内容正文:
题型04 计算题
1. (2022-2023九年级上·江苏盐城·期末)双氢青蒿素为青蒿素的衍生物,对疟原虫红内期有强大且快速的杀灭作用,能迅速控制临床发作及症状。现有2.84g双氢青蒿素燃烧生成6.6gCO2和,则双氢青蒿素中氧的质量与其燃烧消耗氧气的质量之比为
A.5:6 B.63:5 C.5:36 D.5:37
【答案】D
【解析】6.6gCO2含有的碳元素的质量为 ,2.16gH2O含有的氢元素的质量为,6.6gCO2和2.16gH2O中含有的氧元素的质量为6.6g+2.16g-1.8g-0.24g=6.72g,又双氢青蒿素燃烧后仅生成二氧化碳和水,则双氢青蒿素必定含有C、H元素,可能含有氧元素,根据质量守恒定律得知,双氢青蒿素中氧元素质量为2.84g-1.8g-0.24g=0.8g,燃烧消耗氧气的质量为6.72g-0.8g=5.92g,故双氢青蒿素中氧的质量与其燃烧消耗氧气的质量之比为 ,故选D。
2. (2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)将一定质量铁和氧化铜的混合物粉末加入足量的稀盐酸中,充分反应后产生气体0.4g,并得到残留固体6.4g。则原混合物粉末中铁的质量是
A.5.6g B.8.0g C.11.2g D.16.8g
【答案】D
【解析】设与盐酸反应的铁质量为
设与盐酸反应的铁质量为
所以铁的质量为11.2g+5.6g=16.8g;
答案:D。
3. (2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)同学们在化学实验室里进行了质量守恒定律的验证实验,并将实验数据绘制成以下图形(各物质的数据均为其在反应前或反应后所有物质中的质量分数),由图形数据分析出的结论正确的是
A.图中x的数值为9 B.乙是该反应的催化剂
C.丁是该反应的生成物 D.丙、丁质量变化比为8:9
【答案】D
【解析】A、x%=1-10%-30%-41%=19%,x=19,不符合题意;
B、化学反应前后,乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,不符合题意;
C、反应后,丁的质量减小,丁是反应物,不符合题意;
D、丙、丁质量变化比为:(41%-25%):(48%-30%)=8:9,符合题意。
故选D。
4.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)兴趣小组用如图装置探究炭粉还原氧化铁,称取3.2g氧化铁与2g过量炭粉均匀混合,放入重48.48g的玻璃管中。实验中观察到A中固体全部变成黑色,B中变混浊。实验结束后称得玻璃管和固体的总质量为52.24g。下列说法错误的是(假设每个步骤均反应完全,2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑)
A.参加反应的炭粉的质量是 0.36g
B.该装置的缺点是无尾气处理装置
C.称量 B 装置反应前后的质量,增重 0.88g
D.充分反应后,先打开 K,通入氮气,再熄灭酒精喷灯,防止石灰水倒吸
【答案】A
【解析】A、根据质量守恒,反应前后,装置A中减少的质量为3.2g+2g+48.48g-52.24g=1.44g,而3.2g氧化铁中氧元素的质量为,则参加反应的碳粉的质量为1.44g-0.96g=0.48g,该选项说法错误;
B、一氧化碳为有毒气体,而该装置没有尾气处理装置,该选项说法正确;
C、设3.2g氧化铁完全反应时,消耗的碳粉的质量为x,生成的二氧化碳的质量为y,则,、,解得x=0.36g,y=1.32g,则与二氧化碳反应的碳的质量为0.48g-0.36g=0.12g,设消耗的二氧化碳的质量为z,则,,解得z=0.44g,而装置B增加的质量即为吸收的二氧化碳的质量,则增重1.32g-0.44g=0.88g,该选项说法正确;
D、充分反应后,先打开 K,通入氮气,再熄灭酒精喷灯,反应石灰水倒吸入玻璃管中,使玻璃管炸裂,该选项说法正确。
故选A。
5. (2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑。现有31.2gNa2O2与一定量CO2反应后,固体质量变为35.4g。向反应后的固体中加入过量的200.0 g稀H2SO4,产生气体通入过量石灰水中,得到15.0 g CaCO3。下列说法不正确的是
A.Na2O2需密封保存
B.与CO2反应,生成O2的质量为2.4g
C.与CO2反应后的固体中Na2O2和Na2CO3的质量比为65∶53
D.与稀H2SO4反应后所得溶液中Na2SO4的质量分数约为24.8%
【答案】D
【解析】A、由于过氧化钠能和水、二氧化碳等反应,则应密封保存,该选项说法正确;
B、设生成氧气的质量为x,则
解得x=2.4g
该选项说法正确;
C、设生成的碳酸钠的质量为y,则
解得y=15.9g
与CO2反应后的固体中Na2O2和Na2CO3的质量比为(35.4g-15.9g):15.9g=65:53,该选项说法正确;
D、由于最终钠元素全部在硫酸钠中,设生成的硫酸钠的质量为z,根据钠元素守恒,则
解得z=56.8g
设生成二氧化碳的质量为a,则
解得a=6.6g
则过氧化钠和硫酸反应后生成的氧气质量为b
则最终溶液质量为35.4g+200g-6.6g-4g=224.8g,则所得溶液中硫酸钠的质量分数为,该选项说法不正确。
故选D。
6.(2022-2023九年级上·江苏盐城·期末)已知32gO2、44gCO2中所含分子数均为a。现将44gx充分燃烧,反应中有关物质的分子数随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是
A.1个碳原子的质量为 B.反应中O2与CO2的质量比为5:3
C.物质X的化学式为C3H8O D.生成H2O的质量为72g
【答案】D
【解析】A、已知32gO2、44gCO2中所含分子数均为a,一个氧原子的质量为g,,则,故选项A错误;
B、反应中O2与CO2的质量比为,故选项B错误;
C、由题意可知,,可推出X的化学式为C3H8,故选项C错误;
D、由反应的化学方程式可知,生成H2O的质量为72g,故选项D正确。
故选:D。
7.(2023-2024九年级上·江苏常州·期末)某无色气体含有CH4、CO、H2中的一种或几种,在足量O2中充分燃烧,生成的CO2与H2O的质量比为11:9,该无色气体不可能是
