第4章 第3节 第1课时 化学反应的表示方法
一、选择题
1.在煤中加入适量的生石灰制成供居民采暖用的“环保煤”,以减少二氧化硫的排放,减弱对空气的污染。“环保煤”燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为2CaO+mSO2+O2mCaSO4,则m的值是 ( )
A. 1 B.3
C.2 D.4
2.[2020·益阳改编] 下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+3O22Fe2O3
B.实验室制取氧气:KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
D.氢气在氧气中燃烧:4H2↑+2O2↑2H2O
3.[2020·阜新] 为防止煤气泄漏使人中毒,常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体乙硫醇,乙硫醇的化学式为C2H5SH。乙硫醇在煤气燃烧过程中也可充分燃烧,其燃烧的化学方程式为2C2H5SH+9O24CO2+2X+6H2O,则X的化学式为 ( )
A.SO2 B.SO3
C.H2S D.H2SO3
二、填空题
4.配平下列化学方程式(化学计量数为“1”时不要省略)。
(1) NH3+ Cl2 N2+ NH4Cl
(2) FeS2+ O2点燃 Fe2O3+ SO2
(3) C3H8+ O2点燃 CO2+ H2O
(4) N2O3+ Fe高温 Fe3O4+ N2
(5) Al(OH)3+ H2SO4 Al2(SO4)3+ H2O
5.2020年6月13日,G15沈海高速温岭段发生一起槽罐车侧翻爆炸,造成特大安全事故。槽罐车运载的是石油液化气,丁烷是石油液化气的主要成分之一,也是市售打火机的燃料,其化学式为C4H10,试写出丁烷完全燃烧的化学方程式: 。
6.按要求书写有关化学方程式。
(1)初中化学涉及二氧化碳的化学反应有很多,请任意写一个有二氧化碳参加的化合反应: 。
(2)向装有某无色溶液A的试管中加入固体B,观察到有气泡产生。请写出符合该现象的一个反应的化学方程式: 。
(3)实验室用澄清石灰水检验二氧化碳: 。
7.随着人类对能源需求的日益增长,可燃冰的开采、氢气的开发和利用越来越受到人们的关注。我国在可燃冰的试开采方面已取得重大突破,形成了国际领先的新型试采工艺。
(1)可燃冰的主要成分为甲烷水合物,甲烷(CH4)完全燃烧的化学方程式为 。
(2)氢气不便于贮存,可通过将其转化为固态氢化物(如氢化钠等)来贮存。氢化钠(NaH)与水反应生成氢氧化钠和氢气,请写出该反应的化学方程式: 。
附|加|题
8.[2020·绍兴] 与所示微观变化相符的化学反应是 ( )
A.2CO+O22CO2
B.H2+CuOH2O+Cu
C.2H2+O22H2O
D.H2CO3H2O+CO2↑
第4章 第3节 第2课时 依据化学方程式的计算
一、选择题
1.从化学方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中获得的信息不正确的是 ( )
A.KMnO4是反应物 B.“△”表示反应条件为加热
C.K2MnO4是生成物 D.MnO2是催化剂
2.[2020·东莞] 化学方程式2Mg+O22MgO可读作 ( )
A.镁加氧气等于氧化镁
B.2个镁加1个氧气等于2个氧化镁
C.镁和氧气在点燃条件下生成氧化镁
D.镁加氧气点燃等于氧化镁
3.[2020·南宁] 在反应A+3B2C+2D中,28 g A与一定质量的B恰好完全反应,生成88 g C。若C、D的相对分子质量之比为22∶9,则A与B的相对分子质量之比为 ( )
A.7∶8 B.8∶7 C.7∶24 D.24∶7
4.质量相同的下列四种物质,完全分解后制得氧气质量最多的是 ( )
A. H2O2 B.H2O
C.KClO3 D.KMnO4
5.[2019·北京] 丙烷(C3H8)是液化石油气的主要成分之一,其燃烧前后分子种类变化的微观示意如如图如。下列说法正确的是 ( )
A.甲中碳、氢元素质量比为3∶8
B.乙和丙的元素组成相同
C.44 g甲完全燃烧至少需160 g乙
D.生成的丙与丁的分子个数比为1∶1
6.工业上利用如下反应合成SO3:2SO2+O22SO3。一定条件下,在一密闭容器内投入SO2、O2、SO3、V2O5四种物质,在不同时刻测得各物质的质量(单位为“g”)如下表所示。下列说法不正确的是 ( )
物质 甲 乙 丙 丁
t1 100 5 80 5
t2 60 55 a b
t3 40 c d 5
A.丁物质一定是催化剂V2O5 B.参加反应的SO2和O2的分子个数比为2∶1
C.丙物质是O2 D.d=15
二、填空题
7.在4Al+3O22Al2O3这一反应中,从反应物、生成物之间的粒子个数比来看,每 个铝原子和 个氧分子发生反应,生成 个氧化铝分子;从它们彼此之间的质量比来看,每 份质量的铝和 份质量的氧气完全反应生成 份质量的氧化铝。
8.清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其微观示意如如图如所示(如如图中的微粒恰好完全反应)。请回答下列问题。
(1)丁的化学式为 。
(2)参加反应的甲、乙两物质的质量比为 (填最简整数比)。
(3)由该如如图可知,分子和原子的本质区别是 。
三、计算题
9.医疗上需要160 kg氧气,如果用电解水的方法来制取,请计算:
(1)需要电解多少水。
(2)根据质量守恒定律,同时可得到 kg的氢气。
10.[2020·福建] 推广车用乙醇汽油,可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇(C2H6O),其中包含葡萄糖(C6H12O6)转化为乙醇的反应(C6H12O62C2H6O+2CO2↑)。每生产2.3 t乙醇,理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少 (写出计算过程)
11.碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热可分解生成氧化铜(CuO)、水和二氧化碳。
(1)碱式碳酸铜的相对分子质量是 。
(2)铜绿分解生成22 g的二氧化碳的同时,生成氧化铜的质量是多少
12.鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙,为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行的实验及相关实验数据如所示。请回答下列问题。(信息:鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体)
(1)根据质量守恒定律可知,完全反应生成气体的质量为 g。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,精确到0.1%)
附|加|题
13.工业上用高温煅烧石灰石制取生石灰(CaCO3CaO+CO2↑)。现有10 g CaCO3样品,高温煅烧一段时间后,剩余固体的质量为6.7 g。下列推断不符合客观事实的是 ( )
A.生成CO2的质量是3.3 g
B.生成物中CaO的质量是4.2 g
C.剩余固体中钙元素质量分数大于40%
D.剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1∶4
14.[2020·海南] 过氧化钠(Na2O2)可用作防毒面具和潜艇等的供氧剂,其反应的原理是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。为了模拟该过程,小丽将34.4 g二氧化碳和氧气的混合气体通过足量的过氧化钠吸收后,固体质量增加了5.6 g。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)原混合气体中CO2和O2的质量比为 。
15.某化工厂生产某品牌纯碱(碳酸钠),其产品包装袋上标签如所示。某化学兴趣小组为测定该产品中碳酸钠的质量分数,进行了以下实验:取11.0 g纯碱样品,使其与足量稀盐酸充分反应(化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑),产生二氧化碳气体 4.4 g,请通过计算确定:该样品中碳酸钠的质量分数(结果精确到0.1%)。并判断该产品是否为合格产品。
答案
1.C 2.C
3.A 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可知,反应前碳、氢、氧、硫四种原子个数分别为4、12、18、2,反应后的生成物中碳、氢、氧、硫四种原子个数分别为4、12、14、0,则2X分子中含有2个硫原子和4个氧原子,则每个X分子由1个硫原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为SO2。
4.(1)8 3 1 6
(2)4 11 2 8
(3)1 5 3 4
(4)4 9 3 4
(5)2 3 1 6
另外要把题中的“”改为“”
5.2C4H10+13O28CO2+10H2O
丁烷是石油液化气的主要成分之一,丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C4H10+13O28CO2+10H2O。
6.(1)CO2+H2OH2CO3(合理即可)
(2)2H2O22H2O+O2↑(或CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑等,合理即可)
(3)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
7.(1)CH4+2O2CO2+2H2O
(2)NaH+H2ONaOH+H2↑
8.A 分析微观示意如如图可以发现,反应物中有3个分子没有参加反应,去掉这3个分子后,反应物和生成物分子个数比为1∶2∶2,通过微观示意如如图还可以看出,反应物为单质和化合物,生成物为化合物。
答案
1.D “”左边的物质为反应物,右边的物质为生成物,写在“”上面的是反应条件;MnO2是生成物,不是催化剂。
2.C 化学方程式中“+”表示“和(或跟、与)”,“”表示“生成”,该反应的反应物为镁与氧气,生成物为氧化镁,反应条件为点燃。
3.A 假设C、D的相对分子质量就是22、9。
设生成的D的质量为x。
A+3B2C + 2D
22×2 9×2
88 g x
=
x=36 g
由质量守恒定律可知参加反应的B的质量为88 g+36 g-28 g=96 g;由方程式可知:A与B的相对分子质量之比为28 g∶=7∶8。
4.B
