内容正文:
江苏中考化学 题型训练
题型训练 质量守恒定律
【例1】96 g甲醇(CH3OH)与______g氨气中所含的氢元素质量相等。
【变式】44 g二氧化碳与______g甲醇中所含的碳元素质量相等。
【例2】[2024鼓楼一模]一定条件下2.3 g甲与一定质量的乙恰好完全反应,生成2.7 g丙和4.4 g丁,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲的化学式为C2H6 B. 该反应中共涉及三种氧化物
C. 反应后分子总数增加 D. 该反应中体现还原性的物质是乙
【变式1】[2026联合体一模]在一定条件下,甲和乙能发生反应生成丙和丁,其反应示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子种类和数目一定不变
B.丁中一定含有氮元素
C.如果甲和乙分子数之比为5:4,则丁为NO2
D.丁如果是单质,则参加反应的甲和乙分子数之比为3:4
【变式2】[2025联合体二模]4.6 g某物质在空气中完全燃烧生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水,则关于该物质的组成描述正确的是( )
A. 该物质一定含碳元素和氢元素,可能含氧元素 B. 该物质中碳元素与氢元素的质量比为4﹕1
C. 该物质只含碳元素和氢元素 D. 该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1﹕2
【例3】[2025鼓楼二模]科学家利用太阳光和新型催化剂将二氧化碳转化为乙烯,反应的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A. 反应①的化学方程式为
B. 反应②前后,原子和分子的数目均保持不变
C. 水可以循环利用,不需要额外添加
D. 理论上消耗11g二氧化碳同时反应生成12g氧气
【变式】[2026江苏宿迁一模]捕集空气中CO2制备甲醇(CH3OH),可实现CO2的资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的质量比为2:1
B.反应②是复分解反应
C.转化过程中H2O和H2循环转化,无需额外补充H2O
D.制取甲醇消耗的CO2与等质量甲醇完全燃烧生成的CO2质量相等,实现“零碳”排放
【例4】[2023秦淮一模]某气体可能由CO、H2、CH4中的一种或几种组成,一定量该气体在足量O2中充分燃烧,生成CO2与H2O的质量比为22:9,下列说法正确的是( )
A. 该气体中一定含有CO
B. 该气体中一定含有H2
C. 该气体中一定含有CH4
D. 该气体不可能同时含有CO、H2、CH4
【变式】[2025秦淮二模]液化石油气中含有丙烯()和丁烯()等气体。某气体由和中的一种或两种组成,取该气体样品在氧气中完全燃烧,测得生成的二氧化碳和水的质量比为,该气体的组成可能是_______(填字母)。
A.只有 B.只有
C.和以质量比混合 D.和以质量比混合
【例5】常温常压时,由甲烷和另两种气体组成的混合物中,碳元素的质量分数为80%,则另两种气体可能是________(填字母)。
A.H2和CO B.H2和C2H2 C.C2H2和C2H4 D.CO和C2H4
【变式】[2026河南一模]实验室有一瓶失效的生石灰干燥剂(可能含有氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙中的一种或多种),为了确定其成分,取样品加入足量稀盐酸中,充分反应后蒸发结晶,得到氯化钙固体。则该样品的组成不可能是( )
A.、 B.、 C.、 D.、和
【例6】[2025秦淮一模]丙烷(化学式为)是液化石油气的主要成分之一。现有4.4g丙烷与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复至室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧气的质量为( )
A. 16g B. 14.8g C. 11.2g D. 8.4g
【变式】[2026河南周口一模]将一定质量的碳酸钙和铜粉的混合物在空气中煅烧,充分反应后,生成二氧化碳气体的质量与原混合物中铜的质量相等。则原混合物中碳酸钙与铜粉的质量比是( )
A.25:11 B.11:14 C.25:16 D.16:25
