第五单元定量研究化学反应 单元练习题（含解析）2023--2024学年九年级化学鲁教版上册

第五单元定量研究化学反应 单元练习题
一、单选题
1．双氧水（H2O2）分解的微观示意图如图，方框内应是（）
A． B．
C． D．
2．化学方程式 配平后a、b、c、d之和为（）
A．15 B．14 C．13 D．10
3．下列有关化学方程式：2H2＋O2 2H2O的读法中，正确的是（　　）
A．氢加氧等于2个水 B．2个氢加1个氧等于2个水
C．氢气加氧气等于水 D．氢气和氧气反应生成水
4．下列图标表示“节水”的是（　　）
A． B．
C． D．
5．某发电厂烟气处理的化学方程式为CH4＋2NO2=N2＋X＋2H2O，X的化学式为（　　）
A．CO B．O2 C．CO2 D．C
6．在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化如图，下列说法中正确的是（　　）
A．该反应为化合反应
B．丙一定为该反应的催化剂
C．此反应中乙物质和丁物质的质量比为3：2
D．丁的相对分子质量是甲的2倍
7．如图是“尾气催化转换器”将汽车尾气中有毒气体转化为无毒气体的微观示意图，其中不同的圆球代表不同的原子。下列说法错误的是（　　）
A．该反应没中，有单质生成
B．图中的反应物全部是化合物
C．参加反应的两种分子个数比为3:2
D．原子在化学变化中不可再分
8．北京冬奥会火种灯的火种燃料为丙烷。丙烷燃烧前后分子种类变化微观示意图如下、下列说法错误的是（　　）
A．乙为单质
B．丙的相对分子质量为44
C．生成丙与丁的分子个数比为3：4
D．丙烷由3个碳原子、8个氢原子构成
9．我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破。如图为该转化的微观示意图，下列有关转化的说法错误的是（　　）
A．反应前后原子的种类发生了变化
B．生成物之一为H2
C．反应前后分子的种类发生了变化
D．催化剂改变了反应速率
10．取4g部分被氧化的铜粉，先加热完全氧化后，再加入60g 9.8%的稀硫酸恰好完全反应，则混合物中铜单质的质量分数为（　　）
A．80% B．64% C．16% D．96%
11．一种以甲醇为原料制造的新型手机电池，可连续使用一个月充一次电，其电池反应原理为 2CH3OH + 3O2 + 4 NaOH=2 Na2CO3 + 6X。其中X的化学式为（　　）
A．H2 B．H2O C．CO D．CO2
12．每1mol氮气与1mol氧气在一定条件下反应生成2mol甲物质。若以“ ”表示氮原子、“ ”表示氧原子，则构成甲物质分子的图示是（　　）
A． B．
C． D．
13．用高锰酸钾制取氧气时，实验数据的变化与下列图像不相符合的是（　　）
A． B．
C． D．
14．在化学反应A＋B→C＋D中，若12 gA与一定量的B恰好完全反应，生成28 gC和2 gD，则参加反应的B的质量为(　　)
A．8 g B．18 g C．28 g D．30 g
二、填空题
15．如图是汽车尾气有害物质转化的微观示意图．据图回答：
（1）该反应中共涉及　 　种分子；
（2）在生成的化合物分子中 与 两种原子的质量比为　 　；
（3）参加反应的 与 的分子数之比为　 　．
16．应用所学知识，分析有关信息，回答下列问题：
（1）最近我市完成了92号和95号汽油的推广使用，降低了汽车尾气中的硫氧化物，为进一步减少污染，通常在汽车的排气管上装一个“催化转换器”．装置中发生反应的微观示意图如图所示：
