第五单元 化学反应的定量关系 拔尖测评-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(人教版2024)

化学(人教版)九年级上 11 第五单元拔尖测评 ◎ 满分:100分 ◎ 时间:60分钟 姓名: 得分: 可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Al—27 S—32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Mn—55 Co—59 Ag—108 一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分) 1. 下列变化中,能用质量守恒定律解释的是 ( ) A. 木炭燃烧后质量减小 B. 5g水受热后变成 5g水蒸气 C. 石蜡熔化前后,其质量不变 D. 电解2g水生成1g氢气和1g氧气 2. 氯碱工业的反应原理是电解NaCl溶液。下列物质中,不可能是氯碱工业产品的是 ( ) A. Na2CO3 B. Cl2 C. H2 D. NaOH 3. 相同质量的下列物质分别与足量的氧气反应(已知:氢气、木炭粉、铝条和硫粉在足量的氧气中燃烧分别 生成水、二氧化碳、氧化铝和二氧化硫),消耗氧气最多的是 ( ) A. 氢气 B. 木炭粉 C. 铝条 D. 硫粉 4. 在反应2A+3B􀪅􀪅C+2D中,36g A与56g B恰好完全反应生成28g C和一定质量的D,若C的相对 分子质量为14,则C和D的相对分子质量之比为 ( ) A. 7∶8 B. 7∶1 C. 7∶16 D. 7∶3 5. 在一个密闭容器中,充入2m 个CO分子和n个O2分子,在一定条件下充分反应后,容器内碳原子与氧 原子的个数比为 ( ) A. m m+2n B. m 2(m+n) C. m n D. m m+n (第6题) 6. 如图所示为通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验。下列说法中,错误的是 ( ) A. 反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成物的质量 B. 白磷燃烧结束,锥形瓶应冷却后再放在天平上称量 C. 实验过程中气球先变大后变瘪 D. 瓶底的细沙用来隔热,防止锥形瓶炸裂 7. 某物质在氧气中完全燃烧,生成质量比为44∶27的 CO2和 H2O,则该物质可能是 ( ) A. CO B. CH4 C. C2H2 D. C2H5OH 8. “84”消毒液是一种常用的消毒剂,其主要成分是次氯酸钠(NaClO),具有漂白作用,洁厕灵的主要成分 是盐酸(HCl),这两种日用品不能混用,否则会产生有毒的氯气,反应的化学方程式为2HCl+NaClO 􀪅􀪅NaCl+Cl2↑+X。下列说法中,错误的是 ( ) A. X的化学式为H2O B. “84”消毒液可用于有色衣物的消毒 C. 反应前后涉及的氯元素的化合价有-1、+1、0 D. 上述反应涉及的物质中只有一种氧化物 9. 元素钴(Co)有多种可变化合价,将11.9g CoCO3 在纯氧中加强热可得到8.3g钴的氧化物,则CoCO3 在纯氧中加强热时发生反应的化学方程式为 ( ) A. CoCO3 高温 􀪅􀪅CoO+CO2↑ B. 4CoCO3 高温 􀪅􀪅2Co2O3+3CO2↑ C. 4CoCO3+3O2 高温 􀪅􀪅2Co2O5+4CO2 D. 4CoCO3+O2 高温 􀪅􀪅2Co2O3+4CO2 10. 以CO2和H2为原料合成乙烯(C2H4)是综合利用二氧化碳实现碳中和的研究热点,相关反应的微观示 意图如图所示。关于该反应,下列说法中正确的是 ( ) (第10题) A. 参加反应的甲和乙的质量比为11∶1 B. 生成丙和丁的分子个数比为1∶2 C. 反应物和生成物共涉及两种氧化物 D. 反应前后元素的化合价都不变 11. 碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为 60%,将 20g 该混合物高温煅烧至固体质量不 再改变,生成二氧化碳的质量是 ( ) A. 12g B. 4.8g C. 3.2g D. 4.4g 12. 