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核心素养综测 第一章 化学反应
一、选择题(每空2分,总计40分分)
1. [2022·台州]拉瓦锡在研究空气成分时,所做实验中涉及的一个化学反应可用下图表示。该反应属于( )
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
2. (2022 绥化)制备硝酸的过程中,会产生氮的氧化物等空气污染物。为减少环境污染,需要用氢氧化钠溶液吸收尾气,反应的化学方程式为NO+X+2NaOH═2NaNO2+H2O,则X的化学式为( )
A.NO2 B.N2O C.N2O5 D.N2O3
3. (2022春 香坊区校级期中)在反应A+B→C+D中,已知20gA与一定量B恰好完全反应,生成25gC和5gD,则参加反应的A和B的质量比为( )
A.4:1 B.3:5 C.1:3 D.2:1
4. 现将足量氢气通过45g灼热的氧化铜和铜的混合物(铜和氢气不反应)。完全反应后称量剩余固体质量为37g。计算原混合物中氧化铜的质量为( )
A.20g B.32g C.40g D.42g
5.(2022东平县)镁条在氧气中燃烧的化学反应可用2Mg+O22MgO来表示,以下信息:①反应条件 ②反应物、生成物各物质间的质量关系 ③反应的的微观过程 ④反应体系中微观粒子的数量关系 ⑤反应过程中的能量变化 ⑥反应速率。不能从上述化学方程式中获得的是( )
A.①②④ B.③⑤⑥ C.②③⑤ D.④⑤⑥
6. (2022南湖区模拟)某同学加热氯酸钾制取氧气,在盛有氯酸钾的试管a中错将高锰酸钾当作二氧化锰加入其中,与只加热相同质量氯酸钾的试管b相比,正确的是( )
A.高锰酸钾是氯酸钾分解反应的催化剂 B.a试管中生成氧气质量更多
C.两试管中生成氧气的质量一样 D.反应结束后试管a中剩余固体种类更少
7. (2022广东模拟)双氧水就是过氧化氢溶解于水形成的溶液,被称为“绿色氧化剂”。 双氧水是一种无色液体,常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。易分解生成氧气。以下说法错误的是( )
A.双氧水是纯净物 B.双氧水常用作氧化剂所以具有氧化性
C.双氧水常用作实验室制氧气 D.双氧水的化学性质不稳定
8. [2022·宁波]中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的化学方程式是CO+H2O=催化剂=H2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
9. (2022 沈河区二模)将一定质量镁粉(mg)与足量的纯氧气分别在密闭与开放的环境中完全燃烧,固体物质的质量随时间变化如图。下列分析正确的是( )
A.开始反应的时间为t1s
B.生成的氧化镁中氧元素的质量为m1﹣m3
C.燃烧时放热使氧化镁逸散,因此参加反应的氧气的质量为m2﹣m3
D.此反应不符合质量守恒定律
10.硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体,该气体可能是( )
A.N2 B.NO2 C.NH3 D.SO2
11.对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热,下列图象能正确表示对应变化关系的是( )
A. B. C. D.
12.利用数据传感技术比较块状和粉末状的碳酸钙与足量稀盐酸反应的快慢。按图1装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与固体充分接触,瓶内气压随时间的变化如图2所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.m=1
B.图中d点溶液中溶质为CaCl2
C.对比a、c点或b、d点可知,粉末状碳酸钙反应更快
D.t秒内,粉末状碳酸钙与稀盐酸反应产生的二氧化碳更多
13.下列图示实验操作中,正确的是( )
14.(2021武侯区)如图表示在试管中,将一定质量的某浓度的过氧化氢溶液和少量二氧化锰混合后,变量y随时间的变化趋势。请根据图象分析变量y可能为( )
A.O2的质量 B.H2O2的质量 C.MnO2的质量 D.试管中水的质量
15.(2022滨海县模拟)将一定量的丙醇(C3H8O)和氧气置于封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如表所示:
物质 丙醇 氧气 水 二氧化碳 X
反应前质量/g a 12.8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 7.2 8.8 b
下列判断不符合事实的是(注:氢元素全部转化生成水)( )
A.a=3.2+b B.X是一氧化碳
C.参加反应的丙醇与氧气的化学计量数之比是2:9 D.生成物中碳元素与氢元素的质量比为9:2
16.(2021 黄冈模拟)FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路,反应原理为aFeCl3+bCu═cCuCl2+dX.向含溶质32.5g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉,反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如图。下列说法不正确的是( )
A.方程式中a和c的比为1:2 B.化学计量数d=2
C.完全反应后,生成X的质量为25.4g D.X为FeCl2
17.取质量为30.6g的碳酸钙和碳酸钠的混合物加入到一定量的水中,向其中滴加澄清石灰水,至不再产生沉淀,过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,充分反应后过滤,将滤液蒸干,得到固体33.3g,则原固体中碳酸钙的质量分数为( )
A.33.3% B.66.7% C.65.4% D.80%
18.(2022宣城)用化学式、离子符号、化学方程式等化学用语思考、分析化学问题是学习化学独特的思维方式。实验室加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气,下图分析错误的是( )