请写出反应的化学方程式　 　；在反应前后化合价没有发生变化的元素是　 　．
（2）已知金属镁可以在某种气体中燃烧，用化学方程式表示为：2Mg+X 2MgO+C，则X的化学式为　 　；若金属镁的质量为m1，完全反应后生成碳的质量为m2，则m1　 　m2（填＞、=、＜）．
三、计算题
17．某化学兴趣小组的同学对水垢中碳酸钙的质量分数进行测量。他们将12
g水垢放入足量的稀盐酸中，实验过程中所得数据如下（水垢中只有碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳）:
反应前 反应后
水垢质量 稀盐酸质量 剩余物质总质量
12 g 100 g 107.6 g
请计算:
（1）反应中产生二氧化碳的质量为　 　g。
（2）水垢样品中碳酸钙的质量分数（结果精确到0.1%）。
四、实验探究题
18．氢氧化钠固体，因不慎敞口放置了一段时间，已经部分变质。化学课外兴趣小组的同学决定测定该瓶试剂变质的程度，他们在知识回顾的基础上，依次进行了如下的实验操作：
（1）【知识回顾】
氢氧化钠必须密封保存，理由是：①氢氧化钠固体会吸收水分而潮解；②氢氧化钠与二氧化碳反应变质，发生反应的化学方程式是：　 　。
（2）【实验操作】
第一步：取该瓶中的试剂20g加水配制成溶液；
第二步：向上述溶液中加入足量的稀盐酸，反应生成气体的质量变化如图所示。
根据实验步骤和图象进行分析与计算：
0g试剂与稀盐酸反应产生二氧化碳的质量　 　g。
（3）计算该20g试剂中含有杂质Na2CO3的质量分数（写出计算过程）。（结果精确到0.1%）
（4）如果第二步改为向第一步配制成的溶液中加入足量的澄清石灰水，则生成沉淀的质量　 　g。
19．以下是在实验室里制取气体时常用的部分仪器。
（1）标号为B的仪器名称是　 　。
（2）在实验室里，用加热高锰酸钾的方法制取氧气并检验氧气的性质。
①可以选用上图中的B、E、G、I、K、N、O、P和　 　来组装装置;
②当有15.8g高锰酸钾完全分解时，理论上能制得氧气　 　g
③检验瓶内气体是O2时出现的现象是　 　。
④检验氧气性质:用坩埚钳夹持红热的木炭插入氧气中的操作方法　 　。
五、综合题
20．“见著知微”是化学学习者应该具备的基本素养，也是学习化学的重要思想方法。
资料一
资料二：氟及其化合物常运用于原子弹制造、航天工业等领域。氟气(F2)化学性质极其活泼，水都能在氟气中燃烧，且燃烧产物是氧气。
结合以上信息，回答下列问题：
（1）氮原子核外有　 　个电子层，图1﹣B中x=　 　，在氟元素形成的化合物中，氟元素通常显　 　价
（2）图2是水与氟气反应的微观示意图。图2方框内应填图3中的　 　选.选择此选项的理由是　 　。
（3）作为航天大国，我国自主研发的运载火箭型号众多。某型火箭曾采用N2H4和H2O2作为火箭推进剂，N2H4和H2O2在点燃条件下生成一种常温下为液态的氧化物和一种单质，反应的化学方程式为　 　，该反应是　 　(填“放热”或“吸热”)反应。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】反应前4个氧原子4个氢原子，反应后只出现了2个氧原子，所以方框内要有4个氢原子和2个氧原子；
故答案为：B。
【分析】根据质量守恒定律分析，在化学反应前后各原子种类和个数都不变，由此分析即可。
2．【答案】C
【解析】【解答】首先配平化学方程式： ，再把各系数的和加起来：2+5+2+4=13，因此A、B、D选项都不符合题意．
故答案为：C.
