内容正文:
专题02 浩瀚的大气
题型1空气的成分和用途
题型2空气中氧气含量的测定
题型3氧气的性质和用途
题型4氧气的制备
题型5化合反应、分解反应、氧化反应
题型6分子和原子
题型7元素和周期表
题型8化学式及意义、化合价
题型9相对原子质量、物质的量
题型10质量守恒定律
题型11化学方程式的意义和书写
题型12根据化学方程式计算
题型13化学反应微观示意图
题型14 催化剂、催化作用
▉题型1 空气的成分和用途
【例1-1】(23-24九年级上·陕西西安·期末)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气成分的性质、用途的叙述中,正确的是
A.稀有气体通电能发出不同颜色的光,属于化学性质
B.氮气的化学性质不活泼,可用作灯泡的填充气
C.氧气可供植物进行光合作用
D.稀有气体化学性质稳定,不跟其他物质发生反应
【答案】B
【详解】A、稀有气体通电能发出不同颜色的光,不需要化学变化就表现出来的性质,属于物理性质,选项错误;
B、氮气的化学性质不活泼,可用作灯泡的填充气,选项正确;
C、光合作用通常是指绿色植物吸收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成葡萄糖,同时释放氧气的过程,氧气不可供植物进行光合作用,选项错误;
D、稀有气体化学性质稳定,很难跟其他物质发生反应,但一定条件下仍可以发生化学反应,选项错误;
故选B
【变式1-1】(23-24八年级下·山东泰安·期末)空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是
A.饼干放在空气中会变软是因为空气中有氧气
B.空气中各成分的含量固定不变
C.稀有气体可用于制作霓虹灯由于稀有气体化学性质稳定
D.空气中的二氧化碳可用作气体肥料
【答案】D
【详解】A、饼干敞口放置变软是因为空气中有水蒸气,故A错误;
B、空气中各成分的含量不是固定不变的,空气的组成比例随高度、气压等因素改变,且在不同地区或同一地区的不同时间,空气中各成分的含量可能会有所不同,故B错误;
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,因此可用于制作霓虹灯,不是因为其化学性质稳定,故C错误;
D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,可用作气体肥料,故D正确。
故选D。
【变式1-2】(23-24九年级上·北京房山·期末)氮气常用作食品保护气的主要原因是
A.无色气体 B.属于纯净物
C.不支持燃烧 D.化学性质不活泼
【答案】D
【详解】A、氮气是无色气体,但是与氮气用作食品保护气无关,故A错误;
B、氮气是由一种物质组成的,属于纯净物,但是与氮气用作食品保护气无关,故B错误;
C、氮气不支持燃烧,但是与氮气用作食品保护气无关,故C错误;
D、氮气的化学性质不活泼,可用作食品保护气,故D正确;
故选:D。
【变式1-3】(23-24九年级上·重庆·期中)空气是一种宝贵的资源,空气中各成分用于各个领域。下列用途是主要利用其化学性质的是
A.氮气用于磁悬浮列车 B.氙气用于霓虹灯
C.氧气用于气焊 D.氦气用于飞艇
【答案】C
【详解】A、氮气用于磁悬浮列车是因为超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能,不需要化学变化表现出来,主要体现物理性质,故A错误;
B、氙气是稀有气体,稀有气体用于闪光灯是因为稀有气体通电能发光,不需要化学变化表现出来,主要体现物理性质,故B错误;
C、氧气用于气焊主要是利用氧气具有助燃性,需要化学变化表现出来,主要体现化学性质,故C正确;
D、氦气用于飞艇主要是因为氦气密度比空气小,不需要化学变化表现出来,主要体现物理性质,故D错误;
故选C。
【变式1-4】(22-23八年级下·山东威海·期末)空气是一种重要的资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 B.空气由空气分子构成
C.氮气约占空气总体积的21% D.氧气的化学性质比较活泼,具有可燃性
【答案】A
【详解】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,说法正确;
B、空气由氮气、氧气等组成,说法错误;
C、氮气约占空气总体积的78%,氧气约占空气总体积的21%,说法错误;
D、氧气的化学性质比较活泼,具有助燃性,说法错误。
故选A。
▉题型2空气中氧气含量的测定
【例2-1】(23-24九年级上·广东韶关·期末)如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾 B.燃烧匙中的红磷可以换成蜡烛
C.该实验可说明氮气难溶于水 D.红磷的量不足不影响进入集气瓶中水的体积
【答案】C
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,而不是白色烟雾,故A说法错误;
B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,导致瓶中压强几乎不变,不能用于测定空气中氧气含量,所以燃烧匙中的红磷不可以换成蜡烛,故B说法错误;
C、打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,且进入的水约占集气瓶体积的五分之一,水不再继续进入,说明氮气难溶于水,故C说法正确;
D、红磷不足,会导致氧气不能完全反应,最终导致进入集气瓶中水的体积偏小,故D说法错误;
故选:C。
【变式2-1】(23-24八年级下·黑龙江鹤岗·期末)如图是测定空气中氧气含量的实验装置。请你回答下列有关问题。
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ,用化学符号表示该反应原理 。
(2)红磷燃烧消耗氧气,并生成固体,使得集气瓶内的 减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)某同学用如图装置进行实验,实验后发现气体减少的体积小于。请你帮助这位同学找出俩种可能造成这样结果的原因 , 。
(4)若用木炭代替红磷,此实验能否成功? ,理由是 。
【答案】(1) 白烟
(2)压强
(3) 装置漏气 红磷不足
(4) 不能 木炭燃烧生成二氧化碳气体,装置内的压强几乎不变
【详解】(1)红磷燃烧时冒出浓厚的白烟,红磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的符号表达式为:;
(2)为了将装置内的氧气完全耗尽,加入的红磷应稍过量,红磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的压强减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数;
(3)所测得氧气的体积分数小于五分之一,可能的原因有:装置漏气,红磷不足,没有冷却至室温就打开止水夹,这些都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一;
(4)木炭燃烧生成二氧化碳气体,装置内的压强几乎不变,所以无法测定出空气中氧气的含量。
【变式2-2】(22-23八年级上·黑龙江绥化·期末)化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后,同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。
(已知:实验前K1、K2、K3均关闭)
(1)红磷燃烧的符号表达式为 。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,一段时间后,再 。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是 。
【答案】(1)
(2)关闭K1、打开K2
(3)烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同
【详解】(1)红磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,反应的符号表达式为,故填:;
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,使烧杯的水倒流进入左广口瓶,一段时间后,再关闭K1、打开K2,观察水进入右广口瓶的情况,故填:关闭K1、打开K2;
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,由于整个装置形成连通,气压相同,则观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同,故填:烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同。
【变式2-3】(23-24八年级下·山东烟台·期末)兴趣小组的同学分别利用下列两种物质与装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。
【实验一】如下图甲,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 。
(2)小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法是否正确,你的理由是 。
【实验二】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(3)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约是 。
(4)若食品脱氧剂量不足,则会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
(5)与白磷燃烧法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。
【答案】(1)引燃白磷
(2)不正确,白磷不能耗尽装置中的氧气
(3)20.2%
(4)偏小
(5)能够将装置内的氧气完全除尽
【详解】(1)加热粗铜丝,能利用铜丝的导热性,引燃白磷。
(2)由图可知,最终氧气没有消耗完,而倒吸入集气瓶中水的体积即为消耗的氧气的体积,则倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL不等于空气中氧气的含量,说法错误。
(3)量筒中减少的水的体积即为氧气的体积,则150mL广口瓶中氧气的体积分数约为。
(4)若食品脱氧剂量不足,则氧气不能完全消耗,会使测量结果偏小。
(5)与燃烧红磷相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是节约能源、更环保,能消耗氧气更加彻底,使测量结果更准确。
▉题型3氧气的性质和用途
【例3-1】(23-24九年级上·广东东莞·期末)下列说法中正确的是
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射 B.氧气易溶于水,鱼虾可以在水中生存
C.红磷在空气中燃烧生成大量白雾 D.硫燃烧时生成有刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A.铁丝在空气中加热,现象为红热,离火后变冷,不易燃烧,铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放热,生成一种黑色固体,故A错误;
B.氧气不易溶于水,鱼虾可以在水中生存,故B错误;
C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,注意“烟”、“雾”的区别,“烟”是固体小颗粒在空气中扩散的现象,“雾”是液体小液滴在空气中扩散的现象,不能混淆,故C错误;
D.硫在空气中燃烧火焰呈淡蓝色,生成一种无色有刺激性气味的气体,硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰蓝紫色,有刺激性气味的气体生成,故D正确。
故选:D。
【例3-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·期末)氧气是动植物生存的必需品。下列关于氧气的性质的说法合理的是
A.通常状况下,氧气的密度略小于空气
B.物质与氧气发生化学反应时总会发光、放热
C.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
D.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
【答案】D
【详解】A、通常状况下,氧气的密度略大于空气,故选项说法不正确;
B、物质发生氧化反应时不一定会发光、放热,如发生缓慢氧化时不会发光,故选项说法不正确;
C、鱼类能在水中生活,说明水中溶解有氧气,而氧气是不易溶于水的,故选项说法不正确;
D、氧气在低温加压的条件下,会液化成液氧,液氧为淡蓝色液体,故选项说法正确;
故选:D。
【变式3-1】(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)如图是物质在氧气中燃烧的实验,下列说法不正确的是
A.装置①和②中硫燃烧生成的产物不同
B.装置①和②中的实验现象不同
C.装置③中可观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热
D.能将底部的水换成细沙的是装置③
【答案】A
【详解】A、硫在氧气中燃烧和硫在空气中燃烧的产物相同,均是二氧化硫,故A符合题意;
B、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,则装置①和②中的实验现象不同,故B不符合题意;
C、装置③中是铁丝在氧气中燃烧,可观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热,故C不符合题意;
D、装置①和②集气瓶中水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,则不能将底部的水换成细沙;装置③集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,因此可以换成细沙,故D不符合题意。
故选A。
【变式3-2】(23-24八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图是铁丝在氧气中燃烧的实验,请回答下列问题。
