5.2化学方程式同步练习（含解析） 人教版化学九年级上册

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5.2化学方程式
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列化学方程式书写正确的是
A．Mg+O2MgO2 B．2HgO2Hg+O2↑
C．4Fe+3O22Fe2O3 D．P+O2P2O5
2．在书写磷与氧气反应的化学方程式时，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察。如图所示，方框内应填写的数字为
A．3 B．4 C．7 D．9
3．下列化学方程式书写正确且能用于实验室制取氧气的是
A．2HgO=2Hg+O2 B．H2O22H2O+O2↑
C．2KClO3=2KCl+3O2↑ D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
4．下列化学方程式的书写正确的是
A．氢气燃烧：
B．生石灰与水反应生成氢氧化钙：
C．硫在空气中燃烧生成二氧化硫：
D．木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳：
5．下列关于化学方程式2H2+O22H2O的读法，错误的是
A．氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
B．在点燃的条件下，2个氢分子和1个氧气分子完全反应，生成2个水分子
C．在点燃的条件下，2体积的氢气和1体积的氧气完全反应，生成2体积水
D．在点燃条件下，每4份质量的氢气和32份质量的氧气完全反应，生成36份质量的水
6．我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率═×100%，下面是联合工艺法制备新型自来水消毒剂ClO2的反应原理：①电解氯化钠溶液②氢气与氯气合成氯化氢③生成二氧化氯
此方法的原子利用率最大为
A．37.6% B．53.6% C．62.2% D．94.4%
7．实验室中常用分解过氧化氢的方法来制取氧气，其反应微观模型如图。由该模型可知
A．反应前后氧元素的化合价发生改变
B．水由氢原子和氧原子直接构成
C．生成的水分子和氧分子个数比为1：2
D．反应后的氧原子总数增大
8．10g磷和10g氧气在一定条件下充分反应，生成的白色固体物质的质量
A．小于10g B．大于20g C．大于10g小于20g D．等于20g
9．在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气污染。乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为，试推测X的化学式是
A． B． C．CO D．
10．某兴趣小组研究氧化铜和铜的固体混合物，现取18g该混合物于烧杯中，将125g稀硫酸平分5次加入到烧杯中，充分反应，记录相关数据如表所示：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入稀硫酸的质量/g 25 25 25 25 25
剩余固体的质量/g 16 a 12 10.8 10.8
下列说法错误的是
A．a＝14 B．第四次实验后稀硫酸无剩余
C．稀硫酸中硫酸的质量分数是9.8% D．固体混合物中氧化铜的质量分数40%
二、非选择题
11．用下图所示的实验装置验证可燃物燃烧的条件。实验时观察到的现象有：①处白磷燃烧；②处红磷不燃烧；③处的白磷也不燃烧(已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃)。

(1)白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)实验中“80℃热水”的作用是：①提供热量；② 。
(3)①处的白磷燃烧而②处的红磷不燃烧，可证明可燃物燃烧需要的条件是 。
12．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。
Ⅰ．实验室制氧气
(1)实验室内，老师提供了以下实验装置(图1)，同学们选择用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
仪器a的名称是 。选择的气体发生装置是 (填装置字母序号)，反应的化学方程式为 。
Ⅱ．家用简易供氧器制氧
【查阅资料】
某家用化学制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠()和二氧化锰。制氧机工作时发生了两步反应：①过碳酸钠分解：；②过氧化氢分解。
【模仿改造】
同学们经过分析，设计了如图2所示的简易家用制氧装置。
(2)图2装置相当于把图1中的 (填装置字母序号)组合而成，右瓶中水的作用是 (写一个即可)。
【选择制氧剂】
(3)市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧剂的制氧效率，该小组利用图2装置进行实验，并记录不同时间内制得氧气的体积得到图3.结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。
【评价反思】
(4)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。
A．原料是否价廉易得
B．所制气体的颜色
C．反应速率是否适中
D．制得气体是否纯净
E．实验条件是否易于控制
F．是否安全、环保
13．鱼的生长与水中的溶氧量密切相关，过氧化钙是一种化学增氧剂，其反应原理为。计算：将2.88g过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量。
