内容正文:
钠及其化合物
Chemistry玉秘胜步,无以垂干里:无秘小递,无成西连
微观反应机理
【真题精炼】
4.(2024广州中考)甲醛是一种重要的化工原料,同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟
基磷灰石【C5(PO4)3OH】可将空气中的甲醛转化为无污染的物质,反应过程的微观示意图如下:
●
O H
羟基磷灰石
(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化,羟基磷灰石的作用是一。
(2)甲醛的化学式为一,上述转化反应的化学方程式为一。
(3)将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质,需要消耗氧气的质量为g。
(4)羟基磷灰石可用机械球磨法制备:将Ca(OH)2和PO5按照一定比例加入到球磨机中,球磨一
0Ca(OHD2+3P20,=2Ca,(P04),OH+9H,0
段时间,发生反应
。
机械球磨法的工作原理如图所示。
球磨转向
球磨罐筒
磨球
研磨对象
8a889
机械球磨法示意图
①机械球磨的目的是一。球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,发生反应的化学方程
式为一。
②按照绿色化学思想,反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。为
使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石,理论上CaO、Ca(OH)2、PzOs作为原料加入的质量比
为。
【相对分子质量:Ca056Ca(OH)274P205142】
试卷第1页,共3页
【模拟练习】
1.(2025·白云区二模)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CHOH),可实现CO2资源化利用和“零碳”
排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
H2O
CH;OH
反应①
反应②
H
COz
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1
B.反应②中,生产1.6 kgCH:OH理论上要消耗2.2kgCO2
C.转化过程中,H0和H循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
2.(2025·从化区二模)古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也。今有我国科研
CH,COOH
人员研究出制取醋酸(
)的新方法,新方法的反应微观示意图如图所示,下列说法不正确
的是
O H
●
催化剂
○0
●
Oc
物质甲
物质乙
A.反应前后分子数目发生改变
B.反应消耗物质甲和物质乙的质量比为11:4
C.物质甲是温室气体,排放到空气中导致酸雨D.该反应属于化合反应
3.(2025·从化区一模)氨气的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出了巨大贡献,下
图是合成氨的微观过程。下列说法正确的是
C●
●a9Q】
9a9P
N
m
P8
O
催化剂
©催化剂
催化剂
催化剂
A.c°6
O0
表示3个氢气
B.参加反应的氮气和生成氨气的粒子个数比为1:2
试卷第2页,共3页
Chemistry不黎鞋步,无以童干里:玉烈小饿无以成江连
C.生成物氨气是由N和H枸成
D.生成物氨气中N、H元素的质量比是1:3
4.(2025·海珠区一模)第19届亚运会火炬使用甲醇(CHOH)做燃料,合成甲醇的微观示意图如图。
下列说法正确的是
OH
催化剂
80
○0
●C
A.甲醇属于有机物
B.6和CO
按个数1:1进行反应
16
C.甲醇中氧元素的质量分数是12+1+16
×100%
D.甲醇被誉为“零碳燃料”,是因为甲醇中不含碳元素
5.(2025•花都区二模)为达到“碳中和”的目标,我国研究人员成功研制出一种催化剂一一氮化
钴,可以将二氧化碳转化成液体燃料一一甲醇(CHOH),反应的微观示意图如图所示。下列说法
不正确的是
0∞00
O氢原子
氮化钴催化剂
0000
●氧原子
加热
甲
乙
丙
丁
⑦碳原子
A.该反应前后氢元素的化合价发生了改变
B.该反应前后原子的种类和数目都没有发生变化
C.该反应过程中,氮化钴催化剂的质量和性质不变
氮化钴
C02+3H2
H,O+CH,OH
D.该反应的化学方程式为
△
6.(2025·黄埔区二模)空气污染物甲醛可通过羟基磷灰石(HAP)催化转化为无害物质,反应微
观示意图如下。下列说法不正确的是
试卷第3页,共3页
Oc
●0
OH
羟基磷灰石
HAP
CH,0+02
C0,+H,0
A.反应的化学方程式为
B.反应前后,氧元素的化合价不变
C.HAP在反应前后的化学性质和质量不变
D.反应产生的气体是植物光合作用的原料
7.(2025•黄埔区一模)甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,可用作公交车燃料,甲
