内容正文:
8.
D 解析:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不
变,Ⅱ中反应物为CO和M,生成物CH3OH中含有碳、氢、
氧三种元素,反应物CO中含有碳、氧元素,则M中一定含
有氢元素,且M为单质,所以M是H2,A正确。该成果能
将CO2转化成甲醇,可减少CO2 的排放,B正确。根据题
图可知,Ⅰ中CO2 和 H2 在催化剂的作用下反应生成了
CO,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则生成物
中一定还有含氢元素的物质,故该反应的生成物不是一
种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,C正确。将
CO2转化成CH3OH,CH3OH中碳原子和氢原子的个数
比为1∶4,结合Ⅰ中反应有含氢元素的物质生成,且没有
参与Ⅱ中反应,所以产物除了CH3OH外还有含氢元素的
物质,则总的生成物中碳原子和氢原子的个数比不是1∶
4,该转化中CO2 和 M(H2)的分子个数比也不是1∶2,D
错误。
9.
D 解析:空气中含量最高的元素是氮元素,地壳中含量
最高的元素是氧元素,则乙由氮、氧元素组成,根据题意及
分子模型可知,乙为二氧化氮,最简单的氧化物是水,即丁
是水,m=80+80-89-8-17=46,在该反应中甲的质量
减少,乙、丙、丁的质量增加,因此甲是反应物,乙、丙、丁是
生成物,即甲分解生成乙、丙、丁,由于反应前后元素种类
不变,因此甲是硝酸,参加反应的硝酸中含氢元素、氮元
素、氧元素的质量分别是(80g-17g)× 163×100% =
1g、(80g-17g)× 1463×100% =14g、(80g-17g)×
48
63×100% =48g,生成的二氧化氮中氮元素质量是
46g× 1446×100% =14g,氧元素质量是46g-14g=
32g,生 成 的 水 中 氢 元 素 质 量 是 (89g-80g)×
2
18×100% =1g,氧元素质量是9g-1g=8g,则丙中氮
元素质量是14g-14g=0,氢元素质量是1g-1g=0,氧
元素质量是48g-32g-8g=8g,即丙是氧气,即在光照条
件下硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水。m=46,A选项正
确。甲是硝酸,硝酸见光易分解,在实验室保存在棕色试
剂瓶中,B选项正确。乙是二氧化氮,二氧化氮有毒,该实
验应该在通风橱内进行,C选项正确。 是一氧化氮的
分子模型,而丙是氧气,D选项不正确。
10.
(1)
化学 (2)
醋酸分子 (3)
CO2+CH4
催化剂
CH3COOH 33 解析:(3)
由反应的微观示意图可知,二
氧化碳和甲烷在催化剂作用下反应生成醋酸,反应的化学
方程式为CO2+CH4
催化剂
CH3COOH;由化学方程式
可知,当生成醋酸的质量最大时,来自CO2 和CH4 的碳元
素质量相等,所以消耗CO2的质量为
1
2×18g
12
44×100%
=33g。
专题特训五 化学计算
1.
C 解析:碳酸氢铵中氮、氢、氧、碳四种元素的质
量比为14∶(1×5)∶(16×3)∶12=14∶5∶48∶12,各
元素的质量分数由大到小的顺序为氧、氮、碳、氢,A、B
说 法 错 误;该 化 肥 中 碳 酸 氢 铵 的 含 量 为
14%
14
14+1×5+12+16×3×100%
=79%,C说法正确;设尿素
的质 量 为 x 时,与 每 袋 该 化 肥 中 含 氮 量 相 等,x×
14×2
12+16+(14+1×2)×2×100% =50kg×14%,解得
x=15kg,D说法错误。
2.
