内容正文:
第五章 再识化学变化
复习讲义
复习目标
1.能从物质和能量转化视角,准确认识燃料燃烧、化学能转化为热能的原理及其在生活、生产中的实际应用,能举例说明常见燃料(如甲烷、乙醇、氢气)的燃烧反应及能量变化。
能独立选取合适的实验证据(如密闭容器中化学反应前后质量测量)说明质量守恒定律,并从微观角度(原子的种类、数目、质量不变)阐释其本质,解释常见化学反应中的质量关系。
2.能根据实验事实正确书写常见化学反应的化学方程式,包括标注反应条件、气体和沉淀符号,能依据化学方程式进行简单的计算(如已知一种物质质量求另一种物质质量),解决生产生活中的简单问题。
3.能从物质变化、能量变化、反应条件、反应现象、反应类型(化合反应、分解反应)和元素守恒等多角度全面认识化学反应,初步形成系统分析化学变化的思维框架。
4.初步建立合理利用、调控化学变化的意识,能结合实例(如火箭推进剂选择、燃料充分燃烧条件)说明调控化学变化的方法(如控制反应物浓度、接触面积、温度等),认识调控在解决实际问题中的重要性。
重点和难点
重点:质量守恒定律的宏观认识和微观理解;基于化学方程式的简单计算;化学反应的多角度分类与认识;
难点:质量守恒定律的微观解释及在复杂反应(如有气体参与或生成的反应)中的应用;化学方程式的配平;化学变化的调控思路
█知识点一 化学变化中的能量变化
1、燃料是指燃烧时能产生 或 和 的 。燃料广泛应用于工农业生产和人民生活。
2、化石燃料主要有 、 、 ,是化石燃料古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,属于 。
(1) 煤的主要组成元素是 ,还含少量的 等元素,是由多种物质组成的复杂 。煤经干馏可得到 、 、 等。
(2) 石油主要组成元素是 元素;同时还含有少量的 等元素。物质分类属于 :根据各成分的 不同,可 得到汽油、柴油、润滑油、石蜡等。
(3) 天然气:主要成分是 (填化学式),通常状况下为无色、无气味的气体, 溶于水,密度比空气 ,完全燃烧的化学方程式为 。燃烧时现象为安静的燃烧,产生 ,放出大量的热,罩在火焰上方的干冷的烧杯 ,倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水 。
3、新型燃料(可再生 / 清洁):乙醇、氢气
(1) 乙醇( ):俗称酒精,可通过粮食发酵制取,完全燃烧的文字表达式为 ,属于 (填 “可再生” 或 “不可再生”)能源。
(2) 氢气(H₂):最理想清洁能源,完全燃烧产物为 ,无污染,燃烧的化学方程式为 ;但目前存在制取成本高、储存运输难等问题。氢气实验室制取的化学方程式为: ,氢气的密度比空气 、 溶于水,可以使用 进行收集。
4、化学反应中的能量变化:能量是蕴藏在物质中的,而且不同物质在不同状态下所蕴藏的能量不同。发生化学反应时,当生成物所蕴藏的能量和反应物所蕴藏的能量不同时,就会出现 现象。
(1) 放热反应:大多数化学反应(如燃料燃烧、 反应、氧化钙与水反应),能量变化为
→ (填能量形式),表现为放热。
(2) 吸热反应:少数反应(如 反应),能量变化为 → (填能量形式),表现为吸热。
(3) 能量守恒:化学反应中能量不会凭空产生或消失,只是从一种形式转化为另一种形式。
效果检测气体纯度检验
(1)可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限。因此可燃气体在点燃前需要检验纯度。(2)检验甲烷或氢气的纯度(以氢气举例):收集一试管纯净的氢气,用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,点燃气体并迅速移开拇指。如果听到尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,如果声音很小则表明氢气较纯。
1.下列化学反应过程中,需要吸收热量的是
A.蜡烛燃烧 B.铁条与稀盐酸反应
C.农家肥料的腐熟 D.碳与二氧化碳反应
2.目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看,这是
A.化学能转化为热能 B.太阳能转化为热能
C.化学能转化为动能 D.太阳能转化为化学能
3.2024 年4月25 日,我国在酒泉卫星发射中心,成功发射神舟十八号载人飞船。航天所用的燃料之一为液氢,关于这种燃料的说法错误的是
A.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
B.燃烧产生淡蓝色火焰
C.热值高、推力大
D.贮存、运输和加注都容易
4.关于化学反应中的能量变化,下列说法错误的是
A.化学反应必然伴随能量变化
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.化学反应是人类获得所需能量的重要途径
D.一定量的可燃物完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量
5.点燃下列混合物可能会发生爆炸的是:①N2和O2;②H2和O2;③镁粉和空气;④面粉尘和空气;⑤CO和H2
A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③④⑤
6.下列说法正确的是
A.燃烧都会发光放热,但缓慢氧化不一定放出热量
B.分解反应的反应物一定是化合物
C.物质与氧气的反应不一定是氧化反应
D.物质在发生化学变化的过程中,不一定伴随能量的变化
█知识点二 化学变化中的质量关系
1. 质量守恒定律:
(1) 宏观解释:参加化学反应的各物质的 总和,等于反应后生成的各物质的 总和。
(2) 微观解释:化学反应的本质是 (填微观粒子变化),反应前后原子的 、 、 均不变,因此总质量守恒。
(3) 未参加反应的物质(如过量反应物)质量不计入;有气体、沉淀参与或生成的反应,需在 (填 “敞口” 或 “密闭”)容器中验证,避免质量损失。
(4) 验证质量守恒定律(以铁与硫酸铜反应为例):
1 实验器材:天平、锥形瓶、小试管、铁钉、硫酸铜溶液。
2 实验步骤:检查天平平衡,在锥形瓶中加入硫酸铜溶液,小试管中放入铁钉;将锥形瓶放在天平 , 加砝码使天平平衡;倾斜锥形瓶,使铁钉与硫酸铜溶液充分反应,观察现象;反应结束后,再次观察天平是否平衡。
3 实验现象:铁钉表面覆盖 色固体,溶液由 色变为 色,天平 (填 “平衡” 或 “不平衡”)。
4 反思:若用碳酸钠与盐酸反应(有CO₂生成),需在 中进行,否则天平会 (填 “偏左” 或 “偏右”)。
2. 化学变化中各物质的质量比:化学反应中,各反应物与生成物的质量比是 (填 “固定” 或 “可变”)的,等于其化学计量数与相对分子(原子)质量的乘积之比。
效果检测
7.电解氯化钠NaCl的水H2O溶液,不可能得到的物质是
A.NaOH B.H2 C.Cl2 D.NH3
8.下列有关质量守恒定律说法正确的是
A.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变,能够验证质量守恒定律
B.冰融化成水,质量不变,可以用质量守恒定律解释
C.纸在空气中燃烧化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小,符合质量守恒定律
D.铁丝在氧气中燃烧后,生成物质量比铁丝质量大,因此这个反应不遵循质量守恒定律
9.在一密闭容器内发生某反应,反应过程中各物质的质量变化如下表,说法不正确的是
物质
a
b
c
d
反应前
40g
40g
0
10
反应中
32g
24g
24g
①
反应后
②
0
③
④
A.该反应类型为化合反应 B.反应中a和c的质量比为1:3
C.②为20g D.③为64g
10.推理是学习化学的一种重要方法。以下类推正确的是
A.含碳元素的物质充分燃烧会生成,所以燃烧能生成的物质一定含碳元素
B.氦原子和镁原子的最外层电子数相同,则氦原子和镁原子的化学性质相似
C.能加快分解的速率,则也一定能加快其他物质分解的速率
D.原子核由质子和中子构成,则所有的原子核中都含有质子和中子
11.下图为某反应的微观示意图,下列对该反应的说法错误的是
A.该反应中催化剂在反应前后质量不变 B.该反应前后原子的种类不变
C.该反应前后分子的数目不变 D.该反应遵守质量守恒定律
12.下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.分离液态空气后物质的总质量不变
B.5g蔗糖溶解在95g水中,形成100g蔗糖溶液
C.100mL水中加入100mL酒精后,形成总体积小于200mL的溶液
D.铁丝生锈后质量增加
█知识点三 化学方程式
1. 化学方程式的含义:
(1) 宏观:表示 (如 2H₂O 通电 = 2H₂↑+O₂↑表示水在通电条件下生成氢气和氧气)。
(2) 微观:表示各物质的 比(如上述反应中 H₂O、H₂、O₂的分子个数比为 2:2:1)。
(3) 定量:表示各物质的 比(如上述反应中 H₂O、H₂、O₂的质量比为 36:4:32)。
2. 化学方程式的书写步骤
(1) 第一步:写(反应物、生成物化学式):依据 ,左写 ,右写 ,中间用短线连接。
(2) 第二步:配(配平):使反应前后各元素的 数目相等,标注 数(1 可省略),短线改等号。
(3) 第三步:注(反应条件、状态符号):标注 (如点燃、加热△、催化剂);气体用 “ ”,沉淀用“ ”(反应物有气体 / 固体时,生成物不标)。
3. 化学方程式的配平方法:
(1) 最小公倍数法:①找出两边各出现 的元素,选择同种原子的个数最多的原子,求 ,得分子个数;②使该原子数目在反应前后都为所求出的 ;③一般先从 入手,再配平其他原子。
(2) 定一法:①找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为 ,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的 。②若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以 ,化分数为整数。一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平。
4. 基于化学方程式的简单计算
(1) 步骤:
设:设未知量(如设需要的O₂质量为 X);
方:写出正确的化学方程式;
关:标出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积、已知量和未知量;
比:列出比例式(如 4/32=200kg/x);
求:求解未知量;
