5.2化学方程式分层作业--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 聚焦化学方程式核心素养，分层设计基础巩固、综合应用、拓展计算三阶路径，适配新授课差异化教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|化学方程式意义、质量守恒定律、反应类型|选择题1-11题，考查方程式读法、物质构成等基础概念，强化化学观念| |提升|微观示意图分析、化学计量数配平|填空题12-14题，结合汽车尾气净化等真实情境，培养科学思维与模型认知| |拓展|定量计算与实际应用|计算题15-17题，涉及金属冶炼、氧气制取等场景，提升科学探究与实践能力|

5.2 化学方程式 分层作业 学校： 姓名： 班级 座位号 1．关于化学方程式4P+5O22P2O5，以下说法中正确的是 A．反应中P、O2、P2O5的质量比为31：32：142 B．反应后固体质量增加，不符合质量守恒定律 C．参加反应的磷原子与氧气分子个数比是4：5 D．该反应需要点燃，所以该反应是吸热反应 【答案】C 【解析】A.反应中各物质的质量比为化学计量数与相对分子（原子）质量的乘积之比，计算得：，与选项给出的比例不符，错误。 B.所有化学反应都遵守质量守恒定律，反应后固体质量增加是因为气态氧气参与了反应，反应物总质量与生成物总质量相等，错误。 C.化学方程式中化学式前的化学计量数之比等于参与反应的微粒个数比，因此参加反应的磷原子与氧气分子个数比为，正确。 D.反应吸放热与反应条件无必然联系，磷燃烧属于放热反应，错误。 2．“”是打铁花过程中涉及的化学反应之一，根据该化学方程式可以获取的信息中，不正确的是 A．该反应中涉及了1种氧化物 B．该反应的基本反应类型是化合反应 C．反应物和生成物都是由分子构成的 D．每168份质量的铁和64份质量的氧气完全反应能生成232份质量的四氧化三铁 【答案】C 【解析】A.氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物。该反应涉及的物质中只有属于氧化物，共1种，A表述正确。 B.该反应由铁、氧气两种物质反应生成四氧化三铁一种物质，符合“多变一”的化合反应特征，属于化合反应，B表述正确。 C.铁是金属单质，由铁原子直接构成，并非由分子构成，因此“反应物和生成物都是由分子构成的”表述错误。 D.根据化学方程式计算各物质的质量比：，即每168份质量的铁和64份质量的氧气完全反应，生成232份质量的四氧化三铁，D表述正确。 3．下列原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧：  化合反应 B．探究水的组成  分解反应 C．在空气中加热铜  氧化反应 D．高锰酸钾制氧气  分解反应 【答案】D 【解析】A. 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该方程式生成物为氧化铁，不符合客观事实，错误。 B. 电解水反应中生成物氢气、氧气均为气体，化学方程式未标注气体符号，书写错误。 C. 空气中加热铜的反应条件为加热，不是点燃；且氧化反应不属于四大基本反应类型，错误。 D. 高锰酸钾受热分解的化学方程式配平、条件、气体符号均正确，反应符合一变多的特征，属于分解反应，正确。 4．我国科研团队不断改进干气重整技术，将定向转化为高附加值的化学品，实现了资源化利用。与反应的微观示意图如下，下列说法正确的是 A．反应后氢原子个数减少 B．反应前后催化剂的质量和性质不变 C．反应前后分子的数目保持不变 D．参加反应的与的分子个数比是1∶1 【答案】D 【解析】A.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，氢原子个数反应前后不变。 B.催化剂在反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能发生改变，表述错误。 C.根据微观示意图可知该反应的化学方程式：，反应前反应物总分子数为2，反应后生成物总分子数为4，分子数目发生了改变。 D.根据微观示意图可知该反应的化学方程式：，从配平的化学方程式可知，参加反应的与的化学计量数之比为，即分子个数比为。 5．二氧化碳资源化利用对实现“碳达峰”“碳中和”具有重要意义。 关于上述微观示意图，下列说法正确的是 A．Ⅰ中反应前后原子和分子的数目均保持不变 B．是一切生命赖以生存的重要物质基础 C．Ⅱ中进入和出来的物质化学性质发生了改变 D．