醚燃烧反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
。一氢原子
点燃
氧原子
甲
丙
碳原子
A.该反应是置换反应
B.反应物甲与乙粒子个数比为1:1
C.该反应中共有两种化合物
D.参加反应的甲和丁的质量比为23:27
8.(2025·荔湾区一模)如图是CO2转化为甲酸(HCOOH)的微观示意图,以下说法正确的是
铜基单
原子
催化剂
的化学式为H2
B.该反应属于置换反应
C.整个转化过程共涉及3种氧化物
D.反应中消耗Q8和生成的物个数比为21
9.(2025·南沙区一模)S02与O2反应制备S0,是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所
试卷第4页,共3页
Chemistry不黎鞋步,无以童干里:玉烈小饿无以成江连
示。下列说法正确的是
催化剂
A.反应后催化剂的质量减少
B.反应前后各元素的化合价均没有改变
C.参加反应的
)与○○的分子个数比是2:1
D.反应前后分子和原子数目均保持不变
10.(2025·天河区一模)用工业废气中的CO2制备燃料甲醇(CHOH)的微观示意图如图。下列
说法正确的是
C
催化剂
Q
△
OH
A.参加反应的C02与H0的分子个数比为1:1
B.反应生成的甲醇和氧气的质量比为2:3
C.反应前后催化剂的质量发生变化
D.甲醇完全燃烧的反应属于化合反应
11.(2025·越秀区一模)近日我国科学家发明的液态金属催化剂能有效提高甲烷氧化性能,助力
“碳中和”,该反应的微观示意如图。下列说法错误的是
o H
○0
催化剂
CHOH
A.生成物是
B.该反应属于化合反应
C.。6和b按个数比1:1进行该反应D.若改变反应条件可能会有C0,生成
12.(2025增城区二模)甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义,反应的微观示意图如图所
示,下列说法错误的是
试卷第5页,共3页
OH
88+C8
催化剂
○○+8
●c
丙
人
○s
A.乙的化学式为
2S
B.反应前后元素的化合价都不变
C.参加反应的甲和生成的丙的分子个数比为1:1
D.反应生成丙和丁的质量比为19:2
13.(2025·增城区一模)SC烟气脱硝技术是向催化剂上游的烟气(含有NO2)中喷入NH,将
烟气中的NO2转化为无毒无污染的两种物质,如图所示。有关说法错误的是
乙
H
→8+0
N
0
甲
丙
SCR催化反应器
A.甲是一种形成酸雨的空气污染物
B.反应中消耗乙与生成丙的分子个数比为2:3
C.反应中消耗甲与生成丁的质量比为23:14
D.反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变
试卷第6页,共3页Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
微观反应机理钠及其化合物
【真题精炼】
4.(2024•广州中考)甲醛是一种重要的化工原料,同时也是一种常见的室内空气污染物。利用羟基磷灰石【Ca5(PO4)3OH】可将空气中的甲醛转化为无污染的物质,反应过程的微观示意图如下:
(1)羟基磷灰石在甲醛的转化反应前后质量和化学性质都没有发生变化,羟基磷灰石的作用是 。
(2)甲醛的化学式为 ,上述转化反应的化学方程式为 。
(3)将1.5g甲醛完全转化为无污染的物质,需要消耗氧气的质量为 g。
(4)羟基磷灰石可用机械球磨法制备:将Ca(OH)2和P2O5按照一定比例加入到球磨机中,球磨一段时间,发生反应。机械球磨法的工作原理如图所示。
①机械球磨的目的是 。球磨过程中常加入一定比例的生石灰用于吸水,发生反应的化学方程式为 。
②按照绿色化学思想,反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。为使反应物中的原子全部转化为羟基磷灰石,理论上CaO、Ca(OH)2、P2O5作为原料加入的质量比为 。
【相对分子质量:CaO 56 Ca(OH)2 74 P2O5 142】
【答案】(1)催化
(2) CH2O
(3)1.6
(4) 增大反应物的接触面积,加快反应速率 252∶37∶213
【模拟练习】
1.(2025•白云区二模)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1
B.反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗2.2kgCO2
C.转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】化学方程式含义、不含杂质的化学方程式计算、微粒图像的分析及应用、电解水原理
【详解】A、反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:,由化学方程式可知,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1,故A说法正确;
B、反应②中,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,根据碳元素质量守恒,则生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为,故B说法正确;