从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。已知2g H2、36.5g HCl中所含分子数 均为a。在一定条件下,某反应中所有物质的分子数随反应时间的变化如图所示(H2 和物质X的变化 曲线重合)。下列说法中,正确的是 ( ) (第12题) A. 物质X的化学式为Cl B. 一个Cl原子的质量为35.5a g C. t时刻,H2和HCl的质量相等 D. 反应开始时,物质X的质量为34.5g 13. 在一定条件下,X、Y、Z、W四种物质在密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示。下 列说法中,正确的是 ( ) 物 质 X Y Z W 反应前的质量/g 6.8 1.0 93.2 0 反应后的质量/g 0 a 96.8 3.2 A. a=1.0,Y一定是该反应的催化剂 B. 该反应一定为化合反应 C. X与W的相对分子质量之比一定为17∶8 D. Z与W变化的质量之比一定为9∶8 14. 物质X在5g氧气中充分燃烧,反应的化学方程式为X+3O2 点燃 􀪅􀪅RO2+2SO2(R为某种未知元素),测 得RO2和SO2的质量分别为2.2g和6.4g。下列判断中,正确的是 ( ) A. RO2中 R 的化合价为+2 B. X中含有R、S、O三种元素 C. 参加反应的X的质量为3.6g D. 反应后的混合物中有三种物质 15. 化学试剂的保存需考虑试剂本身的性质。在光照条件下,硝酸银(AgNO3)可分解为银、氧气和某种氮 的氧化物X,故将其保存在棕色试剂瓶中。取8.5g硝酸银固体在光照条件下完全分解后,测得生成氧 气、X的质量分别为0.8g、mg。下列说法中,正确的是 ( ) A. m=4.6 B. X中氮、氧的原子个数比为1∶1 C. 保持银的化学性质的最小粒子是银分子 D. 反应中生成的银和X的质量比是54∶23 二、 非选择题(共55分) 16. (10分)我国古代典籍中蕴含着丰富的化学知识。写出下列相关反应的化学方程式。 (1) 《打铁花行》记载:“吾州产铁贱如泥,巨炉炽炭镕铁汁,打铁铁花飞红霓。”这段话描写了铁水飞溅、 火星四射,形成十几米高的铁花的场景: 。 12 (2) 《天工开物》记载的“炒钢法”中,用于炼钢的高温来自焦炭(主要成分是碳)和氧气的反应: ;“凡石灰经火焚炼为用”指的是石灰石(CaCO3)经过烈火煅烧后制成生石 灰(CaO): 。 (3) 《梦溪笔谈》记载了“湿法炼铜”的方法:“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”即在硫酸铜溶液中加入铁可 得到铜: 。 (4) 《齐民要术》记载了用硫黄熏蒸纸张可防蛀虫。硫黄在空气中点燃发生反应: 。 (第17题) 17. (8分)我国科学家研究出碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化 体系,使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应,反应的微观 模型如图所示。 (1) 反应的微观模型中,除钼外还有 种元素。 (2) 该反应过程中: ① 构成催化剂的各原子 (填“有”或“没有”)变化。 ② 金原子对 (填“CO”或“H2O”)起吸附催化作用。 ③ 反应的化学方程式为 。 18. (8分)质量守恒定律在化学生活中有广泛的应用。 (1) 某化合物完全燃烧消耗氧气14.4g,共生成13.2g二氧化碳和8.1g水,则该化合物组成中一定含 有的元素是 (填元素符号)。 (2) 化学反应A+B →C+D中,所加入的反应物A和B的质量分别为ag和bg,则生成的C和D的 质量之和一定 (填“≥”“≤”或“=”)(a+b)g。 (3) 某工厂排放的废气中含有NO、NO2、N2中的两种或三种,则该废气中氧元素的质量分数不可能是 (填字母)。 A. 20% B. 40% C. 60% D. 80% (4) 金属锂除了制造锂电池外,还可以用于储存氢气,其原理是金属锂(锂在化合物中通常显+1价)与 氢气化合生成白色粉末状的氢化锂,氢化锂与水反应生成氢氧化锂和氢气。写出氢化锂与水反应 的化学方程式: 。 