专题 02 质量守恒定律及化学方程式(山西专用)-【好题汇编】2025年中考化学一模试题分类汇编
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内容正文:
专题 02 质量守恒定律及化学方程式
考点概览
题型一 质量守恒定律分析
题型二 质量守恒定律的应用
题型三 化学方程式的书写
题型四 根据方程式推测化学式
题型五 化学方程式有关计算
质量守恒定律分析 题型一
1.(2025·山西吕梁·一模)汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化,其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如下图所示(未配平)。下列说法正确的是
A.反应后元素种类没有发生变化 B.反应后物质类别没有发生变化
C.反应后分子种类没有发生变化 D.该反应不遵守质量守恒定律
2.(2025·山西长治·模拟预测)科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收二氧化碳并获得氧气,实现“碳中和”,其反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A.参加反应的甲、乙质量比为9:22 B.化学反应前后原子种类和个数均不发生改变
C.反应前后元素的化合价不变 D.该反应涉及的物质均不具有可燃性
3.(2025·山西忻州·一模)同学们在密闭容器中利用铜和氧气的反应来验证质量守恒定律。以下说法正确的是
A.锥形瓶在酒精灯上直接加热 B.若未完全反应无法成功验证
C.气球是为防止气体大量溢出 D.反应的铜比生成固体质量小
4.(2025·山西长治·一模)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量碳酸钠和稀盐酸反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后碳酸钠粉末的质量增加
B.若天平的指针发生偏转,反应前后各物质的质量总和不相等
C.将气球换成注射器,实验过程中托盘天平将始终保持平衡
D.反应前称量的是碳酸钠和稀盐酸的总质量
5.(2025·山西吕梁·一模)在《哪吒2魔童脑海》里,太乙真人的炼丹炉壁上刻着一个简化版的方程式。该反应的微观示意图如图所示,下列说法正确
A.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的 B.保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子
C.化学反应中原子的种类和数目没发生改变 D.该反应的化学方程式为2HgO=2Hg+O2
6.(2025·山西长治·一模)化学变化是反应物的原子重新组合转变成生成物的过程。我们在解释质量守恒定律成立的本质原因时,需要确定化学反应前后,原子的种类、数目和质量。如图所示,方框内应填写的内容为
A. B. C. D.
7.(2025·山西晋中·一模)在实验课上,同学们用如图所示装置完成了铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。以下说法正确的是
A.锥形瓶倾斜才能使反应发生 B.可观察到溶液由蓝色变为无色
C.反应前后天平示数发生改变 D.该实验必须将橡胶塞换成气球
8.(2025·山西吕梁·一模)同学们利用红磷与氧气的反应,设计并完成了下图所示的实验过程。下列有关分析正确的是
A.装置冷却至室温后电子秤的示数变大
B.实验中气球无明显变化,可能是装置漏气
C.若红磷量不足,对实验结果有影响
D.反应前称量的是红磷和细沙的质量
质量守恒定律的应用题型二
9.(2025·山西吕梁·一模)实验室用5g石灰石和10g稀盐酸制取二氧化碳,当不再产生气泡时、石灰有剩余,实验结束后容器中物质的总质量为14.12g。计算:
(1)实验中制得二氧化碳的质量 。
(2)所用稀盐酸中溶质质量分数。(精确至0.1%)
10.(2025·山西大同·一模)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某兴趣小组拟选用鸡蛋壳作为实验室制取二氧化碳的原料。为测定实验室某瓶盐酸的溶质质量分数是否与标签相符,小明做了如下实验:将鸡蛋壳洗净、捣碎后准确称量12.5g于烧杯中,将100g该盐酸滴加到烧杯中恰好完全反应不再产生气泡(其中杂质不参与反应,也不溶于水),数据记录如下图所示。
(1)点时,反应产生的质量为 。
(2)该瓶盐酸的溶质质量分数是否与标签相符?
11.(2025·山西长治·一模)实验室有一瓶含有少量杂质的高锰酸钾药品,某化学兴趣小组的同学为了测定其中高锰酸钾的质量分数,设计图1装置制取氧气(完全反应),实验过程中称量反应前后固体的质量,相关数据如图2所示。请计算:
(1)图1装置中存在的一处明显错误为 ,产生O2的质量为 g;
(2)计算该样品中高锰酸钾的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
12.(2025·山西晋城·一模)同学们在实验室用20g锌粒与100g稀硫酸反应制取氢气,一段时间后锌粒有剩余,但没有气泡继续产生,测得剩余物质的总质量为119.6g。
(1)实验过程中制得氢气的质量为 g。
(2)请利用化学方程式计算原稀硫酸中溶质的质量分数。
13.(2025·山西长治·一模)黄铜(铜锌合金)有较强的耐磨性能,常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。某课外实验小组的同学欲测定某黄铜中锌的质量分数,在教师的指导下,他们取10g黄铜样品于烧杯中,加入75g稀盐酸充分反应(稀盐酸过量),最终测得烧杯内物质的总质量为84.9g。
(1)观点分享:产生氢气的质量是 。
(2)展示交流:请在答题卡上写出计算过程。
化学方程式的书写题型三
14.(2025·山西太原·一模)请阅读短文,然后回答有关问题。
沙漠崛起“光伏长城”
大西北是我国太阳能最富集的区域之一,是西电东送的源头。在中国第七大沙漠库布其沙漠腹地,一排排望不到边的深蓝色光伏板在冬日阳光照射下熠熠生辉。
作为中国首批千万千瓦级大型风光基地项目之一,库布其沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地项目全部建成后,每年可向京津冀地区送电约400亿千瓦时,其中清洁能源占比50%以上,相当于节约标准煤约600万吨,减排二氧化碳约1500万吨。
在建设光伏电站的过程中,我国注重对原有环境的保护。一块块光伏板下,光伏支架不是常规混凝土预制桩,而是直径更小、高度更低的钢材料。
原来的库布其沙漠风沙弥漫,几乎没有生命迹象,曾有“死亡之海”之称。现在,随着大量光伏电池板的铺设,这里的沙丘变成了光伏发电的潜力之海。
(1)每吨标准煤燃烧时排放二氧化碳约 吨,产生的原因是 (用化学方程式解释)。
(2)文中的新能源基地建成后,利用的新能源是 (填一种)。光伏电站在工作时,能量转化形式为 。
(3)制作光伏支架的新材料主要成分是 ;为防止此材料锈蚀,可进行的操作是 。
15.(2025·山西太原·一模)铁是目前世界上使用量最大的金属,中国最早的铁制品是用陨铁打造。同学们根据所学,对铁的相关知识进行了结构化梳理,请结合知识结构图,回答以下问题。
(1)铁元素在地壳中含量居第 位。
(2)铁原子易失去 个电子。
(3) (写化学方程式),该反应的现象是 。
(4) 。
16.(2025·山西临汾·一模)化学是一门研究物质结构、性质、转化的学科,同学们对碳酸钠和物质A的相关内容进行了学习,并构建了二者的结构图(如下图)。
(1)碳酸钠的俗称是 。
(2)碳酸钠由 构成。
(3)物质A是 。
(4)碳酸钠转化为A的化学方程式为 。
(5)碳酸钠与A都能与 反应,
17.(2025·山西吕梁·一模)造纸术是我国四大发明之一,古法造纸是传统文化的不朽魅力。古法造纸的方法如下图所示,请分析流程,回答问题。
(1)同学们向古法造纸体验基地的老师进行了咨询,获悉古法造纸的主要原料是植物纤维,如 。
