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第五单元 化学反应的定量关系
测试卷
选择题(共10个小题,每小题3分,共30分)
1.质量守恒定律是化学学科重要的定律,它揭示了化学反应中各物质之间的质量关系。下列实验可以用于验证质量守恒定律的是
A.干冰升华变为二氧化碳气体质量不变
B.电解水,得到氢气和16克氧气
C.2克蔗糖溶于水得到蔗糖溶液
氧气与氮气常温下混合得到混合气体
2.为了保护环境,我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为。其中,X只含有两种元素,则a的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
3.加热过程中需要用打火机点燃酒精灯,打火机的燃料是丁烷(化学式为),若通风口通气不良,会导致燃料浪费,也会效率不高。下列有关说法正确的是
A.丁烷的相对分子质量为59 B.丁烷由碳原子和氢原子构成
C.丁烷燃烧肯定是生成二氧化碳和水 D.碳原子和氢原子的质量比为
4.已知某化学反应2A+B=2C,若12gA与5gB恰好完全反应生成C的质量是
A.12g B.5g C.17g D.7g
5.化学用语是学习化学的工具。下列化学方程式书写正确的是
A.红磷在空气中燃烧:
B.硫在氧气中燃烧:
C.铁在氧气中燃烧:
D.碳还原氧化铜的反应:
6.如图是某化学反应的微观模型,“”和“”分别表示氢原子和氮原子。下列对图示模型理解正确的是
A.该反应属于分解反应
B.参加反应的两种物质分子个数比为
C.反应物中氢元素的化合价为
D.该反应的方程式为:
7.在密闭容器内,甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 17 10 25 48
反应后的质量/g 18 10 33 X
A.乙可能是该反应的催化剂
B.丁为生成物
C.X的值为39
D.反应中生成的甲、丙的质量比为1:8
8.某兴趣小组设计如图所示实验装置验证质量守恒定律,实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法不正确的是
A.实验前应检查装置气密性 B.实验过程中气球先膨大后变瘪
C.实验前后均需要称量整个装置的质量
D.反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生氧化镁的质量
9.为测定物质的元素组成,现取某物质在足量的氧气中充分燃烧,生成了和,则该物质中
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H两种元素,可能含O元素
C.只含有C、H两种元素,不含O元素
D.一定含有C、O两种元素,可能含H元素
10.为探究空气中氧气含量,某化学兴趣小组的同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验,氧气含量随时间变化的曲线图如2所示。结合图示判断下列说法不正确的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足
C.实验过程中,装置内固体中铜元素的质量分数减小
D.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
非选择题:本题共8小题,共70分。
11.(7分)A—G是初中化学常见的物质,已知D、E、F是单质,其他物质均是化合物,其中G有刺激性气味并能引起酸雨。反应①中B的质量和化学性质均不改变。
(1)写出下列物质的化学式B ,G 。
(2)写出反应①的化学方程式: ,基本反应类型是 反应。
(3)写出反应④的化学方程式: 。
12.(13分)在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)由上图可知,X、Y分别是 、 。
(2)在水、汞和氯化钠三种物质中,由离子构成的是 (填化学式),构成汞的最小粒子是 (填名称)。
(3)根据下列原子结构示意图,回答问题。
①上图中,最外层达到相对稳定结构的原子是 。
②在化学反应中,锂原子容易 电子(填“得到”或“失去”)。
③锂和钠属于不同种元素,是因为它们的原子中 不同。
④由氧和铝两种元素组成化合物的化学式为 。
(4)“” “” “”分别表示 A、B、C 三种物质的分子,下图形象地表示了化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化,则该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为 。
(5)甲、乙、丙、丁四种物质的分子示意图如下,甲和乙在点燃条件下生成丙和丁,该反应的化学方程式为 。