进入Ⅰ的物质总质量小于Ⅱ中出来的物质总质量 【答案】B 【解析】A. 由图可知，反应Ⅰ为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，由化学方程式可知，化学反应前后分子的数目发生了改变，反应前是5个，反应后是3个，错误； B. 根据图示，是水（H2O），水是一切生命活动必需的物质，是生命赖以生存的重要基础，正确； C. 冷凝器II的作用是将水和甲烷分离，无新物质生成，属于物理变化，物质本身没有改变，化学性质不变，错误； D. 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，且过程Ⅱ为物理分离无质量损耗，因此进入Ⅰ的物质总质量等于Ⅱ中出来的物质总质量，错误。 6．我国科研人员利用氮气、氢气和含二氧化碳高的烟气，高效合成了尿素。该反应的微观示意图如图，有关说法正确的是 A．反应前后各元素的化合价均不变 B．反应前后分子的数目不变 C．反应前后原子的种类不变 D．参加反应的甲和丙分子个数比为 【答案】C 【分析】根据微观示意图和图例，可得甲为，乙为，丙为，丁为尿素，戊为。配平后反应为： 【解析】A.反应前中H为0价、中N为0价。化合物整体正负化合价代数和等于 0，设反应后氮元素的化合价为x。，x=-3，因此反应后H为+1价、N为-3价，化合价发生变化。 B.反应前分子总数为，反应后分子总数为，分子数目改变。 C.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。 D.参加反应的甲和丙的分子个数比为，不是。 7．从盐湖中提取锂盐的反应为，则X的化学式是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前Li、Cl、Na、C、O的个数分别是2、2、2、1、3，反应后除2X外Li、Cl、Na、C、O的个数分别是2、0、0、1、3，则2X含有2个Cl、2个Na，X含有1个Cl、1个Na，X的化学式为NaCl。 8．某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：，下列关于X的说法正确的是 A．X由碳、氢、氧三种元素组成 B．X中碳元素的质量分数为75% C．X中碳、氢元素的质量比为1∶4 D．X的相对分子质量为10 【答案】B 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，先推出X的化学式，再结合化学式相关计算判断选项。 反应后生成物中总原子数：1个C、4个H、4个O；反应物中已知有提供的4个O，因此X的化学式为。 【解析】A.仅由碳、氢两种元素组成，错误。 B.碳元素质量分数为，正确。 C.碳、氢元素质量比为，错误。 D.的相对分子质量为，错误。 9．下列现象能用质量守恒定律解释并且正确的是 A．m g水受热变m g的水蒸气 B．62 g磷和80 g氧气反应生成142 g五氧化二磷 C．20 g食盐溶于80 g水得到100 g的食盐水 D．3 g氢气和4 g氧气反应生成7 g水 【答案】B 【解析】A.  m g水受热变m g的水蒸气，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，错误； B. 磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，即，参加反应的磷和氧气的质量比为：，62g磷恰好与80g氧气完全反应，生成五氧化二磷质量为，正确； C. 20 g食盐溶于80 g水得到100 g的食盐水，是食盐溶解过程，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，错误； D. 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，即，参加反应的氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，则3 g氢气和4 g氧气反应，氢气过量，不可能生成7 g水，错误。 10．如果电解18 g水，理论上最多能获得的氢气的质量是 A．16 g B．8 g C．1 g D．2 g 【答案】D 【解析】解题思路：根据电解水的化学反应方程式，利用反应物和生成物的固定质量比计算生成氢气的质量。 设生成氢气的质量为， 解得，因此选D。 11．加热16克高锰酸钾一段时间后，称得剩余固体质量比反应前减少了1.2克，则剩余固体是 A．锰酸钾和二氧化锰 B．锰酸钾 C．锰酸钾和高锰酸钾 D．