(2)古代造纸过程中,生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应 (填“吸热”或“放热”),生石灰与水反应的生成物再与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成强碱氢氧化钾,反应的化学方程式为: 。
(3)打浆需将煮好的植物纤维粘膜捣碎,把纤维打散切断,其目的是 。
(4)“抄纸”的目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,“抄纸”一步相当于 (填实验室常用操作名称)。
18.(2025·山西吕梁·一模)竖炉炼铁是一种重要的炼铁方法,具有悠久历史,在现代工业中仍有应用。下面是竖炉炼铁的工艺流程图。分析流程,回答问题。
(1)将赤铁矿石粉碎的目的是 。
(2)燃烧室中焦炭燃烧的化学方程式是 。
(3)还原反应室中,赤铁矿和一氧化碳发生反应的化学方程式是 。
(4)竖炉炼铁对环境的污染较小,请分析原因 。
19.(2025·山西忻州·模拟预测)“华龙一号”是我国具有完整自主知识产权的三代核电技术,被誉为“国之重器”“国家名片”。目前,“华龙一号”已成为全球在运在建机组总数最多的三代核电技术。“华龙一号”机组采用双层安全壳设计,里面包含了核反应堆和其他设备等。“华龙一号”的安全壳采用了C60混凝土和4级钢筋,能抗17级台风、9级地震、商用大飞机撞击。“华龙一号”反应堆堆芯就像一个极大的筷子桶,堆芯中装填了177组核燃料组件,即177堆芯,是我国自主研发的核心关键技术。堆芯中装了铀-235核燃料,当一个中子撞击铀-235时,铀-235原子核快速分裂成两个较轻的原子核,以热的形式放出能量,并产生两个或三个新的中子。回路高压水充分吸收热量转化成水蒸气,蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。“华龙一号”的商业运行,对优化中国能源结构、推动绿色低碳发展,助力碳达峰、实现碳中和目标具有重要意义。
(1)“华龙一号”安全壳的一个作用是 。
(2)“177堆芯”是指 。
(3)堆芯释放巨大能量时,原子的种类 (填“不变”或“改变”)。
(4)核能发电过程中的能量转化为 。回路高压水充分吸收热量转化成水蒸气时发生变化的是 。
(5)实现碳中和目标的一种方法是捕集二氧化碳,实验室常用碱溶液吸收二氧化碳,有关反应的化学方程式是 。
20.(2025·山西大同·一模)为了探究稀盐酸与氢氧化钠能否发生反应,某化学兴趣小组的同学利用数字传感器设计并完成了图甲所示实验,图乙是根据所测数据绘制的曲线图。请根据以下提示,补全实验内容。
(1)实验原理:图甲中发生反应的化学方程式为 。反应的微观本质是 。
(2)实验现象:图甲烧瓶中的现象为 。
实验结论:稀盐酸与氢氧化钠能发生反应。
【问题与思考】
(3)图乙中b点溶液中的溶质成分是 (填化学式)。
(4)另一组同学们重复了以上实验,但他们发现在滴加盐酸时烧瓶中出现了一些气泡,出现该现象的原因可能是 。
21.(2025·山西阳泉·一模)请根据下列实验装置图回答问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气可选择的装置组合是 (在A - E中选), 写出该反应的化学方程式 。
(2)B与G组合可以制取并测量生成的氢气体积,请在G中将装置补充完整 。若用F (铜丝网中装固体试剂)代替B,除了变废为宝外,还有 的优点。
根据方程式推测化学式题型四
22.(2025·山西太原·一模)采用催化氧化法将工业副产物制成,可实现氯资源的再利用,反应的化学方程式为,其中X的化学式为
A. B. C. D.
23.(2025·山西阳泉·二模)高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。火箭发射时,高氯酸铵发生的化学反应为2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑,其中 X 的化学式为
A.HCl B.Cl2 C.ClO2 D.HClO
24.(2025·山西晋城·一模)尿素[化学式为CO(NH2)2]可以吸收空气污染物二氧化氮,其反应原理为,其中X的化学式为
A.NH3 B.N2 C.N2O5 D.HNO3
25.(2025·山西吕梁·一模)中国核潜艇是我国海军中重要的战略力量,有超强的隐蔽性和续航性,是我国海军强大的象征。请分析图文信息,解答下列相关问题。
(1)超高强度合金钢是制造中国核潜艇用到的一种材料,该合金钢属于物质类别中的 。外壳用到钛合金、利用了钛合金优良的 性能。多层吸声结构由橡胶基复合材料制成,橡胶属于 材料。
(2)中国核潜艇采用高浓度铀作为核反应堆燃料产生热能,加热高压水产生水蒸气,蒸汽驱动汽轮机运行。铀属于一种放射性元素,右图是铀元素在元素周期表中的单元格,从铀元素的单元格可获取的一条信息是 、加热高压水产生水蒸气的过程中水发生了 变化。
(3)电解水制氧是中国潜水艇的氧气供给主流技术,电解水的化学方程式是 。应急备用技术是以氯酸钠高温分解产生氧气、反应的化学方程式是,X的化学式是 ,
(4)为保持核潜艇中空气的质量,采用沸石分子筛吸附二氧化碳、再通过真空解吸实现材料再生,在此过程中二氧化碳分子的结构 (填“发生了”或“没有发生”)变化,用活性炭除去核潜艇空气中的异味,利用了活性炭 的性质,
26.(2025·山西忻州·一模)最近几年,山西古建频频登上热搜,成为新的旅游热点,大量古刹、古塔、石窟、壁画等让人们领略到了山西深厚的历史文化底蕴。请分析图文信息,解完成下面小题的相关问题。
(1)图1:洪洞飞虹塔。它是迄今为止最大、最完整的琉璃塔。传统琉璃瓦生铅釉中,主要着色剂是氧化铁、氧化铜、二氧化锰等,其中一种物质的化学式为 ;制作时,在坯料表面施釉后,在850℃~1000℃温度中烧成硅酸盐,发生的变化属于 。
(2)图2:高平铁佛寺。寺中现存27尊塑像,每一尊造像的身上,都运用了大量的铁丝铁线,呈现出“以铁为骨,用铁造型”的核心塑造手法。除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸,反应的化学方程式为 ,为更好地保护塑像,应采取的措施是 。
(3)图3:大同云冈石窟。它是世界三大佛教石窟之一。当地政府为了降低环境污染对石窟的危害,大力推广使用清洁能源,并投入巨资对109国道改线。煤燃烧产生的 (写一种)排放到空气中会形成酸雨;改线可避免 污染对石窟的影响。
(4)图4:芮城永乐宫壁画。壁画经历了上千年岁月的洗礼,含铅颜料逐渐褪色,其原因是,的化学式为 ,判断的依据是 。
随着季节更替,墙体中可溶性盐在水的作用下反复溶解,在表层结晶析出,形成“酥碱”现象,导致壁画逐层酥软脱落,可溶性盐结晶析出的原因可能是 。
27.(2025·山西晋中·一模)硫酸亚铁晶体在农业、工业、医药及食品领域有重要的用途。某工厂产生的烧渣(主要含FeO、和一定量的)可用来制备硫酸亚铁晶体,其生产流程如下、(查阅资料:不溶于水,也不和酸发生反应)。
(1)在用稀硫酸浸取前需对烧渣进行粉碎处理,目的是: 。
(2)浸取过程中发生反应的化学方程式是 (写1个)。
(3)操作m的名称是 。
(4)加入试剂X后,反应原理是:,X的化学式为 ,它可能造成的环境问题是 。
28.(2025·山西吕梁·一模)中国是全球最大的氧化铝生产国。以粉煤灰(主要含有氧化铝、氧化铁、二氧化硅等,其中二氧化硅不溶于水也不与酸反应)为原料生产氧化铝的部分工艺流程如下。分析流程,解决问题:
(1)设备1中为了使反应充分、快速,可以进行的操作是 ;发生反应的化学方程式为 (写一个)。
(2)设备2中加入碱溶液的目的是 。
(3)设备3中的滤液属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)设备4中氢氧化铝分解的化学方程式为,其中X的化学式为 。
化学方程式有关计算题型五
29.(2025·山西大同·一模)根据情景要求,完成“氧气的实验室制取”和化学方程式的计算。
(1)确定气体发生装置时需要考虑的因素有 。氧气的收集方法是 (写一种)。
(2)兴趣小组的同学利用高锰酸钾制取氧气,反应前和反应后分别称取了固体的质量,如图所示,则理论上参加反应的高锰酸钾的质量是多少?