5.C 由题意可知,丙烷燃烧的化学方程式是C3H8+5O23CO2+4H2O;甲中碳、氢元素质量比为(12×3)∶(1×8)=9∶2;由如如图示可知,乙只含氧元素,丙含碳、氧元素,二者元素组成不相同;由化学方程式可知,44 g甲完全燃烧至少需160 g乙参加反应;由化学方程式可知,生成的丙与丁的分子个数比为3∶4。
6.D 丁物质在t1和t3时刻的质量都是5 g,所以b=5 g,丁物质在任一时刻质量都未变,一定是催化剂V2O5;根据化学方程式可知,参加反应的SO2和O2的分子个数比为2∶1;甲物质的质量减少,乙物质的质量增大,所以乙是SO3,甲、丙分别是SO2和O2的一种,从t1到t2时刻,甲物质减少了40 g,乙物质增加了50 g,所以丙物质减少了10 g,由化学方程式可知,参加反应的SO2和O2的质量比是4∶1,所以丙物质是O2;从t1到t3时刻,甲物质减少了60 g,所以丙物质应该减少15 g,故d=65。
7.4 3 2 108 96 204
8.(1)H2O (2)3∶22
(3)在化学变化中分子可分,原子不可分
(1)根据微观示意如如图,该反应的化学方程式可以表示为3H2+CO2CH3OH+丁,根据质量守恒定律可以推知,丁的化学式为H2O。(2)参加反应的甲(H2)、乙(CO2)两物质的质量比为(2×3)∶(44×1)=3∶22。(3)在化学变化中分子可分,而原子不可分,这就是二者的本质区别。
9.(1)解:设需要电解水的质量为x。
2H2O2H2↑+O2↑
36 32
x 160 kg
= x=180 kg
答:需要电解180 kg水。
(2)20
(1)依据化学方程式,根据水与氧气之间的质量关系,代入已知量,即可求出参加反应的水的质量。(2)根据质量守恒定律,同时可得到氢气的质量为180 kg-160 kg=20 kg。
10.解:设理论上参加反应的葡萄糖的质量为x。
C6H12O62C2H6O+2CO2↑
180 92
x 2.3 t
=
x=4.5 t
答:每生产2.3 t乙醇,理论上参加反应的葡萄糖的质量是4.5 t。
根据题意,已知乙醇质量,求葡萄糖的质量,依据化学方程式寻找这两种物质之间的质量关系,代入已知量、列比例式求解,即可求出理论上参加反应的葡萄糖的质量。
11.(1)222
(2)解:设生成CuO的质量是x。
Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
160 44
x 22 g
=
x=80 g
答:生成氧化铜的质量是80 g。
12.(1)4.4
(2)解:设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4 g
=
x=10 g
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是
×100%=83.3%。
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是83.3%。
(1)根据质量守恒定律可知,完全反应生成气体的质量为12 g+100 g-107.6 g=4.4 g。(2)依据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式,代入二氧化碳质量,即可求出碳酸钙的质量;根据纯净物的质量分数=×100%,即可求出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
13.D 由质量守恒定律,反应生成的CO2的质量为10 g-6.7 g=3.3 g。设生成物中CaO的质量是x。
CaCO3CaO+CO2↑
56 44
x 3.3 g
= x=4.2 g
碳酸钙中钙元素的质量分数为×100%=40%,由于反应后部分碳酸钙转化为氧化钙,过程中,固体中钙元素的质量不变,但固体的质量减小,所以剩余固体中钙元素的质量分数大于40%;剩余固体中碳元素的质量为10 g×-3.3 g×=0.3 g,氧元素质量为10 g×-3.3 g×=2.4 g,剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比为1∶8。
14.(1)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(2)11∶32
(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。(2)设二氧化碳质量为x。
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Δm(固体增大)
156 88 212 56
x 5.6 g
=
x=8.8 g
原混合气体中CO2和O2的质量比为8.8 g∶(34.4 g-8.8 g)=11∶32。
15.解:设纯碱样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4 g
=
x=10.6 g
样品中碳酸钠的质量分数为
×100%=96.4%。
由于96.4%>96%,所以该产品为合格产品。
答:样品中碳酸钠的质量分数为96.4%;该产品为合格产品。
依据化学方程式,根据碳酸钠与二氧化碳之间的质量关系,代入二氧化碳的质量,即可求出参加反应的碳酸钠的质量,再用碳酸钠的质量除以纯碱样品的质量,即可计算出样品中碳酸钠的质量分数,将其与标签上碳酸钠的质量分数比较,即可判断该产品是否合格。