2021-2022学年人教版化学九年级上册第五单元化学方程式综合训练试卷(word版 含解析）

九年级上册第五单元化学方程式综合训练
考试时间：90分钟；命题人：化学教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、研究表明：麻黄可有效降低新冠肺炎死亡风险，麻黄的有效成分是麻黄碱(C10H15NO)，下列说法正确的是
A．麻黄碱中原子总数为27
B．麻黄碱中含有一个一氧化氮分子
C．麻黄碱中碳、氧两种元素质量比15：2
D．麻黄碱在一定条件下充分燃烧只生成二氧化碳和水
2、科学家近年来在“甲烷一二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如下图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图，下列说法正确的是
A．该反应中涉及三种氧化物 B．生成丙和丁的分子个数比2：3
C．反应前后有两种元素化合价发生改变 D．化学反应前后分子的数目不变
3、化学方程式书写正确的是
A．S+O2SO2↑ B．4P+5O22P2O5
C．Mg+O2MgO2 D．C+O2↑CO2
4、根据如图微观示意图分析，下列结论正确的是
A．反应前后分子数目不变 B．参加反应的甲与乙质量比为15：56
C．丙物质的相对分子质量是18g D．反应前后各元素的化合价均不变
5、如图所示是表示某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是
A．反应前后分子的种类不变 B．物质B是单质，C和D都是氧化物
C．该反应是化合反应 D．参加反应的A、B两种物质的分子个数比为
6、下列实验设计中不合理的是
A．测定空气中氧气的含量 B．探究水的阻成
C．验证质量守恒定律 D．比较二氧化碳的合量
7、镁条既能在氧气中剧烈燃烧，又能在二氧化碳中剧烈燃烧，说明燃烧不一定有氧气参加。镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO22X+C，下列说法正确的是
A．该反应为化合反应 B．CO2的相对分子质量为44
C．单质镁中镁元素的化合价为+2 D．X的化学式为MgO2
8、科学家最近在-100℃的低温下合成了一种化合物，其分子模型如右图所示，其中每个“”代表一个碳原子，每个“”代表一个氢原子，下列说法不正确的是
A．该物质的化学式是C5H4
B．该分子中碳元素的质量分数为93.75%
C．相同质量的甲烷与该化合物中所含分子个数比是4∶1
D．与甲烷相比，等质量的该物质完全燃烧时消耗的氧气更多
9、如图是某化学反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是
A．生成物含有四种物质
B．该反应属于置换反应
C．参加反应两种物质的微粒个数比为1∶1
D．反应前后分子种类部分改变，原子种类均改变
10、在氧气中完全燃烧2.8g某物质，生成8.8g二氧化碳和3.6g水，该物质的化学式可能是
A．CH4 B．C2H4 C．CH4O D．C2H4O
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、水，生命之源。
（1）宏观：水是由___________元素组成的。
（2）微观：水变成水蒸气，改变的是___________；（填“分子间间隙”或“分子大小”）；1mol水中约含有___________个氧原子。
（3）性质：图1是电解水实验，与b管相连的是电源的___________（填“正”或“负”）极，写出该反应的化学方程式___________。
（4）用途：测定空气中氧气的体积分数也会用到水，如图2，红磷燃烧反应的基本类型是___________，能证明氧气约占空气体积1/5的现象是___________，分析实验中水的作用是___________（写出2点）。
2、人类的生存需要洁净的空气和水
（1）自来水生产中加入活性炭，利用其______性除去水中的异味，可加入二氧化氯（ClO2）杀菌消毒，ClO2中氯元素的化合价为______，自来水属于______（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）工业废和汽车尾中都含有二氧化硫，该气体引起的空气污染是______；
（3）甲基叔丁基醚（化学式为C5H12O）是一种汽油添加剂，可将汽车尾气中的有害气体转化为无害物质。C5H12O的摩尔质量为______，其中氢、氧元素原子的物质的量之比为______，0.2mol该物质中含有______个碳原子。
