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2024浙江中考科学复习 新思维 专题17 化学反应和质量守恒定律
一、选择题
1. [2022·温州]我国古代用火法炼硫,其主要反应的化学方程式是FeS2=高温=2FeS+S。该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
2. 硅是信息技术的关键材料,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
3. 下列有关叙述和对应的化学方程式均正确的是( )
A.用含氢氧化镁的药物治疗胃酸过多症:MgOH+HCl=MgCl2+H2O
B.将洁净的铁丝浸入硫酸铜溶液中:2Fe+3CuSO4=3Cu+Fe2(SO4)3
C.铜丝插入硝酸银溶液中:Cu+AgNO3=CuNO3+Ag
D.正常雨水显酸性:CO2+H2O=H2CO3
4. 已知氧化铜也可以催化过氧化氢的分解,现向一定量的过氧化氢溶液中加入适量的氧化铜粉末,充分反应(忽略水的挥发).下列图象不正确的是( )
A.B.C. D.
5. (2022 虞城县模拟)“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),可用氢氧化钠溶液和氯气反应来制取。下列物质中,是该反应后生成物之一的是( )
A.NH3 B.CO2 C.H2O D.SO2
6.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点,如图是某化学反应的微观过程示意图(表示A原子,表示B原子),下列说法不正确的是( )
A.参加反应的甲、乙两物质的微粒个数比为3:2
B.该反应属于化合反应
C.从宏观角度看,物质丙属于混合物
D.化学反应前后原子的种类、元素的种类均不变
7. 多硫化钠Na2Sx(x>2)在酸性溶液中发生如下反应:Na2Sx+2HCl=2NaCl+H2S↑+(x﹣1)S↓向238 ag Na2Sx中加入过量盐酸可生成160ag沉淀,则x的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8. 在一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示,下列推理中不正确的是( )
X Y Z Q
反应前的质量/g 17 10 25 48
反应后的质量/g 19 10 待测 30
A.反应后物质Z的质量为41g B.生成的X与Z的质量之比为8:1
C.反应中Y可能是催化剂 D.参加反应的Q的质量等于生成的X和Z的质量之和
9. 现有A、B两种质量相等的固体,其中A为纯净的氯酸钾,B是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将A、B分别放入试管中,并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。当A、B均完全反应后,如图所示,得到的氧气的质量m与时间t的关系图象中,正确的是( )
A.B. C. D.
10.(2022 河西区二模)已知23g纯净物R在足量的氧气中充分燃烧后,生成44g二氧化碳和27g水。下列说法不正确的是( )
A.消耗氧气的质量为48g B.R中一定含有氧元素
C.R中含有氢元素,质量为3g D.R由碳、氢二种元素组成
11.硝酸汞[Hg(NO3)2]有毒,常用于医药。已知硝酸汞加强热时会分解产生汞、氧气和一种氮的氧化物X。取一定质量的Hg(NO3)2固体加热充分反应,测得反应后生成Hg、O2、X的质量分别为20.1g、m、9.2g。下列说法正确的是( )
A.在硝酸汞溶液中插入铜丝,铜丝表面无明显变化
B.m=1.6g
C.X的化学式为NO2
D.该反应的化学方程式中Hg与O2的化学计量数之比为1:2
12.已知:在相同温度和相同体积的条件下,气体压强(p)与气体分子数目(N)成正比关系(p=KN)。20℃时,若a克碳和b克氧气放入一体积不变的密闭容器中,测得容器内的气体压强为p,然后,提供一定条件使容器内的物质充分发生反应,待温度复原后,测得容器内的压强仍然为p,则a与b的关系可能是( )
A.= B.> C.> D.≤
13.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,下列说法正确的是( )
A.X的化学式为FeCl3
B.化学方程式中化学计量数a:b=2:3
C.完全反应后,生成CuCl2的质量为27g
D.随着反应的进行,溶液颜色逐渐由黄色变为蓝绿色
14.木炭与孔雀石(主要成分是Cu2(OH)2CO3,杂质不参加反应,不含铜、氧、碳、氢元素)的混合物26.2g,隔绝空气加热至高温,恰好完全反应后得到固体(只有铜和杂质)质量为15.6g,混合物中的碳元素完全转化为二氧化碳,则孔雀石中铜元素的质量分数为( )
[提示:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O]
