内容正文:
第4章 认识化学反应
复习讲义
复习目标
1.初步认识燃烧现象,知道物质燃烧的条件。
2.了解灭的原理,学会常见的灭火方法。
3.知道爆炸发生的原因。
4.理解质量守恒定律的含义,能从微观角度解释质量守恒定律。
5.掌握化学方程式书写的步骤,初步学会配平化学方程式的方法。
5.根据化学方程式掌握有关反应物、生成物质量的计算。
重点和难点
重点:能用实验证据证明质量守恒,并从微观角度进行解释;能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题;能正确书写常见反应的化学方程式,说出其意义;能根据化学方程式进行简单的计算。
难点:能运用变量控制思想设计燃烧条件等实验探究方案。
█知识点一 化学反应发生的条件
一、燃烧的条件及探究
1、燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。
3、燃烧的条件:(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)温度达到着火点。
易错提醒
1.发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光。
2.广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气。
二、探究燃烧的条件实验
1、白磷着火点:40oC ;红磷着火点:240oC;
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的
红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气后,水中的白磷在水下燃烧
实验分析:铜片的作用:导热、放置药品;热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝;②为薄铜片上的药品提供热量。
2、燃烧条件对比实验
实验
现象
棉球上的酒精燃烧,水不燃烧
蜡烛甲熄灭,蜡烛乙燃烧
乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧
结论
燃烧需要可燃物
燃烧需要氧气(或空气)
燃烧需要温度达到可燃物着火点
三、燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系
区 别
联 系
反应条件
反应剧烈度
反应现象
燃烧
跟氧气接触,温度达到着火点
剧烈
发光放热
燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的实质都是氧化反应
爆炸
在有限的空间里急速燃烧,热量来不及散失
非常剧烈
发光放热、爆炸
缓慢氧化
跟氧气接触,温度没有达到着火点
缓慢
不发光,要放热
自燃
跟氧气接触,缓慢氧化产生的热量不易散失,温度逐渐达到着火点
由缓慢转化成剧烈燃烧
由不明显到发光放热
教材拓展
1.可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到 明火 可能会发生爆炸;可燃性气体在点燃或加热前都要 检验纯度 ,以防止发生爆炸的危险。
2.油库、面粉厂门口贴有 “严禁烟火” 的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生 爆炸 的危险。
3.几种消防安全标志
四、完全燃烧与不完全燃烧
1、完全燃烧:指是物质燃烧后,产生不能继续燃烧的新物质的燃烧。
2、不完全燃烧:指物质燃烧后,产生还能继续燃烧的新物质的燃烧。
3、燃烧:可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
4、缓慢氧化:是指有些氧化反应进行得很慢,甚至不容易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化。
5、自燃:指由缓慢氧化而引起的自发燃烧。
五、灭火的原理和方法
1、灭火的原理:破坏燃烧必须具备的三个条件。
(1)清除或隔离可燃物。
(2)隔绝O2。
(3)降温到可燃物的着火点以下。
2、其它应用
(1)生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,容易点燃。
(2)室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺。
(3)用扇子扇煤炉火,虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰,虽然增加了空气的流通,但却降低了温度至着火点以下,所以一扇就灭。
3、几种常用的灭火器
(1)干粉灭火器
灭火原理:利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要成分是碳酸氢钠等)来灭火。
适用范围:可扑灭一般火灾,还可扑灭油、气等燃烧引起的失火。
优点:灭火速度快,成本低。
(2)二氧化碳灭火器
灭火原理:在加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中,灭火时再将其喷出,有降温和隔绝空气的作用。
适用范围:主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
优点:灭火后不留痕迹,不会造成图书档案的损坏。
(3)水基型灭火器
灭火原理:通过内部装有 AFFF 水成膜泡沫灭火剂和氮气产生的泡沫,喷射到燃料表面,泡沫层析出的水在燃料表面形成一层水膜,使可燃物与空气隔绝。
适用范围:适用于扑救固体或非水溶性液体的初起火灾。
优点:使用方便,灭火效率高,对人体无害。
在实际应用中,应根据火灾的类型和场所选择合适的灭火器,以达到最佳的灭火效果。
效果检测
1.下列关于燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭
C.可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D.夜间发现煤气泄漏,立即开灯检查
2.实验:在500毫升烧杯中加入300毫升热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放上一小块干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
(1)铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(2)铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(3)想让热水中的白磷在水中燃烧起来,需要做的操作是 。
(4)热水的作用 、 。
(5)釜底抽薪的灭火原理是 。
█知识点二 化学反应中的质量关系
一、验证质量守恒定律实验
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
(1)实验装置
(2)实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等,天平保持平衡。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
(1)实验装置
步骤1:铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中,观察天平的平衡情况
(2)实验现象:铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色,反应前后,物质的总质量不变,天平保持平衡。
二、质量守恒定律及其应用
1、质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)适用范围:所有化学变化(物理变化不讨论质量守不守恒的关系)。
(2)守恒概念:质量守恒,不是体积、密度、分子个数等守恒。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)。
和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2、质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)。
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
3、质量守恒定律的微观的理解:
(1)原子的种类不变:化学反应前后,参与反应的 原子种类 没有发生改变。
(2)原子的数目不变:参与反应的各种原子的 数量 在反应前后保持不变。
(3)原子的质量不变:原子的 质量 在化学反应中始终保持恒定。
(4)化学反应只是原子的重新组合,而原子的 种类 、数目和 质量 都不变,所以参加化学反应的各物质的 质量 总和必然等于反应后生成的各物质的 质量 总和。
(5)从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”。
(6)在化学反应中,分子被分裂成 原子 ,原子重新组合成新的 分子 。
4、化学反应前后的“变”与“不变:
效果检测
1.下列变化能够用质量守恒定律解释的是
A.汽油露置在空气中质量减少
B.镁条燃烧后质量增加
C.5g糖放入25g水中得到30g糖水
D.100mL酒精和100mL水混合后体积小于200mL
2.某化学实验小组的同学,用如图所示实验探究质量守恒定律。
(1)充分反应冷却后,天平仍然平衡的是图 (填字母序号);另一个不平衡的原因 。
(2)图A实验中气球的变化是 ;其中气球的主要作用是 。
(3)由上述实验可知,在化学反应前后,一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
█知识点三 化学方程式的书写及应用
一、化学方程式的含义及书写
1、化学方程式的含义
(1)表示反应物、生成物和反应条件(可简记为“反、生、条”)。
(2)表示各物质之间的质量关系(即各物质之间的质量比)。
(3)表示各物质之间的粒子个数关系(即该物质之间的粒子个数比)。
2、书写化学方程式要遵守的原则:① 必须以 客观事实 为基础; ② 必须遵守质量守恒定律。
3、书写学方程式步骤
写——左写反应物,右写生成物,中间连短线。
配——配平;使反应前后各原子总数相等。
等——短线改等号。
注——在等号的上方或下方注明反应条件(点燃、加热“△”、高温、通电、催化剂等)。
标——标出生成物中气体与沉淀(气体符号“↑”:反应物无气体,生成物中有气体,在气体的化学式右边标)。反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”号;沉淀符号“↓”:溶液中反应如果生成物是固体,在固体生成物的化学式右边标,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”号)。
查——检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标注准确。
易错提醒:写化学方程式时常出现的错误
1.不尊重科学实验,随意臆造 化学式 或事实上不存在的 化学反应 。
2.不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是 最简比 。
3.化学式书写错误。
4.写错或漏写反应条件。
5.错标或漏标“↑”(气体生成符号)、“↓”(沉淀符号)。
二、化学方程式的配平:在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的 原子 个数都相等。
1、最小公倍数法
(1)找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子 ,求最小公倍数 ,得分子个数。
(2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数。
(3)一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
2、观察法
(1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。
(2)根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
3、奇数配偶法:这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶
(1)找出在化学反应中出现次数最多的元素。
(2)从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2。
(3)由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