A. B. C. D.
19.现有31.2g碳酸钠和碳酸钙的混合物,加水充分溶解,向其中滴加澄清石灰水至不再产生沉淀,过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,将所得溶液蒸干,得到33.3g固体,则原固体混合物中碳酸钙的质量分数为( )
A.32.1% B.20% C.80% D.66.7%
20.为了回收硫酸铜废液中的铜,称取mkg铁粉与一定体积的硫酸铜废液混合,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到的固体能被磁铁吸引;再将该固体与足量的稀硫酸混合,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到不能被磁铁吸引的固体mkg。则整个过程中参加反应的CuSO4与H2SO4的质量之比为( )
A.80:7 B.80:49 C.10:7 D.8:7
二、填空题(24题,每空1分,其它每空2分,总计67分)
21.为验证质量守恒定律,小明进行了下列实验。
(1)在图甲中,调节天平平衡,将烧杯倾斜使过氧化氢溶液与二氧化锰混合,观察到指针向 (选填“左”或“右”)偏,请用化学方程式解释发生该现象的原因 。
(2)用图乙装置替换甲中的烧杯部分,将锥形瓶倾斜,一段时间后气球涨大天平仍不平衡,分析其原因可能是 。
22.化学与我们的生活、生产、科技密切相关。
(1)中国自主研发的“天问一号”火星探测车已成功登陆火星。硅片太阳能电池板是探测车主要动力来源,硅的元素符号是 。
(2)我国具有丰富的海洋资源,海水中含量最多的阳离子是 (填离子符号)。
(3)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,可应用于自来水和公共场所的杀菌、消毒处理。ClO2中氯元素的化合价为 价。
(4)超氧化钾(KO2)常备于急救器和消防队员背包中,能迅速与水反应放出氧气,其反应的化学方程式为2KO2+2H2O═2KOH+X+O2↑,则X的化学式是 。
23.(2018春 南岗区期末)配平下列反应的化学方程式(反应条件略)。
① H2O+ Fe Fe3O4+ H2
② Cr+ H2SO4(浓)= Cr2(SO4)3+ SO2↑+ H2O
24.(2022 庐江县模拟)化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的.结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出指定仪器的名称:① ②
(2)下面四种途径都可以得到氧气:
写出实验室中通过甲、乙两种途径制取氧气的化学方程式:
甲 乙___________________________________
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是 (填字母代号).用排水收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是先 ,然后 ,以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂.
(4)实验室制取二氧化碳时,可选用的发生装置是 (填字母代号).收集二氧化碳通常用C装置,而不选用D或E装置,试从二氧化碳性质的角度来分析其原因 .
25.[2022·温州]图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为__ 。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是__ ___。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。__ 。
26.医药上可用石膏来固定骨折部位。石膏有熟石膏(CaSO4 H2O,一种白色粉末)和生石膏(CaSO4 2H2O,一种坚硬的固体)两种,则用于固定骨折的原料石膏是(填“生”或“熟”) 石膏,骨折固定时发生反应的化学方程式为 。
27.(2022平谷区模拟)如下图所示为实验室制取氧气并进行有关氧气性质的实验.请根据上图所示的实验回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 .
(2)装置B中的反应现象为木炭剧烈燃烧,放出大量的热,发出 ,有关反应的化学方程式为 .
(3)装置D的作用是 .
(4)为了安全,实验装置末端应进行尾气处理,理由是 .
(5)装置C的作用是 .
28.(2022丹阳市)在生活和实验室,我们可以利用过氧化氢制取氧气。
如图为家庭制氧机内桶构造示意图,桶上设有制氧剂投药口和出气口。已知:
i.制氧剂的主要成分是过碳酸钠和催化剂;
ii.本产品用于人体保健吸氧,产生的氧气需通入水中净化。
制氧时,从投药口中投入药品后,立即将其关闭。过碳酸钠加入水中后,分解产生过氧化氢;过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。
(1)过氧化氢发生反应的文字表达为 。
(2)氧气的出口为 (填“a”或“b”)。
三、探究题(每空2分,总计36分)
29.利用如下三个实验来探究质量守恒定律。
实验1:①取一根用砂纸打磨干净的长镁带放在石棉网上,用托盘天平称量;②取下石棉网,在石棉网上方点燃镁带:③燃烧结束后将所得的物质与石棉网一起再放回托盘天平称量。
实验2:将装有双氧水的试管放入装有少量二氧化锰的锥形瓶中称量,然后将双氧水与二氧化锰接触。
实验3:将装有无色液体1的试管放入盛有无色液体2的烧杯中称量,然后将试管中的无色液体1倒入烧杯中,未见明显现象。
(1)写出实验1中步骤③的实验现象 。
(2)有同学认为实验2中锥形瓶口应套上气球防止氧气逸出。但改讲后重新实验时,天平仍不能保持平衡,说明理由 。
(3)判断实验3是否可以验证质量守恒定律并说明理由 。
30.(2022利州区)实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究,请回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a .