A.CH4
B.CH4、H2分子数比为1:2的混合气体
C.CO、H2分子数比为1:2的混合气体
D.CH4、CO、H2分子数比为1:1:2的混合气体
【答案】B
【解析】A、该气体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则该气体中C、H元素的质量比为:,甲烷中C、H元素的质量比为:12:4=3:1,故该气体中可能只含甲烷,不符合题意;
B、CH4、H2分子数比为1:2的混合气体中C、H元素的质量比一定<3:1,故该气体不可能是CH4、H2分子数比为1:2的混合气体,符合题意;
C、CO、H2分子数比为1:2的混合气体中C、H元素的质量比为:12:4=3:1,故该气体可能是CO、H2分子数比为1:2的混合气体,不符合题意;
D、CH4、CO、H2分子数比为1:1:2的混合气体中C、H元素的质量比为:(12×2):8=3:1,故该气体可能是CH4、CO、H2分子数比为1:1:2的混合气体,不符合题意。
故选B。
8.(2022-2023九年级上·江苏南通·期末)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.该反应的类型为分解反应 B.该反应前后分子总数不变
C.参加反应的X与Y的质量比为9:14 D.Y与Z的相对分子质量之比为28:17
【答案】D
【分析】由图可知,反应后,X、Y 的分子数目减小,则 X、Y 为反应物,Z 的分子数目增加,Z 为生成物,参加反应的 X、Y、Z 的分子个数比为(6n−3n):(5n−4n):2n=3:1:2,故该反应的化学方程式可表示为:3X+Y=2Z。
【解析】A、由分析可知,该反应的化学方程式可表示为:3X+Y=2Z,为化合反应,故A错误;
B、由化学方程式可知,反应前后,分子的总数发生了改变,故B错误;
C、化学反应前后物质的总质量不变。由图2可知,参加反应的 X 与 Y 的质量比为:(17−14):14=3:14,故C错误;
D、Y 与 Z 物质质量变化量比为 14:17;化学计量数之比 1:2,由于物质变化量=化学计量数×相对分子质量,故相对分子质量之比为 28:17,故 D 正确。
故选:D。
9.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)加热条件下,将24gCuO、Fe2O3混合物与充足的CO完全反应,并将反应后的气体全部通入澄清石灰水中,得到白色沉淀40g。下列有关叙述中不正确的是
A.原混合物中Cu元素的质量分数为26.7% B.反应后所得CO2的质量为17.6g
C.参加反应的CO的质量为11.2g D.原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为2:1
【答案】D
【解析】根据题意可以知道生成的40g白色沉淀为碳酸钙,设生成40g碳酸钙需要二氧化碳的质量为x。
x=17.6g
根据质量守恒定律可知,24gCuO、Fe2O3混合物中含有氧元素的质量为:,那么设氧化铜的质量为y,氧化铁的质量为z,所以可以得:
①
②y+z=24g
联立①②可以得出:y=8g,z=16g
A、分析可知原混合物中CuO质量为8g。混合物中Cu元素的质量分数为:,故A正确;
B、根据以上信息可知,生成二氧化碳的质量为17.6g,故B正确;
C、参加反应的一氧化碳的质量为:,故C正确;
D、混合物中Cu0与Fe2O3的质量比为:8g:16g=1:2,故D错误。
故选:D。
10.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)向含12gNaOH的溶液中缓慢加入氧化铝粉末,发生反应aAl2O3+bNaOH=cNaAlO2+dX,该过程中NaOH、NaAlO2的质量随氧化铝的质量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.加入10.2gAl2O3时,生成物质X的质量为1.8g
B.上述化学方程式中c:d=2:1
C.反应结束后溶液中溶质有NaOH和NaAlO2
D.若再加入10.2g的Al2O3,则NaAlO2的总质量为32.8g
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类与个数不变,则2a=c,b=c,,设a=1,b=2,c=2,则dX中含有2个H、1个O,所以d=1,X为H2O,设生成水的质量为m,,解得m=1.8g,故A说法正确;
B、由A分析可知,c=2,d=1,上述化学方程式中c:d=2:1,故B说法正确;
C、反应中有NaAlO2生成,由图知,NaOH还剩余4g,所以反应结束后溶液中溶质有NaOH和NaAlO2,故C说法正确;
D、根据图示消耗10.2g氧化铝和12g-4g=8g氢氧化钠,可得到16.4gNaAlO2,可知NaOH还剩余4g,设还能生成NaAlO2的质量为n,则有,解得n=8.2g,则总共生成NaAlO2的质量为16.4g+8.2g=24.6g,故D说法错误;
故选:D。
11.(2022-2023九年级上·江苏南通·期末)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法,其主要生产流程如图所示。某实验小组模拟湿法炼铜,向50.0gCuSO4溶液中加入10.0g铁粉(铁粉过量),待溶液中CuSO4反应完全后,过滤,所得滤渣的质量为10.4g。下列说法不正确的是
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体 B.③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的
C.反应生成铜的质量为10.4g D.原CuSO4溶液中CuSO4的质量分数为16%
【答案】C
【解析】A、由图可知,①通过加热,蒸发溶剂得到硫酸铜晶体,不符合题意;
B、③将硫酸铜晶体加水溶解得到硫酸铜溶液,所得硫酸铜溶液是否饱和无法确定,故不一定是饱和溶液,不符合题意;
C、解:设反应生成铜的质量为x
x=3.2g,符合题意;
D、解:设原CuSO4溶液中CuSO4的质量分数为y
y=16%,不符合题意。
故选C。