【例7】[2026联合体一模]氨硼烷(NH3BH3)储氢量较高,不同温度下可分解生成H2和不同固体(BNHx),剩余固体残留率(×100%)随温度的变化曲线如图所示。将一定质量的氨硼烷加热到110℃时释放出的氢气与加热到155℃时释放出的氢气的质量比为_______。
【变式】[2026江苏淮安期中]氨硼烷(NH3BH3)储氢量较高,不同温度下可分解生成H2和不同固体(BNHx),剩余固体残留率(×100%)随温度的变化曲线如图所示。判断B点对应的物质为________(填化学式)。
【例8】[2026江苏南京二十九中月考]已知:NiCO3在O2中焙烧生成镍的氧化物和一种温室气体。
取23.8 g NiCO3控制不同温度焙烧,测得固体质量随温度变化如图所示。生成Ni2O3发生反应的化学方程式为________________________________。620℃时,剩余的固体为_________(填化学式)。
【变式】[2025江苏镇江月考]铁红样品中混有FeCO3,称取铁红样品29.8g,用如图装置进行实验。加热时测得剩余固体质量随温度变化如图所示。
【资料】
①。②用CO还原炼铁的过程大致分为三个阶段:
阶段1:;
阶段2:;
阶段3:。
(1)温度控制在0~282℃时,固体质量没有发生变化的原因是________________________。
(2)样品中的质量分数为________%(保留至0.1%)。
(3)图中A点对应的________,B点的固体成分及质量比为________。
【例9】[2022建邺一模]化学兴趣小组为测定碱式碳酸亚铁【xFeCO3·yFe(OH)2】的组成,在老师的指导下设计了如图实验装置,进行了相关的探究(实验中每一步的吸收都是完全的)。
【查阅资料】
(1)碱式碳酸亚铁受热完全分解生成氧化亚铁、二氧化碳和水。
(2)氧化亚铁不稳定,在空气中加热会被氧化成四氧化三铁。
【实验步骤】
(1)检查装置气密性后,称取4.83g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。
(2)打开弹簧夹K,鼓入一段时间空气,称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K,加热装置B,直至观察到装置C中 ,再打开弹簧夹K,缓缓通入空气一段时间,这样操作的目的是 。
(4)再次称量装置C、D、E的质量。
【实验数据】
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
200.27
181.32
180.00
【实验结论】
在xFeCO3·yFe(OH)2,x:y= 。
【交流反思】
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验结束后,装置B中残留固体可能有氧化亚铁、四氧化三铁。
①残留固体可能有四氧化三铁的原因是 (用化学方程式表示)。
②称得残留固体的质量为3.36g,通过计算得出残留固体为 。
【变式1】[2024建邺一模]某化学兴趣小组利用下图实验装置(部分装置略),测定某种有机化合物R(化学式为CxHyOz)的组成。
【查阅资料】
石英管的材质主要是二氧化硅,在该实验中不发生反应。
【知识回顾】
(1)乙醇和R的组成元素相同,乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为 。
【实验步骤】
(2)①将装有R(质量为0.0236g)的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先通入一定量的O2,而后将已称重的U形管B、C与石英管连接(装置气密性良好)。
②通入O2,依次点燃煤气灯 (填编号),进行实验。
③待Pt坩埚中样品反应完全后,依次熄灭煤气灯a、b,继续通入O2至石英管冷却到室温。
④取下B、C管称重,分别增重0.0108g、0.0352g。
【交流讨论】
(3)实验步骤③中继续通入O2的作用是 。
(4)CuO的作用: (用化学方程式表示)。
(5)C管中发生反应的化学方程式为 。
【形成结论】
(6)该有机化合物R中x:y:z= (填最简整数比)。
【反思评价】
(7)B和C中的试剂不可调换,理由是 。
【变式2】[2026江苏南京二十九中月考]某化学小组的同学对甲烷燃烧产物产生兴趣,进行了探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】无水硫酸铜固体遇水变蓝;浓硫酸能吸收气流中的水蒸气。