甲 乙 丙 丁
13.(11分)氨气是合成氮肥的重要原料。传统的合成氨方法为,一种利用太阳能合成氨的新方法如图1所示。
i.反应器1:利用太阳能电解氢氧化锂,中、元素质量比为 ,
电解时的反应为,该反应属于 (填基本反应类型)。
ii.反应器2:常温下,与N发生化合反应的化学方程式为 。
iii.反应器3:反应原理为,则的化学式为 。
iv.氨气产率随反应所用电压的变化如图2所示。可知,当电压为 V时,氨气产率最高。
(2)在整个过程中,可循环使用的物质有 。
(3)与传统方法相比,新方法的优点有 (答一条即可)。
14.(5分)在一密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下:
物质 X Y Z Q
反应前物质质量/g 2 2 84 5
反应后物质质量/g 待测 24 0 14
(1)该容器中发生反应的化学反应的基本类型为 。
(2)反应后测得容器中X的质量为 g。
(3)该反应中X、Y、Z、Q各物质间的质量比为 。
15.(7分)乙醇燃烧的微观示意图如图,请据图回答以下问题:
(1)一个乙醇分子共有 个氢原子。
(2)由反应过程可知, (填分子或原子)是构成物质的一种微观粒子。
(3)在此过程中,下列不会发生变化的是 (填序号,选填两个)。
A.元素种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目
(4)结合氢气与氧气反应生成水的示意图, 表示氧原子,●表示氢原子回答下列问题:
根据质量守恒定律,图A缺少 (填化学符号)。
16.(8分)实验探究:
(1)实验一:某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】该气体的成分是什么?
【提出猜想】
猜想一:该气体是;猜想二:该气体是;猜想三:该气体是和
【查阅资料】
能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色;不能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色。
和都能使澄清石灰水变浑浊。
【实验设计】
装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有。装置后面加装装置的作用是 。装置中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有CO2。
【实验结论】猜想三成立。
【反思交流】
若装置位置换到、之间,其他装置位置不变。若澄清石灰水变浑浊,酸性高锰酸钾溶液颜色变浅 (填“能”或“不能”)证明猜想三成立。
有同学认为,木炭与浓硫酸加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,其可能是 。
A. B. C. D.
(2)实验二:如图所示进行实验以探究组成蔗糖的元素。实验开始前先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。
Ⅰ.加热一段时间后停止加热,硬质玻璃管中残留有黑色固体,试管中有水雾出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
Ⅱ.同学猜想黑色固体是单质碳。她向硬质玻璃管内通入氧气,点燃酒精灯。观察到黑色固体剧烈燃烧,并 ,(填具体的实验现象),说明蔗糖中含有碳元素。
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的,实验开始前先通入一会儿氮气的原因是 。
17.(13分)兴趣小组对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【实验探究】
(1)甲小组实验中,白磷燃烧时,在锥形瓶底部加入少量细沙,其目的是 ,小气球的作用是 和 。
(2)乙组实验结束后可观察到天平 ,原因是 。
(3)丙组实验开始时,挤按胶头滴入少量过氧化氢溶液,锥形瓶内的现象是 ,可观察到天平 ,其中二氧化锰起 作用。
(4)对比乙和丙,得到的启发是 。
【实验结论】
(5)通过甲、乙、丙等实验探究,得到的结论是化学反应后 等于 ,这个规律叫作质量守恒定律。
【实验分析】
(6)从微观上看,化学反应的过程实质上是 重新组合的过程。在化学反应过程中, 不变,所以化学反应遵循质量守恒定律。
18.(6分)随着人类现代化程度迅速提高,温室气体(CO2)排放日益增加,为降低温室气体含量,科学家正在研究一种新型的“人造树叶”。假设每1升“人造树叶”每天可从空气中吸收二氧化碳880g并转化为乙醇(C2H5OH),对应化学方程式为。请回答:
(1)若每天一棵树平均可吸收44g CO2,则一升“人造树叶”一天吸收的CO2相当于 棵树吸收的CO2。
