内容正文:
专题07 质量守恒定律及化学方程式
6大高频考点概览
考点01利用质量守恒定律解释现象
考点02 根据质量守恒定律计算
考点03 探究质量守恒定律
考点04 化学方程式的书写和意义
考点05 依据化学方程式计算
考点06 反应微观示意图
地 城
考点01
利用质量守恒定律解释现象
1.(24-25九上·辽宁抚顺清原满族自治县·期末)氯化钠是生活中常见的调味品,也是重要的工业原料。工业上用电解饱和食盐水的方法制取某种产品,该反应不可能生成的物质是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】饱和食盐水中有水和氯化钠,含有的元素有氢元素、氧元素、钠元素和氯元素,根据质量守恒定律可知:反应前后元素的种类不变,生成物中应该含有氢元素、氧元素、钠元素和氯元素,而碳酸钠中含有碳元素,碳酸钠不可能是电解饱和食盐水的产品;
故选:B。
2.(24-25九上·辽宁沈阳浑南区东北育才学校·期末)下列宏观事实的微观解释,合理的是
A.氧气液化储存于钢瓶中一氧分子体积变小
B.金刚石和石墨的物理性质差异较大—构成的微粒种类不同
C.稀H2SO4和NaOH溶液均能导电—溶液中都含有能自由移动的离子
D.化学反应遵循质量守恒定律—反应前后分子的种类、数目都不变
【答案】C
B、金刚石、石墨的物理性质差异较大,是因为碳原子的排列方式不同,故选项说法错误;
C、稀H2SO4和NaOH溶液均能导电,是因为溶液中都含有自由移动的离子,故选项解释正确;
D、化学反应遵循质量守恒定律,是因反应前后原子的种类、数目和质量都不变,故选项解释错误。
故选C。
3.(24-25九上·辽宁鞍山台安县·期末)成语“春暖花开”生动地描绘了春天自然界的变化,在此变化过程中,一定不变的是
A.原子质量 B.分子种类 C.物质质量 D.物质种类
【答案】A
【详解】成语“春暖花开”生动地描绘了春天自然界的变化,该变化涉及植物的光合作用等,有新物质生成,属于化学变化,原子是化学变化的最小微粒,则在此变化过程中,一定不变的是原子的质量,而分子的种类、物质的种类、物质的质量一定发生变化;
故选A。
4.(24-25九上·辽宁丹东·期末)碳循环和氧循环是指含碳元素物质和含氧元素物质的循环。下列说法正确的是
A.变化观:不是每个人都在参与碳循环
B.守恒观:自然界中的碳、氧循环过程中各元素质量不一定守恒
C.微粒观:光合作用能使自然界中的二氧化碳分子总数增加
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】D
【详解】A、每个人都在进行呼吸作用,呼吸作用吸收氧气,放出二氧化碳,故每个人都在参与碳循环,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,故自然界中的碳、氧循环过程中各元素质量守恒,不符合题意;
C、光合作用消耗二氧化碳,放出氧气,故光合作用能使自然界中的二氧化碳分子总数减少,不符合题意;
D、碳循环和氧循环通过光合作用(吸收二氧化碳,释放氧气)和呼吸作用(吸收氧气、释放二氧化碳)等过程相互调节,有助于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,防止浓度失衡,符合题意。
故选D。
5.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)有机物X质量为2.2g在氧气中完全燃烧,生成6.6g二氧化碳和3.6g水(无其他生成物),则该物质的化学式可能为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】6.6g二氧化碳中碳元素的质量为,3.6g水中氢元素的质量为,根据反应前后元素的种类和质量不变,则该有机物中含有1.8g碳元素和0.4g氢元素,又由于1.8g+0.4g=2.2g,则其中不含氧元素,且其中碳、氢原子的个数比为:,则其化学式可能为C3H8,故选A。
6.(23-24九上·北京朝阳区·期末)下列物质在O2中充分燃烧时,不会产生CO2的是
A.C2H2 B.NH3 C.C2H5OH D.CO
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,C2H2中含碳元素,故C2H2完全燃烧生成二氧化碳,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,氨气中不含碳元素,氨气完全燃烧不可能生成二氧化碳,符合题意;
C、乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意;
D、一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳,不符合题意。
故选B。
7.(24-25九上·辽宁大连中山区·期末)化学小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识可燃物
(1)有的物质可以燃烧,有的物质不能燃烧,可燃物是燃烧发生的条件之一。目前人类使用的燃料主要是化石能源,包括 、石油、天然气等。
【任务二】调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料不充分燃烧会导致 ,使燃料充分燃烧的措施有 。各写一点即可。
【任务三】利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净乙醇充分燃烧的产物,实验装置及图像如图所示。
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是 ,做出判断的依据是 。
【任务四】探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
(4)导致铝盒中白磷燃烧的原因是 ,其反应的化学方程式为 。
(5)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是 填“”或“”或“”,曲线①中之后二氧化碳含量略有上升的原因是 。
(6)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是 。
【答案】(1)煤
(2) 放热少,浪费资源或产生污染物多,污染空气 提供充足的氧气或增大与氧气的接触面积
(3) 装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加可知乙醇与氧气反应生成二氧化碳和水 化学反应前后元素种类不变
(4) 水和生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点
(5) 白磷燃烧继续消耗装置内的氧气导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高
(6)氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度
【详解】(1)目前人类使用的燃料主要是化石能源,包括煤、石油、天然气等,故填:煤;
(2) 燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料不充分燃烧会导致放热少,浪费资源或产生污染物多(一氧化碳,氮氧化物等),污染空气;
使燃料充分燃烧的措施有提供充足的氧气或增大与氧气的接触面积;
故填:放热少,浪费资源(或产生污染物多,污染空气);提供充足的氧气(或增大与氧气的接触面积);
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是:装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加可知乙醇与氧气反应生成二氧化碳和水;
做出判断的依据是:化学反应前后元素种类不变;
故填:装置内二氧化碳浓度和相对湿度增加可知乙醇与氧气反应生成二氧化碳和水;化学反应前后元素种类不变;
(4) 导致铝盒中白磷燃烧的原因是水和生石灰反应生成氢氧化钙,属于放热反应,使温度达到白磷的着火点;
其反应的化学方程式:;
故填:水和生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点;;
(5)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是t2,是因为该温度后不再产生二氧化碳;
曲线①中t2之后二氧化碳含量略有上升的原因是白磷燃烧继续消耗装置内的氧气导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高。
故填:t2;白磷燃烧继续消耗装置内的氧气导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高;
(6)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度。
故填:氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度。
地 城
考点02
根据质量守恒定律计算
1.(24-25九上·辽宁辽阳·期末)CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。下图是CO2的捕集与转化示意图,有关说法正确的是
A.FeO可以循环使用 B.反应I属于置换反应
C.反应Ⅱ固体质量增加 D.铁的氧化物之间转化的条件相同
【答案】A
【分析】反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427℃下生成碳和四氧化三铁,反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能催化作用下下生成氧气和氧化亚铁。
【详解】A、就整个反应过程而言,最终反应为二氧化碳反应生成碳和氧气,所以Fe3O4和FeO质量和化学性质不变,可循环使用,故说法正确;
B、反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在一定条件下生成碳和四氧化三铁,反应物是两种化合物,不属于置换反应,故说法错误;
C、反应Ⅱ是四氧化三铁在一定条件下生成氧气和氧化亚铁,氧气逸出,根据质量守恒定律可知,固体质量减少,故说法错误;
D、反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427℃下生成碳和四氧化三铁,反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能催化作用下下生成氧气和氧化亚铁,所以铁的氧化物之间转化的条件不相同,故说法错误。
故选A。
2.(24-25九上·辽宁鞍山千山区·期末)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如表所示。下列说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
2.8
1
16
10
反应后的质量/g
0
9.8
6.4
a
A.a=10 B.甲和丙为反应物
C.该反应是化合反应 D.甲、乙的相对分子质量比为7:22
【答案】B
【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2.8g+1g+16g+10g=0g+9.8g+6.4g+ag,a=13.6,不符合题意;