14．近年来，我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就。在太空中，如何补充宇航员吸入的氧气，是科学家需要解决的问题。此外医疗急救、炼钢、化工生产等也都要用到氧气，兴趣小组的同学对于在不同使用场景下制取氧气进行了以下项目式学习。
任务一 了解自然界中的氧气来源
(1)氧循环也是自然界重要的循环，空气中氧气的体积分数约为 ，下列过程中，能产生氧气的有 （填字母序号）。
A．煤炭燃烧 B．植物的光合作用 C．人的呼吸
任务二 了解工业制取氧气的方法和原理
工业生产需要大量氧气，如图为工业上利用空气制取氧气的流程。
【查阅资料】标准大气压下，氧气的沸点是，氮气的沸点是。
(2)工业上采用 的方法制取氧气，该方法属于 （填“物理”或“化学”）变化。
(3)氮气从液态变为气态，请从微观角度解释该变化的本质： 。
任务三 掌握实验室制取氧气的原理及实验操作
如图为实验室制取氧气的部分装置图。
(4)仪器①的名称为 。
(5)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。试管口略向下倾斜的原因是 ，试管口放一团棉花的目的是 。
(6)若利用B装置制取氧气时，长颈漏斗必须伸入液面以下，目的是 。
(7)能用C装置收集氧气是因为氧气具有 且不与水反应的性质。用AC装置制取制氧气，停止加热时先把 ，再熄灭酒精灯。当 ，说明氧气已集满。某同学用排水法收集的氧气不纯，原因可能是 。
(8)若要收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是 （填字母序号），检验氧气是否集满的方法是 。
(9)除了上述制取氧气的方法外，实验室还可以用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，反应的化学方程式为 。
任务四 基于特定需求设计和制作简易供氧器
如图1所示是小组同学制作简易的家用制氧机，通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰。过碳酸钠加水溶解会分解生成和。
(10)反应仓中生成氧气的化学方程式为 ，属于 （填基本反应类型）。整个反应过程中二氧化锰的 不变。过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 （填字母序号）。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率
B．降低氧气温度
C．加快氧气的生成
(11)验证过滤仓导出气体是氧气的方法是 。
(12)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的 （填“c”或“d”）导管。
(13)制作简易的家用制氧机除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： （写一条）。
任务五 航天航空工业中氧气的制取
通过分析上述制取氧气的方法，科学家设计了如图表示空间站的水气整合系统，既补充了宇航员需要的氧气又解决了呼出的二氧化碳气体。
(14)在氧气生成系统中，运用电解水的方法制氧气，反应的化学方程式为 。
(15)该流程中，理论上进入氧气生成系统发生电解的水与萨巴蒂尔反应系统中生成的水质量比是 。
15．我国高铁建设走在世界前列，修建高铁需要大量铁矿石来炼铁，进而炼钢。要炼出含铁96%的生铁1000t，至少需要含氧化铁20%的赤铁矿多少吨？
【解】1000t生铁中含有铁的质量为：
设理论上需要Fe2O3的质量为x
写出化学方程式
列出比例式
x=137.1t
赤铁矿石的质量为 t。（结果保留整数）
答：赤铁矿石的质量为（略）。
16．化学推动中国航天事业蓬勃发展。

(1)中国空间站中可以通过电解水获得氧气。如图是电解水的实验装置。开始反应前a、b两管内都充满溶液。关闭活塞，接通电源，观察到两极均有 产生，a、b两管内液面均 ；a、b两管内产生气体的体积比约为 ；如图所示，a管下方导线应接电源的 (填“正”或“负”)极，验证b管中气体的方法是 。通电一段时间后切断电源，水的质量减少了18g。计算生成O2的物质的量(根据化学方程式列式计算)。
(2)空间站内还可以通过以下微观示意图所示反应提供氧气，同时生成甲烷(CH4)。

写出该反应的化学方程式： 。
《5.2化学方程式》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D C D A C B B
1．B
【详解】A、该反应的生成物氧化镁化学式书写错误，氧化镁化学式为MgO ，正确的方程式为：2Mg+O22MgO，选项错误；
B、氧化汞加热生成汞和氧气，方程式为：2HgO2Hg+O2↑，选项正确；
C、该反应的生成物为四氧化三铁，反应条件为点燃，正确的方程式为：，选项错误；
D、该反应没有配平，条件为点燃，正确的方程式为：，选项错误。
故选B。
2．A
【详解】配平化学方程式时，首先要对反应物和生成物的原子种类和数目进行观察，未配平状况下P原子个数为1，O原子个数为2，反应物原子总个数为3，故选：A。
3．D
【详解】A、氧化汞在加热的条件下生成汞和氧气，正确的化学方程式为2HgO2Hg+O2↑，故选项不符合题意；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故选项不符合题意；
C、氯酸钾在二氧化锰催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，正确的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑，故选项不符合题意；
D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式书写完全正确，故选项符合题意。
故选D。
4．D
