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让教与学更高效
专题06化学反应的定量关系
4大高频考点
考点01质量守恒定律的微观解释
考点02质量守恒定律的表格数据计算
考点03化学方程式的含义
考点04根据化学方程式推测化学式
1.【答案】(1)①H
500
、2HI500℃
②分解反应
(2)2(3)①
t
HSO4②处理有害气体二氧化硫,减少污染
2.【答案】(1)300
(2)02
(3)解:设46.0 gMnCO3通过焙烧最多制得MnO2
的质量为x。
△
2MnCO3 O2
2C02+
2Mn02zxi230=46.09,x=34.8g答:46.0gMnC0,
174x
230
46.0g
通过焙烧最多制得MnO2的质量为34.8g。
(4)①锰
②Mno
》
考点01质量守恒定律的微观解释
1.【答案】B
2.【答案】c
3.【答案】c
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】A
10.【答案】①B
②元素原子
11.【答案】①A
②化合反应
12.【答案】①B
②H2
13.【答案】(1)物理
(2)B
(3)C
(4)
低温、加压
氨气+二氧化碳一尿素+水
112
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让教与学更高效
》
考点02质量守恒定律的表格数据计算
1.【答案】C
2.【答案】(1)①能
②向装有过氧化氢溶液的试管中加入适量氯化铁,再伸入带火星的木
条
(2)①质量
②化学性质
(3)相同条件下,温度越高,过氧化氢的分
解速率越大
(4)①催化剂种类
②过氧化氢浓度
(5)二氧化锰
Mn02
3.【答案】(1)①铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
②
Fe+CuS04→FeS04+Cu
(2)反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致左盘物质质量减少
(3)密闭
(4)原子的种类、数目和质量都不变
4【答案】(1)
点燃
Fe+O:
(2)A(3)越慢
(4)1、4(5)
高
(6)BC
5.【答案】①C
②28
》
考点03化学方程式的含义
1.【答案】(1)①石油
②天然气
③不可再生
④清洁无污染,且燃烧热值
点燃
高,原材料是水,来源广泛
(2)C,H0H+30,
(3)D(4)AC
考点04根据化学方程式推测化学式
1.【答案】B
212
专题06 化学反应的定量关系
4大高频考点
考点01 质量守恒定律的微观解释
考点02 质量守恒定律的表格数据计算
考点03 化学方程式的含义
考点04 根据化学方程式推测化学式
1.(2025-2026九上·江西宜春原州·期中)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。工业上煅烧黄铁矿会产生大气污染物SO2,可通过下列工艺流程制取氢气。
资料:HI常温下是一种无色有刺激性气味的气体。
(1)写出HI进入膜反应器中发生的化学反应的符号表达式或者化学方程式 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)该生产流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(3)该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品 (填化学式),还可以 。
【答案】(1)① 、 ② 分解反应 (2)I2 (3)① H2SO4 ② 处理有害气体二氧化硫,减少污染
【解析】(1)膜反应器中发生的反应为:碘化氢在500℃的条件下,生成碘、氢气,反应的符号表达式为: ,化学方程式为: ,反应物有一种,生成物有两种,符合“一变多”的特点,属于分解反应。
(2)流程图中,经过膜反应器生成了碘单质,生成的碘单质又作为反应物进入到反应器中,则可循环利用的物质是碘单质,其化学式为:I2。
(3)由流程图知,该生产流程的优点不仅可制得最理想的清洁、高能燃料氢气和副产品H2SO4,还可以处理有害气体二氧化硫,减少污染。
2.(2025-2026九上·江西景德镇第一中学·期中)二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用图1装置通过焙烧MnCO3制取MnO2,发生反应的化学方程式为:2MnCO3+O22CO2+2MnO2。
(1)实验过程中,石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 ℃。
(2)若加热到300~900℃时,锰的氧化物会分解产生一种常见气体,该气体为 (填化学式)。
(3)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过焙烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
(4)整个反应过程中,固体中的 元素质量不变;若把反应温度控制在,充分反应后管内剩余固体氧化物的化学式为 。
【答案】(1)300 (2) (3)解:设46.0g通过焙烧最多制得的质量为x。
答:46.0g通过焙烧最多制得的质量为34.8g。 (4)① 锰 ② MnO
【解析】(1)由图2可知,300℃后二氧化锰开始分解,所以焙烧制取应该控制反应的温度不高于300℃;
(2)若加热到300~900℃时,锰的氧化物会分解产生一种常见气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,锰的氧化物中含有锰元素和氧元素,则该气体为氧气,其化学式为;
(3)计算过程见答案;
(4)整个反应过程中,固体中的锰元素质量不变;
46.0g中锰元素的质量为,由图2可知,把反应温度控制在,充分反应后管内剩余固体氧化物的质量为28.4g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则A中锰元素的质量为22g,氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,则A中氧元素的质量为28.4g-22g=6.4g,根据化合物中原子的个数比等于元素质量之比比上相对原子质量之比,则A中锰、氧的原子个数比为,故A的化学式为MnO。