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;猜想二:CO、H2O;猜想三:CO2、CO、H2O。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量纯净氧气中燃烧的产物,依次通过下图所示装置进行验证(假设装置中所盛试剂均足量)。
(1)实验中观察到A中________,B、E中澄清石灰水均变浑浊,D中________,由此推断猜想三成立。
(2)D装置中发生反应的化学方程式是________________________。
(3)小李测定了实验过程中的数据(见下表):他认为仅利用表中数据进行分析,也可证明该实验中所用的甲烷燃烧产物中含有CO。请分析数据,利用计算加以说明。(写出计算过程)
装置及药品
质量/g
实验前
实验后
装置
A
198.2
200.9
B和C
492.4
494.6
(4)根据上表数据,写出该实验中甲烷在一定量氧气中燃烧的化学方程式:________________________。
参考答案
【例1】68 【变式】32
【例2】C 【变式1】C 【变式2】B
【例3】D 【变式】D
【例4】A 【变式】ABCD
【例5】BCD 【变式】B
【解析】11.1g 中,则8g样品中Ca的质量分数为。中Ca的质量分数71.4%>50%,中Ca的质量分数≈54.1%>50%,中Ca的质量分数=40%<50%。样品中Ca的质量分数为50%,因此组成中必须同时含Ca的质量分数大于50%和小于50%的物质。
【例6】B 【变式】A
【解析】生成二氧化碳气体的质量与原混合物中铜的质量相等,所以混合物中碳酸钙与铜的质量比等于碳酸钙的质量与其反应后生成二氧化碳的质量比:,所以二者的质量比为。
【例7】1:2 【变式】BNH2
【例8】 NiO
【变式】(1)未达到的分解温度和的还原温度 (2)19.5
(3)25.2 (或或)
【解析】
(2)温度达到282℃时,碳酸亚铁分解生成氧化亚铁和二氧化碳,温度达到500℃时,剩余固体的质量为27.6g,此时一氧化碳和氧化铁反应生成四氧化三铁和二氧化碳,282℃~500℃,固体减少的质量为29.8g-27.6g=2.2g,即为碳酸亚铁分解生成二氧化碳的质量,根据碳元素质量守恒,则碳酸亚铁的质量为,样品中的质量分数为;样品中氧化铁的质量为29.8g-5.8g=24g.
(3)样品中碳酸亚铁的质量为5.8g,氧化铁的质量为29.8g-5.8g=24g;图中A点对应的温度为700℃,此时剩余固体全部为FeO,根据铁元素质量守恒,则氧化亚铁的质量m=;
B点对应的温度>700℃,此时氧化亚铁还没有反应完全,固体成分为氧化亚铁和铁,对应固体的质量为21.2g,设氧化亚铁的质量为a,则铁的质量为(21.2g-a),根据铁元素质量守恒,则有,解得a=7.2g,则m(FeO):m(Fe)=7.2g:(21.2g-7.2g)=18:35。
【例9】导管末端无气泡冒出 使B中生成的二氧化碳和水蒸气全部被D、C装置吸收 2:1 氧化亚铁和四氧化三铁的混合物
【变式1】(1) (2)b、a
(3)提供气流,保证反应产物完全进入后续的测量装置中
(4) (5)
(6)2:3:2 (7)氢氧化钠可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
【变式2】(1)无水硫酸铜固体变蓝 黑色固体变成紫红色 (2)
(3)A装置的增重是m(H2O)=200.9g-198.2g=2.7g;B和C装置的增重是m(CO2)=494.6g-492.4g=2.2g; 根据质量守恒定律,可知甲烷中氢元素的质量与水中氢元素的质量相同: m(H)=2.7g×=0.3g;可得m(CH4)=0.3g÷×100%=1.2g,1.2g甲烷中m(C)=1.2g-0.3g=0.9g,生成的2.2gCO2中m(C)=2.2g×=0.6g ,甲烷中的碳元素没有完全转化到CO2中,说明不完全燃烧生成了CO。
(4)6CH4+11O2 12H2O+4CO2+2CO
【解析】
(4) 根据元素守恒可知,反应生成的CO2中m(C)=0.6g;反应生成的CO中 m(C)=0.9g-0.6g=0.3 g ;CO2和CO中的碳原子个数比为 =2:1,则CO2和CO前的化学计量数之比为2:1,可得实验中甲烷在一定量氧气中燃烧的化学方程式为6CH4+11O2 12H2O+4CO2+2CO。
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