第五单元 化学方程式 测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列关于质量守恒定律的说法错误的是( )
A. 木炭在空气中燃烧成灰,质量减少,符合质量守恒定律。
B. 参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
C. 根据质量守恒定律,镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量。
D. 煤块燃烧后,变成质量少得多的煤灰,说明煤燃烧的反应不符合质量守恒定律。
2.某物质和二氧化碳反应后只生成碳酸钠和氧气,则该物质中( )
A. 只含氧元素
B. 一定含钠元素和氧元素
C. 只含钠元素
D. 一定含钠元素,可能含有氧元素
3.已知反应3A+2B→2C+D,A、B两物质完全反应时的质量比为3∶4,若生成C和D共140g,则反应消耗B的质量是( )
A. 60g
B. 80g
C. 90g
D. 120g
4.镁带在密闭容器(内含空气)中加热,下图(横坐标表示总质量,纵坐标表示时间)能正确表示容器所盛物质总质量变化的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
5.下列化学方程式书写正确的是( )
A. 4P + 5O2↑2P2O5
B. 4Fe + 3O22Fe2O3
C. 2H2+O2H2O
D. Mg + 2HClMgCl2+ H2↑
6.下列关于S+O2SO2的理解不正确的是( )
A. 表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
B. 参加反应的硫与氧气的质量比是2:1
C. 反应前后硫原子、氧原子的个数均不变
D. 参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1:1
7.人在剧烈运动后,血液中会产生较多的乳酸(化学式为C3H6O3),使肌肉酸痛.放松一段时间后,由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水,而使肌肉的酸痛感消失。表示该反应的化学方程式正确的是( )
A. C3H6O3+3O2=3CO2+3H2O
B. C3H6O3+O2=CO2+H2O
C. C3H6O3+3O2=3CO2↑+3H2O
D. 2C3H6O3+5O2=6CO2+6H2O
8.如图为甲和乙两种物质反应的微观示意图,下列说法错误的是( )
A. 该反应不是化合反应
B. 反应前后元素的种类没有发生改变
C. 原子在化学变化中不可分
D. 参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
9.在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表,则关于此反应认识不正确的是( )
A. 该变化的基本反应类型是分解反应
B. 反应后物质M的质量为l3g
C. 反应中N、P的质量比为5:4
D. 物质Q可能是该反应的催化剂
10.有A、B、C三种物质各16g混合加热,充分反应后混合物中还有12gA、27gC和一定质量的D。已知B完全反应,若A、B、C、D的相对分子质量为16、32、44、18,则该反应的化学方程式可表示为( )
A. 2A+BC+2D
B. A+2BC+2D
C. 2A+B2C+D
D. A+BC+D
11.某物质R完全燃烧的化学方程式为:R+3O22CO2+ 3H2O
有关该反应,有下列说法:
①R一定由碳、氢、氧三种元素组成
②R一定由碳、氢两种元素组成,可能含有氧元素
③R中氢元素的质量分数是最小
④R的相对分子质量等于46
⑤若4.6 g R完全燃烧生成8.8 g CO2,同时还生成了5.4 g H2O
其中正确说法的个数有( )
A. 2个
B. 3个
C. 4个
D. 5个
12.我国铁路进入了高铁时代。为适应提速要求把短轨连接成长轨,常用反应Fe2O3+xAlxFe+Al2O3进行焊接,该反应发生后,不需要再持续加热就可保持高温继续进行,方便野外操作,下列说法不正确的是( )
A. Al2O3为氧化物
B. 该反应为置换反应
C. x=3
D. 该反应会发出大量的热
13.下列叙述符合质量守恒定律的是( )
A. 5g酒精与5g水混合得到10g酒精溶液
B. 2L氢气与18L 氧气反应生成20L的水
C. 12g碳完全反应时只能消耗32g氧气,则12g碳在64g氧气中充分反应生成76g二氧化碳
D. 镁在空气中燃烧,生成的氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量和氧气的质量之和
14.某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为:X+2O2CO2+2H2O,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的相对分子质量为10
C. X中碳、氢元素的质量比为1:4
D. X属于有机化合物
15.下列说法错误的是( )
A. 一切化学反应都是遵循质量守恒定律的
B. 镁在空气中燃烧,虽然生成氧化镁的质量比镁大,但这个反应也遵循质量守恒定律
C. 氯酸钾和二氧化锰加热后试管中残留物比反应物质量小,但这个反应也是遵循质量守恒定律的
D. 水蒸发为水蒸气,质量没有改变,由此可说明化学变化是符合质量守恒定律的
二、填空题(共3小题)