考点01 质量守恒定律的微观解释
1.(2025-2026九上·江西抚州金溪第一中学·期中)宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一、下列相关说法正确的是
A. 物质甲的化学式是H3N B. 反应前后原子的种类未改变
C. 该反应属于分解反应 D. 催化剂在反应前后质量和性质均不变
【答案】B
【解析】由微观反应示意图和质量守恒定律可知,该反应是由氨气和氧气在催化剂的作用下加热生成一氧化氮和水,化学方程式为 。
【解析】
A、由微观示意图可知,甲的一个分子是由一个氮原子和三个氢原子构成的,所以甲的化学式为NH3,故选项错误;
B、由微观反应示意图可知,反应前后原子的种类未改变,故选项正确;
C、该反应由两种反应物反应生成另外两种反应物,不符合“一变多”的特征,不是分解反应,故选项错误;
D、催化剂在反应前后质量和化学性质不变,故选项错误。
故选B
2.(2025-2026九上·江西宜春原州·期中)科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收二氧化碳并获得氧气,实现“碳中和”,其反应的微观示意图如下图,下列说法正确的是
A. 参加反应的反应物分子个数比为1∶1 B. 该反应的生成物一共有3种
C. 该化学反应前后分子个数没有改变 D. 该化学反应前后氧元素的化合价一定不变
【答案】C
【解析】先根据微观示意图写出反应的化学方程式: 从微观粒子模型可知,反应物是CO2和H2O,生成物是CH4和O2,配平后方程式为: CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 。
【解析】
A、根据分析可知参加反应的反应物分子个数比为1:2 ,该说法错误。
B、该反应的生成物一共有2种, 生成物是CH4和O2,该说法错误。
C、由图可知,每1个二氧化碳分子和2个水分子在催化剂作用下生成1个甲烷分子和2个氧分子,反应前后分子个数不变,该说法正确;
D、该化学反应前后氧元素的化合价一定不变 反应前CO2和H2O中氧元素化合价为-2价;反应后O2中氧元素化合价为0价,化合价发生了改变,该说法错误。
故选C。
3.(2025-2026九上·江西吉安·期中)处理汽车尾气时,使其中的两种有害气体在催化剂和加热的条件下发生反应,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 反应前后元素种类发生改变 B. 该反应属于化合反应
C. 物质甲的化学式为CO D. 4种物质都为化合物
【答案】C
【解析】由图可知,甲为CO,乙为NO,丙为,丁为,该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂和加热的条件下反应生成二氧化碳和氮气。
【解析】
A、反应前元素为C、N、O,反应后元素为C、N、O,反应前后元素种类不变,A选项错误;
B、化合反应定义:两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,特征:多变一,该反应不符合化合反应特征,B选项错误;
C、由微观示意图可知,甲的化学式为CO,C选项正确;
D、甲(CO)、乙(NO)、丙()均是由不同元素组成的纯净物,属于化合物,丁()是由一种元素组成的纯净物,属于单质,D选项错误。
故选C。
4.(2025-2026九上·江西南昌中学教育集团·期中)以下化学反应是很多工业过程中的重要步骤,利用该反应可以清除工业废气中的有害成分,防止空气污染,以下说法正确的是
A. 催化剂在反应前后性质不变 B. 反应过程中原子种类和数目不变
C. 反应中各元素的化合价均不变 D. 该反应的生成物都是化合物
【答案】B
【解析】A、催化剂在反应前后化学性质不变,物理性质可能改变,该说法错误。
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目均不变,该说法正确。
C、化合物中元素正负化合价代数和为0,单质中元素化合价为0。反应中碳元素(CO中C为+2价,CO2中C为+4价)、氮元素(NO中N为+2价,N2中N为0价)的化合价发生了变化,该说法错误。
D、化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物,生成物中的N2是由一种元素组成的单质,并非化合物,该说法错误。
故选B。
5.(2025-2026九上·江西上饶·期中)近日央视报道:科学家成功研制出一种合成甲醇的新工艺,其反应过程的微观示意图如图。有关说法正确的是
A. 反应前后共有4种分子 B. 反应前后氧元素化合价发生了改变
C. 反应前后原子、分子数目不变 D. 参加反应的两种物质分子个数比为2:3
【答案】B
【解析】由图可知,该反应是甲烷与氧气在细菌和一定条件下反应生成甲醇,该反应的化学方程式为: 。
【解析】
A、由图可知,反应前是甲烷分子和氧分子,反应后是甲醇分子,共有3种分子,不符合题意;
B、化学反应前后,氧元素由游离态转化为化合态,化合价一定发生了改变,符合题意;
C、由化学方程式可知,化学反应前后,分子的数目发生了改变,原子的数目不变,不符合题意;
D、由化学方程式可知,参加反应的两种物质分子个数比为2:1,不符合题意。
故选B。
6.(2025-2026九上·江西萍乡·期中)乙醇俗称酒精,是常用的燃料、溶剂和消毒剂,在化学工业、医疗卫生等领域有广泛的用途,如图是制取乙醇的反应微观示意图,下列说法正确的是
A. 反应前后催化剂的性质不变 B. 反应物中只有一种物质是氧化物
C. 反应前后共有四种分子 D. 参加反应的和分子个数比是3:2
【答案】B
【解析】据图可以看出,有1 个“”没有参加反应,实际参加反应的微观示意图:
【解析】A、由催化剂的概念可知,反应前后催化剂的化学性质不变,物理性质可能改变,错误;
B、由微观示意图可知,反应物中只有水是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物,正确;
C、由分子结构模型可知,反应前后共有三种分子,错误;
