4.4 化学方程式 同步练习-2023-2024学年九年级化学上册 科粤版（2012）

4.4 化学方程式
一、单选题
1．下列化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
2．某汽车尾气净化转化器如图1所示，其内部设计为蜂窝状陶瓷结构，表面附着的催化剂催化CO、NOX等有害气体转化为无污染的气体，其中发生的某化学反应I的微观示意图见图2。下列说法中不正确的是
A．蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积
B．反应I中分子个数会减少
C．反应I中氮元素的化合价发生了变化
D．反应I中两种生成物的质量比为7:11或11:7
3．火箭用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水并释放能量，推动火箭升空。下列有关该反应的说法正确的是
A．偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮反应是吸热反应
B．该反应方程式表示为：
C．该反应中生成物对环境没有污染
D．该反应中生成氮气和二氧化碳的计量数比为1:2
4．已知 2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2X＋2NaHSO4 由此可知X物质的化学式为
A．ClO2 B．NaCl C．NaClO D．Cl2O
5．下列反应的化学方程式书写正确的是
A．常温下铝表面氧化膜的生成：4Al＋3O2＝2Al2O3
B．铁与稀盐酸反应：2Fe＋6HCl＝2FeCl3＋3H2↑
C．用红磷测定空气中氧气的含量：4P＋3O22P2O3
D．洗去石灰水试剂瓶内壁附着的固体：CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O
6．10g石灰石样品，与足量的稀盐酸充分的反应，产生CO2的质量为4g，则样品中混有下列哪种物质（　　）
A．MgCO3 B．KHCO3 C．NaHCO3 D．K2CO3
7．红磷在氧气中燃烧，生成五氧化二磷，在该反应中红磷、氧气、五氧化二磷的质量比是
A．4：5：2 B．124：160：284 C．31：32：64 D．3l：32：142
8．2022年8月9日，《2022年芯片和科学法案》由美国总统拜登签署生效，硅是现代计算机芯片的基础，工业上制粗硅的反应原理是：2C+SiO2Si+2X，其中X的化学式是
A．CO2 B．H2O C．SiH4 D．CO
二、填空题
9．写出下列反应的化学方程式及(1)(2)的反应类型。
(1)加热氧化汞： ； ；
(2)红磷在氧气中燃烧： ； ；
(3)细铁丝在氧气中燃烧： 。
10．如图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的微观模拟图，请回答下列问题：
（1）在B图中将相关粒子图形补充完整；
（2）A中两种分子的相同点是 ；
（3）氢原子和某原子能形成A2B型分子，且该原子与氧原子的化学性质相似。则该原子的原子结构示意图为 。
11．在电解水的实验中,两电极相连的玻璃管上方产生的气体是 和 二者的体积比为 ,该反应的化学方程式为
三、实验题
12．硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸（H2SO4）混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体
试回答：
(1)根据装置图回答下列问题：
①通过发生装置A和B的对比，可总结出选择气体发生装置应考虑的因素是 和 .
②若用C装置收集硫化氢气体，进气口应为 ，原因是 ；
③为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D，D中所盛的试剂应该是 ，现象是 ；
④做上述实验时，为了防止多余的硫化氢逸出污染环境，可以将其通入装置E吸收，E中漏斗的作用为 ；
(2)工业上用侯氏制碱法制得的纯碱样品中含有一定量的氯化钠。现称取只含有氯化钠杂质的纯碱样品23.3g，放入盛有146g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应。反应后溶液的质量为160.5g。试计算：所用稀盐酸中溶质的质量分数。
四、简答题
13．如图是某反应的微观示意图。
（1）写出该反应的化学方程式 。
（2）以此反应为例，用微粒的观点解释质量守恒定律 。
14．请用微粒观、结构观或化学方程式来回答下列问题。
（1）不同元素的本质区别 。
（2）与原子的化学性质关系最密切的是 。
（3）硫酸铜溶液不能盛放在铁桶中 。
五、科学探究题
15．水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。
（1）自来水生产过程如图所示。
回答下列问题：
①明矾[KAl（SO4）2 12H2O]中含有的金属元素是 。
②清水池中盛放的清水属于 。
A纯净物 B．单质 C．混合物 D．氧化物
③长期饮用硬水对人体健康不利。区分硬水和软水的试剂是 。
（2）兴趣小组利用如图所示的装置探究水的组成。
①写出如图中发生反应的化学方程式 。
②电解水过程中没有发生改变的微粒是 （填微粒名称）。
③电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于1：2，可能原因为 （写一条即可）。
（3）某校科学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样一个实验：让水蒸气通过一根烧红的铁管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣。
【问题】红热的铁与水蒸气反应生成的气体是什么？
【猜想】猜想一：生成的气体可能是氧气。
猜想二：生成的气体可能是氢气。
【探究】为验证生成的气体是什么，该组同学在老师的指导下，设计了如图实验装置，并收集反应产生的气体（注：装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。