(1)操作方法:将细铁丝用砂纸打磨光亮,该变化属于 变化,然后盘成螺旋状,下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴 时,插入充满氧气的集气瓶中。
(2)观察到的现象是 。
(3)下端系一根火柴的作用是 。
(4)铁丝燃烧反应的文字表达式为 。
(5)该图中的明显错误是 。
(6)若将集气瓶内的氧气换成空气,该反应 (填“能”或“不能”)观察到明显现象。
【答案】(1) 物理 快燃尽
(2)细铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
(3)引燃铁丝
(4)
(5)未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙
(6)不能
【详解】(1)细铁丝用砂纸打磨,没有新物质生成,因此属于物理变化;做铁丝在氧气中燃烧的实验时,点燃火柴,待火柴快燃尽时,将铁丝插入充满氧气的集气瓶中,防止火柴燃烧消耗过多的氧气。故填物理;快燃尽;
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体,故填细铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体;
(3)系火柴的目的是为了引燃铁丝,故填引燃铁丝;
(4)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故填;
(5)做铁丝燃烧实验时,要在集气瓶底铺细沙或倒水,目的是防止高温熔融物溅落下来,炸裂瓶底,而图示实验没有加水也没有铺细沙,故填未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙;
(6)铁丝在氧气中能燃烧,而在空气中不能燃烧,因此将氧气换成空气后,该反应不能观察到明显现象,故填不能。
【变式3-3】(23-24九年级上·陕西渭南·期末)氧气与生产生活密切相关,按要求回答下列问题。
【探究一】探究氧气的工业制法
(1)工业上利用分离液态空气法制取氧气的流程如图所示,该方法主要利用了液氧和液氮的 不同。
【探究二】利用下图实验探究氧气的化学性质
(2)实验I中镁条燃烧的文字表达式为 。
(3)实验Ⅱ为铁丝的燃烧实验。
①步骤a中,将铁丝绕成螺旋状的目的是 。
②步骤c中,可观察到铁丝剧烈燃烧, ,放热。
【答案】(1)沸点
(2)
(3) 增大铁丝的受热面积,利于铁丝的持续燃烧 火星四射,生成黑色固体
【详解】(1)液态氮的沸点-196℃,液态氧的沸点是-183℃,工业上利用分离液态空气法是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离;
(2)实验I中镁条和氧气燃烧生成氧化镁,文字表达式为;
(3)①铁丝燃烧实验中,步骤a中,将铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积,利于铁丝的持续燃烧;
②步骤c中,铁丝在氧气中燃烧,可观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体
▉题型4氧气的制备
【例4-1】(23-24九年级上·吉林辽源·期末)工业制取氧气主要步骤为将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
(1)工业制氧气属于 变化;
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”);
(3)空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是 。
【答案】(1)物理
(2)低
(3)分子构成相同
【详解】(1)工业上制氧气是分离液态空气,根据空气中各物质的沸点不同进行分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(2)步骤②可知,氮气先蒸发出来,可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低;
(3)由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒,液氧和氧气都是由氧分子构成的,都是由氧分子保持物质化学性质,所以氧气和液氧的化学性质相同。
【例4-2】(23-24八年级下·山东潍坊·期末)下图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,选择的发生装置是 (填字母序号),发生反应的文字表达式为 ,反应的基本类型是 反应。
(3)用装置C收集氧气时,当 时开始收集;当观察到 时,表示氧气已收集满。收集完毕的操作顺序是 (填写序号)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
(4)欲收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置是 (填字母序号)。
(5)F装置可用于排水法收集气体,收集时气体应从 口进入(填字母)。
【答案】(1)锥形瓶
(2) A 分解
(3) 导管口的气泡连续均匀冒出 瓶口外有大气泡冒出 ①③②
(4)D
(5)a
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是锥形瓶;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应属于固体加热型,选择的发生装置是A;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;
(3)用装置C收集氧气时,当导管口的气泡连续均匀冒出时开始收集;当观察到瓶口外有大气泡冒出时,表示氧气已收集满,收集完毕后,先盖上玻璃片,然后取出集气瓶,最后正放在实验台上,故操作顺序是①③②;
(4)氧气的密度比空气的密度大,欲收集一瓶干燥的氧气,应选用向上排空气法收集,选择的收集装置是D;
(5)F装置可用于排水法收集气体,气体的密度小于水的密度,收集时气体应从a 口进入。
【变式4-1】(22-23八年级上·黑龙江绥化·期末)如图是实验室的部分仪器或实验装置,回答有关问题。
(1)实验室要用KClO3和MnO2制取氧气(MnO2是该反应的 ),应选用发生装置是(填编号) ,写出其反应原理的文字表达式: ;若用排水法收集氧气,收集完毕后,应先 ,再移开酒精灯(原因是: )。
(2)装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后, (填正放或倒放)在桌面上,其检验的操作方法是 。
(3)实验结束后需要洗涤仪器,仪器洗涤干净的标准 。
【答案】(1) 催化剂 A 移出导管 防止水槽内的水倒流入试管,使试管炸裂
(2) 正放 将带火星的小木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气
(3)内壁附着的水既不成股流下,也不聚成水滴
【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,加热生成氯化钾和氧气:
MnO2是该反应的催化剂;
反应为固体,反应条件需要加热,则选用发生装置为固体加热型,即选择装置A;
其反应原理的文字表达式为;
若用排水法收集氧气,收集完毕后,应先移出导管,再移开酒精灯;原因是防止水槽内的水倒流进入试管,使试管炸裂;
(2)氧气的密度比空气略大,则装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后,应正放在桌面上;
(3)玻璃仪器洗净的标志是内壁附着的水既不成股流下,也不聚成水滴。
【变式4-2】(22-23九年级上·湖南湘西·期末)下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置,据图分析和回答:
(1)写出图中仪器的名称:① ;② 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选用的发生装置是 ;用加热高锰酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是 (填序号)。
(3)收集氧气时,不能选用收集装置 (填序号),理由是 。
(4)如果选用G装置进行排空气法收集氧气,气体应从 通入(填“a”或“b”);如果在G装置中装满水进行排水法收集氧气,则气体应从 通入(填“a”或“b”)。
(5)已知氨气是一种无色,有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小,制取该气体时,应选用的收集装置是 。
【答案】(1) 试管 集气瓶
(2) B C
(3) F 氧气密度大于空气
(4) a b
(5)F/G
【详解】(1)根据图示,仪器①是试管,仪器②是集气瓶。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应属于固液常温型,应选用的发生装置是B;
用加热高锰酸钾制取氧气时,该反应属于固体加热型,应选用的发生装置是C。
(3)收集氧气时,不能选用收集装置F,因为氧气密度大于空气,若选用装置F,则氧气会向下流走从集气瓶口离开集气瓶,故填:F;氧气密度大于空气。
(4)氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,若用G装置进行排空气法收集氧气,气体应从a端通入;
氧气不易溶于水、密度小于水,如果在G装置中装满水进行排水法收集氧气,则水应从下方排出G装置,气体应从b端通入。
(5)已知氨气极易溶于水,则不能用排水法收集氨气。氨气密度比空气小,可用向下排空气法收集,制取该气体时,应选用的收集装置是F或G。
【变式4-3】氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
(一)实验室制氧气。
(1)利用液体物质分解制备氧气。如图1所示,实验所用药品为过氧化氢和二氧化锰粉末。
①实验时先按图1组装好装置,紧接着必须进行的操作步骤是 。
②图2是取用该实验的相应固体药品操作,其中正确的是 (选填字母代号)。
③实验中,生成氧气的反应容器名称是 。
(2)探索液体与固体反应制备氧气的方法。资料:过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体,和水反应生成氢氧化钠(NaOH)和氧气。
①利用水和过氧化钠反应可制备氧气。若组装反应装置,图3中至少必须选用的仪器是 (填数字编号)。
②检验反应中是否生成氧气的方法是 。
(二)家庭中制氧气。
(3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置,下列说法正确的有______(填字母代号)。
A.b导管连接人吸氧气的塑料管
B.b导管连接制氧机
C.使用该装置无法观测氧气输出的速率
(三)渔业制氧气。资料:运输活鱼时,用过氧化钙(CaO2)可增加水中含氧量。
(4)联想到CaO2的此作用,某同学认为CaO2与H2O反应可用于实验室制取氧气。于是该同学向试管中加入CaO2和H2O后,有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。请判断:CaO2与H2O反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【答案】(1) 检查装置的气密性 C 锥形瓶
(2) ①③④⑤⑥(多写错写漏写不得分) 把带火星木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则生成氧气
(3)A
(4)不能
【详解】(1)①实验时先按图1组装好装置,紧接着必须进行的操作步骤是检查装置的气密性,防止装置漏气,收集不到气体;
②往试管里装入固体粉末时,不能用手直接触摸药品,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部,然后使试管直立起来。故正确的是C;
③由图可知,实验中,生成氧气的反应容器名称是锥形瓶;
(2)①利用水和过氧化钠反应制备氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选①③④⑤⑥;
②氧气具有助燃性,检验氧气:将带火星木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则生成氧气;
(3)该装置中,b导管连接人吸氧气的塑料管,a管连接制氧机,可通过产生气泡的速率观察氧气输出的速率。
故选A;
(4)由题干信息可知,CaO2与水反应速率比较慢,不能用于实验室制取氧气。
【变式4-4】(23-24九年级上·广东广州·期末)请回答下列问题。
(1)工业上常用“分离液态空气法”制氧气,此方法是以空气为原料将其分离。主要流程如下图所示,图中步骤均属于 变化。
(2)已知空气中各组分的沸点如下表所示,由此判断A的主要成分是 (写化学式),B的主要成分是 。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点(℃)
-196.0
-183.0
-78.4
-185.7
-246.0
-268.9
(3)用“”表示氮原子,“”表示氧原子,若其他气体忽略不计,适合表示空气组成的微观模型是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(4)化学实验也要“数字化”。利用氧气浓度传感器,进行如下实验。
①如图1,打开传感器开关,实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段。接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右,绘制出曲线BC段。对比曲线AB段和BC段,分析推理分子具有的性质是 。
②加热到300秒时松开双手,停止加热。立即倒转使瓶口向下,绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快,分析推理氧气具有的物理性质是 。
【答案】(1)物理
(2) 氧气/
(3)B
(4) 在加热条件下,温度升高,分子运动的速率加快 氧气的密度比空气大
【详解】(1)该过程中没有新物质的产生,所以属于物理变化;
(2)空气主要由氮气和氧气组成,二者沸点不同,氮气的沸点低先汽化,则A是氮气,B在-183℃下分离出氧气,所以B的主要成分是氧气;
(3)氧气约占空气体积的,图中可表示空气组成的微观模型是B;
(4)①BC段曲线的下降程度远远大于AB段,说明在加热条件下,温度升高,分子运动的速率加快;
②停止加热后,瓶子倒转,此时氧气浓度传感器位于上端而瓶口朝下,CD段氧气浓度远远小于AB段,说明此时的氧气分子主要集中在瓶口位置,也就是说明氧气的密度比空气大。
▉题型5化合反应、分解反应、氧化反应