16.下图是氢气和氧气在点燃的条件下发生反应(2H2+O22H2O)的微观模拟图。
请回答下列问题:
(1)此变化中发生改变的微观粒子是______________。
(2)从微观角度解释化学变化的实质是______________。
(3)设N个氢分子的质量为2g,则6g氢气与足量的氧气完全反应生成的水分子数为 ____N。
17.下图是过氧化氢在一定条件下发生分解反应的微观模拟图,请回答下列问题:
请回答下列问题:
(1)在C图中将相关粒子图形补充完整(用表示氢原子,用表示氧原子);
(2)此化学变化中没有发生改变的粒子是__________________(填名称);
(3)反应后生成的B与C中物质质量的最简整数比为_______________。
18.以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验:
①先用天平称取质量为m1的金属锡粉;
②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质,称量容器的总质量为m2;
③打开容器,听到了空气进入容器发出的“丝丝”的声响,称量所得白色物质的质量为m3;
④把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态),重新称量容器总质量为m4。
(1)根据所学知识判断,锡的燃烧是____________变化;
(2)罗蒙索诺夫分析数据后发现,生成白色物质的质量m3=_____________,于是提出了“参加反应的物质的总质量,等于反应后产物的总质量”的观点;
(3)后经多位科学家的共同努力,最终确立了质量守恒定律,请从微观角度解释该定律:
____________________________。
三、实验与探究(共3小题)
19.某兴趣小组为了探究质量守恒定律,进行了下图所示的小实验。在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端,分别绕上40cm长的粗铜线,并使玻璃棒保持水平。然后,用酒精灯给左边一端铜丝加热1——2分钟。停止加热后冷却,仔细观察发生的现象。
冷却后,他们观察到的现象是:
(1)___________________________________________________________;
(2)____________________________________________________________。
20.在用白磷(白磷与红磷组成相同,着火点为40℃)探究质量守恒定律的实验中,小明同学利用单孔橡胶塞塞上细玻璃管,细玻璃管上端用气球密封,将装置放在天平上称量总质量为M1,将锥形瓶取下,取出细玻璃管,下端放在酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并引燃白磷,实验过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)实验观察到A、C中气球的大小不同,用理化知识解释产生此现象的原因______;
(2)白磷燃烧过程中,能观察到的现象是__________________________________;
(3)小明想利用该装置验证质量守恒定律,还需要进行的操作是_____________________;
(4)将C再次放到天平上称量,天平仍然平衡,在此化学反应中,从微观角度分析天平平衡的原_____________________;
21.早在17世纪,质量守恒定律被发现之前,英国化学家波义尔曾做过一个实验:在密闭的玻璃容器中燃烧金属时,得到了金属灰,然后称量金属灰的质量,发现比原金属质量增加了。
(1)试解释金属灰质量比原金属质量增加的原因______________________________。
(2)由于波义尔称量方法上的原因,他错过了发现质量恒定的机会。请你改进他的称量方法,以验证质量守恒定律______________________________。
四、计算题(共3小题)
22.工业上煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳,如果要制取2.8t氧化钙,计算需要碳酸钙的质量。
23.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙的含量,小群同学进行了如下实验:将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后,称取10g放在烧杯里,然后往烧杯中加入足量的稀盐酸90g,充分反应后,称得烧杯中物质的总质量为97.8g。(假设鸡蛋壳中的其他物质不与盐酸反应)
(1)产生二氧化碳气体_____________g。
(2)计算10g该鸡蛋壳中碳酸钙的质量,要求写出完整的解题步骤。
解:(1)根据质量守恒定律,产生二氧化碳气体的质量=10g+90g-97.8g=2.2g;
(2)解:设10g该鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x。
答:10g该鸡蛋壳中碳酸钙的质量为5g。
本题在解题过程中格式有什么错误?请指出错误并改正。
24.高温下一氧化碳与氧化铁反应最终生成铁和二氧化碳。根据化学方程式计算,16g氧化铁完全反应最多生成铁的质量。
答案解析
1.【答案】D
