第五单元化学反应的定量关系同步练习 （含解析） 人教版化学九年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台
第五单元化学反应的定量关系
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．在伦敦奥运会女子举重58公斤级别的比赛中，中国选手李雪英以246公斤打破奥运会纪录赢得金牌。举重运动员举重前用白色的“镁粉”搓手，是因为“镁粉”质轻、吸水性好，可做防滑剂。“镁粉”的有效成分是碱式碳酸镁，它不可燃，300℃即分解，其分解的化学方程式是Mg5（OH）2（CO3）45MgO+X+4CO2↑，则X的化学式是
A．O2 B．H2O C．CO D．Mg（OH）2
2．硅是信息技术的关键材料，工业上制粗硅的反应原理是： ，其中X的化学式是
A．CO2 B．H2O C．SiH4 D．CO
3．下列反应示意图相符的化学方程式是
A． B．
C． D．
4．下列叙述不符合质量守恒定律的是
A．镁条在空气中燃烧后，得到的固体产物质量增加了
B．2g氢气和8g氧气充分反应生成10g水
C．碳酸氢铵受热分解后，固体质量减少了
D．某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
5．在化学反应 中，若3m个氧分子参加反应，则生成的二氧化碳分子个数和生成物中氧原子个数分别为
A．2m 7m B．11m/4 96m C．2m 6m D．2m 3m
6．宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一、下列宏观事实的微观解释不正确的是
A．氢气在氧气中燃烧生成水—化学变化中分子种类发生变化
B．6000L氧气加压可装入40L的钢瓶中—氧分子的体积变小
C．冰水共存物是纯净物—冰和水是由同种分子构成的
D．1滴水中大约有1.67×1021个水分子—通常分子的质量和体积都很小
7．Na2S2O3溶液常用于测定I2的含量，反应原理为aNa2S2O3+bI2=cNaI+dNa2SxOy。向某I2溶液中滴加Na2S2O3溶液，反应过程中生成NaI的质量随所加溶液中Na2S2O3质量的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．化学计量数a＝c
B．Na2SxOy中x与y之比为2：3
C．0.316gNa2S2O3反应时，参与反应的I2的质量为0.254g
D．0.316gNa2S2O3反应时，生成Na2SxOy的质量为0.362g
8．下列化学方程式及反应类型均正确的是
A．Fe+O2Fe3O4，分解反应 B．2H2O2H2+O2，分解反应
C．Mg+O2MgO2，化合反应 D．4P+5O22P2O5，化合反应
9．在反应X+2Y═2Q+R中，1.6gX与足量的Y完全反，生成4.4gR，则a：b等于
项目 物质 X Y Q R
相对分子质量 18 44
参加反应或生成的物质的质量（g） 1.6 a b 4.4
A．23：9 B．46：9 C．32：9 D．16：9
10．从微观角度分析有助于我们理解质量守恒定律。在一密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生反应，一段时间后，甲、乙、丙、丁的微观示意图和反应前后的质量如下表所示。下列说法正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 20 16 44 2
反应后质量/g 12 32 0 x
A．x=36 B．该反应涉及三种氧化物
C．反应物的质量比为2：11或11：2 D．反应前后分子数目不变
二、非选择题
11．某同学设计如图所示实验验证水的组成。他将两支铅笔两端削开露出笔芯，然后将铅笔的一端插入盛有适量水(加入少量硫酸钠)的玻璃杯中，另一端使笔芯跟电池的两极接触，观察到玻璃杯中笔芯处产生大量气泡。
回答下列问题：
(1)该实验说明铅笔芯具有 (填“导电性”或“可燃性”)。
(2)玻璃杯中发生反应的化学方程式为 。
(3)下列实验也能验证水的组成的是_______(填标号)。
A．氢气在空气中燃烧 B．氢气在氧气中燃烧 C．甲烷在氧气中燃烧
12．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。
【查阅资料】碳酸钠能与稀盐酸反应：，二氧化碳能与氢氧化钠反应：
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量.