（4）氢气因其燃烧产物为______，被称为无污染的能源；工业上常用电解水法制氢气，该反应的化学方程式为______，正负极所产生气体体积比为______。
3、根据所学知识回答：
（1）下面是四种粒子的结构示意图，回答下列问题：
①图中表示原子的有______。（填序号）
②图中粒子表示______种元素。
③图中b粒子的化学符号为______。
④图中属于不稳定结构的是______（填序号）。
（2）我国科学家张青莲教授主持测定的铟（In）等多种元素的相对原子质量已成为国际标准，铟与氯气（C12）反应生成氯化铟（InCl3）的微观过程可表示为：
请将B框中的信息补充完整______，你这样补充的理由是______。
（3）“见著知微，见微知著”是化学思维方法，请回答下列问题：
若用“”表示氢原了，用“”表示氧原了，用“ “表示硫原子，则硫化氢（H2S）气体和二氧化硫（SO2）气体反应过程可用上图表示，从微观角度分析化学反应的实质是______，该反应的化学方程式为______。
4、科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，试从氢气的性质分析，氢气作为新燃料能源的主要原因______（写化学方程式）；它被称为、“最清洁、最理想”的燃料，原因是______（答一点即可）。
5、 “宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一、甲烷燃烧时发生化学反应的微观示意图如下所示。
（1）写出该反应的化学方程式：___________。
（2）将图B的微观粒子示意图补充完整___________。
（3）甲烷中含有碳元素和氢元素，碳元素与氢元素的本质区别为___________。
（4）甲烷的实验室制取原理为，其中X的化学式为___________。
（5）天然气的主要成分为甲烷，液化天然气是天然气经压缩、冷却至1615℃后变成的液体。从微观角度解释此过程发生变化的是___________。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取25g该样品（杂质不参加反应也不溶于水），加入盛有146g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，气体全部逸出，反应后烧杯内物质的总质量为162.2g。计算：。
（1）生成二氧化碳的质量；
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
2、欲测定某NaHCO3固体样品(只含Na2CO3杂质且分布均匀)中NaHCO3的质量分数，将5.0g该样品加热至质量不再改变，测得剩余固体的质量、生成CO2的质量随时间变化如图所示。
已知：
①NaHCO3固体受热分解：；
②Na2CO3受热不分解。
（1）标出NaHCO3中碳元素的化合价_____。
（2）计算该样品中NaHCO3的质量分数______(计算结果保留一位小数)。
3、氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中制备KClO3的化学方程式为3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O。若21.3克Cl2完全参加反应，可制得多少克的KClO3？
4、实验室加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰的混合物28.0g制取氧气，完全反应后剩余固体质量为18.4g，请计算：
（1）在这个反应中二氧化锰用作_________。
（2）原混合物中氯酸钾的质量。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A、一个麻黄碱分子中含有27个原子，说法错误，不符合题意；
B、麻黄碱是由麻黄碱分子构成的，不含一氧化氮分子，说法错误，不符合题意；
C、麻黄碱中碳、氧两种元素质量比为：（12×10）：16=15：2，说法正确，符合题意；
D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，麻黄碱由碳、氢、氧、氮四种元素组成，因此麻黄碱在一定条件下充分燃烧，生成物中不止有二氧化碳和水，还应有含氮元素的物质生成，说法错误，不符合题意；
故选C。
2、C
【详解】
A、该反应中，乙是二氧化碳，属于氧化物，丁是一氧化碳，属于氧化物，一共涉及两种氧化物，故A选项错误；
B、根据微观示意图可知，该反应的化学方程式为CH4+CO22H2+2CO，生成的氢气和一氧化碳的分子个数比为2：2=1：1，即生成的丙和丁的分子个数比为1：1，故B选项错误；
