内容正文:
专题06 化学反应的定量关系
8大高频考点
考点01 实验探究质量守恒定律
考点02 质量守恒定律的微观解释
考点03 用质量守恒定律确定物质的组成
考点04 质量守恒定律的表格数据计算
考点05 化学方程式的含义
考点06 化学方程式的书写和配平
考点07 化学方程式的相关计算
考点08 反应类型
考点01 实验探究质量守恒定律
1.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)关于下列实验的说法正确的是
A. 实验①:用排水法收集氧气,说明氧气的密度比空气大
B. 实验②:试管中黑色固体变成红色,说明反应生成了二氧化碳
C. 实验③:反应前后天平读数不变,说明消耗的铁和生成的铜质量相等
D. 上述三个实验发生反应的基本反应类型不同,但都有单质生成
【答案】D
【解析】A.用排水法收集氧气,说明氧气不溶于水且不与水反应,不能说明氧气的密度比空气大,故选项说法错误,不符合题意。
B.试管中黑色粉末变成红色,说明碳在高温下还原氧化铜,生成铜单质,澄清石灰水变浑浊说明反应生成了二氧化碳,故选项说法错误,不符合题意。
C.铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各质量总和。则消耗的铁和硫酸铜的质量等于生成的铜和硫酸亚铁的质量,而不是消耗的铁与生成铜的质量相等,故选项说法错误,不符合题意。
D.实验① 是高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,属于分解反应,生成的氧气属于单质;实验② 是氧化铜与碳在高温下反应生成铜和二氧化碳,属于置换反应,生成的铜属于单质;实验③ 是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,属于置换反应,生成的铜属于单质,三个实验发生反应的基本反应类型不同,但都有单质生成,故选项说法正确,符合题意。
故选:D。
2.(2025-2026九上·江苏常州·期中)兴趣小组做了以下四组实验,已知装置气密性均良好,其中实验①通过用激光笔照射点燃红磷,实验②③④的操作均为倾斜锥形瓶使试管内液体完全流出后再放正装置于天平上。下列说法正确的是
A. 实验前后天平的读数不变的是②③④ B. 遵守质量守恒定律的实验是①③④
C. 可用于验证质量守恒定律的是①②③ D. 气球变化情况一致的实验是①②④
【答案】B
【解析】A、实验② 中酒精溶于水,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,质量不发生变化,天平读数不变;实验③ 中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有物质逸出,化学反应前后物质的总质量相等,天平读数不变;实验④ 中稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体,装置内压强增大,气球膨胀,会产生向上的浮力,反应后天平读数可能会变小,故A选项不符合题意;
B、质量守恒定律适用于化学变化,实验① 红磷燃烧、实验③ 硫酸铜和氢氧化钠反应、实验④ 稀盐酸和石灰石反应均为化学变化,遵守质量守恒定律;实验② 酒精溶于水是物理变化,不遵守质量守恒定律,故B选项符合题意;
C、实验① 红磷燃烧、实验③ 硫酸铜和氢氧化钠反应,在密闭装置中进行,可用于验证质量守恒定律;实验② 酒精溶于水是物理变化,不能用于验证质量守恒定律,故C选项不符合题意;
D、实验① 中红磷燃烧,放出热量,装置内压强增大,气球先膨胀,反应结束后,温度降低,且氧气被消耗,装置内压强减小,气球又缩小;实验② 中酒精溶于水,温度变化不大,气球无明显变化;实验④ 中稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体,装置内压强增大,气球膨胀,所以气球变化情况不一致,故D选项不符合题意。
故选B。
3.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)某化学兴趣小组为了更深入的理解质量守恒定律,进行了以下的实践探究活动。
任务一:查阅质量守恒定律的发现史
【史料研究】
(1)根据如图1,分析波义耳实验中金属灰比原金属增加的质量是 。
任务二:验证质量守恒定律
【进行实验】
实验Ⅰ:将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量,记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃(如图2),燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。
(2)实验Ⅱ:将盛有盐酸的小试管放入有碳酸钠粉末的烧杯中一起称量,记录所称质量(如图3)。倾斜小烧杯,使小试管中的盐酸进入小烧杯,观察到 现象反应结束后再次称量。
(3)实验Ⅲ:先称量装有铜粉的装置总质量,再放在陶土网上加热,反应一段时间后停止加热(如图4),待装置冷却后再次称量。图3实验中气球的作用有___________(填字母)。
A. 使装置密闭 B. 可缓冲气压 C. 防止橡皮塞被弹飞
三次实验数据见如表。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应前/g
20.8
130.0
144.9
反应后/g
21.0
129.6
144.9
【分析讨论】
(4)实验Ⅰ涉及到的化学方程式为 。
(5)根据实验数据分析,实验Ⅰ和实验Ⅱ (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律,实验Ⅱ反应后质量减少的原因是 。
【反思评价】
(6)通过实验,说明验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的反应必须在 体系中进行。
任务三:应用质量守恒定律
(7)我国的黑火药起源于春秋时期的炼丹术,爆炸时主要发生反应的化学方程式为:X+2KNO3+3C
K2S+N2↑+3CO2↑,则X的化学式为 。
【答案】(1)参加反应的氧气的质量 (2)有大量气泡产生 (3)ABC (4) (5)① 不能 ② 生成的二氧化碳气体逸出到空气中 (6)密闭 (7)
【解析】(1)波义耳实验中,金属汞加热生成氧化汞(金属灰),但实验后打开了容器,容器外的氧气进入并参与反应,因此金属灰比原金属增加的质量是参加反应的氧气的质量。
故填:参加反应的氧气的质量。
(2)盐酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳气体,因此观察到的现象是有大量气泡产生。
故填:有大量气泡产生。
(3)A、气球使装置保持密闭,防止气体进出;
B、加热时装置内气体膨胀,气球可缓冲气压;
C、气压过大时,气球可防止橡皮塞被弹飞。
故填:ABC。
(4)镁条在氧气中燃烧生成氧化镁,化学方程式为 。
故填: 。
(5)实验I(镁条燃烧)未在密闭容器中进行(氧气从空气中进入),实验II(盐酸与碳酸钠反应)生成的二氧化碳逸出,因此不能验证质量守恒定律;
实验II反应后质量减少的原因是:生成的二氧化碳气体逸出到空气中。
故填:不能;生成的二氧化碳气体逸出到空气中。
(6)有气体参加或生成的反应,必须在密闭体系中进行(防止气体逸出,保证质量不变)。
故填:密闭。
(7)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应后有(2个)、(1个)、(2个)、(个)、(个),反应前已知物质含有(个)、(个)、(个)、(个),因此X中含,化学式为。
故填:。
4.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)多角度认识物质的变化,有助于在生活中更好地运用化学知识。
(一)从反应条件视角
研究小组利用图1所示装置探究燃烧的条件。通过长颈漏斗加入80℃的热水,并将燃烧匙上的红磷和白磷全部淹没,然后连接注射器并推动活塞,将部分热水压回长颈漏斗中,使白磷、红磷露出水面。
资料:红磷的着火点240℃,白磷的着火点40℃。
(1)露出水面后白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(2)该实验中说明可燃物燃烧需要与氧气接触的现象是 。
(3)写出该实验中白磷燃烧的符号表达式 。
(二)从定量分析视角
兴趣小组进行了“过氧化氢分解前后质量测定”的实验(如图2)。
(4)称量反应前总质量,充分反应后再次称量总质量,发现托盘天平指针偏向 (填“左”或“右”)边,原因是 。
(5)用质量守恒定律分析:该反应中参加反应的 总质量=生成的 总质量(填具体物质的名称)。
(6)从微观角度再次分析此反应,如图3,请将“反应后”的微观粒子模型在虚线框中补充完整 。该化学变化中没有发生改变的微观粒子是 (填具体微观粒子名称)。
(三)从能量变化视角
(7)自热食品中的“自热粉”含有生石灰、碳酸钠、铝粉等,使用时只需加冷水即可对食物加热,该过程伴随化学能转化为 能。
(8)向相同质量的生石灰和“自热粉”中分别加入等质量的水,测得温度随时间的变化曲线如图4所示,请据图分析使用“自热粉”的优点 、 。
【答案】(1)温度达到可燃物的着火点 (2)白磷在水下不燃烧,露出水面燃烧 (3)P+O2P2O5 (4)① 右 ② 生成的氧气逸散到空气中 (5)① 过氧化氢 ② 水和氧气 (6)① ② 氢原子和氧原子 (7)热 (8)① 持续放热时间长 ② 等质量物质,自热粉反应放热更多
【解析】(1)已知红磷的着火点240℃,白磷的着火点40℃,80℃热水能让白磷温度达到着火点,却达不到红磷的着火点。,所以白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点;
(2)白磷在水下不燃烧,露出水面燃烧,这个现象说明可燃物燃烧需要与氧气接触;
(3)白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的符号表达式为:P+O2P2O5;
(4)过氧化氢在二氧化锰催化下分解会生成水和氧气,氧气是气体,会从装置中逸出,导致反应后称量的总质量减小,所以托盘天平指针偏向右边,原因是反应生成的氧气逸出,使反应后称量的总质量减少;
(5)根据质量守恒定律,该反应中参加反应的过氧化氢总质量=生成的水和氧气总质量;
(6)过氧化氢分解的化学方程式为 ,对应的微观是:2个H2O2分子分解为2个H2O分子和1个O2分子,反应后需要补充的微观粒子是1个由2个氧原子构成的氧分子,故填;化学变化中,原子是化学变化中的最小粒子,所以没有发生改变的微观粒子是氢原子和氧原子;
(7)自热粉加水后发生化学反应放出热量,这个过程是化学能转化为热能;
(8)观察温度-时间变化曲线:生石灰的温度上升快但下降也快,自热粉的温度能保持较长时间的高温(或保温时间长),持续放热时间长;加入自热粉的水最后升高的温度更大,说明等质量物质,自热粉反应放热更多。
考点02 质量守恒定律的微观解释
1.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)如图为某化学反应的微观过程,其中“”和“”表示两种不同的原子。图中方框内应填的微观图示是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】化学反应的实质是分子分为原子,原子再重新组合成新的分子,在化学变化过程中,原子的种类与数目不变。由化学反应的微观示意图可以看出,反应前的物质中共有4个“”原子、4个“”原子,而生成物中有2个“”原子、4个“”原子,缺少两个“”原子,根据质量守恒定律,图中方框内应填的微观图示是。
故选:D。
要想解答好这类题目,要理解和熟记微粒观点及模型图的应用,以及与之相关的知识。
