5 化学反应的定量关系
题号 一 二 总分 累分人
得分
注意事项:1.共两大题17小题,满分40分。考试时间45分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
试卷好题分析 优秀传统文化T7,科技创新T8、T9、T15,绿色发展T14
中考押题点分析 情境化命题T5,创新实验T13、T16
一、选择题(本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1.下列现象或事实不能用质量守恒定律解释的是 ( )
A.煤燃烧后,灰烬质量比煤质量小 B.水结成冰,质量不小
C.镁在空气中燃烧后,物质质量增大 D.高锰酸钾受热分解,剩余固体质量减小
2.下列说法错误的是 ( )
A.化学变化可以创造出新元素 B.任何化学变化都遵循质量守恒定律
C.可以通过化学变化探究物质的组成 D.化学变化的过程中常伴随能量变化
3.在验证化学反应遵循质量守恒定律时,有如下操作,其中错误的是 ( )
4.下列应用及相应的原理(用化学方程式表示)正确的是 ( )
A.铜火锅用久了会变黑:2Cu+O22CuO
B.氢氧化镁治疗胃酸过多:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
C.闻气味鉴别碳铵:NH4HCO3NH4↑+H2O+CO2↑
D.乙醇燃烧:C2H5OH+3O22CO2↑+3H2O
5.在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是 ( )
A.反应后小苏打的质量增加
B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等
D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
6.超氧化钾常备于急救器和消防指战员背包中,它能迅速与水反应,化学方程式为2KO2+2H2O22KOH+H2O2+O2↑。下列关于该反应的说法错误的是 ( )
A.KOH属于碱类 B.O2中氧元素的化合价为0
C.反应中所有元素化合价均不变 D.超氧化钾保存时应注意防潮
7.《周礼·考工记》中记载,古人将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳,在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加石灰乳,生成物能除去丝帛污渍。以上反应中不涉及的基本反应类型是 ( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
阅读下列材料,完成8~9题。
甲醇(CH3OH)是精细化学品的重要平台分子,我国科研团队设计了一种名为“分子围栏”的催化剂,能在低温下高效实现甲烷(CH4)转化为甲醇,微观反应的过程如图所示。
8.有关该反应的说法,错误的是 ( )
A.该反应涉及的物质中,常用作家庭燃料的是CH4
B.反应过程中有过氧化氢中间产物生成
C.催化剂在反应前后质量和性质均不变
D.该反应的化学方程式为CH4+H2+O2CH3OH+H2O
9.下列有关甲醇(CH3OH)的说法正确的是 ( )
A.属于有机物 B.碳、氢原子个数比为1∶3
C.其中碳元素的质量分数最大 D.相对分子质量为34 g
10.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.H2O和H2O2的组成元素相同,则它们的化学性质相同
B.某物质充分燃烧生成二氧化碳和水,则该物质一定含有碳、氢元素
C.化学反应前后原子总数不变,则化学反应前后分子总数也不变
D.22 g CO2与9 g H2O充分反应生成31 g H2CO3,则12 g CO2与6 g H2O充分反应生成18 g H2CO3
11.密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下,下列关于此反应说法错误的是 ( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 6 2 14 35
反应后质量/g 待测 2 22 13
A.表中待测数值是20
B.乙物质可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲与丙变化的质量比为3∶7
12.下列图像能正确反映对应变化关系的是 ( )
A.测定空气中氧气的含量
B.用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
C.加热一定量的高锰酸钾制取氧气
D.用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气
二、非选择题(本大题包括5小题,共28分)
13.(5分)质量守恒定律是定量研究化学变化的重要依据。某小组以“再探质量守恒”为主题开展项目式学习。
【任务一】回归教材、复习旧知
回顾课本中有关对“化学反应前后物质的质量关系”的实验探究方案(如下图所示):
方案A 铜与氧气反应前后质量的测定 方案B 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
(1)方案A中铜粉量不足 (选填“会”或“不会”)对实验结果产生影响。
(2)方案B中发生反应的化学方程式为 。
【任务二】创新装置、拓展实验
该小组同学利用下图装置再次进行有关“化学反应前后物质的质量关系”的实验探究(已知:白磷在有氧气的情况下温度超过40 ℃即可燃烧,且燃烧原理与红磷相同),并按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,按图示组装装置,装入试剂,称量装置总质量为m1 g。
步骤2:从天平上取下装置,打开止水夹K1和K2,从K1处缓慢通入约50 mL氧气,再关闭K1和K2,再次称量装置总质量为m2 g。
步骤3:将锥形瓶浸入80 ℃的热水中,观察现象。
步骤4:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3 g。
(3)在上述步骤3中气球出现的现象是 ,三次称量的m1、m2、m3的大小关系是 。
14.(6分)环保部门用I2O5测定空气受CO污染的程度,发生反应的化学方程式为I2O5+5COI2+5X,根据生成X的多少,可以判断CO的含量。请结合化学方程式回答下列问题:
(1)X的化学式为 。
(2)该反应中属于单质的是 。
(3)I2O5应读作 ,其中碘元素的化合价为 。
(4)从宏观上看:参加反应的CO的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”,下同)生成的X的质量。