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气时,应选用的发生装置是 (填写装置的字母代号).
(3)比较用B、D组合和B、E组合制取氧气,后者组合的优点是 ,用E收集气体时,应等到 时开始收集.
(4)若用F装置收集氧气,氧气应从 端通入.
(5)下图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是
31.质量守恒定律是自然界中最基本的定律之一。质量守恒定律的建立,使得化学走向了定量化、计量化的道路,成为像数学、物理学一样严谨、精密的基础自然科学。请你认真阅读下列三个材料,回答下列问题:
材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:
①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实 。因此要验证质量守恒定律,必须在 装置内进行。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 。
(4)质量守恒定律告诉我们,利用化学方法,只能改变物质的成分而不能改变物质的 ,从微观方面分析质量守恒的原因是化学反应前后 没有增减, 没有改变, 没有变化,因此物质的质量总和没有改变。
(5)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法 D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
四、计算题(32题6分,33题11分,总计17分)
32.(2022 鄂州)游览活动即将结束,化学精灵请同学们乘坐氢燃料汽车回家。氢气作为燃料具有热值高、无污染的优点,但是制备成本高,储存有难度。若用废旧黄铜(Cu﹣Zn合金)和稀硫酸为原料制备氢气,测得实验数据如图,请计算:
(1)该废旧黄铜中锌的质量为 g。
(2)实验中生成氢气的质量。
33.(2022 柳州)实验室有部分已变质为碳酸钠的氢氧化钠样品,质量为1.86g。某实验小组将此样品加入水中完全溶解,配成100g溶液,然后向其中缓慢滴加9.8%的稀硫酸,搅拌使气体全部逸出。滴加过程中,相关数据如表:
测定次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
滴加稀硫酸总质量/g 0 10 20 30 40
溶液总质量/g 100 110 119.56 129.56 m
溶液pH 13.3 10.2 7.0 0.9 0.8
请回答下列问题:
(1)氢氧化钠(NaOH)由 元素组成。
(2)Na2CO3中碳原子与氧原子的个数比为 。
(3)第 次测定时,溶液中只有一种溶质。表中m= 。
(4)计算样品中碳酸钠(Na2CO3)的质量分数。(写出计算过程,结果精确到1%)
核心素养综测 第一章 化学反应(参考答案)
一、选择题
1.
【解析】[命题考向: 考查基本反应类型、微粒观点、化学方程式的书写。解析:分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应;化合反应是指由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应;置换反应是指一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应;复分解反应是指由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物(含难电离的物质,如沉淀、气体、水)的反应。由图可知,该反应的化学方程式为2Hg+O2===2HgO,可知该反应为化合反应。]
故选B
2.
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,原子的质量不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:由NO+X+2NaOH═2NaNO2+H2O可知,反应前钠原子、氮原子、氢原子、氧原子个数分别为2、1、2、3,反应后钠原子、氮原子、氢原子、氧原子个数分别为2、2、2、5,化学反应前后,原子的种类、总个数不变,则X中有1个氮原子,2个氧原子,则X化学式为NO2。
故选:A。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,原子的质量不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
3.
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和,结合题意进行分析解答。
【解答】解:20gA与一定量B恰好完全反应,生成25gC和5gD,由质量守恒定律,参加反应的A和B的质量之和等于生成C和D的质量之和,则参加反应的B的质量为25g+5g﹣20g=10g;则参加反应的A和B的质量比为20g:10g=2:1。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握质量守恒定律并能灵活运用是正确解答本题的关键。
4.
【解析】【分析】根据质量差量法和对应的差量求算氧化铜的质量。
【解答】解:设氧化铜的质量为x
CuO+H2Cu+H2O 固体质量差量
80 64 80﹣64=16
x 45g﹣37g=8g
=
x=40g
故选:C。
【点评】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。
5.
【解析】【考点】化学方程式的概念、读法和含义.
【分析】化学方程式是化学反应简明的表达形式。它从“质”和“量”两个方面表达了化学反应的意义。
(1)“质”的含义:表示什么物质参加了反应,生成了什么物质,以及反应是在什么条件下进行的。
(2)“量”的含义 从宏观看,表示了各反应物、生成物间的质量比。如果反应物都是气体,还能表示它们在反应时的体积比。从微观看,如果各反应物、生成物都是由分子构成的,那么化学方程式还表示各反应物、生成物间的分子个数比。
【解答】解:由化学方程式的意义可知:①能够体现反应条件;②能够体现反应物、生成物各物质间的质量关系;③不能体现反应的微观过程;④能够反应体系中微观粒子的数量关系;⑤不能体现反应过程中的能量变化;⑥不能体现反应速率。
故选:B。
【点评】本考点考查了化学方程式表示的意义,基础性比较强,要加强记忆,理解应用。
6.