12.(2023-2024九年级上·江苏常州·期末)密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下使之发生反应,测得反应前及反应过程中两个时刻各物质的质量如图所示,图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量。下列说法正确的是
A.b的数值为14
B.该反应为置换反应
C.反应过程中乙与丁的质量变化比为5:6
D.充分反应后生成丙的质量为37.5g
【答案】A
【分析】由四种物质反应前后各物质的质量可知,反应前后甲的质量减少了24g-17.2g=6.8g,所以甲是反应物;反应前后乙的质量为26g-10g=16g,所以乙是反应物;反应后丙的质量为30g-18g=12g,反应后丁的质量为6.8g+16g-12g=10.8g,所以d的数值为32+10.8=42.8。
【解析】A、反应过程中参加反应的乙和生成的丙的质量比16g:12g=4:3,当生成丙的质量为27g-18g=9g时,参加反应的乙的质量为12g,所以b的数值为26-12=14,故选项说法正确;
B、该反应的反应物是甲和乙,生成物是丙和丁,该反应的反应物是两种,生成物也是两种,但不一定是置换反应,故选项说法错误;
C、该反应的过程中乙与丁发生改变的质量比为16g:10.8g=40:27,故选项说法错误;
D、充分反应后生成丙的质量为30g-18g=12g,故选项说法错误。
故选:A。
13.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知:Mg(OH)2MgO+H2O,CaCO3CaO+CO2↑某水垢为Mg(OH)2、CaCO3的混合物。某兴趣小组称取25.8g此水垢,加热,剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.x点对应固体成分为MgO、Mg(OH)2和CaCO3
B.图中m=15.2
C.水垢中Mg(OH)2与CaCO3的质量比为29:100
D.若剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则剩余固体的成分是MgO和CaCO3
【答案】D
【解析】A、根据题意氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,结合坐标图可知0-T1时刻是氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,T1-T2时刻是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,所以x点部分氢氧化镁分解,碳酸钙未分解,即固体成分是MgO、Mg(OH)2和CaCO3,A正确,不符合题意;
B、m点后固体质量不再减少,即水垢分解完全,0-T1时刻是氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,固体减少的质量=25.8g-24.0g=1.8g,即生成水的质量为1.8g,设氢氧化镁的质量为x
混合物中碳酸钙的质量=25.8g-5.8g=20.0g,设生成二氧化碳的质量为y
反应完后剩余固体的质量=24g-8.8g=15.2g,B正确,不符合题意;
C、根据上诉分析水垢中Mg(OH)2与CaCO3的质量比,C正确,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,则剩余固体中钙元素的质量等于碳酸钙中钙元素的质量,钙元素质量=,若剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则剩余固体的质量=,即氢氧化镁完全分解,碳酸钙部分分解,所以则剩余固体的成分是MgO、CaO和CaCO3,D错误,不符合题意;
故选D。
14.(2023-2024九年级上·江苏南京·期末)用如下图所示的装置测定铁的氧化物的组成。实验前,测得硬质玻璃管及管内固体药品(铁的氧化物FexOy)的总质量为65.8g,其中硬质玻璃管的质量为60g:打开弹簧夹K,通入CO并加热:当铁的氧化物全部转化为铁单质后,测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2g,则该铁的氧化物FexOy,化学式为
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe4O5
【答案】C
【解析】实验前,测得硬质玻璃管及管内固体药品(铁的氧化物FexOy)的总质量为65.8g,其中硬质玻璃管的质量为60g,则铁的氧化物的质量为:65.8g-60g=5.8g,打开弹簧夹K,通入CO并加热,一氧化碳和铁的氧化物反应:,当铁的氧化物全部转化为铁单质后,测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2g,则反应后生成铁的质量为:64.2g-60g=4.2g,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则铁的氧化物中铁元素的质量为4.2g,固体减少的质量为铁的氧化物中氧元素的质量,则氧元素的质量为:5.8g-4.2g=1.6g,则56x:16y=4.2g:1.6g,x:y=3:4,故铁的氧化物的化学式为:Fe3O4。
故选C。
15.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)某化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某铁样品中铁的质量分数,请你参与他们的探究过程。称量该样品放入烧杯中(假设样品中杂质不与稀硫酸反应),量取稀硫酸分三次加到其中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如表:
第一次
第二次
第三次
加入稀硫酸的体积()
30
30
30
每次生成氢气的质量()
试求:
(1)的数值为 。
(2)此样品中铁的质量分数是少?(写出计算过程)
【答案】(1)0.8
(2)解:由表格数据可知,生成氢气的总质量为0.8g+0.8g+0.4g=2g,设参加反应的铁的质量为x,
x=56g
则此样品中铁的质量分数为
答:此样品中铁的质量分数为56%。