D、根据分析可知,参加反应的和分子个数比是2:2=1:1,错误。
故选B。
7.(2025-2026九上·江西赣州经开·期中)如图是某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目变化微观示意图,其中不同的圆球代表不同的原子。下列说法正确的是
A. 该反应生成2种物质 B. 该反应的反应物都是由原子构成
C. 反应前后,分子的种类发生了改变 D. 反应前后,原子的种类发生了改变
【答案】C
【解析】A、反应后存在三种分子(两种单质分子、一种化合物分子),因此生成了3 种物质,A 错误。
B、反应物是两种分子(由原子构成的分子),并非由原子直接构成,B 错误。
C、化学反应的本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,因此分子的种类一定发生改变,C 正确。
D、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,D 错误。
故选C。
8.(2025-2026九上·江西省南昌第二十八中学教育集团·期中)我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成,其中一步关键反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 丙和丁都属于化合物
B. 该反应前后分子的种类不变
C. 该反应为CO+H2OC2H4O2+O2
D. 该反应中氧元素的化合价不变
【答案】C
【解析】A、根据微观示意图可知,丙的化学式是C2H4O2,是由不同元素组成的纯净物,属于化合物,丁的化学式为O2,是由同种元素组成的纯净物,属于单质,选项错误;
B、根据质量守恒定律可知,化学反应前后,分子种类发生改变,选项错误;
C、由微观反应示意图可知,该反应是由一氧化碳和水在一定条件下反应生成C2H4O2和氧气,所以该反应为:CO+H2OC2H4O2+O2,选项正确;
D、反应前CO、H2O中氧元素化合价为-2价,反应后生成的氧气为单质,氧元素化合价为零,该反应中氧元素的化合价发生改变,选项错误。
故选C。
9.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一,下列相关说法正确的是
A. 反应前后原子的种类未改变
B. 物质甲的化学式是
C. 该反应属于分解反应
D. 反应前后元素的种类发生改变
【答案】A
【解析】A、原子为化学变化中的最小粒子,则反应前后原子的种类不变,该选项说法正确;
B、由图可知,物质甲的化学式为NH3,该选项说法不正确;
C、由图可知,该反应的反应物和生成物均有两种,不属于分解反应,该选项说法不正确;
D、化学反应前后元素种类不变,该选项说法不正确。
故选A。
10.(2025-2026九上·江西九江·期中)下图表示处理汽车尾气所涉及反应的微观过程。下列说法正确的是
A.反应前后分子种类不变 B.反应前都是氧化物
C.生成物中有空气污染物 D.化学变化中 种类不变
【答案】① B ② 元素原子
【解析】由图示可知该反应的化学方程式可表示为2CO+2NO=N2+2CO2。
【解析】A、对比反应前后微粒的变化及构成可知,反应前后分子种类改变,故说法错误;
B、该反应的反应物是一氧化碳和一氧化氮,都是两种元素组成且含氧元素的氧化物,故说法正确;
C、该反应的反应物分别为:一氧化碳和一氧化氮,都是有毒的气体;反应的生成物为:二氧化碳和氮气,都是无毒气体,故说法错误;
故选B;
D由图示和方程式可知反应前后元素和原子种类不变。
11.(2025-2026九上·江西宜春丰城市第九中学·期中)工业生产硫酸中的某一步反应用微观模型图表示如图所示,下列说法正确的是 。
A.反应前后硫元素的化合价从+4价变成+6价
B.该反应的产物中有两种不同的分子
C.参加反应的反应物间分子个数比是1:1
D.该反应属于 (填基本反应类型)
【答案】① A ② 化合反应
【解析】由图示可知,该反应是二氧化硫与氧气在一定条件下生成了三氧化硫,化学方程式为 。
【解析】A、根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,反应物二氧化硫中氧元素显-2价,则硫元素显+4价,生成物三氧化硫中氧元素显-2价,则硫元素显+6价,即反应前后硫元素的化合价从+4价变成+6价,故A说法正确;
B、由微观反应示意图可知,该反应的产物中只有一种分子(三氧化硫分子),故B说法错误;
C、由微观反应示意图可知,参加反应的反应物间分子个数比是1:2或2:1,故C说法错误;
D、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;
故选A;化合反应。
12.(2025-2026九上·江西吉安部分学校·期中)中国科学家首次用二氧化碳人工合成了淀粉,其合成过程中某一反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.反应前后各元素的化合价均不变
B.反应前后原子种类不变
C.该反应属于化合反应
D.四种物质中不属于化合物的是 (填化学式)
【答案】① B ②
【解析】A、反应前氢气是单质,其中氢元素的化合价为0,反应后氢元素的化合价为+1,元素的化合价发生改变,A错误;
B、化学反应前后原子的种类不变,B正确;
C、根据图示可以看出,该反应生成两种物质不是化合反应,C错误;
D、据图可以看出,乙的分子是由同种原子构成的,属于单质,其余物质的分子是由不同原子构成的,属于化合物。如图所示,乙是氢气H2;
故答案为:B;H2。
13.(2025-2026九上·江西新余第四中学·期中)如图是以空气等为原料合成尿素的流程。请按要求回答问题:
第一步:收集空气
第二步:分离空气
(1)分离液态空气(法属于 变化(填“物理”或“化学”)。
第三步:合成氨气
(2)如图是氢气()和氮气()在催化剂表面反应生成氨气的微观示意图,关于该反应下列法正确的是_______(填序号)。
A. 正确反应顺序是②①③ B. 图③中物质为混合物
C. 反应前后原子种类改变
(3)根据表中的数据回答问题。
物质
沸点
-252
-195.8
-33.35
在时,欲将与分离,最好将温度控制在以下哪个温度_______。
A.
B.
C.
D.