19. (6分)高锰酸钾是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活等场景中都有重要的用途。某工厂生产高 锰酸钾的流程如图所示。 (第19题) (1) 写出高锰酸钾的一种用途: 。 (2) 阶段Ⅰ发生的主要是 (填“物理”或“化学”)变化。 (3) 请写出阶段Ⅱ发生反应的化学方程式: 。 (4) 阶段Ⅲ所发生的反应中,反应前后化合价发生变化的元素有 (填元素符号)。 (5) 生产流程中可循环利用的物质除水外,还有 (填化学式)。 (6) 在某次生产时,工厂共投入26.1t MnO2,制得31.6t KMnO4,则投入的MnO2 与生成的KMnO4 中锰元素对应的原子的个数比为 (填最简整数比)。 (第20题) 20. (12分)化学兴趣小组的同学为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中 燃烧的实验(如图甲所示),同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧,发出 耀眼的白光,产生的大量白烟弥漫到空气中,最后在陶土网上得到一些 白色固体。 (1) 请写出镁条燃烧的化学方程式: 。 (2) 同学们通过称量发现:在陶土网上收集到的产物的质量小于镁条的质量,有人认为这个反应不遵守 质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是 。 (3) 小红按如图乙所示的装置改进实验,验证了质量守恒定律,还发现产物中有少量黄色固体。 [提出问题] 黄色固体是什么? [查阅资料] ① 氧化镁为白色固体;② 镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体; ③ 氮化镁可与水反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 [作出猜想] 黄色固体是Mg3N2。 [实验探究] 请设计实验,验证猜想。 实验操作 实验现象及结论 [反思与交流] ① 氮化镁中氮元素的化合价是 。 ② 空气中N2的含量远高于O2的含量,可是镁在空气中燃烧的产物MgO远多于Mg3N2,合理的 解释是 。 21. (11分)“化学氧呼吸自救器”是人在缺氧环境或高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置,内 部装有颗粒状超氧化钾(KO2)作为制氧剂,其反应原理之一为4KO2+mCO2􀪅􀪅mK2CO3+3O2。 (1) m 的值是 。 (第21题) (2) 若要制得96g氧气,则理论上需要含80% KO2 的制氧剂的质量是多少? (写出计算过程) (3) 请画出生成O2的质量与消耗CO2的质量之间的关系。 (4) 小明在设计“化学氧呼吸自救器”时,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需 了解与人体呼吸相关的数据是 (填字母)。 a. 每次呼出二氧化碳的量 b. 每次呼吸耗氧量 c. 每次呼出氮气的量 化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰是催化剂,起 催化作用。(4) 若用装置F收集氢气,氢气的密度比空气 小,则气体应从b端进入。 19. [基础设问] (1) 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 将集气 瓶中的氧气消耗完 (2) 烧杯中的水流入集气瓶,且进入 集气瓶中的水的体积约占集气瓶内原空气总体积的1 5 氧气体积约占空气总体积的1 5 (3) 红磷用量不足(或未 待装置冷却到室温就打开弹簧夹等合理答案均可) (4) 氮气(或N2) 不溶于水 不能燃烧也不支持燃烧,不 与水反应 [能力设问] (5) 不能 镁也能与氮气反应,且 生成物为固体,使测量结果偏大 (6) 操作简单(或环保; 或减小实验误差等合理答案均可) 解析:[基础设问] (4) 空气的主要成分是氮气和氧气,氧气和红磷反应时氮 气没有参与反应,说明氮气不燃烧;氧气反应完全后,红磷 熄灭,说明氮气不支持燃烧;实验结束后剩余气体体积约 占集气瓶内原空气总体积的4 5 ,说明氮气不溶于水,也不 与水反应。