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】根据高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气来分析。
【解答】解:A.高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,生成的二氧化锰可作氯酸钾反应的催化剂,可加快化学反应速率,故选项说法错误;
B.高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以生成氧气质量增加,故选项说法正确;
C.高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以生成氧气质量增加,故选项说法错误;
D.试管a中在反应结束后剩余的固体有氯化钾、二氧化锰、锰酸钾;试管b中在反应结束后剩余的固体是氯化钾,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握高锰酸钾和氯酸钾制取氧气的反应原理及二氧化锰在氯酸钾反应中的作用并能灵活运用是正确解答本题的关键。
7.
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理;纯净物和混合物的判别.
【分析】根据题中信息结合所学化学知识对各选项逐一分析判断即可。
【解答】解:A、双氧水就是过氧化氢溶解于水形成的溶液,双氧水是由不同种物质组成的,属于混合物,故说法错误;
B、双氧水是一种无色液体,常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等,具有氧化性,故说法正确;
C、双氧水易分解生成氧气,故说法正确;
D、双氧水易分解生成氧气,化学性质不稳定,故说法正确;
故选:A。
【点评】此题难度不大,掌握根据题中信息结合所学化学知识进行分析问题的能力即可解答。
8.
【解析】[命题考向: 考查化学方程式的书写、质量守恒定律、常见物质的分类、常见元素的化合价。解析:根据化合物中所有元素化合价的代数和为零可知,反应前H2O中氢元素的化合价为+1,反应后H2中氢元素的化合价为0,即反应前后氢元素的化合价改变。]
故选C
9.
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、t1s后固体质量开始改变,因此开始反应的时间为t1s,该选项正确;
B、氧化镁中氧元素的质量为m2﹣m1,该选项不正确;
C、根据镁在密闭容器中的燃烧可知,参加反应的氧气的质量为m2﹣m1,该选项不正确;
D、所有的化学反应都遵循质量守恒定律,该选项不正确;
故选:A。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
10.
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变和空气污染物分析解答。
【解答】解:污染空气的有毒气体有NO2、SO2、CO,而硝酸铜中不含硫元素和碳元素,故该气体是NO2,
故选:B。
【点评】解答本题关键要知道反应前后元素的种类不变和空气污染物。
11.
【解析】【分析】氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气。
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,随着反应进行,氧气质量增大,完全反应后氧气质量不再变化,该选项对应关系不正确;
B、随着反应进行,固体质量减小,剩余固体中锰元素质量分数增大,该选项对应关系不正确;
C、随着反应进行,不断生成氧气,剩余固体中氧元素质量减小,完全反应后氧元素质量不再变化,该选项对应关系正确;
D、反应前氯化钾质量是0,该选项对应关系不正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
12.
【解析】
【知识点】影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】根据粉末状药品接触面积大,反应速率比块状药品快,结合图像中各点的反应进程分析。
【解答】A、对比实验中要求变量唯一,所以m=1,不符合题意;
B、 图中d点盐酸未完全反应,溶液中溶质为CaCl2和HCl,符合题意;
C、 对比a、c点或b、d点可知,粉末状碳酸钙反应更快 ,不符合题意;
D、 由图像可知,t秒内,粉末状碳酸钙与稀盐酸反应产生的二氧化碳更多 ,不符合题意;
故选B。
13.
【解析】解:A、向试管中装Zn粒时,先将试管横放,用镊子把Zn粒放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误。
B、溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内进行,图中所示操作错误。
C、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;图中所示操作错误。
D、氧气不易溶于水,用图中装置收集氧气时,长导管是出水管,短导管是进气管,图中所示装置正确。
故选:D。
14.
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气来分析解答。
【解答】解:A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,因此氧气的质量随着反应的进行质量由零开始,慢慢增大,当过氧化氢完全分解后,氧气的质量不再改变,故A正确;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,因此随着反应的进行,过氧化氢的质量在不断减少,直到完全分解,故B错误;
C、二氧化锰是该反应的催化剂,其质量在反应过程中保持不变,故C错误;
D、反应前,试管中是过氧化氢溶液,其中水的质量不为零,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了过氧化氢的分解过程,各物质的质量变化,难度不大,需要结合反应的原理以及图象认真分析
15.
