2025年中考化学专题训练——化学方程式的有关计算

2025年中考化学专题训练——化学方程式的有关计算 一、选择题 1．构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识，不正确的是 A．守恒观：2g碳和2g氧气反应，一定生成4g二氧化碳 B．结构观：因为和分子的构成不同，所以它们的化学性质不同 C．变化观：在一定条件下，和可以相互转化 D．微粒观：保持乙醇化学性质的最小微粒是乙醇分子 2．化学观念和科学是化学学科核心素养的重要内容。下列有关认识正确的是 A．分类观念：空气、矿泉水、液氮都属于混合物 B．守恒思想：1g碳与1g氧气充分反应，生成2g二氧化碳 C．证据推理：某物质只含一种元素，所以该物质一定属于单质 D．宏微结合：金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们的原子排列方式不同 3．汽车尾气催化处理装置可将尾气进行转化，其中发生的某化学反应如下图。下列关于该反应的叙述中，正确的是 A．反应的产物均为无毒物质 B．反应前后，元素的化合价均发生改变 C．生成物丙和丁的质量比为 D．反应前后，原子和分子的数目均保持不变 4．一种新型纳米催化剂能实现二氧化碳的合理消耗，如图所示是在其表面发生的反应微观示意图。下列对该反应的描述错误的是 A．该反应中存在两种氧化物 B．反应过程中乙、丁的质量比是3：4 C．生成物丙中氧元素质量分数为50% D．该反应的基本类型为化合反应 5．芯片的主要成分是硅，是人工智能的重要材料。工业上制取芯片基材高纯硅(Si)的某一步反应微观示意图如图(相同小球表示同种原子)。下列说法正确的是 A．生成的丙和丁的微粒个数比是1：1 B．硅元素是地壳中含量最高的金属元素 C．参加反应的乙与生成的丁的质量之比为2：73 D．反应中各物质均由分子构成，反应前后原子的种类不变 6．下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．电解一定质量的水 B．4g磷在5g氧气中充分燃烧 C．在高温下加热木炭和氧化铜的混合物 D．碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧 7．物质甲是一种零碳燃料，其燃烧反应的微观示意图如下。下列说法中正确的是 A．反应前后原子的种类改变 B．反应前后分子的个数不变 C．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：1 D．反应生成的丙和丁的质量比为14：27 8．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。下列叙述不正确的是 A．该反应中氮元素和氧元素的化合价都发生了改变 B．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：3 C．反应前后原子的种类和数目都不变 D．反应生成的丙和丁的质量比为32：17 9．2022年国产技术打造的氢燃料客车，服务于北京冬奥会和冬残奥会。工业上可利用甲烷获得氢气，其反应的微观示意图如下。下列说法中错误的是（   ） A．甲物质的化学式为CH4 B．反应前后氢元素的化合价发生了改变 C．参加反应的甲和乙的质量比为8:9 D．生成物中丙和丁的分子个数比为1:1 10．下列图像能正确反映对应关系的是 A．加热一定质量木炭粉和氧化铜的混合物 B．在密闭容器中加热等质量的铜和氧气 C．向盛有一定量生石灰的试管中加入足量的水 D．在密闭容器中用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量 二、计算题 11．同学们在老师的指导下，尝试完成了水的分解实验。为增强水的导电性，各小组向水中滴加了少量的Na2SO4 溶液(Na2SO4 不参加反应)。通电后，很快观察到明显的实验现象。根据所学知识，请回答下列问题： (1)水中氢元素与氧元素的质量比是 。 (2)若有54g水被分解，理论上产生氧气的质量是多少？(请根据化学方程式进行计算) 12．如图1为某品牌钙片的商品标签，为测定钙片中碳酸钙的质量分数(假设钙片中辅助原料不与盐酸反应，但可溶于水)，兴趣小组取10片钙片研碎，放入烧杯中，进行如图2实验。 请分析并计算： (1)反应生成二氧化碳的质量为 g。 (2)计算该品牌钙片中碳酸钙的质量分数。 13．生石灰(CaO)能和水反应生成氢氧化钙，因此生石灰可作为干燥剂使用。 (1)该反应属于 (选填“放热”或“吸热”)反应。 (2)如图所示为28.0g生石灰作为干燥剂和水反应时，固体质量随时间(t)变化的图像。根据图像求t1时参加反应的生石灰的质量。 三、填空与简答 14．近期，我国科学工作者在淀粉人工合成方面取得突破性进展，最关键步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂(ZnO－ZrO2)的作用下转化为甲醇(CH3OH)和水，反应的微观示意图。(已知甲醇的沸点为64.7℃，水的沸点为100℃) (1)该反应前后种类和数目不变的是 (选填“原子”或“分子”)。 (2)写出该反应的化学方程式 。 (3)该反应生成的甲醇和水的质量比为 。 (4)寻找合适的催化剂可以提高反应速率，降低能耗。