答:简明写出答案。
效果检测
13.为快速降低空气污染物的含量,环保部门用飞机在空中喷洒粉末,该过程发生的化学反应是,其中的化学式是
A. B. C. D.
14.取一定质量的某有机物M和氧气恰好完全反应,只生成88g二氧化碳和54g水。下列说法正确的是
A.M中一定含有碳、氢、氧三种元素 B.M的质量最小值为30g
C.M可能是甲烷 D.生成的二氧化碳与水的分子个数比为1:3
15.甲醛易挥发,室内装修残留的甲醛对健康影响很大。如图是应用“光触媒技术”催化分解甲醛等有害物质的微观示意图,说法正确的是
A.反应前后催化剂的性质不变
B.反应的化学方程式为
C.反应前后分子种类及数目均发生改变
D.该反应属于氧化反应
16.下列有关“2CO+O22CO2”的说法,错误的是
A.若10gCO2生成,则消耗CO和O2的质量总和一定是10g
B.若5gCO和2gO2混合点燃,则CO2生成的质量一定是7g
C.表示CO与O2在点燃的条件下反应生成CO2,CO被氧化
D.参加反应的O2与生成的CO2的分子个数比为1:2
17.模型建构是化学研究的重要科学方法。如图是“光催化合成氨”反应微观示意图。下列有关错误的是
A.参加反应的甲和乙的化学计量数之比为
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.反应前后原子的种类和数目不变
D.反应前后催化剂的质量和性质不变
█知识点四 调控化学变化
1. 调控思路:从 (种类、浓度、接触面积)、 (温度、压强、催化剂)、 (收集与利用)等角度调控,实现 “按需反应”。实例:
(1) 燃料充分燃烧:需满足 (如锅炉鼓风)和 (如将煤磨成粉),避免不完全燃烧产生 。
(2) 火箭推进剂选择:液氢-液氧: 、无污染,但需低温储存;偏二甲肼-四氧化二氮:常温使用,但 、污染大;选择依据: 、 、安全性、成本等。
(3) 反应速率调控:加催化剂(如 MnO₂加速 H₂O₂分解)、 (如加热加速高锰酸钾分解)、
(如纳米铝粉与水反应)。
效果检测
18. 2024年10月10日21时50分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭点火起飞,随后成功将卫星互联网高轨卫星03星精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。火箭在升空过程中发生的下列变化中,属于化学变化的是( )
A.导流槽内的水受热汽化
B.火箭中的燃料点火燃烧
C.隔热材料受热熔化
D.火箭姿态调整
19.《三国志》中记载:“乃取蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,膏油灌其中……(黄)盖放诸船,同时发火。时风盛猛,悉延烧岸上营落。顷之,烟炎张天。”下列解释错误的是
A.“斗舰、薪草、膏油”均属于可燃物
B.“发火”——提高了可燃物的着火点
C.“时风盛猛”——提供充足氧气
D.“烟炎张天”——固体小颗粒悬浮在空气中
20.下列关于燃烧与灭火的说法不正确的是( )
A.森林大火时及时开挖“防火沟”,其目的是隔离可燃物
B.煤炉生火时用木材引燃煤炭,是为了升高煤炭的着火点
C.室内着火不能立即打开门窗,因为会提供更多的氧气
D.“火要空心”说明增大与空气的接触面积,可燃物燃烧更充分
21.阅读材料完成下面小题。
2024年5月3日,嫦娥六号探测器由遥八运载火箭(其推进剂有煤油、液氢、液氧)成功发射,开启月背“挖宝”之旅。嫦娥六号着陆器在月表完成取样任务后,一面由玄武岩纤维制成的“石头版”五星红旗在月球背面成功展开。嫦娥六号任务还搭载了法国的氡气(Rn)探测仪,通过追踪氡的三种同位素:Rn﹣219、Rn﹣220和Rn﹣222,来帮助我们寻找月球上水的踪迹。
结合材料及所学知识可知,下列说法正确的是( )
A.液氢汽化成氢气,分子的种类发生改变
B.火箭升空过程燃烧会消耗大量液氧,该过程利用了氧气的可燃性
C.Rn﹣219、Rn﹣220和Rn﹣222都属于氡元素,原因是三者中子数相同
D.玄武岩的组成中所含的硅、铝、铁、钙等,指的是含有这些元素
█考点一 物质的分类方法
【例1】下列关于的说法正确的是
A.该反应属于置换反应
B.该反应前后分子的个数不变
C.生成的与的分子个数比为
D.参加反应的与生成的的质量比为
解题要点
化学方程式三大核心意义速记表
意义维度
核心内容
解题关键 / 公式
易错点提醒
宏观意义
表示 “反应物、生成物和反应条件”,以及 “各物质之间的质量比”
质量比 =(物质计量数 × 该物质相对分子质量)之比
1. 漏乘计量数,直接用相对分子质量比计算;2. 记错相对原子质量(如 O 记为 18、H 记为 2)
微观意义
表示 “各物质之间的粒子个数比”(适用于分子、原子、离子),粒子个数比 = 化学计量数之比
直接提取化学方程式中各物质的计量数,对应粒子个数比
1. 混淆 “分子个数比” 与 “原子个数比”;2. 计算反应前后分子总数时,漏加某物质的计量数
质量守恒意义
反应前后 “原子的种类、数目、质量” 均不变,衍生出 “元素种类、总质量” 不变
无需公式,直接依据质量守恒定律判断选项正误例:反应后不可能出现反应物中没有的元素
1. 误认为 “分子个数守恒”(分子个数可能改变);2. 忽略 “反应前后物质总质量不变” 是质量守恒的核心,而非某一种物质的质量
【变式1-1】与在一定条件下反应生成和CO,该制氢反应的微观示意图如图所示:
图中丁的微观图示为
A. B. C. D.
█考点二 化石能源
【例2】“九门走九车”说的是老北京内城九座城门的昔日景象。
(1)西直门走水车。水的组成元素是 。
(2)阜成门走煤车。除煤外,化石燃料还有天然气和 。
解题要点
化石能源
(1)化石燃料主要有煤、石油、天然气,是化石燃料古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,属于不可再生能源。
(2)煤的主要组成元素是碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素,是由多种物质组成的复杂混合物。
(3)石油主要组成元素是碳、氢元素;同时还含有少量的 O、N、S 等元素。物质分类属于混合物。
(4)天然气:主要成分是CH4,通常状况下为无色、无气味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
【变式2-1】氢能是绿色能源。储氢、释氢、用氢过程中涉及的部分物质转化如下:
(1)化石燃料包括煤、石油和 。
(2)①中,涉及到的物质属于单质的有 。
(3)补全②的化学方程式: 。
(4)③中,可通过燃烧提供能量,反应的化学方程式为 。
【变式2-2】阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据文章内容回答下列问题:
(1)自然界碳的循环中,化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
█考点三 基于化学方程式的简单计算
【例3】氢化钛()作为储氢材料备受关注。用钛粉(Ti)生产的反应为。若制得,计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
解题要点
基于化学方程式的简单计算
计算步骤:
设:设未知量(如设需要的O₂质量为 X);
方:写出正确的化学方程式;
关:标出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积、已知量和未知量;
比:列出比例式(如 4/32=200kg/x);
求:求解未知量;
答:简明写出答案。
【变式3-1】纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。以上时,发生的主要反应为。该反应中,若有发生反应计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
【变式3-2】钙在冶炼工业中具有重要的作用。可采用电解熔融氯化钙的方法生产钙,反应的化学方程式为CaCl2 Ca+Cl2↑,若制得40kgCa。请计算:参加反应的CaCl2的质量(写出计算过程及结果)。
基础应用
1.2025年《政府工作报告》提出,持续加强生态环境保护。从绿色低碳的角度考虑,下列能源中最理想的是
A.氢能 B.煤 C.石油 D.天然气
2.下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.冰变干冰 B.点石成金
C.10g水变成10g水蒸气 D.镁条燃烧质量减少
3.目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看,这是
A.化学能转化为热能 B.太阳能转化为热能
C.化学能转化为动能 D.太阳能转化为化学能
4.氨气能在氧气中燃烧,该反应的微观示意图如下,下列关于该反应的说法错误的是
A.甲与丁的分子个数比为 B.反应后分子总数增加
C.氮元素的化合价升高 D.属于置换反应
5.下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
6.下列实验基本操作规范的是
A.验证质量守恒定律 B.向试管中加入大理石
C.实验结束后放置细口瓶 D.引燃酒精灯
7.铝在氧气中燃烧生成氧化铝。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是
A.27:32:102 B.108:96:204 C.4:3:2 D.27:16:43
8.分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理中正确的是
A.氧化物中含有氧元素,含有氧元素的化合物一定是氧化物
B.化学反应一定伴随着能量的变化,则有能量变化的过程一定发生了化学反应
C.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质一定含有碳元素和氢元素
D.催化剂的质量在化学反应前后不变,则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
9.取铁粉、氧化铁粉末、四氧化三铁粉末的混合物,通入足量的一氧化碳,高温条件下充分反应,生成二氧化碳的质量为,则原固体混合物中铁粉的质量可能是
A. B. C. D.
10.氮气与氢气反应生成氨气对氮肥生产具有重要意义,相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨气的微观示意图如图,下列有关说法错误的是
A.丙物质的化学式为NH3
B.该反应属于化合反应
C.化学反应前后分子和原子的数目均保持不变
D.该反应中元素的化合价均发生了改变
11.近年,我国科研团队首次在实验室无需任何植物,实现了从二氧化碳到淀粉的全合成,其中利用二氧化碳制取甲醇(CH3OH)的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.甲、丙、丁三种物质都是氧化物
B.甲醇中氢元素质量分数最高
C.甲醇中碳、氢、氧元素质量比为1:4:1
D.参与反应的甲、乙分子个数比为1:3
12.在实验室中做硫在氧气中燃烧的实验,1 g硫粉在氧气中完全燃烧,请回答以下问题:
(1)二氧化硫中硫元素的化合价是 。
(2)根据化学方程式计算,理论上可以生成二氧化硫的质量是多少?
能力提升
13.SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A.SO2发生氧化反应
B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1
D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
14.科学家提出了一种最理想的获得氢能源的循环体系(如图)。下列说法不正确的是
A.氢能源目前没有被广泛利用
B.光分解催化剂在化学反应前后质量和性质会改变
C.该氢能源循环体系能实现将太阳能转化为电能
D.分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和
15.在验证质量守恒定律实验中,同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1),同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气含量的变化(如图2)。下列说法合理的是
A.图1中固体由黑色变为红色,气球先变大后变小
B.由图2可知,锥形瓶内物质的总质量减少16.03%
C.根据图2中“氧气含量”减少,可以判断有氧化反应发生
D.加热前装置内铜粉和氧气的总质量,一定等于生成的氧化铜质量
16.下列关于燃烧和灭火的说法错误的是
A.“钻木取火”的原理是通过摩擦使木头温度达到着火点
B.提供充足的氧气,可以促进燃料的充分燃烧
C.图书着火时,可用二氧化碳灭火器扑灭
D.森林火灾时,挖隔离带是为了隔绝氧气
17.碳酸氢钠不稳定,受热易分解:。现取和的混合物,加热到质量不再改变,剩余固体质量为。下列说法正确的是
A.反应后生成的质量为 B.反应后生成和的质量比为
C.原混合物中的质量为 D.原混合物中的质量分数为
18.2023年11月我国首台中速大功率氨燃料发动机点火成功,氨燃烧的化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O若反应生成28gN2 ,则需要氨气的质量是多少?
19.“神舟”飞船内,用吸收航天员呼出的气体,化学方程式为:。请计算的能吸收的质量是多少?
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第五章 再识化学变化
复习讲义
复习目标
1.能从物质和能量转化视角,准确认识燃料燃烧、化学能转化为热能的原理及其在生活、生产中的实际应用,能举例说明常见燃料(如甲烷、乙醇、氢气)的燃烧反应及能量变化。
能独立选取合适的实验证据(如密闭容器中化学反应前后质量测量)说明质量守恒定律,并从微观角度(原子的种类、数目、质量不变)阐释其本质,解释常见化学反应中的质量关系。
2.能根据实验事实正确书写常见化学反应的化学方程式,包括标注反应条件、气体和沉淀符号,能依据化学方程式进行简单的计算(如已知一种物质质量求另一种物质质量),解决生产生活中的简单问题。
3.能从物质变化、能量变化、反应条件、反应现象、反应类型(化合反应、分解反应)和元素守恒等多角度全面认识化学反应,初步形成系统分析化学变化的思维框架。
4.初步建立合理利用、调控化学变化的意识,能结合实例(如火箭推进剂选择、燃料充分燃烧条件)说明调控化学变化的方法(如控制反应物浓度、接触面积、温度等),认识调控在解决实际问题中的重要性。
重点和难点
重点:质量守恒定律的宏观认识和微观理解;基于化学方程式的简单计算;化学反应的多角度分类与认识;
难点:质量守恒定律的微观解释及在复杂反应(如有气体参与或生成的反应)中的应用;化学方程式的配平;化学变化的调控思路
█知识点一 化学变化中的能量变化
1、燃料是指燃烧时能产生热能或动力和光能的可燃物。燃料广泛应用于工农业生产和人民生活。
2、化石燃料主要有煤、石油、天然气,是化石燃料古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,属于不可再生能源。