4、分数配平法:此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应
(1)先配平化合物中各元素的原子。
(2)用分数配平单质元素的原子。
(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。
注意事项
1.如果化学方程式中有单质,一般留到 最后 配平。
2.配平时一般从最复杂的 化学式 入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时,一般从一氧化碳入手。
3.刚开始配平,可让化学计量数是分数。配平结束后“=”两边化学计量数翻倍,全部变为 整数 即可。
三、根据化学反应方程式的计算
1、常见化学反应中的质量关系
(1)通过相对分子质量(或相对原子质量)来表示化学反应中各物质的实际质量关系(即质量比)。
(2)把相对分子质量(或相对原子质量)乘以碳-12原子质量的1/12后,得到了分子(或原子)的实际质量,在计算物质的质量比的时候,又被当成约数约分掉了,所以,可以用相对分子质量(或相对原子质量)来表示化学反应中各物质的实际质量比。
2、计算依据:利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
3、计算步骤
(1)设未知数。
(2)根据题意写出方程式。
(3)根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比。
(4)列出比例式,并求出未知数。
(5)答。
4、物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
5、物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数。
注意事项
1.由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
2.由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
3.单位必须统一。
4.完成计算后要进行 检查 。检查 化学方程式 是否正确,检查所列出的 已知量 和 未知量 之间的关系是否正确,检查已知量和未知量的 单位 是否一致,检查解题过程是否规范、正确等。
效果检测
1.过氧化钠(Na2O2)因能与二氧化碳反应生成氧气,故可作为呼吸面具中氧气的来源,从下列化学方程式:“2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2”中获得的信息,不正确的是( )
A.过氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和氧气
B.此反应中氧元素有两种化合价
C.这一原理不适宜在实验室制取纯净的氧气
D.反应中生成的两种物质的质量比为53:8
2.“侯氏制碱法”是我国著名制碱专家侯德榜经过多年研究做出的杰出贡献。
(1)“侯氏制碱法”的原理可表示为:,,X的化学式是 。
(2)要生产53tNa2CO3,至少需要NaCl的质量是多少?(不考虑原料中Na元素的损失)
█考点一 燃烧的条件及探究
【例1】某化学小组研究燃烧的条件,设计了如图两个案验方案,下列关于方案设计说法不合理的是
A.两个方案中热水的作用都一样
B.方案Ⅱ比方案Ⅰ的设计更环保
C.方案Ⅱ,通过Y形管中白磷和红磷的现象对比,说明燃烧需要可燃物
D.方案Ⅰ,通过铜片上白磷和水中白磷的现象对比,说明可燃烧物质燃烧需要氧气
【例2】花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是( )
A.风箱拉动过程中增加了可燃物 B.手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D.氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
解题要点
本考点主要考察对燃烧的条件的理解及应用,解题时需掌握好三个燃烧必备的条件,合理利用控制变量法:验证每一个条件时,注意确定好实验的变量,控制好无关变量,如要探究温度的影响,则所选可燃物的种类、质量、形状、氧气的含量等条件要相同,然后通过对比在温度不同而其他条件相同的情况下燃烧现象的不同,确定温度对燃烧的影响。此外,还可能涉及的实验改进思路:由于铜片上的白磷和红磷露置在空气中,燃烧产生的五氧化二磷有毒,会污染空气,所以应加以改进,让白磷和红磷在密闭的环境中燃烧。
【变式1-1】为探究燃烧的条件,利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是( )
A.当温度为60℃时,只有①处白磷燃烧
B.为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C.当温度为260℃时,②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要氧气
D.当温度升至500℃时,④处氯化钠可能燃烧
【变式2-1】燃放烟花时,通过点燃快速引线引燃底部的推进火药,从而使产生的高温气体推动礼花弹快速飞向空中,此时礼花弹的延时引线快速燃烧,会点燃礼花弹中的火药而爆炸。快速引线和延时引线的作用是
A.为燃烧提供充足的氧气 B.使温度达到火药的着火点
C.增大可燃物与氧气的接触面积 D.提供了一个密闭的空间
█考点二 灭火的原理和方法
【例3】下列灭火方法主要是利用“使温度降到可燃物着火点以下”原理的是
A.用灯帽盖灭酒精灯火焰 B.关闭燃气灶阀门熄灭火焰
C.用水浇灭炭火 D.用锅盖盖灭油锅火焰
【例4】每年的11月9日是“消防安全日”。下列有关说法与之不相符的是
A.加油站、面粉厂必须严禁烟火
B.天然气泄漏,应立即打开排气扇
C.图书、档案失火,用二氧化碳灭火器扑灭
D.车载香水中含酒精,夏天应避免长时间暴晒
解题要点
本考点主要考察对灭火原理的理解、应用,以及对消防安全知识的掌握,解题时需注意区分不同灭火操作所对应的灭火原理,特别注意描述降低温度至着火点以下从而灭火,不可说成“降低着火点”。
【变式3-1】“生命宝贵,安全第一”。下列情况的灭火方法或原理错误的是( )
选项
实例
方法
原理
A
森林发生火灾
开辟隔离带
隔离可燃物
B
家用电器着火
用水浇灭
降低温度
C
酒精洒在桌上起火
用湿毛巾盖灭
降低温度,隔绝空气
D
图书馆图书失火
用二氧化碳灭火器扑灭
降低温度,隔绝空气
【变式4-1】安全责任重如山,防火防灾记心间。下列说法错误的是( )
A.冬季在家里用木炭生火取暖,应注意开窗通风
B.由于电线老化短路而起火,应先切断电源,再灭火
C.实验中,不慎打翻酒精灯引起失火,应立即用湿抹布盖灭
D.纸箱着火时用水浇灭,降低了可燃物的着火点
█考点三 探究质量守恒定律及应用
【例5】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小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【例6】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A.该反应基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
解题要点
本考点主要考察对质量守恒定律的理解、应用,解题时需注意①质量守恒定律适用于任何一个化学反应,但不适用于物理变化。②生成物的总质量应包括全部生成物(包括沉淀或气体)的质量。③是质量守恒而不是其他方面的守恒(如体积、分子数等)。④有气体参加和生成的化学反应,验证质量守恒定律时,应在密闭容器中进行。⑤如果有气体生成,除了装置封闭外,还要注意封闭的方式,尽量不要用橡胶塞(弹性差),改用气球。还要控制反应物的量(避免气球过度膨胀产生较大的浮力)。
【变式5-1】下列验证质量守恒定律的实验中,能得出正确结论的是
A.白磷燃烧前后质量的测定(不考虑外力影响)
B.蜡烛燃烧前后质量的测定
C.镁条燃烧前后质量的测定
D.碳酸钙与稀盐酸反应前后质量的测定
【变式6-1】木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应,结合反应的微观示意图判断,下列叙述错误的是
A.化学反应前后元素种类没有改变
B.化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变
C.反应物的种类相同时,生成物的种类不一定相同
D.使温度达到木炭的着火点,需要外界先提供能量
█考点四 化学方程式的书写及应用
【例7】下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【例8】在电化学储能领域拥有巨大潜力的可由以下化学反应制得:,则可推测X是
A. B. C. D.
解题要点
本考点主要考察对化学方程式理解和应用,在书写化学方程式时注意要检查化学式、配平、条件、生成物状态等是否错漏,配平化学方程式时只能在化学式前加合适的化学计量数而不能改动化学式。根据化学方程式推测物质的化学式应根据化学反应前后,各种原子种类和数目不变,列出反应前后各种原子及数目,确定缺少的原子种类和数目,组合成物质的化学式。
【变式7-1】完成下列化学方程式。
(1)通电分解水 。
(2)镁带在氮气中点燃生成二氮化三镁 。
(3)铁在氧气中燃烧 。
(4)白色固体粉末氯酸钾()在二氧化锰作催化剂并加热的条件下能较快地生成氯化钾和氧气: 。
【变式8-1】火箭使用的一种燃料是偏二甲肼,其化学式为C2H8N2,燃烧时发生如下反应:C2H8N2+2X2CO2+4H2O+3N2,则X的化学式为
A.NO B.NO2 C.N2O D.N2O4
█考点五 依据化学方程式的计算
【例9】乙烷和二氧化碳反应制乙烯()有助于实现“碳中和”,其反应微观示意图如下(相同小球表示同种原子),下列说法不正确的是
A.甲的化学式为 B.参加反应的甲乙质量比为1∶1
C.分子的种类发生改变 D.丙与丁的分子个数之比为1∶1
【例10】二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。以CO2和NH3合成尿素CO(NH2)2是固定和利用CO2的成功范例,该反该反应的化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。请计算:
(1)尿素中C、O、N、H四种元素的质量比;
(2)多少克尿素中含碳3.6克?
(3)若按上述方法生产120t尿素,可固定的CO2的质量为多少。
解题要点
本考点主要考察依据化学方程式的计算方法和过程,书写计算过程时应注意(1)未知数不能带单位。(2)所设物质的质量不能包含杂质的质量,或者未参加反应的物质的质量。(3)已知物质的质量要有单位。(4)化学方程式书写要正确配平。(5)关系式中的数据要与物质的化学式对齐。
【变式9-1】如图为某反应的微观过程,下列有关说法正确的是
A.此反应属于分解反应
B.反应前后催化剂的性质保持不变
C.反应前后两种化合物的质量比为1:2
D.反应物中化合物与单质的分子个数比为1:1
【变式10-1】某同学为了测定石灰石矿石中碳酸钙的质量分数,他将盛有21g石灰石样品的烧杯放在电子台秤上,然后将100g稀盐酸均分为5份,分别加入烧杯中充分反应,每次记录称量烧杯内物质总质量减少的数据,见下表。请计算:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
稀盐酸/g
20
20
20
20
20
烧杯内物质总质量减少/g
2
2
2
m
0.8
(1) g。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
基础应用
1.在实验课上,同学们按如图设计完成“燃烧的条件”的实验探究,观察到白磷先燃烧。下列有关实验分析正确的是
A.木炭不是可燃物
B.白磷着火点比木炭高
C.通过该实验探究可得,燃烧需要氧气
D.白磷燃烧时产生大量的白烟
2.下列化学方程式符合图示反应关系的是
A. B.
C. D.
3.黑火药爆炸的化学方程式:,下列说法正确的是
A.X的化学式为K2SO4
B.黑火药爆炸时可能生成SO2
C.反应中有2种元素化合价发生了改变
D.黑火药古配方是“一硫二硝三炭”,其中的“一、二、三”是各成分质量比
4.野炊时,小明发现木柴火焰很小,将木柴架空后火焰变大,架空的目的是
A.便于观察火焰的大小 B.增大木柴与空气的接触面积
C.降低木柴的着火点 D.升高木柴的温度
5.下列指定反应的化学方程式正确的是( )
A.细铁丝在氧气中燃烧:
B.电解水:
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合:
D.碳与二氧化碳高温下反应:
6.根据下图所示实验,说法正确的是
A.由甲图可知,O2占空气质量的21% B.由乙图可知,磷燃烧需要和空气接触
C.薄铜片上的白磷燃烧,产生白雾 D.红磷熄灭后,要迅速打开弹簧夹
7.利用空间站微重力环境进行材料的加工与生产是空间站的重要应用,如制备化(GaAs)的生产成本只有地球上的1%。制取砷化的化学原理为,该反应中n的值是
A.4 B.3 C.2 D.1
8.煤气中加入有特殊臭味的乙硫醇,可提醒煤气是否泄漏。乙硫醇(用X表示) 燃烧时发生的反应为。则X是
A. B. C. D.
9.现将20gA和足量B混合加热,A与B发生化学反应,20gA完全反应后生成16gC和9gD,则参加反应的A和B的质量比是
10.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
11.将一定量高锰酸钾粉末和铜粉的混合物,在空气中充分灼烧,最后得到固体混合物的总质量等于原混合物的总质量,则原混合物中高锰酸钾与铜的质量比是
A.79:64 B.79:32 C.87:32 D.64:87
12.将一定量的N2、H2和物质M置于密闭容器中,在特定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A.反应前后原子的数目不变 B.参加反应的N2和H2分子个数比为1:3
C.M可能是该反应的催化剂 D.反应后H2和NH3质量分数之比为3:2
13.宏观、微观、符号相结合是化学学科特有的思维方式。工业上常将煤洗选加工后用于制备水煤气,其主要反应的微观示意图如下:
下列说法不正确的是
A.物质C是由碳、氧两种元素组成的;
B.该反应前后原子的种类没有发生变化
C.该反应前后各元素化合价都没有变化
D.该反应的化学方程式为C+H2OCO+H2
14.甲醛(CH2O)是一种有毒气体,房屋装修时部分建材释放出的甲醛严重影响人体健康。科学家们研究发现,使用特殊的催化剂可高效地促进甲醛的转化,从而降低甲醛的危害。其反应过程的微观示意图如下,下列说法不正确的是
A.参加反应的两种物质的微粒个数比为1:2
B.该反应一定有元素的化合价发生变化
C.反应前后原子的种类、数目不变
D.反应前后分子的种类改变
15.下列化学反应方程式书写正确的是
A.Mg+O2MgO2
B.
C.CaCO3=CaO+CO2
D.CO+Fe2O3Fe+CO2
16.乙醇不完全燃烧时可以产生一氧化碳、二氧化碳和水。依据下表数据分析得出的结论中,不正确的是
物质
乙醇
氧气
二氧化碳
水
一氧化碳
反应前质量/g
6.6
8.8
0
0
0
反应后质量/g
2
0
6.6
5.4
a
A.表中的a值为1.4
B.生成的CO和CO2分子个数比为1:3
C.在化学反应前后碳元素质量一定相等
D.参加反应的乙醇和氧气的质量比为3:4
17.为强化安全意识,提升安全素养,江西某校举行了消防安全知识竞赛。下列做法正确的是
A.夜间发现管道燃气泄漏,开灯查看
B.炒菜时油锅着火,立即用水浇
C.室内起火,打开所有门窗通风
D.扑灭图书、档案等物的失火,应使用二氧化碳灭火器
18.碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3】和氧化铜共36g,充分加热后得到固体26.7g。已知反应∶Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,则原固体混合物中氧化铜的质量分数为
A.4.8% B.7.5% C.25% D.75%
19.利用如图装置进行燃烧条件的探究。试管①中充满氮气,试管②③中充满氧气,升温至80℃仅观察到②中的白磷燃烧。下列叙述不正确的是
A.对比试管①②可知,氮气不支持燃烧
B.对比①③可知,燃烧的条件之一是需要与氧气接触
C.对比试管②③可知,燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
D.试管上方密封的气球有缓冲气压和防止有害物质逸散到空气的作用
20.为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数,先称取混合物10g,放入一干净的烧杯中,然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g平均分五次加入其中,充分振荡
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
生成气体的总质量/g
0.12
x
0.36
0.4
y
下列说法错误的是
A.该实验中发生反应的化学方程式:Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
B.x=0.24
C.y=0.4
D.混合物中镁元素的质量分数为48%
21.配平是书写化学方程式非常关键的一个环节,请将下列反应的化学方程式配平:
① Al2O3 Al+ O2
② CH4+ O2 CO2+ H2O
22.绿色植物在晴天时,通常每平方米叶片每天需要吸收5g CO2 来进行光合作用,一棵叶片面积为1.8m2 的树,假设一年我国北方平均有200天为晴天,这棵树一年约能吸收二氧化碳 g,相当于 g碳燃烧释放出的二氧化碳(保留小数点后一位)。根据此计算结果你得到的启发是 。
23.某化学兴趣小组的同学采集了一些大理石样品,为测定该样品中碳酸钙的质量分数,取样品粉碎后置于烧杯中,向其中加入稀盐酸并不断搅拌,恰好不再有气泡产生时(已知杂质不与稀盐酸反应),生成气体。计算样品中碳酸钙的质量分数(保留小数点后1位)。
24.我国铁矿石资源比较丰富,某钢铁厂用1200t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁,理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨?
能力提升
25.在用白磷( 白磷的着火点为40 ℃) 探究质量守恒定律的实验中,晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷,实验过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)实验中观察到B中气球变大,解释产生此现象的原因是: 。
(2)实验观察到A、C中气球的大小不同,解释产生此现象的原因是: 。
(3)将C再次放到天平上称量,天平仍然平衡,从化学反应的微观实质分析,天平平衡的原因是反应前后 、 、 均不变。
26.高锰酸钾是一种常见的消毒剂,初三化学兴趣小组在实验室对31.6g高锰酸钾进行加热,反应一段时间后停止加热。称量不同时间剩余固体质量,记录数据如表:
时间
0
t1
t2
t3
t4
质量(g)
31.6
31.3
30.8
29.2
28.4
(1)加热后固体质量减轻,是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”),t4时生成气体的质量为 g。
(2)加热至t4时,参加反应的高锰酸钾质量为多少 ?(写出计算过程)
(3)高锰酸钾受热见光会分解,保存此消毒剂时应注意 。
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第4章 认识化学反应
复习讲义
复习目标
1.初步认识燃烧现象,知道物质燃烧的条件。
2.了解灭的原理,学会常见的灭火方法。
3.知道爆炸发生的原因。
4.理解质量守恒定律的含义,能从微观角度解释质量守恒定律。
5.掌握化学方程式书写的步骤,初步学会配平化学方程式的方法。
5.根据化学方程式掌握有关反应物、生成物质量的计算。
重点和难点
重点:能用实验证据证明质量守恒,并从微观角度进行解释;能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题;能正确书写常见反应的化学方程式,说出其意义;能根据化学方程式进行简单的计算。
难点:能运用变量控制思想设计燃烧条件等实验探究方案。
█知识点一 化学反应发生的条件
一、燃烧的条件及探究
1、燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。
3、燃烧的条件:(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)温度达到着火点。
易错提醒
1.发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光。
2.广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气。
二、探究燃烧的条件实验
1、白磷着火点:40oC ;红磷着火点:240oC;
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的
红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气后,水中的白磷在水下燃烧
实验分析:铜片的作用:导热、放置药品;热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝;②为薄铜片上的药品提供热量。
2、燃烧条件对比实验
实验
现象
棉球上的酒精燃烧,水不燃烧
蜡烛甲熄灭,蜡烛乙燃烧
乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧
结论
燃烧需要可燃物
燃烧需要氧气(或空气)
燃烧需要温度达到可燃物着火点
三、燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系
区 别
联 系
反应条件
反应剧烈度
反应现象
燃烧
跟氧气接触,温度达到着火点
剧烈
发光放热
燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的实质都是氧化反应
爆炸
在有限的空间里急速燃烧,热量来不及散失
非常剧烈
发光放热、爆炸
缓慢氧化
跟氧气接触,温度没有达到着火点
缓慢
不发光,要放热
自燃
跟氧气接触,缓慢氧化产生的热量不易散失,温度逐渐达到着火点
由缓慢转化成剧烈燃烧
由不明显到发光放热
教材拓展
1.可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到 明火 可能会发生爆炸;可燃性气体在点燃或加热前都要 检验纯度 ,以防止发生爆炸的危险。
2.油库、面粉厂门口贴有 “严禁烟火” 的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生 爆炸 的危险。
3.几种消防安全标志
四、完全燃烧与不完全燃烧
1、完全燃烧:指是物质燃烧后,产生不能继续燃烧的新物质的燃烧。
2、不完全燃烧:指物质燃烧后,产生还能继续燃烧的新物质的燃烧。
3、燃烧:可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
4、缓慢氧化:是指有些氧化反应进行得很慢,甚至不容易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化。
5、自燃:指由缓慢氧化而引起的自发燃烧。
五、灭火的原理和方法
1、灭火的原理:破坏燃烧必须具备的三个条件。
(1)清除或隔离可燃物。
(2)隔绝O2。
(3)降温到可燃物的着火点以下。
2、其它应用
(1)生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,容易点燃。
