第五单元检测2
选择题
1.逻辑推理是一种重要的化学思维方法。以下推理合理的是( )
A.离子是带电荷的微粒,所以带电荷的微粒一定是离子
B.某物质在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水,所以该物质中一定含有碳、氢元素
C.木材燃烧后留下的灰烬质量比原木材的小,说明固体可燃物燃烧后质量一定减小
D.化学变化中有能量的释放和吸收,则有能量的释放和吸收的变化一定是化学变化
2.下列对质量守恒定律的理解和应用正确的是( )
A.1.0g碳与3.4g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
B.蜡烛燃烧后质量减少了,所以此反应不遵循质量守恒定律
C.氢气燃烧时,参加反应的氢气和氧气的体积,一定等于生成的水的体积
D.因为反应前后原子的种类、数目和质量不变,所以物质总质量守恒
3.下列反应方程式书写错误的是( )
A.用二氧化碳制碳酸饮料:CO2+H2O═H2CO3
B.高温煅烧石灰石制取生石灰:CaCO3CaO+CO2↑
C.用红磷测定测定空气中氧气的体积分数:4P+5O22P2O5
D.用熟石灰中和含硫酸的废水:NaOH+H2SO4═Na2SO4+H2O
4.取一定质量的Fe(OH)3固体加热至550℃完全分解为Fe2O3和H2O,温度提高到1400℃时,Fe2O3继续分解为复杂的铁的氧化物和O2;将产生的气体先通过浓硫酸,浓硫酸质量增加5.4克,再通过灼热的铜网,铜网质量增加0.8克(产生的气体均被完全吸收)。则所得复杂的铁的氧化物化学式为( )
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
5.一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应,测得反应前后各物质的质量如图所示,图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是( )
A.反应后甲的质量分数是8%
B.x的取值范围:0≤x≤40
C.y≤30时,生成物只有一种
D.参加反应的甲与丁的质量比为2:1
6.下列实验能用于验证质量守恒定律的是( )
A.
B.
C.
D.
7.已知某纯净物1.6g在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和3.6g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
8.硅是重要的半导体材料。工业上制硅的生产流程中,其中一步反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2X,则X为( )
A.SiC B.CO C.CO2 D.O2
填空题
9.区分某地下水(硬水)和蒸馏水,可以选用的物质是 ;漂白粉可用于水的杀菌消毒,其有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca(ClO)2],次氯酸钙可发生如下反应:Ca(ClO)2+X+H2O═CaCO3↓+2HClO,则X的化学式为 ;次氯酸钙中氧元素的化合价是 。
10.在抗击“新冠肺炎”疫情战斗中,人们采取了一系列行之有效的防控措施。
(1)消毒能有效防止病毒感染。二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂。ClO2中Cl、O原子个数比为 ,Cl元素的化合价为 。
(2)将Cl2通入NaClO2溶液中即可制得ClO2和一种生活中常见的盐,反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2═2X+2ClO2,其中X的化学式为 。
实验探究题
11.物质发生化学变化前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变?小刘、小李按下面的步骤进行探究:
(1)【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变.
(2)【设计并进行实验】小刘设计的实验装置和选用的药品如A所示,小李设计的实验装置和选用的药品如B所示,他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察.
这两个实验所发生反应的化学方程式分别为:
小刘的实验: ;
小李的实验: .
(3)【结论与解释】
小刘认为:在化学反应中,反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量相等;
小李认为:在化学反应中,反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量不相等.
你认为 的结论正确,导致另一个实验结论错误的原因是: ;请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因: .
(4)【反思与评价】在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时,若是 .