2.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。一种将CO2高效转化为甲醇的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 甲醇由原子构成
B. 反应生成了3种物质
C. 该化学反应前后,原子的种类、数目均不变
D. 在其他条件相同的情况下,使用催化剂可以提高甲醇的产量
【答案】C
【解析】由反应的微观示意图可知,二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成甲醇和水,反应的化学方程式为CO2+3H2 CH4O+H2O。
【解析】
A、甲醇是由甲醇分子构成,故选项说法不正确;
B、由反应的化学方程式可知,反应生成了CH4O、H2O两种物质,故选项说法不正确;
C、由微粒变化可知,化学反应前后原子的种类和数目均不变,故选项说法正确;
D、根据催化剂的特点“一变两不变”可知,催化剂只能改变反应速率,不能增加生成物的质量,故选项说法不正确。
故选C。
3.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)下图是某个化学反应的微观模拟示意图。从图中获得的有关信息不正确的是
A. 该反应不属于化合反应 B. 生成物化学式为HCl
C. 化学反应前后原子不变 D. 两种反应物均为单质
【答案】A
【解析】A、由图可知,该反应为H2和Cl2反应生成HCl,符合“多变一”的规律,属于化合反应,该选项不正确;
B、由图可知,生成物的化学式为HCl,该选项正确;
C、化学反应前后原子的种类不变,该选项正确;
D、该反应的反应物为H2和Cl2,两种物质均是由一种元素组成,均属于单质,该选项正确。
故选A。
4.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)氯消毒在饮用水行业应用广泛。如图是氯气与水的微观反应过程,则下列说法正确的是
A. 该反应有三种新物质生成 B. 反应为分解反应
C. 该反应前后分子种类和数目均不变 D. 该反应前后原子种类不变
【答案】D
【解析】A.由反应的微观示意图可知,该反应为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,是一个氯分子和一个水分子反应生成一个氯化氢分子和一个次氯酸分子,反应后有一个水分子剩余,所以该反应生成两种物质,不是三种物质,故A选项错误;
B.该反应为两种物质反应生成两种物质,而分解反应是一变多的反应,因此该反应不是分解反应,故B选项错误;
C.该反应为一个氯分子和一个水分子反应生成一个氯化氢分子和一个次氯酸分子,反应前分子总数为2,反应后分子总数也是2,分子总数没有改变,但分种类改变了,故C选项错误;
D.化学反应的微观本质是分子裂为原子,原子又重新组合的过程,在重组的过程中原子的种类、数目、质量都不变,故D选项正确;
故选D。
(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)阅读下列材料,完成下列小题。
燃油汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。当高温的汽车尾气通过载有催化剂的陶瓷管的净化装置时,催化剂能将部分有毒气体转化成无毒气体,其中一种反应的微观示意图如图。
全固态电池技术是电动汽车领域的研究热点,相较于传统的锂离子电池,全固态电池在能量密度(单位体积或质量物质中储存能量的大小)、安全性和充电速度等方面都有着显著的优势。
5.下列物质不属于汽车尾气的污染物的是
A. 固体悬浮颗粒 B. 一氧化碳 C. 硫氧化合物 D. 二氧化碳
6.关于微观示意图所示反应的说法正确的是
A. 属于化合反应 B. 可将有毒气体转化成无毒气体
C. 生成了两种单质 D. 获得的气体可做燃料
7.下列说法错误的是
A. 汽车尾气通过净化装置后将不含任何空气污染物
B. 使用无铅汽油可在一定程度上减少汽车尾气污染
C. 使用全固态电池代替锂离子电池能提升电动汽车的续航能力
D. 使用全固态电池代替锂离子电池能提高电动汽车的充电速度
【答案】5. D 6. B 7. A
【解析】(1)由材料可知,汽车尾气中的污染物有固体悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等,二氧化碳是空气成分之一,不属于污染物。故选:D。
(2)由微观示意图可知,该反应的化学方程式为:。
A.化合反应生成物为一种,该反应的生成物为两种,不属于化合反应,故A错误;
B.该反应将两种有毒气体一氧化碳、一氧化氮转化为无毒的二氧化碳和氮气,故B正确;
C.生成物中氮气是单质,二氧化碳是化合物,故C错误;
D.氮气和二氧化碳都没有可燃性,不能做燃料,故D错误。
故选:B。
(3)A.由材料可知,汽车尾气通过净化装置后,催化剂能将部分有毒气体转化成无毒气体,故A错误;
B.使用含铅汽油会产生含铅污染物,使用无铅汽油可在一定程度上减少汽车尾气污染,故B正确;
C.由材料可知,使用全固态电池代替锂离子电池能提升电动汽车的续航能力,故C正确;
D.由材料可知,使用全固态电池代替锂离子电池能提高电动汽车的充电速度,故D正确。
故选:A。
8.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)汽车尾气中含有NO2、CO,“三效催化转换器”可将它们转化为无毒气体,其微观反应示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中共有两种单质 B. 参加反应的NO2和CO的质量比为23:28
C. 反应前后,氧元素的化合价发生了改变 D. 反应前后原子和分子的种类、数目均改变
【答案】B
【解析】由图可知,该反应为二氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳,该反应的化学方程式为: 。
【解析】
A、该反应涉及的物质为一氧化碳、二氧化氮、氮气和二氧化碳,一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的纯净物,均属于化合物,二氧化氮是由N、O元素组成的纯净物,属于化合物,氮气是由氮元素组成的纯净物,属于单质,涉及一种单质,不符合题意;
B、参加反应的二氧化氮和一氧化碳的质量比为:,符合题意;
C、一氧化碳中碳元素显+2价,氧元素显-2价,二氧化氮中氮元素显+4价,氧元素显-2价,氮气中氮元素化合价为0,二氧化碳中碳元素显+4价,氧元素显-2价,反应前后氧元素的化合价不变,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,由图可知,化学反应前后分子的种类和数目均发生了改变,不符合题意。
故选B。
(2025-2026九上·江苏苏州·期中)阅读下列材料,完成下面小题。
过氧化氢可用于杀菌消毒,常温下能分解,加热、光照、催化剂等因素会促进其分解。研究发现,水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子。为助力高效绿色合成过氧化氢,我国科学家研发了一种催化剂,实现了光照条件下绿色制取过氧化氢,反应的微观示意图如图所示。
9.下列有关说法错误的是
A. 过氧化氢溶液需要低温、避光存放
B. 一定条件下,水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒
C. 水蒸气冷凝得到的液滴中一定仅含一种分子
D. 水蒸气冷凝为水滴时,水分子间的间隔减小
10.下列关于绿色制取过氧化氢的叙述正确的是
A. 反应生成了两种分子
B. 过氧化氢和水的化学性质不同的原因是构成物质的分子种类不同
C. 反应前后共涉及3种氧化物
D. 反应后氧原子数目减少
【答案】9. C 10. B
【解析】(1)A、由题干信息可知,过氧化氢常温下能分解,加热、光照、催化剂等因素会促进其分解,故过氧化氢溶液需要低温、避光存放,不符合题意;
B、由题干信息可知,研究发现,水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子。过氧化氢可用于杀菌消毒,故一定条件下,水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒,不符合题意;
C、由题干信息可知,研究发现,水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子,故水蒸气冷凝得到的液滴中可能含水分子和过氧化氢分子,符合题意;
D、水蒸气冷凝为水滴时,气态变为液态,水分子之间的间隔减小,不符合题意。
故选C;
(2)A、由图可知,反应生成了一种分子,即过氧化氢分子,不符合题意;
B、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,水和过氧化氢分子构成不同,故化学性质不同,符合题意;
C、该反应涉及的物质是水、氧气、过氧化氢,水和过氧化氢均是由H、O元素组成的化合物,均属于氧化物,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,涉及两种氧化物,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,不符合题意。
故选B。
11.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)2025年诺贝尔化学奖授予了三位开发出金属有机框架的科学家。目前该领域研究正快速发展,某研究团队开发了一种金属有机框架化合物MFM-520,可以快速、高效、可逆吸附空气污染物二氧化氮,并将其转化为硝酸,其反应的微观示意图如图。下列有关该反应的说法错误的是
A. 该过程涉及化合反应 B. 反应前后原子种类不变
C. 该技术可减缓二氧化氮带来的污染问题 D. MFM-520在反应前后质量和性质不变
【答案】D
【解析】A、由图可知,该反应为二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
B、该反应有新物质生成,属于化学变化,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,不符合题意;
C、该技术消耗了二氧化氮,可以减缓二氧化氮带来的污染问题,不符合题意;
D、在该反应中,MFM-520应是催化剂,化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,符合题意。
故选D。
12.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)甲、乙、丙是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图,“ ”和“●”分别表示硫原子和和氧原子。下列说法正确的是
A. 乙、丙中物质的化学性质相同 B. 两个变化的反应物均为2种
C. 两个变化前后原子分子种类均发生了改变 D. 甲、乙、丙中均含有同一种分子
【答案】A
【解析】根据图示结合已有的知识进行分析解答变化I中二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫,变化Ⅱ中降温使三氧化硫分子间间隔变小。
【解析】
A、分子是保持物质化学性质的最小粒子,乙、丙中物质都是三氧化硫,分子构成相同,故化学性质相同,故符合题意;
B、变化I中二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫,反应物为两种;变化Ⅱ中降温使三氧化硫分子间间隔变小,反应物为一种,故不符合题意;