【例5-1】(23-24八年级上·黑龙江绥化·期末)在下列变化中,既属于化合反应,又属于氧化反应的是
A.碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B.氢气+氧气水
C.氧化汞汞+氧气 D.石蜡+氧气二氧化碳+水
【答案】B
【分析】化合反应:两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”;物质与氧发生的化学反应是氧化反应,据此进行分析判断。
【详解】A、碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项错误;
B、氧气和氢气点燃生成水,反应物是两种,生成物是一种,属于化合反应;反应物中有氧气参加,是氧化反应,故选项正确;
C、氧化汞加热分解生成汞和氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项错误;
D、石蜡和氧气点燃生成二氧化碳和水,该反应的生成物是两种,不符合“多变-”的特征,不属于化合反应,故选项错误;
故选:B。
【变式5-1】(23-24九年级上·河南洛阳·期末)下列说法不正确的是
A.化合反应不一定是氧化反应
B.物质发生缓慢氧化放出热量
C.有氧气参加的反应一定是氧化反应
D.所有燃烧反应都是化合反应
【答案】D
【详解】A、化合反应不一定是氧化反应,如二氧化碳和水生成碳酸的过程,是化合反应但不是氧化反应,说法正确;
B、缓慢氧化属于放热反应,物质发生缓慢氧化反应放出热量,说法正确;
C、物质与氧反应的反应是氧化反应,有氧气参加的反应一定是氧化反应,说法正确;
D、有些燃烧反应的产物不止一种,如甲烷的燃烧,所以不是所有的燃烧反应都是化合反应,说法错误。
故选D。
【变式5-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)化学概念在逻辑上存在如图所示几种关系,则对下列概念的说法中,正确的是
A.纯净物与混合物属于包含关系 B.饱和溶液与不饱和溶液属于交叉关系
C.化学反应与分解反应属于并列关系 D.氧化反应与化合反应属于交叉关系
【答案】D
【详解】A、纯净物是只有一种物质组成的物质,混合物是由两种或两种以上物质组成的物质,两者属于并列关系,故A错误;
B、在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液,两者属于并列关系,故B错误;
C、有新物质生成的反应是化学反应,分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其它物质的化学反应,两者属于包含关系;故C错误;
D、氧化反应是物质与氧发生的反应,化合反应是由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应,有氧气参加的化合反应是氧化反应,生成物是一种的氧化反应是化合反应,两者属于交叉关系,故D正确;
故选D。
【变式5-3】(22-23九年级上·福建漳州·期末)下图是某反应的微观示意图,对此反应的分析不正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.有单质参加反应
C.丙、丁分子个数比1:2 D.共有两种化合物
【答案】D
【分析】反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:;
【详解】A、由反应的化学方程式可知,该反应有氧气参与反应,符合氧化反应的特点,属于氧化反应,故选项A正确;
B、由反应的化学方程式可知,该反应物中氧气为单质,故选项B正确;
C、由反应的化学方程式可知,丙、丁分子个数比1:2,故选项C正确;
D、由反应的化学方程式可知,该反应中甲烷、二氧化碳和水都是化合物,该反应中共有三种化合物,故选项D错误;
故选:D。
▉题型6分子和原子
【例6-1】(23-24九年级下·河北石家庄·期末)透过现象看本质,下列对相关现象微观解释不正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳性质不同——分子构成不同
B.湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快——温度越高分子运动越慢
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起——球内气体受热分子间隔变大
D.酒香不怕巷子深——分子在不停地运动
【答案】B
【详解】A、分子构成相同,化学性质相同。一氧化碳和二氧化碳都是由分子构成的物质,它们性质不同,是因为分子构成不同,A选项正确;
B、湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快,是因为温度越高分子运动越快,B选项错误;
C、变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是因为球内气体受热,分子间隔变大,C选项正确;
D、酒香不怕巷子深,是因为香味分子在不断运动,使远处的人也能闻到香味,D选项正确。
故选:B。
【例6-2】(23-24九年级上·云南文山·期末)下列有关分子和原子的说法中,正确的是
A.分子是保持物质性质的最小粒子
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.分子的体积一定比原子的大
D.分子可以再分而原子不能再分
【答案】B
【详解】A、分子是保持物质化学性质的最小粒子,错误;
B、原子在化学变化中不能再分,是化学变化中的最小粒子,正确;
C、分子是由原子构成的,分子的体积一定比构成该分子的原子的体积大,但是与其他原子相比则不一定,错误;
D、化学变化中,分子可以再分而原子不能再分,错误。
故选B。
【变式6-1】(23-24九年级下·河北石家庄·期末)下图是某反应的微观示意图,据图获得的下列信息不正确的是
A.图中C方框内表示的是纯净物 B.该变化中一定不变的是氢原子和氧原子
C.该化学变化前后原子的种类和数目不变 D.保持氢气化学性质的最小微粒是氢原子
【答案】D
【分析】由图示可知,图①中氢分子分解成氢原子,氧分子分解成氧原子;图②是氢原子和氧原子结合成了水分子,所以图中B方框内有:4个氢原子、2个氧原子。
【详解】A、图中方框内物质C是由同种分子构成的,属于纯净物,故说法正确;
B、由微粒的变化可知,该实验中,发生变化的微粒是氢分子和氧分子;保持不变的微粒是氢原子和氧原子,故说法正确;
C、由微粒的变化可知,该化学变化前后原子的种类和数目不变,故说法正确;
D、氢气是由氢分子构成的,所以氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子,故说法错误。
故选D。
【变式6-2】(23-24九年级上·湖北咸宁·期末)下列梳理归纳不正确的一组是
A.微粒观
B.元素观
①构成物质的粒子有分子、原子、离子
②气体容易压缩说明他们分子之间间隔大
①氧气是由氧元素组成的
②不同元素最本质的区别是质子数不同
C.分类观
D.结构观
①洁净的空气、清澈的河水都属于混合物
②纯净物和混合物属于并列关系
①在原子里质子数等于中子数
②保持水化学性质的微粒是氢、氧原子
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、①构成物质的粒子有分子、原子、离子,常见的气体(如O2、H2、CO2等)、水等由分子构成,由原子构成的物质有金属单质、金刚石、石墨等,氯化钠、硫酸铜等由离子构成,该选项正确;②微粒间间隔与物质状态的关系是:一般情况下,气体微粒之间的间隔比固体、液体的大,所以气体容易压缩,该选项正确;故A不符合题意;
B、①物质宏观上是由元素组成,氧气是由氧元素组成的,该选项正确;②元素的种类由原子的质子数决定,不同元素最本质的区别是质子数不同,该选项正确;故B不符合题意;
C、①洁净的空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成,属于混合物,清澈的河水中除水之外还有可溶性物质,属于混合物,该选项正确;②物质可分为纯净物和混合物,纯净物是由一种物质组成的物质,混合物是由多种物质组成的物质,纯净物与混合物属于并列关系,该选项正确;故C不符合题意;
D、①在原子里质子数等于核外电子数,质子数不一定等于中子数,该选项错误;②水由水分子构成,保持水化学性质的最小微粒是水分子,该选项错误;故D符合题意;
故选:D。
【变式6-3】(23-24八年级下·山东威海·期末)水的状态除了气、液、固三态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到时形成的,玻璃态的水无固定形状,密度与普通液态水的密度相同,下列有关玻璃态水的叙述正确的是
A.形成玻璃态水的过程中,水分子排列方式发生改变,分子体积也会发生改变
B.玻璃态水是固体,分子间不存在间隔
C.玻璃态水无固定形状是因为分子之间没有作用力
D.玻璃态水和普通水的化学性质相同
【答案】D
【详解】A.形成玻璃态水的过程中,水分子排列方式发生改变,分子间的间隔改变,但是密度与普通液态水的密度相同,根据质量不变,可得分子体积不发生变化,故A错误;
B.玻璃水时固体,但是分子间存在间隔,故B错误;
C.玻璃态水无固定形状,是因为分子间的作用力小,不是没有作用力,故C错误;
D.玻璃态水是水由液态水急速冷却到时形成的,都是由水分子构成,故化学性质相同,故D正确;
故选D。
▉题型7元素和周期表
【例7-1】(23-24九年级上·河北保定·期末)锂电池应用广泛。如图是锂在周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列说法正确的
A.锂属于非金属元素 B.锂原子易得到一个电子形成锂离子
C.锂原子的核电荷数是3 D.锂元素的相对原子质量为6.941g
【答案】C
【详解】A、锂是“金字旁”的元素,所以锂属于金属元素,A选项错误;
B、根据锂原子的结构示意图,其最外层电子数为1,小于4,易失去一个电子形成锂离子,B选项错误;
C、原子结构示意图左侧圆圈内的数字表示核电荷数,根据锂原子的结构示意图,其核电荷数是3,C选项正确;
D、元素信息示意图正下方的数字代表相对原子质量,根据图示,锂的相对原子质量是6.941,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,而不是“g”,D选项错误。
故选:C。
【变式7-1】(23-24八年级下·山东威海·期末)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。如图所示是元素周期表的一部分,下列说法中不正确的是
A.氮原子的实际质量是
B.氧原子的原子核内有8个中子
C.单质磷和单质硫两种物质质量相等时,单质磷中所含的原子个数多
D.硫元素组成的单质通常状况下是固体
【答案】A
【详解】A.由元素周期表信息可知,14.01是氮原子的相对原子质量,故A错误;
B.根据“相对原子质量≈质子数+中子数”可以知道,氧原子的中子数为8,故B正确;
C.磷的相对原子质量小于硫的相对原子质量,所以单质磷和硫两种物质质量相等时,磷中所含原子个数多,故C正确;
D.硫元素组成的单质是硫粉,通常状况下为固体,故D正确;
故选A。
【变式7-2】(22-23八年级上·山东烟台·期末)如图是元素周期表中第三周期元素的信息,请观察表格回答问题:
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是 。
(2)同一周期从左到右,各元素原子的 依次递增。
(3)根据元素周期表的排列规律,推测钙元素应该位于元素周期表中的第 周期,写出钙离子与氯离子所形成的化合物的化学式 。
(4)硒原子核内质子数是 ,硒原子在化学反应中易形成硒离子 (写出离子符号)。
(5)已知一个C-12原子(质子数为6,中子数为6)的实际质量是ag,那么一个硒原子的实际质量是(用带a的式子表示) g。
【答案】(1)13
(2)质子数(核电荷数或最外层电子数)
(3) 4/四
(4) 34 Se2-
(5)
【详解】(1)根据地壳里各元素的含量由多到少的顺序排列依次是氧、硅、铝、铁,因此地壳中含量最多的金属元素是铝元素,其原子序数是13。
(2)分析上表可发现:每一横行元素从左向右排列所遵循的规律是核电荷数依次递增或质子数依次递增或最外层电子数依次递增,故填质子数(核电荷数或最外层电子数)。
(3)钙元素的原子序数为20,核外有20个电子,分四层排布,由元素的周期数等于该元素原子的电子层数,所以钙元素位于元素周期表的第四周期,在化合物中氯元素显-1价,而钙元素在化合物中显+2价,根据化合物中正负化合价代数和等于零可知,该物质的化学式为。
(4)根据硒原子的原子结构示意图可知,核内质子数是34,在化学反应中得失电子取决于原子的最外层电子数,硒原子最外层电子数是6,易得到两个电子,故填。
(5)根据,公式变形后得到:
,故填。
【变式7-3】(23-24九年级上·吉林白山·期末)新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。请根据如图回答有关问题。
(1)由图1可知,镁的相对原子质量为 。
(2)图2为镁离子的结构示意图,则x的数值为 。
【答案】(1)24.31
(2)12
【详解】(1)由图1可知,镁的相对原子质量为24.31;
(2)图2为镁离子的结构示意图,因为镁原子的质子数为12,则x的数值为12。
【变式1-4】(23-24八年级上·山东泰安·期末)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)图1是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒 同种元素。(填“属于”或“不属于”)。
(2)由图2可知,铁的质子数是 ,相对原子质量是 。
(3)图3是几个粒子的结构示意图,回答下列问题:
①图a为某原子结构示意图,其中m的值为 ,该原子的元素的化学性质与 (选填字母)的化学性质相似。
②图b位于元素周期表的第 周期。该原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子,形成 (用化学符号表示)。
③上述粒子中,属于阴离子的是 (选填字母)。
【答案】(1)不属于
(2) 26 55.85
(3) 16 b 二 得到 O2- d
【详解】(1)元素是质子数相同的一类原子的总称,两种微粒质子数不同,故不是同种元素;
(2)元素方框图中左上角的数字表示原子序数,由图2可知,铁的原子序数为26,根据“在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数”可知,铁原子的质子数为26;元素方框图中最下面的数字相对原子质量,由图2可知,铁的相对原子质量为55.85;