(2)1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇多少克?(写出计算过程)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
测试卷
选择题(共10个小题,每小题3分,共30分)
1.质量守恒定律是化学学科重要的定律,它揭示了化学反应中各物质之间的质量关系。下列实验可以用于验证质量守恒定律的是
A.干冰升华变为二氧化碳气体质量不变
B.电解水,得到氢气和16克氧气
C.2克蔗糖溶于水得到蔗糖溶液
氧气与氮气常温下混合得到混合气体
【答案】B
【详解】A、干冰升华变为二氧化碳气体质量不变,只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,不能用于验证质量守恒定律,故选项错误;
B、水通电分解生成氢气和氧气,根据反应的化学方程式,反应中参加反应的水和生成的氢气、氧气质量比为(2×18):(2×2):32:=9:1:8,电解18g水,得到2g氢气和16g氧气,能用于验证质量守恒定律,故选项正确;
C、2克蔗糖溶于100g水得到102g蔗糖溶液,没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,不能用于验证质量守恒定律,故选项错误;
D、100g氧气与100g氮气常温下混合得到200g混合气体,没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,不能用于验证质量守恒定律,故选项错误;
故选:B。
2.为了保护环境,我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为。其中,X只含有两种元素,则a的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】生成物中含有碳、氧、氢三种元素,反应物中的氧气只含有氧元素,已知X只含有两种元素,根据化学反应前后元素的种类不变,X含有碳元素、氢元素。反应前有4个氧原子,反应后有2+a个氧原子,根据化学反应前后各种原子个数相等,则有4=2+a,得a=2,故选B。
3.加热过程中需要用打火机点燃酒精灯,打火机的燃料是丁烷(化学式为),若通风口通气不良,会导致燃料浪费,也会效率不高。下列有关说法正确的是
A.丁烷的相对分子质量为59 B.丁烷由碳原子和氢原子构成
C.丁烷燃烧肯定是生成二氧化碳和水 D.碳原子和氢原子的质量比为
【答案】D
【详解】A. 相对分子质量是分子中所有原子的相对原子质量之和。丁烷的相对分子质量:,不是59。错误。
B. 丁烷是一种化合物,由丁烷分子构成,每个丁烷分子由4个碳原子和10个氢原子构成。正确表述应为“丁烷分子由碳原子和氢原子构成”。错误。
C. 丁烷燃烧时,如果氧气充足(完全燃烧),产物是二氧化碳()和水()。但题干提到“通风口通气不良”,会导致氧气不足,发生不完全燃烧,可能生成一氧化碳()或炭黑等,不一定是二氧化碳和水。错误。
D. 丁烷分子中碳原子和氢原子的质量比::==。正确。
故选D。
4.已知某化学反应2A+B=2C,若12gA与5gB恰好完全反应生成C的质量是
A.12g B.5g C.17g D.7g
【答案】C
【详解】在化学反应中,参加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。
反应方程式为 ,给定 A 与 B 恰好完全反应,说明反应物无剩余。
根据质量守恒定律,反应物(A 和 B)的总质量应等于生成物(C)的总质量。
计算反应物总质量:。因此,生成物 C 的质量为 。
故选C。
5.化学用语是学习化学的工具。下列化学方程式书写正确的是
A.红磷在空气中燃烧:
B.硫在氧气中燃烧:
C.铁在氧气中燃烧:
D.碳还原氧化铜的反应:
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,没有配平,不遵守质量守恒定律,正确的化学方程式为:,故错误;
B、硫在氧气中燃烧,当反应物中有气体时,生成物中的气体不标注“↑”,正确的化学方程式为:,故错误;
C、铁在氧气中燃烧,铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,正确的化学方程式为:,故错误;
D、碳还原氧化铜的反应:,正确。
故选D。
6.如图是某化学反应的微观模型,“”和“”分别表示氢原子和氮原子。下列对图示模型理解正确的是
A.该反应属于分解反应
B.参加反应的两种物质分子个数比为
C.反应物中氢元素的化合价为
D.该反应的方程式为:
【答案】B
【分析】由反应的微观示意图可知,氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为。