(2)室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺。
(3)用扇子扇煤炉火,虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰,虽然增加了空气的流通,但却降低了温度至着火点以下,所以一扇就灭。
3、几种常用的灭火器
(1)干粉灭火器
灭火原理:利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要成分是碳酸氢钠等)来灭火。
适用范围:可扑灭一般火灾,还可扑灭油、气等燃烧引起的失火。
优点:灭火速度快,成本低。
(2)二氧化碳灭火器
灭火原理:在加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中,灭火时再将其喷出,有降温和隔绝空气的作用。
适用范围:主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
优点:灭火后不留痕迹,不会造成图书档案的损坏。
(3)水基型灭火器
灭火原理:通过内部装有 AFFF 水成膜泡沫灭火剂和氮气产生的泡沫,喷射到燃料表面,泡沫层析出的水在燃料表面形成一层水膜,使可燃物与空气隔绝。
适用范围:适用于扑救固体或非水溶性液体的初起火灾。
优点:使用方便,灭火效率高,对人体无害。
在实际应用中,应根据火灾的类型和场所选择合适的灭火器,以达到最佳的灭火效果。
效果检测
1.下列关于燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭
C.可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D.夜间发现煤气泄漏,立即开灯检查
【答案】B
【解析】A.有发光、发热现象的变化不一定是燃烧,如灯泡通电后发光、发热,属于物理变化,故错误;
B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭,达到隔绝空气的作用,故正确;
C.可燃物的着火点是物质本身的性质,不能降低,应该是可以通过降低周围的温度至可燃物的着火点以下来灭火,故错误;
D.煤气是可燃性气体,泄漏时开灯会产生电火花,会引起煤气爆炸,故错误。
故选:B。
2.实验:在500毫升烧杯中加入300毫升热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放上一小块干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
(1)铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(2)铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(3)想让热水中的白磷在水中燃烧起来,需要做的操作是 。
(4)热水的作用 、 。
(5)釜底抽薪的灭火原理是 。
【答案】(1)温度达到可燃物着火点
(2)可燃物与氧气接触
(3)通过导气管向水中的白磷附近通入氧气
(4) 隔绝氧气 提供热量使温度达到白磷着火点
(5)清除可燃物
【详解】(1)该实验中,铜片上的白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点,所以白磷燃烧,而铜片上的红磷与氧气接触但温度没有达到红磷的着火点,所以红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点,故填:温度达到可燃物着火点;
(2)该实验中,铜片上的白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点,所以白磷燃烧,而热水中的白磷温度达到白磷的着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是可燃物与氧气接触,故填:可燃物与氧气接触;
(3)水中的白磷不燃烧的原因是缺少氧气,故填:通过导气管向水中的白磷附近通入氧气;
(4)该实验中热水的作用为提供热量使温度达到白磷着火点和使水中白磷与氧气隔绝,故填:隔绝氧气;提供热量使温度达到白磷着火点;
(5)“釜底抽薪”体现的是一种常用的灭火方法,它利用的原理是清除可燃物,将锅底的柴火抽走,就没有了可燃物,起到灭火的作用,故填:清除可燃物。
█知识点二 化学反应中的质量关系
一、验证质量守恒定律实验
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
(1)实验装置
(2)实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等,天平保持平衡。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
(1)实验装置
步骤1:铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中,观察天平的平衡情况
(2)实验现象:铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色,反应前后,物质的总质量不变,天平保持平衡。
二、质量守恒定律及其应用
1、质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)适用范围:所有化学变化(物理变化不讨论质量守不守恒的关系)。
(2)守恒概念:质量守恒,不是体积、密度、分子个数等守恒。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)。
和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2、质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)。
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
3、质量守恒定律的微观的理解:
(1)原子的种类不变:化学反应前后,参与反应的 原子种类 没有发生改变。
(2)原子的数目不变:参与反应的各种原子的 数量 在反应前后保持不变。
(3)原子的质量不变:原子的 质量 在化学反应中始终保持恒定。
(4)化学反应只是原子的重新组合,而原子的 种类 、数目和 质量 都不变,所以参加化学反应的各物质的 质量 总和必然等于反应后生成的各物质的 质量 总和。
(5)从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”。
(6)在化学反应中,分子被分裂成 原子 ,原子重新组合成新的 分子 。
4、化学反应前后的“变”与“不变:
效果检测
1.下列变化能够用质量守恒定律解释的是
A.汽油露置在空气中质量减少
B.镁条燃烧后质量增加
C.5g糖放入25g水中得到30g糖水
D.100mL酒精和100mL水混合后体积小于200mL
【答案】B
【详解】A、汽油具有挥发性,但汽油挥发过程中属于物理变化,质量守恒定律适用于化学变化,则不能用质量守恒定律解释,该选项不符合题意;
B、镁条燃烧消耗氧气,则反应后质量增加,能用质量守恒定律解释,该选项符合题意;
C、糖放入水形成糖水的过程没有新物质生成,属于物理变化,则不能用质量守恒定律解释,该选项不符合题意;
D、酒精和水混合的过程中没有新物质生成,属于物理变化,则不能用质量守恒定律解释,该选项不符合题意。
故选B。
2.某化学实验小组的同学,用如图所示实验探究质量守恒定律。
(1)充分反应冷却后,天平仍然平衡的是图 (填字母序号);另一个不平衡的原因 。
(2)图A实验中气球的变化是 ;其中气球的主要作用是 。
(3)由上述实验可知,在化学反应前后,一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
【答案】(1) A 装置不密闭,生成的二氧化碳逸散到空气中使质量减少
(2) 先变鼓后变瘪 调节气压
(3)①②⑤
【详解】(1)A、白磷燃烧生成五氧化二磷,由于该装置处于密封状态,且化学反应前后,物质的总质量不变,故充分反应冷却后,天平仍然平衡;
B、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳散逸到了空气中,导致天平不平衡;
(2)白磷燃烧产生热量造成瓶内气体受热膨胀,故气球开始膨胀,由于反应消耗了氧气造成瓶内气体体积减小,随着温度逐渐恢复到室温,气球逐渐变瘪;
气球的主要作用是调节气压,防止气体受热膨胀冲开瓶塞;
(3)化学变化是分子分成原子,原子重新组成新分子的过程,故在化学反应里肯定不变的是:物质的总质量、元素的种类、元素的质量、原子的种类、原子的质量、原子的数目,可以据此选择为①②⑤。
█知识点三 化学方程式的书写及应用
一、化学方程式的含义及书写
1、化学方程式的含义
(1)表示反应物、生成物和反应条件(可简记为“反、生、条”)。
(2)表示各物质之间的质量关系(即各物质之间的质量比)。
(3)表示各物质之间的粒子个数关系(即该物质之间的粒子个数比)。
2、书写化学方程式要遵守的原则:① 必须以 客观事实 为基础; ② 必须遵守质量守恒定律。
3、书写学方程式步骤
写——左写反应物,右写生成物,中间连短线。
配——配平;使反应前后各原子总数相等。
等——短线改等号。
注——在等号的上方或下方注明反应条件(点燃、加热“△”、高温、通电、催化剂等)。
标——标出生成物中气体与沉淀(气体符号“↑”:反应物无气体,生成物中有气体,在气体的化学式右边标)。反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”号;沉淀符号“↓”:溶液中反应如果生成物是固体,在固体生成物的化学式右边标,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”号)。
查——检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标注准确。
易错提醒:写化学方程式时常出现的错误
1.不尊重科学实验,随意臆造 化学式 或事实上不存在的 化学反应 。
2.不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是 最简比 。
3.化学式书写错误。
4.写错或漏写反应条件。
5.错标或漏标“↑”(气体生成符号)、“↓”(沉淀符号)。
二、化学方程式的配平:在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的 原子 个数都相等。
1、最小公倍数法
(1)找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子 ,求最小公倍数 ,得分子个数。
(2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数。
(3)一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
2、观察法
(1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。
(2)根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
3、奇数配偶法:这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶
(1)找出在化学反应中出现次数最多的元素。
(2)从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2。
(3)由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
4、分数配平法:此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应
(1)先配平化合物中各元素的原子。
(2)用分数配平单质元素的原子。
(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。
注意事项
1.如果化学方程式中有单质,一般留到 最后 配平。
2.配平时一般从最复杂的 化学式 入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时,一般从一氧化碳入手。
3.刚开始配平,可让化学计量数是分数。配平结束后“=”两边化学计量数翻倍,全部变为 整数 即可。
三、根据化学反应方程式的计算
1、常见化学反应中的质量关系
(1)通过相对分子质量(或相对原子质量)来表示化学反应中各物质的实际质量关系(即质量比)。
(2)把相对分子质量(或相对原子质量)乘以碳-12原子质量的1/12后,得到了分子(或原子)的实际质量,在计算物质的质量比的时候,又被当成约数约分掉了,所以,可以用相对分子质量(或相对原子质量)来表示化学反应中各物质的实际质量比。
2、计算依据:利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
3、计算步骤
(1)设未知数。
(2)根据题意写出方程式。
(3)根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比。
(4)列出比例式,并求出未知数。
(5)答。
4、物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
5、物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数。
注意事项
1.由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
2.由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
3.单位必须统一。
4.完成计算后要进行 检查 。检查 化学方程式 是否正确,检查所列出的 已知量 和 未知量 之间的关系是否正确,检查已知量和未知量的 单位 是否一致,检查解题过程是否规范、正确等。
效果检测
1.过氧化钠(Na2O2)因能与二氧化碳反应生成氧气,故可作为呼吸面具中氧气的来源,从下列化学方程式:“2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2”中获得的信息,不正确的是( )
A.过氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和氧气
B.此反应中氧元素有两种化合价
C.这一原理不适宜在实验室制取纯净的氧气
D.反应中生成的两种物质的质量比为53:8
【答案】B
【解答】解:A.从2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应可知,过氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和氧气,故正确;
B.过氧化钠中氧元素为﹣1价,氧气中氧元素为0价,二氧化碳、碳酸钠中氧元素为﹣2价,氧元素有三种化合价,故错误;
C.如果加入的二氧化碳过量,得到的氧气中混有二氧化碳,因此这一原理不适宜在实验室制取纯净的氧气,故正确;
D.从2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应可知,反应中生成的两种物质的质量比为(2×106):(2×16)=53:8,故正确;
故选:B。
2.“侯氏制碱法”是我国著名制碱专家侯德榜经过多年研究做出的杰出贡献。
(1)“侯氏制碱法”的原理可表示为:,,X的化学式是 。
(2)要生产53tNa2CO3,至少需要NaCl的质量是多少?(不考虑原料中Na元素的损失)
【答案】(1)NH3
(2)设至少需要NaCl的质量为x。
由NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O则有:
t;
答:至少需要NaCl的质量为58.5t。
【详解】(1)根据化学方程式可知,反应后:1个钠原子、5个氢原子、1个氯原子、1个碳原子、3个氧原子,反应前:1个钠原子、2个氢原子、1个氯原子、1个碳原子、3个氧原子,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则X的化学式是NH3。
(2)见答案。
█考点一 燃烧的条件及探究
【例1】某化学小组研究燃烧的条件,设计了如图两个案验方案,下列关于方案设计说法不合理的是
A.两个方案中热水的作用都一样
B.方案Ⅱ比方案Ⅰ的设计更环保
C.方案Ⅱ,通过Y形管中白磷和红磷的现象对比,说明燃烧需要可燃物
D.方案Ⅰ,通过铜片上白磷和水中白磷的现象对比,说明可燃烧物质燃烧需要氧气
【答案】C
【解析】A、方案Ⅰ铜片上的白磷和红磷可以探究燃烧需要温度达到可燃物着火点,铜片上的白磷和水中的白磷可以探究燃烧需要氧气,方案ⅡY型管中的白磷和红磷可以探究燃烧需要温度达到可燃物着火点,Y型管中白磷与水中白磷,可以探究燃烧需要氧气,两个方案中热水作用是提供热量、隔绝空气,说法正确;
B、实验Ⅱ是在密闭环境中进行实验,可防止白磷燃烧生成白烟污染空气,方案Ⅱ比方案Ⅰ的设计更环保,说法正确;
C、方案Ⅱ,通过Y形管中白磷和红磷的现象对比,说明燃烧需要温度达到着火点,说法错误;
D、方案Ⅰ,通过铜片上白磷和水中白磷的现象对比,说明可燃烧物质燃烧需要氧气,说法正确;
故选C。
【例2】花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是( )
A.风箱拉动过程中增加了可燃物 B.手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D.氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
【答案】B
【解析】A、风箱拉动过程中没有增加可燃物,选项说法错误;
B、手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气,使煤发生充分燃烧,放出更多的热量,选项说法正确;
C、火炉烧得旺是因为补充了充足的氧气,而不是降低了煤的着火点,选项说法错误;
D、氧气能支持燃烧,说明氧气具有助燃性,氧气没有可燃性,选项说法错误。故选:B。
解题要点
本考点主要考察对燃烧的条件的理解及应用,解题时需掌握好三个燃烧必备的条件,合理利用控制变量法:验证每一个条件时,注意确定好实验的变量,控制好无关变量,如要探究温度的影响,则所选可燃物的种类、质量、形状、氧气的含量等条件要相同,然后通过对比在温度不同而其他条件相同的情况下燃烧现象的不同,确定温度对燃烧的影响。此外,还可能涉及的实验改进思路:由于铜片上的白磷和红磷露置在空气中,燃烧产生的五氧化二磷有毒,会污染空气,所以应加以改进,让白磷和红磷在密闭的环境中燃烧。
【变式1-1】为探究燃烧的条件,利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是( )
A.当温度为60℃时,只有①处白磷燃烧
B.为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C.当温度为260℃时,②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要氧气
D.当温度升至500℃时,④处氯化钠可能燃烧
【答案】D
【解析】A、当温度为60℃时,①处的白磷既与氧气接触,温度也达到了着火点,因此①处白磷燃烧;温度没有达到②处红磷的着火点,没有发生燃烧;③处的红磷既没有与氧气接触,温度也未达到其着火点,因此没有发生燃烧,选项说法正确;
B、为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等,选项说法正确;
C、当温度为260℃时,温度达到了红磷的着火点。②处红磷燃烧(与氧气接触)、③处红磷不燃烧(没有与氧气接触),说明燃烧需要氧气,选项说法正确;
D、氯化钠不是可燃物,温度升至500℃时,④处氯化钠也不可能燃烧,选项说法错误。故选:D。
【变式2-1】燃放烟花时,通过点燃快速引线引燃底部的推进火药,从而使产生的高温气体推动礼花弹快速飞向空中,此时礼花弹的延时引线快速燃烧,会点燃礼花弹中的火药而爆炸。快速引线和延时引线的作用是
A.为燃烧提供充足的氧气 B.使温度达到火药的着火点
C.增大可燃物与氧气的接触面积 D.提供了一个密闭的空间
【答案】B
【详解】通过点燃快速引线引燃底部的推进火药,从而使产生的高温气体推动礼花弹快速飞向空中,此时礼花弹的延时引线快速燃烧,故快速引线和延时引线的作用是使温度达到火药的着火点,故选B。
█考点二 灭火的原理和方法
【例3】下列灭火方法主要是利用“使温度降到可燃物着火点以下”原理的是
A.用灯帽盖灭酒精灯火焰 B.关闭燃气灶阀门熄灭火焰
C.用水浇灭炭火 D.用锅盖盖灭油锅火焰
【答案】C
【解析】A、灯帽盖灭酒精灯,利用的是隔绝氧气的原理,不符合题意;
B、关闭燃气灶阀门熄灭火焰,利用的是清除可燃物的原理,不符合题意;
C、水汽化吸热,用水浇灭炭火,是利用使温度降到可燃物的着火点以下原理,符合题意;
D、用锅盖盖灭油锅火焰,利用的是隔绝氧气的原理,不符合题意。
故选C。
【例4】每年的11月9日是“消防安全日”。下列有关说法与之不相符的是
A.加油站、面粉厂必须严禁烟火
B.天然气泄漏,应立即打开排气扇
C.图书、档案失火,用二氧化碳灭火器扑灭
D.车载香水中含酒精,夏天应避免长时间暴晒
【答案】B
【解析】A、加油站、面粉厂的空气中含有可燃性的汽油蒸气、面粉粉尘,为防止发生爆炸,必须严禁烟火,故选项说法与“消防安全日”相符;
B、天然气泄漏,立即打开排气扇会产生电火花,可能会发生爆炸,故选项说法与“消防安全日”不相符;
C、二氧化碳灭火后不留有痕迹,不会造成图书、档案的损坏,图书、档案失火,用二氧化碳灭火器扑灭,故选项说法与“消防安全日”相符;
D、酒精具有可燃性,车载香水中含酒精,夏天应避免长时间暴晒,以防止发生火灾,故选项说法与“消防安全日”相符;
故选B。
解题要点
本考点主要考察对灭火原理的理解、应用,以及对消防安全知识的掌握,解题时需注意区分不同灭火操作所对应的灭火原理,特别注意描述降低温度至着火点以下从而灭火,不可说成“降低着火点”。
【变式3-1】“生命宝贵,安全第一”。下列情况的灭火方法或原理错误的是( )
选项
实例
方法
原理
A
森林发生火灾
开辟隔离带
隔离可燃物
B
家用电器着火
用水浇灭
降低温度
C
酒精洒在桌上起火
用湿毛巾盖灭
降低温度,隔绝空气
D
图书馆图书失火
用二氧化碳灭火器扑灭
降低温度,隔绝空气
【答案】B
【解析】A、扑灭森林火灾时,设置隔离带的目的是使可燃物与燃烧物隔离。故选项说法正确。
B、家用电器着火,不能直接用水浇,以防触电,故选项说法错误;
C、酒精失火时用湿毛巾盖灭,原理是隔绝氧气,同时降低温度。故选项说法正确;