【解析】(1)由表格数据可知,第二次加入30mL稀硫酸,生成0.8g氢气,第三次加入30mL稀硫酸,生成0.4g氢气,说明直到第三次反应才结束,并且第三次硫酸有剩余;说明第二次硫酸反应完全,即加入30mL稀硫酸完全反应,生成氢气质量是0.8g,因此第一次加入30mL的稀硫酸,生成氢气的质量也是0.8g,则m的数值是0.8;
(2)见答案。
16.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)为实现“碳达峰”“碳中和”目标,科研人员利用太阳能发电进行电解水制氢,将制得的氢气与捕获的二氧化碳反应合成甲醇,甲醇与水重整制氢可以实现氢气的即产即用,再结合氢燃料电池发电,将实现氢能汽车的二氧化碳零排放,其工艺流程如下图,(已知:汽油中含碳量约为84%,1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油)下列说法正确的是
A.以上生产甲醇的过程不利于节约燃料资源
B.甲醇制氢反应前后的元素种类发生了改变
C.通过元素分析仪测得甲醇中,,则甲醇的化学式为CH2O
D.若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳,则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳3542吨
【答案】D
【解析】A、过程利用的是太阳能,生产甲醇的过程有利于节约燃料资源,故A不正确;
B、由质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,甲醇制氢反应前后的元素种类不发生改变,故B不正确;
C、通过元素分析仪测得甲醇中,,,设一个甲醇分子中碳、氢、氧原子的个数比为x:y:z,甲醇的相对分子质量为a,,,,,则甲醇的化学式为CH4O,故C不正确;
D、1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油,若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳,100吨氢气相当于燃烧汽油,含碳量为,则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳的质量为,故D正确。故选D。
17.(2023-2024九年级上·江苏常州·期末)铝碳酸镁咀嚼片【主要成分: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。某化学兴趣小组取该咀嚼片进行实验,向置于电子天平的烧杯中加足量稀盐酸,再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片(1g/片)后立即开始记录,数据如下。下列说法不正确的是
时间(s)
0
10
20
30
40
50
60
70
读数(g)
198.4
197.8
197.4
196.0
195.8
196.2
196.2
196.2
A.由方程式可知x的数值为4
B.反应共产生二氧化碳气体的质量为2.2g
C.每片咀嚼片含铝碳酸镁0.81g
D.咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数为40.5%
【答案】C
【解析】A、化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、数目不变,反应前有6个氧原子、8个氢原子,反应后有2个氧原子,则x的数值为4,说法正确;
B、根据质量守恒定律可知,生成二氧化碳的质量为198.4g-196.2g=2.2g,说法正确;
C、设20片该咀嚼片中含AlMg(OH)3CO3的质量为x。
x=8.1g。
每片该咀嚼片中含AlMg(OH)3CO3的质量约为:。说法错误;
D、根据C选项的分析可知,嚼片中铝碳酸镁的质量分数=,说法正确。
故选C。
18.(2022-2023九年级上·江苏镇江·期末)在生产生活中,金属锰及其化合物用途广泛。
(一)对金属锰及其化合物的认识
(1)植物生长需要微量的锰,这里的锰是指 (选填序号)。
A.原子 B.元素 C.单质
(2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于 选填“纯净物”或“混合物”)。车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是 。
(3)华为手机使用的是锂电池,锂电池质量轻、容量大,其反应原理是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),该反应的化学方程式是 。
(4)菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量FeCO3),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是 (填离子符号)。
(二)碳酸锰的制备
MnCO3是一种高性能磁性材料。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备MnCO3的主要流程如下。已知:MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解。
(5)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是 。
(6)已知 X 是一种常见的无色液体,则反应②的化学方程式为 。
(7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是 (用化学方程式表示)。
(8)产品 MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及 等杂质已被除去。
(9)为了获得纯净的MnCO3,烘干时需要控制的条件是 。
(三)碳酸锰热分解产物的研究
MnCO3及锰的氧化物加热分解的温度如下。
MnCO3MnO2MnaObMnO
称取4.60gMnCO3样品置于装置A中,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图2所示。
(10)通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出装置A中反应的化学方程式为 。