(1)
6∶5 (2)
5∶4 (3)
70% (4)
24(1-a%)
29
解析:(1)
SO2 和SO3 中所含氧元素的质量相等时,设
SO2和SO3的质量分别为x、y,则x×
16×2
64 ×100% =
y× 16×380 ×100% ,x∶y=6∶5。(2)
SO2 和SO3 的混
合物中硫元素和氧元素的质量比是9∶11
时,设SO2 和
SO3的分子个数分别为m 和n,则该混合物中硫原子和氧
原子的个数分别为m+n和2m+3n,则该混合物中硫元素
和氧元素的质量比为[32(m+n)]∶[16(2m+3n)]=9∶
11,则m∶n=5∶4。(3)
某样品的主要成分为Fe2O3(杂
质不含铁元素),其中含铁元素49%,则Fe2O3的质量分数
是 49%
56×2
160 ×100%
=70%。(4)
由 化 学 式 可 知,丁 烷
(C4H10)和丁醇(C4H10O)中碳、氢元素对应的原子个数比
均为4∶10=2∶5,则该混合物中碳原子和氢原子的个数
比也为2∶5,可求得混合物中碳元素和氢元素的质量比为
(12×2)∶(1×5)=24∶5。已知该混合物中氧元素的质量
分数为a%,则碳元素和氢元素的质量分数之和为(1-
a%),混 合 物 中 碳 元 素 的 质 量 分 数 为24
(1-a%)
24+5 =
24(1-a%)
29
。
3.
D 解析:由反应前后固体质量不变可知,与铁反应的氧
气的质量等于碳酸钙分解产生的二氧化碳的质量。设铁、
碳酸钙的质量分别为x、y,与铁反应的氧气的质量、碳酸钙
分解产生的二氧化碳的质量都为a。
13
3Fe
168
x
+2O2
64
a
点燃
Fe3O4
168
64=
x
a x=
21a
8
CaCO3
100
y
高温
CaO+CO2
44
a
↑
100
44=
y
a y=
25a
11
混合物中铁粉和碳酸钙粉末的质量比为21a
8 ∶
25a
11=231∶
200。
无数据题的计算方法
化学反应中的无数据计算实际上是有数据的,只是
数据隐含在信息和化学方程式中。解题的关键是要提
取信息,写出相关化学方程式,找出等量关系。
4.
C 解析:由图甲可知,X和Y是反应物,Z是生成物,根
据反应前后分子数目的变化情况,该反应可表示为3X+Y
2Z,该反应属于化合反应,因此生成物Z一定是化合
物,A说法正确;由图乙可知,当参加反应的Y的质量为
72g-44g=28g时,生成Z的质量为34g,由质量守恒定
律可知,参加反应的X的质量为34g-28g=6g,参加反应
的X与Y的质量比为6g∶28g=3∶14,B说法正确;由反
应的化学方程式3X+Y2Z可知,反应前后分子总数
发生改变,C说法错误;设Y、Z的相对分子质量分别为p、
q,则p2q=
28g
34g
,解得p
q=
28
17
,D说法正确。
5.
C 解 析:18g 水 中 氢 元 素 的 质 量 为 18g×
2
18×100% =2g,根据化学反应前后元素的质量不变,
混合物中氢元素的质量为2g,碳元素的质量为14g-2g=
12g,混合物中碳元素和氢元素的原子个数比为
12g
12 ∶
2g
1=1∶2
。故混合物中C2H2、C2H6 的分子个数比为
1∶1即可。
6.
C 解析: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8个氢原子,反应后也应有8个氢原
子,则x的值为4,A正确。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,B正确。设
20片咀嚼片含AlMg(OH)3CO3的质量为y。由化学方程
式可知:
AlMg(OH)3CO3
162
y
~CO2
44
2.2g
162
44=
y
2.2g y=8.1g
每片咀嚼片含AlMg(OH)3CO3的质量为
8.1g
20 =0.405g
,
C错误。由上述分析可知,咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数
为 8.1g
20片×1g/片×100%=40.5%
,D正确。
7.