D、图书馆图书失火时用二氧化碳灭火器扑灭,原理是降低温度,隔绝空气。故选项说法正确。
故选:B。
【变式4-1】安全责任重如山,防火防灾记心间。下列说法错误的是( )
A.冬季在家里用木炭生火取暖,应注意开窗通风
B.由于电线老化短路而起火,应先切断电源,再灭火
C.实验中,不慎打翻酒精灯引起失火,应立即用湿抹布盖灭
D.纸箱着火时用水浇灭,降低了可燃物的着火点
【答案】D
【解析】A.冬季在家里用木炭生火取暖,应注意开窗通风,防止一氧化碳中毒,故A正确;
B.由于电线老化短路而起火,应先切断电源,再灭火,防止发生触电事故,故B正确;
C.实验中,不慎打翻酒精灯引起失火,应立即用湿抹布盖上,隔绝氧气而达到灭火的目的,故C正确;
D.纸箱着火时用水浇灭,降低了温度到可燃物的着火点以下,着火点不能降低,故D错误。
故选:D。
█考点三 探究质量守恒定律及应用
【例5】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小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【答案】C
【解析】白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,所以反应后小苏打的质量减少,故A分析错误;白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,反应过程中各物质的质量改变,故B分析错误;根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等,该装置密闭,则反应前后各物质的质量总和相等,故C分析正确;根据图示,反应前称量的是小苏打和白醋以及装置的总质量,故D分析错误。
【例6】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A.该反应基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
【答案】C
【分析】由图可知,甲反应前质量分数为70%,反应后质量分数为42%,减小了28%,即甲为反应物;乙反应前质量分数为14%,反应后质量分数为8%,减小了6%,即乙为反应物;分析反应后各物质的质量分数可知,丁反应后的质量分数为,即丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应;丙反应前质量分数为6%,反应后质量分数为40%,增长了34%,即丙为生成物,该反应为:甲+乙丙。
【解析】A、由分析可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故A不符合题意;
B、该化学反应中乙、丙质量比为,故B不符合题意;
C、由分析可知,该反应为:甲+乙丙,属于化合反应,则丙一定是化合物,不可能是单质,故C符合题意;
D、由分析可知,丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应,故D不符合题意。
故选C。
解题要点
本考点主要考察对质量守恒定律的理解、应用,解题时需注意①质量守恒定律适用于任何一个化学反应,但不适用于物理变化。②生成物的总质量应包括全部生成物(包括沉淀或气体)的质量。③是质量守恒而不是其他方面的守恒(如体积、分子数等)。④有气体参加和生成的化学反应,验证质量守恒定律时,应在密闭容器中进行。⑤如果有气体生成,除了装置封闭外,还要注意封闭的方式,尽量不要用橡胶塞(弹性差),改用气球。还要控制反应物的量(避免气球过度膨胀产生较大的浮力)。
【变式5-1】下列验证质量守恒定律的实验中,能得出正确结论的是
A.白磷燃烧前后质量的测定(不考虑外力影响)
B.蜡烛燃烧前后质量的测定
C.镁条燃烧前后质量的测定
D.碳酸钙与稀盐酸反应前后质量的测定
【答案】A
【解析】A、该反应在密闭环境中进行,能够验证质量守恒定律,故选项正确;
B、蜡烛燃烧生成水蒸气和二氧化碳,没有在密闭环境中进行实验,不能用于验证质量守恒定律,故选项错误;
C、镁条燃烧生成白烟(MgO固体小颗粒),没有在密闭环境中进行试验,不能用于验证质量守恒定律,故选项错误;
D、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳,也没有在密闭环境中进行实验,不能用于验证质量守恒定律,故选项错误;
故选A。
【变式6-1】木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应,结合反应的微观示意图判断,下列叙述错误的是
A.化学反应前后元素种类没有改变
B.化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变
C.反应物的种类相同时,生成物的种类不一定相同
D.使温度达到木炭的着火点,需要外界先提供能量
【答案】B
【解析】A、由质量守恒定律和图知,化学反应前后元素种类没有改变,选项正确;
B、由质量守恒定律和图知,化学反应前后原子数目没有改变,左图中分子数目发生变化,选项错误;
C、由图知,反应物的种类相同时,左图中生成二氧化碳,右图中生成一氧化碳,生成物的种类不相同,选项正确;
D、需要外界先提供能量,使温度达到木炭的着火点,选项正确。
故选B。
█考点四 化学方程式的书写及应用
【例7】下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为,书写正确,符合题意;
B、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,化学方程式为,书写错误,不符合题意;
C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,化学方程式为,书写错误,不符合题意;
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为,书写错误,不符合题意。
故选A。
【例8】在电化学储能领域拥有巨大潜力的可由以下化学反应制得:,则可推测X是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据化学方程式可知,反应后有 1 个铜原子、1 个铁原子、2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子、4 个氯原子, 反应前有 1 个铜原子、1 个铁原子、4 个氯原子和2X,化学反应前后原子种类和数目不变。所以 2X 中含有 2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子,即 X 为(NH4)2S。
故选B。
解题要点
本考点主要考察对化学方程式理解和应用,在书写化学方程式时注意要检查化学式、配平、条件、生成物状态等是否错漏,配平化学方程式时只能在化学式前加合适的化学计量数而不能改动化学式。根据化学方程式推测物质的化学式应根据化学反应前后,各种原子种类和数目不变,列出反应前后各种原子及数目,确定缺少的原子种类和数目,组合成物质的化学式。
【变式7-1】完成下列化学方程式。
(1)通电分解水 。
(2)镁带在氮气中点燃生成二氮化三镁 。
(3)铁在氧气中燃烧 。
(4)白色固体粉末氯酸钾()在二氧化锰作催化剂并加热的条件下能较快地生成氯化钾和氧气: 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
(2)镁与氮气在点燃条件下反应生成二氮化三镁,化学方程式为;
(3)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为;
(4)氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为。
【变式8-1】火箭使用的一种燃料是偏二甲肼,其化学式为C2H8N2,燃烧时发生如下反应:C2H8N2+2X2CO2+4H2O+3N2,则X的化学式为
A.NO B.NO2 C.N2O D.N2O4
【答案】D
【详解】由质量守恒定律可知,反应前后,原子种类、数目均不变。根据化学方程式,反应前,2C、8H、2N,反应后,2C、8H、6N、8O,故2X含有4N、8O,则X的化学式为N2O4。
故选D。
█考点五 依据化学方程式的计算
【例9】乙烷和二氧化碳反应制乙烯()有助于实现“碳中和”,其反应微观示意图如下(相同小球表示同种原子),下列说法不正确的是
A.甲的化学式为 B.参加反应的甲乙质量比为1∶1
C.分子的种类发生改变 D.丙与丁的分子个数之比为1∶1
【答案】B
【详解】A.由微观示意图可知,甲的化学式为,故A正确;
B.由微观示意图可知,该反应是(甲)与CO2(乙)在一定条件下反应生成(丙)、CO(丁)和H2O(戊),该反应的化学方程式为:,参加反应的甲乙质量比为:30:44=15:22,故B错误;
C.该反应有新物质生成,分子的种类发生改变,故C正确;
D.由反应的方程式可知,丙与丁的分子个数之比为1∶1,故D正确。
故选:B。
【例10】二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。以CO2和NH3合成尿素CO(NH2)2是固定和利用CO2的成功范例,该反该反应的化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。请计算:
(1)尿素中C、O、N、H四种元素的质量比;
(2)多少克尿素中含碳3.6克?
(3)若按上述方法生产120t尿素,可固定的CO2的质量为多少。
【答案】(1)尿素中C、O、N、H四种元素的质量比12:16:(14×2):(1×4)=3:4:7:1;
答:尿素中C、O、N、H四种元素的质量比3:4:7:1。
(2)含碳3.6克的尿素的质量为18g;
答:18克尿素中含碳3.6克。
(3)解:设可固定的CO2的质量为x,
x=88t
答:若按上述方法生产120t尿素,可固定的CO2的质量为88t。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)见答案。
解题要点
本考点主要考察依据化学方程式的计算方法和过程,书写计算过程时应注意(1)未知数不能带单位。(2)所设物质的质量不能包含杂质的质量,或者未参加反应的物质的质量。(3)已知物质的质量要有单位。(4)化学方程式书写要正确配平。(5)关系式中的数据要与物质的化学式对齐。
【变式9-1】如图为某反应的微观过程,下列有关说法正确的是
A.此反应属于分解反应
B.反应前后催化剂的性质保持不变
C.反应前后两种化合物的质量比为1:2
D.反应物中化合物与单质的分子个数比为1:1
【答案】C
【分析】由图可知,该反应为甲烷和氧气在催化剂的作用下反应生成甲醇,该反应的化学方程式为2CH4+O22CH3OH。
【详解】A、由微观图示可知,该反应的反应物为两种,生成物为一种,符合“多变一”的特点,属于化合反应,故A选项说法不正确,不符合题意;
B、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,故B选项说法不正确,不符合题意;
C、甲烷是由碳、氢元素组成的纯净物,属于化合物,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,甲醇是由碳、氢、氧元素组成的纯净物,属于化合物,故反应前后两种化合物的质量比为(2×16):(2×32)=1:2,故C选项说法正确,符合题意;