C、反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为: ,反应②为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为:,综合方程式为:,故转化过程中,H2O和H2虽然可循环转化,但是也需额外补充,故C说法错误;
D、甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为:,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为: ,由化学方程式可知,甲醇和二氧化碳的分子个数比均为1:1,故等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,可实现“零碳”排放,故D说法正确;
故选:C。
2.(2025•从化区二模)古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也。今有我国科研人员研究出制取醋酸()的新方法,新方法的反应微观示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.反应前后分子数目发生改变 B.反应消耗物质甲和物质乙的质量比为11:4
C.物质甲是温室气体,排放到空气中导致酸雨 D.该反应属于化合反应
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】化合反应、根据化学方程式计算质量比、微粒图像的分析及应用、二氧化碳对生活环境的影响
【详解】在根据微观示意图可知,该反应是催化剂的作用下,二氧化碳和甲烷反应生成醋酸,反应的化学方程式是CO2 + CH4 CH3COOH。
【解答】A、由化学方程式可知,反应前后分子数目发生改变,说法正确,不符合题意;
B、由化学方程式可知,反应消耗物质甲和物质乙的质量比=(12+16×2):(16×2)=44:16=11:4,说法正确,不符合题意;
C、由化学方程式可知,物质甲是二氧化碳,是温室气体,会导致温室效应加剧,但不会导致酸雨,说法错误,符合题意;
D、由化学方程式可知,该反应是由两种物质反应生成另一种新物质,属于化合反应,说法正确,不符合题意。
故选C。
3.(2025•从化区一模)氨气的合成开启了工业催化新纪元,为世界粮食增产做出了巨大贡献,下图是合成氨的微观过程。下列说法正确的是
A.表示3个氢气
B.参加反应的氮气和生成氨气的粒子个数比为
C.生成物氨气是由和构成
D.生成物氨气中、元素的质量比是
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】根据化学方程式计算质量比、微粒图像的分析及应用、化学式、分子式及涵义、根据化学式计算元素质量比
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是由氮气与氢气在催化剂的作用下反应生成氨气,反应的化学方程式为:。
【详解】
A、由分子的模型图可知,表示3个氢分子,故A说法错误;
B、由方程式的意义可知,参加反应的氮气和生成氨气的粒子个数比为1:2,故B说法正确;
C、由物质的构成可知,氨气是由氨气分子构成的,不存在N3-和H+,故C说法错误;
D、生成物氨气NH3中N、H元素的质量比是14:(1×3)=14:3,故D说法错误。
故选B。
4.(2025•海珠区一模)第19届亚运会火炬使用甲醇(CH3OH)做燃料,合成甲醇的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.甲醇属于有机物
B.和按个数1:1进行反应
C.甲醇中氧元素的质量分数是
D.甲醇被誉为“零碳燃料”,是因为甲醇中不含碳元素
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】化学方程式含义、根据化学方程式计算质量比、根据化学式计算元素质量分数、有机化合物
【详解】A、甲醇是含碳元素的化合物,属于有机物,说法正确,符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为,则和按个数进行反应,说法错误,不符合题意;
C、甲醇中氧元素的质量分数是,说法错误,不符合题意;
D、甲醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,甲醇与二氧化碳的质量比为;二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为,二氧化碳与甲醇的质量比为,则甲醇被誉为“零碳燃料”的原因是制备甲醇所需二氧化碳的质量与甲醇燃烧生成二氧化碳的质量相等,说法错误,不符合题意。
故选:A。
5.(2025•花都区二模)为达到“碳中和”的目标,我国研究人员成功研制出一种催化剂——氮化钴,可以将二氧化碳转 化成液体燃料——甲醇(CH3OH),反应的微观示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应前后氢元素的化合价发生了改变
B.该反应前后原子的种类和数目都没有发生变化
C.该反应过程中,氮化钴催化剂的质量和性质不变
D.该反应的化学方程式为