B、反应后,甲的质量减小,甲是反应物,丙的质量减小,丙是反应物,符合题意;
C、反应后,甲的质量减小,甲是反应物,乙的质量增加,乙是生成物,丙的质量减小,丙是反应物,丁的质量增加,丁是生成物,该反应的生成物有两种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,不符合题意;
D、该反应中,甲、乙的质量比为:(2.8g-0g):(9.8g-1g)=7:22,但是化学计量数未知,甲、乙的相对分子质量比无法确定,不符合题意。
故选B。
3.(24-25九上·辽宁铁岭·期末)某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目,质量随时间变化情况如图1、图2所示,下列说法正确的是
A.Z可能属于单质 B.参加反应的X与Y的质量比为
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
【答案】D
【详解】A、X和Y的分子数减少,Z的分子数增大,故X和Y为反应物,Z为生成物,故Z不可能为单质,A错误;
B、参加反应的X的质量为34g-(72g-44g)=6g,参加反应的Y的质量为72g-44g=28g,故参加反应的X与Y的质量比为 3:14,B错误;
C、根据图1,可知,反应前后分子总数发生变化,C错误;
D、根据图1可知,反应的方程式为3X+Y=2Z,设X的相对分子质量为a,Y的相对分子质量为b,结合图2有关系,a:b=28:17,D正确。
故选D。
4.(24-25九上·辽宁丹东凤城·期末)将2.3g物质R完全燃烧,则需要消耗4.8gO2,生成4.4gCO2和2.7gH2O,根据上述事实,可以判断R中
A.只含碳、氢元素 B.R属于氧化物
C.含碳、氢、氧三种元素 D.2.3gR中含氧元素0.6g
【答案】C
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和。根据质量守恒定律可知,4.4g二氧化碳中碳元素的质量为:4.4g×=1.2g,氧元素的质量为:4.4g-1.2g=3.2g;2.7g水中氢元素的质量为:2.7g×=0.3g,氧元素的质量为:2.7g-0.3g=2.4g;物质R中氧元素的质量为:3.2g+2.4g-4.8g=0.8g,二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于该有机物,因此物质R中含有碳元素、氢元素和氧元素。
【详解】A、由分析可知,物质R中含有碳元素、氢元素和氧元素,故说法错误;
B、物质R中含有碳元素、氢元素和氧元素,不属于氧化物,故说法错误;
C、物质R中含有碳元素、氢元素和氧元素,故说法正确;
D、由分析可知,物质R中氧元素的质量为:3.2g+2.4g-4.8g=0.8g,故说法错误。
故选C。
地 城
考点03
探究质量守恒定律
1.(24-25九上·辽宁盘锦兴隆台区·期末)下列实验不能用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A、白磷燃烧生成五氧化二磷,反应在密闭容器中进行,反应前后天平平衡,可以用于验证质量守恒定律,故选项错误;
B、石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,反应过程中二氧化碳气体逸出,烧杯中的物质质量减少,导致天平不平衡,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项正确;
C、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应在密闭容器中进行,反应前后天平平衡,可以用于验证质量守恒定律,故选项错误;
D、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应前后天平平衡,可以用于验证质量守恒定律,故选项错误;
故选:B。
2.(24-25九上·辽宁盘锦双台子区·期末)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性
B.验证红磷的着火点比白磷的高
C.验证质量守恒定律
D.测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、该实验中,溶质种类和溶剂种类均不同,变量不唯一,无法探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性,不符合题意;
B、该实验中,白磷和红磷均是可燃物,温度相同,均与氧气接触,白磷燃烧、红磷不燃烧,说明温度达到了白磷的着火点, 没有达到红磷的着火点,则红磷的着火点比白磷的高,符合题意;
C、该实验中,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氢气是气体,会散逸到空气中,导致左边质量减小,无法验证质量守恒定律,不符合题意;
D、该实验中,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后,压强变化不大,无法测定空气中氧气的含量,不符合题意。
故选B。
3.(24-25九上·辽宁沈阳大东区·期末)下列实验能达到实验目的的是
A.测定空气中氧气的含量 B.探究微粒的性质
C.验证质量守恒定律 D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响
【答案】B
【详解】A、木炭燃烧生成二氧化碳气体,补充消耗的氧气的体积不能用于测空气中氧气含量,故A选项不符合题意。
B、浓氨水具有挥发性,一段时间后A烧杯中的酚酞溶液变红,而两者没有接触,说明氨分子运动到了A烧杯中,可以探究微粒的性质,故B选项符合题意。
C、镁条在空气中会与氧气发生反应,装置未封闭,不能用来验证质量守恒定律,故C选项不符合题意。
D、探究催化剂对H2O2分解速率的影响的实验中,过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,故D选项不符合题意。
故选B。
4.(24-25九上·辽宁葫芦岛·期末)下列实验设计不能达到其对应实验目的的是
A.测定空气里氧气的含量B.检查装置的气密性
C.验证质量守恒定律 D.证明CO2密度比空气的大
【答案】C
【详解】A、要验证空气中氧气的含量需要将集气瓶中的氧气消耗完,利用压强的变化,根据进入集气瓶中的水的多少来验证氧气的含量,红磷与氧气反应,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,瓶内压强变小,水进入集气瓶中的量等于消耗氧气的量,可以测定空气里氧气的含量,正确;B、先将导管放入装有水的烧杯中,然后用手握住试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,正确;C、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,产生的二氧化碳逸散到空气中,因此不能验证质量守恒定律,错误;D、蜡烛由下向上依次熄灭,证明CO2密度比空气大,正确。故选C。
5.(24-25九上·辽宁辽阳·期末)为了验证质量守恒定律,某兴趣小组设计如下实验:
【初探质量守恒定律】
(1)方案一:将盛有铜粉的锥形瓶放在电子天平上称量,装置总质量,加热锥形瓶,观察到红色粉末逐渐变黑。装置冷却后再次称量总质量。请根据实验现象和数据,分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质,并结合反应前后的质量关系和物质的变化情况得出的结论是 。
(2)方案二:利用铁丝与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律。请从微观的角度解释反应前后质量守恒的原因 。
【异常现象的探究1】
在方案二的实验中,同学们意外发现铁丝表面出现小气泡,大胆猜测此时溶液呈酸性。在老师的指导下查阅到:表示溶液的酸性或碱性强弱程度。,溶液显酸性,越小,酸性越强;,溶液显碱性,越大,碱性越强。
小组同学提出,可使用传感器测定反应后锥形瓶内溶液的,数据如下图。
(3)分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (“增强”或“减弱”)。出现这一现象的原因又是什么呢?
【异常现象的探究2】小组同学经思考后得出:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液与铁作用所致;
猜想Ⅱ:硫酸铜溶液与空气作用所致;
猜想Ⅲ:硫酸铜溶液与铁、空气共同作用。
【进行实验】现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配制的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、传感器,实验过程如下:
序号
实验1
实验2
实验3
内容
现象
先减小后略增大
略增大
不变
【得出结论】
(4)上述实验结论为猜想 成立。
(5)通过以上探究活动,请分析方案二中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。
【再探质量守恒定律】
(6)方案三:检查装置气密性良好,称量装置质量为,将气球中大理石倒入锥形瓶中,立即产生大量气泡,气球迅速鼓起。该反应的化学方程式为 。待反应停止后再次称量质量为,发现,原因可能是 ,该实验能否验证质量守恒定律? (“能”或“不能”)。
【改进实验装置】
(7)课后小组同学改进了方案二如上图,一支注射器内放置打磨光亮的铁丝,另一支注射器内抽取硫酸铜溶液,通过左右不断推注射器的活塞,使铁丝与硫酸铜溶液接触,后立刻观察到铁丝表面有红色物质析出,溶液为浅绿色,化学反应前后质量守恒。请回答:
①左右反复推注射器活塞的目的是 。
②方案二改进实验的优点 。
(8)方案三的改进装置如上图,检查装置气密性良好后,取足量的白醋倒入玻璃太空杯中,将鸡蛋壳放入塑料过滤网内,旋紧瓶盖后称量。将装置倒置,鸡蛋壳与白醋接触产生气泡,正放并称量,反应前后质量守恒。方案三改进装置的优点 。
(9)由以上实验可知,用有气体参加或者生成的反应验证质量守恒定律时,必须在 中进行。
【答案】(1)化学反应前后,物质总质量不变
(2)化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变
(3)增强
(4)Ⅲ
(5)空气中的物质参与反应,密封可以防止外界空气进入装置内
(6) 气球膨胀产生向上的浮力 不能
(7) 使铁丝与硫酸铜溶液充分反应 节约药品
(8)实验误差较小
(9)密闭容器
【详解】(1)方案一中,反应前装置内的总质量包括反应前的总质量包含铜粉与空气的质量,反应后的质量包括氧化铜、剩余空气、剩余铜粉的质量,装置冷却后再次称量总质量m2,与反应前的总质量相等,则结论是:化学反应前后,物质总质量不变。
(2)根据质量守恒定律,从微观的角度解释,反应前后质量守恒的原因是:化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变。
(3)pH<7,溶液显酸性,pH越小,酸性越强。析图像可知,反应开始阶段,溶液的pH逐渐减小,说明酸性逐渐增强。