其中,不溶于水是物理性质,不燃烧也不支持燃 烧、不与水反应是化学性质。[能力设问] (5) 根据已知信 息,镁既能与氧气反应,又能与氮气反应,且两个反应都生 成固体,若用镁条代替红磷进行实验,会消耗空气中的氧 气和氮气,则会使测量结果偏大。(6) 图甲装置需要点燃 红磷后将其迅速放入集气瓶中,此过程会有气体逸出,且 红磷燃烧产生的五氧化二磷会有一部分逸散到空气中,造 成污染;若先将红磷放入集气瓶中,再使用激光笔点燃红 磷,则会使测量结果更加准确,操作也更加简单,也更环保。 20. (1) 4(或四) (2) 36∶5∶48 (3) 23.9% (4) 117 (5) 4∶2∶1∶4 (6) 156 解析:(1) 根据乳酸亚铁的化 学式可以看出,乳酸亚铁由碳、氢、铁、氧 4种元素组成。 (2) 乳酸亚铁中碳、氢、氧元素的质量比为(12×6)∶(1× 10)∶(16×6)=36∶5∶48。(3) 乳酸亚铁中铁元素的质 量分数为 56 12×6+1×10+56+16×6×100% ≈23.9% 。 (4) 根据乳酸亚铁片的说明书,成人一天最多服用6片, 每片乳酸亚铁片中含铁元素19.5mg,则一个成人借助 乳酸亚铁片补铁,每天最多可以补充铁元素的质量为6× 19.5mg=117 mg。(5) 富 马 酸 亚 铁 的 化 学 式 为C4H2FeO4,则该物质中碳、氢、铁、氧元素原子的个 数比为4∶2∶1∶4。(6) 设170g富马酸亚铁中碳元 素的质量与质量为x的乳酸亚铁中碳元素的质量相等, 则170g× 12×412×4+1×2+56+16×4×100% =x× 12×6 12×6+1×10+56+16×6×100% ,x=156g。 第五单元拔尖测评 1. A 2. A 3. A 解析:氢气、木炭粉、铝条和硫粉分别与足量的氧气 反应,得到的最终产物依次为水(H2O)、二氧化碳(CO2)、 氧化铝(Al2O3)和二氧化硫(SO2),在这四种产物中,氧元 素含量最高的是水,说明等质量的四种物质与足量的氧气 反应时,氢气消耗的氧气最多。 4. A 解析:在反应2A+3B􀪅􀪅C+2D中,36gA与56g B恰好完全反应生成28gC和一定质量的D,根据质量守 恒定律可知,生成D的质量为36g+56g-28g=64g。设 D的相对分子质量为x。 2A+3B􀪅􀪅 C 14 28g +2D 2x 64g 14 2x= 28g 64g x=16 则C和D的相对分子质量之比为14∶16=7∶8。 5. D 解析:根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数 目均不改变,反应前密闭容器内2m 个CO分子和n个O2 分子中碳原子与氧原子的个数比为 2m 2m+2n= m m+n ,所以 充分反应后容器内碳原子与氧原子的个数比为 m m+n 。 6. A 解析:锥形瓶内的白磷和氧气不一定恰好完全反 应,若恰好完全反应,则反应前锥形瓶内白磷和氧气的总 质量一定等于反应后生成的五氧化二磷的质量;若不是恰 好完全反应,则反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定 大于反应后生成的五氧化二磷的质量,A选项错误。白磷 燃烧结束,锥形瓶应冷却后再放在天平上称量,若没有冷 却,气球膨胀,受到空气的浮力,则会对称量的结果产生影 响,B选项正确。白磷燃烧放出热量,锥形瓶中的气体膨 胀,冷却后气体收缩且燃烧过程消耗了氧气,因此实验过 程中气球先变大后变瘪,C选项正确。瓶底的细沙起隔热 作用,防止锥形瓶底因受热不均而炸裂,D选项正确。 7. D 解析:根据题意“生成质量比为44∶27的CO2 和 H2O”,设生成CO2的质量为44g,则生成H2O的质量为 27g,所 以 生 成 物 中 碳 元 素 和 氢 元 素 的 质 量 比 为 44g× 1244×100% ∶ 27g× 218×100% =4∶1, 根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目均不 会改变,所以反应物中碳元素和氢元素的质量比也应为 4∶1。