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】催化剂的概念、性质与用途、质量守恒定律的微观解释、化学方程式的书写、常见元素、原子团的化合价
【详解】A、反应前,氢元素存在于氢气这种单质中,氢元素的化合价为零,在反应后,氢元素存在于化合物中,氢元素的化合价为+1价,说法正确,不符合题意;
B、由质量守恒定律可知,该反应前后原子的种类和数目都没有发生变化,说法正确,不符合题意;
C、该反应过程中,氮化钴催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,说法错误,符合题意;
D、由微观反应示意图可知,二氧化碳和氢气在氮化钴的催化作用和加热的条件下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为,说法正确,不符合题意。
6.(2025•黄埔区二模)空气污染物甲醛可通过羟基磷灰石(HAP)催化转化为无害物质,反应微观示意图如下。下列说法不正确的是
A.反应的化学方程式为
B.反应前后,氧元素的化合价不变
C.HAP在反应前后的化学性质和质量不变
D.反应产生的气体是植物光合作用的原料
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】催化剂的概念、性质与用途、化学方程式的书写、微粒图像的分析及应用、化合价代数和的计算与应用
【详解】A. 根据反应的微观示意图可知,反应的化学方程式为:,此选项正确;
B. 反应前O2中氧元素的化合价为0,反应后氧元素的化合价为-2,所以反应后氧元素的化合价发生改变,此选项错误;
C. HAP在反应中作催化剂,催化剂在反应前后化学性质和质量不变,此选项正确;
D. 植物光合作用的原料是二氧化碳、水,所以反应产生的气体是植物光合作用的原料,此选项正确。
故选B。
7.(2025•黄埔区一模)甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,可用作公交车燃料,甲醚燃烧反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.该反应是置换反应 B.反应物甲与乙粒子个数比为1:1
C.该反应中共有两种化合物 D.参加反应的甲和丁的质量比为23:27
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】置换反应、根据化学方程式计算质量比、单质和化合物的判断、微粒图像的分析及应用
【分析】由甲醚燃烧反应的微观示意图可知,甲醚和氧气点燃生成二氧化碳和水,反应的化学方程式是。
【详解】A、该反应的生成物均为化合物,因此该反应不属于置换反应,故A说法错误;
B、由可知,反应物甲与乙粒子个数比为1:3,故B说法错误;
C、该反应中共有甲醚、二氧化碳和水3种化合物,故C说法错误;
D、由可知,参加反应的甲和生成的丁的质量比为(12×2+16+1×6):(3×18)=23:27,故D说法正确。
故选D。
8.(2025•荔湾区一模)如图是CO2转化为甲酸(HCOOH)的微观示意图,以下说法正确的是
A.的化学式为H2
B.该反应属于置换反应
C.整个转化过程共涉及3种氧化物
D.反应中消耗和生成的物个数比为2:1
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】微粒图像的分析及应用、氧化物的定义、化学方程式含义、置换反应
【分析】由反应的微观示意图可知,二氧化碳和水在催化剂的作用下生成甲酸和氧气,反应的化学方程式为2CO2+2H2O2HCOOH+O2。
【详解】
A、由分子结构模型可知,化学式为O2,故选项说法不正确;
B、该反应的反应物均为化合物,不符合“一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物”的特点,不属于置换反应,故选项说法不正确;
C、氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,则CO2、H2O属于氧化物,整个转化过程共涉及2种氧化物,故选项说法不正确;
D、由反应的化学方程式可知,反应中消耗和生成的个数比为2:1,故选项说法正确。
故选D。
9.(2025•南沙区一模)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.反应后催化剂的质量减少
B.反应前后各元素的化合价均没有改变
C.参加反应的 与 的分子个数比是2:1
D.反应前后分子和原子数目均保持不变
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】化合价代数和的计算与应用、化学方程式含义、质量守恒定律的微观解释、催化剂的概念、性质与用途
【详解】A、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变,说法错误,不符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为二氧化硫与氧气在催化剂作用下反应生成三氧化硫,化学方程式为,该反应中硫元素化合价由+4价变为+6价,氧元素化合价由0价变为-2价,说法错误,不符合题意;
