后分四次加入稀硫酸,实验数据记录如表:
加入次数
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸质量(g)
100
100
100
100
充分反应后剩余固体质量(g)
43.5
37
35
n
下列说法正确的是
A.n的数值为33 B.第3次实验后稀硫酸无剩余
C.所用稀硫酸溶质的质量分数为9.8% D.黄铜样品中铜的质量分数为30%
【答案】C
【解析】A、黄铜样品中的铜不与稀硫酸反应,锌能与稀硫酸反应。根据表中第1次、第2次的数据可知,每100g的稀硫酸可反应掉6.5g的锌,第3次加入稀硫酸时,35g剩余固体中只有铜,所以n=35,故A错误。
B、根据表中第1次、第2次的数据可知,每100g的稀硫酸可反应掉6.5g的锌,第3次加入100mL稀硫酸时,反应掉2g的锌,剩余固体35g中只有铜,稀硫酸有剩余,故B错误;
C、由A中分析可知:每100g的稀硫酸可反应掉6.5g的锌,设每100克稀硫酸中溶质的质量为x,
稀硫酸的溶质质量分数为,故C正确。
D、由A中的分析可知,黄铜样品中铜的质量为35g,则黄铜样品中铜的质量分数为:×100% =70%,故D错误。
故选:C。
12.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)氧化锌既可与酸反应,也可与碱反应。与碱反应的原理为。向含氢氧化钠的溶液中缓慢加入氧化锌粉末,反应过程中、,的质量随加入氧化锌的质量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.物质的化学式为 B.中
C.化学方程式中 D.将剩余的氢氧化钠全部反应完,需再加氧化锌
【答案】C
【解析】A、中,钠元素显+1价,锌元素显+2价,根据化合物中元素的化合价代数和为零,则有:(+1)×2+(+2)+(-2)×x=0 ,x=2,的化学式为,化学反应前后原子种类与个数不发生变化,则a=c,b=2c,a:b:c=1:2:1,设a=1,b=2,c=1,则dY中含有2个H、1个O,所以d=1,Y 为H2O,说法正确;
B、根据A选项分析可知中,x=2, 说法正确;
C、根据A选项分析可知c:d=1:1,说法错误;
D、根据图示可知NaOH还剩余4g;
设:还能生成NaAlO2的质量为x。
x=4.05g;将剩余的氢氧化钠全部反应完,需再加氧化锌,说法正确;
故选C。
13.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知:①2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2。②2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑。向14.4gCaO2固体中通入一定量的CO2,充分反应后,剩余固体为17.2g。把剩余固体加入200g稀盐酸刚好完全反应。下列说法不正确的是
A.剩余固体X含8.0g钙元素 B.剩余固体X为混合物
C.反应中共产生氧气3.2g D.稀盐酸中溶质质量分数为14.6%
【答案】D
【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,则剩余固体中钙元素的质量与CaO2中钙元素的质量相等,则剩余固体X中钙元素的质量为:,不符合题意;
B、解:设向CaO2中通入一定量的二氧化碳,生成碳酸钙的质量为x
x=10g,则剩余固体为碳酸钙和CaO2的混合物,不符合题意;
C、由化学方程式:,,可得关系式:2CaO2~O2,设生成氧气的质量为y
y=3.2g,不符合题意;
D、解:设与碳酸钙反应的氯化氢的质量为z
z=7.3g
设与剩余的CaO2反应的氯化氢的质量为m
m=3.65g
则稀盐酸中溶质的质量分数为:,符合题意。
故选D。
14.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)某兴趣小组利用下列实验装置探究Ce-MnOx催化空气氧化CO的效率。其实验步骤为:①将0.28gCO与一定量空气混合,得到CO质量分数约为1%的气体样品;②调节管式炉温度至120℃,按一定流速通入气体样品;③通入全部的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气;④最终测得U形管内生成I2的质量为0.2032g。下列说法错误的是
已知:NaOH溶液可以吸收CO2,不吸收CO;浓硫酸具有吸水性,用于干燥气体,不吸收CO2与CO;;CO被催化氧化生成CO2。
CO被催化氧化的百分率=
A.装置C的作用是为了证明CO被催化氧化生成CO2
B.CO被催化氧化的百分率为60%
C.若未通入氮气,CO被催化氧化的百分率偏小
D.若无装置A,对CO被催化氧化的百分率无影响
【答案】C