(11)加热至300-900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,该气体为 。
(12)当加热到800℃时,N点固体的成分是 ,对应物质的质量比为 。
【答案】(1)B
(2) 混合物 隔绝水和氧气
(3)Li+MnO2=LiMnO2
(4)Mn2+、Fe2+
(5)增大接触面积,使反应更充分,反应速率更快
(6)MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O
(7)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
(8)硫酸铵/(NH4)2SO4
(9)小于100℃
(10)2MnCO3+O22MnO2+2CO2
(11)氧气/O2
(12) Mn2O3和MnO 79∶71
【解析】(1)植物生长需要微量的锰,这里的锰不是以分子、原子、单质等形式存在,这里所指的“锰”是强调存在的元素,与具体形态无关,故选B;
(2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于混合物;
铁生锈是与氧气和水共同作用的结果,车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是隔绝水和氧气达到防锈的目的;
(3)锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),该反应的化学方程式是;
(4)菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量FeCO3),向一定量矿石中加入稀盐酸,可观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,即稀盐酸与MnCO3反应生成氯化锰、二氧化碳和水,稀盐酸与FeCO3反应生成氯化亚铁、二氧化碳和水,所以推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是Mn2+、Fe2+;
(5)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是增大接触面积,使反应更充分,反应速率更快;
(6)已知 X 是一种常见的无色液体,即为水,则反应②的化学方程式为;
(7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高是防止碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,该反应方程式为:;
(8)由于反应②生成了硫酸铵,MnCO3(Ⅰ)粗产品表面附着有硫酸铵,所以产品 MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及硫酸铵等杂质已被除去;
(9)由于MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解,所以为了获得纯净的MnCO3,烘干时需要控制的条件是小于100℃;
(10)通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,根据题干信息可知,MnCO3焙烧到300℃时还生成了MnO2,写故装置A中反应的化学方程式为;
(11)加热至300-900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,锰的氧化物中含有锰元素和氧元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,所以生成的气体为氧气;
(12)4.60gMnCO3样品中锰元素的质量为,由题目信息可知,在分解的全过程中,锰元素的质量始终不变,所以M电对应固体中氧元素的质量为3.16g-2.2g=0.96g,则M点对应固体中锰原子和氧原子的个数比为,故M点对应的固体化学式为Mn2O3;加热到900℃对应的固体的化学式为MnO,故当加热到800℃时,N点对应的固体的成分是Mn2O3、MnO;
设N点对应的固体成分中Mn2O3的质量为x,MnO的质量为y,则有
解得x=1.58g,y=1.42g,则对应物质的质量比为x:y=1.58g:1.42g=79:71。
19.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)从古至今,CO2一直被人类广泛应用。
I.发现CO2
(1)西晋张华著作《博物志》记载:“煅烧(高温)白石作白灰……”,同时分解生成了CO2。白石主要成分是CaCO3,白灰主要成分是CaO,该反应的化学方程式为 。
(2)1630年,海尔蒙特发现木炭燃烧后有不可见的“森林之精”气体。烛火在该气体中会熄灭,说明该气体具有不可燃、 的化学性质。
(3)1797年,坦南特测得“二氧化碳”含碳27.65%、含氧72.35%。根据此数据,请补充完整坦南特推算“二氧化碳”中碳和氧原子个数比的计算式: 。
II.研究CO2性质
(4)1774年,伯格曼将石蕊溶液滴到溶有CO2的水中,石蕊溶液由紫色变成 色。
(5)1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积CO2。如图,在室温下将容积为100mL的广口瓶注满蒸馏水,通过导管a缓慢通入150mLCO2,按照卡文迪许的结论,量筒中收集到的液体约为 mL。
III.研究CO2用途
(6)1828年,德里希维勒首次使用CO2和NH3合成了尿素[CO(NH2)2],该反应的化学方程式为CO2+NH3=CO(NH2)2]+H2O,则参加反应的CO2和NH3质量比为 (填最简整数比)。
(7)2020年,哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂。一定条件下,可将CO2和甲烷(CH4)进行重整得到两种气体燃料。反应过程如图所示,该反应的化学方程式为 ,反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是 。
IV.CO2含量测定
mg甲醇(CH4O)与一定量O2置于密闭容器内充分燃烧,将生成物通入如图装置。