【分析】根据反应前后各原子的种类和个数不变，先将方程式配平再计算各数值之和分析。
3．【答案】D
【解析】【解答】在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，所以应该读氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，故ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据化学方程式的意义分析，包括宏观、微观、物质量的关系等，而宏观意义即氢气和氧气在点燃条件下生成水。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、图中所示标志是禁止吸烟标志，不符合题意；
B、图中所示标志是节约用水标志，符合题意；
C、图中所示标志是塑料制品回收标志，不符合题意；
D、图中所示标志是禁止燃烧鞭炮标志，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据所给图标的名称，以及节水标志的特点进行分析。
5．【答案】C
【解析】【解答】根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知反应物中含有的原子种类及原子个数为C，1；H，4；N，2；O，4；已知生成物中含有的原子种类及原子个数为H，4；N，2；O，2；比较分析可知X中含有C和O元素，其原子个数分别为1和2，故X的化学式为CO2；故答案为：C.
【分析】根据质量守恒定律的微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目都不变，结合化学反应，分别统计出反应前后原子种类及个数，比较分析就可以求出所的物质的化学式。
6．【答案】C
【解析】【解答】甲质量增多，是生成物，生成的质量为：12g-10g=2g，乙质量减少，是反应物，参加反应的质量为：10g-4g=6g，丁质量增多，是生成物，生成的质量为：14g-10g=4g，4g+2g=6g，故丙没有参加反应，该反应是：乙=甲+丁。A. 该反应为分解反应，A不符合题意；
B. 丙可能为该反应的催化剂，B不符合题意；
C. 此反应中乙物质和丁物质的质量比为6g：4g=3：2，C符合题意；
D. 该反应中丁与甲的质量比是2：1，但丁的相对分子质量不一定是甲的2倍，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据质量守恒定律反应后质量，增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物。增多的质量是生成的质量，减少的质量是参加反应的质量。先计算出丙在反应后的质量为10；此反应的表达式为：乙甲+丁；丙可能是催化剂；反应为分解反应；乙是反应物为6g；甲为生成物，参加反应的质量为4g；丁为生成物，生成了4g；
7．【答案】C
【解析】【解答】A、因生成物中存在一种大小相等的白球的分子，则该物质中只有一种元素，则属于单质，故A说法不符合题意；
B、由图可知，反应物中的物质都是由不同的小球形成，则都是两种元素组成的物质，即都是化合物，故B说法不符合题意；
C、由微观示意图可知，反应参加反应的两种分子的个数比为2：2=1：1，故C说法符合题意；
D、由图可知，反应前后原子种类不变、原子个数不变，整个过程是分子变为原子，原子再结合生成新的分子，原子是化学变化中的最小微粒，则原子在化学变化中不可再分，故D说法不符合题意。
故答案为：C。
【分析】有关微观模拟图的题目在解答时，要根据反应前后各微粒的构成确定反应物和生成物，或写出反应方程式，或直接判断参加反应和生成的微粒的个数，要注意反应后有反应物剩余的微观图，不能误以为反应后物质都是生成物。
8．【答案】D
【解析】【解答】A、乙为氧气，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意；
B、丙的相对分子质量为：12+16×2=44，不符合题意；
C、生成丙与丁的分子个数比为：3：4，不符合题意；
D、由图可知，每个丙烷分子由3个碳原子、8个氢原子构成，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、单质是由同种元素组成的纯净物；
B、相对分子质量=各原子的相对原子质量×个数 之和；
C、参加反应的分子个数比=化学计量数之比；
D、分子是由原子构成，根据化学式即可得出答案。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．由微观反应示意图可知，反应前后原子的种类没有改变，符合题意；
B．由分子结构模型可知，生成物分别是C2H4分子和H2分子，不符合题意；
C．由分子结构模型可知，反应前后分子的种类发生了变化，不符合题意；
D．催化剂的作用是改变反应的速率，不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据具体的原子结合物质反应的微观结构图写出方程式进行分析
10．【答案】A
【解析】【解答】解：设完全氧化后氧化铜的质量为x，
x=4.8g；
设混合物中铜单质的质量分数为y，
y=80%。
故答案为：A。
【分析】由于氧化铜和铜中只有氧化铜和稀硫酸能反应，但是由于加热完全氧化，所以混合物中铜也转化为了氧化铜，所以审题一定要留意。根据稀硫酸中溶质的质量和对应的化学方程式求算氧化铜的质量，进而根据质量差量法求算混合物中铜单质的质量分数。
11．【答案】B
【解析】【解答】由反应的化学方程式2CH3OH+3O2+4NaOH=2Na2CO3+6X，可判断反应前后C、H、O、Na四种原子的个数为：
反应前 反应后
C原子 2 2
H原子 12 0
O原子 12 6
Na原子 4 4
根据质量守恒定律的化学变化前后原子的种类、数目不变，可判断物质X的6个分子中含6个O原子，12个氢原子，则每个X的分子由1个O原子和2个氢原子构成，则物质X的化学式为H2O。
故答案为：B
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、原子个数不变解答
12．【答案】A
【解析】【解答】一个氮气分子是由2个氮原子构成的，一个氧气分子是由2个氧原子构成的，根据“1mol氮气和2mol氧气在一定条件下能生成2mol甲分子”可知，一个甲分子是由1个氮原子和1个氧原子构成的.