四、计算题
11.长期使用的热水锅炉会产生水垢。水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某兴趣小组为了测定水垢中CaCO3的含量,将6g水垢粉碎放在烧杯中,然后向其中加入40g某浓度的稀盐酸,使之充分反应(水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外,其他成分都不与稀盐酸反应,氢氧化镁和盐酸反应不产生气体)。
实验数据记录如下:
反应时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
烧杯内所盛物质的总质量/g 46.0 45.2 44.8 45.1 44.1 43.9 43.8 43.8 43.8
试计算:
(1)表中有一数据是不合理的,该数据的测得时间是第 min。
(2)碳酸钙中钙元素的质量分数为 。
(3)水垢中碳酸钙的质量分数(写出完整解题过程,计算结果精确至0.1%)。
第五单元检测2解析
一、选择题
1.逻辑推理是一种重要的化学思维方法。以下推理合理的是( )
A.离子是带电荷的微粒,所以带电荷的微粒一定是离子
B.某物质在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水,所以该物质中一定含有碳、氢元素
C.木材燃烧后留下的灰烬质量比原木材的小,说明固体可燃物燃烧后质量一定减小
D.化学变化中有能量的释放和吸收,则有能量的释放和吸收的变化一定是化学变化
【解答】解:A、离子是带电荷的微粒,但带电荷的微粒不一定是离子,也可能是质子、电子等,故选项推理错误。
B、某物质在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水,CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则某物质中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,故选项推理正确。
C、木材燃烧后留下的灰烬质量比原木材的小,是因为生成的二氧化碳气体等逸散到空气中,但固体可燃物燃烧后质量不一定减小,如铁在氧气中燃烧后质量增大,故选项推理错误。
D、化学变化中有能量的释放和吸收,但有能量的释放和吸收的变化不一定是化学变化,也可能是物理变化,如氢氧化钠溶于水放热,故选项推理错误。
故选:B。
2.下列对质量守恒定律的理解和应用正确的是( )
A.1.0g碳与3.4g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
B.蜡烛燃烧后质量减少了,所以此反应不遵循质量守恒定律
C.氢气燃烧时,参加反应的氢气和氧气的体积,一定等于生成的水的体积
D.因为反应前后原子的种类、数目和质量不变,所以物质总质量守恒
【解答】解:A、碳和氧气反应的化学方程式为:C+O2CO2可知,碳、氧气、二氧化碳的质量比为3:8:11,故1.0g碳与3.4g氧气反应,氧气有剩余,生成的二氧化碳小于4.4g,故选项说法错误。
B、蜡烛燃烧后质量减少了,是因为生成的气体逸散到空气中,此反应仍遵循质量守恒定律,故选项说法错误。
C、质量守恒定律描述的是质量守恒,不是体积守恒,故选项说法错误。
D、反应前后原子的种类、数目和质量不变,所以物质总质量守恒,故选项说法正确。
故选:D。
3.下列反应方程式书写错误的是( )
A.用二氧化碳制碳酸饮料:CO2+H2O═H2CO3
B.高温煅烧石灰石制取生石灰:CaCO3CaO+CO2↑
C.用红磷测定测定空气中氧气的体积分数:4P+5O22P2O5
D.用熟石灰中和含硫酸的废水:NaOH+H2SO4═Na2SO4+H2O
【解答】解:A、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
B、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
C、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
D、熟石灰是氢氧化钙的俗称,与硫酸反应生成硫酸钙和水,正确的化学方程式应为Ca(OH)2+H2SO4═CaSO4+2H2O,故选项正确。
故选:D。
4.取一定质量的Fe(OH)3固体加热至550℃完全分解为Fe2O3和H2O,温度提高到1400℃时,Fe2O3继续分解为复杂的铁的氧化物和O2;将产生的气体先通过浓硫酸,浓硫酸质量增加5.4克,再通过灼热的铜网,铜网质量增加0.8克(产生的气体均被完全吸收)。则所得复杂的铁的氧化物化学式为( )
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
【解答】解:设氢氧化铁质量为x,
将产生的气体先通过浓硫酸,浓硫酸质量增加5.4g,再通过灼热的铜网,铜网质量增加0.8g,说明氢氧化铁分解生成水的质量是5.4g,Fe2O3继续分解生成氧气质量是0.8g,
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,
214 54
x 5.4g
=,
x=21.4g,
Fe2O3继续分解生成的复杂的铁的氧化物中,铁元素质量:21.4g×=11.2g,氧元素质量:21.4g×﹣5.4g×﹣0.8g=4g,则铁原子和氧原子个数比::=4:5,则所得复杂的铁的氧化物化学式为Fe4O5。
故选:C。
5.一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应,测得反应前后各物质的质量如图所示,图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是( )
A.反应后甲的质量分数是8%
B.x的取值范围:0≤x≤40
C.y≤30时,生成物只有一种
D.参加反应的甲与丁的质量比为2:1
【解答】解:A、反应后甲的质量分数是:×100%=8%,故A正确;
B、x+y=30g+40g+30g+25g﹣10g﹣15g=100g,x的取值范围:0≤x≤100,故B错误;
C、y≤30时,甲、丁、丙都是反应物,所以生成物只有一种,故C正确;
D、参加反应的甲与丁的质量比为20g:10g=2:1,故D正确。
故选:B。
6.下列实验能用于验证质量守恒定律的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:A、白磷燃烧生成五氧化二磷,由于通过玻璃管能与外界空气相通,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
B、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
C、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,没有物质逸出,反应前后容器中物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律,故选项正确。
D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水蒸气,由于有空气中的气体参加反应,生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
故选:C。
7.已知某纯净物1.6g在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和3.6g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
【解答】解:4.4gCO2中含有碳元素的质量为:4.4g××100%=1.2g,3.6g水中含有氢元素的质量为:3.6g××100%=0.4g,生成物4.4g二氧化碳和3.6g水中所含碳、氢元素的质量和=1.2g+0.4g=1.6g,恰好等于某纯净物的质量,则该纯净物中一定含有碳、氢两种元素,一定不含氧元素。
故选:A。
8.硅是重要的半导体材料。工业上制硅的生产流程中,其中一步反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2X,则X为( )
A.SiC B.CO C.CO2 D.O2
【解答】解:由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前硅、氧、碳原子个数分别为1、2、2,反应后的生成物中硅、氧、碳原子个数分别为1、0、0,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个碳原子和2个氧原子,则每个X分子由1个碳原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为CO。
故选:B。
二、填空题
9.区分某地下水(硬水)和蒸馏水,可以选用的物质是 ;漂白粉可用于水的杀菌消毒,其有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca(ClO)2],次氯酸钙可发生如下反应:Ca(ClO)2+X+H2O═CaCO3↓+2HClO,则X的化学式为 ;次氯酸钙中氧元素的化合价是 。
【解答】解:向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,是硬水,区分某地下水(硬水)和蒸馏水,可以选用的物质是肥皂水;
反应前后钙原子都是1个,氯原子都是2个,氢原子都是2个,反应后碳原子是1个,反应前应该是1个,包含在X中,反应后氧原子是5个,反应前应该是5个,其中2个包含在X中,则X的化学式为CO2;
次氯酸钙中,钙元素化合价是+2,氯元素化合价是+1,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氧元素的化合价是﹣2.