第四步:合成尿素
(4)请写出利用氨气合成尿素的文字表达式 。
【答案】(1)物理 (2)B (3)C (4)
【解析】(1)分离液态空气是利用液氮和液氧的沸点不同,将它们进行分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化。
(2)A、化学变化的微观实质为:分子分成原子,原子重新组合为新分子,则顺序为③ ① ② ,该选项不正确;
B、图3中有两种分子,属于混合物,该选项正确;
C、化学反应前后,原子种类不变,该选项不正确。
故选B。
(3)若想将与分离,氨气沸点最高,故温度范围为:-33.35℃>T>-195.8℃,此温度区间能使氮气和氢气变成气体,以气体的形式排出,氨气则以液态的形式留下,故选C。
(4)根据流程可知,氨气和二氧化碳在低温、加压条件下生成尿素和水,反应的文字表达式为:。
考点02 质量守恒定律的表格数据计算
1.(2025-2026九上·江西上饶·期中)在一个密闭容器内有甲、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下表,则下列说法中正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量(g)
1
10
27
4
反应后质量(g)
1
a
0
23
A. 甲物质一定是该反应的催化剂 B. 待测乙反应后的质量a为8
C. 该反应属于分解反应 D. 参加反应的乙、丁的质量比是5∶2
【答案】C
【解析】反应后质量增加的属于生成物,反应后质量减少的属于反应物,反应后质量不变可能是催化剂也可能是杂质,进行分析判断。根据质量守恒定律,反应前总质量等于反应后总质量,1+10+27+4=1+a+0+23,则a=18,由表中数据分析可知,甲在反应前后质量不变,则可能是催化剂,乙反应后质量增加18g-10g=8g,则是生成物,丙反应后的质量减少27g-0g=27g,是反应物,丁反应后质量增多23g-4g=19g,是生成物,则该反应的表达式为丙乙+丁,参加反应的丙、乙、丁质量比为27:8:19
【解析】
A、由分析可知,甲反应后质量不变可能是催化剂也可能是杂质,故选项错误;
B、由分析可知,待测乙反应后的质量a为18g,故选项错误;
C、由分析可知,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项正确;
D、由分析可知,参加反应的乙、丁的质量比为8:19,故选项错误。
故选C
2.(2025-2026九上·江西上饶四校联考·期中)小焦同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)冲洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量气泡产生。
【查阅资料】
①水泥块中含有的氯化铁,二氧化锰,碘化钾都可以作过氧化氢分解的催化剂。
②气压传感器(如图1)能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图2)。曲线斜率越大,说明过氧化氢分解速度越快,则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
实验一:探究氯化铁能否做过氧化氢分解的催化剂。
(1)在进行实验前,要注意检查装置的气密性。检查图2装置气密性的方法是玻璃管右侧加乳胶管,用止水夹夹住乳胶管,再拉注射器,一段时间后,注射器 (填“能”、“不能”)回到原来的位置,则表明气密性良好。
实验步骤
实验现象
实验结论
①向装有过氧化氢溶液的试管中,伸入带火星的木条
木条不复燃
常温时过氧化氢溶液分解缓慢或不分解
②
木条复燃
氯化铁能加快过氧化氢的分解速率
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验不能证明氯化铁为过氧化氢分解的催化剂,她觉得还需要证明它在化学反应前后 和 不变。经实验证明,氯化铁能做过氧化氢分解的催化剂。
实验二:探究过氧化氢分解速率的影响因素。
将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾分别放在如图2的密闭容器中,并用气压传感器采集数据:
实验序号
催化剂
催化剂质量/g
温度/℃
过氧化氢浓度
曲线斜率
1
二氧化锰
0.1
10
2%
0.383
2
0.1
20
2%
2.145
3
0.3
20
5%
6.637
4
氯化铁
0.3
20
5%
0.099
5
碘化钾
0.3
20
5%
0.163
(3)由实验1和2对比得出结论是 。
(4)分析上表,过氧化氢分解速率的影响因素,除温度,还有 、 。
(5)对于过氧化氢分解,上述三种催化剂催化效果最好的是 。
【答案】(1)① 能 ② 向装有过氧化氢溶液的试管中加入适量氯化铁,再伸入带火星的木条 (2)① 质量 ② 化学性质 (3)相同条件下,温度越高,过氧化氢的分解速率越大 (4)① 催化剂种类 ② 过氧化氢浓度 (5)二氧化锰 MnO2
【解析】(1)用止水夹夹住乳胶管,再拉注射器,若气密性良好,由于装置中的气体减少,压强减小,则一段时间后,注射器能回到原来的位置;
结论为氯化铁能加快过氧化氢的分解速率,则操作应为向装有过氧化氢溶液的试管中加入适量氯化铁,再伸入带火星的木条。
(2)催化剂是指能改变反应速率,但反应前后质量和化学性质不变,则还需要证明反应前后氯化铁的质量和化学性质不变。
(3)实验1、2中,温度不同,其它因素相同,且温度越高,曲线斜率越大,说明相同条件下,温度越高,过氧化氢的分解速率越大。
(4)对比实验3、4、5,可知催化剂种类能影响反应速率,且对比实验2、3可知,过氧化氢浓度也会影响反应速率。
(5)对比实验3、4、5可知,实验3曲线斜率最大,则说明反应最快,故二氧化锰的催化效果更好。
3.(2025-2026九上·江西上饶·期中)化学老师验证“质量守恒定律”的教学片段。
(1)实验一中,将打磨过的铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察到的现象为 ,成功验证质量守恒定律,其符号表达式为 。
(2)实验二中,经过讨论同学们发现实验后天平不平衡,其原因是 。