D、由化学方程式可知,反应物中化合物与单质的分子个数比为2:1,故D选项说法不正确,不符合题意。
故选C。
【变式10-1】某同学为了测定石灰石矿石中碳酸钙的质量分数,他将盛有21g石灰石样品的烧杯放在电子台秤上,然后将100g稀盐酸均分为5份,分别加入烧杯中充分反应,每次记录称量烧杯内物质总质量减少的数据,见下表。请计算:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
稀盐酸/g
20
20
20
20
20
烧杯内物质总质量减少/g
2
2
2
m
0.8
(1) g。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)2
(2)分析表格可知,产生二氧化碳的总质量为;
解:设碳酸钙的质量为x
x=20g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为
【详解】(1)分析表格数据可知,第1-3次质量减少2g,而第5次质量减少了0.8g,说明第5次中的碳酸钙反应完了,第4次的碳酸钙未反应完,仍减少2g,故m=2g;
(2)解析见答案。
基础应用
1.在实验课上,同学们按如图设计完成“燃烧的条件”的实验探究,观察到白磷先燃烧。下列有关实验分析正确的是
A.木炭不是可燃物
B.白磷着火点比木炭高
C.通过该实验探究可得,燃烧需要氧气
D.白磷燃烧时产生大量的白烟
【答案】D
【详解】A、木炭具有可燃性,属于可燃物,不符合题意;
B、该实验中,白磷、木炭均是可燃物,均与氧气接触,温度相同,白磷先燃烧,说明白磷着火点比木炭低,不符合题意;
C、该实验中,白磷、木炭均是可燃物,均与氧气接触,温度相同,白磷先燃烧,木炭后燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,不符合题意;
D、白磷燃烧产生大量白烟,放出热量,符合题意。
故选D。
2.下列化学方程式符合图示反应关系的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由反应的微观示意图可知,该反应为一种化合物反应生成另一种化合物和一种单质的反应,且反应物中三种元素的原子个数比为1:1:1;
【详解】A、该反应是一种化合物反应生成两种化合物的反应,不符合题意。
B、该反应是一种化合物与一种单质反应生成另一种化合物的反应,不符合题意。
C、该反应为一种化合物反应生成另一种化合物和一种单质的反应,且反应物中三种元素的原子个数比为1:1:1,符合题意。
D、该反应为一种化合物反应生成另2种化合物的反应,反应物中三种元素的原子个数比为1:1:3,不符合题意。
故选C。
3.黑火药爆炸的化学方程式:,下列说法正确的是
A.X的化学式为K2SO4
B.黑火药爆炸时可能生成SO2
C.反应中有2种元素化合价发生了改变
D.黑火药古配方是“一硫二硝三炭”,其中的“一、二、三”是各成分质量比
【答案】B
【详解】A、反应前含有硫、钾、氮、氧、碳原子的个数分别为1、2、2、6、3,反应后含有碳、氧、氮原子个数分别为3、6、2,依据化学反应前后原子种类和个数不发生改变,可知X含有2个钾原子、1个硫原子,则X的化学式为K2S,说法错误;
B、黑火药中含有硫元素,硫燃烧会生成二氧化硫,则黑火药爆炸时可能生成SO2,说法正确;
C、反应中,硫、氮、碳3种元素化合价发生了改变,说法错误;
D、由可知,黑火药古配方是“一硫二硝三炭”,其中的“一、二、三”是化学计量数之比,即各成分的粒子个数比,说法错误。
故选:B。
4.野炊时,小明发现木柴火焰很小,将木柴架空后火焰变大,架空的目的是
A.便于观察火焰的大小 B.增大木柴与空气的接触面积
C.降低木柴的着火点 D.升高木柴的温度
【答案】B
【详解】A、将木柴架空,能增大木柴与氧气的接触面积,使燃烧更充分,并不是便于观察火焰的大小,故错误;
B、将木柴架空能增大木柴与氧气的接触面积,使燃烧更充分,故正确;
C、着火点是物质固有属性,一般不会改变,故错误;
D、将木柴架空,主要的目的并不是为了升高木柴的温度,选项说法不正确;
故选B
5.下列指定反应的化学方程式正确的是( )
A.细铁丝在氧气中燃烧:
B.电解水:
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合:
D.碳与二氧化碳高温下反应:
【答案】D
【详解】A.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,而不是氧化铁,正确化学方程式为,不符合题意;
B.电解水生成氢气和氧气,反应物和生成物都正确,但是没有配平,正确的化学方程式为:,不符合题意;
C.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合生成硫酸钠好氢氧化铜,硫酸钠的化学式错误,正确的化学方程式为:,不符合题意;
D.碳与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为:,符合题意。
故选D。
6.根据下图所示实验,说法正确的是
A.由甲图可知,O2占空气质量的21% B.由乙图可知,磷燃烧需要和空气接触
C.薄铜片上的白磷燃烧,产生白雾 D.红磷熄灭后,要迅速打开弹簧夹
【答案】B
【分析】氧气体积约占空气体积的五分之一;磷燃烧消耗了氧气,装置中压强减小,水进入装置,进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积;
【详解】A、由图甲可知,O2约占空气体积的五分之一,说法错误;
B、由乙图可知,铜片上的白磷燃烧,产生白烟,热水中的白磷不燃烧,得出磷燃烧需要和空气接触,说法正确;
C、铜片上的白磷能与氧气接触、温度达到着火点,具备燃烧的三个条件,所以薄铜片上的白磷燃烧,生成五氧化二磷,冒出白烟,说法错误;
D、红磷熄灭后,要等冷却恢复室温后打开弹簧夹,防止气体受热膨胀导致误差,说法错误。
故选B。
7.利用空间站微重力环境进行材料的加工与生产是空间站的重要应用,如制备化(GaAs)的生产成本只有地球上的1%。制取砷化的化学原理为,该反应中n的值是
A.4 B.3 C.2 D.1
【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3个C,生成物中也应含3个C,故n=3。
故选B。
8.煤气中加入有特殊臭味的乙硫醇,可提醒煤气是否泄漏。乙硫醇(用X表示) 燃烧时发生的反应为。则X是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应后C、O、S、H的个数分别是4、18、2、12,反应前除X外C、O、S、H的个数分别是0、18、0、0,则2X包含4个C、2个S、12个H,X包含2个C、1个S、6个H,X的化学式为C2H6S。
故选:C。
9.现将20gA和足量B混合加热,A与B发生化学反应,20gA完全反应后生成16gC和9gD,则参加反应的A和B的质量比是
A.4:5 B.5:4 C.4:3 D.4:1
【答案】D
【详解】依据质量守恒定律可知:参加反应物质B的质量=16g+9g-20g=5g,20gA完全反应则参加反应物质A的质量=5g,参加反应的A和B的质量比=20g:5g=4:1;
答案:D。
10.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。
11.将一定量高锰酸钾粉末和铜粉的混合物,在空气中充分灼烧,最后得到固体混合物的总质量等于原混合物的总质量,则原混合物中高锰酸钾与铜的质量比是
A.79:64 B.79:32 C.87:32 D.64:87
【答案】B
【详解】将一定量高锰酸钾粉末和铜粉的混合物,在空气中充分灼烧,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,最后得到固体混合物的总质量等于原混合物的总质量,说明与铜反应的氧气的质量与高锰酸钾分解生成氧气的质量相同。
假设高锰酸钾分解生成氧气的质量为m,则与铜反应的氧气的质量也为m
高锰酸钾的质量为:
铜粉的质量为:,故原混合物中高锰酸钾与铜的质量比为:。
故选B。
12.将一定量的N2、H2和物质M置于密闭容器中,在特定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A.反应前后原子的数目不变 B.参加反应的N2和H2分子个数比为1:3
C.M可能是该反应的催化剂 D.反应后H2和NH3质量分数之比为3:2
【答案】D
【详解】A、该反应是化学反应遵守质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,此选项正确;
B、由图可知,该反应是氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为,由化学反应方程式可知,该反应是在一定条件下1个氮分子和3个氢分子反应生成2个氨分子,所以反应的N2和H2分子个数比为1:3,此选项正确;
C、M反应前后质量分数不变,所以M可能不参加反应,也可能是该反应的催化剂,此选项正确;
D、由质量守恒定律反应前后物质的总质量不变,所以77%+17%+6%=63%+14%+6%+a%,解得a=17%,所以反应后H2和NH3质量分数之比=14%:17%=14:17,此选项错误;
故选D。
13.宏观、微观、符号相结合是化学学科特有的思维方式。工业上常将煤洗选加工后用于制备水煤气,其主要反应的微观示意图如下:
下列说法不正确的是
A.物质C是由碳、氧两种元素组成的;
B.该反应前后原子的种类没有发生变化
C.该反应前后各元素化合价都没有变化
D.该反应的化学方程式为C+H2OCO+H2
【答案】C
【详解】由图可知,该反应是碳与水在高温的条件下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为C+H2O CO+H2;
A.由图可知,物质C是一氧化碳,是由碳氧两种元素组成;选项正确;
B.根据质量守恒定律可知反应前后原子的种类不变;选项正确;
C.反应前碳为单质,化合价为0价;反应后生成一氧化碳,化合价为+2,化合价升高;反应前H2O中氢元素的化合价为+1价,反应后生成氢气,属于单质,化合价为0,化合价降低;选项错误;
D. 反应的化学方程式为C+H2O高温CO+H2;选项正确。
故选C。
14.甲醛(CH2O)是一种有毒气体,房屋装修时部分建材释放出的甲醛严重影响人体健康。科学家们研究发现,使用特殊的催化剂可高效地促进甲醛的转化,从而降低甲醛的危害。其反应过程的微观示意图如下,下列说法不正确的是
A.参加反应的两种物质的微粒个数比为1:2
B.该反应一定有元素的化合价发生变化
C.反应前后原子的种类、数目不变
D.反应前后分子的种类改变
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为甲醛和氧气在催化剂的作用下转化为二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、由化学方程式可知,参加反应的两种物质的微粒个数比为1:1,符合题意;
B、化学反应前后,氧元素由游离态转化为化合态,故氧元素的化合价一定发生了改变,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,不符合题意;
D、该反应有新物质生成,属于化学变化,分子的种类发生了改变,不符合题意。
故选A。
15.下列化学反应方程式书写正确的是
A.Mg+O2MgO2
B.