(3)①原子中,质子数=核外电子数,m= 2+8+6= 16;原子的最外层电子数决定元素的化学性质,ab最外层电子数决都6,化学性质相似;
②图6微粒有2个电子层,位于元素周期表的第二周期。该原子最外层电子数决为6,在化学反应中易得到电子,形成O2-;
③当核内质子数<核外电子数时,就是阴离子,分析四个粒子结构示意图可知:a为原子;6中质子数一核外电子数,属于原子;c中质子数>核外电子数,是阳离子;d中质子数<核外电子数,是阴离子;e中质子数>核外电子数,是阳离子,故填:d。
▉题型8化学式及意义、化合价
【例8-1】(23-24九年级上·甘肃兰州·期末)年轻人喜欢染发,染发时会用到一种着色剂—对苯二胺(化学式为C6H8N2),它是一种有毒的化学药品,有致癌性,会对染发者的身体带来伤害,下列叙述不正确的是
A.它是由碳、氢、氮三种元素组成的化合物
B.它的分子中碳、氢、氮的原子个数比为6:8:2
C.它的相对分子质量为108
D.它的分子中碳、氢、氮三种元素的质量比是3:4:1
【答案】D
【详解】A、根据苯二胺的化学式 C6H8N2 可知苯二胺由碳、氢、氮三种元素组成的化合物;故叙述正确;
B、根据标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数;可得苯二胺分子中碳、氢、氮的原子个数比为6:8:2;故叙述正确;
C、根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和,可得苯二胺的相对分子量为:12×6+8+14×2=108;故叙述正确;
D、根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比,(12×6):8:(14×2)=18:2:7;故叙述错误。
故选D。
【例8-2】(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)《黄帝九鼎神丹经诀》收录了我国古代炼丹家狐刚子的“炼石胆取精华法”,即通过加热石胆制取硫酸(H2SO4)。硫酸中硫元素(S)的化合价为
A.+6 B.+4 C.-2 D.0
【答案】A
【详解】硫酸(H2SO4)中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故硫酸中硫元素(S)的化合价为+6,故选:A。
【变式8-1】(24-25九年级上·河北沧州·期末)下列化学用语与所表达的意义对应正确的是
A.——氯原子 B.2Na——2个钠元素
C.——五氧化二磷 D.——2个氧原子
【答案】C
【详解】A、表示氯离子,故A错误;
B、元素符号前加数字表示原子的个数,2Na表示2个钠原子,不能表示2个钠元素,因为元素只论种类,不论个数,故B错误;
C、化学式可以表示一种物质,表示五氧化二磷,故C正确;
D、表示氧气或1个氧分子或1个氧分子由两个氧原子构成,2O表示2个氧原子,故D错误。
故选C。
【变式8-2】(23-24九年级上·福建泉州·期末)食醋是生活中常用的调味剂,其主要成分乙酸的结构图如下所示。下列说法错误的是
A.乙酸由8个原子构成 B.乙酸的化学式为C2H4O2
C.乙酸中氢元素的质量分数最小 D.乙酸由碳元素、氢元素和氧元素组成
【答案】A
【详解】A、乙酸是由乙酸分子构成,1个乙酸分子是由8个原子构成的,故说法错误;
B、由乙酸的结构模型图可知,乙酸的化学式为C2H4O2,故说法正确;
C、乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×2):(1×4):(16×2)=6:1:8,则乙酸中氢元素的质量分数最小,故说法正确;
D、乙酸由碳、氢、氧三种元素组成,故说法正确。
故选A。
【变式8-3】 (23-24九年级上·河南郑州·期末)中国航天员取回的月岩主要成分是钛酸亚铁,化学式为FeTiO3。说法正确的是
A.钛酸亚铁由三个元素组成 B.钛酸亚铁中铁和氧元素的质量比为1∶3
C.钛酸亚铁中Ti的化合价为+4 D.钛酸亚铁中钛元素的质量分数最大
【答案】C
【详解】A、元素只讲种类不讲个数,所以钛酸亚铁由铁、钛、氧三种元素组成。A不正确;
B、钛酸亚铁中铁和氧元素的质量比=56:(16×3)=7:6。B不正确;
C、钛酸亚铁中铁元素的化合价为+2,氧元素的化合价为-2,设钛酸亚铁中Ti的化合价为,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则,可得:
(+2)++(-2)×3=0,解得:=+4。即钛酸亚铁中Ti的化合价为+4。C正确;
D、钛酸亚铁中铁、钛、氧元素的质量比=56:48:(16×3)=7:6:6。所以钛酸亚铁中铁元素的质量分数最大。D不正确。
综上所述:选择C。
【变式8-4】(22-23九年级上·广东广州·期末)2022年月,我国新能源车产销量超500万.铬酸钙作为新能源车电池的正极材料,其合理利用极大的促进了新能源汽车产业的发展.已知在铬酸钙中钙元素的化合价为价,则铬元素的化合价为
A.价 B.价 C.价 D.价
【答案】D
【详解】铬酸钙中钙元素的化合价为+2价,氧元素为-2价,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零,铬元素的化合价为;
故选D。
▉题型9相对原子质量、物质的量
【例9-1】(23-24九年级上·上海宝山·期末)下列说法正确的是
A.摩尔是一种物理量,符号为mol B.1mol物质中约含6.02×1023个微粒
C.1molH2O2比1molH2O多1molO D.氢气的摩尔质量是2g
【答案】BC
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,不是物理量,故错误;
B.1mol物质中约含6.02×1023个微粒,故正确;
C.lmolH2O2中含有2mol氧原子,lmolH2O中有1mol氧原子,所以lmolH2O2比lmolH2O多1mol氧原子,故正确;
D.摩尔质量的单位是g/mol,所以氢气的摩尔质量是2g/mol,故错误;
故选BC。
【例9-2】(22-23八年级上·山东烟台·期末)下列关于相对原子质量的说法正确的是
A.就是原子的实际质量
B.是原子质量与一种碳原子质量的比值
C.是一个比值,单位为“g”
D.原子的实际质量越大,相对原子质量就越大
【答案】D
【详解】A、相对原子质量是以一个碳-12原子质量的作为标准,任何一个原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的的比值,不是原子的实际质量,故错误;
B、相对原子质量是原子质量与一种碳原子质量的的比值,故错误;
C、相对原子质量是以一个碳-12原子质量的作为标准,任何一个原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的的比值,相对原子质量是有单位的,其单位为“1”,只不过常省略而已,故错误;
D、相对原子质量是以一个碳-12原子质量的作为标准,任何一个原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的的比值,所以可以计算得到两种元素原子质量之比等于它们的相对原子质量之比,原子质量越大,则相对原子质量越大,故正确;
故选:D。
【变式9-1】(22-23九年级上·上海杨浦·期末)下列说法正确的是
A.1mo1O2约含6.02×1023个氧原子
B.等质量的CO和CO2所含碳原子数一样
C.等物质的量的O3比O2 多1mo1氧原子
D.0.5molNH3中含1.204×1024个原子
【答案】D
【详解】A、1个氧分子含有2个氧原子,则1mo1O2约含2×6.02×1023个氧原子,故选项说法错误;
B、由于一氧化碳的性对分子质量小于二氧化碳的相对分子质量,等质量的CO和CO2中CO所含碳原子数目多,故选项说法错误;
C、1个臭氧分子比1个氧分子多一个氧原子,等物质的量的O3比O2多相同物质的量的氧原子,故选项说法错误;
D、1个氨分子中含有4个原子,0.5mol NH3中含0.5mol×6.02×1023个×4=1.204×1024个原子,故选项说法正确。
故选D。
【变式9-2】(23-24九年级上·江西宜春·期末)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4gMg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
C.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
D.标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
【答案】D
【详解】A、2.4gMg的物质的量n==0.1mol,燃烧生成氧化镁,镁由0价升到+2价,化合价升高2,转移的电子数的物质的量为0.2mol,电子数是0.2NA,故A错误;
B、重水的摩尔质量为20g/mol,故18g重水的物质的量为0.9mol,而重水中含10个质子,故0.9mol重水中含9mol质子即9NA个,选项错误;
C、标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,四氯化碳不是气体,2.24 LCCl4物质的量不是0.1mol,选项错误;
D、标准状况下,5.6LCO2气体的物质的量为5.622.4mol=0.25mol,含有的氧原子的物质的量为0.5mol,氧原子的数目为0.5NA,选项正确;
故选:D
【变式9-3】(23-24九年级上·山东济宁·期末)化学上有一种能将微观粒子数目与宏观物质质量联系起来的量,叫物质的量,其单位是摩尔。1摩尔任何物质中含有构成它的微观粒子个数都是6.02×1023个,1摩尔任何物质的质量是以克为单位,数值上都等于该物质的化学式量。例如1摩尔水的各种量关系如下:
(1)1摩尔水中氢原子数目是 个;
(2)1摩尔水中氧元素质量为 g。
【答案】(1)1.204×1024
(2)16
【详解】(1)1摩尔任何物质中含有构成它的微粒个数都是6.02×1023个,每个H2O分子是由两个H原子和一个O原子构成的,故1摩尔水中氢原子数目为2×6.02×1023=1.204×1024;
(2) 由于1摩尔任何物质的质量是以克为单位,数值上都等于该物质的相对分子质量,一个H2O分子是由两个H原子和一个O原子构成的,水分子中氧的相对原子质量是16,所以1摩尔水中氧元素质量为16g。
【变式9-4】(22-23九年级上·湖南株洲·期末)一则《小雨引“燃”一车电石》报道:5月9日傍晚,一辆储运电石的汽车因未做好防水工作,行驶过程中天降小雨,引发车厢着火 ……,说明水有时也能”引火”。已知:电石(CaC2)不可然,与水接触剧烈反应产生乙炔(C2H2)。
(1)电石和水反应的化学方程式为:,其中X的化学式为 。
(2)1molC2H2中约含有 个氢原子。
(3)若用3.2kg的电石与水完全反应,能生成多少mol乙炔气体?(根据化学方程式列式计算)
【答案】(1)Ca(OH)2
(2)1.204×1024
(3)解:CaC2的物质的量为:
设产生乙炔的物质的量为x。
x=50mol
答:若用3.2kg的电石与水完全反应,能生成50mol乙炔气体。
【详解】(1)根据质量守恒定律,,反应前含有1个Ca,2个C,4个H,2个O,反应后含有2个C,2个H,故X中含有1个Ca,2个H,2个O。则X的化学式为:Ca(OH)2。
(2)1个C2H2中含有2个氢原子。1mol微粒中含有的微粒数目为6.02×1023,故1molC2H2中约含有的氢原子数为:1.204×1024。
(3)见答案。
▉题型10质量守恒定律
【例10-1】(23-24九年级上·河南郑州·期末)下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A.10g冰融化后得到10g水,符合质量守恒定律
B.高锰酸钾加热后固体质量减少,不符合质量守恒定律
C.12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁,则参加反应的氧气质量为8g
D.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,不符合质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、10g冰融化后得到10g水,发生的是物理变化,不能用质量守恒定律解释,选项错误;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气逸出装置,导致反应后固体质量减小,符合质量守恒定律,选项错误;
C、12g镁在空气中燃烧后得到20g氧化镁,则参加反应的氧气质量为:20g﹣12g=8g,选项正确;
D、细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,是因为氧气参加了反应,符合质量守恒定律,选项错误;
故选C。
【例10-2】(23-24九年级上·四川内江·期末)如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答(假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后)。
(1)A组药品混合前、后质量关系为:m前 m后(填“>”或“=”或“<”)。
(2)B组药品混合前、后质量关系为:m前>m后,请解释原因 。
(3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等,说明该实验也能验证质量守恒定律,这种说法对吗? 为什么? 。
【答案】(1)=
(2)反应生成的CO2气体从烧杯中逸出,总质量减少
(3) 不对 因为两种物质未发生化学反应,所以不能验证质量守恒定律
【详解】(1)根据质量守恒定律,可知A组药品混合前、后质量关系为::m前=m后。故填:=。
(2)稀盐酸与碳酸钠溶液反应有二氧化碳气体生成,生成的气体从烧杯中逸出,总质量减少,所以B组药品混合前、后质量关系为:m前>m后。故填:反应生成的CO2气体从烧杯中逸出,总质量减少。
(3)质量守恒定律解释的是化学反应前后物质的质量关系,而白糖和水混合属于物理变化,所以该实验不能验证质量守恒定律。故填:不对;因为两种物质未发生化学反应,所以不能验证质量守恒定律。
【变式10-1】(23-24八年级下·山东淄博·期末)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。下列说法正确的是
A.x的值是41
B.丙的性质在反应前后一定不变
C.丁一定属于化合物
D.反应中消耗甲和乙的质量比为13∶16
【答案】C
