5.1化学变化是有条件的同步练习（含解析） 仁爱版初中化学九年级上册

5.1化学变化是有条件的
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．我国化学家用氧化铟(In2O3)负载的银(Ag)催化剂实现了二氧化碳加氢制备甲醇，发生的化学反应是：二氧化碳+氢气甲醇+水，反应过程如下图所示，图中 代表碳原子，○代表氧原子，●代表氢原子。关于该反应的说法正确的是

A．图中出现了3个氢气分子，可以用3H表示
B．水分子模型是
C．银(Ag)催化剂不参与反应
D．一个甲醇分子中含有一个碳原子
2．常温下，当碘与镁化合时，速度很慢，若滴几滴水，则剧烈反应生成碘化镁，还形成一股美丽的紫色烟雾，在此反应中水的作用是（　　）
A．反应物 B．氧化剂 C．催化剂 D．还原剂
3．下列有关催化剂的说法中，正确的是
A．催化剂在化学反应前后质量和性质不变
B．催化剂只能加快化学反应速率
C．某个化学反应的催化剂可能有多种
D．二氧化锰可以做所有化学反应的催化剂
4．关于氧气，下列说法正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，生成刺激性的气味的气体
B．燃烧铁丝前要将铁丝表面打磨、绕成螺旋状并插入一根火柴梗用于引燃铁丝
C．食物腐败、燃放烟花、牛奶是变酸都物质质与氧气发生了反应，属于缓慢氧化应
D．实验室用双氧水、高锰酸钾、氯酸钾制取氧气都需要催化剂
5．下列实验方案设计不能达到目的的是（　　）
A．检查装置的气密性
B．证明蜡烛中含有氢元素
C．证明人体呼出气体比吸入空气中的CO2含量多
D．证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
6．下列说法不正确的是
A．酸能使紫色石蕊试液变红，通入CO2后石蕊试液变红，但是CO2不是酸
B．催化剂能改变化学反应的速率，某反应的速率发生改变，一定使用了催化剂
C．一切发声体都在振动，所以，只要振动就能产生声音
D．运动员用力蹬地起跑，原理是物体间力的作用是相互的
7．逻辑推理是一种重要的化学思维方法，下列推理合理的是
A．在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素一定显负价
B．催化剂的质量在反应前后不变，则在反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂
C．化学变化伴随能量变化，则有能量变化的一定是化学变化
D．单质一定只含有一种元素，含有一种元素的纯净物一定是单质
8．关于催化剂的说法正确的是
A．使用催化剂能改变物质反应的速率 B．使用催化剂可以使生成物质量增加
C．加入催化剂反应速率一定加快 D．不用催化剂物质就不能反应
9．分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．离子是带电的原子或原子团，因此带电的微粒一定是离子
B．单质是由一种元素组成的，因此由一种元素组成的纯净物一定是单质
C．分子、原子是构成物质的微粒，因此所有物质都由分子、原子构成
D．催化剂在化学反应前后质量不变，因此化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
10．CCTV-2有一档节目《是真的吗？》。下列哪个选项是真的
A．催化剂在化学反应中只能加快化学反应速率
B．所有原子的原子核内都有质子和中子
C．aL水和bL酒精混合后体积小于（a+b）L
D．CO2和O2都有氧分子，化学性质相同
二、判断题
11．二氧化锰可做催化剂( )
12．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量和种类( )
13．催化剂在化工生产过程中有重要作用。( )
14．所有的反应都需要加入催化剂( )
15．二氧化锰是催化剂。( )
三、综合应用题
16．“化学反应条件的控制是实验灵魂”。小林和同学在老师指导下，探究了“影响过氧化氢分解速度的因素”。
【实验】
（1）取两支大试管，分别倒入适量的5%、10%的过氧化氢溶液，再加入等量的二氧化锰，各收集一集气瓶气体，发现浓度大的先收集满。该操作过程中合理的排列顺序 。（选填序号）
①检验装置的气密性 ②旋紧连有导管的单孔塞
③将水槽中待收集气体的集气瓶注满水 ④有连续稳定气泡再排水集气
⑤向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许二氧化锰粉末
（2）取a 、b两支试管加入等体积5%的过氧化氢溶液，再分别加入少许二氧化锰粉末、氧化铜（CuO）粉末，发现a 中比b中产生气泡多且快。随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内，发现a中火星复燃，b中火星仅发亮但不复燃。
【 结论】
根据实验（1）（2）得出影响过氧化氢溶液分解的因素是 、 。
【反思】 “红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解的催化剂？”
【实验】实验步骤和现象如下：
①小林分别向两支试管中加入等质量等浓度的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入红砖粉末的试管中反应较快。
②将反应较快的试管内固体过滤出来，洗涤、烘干。
③用烘干后的固体重复步骤①的实验，现象与步骤①完全相同。
试回答：步骤③的实验目的是 。小林认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为小林同学的实验还缺少一个关键步骤，请指出来 。
【拓展提高】
小林在实验时，联想到了卖鱼卖虾的商贩用过氧化钙（CaO2）增加水池中的含氧量，于是提出如下猜想．
【猜想】过氧化钙与水反应可制取氧气．
实验装置 实验主要过程
①检查装置气密性．②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体．该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出．
实验结论：过氧化钙与水反应 （填“能”或“不能”）用于实验室制取氧气．【分析与反思】
（1）过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小林认为商贩用过氧化钙做增氧剂的主要原因是 ．
（2）小林希望对此实验进行改进，使该反应加快，请你帮他提出合理化建议 ．
【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品（杂质不含钙元素），标签如图所示．试计算：
（1）过氧化钙的相对分子质量为 ；
（2）过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为 ；
（3）过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气， g过氧化钙与37g氢氧化钙含钙量相当；
（4）该产品（如图）中过氧化钙的质量分数至少为 ．
17．（1）1774年，科学家 通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞（HgO）等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成。
A 诺贝尔 B 张青莲 C 门捷列夫 D 拉瓦锡
（2）下图的微观示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程，请在反应后方框内画出正确的图示 。
（3）如图甲所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替乙实验中的水，甲图和乙图中都有的玻璃仪器①的名称为 ，实验中产生气体的文字表达式为 ，与乙相比，甲优点有 。
（4）化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后
【猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂
请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。
【实验验证】
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 木条不复燃 过氧化氢分解缓慢
实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量A12O3，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，木条复燃
（5）过氧化氢（H2O2）中存在过氧根（），两个数字2的含义分别是 和 ，钠离子和过氧根形成的过氧化钠的化学式为 。
18．氮气是一种重要的化学资源。

(1)工业制氮气。N2可通过分离液态空气获得，该方法利用了N2和O2沸点的差异。沸点属于 （填“物理”或“化学”）性质。从构成物质的微粒角度分析，空气液化过程中，主要改变的是 。
(2)实验室制氮气。
方法一：将空气通过灼热的铜网，得到较为纯净的氮气和氧化铜粉末。将所得氮气干燥后测得其密度比相同条件下纯净的氮气的密度略大，请解释产生这一现象的可能原因 。
方法二：将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵（NH4Cl）的混合溶液加热制取N2，反应的原理为：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。
①根据反应原理，应在图1中选择 （填字母）作为氮气的发生装置。
②仪器甲的名称为 。
(3)氮气的应用。
①氮气化学性质比较稳定，写出与之相关的一个用途 。
②工业合成NH3。工业上以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如图2。“”代表的物质是 （填化学式），反应结束后催化剂的质量 （填“增加”“减少”或“不变”）。
③已知将氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。试题相关变化中属于氮的固定的是 （选填“工业制氮气”“方法一”“方法二”或“工业合成 NH3”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A、化学式可表示1个分子，多个分子在化学式前加相应数字。3个氢气分子，可以用3H2表示，选项错误；
B、○代表氧原子，●代表氢原子，故水分子模型是 ，选项错误；
C、催化剂在反应过程中是参与反应的，只是反应前后其化学性质和质量保持不变，即Ag催化剂参与反应，选项错误；
D、由信息可知二氧化碳与氢气反应生成水和甲醇，故 为甲醇的分子模型，由此可知一个甲醇分子中含有一个碳原子。
故选D。
2．C
【详解】因为产物只有碘化镁，根据元素守恒可知水一定没有参加化学反应，即水在反应前后质量不变，根据题意，加水后碘与镁的反应加快，再根据催化剂的特点：能改变化学反应速率，且反应前后质量不变．故选C．
3．C
【详解】A、催化剂在化学反应前后不改变的是本身的质量和化学性质，故A选项错误；
B、催化剂改变其他物质的反应速率，改变包括加快和减慢，故B选项错误；
C、一个反应可以有多种催化剂，如硫酸铜、氯化铁、二氧化锰、氧化铜等都可以用于催化过氧化氢，故C选项正确；
D、催化剂不是万能的，二氧化锰可做过氧化氢反应的催化剂，但实验室制取一氧化碳是用浓硫酸酸做催化剂，二氧化锰不可以，故D选项错误；
故答案选C。
4．B
【详解】A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体并放出大量的热，选项错误；
B、燃烧铁丝前要将铁丝表面打磨、绕成螺旋状并插入一根火柴梗用于引燃铁丝，选项正确；
C、食物腐败、牛奶变酸都是物质与氧气发生了反应，属于缓慢氧化，燃放烟花是剧烈氧化，选项错误；
D、实验室用双氧水、氯酸钾制取氧气都需催化剂，用高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，错误；故选B。
【点睛】硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。
5．D
【详解】A、将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意；
B、将干冷烧杯罩在火焰上方，有水雾出现，说明有水生成，证明蜡烛中含有氢元素，不符合题意；
C、将等量的澄清石灰水滴入空气和人体呼出气体中，人体呼出气体能使澄清石灰水变浑浊，空气不能使澄清石灰水变浑浊，证明人体呼出气体比吸入空气中的CO2含量多，不符合题意；
D、取两个试管，加入等量等浓度的过氧化氢溶液，一个加入二氧化锰，一个不加，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但是不能说明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，还需证明化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质不变，符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A、酸能使紫色石蕊试液变红，通入CO2后石蕊试液变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，但是CO2不是酸，A正确；
B、催化剂能改变化学反应的速率，某反应的速率发生改变，不一定使用了催化剂，如加热、增大反应物的浓度等都能加快反应速度，B不正确；
C、一切发声体都在振动，所以，只要振动就能产生声音，C正确；
D、运动员用力蹬地起跑，原理是物体间力的作用是相互的，D正确。
故选：B。
7．D
【详解】A、在同一化合物中，金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价，如硫酸中硫元素显示+6价，选项A错误；
B、催化剂的质量在反应前后不变，但在反应前后质量不变的物质不一定是该反应的催化剂，也可能是不参加反应的杂质，选项B错误；
C、化学变化伴随能量变化，但有能量变化的不一定是化学变化。例如氢氧化钠溶于水中，放出大量的热，属于物理变化，选项C错误；
D、单质是指由同种元素组成的纯净物，单质一定只含有一种元素，含有一种元素的纯净物一定是单质，选项D正确。
故选：D。
8．A
【详解】A.催化剂可以改变反应速率，且质量和化学性质不变，所以使用催化剂能改变物质反应的速率，选项A正确；
B.催化剂可以改变反应速率，不可以使生成物质量增加，选项B错；
C.催化剂可以改变反应速率，加入催化剂反应速率不一定加快，也可能减缓反应速率，选项C错；
D.不用催化剂物质也能反应，例如二氧化碳与水反应生成碳酸，选项D错；
故选：A
9．B
【详解】A.离子是带电的原子或原子团，但是带电的粒子不都是离子，比如质子带正电，电子带负电，选项说法错误；
B.单质是由同种元素组成的纯净物，所以由同种元素组成的纯净物一定是单质，选项说法正确；
C.分子、原子、离子都是构成物质的微粒，构成物质的微粒有分子、原子、离子，选项说法错误；
D.催化剂的质量在反应前后不变，但是在反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，比如不参加反应的杂质，选项说法错误；
故选：B。
10．C
【详解】A、催化剂的概念是在化学反应中能改变化学反应速率，但在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改变的物质。这里所说的改变化学反应速率既包括加快也包括减慢，故A错误；
B、原子核是由质子和中子构成的，但氢原子的原子核只有质子，没有中子，故B错误；
C、由于分子之间有间隔，所以aL水和bL酒精混合后的体积小于（a+b）L，故C正确；
D、CO2和O2都有氧原子，是由不同的分子构成的，所以化学性质不同，故D错误。
故选C。
11．正确
【详解】催化剂是在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。二氧化锰可以催化氯酸钾分解制取氧气，二氧化锰可做催化剂的说法正确。
12．正确
【详解】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量和种类，故正确。
13．正确
【详解】催化剂在实际化工生产中能够促进部分反应的反应速率，加快生产进度，降低生产中的时间成本或原料成本，所以该描述正确；
故填正确。
14．错误
【详解】并不是所有的反应都需要催化剂，如木炭在氧气中燃烧，错误。
15．错误
【详解】催化剂是针对具体反应而言的，只能说：二氧化锰是分解过氧化氢的催化剂，故此说法错误。