CO中不含氢元素,不会生成水,A不可能;CH4 中 碳元素与氢元素的质量比为12∶(1×4)=3∶1,B不可 能;C2H2中碳元素与氢元素的质量比为(12×2)∶(1×2)= 12∶1,C不可能;C2H5OH中碳元素与氢元素的质量比为 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 07 (12×2)∶(1×6)=4∶1,D可能。 8. B 解析:根据化学反应前后原子种类、数目不变,可推 断出X是H2O,A正确;“84”消毒液具有漂白作用,不能用 于有色衣物的消毒,B错误;反应前后涉及的含氯元素的物 质有HCl、NaClO、NaCl、Cl2,其中氯元素的化合价依次为 -1、+1、-1、0,C正确;反应涉及的物质中,只有H2O是 氧化物,D正确。 9. D 解析:将11.9g CoCO3 在纯氧中加强热可得到 8.3g钴的氧化物,则CoCO3 与钴的氧化物的质量比为 119∶83。A项,该化学方程式中CoCO3 与一氧化钴的质 量比为119∶75,不正确;B项,该化学方程式中碳元素不 守恒,不正确;C项,该化学方程式中CoCO3 与五氧化二钴 的质量比为476∶396=119∶99,不正确;D项,该化学方程 式中CoCO3与三氧化二钴的质量比为476∶332=119∶83, D正确。 10. C 解析:由微观示意图可知,该反应是二氧化碳和氢 气在一定条件下反应生成乙烯和水,该反应的化学方程式 为2CO2+6H2 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅C2H4+4H2O。参加反应的甲和 乙的质量比为(2×44)∶(6×2)=22∶3,A不正确。生成 丙和丁的分子个数比为1∶4,B不正确。氧化物是由氧元 素和另一种元素组成的化合物,则反应物和生成物共涉及 二氧化碳和水两种氧化物,C正确。该反应有单质参加,一 定有元素的化合价发生改变,D不正确。 11. C 解析:20g该混合物中钙元素的质量为20g× 60%=12g,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,根据 质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,最 后剩余固体为氧化钙,剩余固体中钙元素的质量与原混合 物 中 钙 元 素 的 质 量 相 等,则 剩 余 固 体 的 质 量 为 12g 40 16+40×100% =16.8g,故生成二氧化碳的质量为20g- 16.8g=3.2g。 12. B 解析:分析图像可知,a个H2 和a个X反应生成 2a个HCl,依据质量守恒定律可知,X中含有2个Cl,所以 X的化学式为Cl2,A错误;因为2gH2中所含分子数为a, 则含有的H原子的数目为2a,a个H原子的质量为1g, 因为a个HCl分子中含有a 个 H原子和a 个Cl原子, 36.5gHCl中所含分子数为a,所以a个Cl原子的质量为 36.5g-1g=35.5g,则一个Cl原子的质量为 35.5 a g ,B正 确;t时刻,H2 和HCl的分子数相等,不是质量相等,C错 误;该反应的化学方程式为H2+Cl2 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅2HCl,从图 像可知a个H2分子和a个Cl2 分子反应生成2a个HCl 分子,又因为2gH2、36.5gHCl中所含分子数均为a,则 参加反应的H2 的质量为2g,生成HCl的质量为73g,所 以反应开始时,Cl2的质量为73g-2g=71g,D错误。 13. D 解析:由质量守恒定律可知,6.8+1.0+93.2+0= 0+a+96.8+3.2,a=1.0;反应后,X的质量减少,是反应 物;Y的质量没有改变,可能是该反应的催化剂,也可能是 未参加反应的杂质;Z的质量增加,是生成物;W的质量增 加,是生成物,该反应可表示为X 一定条件 →Z+W。由分 析可知,A项错误;该反应属于分解反应,B项错误;由于无 法确定化学计量数,所以无法计算相对分子质量之比,C项 错误;Z与W变化的质量之比一定为3.6g∶3.2g=9∶8, D项正确。 14. D 解析:氧元素在化合物中通常显-2价,设R的化 合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为 零,可得x+(-2)×2=0,解得x=+4,A错误。