C、变化I中二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫,属于化学变化,反应前后分子种类发生改变,原子种类没有改变;变化Ⅱ中降温使三氧化硫分子间间隔变小,属于物理变化,原子分子种类均未发生了改变;故不符合题意;
D、甲中含有二氧化硫分子和氧气分子;乙中含有三氧化硫分子;丙中含有三氧化硫分子;并没有含有同一种分子,故不符合题意。
故选:A。
13.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)图表示甲转化为丙和丁的微观过程。下列说法正确的是
A. 转化①是化合反应 B. 甲、乙中碳元素的化合价相同
C. 整个转化过程中共有3种氧化物 D. 乙中氢元素的质量分数小于丁
【答案】C
【解析】甲物质为二氧化碳,其中碳氧元素质量比为3:8,如果转化① 是化合反应,根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,那么生成的物质乙(甲醇)中,碳氧元素质量比也为3:8,而乙中碳氧元素质量为3:4,此时碳元素质量已经守恒,说明转化①还有另一种生成物,且另一种生成物中不再含有碳元素,则另一种生成物中只含有氧元素或含有氧、氢两种元素,结合转化② ,甲醇能与氧气反应生成甲醛和过氧化氢,所以另一种生成物不能是氧气,转化① 的另一种生成物为水;整个转化过程是二氧化碳和氢气在一定条件下转化为甲醇和水,甲醇和氧气在一定条件下转化为甲醛和过氧化氢。
【解析】
A.由分析可知,转化① 的生成物为两种,化合反应是多变一的反应,生成物只有一种,所以转化① 不是化合反应,故A选项错误;
B.在化合物中元素的正负化合价代数和为0,甲中氧元素化合价为-2价,所以碳元素显+4价;乙中氧元素为-2价,氢元素为+1价,所以碳元素为-2价,两种物质中碳元素的化合价不相等,故B选项错误;
C.由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物叫做氧化物。甲为CO2,属于氧化物;乙和丙都由三种元素组成,都不是氧化物;转化① 中除了生成乙外,还生成H2O,H2O是氧化物;丁物质为过氧化氢,化学式为:H2O2,属于氧化物,所以整个转化过程中共有3种氧化物,故C选项正确;
D.乙中氢元素质量分数为:,丁物质中氢元素的质量分数为:,乙中氢元素的质量分数大于丁 ,故D选项错误;
故选C。
14.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)下图是甲转化为丁的微观过程。下列说法不正确的是
A. 反应前后原子种类和数目不变
B. 丁中碳、氢、氧元素的质量比为12:3:8
C. 转化①为化合反应
D. 转化②中丙和分子个数之比为1:1
【答案】C
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变,不符合题意;
B、丁是,其中碳、氢、氧元素的质量比为,不符合题意;
C、转化① 是两种物质(和)反应生成其中一种物质为,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类,故还有其他含氧元素的物质生成,故不符合化合反应 “多变一” 的特征,符合题意;
D、由转化② 的化学方程式 可知,丙()和的分子个数之比为1:1,不符合题意;
故选C。
15.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)某化学兴趣小组同学以“制取氧气”为主题开展项目式学习。
【任务一】实验室制取氧气
(1)写出图中带标号仪器的名称;① ;② 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,制取装置组合可选择 (填字母编号),该反应的文字表达式是 。
(3)若要收集较纯净的氧气,应从A-E装置中选用 装置,当观察到 时表明氧气已集满,若该方法收集的氧气不纯,可能的原因是 。
(4)若用F装置收集氧气验满时,带火星的木条是放在 (填:“a”或“b”)管口处。
(5)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,若其他条件不变,所用二氧化锰的量偏多,则制得氧气的质量 (填“偏大”“偏小”或“不变”),二氧化锰所起的作用是 。
(6)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2.其微观示意过程如图1所示,分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)化学药剂制氧机:如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(),第二步加入粉末状二氧化锰,与第一步生成的某种产物反应,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
第一步:
第二步: (用符号表达式表示)
(8)某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于图3。关于该装置,下列说法正确的是___________。
A. b导管连接制氧机 B. b导管连接病人吸氧的塑料管
C. 可以观察氧气生成的速率
【答案】(1)① 锥形瓶 ② 水槽 (2)① BD或BE或BF ② 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 (3)① E ② 集气瓶口有大气泡冒出 ③ 集气瓶内未先装满水或者有气泡产生就立即开始收集等 (4)b (5)① 不变 ② 催化作用 (6)物理 (7) (8)BC
【解析】(1)由图可知,仪器① 为锥形瓶,仪器② 为水槽;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,该反应属于固体加热型,发生装置选择B,氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,收集可选择D或E或F;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为: ;
(3)氧气密度比空气大,且不易溶于水,可用排水法或向上排空气法收集,其中排水法收集的气体较纯,则收集装置选E;当集气瓶口有大气泡冒出时表明氧气已收集满;若该方法收集的氧气不纯,可能的原因是集气瓶内未先装满水或者有气泡产生就立即开始收集等;
(4)氧气密度比空气大,若用F装置收集时,气体应从a口通入,则带火星的木条是放在b管口处验满;
(5)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,若其他条件不变,所用二氧化锰的量偏多,则制得氧气的质量不变,因为催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,二氧化锰所起的作用是催化作用;
(6)空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2,过程中并没有新物质生成,属于物理变化;
(7)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
(8)A、应将a导管连接制氧机,将氧气直接通入水中,可加湿氧气,故说法不正确;
B、结合前面分析可知,b导管连接病人吸氧的塑料管,故说法正确;
C、可以通过产生气泡的速度,观察氧气生成的速率,故说法正确;
故选:BC。
考点03 用质量守恒定律确定物质的组成
1.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)汝瓷作为中国宋代五大名窑之一,以其独特的釉色和精湛的制作工艺闻名于世。汝瓷的窑址位于河南省汝州市,其制作工艺复杂。汝瓷在烧制时,瓷土中的白云石(化学式为)会发生分解反应生成三种氧化物。下列选项中,一定不属于白云石分解产物的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变。白云石的化学式为MgCO3⋅CaCO3,其中含有镁(Mg)、钙(Ca)、碳(C)、氧(O)四种元素。
A、SO2中含有硫(S)元素,白云石中不含硫元素,所以SO2一定不属于白云石的分解产物,A 正确;
B、白云石中含有碳元素和氧元素,分解时可能产生CO2,B 错误;
C、白云石中含有镁元素和氧元素,分解时可能产生MgO,C 错误;
D、白云石中含有钙元素和氧元素,分解时可能产生CaO,D 错误。
故选A。
2.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)硝酸银(AgNO3)受热分解放出的有刺激性气味的气体可能是
A. SO2 B. NO2 C. NH3 D. N2
【答案】B
【解析】硝酸银(AgNO3)由银元素、氮元素、氧元素组成,结合质量守恒定律:化学反应前后元素种类不变进行分析。
【解析】
A、SO2中含有硫元素,不符合题意;
B、.NO2属于有刺激性气味的气体,符合题意;
C、NH3中含有氢元素,不符合题意;
D、N2无刺激性气味,不符合题意。
故选:B。
3.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)青蒿素是中国科学事业走向世界的一个荣誉。实验小组探究青蒿素的组成:已知:①工业酒精是酒精灯的燃料,含有水分(假设本实验所用工业酒精不含其它杂质)。酒精充分燃烧时生成二氧化碳和水。②无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝色。
【探究一】分析青蒿素的元素组成。
(1)根据实验装置如图1所示,步骤如下:在燃烧匙火焰上方罩一个干燥的烧杯,观察到烧杯内壁出现无色液滴;迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入澄清石灰水,振荡,观察到澄清石灰水变浑浊。甲同学根据上述现象推断青蒿素燃烧生成了和,乙同学认为甲同学的推断不严谨,理由是 。
(2)实验小组设计了图2装置进行实验。装配好实验装置后,先要 。为了排除装置中空气可能造成的干扰,在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在C装置右侧导管口,直至观察到 。
(3)实验时,观察到B装置中固体颜色由白色变成 ,澄清石灰水变浑浊,由此推断出青蒿素燃烧生成和,说明青蒿素中一定含有 (填元素符号,下同),可能含有 。
【探究二】确定青蒿素中各原子的个数比
(4)将14.1g的青蒿素在纯氧中充分燃烧,经测定,产物中只有和,其中的质量为9.9g,的质量为33g。根据所给数据计算,青蒿素中各原子的个数比为 (计算结果取最简整数比)。
【答案】(1)酒精燃烧也会生成水和二氧化碳,无法确定水和二氧化碳是青蒿素燃烧生成的 (2)① 检查装置气密性 ② 木条复燃 (3)① 蓝色 ② C、H ③ O (4)C:H:O=15:22:5
【解析】(1)青蒿素燃烧时,酒精燃烧也会生成水和二氧化碳,无法确定水和二氧化碳是青蒿素燃烧生成的,因此甲同学推断不严谨,故填:酒精燃烧也会生成水和二氧化碳,无法确定水和二氧化碳是青蒿素燃烧生成的;
(2)实验前应检查装置气密性,氧气能使带火星的木条复燃,通入氧气排尽装置内空气,当带火星的木条复燃时,说明空气已排尽,故填:检查装置气密性;木条复燃;
(3)无水硫酸铜遇水变蓝,所以B装置中固体由白色变成蓝色;根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氧气只含氧元素,青蒿素燃烧生成水和二氧化碳,说明青蒿素中一定含碳、氢元素;由于氧气参与反应,所以青蒿素中可能含有氧元素,故填:蓝色;C、H;O;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变。9.9g水中氢元素的质量为,33g二氧化碳中碳元素的质量为,则14.1g青蒿素中氧元素的质量为14.1g-1.1g-9g=4g,因此青蒿素中各元素的质量比是,各原子的个数比为,故填:C:H:O=15:22:5。