故答案为：A.
【分析】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.
13．【答案】C
【解析】【解答】加入高锰酸钾制取氧气时，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
A. 氧气的质量随反应时间增加，反应结束时氧气的质量不变，故A不符合题意；
B. 刚开始加热一段时间时高锰酸钾还没有分解，反应时氧气的质量随反应时间增加，反应结束时氧气的质量不变，故B不符合题意；
C. 二氧化锰在这个反应中不是催化剂而是生成物，实验二氧化锰的质量随加热时间增加，反应结束时二氧化锰的质量不变，
D. 刚开始加热一段时间时高锰酸钾还没有分解，二氧化锰的质量分数为零，反应时二氧化锰的质量分数随反应时间增加，反应结束时二氧化锰的质量不分数变，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】高锰酸钾加热到一定温度时，会分解反应，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，但是反应会生成氧气气体，反应后固体的质量会减少，随着高锰酸钾完全反应，固体的质量不再变化，二氧化锰的质量分数会随着反应的进行变大，到一定的值，将不再发生变化。
14．【答案】B
【解析】【解答】由质量守恒定律可知，参加反应的A和B的质量总和等于C和D的质量总和，所以12 gA与一定量的B恰好完全反应，生成28 gC和2 gD，参加反应的B的质量为28g+2g-12g=18g。
【分析】根据质量守恒定律分析。
15．【答案】（1）4
（2）3：8
（3）1：1
【解析】【解答】由汽车尾气有害物质转化的微观示意图可知，则其化学方程式为：2CO+2NO 2CO2+N2；（1）由上述方程式可知，该反应共涉及4种分子；（2）在 中“ ”与“ ”的质量比即二氧化碳中碳与氧的质量比是：12：（16×2）=3：8；（3）由上述反应的化学方程式可知，参加反应的 与 的分子数之比为：1：1。
【分析】根据图示中各粒子的构成书写出物质的反应方程式，然后利用方程式计算分析。
16．【答案】（1）2CO+2NO 2CO2+N2；氧元素
（2）CO2；＞
【解析】【解答】（1）由装置中发生反应的微观示意图可知，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下生成二氧化碳和氮气，化学方程式为：2CO+2NO 2CO2+N2，在反应前后化合价没有发生变化的元素是氧元素；（2）依据质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物X的化学式为：CO2，依据化学方程式可知，每48份质量的镁会生成12份质量的碳，所以金属镁的质量为m1，完全反应后生成碳的质量为m2，则m1＞m2．故答案为：（1）2CO+2NO 2CO2+N2，氧元素；（2）CO2，＞
【分析】（1）根据图示中各物质的构成情况书写出化学式及化学方程式分析；
（2）根据化学反应前后原子种类和个数不变及有气体参与的化学反应计算反应前后质量时不能忽略气体的擀分析。
17．【答案】（1）4.4g
（2）解：设水垢样品中碳酸钙的质量为x
由题可知，水垢总质量为12g，故水垢样品中碳酸钙的质量分数为 ；
答：水垢样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【解析】【解答】(1)水垢中只有碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，因此反应前与反应后相差的质量便为二氧化碳质量100g+12g-107.6g=4.4g；
【分析】根据质量守恒定律得出生成二氧化碳的质量，依据二氧化碳的质量结合反应的方程式计算碳酸钙的质量，进而计算质量分数