(5)从微观上看:参加反应的各物质中氧原子总数 生成物中的氧原子总数。
15.(6分)中国首款完全自主知识产权民用客机C919飞机采用了大量金属材料,其中钛合金用量达9.3%。工业上利用钛白粉制备海绵钛的工艺流程如图:
(1)反应Ⅰ需将焦炭粉碎,目的是 。
(2)反应Ⅱ中加入的物质X为 ,该物质由 (选填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(3)请写出反应Ⅲ的化学方程式: 。
(4)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 。
16.(6分)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式: 。
(2)小明认为根据质量守恒定律,燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。镁条完全燃烧后,称量发现陶土网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小,其主要原因是 。
(3)小红按图1装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有一些黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水反应生成氨气,氨气有刺激性气味,且能使无色酚酞溶液变红。
【提出猜想】黄色固体为Mg3N2
【实验探究】按照图2所示,取燃烧产物于烧杯A中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。观察到 的现象,得出结论是燃烧产物中含Mg3N2。
【反思与交流】①从环保角度分析,图2实验的不足之处是 。
②空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,请给出合理的解释: 。
注意:若答对以下2小题奖励3分,化学总得分不超过40分。
【拓展延伸】
为了证明镁可在氮气中燃烧生成氮化镁,小红又设计了图3所示实验进行验证。
步骤Ⅰ:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、橡胶塞组装好装置,另准备一个有一根铜丝穿过的橡胶塞,铜丝末端固定一根镁条。
步骤Ⅱ:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡胶塞,待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升。
步骤Ⅲ:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条,迅速更换橡胶塞,镁条在广口瓶内继续燃烧,放出热量;待冷却后广口瓶内水位继续上升。
①步骤Ⅱ的目的是 。
②写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式: 。
17.(5分)实验室用68 g过氧化氢溶液和2 g二氧化锰制取氧气,实验中非气态物质的总质量随时间变化如图所示。
(1)反应产生氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量。(写出计算过程)
参考答案
1.B 2.A 3.A 4.B
5.C
【解析】白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水。A.小苏打是反应物,反应后质量减少,错误;B.反应过程中各物质的质量改变,错误;C.根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等,该装置密闭,则反应前后各物质的质量总和相等,正确;D.根据图示,反应前称量的是小苏打和白醋以及装置的总质量,错误。
6.C 7.C
8.C
【解析】A.天然气的主要成分CH4常用作家庭燃料,正确;B.根据微观示意图可知,反应过程中有过氧化氢中间产物生成,正确;C.催化剂在反应前后质量和化学性质均不变,物理性质有可能改变,错误;D.由微观示意图可知,该反应是在催化剂和低温条件下,CH4、H2和O2反应生成CH3OH和H2O,正确。
9.A 10.B
11.D
【解析】A.根据质量守恒定律,反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量,则6 g+2 g+14 g+35 g=待测+2 g+22 g+13 g,待测=20 g;B.反应前后,乙物质的质量不变,可能未参加反应或是催化剂;C.反应后甲物质的质量增加,是生成物,丙物质的质量增加,是生成物,丁物质的质量减小,是反应物,符合“一变多”的特征,该反应是分解反应;D.反应中甲与丙变化的质量比 = (20 g-6 g)∶(22 g-14 g) = 7∶4。
12.D
【解析】A.氧气约占空气总体积的五分之一,最终装置中体积减小约为五分之一,不正确;B.催化剂只改变化学反应的速率,不会改变最终生成氧气的质量,错误;C.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,最终剩余固体质量不能是0,错误;D.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,过程中固体质量(二氧化锰质量)始终不变,正确。
13.(5分)
(1)不会
(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(2分)
(3)气球先变大后变小 m114.(6分)
(1)CO2
(2)I2
(3)五氧化二碘 +5
(4)小于
(5)等于
15.(6分)
(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)Mg(或镁) 原子
(3)MgCl2Mg + Cl2↑(2分)
(4)Mg、Cl2
16.(6分)
(1)2Mg+O22MgO(2分)
(2)部分反应生成物扩散到空气中
(3)【实验探究】烧杯B中无色酚酞溶液变红色
【反思与交流】①会污染环境 ②氧气的化学性质比氮气活泼,相同条件下,镁更容易和氧气反应
【拓展延伸】①排除氧气的干扰(或除去空气中的氧气) ②3Mg+N2Mg3N2(2分)
17.(5分)
(1)3.2(1分)
(2)解:设该过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑(1分)
68 32
x 3.2 g(1分)
= (1分)
x=6.8 g(1分)
答:该过氧化氢溶液中溶质的质量为6.8 g。