C、甲烷中碳元素的化合价显﹣4价，氢元素显+1价，二氧化碳中碳元素显+4价，氧元素显﹣2价，氢气中氢元素的化合价为0，一氧化碳中碳元素的化合价显+2价，氧元素显﹣2价，所以碳元素和氢元素的化合价发生改变，故C选项正确；
D、根据该反应的化学方程式CH4+CO22H2+2CO可知，反应前分子数目为2，反应后分子数目为4，则反应前后分子的数目发生改变，故D选项错误。
故选C。
【点睛】
本题考查微观示意图的知识，难度适中，根据质量守恒定律及化学方程式相关内容进行解答。
3、B
【详解】
A、只有生成物中有气体时标气体符号，硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫：；选项错误，不符合题意；
B、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，选项正确，符合题意；
C、金属镁和氧气在点燃条件下反应生成氧化镁（MgO），；选项错误，不符合题意；
D、状态符号不能加在反应物一侧，碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳：；选项错误，不符合题意。
故选B。
4、B
【分析】
由微观示意图可知，该反应的化学方程式为。
【详解】
A.由反应的化学方程式可知，反应前有9个分子，反应后有10个分子，则反应前后分子数目发生了改变，错误；
B. 由反应的化学方程式可知，参加反应的甲与乙质量比为，正确；
C.由反应的化学方程式可知，丙物质是H2O，其相对分子质量为，相对分子质量单位为“1”，常省略不写，错误；
D.由反应的化学方程式可知，反应前氢元素的化合价为+1，碳元素的化合价为-3，氧元素的化合价为0，反应后氢元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，碳元素的化合价为+4，故反应前后碳元素和氧元素的化合价发生了变化，错误；
故选B。
5、B
【详解】
A、由微观示意图可知，反应前是甲烷分子和氧分子，反应后是二氧化碳分子和水分子，反应前后分子的种类发生改变，错误；
B、氧气是单质，B是单质，二氧化碳和水是氧化物，故C和D是氧化物，正确；
C、化合反应是两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，故该反应不是化合反应，错误；
D、由微观示意图可得，该反应的化学方程式为 ，分子个数比为化学计量数比，故参加反应的A、B两种物质的分子个数比为1:2，错误；
故选B。
6、C
【详解】
A、足量的红磷与密闭容器中的空气中的氧气燃烧生成五氧化二磷，装置中的氧气完全参加反应，燃烧停止后，装置冷却至室温，打开止水夹，进入瓶中的水的体积就是装置中空气中的氧气的体积，设计合理，选项正确；
B、水通电后生成氢气与氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应中元素的种类不变，由此可知，水由氢元素与氧元素组成，选项正确；
C、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，实验在烧杯中进行，生成的二氧化碳逸散到空气中，烧杯中的物质的质量减少，托盘天平向右偏转，不能验证质量守恒定律，选项错误；
D、向等体积的呼出气体与空气中滴加等量的澄清石灰水，观察到呼出气体中的澄清石灰水变浑浊，滴到空气中的澄清石灰水不变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳的含量多于空气中二氧化碳的含量，选项正确。
故选：C。
7、B
【分析】
由质量守恒定律：化学反应前后原子种类及个数不变，方程式：2Mg+CO22X+C反应前：镁原子2个，碳原子1个，氧原子2个；反应后1个碳原子；说明2X分子中含有镁原子2个，氧原子2个。X的化学式为MgO。
【详解】
A.该反应由单质和化合物反应生成另外一种单质和化合物，所以为置换反应，选项说法错误。
B.CO2的相对分子质量为，选项说法正确。
C.单质镁中镁元素的化合价为0，选项说法错误。
D.X的化学式为MgO，选项说法错误。
故选：B
8、D
【详解】
A.由该物质的分子模型图可知，该物质的分子由5个碳原子和4和氢原子构成，因此该物质的化学式可写为C5H4，正确；
B.由该物质的化学式可知，该分子中碳元素的质量分数为，正确；
C.甲烷的相对分子质量为16，C5H4的相对分子质量为64，故相同质量的甲烷和C5H4中所含分子个数比为4：1，正确；
D.根据两种物质与氧气反应的化学方程式进行计算：