【详解】A、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式应为2H2+O2 2H2O，不符合题意；
B、该化学方程式中生成物的氢氧化钙的化学式书写错误，正确的氢氧化钙的化学式为：Ca(OH)2，不符合题意；
C、该化学方程式缺少反应条件，气体符号标注错误，正确的化学方程式应为，不符合题意；
D、该化学方程式书写完全正确，符合题意。
故选：D。
5．C
【详解】A、该反应可读作：氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水，故选项说法正确。
B、从微观上，点燃条件下，每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子，故选项说法正确。
C、化学方程式不能表示化学反应时的体积关系，且氢气和氧气是气体、水是液体，三者体积不成比例，故选项说法错误。
D、该反应可读作：每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水，故选项说法正确。
故选：C。
6．D
【详解】反应①化学方程式为；反应②化学方程式为；反应③化学方程式为，反应③中生成的NaCl可以用于反应①，Cl2可用于反应②，将方程式③+2×①+②×2再整理，可以得到总反应方程式：，总方程式可以看出，反应物的相对分子质量和是143，生成的目标产物ClO2的相对分子质量是135，则原子利用率=，故选D。
7．A
【详解】A、由微观示意图可知，该反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为，该反应中氧元素化合价由-1价变为-2价、0价，说法正确，符合题意；
B、水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，说法错误，不符合题意；
C、由微观示意图可知，该反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为，则生成的水分子和氧分子个数比为，说法错误，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变，则反应后的氧原子数目不变，说法错误，不符合题意。
故选：A。
8．C
【详解】磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为，则10g磷和10g氧气在一定条件下充分反应，磷有剩余，根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，所以生成的白色固体物质的质量小于20g、大于10g，故选：C。
9．B
【详解】由反应的化学方程式可知，反应前有2个碳原子、6个氢原子、7个氧原子，反应后有2个碳原子、4个氧原子，由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目不变，3个X分子中含有6个氢原子、3个氧原子，1个X分子中含有2个氢原子、1个氧原子，则X的化学式为：H2O；
故选：B。
10．B
【详解】A、铜与硫酸不反应，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，从表中的数据，第1次加入25g稀硫酸，固体质量减少了18g-16=2g；第3次加入25g稀硫酸，固体质量共减少了18g-12g=6g；正好是第1次的3倍；第4次加入25g稀硫酸，固体质量共减少了12g-10.8g=1.2g，说明混合物中氧化铜已经完全反应；故每25g稀硫酸可与2g氧化铜恰好反应，第2次加入25g稀硫酸，参加反应氧化铜还是2g，所以a=16g-2g=14g，故选项说法正确；
B、第4次加入25g稀硫酸，固体质量共减少了12g-10.8g=1.2g，说明混合物中氧化铜已经完全反应，有上述可知，25g的稀硫酸和2g氧化铜恰好完全反应，第四次质量仅减少了1.2g，说明第四次加入稀硫酸有剩余，故选项说法错误；
C、25g稀硫酸中H2SO4的质量分数为x
x=9.8%，稀硫酸中硫酸的质量分数是9.8%，故选项说法正确；
D、根据图示可知，参加反应的氧化铜的质量为18g-10.8g=7.2g，固体混合物中氧化铜的质量分数为：，故选项说法正确。
故选：B。
11．(1)
(2)隔绝氧气
(3)温度达到可燃物的着火点
【详解】（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；
（2）实验中“80℃热水”的作用是：①提供热量，使温度达到白磷的着火点；②隔绝氧气，使水中的白磷与氧气隔绝，通过对比得出燃烧需要与氧气接触；
（3）①处的白磷，与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，而②处的红磷，与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，可证明可燃物燃烧需要的条件是：温度达到可燃物的着火点。
12．(1) 分液漏斗 B
(2) BE 通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率、湿润氧气、给氧气降温
(3)相同条件下，过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带
(4)B
【详解】（1）仪器a的名称是分液漏斗；
用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B；
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为；
（2）用化学制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，工作时发生了两步反应：过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则图2装置中左瓶相当于固液常温型发生装置，氧气不易溶于水且不与水反应，则图2装置中右瓶相当于排水集气装置，故图2装置相当于把图1中的BE组合而成；