考点04 质量守恒定律的表格数据计算
1.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是
物质质量
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应中的质量/g
m1
m2
6.4
m3
反应后的质量/g
13
m4
16
11
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A、由质量守恒定律,m4=20+20-13-16-11=0,由反应前与反应中甲丙的质量关系,则(20-13)g:16g=(20-m1)g:6.4g,解得m1=17.2,故选项说法正确;
B、由反应前与反应中乙、丙的质量关系,则20g:16g=(20-m2)g:6.4g,解得m2=12,故选项说法错误;
C、由反应前与反应中丙、丁的质量关系,则16g:11g=6.4g:m3,解得m3=4.4g,故选项说法错误;
D、由质量守恒定律,m4=20+20-13-16-11=0,故选项说法错误;
故选:A。
2.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图图像上任意点)。下列说法不正确的是
A. a点与b点的固体中铜元素的质量相等 B. b点的气体分子总数比c点少
C. c点与e点的固体中铜元素的质量分数可能相等 D. a点的N2分子数比d点多
【答案】D
【解析】A、铜和氧气反应生成氧化铜,反应前后元素质量不变,则a点与b点的固体中铜元素的质量相等,该选项说法正确;
B、反应过程中消耗氧气,则气体分子总数减小,b点后固体质量不变,表明此时完全反应,但c点后分子个数仍在减小,此时反应还在进行,则b点的气体分子总数比c点少,该选项说法正确;
C、c点反应未结束(固体含Cu和CuO),e点物质总质量不变(e点为丁图图像上任意点),所以e点和c点可以是反应进程的同一时刻时,此时固体成分相同,则c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等,该选项说法正确;
D、反应过程不消耗氮气,则氮分子个数不变,即a点的N2分子数和d点相同,该选项说法不正确。
故选D。
考点05 化学方程式的含义
(2025-2026九上·江苏南通·期中)阅读下列材料,完成下列小题。
黑火药是我国古代“四大发明”之一,由木炭、硫和硝酸钾(KNO3)按一定比例混合而成,燃烧时主要反应的化学方程式为:3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。
1.黑火药爆炸过程中涉及物质的说法正确的是
A. C、S均具有可燃性 B. 硝酸钾属于氧化物
C. K2S读作硫酸钾 D. 二氧化碳由碳原子和氧分子构成
2.下列关于黑火药的说法合理的是
A. 黑火药爆炸时吸热 B. 黑火药燃烧前后原子的种类和数目保持不变
C. 黑火药爆炸时不会产生大气污染物 D. 配制黑火药时木炭和硫的最佳质量比为3:1
【答案】1. A 2. B
【解析】(1)A、C、S均具有可燃性,碳完全燃烧生成二氧化碳,硫燃烧生成二氧化硫,符合题意;
B、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,硝酸钾由K、N、O元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
C、K2S读作硫化钾,硫酸钾的化学式为:K2SO4,不符合题意;
D、二氧化碳由二氧化碳分子构成,二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成,不符合题意。
故选A;
(2)A、黑火药爆炸时放出热量,不符合题意;
B、黑火药爆炸有新物质生成,属于化学变化,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,符合题意;
C、黑火药中含硫,硫燃烧能生成二氧化硫,黑火药爆炸的过程中可能会伴随着硫的燃烧,会生成二氧化硫等污染物,不符合题意;
D、由化学方程式可知,参加反应的C和S的质量比为:,故配制黑火药时木炭和硫的最佳质量比为9:8,不符合题意。
故选B。
3.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)根据实验装置图,回答下列问题。
(1)图中仪器a的名称为 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。试管口放一团棉花的作用是 。
(3)实验室可用稀硫酸与锌粒制取氢气,应选择的发生装置是 (填字母)。可以用D装置收集氢气,该收集方法反映出氢气具有的性质是 。
(4)F装置是实践小组同学在老师指导下设计的家用简易制氧机原理图。过碳酸钠在水的作用下生成碳酸钠和过氧化氢。
①验证甲仓导出的气体是氧气的方法: 。
②乙仓中生成的氧气通过甲仓后被人体吸入。下列说法正确的是 (填字母)。
A.乙仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液
B.甲仓利用了氧气能溶于水的物理性质
C.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
【答案】(1)锥形瓶 (2)① ② 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 (3)① B ② 氢气难溶于水且不与水发生反应 (4)① 把带有火星的木条放在导气管口,带火星的木条复燃,该气体是氧气 ② C
【解析】(1)由图可知,仪器a为锥形瓶。
(2)A装置为加热固体的装置,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为: ;
加热高锰酸钾时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花。
(3)锌和硫酸的反应为固液常温反应,发生装置选B;
D装置为排水法收集装置,氢气难溶于水且不和水反应,则可用该方法收集。
(4)① 氧气具有助燃性,则检验方法为:把带有火星的木条放在导气管口,带火星的木条复燃,该气体是氧气;
② A、根据题干信息“过碳酸钠在水的作用 下生成碳酸钠和过氧化氢”可知,该 装置中乙仓的固体是过碳酸钠,加入 的液体试剂是水,若使用过氧化氢溶液,反应速率过快,不容易控制,该选项说法错误;
B、将氧气通入水中,来观察氧气产生的快慢、润湿氧气,是因为氧气不易溶于水,该选项说法不正确;
C、设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素,该选项说法正确。
故选C。
考点06 化学方程式的书写和配平
1.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)下列化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,该反应的化学方程式为: ,错误是:氧化铜的化学式错误,不符合题意;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为: ,符合题意;
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式为: ,错误是:无需标注气体符号,不符合题意;
D、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为: ,错误是:无需标注沉淀符号,不符合题意。
故选B。
2.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)下列指定反应的化学符号表达式正确的是
A. 镁条在氧气中燃烧:
B. 碳酸氢铵受热分解:
C. 某铜器上铜绿的形成:
D. 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水:
【答案】D
【解析】A. 镁条在氧气中燃烧生成氧化镁:,此选项错误;
B. 碳酸氢铵受热分解生成氨气、水、二氧化碳:,此选项错误;
C. 某铜器上铜绿是铜与氧气、水、二氧化碳发生化合反应生成的:,此选项错误;
D. 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水:,此选项正确。
故选D。
3.(2025-2026九上·江苏常州·期中)下列化学反应方程式书写正确的是
A. NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
B. 3Fe+2O2=Fe3O4
C. CO+OCO2
D. P+O2P2O5
【答案】A
【解析】A、NH4HCO3加热分解生成NH3、H2O和CO2,正确;
B、缺少反应条件点燃,正确化学方程式: ,错误;
C、化学式错误,正确化学方程式: ,错误;
D、配平错误,正确化学方程式: ,错误。
故选:A。
4.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)下列指定反应的化学符号表达式完全正确的是
A. 镁条在氧气中燃烧:Mg+O2MgO2
B. 铜绿受热分解:Cu2(OH)CO3CuO+H2O+CO2
C. 一氧化碳用作燃料:CO+O2CO2
D. 用Na2O2和CO2反应制氧气:Na2O2+CO2→NaOH+O2
【答案】C
【解析】 A、镁条在氧气中燃烧的产物是氧化镁(),而非,化学式错误,错误。
B、铜绿的化学式为,其受热分解生成氧化铜()、水()和二氧化碳(),反应条件为 “加热”,符号表达式为,铜绿的化学式错误,错误。
C、一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,其符号表达式为,各物质化学式及反应条件均正确,正确。
D、与反应生成碳酸钠()和氧气(),而非,产物化学式错误,错误。
故选C。
5.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)燃烧是人类最早利用的化学反应之一,伴随着人类走过了漫长的岁月。
(1)东汉郑玄《礼记注》中有这样的描述:“金燧,可取火于日……木燧,钻火也”。“木燧”是指通过摩擦引燃木屑。摩擦可以引燃木屑的原因是 。
(2)当前,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。如:2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷(C3H8),2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。你认为两种燃料中 更环保,写出其燃烧的化学反应方程式
(3)燃烧的应用:利用燃烧可以冶炼金属,明代宋应星所著的《天工开物》中就有关于“火法”炼锌工艺的相关记载。请根据下面的工艺流程模拟图,回答下列问题。
装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
②炉甘石的主要成分为碳酸锌(ZnCO3),在高温条件下与煤(主要成分是C)发生反应生成Zn和CO,该反应化学方程式为 。
【答案】(1)摩擦产生热量,使温度达到木屑的着火点 (2)① 氢气 H2 ② (3)① 增大反应物的接触面积,使反应更充分 ② ZnCO3+2C Zn+3CO↑
【解析】(1)摩擦生热,使温度升高,达到木屑的着火点,所以摩擦可以引燃木屑的原因是摩擦产生热量,使温度达到木屑的着火点。