A.4.8% B.9.6% C.50% D.51.2%
15.将甲烷(CH4)与氧气置于一个封闭的密闭容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法正确的是( )
物质 CH4 O2 H2O CO2 X
反应前质量/g 8.0 28.8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 18.0 13.2 m
A.表中m的值为3.6 B.物质X一定含有氢元素
C.物质X一定不含有碳元素 D.若氧气为32g,则无X物质生成
二、填空题
16.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 。
17.“新冠肺炎”疫情发生以来,许多家庭经常用“84”消毒液来消毒。但“84”消毒液与洁厕灵(含有盐酸)混合会发生如下反应:2HCl+NaClO═X+H2O+Cl2↑,生成的氯气有毒,会对人体造成伤害。写出上述化学方程式中X的化学式 ,标出氯气中氯元素的化合价 ___ 。
18.[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。__ __。
19.[2022·丽水]定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是__ __;
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有__ __(填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
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
受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
(3)在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有__ __;
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路__ __。
20.如图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)请填写实验室制的表格
实验室制取氧气的方法 反应原理(文字表达式) 发生装置 收集装置
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢溶液
(2)用D收集氧气时,如何检验已收集满
(3)若用F收集氧气,气体应 端进(填“b”或“c”)
(4)B中试管口略向下倾斜的原因
(5)若用加热高锰酸钾并用排水法收集氧气,当收集满气体后,紧接着的操作是 。
21.一定条件下,下列物质在密闭容器内反应。一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表所示,其中A的相对分子质量是18,B的相对分子质量是2。
物质 A B C D
反应前质量/g 57 4 8 9
反应后质量/g 21 待测 8 41
则反应后B的质量为 ;该反应中B和D两种物质变化的质量比为 ;该反应中A和B两种物质的化学计量数之比是 ;
22.某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2,还能将其转化为石膏(CaSO4 2H2O)等产品,实现“变废为宝”。主要物质转化关系如图:
(1)设备1中用水脱去烟气中的SO2,采用喷淋方式的目的是______________________________________
(2)请写出设备3中发生反应的化学方程式________________________________________________。
三、探究题
23.质量守恒定律是自然界的普遍规律,它的发现对化学的发展做出了重要贡献.
(1)下列各组试剂中,通过称量在密闭容器内混合前后的总质量,不能验证质量守恒定律的是 (填字母).
A.碘和酒精 B.碳酸钠粉末和少量稀盐酸 C铁和氯化铜溶液 D.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
(2)1774年,拉瓦锡用精确的定量实验研究了汞和氧气反应的质量关系.若用一定质量的汞和足量氧气充分反应,生成固体的情况如图1所示,则有关反应的化学方程式为 ;参加反应的氧气质量为 g.
(3)图2是某反应的微观示意图.
①该反应类型 (填“属于”或“不属于”)置换反应;其中化合价发生改变的元素是 .
②已知:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.氯气和熟石灰反应可以制得漂白粉,该反应的化学方程式为 ;Ca(ClO)2在空气中与二氧化碳和水反应会转化为CaCO3和HClO,该反应的化学方程式为 .
(4)实验室取34g过氧化氢溶液和1g二氧化锰混合制取氧气,充分反应后,称量剩余溶液和滤渣为34.2g.则所取过氧化氢溶液中溶质的质量分数是多少?
24.请根据下列装置回答问题。
(1)写出A图中标号①的仪器名称 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。选择的发生装置是 (填装置序号);现准备收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,选择 (填装置序号)装置收集氧气便于直接做这个实验;
(3)某同学利用空塑料输液袋(如图F)收集二氧化碳,验满二氧化碳时,把燃着的火柴放在玻璃管 (填“a”或“b”)端,如果火焰熄火。则收集满了。
25.某同学为了测定组成的气态化合物X的两种元素,做了如图所示的实验。他把气体X由注射器A缓慢送入装有CuO的B装置,使之完全反应,得到如下结果(不考虑装置中的空气):
①实验前B管及药品的质量为21.32g,实验后为21.16g。
②C管收集到的液体物质经电解后可以得到H2和O2。
③在D中收集到约为0.09g的N2。
根据上述实验结果分析,回答下列问题:
(1)B管反应前后减小了 0.16g,这是_______________的质量,B管中的实验现象为____________。
(2)C中收集到的液体名称及质量分别是__ __。
(3)根据该实验数据,得出气态化合物X中各元素的质量比约为__ __。
26.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
27.(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%)
28.(2022 聊城)实际生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠,化学实践小组的同学通过实验来测定某品牌工业品纯碱的指标等级。
实践小组成员进行的实验和有关数据如图所示。
(1)实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 。
(2)通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级。(写出计算过程,结果数值四舍五入精确到0.1%)
29.(2022 宁波)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。有一种新型化肥——硝酸铵钙,其有效成分为NH4NO3和Ca(NO3)2,进入土壤后,都成为可吸收的离子,不会引起土壤板结,且钙离子可提高农作物对病害的抵抗力。
小宁利用某品牌的硝酸铵钙化肥,进行以下实验:取化肥样品8.0g,与足量的NaOH固体充分混合,加热到固体质量不再减少,生成0.17g氨气(NH3)。把反应所得固体溶于适量水中,再加入足量的Na2CO3溶液充分反应,过滤得到沉淀和滤液,测得沉淀质量为4.0g。(已知:NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O;化肥中的其它成分不含Ca、N元素,且不参加反应)
(1)计算样品中NH4NO3的质量分数。
(2)计算滤液中NaNO3的质量。
2024浙江中考科学复习 新思维 专题17 化学反应和质量守恒定律(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】B
【解析】[命题考向: 考查化学基本反应类型的判定。解析:化学反应的四大基本反应类型是化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。其中的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。由火法炼硫主要反应的化学方程式可知,二硫化铁高温分解生成硫化亚铁与硫单质,该反应属于分解反应。]
故选B
2. 【答案】D
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】根据质量守恒定律,化学变化前后原子的种类个数不变分析。
【解答】解:由化学方程式可以看出2C+SiO2Si+2X,反应前C、Si、O的原子个数分别为2、1、2,反应后C、Si、O的原子个数分别为0、1、0,因此在2X中含有2个C和2个O,故X为CO;
故选:D。
【点评】本题主要考查了质量守恒定律的应用,根据化学变化前后原子的种类个数不变解答即可。
3. 【答案】D
【解析】【考点】书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【分析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑:应用的原理是否正确;化学式书写是否正确;是否配平;反应条件是否正确;↑和↓的标注是否正确。
【解答】解:A、该化学方程式氢氧化镁的化学式书写错误,正确的化学方程式应为Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,故选项错误。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故选项错误。
C、该化学方程式硝酸铜的化学式书写错误,正确的化学方程式应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,故选项错误。
D、该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
故选:D。
【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。
4. 【答案】D
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】已知氧化铜可以催化过氧化氢的分解.现向一定量的过氧化氢溶液中加入一定质量的氧化铜,过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气,进行分析判断.
【解答】解:A、现向一定量的过氧化氢溶液中加入一定质量的氧化铜,迅速产生氧气,至完全反应,氧气的质量不再增加,图象先是零,再不断上升,最后成一条水平直,故选项图象正确。
B、过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气,氧化铜作催化剂,反应前后质量不变,故选项图象正确。
C、原过氧化氢溶液在含有水,过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气,水的质量增加,至完全反应,水的质量不再增加,故选项图象正确。
D、过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气,过氧化氢的质量不断减少,最终减少至0,故选项图象错误。
故选:D。
【点评】本题是一道图象坐标与化学知识相结合的综合题,解题的关键是掌握实验室制取氧气的反应原理,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象.
5. 【答案】C
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,进行分析判断。
【解答】解:“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),可用氢氧化钠溶液和氯气反应来制取,反应物是氢氧化钠溶液、氯气,生成物之一是NaClO;氢氧化钠中含有氢元素,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则生成物中应由含氢元素的物质,H2O是该反应后生成物之一;反应物中不含氮元素。碳元素、硫元素,不可能生成NH3、CO2、SO2。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握质量守恒定律(反应前后,元素种类不变)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
6. 【答案】A
【解析】【考点】微粒观点及模型图的应用;反应类型的判定;纯净物和混合物的判别.
【分析】根据微观反应示意图以及质量守恒定律书写化学方程式,然后根据各选项问题进行分析解答。
【解答】解:由微观反应示意图可知,该反应是由A2和B2在点燃的条件下反应生成AB,化学方程式可表示为:A2+B22AB。
A.由化学方程式可知,参加反应的甲、乙两物质的微粒个数比为1:1,选项说法错误;
B.由化学方程式可知,该反应是由两种物质发生反应生成一种新物质,属于化合反应,选项说法正确;
C.由图示可知,丙是由两种物质组成的,属于混合物,选项说法正确;
D.由质量守恒定律可知,化学反应前后,原子的种类、元素的种类均不变,选项说法正确。
故选:A。
7. 【答案】D
【解析】【分析】根据生成的沉淀的质量和对应的化学方程式求算X。
【解答】解:Na2Sx+2HCl=2NaCl+H2S↑+(x﹣1)S↓
46+32x (x﹣1)×32
238ag 160ag
=
x=6
故选:D。
【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。
8. 【答案】B
【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:A、待测值=17+10+25+48﹣30﹣10﹣19=41,反应后物质Z的质量为41g,该选项说法正确;
B、生成的X与Z的质量之比为(19﹣17):(41﹣25)=1:8,该选项说法不正确;
C、Y反应前后质量不变,可能是催化剂,该选项说法正确;
D、反应后Q质量减小,是反应物,X、Z质量增大,是生成物,即参加反应的Q的质量等于生成的X和Z的质量之和,该选项说法正确。
故选:B。
【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。
9. 【答案】C
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理;催化剂的特点与催化作用.
【分析】因为A、B是两种质量相等的固体,其中A为纯净的氯酸钾,B是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。所以A中氯酸钾的质量大于B中氯酸钾的质量,因而A产生的氧气比B多,B中有催化剂二氧化锰,可以使氯酸钾在较低的温度下迅速的放出氧气,而A却需要在较高的温度下才能缓慢的放出氧气,因而B先得到氧气,A后得到氧气。
【解答】解:A、分析图象可知A产生的氧气多,但却是从一开始就有氧气生成是不正确的,应加热一段时间后再有氧气生成,故A错误;
B、分析图象可知AB反应产生的氧气一样多,故B错误;
C、分析图象可知A产生的氧气多,并是在B产生氧气一段时间后生成,故C正确;
D、分析图象可知A反应从一开始就有氧气产生,比B要先得到氧气,故D错误。
故选:C。
【点评】此题设计的知识点是关于催化剂的知识,解题时只要把握催化剂的特点是只改变反应的速度,而本身的质量和化学性质都不变的特性即可。
10.【答案】D
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】根据质量守恒定律,由生成物可以初步确定该物质中含有碳元素和氢元素,由生成的二氧化碳和水中碳、氢元素的质量和与该物质的质量进行对比,从而确定该物质的组成元素。
【解答】解:44gCO2中含有碳元素的质量为:44g×=12g,27g水中含有氢元素的质量为:27g×=3g,生成物44g二氧化碳和27g水中所含碳、氢元素的质量和=12g+3g=15g,15g<23g,该物质中含氧元素的质量为:23g﹣15g=8g,则R中一定含有碳、氢、氧三种元素。
A、由质量守恒定律,该反应消耗氧气的质量为44g+27g﹣23g=48g,故选项说法正确。
B、由上述分析,R中一定含有氧元素,故选项说法正确。
C、由上述分析,R中含有氢元素质量为3g,故选项说法正确。
D、由上述计算可知,R中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度稍大,主要考查了质量守恒定律、化学式的计算,解题的关键是根据质量守恒定律确定确定物质的元素组成。
11.【答案】C
【解析】【分析】根据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、总个数不变进行分析。
【解答】解:A、铜的金属活动性比汞强,会与硝酸汞反应生成硝酸铜和汞,所以在硝酸汞溶液中插入铜丝,铜丝表面有银白色物质析出,故A错误;
B、反应的硝酸汞质量:20.1g÷=32.5g,m=32.5﹣20.1﹣9.2=3.2,故B错误;
C、X中氧元素质量:32.5g×﹣3.2g=6.4g,氮元素质量:9.2g﹣6.4g=2.8g,氮原子、氧原子个数比::=1:2,X的化学式为NO2,故C正确;
D、该反应方程式中Hg与O2的化学计量数之比为 :=1:1,故D错误。
故选:C。
【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。
12.【答案】D
【解析】【分析】由于反应前后容器内气体压强不变,根据在相同温度和相同体积的条件下,气体压强(p)与气体分子数目(n)成正比关系(p=KN),可判断反应前后气体的分子数目没改变;根据碳在氧气中充分燃烧与不充分燃烧的规律,此时碳应充分燃烧全部生成二氧化碳,其中氧气足量或过量;根据碳在氧气中完全燃烧的化学方程式,由反应中碳与所消耗氧气的质量关系,判断密闭容器中ag碳和bg氧气的关系。
【解答】解:根据题意,反应前后分子数目不变,由C+O2CO2与2C+O22CO,可判断碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,
假设ag碳和bg氧气恰好完全反应,则
C+O2CO2
12 32
ag bg
=
若容器中氧气有剩余,反应前后分子数目也不变,反应前后压强也相同,因此,容器中碳的质量≤。
故选:D。
【点评】根据碳在氧气中完全燃烧与不完全燃烧前后气体的分子个数关系,判断该题中所发生反应为完全燃烧生成二氧化碳,是解决问题的关键。
13.【答案】D
【解析】【考点】金属的化学性质;根据化学反应方程式的计算.
【分析】氯化铁和铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解:A、氯化铁和铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,反应的化学方程式:2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2,X的化学式为FeCl2,该选项说法不正确;
B、化学方程式中化学计量数a:b=2:1,该选项说法不正确;
C、反应的化学方程式及其质量关系:
2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2,
325 135
32.5g 13.5g
由以上质量关系可知,完全反应后,生成CuCl2的质量为13.5g,该选项说法不正确;
D、随着反应的进行,氯化铁逐渐减少,氯化铜和氯化亚铁逐渐增多,溶液颜色逐渐由黄色变为蓝绿色,该选项说法正确。
故选:D。
【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。
14.【答案】D
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】利用差量法计算出生成铜和所需碳的质量,然后再根据孔雀石的质量计算出铜元素的质量分数。
【解答】解:由化学方程式Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O和2CuO+C2Cu+CO2↑可知:
Cu2(OH)2CO3﹣﹣2CuO﹣﹣C﹣﹣2Cu
生成生成铜的质量为x,需要碳的质量为y,则:
Cu2(OH)2CO3﹣﹣2CuO﹣﹣C﹣﹣2Cu 固体质量减少
222 12 128 222+12﹣128=106
y x 26.2g﹣15.6g=10.6g
x=12.8g y=1.2g
则孔雀石中铜元素的质量分数为100%=51.2%
故选:D。
【点评】解答此题时,根据质量守恒定律以及差量法来分析解答即可。
15.【答案】D
【解析】【分析】依据化学反应中反应物的质量会减小生成物的质量会增加,且反应物的质量之和应该等于生成物的质量总和,然后依据反应前后元素的质量相等进行分析判断即可.
【解答】解:A、根据质量守恒定律可知,m=8.0g+28.8g﹣18.0g﹣13.2g=5.6,故A错误;
B、18g水中含有氢元素的质量是18g﹣16g=2g;甲烷中氢元素的质量为8g××100%=2g,因此X中不含有氢元素,故B错误;
C、8g的甲烷中含有碳元素的质量为 8g××100%=6g,13.2g的二氧化碳中碳元素的质量为13.2g××100%=3.6g<6g,因此X中一定含有碳元素,故C说法错误;
D、若氧气的质量为32g,根据甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,计算需要氧气的质量,设8.0克甲烷完全燃烧需要氧气的质量为x,
16 64
8.0g x
=,解得x=32g,故D说法正确。
故选:D。
【点评】此题是有关质量守恒定律的考查题,解题的关键是利用质量守恒定律对相关量的分析与判断,并进而对反应的类型及质量关系进行探讨.
二、填空题
16.【答案】(1)Si。 (2)Na+ (3)+4 (4)H2O2。
【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。
17.【答案】NaCl;2。
【解析】【分析】根据化学反应前后,元素种类不变,原子个数不变,单质化合价为零进行分析。
【解答】解:在反应物中有2个氢原子、3个氯原子、1个钠原子、1个氧原子,生成物中有2个氢原子、1个氧原子、2个氯原子,所以X是NaCl,氯气中氯元素的化合价表示为2。
故答案为:NaCl;2。
【点评】本题主要考查了质量守恒定律的应用,难度不大,在平时的学习中加强训练即可完成。
18.【答案】(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)
【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)
19.【答案】(1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量) (2)AC
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
【解析】[命题考向: 考查质量守恒定律、科学探究的方法、探究实验的设计能力。解析:(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后,反应后生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和,玻义耳的实验中发生的变化为汞与氧气反应生成氧化汞,可知金属灰增加的质量就是参加反应的氧气质量。(3)通过白磷燃烧实验探究质量守恒定律时,因为燃烧会与氧气反应同时放热导致气体体积发生变化,所以为了防止外界物质对实验造成干扰,需要提供一个密闭环境。]
答案为 (1)参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量) (2)AC
(3)形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小
20.【答案】(1)
实验室制取氧气的方法 反应原理(文字表达式) 发生装置 收集装置
加热高锰酸钾 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 B C或D
加热氯酸钾 氯酸钾氯化钾+氧气 B
分解过氧化氢溶液 过氧化氢水+氧气 A
(2)把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明收集满了,反之不满;
(3)b
(4)可防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;
(5)先把导管移出水面,然后再熄来灭酒精灯
【解析】【考点】实验室制取氧气的反应原理;氧气的检验和验满;制取氧气的操作步骤和注意点;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件以及氧气的性质选择发生装置和收集装置进行解答;
(2)根据氧气的质量进行解答;
(3)根据氧气的密度大于空气的密度进行解答;
(4)根据B中试管口略向下倾斜的原因可防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;
(5)根据用高锰酸钾制氧气的注意事项进行解答。
【解答】解:(1)在实验室中制取氧气的方法共三种:加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰、过氧化氢和二氧化锰在常温下反应;其中加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰,反应物是固体,条件是加热,所以发生装置选择B装置。过氧化氢和二氧化锰,反应物为固体和液体混合在常温下反应,所以发生装置选择A装置;氧气的密度大于空气的密度,所以可用D来收集氧气;氧气不易溶于水,可用C来收集氧气;故答案为:
实验室制取氧气的方法 反应原理(文字表达式) 发生装置 收集装置
加热高锰酸钾 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 B C或D
加热氯酸钾 氯酸钾氯化钾+氧气 B
分解过氧化氢溶液 过氧化氢水+氧气 A
(2)氧气具有助燃性,所以把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明收集满了,反之不满;故答案为:把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明收集满了,反之不满;
(3)氧气的密度大于空气的密度,若用F收集氧气,气体应b端进;故答案为:b;
(4)B中试管口略向下倾斜的原因可防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;故答案为:可防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;
(5)实验室制氧气的最后两个步骤是:先将导管移出水槽;然后再熄灭酒精灯。一定要注意两个步骤,如果颠倒了,就会造成水倒流而炸裂试管。故答案为:先把导管移出水面,然后再熄来灭酒精灯。
【点评】熟练掌握实验室中制取氧气的反应原理,熟记实验步骤以及注意事项。
21.【答案】8g; 1:8; 1:1;
【解析】【考点】质量守恒定律及其应用.
【分析】适当将数据处理以便更直观体现出反应物以及生成物和他们之间的质量关系,以便求算计量系数等。
【解答】解:数据处理如下:
物质 A B C D
反应前质量/g 57 4 8 9
反应后质量/g 21 待测=8 8 41
后﹣前/g ﹣36 4 0 32
根据质量守恒定律,则反应后B的质57g+4g+8g+9g﹣21g﹣8g﹣41g=8 g.根据变化量可知,B和D两种物质变化的质量比为4:32=1:8.该反应中A和B两种物质的化学计量数之比是 :=1:1
故答案为:8g; 1:8; 1:1;
【点评】当涉及反应类型以及反应物或者生成物以及其质量关系或者计量系数关系式和反应类型等时,一般适合将数据进行加工处理。
22.【答案】①. 增大与烟气的接触面积 ,使吸收更充分 ②. 2CaSO3+O2=2CaSO4
【解析】【答案】 ①. 增大与烟气的接触面积 ,使吸收更充分 ②. 2CaSO3+O2=2CaSO4
【详解】(1)设备1中用水脱去烟气中的SO2,采用喷淋方式能够增大水与烟气的接触面积 ,使吸收更充分,故填增大与烟气的接触面积 ,使吸收更充分。
(2)由图可知,设备3中发生的反应是亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙,故反应的化学方程式写为:2CaSO3+O2=2CaSO4。
三、探究题
23.【答案】(1)A (2)2Hg+O22HgO;1.6;
(3) ① 不属于;Cl
② 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O; Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO;
(4)根据题意得,氧气的质量=34g+1g﹣34.2g=0.8g;
设产生0.8g氧气需要H2O2的质量为x.
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x=1.7g
所用过氧化氢溶液的溶质质量分数=×100%=5%
答:所用过氧化氢溶液的溶质质量分数是5%.
【解析】【分析】根据质量守恒定律是化学变化中的守恒解答;根据汞和氧气加热生成氧化汞解答;根据化学方程式的书写方法进行分析解答;根据反应的化学方程式结合题干提供的数据进行分析解答即可.
【解答】解:(1)A.碘和酒精混合是物理变化,不能验证质量守恒定律;
B.碳酸钠粉末和少量稀盐酸混合发生化学变化,能验证质量守恒定律;
C.铁和氯化铜溶液混合发生化学变化,能验证质量守恒定律;
D.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合发生化学变化,能验证质量守恒定律;
故填:A;
(2)汞和氧气加热能生成氧化汞,设氧气的质量为x
2Hg+O22HgO
32 434
x 21.7g
x=1.6g
故填:2Hg+O22HgO;1.6;
(3)①该反应生成的是两种化合物,不是置换反应,氯气由单质变成化合物,故氯元素的化合价要发生改变,故填:不属于;Cl;
②氯气和熟石灰反应能生成氯化钙、次氯酸钙和水,故填:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
次氯酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,故填:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO;
(4)根据题意得,氧气的质量=34g+1g﹣34.2g=0.8g;
设产生0.8g氧气需要H2O2的质量为x.