甲烷燃烧的化学反应中甲烷与氧气的质量比为16：64=1：4，C5H4燃烧的化学反应中C5H4与氧气的质量比为64：192=1：3，相当于每1克的两种物质燃烧，甲烷消耗氧气的质量是4克，该化合物消耗氧气的质量是3克，显然等质量的该物质与甲烷相比，燃烧时消耗的氧气少，错误；
故选D。
9、B
【详解】
A：据图分析可知反应物是化合物 和单质两种物质，生成物是单质 和化合物 两种物质。A错。
B：据图分析可知反应物是一种单质和一种化合物，生成物是另一单质和 另一化合物。该反应属于置换反应。B正确。
C：据图分析可知参加反应两种物质的微粒个数比为1∶2（或2:1）。C错。
D：反应前后分子种类改变，原子种类不改变。D错。
综上所述：选择B。
10、B
【详解】
化学反应前后元素种类不变，2.8g某物质中，一定含碳氢两种元素，而生成的二氧化碳中，碳元素质量为，生成的水中氢元素质量为
2.4g+0.4g=2.8g，即2.8g某物质中不含氧元素，故不选C、D。各物质中碳氢原子个数比=，C2H4中碳氢原子个数比=2:4=1:2，CH4中碳氢原子个数比=1:4，C2H4中碳氢原子个数比为1:2。故选择B。
【点睛】
二、填空题
1、
（1）氢元素与氧元素
（2） 分子间的间隔 6.02×1024
（3） 正 2H2O2H2↑+O2↑
（4） 化合反应 从烧杯中进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一 吸收五氧化二磷，显示减少的气体的体积
【解析】
（1）
水电解后生成氢气与氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应中元素的种类不变，由此可知，水由氢元素与氧元素组成，故填氢元素与氧元素。
（2）
水变成水蒸气时，水分子间的间隔变大，水由液态变为气态，故填分子间的间隔；
1个水分子中含有,1个氧原子，则1mol水中含有1mol的氧原子，其数目约为6.02×1024，故填6.02×1024。
（3）
由图可知，b管生成的气体的体积较小，是水电解后生成的氧气，氧气在连接电源正极的玻璃管中生成，即与b管相连的是电源的正极，故填正；
水在通电的条件下反应生成氢气与氧气，故反应的化学方程式写为：2H2O2H2↑+O2↑。
（4）
红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，是两种物质生成一种新物质的反应，符合化合反应的特点，属于化合反应，故填化合反应；
能证明氧气约占空气体积1/5的现象是从烧杯中进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，故填从烧杯中进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一；
该实验中，水的作用是吸收五氧化二磷，防止五氧化二磷逸散到空气中污染空气，显示减少的气体的体积，进而计算出空气中氧气的含量，故填吸收五氧化二磷，显示减少的气体的体积。
2、
（1） 吸附
+4 混合物
（2）酸雨
（3） 88g/mol 12：1 6.02×1023
（4） 水H2O 1：2
【解析】
（1）
活性炭具有吸附性，自来水生产中加入活性炭，利用其吸附性除去水中的色素和异味；在单质中，元素的化合价为零。在化合物中，元素正、负化合价代数和为零。氧元素常显-2价，设氯元素的化合价为x，则有，解得x=+4，故ClO2中氯元素的化合价为+4；自来水中含有多种可溶性杂质，属于混合物；故填：吸附；+4；混合物。
（2）
工业废和汽车尾中都含有二氧化硫，该气体引起的空气污染是酸雨；故填：酸雨。
（3）
由甲基叔丁基醚（化学式为C5H12O）的化学式可知，甲基叔丁基醚由碳、氢、氧三种元素组成，其摩尔质量数值上等于其相对分子质量，其相对分子质量为，所以其摩尔质量为88g/mol，其中氢、氧元素原子的物质的量之比为12：1，0.2mol该物质中含有碳原子的个数为0.2mol×5×6.02×1023=6.02×1023；故填：88g/mol；12：1；6.02×1023。
（4）
氢气在氧气中燃烧生成水，工业上常用电解水法制氢气，水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，电源正极产生的气体是氧气，电源负极产生的气体是氢气，则正负极所产生气体体积比为1：2；故填：水（或H2O）；；1：2。
3、
（1） acd 四 Mg2+ ad
（2） 依据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，原子个数不变
（3） 在化学变化中，分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子
【分析】
（1）