30.(2025·山西忻州·模拟预测)同学们参观了某炼铁厂后,知道了炼铁的原料为铁矿石、焦炭和石灰石等。该厂常用的铁矿石是赤铁矿,其中氧化铁的含量为80%。
(1)氧化铁中铁元素与氧元素的质量比是 。
(2)请计算50t赤铁矿理论上能炼出铁的质量 。
31.(2025·山西临汾·一模)工业上常用碳酸钠溶液与澄清石灰水反应制取氢氧化钠。现有溶质质量分数为的碳酸钠溶液,与足量澄清石灰水反应。
(1)氢氧化钠中钠、氧元素质量比为 。
(2)可制得氢氧化钠的质量是多少?
32.(2025·山西吕梁·一模)KNO3是一种重要的化工原料。宋代《开宝本草》中记载了KNO3的提纯方法:“所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。
(1)“霜”指KNO3,这里涉及到化学实验基本操作方法:“以水淋汁”是指溶解,“煎炼而成”是指 。
(2)《天工开物》记载“凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”。是指硝酸钾的性质不稳定,受到撞击会发生分解反应生成一种可助燃的气体单质,反应原理:2KNO32KNO2+O2↑。若通过该方法生成氧气16t,试计算消耗KNO3的质量。
33.(2025·山西临汾·一模)在基于特定需求设计和制作简易供氧器的跨学科实践活动中,综合考虑使用环境和药品等因素,排除了氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气的方法,根据其他两种实验室制氧气的原理分别完成了简易供氧装置的设计和制作。请回答下列问题:
(1)选择过氧化氢和二氧化锰混合制氧气的优点为 。
(2)利用题目最终确定的两种制氧方式制取氧气96g,需要反应物的质量是多少克?(任选1种方式,写出解题过程。)
34.(2025·山西·一模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含碳酸钾)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为氧化钙),利用生成能够去污的成分来清洗丝帛。
(1)生成去污的主要成分为 。
(2)如果用掉50g的草木灰,结果可生成去污成分的溶质质量为5.6g,则草木灰中所含碳酸钾的质量分数是多少?(写出计算过程,小数点后面保留一位)
35.(2025·山西朔州·一模)臭氧高级氧化工艺是一种新型污水处理技术,在处理工业废水时发生的一个反应为:。
(1)X的化学式是 ,X中一种元素的质量分数为 。
(2)用4.8t臭氧(反应利用率达90%以上),至少能处理废水中硫酸钠的质量是多少?
试卷第1页,共3页
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专题 02 质量守恒定律及化学方程式
考点概览
题型一 质量守恒定律分析
题型二 质量守恒定律的应用
题型三 化学方程式的书写
题型四 根据方程式推测化学式
题型五 化学方程式有关计算
质量守恒定律分析 题型一
1.(2025·山西吕梁·一模)汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化,其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如下图所示(未配平)。下列说法正确的是
A.反应后元素种类没有发生变化 B.反应后物质类别没有发生变化
C.反应后分子种类没有发生变化 D.该反应不遵守质量守恒定律
【答案】A
【详解】A、据图可知,反应物一氧化碳由碳、氧元素组成,反应物一氧化氮由氮、氧元素组成,即反应物由碳、氮、氧三种元素组成;生成物二氧化碳由碳、氧元素组成,生成物氮气由氮元素组成,即生成物也由碳、氮、氧三种元素组成。所以反应后元素种类没有发生变化。A正确;
B、据图可知,一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气,所以反应后物质类别发生变化。B不正确;
C、据图可知,一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气,所以反应后分子种类发生变化。C不正确;
D、化学反应都遵守质量守恒定律,所以该反应遵守质量守恒定律。D不正确。
综上所述:选择A。
2.(2025·山西长治·模拟预测)科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收二氧化碳并获得氧气,实现“碳中和”,其反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A.参加反应的甲、乙质量比为9:22 B.化学反应前后原子种类和个数均不发生改变
C.反应前后元素的化合价不变 D.该反应涉及的物质均不具有可燃性
【答案】B
【分析】由图可知,甲为H2O、乙为CO2、丙为CH4、丁为O2,反应的化学方程式为:。
【详解】A、结合方程式可知,参加反应的甲、乙质量比为[(1×2+16)×2]:(12+16×2)=9:11,该选项说法不正确;
B、化学反应前后原子的种类、个数均不变,该选项说法正确;
C、反应物中氧元素化合价为-2价,而氧气中氧元素化合价为0价,则氧元素化合价改变,该选项说法不正确;
D、CH4具有可燃性,该选项说法不正确。
故选B。
3.(2025·山西忻州·一模)同学们在密闭容器中利用铜和氧气的反应来验证质量守恒定律。以下说法正确的是
A.锥形瓶在酒精灯上直接加热 B.若未完全反应无法成功验证
C.气球是为防止气体大量溢出 D.反应的铜比生成固体质量小
【答案】D
【详解】A、锥形瓶通常需要垫陶土网加热,以使受热均匀并防止炸裂,锥形瓶不能在酒精灯上直接加热,故错误;
B、反应不完全并不影响验证质量守恒,只要装置密闭,反应前后总质量仍保持不变,即可验证质量守恒定律,故错误;
C、铜和氧气加热生成氧化铜,实验中使用气球是一方面是为了保证系统密闭,防止气体逸出或外界空气进入,另一方面是为了缓冲加热时气体膨胀的压力,防止瓶塞因压强过大而弹出,故错误;
D、铜与氧气加热生成氧化铜,根据质量守恒定律,生成氧化铜的质量=参加反应的铜+参加反应的氧气的质量,因此反应的铜比生成固体固体(氧化铜)的质量小,故正确;
故选D。