(3)在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在 装置中进行。
(4)从原子的角度分析,在化学反应中 ,因此质量守恒。
【答案】(1)① 铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ② Fe+CuSO4⟶FeSO4+Cu (2)反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致左盘物质质量减少 (3)密闭 (4)原子的种类、数目和质量都不变
【解析】(1)铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,将打磨过的铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察到的现象为铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。该反应的符号表达式为 Fe+CuSO4⟶FeSO4+Cu。
(2)实验二是碳酸钠与稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体。反应后天平不平衡的原因是 反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致左盘物质质量减少。
(3)在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭装置中进行,这样才能保证反应前后物质的总质量不变,准确验证质量守恒定律。
(4)从原子的角度分析,在化学反应中 原子的种类、数目和质量都不变。化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其他物质(生成物)的过程,所以质量守恒。
4.(2025-2026九上·江西吉安部分学校·期中)超市新上架的暖足贴引起了化学小组同学的兴趣,小组开展了下列探究活动。暖足贴标签显示成分有:铁粉、水、活性炭、氯化钠和蛭石(一种耐高温的超级保温材料)。
任务一,探究暖足贴的成分
【实验1】验证暖足贴中含有铁粉:拆开一袋暖足贴,将其中粉末倒入烧杯中,用磁铁与之充分接触,发现有黑色粉末被吸引;再将吸出的黑色粉末撒在酒精灯火焰上,发现粉末燃烧,火星四射,证明了暖足贴中含有铁粉。
【现象与讨论】
(1)请写出铁粉在空气中燃烧的符号表达式 。
(2)铁丝在空气中不能燃烧,而铁粉在空气中能燃烧,这是因为______(填字母)。
A. 反应物的接触面积不同 B. 氧气的浓度不同
C. 反应物的种类不同
任务二:探究暖足贴的发热原理
【查阅资料】暖足贴的发热原理是铁粉吸氧腐蚀(消耗氧气和水,生成物为固体)放出热量,加入活性炭、氯化钠能使反应更快,放热现象更明显。
【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【实验2】小组同学设计如图的实验装置进行四组实验,每组实验加入铁粉和活性炭的总质量为24g,氯化钠溶液体积为7.5mL,恰好将固体润湿,实验结果如表所示。
实验序号
铁炭质量比
氯化钠溶液浓度/%
10分钟时温度升高值/℃
1
2∶1
26
7.8
2
4∶1
26
4.2
3
6∶1
26
3.3
4
2∶1
13
6
【解释与结论】
(3)通过实验发现,铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率 (填“越快”、“越慢”或“无影响”)。
(4)为探究氯化钠溶液浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验 (填实验序号)。
(5)待装置冷却至室温后,U型管左侧液面会比右侧液面 (填“高”或“低”)。
任务三:自制暖足贴
【实验3】小组同学分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中(与市售暖足贴所用无纺布相同)。滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖足贴。在相同环境下,利用温度传感器测定自制暖足贴与市售暖足贴温度随时间的变化,形成图像,如图所示。
【反思与总结】
(6)综合以上实验探究,下列说法正确的是______(填字母)。
A. 暖足贴在使用前不需要密封保存
B. 利用铁吸氧腐蚀的原理,铁粉还可用于食品保鲜
C. 自制暖足贴的明显不足有发热温度较高容易烫伤和发热时间持续短
D. 对比市售和自制两种暖足贴的成分,其发热差异只与是否加入蛭石有关
【答案】(1) (2)A (3)越慢 (4)1、4 (5)高 (6)BC
【解析】(1)铁粉在空气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为: 。
(2)A、在化学反应中,反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关。铁粉和铁丝比,铁粉的颗粒很小,铁粉与空气中氧气的接触面积比铁丝与空气中氧气的接触面积大,因此铁粉能在空气中燃烧,而铁丝不能,选项A正确;
B、铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,不是氧气浓度不同造成的,因为空气中氧气的浓度是相同的,因此选项B不正确;
C、铁丝和铁粉都是铁,只是与氧气的接触面积大小不同,选项C不正确。
故选A。
(3)暖足贴的发热原理是铁粉吸氧腐蚀,消耗氧气和水,放出热量,铁粉吸氧腐蚀越快,相同时间内放出的热量就越多。根据控制变量的原则和表中提供的数据,在氯化钠溶液浓度都是26%的条件下,1、2、3三个实验中铁炭质量比由小到大,10分钟时温度升高值由大到小,说明铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率越慢。
(4)根据控制变量的原则,要探究氯化钠溶液浓度对铁吸氧腐蚀速率,必须在铁炭质量比相同的前提下进行。由表中数据可知,实验1、4铁炭质量比相同,但氯化钠溶液的浓度不同,故应选择对比实验1、4。