(4)实验1中,硫酸铜溶液与铁、空气同时接触,先减小后略增大;实验2中,植物油可以隔绝空气,硫酸铜溶液只与铁接触,pH略增大;实验3中,硫酸铜溶液只与空气接触,pH不变,对比说明硫酸铜溶液与铁、空气同时接触,才能导致pH减小,则猜想Ⅲ成立。
(5)根据前面的探究,可知硫酸铜、铁能与空气中的物质反应,因此方案二中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是:空气中的物质参与反应,密封可以防止外界空气进入装置内。
(6)大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:;
该反应产生气体,会导致气球膨胀,待反应停止后再次称量质量为,发现,原因可能是气球膨胀产生向上的浮力;
由于m1>m2,该实验不能验证质量守恒定律。
(7)①左右反复推注射器活塞的目的是使铁丝与硫酸铜溶液充分反应;
②方案二改进实验,使用注射器,优点是节约药品。
(8)方案三改进装置,可以避免气球膨胀带来的实验误差,优点是实验误差较小。
(9)由以上实验可知,用有气体参加或者生成的反应验证质量守恒定律时,必须在密闭容器中进行。
地 城
考点04
化学方程式的书写和意义
1.(23-24九上·辽宁大连甘井子区·期末)根据化学方程式不能获得的信息是
A.化学反应的快慢 B.反应发生所需要的条件
C.该反应中的反应物和生成物 D.参加反应的各粒子的相对数量关系
【答案】A
【分析】根据化学方程式可以获得的信息为:该反应中的反应物和生成物;反应发生所需要的条件;各反应物和生成物的质量比;各化学式的计量数等信息。
【详解】A、无法获得化学反应的快慢,无法得知,故符合题意;
B、可以获得反应发生所需要的条件,故不符合题意;
C、可以获得该反应中的反应物和生成物,故不符合题意;
D、通过化学方程式各种物质前面的计量数,可以知道各反应物和生成物的粒子个数比,故不符合题意。
故选:A。
2.(24-25九上·辽宁沈阳大东区多校联考·期末)下列叙述符合质量守恒定律的是
A.水结成冰前后,质量保持不变
B.50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL
C.3g碳与9g氧气充分反应后生成12g二氧化碳
D.镁带燃烧后,生成物质量比镁带质量增加了
【答案】D
【详解】A、质量守恒定律适用于化学变化,水结成冰属于物理变化,不符合质量守恒定律,该选项不符合题意;
B、水和酒精混合属于物理变化,不符合质量守恒定律,该选项不符合题意;
C、由于,反应的碳和氧气的质量比为12:(16×2)=3:8,则3g碳与9g氧气反应时,氧气会有剩余,则生成的二氧化碳的质量小于12g,该选项不符合题意;
D、镁带燃烧消耗氧气,生成物的质量等于镁带和氧气的质量之和,则生成物质量比镁带质量增加了,该选项符合题意。
故选D。
3.(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为:,则X的化学式是
A.CO B.C2H4 C.CH4 D.C2H2
【答案】C
【详解】依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,反应前有4个氧原子;反应后有4个氧原子,1个碳原子和4个氢原子,则X中含有1个碳原子和4个氢原子,则X的化学式:CH4;
答案:C。
4.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)对公共场所用过氧乙酸溶液进行消毒,过氧乙酸容易分解:,则X为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】反应前后,原子的种类和个数不变,等号左边有4个碳原子、8个氢原子和6个氧原子,等号右边除2X外,有2个氧原子,则2X中含有4个碳原子、8个氢原子和4个氧原子,1个X中含有2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子,则化学式可能为C2H4O2,故选A。
5.(24-25九上·辽宁鞍山海城西部集团·期末)我国制碱工业先驱侯德榜先生,发明了制碱与制氨结合起来的联合制碱法,其中一部分对应的化学方程式为:,其中X为
A.O2 B.CO2 C.CO D.NaOH
【答案】B
【详解】由质量守恒定律可知,化学反应前后的原子的种类、数量不变,依据反应方程式,反应前2个钠原子,2个氢原子,2个碳原子,6个氧原子,反应后1个碳原子,2个钠原子,2个氢原子,4个氧原子,由此可推测X的化学式是CO2。
故选:B。
【点睛】根据质量守恒定律进行分析解答本题。在化学反应前后原子的种类,数量不变,在理解各符号意义的基础上分析判断。
6.(24-25九上·辽宁大连中山区·期末)银器在使用过程中逐渐失去光泽是因为发生了化学反应:4Ag+O2+2H2S=2X+2H2O。根据质量守恒定律可推测X是
A.Ag2S B.Ag2SO4 C.SO2 D.SO3
【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Ag、O、H、S的个数分别是4、2、4、2,生成物中含Ag、O、H、S的个数分别是0、2、4、0,故生成物中还应含4个Ag、2个S,故X的化学式为:Ag2S。
故选A。
7.(24-25九上·辽宁阜新太平区·期末)敦煌壁画闻名世界,修复发黑的壁画时发生反应,则X是
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,反应物中含Pb、S、H、O的个数分别是1、1、8、8,生成物中含Pb、S、H、O的个数分别是1、1、0、4,故生成物中还应含4个O、8个H,故X的化学式为:H2O。
故选B。
8.(24-25九上·辽宁大连金州区·期末)喜庆气氛叠加好天气的BUFF(英文词汇,原意指增益,游戏中一般指“魔法”或“效果”),走亲访友,其乐融融。由于天气受到气压、湿度、温度等多种因素影响,因此好天气可遇不可求。
I.空气不仅是生命存续的基石,也是人类活动与自然界交互的媒介。
(1)空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是 ;稀有气体在空气中的体积分数为 。
(2)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气成分的说法正确的是______。
A.氧气的化学性质比较活泼,具有助燃性
B.氮气约占空气质量的78%
C.氦气的密度小,常用于填充探空气球
D.二氧化碳属于空气污染物
II.水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。地球是一个美丽的“水球”,表面约71%被水覆盖,淡水仅占总水量的2.5%,其余是咸水。
(3)下列图标是我国“国家节水标志”的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)为了人类社会的可持续发展,必须保护水资源,既要 ,又要防治水体污染。
(5)如图是电解水实验的示意图。根据实验现象确定,与电池负极相连的是试管 (选填:“A”“B”),A试管内产生的气体可用 检验,观察到的现象为 。
(6)通电一段时间后,当A试管产生5mL气体时,B试管产生气体的体积为 mL。
(7)电解水的化学方程式为 。
【答案】(1) 氧气/O2 0.94%
(2)AC
(3)B
(4)合理利用水资源
(5) B 带火星小木条 木条复燃
(6)10
(7)
【详解】(1)空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是氧气;稀有气体在空气中的体积分数约为0.94%,故填:氧气或者O2;0.94%;
(2)A、氧气的化学性质比较活泼(易与其它物质发生反应),具有助燃性,故A正确;
B、氮气在空气中的体积分数约为78%,不是质量分数,故B错误;
C、氦气的密度小,常用于填充探空气球,故C正确;
D、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,故D错误。
故选AC;
(3)A、该标志为可回收标志,故A不符合题意;
B、该标志为国家节水标志,故B符合题意;
C、该标志为中国环境标志,故C不符合题意;
D、该标志为国家节能标志,故D不符合题意。
故选B;
(4)为了人类社会的可持续发展,必须保护水资源,既要合理利用水资源,又要防治水体污染,故填:合理利用水资源;
(5)根据电解水“正氧负氢,氢二氧一”,与电源负极相连的试管中生成的是氢气,且生成的气体较多,即B试管;试管A中生成的气体是氧气,氧气具有助燃性,能使带火星小木条复燃,故填:B;带火星小木条;木条复燃;
(6)根据电解水“正氧负氢,氢二氧一”,试管A中生成的是氧气,试管B中生成的是氢气,生成的氧气与氢气的体积比为1:2,则当A试管产生5mL气体时,B试管产生气体的体积为10mL,故填:10;
(7)水在通电的条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为,故填:。
9.(24-25九上·辽宁铁岭·期末)化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
Ⅰ.化学与航海航天
(1)2024年5月1日“福建舰”解缆起航,标志着我国航空母舰建设迈向新征程。
①“福建号”航母在建造过程中使用大量特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁 (选填“强”或“弱”)。
②过氧化钠()可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂,其中与反应生成和,写出该反应的化学方程式 。
③淡水的正常供应是舰上重要的生活保障,部分淡水可以通过减小压强使水的沸点 (选填“升高”或“降低”),进而使水汽化、冷凝而获得。
(2)“嫦娥号”月球登陆器表面覆盖了由聚酰亚胺和铝箔构成的多层保温材料,金属铝可以制成铝箔是利用了铝的 (选填“导电”或“延展”)性。
(3)“天舟号”货运飞船安装了以作正极材料的新型锂电池。已知中为+1价,为-3价,则其中Fe的化合价为 ,所含的元素中,金属元素有 (填数字)种。
Ⅱ.化学与化工合成
我国科研人员已实现和在加热和催化剂的条件下合成甲醇,反应如下:
合成甲醇是利用人工合成淀粉[]的关键一步,反应原理示意图如下:
(4)在合成甲醇过程中,消耗的与生成的质量比为 。
(5)图中参加反应的与的分子个数比为,则X的化学式为 。
(6)甲醇被称为是“零增碳”燃料,请从甲醇的燃烧与合成角度分析,甲醇被称为是“零增碳”燃料的原因是 。
(7)利用人工合成淀粉,请你谈谈此项技术的意义是 (答一点)。
【答案】(1) 强 降低
(2)延展
(3) +2 2
(4)
(5)
(6)甲醇燃烧产生CO2,而合成甲醇可消耗等量的CO2
(7)减少二氧化碳气体排放
【详解】(1)①钢是铁的合金,合金比组成它的纯金属耐腐蚀,故该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的强 ;
②与反应生成和,反应的化学方程式为:;
③压强越小,沸点越低,故部分淡水可以通过减小压强使水的沸点降低,进而使水汽化、冷凝而获得;
(2)铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性;
(3)中锂元素显+1价,磷酸根显-3价,故其中铁元素化合价为:;