B 解析:NaHCO3 受热分解生成 Na2CO3、H2O和
CO2,加热到质量不再改变为止,剩余固体的质量为6.9g,
因生成的二氧化碳和水并非固体,故反应后固体减少的质
量就是反应生成的CO2 与H2O的质量之和,即反应生成
水和二氧化碳的质量之和为10g-6.9g=3.1g,A错误。
设原混合物中NaHCO3 的质量为m,生成的H2O的质量
为x,则生成的CO2的质量为3.1g-x。
2NaHCO3
168
m
△
Na2CO3+H2O
18
x
+ CO2
44
3.1g-x
↑
168
18=
m
x
168
44=
m
3.1g-x x=0.9g m=8.4g
则生成的CO2的质量为3.1g-0.9g=2.2g,反应后生成
的CO2和H2O的质量比为2.2g∶0.9g=22∶9,B正确、
C错误。原混合物中碳酸钠的质量分数为10g-8.4g10g ×
100%=16%,D错误。
8.
B 解析:32g
O2 中所含分子数为a,则1个氧分子的
质量为32
ag
,1个氧原子的质量为16a g
,A正确;由图示可
知,t时刻X与Z的分子数相等,X表示水,Z表示氧气,每
个水分子和每个氧分子的质量不同,故t时刻X与Z的质
量不相等,B错误;由题意可知,Y表示的物质是氢气,C正
确;Z表示的物质是氧气,分子数是a,因为32g
O2 中所含
分子数为a,所以反应开始时,Z的质量为32g,D正确。
9.
(1)
三 5∶12
(2)
解:设该食盐样品中碘酸钙的质量为x。
Ca(IO3)2
390
x
+5CaI2+12HCl 6I2
1524
7.62mg
+
6CaCl2+6H2O
390
1524=
x
7.62mg x=1.95mg
该食盐样品中钙元素的质量为1.95mg× 40390×100% =
0.2mg。
答:该食盐样品中钙元素的质量为0.2mg。
10.
(1)
100 (2)
9.9
(3)
解:设鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为x。
CaCO3
100
30.0g×x
+2HClCaCl2+H2O+CO2
44
9.9g
↑
23
100
44=
30.0g×x
9.9g x=75%
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为75%。
解析:(1)
由题图可知,加入100g盐酸后,继续加入50g
盐酸,曲线斜率发生了变化,烧杯中剩余物质的质量增加
170.1g-120.1g=50g,证明无气体产生,说明当加入盐
酸的质量为100g时,碳酸钙恰好反应完全。(2)
根据质量
守恒定律,产生 CO2 的总质量为30.0g+100g-
120.1g=9.9g。(3)
由产生的二氧化碳的质量,结合对应
的化学方程式列比例式计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
跨学科实践活动4 基于特定需求设计
和制作简易供氧器
1.