氧气不易溶于水且不与水反应，则右瓶中水的作用是：通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率、湿润氧气、给氧气降温等；
（3）由图3可知，在相同时间内过碳酸钠产生氧气体积更多，且固体携带更方便，则选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是：相同条件下，过碳酸钠的制氧效率更高，且固体比液体更便于携带；
（4）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有：原料是否价廉易得、反应速率是否适中、制得气体是否纯净、实验条件是否易于控制、是否安全环保，不需要考虑所制气体的颜色，故选：B。
13．
0.64g
【详解】解：设将2.88g过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量为x。
答：将2.88g过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量0.64g。
14．(1) 21% B
(2) 分离液态空气 物理
(3)分子间的间隔增大
(4)长颈漏斗
(5) 防止冷凝水流至热的试管底部，使试管炸裂 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(6)形成液封，防止产生的气体从长颈漏斗中逸出
(7) 不易溶于水 导管撤出水面 集气瓶瓶口有大气泡往外冒出时 开始收集时集气瓶中未装满水（或未等气泡连续均匀地冒出就开始收集，合理即可）
(8) D 将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满
(9)
(10) 分解反应 质量和化学性质 AB
(11)将带火星的木条放在导管口a处，若木条复燃，则为氧气
(12)c
(13)试剂的成本（合理即可）
(14)
(15)2∶1
【详解】（1）按体积分数计，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%；
A．煤炭燃烧 消耗氧气，错误； B．植物的光合作用 消耗二氧化碳产生氧气，正确； C．人的呼吸消耗氧气，错误；故选：B；
（2）工业采取分离液态空气的方法制取氧气，没有新物质生成属于物理变化；
（3）液氮变为氮气是氮分子间隔变大的缘故；
（4）仪器①的名称为长颈漏斗；
（5）装置A是固体加热型，因此是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；；
为了防止冷凝水流至热的试管底部，使试管炸裂需要将试管口略向下倾斜；
为了防止固体粉末进入导管应在试管口堵一团棉花
（6）长颈漏斗必须伸入液面以下，目的是防止气体从长颈漏斗导出；
（7）C是排水法收集，由于氧气不易溶于水；
结束后先把导管拿出水槽再熄灭酒精灯，当集气瓶口出现大量气泡时说明氧气收集满；
排水法若未将水装满会导致集气瓶内有空气，则收集的氧气不纯；故填：开始收集时集气瓶中未装满水（或未等气泡连续均匀地冒出就开始收集，合理即可）
（8）干燥的氧气，由于氧气密度比空气略大，则采用向上排空气法收集，故选：D；
氧气能使带火星的木条复燃，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满
（9）实验室用氯酸钾和二氧化锰制备氧气，原理是氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：
（10）过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水，化学方程式为：
该反应是一变多属于分解反应；
二氧化锰是反应的催化剂，二氧化锰的质量和化学性质反应前后不变；
过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是可以通过气泡观察氧气生成的速率；降低氧气温度；不能产生氧气，故选：AB；
（11）氧气具有助燃性，因此将带火星的木条放在导管口a处，若木条复燃，则为氧气
（12）图1反应仓中“O2通道”进入水中，因此相当于c管；
（13）制作简易的家用制氧机除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如：试剂的成本（合理即可）
（14）电解水生成氢气和氧气，化学方程式：
（15）根据，可得，故质量比是2:1
15． 686
【详解】由反应方程式可知，比例式为：；含氧化铁20%的赤铁矿的质量为。
16．(1) 气体 降低 2：1 负 将带火星木条放在b管口的尖嘴口，若木条复燃，说明是氧气 设生成氧气质量为x
氧气的物质的量为
答：生成O2的物质的量为0.5mol。
(2)
【详解】（1）电解水正极生成氧气，负极生成氢气，故填：气体；
水被消耗，生成气体，所以液面均降低，故填：降低；
根据质量守恒定律中的原子守恒，一个水分子中有两个氢原子一个氧原子，所以氢气和氧气的体积比为：2：1，故填2：1；
a极生成气体是氢气，根据正氧负氢可知a极是负极，故填：负；
b管生成氧气，氧气的检验方法是：将带火星木条放在b管口的尖嘴口，若木条复燃，说明是氧气，氧气的检验方法是将带火星木条放在b管口的尖嘴口，若木条复燃，说明是氧气，故填：将带火星木条放在b管口的尖嘴口，若木条复燃，说明是氧气；
见答案；
（2）根据微观示意图可知，二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成氧气和甲烷，化学方程式为：。
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