作为催化剂，在该反应前后ZnO－ZrO2的 不变。 (5)反应后得到的甲醇和水互溶，形成溶液。利用甲醇和水的沸点不同，可采用 的方法将它们分离。 (6)实验室收集二氧化碳的方法是 。 15．兴趣小组的同学们以助力“碳中和”为主题，设计并开展了下列活动。 【活动一】制取CO2，装置见图。 (1)图中标号a的仪器名称是 。 (2)实验室制取CO2的化学方程式为 。 (3)用改进装置B制取CO2，关闭活塞后，多孔隔板处依次观察到的现象如图所示： 其正确次序可表示为 (填字母代号)；写出用该装置制取气体的一条优点 。 【活动二】碳影响 (4)验证CO2含量升高是否会导致温室效应增强，同学们按如图所示装置进行实验。在阳光下照射一段时间后，观察到中间封存的红墨水慢慢向左移动。请你结合温度和压强知识解释这一现象 。 【活动三】碳转化 (5)科学家采取“组合转化”技术，可将CO2和H2在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯(C2H4)和H2O。利用该方法转化88g二氧化碳，可得到乙烯的质量为 。 16．同学们进行了“基于碳中和理念设计低碳行动方案”的跨学科实践活动。 任务一：识“碳” (1)党的二十大报告提出，要“积极稳妥推进碳达峰、碳中和”，这里的“碳”是指 ；排放过多的“碳”对环境的影响主要是 。 任务二：寻“碳” (2)图1为自然环境中的碳循环图。 ①化石燃料包括 、石油、天然气。 ②自然界中有多种途径捕集CO2，图1中的I是利用植物的 进行捕集。 ③有研究表明每年约20亿吨的二氧化碳被海洋吸收，二氧化碳除了溶于水，还能与水反应，写出该反应的化学方程式 。 任务三：知“碳” (3)小组同学模拟温室效应环境，设计了如图2的实验。打开红外线石英灯，一段时间后，观察到示数变化较大的是温度计 (填“1”或“2”)；实验中红外线石英灯的作用是 。 (4)“低碳先锋，从我做起”。请写出一条低碳行动的具体措施 。 任务四：用“碳” (5)我国科学家利用废弃金属资源合成催化剂，将H2与CO2催化为CH4和CO等物质，实现CO2的捕集和应用。(原理：)。若消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是多少？(写出计算过程) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年1月24日初中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A D C C D D D C 1．A 【详解】A、碳完全燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，根据化学方程式，每12份质量的碳与32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳，2g碳和2g氧气反应，一定无法生成4g二氧化碳，A选项错误； B、分子构成不同，化学性质不同。因为和分子的构成不同，所以它们的化学性质不同，B选项正确； C、H2燃烧生成H2O，H2O在通电条件下分解生成H2，因此，在一定条件下，和可以相互转化，C选项正确； D、由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小微粒。乙醇由乙醇分子构成，保持乙醇化学性质的最小微粒是乙醇分子，D选项正确。 故选：A。 2．D 【详解】A、空气、矿泉水中都含有多种物质，属于混合物，液氮是液态的的氮气，只含有一种物质，属于纯净物，故选项说法不正确； B、由反应的化学方程式C+O2CO2可知，每12份质量的碳与32份质量氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳，所以1g碳与1g氧气不能充分反应，生成二氧化碳的质量小于2g，故选项说法不正确； C、某物质只含一种元素，该物质不一定属于单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合气体，故选项说法不正确； D、金刚石和石墨物理性质不同，是因为它们碳原子排列方式不同，故选项说法正确。 故选D。 3．A 【分析】根据微观示意图，该反应是CO（甲）、NO（乙）在催化剂作用下反应生成CO2（丙）、N2（丁），化学方程式为：。 【详解】A、反应的产物为CO2、N2，均为无毒物质，A选项正确； B、化合物中元素正负化合价之和为零，单质中元素化合价为零。反应前，CO中C显+2价、O显-2价，NO中N显+2价、O显-2价；反应后，CO2中C显+4价、O显-2价，N2中N显0价，因此反应前后，氧元素的化合价不变，B选项错误； C、根据化学方程式，生成物丙和丁的质量比为，C选项错误； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子数目不变，根据化学方程式，分子的数目改变，D选项错误。 故选：A。 4．D 【分析】由反应的微观示意图可知，二氧化碳和水在纳米催化剂催化下反应产生甲醇和氧气，反应的化学方程式为2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。 