【分析】由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了20g-13g=7g,故是反应物,参加反应的质量为7g;同理可以确定乙是反应物,参加反应的质量为20g-16g=4g;丙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;由质量守恒定律,丁应是生成物,且生成的质量为7g+4g=11g,故x的数值为20+11=31。
【详解】A、x的数值为20+11=31,故选项说法错误;
B、丙的质量不变,可能是催化剂,催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变,但物理性质有可能发生变化,故选项说法错误;
C、该反应的反应物为甲和乙,生成物是丁,符合“多变一”的形式,属于化合反应,丁是化合反应的生成物,不可能是单质,故选项说法正确;
D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g:4g=7:4,故选项说法错误。
故选C。
【变式10-2】(23-24八年级下·黑龙江大庆·期末)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。
【变式10-3】(23-24九年级上·新疆克孜勒苏·期末)下面是某化学反应的微观模型示意图,据此分析错误的是
A.化学反应的本质是原子的重新组合过程 B.分子是由原子构成的
C.示意图中的各物质均属于化合物 D.反应前后原子数目没有变化
【答案】C
【详解】A、化学反应的本质是分子分成原子,原子的重新组合的过程,故A分析正确;
B、由微粒的变化可知,分子是由原子构成的,故B分析正确;
C、示意图中的 ,该物质的分子是由同种原子构成的,属于单质,故C分析错误;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子数目没有变化,故D分析正确;
故选:C。
【变式10-4】(23-24九年级上·河南鹤壁·期末)某化学兴趣小组利用图甲装置进行质量守恒定律的探究。
(1)锥形瓶底部放一些细沙的目的是 ,在导管口安装气球的目的是 。
(2)小新同学采用图乙所示的方法引燃瓶中的白磷,白磷引燃后瓶中的现象是 。
(3)某同学在实验结束后打开橡胶塞,发现瓶中又开始产生大量的烟,原因是 ,然后,他又立即将橡胶塞塞回去,这时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】(1) 防止锥形瓶底炸裂 形成密封装置,平衡装置内外压强,防止胶塞冲出
(2)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
(3) 剩余的白磷与空气中的氧气接触后继续燃烧 不平衡
【详解】(1)白磷燃烧放出大量热,锥形瓶底部放一些细沙的目的是防止白磷燃烧放热使锥形瓶受热不均匀而炸裂;
该实验是探究质量守恒定律,在导管口安装气球的目的是形成密封装置,防止体系中的物质逸散,给实验造成误差;还可以平衡装置内外压强,防止装置内气体受热膨胀使胶塞飞出;
(2)白磷引燃后瓶中的现象是白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;
(3)某同学在实验结束后打开橡胶塞,发现瓶中又开始产生大量的烟,这是因为:没有反应完的白磷与空气中的氧气接触后继续燃烧,然后他又立即将橡胶塞塞回去,这时由于与外界空气中的氧气发生了反应,则天平不平衡。
▉题型11化学方程式的意义和书写
【例11-1】(23-24八年级下·黑龙江·期末)关于化学方程式的读法或叙述正确的是
A.二氧化碳加碳高温等于一氧化碳
B.一份二氧化碳与一份碳反应后生成两份一氧化碳
C.每44份质量的二氧化碳与12份质量的碳完全反应,生成56份质量的一氧化碳
D.二氧化碳、碳、一氧化碳的质量比为
【答案】C
【详解】A、化学方程式中“+”不读加读和,“=”不读等于读生成,故正确读法为:二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,读法错误;
B、化学式前面的化学计量数表示各物质参加反应的分子个数,故正确读法为:镁一个二氧化碳分子与1个碳原子反应生成2个一氧化碳分子,叙述错误;
C、,每44份质量的二氧化碳与12份质量的碳完全反应,生成56份质量的一氧化碳,叙述正确;
D、根据选项C可知,二氧化碳、碳、一氧化碳的质量比为44:12:56=11:3:14,叙述错误;
故选C。
【例11-2】(23-24九年级下·重庆大足·期末)钠与物质X反应的方程式为:,请根据质量守恒定律推定,物质X是
A.O2 B.H2O2 C.Na2O D.H2O
【答案】D
【详解】 在反应2Na + 2X= 2NaOH + H2↑中,反应后的钠原子、氢原子、氧原子的数目分别为2、4、2, 反应前的钠原子、氢原子、氧原子的数目分别为2、0、0和2X,化学反应前后原子的种类和数量不变,因此,物质X中必须含有2个氧原子和2个氢原子,即X的化学式为H2O。
故选D。
【例11-3】(23-24八年级下·山东淄博·期末)下列化学方程式书写正确的是
A.实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气:
B.镁在空气中燃烧:
C.电解水实验:
D.铁丝在氧气中燃烧:
【答案】A
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:,故A正确;
B、镁和氧气点燃生成氧化镁,化学方程式为:,故B错误;
C、水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:,故C错误;
D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为:,故D错误;
故选:A。
【变式11-1】(2024·辽宁·模拟预测)丙烷(用X表示)是液化石油气的主要成分,其完全燃烧的化学方程式:X+5O2=3CO2+4H2O,试推断丙烷的化学式
A.C3H8O B.C2H6 C.C3H8 D.C4H6O2
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,化学方程式左边有10个氧原子和1个X分子,化学方程式右边有3个碳原子、10个氧原子和8个氢原子,则1个X分子中含有8个氢原子和3个碳原子,则X的化学式为C3H8,故选:C。
【变式11-2】(2024·北京·二模)锌锰电池在生活中应用普遍。锌锰电池放电时发生反应的化学方程式为,下列有关该反应的说法正确的是
A.中锌元素的化合价为+4价
B.MnO2是该反应的催化剂
C.反应前后氧原子个数发生改变
D.参加反应的Zn和H2O的个数比为1:2
【答案】D
【详解】A、Zn(OH)2 中氢氧根显-1价,设锌元素的化合价为x,根据在化合物中正负化合价代数和为0,则有x+(-1)×2=0,解得x=+2,即锌元素的化合价为+2价,故A说法错误;
B、根据化学方程式,MnO2是该反应的反应物,故B说法错误;
C、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,则该反应前后氧原子个数不变,故C说法错误;
D、根据化学方程式,参加反应的Zn和H2O的个数比为1:2,故D说法正确;
故选:D。
【变式11-3】(23-24九年级上·青海西宁·期末)在“你来描述我来猜”的游戏中,小明同学对某化学反应有以下描述:①该反应属于氧化反应②该反应的生成物是绿色植物光合作用的原料③该反应的反应物质量比为1∶4,则下列化学方程式完全符合以上描述的是
A.H2CO3CO2↑+H2O B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.C3H8O2+4O23CO2+4H2O D.2Mg+O22MgO
【答案】B
【详解】A、该反应不是物质与氧气发生的反应,不属于氧化反应,故选项错误;
B、该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,产物是二氧化碳,是光合作用的原料,CH4和O2的质量比=16:64=1:4,故选项正确;
C、该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,产物是二氧化碳,是光合作用的原料,C3H8O2和O2的质量比=80:128=5:8,故选项错误;
D 、该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,但产物是氧化镁,不是光合作用的原料,故选项错误。
故选:B。
【变式1-4】(23-24九年级上·广西玉林·期末)对于化学方程式表示的意义,叙述正确的是
A.在点燃的条件下,磷和氧气反应生成了五氧化二磷
B.磷加氧气反应生成五氧化二磷
C.每4份质量的磷和5份质量的氧气完全反应能生成2份质量的五氧化二磷
D.31克的磷和32克的氧气完全反应能生成63克的五氧化二磷
【答案】A
【详解】A、由化学方程式可知,该反应可表示为在点燃的条件下,磷和氧气反应生成了五氧化二磷,符合题意;
B、由化学方程式可知,该反应可表示为磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,在化学方程式中,“+”读作“和”,不符合题意;
C、由化学方程式可知,该反应可表示为每124份质量的磷和160份质量的氧气在点燃的条件下反应生成284份质量的五氧化二磷,不符合题意;
D、由化学方程式可知,该反应可表示为每31份质量的磷和40份质量的氧气在点燃的条件下反应生成71份质量的五氧化二磷,不符合题意。
故选A。
▉题型12根据化学方程式计算
【例12-1】(23-24九年级上·湖北武汉·期末)为测定实验室中某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,小明取125.0g过氧化氢溶液放入锥形瓶中,然后进行如图1所示的实验,有关质量变化如图2。
(1)该实验中,装置的气密性对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
(2)求此过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)无
(2)解:设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x。
由图2可知,生成氧气的质量为425.0g-421.8g=3.2g。
答:过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为6.8g。
【详解】(1)该实验为测定某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,将过氧化氢溶液通过分液漏斗加入装有二氧化锰的锥形瓶中,过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水,实验结束后通过测定反应前后装置及其物质总质量大小来计算出生成氧气的质量,再通过化学方程式计算出过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,因此在该实验中,装置的气密性对测定结果没有影响,如果装置漏气,也不影响反应前后装置及其物质总质量的大小;
(2)见答案。
【变式12-1】(23-24八年级下·山东烟台·期末)在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当1.6gA与足量B完全反应后,生成3.6gD,则A和B的相对分子质量之比是
A.8:11 B.1:2 C.16:11 D.1:4
【答案】B
【分析】先由方程式及所给C和D的相对分子质量计算出C和D的质量比,再由D的质量计算出C的质量,根据质量守恒定律确定B的质量,尽而计算A和B的质量比,通过质量比计算相对分子质量比。
【详解】在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,反应时C和D的分子个数比为1:2,则C和D的质量比为22:18,当1.6gA与足量B完全反应后,生成3.6gD,则C和D的质量关系可知,同时生成C的质量为4.4g,根据质量守恒定律可知,在此反应中,消耗B的质量为:4.4g+3.6g-1.6g=6.4g,A和B的质量比是1.6g:6.4g=1:2,假设A的相对分子质量为x,B的相对分子质量为y,则A和B的相对分子质量比为,故选B。
【变式12-2】(22-23八年级下·山东威海·期末)水蒸气与灼热的铁粉反应,生成一种黑色固体(Fe3O4)和一种气体单质。若生成气体单质的质量为4g,则参加反应的水蒸气的质量为
A.36g B.18g C.1.8g D.3.6g
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,反应物中含Fe、H、O元素,生成物中含Fe、O元素,故生成物中还应含氢元素,故生成的气体单质是氢气,氢气中的氢元素完全来自水蒸气,由反应前后氢元素的质量不变,则参加反应的水蒸气的质量为:,故选A。
【变式12-3】(22-23九年级上·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
【详解】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。
【变式12-4】(23-24九年级上·陕西渭南·期末)实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾,兴趣小组同学取10g该药品放入大试管中加热(杂质不参加反应),并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量,实验数据记录如下,请回答:
加热时间/min
T0
T1
T2
T3
t4
T5
剩余固体质量/g
10
10
9.24
9.16
9.04
9.04
(1)加热到t4min时, (填“是”或“否”)完全反应。
(2)完全反应后,生成氧气的质量为 g。
(3)计算10g药品中高锰酸钾的质量。
【答案】(1)是
(2)0.96
(3)解:设10g药品中高锰酸钾的质量为x。
答:10g药品中高锰酸钾的质量为9.48g。
【详解】(1)从表中数据可以看出,前几次剩余固体质量不断减少,而t4时间后,不再减少,说明不再有氧气放出,高锰酸钾已经反应完全;
(2)反应前固体的总质量为10g,反应结束后固体的总质量为9.04g,根据质量守恒定律,化学反应前后参加反应的总质量等于反应后生成物的总质量,则减小的质量为生成氧气的质量,所以生成氧气的质量为10g-9.04g=0.96g;
(3)详见答案。
【变式12-5】(23-24九年级上·山西晋中·期末)某学习小组在实验室用高锰酸钾制取氧气,反应过程中产生氧气的质量与加热时间的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)t2时,试管内的固体物质有 种。
(2)完全反应时所用高锰酸钾的质量是多少?