【解析】A、CO被空气中氧气氧化成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故能证明CO被空气中氧气氧化的现象是D中澄清石灰水变浑浊,装置C的作用是为了证明CO被催化氧化生成CO2,故选项说法正确;
B、设与I2O5反应的一氧化碳的质量为x
x=0.112g
则被氧气氧化的一氧化碳质量为 0.28g- 0.1124g= 0.168g,故CO被催化氧 化的百分率为:,故选项说法正确;
C、若未通入氮气,部分一氧化碳存在于装置中,导致F中生成I2的质量偏小,则剩余的一氧化碳质量偏小,则被氧化的一氧化碳质量偏大,故若未通入氮气,CO被催化氧化的百分率偏大,故选项说法错误;
D、氢氧化钠是为了吸收空气中的二氧化碳,若无装置A,对CO被催化氧化的百分率无影响,故选项说法正确。
故选:C。
15.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)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
【解析】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。
16.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)下列示意图形象地表示了A()与B()反应生成C()其反应前后分子及数目的变化,则有关该反应的说法正确的是
A.一定是氧化物
B.该反应前后元素化合价均没有改变
C.反应物与生成物的微粒个数比为2:2:2:1
D.该反应可以表示为
【答案】D
【分析】根据化学反应前后的微观模拟图,反应前有2个分子和2个分子,反应后有2个分子和1个分子;则有1个分子未参加反应,可判断反应化学式表达式为:。
【解析】A、生成物由两种元素组成,若一种元素是氧元素就是氧化物,不一定是氧化物,故说法错误;
B、反应物B为单质,B中组成元素化合价为0,而反应后物质B中的元素形成化合物,组成单质B的元素化合价改变,故说法错误;
C、由可知,反应物与生成物的微粒个数比为2:1:2,故说法错误;
D、由分析可知,反应化学式表达式为:,故说法正确。
故选D。
17.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)实验室加热3.16g高锰酸钾固体制备氧气,加热一段时间后剩余固体混合物3g,继续加热至高锰酸钾完全反应,再将固体加水充分溶解、过滤、干燥得到0.87 g黑色固体。求3 g剩余固体混合物中氧元素的质量
A.0.08g
B.0.16g
C.0.32g
D.1.12g
【答案】D
【解析】高锰酸钾受热反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,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,加热一段时间后,剩余固体混合物3g,则生成氧气为3.16g-3g=0.16g, 3 g剩余固体混合物中氧元素的质量等于反应前氧元素的质量减去生成氧气的质量,反应前氧元素质量为3.16g× ≈1.28g,
3 g剩余固体混合物中氧元素的质量为1.28g-0.16g=1.12g。
故选D。
【点睛】化合物中元素的质量分数= ;
质量守恒定律: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
化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质的过程,在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减。
18.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)蚀刻印刷电路后的溶液为FeSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液。下图是向200.0g该溶液中加入铁粉质量与溶液质量变化的关系。
下列说法不正确的是
A.0~a段发生的反应为:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 B.x=202.4
C.b点对应溶液中的溶质为FeSO4 D.原溶液中Fe2(SO4)3与CuSO4的质量之比为5:6
【答案】B
【解析】A、由图可知,0~a段溶液的质量随着铁粉的加入不断增大,是因为硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁,化学方程式为:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,故A说法正确,不符合题意;