设RO2 的相对分子质量为m,参加反应的氧气的质量为n。 X+3O2 96 n 点燃 􀪅􀪅RO2 m 2.2g +2SO2 128 6.4g 96 128= n 6.4g n=4.8g m 128= 2.2g 6.4g m=44 RO2中氧元素的质量为2.2g× 16×2 44 ×100% =1.6g, SO2中氧元素的质量为6.4g× 16×2 64 ×100% =3.2g, 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成 物中含R、S、O元素,故反应物中一定含R、S、O元素,已知 反应物中含有氧元素,则X中一定含R、S元素,由于生成 物中氧元素的质量为1.6g+3.2g=4.8g,与消耗的氧气 中氧元素的质量相等,因此X中不含氧元素,B错误。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,故参加反应的X的质量为 2.2g+6.4g-4.8g=3.8g,C错误。由以上分析可知,5g 氧气消耗了4.8g,故氧气有剩余,则反应后的混合物中有 RO2、SO2以及剩余的氧气三种物质,D正确。 15. D 解析:8.5g硝酸银中银元素的质量为8.5g× 108 108+14+16×3×100% =5.4g,根据反应前后物质的 总质量不变,则生成的X的质量为8.5g-5.4g-0.8g= 2.3g,则m=2.3,A错误;8.5g硝酸银中氮元素的质量为 8.5g× 14108+14+16×3×100% =0.7g,根据反应前后 各元素的质量不变,则X中氮元素的质量为0.7g,故其中 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 17 氧元素的质量为2.3g-0.7g=1.6g,氮、氧的原子个数比 为0.7g 14 ∶ 1.6g 16 =1∶2 ,B错误;银是由原子构成的,则保持 银的化学性质的最小粒子为银原子,C错误;结合前面的分 析可知,反应中生成的银和X的质量比是5.4g∶2.3g= 54∶23,D正确。 16. (1) 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅Fe3O4 (2) C+O2 点燃 􀪅􀪅CO2 CaCO3 高温 􀪅􀪅CaO+CO2↑ (3) Fe+CuSO4􀪅􀪅FeSO4+ Cu (4) S+O2 点燃 􀪅􀪅SO2 17. (1) 4 (2) ① 没有 ② CO ③ CO+H2O(气) 催化剂 120℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅CO2+H2 解析:(1) 反应的微观模型中,反应物 是CO和H2O,催化剂是碳化钼(Mo2C)负载金原子,生成 物是二氧化碳和氢气,除钼外还有4种元素。(2) ① 根据 催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,原子是化学 变化中的最小粒子,所以构成催化剂的各原子没有变化。 ② 根据反应的微观模型可以看出,金原子对CO起吸附催 化作用。③ CO和H2O在催化剂和120℃的条件下反应 生成二 氧 化 碳 和 氢 气,反 应 的 化 学 方 程 式 为 CO+ H2O(气) 催化剂 120℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅CO2+H2。 18. (1) C、H、O (2) ≤ (3) D (4) LiH+H2O􀪅􀪅 LiOH+H2↑ 解析:(1) 根据质量守恒定律,该化合物和 氧气反应生成二氧化碳和水,则该化合物中一定含有碳元 素和氢元素,可能含有氧元素;13.2g二氧化碳中含氧元素 的质量为13.2g× 16×244 ×100% =9.6g,8.1g水中含 氧元素的质量为8.1g× 1618×100% =7.2g,生成物中氧 元素的质量之和为9.6g+7.2g=16.8g>14.4g,则该化 合物中也含有氧元素,因此该化合物组成中一定含有的元 素是C、H、O。(2) 化学反应A+B →C+D中,所加入的 反应物A和B的质量分别为ag和bg,若A和B恰好完 全反应,则生成的C和D的质量之和为(a+b)g;若A和B 不是恰好完全反应,则生成的C和D的质量之和小于(a+ b)g,因此生成的C和D的质量之和一定≤(a+b)g。 (3) NO中氧元素的质量分数为 1614+16×100%≈53.3% , NO2中氧元素的质量分数为 16×2 14+16×2×100%≈69.6% , N2中氧元素的质量分数为0,其中NO2 中氧元素的质量 分数最高,不管与另外的一种或两种气体混合,废气中氧 元素的质量分数都不可能大于69.6%,因此该废气中氧元 素的质量分数在0~69.6%之间。(4) 氢化锂与水反应生 成氢氧化锂和氢气,反应的化学方程式为LiH+H2O􀪅􀪅 LiOH+H2↑。 19. (1) 消毒(或制取氧气等合理答案均可) (2) 物理 (3) O2+2MnO2 +4KOH △ 􀪅􀪅2K2MnO4 +2H2O (4) H、Mn (5) KOH (6) 3∶2 解析:(4) 阶段Ⅲ所发 生的反应中,反应前水中氢元素的化合价是+1,反应后氢 气中氢元素的化合价是0,反应前锰酸钾中锰元素的化合 价是+6,反应后高锰酸钾中锰元素的化合价是+7,所以反 应前后化合价发生变化的元素有H、Mn。(5) 阶段Ⅲ中生 成的氢氧化钾可在阶段Ⅰ中投入使用,故氢氧化钾是可循 环使用的物质,其化学式为KOH。(6) 设MnO2与生成的 KMnO4中锰元素对应的原子的个数比为x∶y。 xMnO2 87x 26.1t ~yKMnO4 158y 31.6t 87x 158y= 26.1t 31.6t x∶y=3∶2 20. (1) 2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅2MgO (2) 反应生成的氧化镁部 分扩散到空气中,且扩散到空气中的产物质量大于参加反 应的氧气质量 (3) [实验探究] 取少量黄色固体于试管 中,加入适量水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察 现象 试管中有气泡产生,湿润的红色石蕊试纸变蓝;黄 色固体是氮化镁 [反思与交流] ① -3 ② 相同条件下, 氧气的化学性质比氮气活泼(合理答案均可) 解析:(1) 镁 条与空气中的氧气反应生成氧化镁,反应的化学方程式为 2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅2MgO。(2) 镁条与氧气反应生成氧化镁, 根据质量守恒定律,燃烧产物的质量应大于反应物镁条的 质量,镁条完全燃烧后,称量发现陶土网上收集到的燃烧 产物的质量反而比反应前的镁条的质量小,其主要原因是 部分燃烧产物以白烟的形式扩散到空气中,且扩散到空气 中的产物质量大于参加反应的氧气质量。(3) [实验探究] 取少量黄色固体于试管中,加入适量水,将湿润的红色石 蕊试纸放在试管口,可观察到试管中有气泡产生,试管口 湿润的红色石蕊试纸变蓝;据此可得出黄色固体是氮化 镁。[反思与交流] ① 设氮化镁中氮元素的化合价为x,根 据化合物中元素化合价的代数和为零有(+2)×3+x× 2=0,解得x=-3。② 空气中N2 的含量远高于O2 的含 量,可是镁在空气中燃烧的产物MgO远多于Mg3N2,这是 因为相同条件下,氧气的化学性质比氮气活泼,镁更容易 与氧气反应。 21. (1) 2 (2) 解:设若要制得96g氧气,则理论上需要含80%KO2 的制氧剂的质量是x。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 27 4KO2 284 x×80% +2CO2􀪅􀪅2K2CO3+3O2 96 96g 284 96= x×80% 96g x=355g 答:若要制得96g氧气,则理论上需要含80%KO2 的制氧 剂的质量是355g。 (3) 如图所示 (4) ab (第21题) 解析:(1) 根据质量守恒定律,m 的值是2。(3) 设生成 96g氧气时,需要消耗二氧化碳的质量为y。 4KO2+2CO2 88 y 􀪅􀪅2K2CO3+3O2 96 96g 88 96= y 96g y=88g 生成96g氧气时,消耗二氧化碳的质量为88g,把生成氧 气的质量作为纵坐标,消耗二氧化碳的质量作为横坐标, 在坐标系内描点,与原点连线即可画出图像。