【答案】(1)2/两/二
(2)解:设所用高锰酸钾的质量为x
x=31.6g
答:所用高锰酸钾的质量为31.6g。
【详解】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,t2时,反应已经结束,此时固体有生成的锰酸钾、二氧化锰2种;
(2)见答案。
▉题型13化学反应微观示意图
【例13-1】(22-23九年级上·福建漳州·期末)下图是某反应的微观示意图,对此反应的分析不正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.有单质参加反应
C.丙、丁分子个数比1:2 D.共有两种化合物
【答案】D
【分析】反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:;
【详解】A、由反应的化学方程式可知,该反应有氧气参与反应,符合氧化反应的特点,属于氧化反应,故选项A正确;
B、由反应的化学方程式可知,该反应物中氧气为单质,故选项B正确;
C、由反应的化学方程式可知,丙、丁分子个数比1:2,故选项C正确;
D、由反应的化学方程式可知,该反应中甲烷、二氧化碳和水都是化合物,该反应中共有三种化合物,故选项D错误;
故选:D。
【变式13-1】(23-24九年级下·河北石家庄·期末)下图是某反应的微观示意图,据图获得的下列信息不正确的是
A.图中C方框内表示的是纯净物 B.该变化中一定不变的是氢原子和氧原子
C.该化学变化前后原子的种类和数目不变 D.保持氢气化学性质的最小微粒是氢原子
【答案】D
【分析】由图示可知,图①中氢分子分解成氢原子,氧分子分解成氧原子;图②是氢原子和氧原子结合成了水分子,所以图中B方框内有:4个氢原子、2个氧原子。
【详解】A、图中方框内物质C是由同种分子构成的,属于纯净物,故说法正确;
B、由微粒的变化可知,该实验中,发生变化的微粒是氢分子和氧分子;保持不变的微粒是氢原子和氧原子,故说法正确;
C、由微粒的变化可知,该化学变化前后原子的种类和数目不变,故说法正确;
D、氢气是由氢分子构成的,所以氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子,故说法错误。
故选D。
【变式13-2】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。下图是加热氧化汞时发生反应的微观模拟图,请回答下列问题:
(1)为使上图完整准确,应在图丙中补充 (填“A”或“B”)。
(2)从图甲到图丙的过程中不发生改变的粒子是 (填名称)。
(3)图甲到图乙变化的微观实质是 。
(4)该反应的基本反应类型是 。
【答案】(1)A
(2)汞原子、氧原子
(3)分子分成原子
(4)分解反应
【详解】(1)氧化汞分解生成汞和氧气,其中汞是由汞原子直接构成的物质,为使如图所示完整准确,应在图丙中补充2个汞单质,故选:A
(2)原子是化学变化中的最小微粒,从图甲到图丙的过程中不发生改变的粒子是汞原子、氧原子;
(3)化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,图甲到图乙变化的微观实质是分子分解成原子;
(4)氧化汞分解生成汞和氧气,该反应是一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应。
▉题型14 催化剂、催化作用
【例14-1】(23-24九年级上·云南文山·期末)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只能改变化学反应速率但反应前后催化剂质量不变
B.二氧化锰可作任何反应的催化剂
C.催化剂只能加快化学反应速率,但本身的性质不变
D.没有催化剂就不能进行化学反应
【答案】A
【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率,且反应前后本身的质量不变,故正确;
B、有许多反应需要的催化剂不是二氧化锰,二氧化锰也不是只做催化剂用的,也可做反应物或生成物,故错误;
C、催化剂能够改变化学反应速率,既可加快反应速率,也可以减慢反应速率,反应前后本身的化学性质不变,故错误;
D、不使用催化剂物质也能发生化学反应,例如过氧化氢溶液在常温下也能缓慢分解放出氧气,故错误。
故选A。
【变式14-1】(23-24九年级上·湖南湘西·期末)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时,下列关于二氧化锰的说法中,正确的是
A.是该反应中的反应物 B.能改变该反应的速率
C.加入越多,制得氧气也越多 D.反应后,质量减少,性质不变
【答案】B
【详解】A、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,不是反应物,故选项说法错误;
B、在该反应中,二氧化锰是催化剂,能提高氯酸钾受热分解生成氧气的反应速率,故选项说法正确;
C、在该反应中,二氧化锰是催化剂,催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成物的质量,故选项说法错误;
D、在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故选项说法错误;
故选:B。
【变式14-2】(23-24九年级上·北京西城·期末)利用图1装置研究H2O2的分解反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
C.对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
D.该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
【答案】B
【详解】A、a点时恰好是装置中氧气百分比升高的临界点,故a点对应的操作是推动注射器活塞,之后反应开始、过氧化氢分解、氧气百分比升高,不符合题意;
B、b点和e点可理解为氧气百分比升高至24%时,所需的时间,其e点所需时间大于大于b点,故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大,符合题意;
C、c点和e点可理解为反应一定时间,不同浓度过氧化氢溶液反应下体系氧气百分比升高的值,其c点氧气百分比升高更大,故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大,不符合题意;
D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度,两组实验均有二氧化锰,故不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用,不符合题意;
故选B。
【变式14-3】(23-24八年级下·山东烟台·期末)下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是
A.将空气中的He分解产生
B.使一定质量甲烷完全燃烧放出的热量变多
C.使一定质量的氯酸钾在较低的温度下迅速分解放出氧气
D.使一定质量的双氧水分解产生的氧气变多
【答案】C
【详解】A、反应前后元素种类不变,氦气不能转化成氢气,该选项不正确;
B、催化剂不能改变放出热量的多少,该选项不正确;
C、二氧化锰在氯酸钾制取氧气的过程中能加快反应的速度,能使氯酸钾在较低温度下迅速放出氧气,该选项正确;
D、催化剂不能改变生成物质量,该选项不正确。
故选C。
【变式14-4】(24-25九年级上·河北沧州·期末)取两份相同的过氧化氢溶液a和b,向b中加入少量二氧化锰。产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示,其中最合理的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】取两份相同的过氧化氢溶液a和b,向b中加入少量二氧化锰,a中不加入二氧化锰,a和b均在一开始就分解产生氧气,二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率,但不会改变生成物的质量,所以相同时间内b产生的氧气质量大于a产生的氧气质量,而最终a和b生成氧气的质量相同,则产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图为,故选:D。
【变式14-5】(23-24九年级上·吉林·期末)某化学小组在学习氧气的实验室制法时,发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率,与多个因素有关。该小组进行如下探究。
探究一:探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响
图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出。(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比;反应放热忽略不计)
(1)写出装置图1中发生反应的文字表达式 ,二氧化锰在此反应中起 作用。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果,从图2中可以看出 。
探究二:探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响
按照如表进行相关实验探究,实验数据记录如表所示:
实验次数
过氧化氢溶液的质量
过氧化氢溶液的浓度
MnO2的质量
相同时间内产生O2体积
①
50.0g
1%
0.1g
9mL
②
50.0g
2%
0.1g
16mL
③
50.0g
4%
0.1g
31mL
化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。
(2)由上表可知:在相同条件下,过氧化氢浓度越大,过氧化氢分解得越快。试从微观角度解释其原因是 。
(3)除上述实验室制氧气的影响过氧化氢分解速率的因素有催化剂用量、溶液浓度之外,请你再列举出影响化学反应速率的一个因素 。
【答案】(1) 过氧化氢水+氧气 加速过氧化氢分解速率或催化 其他实验条件相同情况下,加入二氧化锰质量越多,过氧化氢分解速率越快
(2)反应物浓度越大,微观粒子数目越多,粒子相互接触、碰撞的概率越大,则过氧化氢产生氧气的速率就越快
(3)温度(合理即可)
【详解】(1)图1中发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,故文字表达式为:;
二氧化锰是发应的催化剂,起到催化作用;
通过观察图2可以得出:其他实验条件相同情况下,加入二氧化锰质量越多,过氧化氢分解速率越快;
(2)从表中可以看出浓度越大,生产氧气越多,也就是单位时间内分解制得的氧气速率越快,结合文中信息“化学反应是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关”,当浓度增大时,微观粒子数目增多,其相互接触、碰撞的概率变大,化学反应速率增大;
(3)影响化学反应速率的因素包括催化剂,反应物浓度、接触面积、温度等。
【变式14-6】(22-23九年级上·广东广州·期末)某化学兴趣小组在学习O2制备时,对MnO2做催化剂加快双氧水分解产生了兴趣,他们提出疑问:其他物质能否对双氧水分解速率产生影响?
【查阅资料】
影响化学反应速率的因素有很多,如:使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。
【实验探究】
小组的同学们按图组装,在室温下分别进行了四组实验,并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况,得到如图所示曲线。
组别
试剂
组别
试剂
第1组
2mL5%H2O2
第2组
2mL5%H2O2+3滴FeCl3溶液
第3组
2mL5%H2O2+3滴CuSO4溶液
第4组
2mL5%H2O2+少量MnO2粉末
【实验结论】
对比四条曲线,进行分析:
(1)FeCl3溶液、CuSO4溶液对H2O2的分解 (填“有”或“无”)加速作用。
(2)几组实验中催化效果最优的H2O2分解的化学方程式是 (写在计算过程中);反应前过氧化氢溶液的质量是30克,催化剂的质量是1克,完全反应后剩余物质的质量是29.4克。计算溶液中参加反应的H2O2的质量是多少 (写出计算过程)?
答:(略)。
(3)第1组实验的目的是 。
(4)小组的同学们不加催化剂,在不同温度下,用不同浓度的H2O2进行实验,记录实验现象如表。据此可得出结论: 。
温度
H2O2%
50℃
60℃
70℃
5%
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
10%
无明显气泡
无明显气泡
少量气泡
15%
无明显气泡
少量气泡
较多气泡
【答案】(1)有
(2) 根据质量守恒定律可知,反应中生成的O2质量为30g+1g-29.4g=1.6g,设溶液中参加反应的H2O2的质量为x。
= x=3.4g
(3)空白对照
(4)浓度相同的过氧化氢溶液,温度越高,分解速率越快;温度相同的过氧化氢溶液,浓度越高,分解速率越快(答案合理即可)
【详解】(1)由曲线图和表中数据可知,FeCl3溶液、CuSO4溶液均可加快H2O2分解速率,即对H2O2的分解有催化作用。
(2)由图可知,加入少量MnO2粉末的H2O2溶液,相同时间产生的O2最多,催化效果最好,H2O2在MnO2催化作用下分解生成O2和水,反应的化学方程式为。
根据质量守恒定律可知,反应中生成的O2质量为30g+1g-29.4g=1.6g,设溶液中参加反应的H2O2的质量为x。
= x=3.4g
即溶液中参加反应的H2O2的质量为3.4g。
(3)第1组实验没有加催化剂,实验的目的是空白对照,与其他组对比说明加入的物质能否改变H2O2分解速率。
(4)由表可知,浓度相同的过氧化氢溶液,温度越高,分解速率越快;温度相同的过氧化氢溶液,浓度越高,分解速率越快。
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专题02 浩瀚的大气
题型1空气的成分和用途
题型2空气中氧气含量的测定
题型3氧气的性质和用途
题型4氧气的制备
题型5化合反应、分解反应、氧化反应
题型6分子和原子
题型7元素和周期表
题型8化学式及意义、化合价
题型9相对原子质量、物质的量
题型10质量守恒定律
题型11化学方程式的意义和书写
题型12根据化学方程式计算
题型13化学反应微观示意图
题型14 催化剂、催化作用
▉题型1 空气的成分和用途
【例1-1】(23-24九年级上·陕西西安·期末)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气成分的性质、用途的叙述中,正确的是
A.稀有气体通电能发出不同颜色的光,属于化学性质
B.氮气的化学性质不活泼,可用作灯泡的填充气
C.氧气可供植物进行光合作用
D.稀有气体化学性质稳定,不跟其他物质发生反应
【变式1-1】(23-24八年级下·山东泰安·期末)空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是
A.饼干放在空气中会变软是因为空气中有氧气
B.空气中各成分的含量固定不变
C.稀有气体可用于制作霓虹灯由于稀有气体化学性质稳定
D.空气中的二氧化碳可用作气体肥料
【变式1-2】(23-24九年级上·北京房山·期末)氮气常用作食品保护气的主要原因是
A.无色气体 B.属于纯净物
C.不支持燃烧 D.化学性质不活泼
【变式1-3】(23-24九年级上·重庆·期中)空气是一种宝贵的资源,空气中各成分用于各个领域。下列用途是主要利用其化学性质的是
A.氮气用于磁悬浮列车 B.氙气用于霓虹灯
C.氧气用于气焊 D.氦气用于飞艇
【变式1-4】(22-23八年级下·山东威海·期末)空气是一种重要的资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 B.空气由空气分子构成
C.氮气约占空气总体积的21% D.氧气的化学性质比较活泼,具有可燃性
▉题型2空气中氧气含量的测定
【例2-1】(23-24九年级上·广东韶关·期末)如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾 B.燃烧匙中的红磷可以换成蜡烛
C.该实验可说明氮气难溶于水 D.红磷的量不足不影响进入集气瓶中水的体积
【变式2-1】(23-24八年级下·黑龙江鹤岗·期末)如图是测定空气中氧气含量的实验装置。请你回答下列有关问题。
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ,用化学符号表示该反应原理 。
(2)红磷燃烧消耗氧气,并生成固体,使得集气瓶内的 减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)某同学用如图装置进行实验,实验后发现气体减少的体积小于。请你帮助这位同学找出俩种可能造成这样结果的原因 , 。
(4)若用木炭代替红磷,此实验能否成功? ,理由是 。