是由锂元素、铁元素、磷元素、氧元素组成的,其中锂元素、铁元素是金属元素,故填2;
(4)根据该反应的化学方程式可知,消耗一个二氧化碳分子得到一个甲醇分子,故合成甲醇过程中,消耗的与生成的质量比为44:32=11:8;
(5)化学反应前后,原子的种类与数目都不变,根据图示,甲醇与氧气反应生成HCHO与X,参加反应的与的分子个数比为,X会反应生成水与氧气,故X由氢元素、氧元素组成,根据碳原子守恒,HCHO分子个数与CH3OH相同,故X中含有2个氢原子、2个氧原子,故X为过氧化氢,其化学式为H2O2;
(6)甲醇被称为“零碳”燃料,是因为甲醇燃烧产生CO2,而合成甲醇可消耗等量的CO2;
(7)利用人工合成淀粉,可以减少二氧化碳气体排放。
10.(24-25九上·辽宁丹东·期末)结合下面科普材料回答相关问题。
中国以低碳行动坚持绿色发展,在几次大型运动会上不断创新使用新型火炬燃料。
2008年北京夏季奥运会上,火炬“祥云”采用的燃料是丙烷(C3H8);
2022年北京冬季奥运会上,火炬“飞扬”采用的燃料是氢气:
2023 年杭州亚运会上,主火炬塔用“绿色甲醇”(甲醇的化学式为CH3OH)作为燃料。
【氢能源的认识】
(1)上述三种燃料中都含有的相同元素是 ,三种燃料中,燃烧产物不能对环境直接造成影响的是 。
氢能源在我国的发展规划如图一所示。
(2)制取“灰氢”和“蓝氢”使用的原料都属于 能源;我国即将进入的氢能源时代是 时代,其化学技术是将天然气转化为氢气。
【“绿色甲醇”的认识】
“绿色甲醇”之所以称为“绿色”,是因为一定质量的甲醇燃烧时生成的二氧化碳与合成等质量的甲醇时消耗的二氧化碳的质量相等,所以甲醇是“零增碳”燃料,是全球公认的新型能源。
(3)在甲醇与氧气的反应中,反应物甲醇与生成物二氧化碳的分子个数比为 。
目前,我国生产“绿色甲醇”的技术全球领先,图二是二氧化碳与通过光伏发电制得的氢气在高温及催化剂作用下生产甲醇的工艺流程。
(4)“步骤Ⅰ”中的能量转化关系是:太阳能 → 能→化学能;
(5)“步骤Ⅱ”的化学反应方程式为 。
(6)“绿氢”时代,发生根本性改变的是 。
(7)甲醇通常为液态,与氢气相比,甲醇作为燃料的优点是 (答一点)。
【答案】(1) 氢元素或H 氢气/H2
(2) 化石/不可再生 蓝氢
(3)1:1
(4)电
(5)3H2+CO2CH3OH+H2O
(6)能源结构
(7)便于储存 (或便于运输或更安全或成本低)
【详解】(1)由题中信息可知,上述三种燃料中都含有的相同元素是氢元素,氢气燃烧产物是水,对环境无污染;而碳丙烷和甲醇燃烧可能会产生二氧化碳等对环境有一定影响的物质,所以燃烧产物不能对环境直接造成影响的是氢气。
(2)制取“灰氢”和“蓝氢”使用的燃料煤炭和天然气都是化石能源,属于不可再生能源。由上图可知,我国即将进入“蓝氢”时代,其核心技术是将天然气转化为氢气,这标志着我国即将进入蓝氢时代。
(3)甲醇和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,从化学方程式可以看出,反应物甲醇与生成物二氧化碳的分子个数比为2:2=1:1。
(4)在“步骤Ⅰ”中,太阳能先转化为电能,然后电能用于使二氧化碳与氢气反应生成甲醇,所以能量转化关系是:太阳能→电能→化学能。 故填:电。
(5)根据题目所给信息,“步骤Ⅱ”是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
(6)在“绿氢”时代,发生根本性改变的是能源结构,从传统化石能源为主逐渐向以氢能源等清洁能源为主转变。
(7)甲醇通常为液态,与氢气相比,甲醇作为燃料的优点是便于储存和运输(答案不唯一,合理即可)。
11.(24-25九上·辽宁丹东·期末)老师在课堂上演示了一个实验:向半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片, 立即产生大量气泡。同学们对此产生了兴趣,在老师的指导下进行了如下探究:
【任务一】分析如图标签中的信息
(1)维生素C(化学式为C6H8O6)中碳、氢、氧元素的质量比为 。
(2)维生素C的物质类别为___________(填序号)。
A.氧化物 B.单质 C.化合物 D.混合物
【任务二】探讨泡腾片放入水中产生的气体
(3)泡腾片在水中产生大量气泡,同学甲猜想该气体可能是CO2、CO、H2中的一种或几种,同学乙猜想还可能是O2等。化学反应要遵守 定律,大家认为他们的猜想都有道理。
(4)同学们查资料得知:产生的气体是泡腾片中碳酸氢钠和柠檬酸在水中发生反应生成的二氧化碳,反应方程式为:。证明气体为二氧化碳的方法是 (用化学方程式表示)。
【任务三】测定泡腾片中碳酸氢钠的质量
查阅资料:①浓硫酸可以吸收水蒸气。
②氮气难溶于水。
③碱石灰可以吸收CO2和水蒸气。
实验探究:同学们在老师的指导下利用如图所示装置进行了实验。
步骤I:检查装置气密性,称量干燥管a的质量。
步骤Ⅱ:先通一段时间氮气后,再连接干燥管a、b。
步骤Ⅲ:推动注射器活塞,将水注入容器中。
步骤Ⅳ:待完全反应后,再通入一段时间氮气。
步骤 Ⅴ:再次称量干燥管a,质量增加了0.44g。
请根据上述实验及所给信息回答下列问题:
(5)步骤Ⅲ的实验现象是 。
(6)实验中,干燥管a中的碱石灰吸收的物质是 ;干燥管b中碱石灰的作用是 。
(7)根据实验测得的数据,计算所用维C泡腾片中碳酸氢钠的质量为 g(假设碳酸氢钠完全反应)。
(8)步骤Ⅱ中若先连接干燥管a、b,再通入一段时间的氮气,则实验测定的结果会 (填“偏高”或“偏低”)。
(9)小明认为尽管每步均完全反应,该实验得出的碳酸氢钠质量要小于所用泡腾片中碳酸氢钠的实际质量,理由是 。
【答案】(1)9∶1∶12
(2)C
(3)质量守恒
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(5)产生大量气泡
(6) 二氧化碳/CO2 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入a,干扰实验结果
(7)0.84
(8)偏高
(9)部分二氧化碳溶解在溶液中(或部分二氧化碳与水反应或部分二氧化碳溶解在水中。没有“部分”不扣分。意思表达清楚即可)
【详解】(1)维生素C(化学式为C6H8O6)中碳、氢、氧元素的质量比为:(12×6)∶(1×8)∶(16×6)=9∶1∶12。
(2)A、氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,维生素C(化学式为C6H8O6)是由三种元素组成的化合物,不符合题意;
B、单质是由同种元素组成的纯净物,维生素C是由三种元素组成的化合物,不符合题意;
C、化合物是由不同种元素组成的纯净物,维生素C(化学式为C6H8O6)是由三种元素组成的纯净物,符合题意;
D、维生素C是由三种元素组成的纯净物,属于化合物,不是混合物,不符合题意。
故选C。
(3)因为维生素C(化学式为C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸(C6H8O7)、水(H2O)中含有C、H、O,任何化学反应都遵守质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,这些元素可组成CO、CO2、H2、O2,因此大家认为他们的猜想都有道理。
(4)实验室常利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质来检验二氧化碳气体。二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:。
(5)因为泡腾片中碳酸氢钠和柠檬酸在水中发生反应生成二氧化碳气体,所以步骤Ⅲ的实验现象是:产生大量气泡。
(6)锥形瓶内产生的二氧化碳气体(混有水蒸气)经浓硫酸干燥后进入干燥管a,干燥管a中含有碱石灰,碱石灰中的氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故实验中干燥管a中的碱石灰吸收的物质是二氧化碳(化学式为CO2)。
如果没有干燥管b,干燥管a中的碱石灰也会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,导致实验结果偏大,因此干燥管b中碱石灰的作用是:吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入a,干扰实验结果。
(7)解:根据步骤Ⅴ得到的数据,反应中生成二氧化碳0.44g。
设维C泡腾片中碳酸氢钠的质量为x。
x=0.84g
答:维C泡腾片中碳酸氢钠的质量为0.84g。
(8)步骤Ⅱ中若先连接干燥管a、b,再通入一段时间的氮气,装置内空气中的二氧化碳和水蒸气会被干燥管a中的碱石灰吸收,导致测得的二氧化碳质量偏高。
(9)小明认为尽管每步均完全反应,该实验得出的碳酸氢钠质量要小于所用泡腾片中碳酸氢钠的实际质量,这是因为部分二氧化碳溶解在溶液中(或部分二氧化碳与水反应或部分二氧化碳溶解在水中,合理即可),导致测量值小于实际值。
地 城
考点05
依据化学方程式计算
1.(24-25九上·辽宁大连金州区·期末)腊月二十八,把面发。人们在春节前蒸馒头,象征着新年的团圆和富足。蒸馒头时需加入酵母或泡打粉,某双效泡打粉主要成分有磷酸二氢钙、碳酸氢钠(受热易分解)和玉米淀粉,遇水会发生反应:,既能在和面、发面时产生CO2,也能在蒸馒头时产生CO2使馒头更松软。下列叙述错误的是
A.双效泡打粉属于混合物
B.蒸馒头时产生CO2气体的原因可能是NaHCO3受热分解产生
C.用双效泡打粉和面时先将泡打粉加水,后与面粉混合
D.根据上述反应,产生88gCO2至少需要NaHCO3的质量为168g
【答案】C
【详解】A、双效泡打粉主要成分有磷酸二氢钙、碳酸氢钠和玉米淀粉,由多种物质组成,属于混合物,说法正确;
B、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,蒸馒头时产生CO2气体的原因可能是NaHCO3受热分解产生,说法正确;
C、双效泡打粉遇水会发生反应,故用双效泡打粉和面时应先将泡打粉与面粉混合,再加水,说法错误;
D、根据反应,碳酸氢钠与二氧化碳的质量关系为NaHCO3~CO2,设产生88gCO2至少需要NaHCO3的质量为x。则:
x=168g
说法正确。
故选:C。
2.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)在3A+B=2C+D的反应中,已知30gA和10gB恰好完全反应,生成5gD,且已知A的相对分子质量为40,则C的相对分子质量是
A.70 B.60 C.50 D.80
【答案】A
【详解】设C的相对分子质量为x,
30gA和10gB恰好完全反应,生成5gD,根据质量守恒定律可知,同时生成C物质的质量为:30g+10g-5g=35g,
解得x=70
则C的相对分子质量是70.
故选:A。
3.(24-25九上·辽宁盘锦双台子区·期末)暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品,化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣,针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。某品牌“暖宝宝”贴说明书的部分内容如图所示:
【活动一】:验证“暖宝宝”袋内含有铁粉。
【提出问题1】如何证明“暖宝宝”袋内含有铁粉?