4.(2025·山西长治·一模)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量碳酸钠和稀盐酸反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后碳酸钠粉末的质量增加
B.若天平的指针发生偏转,反应前后各物质的质量总和不相等
C.将气球换成注射器,实验过程中托盘天平将始终保持平衡
D.反应前称量的是碳酸钠和稀盐酸的总质量
【答案】C
【详解】A、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,随着反应的进行,碳酸钠粉末会逐渐被消耗,质量不可能增加,选项A不正确;
B、在确保装置密闭且没有其它误差的前提下,反应前后总质量应保持不变。该实验中若天平指针偏转,并不意味着总质量发生了改变,可能是实验操作出现问题造成的,比如实验中加入的试剂偏多,反应生成的二氧化碳气体使气球体积膨胀较大,导致浮力增大,天平的指针就会发生偏转。选项B不正确;
C、将气球换成注射器,使整个装置仍处于密闭状态,产生的气体不会逸出,反应前后总质量不变。因为注射器的体积变化较小,产生的浮力较小,对于托盘天平可以忽略,所以实验过程中托盘天平将始终保持平衡,选项C正确;
D、反应前称量的是碳酸钠、稀盐酸和整个密闭装置的总质量,选项D不正确。
故选C。
5.(2025·山西吕梁·一模)在《哪吒2魔童脑海》里,太乙真人的炼丹炉壁上刻着一个简化版的方程式。该反应的微观示意图如图所示,下列说法正确
A.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的 B.保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子
C.化学反应中原子的种类和数目没发生改变 D.该反应的化学方程式为2HgO=2Hg+O2
【答案】C
【详解】A、从微观示意图可知,甲物质(HgO)由HgO分子构成,乙物质(Hg)是金属汞,由汞原子直接构成,丙物质(O2)由氧分子构成,并非三种物质都由分子构成,错误;
B、丙物质是氧气(O2),由氧分子构成,保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子,而不是氧原子,错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目都不发生改变。从微观示意图也可以看出,反应前后原子的种类(汞原子和氧原子)和数目都没有变化,正确;
D、该反应是氧化汞分解生成汞和氧气,化学方程式为2HgO2Hg+O2↑,原选项中未标注反应条件 “Δ” 和氧气的气体符号 “↑”,错误。
故选C。
6.(2025·山西长治·一模)化学变化是反应物的原子重新组合转变成生成物的过程。我们在解释质量守恒定律成立的本质原因时,需要确定化学反应前后,原子的种类、数目和质量。如图所示,方框内应填写的内容为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】质量守恒定律的微观解释是:因为化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其它物质(生成物)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,原子的质量也没有改变。反应前原子种类和个数:,则反应后原子种类和个数和反应前相等,即:;
故选D。
7.(2025·山西晋中·一模)在实验课上,同学们用如图所示装置完成了铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。以下说法正确的是
A.锥形瓶倾斜才能使反应发生 B.可观察到溶液由蓝色变为无色
C.反应前后天平示数发生改变 D.该实验必须将橡胶塞换成气球
【答案】A
【详解】A、将锥形瓶倾斜,使试管中的硫酸铜溶液流出,与铁反应,选项正确;
B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色变为浅绿,选项错误;
C、反应前后物质的总质量不变,所以天平示数不变,选项错误;
D、该反应没有气体生成或剧烈放热,所以不需要将橡胶塞换成气球,选项错误;
故选A。
8.(2025·山西吕梁·一模)同学们利用红磷与氧气的反应,设计并完成了下图所示的实验过程。下列有关分析正确的是
A.装置冷却至室温后电子秤的示数变大
B.实验中气球无明显变化,可能是装置漏气
C.若红磷量不足,对实验结果有影响
D.反应前称量的是红磷和细沙的质量
【答案】B
【详解】A、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该装置为密闭装置,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则装置冷却至室温后电子秤的示数不变,说法错误,不符合题意;
B、实验中气球无明显变化,可能是装置漏气,说法正确,符合题意;
C、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,则探究质量守恒定律时,红磷量不足依然会发生化学反应,且装置密闭,所以对实验结果没有影响,说法错误,不符合题意;
D、反应前称量的是整个锥形瓶以及锥形瓶中物质的质量,说法错误,不符合题意。
故选:B。
质量守恒定律的应用题型二
9.(2025·山西吕梁·一模)实验室用5g石灰石和10g稀盐酸制取二氧化碳,当不再产生气泡时、石灰有剩余,实验结束后容器中物质的总质量为14.12g。计算:
(1)实验中制得二氧化碳的质量 。
(2)所用稀盐酸中溶质质量分数。(精确至0.1%)
【答案】(1)0.88g
(2)解:设稀盐酸中溶质质量为x,则
x=1.46g
答:稀盐酸中溶质质量分数为14.6%。
【详解】(1)根据反应前后物质的总质量不变,可知生成二氧化碳的质量为5g+10g-14.12g=0.88g。
(2)见答案。
10.(2025·山西大同·一模)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某兴趣小组拟选用鸡蛋壳作为实验室制取二氧化碳的原料。为测定实验室某瓶盐酸的溶质质量分数是否与标签相符,小明做了如下实验:将鸡蛋壳洗净、捣碎后准确称量12.5g于烧杯中,将100g该盐酸滴加到烧杯中恰好完全反应不再产生气泡(其中杂质不参与反应,也不溶于水),数据记录如下图所示。
(1)点时,反应产生的质量为 。
(2)该瓶盐酸的溶质质量分数是否与标签相符?