(1) 煤的主要组成元素是碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素,是由多种物质组成的复杂混合物。煤经干馏可得到焦炭、煤焦油、煤气等。
(2) 石油主要组成元素是碳、氢元素;同时还含有少量的 O、N、S 等元素。物质分类属于混合物:根据各成分的沸点不同,可分馏得到汽油、柴油、润滑油、石蜡等。
(3) 天然气:主要成分是CH4(填化学式),通常状况下为无色、无气味的气体,极难溶于水,密度比空气小,完全燃烧的化学方程式为 CH4+2O2点燃CO2+2H2O 。燃烧时现象为安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热,罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现水雾,倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
3、新型燃料(可再生 / 清洁):乙醇、氢气
(1) 乙醇(C2H5OH):俗称酒精,可通过粮食发酵制取,完全燃烧的文字表达式为,属于不可再生能源(填 “可再生” 或 “不可再生”)能源。
(2) 氢气(H₂):最理想清洁能源,完全燃烧产物为水,无污染,燃烧的化学方程式为 2H2+O2点燃2H2O ;但目前存在制取成本高、储存运输难等问题。氢气实验室制取的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ,氢气的密度比空气小、难溶于水,可以使用向下排空气法或排水法进行收集。
4、化学反应中的能量变化:能量是蕴藏在物质中的,而且不同物质在不同状态下所蕴藏的能量不同。发生化学反应时,当生成物所蕴藏的能量和反应物所蕴藏的能量不同时,就会出现放热或吸热现象。
(1) 放热反应:大多数化学反应(如燃料燃烧、镁与稀硫酸反应、氧化钙与水反应),能量变化为化学能→热能(填能量形式),表现为放热。
(2) 吸热反应:少数反应(如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应),能量变化为内能→化学能(填能量形式),表现为吸热。
(3) 能量守恒:化学反应中能量不会凭空产生或消失,只是从一种形式转化为另一种形式。
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气体纯度检验
(1)可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限。因此可燃气体在点燃前需要检验纯度。(2)检验甲烷或氢气的纯度(以氢气举例):收集一试管纯净的氢气,用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,点燃气体并迅速移开拇指。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,如果声音很小或几乎无声,则表明氢气较纯。
1.下列化学反应过程中,需要吸收热量的是
A.蜡烛燃烧 B.铁条与稀盐酸反应
C.农家肥料的腐熟 D.碳与二氧化碳反应
【答案】D
【详解】A、燃烧会放出热量,该选项不符合题意;
B、金属与酸的反应放热,该选项不符合题意;
C、农家肥料的腐熟过程中会放出热量,该选项不符合题意;
D、碳与二氧化碳反应时会吸收热量,该选项符合题意。
故选D。
2.目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看,这是
A.化学能转化为热能 B.太阳能转化为热能
C.化学能转化为动能 D.太阳能转化为化学能
【答案】A
【详解】A、薪柴燃烧是化学变化,薪柴中的化学能通过燃烧转化为热能释放出来,所以是化学能转化为热能,该选项正确。
B、燃烧薪柴过程中,并没有直接涉及太阳能的转化,是薪柴自身化学能的释放,该选项错误。
C、燃烧薪柴主要是产生热能,并非转化为动能,该选项错误。
D、太阳能转化为化学能一般是通过光合作用等过程,燃烧薪柴是化学能的释放,不是太阳能转化为化学能,该选项错误。
故选 A。
3.2024 年4月25 日,我国在酒泉卫星发射中心,成功发射神舟十八号载人飞船。航天所用的燃料之一为液氢,关于这种燃料的说法错误的是
A.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
B.燃烧产生淡蓝色火焰
C.热值高、推力大
D.贮存、运输和加注都容易
【答案】D
【详解】A、液氢是高能燃料且燃烧后的产物只有水,清洁无污染,选项正确;
B、氢气燃烧火焰呈淡蓝色,选项正确;
C、氢气燃烧热值高,推力大,选项正确;
D、因为液氢具有可燃性,所以在贮存和运输当中要十分小心,严禁明火,防止发生爆炸,即该能源的贮存、运输都不易,选项错误。
故选D。
4.关于化学反应中的能量变化,下列说法错误的是
A.化学反应必然伴随能量变化
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.化学反应是人类获得所需能量的重要途径
D.一定量的可燃物完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量
【答案】B
【详解】A、化学反应一定伴随着能量变化,故说法正确;
B、化学反应中的能量变化通常表现为热能、光能和电能的吸收或释放,故说法错误;
C、化学反应是人类获得所需能量的重要途径,故说法正确;
D、一定量的可燃物完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,故说法正确。
故选B。
5.点燃下列混合物可能会发生爆炸的是:①N2和O2;②H2和O2;③镁粉和空气;④面粉尘和空气;⑤CO和H2
A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】B
【分析】可燃性物质与空气或氧气混合,达到一定含量时遇到明火会发生爆炸。
【详解】①氮气不可燃,与氧气混合不会爆炸;
②氢气具有可燃性,与空气混合可能会发生爆炸;
③镁粉具有可燃性,与空气混合可能会发生爆炸;
④面粉尘具有可燃性,与空气混合物可能会发生爆炸;
⑤一氧化碳和氢气都具有可燃性,但没有和空气或氧气混合,不能爆炸;
②③④能发生爆炸,故选B。
6.下列说法正确的是
A.燃烧都会发光放热,但缓慢氧化不一定放出热量
B.分解反应的反应物一定是化合物
C.物质与氧气的反应不一定是氧化反应
D.物质在发生化学变化的过程中,不一定伴随能量的变化
【答案】B
【详解】A、燃烧都会发光放热,缓慢氧化是一种氧化反应,进行得很慢,缓慢氧化一定放出热量,故A错误;
B、分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的反应,则反应物一定是化合物,故B正确;
C、物质与氧气的反应一定是氧化反应,故C错误;
D、物质在发生化学变化的过程中,一定伴随能量的变化,故D错误。
故填:B。
█知识点二 化学变化中的质量关系
1. 质量守恒定律:
(1) 宏观解释: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。
(2) 微观解释:化学反应的本质是分子分解成原子,原子重新结合成新分子(填微观粒子变化),反应前后原子的种类、个数、质量均不变,因此总质量守恒。
(3) 未参加反应的物质(如过量反应物)质量不计入;有气体、沉淀参与或生成的反应,需在密闭(填 “敞口” 或 “密闭”)容器中验证,避免质量损失。
(4) 验证质量守恒定律(以铁与硫酸铜反应为例):
1 实验器材:天平、锥形瓶、小试管、铁钉、硫酸铜溶液。
2 实验步骤:检查天平平衡,在锥形瓶中加入硫酸铜溶液,小试管中放入铁钉;将锥形瓶放在天平左盘,右盘加砝码使天平平衡;倾斜锥形瓶,使铁钉与硫酸铜溶液充分反应,观察现象;反应结束后,再次观察天平是否平衡。
3 实验现象:铁钉表面覆盖红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色,天平平衡(填 “平衡” 或 “不平衡”)。
4 反思:若用碳酸钠与盐酸反应(有CO₂生成),需在密闭容器中进行,否则天平会偏右(填 “偏左” 或 “偏右”)。
2. 化学变化中各物质的质量比:化学反应中,各反应物与生成物的质量比是固定(填 “固定” 或 “可变”)的,等于其化学计量数与相对分子(原子)质量的乘积之比。
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7.电解氯化钠NaCl的水H2O溶液,不可能得到的物质是
A.NaOH B.H2 C.Cl2 D.NH3
【答案】D
【详解】化学反应前后,元素的种类不变。反应物中无氮元素,故无法生成含氮产物(如 NH₃)。
故选D。
8.下列有关质量守恒定律说法正确的是
A.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变,能够验证质量守恒定律
B.冰融化成水,质量不变,可以用质量守恒定律解释
C.纸在空气中燃烧化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小,符合质量守恒定律
D.铁丝在氧气中燃烧后,生成物质量比铁丝质量大,因此这个反应不遵循质量守恒定律
【答案】C
【详解】A. 一定质量的氢气和氧气混合后没有发生化学变化,不能验证质量守恒定律,此选项错误;
B. 冰融化成水,发生的是物理变化,不能用质量守恒定律解释,此选项错误;
C. 纸在空气中燃烧化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小,是因为生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中去了,符合质量守恒定律,此选项正确;
D. 铁丝在氧气中燃烧后,生成物质量比铁丝质量大,是因为铁丝与氧气发生反应生成了四氧化三铁,这个反应遵循质量守恒定律,此选项错误。
故选C。
9.在一密闭容器内发生某反应,反应过程中各物质的质量变化如下表,说法不正确的是
物质