18．【答案】（1）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O
（2）2.2
（3）解：设20g试剂中含有碳酸钠的质量为x
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O+ CO2↑
106 　 　 44
x 　 　 2.2g
x＝5.3g
20g试剂中含有杂质Na2CO3的质量分数哦：
＝26.5%
答：20g试剂中含有杂质Na2CO3的质量分数为26.5%
（4）5
【解析】【解答】解：【知识回顾】②二氧化碳和NaOH反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
【实验操作】（1）根据图示可知，生成二氧化碳的质量为2.2g；（3）设生成沉淀的质量为y
Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+ CaCO3↓
106 100
5.3g y
y＝5g
故答案为：②2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（1）2.2；（2）26.5%；（3）5
【分析】（1）根据二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水分析；
（2）根据有气体生成的反应，反应前后总质量减少，减少质量即为生成气体质量分析；
（3）根据生成二氧化碳的质量代入方程式中计算碳酸钠的质量分析 ；
（4）根据反应的碳酸钠质量代入方程式中计算生成沉淀的质量分析。
19．【答案】（1）集气瓶
（2）DF；1.6g；带火星的木条复燃；由瓶口向下缓慢插入
【解析】【解答】（1）标号为B的仪器名称是集气瓶；（2）①在实验室里，用加热高锰酸钾制取氧气，应选用固体加热装置，根据所给仪器可知是用排水法收集氧气，故可以选用上图中的B、E、G、I、K、N、O、P和D、F来组装装置；
②设当有15.8g高锰酸钾完全分解时，理论上能制得氧气的质量为x
x=1.6g③检验瓶内是氧气时，用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，说明是氧气，故出现的现象是木条复燃；④用坩埚钳夹持红热的木炭插入集气瓶中时，为了使木炭与瓶内的氧气充分接触发生反应，坩埚钳夹持着红热的木炭应由瓶口向下缓慢插入。
【分析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据高锰酸钾制氧气要选择固体加热型发生装置分析；根据高锰酸钾的质量代入方程式中计算氧气质量分析；根据氧气能使带火星木条复燃进行验证分析。
20．【答案】（1）2；7；﹣1
（2）D；反应前后原子的种类及数目不变
（3）N2H4+2H2O2 4H2O+N2；放热
【解析】【解答】（1）由原子结构示意图的意义可知，氮原子核外有2个电子层，在原子中核内质子数等于核外电子数，所以x=7，大于4，在反应中易得到一个电子，所以，在氟元素形成的化合物中，氟元素通常显-1价；
（2）图2是水与氟气反应的微观示意图。图2方框内应填图3中的选项D，选择此选项的理由是反应前后原子的种类及数目不变；
（3）某型火箭曾采用N2H4和H2O2作为火箭推进剂，N2H4和H2O2在点燃条件下生成一种常温下为液态的氧化物和一种单质，由质量守恒定律和物质的性质可知，液态的氧化物和一种单质分别是水和氮气，反应的化学方程式为N2H4+2H2O2 4H2O+N2，该反应是放热反应。
【分析】（1）根据原子结构示意图分析氮原子核外的电子层数。
在原子中，核内质子数=核外电子数。
（2）根据反应的微观示意图的含义，结合化学反应的实质，反应前后原子的种类及数目不变，进行分析。
（3）根据质量守恒定律，分析出N2H4和H2O2在点燃条件下生成水和氮气，写出化学方程式，注意配平。