【详解】A、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，则该反应中涉及到二氧化碳和水两种氧化物，故选项说法正确； B、由化学方程式可知，反应过程中乙（H2O）、丁（O2）的质量比是(4×18):(3×32)=3:4，故选项说法正确； C、生成物丙(CH3OH)中氧元素质量分数为=50%，故选项说法正确； D、由化学方程式可知，该反应的生成物是两种物质，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，故选项说法不正确。 故选D。 5．C 【分析】由微观示意图可知，甲为四氯化硅、乙为氢气、丙为硅、丁为氯化氢，则该反应为四氯化硅与氢气在一定条件下反应生成硅和氯化氢，化学方程式为。 【详解】A、由分析可知，丙为硅、丁为氯化氢，该反应的化学方程式为，则生成的丙和丁的微粒个数比是，说法错误，不符合题意； B、地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，则铝元素是地壳中含量最高的金属元素，说法错误，不符合题意； C、由分析可知，乙为氢气、丁为氯化氢，该反应的化学方程式为，则参加反应的乙与生成的丁的质量之比为，说法正确，符合题意； D、由分析可知，甲为四氯化硅、乙为氢气、丙为硅、丁为氯化氢，其中四氯化硅、氢气、氯化氢均由分子构成，硅由硅原子直接构成，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类不变，说法错误，不符合题意。 故选：C。 6．C 【详解】A、电解水产生氢气和氧气的体积比为2:1，不是质量比，选项错误； B、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，方程式及相关质量关系为：，根据质量关系，可知4g磷在5g氧气不能恰好完全反应，反应后磷应有剩余，故选项错误； C、在高温下加热木炭和氧化铜的混合物，反应需要达到一定的温度才能发生，所以开始时没有反应发生，铜的质量分数不变，反应发生时碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳气体，由于有气体产生，所以固体质量在减少，反应前后固体中铜元素质量不变，固体中铜元素质量分数增大，直至反应停止后不再改变，选项正确； D、碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧，反应生成二氧化碳气体，根据质量守恒定律可知，生成的二氧化碳气体质量等于参加反应的碳和氧气的质量和，所以气体质量逐渐增加直至反应停止后不再发生变化，选项错误； 故选C。 7．D 【分析】根据微观示意图，该反应是NH3（甲）、O2（乙）在点燃条件下反应生成N2（丙）、H2O（丁），化学方程式为：。 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类不变，A选项错误； B、根据化学方程式，反应前后分子的个数改变，B选项错误； C、参加反应的甲和乙的分子个数比为4∶3，C选项错误； D、反应生成的丙和丁的质量比为，D选项正确。 故选：D。 8．D 【分析】根据微观示意图可知，该反应是氮气和水在光、催化剂作用下生成氧气和氨气，反应的化学方程式为：2N2+ 6H2O 4NH3+3O2。 【详解】A、该反应中，反应前氮气中氮元素化合价为0，反应后氨气中氮元素化合价为-3价；反应前水中氧元素化合价为-2价，反应后氧气中氧元素化合价为0价，氨元素和氧元素的化合价都发生了改变，叙述正确，不符合题意； B、根据反应的化学方程式，参加反应的甲（N2）和乙（H2O）的分子个数比为1：3，叙述正确，不符合题意; C、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目都不变，叙述正确，不符合题意； D、根据反应的化学方程式，反应生成的丙（O2）和丁（NH3）的质量比为（3×32）：（4×17）=24：17，叙述错误，符合题意。 故选D。 9．D 【分析】根据微观示意图可知，甲的化学式为CH4，乙的化学式为H2O，丙的化学式为CO，丁的化学式为H2。 【详解】A、根据微观示意图可知，一个甲分子由一个碳原子和四个氢原子构成，故甲物质的化学式为CH4，此项不符合题意； B、反应前氢元素的化合价为+1，反应后氢元素的化合价为0，故反应前后氢元素的化合价发生了改变，此项不符合题意； C、甲的化学式为CH4，乙的化学式为H2O，参加反应的甲和乙的个数比为：，故参加反应的甲和乙的质量比为：，此项不符合题意； D、生成物中丙和丁的分子个数比为：，此项符号题意。 故选D。 10．C 【详解】A、碳和氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，根据反应前后物质的总质量不变，则反应过程中固体质量减小，但不会减为零，该选项不正确； B、铜和氧气反应生成氧化铜，由于，反应的铜和氧气的质量比为（64×2）：（16×2）=4：1，等质量的铜和氧气反应，氧气会有剩余，该选项不正确； C、生石灰为氧化钙的俗称，氧化钙和水反应放热，温度升高，但反应结束后，温度又慢慢降低至常温，该选项正确； D、红磷燃烧消耗氧气，装置中的温度升高，压强增大，但随着氧气的消耗，压强又减小，且冷却后压强小于开始时的压强，该选项不正确。 