(4) “化学氧 呼吸自救器”的反应原理为消耗二氧化碳,生成氧气,与氮 气无关,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸 次数外,还需了解每次呼出二氧化碳的量和每次呼吸耗 氧量。 第六单元拔尖测评 1. B 解析:用焦炭冶炼钢铁,利用了碳的还原性,是化学 性质;用木炭作燃料,利用了碳的可燃性,是化学性质;用 木炭吸附色素,只利用了碳的吸附性,是物理性质;用墨写 字或绘画,利用了碳的颜色,是物理性质,而字画能保持很 久不褪色,又利用了碳在常温下的稳定性,是化学性质。 故B符合题意。 2. D 解析:水晶的主要成分是SiO2,属于混合物,A正 确;其结构与金刚石类似,化学性质稳定,B正确;水晶难溶 于水,C正确;水晶的主要成分是SiO2,其结构与金刚石类 似,金刚石由原子构成,所以二氧化硅不是由分子构成的, D错误。 3. D 解析:澄清石灰水可与二氧化碳反应生成沉淀,所以 将氮气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体先通过足量的澄 清石灰水,二氧化碳被吸收,剩下氮气和一氧化碳;一氧化 碳可以还原灼热的氧化铜,再通过足量的灼热氧化铜时, 一氧化碳被反应掉,同时生成二氧化碳;氮气的化学性质 不活泼,一般不与其他物质反应。故最后剩余的气体是二 氧化碳和氮气。 4. C 解析:碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,反应的化 学方程式为C+O2 点燃 􀪅􀪅CO2,其中碳、氧气、二氧化碳的质 量比为12∶32∶44,则12g碳与36g氧气完全反应,氧气 有剩余,可生成44g二氧化碳,A正确。金刚石和石墨都 由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,则石墨在一 定条件下转化为金刚石,碳原子的排列方式发生了变化,B 正确。由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小 粒子,C60 由C60 分子构成,则保持C60 化学性质的最小粒 子是C60分子,C不正确。CO和CO2 的化学性质不同,是 因为它们的分子构成不同,D正确。 5. C 解析:C+2CuO 高温 􀪅􀪅2Cu+CO2↑,CO+CuO △ 􀪅􀪅 Cu+CO2,CaCO3+2HCl􀪅􀪅CaCl2+H2O+CO2↑, CaCO3 高温 􀪅􀪅CaO+CO2↑,这4个反应都可产生CO2。 6. C 解析:由于二氧化氮能与水反应,因此不能用排水法 收集,又因为二氧化氮的密度比二氧化碳的略大(即比空 气大),所以只能用向上排空气法收集。 7. C 解析:在一氧化碳还原氧化铁的反应中,氧化铁失去 氧变成单质铁,发生还原反应;一氧化碳将氧化铁还原成 单质铁,一氧化碳具有还原性;反应前氧化铁中铁元素的 化合价为+3,生成的单质铁中铁元素的化合价为0,反应 后铁元素的化合价降低;工业上可利用该反应炼铁。故C 符合题意。 8. C 解析:干冰是固态的二氧化碳,干冰升华变成二氧化 碳气体,二氧化碳气体的密度比空气大。Ⅰ中静置,烧杯内 气球会上浮;Ⅱ中加水后烧杯内的二氧化碳会与水反应生 成碳酸,有新物质生成,发生了化学变化;Ⅲ中干冰升华吸 热,温度降低,水蒸气液化,烧杯上方会形成白雾;Ⅳ中二氧 化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。 9. A 解析:根据题中信息可知,三氧化二碳(C2O3)通常 情况下是一种无色、无臭的气体,可溶于水,与水反应生成 草酸且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳的相 似。三氧化二碳与水反应生成草酸,有新物质生成,属于化 学变化,A选项说法错误。因为三氧化二碳的化学性质与 一氧化碳相似,一氧化碳具有可燃性、还原性,则三氧化二 碳也具有可燃性、还原性,B选项说法正确。三氧化二碳具 有还原性,在加热条件下,可将氧化铜还原成铜,C选项说 法正确。C2O3中氧元素的化合价为-2,则碳元素的化合 价为+3,D选项说法正确。 10. A 解析:气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 37