A试管内装有铁粉，B烧瓶中装有一定量的水，提供反应所需水蒸气。
①该装置中需加热的仪器为（填字母） 。
②该组同学对所收集的气体进一步实验发现：该气体不溶于水，并且能燃烧。请你通过分析反应物的组成，结合实验现象，判断反应生成的气体是 （填物质名称）。
③该反应在生成气体的同时，还生成了四氧化三铁，请你写出该反应的化学方程式 。
六、综合应用题
16．如图是炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图。
(1)炉内5个反应中，属于化合反应的有 个，反应物中做还原剂的物质是 (填写化学式)；
(2)热空气和高炉气体中有一种相同的主要气体，该气体的化学式是 ；
(3)某工厂欲制得560t铁，理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是多少？
解：设制得560t铁，理论上需要氧化铁的质量为x。
找出对应关系，写出相关的量
列出比例式
求解。
折合为含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是 t。
答：(略)。
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参考答案：
1．D
【详解】A、铁在氧气中燃烧应生成四氧化三铁，方程式不符合科学事实，不符合题意；
B、氢氧化钙与二氧化碳反应生成的碳酸钙不溶于水，缺少沉淀符号，不符合题意；
C、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气为气体，缺少气体符号，不符合题意；
D、碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠，水和二氧化碳，符合题意；
故选D。
2．D
【详解】A、蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积，该选项说法正确；
B、由图可知，反应Ⅰ为NO和CO在催化剂条件下反应生成N2和CO2，反应的方程式为，则每2个2氧化碳分子和2个一氧化氮分子反应生成1个氮分子和2个二氧化碳分子，分子个数减少，该选项说法正确；
C、反应前，NO中氧元素化合价为-2价，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则氮元素化合价为+2价，反应后N2中氮元素化合价为0，则氮元素化合价改变，该选项说法不正确；
反应Ⅰ中生成物的质量比为（14×2）：[2×（12+16×2）]=7：22，该选项说法不正确。
故选D。
3．C
【详解】A、偏二甲肼和四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水并释放能量，推动火箭升空，即偏二甲肼和四氧化二氮反应是放热反应，选项错误；
B、偏二甲肼和四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水，则反应的化学方程式写为：C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O，选项错误；
C、偏二甲肼和四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水，生成物氮气、二氧化碳和水都是空气的组成成分，不会污染环境，选项正确；
D、由化学方程式可知，该反应中生成氮气和二氧化碳的计量数比为3：2，选项错误。
故选C。
4．A
【详解】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2NaClO3+H2SO4+SO2═2X+2NaHSO4，反应前钠、氯、氧、氢、硫原子个数分别为2、2、6、10、2、2，反应后的生成物中钠、氯、氧、氢、硫原子个数分别为2、0、8、2、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则，2X分子中含有2个氯原子和4个氧原子，则每个X分子由1个氯原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为ClO2。故选A。
5．A
【详解】B. 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁：Fe＋2HCl＝2FeCl2＋H2↑C. 用红磷测定空气中氧气的含量：磷燃烧生成五氧化二磷，4P＋5O2点燃2P2O5D.石灰水瓶壁上的白色固体是氢氧化钙与二氧化碳生成的碳酸钙沉淀， 洗去石灰水试剂瓶内壁附着的固体：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O+CO2↑选A
6．D
【详解】解：设混合物的相对分子质量为x，
x=110；
而碳酸钙的相对分子质量为100，所以所含的杂质为一种时，应该相对分子质量大于110，在给定选项中碳酸镁的相对分子质量为84，碳酸氢钾的相对分子质量为100，碳酸氢钠的相对分子质量为84，而碳酸钾的相对分子质量为138。
故选D。
【点睛】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
7．B
【详解】利用质量守恒定律的技巧解法，根据质量质量守恒定律，反应物质量和与生成物质量和应相等，因此质量比中反应物磷、氧气的和等于生成物五氧化二磷的量，则只有选项D中满足124+160=284。故选B。
8．D
【详解】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C、Si、O的个数分别是2、1、2，生成物中含C、Si、O的个数分别是0、1、0，故生成物中还应含2个C、2个O，故X的化学式为：CO。
故选D。
9．(1) 2HgO 2Hg+O2↑ 分解反应
(2) 4P+5O22P2O5 化合反应
(3)3Fe+2O2Fe3O4
【详解】（1）加热氧化汞生成汞和氧气，反应的化学方程式为：2HgO 2Hg+O2↑；该反应是由一种物质生两种物质的反应，属于分解反应；
（2）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；