故填:肥皂水;CO2;﹣2。
10.在抗击“新冠肺炎”疫情战斗中,人们采取了一系列行之有效的防控措施。
(1)消毒能有效防止病毒感染。二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂。ClO2中Cl、O原子个数比为 ,Cl元素的化合价为 。
(2)将Cl2通入NaClO2溶液中即可制得ClO2和一种生活中常见的盐,反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2═2X+2ClO2,其中X的化学式为 。
【解答】解:(1)ClO2中Cl、O原子个数比为1:2,二氧化氯中氧元素化合价是﹣2价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,Cl元素的化合价为+4价。
故填:1:2;+4价。
(2)反应前氯原子是4个,反应后应该是4个,其中2个包含在未知物质中,反应前钠原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前后氧原子都是4个,其中X的化学式为NaCl。
故填:NaCl。
三、实验探究题
11.物质发生化学变化前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变?小刘、小李按下面的步骤进行探究:
(1)【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变.
(2)【设计并进行实验】小刘设计的实验装置和选用的药品如A所示,小李设计的实验装置和选用的药品如B所示,他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察.
这两个实验所发生反应的化学方程式分别为:
小刘的实验: ;
小李的实验: .
(3)【结论与解释】
小刘认为:在化学反应中,反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量相等;
小李认为:在化学反应中,反应后生成的各物质的总质量与参加反应的各物质的总质量不相等.
你认为 的结论正确,导致另一个实验结论错误的原因是: ;请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因: .
(4)【反思与评价】在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时,若是 .
【解答】解:(2)小刘的实验中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
小李的实验中,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑.
故填:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑.
(3)小刘的结论正确,这是因为化学反应都遵循质量守恒定律,导致小李实验结论错误的原因是:实验中反应生成的气体逸散到空气中去了;
从原子的角度分析,化学反应遵循质量守恒定律的原因是:化学反应前后原子种类、数目和质量都没有发生变化.
故填:小刘;小李的实验中反应生成的气体逸散到空气中去了;化学反应前后原子种类、数目和质量都没有发生变化.
(4)在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时,若是有气体参加或生成的反应,应放在密闭容器中进行实验.
故填:有气体参加或生成的反应,应放在密闭容器中进行实验.
四、计算题
11.长期使用的热水锅炉会产生水垢。水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某兴趣小组为了测定水垢中CaCO3的含量,将6g水垢粉碎放在烧杯中,然后向其中加入40g某浓度的稀盐酸,使之充分反应(水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外,其他成分都不与稀盐酸反应,氢氧化镁和盐酸反应不产生气体)。
实验数据记录如下:
反应时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
烧杯内所盛物质的总质量/g 46.0 45.2 44.8 45.1 44.1 43.9 43.8 43.8 43.8
试计算:
(1)表中有一数据是不合理的,该数据的测得时间是第 min。
(2)碳酸钙中钙元素的质量分数为 。
(3)水垢中碳酸钙的质量分数(写出完整解题过程,计算结果精确至0.1%)。
【解答】解:(1)给出的数据是整体减少的趋势,而第三组是突然增大,所以第三组数据即第三分钟数据不合理。
(2)碳酸钙中钙元素的质量分数是:×100%=40%;
(3)根据质量守恒定律可得,生成二氧化碳的质量为46.0g﹣43.8g=2.2g
设水垢中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
6g x 2.2g
x≈83.3%
答:水垢中碳酸钙的质量分数为83.3%。
故答案为:
(1)3;
(2)40%;
(3)83.3%。