C、由B选项分析可知,该反应的化学方程式为,则参加反应的 与 的分子个数比是,说法正确,符合题意;
D、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,该反应的化学方程式为,则反应前后分子数目发生了变化,说法错误,不符合题意。
故选:C。
10.(2025•天河区一模)用工业废气中的CO2制备燃料甲醇(CH3OH)的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.参加反应的CO2与H2O的分子个数比为1:1
B.反应生成的甲醇和氧气的质量比为2∶3
C.反应前后催化剂的质量发生变化
D.甲醇完全燃烧的反应属于化合反应
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】催化剂的概念、性质与用途、化合反应、根据化学方程式计算质量比、微粒图像的分析及应用
【详解】A、根据微观示意图,该反应是CO2、H2O在催化剂、加热条件下反应生成CH3OH、O2,化学方程式为,参加反应的CO2与H2O的分子个数比为,该选项错误;
B、由可知,反应生成的甲醇(CH3OH)和氧气(O2)的质量比为,该选项正确;
C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变,该选项错误;
D、甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,该反应的生成物是两种,不符合 “多变一” 的化合反应特征,不属于化合反应,该选项错误。
故选B。
11.(2025•越秀区一模)近日我国科学家发明的液态金属催化剂能有效提高甲烷氧化性能,助力“碳中和”,该反应的微观示意如图。下列说法错误的是
A.生成物是 B.该反应属于化合反应
C.和按个数比进行该反应 D.若改变反应条件可能会有生成
【答案】C
【知识点】化合反应、用质量守恒定律确定物质组成、化学方程式的书写、微粒图像的分析及应用
【详解】A、从微观示意图能看出,反应后生成的物质是CH3OH,该说法正确;
B、根据微观示意图,该反应是CH4、O2在催化剂条件下反应生成CH3OH,化学方程式为,是两种物质生成一种物质,符合化合反应 “多变一” 的特征 ,属于化合反应,该说法正确;
C、由可知 ,(CH4)和(O2)的个数比是2∶1,不是1∶1,该说法错误;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变。CH4、O2进行反应,若改变反应条件,可能生成CO2,该说法正确。
故选C。
12.(2025•增城区二模)甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义,反应的微观示意图如图所示,下列说法错误的是
A.乙的化学式为
B.反应前后元素的化合价都不变
C.参加反应的甲和生成的丙的分子个数比为1:1
D.反应生成丙和丁的质量比为19:2
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】化学方程式的书写、根据化学方程式计算质量比、微粒图像的分析及应用、化合价代数和的计算与应用
【详解】A、从微观示意图可知,乙由 2 个氢原子和 1 个硫原子构成,化学式为H2S,该选项说法正确;
B、反应前CH4中碳元素化合价为−4价,H2S中硫元素化合价为−2价;反应后CS2中碳元素化合价为+4价,硫元素化合价为−2价,H2中氢元素化合价为0价,元素化合价发生了变化,该选项说法错误;
C、根据微观示意图,该反应是CH4(甲)、H2S(乙)在催化剂条件下反应生成CS2(丙)、H2(丁),化学方程式为,则参加反应的甲(CH4)和生成的丙(CS2)的分子个数比为1∶1 ,该选项说法正确;
D、根据,反应生成丙(CS2)和丁(H2)的质量比为,该选项说法正确。
故选B。
13.(2025•增城区一模)SCR烟气脱硝技术是向催化剂上游的烟气(含有NO2)中喷入NH3,将烟气中的NO2转化为无毒无污染的两种物质,如图所示。有关说法错误的是
A.甲是一种形成酸雨的空气污染物
B.反应中消耗乙与生成丙的分子个数比为2:3
C.反应中消耗甲与生成丁的质量比为23:14
D.反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】催化剂的概念、性质与用途、根据化学方程式计算质量比、微粒图像的分析及应用、空气的污染与防治
【分析】由微观反应示意图可知,该反应是由二氧化氮与氨气在催化剂的作用下反应生成氮气和水,反应的化学方程式为。
【详解】A、由是二氧化氮,二氧化氮是形成酸雨的空气污染物,故A说法正确;
B、由可知,反应中消耗乙与生成丙的分子个数比为8:12=2:3,故B说法正确;
C、反应中消耗甲与生成丁的质量比为(46×6):(28×7)=69:49≠23:14,故C说法错误;
D、由催化剂的概念可知,反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变,故D说法正确。
故选C。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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