a
b
c
d
反应前
40g
40g
0
10
反应中
32g
24g
24g
①
反应后
②
0
③
④
A.该反应类型为化合反应 B.反应中a和c的质量比为1:3
C.②为20g D.③为64g
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律,反应前后总质量不变。反应前总质量:a(40g) + b(40g) + c(0g) + d(10g) = 90g。反应中总质量:也必须为90g。已知反应中a=32g、b=24g、c=24g,设d为①,则: 32g + 24g + 24g + ① = 90g,解得:① = 10g。反应中d=10g(与反应前相同)。由此可以判断,a、b的质量减少,为反应物;c的质量增加,为生成物;d的质量不变可能为催化剂,也可能为无关物质;
反应后总质量:也必须为90g。已知反应后b=0g,设a为②、c为③、d为④,则: ② + 0g + ③ + ④ = 90g 即② + ③ + ④ = 90g。从反应前到反应中的质量变化:a减少:40g - 32g = 8g;b减少:40g - 24g = 16g;c增加:24g - 0g = 24g;d变化:10g - 10g = 0g(无变化),质量变化比例:a(减少) :b(减少 ): c(增加 )= 8g : 16g : 24g = 1 : 2 : 3。从反应中到反应后:b减少:24g - 0g = 24g(完全消耗),按上述比例(1:2:3),b减少24g时:a减少: (1/2) × 24g = 12g,反应后a的质量即②为32g-12g=20g;c增加: (3/2) × 24g = 36g,反应后c的质量即③为24g+36g=60g;d不变即④,仍为10g;验证:20g + 0g + 60g + 10g = 90g,符合质量守恒。
【详解】 A.由分析可知,a、b的质量减少,为反应物;c的质量增加,为生成物;d的质量不变可能为催化剂,也可能为无关物质;反应本质为 a + b → c,属于化合反应,说法正确,不符合题意;
B. “反应中”a=40g-32g=8g、c=24g。则 质量比 a : c = 8g : 24g =1:3 说法正确,不符合题意;
C.由分析可知 ②为20g;说法正确,不符合题意;
D.由分析可知③是反应后c的质量,为60g,非64g,说法错误,符合题意;
故选D。
10.推理是学习化学的一种重要方法。以下类推正确的是
A.含碳元素的物质充分燃烧会生成,所以燃烧能生成的物质一定含碳元素
B.氦原子和镁原子的最外层电子数相同,则氦原子和镁原子的化学性质相似
C.能加快分解的速率,则也一定能加快其他物质分解的速率
D.原子核由质子和中子构成,则所有的原子核中都含有质子和中子
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,含碳元素的物质充分燃烧会生成,所以燃烧能生成的物质一定含碳元素,故选项推理正确;
B、氦原子的最外层电子数为2,但其核外只有一个电子层,属于稀有气体元素的原子,化学性质稳定;镁原子的最外层电子数为2,为金属元素,在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子,尽管最外层电子数相同,但它们化学性质不相同,故选项推理不正确;
C、MnO2能加快H2O2分解的速率,但MnO2不一定能作其它物质分解的催化剂,即不一定能加快其他物质分解的速率,故选项推理不正确;
D、原子核由质子和中子构成,但并不是所有的原子核中都含有质子和中子,如氢原子原子核内没有中子,故选项推理不正确。
故选A。
11.下图为某反应的微观示意图,下列对该反应的说法错误的是
A.该反应中催化剂在反应前后质量不变 B.该反应前后原子的种类不变
C.该反应前后分子的数目不变 D.该反应遵守质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、催化剂在反应前后质量和化学性质不变,该选项正确;
B、原子是化学变化中的最小微粒,化学反应前后原子种类、数目不变,该选项正确;
C、根据微观示意图,该反应是CH4、CO2在催化剂条件下反应生成CH3COOH,化学方程式为,根据化学方程式可知反应前后分子数目改变,该选项错误;
D、所有化学反应都遵循质量守恒定律,该选项正确。
故选C。
12.下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.分离液态空气后物质的总质量不变
B.5g蔗糖溶解在95g水中,形成100g蔗糖溶液
C.100mL水中加入100mL酒精后,形成总体积小于200mL的溶液
D.铁丝生锈后质量增加
【答案】D
【详解】A、分离液态空气没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误;
B、5g蔗糖溶解在95g水中,成为100g蔗糖溶液的过程中没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项错误;
C、100mL水中加入100mL酒精,由于分子间有间隔,总体积小于200mL,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误;
D、铁丝生锈后产生了新物质铁锈,是化学变化,能用质量守恒定律来解释,故选项正确;
故选:D。
█知识点三 化学方程式
1. 化学方程式的含义:
(1) 宏观:表示反应物、生成物和反应条件(如 2H₂O 通电 = 2H₂↑+O₂↑表示水在通电条件下生成氢气和氧气)。
(2) 微观:表示各物质的微观粒子个数比(如上述反应中 H₂O、H₂、O₂的分子个数比为 2:2:1)。
(3) 定量:表示各物质的质量比(如上述反应中 H₂O、H₂、O₂的质量比为 36:4:32)。
2. 化学方程式的书写步骤
(1) 第一步:写(反应物、生成物化学式):依据客观事实,左写反应物,右写生成物,中间用短线连接。
(2) 第二步:配(配平):使反应前后各元素的原子数目相等,标注化学计量数(1 可省略),短线改等号。
(3) 第三步:注(反应条件、状态符号):标注反应条件(如点燃、加热△、催化剂);气体用 “↑”,沉淀用“↓”(反应物有气体 / 固体时,生成物不标)。
3. 化学方程式的配平方法:
(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) 定一法:①找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。②若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数。一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平。
4. 基于化学方程式的简单计算
(1) 步骤:
设:设未知量(如设需要的O₂质量为 X);
方:写出正确的化学方程式;
关:标出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积、已知量和未知量;
比:列出比例式(如 4/32=200kg/x);
求:求解未知量;
答:简明写出答案。
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13.为快速降低空气污染物的含量,环保部门用飞机在空中喷洒粉末,该过程发生的化学反应是,其中的化学式是
A. B. C. D.
【答案】A
【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Ca、C、O、S的个数分别是2、2、12、2,生成物中含Ca、C、O、S的个数分别是0、2、4、0,故生成物中还应含2个Ca、8个O、2个S,故X的化学式为:CaSO4。故选A。
14.取一定质量的某有机物M和氧气恰好完全反应,只生成88g二氧化碳和54g水。下列说法正确的是
A.M中一定含有碳、氢、氧三种元素 B.M的质量最小值为30g
C.M可能是甲烷 D.生成的二氧化碳与水的分子个数比为1:3
【答案】B
【分析】88g二氧化碳中碳元素的质量=;54g水中氢元素的质量为;根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,所以有机物M中一定含有碳、氢元素,碳、氢元素质量之和为24g+6g=30g;由于有机物M和氧气恰好完全反应,仅根据现有数据无法确定M中是否含有氧元素。当M中不含有氧元素时,M的质量就是30g;若M中含有氧元素,则M的质量大于30g,所以M的质量最小值为30g。
【详解】A、由上述分析可知,有机物M中一定含有碳、氢元素,不能确定M中一定含有氧元素,错误;
B、由上述分析可知,M的质量最小值为30g,正确;
C、甲烷中碳、氢元素质量比为12:(1×4)=3:1,而该有机物中碳、氢元素质量比为24g:6g=4:1,M不可能是甲烷, 错误;
D、生成二氧化碳与水的分子个数比为,错误。
故选B。
15.甲醛易挥发,室内装修残留的甲醛对健康影响很大。如图是应用“光触媒技术”催化分解甲醛等有害物质的微观示意图,说法正确的是
A.反应前后催化剂的性质不变
B.反应的化学方程式为
C.反应前后分子种类及数目均发生改变
D.该反应属于氧化反应
【答案】D
【详解】A、根据催化剂的特点,催化剂在化学反应前后化学性质不变,物理性质可能改变,故选项说法不正确;
B、由反应的微观示意图可知,甲醛与氧气在催化剂的条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,故选项说法不正确;
C、由微粒的构成可知,反应前后分子种类发生改变;由反应的化学方程式可知,每1个甲醛分子与1个氧分子完全反应,生成1个二氧化碳分子和1个水分子,因此反应前后分子数目不变,故选项说法不正确;
D、该反应有氧气参加反应,属于氧化反应,故选项说法正确。
故选D。
16.下列有关“2CO+O22CO2”的说法,错误的是
A.若10gCO2生成,则消耗CO和O2的质量总和一定是10g
B.若5gCO和2gO2混合点燃,则CO2生成的质量一定是7g