(1)
观察是否有气泡产生和产生气体的快慢 (2)
洗
气,使氧气具有一定的湿度 (3)
用弹簧夹夹住右侧乳胶
管,将注射器的活塞拉动到一定位置,松开手后,若活塞回
到原位置,则说明该装置气密性良好(合理答案均可)
(4)
2H2O2
MnO2
2H2O+O2↑ (5)
反应放出大量的
热,部分H2O2未分解,汽化进入集气瓶中,使反应物减少
(合理答案均可) (6)
1.4 (7)
过碳酸钠的产氧速率随
加水量的增加而增大(合理答案均可) (8)
便于携带,能
持续、平稳地提供氧气 (9)
A 解析:(1)
观察窗的作用
是观察是否有气泡产生和产生气体的快慢。(2)
加湿仓中
有水,其作用是洗气,使氧气具有一定的湿度。(3)
检查题
图乙装置气密性的操作是用弹簧夹夹住右侧乳胶管,将注
射器的活塞拉动到一定位置,松开手后,若活塞回到原位
置,则说明该装置气密性良好。(4)
过氧化氢在二氧化锰
的催化作用下分解为水和氧气,反应的化学方程式为
2H2O2
MnO2
2H2O+O2↑。(5)
④比③产氧量少,可能
的原因是反应放出大量的热,部分H2O2未分解,汽化进入
集气瓶中,使反应物减少。(6)
由题干信息可知,生成氧气
的体积为159.1mL-9.11mL=149.99mL=0.14999L。
由反应的化学方程式可得:
2(2Na2CO3
628
ag
·3H2O2)~ 3O2
96
0.14999L×1.43g/L
628
96=
ag
0.14999L×1.43g/L a
≈1.4
(7)
由题图丁可得出的结论是过碳酸钠的产氧速率随加水
量的增加而增大。(8)
比较题图丙、丁,综合分析,选用过
碳酸钠作制氧剂的理由是过碳酸钠是固体,便于携带,并
能持续、平稳地提供氧气。(9)
产氧和洗气装置组合一体
化更便于使用,A不正确;题图戊的简易供氧器与真实产
品都是内部气体流向采用“高进低出”的方式,B正确;实验
室和生活中的制氧方式不同,特定需求是选择制氧方法的
重要依据,C正确;制氧机是工业生产的民用商品,要符合
美学、工程、安全等标准,D正确。
第五单元整合拔尖
[知识体系构建]
各物质的质量总和 生成的各物质的质量总和 物质的
总质量 元素的种类和质量 原子的种类 原子的个数
原子的质量 密闭容器 化学式 反应物、生成物和反应
条件 各物质之间的质量比 各种粒子的个数比 客观
事实 质量守恒
[高频考点突破]
典例1 B 解析:根据质量守恒定律可知,化学反应前后,
原子种类、个数不变,A正确;反应过程中消耗CH4 和
H2O的质量比为(1.6g-0)∶(2.0g-0.2g)=8∶9,B错
误;该反应是甲烷和水蒸气在高温条件下反应生成氢气和
一氧化碳,甲烷中氢元素显+1价,水中氢元素显+1价,氢
气中氢元素的化合价为0,所以该反应一定涉及元素化合
价的变化,C正确;该反应的化学方程式为CH4+H2O(气)
高温
3H2+CO,反应后生成的H2 和CO的分子个数比为
3∶1,D正确。
[跟踪训练]
1.
A 解析:根据质量守恒定律可知,B的质
量增加,是生成物,增加的质量为17.4g-8.7g=8.7g;D
的质量增加,是生成物,增加的质量为3.6g-0.4g=
3.2g;C的质量减小,是反应物,减小的质量为21.6g-0=
21.6g。综上分析,A的质量增加,是生成物,增加的质量
为21.6g-8.7g-3.2g=9.7g,因此反应物是C,生成物
是A、B、D,该反应为分解反应,C是分解反应的反应物,C
一定是化合物,D是分解反应的生成物,D可能是单质,A
正确;A增加的质量是9.7g,所以反应后 A的质量为
9.7g+19.7g=29.4g,B错误;B增加的质量是8.7g,D
增加的质量是3.2g,所以物质B和物质D变化的质量之比
为8.7g∶3.2g=87∶32,C错误;A增加的质量是9.7g,C
减小的质量是21.6g,因为A与C的相对分子质量之比为
194∶216,所以反应中A和C的化学计量数之比为9.7g194∶
21.6g
216 =1∶2
,D错误。
典例2 (1)
反应后生成的各物质的质量总和 (2)
中间
能 (3)
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ (4)
a
端下降,b端上升 (5)
铜丝变成黑色,灵敏电子台秤示数
不变 解析:(2)
图A装置中进行的实验是硫酸铜溶液与
氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应过程
中没有气体逸出,故反应结束后,甲同学的天平指针指向
刻度盘中间,能直接用于验证质量守恒定律。(3)
乙同学
33
68
专题特训五 化学计算 ▶ “答案与解析”见P31
类型一 有关化学式的计算
1.