(2)丙烷燃烧会生成二氧化碳和水,大量二氧化碳排放可能导致温室效应;氢气燃烧只生成水,对环境无污染,所以两种燃料中 氢气(H2)更环保。 氢气燃烧生成水,化学反应方程式为 。
(3)① 装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分。
② 碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤(主要成分是C)发生反应生成Zn和CO,根据化学反应前后元素种类不变及质量守恒定律,该反应化学方程式为ZnCO3+2C Zn+3CO↑。
6.(2025-2026九上·江苏南通·期中)氢气是一种清洁、高效能源。氢能产业链分制氢、储氢、用氢等环节。
I.氢气的制备
(1)碳和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气是工业常见的一种制氢方法,该反应生成的一氧化碳和氢气的分子个数比为 。
II.氢气的储存与释放
Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体,实现氢气的储存。
(2)图1为镁元素在元素周期表中的部分信息,“24.30”的含义是 。
(3)镁原子结构示意图如图2,图中x的数值为 。镁原子转变为镁离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
(4)MgH2中氢元素的化合价为 。
MgH2和水反应生成Mg(OH)2和氢气,实现氢气的释放。
(5)写出该反应的化学方程式 。
III.氢气的应用
(6)氢气可用于合成氨(NH3),该反应的微观示意图如图3。请在A对应框中将参与反应的微观粒子补充完整。
【答案】(1)1:1 (2)镁的相对原子质量为24.30 (3)① 8 ② 电子数 (4)-1 (5) (6)
【解析】(1)碳和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气是工业常见的一种制氢方法,方程式为: ;故反应生成的一氧化碳和氢气的分子个数比为1:1;
(2)在元素周期表的一格中,名称下方的数字为相对原子质量,“24.30”表示镁的相对原子质量为24.30;
(3)原子中质子数=电子数,故12=2+x+2,x=8;
镁原子失去最外层的2个电子,转变为镁离子,电子数发生改变;
(4)MgH2中镁元素的化合价为+2价,设氢元素化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,则(+2)+2x=0,x=-1;
(5)MgH2和水反应生成Mg(OH)2和氢气,方程式为:;
(6)反应后2个氨分子中共有6个氢原子和2个氮原子,反应前一个氮分子“”中含有2个氮原子,根据反应前后原子种类和个数不变,则反应前还有6个氢原子,一个氢分子中年含有2个氢原子,故应补充3个氢分子,如图:。
7.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)氢气是一种重要的清洁能源。
Ⅰ.甲烷(CH4)是天然气的主要成分。利用太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为H2,反应原理如题图-1所示。
(1)写出反应②的化学方程式 。
(2)当参加反应的CH4与H2O质量比为 时,理论上可不补充ZnO。
(3)下列有关反应①的说法正确的是_______(填字母)。
A. 该反应中所有元素的化合价都上升 B. 反应前后原子种类和数目均没有改变
C. 反应前后元素的质量和种类均没有改变
Ⅱ.氢氧燃料电池能将化学能转化为电能,工作原理如题图-2所示。
(4)质子交换膜中只允许一种微观粒子通过,该微观粒子为_______(填字母)。
A. O B. H+ C. O2- D. H
(5)写出燃料电池中发生反应的化学方程式 ,该反应属于 (填“化合反应”或“分解反应”)。
【答案】(1) (2)8:9 (3)BC (4)B (5)① ② 化合反应
【解析】(1)由反应原理示意图可知,反应② 为锌与水在一定条件下生成氧化锌和氢气,反应的化学方程式 ;
(2)由反应原理示意图可知,反应① 为甲烷与氧化锌在一定条件下生成锌、氢气和一氧化碳,反应的化学方程式为CH4+ZnO Zn+CO+2H2,结合反应② ,总的反应为CH4+H2O CO+3H2,则当参加反应的CH4与H2O质量比为(12+1×4):(1×2+16)=8:9时,理论上可不补充ZnO,故填:8:9。
(3)A、根据反应① 的化学方程式,该反应中碳元素由-4价变为+2价,氢元素由+1价变为0价,锌元素由+2价变0价,而氧元素化合价反应前后不变,均为-2价,故选项说法不正确。
B、根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目均没有改变,故选项说法正确。
C、根据质量守恒定律,反应前后元素的质量和种类均没有改变,故选项说法正确。
故选BC。
(4)氢气(H2)在催化剂作用下分解为氢原子,进一步失去电子生成 H⁺(即质子),电子经外电路流向正极,H⁺穿过质子交换膜向右侧移动,氧气(O2)获得电子并与迁移过来的H⁺结合生成水(H2O),因此质子交换膜允许通过的微观粒子是 H⁺;故选B。
(5)燃料电池中氢气与氧气在催化剂的作用下生成水,反应的化学方程式为 ,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;故填: ;化合反应。
8.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触,提供了一种低成本的碳捕集方法。下图是某科研团队基于CuO-Cu2O载氧体的甲烷(CH4)化学链燃烧技术示意图。
(1)写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
(2)X中主要物质的化学式为 。
(3)标出Cu2O中铜元素的化合价 。
(4)反应过程中 (填“需要”或“不需要”)不断增加氧化铜。
(5)燃料反应器中参加反应的CH4分子数与生成的CO分子数之比为 (填最简整数比)。
【答案】(1) (2)N2 (3) (4)不需要 (5)2:1
【解析】(1)甲烷(CH4)在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为 。
(2)空气的主要成分是氧气与氮气,该化学链中将氧气传递给燃料,故剩余X气体的主要成分为氮气,化学式为N2;
(3)在Cu2O中,氧元素显−2价,设铜元素化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则2x+(−2)=0,解得x=+1,所以Cu2O中铜元素的化合价表示为。
(4)从图中可以看出,反应过程中氧化铜转化为氧化亚铜,氧化亚铜又转化为氧化铜,所以不需要不断增加氧化铜。
(5)从图可知,总反应是氧气和氧化铜反应生成氧化亚铜、一氧化碳、二氧化碳和水。
设反应式为:aCH4+bCuO cCu2O+dCO+eCO2+fH2O。
C 原子守恒:a=d+e、H 原子守恒:4a=2f⇒f=2a、O 原子守恒:b=c+d+2e+f、Cu 原子守恒:b=2c、
步骤 3:尝试取整数解令 :a=1,则:f=2、d+e=1、b=2c
O 守恒:b=c+d+2e+2、将 b=2c 代入 O 守恒式:2c=c+d+2e+2⇒c=d+2e+2
又因 d+e=1⇒d=1−e,代入上式:
c=(1−e)+2e+2=1+e+2=e+3
所以:c=e+3、b=2c=2(e+3)=2e+6
为了使所有系数为正整数,尝试 e=1:
则 d=0,c=4,b=8,f=2
则化学方程式:CH4+8CuO4 Cu2O+0CO+CO2+2H2O
但题目要求同时生成 CO 和 CO₂,因此
d>0 且 e>0,所以 e=1 不合适(因为 d = 0)。
尝试 e=0.5 → 非整数,可乘以2消除分数。
令 e=1,d=1 → 则 a=d+e=2
重新设 a=2、f=2a=4、d=1、e=1
C: (2 = 1+1)、Cu: b=2c、O: b=c+d+2e+f=c+1+2+4=c+7
又 b=2c,所以:
2c=c+7⇒c=7、b=14
得到整数解:a = 2、b = 14、c = 7、d = 1、e = 1、f = 4
最终配平方程式:燃料反应器中发生的反应为2CH4+14CuO 7Cu2O+CO2+CO+4H2O,从化学方程式可以看出,参加反应的CH4分子数与生成的CO分子数之比为2:1。
考点07 化学方程式的相关计算
(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)阅读下列材料,完成下面小题:
2025年中国人工智能技术迈向新台阶,宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。人工智能芯片的主要成分是硅,三氟化氮(NF3)是优良的等离子蚀刻气体,用于蚀刻硅芯片。
1.已知NF3中氟为-1价,则氮元素的化合价为
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
2.硅元素在元素周期表中的信息如右图所示。下列有关硅的说法正确的是
A. 硅原子的最外层电子数为14 B. 硅原子的质子数为14
C. 硅的相对原子质量为28.08 g D. 硅属于金属元素
3.下图是某种制取硅反应示意图,下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 该反应前后分子数目不变
C. 反应前后乙与丁变化的质量比是4:73
D. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:2
【答案】1. C 2. B 3. D
【解析】(1)NF3中氟为-1价,设氮元素的化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则x+(-1)×3=0,解得x=+3,故选C。
(2)A、元素周期表单元格中,左上角的数字表示原子序数,原子序数=原子的核外电子数,则硅原子的核外电子数为14,核外电子排布为2、8、4,最外层电子数为4,该选项说法不正确;
B、原子序数=原子的质子数,则硅原子的质子数为14,该选项说法正确;
C、相对原子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确;
D、硅为“石字旁”,属于非金属元素,该选项说法不正确。
故选B。
(3)A、由图可知,甲为SiCl4、乙为H2、丙为Si、丁为HCl,反应的化学方程式为:,该选项说法不正确;
B、结合方程式可知,每1个四氯化硅分子和2个氢分子反应生成1个硅原子和4个氯化氢分子,则反应前后分子数目改变,该选项说法不正确;
C、结合方程式可知,反应前后乙与丁变化的质量比为(2×1×2):[(1+35.5)×4]=2:73,该选项说法不正确;
D、结合方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为1:2,该选项说法正确。
故选D。
4.(2025-2026九上·江苏南通·期中)空间站、火星车等“国之重器”都大量使用了金属镁。工业上用电解熔融氯化镁的方法生产镁,反应的化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑。
(1)该反应的基本反应类型为 。
(2)氯化镁中镁元素与氯元素的质量比为 。
(3)电解950kg氯化镁,理论上可以产生多少金属镁?(请将计算过程写到答题卡上)
【答案】(1)分解反应 (2)24:71 (3)方法一:
根据质量守恒定律,参加反应的氯化镁中镁元素的质量等于反应后生成镁的质量,所以理论上可以产生金属镁的质量为:.
方法二:
设理论上可产生金属镁的质量为.