(5)铁吸氧腐蚀过程中消耗装置内的氧气,待装置冷却至室温后,装置内气体的压强小于装置外,因此U型管左侧液面会比右侧液面高。
(6)A、暖足贴中含有铁粉、水、氯化钠等物质,如果在使用前不密封保存,铁粉、水和空气中的氧气接触会发生反应,从而降低暖足贴的效果甚至完全失效,该说法不正确;
B、食品保鲜时需要除去包装中的氧气和水分,而铁吸氧腐蚀,就能消耗氧气和水分,因此铁粉可用于食品保鲜,该说法正确;
C、从实验3所得图像中可知,自制暖足贴跟市售暖足贴比明显不足有:发热温度较高(达80℃),容易造成烫伤,发热持续时间短,该说法正确;
D、自制暖足贴跟市售暖足贴比,发热有差异,原因有多种,除了与是否加入蛭石有关外,还与暖足贴中各种成分的质量和配比有关,该说法不正确。
故选BC。
5.(2025-2026九上·江西景德镇第一中学·期中)在密闭容器中,将少量乙醇(化学式C2H5OH)置于一定量氧气中燃烧,生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W。现测得反应前后各物质的质量如下:
物质
乙醇
氧气
二氧化碳
水蒸气
W
反应前质量/g
48
80
0
0
0
反应后质量/g
2
0
44
54
x
下列有关说法正确的是
A.W物质一定含有氢元素 B.该反应属于化合反应
C.W物质一定含有氧元素 D.x的值为
【答案】① C ② 28
【解析】从表中信息可知,参加反应的乙醇的质量是:,参加反应的氧气是80g,生成二氧化碳的质量是44g,生成水的质量是54g,则生成W的质量x是:。
【解析】
A、 46g乙醇(C2H5OH)中含有氢元素的质量是:,54g水中含有氢元素的质量是:,由于反应物乙醇中氢元素的质量与生成物水中氢元素的质量相等,所以W中一定不含有氢元素,故A不符合题意;
B、由分析知,该反应由两种物质反应生成三种物质,不属于化合反应,故B不符合题意;
C、46g乙醇中含有氧元素的质量是:,80g氧气中含有80g氧元素,54g水中含有氧元素的质量是: ,44g二氧化碳中含有氧元素的质量是: ,因为参加反应的乙醇和氧气中氧元素的质量和:大于生成的二氧化碳和水中氧元素的质量和:,所以W物质一定含有氧元素,故C符合题意;
D、由分析知,x的值为28。
故选:C;28。
考点03 化学方程式的含义
1.(2025-2026九上·江西景德镇第一中学·期中)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题,请回答下列问题:
(1)三大化石燃料指的是煤、 和 ,它们属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。氢气作为新能源正在受到越来越多的关注,原因是 。
(2)在汽油中添加乙醇可以节约化石燃料,乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)煤的燃烧会产生大量二氧化碳,通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B. 人类只能通过燃料的燃烧获取能量
C. 煤燃烧产生的二氧化碳不是空气污染物,煤完全燃烧时不会产生污染
D. 煤是复杂的混合物,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素
(4)可燃物在有限空间里急速燃烧可导致爆炸。下列混合物遇明火可能发生爆炸的是______(填字母序号)。
A. CO和空气 B. N2和O2 C. H2和O2 D. CO2和O2
【答案】(1)① 石油 ② 天然气 ③ 不可再生 ④ 清洁无污染,且燃烧热值高,原材料是水,来源广泛 (2) (3)D (4)AC
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;
化石燃料形成时间较长,均属于不可再生能源;
氢气作为新能源正在受到越来越多的关注,是因为氢气燃烧只生成水,清洁无污染,且燃烧热值高,原材料是水,来源广泛;
(2)乙醇燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式: ;
(3)A、煤加工成焦炭需通过干馏(高温分解),属于化学变化,该选项说法不正确;
B、能量不仅可以通过燃烧获取能量,还可通过太阳能、核能等非燃烧方式获取,该选项说法不正确;
C、二氧化碳为空气中的成分,不属于空气污染物,但煤完全燃烧过程中会生成二氧化硫等污染物,该选项说法不正确;
D、煤是混合物,含碳、氢及少量硫、氮等元素,该选项说法正确。
故选D。
(4)可燃性气体与空气或氧气混合,点燃可能发生爆炸。
A、CO为可燃气体,与氧气混合可能爆炸,该选项符合题意;
B、氮气不可燃也不助燃,与氧气混合不可能爆炸,该选项不符合题意;
C、氢气为可燃气体,与氧气混合可能爆炸,该选项符合题意;
D、二氧化碳不可燃也不助燃,与氧气混合不可能爆炸,该选项不符合题意。
故选AC。
考点04 根据化学方程式推测化学式
1.(2025-2026九上·江西上饶·期中)钴的化合物在锂电池中有很好的应用,(钴酸锂)在酸性介质中有强氧化性,其化学方程式为,其中X的化学式为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,反应前后各原子种类和数目不变。反应前锂、钴、氢、硫、氧的原子个数依次为:2、2、6、3、16;反应后锂、钴、氢、硫、氧的原子个数依次为:2、2、8、3、18。比较得,X需提供2H和2O,化学式为H2O2,只有B符合题意。
故选:B。
试卷第1页,共3页
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专题06 化学反应的定量关系
4大高频考点
考点01 质量守恒定律的微观解释
考点02 质量守恒定律的表格数据计算
考点03 化学方程式的含义
考点04 根据化学方程式推测化学式
1.(2025-2026九上·江西宜春原州·期中)氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。工业上煅烧黄铁矿会产生大气污染物SO2,可通过下列工艺流程制取氢气。
资料:HI常温下是一种无色有刺激性气味的气体。