C.表示CO与O2在点燃的条件下反应生成CO2,CO被氧化
D.参加反应的O2与生成的CO2的分子个数比为1:2
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律可知,若10gCO2生成,则消耗CO和O2的质量总和一定是10g,故选项说法正确;
B、此反应中一氧化碳、氧气的质量比为56:32=7:4,若5gCO与2gO2混合点燃,消耗的一氧化碳的质量为3.5g,一氧化碳有剩余,生成的CO2的质量是小于7g,故选项说法错误;
C、该反应方程式表示一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳;CO得到氧,发生氧化反应,则CO被氧化,故选项说法正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为 1:2,故选项说法正确;
故选:B。
17.模型建构是化学研究的重要科学方法。如图是“光催化合成氨”反应微观示意图。下列有关错误的是
A.参加反应的甲和乙的化学计量数之比为
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.反应前后原子的种类和数目不变
D.反应前后催化剂的质量和性质不变
【答案】D
【详解】A、根据微观示意图,该反应是N2(甲)、H2O(乙)在光、催化剂条件下反应生成O2(丙)、NH3(丁),化学方程式为,参加反应的甲(N2)和乙(H2O)的化学计量数之比为,该选项正确;
B、该反应在光的作用下进行,实现了太阳能向化学能的转化,该选项正确;
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,该选项正确;
D、反应前后催化剂的质量和化学性质不变,而不是性质不变,物理性质可能改变,该选项错误。
故选D。
█知识点四 调控化学变化
1. 调控思路:从反应物(种类、浓度、接触面积)、反应条件(温度、压强、催化剂)、生成物(收集与利用)等角度调控,实现 “按需反应”。实例:
(1) 燃料充分燃烧:需满足充足的助燃物(如锅炉鼓风)和可燃物与助燃物充分接触(如将煤磨成粉),避免不完全燃烧产生 CO。
(2) 火箭推进剂选择:液氢-液氧:热值高、无污染,但需低温储存;偏二甲肼-四氧化二氮:常温使用,但有毒、污染大;选择依据:环保、方便性、安全性、成本等。
(3) 反应速率调控:加催化剂(如 MnO₂加速 H₂O₂分解)、升温(如加热加速高锰酸钾分解)、增大接触面积(如纳米铝粉与水反应)。
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18. 2024年10月10日21时50分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭点火起飞,随后成功将卫星互联网高轨卫星03星精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。火箭在升空过程中发生的下列变化中,属于化学变化的是( )
A.导流槽内的水受热汽化
B.火箭中的燃料点火燃烧
C.隔热材料受热熔化
D.火箭姿态调整
【分析】有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化。化学变化的特征是:有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成。
【解答】解:A、导流槽内的水受热汽化,没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
B、火箭中的燃料点火燃烧,燃烧属于化学变化;故选项正确;
C、隔热材料受热熔化,没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
D、火箭姿态调整,没有新物质生成,属于物理变化;故选项错误;
故选:B。
19.《三国志》中记载:“乃取蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,膏油灌其中……(黄)盖放诸船,同时发火。时风盛猛,悉延烧岸上营落。顷之,烟炎张天。”下列解释错误的是
A.“斗舰、薪草、膏油”均属于可燃物
B.“发火”——提高了可燃物的着火点
C.“时风盛猛”——提供充足氧气
D.“烟炎张天”——固体小颗粒悬浮在空气中
【答案】B
【详解】A、“斗舰”一般是木质战船,木材具有可燃性,属于可燃物;“薪草”具有可燃性,属于可燃物;“膏油”是油脂类物质,具有可燃性,也属于可燃物。所以“斗舰、薪草、膏油”均属于可燃物,故正确;
B、着火点是物质的固有属性,一般情况下,物质的着火点是固定不变的。“发火”是使温度达到了可燃物的着火点,而不是提高了可燃物的着火点,故错误;
C、“时风盛猛”说明风很大,风可以为燃烧提供充足的氧气,使燃烧更加剧烈,故正确;
D、“烟炎张天”中的“烟”是固体小颗粒悬浮在空气中形成的,燃烧过程中产生的一些固体小颗粒在热气流的带动下悬浮于空气中,就形成了浓烟弥漫的现象,故正确;
故选:B。
20.下列关于燃烧与灭火的说法不正确的是( )
A.森林大火时及时开挖“防火沟”,其目的是隔离可燃物
B.煤炉生火时用木材引燃煤炭,是为了升高煤炭的着火点
C.室内着火不能立即打开门窗,因为会提供更多的氧气
D.“火要空心”说明增大与空气的接触面积,可燃物燃烧更充分
【解答】解:A、森林大火时及时开挖“防火沟”,其目的是隔离可燃物,达到灭火的目的,选项说法正确;
B、煤炉生火时用木材引燃煤炭,是为了升高煤炭的温度,达到煤炭的着火点,选项说法错误;
C、室内着火不能立即打开门窗,因为开门窗造成空气流通,会提供更多的氧气,造成火势更大,选项说法正确;
D、“火要空心”说明增大与空气的接触面积,可燃物燃烧更充分,选项说法正确;
故选:B。
21.阅读材料完成下面小题。
2024年5月3日,嫦娥六号探测器由遥八运载火箭(其推进剂有煤油、液氢、液氧)成功发射,开启月背“挖宝”之旅。嫦娥六号着陆器在月表完成取样任务后,一面由玄武岩纤维制成的“石头版”五星红旗在月球背面成功展开。嫦娥六号任务还搭载了法国的氡气(Rn)探测仪,通过追踪氡的三种同位素:Rn﹣219、Rn﹣220和Rn﹣222,来帮助我们寻找月球上水的踪迹。
结合材料及所学知识可知,下列说法正确的是( )
A.液氢汽化成氢气,分子的种类发生改变
B.火箭升空过程燃烧会消耗大量液氧,该过程利用了氧气的可燃性
C.Rn﹣219、Rn﹣220和Rn﹣222都属于氡元素,原因是三者中子数相同
D.玄武岩的组成中所含的硅、铝、铁、钙等,指的是含有这些元素
【分析】本题主要考查了物质的性质、元素的概念等知识;例如,物质的三态变化是物理变化,分子种类不变;氧气具有助燃性而不是可燃性;元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称;物质由元素组成等概念。
【解答】解:A.液氢汽化成氢气,这是物理变化,分子的种类不会发生改变,故A说法错误;
B.火箭升空过程燃烧会消耗大量液氧,该过程利用了氧气的助燃性,而不是可燃性,故B说法错误;
C.元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称,Rn﹣219、Rn﹣220和Rn﹣222的质子数相同,它们都属于氡元素,故C说法错误;
D.玄武岩的组成中所含的硅、铝、铁、钙等,指的是含有这些元素,故D说法正确;
故选:D。
【点评】本题难度简单,涉及了物质的微观构成、物质的性质与用途、元素的概念以及化学式的意义等多个知识点,通过本题,可以检验学生对这些知识点的理解和掌握程度,同时,本题也提醒学生在解答化学问题时,要注意区分物理变化和化学变化、可燃性和助燃性、同位素和元素等概念的区别和联系。
█考点一 物质的分类方法
【例1】下列关于的说法正确的是
A.该反应属于置换反应
B.该反应前后分子的个数不变
C.生成的与的分子个数比为
D.参加反应的与生成的的质量比为
【答案】C
【详解】A.置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,是化学中四大基本反应类型之一,该反应不符合此形式,A错误,不符合题意;
B.反应前有2个过氧化氢分子,反应后有2个水分子和1个氧分子,共3个分子,化学反应前后分子个数改变,B错误,不符合题意;
C.由化学方程式可知生成的 H2O 与 O2 的分子个数比为 2:1,C正确,符合题意;
D.参加反应的 H2O2 与生成的 O2 的质量比=,D错误,不符合题意;
故选C。
解题要点
化学方程式三大核心意义速记表
意义维度
核心内容
解题关键 / 公式
易错点提醒
宏观意义
表示 “反应物、生成物和反应条件”,以及 “各物质之间的质量比”
质量比 =(物质计量数 × 该物质相对分子质量)之比
1. 漏乘计量数,直接用相对分子质量比计算;2. 记错相对原子质量(如 O 记为 18、H 记为 2)
微观意义
表示 “各物质之间的粒子个数比”(适用于分子、原子、离子),粒子个数比 = 化学计量数之比
直接提取化学方程式中各物质的计量数,对应粒子个数比
1. 混淆 “分子个数比” 与 “原子个数比”;2. 计算反应前后分子总数时,漏加某物质的计量数
质量守恒意义
反应前后 “原子的种类、数目、质量” 均不变,衍生出 “元素种类、总质量” 不变
无需公式,直接依据质量守恒定律判断选项正误例:反应后不可能出现反应物中没有的元素
1. 误认为 “分子个数守恒”(分子个数可能改变);2. 忽略 “反应前后物质总质量不变” 是质量守恒的核心,而非某一种物质的质量
【变式1-1】与在一定条件下反应生成和CO,该制氢反应的微观示意图如图所示:
图中丁的微观图示为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
与在一定条件下反应生成和CO,该反应的化学方程式为 CH₄ + CO₂2H₂ + 2CO。根据方程式和微观示意图可知,丁中含有2个一氧化碳分子,1个一氧化碳由一个碳原子和一个氧原子构成,图中丁的微观图示为。
