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1、第五单元化学方程式一、选择题(本题包括9小题,每小题4分,共36分)1.下列有关质量守恒定律的认识,不正确的是()A.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关B.通过化学变化,只能改变世界上物质的种类,不能改变物质的总质量C.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律提供了理论依据D.随着科技的发展,精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件【解析】选A。质量守恒定律不仅揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,这种质量关系也可以用微观知识来解释和验证,A错误;化学变化有新物质生成,但依据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,B正确;质量守恒定律揭示了化学反应前后物质的总质量
2、不变这一反应规律,C正确;精密仪器对于准确称量反应前后物质的质量变化尤为重要,D正确。2.(2016广东揭西期末)某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,用炉甘石(主要成分是ZnCO3)、赤铜(Cu2O)与木炭粉混合加热到800,得到了多种物质。其中不可能得到的物质是()A.锌B.金C.铜D.二氧化碳【解析】选B。根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,炉甘石、赤铜与木炭中主要含有Zn、Cu、C、O,生成物中也应含有这些元素,不会生成由金元素组成的物质金。3.1月3日,北京遭遇2016年首次雾霾天气。取暖燃煤是造成“雾霾锁城”的主要原因之一。煤燃烧还会排放SO2、NO2等有毒气体,某发电厂处
3、理NO2的反应原理为CH4+2NO2CO2+X+2H2O,则X的化学式是()A.CB.N2C.COD.O2【解析】选B。根据化学反应前后,各元素的原子个数不变,可推知X的化学式为N2。4.从2H2+O22H2O中获取的信息错误的是()A.在反应前后,元素的种类没有变化B.常温下氢气与氧气混合就可以发生反应C.4 g氢气与32 g氧气完全反应,可以生成36 g水D.在反应前后,氢原子和氧原子的数目没有改变【解析】选B。本题涉及了质量守恒定律和化学方程式的实际应用,A和C是质量守恒的宏观说法,D是微观说法。氢气和氧气的反应在点燃条件下才可以发生,故B错误。5.下列方程式表示的反应正确且能实现目的的
4、是()A.高炉炼铁:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2B.煅烧石灰石制生石灰:CaCO3CO2+CaOC.从硫酸铜溶液中得到单质铜:CuSO4+2AgAg2SO4+CuD.除去氢氧化钠溶液中的硫酸钠杂质:Na2SO4+BaCl2BaSO4+2NaCl【解析】选B。高炉炼铁的原理是一氧化碳还原氧化铁或四氧化三铁,A错误;碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,B正确;银的活动性比铜弱,不能将硫酸铜中的铜置换出来,C错误;D中氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,虽然把杂质硫酸钠除去了,但引入了新的杂质氯化钠,D错误。6.(2016重庆合川古楼中学一模)将18 g高锰酸钾加热,当产生1.6 g氧气时,
5、固体剩余物是()A.KMnO4MnO2B.K2MnO4MnO2C.KMnO4MnO2K2MnO4D.KMnO4K2MnO4【解析】选C。高锰酸钾受热分解的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,参加反应的KMnO4与O2质量比为31632,当生成1.6 g氧气时,参加反应的高锰酸钾的质量为15.8 g,故高锰酸钾有剩余,因而剩余固体中的物质是KMnO4、MnO2和K2MnO4,故C正确。【备选习题】在某H2O2溶液中氢元素与氧元素的质量比为217,现向19 g该H2O2溶液中加入1 g二氧化锰,充分反应后,生成氧气的质量为()A.1 gB.1.6 gC.4.2 gD.8.5 g【
6、解析】选A。双氧水分解生成水和氧气,根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类与质量不变,生成物水中氢元素的质量与过氧化氢溶液中氢元素的质量相等,由此确定生成物中氢元素的质量为19 g2/19=2 g,水中氢、氧元素的质量比为18,故水中氧元素的质量为16 g,根据反应前后氧元素质量不变可以确定氧元素的总质量为19 g17/19=17 g,故生成氧气的质量为17 g-16 g=1 g。7.(2016北京东城区模拟)甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁。结合微观示意图分析,下列结论正确的是()A.丙的相对分子质量为24B.生成的丙和丁的分子个数比为21C.反应前后分子总数不变D.发生反应的甲和乙的质量
7、比为223【解析】选D。由反应的微观示意图可知,该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成了甲醇和水,反应的化学方程式是CO2+3H2CH3OH+H2O。由丙物质的微观构成示意图可知,丙的化学式是CH3OH,相对分子质量是12+14+16=32,A错误;由上述方程式可知,生成的丙和丁的分子个数比为11,B错误;由方程式可知,每4个反应物的分子生成了2个生成物的分子,反应前后分子总数发生了变化,C错误;由方程式可知,发生反应的甲和乙的质量比为44(312)=223,D正确。8.(2016济南外国语质检)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列