【详解】A、由反应的化学方程式可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项说法不正确;
B、由反应的化学方程式可知,参加反应的氮气、氢气的分子个数比为,故选项说法正确;
C、反应物为单质,氢元素的化合价为0,故选项说法不正确;
D、由反应的微观示意图可知,氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为,故选项说法不正确。
故选B。
7.在密闭容器内,甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 17 10 25 48
反应后的质量/g 18 10 33 X
A.乙可能是该反应的催化剂
B.丁为生成物
C.X的值为39
D.反应中生成的甲、丙的质量比为1:8
【答案】B
【分析】由表格数据可知,反应前后甲、丙的质量增加,说明甲、丙为生成物;反应前后乙的质量不变,说明乙可能是该反应的催化剂,也可能是不参与该反应的物质;根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则,解得,则反应前后丁的质量减小,说明丁为反应物,则该反应为丁在一定条件下分解生成甲和丙。
【详解】A、由分析可知,乙可能是该反应的催化剂,说法正确,不符合题意;
B、由分析可知,丁为反应物,说法错误,符合题意;
C、由分析可知,X的值为39,说法正确,不符合题意;
D、由表格数据可知,反应中生成的甲、丙的质量比为,说法正确,不符合题意。
故选:B。
8.某兴趣小组设计如图所示实验装置验证质量守恒定律,实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法不正确的是
A.实验前应检查装置气密性 B.实验过程中气球先膨大后变瘪
C.实验前后均需要称量整个装置的质量
D.反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生氧化镁的质量
【答案】D
【详解】A、实验前应检查装置气密性,以防止装置漏气,造成天平不平衡,故选项说法正确。
B、镁条燃烧放出大量的热,随着反应的进行,瓶中压强逐渐减小,则实验过程中气球先膨大后变瘪,故选项说法正确。
C、实验前后均需要称量整个装置的质量,比较反应前后总质量的变化情况,故选项说法正确。
D、瓶内的镁条和氧气不一定完全参加反应,生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和,故,故选项说法不正确。
故选D。
9.为测定物质的元素组成,现取某物质在足量的氧气中充分燃烧,生成了和,则该物质中
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H两种元素,可能含O元素
C.只含有C、H两种元素,不含O元素
D.一定含有C、O两种元素,可能含H元素
【答案】C
【详解】取某物质在足量的氧气中充分燃烧,生成了和,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,则该物质中一定含C、H元素,碳元素的质量为:,氢元素的质量为:,1.2g+0.3g=1.5g,故该物质中一定不含氧元素。
故选C。
10.为探究空气中氧气含量,某化学兴趣小组的同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验,氧气含量随时间变化的曲线图如2所示。结合图示判断下列说法不正确的是
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足
C.实验过程中,装置内固体中铜元素的质量分数减小
D.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
【答案】D
【详解】A、根据图2可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,故A不符合题意;
B、铜与氧气在加热的条件下生成氧化铜,若铜粉量不足,将不能充分消耗装置内的氧气,因此氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足,故B不符合题意;
C、根据质量守恒定律可知,反应前后铜元素的质量不变,但铜与氧气反应生成氧化铜,固体总质量增加,则固体中铜元素的质量分数减小,故C不符合题意;
D、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点C至终点D所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,故D符合题意。
故选D。
非选择题:本题共8小题,共70分。