故选C。 11．(1)1:8 (2)解：设产生氧气的质量为x x==48g 答：产生氧气的质量为48g。 【详解】（1）水中氢元素与氧元素的质量比是； （2）解析见答案。 12．(1)3.3 (2)解：设10片钙片中碳酸钙的质量为x。 x=7.5 g 10片钙片的质量为：1 g×10=10 g，则该品牌钙片中碳酸钙的质量分数为：。 答：该品牌钙片中碳酸钙的质量分数为75%。 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应生成二氧化碳的质量为：10片×1 g/片+50 g﹣56.7 g=3.3 g； 故填：3.3。 （2）见答案。 13．(1)放热 (2)解：设t1时参加反应的生石灰的质量为x，根据质量守恒定律可知，反应前后固体之差就是水的质量：32.5 g-28.0 g=4.5 g x=14.0 g 答：t1时参加反应的生石灰的质量为14.0 g。 【详解】（1）生石灰与水反应，生成氢氧化钙，该反应会放出大量的热，该反应属于放热反应。 故填：放热。 （2）见答案。 14．(1)原子 (2) (3)16：9 (4)质量和化学性质 (5)蒸馏 (6)向上排空气法 【详解】（1）根据图示，反应前有氧原子、碳原子、氢原子，反应后还是这三种原子，原子种类不变，反应前有二氧化碳分子和氢分子，反应后是甲醇分子和水分子，分子种类改变，故该反应前后种类和数目不变的是原子； （2）根据图示，二氧化碳和氢气在ZnO－ZrO2催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为； （3）根据化学方程式可知，该反应生成的甲醇和水的质量比为（12+1×4+16）：（1×2+16）=16：9； （4）ZnO－ZrO2作为催化剂，在该反应前后ZnO－ZrO2的质量和化学性质不变； （5）反应后得到的甲醇和水互溶，形成溶液。利用甲醇和水的沸点不同，可采用蒸馏的方法将它们分离； （6）二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，二氧化碳密度比空气大，只能用向上排空气法收集。 15．(1)锥形瓶 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (3) dcb 可以控制反应的发生和停止 (4)阳光照射下，右瓶中气体温度更高，体积膨胀更大，压强大于左瓶 (5)28g 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是锥形瓶，故填：锥形瓶； （2）实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳，即石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （3）①若用装置B制取二氧化碳，关闭活塞后，装置内压强变大，将酸液压回到长颈漏斗内，所以多孔隔板处依次观察到的现象是dcb；装置B带有多孔隔板和活塞开关，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止； 故填：dcb；可以控制反应的发生和停止； （4）在阳光的照射下，瓶内的温度升高，有二氧化碳的瓶内的温度高于盛有空气的瓶内的温度，在气体压力的作用下红色的墨水向盛空气的瓶内移动，故填：阳光照射下，右瓶中气体温度更高，体积膨胀更大，压强大于左瓶； （5）解：设可得到乙烯的质量为x， 故填：28g。 16．(1) 二氧化碳 加剧温室效应 (2) 煤 光合作用 CO2+H2O=H2CO3 (3) 1 提供光照 (4)骑自行车去学校上学 (5)解：设消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是x。 x=66t 答：消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是66t。 【详解】（1）“碳达峰、碳中和”，这里的“碳”是指二氧化碳。二氧化碳是一种能产生温室效应的气体，排放过多的二氧化碳对环境的影响主要是：加剧温室效应。 （2）①化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，主要包括煤、石油、天然气。 ②图1中的I是利用植物的光合作用捕集二氧化碳。二氧化碳和水在光的作用下，在叶绿素中反应生成有机物和氧气。 ③二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3。 （3）二氧化碳是一种能产生温室效应的气体，空气中二氧化碳含量很低。打开红外线石英灯，一段时间后，盛放二氧化碳气体的瓶内产生温室效应，温度上升较高，而盛放空气的瓶内温度上升相对较少，因此观察到示数变化较大的是温度计1。实验中红外线石英灯的作用是提供光照。 （4）“低碳”就是较低的二氧化碳排放。我们可以做到的低碳行动有很多，如骑自行车去学校。 （5）利用化学方程式中二氧化碳和氢气的质量比，根据氢气的质量可以求出理论上能捕集到的CO2质量。详见答案。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$