3.3 化学方程式 同步练习（含解析）

3.3化学方程式
、选择题
加热31.6克高锰酸钾，当得到3克氧气时，剩余固体的成分是(　　)
A．K2MnO4和MnO2 B．KMnO4和MnO2
C．KMnO4、K2MnO4和MnO2 D．KMnO4和K2MnO4
物质X、Y反应生成Z，化学反应式为：X+3Y═2Z，现有6gX与足量Y反应，生成12gZ，则Y、Z的相对分子质量比为（　　）
A．3：1 B．3：2 C．1：3 D．1：2
人们常用形象的图式来描述物质世界。例如：水的电解可表示为如图所示,可见，化学反应前后，下列各项中可能有变化的是（ ）
A. 原子的数目 B. 分子的数目 C. 原子的种类 D. 分子的种类
第9题图 第10题图
小明同学从2H2+O2 2H2O中获得以下信息：
①该反应的反应物是氢气和氧气；②反应条件是点燃；③氢气在氧气中燃烧生成水；④2份质量的氢气和1份质量的氧气在点燃后生成2份质量的水；⑤氢原子和氧原子在点燃条件下生成水分子．其中正确的信息是（　　）
A．①②④⑤ B．①②③ C．④⑤ D．①②③⑤
在一个密闭容器中有四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下：
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 4 10 1 21
反应后质量/g 0 12 15 待测
已知x的相对分子质量为n，Q的相对分子质量为2n，则下列推断正确的是（　　）
A．反应后Q的质量为10g
B．反应中Y与Q发生改变的质量比为1：1
C．反应后生成15gZ
D．该反应方程式中X与Q的系数之比为2：3
在反应2A+3B═2C+4D中C、D的相对分子质量比为9：11．若2.2gA与一定质量的B恰好完全反应，生成4.4gD，则反应中B和D的质量比为（　　）
A．10：11 B．22：15 C．15：22 D．11：10
我国科学家研究出碳化钼（Mo2C）负载金原子（Au）组成的高效催化体系，使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，为氢能经济的推广以及氢气纯化过程提供了新的思路，其反应微观模型如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．该反应前后催化剂发生了改变
B．该反应的类型为化合反应
C．该反应中碳、氢元素的化合价发生了改变
D．该反应中所有的物质都是化合物
密闭容器内有a、b、c、d四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表：
物质 A b c d
反应前质量/g 1.7 2.2 7.9 0.9
反应后质量/g 待测 6.6 0 2.7
下列说法错误的是（　　）
A．反应后物质a的质量为3.4g
B．物质c中元素的种类一定等于a、b、d三种物质中元素的种类之和
C．反应生成的物质b与物质d的质量比为22：9
D．若物质b与物质d的相对分子质量之比为44：9，则反应中b与d的化学计量数之比为2：1
建立基本的化学观念可以让我们更好的理解化学，如形成守恒观念，可以更好的理解质量守恒定律，下列表述正确的是（　　）
A．每1个C原子和1个O2分子反应，生成2个CO2分子
B．32gS与32gO2完全反应，生成64gSO2
C．镁条燃烧后固体质量增加，故质量守恒定律不是普遍规律
D．根据：蜡烛+氧气二氧化碳+水，则蜡烛中一定含有C、H、O三种元素
在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前，它们的质量如白色条形图所示，反应结束后，它们的质量如黑色条形图所示。下列说法正确的是（　　）
A．该反应为化合反应
B．丙一定是该反应的催化剂
C．甲、乙的相对分子质量之比一定为2∶3
D．反应过程中甲和丁变化的质量比为2∶1
、填空题
配平下列化学方程式
①　 　 C+　 　Fe3O4 　 　Fe+　 　CO2↑
②　 　 CuSO4+　 　NaOH═　 　 Cu（OH）2↓+　 　Na2SO4．
人类发明并使用氟利昂(主要用作制冷剂)若干年后，科学家发现氟利昂进入大气层后，在紫外线的照射下分解出的氯原子能消耗臭氧，其破坏臭氧层的循环示意图如图所示：
（1）请写出臭氧的化学式：　 　。
（2）上述三步反应中属于化合反应的是　 　 (填序号)。
（3）经过上述①②③的反应过程后，氯原子的个数是否发生变化？　 　 (填“是”或“否”)。
（4）诺贝尔奖获得者莫里纳博士的研究表明“少量的氟利昂就能对臭氧层产生巨大的影响”。请你根据循环示意图简要说明他的观点：　 　。
（5）在科学家的建议下，国际社会签署了限制使用和消费氟利昂的协议，使得大气中氟利昂的含量得到了控制。请你根据本题提供的信息，就怎样有效保护环境谈一点建议和认识　 　。
每年的4月24日是我国的航天日，2021年的主题是“扬帆起航，逐梦九天”。