B、a~b段溶液的质量不断减少,发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,ab段加入的铁粉质量为22.4g-5.6g=16.8g,根据质量守恒定律,固体增加的质量=溶液减少的质量=205.6g-xg,则有,解得x=203.2,故B说法错误,符合题意;
C、由图可知,b点是铁与硫酸铜恰好完全反应生成硫酸亚铁和铜,则b点对应溶液中的溶质为FeSO4,故C说法正确,不符合题意;
D、由图可知,0~a段参加反应的铁粉质量为5.6g,设参加反应的硫酸铁的质量为m,则有,解得m=40g,a~b段参加反应的铁的质量为22.4g-5.6g=16.8g,设参加反应的硫酸铜的质量为n,则有,解得n=48g,则原溶液中Fe2(SO4)3与CuSO4的质量之比为40g:48g=5:6,故D说法正确,不符合题意;
故选:B。
19.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)化学是推动科技进步和现代社会文明的重要力量,请用化学用语回答下列问题。
(1)食醋有酸的化学通性,是因为其中含有 。
(2)加碘食盐是在食盐中添加碘酸钾(KIO3),标出碘酸钾中碘元素的化合价 。
(3)胃酸过多时可以服用含氢氧化铝的药物缓解症状,写出氢氧化铝的化学式 。
(4)漂白粉可用于杀菌消毒,其有效成分是次氯酸钙(化学式为Ca(ClO)2)。次氯酸钙可发生如下反应,则X的化学式为 。
【答案】(1)H+
(2)
(3)Al(OH)3
(4)CO2
【解析】(1)酸具有化学通性是因为电离时都产生氢离子,食醋有酸的化学通性,是因为其中含有氢离子,离子符号表示为H+;
(2)碘酸钾(KIO3)中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设碘元素的化合价为x,根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则有(+1)+x+(-2)×3=0,解得x=+5;根据元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,数值为1时,不能省略;碘酸钾中碘元素显+5价表示为;
(3)氢氧化铝中铝元素显+3价,氢氧根显-1价,其化学式为Al(OH)3;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应前有1个Ca、2个Cl、3个O、2个H,反应后有1个Ca、2个Cl、5个O、2个H、1个C,则X含有2个O和1个C,化学式为CO2。
20.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)化学兴趣小组想对质量守恒定律内容进行探究,请你与他们一起完成下列探究任务。
【提出问题】化学反应中,参加反应的物质质量总和与生成物的质量总和是否相等?
【进行实验】甲、乙、丙同学设计的实验装置和选择的药品如下图所示,他们在反应前后都进行了规范的操作、准确地称量和细致的观察。
【收集证据】通过实验现象甲、乙同学都得出了这样的结论:在化学反应中,参加反应的物质质量总和与生成物的质量总和相等。
【交流评价】
(1)请你帮助评价甲的结论是错误的,理由是 。
(2)写出乙中气球的前后变化现象: 。
(3)丙同学在整个实验过程中观察到的现象是 。丙同学的实验 (填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。
【拓展探究】兴趣小组的同学发现丙的实验中有大量的气泡冒出,他们对气泡的成分进行如下猜想,在猜想的过程中不考虑空气中的物质溶于水的情况:甲:N2 乙:O2 丙:CO2
(4)同学们讨论发现 的猜想一定错误,理由是 。
【答案】(1)食盐溶于水属于物理变化,没有发生化学反应
(2)先增大后减小
(3) 烧杯中有大量气泡产生、天平失去平衡 符合
(4) 甲 碳酸钠粉末和盐酸中均不含氮元素
【解析】(1)氯化钠和水不反应,验证质量守恒定律的实验必须发生化学反应,故甲的结论是错误的,理由是氯化钠溶于水属于物理变化,没有发生化学反应。
(2)乙中发生反应是磷在空气中点燃生成五氧化二磷,该反应放热,空气受热膨胀,气球增大,后由于红磷消耗完氧气,温度降低,锥形瓶中压强减小,则气球减小。
(3)盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,左边烧杯中质量变少,天平失去平衡,故丙同学在整个实验过程中观察到的现象是:烧杯中有气泡冒出,天平失去平衡。丙实验发生化学变化,则丙同学的实验符合质量守恒定律。
(4)由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,反应前两种反应物中均不含氮元素,不可能生成氮气,故甲的猜想一定错误,理由是反应物中没有氮元素。
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