已知:1.无水硫酸铜遇水变蓝;
2.氢氧化钠溶液不吸收CO,能充分吸收CO2;
3.浅绿色氯化亚铜溶液吸收CO生成红色固体Cu2Cl2(CO)2•2H2O。
(8)实验中观察到无水硫酸铜变蓝,说明有H2O生成;C中出现 (填现象),说明有CO生成。
(9)充分吸收生成的气体后测定,A装置增重3.6g,B、C装置都增重,增重的质量总和为ag。m= g;a的取值范围是2.8g<ag< g。
【答案】(1)
(2)不助燃
(3)
(4)红
(5)50
(6)44:17
(7) 甲烷分解生成的碳会附着在催化剂表面
(8)红色固体
(9) 3.2 4.4
【解析】(1)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(2)烛火在该气体中会熄灭,说明该气体不可燃也不助燃。
(3)根据化合物中元素的质量比关系,可知二氧化碳中碳、氧原子个数比的计算式为。
(4)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色。
(5)由于1体积水大约能溶解1体积CO2,广口瓶的容积为100mL,则能溶解100mL二氧化碳,则会排出150mL-100mL=50mL的水,即量筒中收集到的液体约为50mL。
(6)由方程式可知,参加反应的二氧化碳和氨气的质量比为(12+16×2):(14+1×3)=44:17。
(7)由流程可知,二氧化碳和甲烷在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:;
由图可知,反应过程中,甲烷分解的碳会附着在催化剂表面,则催化剂效果会降低。
(8)由于浅绿色氯化亚铜溶液吸收CO生成红色固体,则C中出现红色固体,则说明有一氧化碳生成。
(9)3.6g水中含氢元素质量为,根据反应前后元素的种类和质量不变,则甲醇的质量为;
甲醇中碳元素的质量为,若全部转化为一氧化碳,则生成的一氧化碳的质量为,若全部转化为二氧化碳,生成的二氧化碳的质量为,则a的取值范围是2.8g<ag<4.4g。
20.(2022-2023九年级上·江苏宿迁·期末)为测定某种贝壳中碳酸钙的含量,取25g贝壳,逐渐加入稀盐酸,充分反应后,测得剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。(已知杂质不参加反应,也不溶于水)
请回答下列问题:
(1)这种贝壳中碳酸钙的质量分数是 。
(2)实验结束时,共放出二氧化碳多少克?(写出计算过程)
(3)并求出剩余溶液的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)80%
(2)解:设生成的二氧化碳的质量为x,
x=8.8g
答:生成的二氧化碳的质量为8.8g。
(3)剩余溶液的质量为:(25g-5g)+99.8g-8.8g=111g;
答:剩余溶液的质量111g。
【解析】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,杂质即不参加反应,也不溶于水,所以剩余5g固体为杂质的质量,故贝壳中碳酸钙的质量分数为:;
(2)见答案;
(3)见答案。
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题型04 计算题
1. (2022-2023九年级上·江苏盐城·期末)双氢青蒿素为青蒿素的衍生物,对疟原虫红内期有强大且快速的杀灭作用,能迅速控制临床发作及症状。现有2.84g双氢青蒿素燃烧生成6.6gCO2和,则双氢青蒿素中氧的质量与其燃烧消耗氧气的质量之比为
A.5:6 B.63:5 C.5:36 D.5:37
2. (2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)将一定质量铁和氧化铜的混合物粉末加入足量的稀盐酸中,充分反应后产生气体0.4g,并得到残留固体6.4g。则原混合物粉末中铁的质量是
A.5.6g B.8.0g C.11.2g D.16.8g
3. (2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)同学们在化学实验室里进行了质量守恒定律的验证实验,并将实验数据绘制成以下图形(各物质的数据均为其在反应前或反应后所有物质中的质量分数),由图形数据分析出的结论正确的是
A.图中x的数值为9 B.乙是该反应的催化剂
C.丁是该反应的生成物 D.丙、丁质量变化比为8:9
4.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)兴趣小组用如图装置探究炭粉还原氧化铁,称取3.2g氧化铁与2g过量炭粉均匀混合,放入重48.48g的玻璃管中。实验中观察到A中固体全部变成黑色,B中变混浊。实验结束后称得玻璃管和固体的总质量为52.24g。下列说法错误的是(假设每个步骤均反应完全,2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑)
A.参加反应的炭粉的质量是 0.36g
B.该装置的缺点是无尾气处理装置
C.称量 B 装置反应前后的质量,增重 0.88g
D.充分反应后,先打开 K,通入氮气,再熄灭酒精喷灯,防止石灰水倒吸
5. (2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑。现有31.2gNa2O2与一定量CO2反应后,固体质量变为35.4g。向反应后的固体中加入过量的200.0 g稀H2SO4,产生气体通入过量石灰水中,得到15.0 g CaCO3。下列说法不正确的是
A.Na2O2需密封保存
B.与CO2反应,生成O2的质量为2.4g
C.与CO2反应后的固体中Na2O2和Na2CO3的质量比为65∶53
D.与稀H2SO4反应后所得溶液中Na2SO4的质量分数约为24.8%
6.(2022-2023九年级上·江苏盐城·期末)已知32gO2、44gCO2中所含分子数均为a。现将44gx充分燃烧,反应中有关物质的分子数随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是
A.1个碳原子的质量为 B.反应中O2与CO2的质量比为5:3
C.物质X的化学式为C3H8O D.生成H2O的质量为72g