（1）2021年5月21日，中国“祝融号”火星车登上火星并成功传回照片。乐乐查阅有关火星资料发现，火星上有大量的镁和二氧化碳资源，它们或能作为航天器的燃料。因为镁能在二氧化碳中燃烧产生大量的热，生成氧化镁和碳。写出该燃烧反应的文字表达式：　 　。
（2）研究表明，太空中的某些带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响，从而导致程序出错。下列粒子不会影响探测器的计算机系统运行的是 (填字母)。
A．原子核 B．电子 C．质子 D．中子
、实验题
甲、乙、丙、丁4种常见物质，由氢、碳、氧、钠、钙5种元素中的2﹣3种组成．
（1）甲俗称纯碱，其化学式为　 　．
（2）乙是一种氧化物，遇水放出大量的热，乙的名称是　 　 ．
（3）丙与氧气在点燃条件下反应，其微观示意图如图1，请在方框中补全相应微粒的图示　 　 ．
（4）如图2所示（夹持仪器略去，K1、K2均关闭），打开K1，待液体全部流下，立即关闭K1，观察到产生大量气泡，且烧杯中丁的溶液变浑浊．充分反应后，打开K1和K2，使液体全部流入锥形瓶，瓶中无明显现象．
①用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因　 　 ．
②取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH=3，则该溶液中含有的溶质除HCl外，还有　　 　 ．
、解答题
电动车已成为人们出行的重要交通工具，但与电动车相关的安全事故也呈现多发的态势。
（1）电动车由电池包供电，若电池包意外进水就可能引发自燃，其原理如下：
水电解→可燃性气体积累→遇明火，气体燃烧→引燃整车
请写出以上原理中水电解的化学方程式 　 　。
（2）雨天或雾天时能见度低，骑电动车易发生交通事故。小敏为电动车设计的一种“警示灯”，骑行过程中灯泡会持续交替闪烁发光，以提示过往的行人和车辆。如图是“警示灯”的电路图，R0为定值电阻，电磁铁线圈及弹性衔铁的电阻忽略不计．
①当电流通过电磁铁时，电磁铁的下端是　 　极。
②请说明“警示灯”能自动进行交替发光的工作原理　 　。
3.3化学方程式答案解析
、选择题
C
【解析】根据方程式计算确定反应物是否完全反应，从而判断反应后物质中除生成物外还是否有反应物剩余分析。
设31.6g高锰酸钾完全反应生成氧气质量为x
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
316 32
31.6g x
316：32＝31.6g：x
x＝3.2g
当得到3克氧气时， 高锰酸钾有剩余，所以剩余固体除生成的锰酸钾和二氧化锰外还有高锰酸钾；
故答案为：C。
C
【解析】根据化学方程式求算相对分子质量关系需要知道物质的质量关系，然后根据化学方程式中的计量系数求算．
解：由于6gX与足量Y反应，生成12gZ，所以参加反应的Y的质量为12g﹣6g=6g．
设Y、Z的相对分子质量为a、b．
X+ 3Y═ 2Z
3a 2b
6g 12g
=
=
故选：C．
B
B
【解析】化学方程式可表示：反应物和生成物的种类；反应的条件；反应物和生成物的微观粒子个数比；反应物和生成物的质量比等．但要注意读化学方程式时，“+”应读作“和”，“═”应读作“生成”．
解：由2H2+O2 2H2O，该反应的反应物是氢气和氧气，反应条件是点燃，可读作氢气在氧气中燃烧生成水；每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃后生成36份质量的水；从微观上，点燃条件下，每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子．
故①②③说法正确．
故选：B．
D
【解析】本题主要考查质量守恒定律中的物质总质量不变和根据化学方程式的计算，难度稍大。根据质量守恒定律中的物质的总质量不变和化学方程式的意义得出本题的答案。
由表中数据看出反应后X的质量减小，因此X是反应物，发生反应的X的质量为4g-0g=4g；反应后Y、Z的质量增加，因此Y、Z都是生成物，生成Y的质量为12g-10g=2g，生成Z的质量为15g-1g=14g；由于2g+14g=16g＞4g，可知Q也是反应物，发生反应的Q的质量为16g-4g=12g。因此反应后Q的质量为21g-12g=9g；反应中Y与Q发生改变的质量比为2g：12g=1：6；设该反应方程式中X与Q的化学计量数之比为x：y，则x×n：y×2n=4g：12g解得x：y=2：3
故选D
A
【解析】根据“反应2A+3B═2C+4D中，已知C和D的相对分子质量之比为9：11”，则可假设C和D的相对分子质量分别为9a、11a，又因为2.2gA与一定量B恰好完全反应，生成4.4gD，则可求C的质量，根据质量守恒定律的质量守恒，可求B的质量，进而求出反应中B和D的质量比．
解：根据“反应2A+3B═2C+4D中，已知C和D的相对分子质量之比为9：11”，则可假设C和D的相对分子质量分别为9a、11a，又因为2.2gA与一定量B恰好完全反应，生成4.4gD，设同时生成C的质量为x，则
2A+5B═2 2C+ 4D
18a 44a
X 4.4g
x=1.8g