（3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。
10． 它们的每个分子都是由2个原子构成的
【分析】根据质量守恒定律，反应前后原子种类不变，原子个数相同。
【详解】（1）由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，在B图中补出两个氯化氢分子即可，如图：
；
（2）由图示中微粒的构成可以得出，A中两种分子的相同点是：它们的每个分子都是由2个原子构成的。
（3）氢原子和某原子能形成A2B型分子，且该原子与氧原子的化学性质相似，则该原子应是硫原子，原子结构示意图为： 。
【点睛】最外层电子数相同，化学性质相似，组成化合物的各元素的化合价代数和为零。
11． 氢气 氧气 2：1 2H2O2H2↑+O2↑
【详解】电解水生成氢气和氧气，体积比氢气比氧气2：1，化学方程式2H2O2H2↑+O2↑，故填：氢气；氧气；2：1；2H2O2H2↑+O2↑。
12．(1) 反应物的状态 反应条件 b 硫化氢气体密度比空气大 紫色石蕊溶液 紫色石蕊溶液变红 防止烧杯里的液体倒吸
(2)10%
【详解】（1）①通过发生装置A和B的对比，选择气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态和反应条件；
②用C装置收集硫化氢气体，进气口应为b；原因为硫化氢气体密度比空气大；
③为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D，D中所盛的试剂应该是紫色石蕊溶液，现象是紫色石蕊溶液变红；
④导管末端的漏斗与液体接触面积较大，当气体被吸收时，装置E内液面下降，罩在液面上的漏斗与液体脱离，在重力作用下吸入漏斗内的液体回落到装置E中，从而起到防止液体的倒吸；故答案为：防止烧杯里的液体倒吸。
（2）解：设盐酸中HCl的质量为x，碳酸钠的质量为y
生成CO2的质量为:23.3g+146g-160.9g=8.8g
x=14.6g y=21.2g
盐酸中溶质的的质量分数=
答：样品中Na2CO3的质量为21.2g，盐酸中溶质的质量分数为10%。
13． 2NO+O2═2NO2； 在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，所以化学反应前后质量守恒。
【详解】(1)该反应是一氧化氮燃烧生成了二氧化氮，反应的化学方程式是：2NO+O2═2NO2；
(2)由微粒的变化可知，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，所以化学反应前后质量守恒。
14． 质子数不同 最外层电子数 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【详解】（1）元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，不同种元素最本质的区别是质子数（即核电荷数）不同；
（2）元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切，最外层电子数相同的元素化学性质相似；
（3）铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
15． 钾、铝 C 肥皂水 氢原子、氧原子 氧气较氢气在水中溶解度大 AB 氢气
【详解】（1）①明矾[KAl（SO4）2 12H2O]中含有的金属元素是钾（K）、铝（Al）元素。
②清水池中盛放的清水中含有许多可溶性物质，属于混合物；故选D。
③硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的水；鉴别硬水和软水可以使用肥皂水，泡沫较少浮渣较多的是硬水，泡沫较多浮渣较少的是软水，故可用肥皂水鉴别硬水和软水。
（2）①水通电生成氢气和氧气，。
②原子是化学变化中最小的粒子，电解水过程中没有发生改变的微粒是氢原子、氧原子。
③电解开始时，正极和负极产生气体的体积比小于1：2，可能原因为氧气较氢气在水中溶解度大，导致氧气体积体积相对较小。
（3）①水蒸气通过一根烧红的铁管，生成了一种气体，则需要水蒸气，铁也需要加热，则该装置中需加热的仪器为AB。
②反应前后元素种类不变，反应前有铁、氢、氧元素，生成气体不溶于水，并且能燃烧，可判断反应生成的气体是氢气。
③水蒸气和铁在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气， 。
16．(1) 三/3 C、CO
(2)N2
(3)
1000
【详解】（1）①是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应；
②是两种两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应；
③是一种物质生成两种物质，符合一变多的特点，属于分解反应；
④是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应；
⑤是两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应；
故炉内5个反应中，属于化合反应的有①②④，有3个；
在氧化还原反应中能够得氧的物质为还原剂，在反应①②中C作还原剂，反应④中CO作还原剂；故反应物中做还原剂的是C、CO；
（2）热空气的主要成分是氧气和氮气，在高炉炼铁的过程中氮气不参加反应，因此热空气和高炉气体中有一种相同的主要气体，该气体的化学式为N2；
（3）解：设制得560t铁，理论上需要氧化铁的质量为x
找出对应关系，写出相关的量，
折合为含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是
答：理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是1000t。
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