7.(2023-2024九年级上·江苏常州·期末)某无色气体含有CH4、CO、H2中的一种或几种,在足量O2中充分燃烧,生成的CO2与H2O的质量比为11:9,该无色气体不可能是
A.CH4
B.CH4、H2分子数比为1:2的混合气体
C.CO、H2分子数比为1:2的混合气体
D.CH4、CO、H2分子数比为1:1:2的混合气体
8.(2022-2023九年级上·江苏南通·期末)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.该反应的类型为分解反应 B.该反应前后分子总数不变
C.参加反应的X与Y的质量比为9:14 D.Y与Z的相对分子质量之比为28:17
9.(2023-2024九年级上·江苏无锡·期末)加热条件下,将24gCuO、Fe2O3混合物与充足的CO完全反应,并将反应后的气体全部通入澄清石灰水中,得到白色沉淀40g。下列有关叙述中不正确的是
A.原混合物中Cu元素的质量分数为26.7% B.反应后所得CO2的质量为17.6g
C.参加反应的CO的质量为11.2g D.原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为2:1
10.(2023-2024九年级上·江苏南通·期末)向含12gNaOH的溶液中缓慢加入氧化铝粉末,发生反应aAl2O3+bNaOH=cNaAlO2+dX,该过程中NaOH、NaAlO2的质量随氧化铝的质量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.加入10.2gAl2O3时,生成物质X的质量为1.8g
B.上述化学方程式中c:d=2:1
C.反应结束后溶液中溶质有NaOH和NaAlO2
D.若再加入10.2g的Al2O3,则NaAlO2的总质量为32.8g
11.(2022-2023九年级上·江苏南通·期末)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法,其主要生产流程如图所示。某实验小组模拟湿法炼铜,向50.0gCuSO4溶液中加入10.0g铁粉(铁粉过量),待溶液中CuSO4反应完全后,过滤,所得滤渣的质量为10.4g。下列说法不正确的是
A.①通过蒸发溶剂可获得晶体 B.③所得硫酸铜溶液不一定是饱和的
C.反应生成铜的质量为10.4g D.原CuSO4溶液中CuSO4的质量分数为16%
12.(2023-2024九年级上·江苏常州·期末)密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下使之发生反应,测得反应前及反应过程中两个时刻各物质的质量如图所示,图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量。下列说法正确的是
A.b的数值为14
B.该反应为置换反应
C.反应过程中乙与丁的质量变化比为5:6
D.充分反应后生成丙的质量为37.5g
13.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)已知:Mg(OH)2MgO+H2O,CaCO3CaO+CO2↑某水垢为Mg(OH)2、CaCO3的混合物。某兴趣小组称取25.8g此水垢,加热,剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.x点对应固体成分为MgO、Mg(OH)2和CaCO3
B.图中m=15.2
C.水垢中Mg(OH)2与CaCO3的质量比为29:100
D.若剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则剩余固体的成分是MgO和CaCO3
14.(2023-2024九年级上·江苏南京·期末)用如下图所示的装置测定铁的氧化物的组成。实验前,测得硬质玻璃管及管内固体药品(铁的氧化物FexOy)的总质量为65.8g,其中硬质玻璃管的质量为60g:打开弹簧夹K,通入CO并加热:当铁的氧化物全部转化为铁单质后,测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2g,则该铁的氧化物FexOy,化学式为
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe4O5
15.(2023-2024九年级上·江苏宿迁·期末)某化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某铁样品中铁的质量分数,请你参与他们的探究过程。称量该样品放入烧杯中(假设样品中杂质不与稀硫酸反应),量取稀硫酸分三次加到其中,每次充分反应后,测定生成氢气的质量,实验数据如表:
第一次
第二次
第三次
加入稀硫酸的体积()
30
30
30
每次生成氢气的质量()
试求:
(1)的数值为 。
(2)此样品中铁的质量分数是少?(写出计算过程)
16.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)为实现“碳达峰”“碳中和”目标,科研人员利用太阳能发电进行电解水制氢,将制得的氢气与捕获的二氧化碳反应合成甲醇,甲醇与水重整制氢可以实现氢气的即产即用,再结合氢燃料电池发电,将实现氢能汽车的二氧化碳零排放,其工艺流程如下图,(已知:汽油中含碳量约为84%,1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油)下列说法正确的是
A.以上生产甲醇的过程不利于节约燃料资源
B.甲醇制氢反应前后的元素种类发生了改变
C.通过元素分析仪测得甲醇中,,则甲醇的化学式为CH2O
D.若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳,则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳3542吨
17.(2023-2024九年级上·江苏常州·期末)铝碳酸镁咀嚼片【主要成分: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。某化学兴趣小组取该咀嚼片进行实验,向置于电子天平的烧杯中加足量稀盐酸,再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片(1g/片)后立即开始记录,数据如下。下列说法不正确的是