根据质量守恒定律：2.2g+B的质量=1.8g+4.4g，故B的质量=4g．
则反应中BD的质量比为：4g：4.4g=10：11；
故选：A．
C
【分析】
碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应方程式为。
【详解】
A．由催化剂的概念可知，化学反应前后催化剂没有发生改变，选项说法错误；
B．该反应的生成物是两种物质，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，选项说法错误；
C．该反应中，碳元素由+2价变成+4价，氢元素由+1价变成0价，该反应中碳、氢元素的化合价发生了改变，选项说法正确；
D．氢气是只由一种元素组成的纯净物，属于单质，选项说法错误。
故选C。
D
【解析】此题是借助质量守恒定律对反应物生成物先做出判断，再利用质量关系进行求解，反应中反应物质量会减少，生成物质量会增加，从而判断生成物与反应物，即可判断反应的类型，且反应物质量和与生成物质量和相等可求出a反应后的质量．
解：因为反应前后物质的总质量相等，所以1.7+2.2+7.9+0.9=待测+6.6+0+2.7，待测=3.4．反应后a物质的质量增加，所以a是生成物，生成a的质量为：3.4g﹣1.7g=1.7g；b物质的质量增加了，所以b是生成物，生成b的质量为：6.6g﹣2.2g=4.4g；c的质量减少了，所以c是反应物，参加反应的c的质量为7.9g﹣0=7.9g；d的质量增加了，所以d是生成物，生成d的质量为2.7g﹣0.9g=1.8g．由此可知，反应物是c，生成物是a、b、d，该反应可表示为：c→a+b+d．
A．由分析可知，反应后a物质的质量为3.4g，故正确；
B．由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，所以物质c中元素的种类一定等于a、b、d三种物质中元素的种类之和，故正确；
C．反应生成的物质b与物质d的质量比为4.4g：1.8g=22：9，故正确；
D．假设b物质的相对分子质量为44x，则d物质的相对分子质量为9x．
设化学方程式中，b物质化学式前面的化学计量数为m，d物质化学式前面的化学计量数为n，则：
故错误．
故选D．
B
【解析】A、碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2，每1个C原子和1个O2分子反应，生成1个CO2分子，故A错误；
B、硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，化学方程式为：S+O2SO2，32gS与32gO2完全反应，生成64g二氧化硫，故B正确；
C、镁条燃烧后固体质量增加，增加了参加反应的氧气的质量，遵循质量守恒定律，故C错误；
D、根据蜡烛+氧气二氧化碳+水，则蜡烛中一定含有C、H元素，可能含有氧元素，故D错误；
故选：B．
根据在化学反应中，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，所以质量守恒定律只能用来解释化学反应进行分析．
D
【解析】该题是一道图表数据结合题，首先根据甲、乙、丙、丁四种物质反应前后质量的变化，确定反应物和生成物分别是谁，以及化学反应中各物质间的质量关系，再分析选项作出判断。
由图像可知，甲反应后质量增加，为生成物，生成的质量为4，乙反应后质量减少，为反应物，参加反应质量为6，丙反应前后质量不变，丁反应后质量增加，为生成物，生成质量为2；
A、该反应为乙生成甲和丁，为分解反应，不符合题意；
B、丙可能是催化剂，也可能没参与该反应，不符合题意；
C、因不能确定各物质的分子个数比，所以无法计算各物质的相对分子质量比，不符合题意；
D、 反应过程中甲和丁变化的质量比为2∶1 ，符合题意；
故答案为：D。
、填空题
2；1；3；2；1；2；1；1
【解析】根据质量守恒定律：反应前后各原子的数目不变，选择相应的配平方法（最小公倍数法、定一法等）进行配平即可；配平时要注意化学计量数必须加在化学式的前面，配平过程中不能改变化学式中的下标；配平后化学计量数必须为整数．
解：（1）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，四氧化三铁、二氧化碳前面的化学计量数分别为：1、2，最后调整碳、铁前面的化学计量数为2、3．（2）本题可利用“定一法”进行配平，把Cu（OH）2的化学计量数定为1，则NaOH、CuSO4、Na2SO4前面的化学计量数分别为：2、1、1．
故答案为：（1）2、1、3、2；（2）1、2、1、1．
（1）O3
（2）②
（3）否
（4）反应过程中氯原子没有消耗，而是反复循环消耗臭氧
（5）对破坏大气臭氧层的物质要严格管理，限制使用
【解析】化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应；催化剂在化学反应前后其本身的质量和化学性质不会发生任何改变；
（1）由图中的模型图可知：臭氧由3个氧原子构成；故答案为：O3；
（2）化合反应就是多种物质生成一种物质；故答案为：②；