答:理论上可产生镁的质量为240kg。
【解析】(1)由该反应的方程式可知,该反应为一变多的反应,所以基本反应类型为分解反应。
(2)元素的质量比等于相对原子质量乘以原子个数之比,所以氯化镁中镁元素与氯元素的质量比为:。
(3)该题有两种解法:
方法一根据化学反应前后元素质量守恒解答,详解见答案;方法二根据反应的化学方程式由氯化镁的质量求出金属镁的质量,详解见答案。
5.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)我国石灰石资源丰富,某课外小组同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数,取某地石灰石样品10.0g于烧杯中,将50g稀盐酸分5次加入烧杯中,充分反应后(杂质不与稀盐酸反应),测得剩余的质量记录
1
2
3
4
5
加入稀盐酸质量/g
10
10
10
10
10
剩余固体质量/g
8.0
6.0
4.0
2.5
X
(1)X的值 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 。
(3)所用稀盐酸溶质的质量分数 。(写出计算过程)
【答案】(1)2.5 (2)75% (3)设10g稀盐酸中溶质的质量为x。
解得x=1.46g。
所用稀盐酸溶质的质量分数=。
答:所用稀盐酸溶质的质量分数为14.6%。
【解析】(1)由前三次数据可知,每次加入10g稀盐酸,固体减少的质量为10.0g−8.0g=2.0g,说明每10g稀盐酸能与2.0g碳酸钙恰好完全反应。第四次加入10g稀盐酸后,固体质量减少了4.0g−2.5g=1.5g,说明此时碳酸钙已经反应完,剩余的2.5g为杂质。所以X=2.5。
(2)样品质量为10.0g,杂质质量为2.5g,则碳酸钙的质量为10.0g−2.5g=7.5g。 石灰石样品中碳酸钙的质量分数=。
(3)根据表格中数据可知,每10g盐酸与2g碳酸钙恰好完全反应。见答案。
6.(2025-2026九上·江苏常州·期中)兴趣小组对缺氧环境中使用的“化学氧自救呼吸器”开展跨学科实践活动。
任务一:了解制氧原理
【查阅资料】
“化学氧自救呼吸器”的制氧剂主要有两类,一类主要成分为氯酸钠(NaClO3),产生氧气的原理与氯酸钾类似。另一类主要成分为黄色的超氧化钾(KO2),利用超氧化钾和人体呼出气体中的H2O、CO2反应生成O2和白色固体,其化学方程式分别为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑;4KO2+2CO2=2X+3O2,制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)氯酸钠在加热条件下制取氧气的化学反应方程式为 。
(2)固体X的化学式为 。
(3)同学们经过讨论决定采用超氧化钾作为自制“化学氧自救呼吸器”的制氧剂,相比于氯酸钠,其主要优势是 。
任务二:制作供氧装置
(4)图1为同学们设计的初代产品及其内部气流途径示意图。
①自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。随着呼吸的进行,气囊中的气体分子个数 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
②使用一段时间后,观察到制氧罐中的固体 现象时,说明制氧剂已基本失效。
③每消耗28.4 g超氧化钾理论上可以生成氧气的质量为 。
(5)当装置气囊处于饱和后就需要将过剩的氧气排出系统。图2为同学们的二代产品设计图。自救器中放氧量与时间的关系曲线如图3所示,图中L线以上部分为排气时间段,表明气囊内气体压力超过排气阀的临界值。L—M线之间表示自救器的正常工作阶段。M线以下表示氧气不足,难以维持人体正常呼吸。分析图3可知:
①气囊上的排气阀第一次开启时间是 (选填“5”、“10”或“25”)min左右。
②该自救器使用35 min后,应注意的事项是 (写一条)。
【答案】(1) (2)K2CO3 (3)无需加热,能直接与人体呼出的水、二氧化碳反应生成氧气,使用更便捷、安全(合理即可) (4)① 增加 ② 由黄色完全变为白色 ③ 9.6g (5)① 10 ② 及时更换制氧剂(合理即可)
【解析】(1)氯酸钠在加热条件下反应生成氯化钠和氧气,反应的化学方程式为: ;
(2)根据质量守恒定律,反应4KO2+2CO2═2X+3O2中,反应前K、O、C原子个数分别为4、12、2,反应后K、O、C原子个数分别为0、6、0,则2X中含有4个K、6个O、2个C,则X的化学式为K2CO3;
(3)氯酸钠需要加热才能制去氧气,相比于氯酸钠,超氧化钾的优势是无需加热,能直接与人体呼出的水、二氧化碳反应生成氧气,使用更便捷、安全;
(4)① 在化学方程式4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2中,每消耗2个CO2分子,生成3个O2分子,在4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑中,每消耗2个H2O分子,生成3个O2分子,则分子数会增加;
② 超氧化钾是黄色固体,反应后生成的KOH、K2CO3是白色固体。因此当观察到固体由黄色完全变为白色时,说明制氧剂已基本失效;
③ 由方程式4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑、4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2可知,超氧化钾与生成氧气的关联式为4KO2~3O2,设生成氧气的质量为x,
x=9.6g,
即每消耗28.4g超氧化钾理论上可以生成氧气的质量为9.6g;
(5)① 图3中L线以上为排气时间段,结合曲线可知,第一次进入L线以上区域的时间约为10 min,因此排气阀第一次开启时间是10min左右;
② 图3显示,35min时产氧量已接近M线以下(氧气不足),因此应注意的事项为及时更换制氧剂。
考点08 反应类型
1.(2025-2026九上·江苏常州·期中)下列反应中既不是化合反应,又不是分解反应的是
A. 加热氯酸钾制氧气 B. 木炭在氧气中燃烧 C. “铜绿”受热变黑 D. 石蜡在空气中燃烧
【答案】D
【解析】 A:加热氯酸钾制氧气的反应为 ,属于 “一变多” 的分解反应,不符合题意。
B、木炭在氧气中燃烧的反应为 ,属于 “多变一” 的化合反应,不符合题意。
C、“铜绿”( )受热分解的反应为 ,属于 “一变多” 的分解反应,不符合题意。
D、石蜡在空气中燃烧,反应物是石蜡和氧气(两种物质),生成物是二氧化碳和水(两种物质),既不是 “多变一” 的化合反应,也不是 “一变多” 的分解反应,符合题意。
故填:D。
试卷第1页,共3页
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专题06
考点01实验探究质量守恒定律
考点02质量守恒定律的微观解释
考点O3用质量守恒定律确定物质的组成
考点04质量守恒定律的表格数据计算
考点05化学方程式的含义
考点06化学方程式的书写和配平
考点07化学方程式的相关计算
考点08反应类型
2》
考点01实验探究质量守恒定律
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】(1)参加反应的氧气的质量
点燃
(4)2Mg+0:
(5)
中
(6)密闭
(7)S
4.【答案】(1)温度达到可燃物的着火点
(3)P+0,点燃P0
(4)①右
化氢
②水和氧气
(6)
热
(8)①持续放热时间长
》
考点02质量守恒定律的微观解释
1.【答案】D
2.【答案】c
3.【答案】A
4.【答案】D
7.【答案】5.D6.B7.A
8.【答案】B
10.【答案】9.C10.B
11.【答案】D
12.【答案】A
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化学反应的定量关系
8大高频考点
(2)有大量气泡产生
(3)ABC
①不能
②生成的二氧化碳气体逸出到空气
(2)白磷在水下不燃烧,露出水面燃烧
②生成的氧气逸散到空气中
(5)①过氧
①
②氢原子和氧原子
(7)
②等质量物质,自热粉反应放热更多
1/4
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13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】(1)①锥形瓶
②水槽
(2)①BD或BE或BF
②高锰酸钾
加热锰酸钾+二氧化锰+氧气
(3)①E
②集气瓶口有大气泡冒出
③集气瓶
内未先装满水或者有气泡产生就立即开始收集等
(4)b
(5)①不变
②
催化作用
(6)物理
MnO2
(7)H,02→H,0+02
(8)BC
》
考点03用质量守恒定律确定物质的组成
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】(1)酒精燃烧也会生成水和二氧化碳,无法确定水和二氧化碳是青蒿素燃烧生成的
(2)①检查装置气密性
②木条复燃
(3)①蓝色
②C、H
③
0
(4)C:H:0=15:22:5
》
考点04质量守恒定律的表格数据计算
1.【答案】A
2.【答案】D
考点05化学方程式的含义
2.【答案】1.A2.B
△
3.【答案】(1)锥形瓶
(2)①2KMnO4
②防止加热时试管内的粉末状物质进入
导管
(3)①B②氢气难溶于水且不与水发生反应
(4)①把带有火星的木条放
在导气管口,带火星的木条复燃,该气体是氧气
②C
D考点06化学方程式的书写和配平
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】(1)摩擦产生热量,使温度达到木屑的着火点
(2)①氢气H
②
214
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点燃
2H,+0,
(3)①增大反应物的接触面积,使反应更充分
②ZnC0+2C高温
Zn+3C0↑
6.【答案】(1)1:1
(2)镁的相对原子质量为24.30
(3)①8
②电子
数
(4)-1
(5)MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H21
(6)
00
7【答案】(1)Zn+H,0一定条作
(2)8:9(3)BC(4)B(5)①
催化剂
2H2+02
②化合反应
8【答案】(1)CH,+20:
点燃
+1
(2)N2(3)Cu20
(4)不需
要
(5)2:1
》
考点07化学方程式的相关计算
3.【答案】1.C2.B3.D
4.【答案】(1)分解反应
(2)24:71
(3)方法一:
根据质量守恒定律,参加反应的氯化镁中镁元素的质量等于反应后生成镁的质量,所以理论上可以产生金
24
属镁的质量为:
24+35.5×2
×100%×950kg=240kg.
方法二:
设理论上可产生金属镁的质量为X,
通电
MgCl2
Mg+Ckx95=1950kgx=1950kgx24x=240kgiii
24
X
95
95
乙24
答:理论上可产生镁的质量为240kg。
5.【答案】(1)2.5
(2)75%
(3)设10g稀盐酸中溶质的质量为x。
CaC03+2HC1=CaCL,+H,0+C0,1100-29解得x146g.