8、说法正确的是()A.丁是该反应的催化剂B.该反应的基本类型是分解反应C.该反应中乙、丙的质量比为317D.该反应中甲、丙的质量比为710【解析】选C。由反应前后各物质的质量分数可知,反应前后甲的质量分数减少了70%-42%=28%,故甲是反应物;通过图示确定乙的质量分数减少了14%-8%=6%,故乙是反应物;丙的质量分数增加了40%-6%=34%,丙是生成物;丁的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,A错误;该反应的反应物为甲和乙,生成物是丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应,B错误;该反应中乙、丙的质量比为6%34%=317,C正确;该反应中甲、丙的质量比为28%34%=
9、1417,D错误。9.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。碱式碳酸铜受热分解的化学方程式:Cu2(OH)2CO32CuO+X+CO2,下列说法正确的是()A.反应前后固体物质中铜元素的质量分数不变B.碱式碳酸铜中铜原子和氧原子的个数比为23C.X是相对分子质量最小的氧化物D.加热Cu2(OH)2CO3的实验装置和实验室制取CO2的发生装置相同【解析】选C。由于反应后生成气体,可知固体质量减少,而铜元素的质量不变,因此铜元素的质量分数变大,A错误;Cu2(OH)2CO3中铜原子和氧原子的个数比是25,B错误;反应前后原子的种类和个数都不变,可判断x的化学式是H2O,H2O是相对分子质量最小的氧化物,C正
10、确;加热Cu2(OH)2CO3的实验装置是固体加热型的发生装置,而实验室制取二氧化碳用稀盐酸和石灰石,是固液常温型的发生装置,发生装置不同,D错误。二、填空与简答题(本题包括4小题,共29分)10.(10分)(2016苏州中考)写出下列反应的化学方程式。(1)纯净的氢气在空气中燃烧: 。(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气: 。(3)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是三氧化二铁)在高温下炼铁: 。(4)碳酸氢铵受热分解: 。(5)锌和硫酸铜溶液反应: 。【解析】(1)氢气在空气中燃烧生成水。(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气。(3)一氧化碳和氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧
11、化碳。(4)碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳、水。(5)锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。答案:(1)2H2+O22H2O(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(4)NH4HCO3NH3+CO2+H2O(5)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu11.(6分)质量守恒定律是化学反应中的重要规律,请运用此规律解答下列问题:(1)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为X+3O22CO2+2H2O(反应条件已略去),则X的化学式为。(2)在催化剂并加热的条件下,A与B反应生成C和D。反应前后分子变化的微观示意图如下所示:下列说法正确的是(填序号)。a.
12、该反应类型为置换反应b.4种物质中只有D属于氧化物c.反应前后,氮元素化合价升高d.化学反应中分子可以再分,而原子不能该反应的化学方程式为 。【解析】(1)根据反应前后原子的种类和数目都不变和X+3O22CO2+2H2O,可以知道反应后有2个C,4个H,6个O,而反应前只出现了6个O,故X中含有2个C,4个H,化学式为C2H4。(2)将图对应成微粒相等,如图:化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。a项,置换反应是指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反应,故a错误;b项,氧化物是指由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物,C、D均是氧化物,故b错误;c项,反应前氮元
13、素显-3价,反应后氮元素显+2价,故c正确;d项,化学反应中分子可以再分,而原子不能再分,故d正确;故选c、d。答案:(1)C2H4(2)c、d4NH3+5O24NO+6H2O【方法归纳】根据微观示意图书写化学方程式在化学方程式书写的题目中,观察微观示意图,根据示意图的信息书写化学方程式是学生的易错点或失分点。解答这类题目时要从以下几步入手:先从分子、原子的角度分析示意图,判断出反应物和生成物的种类及分子个数;然后根据化学方程式的书写步骤正确写出化学方程式即可。12.(7分)(2016福州模拟)第一届全国青年运动会开幕式将于2016年10月18日在福州海峡奥体中心主体育场举行,福州市人民正在做
14、充分的准备。(1)游泳馆的泳池供水可采用二氧化氯(ClO2)作消毒剂,其中Cl的化合价为。(2)配平工业上制取ClO2的化学方程式,请在方框内填入适当的化学计量数。(3)体育馆主体工程施工时,利用乙炔燃烧的火焰焊接钢铁材料。乙炔(C2H2)气体可采用碳化钙(CaC2)与水反应制取,同时还有氢氧化钙生成,试写出该反应的化学方程式: 。【解析】(1)根据化合物中各元素的正、负化合价代数和为0,设氯元素的化合价为x,则x+(2)2=0,x=+4。(2)该化学方程式可采用奇数配偶法配平,反应物一侧氯原子的个数为3,为奇数,生成物一侧氯原子的个数为2,属于偶数,因而应在“NaClO2”前配2,使其氯原子
