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专题二 化学方程式及其应用达标检测
(素养进阶版)
时间:45分钟 满分:100分
相对原 质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn65
一、选择题(每小题 4 分,共36分)
1.(2025 嘉峪关)化学观念是认识物质及其变化的基础。下列认识不正确的是( )
A. 元素观:物质是由元素组成的
B. 分类观:水和三氧化二铁都是氧化物
C. 守恒观:1g 碳与 1g 氧气充分反应,生成 2g 二氧化碳
D. 转化观:在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化
2.(2025 眉山)物质 X 燃烧的化学方程式为X+ 3O2 2CO2 + aH2O,下列说法错误的是( )
A. X 一定含有 C、H 元素
B. 若 a=2,X 为C2H4
C. X 可能是乙醇
D. 该反应后分子数目可能减少
3.(2024 菏泽)科学家利用太阳光在新型催化剂 I 表面高效分解水后,再利用高效催化剂 II 将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A. 反应 I 中,反应前后分子总数保持不变
B. 反应 II 为置换反应
C. 整个反应过程中涉及到 3 种氧化物
D. 反应 II 中,参与反应的CO2与生成的C2H4 的分子个数比为 2:1
4.(2023 滨州)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 物质甲是生成物
B. 反应后乙物质的质量分数是 18%
C. 该化学反应中甲、乙两物质的质量比是 14:3
D. 物质丁一定是该反应的催化剂
5.(2024 威海改编)氢气和氧气在 Pd 基催化剂表面可反应生成过氧化氢,其微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.该过程遵循质量守恒定律
B.生成过氧化氢的微观过程的顺序是④③①②
C.过程③中,结构被破坏的分子是氧分子
D.该反应的化学方程式为 H2+O2 H2O2
6.(2023 随州改编)纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为 46。在一定条件下,一定质量的甲与 8.0g 乙恰好完全反应,生成 4.4g 丙、5.4g 丁和 2.8g 戊。反应的微观示意图如下,下列有关说法错误的是( )
A. 参加反应甲的质量为 4.6g
B. 甲物质中碳元素和氢元素的质量比为 4:1
C. 甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D. 若使生成的戊充分氧化,至少还需乙 3.2g
7.(2025 重庆改编)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e 点为丁图图像上任意点)。
下列说法不正确的是( )
b 点的固体质量与 d 点相等
b 点的气体分子总数比 c 点少
丁图中 e 点对应的固体中铜元素质量分数与 c 点可能相等
D. 甲图中现象为铜粉由黑变红,气球先变大后变小
8.(2025·崇左二模)课堂上老师演示了镁条燃烧的实验,相关信息见卡片(如图)。下列分析正确的是( )
A、参加反应的Mg的质量等于生成的MgO的质量
B、称量到的MgO中镁元素的质量为0.6mg
C、未称量到的MgO的质量大于参加反应的02的质量
D、参加反应的Mg和02的质量比为3:4
9.(2025郓城县二模)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,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。
下列说法正确的是
A、乙一定是该反应的催化剂
B、该反应属于化合反应C、甲、丙相对分子质量比为4:15
D、若继续反应至丙为55g,参与反应甲的质量刚好等于乙的质量
二、非选择题(共 60 分)
10.(6 分)(2024 河南改编)《周礼 考工记》中记载,古人将含碳酸钙的贝壳烧后加水制成石灰乳,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。请分别写出该记载中符合下列要求的化学方程式:
(1)分解反应:___________________________________________
(2)化合反应:_____________________________________
(3)复分解反应:__________________________________________
11.(21 分)(2025 连云港)氢气的发现、制取、储存和利用意义重大。发现氢气:16 世纪科学家就发现稀H2SO4与Fe反应能生成 “易燃空气”。1787 年拉瓦锡将H2O(g)通过一根烧红的铁制枪管,得同样 “易燃空气”。
(1)拉瓦锡实验中,枪管内壁有黑色固体Fe3O4生成,该反应的化学方程式为:
_________________________________________________
制取氢气:一种以NiFe2O4 为催化剂制氢的反应原理如图 1 所示。
反应 I 中NiFe2O4 ______(填 “参加” 或 “未参加”)化学反应。
(3)将 16g CH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得______g H2 。
储存氢气:镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。储氢时,Mg 与H2 在一定条件下反应生成MgH2 固体。1m3镁基材料储存的 H2在常温常压下体积可达 1345m3.