11.(7分)A—G是初中化学常见的物质,已知D、E、F是单质,其他物质均是化合物,其中G有刺激性气味并能引起酸雨。反应①中B的质量和化学性质均不改变。
(1)写出下列物质的化学式B ,G 。
(2)写出反应①的化学方程式: ,基本反应类型是 反应。
(3)写出反应④的化学方程式: 。
【答案】(1) MnO2 SO2
(2) (2分) 分解
(3)(2分)
【分析】G有刺激性气味并能引起酸雨,则G是二氧化硫。水在通电条件下能发生分解反应生成氢气和氧气,则C是水,E与D在点燃条件下能反应,E与F在点燃条件下能反应,则E是氧气,F是氢气。因为D是单质,与氧气点燃生成二氧化硫,所以D是硫。A能生成水和氧气,则A是过氧化氢,反应①中B的质量和化学性质均不改变,B是二氧化锰。
【详解】(1)由分析可知,B是MnO2,G是SO2;
(2)反应①是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应;
(3)反应④是氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学方程式为:;
12.(13分)在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)由上图可知,X、Y分别是 、 。
(2)在水、汞和氯化钠三种物质中,由离子构成的是 (填化学式),构成汞的最小粒子是 (填名称)。
(3)根据下列原子结构示意图,回答问题。
①上图中,最外层达到相对稳定结构的原子是 。
②在化学反应中,锂原子容易 电子(填“得到”或“失去”)。
③锂和钠属于不同种元素,是因为它们的原子中 不同。
④由氧和铝两种元素组成化合物的化学式为 。
(4)“” “” “”分别表示 A、B、C 三种物质的分子,下图形象地表示了化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化,则该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为 。
(5)甲、乙、丙、丁四种物质的分子示意图如下,甲和乙在点燃条件下生成丙和丁,该反应的化学方程式为 。
甲 乙 丙 丁
【答案】(1) 原子 元素
(2) NaCl 汞原子
(3) 氖原子/Ne 失去 质子数(或核电荷数) Al2O3(2分)
(4)1:2:2(2分)
(6)(2分)
【详解】(1)物质是由元素组成的,故Y表示元素;分子、原子、离子都是构成物质的微粒,分子可分为原子,原子可构成分子,原子可通过得失电子形成离子,故X是原子;
(2)氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,故由离子构成的是:NaCl;
汞属于金属单质,汞由汞原子构成;
(3)①上图中氖原子的最外层电子数为8,达到了相对稳定结构;
②锂原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失去电子;
③元素是质子数(或核电荷数)相同的一类原子的总称,锂和钠属于不同种元素,是因为它们的原子质子数(或核电荷数)不同;
④由氧和铝两种元素组成的化合物是氧化铝,氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,化学式为:Al2O3;
(4)由图可知,该反应的化学方程式可表示为:A+2B=2C,其中2个B分子没有参与反应,则A、B、C前的化学计量数之比为:1:2:2;
(6)由图可知,该反应为甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
13.(11分)氨气是合成氮肥的重要原料。传统的合成氨方法为,一种利用太阳能合成氨的新方法如图1所示。
i.反应器1:利用太阳能电解氢氧化锂,中、元素质量比为 ,
电解时的反应为,该反应属于 (填基本反应类型)。
ii.反应器2:常温下,与N发生化合反应的化学方程式为 。
iii.反应器3:反应原理为,则的化学式为 。
iv.氨气产率随反应所用电压的变化如图2所示。可知,当电压为 V时,氨气产率最高。
(2)在整个过程中,可循环使用的物质有 。
(3)与传统方法相比,新方法的优点有 (答一条即可)。
【答案】(1) 1:16 (2分) 分解反应 (2分) 0.2
(2) (2分)
(3)利用太阳能合成氨,相比传统方法节约能源(合理即可)(2分)
【详解】(1)i.中、原子个数比为1:1,则元素质量比为1:16,电解时发生的反应为一种物质生成三种物质,属于分解反应。
ii.由图示可知,反应器2中发生的是常温下与N2生成Li3N的反应,化学方程式为。
iii.由反应器3中发生的反应方程式可知,原子种类和个数,反应前:Li-3、N-1,反应后:Li-3、N-1、H-6、O-3,由反应前后原子种类和个数不变可知,3X中含有6个H、3个O,则X化学式为H2O。