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】A、根据质量守恒定律计算此题;
B、根据化学反应中原子数目不变回答此题;
C、根据实验数据计算此题;
D、根据生成物中不同元素质量分数计算此题。
【解答】解:A、a=7.2+8.8+b﹣12.8=3.2+b,选项A说法正确;
B、水中氧元素质量=7.2g×,二氧化碳中氧元素质量=8.8g×,两种生成物中氧元素质量=6.4g+6.4g=12.8g,与氧气质量相等,而丙醇含有氧元素,所以X含有氧元素,水中氢元素质量=7.2g﹣6.4g=0.8g,二氧化碳中碳元素质量=8.8g﹣6.4g=2.4g,此时碳氢元素质量=3.2g,丙醇中氢元素质量=a×,a=6g,所以丙醇含有碳元素质量=6g×,因此X含有碳元素质量=3.6g﹣2.4g=1.2g,含有氧元素质量=6g×;所以X含有1.2g碳和1.6g氧,此时b=a﹣3.2=6﹣3.2=2.8g,则氧元素与碳元素质量与X质量相等,则X为一氧化碳,选项B正确;
C、参与反应化学计量数之比=:=1:4,选项C错误;
D、水中氧元素质量=7.2g×,二氧化碳中氧元素质量=8.8g×,水中氢元素质量=7.2g﹣6.4g=0.8g,二氧化碳中碳元素质量=8.8g﹣6.4g=2.4g,一氧化碳中碳元素质量=3.6g﹣2.4g=1.2g,含有氧元素质量=6g×,所以含有氢元素质量=0.8g,碳元素质量=2.4g+1.2g=3.6g,所以碳元素与氢元素质量比=3.6g:0.8g=9:2,选项D正确;
故选:C。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
16.
【解析】【考点】金属的化学性质.
【分析】根据质量守恒定律以及铁比铜活动,X不能是单质铁,应该是氯化亚铁对应的化学方程式为2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2。
【解答】解:根据以上分析可知:
A、方程式中的a和c的比为2:1,A错误;
B、化学计算量数d=2,B正确;
C、设生成的氯化亚铁的质量为x
2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2。
325 64 135 254
32.5g 6.4g 13.5g x
根据质量守恒定律可知:32.5g+6.4g=13.5g+x,x=25.4g,完全反应后,生成X的质量为25.4g,C正确;
D、X为FeCl2,D正确;
故选:A。
【点评】在解答时,先看解答的问题是什么,然后带着问题去提炼图中有用信息。考查学生读图识图能力。
17.
【解析】【分析】依据物质间的有关反应可知将滤液蒸干,得到固体33.3g,应该是氯化钙的质量,而后利用氯化钙的质量求出碳酸钙的质量,依据元素的守恒观点可知碳酸根的质量和原混合物中碳酸根的质量相等,据此分析解答即可;
【解答】解:依据物质间的有关反应可知将滤液蒸干,得到固体33.3g,应该是氯化钙的质量,则设与盐酸反应的碳酸钙的质量是x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 111
x 33.3g
x=30g
则原质量为30.6g的碳酸钙和碳酸钠的混合物与氢氧化钙反应后固体(碳酸钙)质量变为30g
则设原混合物中碳酸钠的质量是y
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ △m
106 100 6
y 30.6g﹣30g=0.6g
y=10.6g
则原混合物中碳酸钙的质量是30.6g﹣10.6g=20g
故原固体中碳酸钙的质量分数为×100%≈65.4%
故选:C。
【点评】此题是一道综合型计算难题,解题的关键是能够利用差量法对原混合物中碳酸钠质量的求解;
18.
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气。
【解答】解:A.氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,加热到一定温度时就会分解产生氧气,随着氯酸钾的分解,生成氧气的质量增多,当氯酸钾完全分解后,生成氧气的质量不再增加,图示正确;
B.在该反应中,二氧化锰是催化剂,其质量在化学反应过程中保持不变,图示正确;
C.在反应前,是氯酸钾和二氧化锰两种固体,随着氯酸钾的分解,固体的成分是氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种物质,当氯酸钾完全分解后,固体是二氧化锰和氯化钾的混合物,图示正确;
D.在反应过程中,氯元素的质量不变。在氯酸钾还未开始分解时,固体中氯元素的质量分数不变,随着氯酸钾的分解,固体的质量减小,所以固体中氯元素的质量分数增大,当氯酸钾完全分解后,氯元素的质量分数不再改变,图示错误。
故选:D。
【点评】解答这类题目时,首先,要熟记实验室制取氧气的反应原理(即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式),以及实验室制取氧气的反应原理和发生装置的相互联系;并且,一定要理解催化剂的概念、催化作用;等等;然后,根据所给的问题情景及相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
19.
【解析】【分析】依据物质间的有关反应可知将滤液蒸干,得到固体33.3g,应该是氯化钙的质量,而后利用氯化钙的质量求出碳酸钙的质量,进而从差量法求算碳酸钠的质量,进而求算碳酸钙的质量分数。
【解答】解:依据物质间的有关反应可知将滤液蒸干,得到固体33.3g,应该是氯化钙的质量,则设与盐酸反应的碳酸钙的质量是x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 111
x 33.3g
=
x=30g
则原质量为31.2g的碳酸钙和碳酸钠的混合物与氢氧化钙反应后固体(碳酸钙)质量变为30g
则设原混合物中碳酸钠的质量是y
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ 固体质量差量
106 100 106﹣100=6
y 31.2g﹣30g=1.2g
=
y=21.2g
则原混合物中碳酸钙的质量是31.2g﹣21.2g=10g
故原固体中碳酸钙的质量分数为×100%≈32.1%
故选:A。
【点评】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。
20.