某品牌碳酸氢铵化肥的标签如图所示(杂质
不含氮元素)。根据信息判断,下列说法中,
正确的是 ( )
主要成分:碳酸氢铵(NH4HCO3)
含氮量:14%
净含量:50kg/袋
(第1题)
A.
碳酸氢铵中各元素的质量分数由大到小
的顺序为O、C、H、N
B.
碳酸氢铵中氮、氢、氧、碳四种元素的质量
比为14∶4∶48∶12
C.
若含氮量完全正确,则该化肥中碳酸氢铵
的含量为79%
D.
每袋该化肥中含氮量与30kg尿素[化学
式为CO(NH2)2]中含氮量相等
2.
技巧性计算。
(1)
若SO2和SO3中所含氧元素的质量相等,
则两者的质量比是 。
(2)
若SO2和SO3的混合物中硫元素和氧元
素的质量比是9∶11,则SO2 和SO3 的分子
个数比是 。
(3)
某样品的主要成分为Fe2O3(杂质不含铁
元素),经测定其中含铁元素49%,则其中
Fe2O3的质量分数是 。
(4)
丁烷(C4H10)和丁醇(C4H10O)的混合物
中,含氧元素的质量分数为a%,则混合物中
碳元素的质量分数为 (用含a的
式子表示)。
类型二 根据化学方程式的计算
3.
★一定量的铁粉和碳酸钙粉末的混合物在足
量氧气中充分灼烧,发现反应前后固体质量
不变,则混合物中铁粉和碳酸钙粉末的质量比
为(已知:CaCO3
高温
CaO+CO2↑) ( )
A.
25∶42 B.
42∶25
C.
200∶231 D.
231∶200
4.
(2023·潍坊)某化学反应在密闭容器中进
行,各物质的分子数目、质量随时间的变化情
况分别如图甲、乙所示。下列说法中,错误
的是 ( )
(第4题)
A.
Z一定属于化合物
B.
参加反应的X与Y的质量比为3∶14
C.
反应前后分子总数不变
D.
Y与Z的相对分子质量之比为28∶17
5.
(2024·眉山期中)14g由乙炔(C2H2)、乙烯
(C2H4)、乙烷(C2H6)组成的混合物在足量的
氧气中燃烧,生成18gH2O和一定质量的
CO2,混合物中乙炔、乙烯、乙烷的分子个数
比可能为
( )
A.
2∶3∶4 B.
4∶2∶3
C.
5∶3∶5 D.
3∶2∶4
6.
(2025· 常 州 期 末)铝碳酸镁咀嚼片[主
要成分为 AlMg(OH)3CO3]可治疗胃酸
过 多,反应原理可用化学方程式表示为
AlMg(OH)3CO3+5HClMgCl2+AlCl3+
xH2O+CO2↑。某化学兴趣小组取该咀嚼
片进行实验,先向置于电子天平上的烧杯中
加足量稀盐酸,再向其中加入20片铝碳酸镁
咀嚼片(规格为1g/片),立即开始记录,数据
化学(人教版)九年级上
69
如表所示。下列说法中,不正确的是 ( )
时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70
质量/g198.4197.8197.4196.4196.3196.2196.2196.2
A.
由化学方程式可知x的值为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%
7.
(2024·大庆红岗段考)碳酸氢钠不
稳定,受热易分解:2NaHCO3
△
Na2CO3+ H2O+CO2 ↑。现 取
Na2CO3和NaHCO3的混合物10g,加热到
质量不再改变,剩余固体的质量为6.9g。下
列说法中,正确的是 ( )
A.
反应后生成CO2的质量为3.1g
B.
反应后生成CO2和H2O的质量比为22∶9
C.
原混合物中NaHCO3的质量为4.2g
D.
原混合物中Na2CO3的质量分数为58%
8.