【变式2-2】(22-23八年级上·黑龙江绥化·期末)化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后,同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。
(已知:实验前K1、K2、K3均关闭)
(1)红磷燃烧的符号表达式为 。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,一段时间后,再 。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是 。
【变式2-3】(23-24八年级下·山东烟台·期末)兴趣小组的同学分别利用下列两种物质与装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。
【实验一】如下图甲,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 。
(2)小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法是否正确,你的理由是 。
【实验二】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(3)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约是 。
(4)若食品脱氧剂量不足,则会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
(5)与白磷燃烧法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。
▉题型3氧气的性质和用途
【例3-1】(23-24九年级上·广东东莞·期末)下列说法中正确的是
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射 B.氧气易溶于水,鱼虾可以在水中生存
C.红磷在空气中燃烧生成大量白雾 D.硫燃烧时生成有刺激性气味的气体
【例3-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·期末)氧气是动植物生存的必需品。下列关于氧气的性质的说法合理的是
A.通常状况下,氧气的密度略小于空气
B.物质与氧气发生化学反应时总会发光、放热
C.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
D.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
【变式3-1】(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)如图是物质在氧气中燃烧的实验,下列说法不正确的是
A.装置①和②中硫燃烧生成的产物不同
B.装置①和②中的实验现象不同
C.装置③中可观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热
D.能将底部的水换成细沙的是装置③
【变式3-2】(23-24八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图是铁丝在氧气中燃烧的实验,请回答下列问题。
(1)操作方法:将细铁丝用砂纸打磨光亮,该变化属于 变化,然后盘成螺旋状,下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴 时,插入充满氧气的集气瓶中。
(2)观察到的现象是 。
(3)下端系一根火柴的作用是 。
(4)铁丝燃烧反应的文字表达式为 。
(5)该图中的明显错误是 。
(6)若将集气瓶内的氧气换成空气,该反应 (填“能”或“不能”)观察到明显现象。
【变式3-3】(23-24九年级上·陕西渭南·期末)氧气与生产生活密切相关,按要求回答下列问题。
【探究一】探究氧气的工业制法
(1)工业上利用分离液态空气法制取氧气的流程如图所示,该方法主要利用了液氧和液氮的 不同。
【探究二】利用下图实验探究氧气的化学性质
(2)实验I中镁条燃烧的文字表达式为 。
(3)实验Ⅱ为铁丝的燃烧实验。
①步骤a中,将铁丝绕成螺旋状的目的是 。
②步骤c中,可观察到铁丝剧烈燃烧, ,放热。
▉题型4氧气的制备
【例4-1】(23-24九年级上·吉林辽源·期末)工业制取氧气主要步骤为将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
(1)工业制氧气属于 变化;
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”);
(3)空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是 。
【例4-2】(23-24八年级下·山东潍坊·期末)下图是实验室制取气体的常见装置,请回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,选择的发生装置是 (填字母序号),发生反应的文字表达式为 ,反应的基本类型是 反应。
(3)用装置C收集氧气时,当 时开始收集;当观察到 时,表示氧气已收集满。收集完毕的操作顺序是 (填写序号)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
(4)欲收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置是 (填字母序号)。
(5)F装置可用于排水法收集气体,收集时气体应从 口进入(填字母)。
【变式4-1】(22-23八年级上·黑龙江绥化·期末)如图是实验室的部分仪器或实验装置,回答有关问题。
(1)实验室要用KClO3和MnO2制取氧气(MnO2是该反应的 ),应选用发生装置是(填编号) ,写出其反应原理的文字表达式: ;若用排水法收集氧气,收集完毕后,应先 ,再移开酒精灯(原因是: )。
(2)装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后, (填正放或倒放)在桌面上,其检验的操作方法是 。
(3)实验结束后需要洗涤仪器,仪器洗涤干净的标准 。
【变式4-2】(22-23九年级上·湖南湘西·期末)下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置,据图分析和回答:
(1)写出图中仪器的名称:① ;② 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选用的发生装置是 ;用加热高锰酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是 (填序号)。
(3)收集氧气时,不能选用收集装置 (填序号),理由是 。
(4)如果选用G装置进行排空气法收集氧气,气体应从 通入(填“a”或“b”);如果在G装置中装满水进行排水法收集氧气,则气体应从 通入(填“a”或“b”)。
(5)已知氨气是一种无色,有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小,制取该气体时,应选用的收集装置是 。
【变式4-3】氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
(一)实验室制氧气。
(1)利用液体物质分解制备氧气。如图1所示,实验所用药品为过氧化氢和二氧化锰粉末。
①实验时先按图1组装好装置,紧接着必须进行的操作步骤是 。
②图2是取用该实验的相应固体药品操作,其中正确的是 (选填字母代号)。
③实验中,生成氧气的反应容器名称是 。
(2)探索液体与固体反应制备氧气的方法。资料:过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体,和水反应生成氢氧化钠(NaOH)和氧气。
①利用水和过氧化钠反应可制备氧气。若组装反应装置,图3中至少必须选用的仪器是 (填数字编号)。
②检验反应中是否生成氧气的方法是 。
(二)家庭中制氧气。
(3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置,下列说法正确的有______(填字母代号)。
A.b导管连接人吸氧气的塑料管
B.b导管连接制氧机
C.使用该装置无法观测氧气输出的速率
(三)渔业制氧气。资料:运输活鱼时,用过氧化钙(CaO2)可增加水中含氧量。
(4)联想到CaO2的此作用,某同学认为CaO2与H2O反应可用于实验室制取氧气。于是该同学向试管中加入CaO2和H2O后,有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。请判断:CaO2与H2O反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【变式4-4】(23-24九年级上·广东广州·期末)请回答下列问题。
(1)工业上常用“分离液态空气法”制氧气,此方法是以空气为原料将其分离。主要流程如下图所示,图中步骤均属于 变化。
(2)已知空气中各组分的沸点如下表所示,由此判断A的主要成分是 (写化学式),B的主要成分是 。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点(℃)
-196.0
-183.0
-78.4
-185.7
-246.0
-268.9
(3)用“”表示氮原子,“”表示氧原子,若其他气体忽略不计,适合表示空气组成的微观模型是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(4)化学实验也要“数字化”。利用氧气浓度传感器,进行如下实验。
①如图1,打开传感器开关,实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段。接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右,绘制出曲线BC段。对比曲线AB段和BC段,分析推理分子具有的性质是 。
②加热到300秒时松开双手,停止加热。立即倒转使瓶口向下,绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快,分析推理氧气具有的物理性质是 。
▉题型5化合反应、分解反应、氧化反应
【例5-1】(23-24八年级上·黑龙江绥化·期末)在下列变化中,既属于化合反应,又属于氧化反应的是
A.碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B.氢气+氧气水
C.氧化汞汞+氧气 D.石蜡+氧气二氧化碳+水
【变式5-1】(23-24九年级上·河南洛阳·期末)下列说法不正确的是
A.化合反应不一定是氧化反应
B.物质发生缓慢氧化放出热量
C.有氧气参加的反应一定是氧化反应
D.所有燃烧反应都是化合反应
【变式5-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)化学概念在逻辑上存在如图所示几种关系,则对下列概念的说法中,正确的是
A.纯净物与混合物属于包含关系 B.饱和溶液与不饱和溶液属于交叉关系
C.化学反应与分解反应属于并列关系 D.氧化反应与化合反应属于交叉关系
【变式5-3】(22-23九年级上·福建漳州·期末)下图是某反应的微观示意图,对此反应的分析不正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.有单质参加反应
C.丙、丁分子个数比1:2 D.共有两种化合物
▉题型6分子和原子
【例6-1】(23-24九年级下·河北石家庄·期末)透过现象看本质,下列对相关现象微观解释不正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳性质不同——分子构成不同
B.湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快——温度越高分子运动越慢
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起——球内气体受热分子间隔变大
D.酒香不怕巷子深——分子在不停地运动
【例6-2】(23-24九年级上·云南文山·期末)下列有关分子和原子的说法中,正确的是
A.分子是保持物质性质的最小粒子
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.分子的体积一定比原子的大
D.分子可以再分而原子不能再分
【变式6-1】(23-24九年级下·河北石家庄·期末)下图是某反应的微观示意图,据图获得的下列信息不正确的是
A.图中C方框内表示的是纯净物 B.该变化中一定不变的是氢原子和氧原子
C.该化学变化前后原子的种类和数目不变 D.保持氢气化学性质的最小微粒是氢原子
【变式6-2】(23-24九年级上·湖北咸宁·期末)下列梳理归纳不正确的一组是
A.微粒观
B.元素观
①构成物质的粒子有分子、原子、离子
②气体容易压缩说明他们分子之间间隔大
①氧气是由氧元素组成的
②不同元素最本质的区别是质子数不同
C.分类观
D.结构观
①洁净的空气、清澈的河水都属于混合物
②纯净物和混合物属于并列关系
①在原子里质子数等于中子数
②保持水化学性质的微粒是氢、氧原子
A.A B.B C.C D.D
【变式6-3】(23-24八年级下·山东威海·期末)水的状态除了气、液、固三态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到时形成的,玻璃态的水无固定形状,密度与普通液态水的密度相同,下列有关玻璃态水的叙述正确的是
A.形成玻璃态水的过程中,水分子排列方式发生改变,分子体积也会发生改变
B.玻璃态水是固体,分子间不存在间隔
C.玻璃态水无固定形状是因为分子之间没有作用力
D.玻璃态水和普通水的化学性质相同
▉题型7元素和周期表
【例7-1】(23-24九年级上·河北保定·期末)锂电池应用广泛。如图是锂在周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列说法正确的
A.锂属于非金属元素 B.锂原子易得到一个电子形成锂离子
C.锂原子的核电荷数是3 D.锂元素的相对原子质量为6.941g
【变式7-1】(23-24八年级下·山东威海·期末)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。如图所示是元素周期表的一部分,下列说法中不正确的是
A.氮原子的实际质量是
B.氧原子的原子核内有8个中子
C.单质磷和单质硫两种物质质量相等时,单质磷中所含的原子个数多
D.硫元素组成的单质通常状况下是固体
【变式7-2】(22-23八年级上·山东烟台·期末)如图是元素周期表中第三周期元素的信息,请观察表格回答问题:
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是 。
(2)同一周期从左到右,各元素原子的 依次递增。
(3)根据元素周期表的排列规律,推测钙元素应该位于元素周期表中的第 周期,写出钙离子与氯离子所形成的化合物的化学式 。
(4)硒原子核内质子数是 ,硒原子在化学反应中易形成硒离子 (写出离子符号)。
(5)已知一个C-12原子(质子数为6,中子数为6)的实际质量是ag,那么一个硒原子的实际质量是(用带a的式子表示) g。
【变式7-3】(23-24九年级上·吉林白山·期末)新型高导热镁合金常用作电动汽车和消费电子产品的散热器。请根据如图回答有关问题。
(1)由图1可知,镁的相对原子质量为 。
(2)图2为镁离子的结构示意图,则x的数值为 。
【变式1-4】(23-24八年级上·山东泰安·期末)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)图1是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒 同种元素。(填“属于”或“不属于”)。
(2)由图2可知,铁的质子数是 ,相对原子质量是 。
(3)图3是几个粒子的结构示意图,回答下列问题:
①图a为某原子结构示意图,其中m的值为 ,该原子的元素的化学性质与 (选填字母)的化学性质相似。
②图b位于元素周期表的第 周期。该原子在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子,形成 (用化学符号表示)。
③上述粒子中,属于阴离子的是 (选填字母)。
▉题型8化学式及意义、化合价
【例8-1】(23-24九年级上·甘肃兰州·期末)年轻人喜欢染发,染发时会用到一种着色剂—对苯二胺(化学式为C6H8N2),它是一种有毒的化学药品,有致癌性,会对染发者的身体带来伤害,下列叙述不正确的是
A.它是由碳、氢、氮三种元素组成的化合物
B.它的分子中碳、氢、氮的原子个数比为6:8:2
C.它的相对分子质量为108
D.它的分子中碳、氢、氮三种元素的质量比是3:4:1
【例8-2】(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)《黄帝九鼎神丹经诀》收录了我国古代炼丹家狐刚子的“炼石胆取精华法”,即通过加热石胆制取硫酸(H2SO4)。硫酸中硫元素(S)的化合价为
A.+6 B.+4 C.-2 D.0