(1)写出HI进入膜反应器中发生的化学反应的符号表达式或者化学方程式 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)该生产流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(3)该生产流程的优点不仅可制得氢气和副产品 (填化学式),还可以 。
2.(2025-2026九上·江西景德镇第一中学·期中)二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用图1装置通过焙烧MnCO3制取MnO2,发生反应的化学方程式为:2MnCO3+O22CO2+2MnO2。
(1)实验过程中,石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2所示,则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 ℃。
(2)若加热到300~900℃时,锰的氧化物会分解产生一种常见气体,该气体为 (填化学式)。
(3)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过焙烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程)
(4)整个反应过程中,固体中的 元素质量不变;若把反应温度控制在,充分反应后管内剩余固体氧化物的化学式为 。
考点01 质量守恒定律的微观解释
1.(2025-2026九上·江西抚州金溪第一中学·期中)宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一、下列相关说法正确的是
A. 物质甲的化学式是H3N B. 反应前后原子的种类未改变
C. 该反应属于分解反应 D. 催化剂在反应前后质量和性质均不变
2.(2025-2026九上·江西宜春原州·期中)科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收二氧化碳并获得氧气,实现“碳中和”,其反应的微观示意图如下图,下列说法正确的是
A. 参加反应的反应物分子个数比为1∶1 B. 该反应的生成物一共有3种
C. 该化学反应前后分子个数没有改变 D. 该化学反应前后氧元素的化合价一定不变
3.(2025-2026九上·江西吉安·期中)处理汽车尾气时,使其中的两种有害气体在催化剂和加热的条件下发生反应,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 反应前后元素种类发生改变 B. 该反应属于化合反应
C. 物质甲的化学式为CO D. 4种物质都为化合物
4.(2025-2026九上·江西南昌中学教育集团·期中)以下化学反应是很多工业过程中的重要步骤,利用该反应可以清除工业废气中的有害成分,防止空气污染,以下说法正确的是
A. 催化剂在反应前后性质不变 B. 反应过程中原子种类和数目不变
C. 反应中各元素的化合价均不变 D. 该反应的生成物都是化合物
5.(2025-2026九上·江西上饶·期中)近日央视报道:科学家成功研制出一种合成甲醇的新工艺,其反应过程的微观示意图如图。有关说法正确的是
A. 反应前后共有4种分子 B. 反应前后氧元素化合价发生了改变
C. 反应前后原子、分子数目不变 D. 参加反应的两种物质分子个数比为2:3
6.(2025-2026九上·江西萍乡·期中)乙醇俗称酒精,是常用的燃料、溶剂和消毒剂,在化学工业、医疗卫生等领域有广泛的用途,如图是制取乙醇的反应微观示意图,下列说法正确的是
A. 反应前后催化剂的性质不变 B. 反应物中只有一种物质是氧化物
C. 反应前后共有四种分子 D. 参加反应的和分子个数比是3:2
7.(2025-2026九上·江西赣州经开·期中)如图是某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目变化微观示意图,其中不同的圆球代表不同的原子。下列说法正确的是
A. 该反应生成2种物质 B. 该反应的反应物都是由原子构成
C. 反应前后,分子的种类发生了改变 D. 反应前后,原子的种类发生了改变
8.(2025-2026九上·江西省南昌第二十八中学教育集团·期中)我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成,其中一步关键反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 丙和丁都属于化合物
B. 该反应前后分子的种类不变
C. 该反应为CO+H2OC2H4O2+O2
D. 该反应中氧元素的化合价不变
9.(2025-2026九上·江西临川第一中学·期中)宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一,下列相关说法正确的是
A. 反应前后原子的种类未改变
B. 物质甲的化学式是
C. 该反应属于分解反应
D. 反应前后元素的种类发生改变
10.(2025-2026九上·江西九江·期中)下图表示处理汽车尾气所涉及反应的微观过程。下列说法正确的是
A.反应前后分子种类不变 B.反应前都是氧化物
C.生成物中有空气污染物 D.化学变化中 种类不变
11.(2025-2026九上·江西宜春丰城市第九中学·期中)工业生产硫酸中的某一步反应用微观模型图表示如图所示,下列说法正确的是 。
A.反应前后硫元素的化合价从+4价变成+6价
B.该反应的产物中有两种不同的分子
C.参加反应的反应物间分子个数比是1:1
D.该反应属于 (填基本反应类型)
12.(2025-2026九上·江西吉安部分学校·期中)中国科学家首次用二氧化碳人工合成了淀粉,其合成过程中某一反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.反应前后各元素的化合价均不变
B.反应前后原子种类不变
C.该反应属于化合反应
D.四种物质中不属于化合物的是 (填化学式)
13.(2025-2026九上·江西新余第四中学·期中)如图是以空气等为原料合成尿素的流程。请按要求回答问题:
第一步:收集空气
第二步:分离空气
(1)分离液态空气(法属于 变化(填“物理”或“化学”)。
第三步:合成氨气
(2)如图是氢气()和氮气()在催化剂表面反应生成氨气的微观示意图,关于该反应下列法正确的是_______(填序号)。
A. 正确反应顺序是②①③ B. 图③中物质为混合物
C. 反应前后原子种类改变
(3)根据表中的数据回答问题。
物质
沸点
-252
-195.8
-33.35
在时,欲将与分离,最好将温度控制在以下哪个温度_______。
A. B. C. D.
第四步:合成尿素
(4)请写出利用氨气合成尿素的文字表达式 。
考点02 质量守恒定律的表格数据计算
1.(2025-2026九上·江西上饶·期中)在一个密闭容器内有甲、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下表,则下列说法中正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量(g)
1
10
27
4
反应后质量(g)
1
a
0
23
A. 甲物质一定是该反应的催化剂 B. 待测乙反应后的质量a为8
C. 该反应属于分解反应 D. 参加反应的乙、丁的质量比是5∶2
2.(2025-2026九上·江西上饶四校联考·期中)小焦同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)冲洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量气泡产生。
【查阅资料】
①水泥块中含有的氯化铁,二氧化锰,碘化钾都可以作过氧化氢分解的催化剂。
②气压传感器(如图1)能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图2)。曲线斜率越大,说明过氧化氢分解速度越快,则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
实验一:探究氯化铁能否做过氧化氢分解的催化剂。
(1)在进行实验前,要注意检查装置的气密性。检查图2装置气密性的方法是玻璃管右侧加乳胶管,用止水夹夹住乳胶管,再拉注射器,一段时间后,注射器 (填“能”、“不能”)回到原来的位置,则表明气密性良好。
实验步骤
实验现象
实验结论
①向装有过氧化氢溶液的试管中,伸入带火星的木条
木条不复燃
常温时过氧化氢溶液分解缓慢或不分解
②
木条复燃
氯化铁能加快过氧化氢的分解速率
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验不能证明氯化铁为过氧化氢分解的催化剂,她觉得还需要证明它在化学反应前后 和 不变。经实验证明,氯化铁能做过氧化氢分解的催化剂。
实验二:探究过氧化氢分解速率的影响因素。
将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾分别放在如图2的密闭容器中,并用气压传感器采集数据:
实验序号
催化剂
催化剂质量/g
温度/℃
过氧化氢浓度
曲线斜率
1
二氧化锰
0.1
10
2%
0.383
2
0.1
20
2%
2.145
3
0.3
20
5%
6.637
4
氯化铁
0.3
20
5%
0.099
5
碘化钾
0.3
20
5%
0.163
(3)由实验1和2对比得出结论是 。
(4)分析上表,过氧化氢分解速率的影响因素,除温度,还有 、 。
(5)对于过氧化氢分解,上述三种催化剂催化效果最好的是 。
3.(2025-2026九上·江西上饶·期中)化学老师验证“质量守恒定律”的教学片段。
(1)实验一中,将打磨过的铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察到的现象为 ,成功验证质量守恒定律,其符号表达式为 。
(2)实验二中,经过讨论同学们发现实验后天平不平衡,其原因是 。
(3)在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在 装置中进行。
(4)从原子的角度分析,在化学反应中 ,因此质量守恒。
4.(2025-2026九上·江西吉安部分学校·期中)超市新上架的暖足贴引起了化学小组同学的兴趣,小组开展了下列探究活动。暖足贴标签显示成分有:铁粉、水、活性炭、氯化钠和蛭石(一种耐高温的超级保温材料)。
任务一,探究暖足贴的成分
【实验1】验证暖足贴中含有铁粉:拆开一袋暖足贴,将其中粉末倒入烧杯中,用磁铁与之充分接触,发现有黑色粉末被吸引;再将吸出的黑色粉末撒在酒精灯火焰上,发现粉末燃烧,火星四射,证明了暖足贴中含有铁粉。
【现象与讨论】
(1)请写出铁粉在空气中燃烧的符号表达式 。
(2)铁丝在空气中不能燃烧,而铁粉在空气中能燃烧,这是因为______(填字母)。
A. 反应物的接触面积不同 B. 氧气的浓度不同
C. 反应物的种类不同
任务二:探究暖足贴的发热原理
【查阅资料】暖足贴的发热原理是铁粉吸氧腐蚀(消耗氧气和水,生成物为固体)放出热量,加入活性炭、氯化钠能使反应更快,放热现象更明显。
【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【实验2】小组同学设计如图的实验装置进行四组实验,每组实验加入铁粉和活性炭的总质量为24g,氯化钠溶液体积为7.5mL,恰好将固体润湿,实验结果如表所示。
实验序号
铁炭质量比
氯化钠溶液浓度/%
10分钟时温度升高值/℃
1
2∶1
26
7.8
2
4∶1
26
4.2
3
6∶1
26
3.3
4
2∶1
13
6
【解释与结论】
(3)通过实验发现,铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率 (填“越快”、“越慢”或“无影响”)。
(4)为探究氯化钠溶液浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验 (填实验序号)。
(5)待装置冷却至室温后,U型管左侧液面会比右侧液面 (填“高”或“低”)。
任务三:自制暖足贴
【实验3】小组同学分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中(与市售暖足贴所用无纺布相同)。滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖足贴。在相同环境下,利用温度传感器测定自制暖足贴与市售暖足贴温度随时间的变化,形成图像,如图所示。
【反思与总结】
(6)综合以上实验探究,下列说法正确的是______(填字母)。
A. 暖足贴在使用前不需要密封保存
B. 利用铁吸氧腐蚀的原理,铁粉还可用于食品保鲜
C. 自制暖足贴的明显不足有发热温度较高容易烫伤和发热时间持续短
D. 对比市售和自制两种暖足贴的成分,其发热差异只与是否加入蛭石有关
5.(2025-2026九上·江西景德镇第一中学·期中)在密闭容器中,将少量乙醇(化学式C2H5OH)置于一定量氧气中燃烧,生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W。现测得反应前后各物质的质量如下:
物质
乙醇
氧气
二氧化碳
水蒸气
W
反应前质量/g
48
80
0
0
0
反应后质量/g
2
0
44
54
x
下列有关说法正确的是
A.W物质一定含有氢元素 B.该反应属于化合反应
C.W物质一定含有氧元素 D.x的值为
考点03 化学方程式的含义
1.(2025-2026九上·江西景德镇第一中学·期中)能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题,请回答下列问题:
(1)三大化石燃料指的是煤、 和 ,它们属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。氢气作为新能源正在受到越来越多的关注,原因是 。
(2)在汽油中添加乙醇可以节约化石燃料,乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)煤的燃烧会产生大量二氧化碳,通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B. 人类只能通过燃料的燃烧获取能量
C. 煤燃烧产生的二氧化碳不是空气污染物,煤完全燃烧时不会产生污染
D. 煤是复杂的混合物,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素
(4)可燃物在有限空间里急速燃烧可导致爆炸。下列混合物遇明火可能发生爆炸的是______(填字母序号)。
A. CO和空气 B. N2和O2 C. H2和O2 D. CO2和O2
考点04 根据化学方程式推测化学式
1.(2025-2026九上·江西上饶·期中)钴的化合物在锂电池中有很好的应用,(钴酸锂)在酸性介质中有强氧化性,其化学方程式为,其中X的化学式为
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
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