【解析】【分析】本题根据质量质量差量法进行求算,过程注意分析质量不变的原因,找到对应的量。
【解答】解:设H2SO4与CuSO4的质量分别为x、y
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 固体质量减少量
56 98 56
x
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 固体质量增加量
56 160 64 64﹣56=8
y
由于得到不能被磁铁吸引的固体mkg,即铁完全反应且固体质量前后不变,所以
=
=
故选:A。
【点评】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。
二、填空题
21.力。
【解析】【分析】根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,以及气球会产生一定的浮力进行分析。
【解答】解:(1)在图甲中,调节天平平衡,将烧杯倾斜使过氧化氢溶液与二氧化锰混合,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,观察到指针向右偏,用化学方程式解释发生该现象的原因是:2H2O22H2O+O2↑;
(2)用图乙装置替换甲中的烧杯部分,将锥形瓶倾斜,一段时间后气球涨大天平仍不平衡,原因可能是:反应生成气体,气球膨胀产生了向上的浮力。
故答案为:(1)右;2H2O22H2O+O2↑;
(2)反应生成气体,气球膨胀产生了向上的浮力。
【点评】本题主要考查了质量守恒定律在化学反应中的应用,难度不大,在平时的学习中加强训练即可完成。
22.
【解析】【分析】(1)硅的元素符号是Si。
(2)海水中氯化钠含量最高。
(3)化合物中元素化合价代数和为零。
(4)化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)硅的元素符号是Si。故填:Si。
(2)我国具有丰富的海洋资源,海水中氯化钠含量最高,因此含量最多的阳离子是Na+。故填:Na+。
(3)ClO2中氧元素化合价是﹣2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氯元素的化合价为+4价。
故填:+4。
(4)反应前后钾原子都是2个,反应前氧原子是6个,反应后应该是6个,其中2个包含在未知物质中,反应前氢原子是4个,反应后应该是4个,其中2个包含在未知物质中,则X的化学式是H2O2。
故填:H2O2。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
23.
【解析】【解答】解:①本题可用“定一法”配平,把Fe3O4化学计量数定为1,H2O、Fe、H2化学计量数分别为:4、3、4,则H2O、Fe、Fe3O4、H2化学计量数分别为4、3、1、4;
(2)本题可用“得失电子法”配平,一个Cr变成一个Cr3+,失去3个电子,生成2个Cr3+,需要失去6个电子,一个SO42﹣变成一个SO2需要得到2个电子,6个电子需要三个SO2得到,故SO2的化学计量数是3;Cr的化学计量数为2;Cr2(SO4)3的化学计量数为1;H2SO4的化学计量数为6;H2O的化学计量数为6。
故答案为:①4;3;1;4;②2;6;1;3;6。
【点评】掌握相关的化学用语和化学方程式的书写方法、化学方程式的配平方法等是正确解答本题的关键。
24.(3)A;移导管;再移酒精灯;(4)B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水
【解析】【考点】实验室制取气体的思路.
【分析】(1)正确识别仪器,并能准确写出仪器名称的基础考查;
(2)分解过氧化氢、氯酸钾制取氧气化学方程式的识记;
(3)对实验室制取氧气的发生装置及排水法收集气体后的操作方法的识记性考查;
(4)对实验室制取二氧化碳发生装置、收集二氧化碳气体方法的理论依据的了解性考查.
【解答】解:(1)用于对固体药品加热的试管,用于收集气体的集气瓶.故答:①试管②集气瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下常温下分解,生成水和氧气;氯酸钾在二氧化锰催化下,加热分解生成氯化钾和氧气.故答:甲:2H2O22H2O+O2↑ 乙:2KClO32KCl+3O2↑;
(3)利用固体高锰酸钾加热分解制取氧,发生装置应选A;排水法收集气体后,为防止水倒流,应先移导管然后再熄灭酒精灯.故选A;移导管;再移酒精灯;
(4)实验室制取二氧化碳是利用块状固体石灰石与稀盐酸反应,发生装置选B;采用向上排空气法C而不采用D图所示的向下排空气法或E图所示的排水法收集,是因为二氧化碳密度比空气大且能溶于水.
故选B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水.
【点评】气体实验室制法的基础型考查,主要考查对氧气、二氧化碳气体实验室制取的基础知识、技能.