iv.由图2可知,当电压为0.2V时,氨气产率最高。
(2)在整个过程中,LiOH既是前面反应的反应物,又是后面反应的生成物,可循环使用。
(3)传统的合成氨需高温高压条件,新方法利用太阳能合成氨,与传统方法相比具有节约能源等优点。
14.(5分)在一密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下:
物质 X Y Z Q
反应前物质质量/g 2 2 84 5
反应后物质质量/g 待测 24 0 14
(1)该容器中发生反应的化学反应的基本类型为 。
(2)反应后测得容器中X的质量为 g。
(3)该反应中X、Y、Z、Q各物质间的质量比为 。
【答案】(1)分解反应 (2)55(2分) (3)53:22:84:9(2分)
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,反应前物质的总质量为2+2+84+5=93g,反应后Y的质量为24g,Z的质量为0g, Q的质量为14g,设反应后X的质量为x,则x+24+0+14= 93,解得x=55 g,反应后X、Y、Q的质量增加,是生成物;Z的质量减少,是反应物,由一种物质生成三种物质的反应属于分解反应;
(2)上述第(1)问根据质量守恒定律的计算可知,反应后X的质量为55g;
(3)X生成的质量为55-2=53g,Y生成的质量为24-2=22g,Z参加反应的质量为84g,Q生成的质量为14-5=9g,所以该反应中X、Y、Z、Q各物质间的质量比 为53:22:84:9。
15.(7分)乙醇燃烧的微观示意图如图,请据图回答以下问题:
(1)一个乙醇分子共有 个氢原子。
(2)由反应过程可知, (填分子或原子)是构成物质的一种微观粒子。
(3)在此过程中,下列不会发生变化的是 (填序号,选填两个)。
A.元素种类 B.分子种类 C.原子质量 D.分子数目
(4)结合氢气与氧气反应生成水的示意图, 表示氧原子,●表示氢原子回答下列问题:
根据质量守恒定律,图A缺少 (填化学符号)。
【答案】(1)6(2分)
(2)分子
(3)AC(2分)
(4)2H2(2分)
【详解】(1)观察乙醇燃烧的微观示意图,可以看到乙醇的化学式为C2H5OH,一个乙醇分子中含有6个氢原子。
(2)从反应过程的微观示意图中可以看到,乙醇、氧气、二氧化碳、水都是由分子构成的,所以分子是构成物质的一种微观粒子。
(3)A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变。在乙醇燃烧的反应中,反应前有碳、氢、氧三种元素,反应后依然有这三种元素,所以元素种类不会发生变化。
B、化学反应的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子,所以分子种类一定会发生变化。在乙醇燃烧的反应中,乙醇分子和氧分子变成了二氧化碳分子和水分子,分子种类改变。
C、原子是化学变化中的最小粒子,在化学反应中原子的质量不会发生变化。
D、该反应的化学方程式为。反应前后分子个数比为(1+3):(2+3)=4:5,分子数目发生改变。
所以不会发生变化的是AC。
(4)氢气与氧气反应生成水的化学方程式为。观察微观示意图,图C中有2个水分子,根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,图B中有2个氧原子和4个氢原子,图A中已经有2个氧原子,所以缺少2个氢分子,氢分子的化学符号为H2,缺少的是2H2。
16.(8分)实验探究:
(1)实验一:某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】该气体的成分是什么?
【提出猜想】
猜想一:该气体是;猜想二:该气体是;猜想三:该气体是和
【查阅资料】
能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色;不能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色。
和都能使澄清石灰水变浑浊。
【实验设计】
装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有。装置后面加装装置的作用是 。装置中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有CO2。
【实验结论】猜想三成立。
【反思交流】
若装置位置换到、之间,其他装置位置不变。若澄清石灰水变浑浊,酸性高锰酸钾溶液颜色变浅 (填“能”或“不能”)证明猜想三成立。
有同学认为,木炭与浓硫酸加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,至少还有一种产物,其可能是 。