15、变为偶数,顺次可配平其他原子。(3)碳化钙与水的反应可采用最小公倍数法配平,注意生成物乙炔后应注明气体符号。答案:(1)+4(2)2122(3)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H213.(6分)(2016台州质检)一定条件下,下列物质在密闭容器内充分反应,测得反应前后各物质的质量如下:物质ABCD反应前质量/g1.72.27.90.9反应后质量/g待测6.602.7则反应后A的质量为;该反应所属的基本反应类型是;该反应中B和D两种物质变化的质量比为。【解析】本题是一道根据所给信息确定化学反应的题目,如何判断反应物和生成物以及参加反应和新生成物的质量是本题的易错之处。根据质量守恒定律可知,
16、B、D是生成物,生成的质量分别为4.4 g、1.8 g;C是反应物,参加反应的质量为7.9 g,由于7.9 g4.4 g+1.8 g,所以A是生成物,生成了1.7 g。该反应中一种物质生成三种物质,属于分解反应;B和D两种物质变化的质量比为4.4 g1.8 g=229。答案:3.4 g分解反应229三、实验与探究题(本题包括2小题,共20分)14.(10分)(2016漳州质检)有一习题:“设计实验证明甲烷(CH4)中含有氢元素和碳元素。”现有一瓶用排水法收集的甲烷气体(图1中的A)。请根据图中装置完成以下各题:(1)要将A中的气体通入B装置中,应选图2中的(填序号)“注水装置”。(2)B处是干
17、冷的大烧杯,甲烷燃烧后烧杯内壁有水雾出现,证明甲烷中一定含有元素;将B中烧杯正放,向其中滴加澄清石灰水,出现浑浊,证明甲烷中一定含有元素。(3)此实验能否证明甲烷分子中是否含有氧元素?(填“能”或“不能”)。(4)写出甲烷燃烧的化学方程式 。【解析】(1)需要得到平稳的气流就要控制反应的速度,通过水滴加的速度来实现,可选择分液漏斗。(2)根据质量守恒定律可知,生成水中的氢元素来自甲烷,二氧化碳中的碳元素来自甲烷,证明甲烷中一定含有氢、碳元素。(3)甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成水和二氧化碳,氧气中含有氧元素,所以无法确定甲烷中是否含有氧元素。(4)甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水
18、,据此可写出反应的化学方程式。答案:(1)(2)氢碳(3)不能(4)CH4+2O2CO2+2H2O15.(10分)某班同学按下图所示的实验探究质量守恒定律。(1)同学们先按图1的方式实验,将盐酸加到碳酸钠粉末中发生反应的化学方程式为 。该实验中,大家进行了两次称量,有四个小组得到下列数据,其中有问题的两组数据是(填序号)。序号ABCD盐酸加入Na2CO3粉末前称量/g85.382.884.886.5盐酸加入Na2CO3粉末后称量/g85.380.683.287.8(2)同学们又按照图2的方式实验,当天平平衡后,挤压胶头滴管逐滴滴入盐酸,最终天平的状态是(填序号)。A.左盘高B.右盘高C.保持平
19、衡该实验中通过化学反应新生成的物质有(填序号)。A.HClB.CO2C.Na2CO3D.NaOH【解析】本题考查探究质量守恒定律的实验操作和应用质量守恒定律解决问题的能力。(1)图1实验在敞口容器中进行,由于生成的二氧化碳气体逸出,装置的质量会变小,故A(不变)和D(增大)两组数据有问题。(2)图2实验在密闭容器中进行,故反应前后装置的质量不变化;Na2CO3与盐酸反应会生成二氧化碳,生成的二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠。答案:(1)2HCl+Na2CO32NaCl+CO2+H2OA、D(2)CB、C四、计算题(本题包括1小题,共15分)16.(2016晋江深沪中学模拟)某同学在实验室发现
20、一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液。为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数,该同学设计了如下实验:取该混合溶液50 g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入盐酸的质量为15 g、30 g、45 g、60 g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)。第组第组第组第组稀盐酸的质量/g15304560生成气体的质量/g1.8n4.44.4(1)第组数据n为。(2)混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确至0.1%)【解析】(1)15 g稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8 g,所以30 g盐酸完全反应生成二氧化碳质量为3.6 g。(2)根据前两组实验数据分析可知每15 g盐酸完全
21、反应生成1.8 g二氧化碳,则45 g盐酸完全反应生成5.4 g二氧化碳,在第三组实验中加入45 g盐酸只生成4.4 g二氧化碳,说明第三组实验中盐酸有剩余,碳酸钠反应完,完全反应生成气体的质量为4.4 g。答案:(1)3.6(2)设生成4.4 g二氧化碳需要参加反应的碳酸钠的质量为x,则:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O106 44x 4.4 g106x=444.4 gx=10.6 g混合溶液中碳酸钠的质量分数是10.6 g50 g100%=21.2%答:混合溶液中碳酸钠的质量分数是21.2%。【中考链接】1.中考地位及考查角度。有关化学方程式的计算是中考题的必考点,近年来化学方程式的计算在淡化数学计算的同时,越来越突出化学特点。命题时借助图表考查数据分析和处理能力、应用质量守恒定律进行计算的能力,以及有关化学方程式计算的步骤、格式和注意事项等问题。2.失分点及应对策略。数据分析和处理是学生的难点,化学方程式的书写和相对分子质量的计算是学生的失分点。解答这类题目时,首先要分析图示数据,判断出哪一组实验中物质完全反应;再写出正确的化学方程式并计算出有关物质的质量关系,从而计算出正确结果。