25.(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【解析】[命题考向: 考查化学方程式的书写、物质的性质与转化、质量守恒定律的应用。解析:(1)根据题意写出化学方程式,注明反应条件。(2)已知产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由图甲可知产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气。(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,化学方程式为2NaClO32NaCl+3O2↑;根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,各数据的关系有:m-d=a,即m=a+d;m-c=b,即m=b+c;a+d=b+c。]
答案为(1)2Mg+O2==点燃==2MgO (2)吸收氯气,但不吸收氧气
(3)a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
26.
【解析】【考点】书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【分析】根据给出的信息分析对应的反应原理进而书写对应的化学方程式。
【解答】解:
石膏有熟石膏(CaSO4 H2O,一种白色粉末)和生石膏(CaSO4 2H2O,一种坚硬的固体)两种,由于坚硬的没法成型,所以用于固定骨折的原料石膏是 熟石膏。过程中熟石膏和水反应生成了生石膏,对应的化学方程式为:2CaSO4 H2O+3H2O=2CaSO4 2H2O。
故答案为:熟; 2CaSO4 H2O+3H2O=2CaSO4 2H2O。
【点评】本题难度不大,在解此类题时,首先分析应用的原理是否正确,然后再根据方程式的书写规则进行判断;化学方程式正误判断方法是:先看化学式是否正确,再看配平,再看反应条件,再看气体和沉淀,最后短线改成等号。
27.
(2)白光,C+O2CO2;
(3)检验是否生成二氧化碳;
(4)木炭不完全燃烧会产生CO,一氧化碳有毒,会造成大气污染;
(5)防止D中的溶液倒流入B中
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理;二氧化碳的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;氧气的物理性质;氧气的化学性质.
【分析】(1)根据过氧化氢分解的反应原理解答;
(2)根据木炭燃烧现象,原理解答;
(3)澄清石灰水用于检验是否生成二氧化碳;
(4)木炭不完全燃烧会产生CO,一氧化碳有毒;
(5)根据装置特点及反应原理分析.
【解答】解:
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气;故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)木炭在氧气中燃烧时发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体;故答案为:白光,C+O2CO2;
(3)澄清石灰水的主要作用是用于检验是否生成二氧化碳;故答案为:检验是否生成二氧化碳;
(4)木炭不完全燃烧会产生CO,而一氧化碳有毒,是造成大气污染的气体;
故答案为:木炭不完全燃烧会产生CO,一氧化碳有毒,会造成大气污染;
(5)若无C装置,B中生成的二氧化碳与石灰水反应,致使B中气压变小,大气压会将D中的液体压入B,遇到热的试管会使试管炸裂,而加了C装置就避免了水倒流入试管;
故答案为:防止D中的溶液倒流入B中.
【点评】本题考查知识全面,能较好地考查学生分析、解决问题的能力,要根据相关知识,细心分析.
28.
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】(1)根据信息提供的反应原理结合反应的条件分析;(2)根据氧气的密度比水小的事实分析。
【解答】解:(1)过氧化氢在催化剂的作用下分解产生氧气和水,过氧化氢发生反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;故填:2H2O22H2O+O2↑;
(2)根据氧气的密度比水小的事实分析,应在装置1I中放入制氧剂,制氧剂的主要成分是过碳酸钠和催化剂,过碳酸钠加入水中后,分解产生过氧化氢;过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气,产生的氧气需通入装置的I中水中净化,从而判断氧气的出口为a。故填:a。
【点评】本题主要考查实验室制取氧气的反应原理。
三、探究题
29.(2)氧气充满气球,产生向上的浮力
(3)可以,例如无色液体是氯化钠溶液和硝酸银溶液;或不可以,例如无色液体是氯化钠溶液和硝酸钠溶液。
【解析】【解答】解:(1)步骤③中,如果扩散到空气中的氧化镁质量小于参加反应的氧气质量,指针左偏,如果扩散到空气中的氧化镁质量大于参加反应的氧气质量,指针右偏,扩散到空气中的氧化镁质量等于参加反应的氧气质量,指针不偏转,因此实验现象:指针左偏,或指针右偏,或指针不偏转。
故填:指针左偏,或指针右偏,或指针不偏转。
(2)改讲后重新实验时,天平仍不能保持平衡,理由是氧气充满气球,产生向上的浮力。
故填:氧气充满气球,产生向上的浮力。
(3)实验3中,如果无色液体是氯化钠溶液和硝酸银溶液,反应生成氯化银和硝酸钠,可以验证质量守恒定律,如果是氯化钠溶液和硝酸钠溶液,不能反应,不能用来验证质量守恒定律。
故填:可以,例如无色液体是氯化钠溶液和硝酸银溶液;或不可以,例如无色液体是氯化钠溶液和硝酸钠溶液。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
30.【解析】【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;氧气的化学性质.
【分析】(1)从仪器的图和用途去分析;
(2)从实验用品的状态和反应条件分析;
(3)排水法和排空气法的差异分析,以及排水法收集的时机;
(4)根据万能瓶的使用和具体的使用要求分析;
(5)根据氧气制取以及验满等过程的操作要领进行分析;
【解答】解:(1)a 是铁架台,专门用于固定装置.