故选D。
█考点二 化石能源
【例2】“九门走九车”说的是老北京内城九座城门的昔日景象。
(1)西直门走水车。水的组成元素是 。
(2)阜成门走煤车。除煤外,化石燃料还有天然气和 。
【答案】(1)氢、氧元素
(2)石油
【详解】(1)由水的组成实验可知,水由氢、氧元素组成;
(2) 化石燃料包括煤、石油、天然气,它们短期内均不能再生,均属于不可再生能源。
解题要点
化石能源
(1)化石燃料主要有煤、石油、天然气,是化石燃料古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,属于不可再生能源。
(2)煤的主要组成元素是碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素,是由多种物质组成的复杂混合物。
(3)石油主要组成元素是碳、氢元素;同时还含有少量的 O、N、S 等元素。物质分类属于混合物。
(4)天然气:主要成分是CH4,通常状况下为无色、无气味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
【变式2-1】氢能是绿色能源。储氢、释氢、用氢过程中涉及的部分物质转化如下:
(1)化石燃料包括煤、石油和 。
(2)①中,涉及到的物质属于单质的有 。
(3)补全②的化学方程式: 。
(4)③中,可通过燃烧提供能量,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)天然气
(2)N2、H2
(3) N2 3H2
(4)
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
(2)①中,涉及到的物质为氮气、氢气和氨气,其中氮气和氢气均是由一种元素组成的纯净物,属于单质;
(3)②中,氨气在催化剂和加热的条件下反应生成氮气和氢气,该反应的化学方程式为:;
(4)③中,氢气与氧气点燃生成水,该反应的化学方程式为:。
【变式2-2】阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据文章内容回答下列问题:
(1)自然界碳的循环中,化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
【答案】(1)释放
(2)碳替代
【详解】(1)化石燃料含碳元素,燃烧时生成二氧化碳,故填:释放;
(2)由图1可知,碳替代对全球碳中和的贡献率是,所占比例最大,故填:碳替代;
█考点三 基于化学方程式的简单计算
【例3】氢化钛()作为储氢材料备受关注。用钛粉(Ti)生产的反应为。若制得,计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】设:参加反应的的质量为x。
x=4kg;
答:参加反应的的质量为4kg。
解题要点
基于化学方程式的简单计算
计算步骤:
设:设未知量(如设需要的O₂质量为 X);
方:写出正确的化学方程式;
关:标出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积、已知量和未知量;
比:列出比例式(如 4/32=200kg/x);
求:求解未知量;
答:简明写出答案。
【变式3-1】纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。以上时,发生的主要反应为。该反应中,若有发生反应计算参加反应的的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】解:设参加反应的 H2O 的质量为x
x=54kg
答:参加反应的水的质量为54kg
【变式3-2】钙在冶炼工业中具有重要的作用。可采用电解熔融氯化钙的方法生产钙,反应的化学方程式为CaCl2 Ca+Cl2↑,若制得40kgCa。请计算:参加反应的CaCl2的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】解:设参加反应的氯化钙的质量为x
x=111kg
答:参加反应的氯化钙的质量为111kg
基础应用
1.2025年《政府工作报告》提出,持续加强生态环境保护。从绿色低碳的角度考虑,下列能源中最理想的是
A.氢能 B.煤 C.石油 D.天然气
【答案】A
【详解】 煤、石油、天然气属于化石燃料,燃烧时会产生大量的二氧化碳气体,以及二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等污染物, 不符合绿色低碳要求; 氢气燃烧只产生水,无二氧化碳和其他污染物产生,符合绿色低碳要求。
故选A。
2.下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.冰变干冰 B.点石成金
C.10g水变成10g水蒸气 D.镁条燃烧质量减少
【答案】D
【详解】A、冰(固体水)与干冰(固体二氧化碳)属于不同物质,冰无法直接变为干冰,不可用质量守恒定律解释,故不符合题意;
B、通过化学反应无法改变元素种类,不可用质量守恒定律解释,故不符合题意;
C、10g水变成10g水蒸气,只是状态发生改变,没有生成新物质,是物理变化,不可用质量守恒定律解释,故不符合题意;
D、镁燃烧生成氧化镁(化学反应),表面质量减少是因部分氧化镁以烟形式逸散,未计入总质量,实际反应前后总质量守恒,符合质量守恒定律,故符合题意。
故选D。
3.目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看,这是
A.化学能转化为热能 B.太阳能转化为热能
C.化学能转化为动能 D.太阳能转化为化学能
【答案】A
【详解】A、薪柴燃烧是化学变化,薪柴中的化学能通过燃烧转化为热能释放出来,所以是化学能转化为热能,该选项正确。
B、燃烧薪柴过程中,并没有直接涉及太阳能的转化,是薪柴自身化学能的释放,该选项错误。
C、燃烧薪柴主要是产生热能,并非转化为动能,该选项错误。
D、太阳能转化为化学能一般是通过光合作用等过程,燃烧薪柴是化学能的释放,不是太阳能转化为化学能,该选项错误。
故选 A。
4.氨气能在氧气中燃烧,该反应的微观示意图如下,下列关于该反应的说法错误的是
A.甲与丁的分子个数比为 B.反应后分子总数增加
C.氮元素的化合价升高 D.属于置换反应
【答案】A
【详解】
由微观示意图(删掉反应前后一个相同的微粒符号“”)可知,该反应的化学方程式为:
A、由化学方程式可知,甲与丁的分子数之比为3:2,A错误;
B、由化学方程式的化学计量数()可知,反应后分子数增多,B正确;
C、中氮元素的化合价为-3,中氮元素的化合价为0,氮元素化合价升高,C正确;
D、该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,是置换反应,D正确。
故选A。
5.下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,反应物中氧气是气体,二氧化硫化学式后面不需要标注气体符号,正确的化学方程式为,故选项不符合题意;
B、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式书写正确,故选项符合题意;
C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,氧化镁的化学式书写错误,正确的化学方程式为,故选项不符合题意;
D、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,氧气是反应物,其化学式后面不需要标注气体符号,正确的化学方程式为,故选项不符合题意。
故选B。
6.下列实验基本操作规范的是
A.验证质量守恒定律 B.向试管中加入大理石
C.实验结束后放置细口瓶 D.引燃酒精灯
【答案】B
【详解】A、验证质量守恒定律时,有气体参与或生成的反应需要在密闭容器中进行。碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳气体,该实验未在密闭容器中进行,不能准确验证质量守恒定律,并且砝码和药品位置颠倒,A 操作不规范。
B、向试管中加入块状固体(大理石)时,应先将试管横放,用镊子将大理石放在试管口,再慢慢竖起试管,使大理石滑到试管底部,B 操作规范。
C、实验结束后,细口瓶应盖上瓶塞,标签向外放置,C 操作不规范。
D、点燃酒精灯时,不能用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯,否则容易引发火灾,应该用火柴点燃,D 操作不规范。
故选B。
7.铝在氧气中燃烧生成氧化铝。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是
A.27:32:102 B.108:96:204 C.4:3:2 D.27:16:43
【答案】B
【详解】铝在氧气中燃烧生成氧化铝,反应的化学方程式为,则在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是108:96:204,故选:B。
8.分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理中正确的是
A.氧化物中含有氧元素,含有氧元素的化合物一定是氧化物
B.化学反应一定伴随着能量的变化,则有能量变化的过程一定发生了化学反应
C.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质一定含有碳元素和氢元素
D.催化剂的质量在化学反应前后不变,则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
【答案】C
【详解】A、氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧。但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,例如硫酸(H2SO4)含有氢、硫、氧三种元素,属于酸,不是氧化物。因此,推理错误。