甲组 乙组
实验方案
实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 铁钉表面有 色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
结论 猜想1正确 猜想2正确。反应的化学方程式： 。
【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在 中进行。
【优化装置】小明对甲组左盘中装置进行了如下三种改进，最佳装置是 （填序号），从另外两种装置中任选一种指出其不足 。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确。进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论： 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。
【解释应用】
解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒。
应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由 元素组成。
13．二氧化氯（）常作为饮用水消毒剂。可用KI检测饮用水中二氧化氯的残留量，原理是。
(1)取100mL用二氧化氯消毒后的饮用水与足量KI反应生成的质量为0.0254mg，计算该饮用水中二氧化氯的质量。
(2)该消毒剂 （填“是”或“否”）符合饮用水消毒的二氧化氯残留量0.02mg/L-0.2mg/L的国家标准。
14．化学学习离不开实验。某学校化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验，用于验证质量守恒定律。

(1)反应前的天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钙充分反应后，再称量，观察到反应后天平不平衡，该反应 质量守恒定律（填“遵守”或“不遵守”）。反应后天平不平衡的原因是 。
(2)在不改变药品的情况下，改进该实验需要在 环境中。
(3)在化学反应前后，一定不变的是 （填数字序号），因此化学反应都遵循质量守恒定律。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
(4)该兴趣小组根据质量守恒定律，对当地石灰石样品中碳酸钙的质量分数进行了研究，小组同学取石灰石样品，加入足量的稀盐酸中，进行实验（数据如下表，样品中其他成分不与稀盐酸反应）。请计算：
石灰石样品质量 烧杯和稀盐酸的总质量 反应后烧杯及烧杯内各物质总质量
20g 100g 113.4g
①生成的CO2的质量是 g。
②样品中碳酸钙的质量分数 。（写出计算过程）
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．成氨(NH3)是人类科学技术上的一项重大突破，为化肥工业奠定了基础，以下是合成氨的工艺流程图。
资料：常温下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。
(1)工业上用分离液态空气的方法制取氮气，根据空气中液氧和液氮的 不同，将液态空气升温，最先逸出的物质主要是 ，此过程属于 变化(选填“物理”或“化学”)。
(2)现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能够，从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积 (选填“大”或“小”)。
(3)请写出氮气和氢气反应生成氨气的反应化学方程式： ，上述流程中可循环利用的物质是 。
(4)氮气常用作保护气，嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，其原因是 。
《第五单元化学反应的定量关系》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C B A B D D D C
1．B
【详解】根据反应的化学方程式可知，反应物中镁、氧、氢、碳原子个数分别为5、14、2、4，反应后的生成物中镁、氧、氢、碳原子个数分别为5、13、0、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H2O。
故选：B。
2．D
【详解】化学反应前后原子种类数目不变；反应前碳、硅、氧原子数目分别为2、1、2，反应前碳、硅、氧原子数目分别为0、1、0，则X的化学式为CO。
故选D。
3．C
【分析】由反应的示意图是可知，该反应是一种化合物反应生成了两种单质，且一种单质是由原子构成，另一种单质是由2个原子构成，且生成物的个数之比2：1
【详解】A、该反应的生成物是一种，与图示不符，故错误；
B、该反应的反应物是二种，与图示不符，故错误；