C.CaCO3=CaO+CO2
D.CO+Fe2O3Fe+CO2
【答案】B
【详解】A、氧化镁化学式错误,镁和氧气点燃生成氧化镁,,故选项错误;
B、化学方程式完全正确,故选项正确;
C、漏写反应条件和物质状态符号,碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳气体,,故选项错误;
D、没有配平,一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁,,故选项错误。
故选:B。
16.乙醇不完全燃烧时可以产生一氧化碳、二氧化碳和水。依据下表数据分析得出的结论中,不正确的是
物质
乙醇
氧气
二氧化碳
水
一氧化碳
反应前质量/g
6.6
8.8
0
0
0
反应后质量/g
2
0
6.6
5.4
a
A.表中的a值为1.4
B.生成的CO和CO2分子个数比为1:3
C.在化学反应前后碳元素质量一定相等
D.参加反应的乙醇和氧气的质量比为3:4
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则6.6g+8.8g=2g+6.6g+5.4g+a,a=1.4g,故表中a的值为1.4,不符合题意;
B、生成的一氧化碳和二氧化碳的分子个数比为:,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故在化学反应前后碳元素的质量一定相等,不符合题意;
D、参加反应的乙醇和氧气的质量比为:(6.6g-2g):8.8g=23:44,符合题意。
故选D。
17.为强化安全意识,提升安全素养,江西某校举行了消防安全知识竞赛。下列做法正确的是
A.夜间发现管道燃气泄漏,开灯查看
B.炒菜时油锅着火,立即用水浇
C.室内起火,打开所有门窗通风
D.扑灭图书、档案等物的失火,应使用二氧化碳灭火器
【答案】D
【分析】A、根据燃气泄漏的处理方法来分析;
根据油锅着火的处理方法来分析;
C、根据室内着火的处理方法来分析;
D、根据灭火的方法来分析;
【详解】A、燃气具有可燃性,混有一定量的空气时遇到明火或电火花,容易发生爆炸,故夜间发现管道燃气泄漏,应先关闭阀门,然后打开门窗,不能开灯查看,否则可能会发生危险,不符合题意;
B、炒菜时油锅起火应用锅盖盖灭,隔绝氧气灭火,不能立即用水浇,以防发生危险,不符合题意;
C、室内起火不能打开所有门窗通风,以防加速空气流通,增加氧气的含量,导致火燃烧的更旺,不符合题意;
D、扑灭图书、档案等物的失火,应使用二氧化碳灭火器,不会因留下痕迹而损坏图书、档案等,符合题意;
故选D;
18.碱式碳酸铜【化学式为Cu2(OH)2CO3】和氧化铜共36g,充分加热后得到固体26.7g。已知反应∶Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,则原固体混合物中氧化铜的质量分数为
A.4.8% B.7.5% C.25% D.75%
【答案】B
【详解】依据质量守恒定律可知反应后固体的减少量为36g-26.7g=9.3g;
设原固体混合物中碱式碳酸铜的质量为
=33.3g
则原固体混合物中氧化铜的质量分数为×100%=7.5%
故选B。
19.利用如图装置进行燃烧条件的探究。试管①中充满氮气,试管②③中充满氧气,升温至80℃仅观察到②中的白磷燃烧。下列叙述不正确的是
A.对比试管①②可知,氮气不支持燃烧
B.对比①③可知,燃烧的条件之一是需要与氧气接触
C.对比试管②③可知,燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
D.试管上方密封的气球有缓冲气压和防止有害物质逸散到空气的作用
【答案】B
【详解】A、试管①中加入氮气和白磷,温度达到白磷的着火点,白磷不燃烧,说明氮气不支持燃烧;试管②中加入白磷和氧气,温度达到白磷着火点,白磷燃烧,所以对比实验①②可验证氮气不支持燃烧,故A说法正确;
B、试管①加入白磷和氮气,温度达到白磷着火点,白磷不燃烧;试管③加入红磷和氧气,温度未达到红磷着火点,红磷不燃烧,所以对比实验①③不能说明燃烧的条件之一是需要与氧气接触,故B说法错误;
C、试管②中白磷与氧气接触,温度达到了白磷着火点,燃烧;试管③中红磷与氧气接触,但温度没有达到红磷着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故C说法正确;
D、白磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,会污染空气,故试管上方的气球可防止有毒的五氧化二磷逸散到空气中,白磷燃烧放热,小气球有密闭装置、缓冲气压的作用,故D说法正确;
故选:B。
20.为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数,先称取混合物10g,放入一干净的烧杯中,然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g平均分五次加入其中,充分振荡
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀硫酸的质量/g
20
20
20
20
20
生成气体的总质量/g
0.12
x
0.36
0.4
y
下列说法错误的是
A.该实验中发生反应的化学方程式:Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
B.x=0.24
C.y=0.4
D.混合物中镁元素的质量分数为48%
【答案】D
【详解】A、镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气Mg+H 2SO4═MgSO2+H2↑,选项正确;
B、第1次加入20g稀硫酸对应生成0.12g氢气,说明每加入20g稀硫酸生成0.12g氢气,因此x=0.24g,选项正确;
C、到第四次时若酸完全反应,应该氢气质量为0.48g,说明此时金属镁完全已经完全反应,第五次加入酸,不会继续产生氢气,因此y=0.4,选项正确;
D、设镁质量为x。
x=4.8g,
硫酸镁质量为:10g﹣4.8g=5.2g
硫酸镁中镁元素质量:5.2g××100%=1.04g
固体混合物中镁元素的质量分数为:,选项错误;
故选:D。
21.配平是书写化学方程式非常关键的一个环节,请将下列反应的化学方程式配平:
① Al2O3 Al+ O2
② CH4+ O2 CO2+ H2O
【答案】 2 4 3 1 2 1 2
【详解】①利用最小公倍数法进行配平,以氧原子作为配平的起点,三氧化二铝和氧气中氧原子个数分别为3、2,二者最小公倍数为6,所以氧化铝前的系数为2,氧气前的系数为3,再根据反应前后原子数目不变得原则,铝前的系数为4,故方程式为 ,故填2;4;3;
②利用“定一法”,将甲烷系数定为1,根据碳原子和氢原子数目守恒,二氧化碳前的系数为1,水前的系数为2,再根据氧原子数目守恒,氧气前的系数为2,故方程式为 。故填1;2;1;2;
90.利用1000 t磁铁矿(含 90%)可炼得含铁96%的生铁的质量是多少吨?
【答案】解:方法一:生铁的质量为:
方法二:解:可炼得含铁96%的生铁质量为x。
答:炼得含铁96%的生铁的质量为678.9t。
【解析】见答案
22.绿色植物在晴天时,通常每平方米叶片每天需要吸收5g CO2 来进行光合作用,一棵叶片面积为1.8m2 的树,假设一年我国北方平均有200天为晴天,这棵树一年约能吸收二氧化碳 g,相当于 g碳燃烧释放出的二氧化碳(保留小数点后一位)。根据此计算结果你得到的启发是 。
【答案】 1800 490.9 应多植树造林,增加绿化面积等
【详解】这棵树一年约能吸收二氧化碳的质量=,设相当于质量为的碳完全燃烧释放出的二氧化碳
相当于质量为490.9g碳完全燃烧释放出的二氧化碳,根据此计算结果你得到的启发是应多植树造林,增加绿化面积等。
23.某化学兴趣小组的同学采集了一些大理石样品,为测定该样品中碳酸钙的质量分数,取样品粉碎后置于烧杯中,向其中加入稀盐酸并不断搅拌,恰好不再有气泡产生时(已知杂质不与稀盐酸反应),生成气体。计算样品中碳酸钙的质量分数(保留小数点后1位)。
【答案】解:设参加反应的碳酸钙质量为x。
解得:
则样品中碳酸钙的质量分数为;
答:样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【详解】见答案。
24.我国铁矿石资源比较丰富,某钢铁厂用1200t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁,理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨?
【答案】解:1200t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量为1200t×80%=960t
设理论上可以炼出含杂质4%的生铁质量为x
答:理论上可以炼出含杂质4%的生铁700t。
【详解】见答案。
能力提升
25.在用白磷( 白磷的着火点为40 ℃) 探究质量守恒定律的实验中,晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷,实验过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)实验中观察到B中气球变大,解释产生此现象的原因是: 。
(2)实验观察到A、C中气球的大小不同,解释产生此现象的原因是: 。
(3)将C再次放到天平上称量,天平仍然平衡,从化学反应的微观实质分析,天平平衡的原因是反应前后 、 、 均不变。
【答案】(1)白磷燃烧放出热量使瓶内压强变大,大于外界大气压,故气球变大
(2)白磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,使C瓶中压强小于外界大气压,C中气球变小,而A内压强等于外界大气压,所以A、C中气球大小不同
(3) 原子的种类 原子的个数 原子的质量
【详解】(1)实验中观察到B中气球变大,是因为白磷燃烧时能够放出大量的热量,使瓶内压强变大,大于外界大气压,故气球变大。
(2)白磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,使瓶中气体减少,C瓶中压强小于外界大气压,C中气球变小;而A内压强等于外界大气压,所以A、C中气球大小不同。装置为密封的,没有质量损失或增加。
(3)根据质量守恒定律可知:参加反应的白磷的质量和氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量,所以将C再次放到天平上称量,天平仍然平衡,化学反应的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,从化学反应的微观实质分析,天平平衡的原因是反应前后原子的种类、原子的个数、原子的质量都不变,所以化学反应前后各物质的质量总和相等。
26.高锰酸钾是一种常见的消毒剂,初三化学兴趣小组在实验室对31.6g高锰酸钾进行加热,反应一段时间后停止加热。称量不同时间剩余固体质量,记录数据如表:
时间
0
t1
t2
t3
t4
质量(g)
31.6
31.3
30.8
29.2
28.4
(1)加热后固体质量减轻,是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”),t4时生成气体的质量为 g。
(2)加热至t4时,参加反应的高锰酸钾质量为多少 ?(写出计算过程)
(3)高锰酸钾受热见光会分解,保存此消毒剂时应注意 。
【答案】(1) 是 3.2
(2)解:设参加反应的高锰酸钾的质量为x。
解得:x = 31.6g
答:参加反应的高锰酸钾的质量为31.6g。
(3)低温避光密封保存
【解析】(1)所有化学反应都遵守质量守恒定律;根据质量守恒定律,t4时生成气体的质量为,故填:是;3.2;
(2)详见答案;
(3)高锰酸钾受热见光会分解,应密封后避光保存在低温环境下,故填:低温避光密封保存。
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