【进行实验】用剪刀剪开一袋,取出袋内粉末于滤纸上,观察到粉末呈黑色。
【实验过程】
(1)请完善下面的表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
1
甲同学取少量黑色粉末,用磁铁靠近粉末。取少量被磁铁吸引的粉末加入小烧杯中,向其中加入过量的 溶液。
观察到 现象
“暖宝宝”袋内含有铁粉
2
乙同学在蒸发皿中加入少量酒精并点燃,取少量被磁铁吸引的粉末,撒向火焰。
观察到火星四射。
【实验反思】
(2)铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中却可以燃烧的原因是 。
【活动二】探究“暖宝宝”快速发热的原因
(3)“暖宝宝”的热量来源于铁粉生锈。即铁粉与空气中 两种物质共同作用的结果。
(4)由此推测“暖宝宝”贴使用微孔透气无纺布的原因是 。
【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究
学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。
【查阅资料】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶,时刻加入2mL饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡胶塞,橡胶塞上已插有一支装有5mL 稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
(5)实验进行一段时间后至时刻,步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内,原因是 。
(6)根据图2:
①分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是 。
②t₂s时刻后反应并未停止,温度却开始降低,请你帮他们分析可能原因是 。
【活动三】测定“暖宝宝”中铁粉的含量
【提出问题2】:“暖宝宝”中铁粉的含量是多少?
【实验设计】:利用如图3所示装置(气密性良好)进行测定
【查阅资料】:该“暖宝宝”中其他成分加酸不产生气体;实验条件下,氢气的密度约为ρg/L。
【进行实验】:①称取 mg样品置于烧瓶中,并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。
②打开分液漏斗活塞,加入稀硫酸至不再产生气泡,关闭活塞。
③测得量筒内水的体积为amL。
【交流研讨】
(7)老师认为按照此实验设计进行实验,测定结果很可能会偏大,请你和同学们共同分析原因可能是 。
【调整方案】
(8)称取“暖宝宝”样品3.00g,置于烧瓶中,加入足量稀硫酸,充分反应,用电子天平进行称量,显示反应后总质量减少0.05g,计算该“暖宝宝”中铁粉的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
【答案】(1) 稀盐酸 有气泡产生,溶液变为浅绿色
(2)铁粉与空气中氧气的接触面积更大
(3)氧气、水蒸气
(4)使铁粉可以与空气中的水和氧气接触
(5)铁生锈消耗氧气,瓶内压强减小
(6) 加入的氯化钠溶液加快了铁的锈蚀 铁生锈放出的热量小于装置散失的热量
(7)加入的稀硫酸也占据了部分体积
(8)46.7%
【详解】(1)实验结论是“暖宝宝”袋内含有铁粉,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则取少量被磁铁吸引的粉末加入小烧杯中,向其中加入过量的稀盐酸溶液,观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色;
(2)铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中却可以燃烧的原因是铁粉与空气中氧气的接触面积更大;
(3)“暖宝宝”的热量来源于铁粉生锈,即铁粉与空气中 氧气、水蒸气两种物质共同作用的结果;
(4)“暖宝宝”贴使用微孔透气无纺布的原因是使铁粉可以与空气中的水和氧气接触;
(5)实验进行一段时间后至t3s时刻,步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内,原因是铁生锈消耗氧气,瓶内压强减小;
(6)①t1s时刻加入2mL饱和氯化钠溶液后,温度明显升高,根据图2,分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是加入的氯化钠溶液加快了铁的锈蚀;
②t2s时刻后反应并未停止,温度却开始降低,原因是铁生锈放出的热量小于装置散失的热量;
(7)老师认为按照此实验设计进行实验,测定结果很可能会偏大,原因可能是加入的稀硫酸也占据了部分体积;
(8)称取“暖宝宝”样品3.00g置于烧瓶中,加入足量稀硫酸,充分反应,用电子天平进行称量,显示反应后总质量减少0.05g,说明生成的氢气质量为0.05g,设该“暖宝宝”中铁粉的质量为x,
x=1.4g
则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数为×100%≈46.7%。
4.(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)从青铜时代、铁器时代起,到科技发达的今天,金属材料对生产生活、社会发展有着十分重要作用。
(1)《天工开物》记载了铁的有关知识:“或用木炭,……扇炉风箱,……土化成铁……”;“凡钢铁炼法,……火力到时,生铁先化,渗淋熟铁之中……”;“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”。
①“土化成铁”中的“土”指的是铁矿石,请写出一种铁矿石的名称: 。
②“生铁”的熔点比“熟铁” (填“高”或“低”);炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 。
③请解释“烧铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中,即成铜色也”这一变化的原理: (用化学方程式表示)。
(2)黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛,古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜,其中一种流程如图:
①赤铜(Cu2O)中铜元素的化合价为 。
②反应II中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
(3)铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。你的方案及预期现象是 。
②合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
(4)钛(Ti)被誉为21世纪的“明星金属”。用钛粉生产储氢材料TiH2的反应为:Ti+H2TiH2。若制得2kgTiH2,理论上在标准状况下需要 L氢气。(已知标准状况下,氢气的密度约为0.09g•L-1;计算结果保留小数点后一位)。
【答案】(1) 赤铁矿、磁铁矿 低 延展性 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2) +1 2Cu2O+C4Cu+CO2↑ 置换反应
(3) 已打磨的罐体金属片和纯铝片相互刻画,纯铝片上出现划痕,罐体金属片上没有划痕。 大于
(4)888.9
【详解】(1)①常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分Fe2O3 )、磁铁矿(主要成分Fe3O4 )、菱铁矿(主要成分FeCO3 )等,答案可填赤铁矿(合理即可)。
②生铁是含碳量较高的铁合金(含碳量在 2%−4.3% ),熟铁含碳量较低(含碳量在 0.02%−2% )。合金的熔点一般比其成分纯金属的熔点低,所以生铁的熔点比熟铁低。炼出的铁可锻打成薄片,这是利用了铁的延展性。
③胆矾水即硫酸铜溶液,铁的金属活动性比铜强,铁能与硫酸铜溶液发生置换反应,将硫酸铜中的铜置换出来,化学方程式为:。
(2)①在化合物中,氧元素通常显−2价。设赤铜(Cu2O)中铜元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,可得2x+(−2)=0,解得x=+1。
②赤铜(Cu2O)与木炭在1100∘C−1300∘C的条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为: 。该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
(3)①将已打磨的罐体金属片和纯铝片相互刻画。因为铝合金硬度大于纯铝,所以现象是纯铝片上出现划痕,罐体金属片上没有划痕。
②因为罐盖硬度应大于罐体硬度,所以结合图分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量。
(4)解:设若制得2kgTiH2,理论上需要氢气质量为x
V(H2)=
故理论上在标准状况下需要888.9L氢气。
5.(24-25九上·辽宁沈阳大东区·期末)石灰石在生产、生活中应用广泛。某化学小组对石灰石展开探究。
活动一 认识石灰石生产生石灰
传统方法:煅烧球状石灰石时,从外向里逐渐分解,烧透的厚度与成分如图1所示。一定大小的球状石灰石,烧透厚度与煅烧时间、温度的关系如图2所示。
(1)根据图2推测,要将半径为75毫米的球状石灰石在8小时内烧透,温度应控制在__________。
A.900-1000℃ B.1000-1052℃ C.1052-1100℃ D.1100℃以上
(2)工厂采集的石灰石形状大小不一,用碎石机将采集到的石灰石处理成图3所示的大小相同的球状再开始煅烧,可以提高生石灰的产量和品质。请结合上述探究解释其中的原理 。
改进方法:电解水制氢联合碳酸钙分解制备生石灰的流程如图4所示。
(3)在反应器1中, H2与CaCO3反应生成CaO、CO、H2O三种物质, 写出化学方程式: 反应器2中发生 反应(填基本反应类型)。
(4)改进方法能够替代传统方法的原因: (写一种)。
(5)生石灰在长期储存或者运输过程中操作不当(如淋雨等)会使其失效,主要原因是 。
活动二 检验实验室中石灰石的纯度
石灰石中碳酸钙的含量需高于 93.2%才能用于生产生石灰。同学们设计以下方案探究实验室的石灰石中碳酸钙的含量,以确定这种石灰石是否适合用于生产生石灰(石灰石中其它成分对实验影响忽略不计)。
实验如图5,将50mL稀盐酸推入盛有6.0g石灰石样品的三颈瓶,充分反应,传感器测得数据如图6。
(6)判断反应完成的依据是 。
(7)小超同学认为测得气体体积数据偏大,请分析原因: 。
(8)同学们改进实验后重新操作,测得收集到1.2L气体(实验条件下,气体密度为2g/L)。则石灰石样品中碳酸钙的含量为 (结果精确到0.1%)。
【答案】(1)B
(2)相同球状使其受热程度相同,防止大颗粒石灰石煅烧时间过短不能完全转化成生石灰(合理即可)
(3) 化合
(4)反应温度较低,节约能源(合理即可)
(5)生石灰能与水反应变质,生成氢氧化钙(合理即可)
(6)三颈瓶中不再产生气泡(或图6中温度不再升高,气体的体积不再增大,合理即可)
(7)水蒸气含量增加,稀盐酸挥发出的 HCl气体(或收集到的气体包括了滴入稀盐酸的体积,没有冷却到室温就测量气体体积,合理即可)
(8)90.9%
【详解】(1)将半径为75毫米的球状石灰石烧透,每小时需烧透的厚度为毫米,则结合图2,在8小时内烧透,温度需控制在1000℃~1052℃,故选B。
(2)将石灰石处理成大小相同的球状,使其受热程度相同,防止大颗粒石灰石煅烧时间过短不能完全转化成生石灰,从而提高生石灰的产量和品质。
(3)反应器1中,H2与CaCO3在750℃条件下反应生成CaO、CO、H2O,化学方程式为。
在反应器2中,是CO和H2反应生成CH3OH,多种物质生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(4)改进后,反应温度较低,节约能源;同时避免CO2直接排放入大气造成温室效应,把C元素转化为绿色能源。
(5)生石灰会与水反应生成氢氧化钙而失效,化学方程式为。
(6)碳酸钙与稀盐酸反应放热,当反应完成,不再放热,温度不再升高;同时反应产生二氧化碳气体,当反应结束,三颈烧瓶中不再产生气泡,气体体积不再增加。
(7)稀盐酸推入三颈瓶时,排出了装置内原有的空气,使测得气体体积偏大;此外,反应放热,烧瓶内水蒸气含量升高,稀盐酸挥发出HCl气体,也会使测得气体体积偏大。
(8)碳酸钙与稀盐酸发生的反应是,最终收集到1.2L气体(实验条件下,气体密度为2g/L),其质量为,设石灰石样品中碳酸钙的含量为x,则