时间(s)
0
10
20
30
40
50
60
70
读数(g)
198.4
197.8
197.4
196.0
195.8
196.2
196.2
196.2
A.由方程式可知x的数值为4
B.反应共产生二氧化碳气体的质量为2.2g
C.每片咀嚼片含铝碳酸镁0.81g
D.咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数为40.5%
18.(2022-2023九年级上·江苏镇江·期末)在生产生活中,金属锰及其化合物用途广泛。
(一)对金属锰及其化合物的认识
(1)植物生长需要微量的锰,这里的锰是指 (选填序号)。
A.原子 B.元素 C.单质
(2)地铁列车的钢轨材料是高锰钢(主要成分铁、锰、碳),高锰钢属于 选填“纯净物”或“混合物”)。车身作喷漆处理既美观又防锈,其防锈原理是 。
(3)华为手机使用的是锂电池,锂电池质量轻、容量大,其反应原理是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂(LiMnO2),该反应的化学方程式是 。
(4)菱锰矿(主要成分是MnCO3,含少量FeCO3),向一定量矿石中加入稀盐酸,观察到有大量气泡产生,且反应前后金属元素的化合价保持不变,推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是 (填离子符号)。
(二)碳酸锰的制备
MnCO3是一种高性能磁性材料。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备MnCO3的主要流程如下。已知:MnCO3难溶于水,在100℃时开始分解。
(5)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎,其目的是 。
(6)已知 X 是一种常见的无色液体,则反应②的化学方程式为 。
(7)反应②中加入NH4HCO3溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是 (用化学方程式表示)。
(8)产品 MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(Ⅰ)更纯净,原因是产品MnCO3(Ⅰ)经过洗涤、烘干后,表面附着的水及 等杂质已被除去。
(9)为了获得纯净的MnCO3,烘干时需要控制的条件是 。
(三)碳酸锰热分解产物的研究
MnCO3及锰的氧化物加热分解的温度如下。
MnCO3MnO2MnaObMnO
称取4.60gMnCO3样品置于装置A中,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图2所示。
(10)通入空气,焙烧MnCO3到300℃时,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出装置A中反应的化学方程式为 。
(11)加热至300-900℃时,锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体,该气体为 。
(12)当加热到800℃时,N点固体的成分是 ,对应物质的质量比为 。
19.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)从古至今,CO2一直被人类广泛应用。
I.发现CO2
(1)西晋张华著作《博物志》记载:“煅烧(高温)白石作白灰……”,同时分解生成了CO2。白石主要成分是CaCO3,白灰主要成分是CaO,该反应的化学方程式为 。
(2)1630年,海尔蒙特发现木炭燃烧后有不可见的“森林之精”气体。烛火在该气体中会熄灭,说明该气体具有不可燃、 的化学性质。
(3)1797年,坦南特测得“二氧化碳”含碳27.65%、含氧72.35%。根据此数据,请补充完整坦南特推算“二氧化碳”中碳和氧原子个数比的计算式: 。
II.研究CO2性质
(4)1774年,伯格曼将石蕊溶液滴到溶有CO2的水中,石蕊溶液由紫色变成 色。
(5)1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积CO2。如图,在室温下将容积为100mL的广口瓶注满蒸馏水,通过导管a缓慢通入150mLCO2,按照卡文迪许的结论,量筒中收集到的液体约为 mL。
III.研究CO2用途
(6)1828年,德里希维勒首次使用CO2和NH3合成了尿素[CO(NH2)2],该反应的化学方程式为CO2+NH3=CO(NH2)2]+H2O,则参加反应的CO2和NH3质量比为 (填最简整数比)。
(7)2020年,哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂。一定条件下,可将CO2和甲烷(CH4)进行重整得到两种气体燃料。反应过程如图所示,该反应的化学方程式为 ,反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是 。
IV.CO2含量测定
mg甲醇(CH4O)与一定量O2置于密闭容器内充分燃烧,将生成物通入如图装置。
已知:1.无水硫酸铜遇水变蓝;
2.氢氧化钠溶液不吸收CO,能充分吸收CO2;
3.浅绿色氯化亚铜溶液吸收CO生成红色固体Cu2Cl2(CO)2•2H2O。
(8)实验中观察到无水硫酸铜变蓝,说明有H2O生成;C中出现 (填现象),说明有CO生成。
(9)充分吸收生成的气体后测定,A装置增重3.6g,B、C装置都增重,增重的质量总和为ag。m= g;a的取值范围是2.8g<ag< g。
20.(2022-2023九年级上·江苏宿迁·期末)为测定某种贝壳中碳酸钙的含量,取25g贝壳,逐渐加入稀盐酸,充分反应后,测得剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。(已知杂质不参加反应,也不溶于水)
请回答下列问题:
(1)这种贝壳中碳酸钙的质量分数是 。
(2)实验结束时,共放出二氧化碳多少克?(写出计算过程)
(3)并求出剩余溶液的质量。(写出计算过程)
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