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气时,由于是液体和固体常温下反应,所以应选用的发生装置是 B.
(3)D(排空气法)和E(排水法)收集氧气,前者收集的气体干燥,而后者收集的气体更纯,所以后者的优点是 收集的气体更纯,用E收集气体时,由于装置内的原有空气会先排除,所以应等到 气泡均匀连续时开始收集.
(4)若用F装置收集氧气,由于氧气的密度比空气大,所以氧气应从 M端通入.
(5)A、试管口向下倾斜,试管口使用棉花团.正确;
B、向上排空气法应该将导气管插到集气瓶底部去,图中仅在瓶口.错误;
C、验满应该在集气瓶口部进行,而不是集气瓶内.错误;
D、铁丝燃烧实验应该在集气瓶底部预留水或者加上沙子保护集气瓶.错误.
故选:A.
故答案为:(1)铁架台.(2)B.(3)收集的气体更纯; 气泡均匀连续.(4)M.(5)A
【点评】本题综合性较强,考查学生对实验室制取氧气的反应原理的理解与应用及灵活运用进行分析问题、解决问题的能力.
31.(2)空气 (3)打开容器前没有称量反应后密闭容器的总质量
(4)质量;原子数目;原子种类;原子质量 (5)ACD
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)可以推翻“燃素学说”的事实:铁丝在氧气中燃烧,生成的四氧化三铁的质量大于反应前铁的质量。因此要验证质量守恒定律,必须在密闭装置内进行。
故填:铁丝在氧气中燃烧,生成的四氧化三铁的质量大于反应前铁的质量;密闭。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。
故填:空气。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量反应后密闭容器的总质量。故填:打开容器前没有称量反应后密闭容器的总质量。
(4)质量守恒定律告诉我们,利用化学方法,只能改变物质的成分而不能改变物质的质量,从微观方面分析质量守恒的原因是化学反应前后原子数目没有增减,原子种类没有改变,原子质量没有变化,因此物质的质量总和没有改变。故填:质量;原子数目;原子种类;原子质量。
(5)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是析问题应该全面、严谨、定量方法是科学研究的重要方法、科学研究既要尊重事实,也要勇于创新。故填:ACD。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
四、计算题
32.
【解析】【考点】根据化学反应方程式的计算.
【分析】根据图示可知,固体减少的质量为20g﹣13.5g=6.5g,即为参加反应的锌的质量,由反应的化学方程式列式计算出生成氢气的质量即可。
【解答】解:(1)固体减少的质量为20g﹣13.5g=6.5g,若稀硫酸足量,则该废旧黄铜中锌的质量为6.5g;若金属有剩余,则锌的质量为大于6.5g,小于20g。
故答案为:6.5g(或大于6.5,小于20);
(2)设实验中生成氢气的质量为x。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
6.5g x
x=0.2g。
答:实验中生成氢气的质量为0.2g。
【点评】本题有一定难度,掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息,确定参加反应的锌的质量是正确解答本题的前提和关键。
33.
【解析】【考点】根据化学反应方程式的计算.
【分析】(1)根据氢氧化钠化学式的含义,进行分析解答。
(2)根据碳酸钠化学式的含义,进行分析解答。
(3)根据变质后的氢氧化钠中含有碳酸钠,向其中缓慢滴加9.8%的稀硫酸,先与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,氢氧化钠反应完,再与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,进行分析解答。
(4)根据生成二氧化碳的质量,由反应的化学方程式列式计算出样品中碳酸钠(Na2CO3)的质量,进而计算出样品中碳酸钠(Na2CO3)的质量分数。
【解答】解:(1)氢氧化钠是由钠、氢、氧三种元素组成的。
(2)由Na2CO3的化学式可知,碳原子与氧原子的个数比为1:3。
(3)变质后的氢氧化钠中含有碳酸钠,向其中缓慢滴加9.8%的稀硫酸,先与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,氢氧化钠反应完,再与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,至完全反应,溶液显中性,溶液的pH等于7,此时溶液中只有硫酸钠一种溶质,故第3次测定时,溶液中只有一种溶质。
第四次加入的稀硫酸不反应,则m=129.56+(40﹣30)=139.56。
(4)生成二氧化碳的质量为100g+20g﹣119.56g=0.44g。
设样品中碳酸钠(Na2CO3)的质量为x。
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 0.44g
x=1.06g
样品中碳酸钠(Na2CO3)的质量分数为×100%≈57%。
答:样品中碳酸钠(Na2CO3)的质量分数为57%。
故答案为:(1)钠、氢、氧三种;(2)1:3;(3)3;139.56;(4)57%。
【点评】本题有一定难度,掌握利用化学方程式的计算与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息,确定加入3.2g废铁屑能置换出3.2g铜是正确解答本题的前提和关键。
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