【答案】(1)4.4g
(2)设盐酸的溶质质量分数为x,则
解得x=7.3%
答:该瓶盐酸的溶质质量分数与标签相符。
【详解】(1)根据反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为112.5g-108.1g=4.4g。
(2)见答案。
11.(2025·山西长治·一模)实验室有一瓶含有少量杂质的高锰酸钾药品,某化学兴趣小组的同学为了测定其中高锰酸钾的质量分数,设计图1装置制取氧气(完全反应),实验过程中称量反应前后固体的质量,相关数据如图2所示。请计算:
(1)图1装置中存在的一处明显错误为 ,产生O2的质量为 g;
(2)计算该样品中高锰酸钾的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1) 试管口没放棉花团 1.6
(2)解:设该样品中高锰酸钾的质量为x
答:该样品中高锰酸钾的质量分数为83.2%。
【详解】(1)用高锰酸钾制氧时,为防止固体粉末进入导管,应在试管口放一团棉花,故填:试管口没放棉花团;
根据质量守恒定律,产生O2的质量为19.0g-17.4g=1.6g;
(2)见答案。
12.(2025·山西晋城·一模)同学们在实验室用20g锌粒与100g稀硫酸反应制取氢气,一段时间后锌粒有剩余,但没有气泡继续产生,测得剩余物质的总质量为119.6g。
(1)实验过程中制得氢气的质量为 g。
(2)请利用化学方程式计算原稀硫酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)0.4
(2)解:设100g稀硫酸中硫酸的质量为x。
稀硫酸中溶质的质量分数为。
答:稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,实验过程中制得氢气的质量为,故填:0.4。
(2)见答案。
【点睛】
13.(2025·山西长治·一模)黄铜(铜锌合金)有较强的耐磨性能,常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。某课外实验小组的同学欲测定某黄铜中锌的质量分数,在教师的指导下,他们取10g黄铜样品于烧杯中,加入75g稀盐酸充分反应(稀盐酸过量),最终测得烧杯内物质的总质量为84.9g。
(1)观点分享:产生氢气的质量是 。
(2)展示交流:请在答题卡上写出计算过程。
【答案】(1)0.1g
(2)解:设10g该黄铜样品中锌的质量是x。
该黄铜中锌的质量分数为
答:该黄铜中锌的质量分数为32.5%。
【详解】(1)铜和稀盐酸不反应,锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,产生氢气的质量为:10g+75g-84.9g=0.1g;
(2)见答案。
化学方程式的书写题型三
14.(2025·山西太原·一模)请阅读短文,然后回答有关问题。
沙漠崛起“光伏长城”
大西北是我国太阳能最富集的区域之一,是西电东送的源头。在中国第七大沙漠库布其沙漠腹地,一排排望不到边的深蓝色光伏板在冬日阳光照射下熠熠生辉。
作为中国首批千万千瓦级大型风光基地项目之一,库布其沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地项目全部建成后,每年可向京津冀地区送电约400亿千瓦时,其中清洁能源占比50%以上,相当于节约标准煤约600万吨,减排二氧化碳约1500万吨。
在建设光伏电站的过程中,我国注重对原有环境的保护。一块块光伏板下,光伏支架不是常规混凝土预制桩,而是直径更小、高度更低的钢材料。
原来的库布其沙漠风沙弥漫,几乎没有生命迹象,曾有“死亡之海”之称。现在,随着大量光伏电池板的铺设,这里的沙丘变成了光伏发电的潜力之海。
(1)每吨标准煤燃烧时排放二氧化碳约 吨,产生的原因是 (用化学方程式解释)。
(2)文中的新能源基地建成后,利用的新能源是 (填一种)。光伏电站在工作时,能量转化形式为 。
(3)制作光伏支架的新材料主要成分是 ;为防止此材料锈蚀,可进行的操作是 。
【答案】(1) 2.5
(2) 太阳能 太阳能转化为电能
(3) 钢 刷油漆
【详解】(1)由文中可知,每年送电约400亿千瓦时,其中清洁能源占比50%以上,相当于节约标准煤约600万吨,减排二氧化碳约1500万吨,则每吨标准煤燃烧时排放二氧化碳约1500÷600=2.5吨;
产生二氧化碳的原因是煤的主要成分是碳,碳完全燃烧生成二氧化碳,化学方程式为;
(2)文中新能源基地建成后,利用的新能源是太阳能;
光伏电站在工作时能量转化形式为太阳能转化为电能;
(3)制作光伏支架的新材料主要成分是钢;
钢属于铁合金,铁与氧气和水同时接触易发生锈蚀,隔绝氧气和水,可达到防锈目的,为防止钢材料锈蚀,可进行的操作是喷漆、镀锌等。
15.(2025·山西太原·一模)铁是目前世界上使用量最大的金属,中国最早的铁制品是用陨铁打造。同学们根据所学,对铁的相关知识进行了结构化梳理,请结合知识结构图,回答以下问题。
(1)铁元素在地壳中含量居第 位。
(2)铁原子易失去 个电子。
(3) (写化学方程式),该反应的现象是 。
(4) 。
【答案】(1)四
(2)2
(3) 固体减少,溶液由无色变为浅绿色,有气泡产生
(4)做铁锅
【详解】(1)铁元素在地壳中含量居第四位;
(2)铁原子最外层电子数是2,小于4,易失去2个电子;
(3)铁是比较活泼金属,能与盐酸反应生成了氯化亚铁和氢气,反应的方程式是:,该反应的现象是:铁丝的表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色(合理即可);
(4)由铁具有导热性,可用于制铁锅等。
16.(2025·山西临汾·一模)化学是一门研究物质结构、性质、转化的学科,同学们对碳酸钠和物质A的相关内容进行了学习,并构建了二者的结构图(如下图)。
(1)碳酸钠的俗称是 。
(2)碳酸钠由 构成。
(3)物质A是 。
(4)碳酸钠转化为A的化学方程式为 。
(5)碳酸钠与A都能与 反应,
【答案】(1)纯碱、苏打
(2)钠离子和碳酸根离子
(3)碳酸钙(合理即可)
(4)(合理即可)
(5)稀盐酸(合理即可)
【详解】(1)碳酸钠的俗称纯碱、苏打;
(2)碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成的。
(3)碳酸钠转化为A,A是白色难溶于水的固体,物质A可以是碳酸钙;
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,反应的化学方程式为;
(5)碳酸钠与A(碳酸钙)都碳酸盐,都能与酸反应,如稀盐酸等。
17.(2025·山西吕梁·一模)造纸术是我国四大发明之一,古法造纸是传统文化的不朽魅力。古法造纸的方法如下图所示,请分析流程,回答问题。
(1)同学们向古法造纸体验基地的老师进行了咨询,获悉古法造纸的主要原料是植物纤维,如 。
(2)古代造纸过程中,生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应 (填“吸热”或“放热”),生石灰与水反应的生成物再与草木灰(主要成分为碳酸钾)反应生成强碱氢氧化钾,反应的化学方程式为: 。
(3)打浆需将煮好的植物纤维粘膜捣碎,把纤维打散切断,其目的是 。
(4)“抄纸”的目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,“抄纸”一步相当于 (填实验室常用操作名称)。
【答案】(1)树木/竹子 (合理即可)
(2) 放热 Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH
(3)提高纸张的质量
(4)过滤
【详解】(1)古法造纸的主要原料是植物纤维,如竹子、树木、麻等(合理即可),这些植物含有丰富的纤维,适合用于造纸;
(2)生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应放热;氢氧化钙与草木灰(主要成分K2CO3)反应生成氢氧化钾(KOH)和碳酸钙(CaCO3),反应的化学方程式为:Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH;
(3)打浆需将煮好的植物纤维粘膜捣碎,把纤维打散切断,其目的是 增大纤维与水等物质的接触面积,便于后续加工处理,使纸张质地更均匀,提高纸张的质量;
(4)过滤是一种将不溶性固体与液体分离的操作,“抄纸” 过程类似过滤,能将纸浆中的不溶性杂质与液体分离。
18.(2025·山西吕梁·一模)竖炉炼铁是一种重要的炼铁方法,具有悠久历史,在现代工业中仍有应用。下面是竖炉炼铁的工艺流程图。分析流程,回答问题。
(1)将赤铁矿石粉碎的目的是 。
(2)燃烧室中焦炭燃烧的化学方程式是 。
(3)还原反应室中,赤铁矿和一氧化碳发生反应的化学方程式是 。
(4)竖炉炼铁对环境的污染较小,请分析原因 。