从微观角度看,化学反应是微观粒
子按一定的数目关系进行的。已知
2g
H2、18g
H2O、32g
O2中所含分
子数均为a。氢气与氧气在反应过程中的分
子数变化如图所示。下列说法中,错误的是
( )
(第8题)
A.
1个O原子的质量为16ag
B.
t时刻X与Z的质量相等
C.
Y表示的物质是氢气
D.
反应开始时,Z的质量为32g
9.
(2024·南通期中)生产食盐时,加入碘酸钙
[Ca(IO3)2]可为人体补充钙和碘两种元素。
(1)
Ca(IO3)2 中含有 种元素,其中
钙元素与氧元素的质量比为 (填最
简整数比)。
(2)
为测定某含碘酸钙食盐样品中的钙含量
(其他成分中不含钙),进行如下实验:取食盐
样品于烧杯中,在酸性条件下加入CaI2 溶
液,将Ca(IO3)2 完全转化为I2,其反应原理
为 Ca(IO3)2+5CaI2+12HCl6I2+
6CaCl2+6H2O,测 得 生 成I2 的 质 量 为
7.62mg,计算该食盐样品中钙元素的质量。
10.
(2024·济南期中)某兴趣小组为测定鸡蛋
壳中碳酸钙的含量,进行了如下实验:取
30.0g洗净、粉碎后的鸡蛋壳样品于烧杯
中,向烧杯中滴加盐酸(杂质不与盐酸反
应),测得烧杯中剩余物质的质量与加入盐酸
的质量之间的关系如图所示(化学方程式为
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑):
(第10题)
(1)
由 图 可 知,当 加 入 盐 酸 的 质 量 为
g时,碳酸钙恰好反应完全。
(2)
产生CO2的总质量为 g。
(3)
计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数(写出
计算过程)。
第五单元 化学反应的定量关系
70
跨学科实践活动4 基于特定需求设计
和制作简易供氧器 ▶ “答案与解析”见P33
1.
(2023·成都)学习小组开展了“设计和制作
简易供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式
为2Na2CO3·3H2O2,相对分子质量为314,
是一种白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反
应为2(2Na2CO3·3H2O2)
MnO2
4Na2CO3+
6H2O+3O2↑,该反应为放热反应。
[活动一]
认识制氧机(如图甲所示)。
(第1题甲)
(1)
观察窗的作用是
。
(2)
加湿仓的作用是 。
[活动二]
选择制氧剂。
实验一:过氧化氢。
小组设计了如图乙所示的实验装置,用表中
溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实
验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2g
MnO2,注入溶液,记录并处理0~20min内的
数据如图丙所示。
编 号 ① ② ③ ④
浓度/% 5 15 25 30
体积/mL 9.11 2.89 1.66 1.37
乙
丙
(第1题)
(3)
检查图乙装置气密性的操作是
。
(4)
反应的化学方程式为
。
(5)
④比③产氧量少,可能的原因是
。
实验二:过碳酸钠。
往图乙的锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2g
MnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到
约159.1mL水(产生氧气的量与上表中试剂
得到氧气的最大量相等)。其他试剂的质量
不变,再分别用不同体积的水进行实验。记
录并处理0~20min内的数据如图丁所示。
(第1题丁)
(6)
a≈ (氧气的密度为1.43g/L,
忽略其他因素的影响,结果保留一位小数)。
(7)
由图丁可得出的结论是
。
[活动三]
制作供氧器。
(8)
综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理
由是 。
(9)
学习小组利用身边物品自制了如图戊所
示的简易供氧器。下列在与真实产品的对比中
形成的观点,不正确的是 (填字母)。
(第1题戊)
A.
产氧和洗气装置组合不必一体化
B.
内部气体流向采用“高进低出”的方式
C.
特定需求是选择制氧方法的重要依据
D.
制氧机要符合美学、工程、安全等标准
化学(人教版)九年级上