A. B. C. D.
(2)实验二:如图所示进行实验以探究组成蔗糖的元素。实验开始前先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。
Ⅰ.加热一段时间后停止加热,硬质玻璃管中残留有黑色固体,试管中有水雾出现,说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。
Ⅱ.同学猜想黑色固体是单质碳。她向硬质玻璃管内通入氧气,点燃酒精灯。观察到黑色固体剧烈燃烧,并 ,(填具体的实验现象),说明蔗糖中含有碳元素。
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的,实验开始前先通入一会儿氮气的原因是 。
【答案】(1) 除去二氧化硫,排除对二氧化碳检验的干扰(2分) 不能 D(2分)
(2) 发出白光 排除装置内的空气,避免对实验产生干扰(2分)
【详解】(1)已知和都能使澄清石灰水变浑浊,则检验二氧化碳之前必须除去二氧化硫,故装置B后面加装C装置的作用是除去二氧化硫,排除对二氧化碳检验的干扰;
已知能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色;不能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色;若装置D位置换到A、B之间,其他装置位置不变,澄清石灰水变浑浊,说明和都可能存在,酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有,不能证明含有,因此不能证明猜想三成立;
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物木炭、浓硫酸中含有碳元素、氢元素、硫元素和氧元素,已验证的生成物和中含有硫元素、氧元素和碳元素,则至少还有一种含氢元素的物质,、中不含有氢元素,、中含有氢元素,但中还含有氮元素,而反应物中不含氮元素,所以不可能是,故该产物可能是,故选:D;
(2)根据结论蔗糖中含有碳元素,说明黑色固体是单质碳,碳在氧气中剧烈燃烧,并发出白光;
实验开始前先通入一会儿氮气的原因是排除装置内的空气,避免对实验产生干扰。
17.(13分)兴趣小组对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【实验探究】
(1)甲小组实验中,白磷燃烧时,在锥形瓶底部加入少量细沙,其目的是 ,小气球的作用是 和 。
(2)乙组实验结束后可观察到天平 ,原因是 。
(3)丙组实验开始时,挤按胶头滴入少量过氧化氢溶液,锥形瓶内的现象是 ,可观察到天平 ,其中二氧化锰起 作用。
(4)对比乙和丙,得到的启发是 。
【实验结论】
(5)通过甲、乙、丙等实验探究,得到的结论是化学反应后 等于 ,这个规律叫作质量守恒定律。
【实验分析】
(6)从微观上看,化学反应的过程实质上是 重新组合的过程。在化学反应过程中, 不变,所以化学反应遵循质量守恒定律。
【答案】(1) 防止燃烧放热使瓶底炸裂密闭装置缓冲气压 密闭装置 缓冲气压
(2) 不平衡(或向右倾斜) 生成的气体逸出装置
(3) 产生气泡 平衡 催化
(4)有气体生成的反应需要在密闭装置中实验
(5) 生成的各物质的质量总和 参加化学反应的各物质的质量总和
(6) 原子 原子的种类、数目和质量
【详解】(1)甲小组实验中,白磷燃烧时,在锥形瓶底部加入少量细沙,其目的是防止锥形瓶局部骤热而炸裂; 小气球的作用是密闭装置和缓冲气压;
(2)乙组实验中,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳从装置中逸出,可观察到现象是烧杯内有气泡产生,天平指针偏向右盘;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,丙组实验开始时,挤按胶头滴入少量过氧化氢溶液,可观察到锥形瓶内产生气泡,该装置密闭,所以可观察到天平平衡,其中二氧化锰起催化作用;
(4)对比乙和丙,得到的启发是有气体生成的反应需要在密闭装置中实验;
(5)过甲、乙、丙等实验探究,得到的结论是化学反应后生成的各物质的质量总和等于参加化学反应的各物质的质量总和,这个规律叫作质量守恒定律;
(6)从微观上看,化学反应的过程实质上是原子重新组合的过程。在化学反应过程中,原子的种类、数目和质量不变,所以化学反应遵循质量守恒定律。
18.(6分)随着人类现代化程度迅速提高,温室气体(CO2)排放日益增加,为降低温室气体含量,科学家正在研究一种新型的“人造树叶”。假设每1升“人造树叶”每天可从空气中吸收二氧化碳880g并转化为乙醇(C2H5OH),对应化学方程式为。请回答:
(1)若每天一棵树平均可吸收44g CO2,则一升“人造树叶”一天吸收的CO2相当于 棵树吸收的CO2。
(2)1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)20
(2)解:可得到乙醇的质量为x。
答:1升“人造树叶”工作一个月(按30天计)可得到乙醇13800g。
【详解】(1)每1升“人造树叶”每天可从空气中吸收二氧化碳880g,每天一棵树平均可吸收44g CO2,一升“人造树叶”一天吸收的CO2相当于棵树吸收的CO2。
(2)详见答案。