10073
乙乙73x
2g x
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所用稀盐酸溶质的质量分数
1.469×100%=14.6%。
10g
答:所用稀盐酸溶质的质量分数为14.6%。
6【答案】(1)2NaC0
☑
(2)KCO(3)无需加热,能直接与人体呼出的水、二氧化
碳反应生成氧气,使用更便捷、安全(合理即可)
(4)①增加
②由黄色完全变为
白色
③9.6g(5)①10②及时更换制氧剂(合理即可)
》
考点08反应类型
1.【答案】D
4/4
专题06 化学反应的定量关系
8大高频考点
考点01 实验探究质量守恒定律
考点02 质量守恒定律的微观解释
考点03 用质量守恒定律确定物质的组成
考点04 质量守恒定律的表格数据计算
考点05 化学方程式的含义
考点06 化学方程式的书写和配平
考点07 化学方程式的相关计算
考点08 反应类型
考点01 实验探究质量守恒定律
1.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)关于下列实验的说法正确的是
A. 实验①:用排水法收集氧气,说明氧气的密度比空气大
B. 实验②:试管中黑色固体变成红色,说明反应生成了二氧化碳
C. 实验③:反应前后天平读数不变,说明消耗的铁和生成的铜质量相等
D. 上述三个实验发生反应的基本反应类型不同,但都有单质生成
2.(2025-2026九上·江苏常州·期中)兴趣小组做了以下四组实验,已知装置气密性均良好,其中实验①通过用激光笔照射点燃红磷,实验②③④的操作均为倾斜锥形瓶使试管内液体完全流出后再放正装置于天平上。下列说法正确的是
A. 实验前后天平的读数不变的是②③④ B. 遵守质量守恒定律的实验是①③④
C. 可用于验证质量守恒定律的是①②③ D. 气球变化情况一致的实验是①②④
3.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)某化学兴趣小组为了更深入的理解质量守恒定律,进行了以下的实践探究活动。
任务一:查阅质量守恒定律的发现史
【史料研究】
(1)根据如图1,分析波义耳实验中金属灰比原金属增加的质量是 。
任务二:验证质量守恒定律
【进行实验】
实验Ⅰ:将一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网放在一起称量,记录所称质量。在陶土网上方将镁条点燃(如图2),燃烧后将所得固体与陶土网一起称量。
(2)实验Ⅱ:将盛有盐酸的小试管放入有碳酸钠粉末的烧杯中一起称量,记录所称质量(如图3)。倾斜小烧杯,使小试管中的盐酸进入小烧杯,观察到 现象反应结束后再次称量。
(3)实验Ⅲ:先称量装有铜粉的装置总质量,再放在陶土网上加热,反应一段时间后停止加热(如图4),待装置冷却后再次称量。图3实验中气球的作用有___________(填字母)。
A. 使装置密闭 B. 可缓冲气压 C. 防止橡皮塞被弹飞
三次实验数据见如表。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应前/g
20.8
130.0
144.9
反应后/g
21.0
129.6
144.9
【分析讨论】
(4)实验Ⅰ涉及到的化学方程式为 。
(5)根据实验数据分析,实验Ⅰ和实验Ⅱ (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律,实验Ⅱ反应后质量减少的原因是 。
【反思评价】
(6)通过实验,说明验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的反应必须在 体系中进行。
任务三:应用质量守恒定律
(7)我国的黑火药起源于春秋时期的炼丹术,爆炸时主要发生反应的化学方程式为:X+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,则X的化学式为 。
4.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)多角度认识物质的变化,有助于在生活中更好地运用化学知识。
(一)从反应条件视角
研究小组利用图1所示装置探究燃烧的条件。通过长颈漏斗加入80℃的热水,并将燃烧匙上的红磷和白磷全部淹没,然后连接注射器并推动活塞,将部分热水压回长颈漏斗中,使白磷、红磷露出水面。
资料:红磷的着火点240℃,白磷的着火点40℃。
(1)露出水面后白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。
(2)该实验中说明可燃物燃烧需要与氧气接触的现象是 。
(3)写出该实验中白磷燃烧的符号表达式 。
(二)从定量分析视角
兴趣小组进行了“过氧化氢分解前后质量测定”的实验(如图2)。
(4)称量反应前总质量,充分反应后再次称量总质量,发现托盘天平指针偏向 (填“左”或“右”)边,原因是 。
(5)用质量守恒定律分析:该反应中参加反应的 总质量=生成的 总质量(填具体物质的名称)。
(6)从微观角度再次分析此反应,如图3,请将“反应后”的微观粒子模型在虚线框中补充完整 。该化学变化中没有发生改变的微观粒子是 (填具体微观粒子名称)。
(三)从能量变化视角
(7)自热食品中的“自热粉”含有生石灰、碳酸钠、铝粉等,使用时只需加冷水即可对食物加热,该过程伴随化学能转化为 能。
(8)向相同质量的生石灰和“自热粉”中分别加入等质量的水,测得温度随时间的变化曲线如图4所示,请据图分析使用“自热粉”的优点 、 。
考点02 质量守恒定律的微观解释
1.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)如图为某化学反应的微观过程,其中“”和“”表示两种不同的原子。图中方框内应填的微观图示是
A. B. C. D.
2.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。一种将CO2高效转化为甲醇的微观示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 甲醇由原子构成
B. 反应生成了3种物质
C. 该化学反应前后,原子的种类、数目均不变
D. 在其他条件相同的情况下,使用催化剂可以提高甲醇的产量
3.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)下图是某个化学反应的微观模拟示意图。从图中获得的有关信息不正确的是
A. 该反应不属于化合反应 B. 生成物化学式为HCl
C. 化学反应前后原子不变 D. 两种反应物均为单质
4.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)氯消毒在饮用水行业应用广泛。如图是氯气与水的微观反应过程,则下列说法正确的是
A. 该反应有三种新物质生成 B. 反应为分解反应
C. 该反应前后分子种类和数目均不变 D. 该反应前后原子种类不变
(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)阅读下列材料,完成下列小题。
燃油汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。当高温的汽车尾气通过载有催化剂的陶瓷管的净化装置时,催化剂能将部分有毒气体转化成无毒气体,其中一种反应的微观示意图如图。
全固态电池技术是电动汽车领域的研究热点,相较于传统的锂离子电池,全固态电池在能量密度(单位体积或质量物质中储存能量的大小)、安全性和充电速度等方面都有着显著的优势。
5.下列物质不属于汽车尾气的污染物的是
A. 固体悬浮颗粒 B. 一氧化碳 C. 硫氧化合物 D. 二氧化碳
6.关于微观示意图所示反应的说法正确的是
A. 属于化合反应 B. 可将有毒气体转化成无毒气体
C. 生成了两种单质 D. 获得的气体可做燃料
7.下列说法错误的是
A. 汽车尾气通过净化装置后将不含任何空气污染物
B. 使用无铅汽油可在一定程度上减少汽车尾气污染
C. 使用全固态电池代替锂离子电池能提升电动汽车的续航能力
D. 使用全固态电池代替锂离子电池能提高电动汽车的充电速度
8.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)汽车尾气中含有NO2、CO,“三效催化转换器”可将它们转化为无毒气体,其微观反应示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中共有两种单质 B. 参加反应的NO2和CO的质量比为23:28
C. 反应前后,氧元素的化合价发生了改变 D. 反应前后原子和分子的种类、数目均改变
(2025-2026九上·江苏苏州·期中)阅读下列材料,完成下面小题。
过氧化氢可用于杀菌消毒,常温下能分解,加热、光照、催化剂等因素会促进其分解。研究发现,水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子。为助力高效绿色合成过氧化氢,我国科学家研发了一种催化剂,实现了光照条件下绿色制取过氧化氢,反应的微观示意图如图所示。
9.下列有关说法错误的是
A. 过氧化氢溶液需要低温、避光存放
B. 一定条件下,水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒
C. 水蒸气冷凝得到的液滴中一定仅含一种分子
D. 水蒸气冷凝为水滴时,水分子间的间隔减小
10.下列关于绿色制取过氧化氢的叙述正确的是
A. 反应生成了两种分子
B. 过氧化氢和水的化学性质不同的原因是构成物质的分子种类不同
C. 反应前后共涉及3种氧化物
D. 反应后氧原子数目减少
11.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)2025年诺贝尔化学奖授予了三位开发出金属有机框架的科学家。目前该领域研究正快速发展,某研究团队开发了一种金属有机框架化合物MFM-520,可以快速、高效、可逆吸附空气污染物二氧化氮,并将其转化为硝酸,其反应的微观示意图如图。下列有关该反应的说法错误的是
A. 该过程涉及化合反应 B. 反应前后原子种类不变
C. 该技术可减缓二氧化氮带来的污染问题 D. MFM-520在反应前后质量和性质不变
12.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)甲、乙、丙是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图,“”和“●”分别表示硫原子和和氧原子。下列说法正确的是
A. 乙、丙中物质的化学性质相同 B. 两个变化的反应物均为2种
C. 两个变化前后原子分子种类均发生了改变 D. 甲、乙、丙中均含有同一种分子
13.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)图表示甲转化为丙和丁的微观过程。下列说法正确的是
A. 转化①是化合反应 B. 甲、乙中碳元素的化合价相同
C. 整个转化过程中共有3种氧化物 D. 乙中氢元素的质量分数小于丁
14.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)下图是甲转化为丁的微观过程。下列说法不正确的是
A. 反应前后原子种类和数目不变
B. 丁中碳、氢、氧元素的质量比为12:3:8
C. 转化①为化合反应
D. 转化②中丙和分子个数之比为1:1
15.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)某化学兴趣小组同学以“制取氧气”为主题开展项目式学习。
【任务一】实验室制取氧气
(1)写出图中带标号仪器的名称;① ;② 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,制取装置组合可选择 (填字母编号),该反应的文字表达式是 。
(3)若要收集较纯净的氧气,应从A-E装置中选用 装置,当观察到 时表明氧气已集满,若该方法收集的氧气不纯,可能的原因是 。
(4)若用F装置收集氧气验满时,带火星的木条是放在 (填:“a”或“b”)管口处。
(5)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,若其他条件不变,所用二氧化锰的量偏多,则制得氧气的质量 (填“偏大”“偏小”或“不变”),二氧化锰所起的作用是 。
(6)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2.其微观示意过程如图1所示,分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)化学药剂制氧机:如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(),第二步加入粉末状二氧化锰,与第一步生成的某种产物反应,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
第一步:
第二步: (用符号表达式表示)
(8)某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于图3。关于该装置,下列说法正确的是___________。
A. b导管连接制氧机 B. b导管连接病人吸氧的塑料管
C. 可以观察氧气生成的速率
考点03 用质量守恒定律确定物质的组成
1.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)汝瓷作为中国宋代五大名窑之一,以其独特的釉色和精湛的制作工艺闻名于世。汝瓷的窑址位于河南省汝州市,其制作工艺复杂。汝瓷在烧制时,瓷土中的白云石(化学式为)会发生分解反应生成三种氧化物。下列选项中,一定不属于白云石分解产物的是
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)硝酸银(AgNO3)受热分解放出的有刺激性气味的气体可能是
A. SO2 B. NO2 C. NH3 D. N2