【解析】根据质量守恒定律定义,在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。质量守恒定律适用范围是化学变化,质量守恒定律中的“参加反应”是指真正参与反应的那一部分质量,镁和空气中的氧气作用生成氧化镁,质量会变大。煤燃烧生成煤灰以及其他气体,气体逸散到空气中,故质量减少,但符合质量守恒定律,D不正确。故选D。
2.【答案】D
【解析】依据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变,生成物中含有钠元素、碳元素和氧元素,故该物质中一定含有钠元素,可能含有氧元素。故选D。
3.【答案】B
【解析】依据质量守恒定律化学反应前后物质的总质量不变,生成物的质量140g,那么反应物的质量也为140g,现A、B两物质完全反应时的质量比为3∶4,即A的质量为60g,B的质量为80g。故选B。
4.【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,参加反应的物质的质量总和与生成物质的总质量相等,可判断镁带在密闭容器中高温加热反应前后的总质量不变,即随着加热的时间的延长,物质的总质量应该是一条与时间轴平行的直线。
5.【答案】D
【解析】化学方程式的书写依据是质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变,书写时要注意:一写二配三标四查。A中气体符号不能标在反应物中,错误;B铁燃烧生成的是四氧化三铁,错误;C没有配平,错误。故选D。
6.【答案】B
【解析】根据化学方程式读法可知,S+O2SO2读作硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,A正确;由化学方程式可计算出各反应物和生成物的质量比,参加反应的硫与氧气的质量比为1:1,B不正确;根据质量守恒定律可知参加反应前后硫原子、氧原子的个数均不变,C正确;由化学方程式可计算出各反应物和生成物的质量比,参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1:1,D正确。故选B。
7.【答案】A
【解析】利用质量守恒定律检验:元素的种类在化学反应前后相同,各元素的原子个数反应前后相等,A正确;利用质量守恒定律检验,各元素的原子个数反应前后不等,B不正确;反应物和生成物中都有气体,生成物中不用标注气体符号,C不正确;用“定一法”,把C3H6O3的计量数定为“1”,则按顺序配平“C—H—O”,D不正确。故选A。
8.【答案】D
9.【答案】A
【解析】根据反应前后物质的质量变化,能够确定反应物为P,生成物为N,Q在反应过程中质量没有发生变化,判断Q可能是催化剂,可能没有参加反应。根据质量守恒定律,参加反应的P的质量为20,生成物N的质量为25,判断M为反应物,减少了5g,反应后的质量为13g。
10.【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,D的质量为:(16×3)-(12+27)=9g;在此反应中,A质量减少16g-12g=4g,B完全反应,质量为16g,C质量增加27g-16g=11g,D是生成的新物质,质量为9g。根据反应的数据可知,A、B为反应物,C、D为生成物。因为A、B的质量比为:4g:16g=1:4,它们的相对分子质量比为16:32=1:2,故B的系数应为2;C、D的质量比为:11g:9g=11:9,它们的相对分子质量比为:44:18=22:9,故D的系数应为2;故可判断反应的化学方程式为A+2BC+2D。
11.【答案】C
【解析】根据化学方程式,结合质量守恒定律的微观解释:化学反应前后原子的种类、个数、质量都不变,R的化学式为C2H6O,其相对分子质量为46。根据化学式中元素的质量分数计算,可知R中氢元素的质量分数最小。根据化学方程式:C2H6O+3O22 CO2+ 3 H2O,物质R:CO2:H2O的质量比=46:88:54,故若4.6 g R完全燃烧生成8.8 g CO2,同时还生成了5.4 g H2O。
12.【答案】C
【解析】A.氧化物是含有两种元素的化合物,其中一种元素是氧元素;
B.反应物中铝是单质,氧化铁是化合物,生成物中氧化铝是化合物,铁是单质,满足置换反应的定义“一种单质和一种化合物反应生成一种新的单质和一种新的化合物”;
C.现将方程式配平:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,x=2;
D.从题中信息可知,该反应发生后不需要持续加热就可以保持高温继续作业,该反应是放热反应。
13.【答案】D
【解析】质量守恒定律的适用范围是化学变化,强调质量守恒,不适用于其他物理量(例如,体积),A、B不正确;质量守恒定律中的“参加反应”是指真正参与反应的那一部分质量,如果反应物没有全部参加反应,则剩余部分不能计算在内,C中氧气没有完全参加反应,C不正确;D选项符合质量守恒定律,D正确。故选D。
14.【答案】D
【解析】由X+2O2CO2+2H2O可知,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变。反应前后氧元素原子的个数相等,反应后的元素原子较反应前少1个碳原子和4个氢原子,可推测X的化学式为CH4。CH4相对分子质量为12+1×4=16,其中碳、氢元素的质量比为12:(1×4)=3:1,甲烷是最简单的有机物。
15.【答案】D
【解析】质量守恒定律的适用范围是化学变化,A正确;镁在空气中燃烧,由于反应前没有称量参加反应的氧气的质量,故生成氧化镁的质量比镁大,B正确;氯酸钾和二氧化锰加热后生成氯化钾和氧气,氧气会逸散到空气中,故残留物比反应物质量小,C正确;水蒸发为水蒸气属物理变化,不能用质量守恒定律来解释,D错误。故选D。
16.【答案】(1)氢分子、氧分子;(2)分子的破裂、原子的重新组合;(3)3
【解析】(1)由氢气和氧气在点燃的条件下发生反应的微观模拟图,根据微粒的变化可知,此变化中发生改变的微观粒子是:氢分子、氧分子;(2)由微粒的变化可知,化学变化的实质是:分子破裂为原子,原子重新组成新的分子。(3)设N个氢分子的质量为2g,则6g氢气含有3N个氢分子,含有的氢原子的个数是6N,由于每个水分子中含有2个氢原子,由质量守恒定律反应前后原子的数目不变可知,则6g氢气与足量的氧气完全反应生成的水分子数为3N。
17.【答案】(1);(2)氧原子和氢原子;(3)8:9
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和个数不变,则可知C图中还有2个水分子,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成;(2)由微观模拟图可知,此化学反应中没有发生改变的粒子是氢原子和氧原子;(3)B中为一个氧分子,C中为两个水分子,B、C中物质质量的最简整数比为32:(18×2)
18.【答案】(1)化学(2)m4-m2+m1(3)因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类不变,总个数不变,原子质量不变,所以化学反应前后物质的总质量相等
【解析】(1)化学变化与物理变化的区别是是否生成了新物质,锡燃烧产生了白色的新物质;(2)将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质,称量容器的总质量为m2,将白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到了初始状态),重新称量容器的总质量为m4,则参加反应的气体的质量为m4-m2,生成白色物质的质量m3= m4-m2+m1;(3)因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类不变,总个数不变,原子质量不变,所以化学反应前后物质的总质量相等。
19.【答案】(1)红色固体变为黑色;
(2)玻璃棒向左倾斜
【解析】铜是红色固体,加热后与氧气反应生成了氧化铜,氧化铜是黑色固体,所以现象为红色固体变为黑色;铜丝原来的质量只是铜的质量,加热后变成了氧化铜的质量,故左端的质量增加了,向左倾斜
20.【答案】(1)白磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使瓶内压强变小,小于外界气压,在大气压的作用下,C中气球变小,A中压强等于外界气压,所以A、C中气球大小不等;
(2)白磷燃烧发出黄光,放出大量的热,产生大量的白烟;
(3)待装置冷却后,将装置放在天平上称量质量为M2,将M1与M2进行比较;
(4)化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变。
【解析】(1)当白磷被引燃后,发生的化学反应是磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,五氧化二磷是固体,使瓶内气体体积减少,压强变小,小于外界大气压,但A中是反应开始内外压强相等,所以C中气球变小;
(2)白磷燃烧的现象为白磷燃烧发出黄光,放出大量的热,产生大量的白烟;
(3)为了验证质量守恒定律,需称量的化学反应前后参加反应和生成的物质的质量。反应前装置与参加反应的物质的总质量为M1,测得反应后生成物以及装置的总质量进行比较即可。操作为:待装置冷却后,将装置放在天平上称量质量为M2,将M1与M2进行比较;
(4)根据质量守恒定律可知,参加反应的物质白磷和氧气分别是由磷原子、氧分子构成的,生成物五氧化二磷是由五氧化二磷分子构成的,反应前后原子的种类和数目以及质量没有发生改变,即天平仍然平衡。
21.【答案】(1)金属燃烧是金属和氧气发生化合反应,生成金属氧化物。根据质量守恒定律可知,参加反应的金属与氧气的质量之和等于生成的金属氧化物的质量。生成的金属灰是金属氧化物,所以金属灰的质量比原来金属的质量增加了。
(2)不打开容器盖,分别称量反应前后密闭容器的质量。
【解析】在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,这个规律就叫做质量守恒定律。反应物中的气体的质量、生成物中气体的质量常因气态物质不易察觉而被忽略,形成质量不等的错觉。
22.【答案】解:设需碳酸钙的质量为x,
答:需要碳酸钙5t
【解析】分析题目,根据反应的化学方程式和氧化钙的质量,可以计算碳酸钙的质量。
解:设需碳酸钙的质量为x,
答:需要碳酸钙5t
23.【答案】相关物质的质量比、已知量和未知量未对齐在相应物质的正下方,应把“100”“x”对齐到CaCO3的正下方,“44”“2.2g”对齐到CO2的正下方。
【解析】在化学计算题中,相关物质的质量比、已知量和未知量必须放在相应物质的正下方。
24.【答案】解:设生成铁的质量为x
答:生成铁的质量是11.2g
【解析】根据题目写出化学方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,由题可确定该计算中已知量为氧化铁,质量为16g,未知量为铁。利用化学方程式进行计算:
解:设生成铁的质量为x
答:生成铁的质量是11.2g。