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考点06
反应微观示意图
1.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)如图是某反应的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.反应后硫元素化合价升高
B.生成物均为氧化物
C.反应后分子总数减少
D.参加反应的甲、乙分子个数比为1:2
【答案】D
【分析】由微观反应示意图可知,反应是由硫化氢与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫和水,方程式为:2H2S+3O22SO2+2H2O。
【详解】A、由方程式和化合价原则可知,硫元素由﹣2价变为+4价,反应后硫元素化合价升高,故A正确;
B、生成物是二氧化硫和水,均为氧化物,故B正确;
C、由化学方程式可知,每5个分子变化成了4个分子,反应后分子总数减少,故C正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为2:3,故D不正确。故选D。
2.(24-25九上·辽宁大连西岗区·期末)处理汽车尾气的某反应微观示意图如图,下列对该反应的说法不正确的是
A.可以减少有毒气体的排放 B.反应前后原子个数不变
C.反应前后催化剂的质量不变 D.反应前后元素种类增多
【答案】D
【分析】根据图示,该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂的催化作用下生成氮气和水。
【详解】A、该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂的催化作用下生成氮气和二氧化碳,可以减少有毒气体(一氧化碳和一氧化氮)的排放,故选项说法正确;
B、由质量守恒定律可知,反应前后原子个数不变,故选项说法正确;
C、反应前后催化剂的质量不变,故选项说法正确;
D、由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,故选项说法不正确。
故选:D。
3.(24-25九上·辽宁营口·期末)汽车尾气催化处理装置可将尾气中有毒气体进行转化。其中某反应的微观示意图如下所示。下列关于该反应的叙述中正确的是
A.生成物丙仍为有毒物质
B.该反应不遵循质量守恒定律
C.反应物和生成物中都有氧化物
D.化学反应前后元素的种类发生改变
【答案】C
【分析】根据图示,甲分子为一个碳原子和一个氧原子构成的一氧化碳分子,乙分子为一个氮原子和一个氧原子构成的一氧化氮分子,丙分子为一个碳原子和两个氧原子构成的二氧化碳分子,丁分子为两个氮原子构成的氮分子,该反应为符号表达式为:。
【详解】A、生成物丙是二氧化碳,二氧化碳虽然是温室气体,但不是有毒物质,选项A不正确;
B、因为化学反应前后原子的种类、数目和质量不变,所以包括该反应在内的所有化学反应都遵循质量守恒定律,选项B不正确;
C、该反应物中的一氧化碳、一氧化氮,生成物中的二氧化碳,都是氧化物,选项C正确;
D、根据图示,反应物分子中含有碳、氧、氮三种原子,生成物分子中也是含有碳、氧、氮这三种原子,反应前后原子的种类没有改变,因此反应前后元素的种类也没有发生改变,选项D不正确。
故选C。
4.(24-25九上·辽宁丹东凤城·期末)结合微观示意图分析,说法正确的是
A.参加反应的甲和乙的质量比为8∶9
B.反应前后原子数目发生变化
C.反应生成丙和丁的分子个数比为1∶1
D.一切化学反应都需要催化剂
【答案】A
【分析】根据微观示意图可得化学方程式:。
【详解】A、根据可知,参加反应的甲和乙的质量比=16:18=8:9。A正确;
B、根据化学方程式可知,反应前后原子数目没有发生变化。B不正确;
C、根据化学方程式可知,反应生成丙和丁的分子个数比为1∶3。C不正确;
D、并不是一切化学反应都需要催化剂,如人的呼吸作用,不需要使用催化剂。D不正确。
综上所述:选择A。
5.(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期末)某化学反应的微观示意图如图,下列说法正确的是
A.物质丙由碳原子和氧原子构成 B.反应前后原子的种类和个数不变
C.图示中的反应物都是化合物 D.说明化学反应中分子不可分
【答案】B
【详解】A、由图可知,一个丙分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的,化学式为CO,物质丙是由一氧化碳分子构成的,选项A不正确;
B、化学反应的实质是反应物的分子破裂,所含各原子重新组合生成新的分子,反应过程中,原子的种类、数目不变,选项B正确;
C、反应物甲是由碳、氢两种元素组成的化合物,化学式为C2H6,反应物乙是由氧元素组成的单质,化学式为O2,选项C不正确;
D、由图可知,该反应中反应物甲和乙的分子都发生了变化,生成新分子CO和H2,说明化学反应中分子可分,选项D不正确。
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题07 质量守恒定律及化学方程式
6大高频考点概览
考点01利用质量守恒定律解释现象
考点02 根据质量守恒定律计算
考点03 探究质量守恒定律
考点04 化学方程式的书写和意义
考点05 依据化学方程式计算
考点06 反应微观示意图
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考点01
利用质量守恒定律解释现象
1.(24-25九上·辽宁抚顺清原满族自治县·期末)氯化钠是生活中常见的调味品,也是重要的工业原料。工业上用电解饱和食盐水的方法制取某种产品,该反应不可能生成的物质是
A. B. C. D.
2.(24-25九上·辽宁沈阳浑南区东北育才学校·期末)下列宏观事实的微观解释,合理的是
A.氧气液化储存于钢瓶中一氧分子体积变小
B.金刚石和石墨的物理性质差异较大—构成的微粒种类不同
C.稀H2SO4和NaOH溶液均能导电—溶液中都含有能自由移动的离子
D.化学反应遵循质量守恒定律—反应前后分子的种类、数目都不变
3.(24-25九上·辽宁鞍山台安县·期末)成语“春暖花开”生动地描绘了春天自然界的变化,在此变化过程中,一定不变的是
A.原子质量 B.分子种类 C.物质质量 D.物质种类
4.(24-25九上·辽宁丹东·期末)碳循环和氧循环是指含碳元素物质和含氧元素物质的循环。下列说法正确的是
A.变化观:不是每个人都在参与碳循环
B.守恒观:自然界中的碳、氧循环过程中各元素质量不一定守恒
C.微粒观:光合作用能使自然界中的二氧化碳分子总数增加
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
5.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)有机物X质量为2.2g在氧气中完全燃烧,生成6.6g二氧化碳和3.6g水(无其他生成物),则该物质的化学式可能为
A. B. C. D.
6.(23-24九上·北京朝阳区·期末)下列物质在O2中充分燃烧时,不会产生CO2的是
A.C2H2 B.NH3 C.C2H5OH D.CO
7.(24-25九上·辽宁大连中山区·期末)化学小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识可燃物
(1)有的物质可以燃烧,有的物质不能燃烧,可燃物是燃烧发生的条件之一。目前人类使用的燃料主要是化石能源,包括 、石油、天然气等。
【任务二】调控燃烧
(2)燃料的燃烧效率备受人们关注,燃料不充分燃烧会导致 ,使燃料充分燃烧的措施有 。各写一点即可。
【任务三】利用燃烧探究物质的组成
小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净乙醇充分燃烧的产物,实验装置及图像如图所示。
(3)结合图中曲线,得知乙醇中含有碳、氢元素的证据是 ,做出判断的依据是 。
【任务四】探究燃烧条件
小组同学利用如图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,使铝盒中的白磷立即燃烧。如图2是瓶中①二氧化碳和②氧气的含量随时间变化的图像。
(4)导致铝盒中白磷燃烧的原因是 ,其反应的化学方程式为 。
(5)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是 填“”或“”或“”,曲线①中之后二氧化碳含量略有上升的原因是 。
(6)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是 。
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考点02
根据质量守恒定律计算
1.(24-25九上·辽宁辽阳·期末)CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。下图是CO2的捕集与转化示意图,有关说法正确的是
A.FeO可以循环使用 B.反应I属于置换反应
C.反应Ⅱ固体质量增加 D.铁的氧化物之间转化的条件相同
2.(24-25九上·辽宁鞍山千山区·期末)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如表所示。下列说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
2.8
1
16
10
反应后的质量/g
0
9.8
6.4
a
A.a=10 B.甲和丙为反应物
C.该反应是化合反应 D.甲、乙的相对分子质量比为7:22
3.(24-25九上·辽宁铁岭·期末)某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目,质量随时间变化情况如图1、图2所示,下列说法正确的是
A.Z可能属于单质 B.参加反应的X与Y的质量比为
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
4.(24-25九上·辽宁丹东凤城·期末)将2.3g物质R完全燃烧,则需要消耗4.8gO2,生成4.4gCO2和2.7gH2O,根据上述事实,可以判断R中
A.只含碳、氢元素 B.R属于氧化物
C.含碳、氢、氧三种元素 D.2.3gR中含氧元素0.6g
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考点03
探究质量守恒定律
1.(24-25九上·辽宁盘锦兴隆台区·期末)下列实验不能用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
2.(24-25九上·辽宁盘锦双台子区·期末)下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性
B.验证红磷的着火点比白磷的高
C.验证质量守恒定律
D.测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25九上·辽宁沈阳大东区·期末)下列实验能达到实验目的的是
A.测定空气中氧气的含量 B.探究微粒的性质
C.验证质量守恒定律 D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响
4.(24-25九上·辽宁葫芦岛·期末)下列实验设计不能达到其对应实验目的的是
A.测定空气里氧气的含量B.检查装置的气密性
C.验证质量守恒定律 D.证明CO2密度比空气的大
5.(24-25九上·辽宁辽阳·期末)为了验证质量守恒定律,某兴趣小组设计如下实验:
【初探质量守恒定律】
(1)方案一:将盛有铜粉的锥形瓶放在电子天平上称量,装置总质量,加热锥形瓶,观察到红色粉末逐渐变黑。装置冷却后再次称量总质量。请根据实验现象和数据,分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质,并结合反应前后的质量关系和物质的变化情况得出的结论是 。
(2)方案二:利用铁丝与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律。请从微观的角度解释反应前后质量守恒的原因 。
【异常现象的探究1】
在方案二的实验中,同学们意外发现铁丝表面出现小气泡,大胆猜测此时溶液呈酸性。在老师的指导下查阅到:表示溶液的酸性或碱性强弱程度。,溶液显酸性,越小,酸性越强;,溶液显碱性,越大,碱性越强。
小组同学提出,可使用传感器测定反应后锥形瓶内溶液的,数据如下图。
(3)分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (“增强”或“减弱”)。出现这一现象的原因又是什么呢?