C、该反应与图示的微粒的构成及反应的微粒数目关系相符，故正确；
D、该反应与图示生成物的微粒数目关系不符，故错误。
故选C。
4．B
【详解】A、镁条在空气中燃烧和氧气反应生成氧化镁，氧化镁质量等于参加反应镁条质量和参加反应氧气质量之和，故得到的固体产物质量增加了，符合质量守恒定律，故A不符合题意；
B、氢气在氧气中燃烧生成水，根据可知，4份质量的氢气和32份质量的氧气反应生成36份质量的水，2g氢气和8g氧气充分反应，氧气完全反应，氢气有剩余， 生成水的质量9g，不符合质量守恒，故B符合题意；
C、碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，固体质量减少，符合质量守恒定律，故C不符合题意。
D、依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，生成物中含有C、H、O元素，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，符合质量守恒定律，故D不符合题意。
故选：B。
5．A
【详解】由化学方程式体现的关系可知，若3m个氧分子参加反应，则生成的二氧化碳分子个数为2m，生成的水分子个数为3m，生成物中氧原子个数为2m×2+3m=7m，故选A；
6．B
【详解】A.氢气和氧气反应生成水，实质是：氢气分子分解成氢原子，氧气分子分解成氧原子，氢原子和氧原子结合成水分子，所以发生变化的是分子种类，而原子种类、元素种类及物质的总质量不变，故选项微观解释正确，不符合题意；
B.6000L氧气加压可装入40L的钢瓶中，是因为构成氧气的氧分子之间的间隔变小，但氧分子的体积不变，故选项微观解释错误，符合题意；
C.冰和水是由水分子构成的，因此，冰水共存物是纯净物，故选项微观解释正确，不符合题意；
D.1滴水中大约有1.67×1021个水分子说明通常分子的质量和体积都很小，故选项微观解释正确，不符合题意，故选B。
7．D
【分析】依据质量守恒定律可知：化学反应前后原子个数不变，2a＝c+2d，2a＝xd，3a＝yd，2b＝c，a＝2，b＝1，c＝2，d＝1，x＝4，y＝6。
【详解】A、化学计量数a＝c，说法正确；
B、Na2SxOy中x与y之比为2：3，说法正确；
C、反应的化学方程式及其质量关系：
C、0.316gNa2S2O3反应时，参与反应的I2的质量为0.254g，说法正确；
D、由C中数据可知，0.316gNa2S2O3反应时，生成Na2SxOy的质量为0.270g，说法错误；
故选：D。
8．D
【详解】A、反应未配平，正确的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4，反应符合多变一的特征，属于化合反应，选项错误；
B、有气体生成，应在相应的化学式后标注气体符号，正确的化学方程式为2H2O 2H2+O2，反应符合一变多的特征，属于分解反应，选项错误；
C、氧化镁化学式书写错误，应为MgO，正确的化学方程式为2Mg+O22MgO，反应符合多变一的特征，属于化合反应，选项错误；
D、该反应化学方程式书写正确，反应符合多变一的特征，属于化合反应，正确。
故选D。
9．D
【分析】根据化学方程式计算先求出X的相对分子质量质量，进而求出Y的相对分子质量，再利用方程式求出结果。
【详解】设X的相对分子质量为
则Y的相对分子质量是
故选：D。
10．C
【详解】A、由质量守恒定律知，x=（20+16+44+2）-（12+32+0）=38，故A不符合题意；
B、由微观示意图及图标知，甲是H2、乙是CH4、丙是CO2、丁是H2O，其中属于氧化物的有两种即丙和丁，故B不符合题意；
C、反应后质量减少的是反应物，反应后质量增加的是生成物，根据表中数据，反应后质量减少的甲和丙，反应后质量增加的是乙和丁，所以乙和丁是生成物，甲和丙是反应物；甲的质量减少了20g-12g=8g，丙的质量减少了44g，因此参加反应的甲和丙的质量比是8g：44g=2：11，故C符合题意；
D、由微观示意图和上述分析知，该反应的化学方程式为： ，由化学方程式知，反应前后分子数目发生变化，故D不符合题意。
故选C。
11．(1)导电性
(2)
(3)B
【详解】（1）该实验说明铅笔芯具有导电性；
（2）玻璃杯中的水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：；
（3）A、空气属于混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳等多种气体，氢气在空气中燃烧，不能能验证水的组成，故选项不符合题意；
B、氢气在氧气中燃烧生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，说明水由氢元素和氧元素组成，故选项符合题意；
C、甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，不能能验证水的组成，故选项不符合题意；
故选：B。