16． ③①⑤②④或①③⑤②④ 反应物浓度 催化剂种类 证明红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变 实验开始和结束时没有称量红砖粉末的质量 不能 过氧化钙在水中能持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂 加热过氧化钙和水的混合物/加入催化剂 (合理就给分) 72 5：4 36 72%
【详解】实验：利用过氧化氢溶液分解氧气的实验操作为：检验装置的气密性→将水槽中待收集气体的集气瓶注满水→向大试管内倒入适量过氧化氢溶液再加入少许二氧化锰粉末→旋紧连有导管的单孔塞→有连续稳定气泡再排水集气，其中检查装置气密性和集气瓶注满水的操作可以互换，故操作顺序为③①⑤②④或①③⑤②④；
结论：根据实验（1）（2）可以得出影响过氧化氢溶液分解的因素是反应物浓度和催化剂种类；
实验：步骤③的实验目的是验证红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变；催化剂应该符合反应前后质量和化学性质均不变，故小林同学的实验还缺少一个关键步骤，即实验开始和结束时没有称量红砖粉末的质量；
实验结论：过氧化钙与水反应反应速率极为缓慢，不能用于实验室制取氧气；
分析与反思：（1）商贩用过氧化钙做增氧剂的主要原因是过氧化钙在水中能持续、缓慢放出氧气；（2）对于反应过慢的反应，可以加入合适的催化剂，或者升高反应温度；
计算：
（1）过氧化钙化学式为CaO2，故过氧化钙的相对分子质量=40+16×2=72；
（2）过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比=40：16×2=5：4；
（3）假设过氧化钙质量为a，则有：a××100%=37g××100%，解得a=36g；
（4）由图可知，钙的质量分数最低为40%，故钙元素质量最少=100g×40%=40g，故过氧化钙的质量=40g÷（×100%）=72g，故过氧化钙的质量分数=×100%=72%。
17． D 集气瓶 氧气充足（或操作简便） 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 过氧化氢的分解速率加快，A12O3能作过氧化氢分解的催化剂 一个过氧根里有两个氧原子 一个过氧根带两个单位负电荷 Na2O2
【详解】（1）拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞（HgO）等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成。故选D。
（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，汞和氧气反应生成氧化汞，1个氧化汞分子由1个氧原子和1个汞原子构成。故反应后图示为：。
（3）①如图，收集气体的仪器是集气瓶。甲中双氧水分解放出氧气，化学方程式是：。与乙相比，甲的优点是可以提供充足的氧气，使反应现象更明显，同时因在集气瓶中直接生成，操作更简便。
（4）根据实验现象木条不复燃和结论过氧化氢分解缓慢可知，实验一进行的操作是将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中。
实验二：在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量A12O3，然后将带火星的木条伸入试管中，有大量气泡产生，木条复燃，故可得出结论：过氧化氢的分解速率加快，A12O3能作过氧化氢分解的催化剂。
（6）化学式（或离子符号）中元素符号右下角的数字：表示该物质的一个分子（或一个离子）中所含的这种原子的个数。元素符号右上角的数字：表示该离子所带的电荷数。符号前面的数字：表示该种微粒的个数（微粒前有数字时只具有微观意义）。因此两个数字2的含义分别是：一个过氧根里含有两个氧原子和一个过氧根带两个单位负电荷。一个钠离子带1个单位正电荷，一个过氧根带2个单位负电荷，因此钠离子和过氧根形成的过氧化钠的化学式为：Na2O2。
18．(1) 物理 分子间的间隔
(2) 空气中除了氮气和氧气还含有稀有气体、二氧化碳等
C 陶土网
(3) 做保护气 N2 不变 工业合成 NH3
【详解】（1）沸点不需要通过化学变化表现出来，是物理性质。空气液化从气态变为液态，体积变小，从微观看，该过程没有新分子出现，分子间有间隔，主要改变的是分子间的间隔。
（2）空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。铜和氧气反应生成氧化铜，剩余的气体主要是氮气，但还有稀有气体、二氧化碳等，所以空气通过灼热的铜网后剩余的气体密度和纯氮气不同。
①反应物是两种物质的混合溶液是液体，反应条件是加热，所以发生装置选择液体加热型，选择C。
②仪器甲的名称为陶土网。
（3）①氮气的化学性质稳定，常温下不易与其他物质反应，可用于充入食品包装袋内做保护气。
②化学反应前后原子的种类和数目不变，根据生成的氨气的分子示意图可知，是氮原子，所以是N2； 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。所以反应结束后催化剂的质量不变。
③“工业制氮气”没有将氮气转化为氮的氧化物，“方法一”中氮气没有发生反应，“方法二”是使用其他物质制取氮气。“工业合成 NH3”是将氮气和氢气转化为含氮元素的化合物氨气，属于氮的固定。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页