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x=1.7g
所用过氧化氢溶液的溶质质量分数=×100%=5%
答:所用过氧化氢溶液的溶质质量分数是5%.
【点评】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,同时考查了分析数据的能力,计算时要注意规范性和准确性.
24.【答案】(1)酒精灯 (2)B ;C (3)b
【解析】【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满;二氧化碳的检验和验满.
【分析】(1)A图中标号①的仪器名称是酒精灯;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气不易溶于水,密度比空气大;
(3)二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
【解答】解:(1)A图中标号①的仪器名称是酒精灯。故填:酒精灯。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气不需要加热,应该选择的发生装置是B;
现准备收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,为了防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落时炸裂集气瓶,可以在集气瓶中加入适量的水,而利用排水法收集氧气时可以预留适量的水,因此选择C装置收集氧气便于直接做这个实验。故填:B;C。
(3)二氧化碳密度比空气大,因此验满二氧化碳时,应该把燃着的火柴放在玻璃管b端,如果火焰熄火。则收集满了。故填:b。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
25.【答案】(1)氧化铜中的氧元素 黑色固体变红色 (2)水 0.18g (3)N:H=9:22
【解析】(1)氧化铜中的氧元素 黑色固体变红色 (2)水 0.18g (3)N:H=9:22
26.【答案】(1)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)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
27.【答案】(1)钠、氢、氧三种;(2)1:3;(3)3;139.56;(4)57%。
【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。
28.【答案】(1)检验碳酸钠是否完全反应;(2)Ⅲ类优等品。
【解析】【考点】根据化学反应方程式的计算.
【分析】解:(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,氯化钠呈中性,酚酞不变色;
(2)根据质量守恒定律求出生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳质量,利用化学方程式求出该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量,再求碳酸钠的质量分数。
【解答】解:(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,氯化钠呈中性,酚酞不变色,当酚酞由红色变为无色,说明恰好完全反应,实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是故检验碳酸钠是否完全反应;
(2)解:生成二氧化碳的质量为21.4g+100g﹣112.6g=8.8g
设该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 8.8g
x=21.2g
该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量分数为100%≈99.1%
依据题意可知,该品牌工业品纯碱总碱量为99.1%,属于Ⅲ类优等品。
答:该品牌工业品纯碱属于Ⅲ类优等品。
故答案为:(1)检验碳酸钠是否完全反应;(2)Ⅲ类优等品。
【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。
29.【答案】样品中NH4NO3的质量分数为10%,滤液中NaNO3的质量为7.65g。
【解析】【考点】根据化学反应方程式的计算.
【分析】(1)根据氨气的质量结合反应的方程式计算硝酸铵的质量,进而计算质量分数;
(2)根据硝酸钙的质量结合反应的方程式计算硝酸钠的质量分析。
【解答】解:(1)样品中含有硝酸铵的质量为x,生成硝酸钠的质量为y
NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O
80 85 17
x y 0.17g
x=0.8g
y=0.85g
则样品中NH4NO3的质量分数为=10%
(2)设硝酸钙和碳酸钠反应生成硝酸钠的质量为z
Ca(NO3)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaNO3
100 170
4.0g z
z=6.8g
则滤液中NaNO3的质量为0.85g+6.8g=7.65g
答:样品中NH4NO3的质量分数为10%,滤液中NaNO3的质量为7.65g。
【点评】本题主要考查化学方程式的书写及利用化学方程式计算,有一定难度。
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