【异常现象的探究2】小组同学经思考后得出:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液与铁作用所致;
猜想Ⅱ:硫酸铜溶液与空气作用所致;
猜想Ⅲ:硫酸铜溶液与铁、空气共同作用。
【进行实验】现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配制的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、传感器,实验过程如下:
序号
实验1
实验2
实验3
内容
现象
先减小后略增大
略增大
不变
【得出结论】
(4)上述实验结论为猜想 成立。
(5)通过以上探究活动,请分析方案二中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是 。
【再探质量守恒定律】
(6)方案三:检查装置气密性良好,称量装置质量为,将气球中大理石倒入锥形瓶中,立即产生大量气泡,气球迅速鼓起。该反应的化学方程式为 。待反应停止后再次称量质量为,发现,原因可能是 ,该实验能否验证质量守恒定律? (“能”或“不能”)。
【改进实验装置】
(7)课后小组同学改进了方案二如上图,一支注射器内放置打磨光亮的铁丝,另一支注射器内抽取硫酸铜溶液,通过左右不断推注射器的活塞,使铁丝与硫酸铜溶液接触,后立刻观察到铁丝表面有红色物质析出,溶液为浅绿色,化学反应前后质量守恒。请回答:
①左右反复推注射器活塞的目的是 。
②方案二改进实验的优点 。
(8)方案三的改进装置如上图,检查装置气密性良好后,取足量的白醋倒入玻璃太空杯中,将鸡蛋壳放入塑料过滤网内,旋紧瓶盖后称量。将装置倒置,鸡蛋壳与白醋接触产生气泡,正放并称量,反应前后质量守恒。方案三改进装置的优点 。
(9)由以上实验可知,用有气体参加或者生成的反应验证质量守恒定律时,必须在 中进行。
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考点04
化学方程式的书写和意义
1.(23-24九上·辽宁大连甘井子区·期末)根据化学方程式不能获得的信息是
A.化学反应的快慢 B.反应发生所需要的条件
C.该反应中的反应物和生成物 D.参加反应的各粒子的相对数量关系
2.(24-25九上·辽宁沈阳大东区多校联考·期末)下列叙述符合质量守恒定律的是
A.水结成冰前后,质量保持不变
B.50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL
C.3g碳与9g氧气充分反应后生成12g二氧化碳
D.镁带燃烧后,生成物质量比镁带质量增加了
3.(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为:,则X的化学式是
A.CO B.C2H4 C.CH4 D.C2H2
4.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)对公共场所用过氧乙酸溶液进行消毒,过氧乙酸容易分解:,则X为
A. B. C. D.
5.(24-25九上·辽宁鞍山海城西部集团·期末)我国制碱工业先驱侯德榜先生,发明了制碱与制氨结合起来的联合制碱法,其中一部分对应的化学方程式为:,其中X为
A.O2 B.CO2 C.CO D.NaOH
6.(24-25九上·辽宁大连中山区·期末)银器在使用过程中逐渐失去光泽是因为发生了化学反应:4Ag+O2+2H2S=2X+2H2O。根据质量守恒定律可推测X是
A.Ag2S B.Ag2SO4 C.SO2 D.SO3
7.(24-25九上·辽宁阜新太平区·期末)敦煌壁画闻名世界,修复发黑的壁画时发生反应,则X是
A. B. C. D.
8.(24-25九上·辽宁大连金州区·期末)喜庆气氛叠加好天气的BUFF(英文词汇,原意指增益,游戏中一般指“魔法”或“效果”),走亲访友,其乐融融。由于天气受到气压、湿度、温度等多种因素影响,因此好天气可遇不可求。
I.空气不仅是生命存续的基石,也是人类活动与自然界交互的媒介。
(1)空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是 ;稀有气体在空气中的体积分数为 。
(2)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气成分的说法正确的是______。
A.氧气的化学性质比较活泼,具有助燃性
B.氮气约占空气质量的78%
C.氦气的密度小,常用于填充探空气球
D.二氧化碳属于空气污染物
II.水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。地球是一个美丽的“水球”,表面约71%被水覆盖,淡水仅占总水量的2.5%,其余是咸水。
(3)下列图标是我国“国家节水标志”的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)为了人类社会的可持续发展,必须保护水资源,既要 ,又要防治水体污染。
(5)如图是电解水实验的示意图。根据实验现象确定,与电池负极相连的是试管 (选填:“A”“B”),A试管内产生的气体可用 检验,观察到的现象为 。
(6)通电一段时间后,当A试管产生5mL气体时,B试管产生气体的体积为 mL。
(7)电解水的化学方程式为 。
9.(24-25九上·辽宁铁岭·期末)化学在我国工业发展中发挥着重要作用。
Ⅰ.化学与航海航天
(1)2024年5月1日“福建舰”解缆起航,标志着我国航空母舰建设迈向新征程。
①“福建号”航母在建造过程中使用大量特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁 (选填“强”或“弱”)。
②过氧化钠()可用作舰载机飞行员供氧面罩的供氧剂,其中与反应生成和,写出该反应的化学方程式 。
③淡水的正常供应是舰上重要的生活保障,部分淡水可以通过减小压强使水的沸点 (选填“升高”或“降低”),进而使水汽化、冷凝而获得。
(2)“嫦娥号”月球登陆器表面覆盖了由聚酰亚胺和铝箔构成的多层保温材料,金属铝可以制成铝箔是利用了铝的 (选填“导电”或“延展”)性。
(3)“天舟号”货运飞船安装了以作正极材料的新型锂电池。已知中为+1价,为-3价,则其中Fe的化合价为 ,所含的元素中,金属元素有 (填数字)种。
Ⅱ.化学与化工合成
我国科研人员已实现和在加热和催化剂的条件下合成甲醇,反应如下:
合成甲醇是利用人工合成淀粉[]的关键一步,反应原理示意图如下:
(4)在合成甲醇过程中,消耗的与生成的质量比为 。
(5)图中参加反应的与的分子个数比为,则X的化学式为 。
(6)甲醇被称为是“零增碳”燃料,请从甲醇的燃烧与合成角度分析,甲醇被称为是“零增碳”燃料的原因是 。
(7)利用人工合成淀粉,请你谈谈此项技术的意义是 (答一点)。
10.(24-25九上·辽宁丹东·期末)结合下面科普材料回答相关问题。
中国以低碳行动坚持绿色发展,在几次大型运动会上不断创新使用新型火炬燃料。
2008年北京夏季奥运会上,火炬“祥云”采用的燃料是丙烷(C3H8);
2022年北京冬季奥运会上,火炬“飞扬”采用的燃料是氢气:
2023 年杭州亚运会上,主火炬塔用“绿色甲醇”(甲醇的化学式为CH3OH)作为燃料。
【氢能源的认识】
(1)上述三种燃料中都含有的相同元素是 ,三种燃料中,燃烧产物不能对环境直接造成影响的是 。
氢能源在我国的发展规划如图一所示。
(2)制取“灰氢”和“蓝氢”使用的原料都属于 能源;我国即将进入的氢能源时代是 时代,其化学技术是将天然气转化为氢气。
【“绿色甲醇”的认识】
“绿色甲醇”之所以称为“绿色”,是因为一定质量的甲醇燃烧时生成的二氧化碳与合成等质量的甲醇时消耗的二氧化碳的质量相等,所以甲醇是“零增碳”燃料,是全球公认的新型能源。
(3)在甲醇与氧气的反应中,反应物甲醇与生成物二氧化碳的分子个数比为 。
目前,我国生产“绿色甲醇”的技术全球领先,图二是二氧化碳与通过光伏发电制得的氢气在高温及催化剂作用下生产甲醇的工艺流程。
(4)“步骤Ⅰ”中的能量转化关系是:太阳能 → 能→化学能;
(5)“步骤Ⅱ”的化学反应方程式为 。
(6)“绿氢”时代,发生根本性改变的是 。
(7)甲醇通常为液态,与氢气相比,甲醇作为燃料的优点是 (答一点)。
11.(24-25九上·辽宁丹东·期末)老师在课堂上演示了一个实验:向半瓶矿泉水中加入一片维C泡腾片, 立即产生大量气泡。同学们对此产生了兴趣,在老师的指导下进行了如下探究:
【任务一】分析如图标签中的信息
(1)维生素C(化学式为C6H8O6)中碳、氢、氧元素的质量比为 。
(2)维生素C的物质类别为___________(填序号)。
A.氧化物 B.单质 C.化合物 D.混合物
【任务二】探讨泡腾片放入水中产生的气体
(3)泡腾片在水中产生大量气泡,同学甲猜想该气体可能是CO2、CO、H2中的一种或几种,同学乙猜想还可能是O2等。化学反应要遵守 定律,大家认为他们的猜想都有道理。
(4)同学们查资料得知:产生的气体是泡腾片中碳酸氢钠和柠檬酸在水中发生反应生成的二氧化碳,反应方程式为:。证明气体为二氧化碳的方法是 (用化学方程式表示)。
【任务三】测定泡腾片中碳酸氢钠的质量
查阅资料:①浓硫酸可以吸收水蒸气。
②氮气难溶于水。
③碱石灰可以吸收CO2和水蒸气。
实验探究:同学们在老师的指导下利用如图所示装置进行了实验。
步骤I:检查装置气密性,称量干燥管a的质量。
步骤Ⅱ:先通一段时间氮气后,再连接干燥管a、b。
步骤Ⅲ:推动注射器活塞,将水注入容器中。
步骤Ⅳ:待完全反应后,再通入一段时间氮气。
步骤 Ⅴ:再次称量干燥管a,质量增加了0.44g。
请根据上述实验及所给信息回答下列问题:
(5)步骤Ⅲ的实验现象是 。
(6)实验中,干燥管a中的碱石灰吸收的物质是 ;干燥管b中碱石灰的作用是 。
(7)根据实验测得的数据,计算所用维C泡腾片中碳酸氢钠的质量为 g(假设碳酸氢钠完全反应)。
(8)步骤Ⅱ中若先连接干燥管a、b,再通入一段时间的氮气,则实验测定的结果会 (填“偏高”或“偏低”)。
(9)小明认为尽管每步均完全反应,该实验得出的碳酸氢钠质量要小于所用泡腾片中碳酸氢钠的实际质量,理由是 。
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考点05
依据化学方程式计算
1.(24-25九上·辽宁大连金州区·期末)腊月二十八,把面发。人们在春节前蒸馒头,象征着新年的团圆和富足。蒸馒头时需加入酵母或泡打粉,某双效泡打粉主要成分有磷酸二氢钙、碳酸氢钠(受热易分解)和玉米淀粉,遇水会发生反应:,既能在和面、发面时产生CO2,也能在蒸馒头时产生CO2使馒头更松软。下列叙述错误的是
A.双效泡打粉属于混合物
B.蒸馒头时产生CO2气体的原因可能是NaHCO3受热分解产生
C.用双效泡打粉和面时先将泡打粉加水,后与面粉混合
D.根据上述反应,产生88gCO2至少需要NaHCO3的质量为168g
2.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)在3A+B=2C+D的反应中,已知30gA和10gB恰好完全反应,生成5gD,且已知A的相对分子质量为40,则C的相对分子质量是
A.70 B.60 C.50 D.80
3.(24-25九上·辽宁盘锦双台子区·期末)暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品,化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣,针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。某品牌“暖宝宝”贴说明书的部分内容如图所示:
【活动一】:验证“暖宝宝”袋内含有铁粉。
【提出问题1】如何证明“暖宝宝”袋内含有铁粉?