（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后其元素的种类、原子的种类和个数不会发生任何改变；故答案为：否；
（4）由图可得，氯原子→一氧化氯→过氧化氯→氯原子循环进行，整个过程中氯原子个数不变，而在①中不断消耗臭氧，故少量的氟利昂即可对臭氧层产生巨大的影响；故答案为：反应过程中氯原子没有消耗，而是反复循环消耗臭氧；
（5）保护臭氧层要从根本上治理，要让能破坏臭氧层的物质不进入大气层；故答案为：对破坏大气臭氧层的物质要严格管理，限制使用；
故答案为：（1）O3；（2）②；（3）否；（4）反应过程中氯原子没有消耗，而是反复循环消耗臭氧；（5）对破坏大气臭氧层的物质要严格管理，限制使用。
（1）镁+二氧化碳 氧化镁+碳
（2）D
【解析】（1）根据镁与二氧化碳反应和成氧化镁和碳书写方字表达式分析；
（2）根据所给粒子的带电情况分析。
（1）由题意可知，镁与二氧化碳反应和成氧化镁和碳，表达式为 镁+二氧化碳 氧化镁+碳 ；
（2）原子核、电子、质子都是带电粒子，而中子不带电，由题干信息可知，带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响 ，所以中子不会影响 探测器的计算机系统运行；
故答案为：（1） 镁+二氧化碳 氧化镁+碳 ；（2）D。
、实验题
（1）Na2CO3
（2）氧化钙
（3）
（4）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；NaCl；CaCl2
【解析】（1）甲俗称纯碱，则甲为碳酸钠，化学式为Na2CO3；
（2）由于氧化钙与水反应生成了氢氧化钙能放出大量的热，氧化钙是由钙、氧两种元素组成的，属于氧化物，由此可知，乙的名称是氧化钙；
（3）由物质的微观构成可知，丙为甲烷，燃烧生成了二氧化碳和水，由质量守恒定律反应前后原子的种类、数目不变可知，在方框中补应补充两个水分子，见下图：
（4）①由于盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳能使氢氧化钙溶液变浑浊，氢氧化钙是由上述中的元素组成的，所以，丁物质是氢氧化钙，反应的方程式是：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
②由题意可知，锥形瓶中的溶液的pH=3，说明溶液中有剩余的盐酸，则碳酸钠、氢氧化钙完全反应，该溶液中含有的溶质除HCl外，还有盐酸与碳酸钠、氢氧化钙生成的NaCl、CaCl2；
故答为：（1）Na2CO3；（2）氧化钙；（3）；（4）①CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；②NaCl；CaCl2．
（1）碳酸钠俗称纯碱，写出化学式；
（2）根据氧化钙与水反应生成了氢氧化钙能放出大量的热分析回答；
（3）根据质量守恒定律反应前后原子的种类、数目不变分析；
（4）①根据二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和和水分析回答；②根据盐酸、碳酸钠、氢氧化钙的性质分析．
、解答题
（1）2H2O 2H2↑ +O2↑
（2）S；图中该电路闭合开关，电磁铁与灯泡中都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性： 之后电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯熄灭且电磁铁磁性消失； 弹性衔铁形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性。 如此反复，灯泡交替发光。
【解析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。
（2）①根据安培定则判断电磁铁的极性；
②电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性。据此结合衔铁自身的弹性，分析衔铁的位置变化，描述灯泡的发光情况即可。
（1）水在通直流电的条件下分解，生成氢气和氧气，则反应的方程式： 、2H2O 2H2↑ +O2↑ 。
（2）①根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极，下端为S极。
②警示灯”能自动进行交替发光的工作原理：图中该电路闭合开关，电磁铁与灯泡中都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性： 之后电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯熄灭且电磁铁磁性消失； 弹性衔铁形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性。 如此反复，灯泡交替发光。
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