【变式8-1】(24-25九年级上·河北沧州·期末)下列化学用语与所表达的意义对应正确的是
A.——氯原子 B.2Na——2个钠元素
C.——五氧化二磷 D.——2个氧原子
【变式8-2】(23-24九年级上·福建泉州·期末)食醋是生活中常用的调味剂,其主要成分乙酸的结构图如下所示。下列说法错误的是
A.乙酸由8个原子构成 B.乙酸的化学式为C2H4O2
C.乙酸中氢元素的质量分数最小 D.乙酸由碳元素、氢元素和氧元素组成
【变式8-3】 (23-24九年级上·河南郑州·期末)中国航天员取回的月岩主要成分是钛酸亚铁,化学式为FeTiO3。说法正确的是
A.钛酸亚铁由三个元素组成 B.钛酸亚铁中铁和氧元素的质量比为1∶3
C.钛酸亚铁中Ti的化合价为+4 D.钛酸亚铁中钛元素的质量分数最大
【变式8-4】(22-23九年级上·广东广州·期末)2022年月,我国新能源车产销量超500万.铬酸钙作为新能源车电池的正极材料,其合理利用极大的促进了新能源汽车产业的发展.已知在铬酸钙中钙元素的化合价为价,则铬元素的化合价为
A.价 B.价 C.价 D.价
▉题型9相对原子质量、物质的量
【例9-1】(23-24九年级上·上海宝山·期末)下列说法正确的是
A.摩尔是一种物理量,符号为mol B.1mol物质中约含6.02×1023个微粒
C.1molH2O2比1molH2O多1molO D.氢气的摩尔质量是2g
【例9-2】(22-23八年级上·山东烟台·期末)下列关于相对原子质量的说法正确的是
A.就是原子的实际质量
B.是原子质量与一种碳原子质量的比值
C.是一个比值,单位为“g”
D.原子的实际质量越大,相对原子质量就越大
【变式9-1】(22-23九年级上·上海杨浦·期末)下列说法正确的是
A.1mo1O2约含6.02×1023个氧原子
B.等质量的CO和CO2所含碳原子数一样
C.等物质的量的O3比O2 多1mo1氧原子
D.0.5molNH3中含1.204×1024个原子
【变式9-2】(23-24九年级上·江西宜春·期末)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4gMg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
C.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
D.标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
【变式9-3】(23-24九年级上·山东济宁·期末)化学上有一种能将微观粒子数目与宏观物质质量联系起来的量,叫物质的量,其单位是摩尔。1摩尔任何物质中含有构成它的微观粒子个数都是6.02×1023个,1摩尔任何物质的质量是以克为单位,数值上都等于该物质的化学式量。例如1摩尔水的各种量关系如下:
(1)1摩尔水中氢原子数目是 个;
(2)1摩尔水中氧元素质量为 g。
【变式9-4】(22-23九年级上·湖南株洲·期末)一则《小雨引“燃”一车电石》报道:5月9日傍晚,一辆储运电石的汽车因未做好防水工作,行驶过程中天降小雨,引发车厢着火 ……,说明水有时也能”引火”。已知:电石(CaC2)不可然,与水接触剧烈反应产生乙炔(C2H2)。
(1)电石和水反应的化学方程式为:,其中X的化学式为 。
(2)1molC2H2中约含有 个氢原子。
(3)若用3.2kg的电石与水完全反应,能生成多少mol乙炔气体?(根据化学方程式列式计算)
▉题型10质量守恒定律
【例10-1】(23-24九年级上·河南郑州·期末)下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A.10g冰融化后得到10g水,符合质量守恒定律
B.高锰酸钾加热后固体质量减少,不符合质量守恒定律
C.12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁,则参加反应的氧气质量为8g
D.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,不符合质量守恒定律
【例10-2】(23-24九年级上·四川内江·期末)如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答(假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后)。
(1)A组药品混合前、后质量关系为:m前 m后(填“>”或“=”或“<”)。
(2)B组药品混合前、后质量关系为:m前>m后,请解释原因 。
(3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等,说明该实验也能验证质量守恒定律,这种说法对吗? 为什么? 。
【变式10-1】(23-24八年级下·山东淄博·期末)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。下列说法正确的是
A.x的值是41
B.丙的性质在反应前后一定不变
C.丁一定属于化合物
D.反应中消耗甲和乙的质量比为13∶16
【变式10-2】(23-24八年级下·黑龙江大庆·期末)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
【变式10-3】(23-24九年级上·新疆克孜勒苏·期末)下面是某化学反应的微观模型示意图,据此分析错误的是
A.化学反应的本质是原子的重新组合过程 B.分子是由原子构成的
C.示意图中的各物质均属于化合物 D.反应前后原子数目没有变化
【变式10-4】(23-24九年级上·河南鹤壁·期末)某化学兴趣小组利用图甲装置进行质量守恒定律的探究。
(1)锥形瓶底部放一些细沙的目的是 ,在导管口安装气球的目的是 。
(2)小新同学采用图乙所示的方法引燃瓶中的白磷,白磷引燃后瓶中的现象是 。
(3)某同学在实验结束后打开橡胶塞,发现瓶中又开始产生大量的烟,原因是 ,然后,他又立即将橡胶塞塞回去,这时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
▉题型11化学方程式的意义和书写
【例11-1】(23-24八年级下·黑龙江·期末)关于化学方程式的读法或叙述正确的是
A.二氧化碳加碳高温等于一氧化碳
B.一份二氧化碳与一份碳反应后生成两份一氧化碳
C.每44份质量的二氧化碳与12份质量的碳完全反应,生成56份质量的一氧化碳
D.二氧化碳、碳、一氧化碳的质量比为
【例11-2】(23-24九年级下·重庆大足·期末)钠与物质X反应的方程式为:,请根据质量守恒定律推定,物质X是
A.O2 B.H2O2 C.Na2O D.H2O
【例11-3】(23-24八年级下·山东淄博·期末)下列化学方程式书写正确的是
A.实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气:
B.镁在空气中燃烧:
C.电解水实验:
D.铁丝在氧气中燃烧:
【变式11-1】(2024·辽宁·模拟预测)丙烷(用X表示)是液化石油气的主要成分,其完全燃烧的化学方程式:X+5O2=3CO2+4H2O,试推断丙烷的化学式
A.C3H8O B.C2H6 C.C3H8 D.C4H6O2
【变式11-2】(2024·北京·二模)锌锰电池在生活中应用普遍。锌锰电池放电时发生反应的化学方程式为,下列有关该反应的说法正确的是
A.中锌元素的化合价为+4价
B.MnO2是该反应的催化剂
C.反应前后氧原子个数发生改变
D.参加反应的Zn和H2O的个数比为1:2
【变式11-3】(23-24九年级上·青海西宁·期末)在“你来描述我来猜”的游戏中,小明同学对某化学反应有以下描述:①该反应属于氧化反应②该反应的生成物是绿色植物光合作用的原料③该反应的反应物质量比为1∶4,则下列化学方程式完全符合以上描述的是
A.H2CO3CO2↑+H2O B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.C3H8O2+4O23CO2+4H2O D.2Mg+O22MgO
【变式1-4】(23-24九年级上·广西玉林·期末)对于化学方程式表示的意义,叙述正确的是
A.在点燃的条件下,磷和氧气反应生成了五氧化二磷
B.磷加氧气反应生成五氧化二磷
C.每4份质量的磷和5份质量的氧气完全反应能生成2份质量的五氧化二磷
D.31克的磷和32克的氧气完全反应能生成63克的五氧化二磷
▉题型12根据化学方程式计算
【例12-1】(23-24九年级上·湖北武汉·期末)为测定实验室中某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,小明取125.0g过氧化氢溶液放入锥形瓶中,然后进行如图1所示的实验,有关质量变化如图2。
(1)该实验中,装置的气密性对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
(2)求此过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【变式12-1】(23-24八年级下·山东烟台·期末)在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当1.6gA与足量B完全反应后,生成3.6gD,则A和B的相对分子质量之比是
A.8:11 B.1:2 C.16:11 D.1:4
【变式12-2】(22-23八年级下·山东威海·期末)水蒸气与灼热的铁粉反应,生成一种黑色固体(Fe3O4)和一种气体单质。若生成气体单质的质量为4g,则参加反应的水蒸气的质量为
A.36g B.18g C.1.8g D.3.6g
【变式12-3】(22-23九年级上·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
【变式12-4】(23-24九年级上·陕西渭南·期末)实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾,兴趣小组同学取10g该药品放入大试管中加热(杂质不参加反应),并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量,实验数据记录如下,请回答:
加热时间/min
T0
T1
T2
T3
t4
T5
剩余固体质量/g
10
10
9.24
9.16
9.04
9.04
(1)加热到t4min时, (填“是”或“否”)完全反应。
(2)完全反应后,生成氧气的质量为 g。
(3)计算10g药品中高锰酸钾的质量。
【变式12-5】(23-24九年级上·山西晋中·期末)某学习小组在实验室用高锰酸钾制取氧气,反应过程中产生氧气的质量与加热时间的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)t2时,试管内的固体物质有 种。
(2)完全反应时所用高锰酸钾的质量是多少?
▉题型13化学反应微观示意图
【例13-1】(22-23九年级上·福建漳州·期末)下图是某反应的微观示意图,对此反应的分析不正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.有单质参加反应
C.丙、丁分子个数比1:2 D.共有两种化合物
【变式13-1】(23-24九年级下·河北石家庄·期末)下图是某反应的微观示意图,据图获得的下列信息不正确的是
A.图中C方框内表示的是纯净物 B.该变化中一定不变的是氢原子和氧原子
C.该化学变化前后原子的种类和数目不变 D.保持氢气化学性质的最小微粒是氢原子
【变式13-2】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。下图是加热氧化汞时发生反应的微观模拟图,请回答下列问题:
(1)为使上图完整准确,应在图丙中补充 (填“A”或“B”)。
(2)从图甲到图丙的过程中不发生改变的粒子是 (填名称)。
(3)图甲到图乙变化的微观实质是 。
(4)该反应的基本反应类型是 。
▉题型14 催化剂、催化作用
【例14-1】(23-24九年级上·云南文山·期末)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只能改变化学反应速率但反应前后催化剂质量不变
B.二氧化锰可作任何反应的催化剂
C.催化剂只能加快化学反应速率,但本身的性质不变
D.没有催化剂就不能进行化学反应
【变式14-1】(23-24九年级上·湖南湘西·期末)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时,下列关于二氧化锰的说法中,正确的是
A.是该反应中的反应物 B.能改变该反应的速率
C.加入越多,制得氧气也越多 D.反应后,质量减少,性质不变
【变式14-2】(23-24九年级上·北京西城·期末)利用图1装置研究H2O2的分解反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
C.对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
D.该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
【变式14-3】(23-24八年级下·山东烟台·期末)下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是
A.将空气中的He分解产生
B.使一定质量甲烷完全燃烧放出的热量变多
C.使一定质量的氯酸钾在较低的温度下迅速分解放出氧气
D.使一定质量的双氧水分解产生的氧气变多
【变式14-4】(24-25九年级上·河北沧州·期末)取两份相同的过氧化氢溶液a和b,向b中加入少量二氧化锰。产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示,其中最合理的是
A. B.
C. D.
【变式14-5】(23-24九年级上·吉林·期末)某化学小组在学习氧气的实验室制法时,发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率,与多个因素有关。该小组进行如下探究。
探究一:探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响
图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出。(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比;反应放热忽略不计)
(1)写出装置图1中发生反应的文字表达式 ,二氧化锰在此反应中起 作用。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果,从图2中可以看出 。
探究二:探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响
按照如表进行相关实验探究,实验数据记录如表所示:
实验次数
过氧化氢溶液的质量
过氧化氢溶液的浓度
MnO2的质量
相同时间内产生O2体积
①
50.0g
1%
0.1g
9mL
②
50.0g
2%
0.1g
16mL
③
50.0g
4%
0.1g
31mL
化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。
(2)由上表可知:在相同条件下,过氧化氢浓度越大,过氧化氢分解得越快。试从微观角度解释其原因是 。
(3)除上述实验室制氧气的影响过氧化氢分解速率的因素有催化剂用量、溶液浓度之外,请你再列举出影响化学反应速率的一个因素 。
【变式14-6】(22-23九年级上·广东广州·期末)某化学兴趣小组在学习O2制备时,对MnO2做催化剂加快双氧水分解产生了兴趣,他们提出疑问:其他物质能否对双氧水分解速率产生影响?
【查阅资料】
影响化学反应速率的因素有很多,如:使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。
【实验探究】
小组的同学们按图组装,在室温下分别进行了四组实验,并用O2传感器测定实验过程中O2含量的变化情况,得到如图所示曲线。
组别
试剂
组别
试剂
第1组
2mL5%H2O2
第2组
2mL5%H2O2+3滴FeCl3溶液
第3组
2mL5%H2O2+3滴CuSO4溶液
第4组
2mL5%H2O2+少量MnO2粉末
【实验结论】
对比四条曲线,进行分析:
(1)FeCl3溶液、CuSO4溶液对H2O2的分解 (填“有”或“无”)加速作用。
(2)几组实验中催化效果最优的H2O2分解的化学方程式是 (写在计算过程中);反应前过氧化氢溶液的质量是30克,催化剂的质量是1克,完全反应后剩余物质的质量是29.4克。计算溶液中参加反应的H2O2的质量是多少 (写出计算过程)?
答:(略)。
(3)第1组实验的目的是 。
(4)小组的同学们不加催化剂,在不同温度下,用不同浓度的H2O2进行实验,记录实验现象如表。据此可得出结论: 。
温度
H2O2%
50℃
60℃
70℃
5%
无明显气泡
无明显气泡
极少量气泡
10%
无明显气泡
无明显气泡
少量气泡
15%
无明显气泡
少量气泡
较多气泡
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