B、 化学反应通常伴随能量变化(如放热或吸热),但有能量变化的过程不一定是化学反应。例如,冰融化(物理变化)吸热,涉及能量变化,但没有新物质生成,不属于化学反应。因此,推理错误。
C、根据质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变),生成物CO2中的碳元素和H2O中的氢元素必须来自反应物。氧气只提供氧元素,因此该物质必须含有碳元素和氢元素(可能还含有氧元素)。推理正确。
D、催化剂是能改变化学反应速率而自身质量和化学性质不变的物质。但质量不变的物质不一定是催化剂。有可能是没有参与反应的杂质,因此,推理错误。
故选C。
9.取铁粉、氧化铁粉末、四氧化三铁粉末的混合物,通入足量的一氧化碳,高温条件下充分反应,生成二氧化碳的质量为,则原固体混合物中铁粉的质量可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】铁与CO不反应,、,氧化铁、四氧化三铁与CO反应时,生成CO2里一半氧元素来自铁的氧化物(混合物 )。生成CO2质量为22 g,其中来自混合物的氧元素质量:22g×(×100%)=8g。
极端假设法求铁的质量范围。假设只有Fe2O3含这些氧:则Fe2O3质量=8g÷。 混合物共40g,则铁质量=40g−26.7g=13.3g 。
假设只有Fe3O4含这些氧:则Fe3O4质量=8g÷。 混合物共40g时,铁质量=40g−29g=11g。
确定铁的质量范围。因混合物含Fe、Fe2O3、Fe3O4,所以铁质量在铁粉质量介于11g(全为Fe3O4时 )和13.3g(全为Fe2O3时 )之间 。结合选项(10g、12g、14g、18g ),只有12g在此范围内。
故选B。
10.氮气与氢气反应生成氨气对氮肥生产具有重要意义,相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨气的微观示意图如图,下列有关说法错误的是
A.丙物质的化学式为NH3
B.该反应属于化合反应
C.化学反应前后分子和原子的数目均保持不变
D.该反应中元素的化合价均发生了改变
【答案】C
【详解】A、由微观示意图可知,丙为氨气,其化学式为,说法正确,不符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气,符合“多变一”的特点,属于化合反应,说法正确,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子数目不变;由B选项分析可知,该反应为氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气,化学方程式为,则反应前后分子数目发生了变化,说法错误,符合题意;
D、由C选项分析可知,该反应的化学方程式为,该反应中氮元素的化合价由0价变为-3价,氢元素的化合价由0价变为+1价,则该反应中元素的化合价均发生了改变,说法正确,不符合题意。
故选:C。
11.近年,我国科研团队首次在实验室无需任何植物,实现了从二氧化碳到淀粉的全合成,其中利用二氧化碳制取甲醇(CH3OH)的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.甲、丙、丁三种物质都是氧化物
B.甲醇中氢元素质量分数最高
C.甲醇中碳、氢、氧元素质量比为1:4:1
D.参与反应的甲、乙分子个数比为1:3
【答案】D
【分析】根据题中微观示意图可知,甲为二氧化碳、乙为氢气、丙为甲醇、丁为水,由质量守恒定律配平方程式知,每一个二氧化碳分子和三个氢分子反应生成一个甲醇分子和一个水分子。
【详解】A、有两种元素组成,其中一种元素为氧元素的化合物为氧化物,丙是甲醇,含有碳氢氧三种元素,不属于氧化物,此项不符合题意;
B、每一个二氧化碳分子和三个氢分子反应生成一个甲醇分子,根据甲醇的化学式可知,氧元素的质量分数最高,此项不符合题意;
C、甲醇中碳、氢、氧原子的个数比为,此项不符合题意;
D、根据质量守恒定律可知,参与反应的甲、乙分子个数比为,此项符合题意。
故选D。
12.在实验室中做硫在氧气中燃烧的实验,1 g硫粉在氧气中完全燃烧,请回答以下问题:
(1)二氧化硫中硫元素的化合价是 。
(2)根据化学方程式计算,理论上可以生成二氧化硫的质量是多少?
【答案】(1)+4
(2)解:设理论上可以生成二氧化硫的质量是y
y=2 g
答:理论上可以生成二氧化硫的质量是2 g。
【详解】(1)在二氧化硫(SO2)中,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得,解得x=+4。
(2)硫燃烧生成二氧化硫,化学方程式为,根据硫的质量计算,见答案。
能力提升
13.SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A.SO2发生氧化反应
B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1
D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
【答案】A
【分析】由微观反应示意图可知,二氧化硫和氧气在催化剂的催化作用下生成三氧化硫,反应的化学方程式为:为2SO2+O22SO3。
【详解】A、该反应是二氧化硫与氧气发生的反应,故SO2发生氧化反应,故选项说法正确;
B、催化剂可以改变化学反应的速率,但其质量与化学性质在反应前后保持不变,故选项说法错误;
C、由反应的化学方程式可知,参加反应的SO2和O2的质量比为(64×2):32=4:1,故选项说法错误;
D、由分析可知,该反应的化学方程式为2SO2+O22SO3,故选项说法错误;
故选:A。
14.科学家提出了一种最理想的获得氢能源的循环体系(如图)。下列说法不正确的是
A.氢能源目前没有被广泛利用
B.光分解催化剂在化学反应前后质量和性质会改变
C.该氢能源循环体系能实现将太阳能转化为电能
D.分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和
【答案】B
【详解】A、由于氢能源储存困难等,目前还没有被广泛应用,故A不符合题意;
B、光分解催化剂在化学反应前后质量和化学性质不会改变,物理性质可能会发生改变,故B符合题意;
C、该氢能源循环体系最终转化为电能,能实现将太阳能转化为电能,故C不符合题意;
D、根据质量守恒定律,分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和,故D不符合题意。
故选B。
15.在验证质量守恒定律实验中,同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1),同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气含量的变化(如图2)。下列说法合理的是
A.图1中固体由黑色变为红色,气球先变大后变小
B.由图2可知,锥形瓶内物质的总质量减少16.03%
C.根据图2中“氧气含量”减少,可以判断有氧化反应发生
D.加热前装置内铜粉和氧气的总质量,一定等于生成的氧化铜质量
【答案】C
【详解】A、铜粉和氧气在加热条件下生成氧化铜,实验中固体颜色由红色变为黑色,加热时瓶内压强增大,气球变大,随着反应进行,氧气不断消耗,瓶内压强减小,气球变小,故选项说法不合理;
B、密闭体系中,锥形瓶内物质的总质量不变,故选项说法不合理;
C、加热密闭容器中的铜粉,通过图2氧气含量的减少,说明生成其他物质,可判断化学反应的发生,故选项说法合理;
D、反应前参加反应的Cu和O2的质量总和一定等于生成CuO的质量,故选项说法不合理。
故选:C。
16.下列关于燃烧和灭火的说法错误的是
A.“钻木取火”的原理是通过摩擦使木头温度达到着火点
B.提供充足的氧气,可以促进燃料的充分燃烧
C.图书着火时,可用二氧化碳灭火器扑灭
D.森林火灾时,挖隔离带是为了隔绝氧气
【答案】D
【详解】A、“钻木取火”的原理是通过摩擦生热,使温度达到木头的着火点,从而使其燃烧,不符合题意;
B、提供充足的氧气,增大燃料与氧气的接触面积,可以促进燃料的充分燃烧,不符合题意;
C、图书着火时,可用二氧化碳灭火器扑灭,不会因留下痕迹而损坏图书,不符合题意;
D、森林火灾时,挖隔离带,是隔离可燃物,达到灭火的目的,符合题意。
故选D。
17.碳酸氢钠不稳定,受热易分解:。现取和的混合物,加热到质量不再改变,剩余固体质量为。下列说法正确的是
A.反应后生成的质量为 B.反应后生成和的质量比为
C.原混合物中的质量为 D.原混合物中的质量分数为
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律,反应前后固体减少的质量就是生成二氧化碳和水的质量之和,即。设原混合物中NaHCO3的质量为x,生成CO2的质量为y,生成H2O的质量为z,则
x=8.4g
根据、
y=2.2g、z=0.9g
【详解】A、反应后生成CO2的质量为2.2g,不是3.1g,A选项错误;
B、反应后生成CO2和H2O的质量比为,不是9∶22,B选项错误;
C、原混合物中NaHCO3的质量为8.4g,不是4.2g,C选项错误;
D、原混合物中Na2CO3的质量为,则Na2CO3的质量分数为 ,D选项正确。
故选:D。
18.2023年11月我国首台中速大功率氨燃料发动机点火成功,氨燃烧的化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O若反应生成28gN2 ,则需要氨气的质量是多少?
【答案】
解:设需要氨气的质量是x。
,x=34g
答:需要氨气的质量是34g。
19.“神舟”飞船内,用吸收航天员呼出的气体,化学方程式为:。请计算的能吸收的质量是多少?
【答案】解:设能吸收的质量为x。
根据化学方程式中各物质的质量比关系可得:
解得
答:能吸收的质量为。
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