MgH2 由两种离子按个数比 1:2 构成。构成MgH2 的是Mg2+和______(填离子符号)。
(5)镁基材料储氢量大的原因是________________________。
利用氢气:氢氧燃料电池能将化学能转化为电能,工作原理如图 2 所示。
质子交换膜中只允许一种微观粒子通过,该微观粒子为______(填字母)。
A. e B. H+ C. O2
(7)燃料电池中发生反应的化学方程式为:_________________
12.(24 分)(2023 江西改编)兴趣小组对 “化学反应前后物质的质量关系” 进行探究,设计了以下创新实验方案。
【探究一】传统实验验证
(1)【分析交流】方案 A:红磷燃烧前后质量的测定(密闭装置)
方案 B:铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定(密闭装置)
①方案 A 中红磷燃烧的现象为______________________________,化学方程式为________________________________。
②方案 B 中铁与硫酸铜反应的化学方程式为_____________________。
③两个方案反应前后天平均保持平衡,说明______________________。
【探究二】发现问题
方案 B 中铁与硫酸铜反应,反应物和生成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢?小组同学再次实验,并使用 pH 传感器测定锥形瓶内溶液 pH,其数据如下图。
(2)分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐______(填 “增强” 或 “减弱”)。导致这一现象出现的原因是什么?
【探究三】提出猜想与实验验证
【提出猜想】猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用所致
猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致
猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致
【进行实验】为验证上述猜想,提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成 4% 的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH 传感器等。
实验序号 实验 1 实验 2 实验 3
实验内容 4% 硫酸铜溶液 5mL + 铁钉(敞口) 4% 硫酸铜溶液 5mL + 铁钉(密封) 4% 硫酸铜溶液 5mL(无铁钉,敞口)
实验现象 pH 先减小后略增大 pH 略增大 pH 不变
实验结论 猜想______成立
(3)根据实验现象,实验结论是猜想______成立。
【探究四】创新改进
有同学提出,可以用数字化实验装置同时测定反应过程中的 pH 和温度变化,如下图所示。
请推测:随着反应进行,温度传感器的示数会如何变化?为什么?_____________________________________________________
(5)蜡烛燃烧后固体质量减小,请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案:________________________________
13.(10 分)(2025 四川达州)实验室取 10g 由CaCl2和NaCl组成的混合物,配制成不饱和溶液,向该溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,生成沉淀与加入Na2CO3溶液的质量关系如图所示。
(1)CaCl2完全反应后生成CaCO3的质量为______g。
(2)A 点对应的溶液中溶质为______(填化学式)。
(3)求原混合物中CaCl2的质量分数(写出计算过程)。
拓展延伸 素养提升
(选做题,不计入总分)查阅资料,了解我国科学家侯德榜在 “侯氏制碱法” 方面的贡献,回答下列问题:(1)侯氏制碱法的主要反应原理(用化学方程式表示):
第一步:______
第二步:______(2)侯氏制碱法与传统索尔维制碱法相比,最大的优点是什么?(3)以 “化学方程式与社会发展” 为主题,写一篇 200 字左右的科学小短文,阐述化学方程式在工业生产、环境保护、新能源开发等方面的应用。
参考答案与解析(简版)
一、选择题
C 2. D 3. D 4. C 5. C 6. D 7. D 8. B 9. D
二、非选择题(答案要点)
10.(1)CaCO3 CaO+CO2↑
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)Ca(OH)2+K2CO3 = CaCO3 ↓+ 2KOH
11.(1)Fe+4H2O Fe3O4+4H2(2)参加(3)6(4)H (5)H2转化成固体,等质量气体体积可缩小1000多倍(6)B(7)2H2+O22H2O
12.(1)①产生大量白烟,放热;点燃 ②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ③化学反应前后物质的总质量不变(2)增强;空气中的CO2 溶于溶液形成碳酸,或Fe2+水解使溶液酸性增强(3)丙(4)温度升高;铁与硫酸铜的反应为放热反应(5)将蜡烛放入密闭的集气瓶中燃烧,待冷却至室温后,称量燃烧前后集气瓶的总质量
13.(1)2 (2)NaCl、Na2CO3 (3)22.2%。
取mg打磨干净的镁条在陶土网上方点燃,使镁条完全反应(假设Mg只与空气中的02反应)反应后再次称量,发现陶土网上的白色固体也为mg。
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