【进行实验】用剪刀剪开一袋,取出袋内粉末于滤纸上,观察到粉末呈黑色。
【实验过程】
(1)请完善下面的表格。
实验步骤
实验现象
实验结论
1
甲同学取少量黑色粉末,用磁铁靠近粉末。取少量被磁铁吸引的粉末加入小烧杯中,向其中加入过量的 溶液。
观察到 现象
“暖宝宝”袋内含有铁粉
2
乙同学在蒸发皿中加入少量酒精并点燃,取少量被磁铁吸引的粉末,撒向火焰。
观察到火星四射。
【实验反思】
(2)铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中却可以燃烧的原因是 。
【活动二】探究“暖宝宝”快速发热的原因
(3)“暖宝宝”的热量来源于铁粉生锈。即铁粉与空气中 两种物质共同作用的结果。
(4)由此推测“暖宝宝”贴使用微孔透气无纺布的原因是 。
【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究
学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。
【查阅资料】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶,时刻加入2mL饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡胶塞,橡胶塞上已插有一支装有5mL 稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
(5)实验进行一段时间后至时刻,步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内,原因是 。
(6)根据图2:
①分析t1至于t2s时温度升高明显加快的原因是 。
②t₂s时刻后反应并未停止,温度却开始降低,请你帮他们分析可能原因是 。
【活动三】测定“暖宝宝”中铁粉的含量
【提出问题2】:“暖宝宝”中铁粉的含量是多少?
【实验设计】:利用如图3所示装置(气密性良好)进行测定
【查阅资料】:该“暖宝宝”中其他成分加酸不产生气体;实验条件下,氢气的密度约为ρg/L。
【进行实验】:①称取 mg样品置于烧瓶中,并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。
②打开分液漏斗活塞,加入稀硫酸至不再产生气泡,关闭活塞。
③测得量筒内水的体积为amL。
【交流研讨】
(7)老师认为按照此实验设计进行实验,测定结果很可能会偏大,请你和同学们共同分析原因可能是 。
【调整方案】
(8)称取“暖宝宝”样品3.00g,置于烧瓶中,加入足量稀硫酸,充分反应,用电子天平进行称量,显示反应后总质量减少0.05g,计算该“暖宝宝”中铁粉的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
4.(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)从青铜时代、铁器时代起,到科技发达的今天,金属材料对生产生活、社会发展有着十分重要作用。
(1)《天工开物》记载了铁的有关知识:“或用木炭,……扇炉风箱,……土化成铁……”;“凡钢铁炼法,……火力到时,生铁先化,渗淋熟铁之中……”;“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”。
①“土化成铁”中的“土”指的是铁矿石,请写出一种铁矿石的名称: 。
②“生铁”的熔点比“熟铁” (填“高”或“低”);炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的 。
③请解释“烧铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中,即成铜色也”这一变化的原理: (用化学方程式表示)。
(2)黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛,古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜,其中一种流程如图:
①赤铜(Cu2O)中铜元素的化合价为 。
②反应II中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
(3)铝制易拉罐主要由铝合金制成,除铝外,还含有锌、铜、硅等。
①请用化学方法证明:罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝(提供药品:已打磨的罐体金属片,其他仪器、药品自选)。你的方案及预期现象是 。
②合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求,罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图分析,生产易拉罐时,罐盖中铜元素的含量应 (填“大于”“小于”或“等于”)罐体中铜元素的含量。
(4)钛(Ti)被誉为21世纪的“明星金属”。用钛粉生产储氢材料TiH2的反应为:Ti+H2TiH2。若制得2kgTiH2,理论上在标准状况下需要 L氢气。(已知标准状况下,氢气的密度约为0.09g•L-1;计算结果保留小数点后一位)。
5.(24-25九上·辽宁沈阳大东区·期末)石灰石在生产、生活中应用广泛。某化学小组对石灰石展开探究。
活动一 认识石灰石生产生石灰
传统方法:煅烧球状石灰石时,从外向里逐渐分解,烧透的厚度与成分如图1所示。一定大小的球状石灰石,烧透厚度与煅烧时间、温度的关系如图2所示。
(1)根据图2推测,要将半径为75毫米的球状石灰石在8小时内烧透,温度应控制在__________。
A.900-1000℃ B.1000-1052℃ C.1052-1100℃ D.1100℃以上
(2)工厂采集的石灰石形状大小不一,用碎石机将采集到的石灰石处理成图3所示的大小相同的球状再开始煅烧,可以提高生石灰的产量和品质。请结合上述探究解释其中的原理 。
改进方法:电解水制氢联合碳酸钙分解制备生石灰的流程如图4所示。
(3)在反应器1中, H2与CaCO3反应生成CaO、CO、H2O三种物质, 写出化学方程式: 反应器2中发生 反应(填基本反应类型)。
(4)改进方法能够替代传统方法的原因: (写一种)。
(5)生石灰在长期储存或者运输过程中操作不当(如淋雨等)会使其失效,主要原因是 。
活动二 检验实验室中石灰石的纯度
石灰石中碳酸钙的含量需高于 93.2%才能用于生产生石灰。同学们设计以下方案探究实验室的石灰石中碳酸钙的含量,以确定这种石灰石是否适合用于生产生石灰(石灰石中其它成分对实验影响忽略不计)。
实验如图5,将50mL稀盐酸推入盛有6.0g石灰石样品的三颈瓶,充分反应,传感器测得数据如图6。
(6)判断反应完成的依据是 。
(7)小超同学认为测得气体体积数据偏大,请分析原因: 。
(8)同学们改进实验后重新操作,测得收集到1.2L气体(实验条件下,气体密度为2g/L)。则石灰石样品中碳酸钙的含量为 (结果精确到0.1%)。
地 城
考点06
反应微观示意图
1.(23-24九上·辽宁沈阳东北育才学校·期末)如图是某反应的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.反应后硫元素化合价升高
B.生成物均为氧化物
C.反应后分子总数减少
D.参加反应的甲、乙分子个数比为1:2
2.(24-25九上·辽宁大连西岗区·期末)处理汽车尾气的某反应微观示意图如图,下列对该反应的说法不正确的是
A.可以减少有毒气体的排放 B.反应前后原子个数不变
C.反应前后催化剂的质量不变 D.反应前后元素种类增多
3.(24-25九上·辽宁营口·期末)汽车尾气催化处理装置可将尾气中有毒气体进行转化。其中某反应的微观示意图如下所示。下列关于该反应的叙述中正确的是
A.生成物丙仍为有毒物质
B.该反应不遵循质量守恒定律
C.反应物和生成物中都有氧化物
D.化学反应前后元素的种类发生改变
4.(24-25九上·辽宁丹东凤城·期末)结合微观示意图分析,说法正确的是
A.参加反应的甲和乙的质量比为8∶9
B.反应前后原子数目发生变化
C.反应生成丙和丁的分子个数比为1∶1
D.一切化学反应都需要催化剂
5.(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期末)某化学反应的微观示意图如图,下列说法正确的是
A.物质丙由碳原子和氧原子构成 B.反应前后原子的种类和个数不变
C.图示中的反应物都是化合物 D.说明化学反应中分子不可分
试卷第1页,共3页
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