【答案】(1)增大反应的接触面积(或使反应充分发生、提高生铁的产率)
(2)
(3)
(4)合理利用高温尾气(或将尾气转化为炼铁所需的气体)
【详解】(1)将赤铁矿石粉碎,可以增大反应的接触面积,故填:增大反应的接触面积(或使反应充分发生、提高生铁的产率)。
(2)燃烧室中焦炭燃烧生成二氧化碳,故填:。
(3)赤铁矿和一氧化碳高温生成铁和二氧化碳,故填:。
(4)竖炉炼铁合理利用高温尾气,故对环境的污染较小,故填:合理利用高温尾气。
19.(2025·山西忻州·模拟预测)“华龙一号”是我国具有完整自主知识产权的三代核电技术,被誉为“国之重器”“国家名片”。目前,“华龙一号”已成为全球在运在建机组总数最多的三代核电技术。“华龙一号”机组采用双层安全壳设计,里面包含了核反应堆和其他设备等。“华龙一号”的安全壳采用了C60混凝土和4级钢筋,能抗17级台风、9级地震、商用大飞机撞击。“华龙一号”反应堆堆芯就像一个极大的筷子桶,堆芯中装填了177组核燃料组件,即177堆芯,是我国自主研发的核心关键技术。堆芯中装了铀-235核燃料,当一个中子撞击铀-235时,铀-235原子核快速分裂成两个较轻的原子核,以热的形式放出能量,并产生两个或三个新的中子。回路高压水充分吸收热量转化成水蒸气,蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。“华龙一号”的商业运行,对优化中国能源结构、推动绿色低碳发展,助力碳达峰、实现碳中和目标具有重要意义。
(1)“华龙一号”安全壳的一个作用是 。
(2)“177堆芯”是指 。
(3)堆芯释放巨大能量时,原子的种类 (填“不变”或“改变”)。
(4)核能发电过程中的能量转化为 。回路高压水充分吸收热量转化成水蒸气时发生变化的是 。
(5)实现碳中和目标的一种方法是捕集二氧化碳,实验室常用碱溶液吸收二氧化碳,有关反应的化学方程式是 。
【答案】(1)抵抗地震
(2)堆芯中装填了177组核燃料组件
(3)改变
(4) 核能转化为热能,热能转化为机械能,机械能转化为电能 水分子的间隔
(5)
【详解】(1)“华龙一号”安全壳能抵抗巨大的冲击力,如地震和台风等。
(2)根据短文第三段可知,“177堆芯”是指堆芯中装填了177组核燃料组件。
(3)堆芯中装了铀-235核燃料,当一个中子撞击铀-235时,铀-235原子核快速分裂成两个较轻的原子核,原子种类发生改变。
(4)由短文内容可知,核能发电过程中,核能转化成热能,热能转化成机械能,机械能转化成电能。
水吸收热量变为水蒸气,发生变化的是水分子的间隔。
(5)实验室可用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,二者反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
20.(2025·山西大同·一模)为了探究稀盐酸与氢氧化钠能否发生反应,某化学兴趣小组的同学利用数字传感器设计并完成了图甲所示实验,图乙是根据所测数据绘制的曲线图。请根据以下提示,补全实验内容。
(1)实验原理:图甲中发生反应的化学方程式为 。反应的微观本质是 。
(2)实验现象:图甲烧瓶中的现象为 。
实验结论:稀盐酸与氢氧化钠能发生反应。
【问题与思考】
(3)图乙中b点溶液中的溶质成分是 (填化学式)。
(4)另一组同学们重复了以上实验,但他们发现在滴加盐酸时烧瓶中出现了一些气泡,出现该现象的原因可能是 。
【答案】(1) 氢离子和氢氧根离子结合成水分子
(2)溶液由红色变为无色
(3)和
(4)氢氧化钠溶液变质了,变质后生成的碳酸钠与稀盐酸反应产生气泡(合理即可)
【详解】(1)该实验原理为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式:,反应的微观本质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子,故填:;氢离子和氢氧根离子结合成水分子。
(2)无色酚酞溶液遇酸性溶液或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红。氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,则滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,故填:溶液由红色变为无色。
(3)b点pH大于7,溶液显碱性,稀盐酸不足,氢氧化钠过量,b点溶液中的溶质成分是NaOH和NaCl,故填:NaOH和NaCl。
(4)氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水,会产生气泡,烧瓶中出现了一些气泡,出现该现象的原因可能是氢氧化钠溶液变质了,变质后生成的碳酸钠与稀盐酸反应产生气泡,故填:氢氧化钠溶液变质了,变质后生成的碳酸钠与稀盐酸反应产生气泡。
21.(2025·山西阳泉·一模)请根据下列实验装置图回答问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气可选择的装置组合是 (在A - E中选), 写出该反应的化学方程式 。
(2)B与G组合可以制取并测量生成的氢气体积,请在G中将装置补充完整 。若用F (铜丝网中装固体试剂)代替B,除了变废为宝外,还有 的优点。
【答案】(1) AE
(2) 可以控制反应的发生和停止
【详解】(1)用高锰酸钾制氧气就需要加热,故选发生装置A,氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的比较纯净,故选收集装置E;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应的化学方程式为:;
(2)
B与G组合可以制取并测量生成的氢气体积,要短进长出,如图:;
图F是利用塑料瓶和其它用品设计的制取二氧化碳的发生装置(铜丝网盛放固体药品),该设计与B装置比较除了废物利用的优点外,当固体放在铜丝网上,固体与液体接触,反应发生,当关闭止水夹时,气体产生,内部压强增大,使固体与液体分离,反应停止,则该装置还有控制反应的发生与停止的优点。
根据方程式推测化学式题型四
22.(2025·山西太原·一模)采用催化氧化法将工业副产物制成,可实现氯资源的再利用,反应的化学方程式为,其中X的化学式为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有4个H、4个Cl、2个O,反应后除2X外有0个H、4个Cl、0个O,则2X中含有4个H、2个O,所以X的化学式为;
故选:B。
23.(2025·山西阳泉·二模)高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。火箭发射时,高氯酸铵发生的化学反应为2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑,其中 X 的化学式为
A.HCl B.Cl2 C.ClO2 D.HClO
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目不变,反应前有2个氮原子、8个氢原子、2个氯原子、8个氧原子,反应后有2个氮原子、8个氢原子、4个氧原子,缺少2个氯原子,所以X的化学式为Cl2。
故选:B。
24.(2025·山西晋城·一模)尿素[化学式为CO(NH2)2]可以吸收空气污染物二氧化氮,其反应原理为,其中X的化学式为
A.NH3 B.N2 C.N2O5 D.HNO3
【答案】B
【详解】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N、O、C、H的个数分别是14、16、4、16,生成物中含N、O、C、H的个数分别是0、16、4、16,故生成物中还应含14个N,故X的化学式为:N2。
故选B。
25.(2025·山西吕梁·一模)中国核潜艇是我国海军中重要的战略力量,有超强的隐蔽性和续航性,是我国海军强大的象征。请分析图文信息,解答下列相关问题。
(1)超高强度合金钢是制造中国核潜艇用到的一种材料,该合金钢属于物质类别中的 。外壳用到钛合金、利用了钛合金优良的 性能。多层吸声结构由橡胶基复合材料制成,橡胶属于 材料。
(2)中国核潜艇采用高浓度铀作为核反应堆燃料产生热能,加热高压水产生水蒸气,蒸汽驱动汽轮机运行。铀属于一种放射性元素,右图是铀元素在元素周期表中的单元格,从铀元素的单元格可获取的一条信息是 、加热高压水产生水蒸气的过程中水发生了 变化。
(3)电解水制氧是中国潜水艇的氧气供给主流技术,电解水的化学方程式是 。应急备用技术是以氯酸钠高温分解产生氧气、反应的化学方程式是,X的化学式是 ,
(4)为保持核潜艇中空气的质量,采用沸石分子筛吸附二氧化碳、再通过真空解吸实现材料再生,在此过程中二氧化碳分子的结构 (填“发生了”或“没有发生”)变化,用活性炭除去核潜艇空气中的异味,利用了活性炭 的性质,