12． 红 密闭容器 B A装置中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大.因此反应后天平不能平衡。（C装置中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳不能及时排出，锥形瓶内压强增大，冲开锥形瓶的橡皮塞，导致天平不能平衡） 参加化学反应 铜、碳、氧、氢
【详解】实验探究：
甲组中盐酸和碳酸钠反应生产氯化钠和水和二氧化碳气体，观察到有气体生成；二氧化碳逸出烧杯，烧杯中物质总质量减少，天平指针向右偏转；
乙组中铁和硫酸铜反应生产铜和硫酸亚铁，化学方程式为：，铁的表面附着一层红色固体、溶液由蓝色变为浅绿色，没有物质逸出装置，天平指针没有偏转，故填：红、；
反思评价：
甲组中有气体生成逸出装置，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭容器中进行，故填：密闭容器。
优化装置：
A装置中反应产生气体，气球膨胀，浮力增大，导致称量结果不准；C装置中反应产生气体，瓶内气压增大，可能导致瓶塞冲出；B装置的试管中生成二氧化碳气体被装置中氢氧化钠溶液吸收，整个反应在密闭装置中进行，设计合理，故填：B、A装置中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大.因此反应后天平不能平衡（或C装置中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳不能及时排出，锥形瓶内压强增大，冲开锥形瓶的橡皮塞，导致天平不能平衡）；
得出结论：
分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论：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，故填：参加化学反应；
解释应用：
化学反应前后，元素种类质量不变，某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，生成物中含有铜、氧、氢、碳四种元素，则该固体物质一定由铜、氧、氢、碳四种元素组成，故填：铜、碳、氧、氢。
13．(1)解：设该饮用水中二氧化氯的质量为x
x=0.0135mg
答：产生二氧化氯的质量为0.0135mg
(2)是
【详解】（1）见答案；
（2）100mL=0.1L，0.0135mg÷0.1L=0.135mg/L，0.02mg/L＜0.135mg/L＜0.2mg/L，故符合饮用水消毒的二氧化氯残留量0.02mg/L-0.2mg/L的国家标准，故填：是。
14．(1) 遵守 产生的二氧化碳气体逸散到空气中去了
(2)将装置改为密闭容器（合理即可）
(3)①②⑤
(4) 6.6 解：设样品中碳酸钙的质量为x
x＝15g
样品中碳酸钙的质量分数为：×100%＝75%
答：样品中碳酸钙的质量分数是75%。
【详解】（1）盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙、水，二氧化碳逸出未被称量，所以天平不平衡。一切化学反应均遵守质量守恒定律，所以该反应遵守质量守恒定律。天平不平衡是因为产生的二氧化碳气体逸散到空气中去了。
（2）防止生成的二氧化碳逸出则该反应可用于验证质量守恒定律。所以在不改变药品的情况下，改进该实验需要将装置改为密闭容器的环境中进行。
（3）化学反应的实质是分子拆分成原子，原子构成新的分子，所以反应前后原子的种类、数目、质量一定不变，原子种类不变则元素种类不变。有新物质生成，则分子种类和物质种类一定改变。分子数目、元素化合价可能改变。所以一定不变的是①②⑤。
（4）①反应前后减少的质量为逸出的二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为20g+100g-113.4g=6.6g。
②详见答案。
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) 沸点 氮气/ 物理
(2)大
(3) 氮气和氢气/和
(4)氮气的化学性质不活泼
【详解】（1）工业上用分离液态空气的方法制取氮气，根据空气中液氧和液氮的沸点不同，氮气的沸点比氧气低，因此将液态空气升温，最先逸出的物质主要是氮气，此过程没有新物质生成，属于物理变化；
（2）现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，而其余气体不能够，从而达到分离空气的目的，据此推测氮分子比氧分子体积大；
（3）由流程图可知，氮气与氢气在高温高压和催化剂作用下反应生成氨气，化学方程式为；
由流程图可知，上述流程中可循环利用的物质是氮气和氢气；
（4）氮气常用作保护气，嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，其原因是氮气的化学性质不活泼。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)