锰酸钾、高锰酸钾、二氧化锰 【答案】D 【解析】高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后固体减少的质量为生成氧气的质量，即生成氧气的质量为1.2g。设16g高锰酸钾完全分解生成氧气的质量为x，，列比例式，解得x≈1.62g。实际生成氧气质量1.2g＜1.62g，说明高锰酸钾未完全分解，剩余固体包含未反应的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰。 12．配平下列化学方程式(将化学计量数填入空格内，若计量数为1不要省略) (1)_______Al+______H2SO4= ______ H2↑+______ Al2(SO4)3 (2)______CO+______NO_____ N2+______ CO2 (3)______Fe2O3+_____CO _____ Fe+_______CO2 【答案】(1) 2 3 3 1 (2) 2 2 1 2 (3) 1 3 2 3 【解析】（1）先从生成物入手，Al原子数为2，给反应物Al配2；总数为3，给反应物配3；此时反应物H原子共6个，给生成物配3，最后验证所有原子数目守恒； （2）生成物含2个N原子，先给反应物NO配2；设CO、计量数均为x，根据O原子守恒列等式：，解得x=2，验证所有原子数目守恒； （3）每个CO分子夺取1个O原子生成1个，1个含3个O原子，因此给CO、均配3；反应物含2个Fe原子，给生成物Fe配2，验证O原子总数：左边，右边，验证所有原子数目守恒。 13．汽车尾气净化装置可转化尾气中的有毒气体，其中发生的某化学反应的示意图如下(未配平)，回答下列问题。 (1)丙中两种原子的个数比是_________。 (2)甲、乙、丙、丁四种物质中，属于单质的是_________。 (3)该反应前后，种类没有发生改变的是_________(写一种微观粒子)。 (4)该反应的化学方程式为_________________________________________________。 (5)在该反应中，每生成44 g ，转化的CO的质量为_________g。 (6)该反应的应用价值是_________________________________(答一条)。 【答案】(1)1:2/2:1 (2)丁/ (3)碳原子（或氮原子、氧原子，任写一种即可） (4) (5)28 (6)降低汽车尾气毒性，减少空气污染（合理即可） 【解析】（1）如图所示， 丙为，1个分子含1个碳原子、2个氧原子，故两种原子个数比为1:2或者2:1。 （2） 单质是同种元素组成的纯净物，丁为，仅由氮元素组成，属于单质，其余三种均为不同元素组成的化合物。 （3）化学反应的本质是原子的重新组合，反应前后原子的种类、数目、质量均不发生改变。 （4）根据微观示意图确定反应物为、，生成物为、，反应条件为催化剂，化学方程式略。 （5）根据配平的化学方程式，参与反应的和生成的质量比为，因此生成44g 时，转化的质量为28g。 （6）该反应将有毒的、转化为无毒的和，可减少汽车尾气对环境的危害。 14．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。回答下列问题。 (1)图中A、B为两种粒子的结构示意图。 ①A表示的是_____的结构示意图（填“阳离子”、“阴离子”或“原子”）； ②A与B元素形成化合物的化学式为_____； ③由A、B元素组成的化合物是由_____（填“分子”、“原子”或“离子”）构成的。 (2)电解水实验的示意图如图所示。 ①若a试管中产生10mL气体，则b试管中产生约___mL气体，试管a中产生的气体是________（填化学式）。 ②下列说法正确的是_____（填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是氢氧两种元素组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 ③电解水的化学方程式为_______________________。 ④保持水的化学性质的最小粒子是______（填微粒名称）。 【答案】(1) 阴离子 MgCl2 离子 (2) 5 H2 BD 2H2O2H2↑+O2↑ 水分子 【解析】（1）①A粒子质子数为17，核外电子总数为，质子数小于核外电子数，属于阴离子； ②A对应氯元素，在化合物中显-1价，B对应镁元素，在化合物中显+2价，根据化合物正负化合价代数和为0，得化学式为； ③氯化镁是活泼金属和活泼非金属形成的离子化合物，由离子构成。 （2）①电解水遵循“正氧负氢，氢二氧一”的规律，a管连接电源负极，产生氢气，体积是正极氧气体积的2倍，故a管有10mL氢气时，b管氧气体积为5mL； ②A.水是纯净物，不含氢气、氧气两种物质，错误； B.水由氢、氧两种元素组成，正确； C.水由水分子构成，不是直接由氢原子、氧原子构成，错误； D.每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，正确，故选BD； ③水在通电条件下分解生成氢气和氧气，配平即得对应化学方程式； ④由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，水由水分子构成，故保持水化学性质的最小粒子是水分子。 15．拉瓦锡设计如图所示的装置探究水的组成，验证水中含有氢元素。将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在右侧试管中收集到了“可燃空气”即氢气，反应的化学方程式为。请计算： (1)中氢元素与氧元素的质量之比为__________。 (2)的相对分子质量为__________。 (3)生成0.02g氢气，理论上消耗铁的质量。（写出计算过程） 【答案】(1) (2)232 (3)解：设理论上消耗铁的质量为。 答：理论上消耗铁的质量为0.42g。 【解析】（1）水的化学式为，其中氢、氧元素质量比 =(1×2):16=2:16=1:8。 （2）Fe3O4的相对分子质量=56×3+16×4=168+64=232。 （3）详见答案。 16．国产大型客机C919，机身、机翼大量使用高强度铝合金，以减轻重量，提升强度。制备金属铝的核心反应为。 (1)中铝元素氧元素质量的最简整数比______。 (2)如要生产54t纯净的铝，则至少需要准备多少吨碳？ 【答案】(1)9：8 (2)解：设至少需要准备碳的质量为x 答：至少需要准备36吨碳。 【解析】（1）化合物中元素质量比 = （元素相对原子质量×原子个数）之比，因此中铝、氧元素质量比为： 。 （2）根据铝与碳的质量比可计算出碳的质量，详细计算过程可参考答案。 17．兴趣小组同学用18g含有杂质的高锰酸钾样品来制取氧气(杂质不参与反应，不分解)。加热充分反应后，测得剩余固体的质量与加热时间的关系如图所示。 请回答下列问题。 (1)产生氧气的质量为______g。 (2)求样品中高锰酸钾的质量。(写出计算过程) 【答案】(1)1.6 (2)解：设混合物中高锰酸钾的质量为x。 x=15.8g 答：混合物中高锰酸钾的质量为15.8克。 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变。由于反应中只有氧气作为气体逸出， 杂质不参与反应也不分解，因此反应前后固体的质量差就是生成氧气的质量： m(O2)=18.0g-16.4g=1.6g （2）见答案。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2 化学方程式 分层作业 学校： 姓名： 班级 座位号 1．关于化学方程式4P+5O22P2O5，以下说法中正确的是 A．反应中P、O2、P2O5的质量比为31：32：142 B．反应后固体质量增加，不符合质量守恒定律 C．参加反应的磷原子与氧气分子个数比是4：5 D．该反应需要点燃，所以该反应是吸热反应 2．“”是打铁花过程中涉及的化学反应之一，根据该化学方程式可以获取的信息中，不正确的是 A．该反应中涉及了1种氧化物 B．该反应的基本反应类型是化合反应 C．反应物和生成物都是由分子构成的 D．每168份质量的铁和64份质量的氧气完全反应能生成232份质量的四氧化三铁 3．下列原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧：  化合反应 B．探究水的组成  分解反应 C．在空气中加热铜  氧化反应 D．高锰酸钾制氧气  分解反应 4．我国科研团队不断改进干气重整技术，将定向转化为高附加值的化学品，实现了资源化利用。与反应的微观示意图如下，下列说法正确的是 A．反应后氢原子个数减少 B．反应前后催化剂的质量和性质不变 C．反应前后分子的数目保持不变 D．参加反应的与的分子个数比是1∶1 5．二氧化碳资源化利用对实现“碳达峰”“碳中和”具有重要意义。 关于上述微观示意图，下列说法正确的是 A．Ⅰ中反应前后原子和分子的数目均保持不变 B．是一切生命赖以生存的重要物质基础 C．Ⅱ中进入和出来的物质化学性质发生了改变 D．进入Ⅰ的物质总质量小于Ⅱ中出来的物质总质量 6．