【答案】(1) 混合物 抗压(或耐腐蚀) 有机合成材料(或合成)
(2) 铀的原子序数为92(铀原子中有92个质子或铀的元素符号是U或铀的相对原子质量为238.0) 物理
(3) NaCl
(4) 没有发生 具有吸附性
【详解】(1)该合金钢由铁、碳等混合而成,属于混合物;
外壳用到钛合金、利用了钛合金优良的抗压、抗腐蚀性能;
这里的橡胶属于合成橡胶,属于合成材料;
(2)在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,右上角的符号表示元素符号,下方的数字表示相对原子质量,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,故从铀元素的单元格可获取的一条信息是铀的元素符号是U或铀的相对原子质量为238.0或铀原子中有92个质子或铀的原子序数为92;
加热高压水产生水蒸气的过程中,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
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Na、Cl、O的个数分别是2、2、6,生成物中含Na、Cl、O的个数分别是0、0、6,故生成物中还应含2个Na、2个Cl,故X的化学式为:NaCl;
(4)为保持核潜艇中空气的质量,采用沸石分子筛吸附二氧化碳、再通过真空解吸实现材料再生,在此过程中,无新物质生成,二氧化碳分子的结构没有发生变化;
用活性炭除去核潜艇空气中的异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附异味。
26.(2025·山西忻州·一模)最近几年,山西古建频频登上热搜,成为新的旅游热点,大量古刹、古塔、石窟、壁画等让人们领略到了山西深厚的历史文化底蕴。请分析图文信息,解完成下面小题的相关问题。
(1)图1:洪洞飞虹塔。它是迄今为止最大、最完整的琉璃塔。传统琉璃瓦生铅釉中,主要着色剂是氧化铁、氧化铜、二氧化锰等,其中一种物质的化学式为 ;制作时,在坯料表面施釉后,在850℃~1000℃温度中烧成硅酸盐,发生的变化属于 。
(2)图2:高平铁佛寺。寺中现存27尊塑像,每一尊造像的身上,都运用了大量的铁丝铁线,呈现出“以铁为骨,用铁造型”的核心塑造手法。除去铁制品表面的铁锈可用稀盐酸,反应的化学方程式为 ,为更好地保护塑像,应采取的措施是 。
(3)图3:大同云冈石窟。它是世界三大佛教石窟之一。当地政府为了降低环境污染对石窟的危害,大力推广使用清洁能源,并投入巨资对109国道改线。煤燃烧产生的 (写一种)排放到空气中会形成酸雨;改线可避免 污染对石窟的影响。
(4)图4:芮城永乐宫壁画。壁画经历了上千年岁月的洗礼,含铅颜料逐渐褪色,其原因是,的化学式为 ,判断的依据是 。
随着季节更替,墙体中可溶性盐在水的作用下反复溶解,在表层结晶析出,形成“酥碱”现象,导致壁画逐层酥软脱落,可溶性盐结晶析出的原因可能是 。
【答案】(1)Fe2O3(或CuO或MnO2) 化学变化 (2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 在铁制文物表面涂刷防锈漆(或其他保护层),隔绝水和空气 (3)二氧化硫(或SO2)(合理即可) 汽车尾气 (4)H2O 质量守恒定律(或化学反应前后原子的种类、数目不变) 因温度、湿度变化导致溶解度降低或水分蒸发,导致可溶性盐结晶析出
【解析】(1)氧化铁中铁的化合价为+3,氧的化合价为-2,其化学式为:Fe2O3;氧化铜中铜的化合价为+2,氧的化合价为-2,其化学式为:CuO;二氧化锰中锰的化合价为+4,氧的化合价为-2,其化学式为:MnO2。制作时,在坯料表面施釉后,在850℃~1000℃温度中烧成硅酸盐,生成新物质,发生的变化属于化学变化。
(2)铁锈的主要成分氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。破坏铁生锈的条件就可以防止铁制文物生锈,因此为更好地保护塑像,应采取的措施是:在铁制文物表面涂刷防锈漆(或其他保护层),隔绝水和空气(或氧气)。
(3)煤中含少量硫,煤在燃烧时有二氧化硫生成,二氧化硫排放到空气中会形成酸雨;同样,煤中含少量氮,煤燃烧时有氮的氧化物生成,氮的氧化物排放到空气中也会形成酸雨。因为汽车尾气中含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、烟尘等污染物,对石窟及周围环境会产生污染,所以投入巨资对109国道改线,可以避免汽车尾气污染对石窟的影响。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。由题中化学方程式可知,反应前Pb、O、H、S四种原子的个数分别是:3、4、8、4,反应后已知物质中Pb、S两种原子的个数分别是:3、4,故4X中O、H两种原子的个数分别是:4、8,因此X中O、H两种原子的个数分别是:1、2,X的化学式为:H2O。
干燥的空气中,可溶性盐的溶液中水分不断蒸发,就会导致可溶性盐结晶析出;另外环境温度降低,会使可溶性盐的溶解度减小,同样会导致可溶性盐结晶析出。因此随着季节更替,可溶性盐结晶析出的原因可能是:因温度、湿度变化导致溶解度降低或水分蒸发,导致可溶性盐结晶析出。
27.(2025·山西晋中·一模)硫酸亚铁晶体在农业、工业、医药及食品领域有重要的用途。某工厂产生的烧渣(主要含FeO、和一定量的)可用来制备硫酸亚铁晶体,其生产流程如下、(查阅资料:不溶于水,也不和酸发生反应)。
(1)在用稀硫酸浸取前需对烧渣进行粉碎处理,目的是: 。
(2)浸取过程中发生反应的化学方程式是 (写1个)。
(3)操作m的名称是 。
(4)加入试剂X后,反应原理是:,X的化学式为 ,它可能造成的环境问题是 。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更充分(合理即可)
(2)/
(3)过滤
(4) 酸雨(合理即可)
【详解】(1)“浸取”前,通常会将烧渣进行粉碎处理,“粉碎”的主要目的是增大与稀硫酸的接触面积,使反应更充分,加快反应速率;
(2)浸取”步骤中,FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)操作m是将固体和液体分离的过程,名称为过滤;
(4)“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+,转化原理为X+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,反应前现有铁原子2个,硫原子3个,氧原子14个,氢原子4个,反应后有铁原子2个,硫原子4个,氧原子16个,氢原子4个,缺少,硫原子1个,氧原子2个,所以X的化学式是 SO2;二氧化硫的排放能导致酸雨。
28.(2025·山西吕梁·一模)中国是全球最大的氧化铝生产国。以粉煤灰(主要含有氧化铝、氧化铁、二氧化硅等,其中二氧化硅不溶于水也不与酸反应)为原料生产氧化铝的部分工艺流程如下。分析流程,解决问题:
(1)设备1中为了使反应充分、快速,可以进行的操作是 ;发生反应的化学方程式为 (写一个)。
(2)设备2中加入碱溶液的目的是 。
(3)设备3中的滤液属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)设备4中氢氧化铝分解的化学方程式为,其中X的化学式为 。
【答案】(1) 搅拌 /
(2)将铝离子转化为氢氧化铝沉淀
(3)混合物
(4)
【详解】(1)设备 1 中为了使反应充分、快速,可以进行的操作是搅拌(或加热等合理操作);
粉煤灰中,氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝、水,化学方程式为;氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁、水,化学方程式为,任写一个。
(2)碱溶液能与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,设备 2 中加入碱溶液的目的是将铝离子转化为氢氧化铝沉淀 。
(3)设备 3 中的滤液含有反应剩余的碱溶液以及反应生成的可溶性盐等多种物质,属于混合物。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Al、O、H的个数分别是2、6、6,反应后除3X外Al、O、H的个数分别是2、3、0,则3X含有3个O、6个H,X含有1个O、2个H,X的化学式为H2O。
化学方程式有关计算题型五
29.(2025·山西大同·一模)根据情景要求,完成“氧气的实验室制取”和化学方程式的计算。
(1)确定气体发生装置时需要考虑的因素有 。氧气的收集方法是 (写一种)。
(2)兴趣小组的同学利用高锰酸钾制取氧气,反应前和反应后分别称取了固体的质量,如图所示,则理论上参加反应的高锰酸钾的质量是多少?
【答案】(1) 反应条件和反应物的状态 排水法(或向上排空气法)
(2)设理论上参加反应的高锰酸钾的质量为。
答:理论上参加反应的高锰酸钾的质量为。
【分析】实验室制取气体的发生装置通常有固体加热装置和固液不加热装置。气体的收集可根据气体的密度大小选择排空气法收集,若密度比空气的密度大,则选用向上排空气法;若密度比空气的密度小,则选用向下排空气法;若气体不易溶于水且与水不发生化学反应,则可选用排水法收集。
【详解】(1)由分析可知,确定气体发生装置时需要考虑的因素是反应的条件和反应物的状态,故填:反应条件和反应物的状态;
氧气密度比空气大,氧气不易溶于水且不与水发生化学反应,由分析可知,氧气可用排水法或向上排空气法收集,故填:排水法(或向上排空气法)。
(2)见答案。
30.(2025·山西忻州·模拟预测)同学们参观了某炼铁厂后,知道了炼铁的原料为铁矿石、焦炭和石灰石等。该厂常用的铁矿石是赤铁矿,其中氧化铁的含量为80%。
(1)氧化铁中铁元素与氧元素的质量比是 。
(2)请计算50t赤铁矿理论上能炼出铁的质量 。
【答案】(1)7:3
(2)50t赤铁矿中氧化铁的质量为50t×80%=40t,设50t赤铁矿理论上能炼出铁的质量为x,则
x=28t
答:50t赤铁矿理论上能炼出铁的质量为28t。
【详解】(1)氧化铁中铁元素与氧元素的质量比是(56×2):(16×3)=7:3。
(2)见答案。
31.(2025·山西临汾·一模)工业上常用碳酸钠溶液与澄清石灰水反应制取氢氧化钠。现有溶质质量分数为的碳酸钠溶液,与足量澄清石灰水反应。
(1)氢氧化钠中钠、氧元素质量比为 。
(2)可制得氢氧化钠的质量是多少?
【答案】(1)
(2)碳酸钠的质量为:
解:设可制得氢氧化钠的质量为
答:可制得氢氧化钠的质量为。
【详解】(1)氢氧化钠中钠、氧元素质量比为:23:16;
(2)见答案。
32.(2025·山西吕梁·一模)KNO3是一种重要的化工原料。宋代《开宝本草》中记载了KNO3的提纯方法:“所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。
(1)“霜”指KNO3,这里涉及到化学实验基本操作方法:“以水淋汁”是指溶解,“煎炼而成”是指 。
(2)《天工开物》记载“凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”。是指硝酸钾的性质不稳定,受到撞击会发生分解反应生成一种可助燃的气体单质,反应原理:2KNO32KNO2+O2↑。若通过该方法生成氧气16t,试计算消耗KNO3的质量。
【答案】(1)蒸发结晶
(2)解:需要消耗硝酸钾的质量为x。
x=101t
答:需要消耗硝酸钾的质量为101t。
【详解】(1)“煎炼而成” 是通过加热使水分蒸发,从而得到KNO3晶体,对应的化学实验基本操作是蒸发结晶;
(2)见答案。
33.(2025·山西临汾·一模)在基于特定需求设计和制作简易供氧器的跨学科实践活动中,综合考虑使用环境和药品等因素,排除了氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气的方法,根据其他两种实验室制氧气的原理分别完成了简易供氧装置的设计和制作。请回答下列问题:
(1)选择过氧化氢和二氧化锰混合制氧气的优点为 。
(2)利用题目最终确定的两种制氧方式制取氧气96g,需要反应物的质量是多少克?(任选1种方式,写出解题过程。)
【答案】(1)节约能源,操作简单
(2)假设选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气
解:设需要过氧化氢的质量为x
x=204g
答:需要过氧化氢的质量为204g;
假设选择高锰酸钾制取氧气
解:设需要高锰酸钾的质量为y
y=948g
答:需要高锰酸钾的质量为948g
【详解】(1)选择过氧化氢和二氧化锰混合制氧气,可以在常温下进行,可以节约能源,操作简单;
(2)见答案。
34.(2025·山西·一模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含碳酸钾)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为氧化钙),利用生成能够去污的成分来清洗丝帛。
(1)生成去污的主要成分为 。
(2)如果用掉50g的草木灰,结果可生成去污成分的溶质质量为5.6g,则草木灰中所含碳酸钾的质量分数是多少?(写出计算过程,小数点后面保留一位)
【答案】(1)(或氢氧化钾)
(2)首先氧化钙和水反应生成氢氧化钙,即;然后碳酸钾和氢氧化钙发生反应。
解:设参加反应的的质量为。
的质量分数为:。
答:草木灰中碳酸钾的质量分数为13.8%。
【分析】化学方程式中代入计算的都是纯净物的质量,生成去污成分的溶质质量为5.6g,也就是说氢氧化钾的质量是5.6g。
【详解】(1)首先氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钾常温下反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钾,氢氧化钾属于强碱,可与油脂等发生反应,故生成去污的主要成分是(或氢氧化钾);
(2)见答案。
35.(2025·山西朔州·一模)臭氧高级氧化工艺是一种新型污水处理技术,在处理工业废水时发生的一个反应为:。
(1)X的化学式是 ,X中一种元素的质量分数为 。
(2)用4.8t臭氧(反应利用率达90%以上),至少能处理废水中硫酸钠的质量是多少?
【答案】(1) NaOH 2.5%/57.5%/40%
(2)解:设至少能处理废水中硫酸钠的质量是x,
x=25.56t
答:用4.8t臭氧(反应利用率达90%以上),至少能处理废水中硫酸钠的质量是25.56t。
【详解】(1)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12个O、2个H、4个Na、2个S,反应后有10个O、2个Na、2个S,则2X中含有2个O、2个H、2个Na,X的化学式为NaOH;
NaOH中氢元素的质量分数为,氧元素的质量分数为;钠元素的质量分数为;
(2)见答案。
试卷第1页,共3页
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