3.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)青蒿素是中国科学事业走向世界的一个荣誉。实验小组探究青蒿素的组成:已知:①工业酒精是酒精灯的燃料,含有水分(假设本实验所用工业酒精不含其它杂质)。酒精充分燃烧时生成二氧化碳和水。②无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝色。
【探究一】分析青蒿素的元素组成。
(1)根据实验装置如图1所示,步骤如下:在燃烧匙火焰上方罩一个干燥的烧杯,观察到烧杯内壁出现无色液滴;迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入澄清石灰水,振荡,观察到澄清石灰水变浑浊。甲同学根据上述现象推断青蒿素燃烧生成了和,乙同学认为甲同学的推断不严谨,理由是 。
(2)实验小组设计了图2装置进行实验。装配好实验装置后,先要 。为了排除装置中空气可能造成的干扰,在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间。将带火星的木条放在C装置右侧导管口,直至观察到 。
(3)实验时,观察到B装置中固体颜色由白色变成 ,澄清石灰水变浑浊,由此推断出青蒿素燃烧生成和,说明青蒿素中一定含有 (填元素符号,下同),可能含有 。
【探究二】确定青蒿素中各原子的个数比
(4)将14.1g的青蒿素在纯氧中充分燃烧,经测定,产物中只有和,其中的质量为9.9g,的质量为33g。根据所给数据计算,青蒿素中各原子的个数比为 (计算结果取最简整数比)。
考点04 质量守恒定律的表格数据计算
1.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是
物质质量
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应中的质量/g
m1
m2
6.4
m3
反应后的质量/g
13
m4
16
11
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图图像上任意点)。下列说法不正确的是
A. a点与b点的固体中铜元素的质量相等 B. b点的气体分子总数比c点少
C. c点与e点的固体中铜元素的质量分数可能相等 D. a点的N2分子数比d点多
考点05 化学方程式的含义
(2025-2026九上·江苏南通·期中)阅读下列材料,完成下列小题。
黑火药是我国古代“四大发明”之一,由木炭、硫和硝酸钾(KNO3)按一定比例混合而成,燃烧时主要反应的化学方程式为:3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。
1.黑火药爆炸过程中涉及物质的说法正确的是
A. C、S均具有可燃性 B. 硝酸钾属于氧化物
C. K2S读作硫酸钾 D. 二氧化碳由碳原子和氧分子构成
2.下列关于黑火药的说法合理的是
A. 黑火药爆炸时吸热 B. 黑火药燃烧前后原子的种类和数目保持不变
C. 黑火药爆炸时不会产生大气污染物 D. 配制黑火药时木炭和硫的最佳质量比为3:1
3.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)根据实验装置图,回答下列问题。
(1)图中仪器a的名称为 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。试管口放一团棉花的作用是 。
(3)实验室可用稀硫酸与锌粒制取氢气,应选择的发生装置是 (填字母)。可以用D装置收集氢气,该收集方法反映出氢气具有的性质是 。
(4)F装置是实践小组同学在老师指导下设计的家用简易制氧机原理图。过碳酸钠在水的作用下生成碳酸钠和过氧化氢。
①验证甲仓导出的气体是氧气的方法: 。
②乙仓中生成的氧气通过甲仓后被人体吸入。下列说法正确的是 (填字母)。
A.乙仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液
B.甲仓利用了氧气能溶于水的物理性质
C.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
考点06 化学方程式的书写和配平
1.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)下列化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)下列指定反应的化学符号表达式正确的是
A. 镁条在氧气中燃烧:
B. 碳酸氢铵受热分解:
C. 某铜器上铜绿的形成:
D. 氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水:
3.(2025-2026九上·江苏常州·期中)下列化学反应方程式书写正确的是
A. NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
B. 3Fe+2O2=Fe3O4
C. CO+OCO2
D. P+O2P2O5
4.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)下列指定反应的化学符号表达式完全正确的是
A. 镁条在氧气中燃烧:Mg+O2MgO2
B. 铜绿受热分解:Cu2(OH)CO3CuO+H2O+CO2
C. 一氧化碳用作燃料:CO+O2CO2
D. 用Na2O2和CO2反应制氧气:Na2O2+CO2→NaOH+O2
5.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)燃烧是人类最早利用的化学反应之一,伴随着人类走过了漫长的岁月。
(1)东汉郑玄《礼记注》中有这样的描述:“金燧,可取火于日……木燧,钻火也”。“木燧”是指通过摩擦引燃木屑。摩擦可以引燃木屑的原因是 。
(2)当前,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。如:2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷(C3H8),2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。你认为两种燃料中 更环保,写出其燃烧的化学反应方程式
(3)燃烧的应用:利用燃烧可以冶炼金属,明代宋应星所著的《天工开物》中就有关于“火法”炼锌工艺的相关记载。请根据下面的工艺流程模拟图,回答下列问题。
装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
②炉甘石的主要成分为碳酸锌(ZnCO3),在高温条件下与煤(主要成分是C)发生反应生成Zn和CO,该反应化学方程式为 。
6.(2025-2026九上·江苏南通·期中)氢气是一种清洁、高效能源。氢能产业链分制氢、储氢、用氢等环节。
I.氢气的制备
(1)碳和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气是工业常见的一种制氢方法,该反应生成的一氧化碳和氢气的分子个数比为 。
II.氢气的储存与释放
Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体,实现氢气的储存。
(2)图1为镁元素在元素周期表中的部分信息,“24.30”的含义是 。
(3)镁原子结构示意图如图2,图中x的数值为 。镁原子转变为镁离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
(4)MgH2中氢元素的化合价为 。
MgH2和水反应生成Mg(OH)2和氢气,实现氢气的释放。
(5)写出该反应的化学方程式 。
III.氢气的应用
(6)氢气可用于合成氨(NH3),该反应的微观示意图如图3。请在A对应框中将参与反应的微观粒子补充完整。
7.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)氢气是一种重要的清洁能源。
Ⅰ.甲烷(CH4)是天然气的主要成分。利用太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为H2,反应原理如题图-1所示。
(1)写出反应②的化学方程式 。
(2)当参加反应的CH4与H2O质量比为 时,理论上可不补充ZnO。
(3)下列有关反应①的说法正确的是_______(填字母)。
A. 该反应中所有元素的化合价都上升 B. 反应前后原子种类和数目均没有改变
C. 反应前后元素的质量和种类均没有改变
Ⅱ.氢氧燃料电池能将化学能转化为电能,工作原理如题图-2所示。
(4)质子交换膜中只允许一种微观粒子通过,该微观粒子为_______(填字母)。
A. O B. H+ C. O2- D. H
(5)写出燃料电池中发生反应的化学方程式 ,该反应属于 (填“化合反应”或“分解反应”)。
8.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)化学链燃烧技术可以避免燃料与空气的直接接触,提供了一种低成本的碳捕集方法。下图是某科研团队基于CuO-Cu2O载氧体的甲烷(CH4)化学链燃烧技术示意图。
(1)写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 。
(2)X中主要物质的化学式为 。
(3)标出Cu2O中铜元素的化合价 。
(4)反应过程中 (填“需要”或“不需要”)不断增加氧化铜。
(5)燃料反应器中参加反应的CH4分子数与生成的CO分子数之比为 (填最简整数比)。
考点07 化学方程式的相关计算
(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)阅读下列材料,完成下面小题:
2025年中国人工智能技术迈向新台阶,宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。人工智能芯片的主要成分是硅,三氟化氮(NF3)是优良的等离子蚀刻气体,用于蚀刻硅芯片。
1.已知NF3中氟为-1价,则氮元素的化合价为
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
2.硅元素在元素周期表中的信息如右图所示。下列有关硅的说法正确的是
A. 硅原子的最外层电子数为14 B. 硅原子的质子数为14
C. 硅的相对原子质量为28.08 g D. 硅属于金属元素
3.下图是某种制取硅反应示意图,下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 该反应前后分子数目不变
C. 反应前后乙与丁变化的质量比是4:73
D. 参加反应的甲、乙分子个数比为1:2
4.(2025-2026九上·江苏南通·期中)空间站、火星车等“国之重器”都大量使用了金属镁。工业上用电解熔融氯化镁的方法生产镁,反应的化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑。
(1)该反应的基本反应类型为 。
(2)氯化镁中镁元素与氯元素的质量比为 。
(3)电解950kg氯化镁,理论上可以产生多少金属镁?(请将计算过程写到答题卡上)
5.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)我国石灰石资源丰富,某课外小组同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数,取某地石灰石样品10.0g于烧杯中,将50g稀盐酸分5次加入烧杯中,充分反应后(杂质不与稀盐酸反应),测得剩余的质量记录
1
2
3
4
5
加入稀盐酸质量/g
10
10
10
10
10
剩余固体质量/g
8.0
6.0
4.0
2.5
X
(1)X的值 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 。
(3)所用稀盐酸溶质的质量分数 。(写出计算过程)
6.(2025-2026九上·江苏常州·期中)兴趣小组对缺氧环境中使用的“化学氧自救呼吸器”开展跨学科实践活动。
任务一:了解制氧原理
【查阅资料】
“化学氧自救呼吸器”的制氧剂主要有两类,一类主要成分为氯酸钠(NaClO3),产生氧气的原理与氯酸钾类似。另一类主要成分为黄色的超氧化钾(KO2),利用超氧化钾和人体呼出气体中的H2O、CO2反应生成O2和白色固体,其化学方程式分别为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑;4KO2+2CO2=2X+3O2,制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)氯酸钠在加热条件下制取氧气的化学反应方程式为 。
(2)固体X的化学式为 。
(3)同学们经过讨论决定采用超氧化钾作为自制“化学氧自救呼吸器”的制氧剂,相比于氯酸钠,其主要优势是 。
任务二:制作供氧装置
(4)图1为同学们设计的初代产品及其内部气流途径示意图。
①自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。随着呼吸的进行,气囊中的气体分子个数 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
②使用一段时间后,观察到制氧罐中的固体 现象时,说明制氧剂已基本失效。
③每消耗28.4 g超氧化钾理论上可以生成氧气的质量为 。
(5)当装置气囊处于饱和后就需要将过剩的氧气排出系统。图2为同学们的二代产品设计图。自救器中放氧量与时间的关系曲线如图3所示,图中L线以上部分为排气时间段,表明气囊内气体压力超过排气阀的临界值。L—M线之间表示自救器的正常工作阶段。M线以下表示氧气不足,难以维持人体正常呼吸。分析图3可知:
①气囊上的排气阀第一次开启时间是 (选填“5”、“10”或“25”)min左右。
②该自救器使用35 min后,应注意的事项是 (写一条)。
考点08 反应类型
1.(2025-2026九上·江苏常州·期中)下列反应中既不是化合反应,又不是分解反应的是
A. 加热氯酸钾制氧气 B. 木炭在氧气中燃烧 C. “铜绿”受热变黑 D. 石蜡在空气中燃烧
试卷第1页,共3页
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