①a、质子数=核外电子数，表示原子；b、质子数大于核外电子数，表示阳离子；c、质子数=核外电子数，表示原子；d、质子数=核外电子数，表示原子，故图中表示原子的有acd；
②元素是质子数相同的一类原子的总称，a、b、c、d质子数均不同，故图中粒子表示四种元素；
③质子数=原子序数，b为12号元素，为镁元素，b中质子数大于核外电子数，故b表示镁离子，表示为：Mg2+；
④a、最外层电子数为7，大于4，在化学反应中，容易得到电子；b、最外层电子数为8，达到了相对稳定结构；c、最外层电子数为8，达到了相对稳定结构；d、最外层电子数为1，在化学反应中，容易失去最外层1个电子。故属于不稳定结构的是ad；
（2）
根据质量守恒定律， 化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含In、Cl的个数分别是2、0，生成物中含In、Cl的个数分别是2、6，故反应物中还应含6个Cl，每个氯分子由2个氯原子构成，故还应补充3个氯分子，故将B框中的信息补充完整： ，补充理由是：依据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，原子个数不变；
（3）
从微观角度分析化学反应的实质是：在化学反应中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子；
由图可知，该反应为硫化氢和二氧化硫反应生成硫和水，该反应的化学方程式为：。
4、 无污染等（合理即可）
【详解】
氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：；氢气作为能源的主要优点是热值高，来源广、产物无污染等。
5、
（1）
（2）
（3）质子数不同
（4）NaOH
（5）甲烷分子之间的间隔变小
【解析】
（1）
观察甲烷燃烧时发生化学反应的微观示意图可知，参与反应的物质是甲烷和氧气，生成物是二氧化碳和水，其化学方程式是：；
（2）
化学反应前后，原子的个数不变，根据微观示意图分析，图B中应当存在5个氧气分子，故画作：；
（3）
决定元素种类的是质子数，所以碳元素与氢元素的本质区别为：质子数不同；
（4）
化学反应前后，原子的个数不变，根据化学方程式可知，生成物的分子中含有2个Na原子，2个C原子，3个O原子，4个H原子，反应物中还缺1个Na原子，1个O原子和1个H原子，故填：NaOH；
（5）
分子间存在间隔，天然气经压缩、冷却至1615℃后变成的液体，实际是甲烷分子见得间隔因压强增大、温度降低而减小，故填：甲烷分子之间的间隔变小。
三、计算题
1、
（1）8.8g
（2）解：设石灰石样品中碳酸钙的质量分数为x
x=80%
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
【解析】
（1）
取25g该样品（杂质不参加反应也不溶于水），加入盛有146g稀盐酸的烧杯中，则反应前烧杯中物质总质量为171g；恰好完全反应，气体全部逸出，反应后烧杯内物质的总质量为162.2g，则产生二氧化碳的质量为171g-162.2g=8.8g。
（2）
见答案
2、
（1）
（2）解：设该样品中NaHCO3的质量为x。
x=4.2g
该样品中NaHCO3的质量分数为=84.0%。
答：该样品中NaHCO3的质量分数为84.0%。
【分析】
（1）
化合价标在元素符号的正上方，正负在前，数字在后。在单质中，元素的化合价为零。在化合物中，元素正、负化合价代数和为零。化合物中钠通常为+1价、氢通常为+1价，氧通常为-2价，所以C的化合价为+4价，故填；
（2）
根据图像可知，生成的二氧化碳的质量为1.1g，列化学方程式，利用二氧化碳的质量计算出碳酸氢钠的质量，再计算碳酸氢钠的质量分数，过程见答案。
【点睛】
3、解：设若21.3克Cl2完全参加反应，可制得氯酸钾的质量为x
x=12.25g
答：若21.3克Cl2完全参加反应，可制得氯酸钾的质量为12.25g。
【详解】
见答案。
4、
（1）催化剂
（2）解：生成氧气的质量为：
设原混合物中氯酸钾的质量为
x=24.5g
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
【解析】
（1）
二氧化锰在氯酸钾分解的过程中是催化剂，起催化作用；
（2）
氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，要求出氯酸钾的质量，需要知道氯化钾和氧气中一种物质的质量，根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的质量总和不变，可求出氧气的质量，详解见答案。