我国科研人员利用氮气、氢气和含二氧化碳高的烟气，高效合成了尿素。该反应的微观示意图如图，有关说法正确的是 A．反应前后各元素的化合价均不变 B．反应前后分子的数目不变 C．反应前后原子的种类不变 D．参加反应的甲和丙分子个数比为 7．从盐湖中提取锂盐的反应为，则X的化学式是 A． B． C． D． 8．某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：，下列关于X的说法正确的是 A．X由碳、氢、氧三种元素组成 B．X中碳元素的质量分数为75% C．X中碳、氢元素的质量比为1∶4 D．X的相对分子质量为10 9．下列现象能用质量守恒定律解释并且正确的是 A．m g水受热变m g的水蒸气 B．62 g磷和80 g氧气反应生成142 g五氧化二磷 C．20 g食盐溶于80 g水得到100 g的食盐水 D．3 g氢气和4 g氧气反应生成7 g水 10．如果电解18 g水，理论上最多能获得的氢气的质量是 A．16 g B．8 g C．1 g D．2 g 11．加热16克高锰酸钾一段时间后，称得剩余固体质量比反应前减少了1.2克，则剩余固体是 A．锰酸钾和二氧化锰 B．锰酸钾 C．锰酸钾和高锰酸钾 D．锰酸钾、高锰酸钾、二氧化锰 12．配平下列化学方程式(将化学计量数填入空格内，若计量数为1不要省略) (1)_______Al+______H2SO4= ______ H2↑+______ Al2(SO4)3 (2)______CO+______NO_____ N2+______ CO2 (3)______Fe2O3+_____CO _____ Fe+_______CO2 13．汽车尾气净化装置可转化尾气中的有毒气体，其中发生的某化学反应的示意图如下(未配平)，回答下列问题。 (1)丙中两种原子的个数比是_________。 (2)甲、乙、丙、丁四种物质中，属于单质的是_________。 (3)该反应前后，种类没有发生改变的是_________(写一种微观粒子)。 (4)该反应的化学方程式为_________________________________________________。 (5)在该反应中，每生成44 g ，转化的CO的质量为_________g。 (6)该反应的应用价值是_________________________________(答一条)。 14．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。回答下列问题。 (1)图中A、B为两种粒子的结构示意图。 ①A表示的是_____的结构示意图（填“阳离子”、“阴离子”或“原子”）； ②A与B元素形成化合物的化学式为_____； ③由A、B元素组成的化合物是由_____（填“分子”、“原子”或“离子”）构成的。 (2)电解水实验的示意图如图所示。 ①若a试管中产生10mL气体，则b试管中产生约___mL气体，试管a中产生的气体是________（填化学式）。 ②下列说法正确的是_____（填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是氢氧两种元素组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 ③电解水的化学方程式为_______________________。 ④保持水的化学性质的最小粒子是______（填微粒名称）。 15．拉瓦锡设计如图所示的装置探究水的组成，验证水中含有氢元素。将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在右侧试管中收集到了“可燃空气”即氢气，反应的化学方程式为。请计算： (1)中氢元素与氧元素的质量之比为__________。 (2)的相对分子质量为__________。 (3)生成0.02g氢气，理论上消耗铁的质量。（写出计算过程） 16．国产大型客机C919，机身、机翼大量使用高强度铝合金，以减轻重量，提升强度。制备金属铝的核心反应为。 (1)中铝元素氧元素质量的最简整数比______。 (2)如要生产54t纯净的铝，则至少需要准备多少吨碳？ 17．兴趣小组同学用18g含有杂质的高锰酸钾样品来制取氧气(杂质不参与反应，不分解)。加热充分反应后，测得剩余固体的质量与加热时间的关系如图所示。 请回答下列问题。 (1)产生氧气的质量为______g。 (2)求样品中高锰酸钾的质量。(写出计算过程) 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $