专题一 化学方程式及其计算
知识点一：化学方程式的意义及书写
1.我们可以从不同视角认识化学反应。关于反应3Fe+2O2 Fe3O4，下列说法中正确的是（ ）
A.物质变化：铁和氧气在加热的条件下反应生成四氧化三铁
B.微观方面：3个铁和2个氧气点燃生成1个四氧化三铁
C.量的方面：反应中铁、氧气和四氧化三铁的质量比为21:8:29
D.元素组成：反应前后元素种类发生改变
2.化学方程式具有多种意义，既可表示反应物、生产物间原子或分子的个数比，又可表示各物质间的质量比。煤气的主要成分是CO，煤气是重要的燃料之一。CO燃烧时发生反应的化学方点燃程式为2CO+O22CO2，在该反应中，一氧化碳、氧气、二氧化碳的质量比是（ ）
A.2:1:2 B.7:4:11 C.7:8:11 D.1:1:2
3.下列化学方程式的书写，正确的是（ ）
A.S+O2SO2↑ B.KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
C.Fe2O3+3CO=Fe2+3CO2 D.Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
4.配平下列化学方程式：
(1)______Fe2O3+______H2SO4=______Fe2(SO4)3+_____H2O
(2)____NH3+_____Cl2=_____N2+_____HCl
(3)____K2Cr2O7+______HCl=_____KCl+____CrCl3+____Cl2↑+_____H2O
(4)_____H2S+_____O2_______SO2+______H2O
(5)_____NH3+______NO____N2+_____H2O
5.完成下列各小题：
(1)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了"湿法炼铜"的方法："熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。"即在硫酸铜溶液中加入铁可得到铜，同时有硫酸亚铁(FeSO4)生成。该反应的化学方程式为_________________________
(2)随着AI模型的快速发展，其运行依赖高性能芯片和能源支持。已知芯片核心材料为高纯度硅，芯片制造中需用二氧化硅(SiO2)与碳在高温下反应生成粗硅，同时生成一氧化碳。请写出芯片制造中发生反应的化学方程式：_______________________________________
(3)汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化，其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如图所示，请写出该反应的化学方程式：__________________________
知识点二：化学方程式的相关计算
6.在化学反应A+2B=C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22:9，当6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。在此反应中，B和C的质量比是（ ）
A.8:11 B.16:11 C.16:13 D.16:9
7.在一定条件下物质W和氧气在密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。根据质量守恒定律分析物质W的组成，下列说法中错误的是（ ）
A.该反应中，物质W完全反应
B.x=52
C.23g物质W中氢元素的质量为3.56g
D.物质W由碳、氢、氧三种元素组成
8.天然气的主要成分是甲烷(CH4)。若32g甲烷燃烧全部变为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中氧元素的质量分数为60%，则燃烧所耗氧气的质量为（ ）
A.128g B.112g C. 100g D.96g
9.已知在温度和压强完全相同的情况下，相同体积的气体所含的分子数相同。若在相同温度，相同压强的条件下，使3L CH4、C2H2、C2H4的混合气体充分燃烧转化为CO2和H2O，则需消耗氧气的体积可能是（ ）
A.5L B.7L C.9L D.11L
10.将m1g可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃，除生成二氧化碳外，还可能生成水。充分反应后，容器内氧气减小了m2g。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法中，正确的是（ ）
A.图中t1时刻，容器内氧气的质量为
B.图中t2时刻，容器内碳元素的质量为
C.若11m2<8m3，则该可燃物一定含有碳、氧元素
D.若m1+m2>m3，则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素
11.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A、B、C、D四种物质，它们在一定条件下发生化学反应。经过一段时间后停止反应，其中A、B、C、D的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示：
物质 A B C D
微观示意图
反应前的质量/g 100 20 x y
反应后的质量/g 32 140 126 46
(1)从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是___________________________________
(2)B的化学式为__________
(3)该反应中B和C的质量比为________
(4)表中x的值是____________
12.侯德榜是著名科学家和化学家，是我国近代化学工业的开拓者和奠基人，他发明的"侯氏
制碱法"又称"联合制碱法"，既能生产纯碱(即碳酸钠)又能制得含氮化肥，成为世界制碱工业的权威。"联合制碱法"的主要反应原理如下：
①NaCl+CO2+NH3+X=NH4Cl+ NaHCO3↓;②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(1)反应①中X的化学式为______________
(2)将一定量的NaHCO3固体加热一段时间后，称得剩余固体质量是原固体质量的69%。请计算剩余固体中NaHCO3的质量分数(结果保留一位小数).
13.冶炼铁的基本原理如下：高温条件下，让一氧化碳与铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，这类反应称为还原反应。现将一氧化碳和铁的氧化物(化学式为FexOy)置于密闭容器中，高温条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示，横坐标表示CO2的质量，纵坐标既可以表示CO的质量，也可以表示Fe的质量。请回答下列问题：
(1)图中a、b两曲线表示的物质分别是_______和_________
(2)m的值为__________
(3)本题中铁的氧化物化学式中x、y的比值为___________
(4)利用化学方程式计算充分反应后参加反应的铁的氧化物的质量。
答案：
专题一 化学方程式及其计算
1.C 2.B 3.D 4.(1)1 3 1 3 (2) 2 3 1 6 (3)1 14 2 2 3 7
(4)2 3 2 2(5)4 6 5 6
5.(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (2)2C+SiO2Si+2CO↑
(3)2CO+2NO 2CO2+N2 6.B 7.C 8.C 9.B 10.C
11.(1)化学反应前后原子的种类不变，原子的数目不变，原子的质量不变
(2)NO (3)10:9 (4)18
12.(1)H2O (2) 23.2%.
13.(1)Fe CO (2)16.8 (3)3:4 (4)23.2
2第1章 综合测评卷
本卷可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Mg—24 Cl—35.5 K—39 Cu—64
一、选择题 本题有15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1.化学革命是发生在18世纪末的英国和法国的一场深刻的化学学科的变革。英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验(如图所示)。下列关于这两个实验的说法，正确的是（ ）
A.两个实验都可用于测定空气中氧气的含量 B.两个实验中，曲颈甑内汞的表面都变为黑色
C.波义耳的实验中，金属加热后质量增加，该现象不能用质量守恒定律解释
D.拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
2.某项目化学习小组用如图所示的装置完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于"1"刻度线，几位同学对测量值偏小的原因分析如下，其中观点不正确的是（ ）
A.甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽
B.乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出
C.丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入集气瓶的水滞留在导管中
D.丁：由于集气瓶的形状造成很难均分成五等份，影响测量结果
3.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法，不正确的是（ ）
A.植树造林、种草可以保护空气 B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.氮气在焊接金属时常用作保护气 D.空气中二氧化碳的含量是相对稳定的
4.实验室用过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)制取较纯净的氧气，提供的装置如图所示。下列装置组合中，正确的是（ ）
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④
5.已知氯酸钾的熔点是356℃，向试管中加入少量氯酸钾后，将高温传感器探头插入试剂内，把氧气传感器插放在试管口(氧气传感器测量极限值约为29%)，如图甲所示。测定试管中氧气含量随温度变化的情况如图乙所示。下列说法中，不正确的是（ ）
A.由图乙可知，氯酸钾的分解温度高于其熔点
B.图甲中加热氯酸钾固体时，试管口应略向下倾斜
C.单独加热氯酸钾产生氧气较慢，不适合用于实验室制取氧气
D.300~400℃时，试管内氧气含量略有下降，可能是由于部分氧气逸出试管
6.某实验小组的同学利用如图所示的装置进行实验。关闭止水夹，实验中观察到a处红磷不燃烧，b处白磷燃烧，c处白磷不燃烧，一段时间后b处白磷熄灭，待装置冷却至室温后打开止水夹(H形管的容积为50mL，白磷足量)。下列说法中，正确的是（ ）
A.对比a、c两处的现象能得出燃烧需要氧气
B.该实验能得出红磷的着火点比白磷高
C.烧杯中热水的作用仅是隔绝氧气
D.最终量筒中剩余水的体积约为10mL
7.下列对灭火实例的灭火原理的解释，不正确的是（ ）
选项 灭火实例 灭火原理
A 住宅失火时，消防队员用水灭火 降低可燃物的着火点
B 酒精在桌上着火时，用湿抹布盖灭 隔绝空气或氧气
C 炒菜油锅着火时，用锅盖盖灭 隔绝空气或氧气
D 扑灭森林火灾时，设置隔离带 隔离可燃物与燃烧物
8.下列化学反应中，属于分解反应的是（ ）
A.2Na+Cl22NaCl B.4P+5O22P2O5
C.2H2O2H2↑+O2↑ D.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
9.某手机公司研发了一种由甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，充电一次可连续使用一个月，其电池的反应原理为2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O，其中X的化学式为（ ）
A.O2 B.CO C.CO2 D.H2
10.我国科学家闵恩泽院士在石油化工催化剂方面有突出贡献。下列关于催化剂的说法，正确的是（ ）
A.催化剂能增加生成物的质量 B.催化剂能改变化学反应速率
C.一种物质只能作一个反应的催化剂 D.所有化学反应都需要催化剂
11.下列图像中不能正确反映其对应关系的是（ ）
A.图甲：硫燃烧过程中原子的变化 B.图乙：水通电分解
C.图丙：用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
D.图丁；在含有空气的密闭装置内点燃一定量红磷
12.3.0g某物质完全燃烧后生成4.4g二氧化碳和1.8g水。下列关于该物质的判断，正确的是（ ）
A.该物质只含碳、氢元素 B.该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.该物质由碳、氢、氧元素组成 D.该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1:1
13.下列反应过程中量的变化关系，与图像对应正确的是（ ）
A.图甲：加热KClO3(含少量MnO2)固体制取氧气时剩余固体的质量
B.图乙：加热KClO3(含少量MnO2)固体制取氧气时剩余固体中氧元素的质量
C.图丙：过氧化氢溶液(含少量MnO2)分解时溶剂的质量
D.图丁：过氧化氢溶液(含少量MnO2)分解时氢元素的质量分数
14.在一个密闭容器中放入P、Q、R、W四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表所示。下列关于此反应的认识，正确的是（ ）
物质 P Q R W
反应前的质量/g 5 2 14 18
反应后的质量/g 20 x 4 13
A.参加化学反应的P和W的质量比为3:2 B.该反应用化学方程式表示为3P+Q=2R+W
C.反应后容器中R与Q的质量比为1:2 D.Q在反应中可能作催化剂
15.在一个密闭容器内，一定条件下发生某个反应，各物质的质量与时间的关系如图所示。据图判断，下列说法中正确的是（ ）
A.甲是反物
B.甲一定是化合物
C.反应停止时m7=m3+m5
D.丁一定是催化剂
二、填空题(本题有6小题，每空2分，共38分)
16.氧气是生产、生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途，下列属于氧气用途的是_________(多选，填字母).
A.医疗急救 B.食品防腐 C.航天火箭发射 D.霓虹灯
(2)如图所示，"氧气"要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略).
①"箭头"画出了"氧气"应行走的路线，"氧气"不能从甲处通过，你认为甲处放的物质是_________(填字母).
A.硫 B.水 C.氮气
②氧气在穿越迷宫过程中，碰到了三种能阻止它前进的物质，这三个反应的基本反应类型__________(填"相同"或"不相同").
③写出红磷燃烧的化学方程式：_____________________________
17.用扇子一扇，燃着的蜡烛立即熄灭，其原因是_________(填序号，下同)；用扇子扇炉火，炉火更旺，其原因是__________
①空气流动使蜡烛接触的氧气减少
②空气流动带走燃烧的热量，使烛火的温度低于蜡的着火点
③炉中燃烧物量大，放热多，空气流通不会致使炉温降低很多，却使供给的空气增加
④使蜡烛的着火点降低
18.小科利用火柴研究燃烧的条件(如图甲所示)，具体操作如下：将一根火柴折断，分成火柴
头和火柴梗两部分，放在铜片上，用酒精灯加热铜片。请回答下列问题：
(1)为了更好地控制变量，酒精灯的火焰中心应在图乙中的________(填"a""b"或"c")位置。
(2)实验发现火柴头先燃烧，据此可得燃烧的条件是___________________________________
19.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)写出镁条与氧气反应的化学方程式：____________________________
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。你____________(填"同意"或"不同意")小明的观点，因为________________________________
_____________________________________________
(3)图中的单质是_________(填名称)；发生反应的化学方程式为_______________________
20.观察、比较与归纳是学习化学的重要方法。对于以下三个化学方程式：
2Mg+O22MgO 2H2+O22H2O 2CO+O22CO2
(1)通过比较，发现它们有许多共同点，请你写出其中两点：
①______________________________；②___________________________
(2)以上化学方程式也有许多不同之处，请你写出其中一个与另外两个的一点不同之处：
______________________________________________________________________________
21."十一"国庆假期，小科一家计划就近一日游，出行前小科查询了当天的空气质量状况。
(1)如图所示为小科查询到的空气质量情况，其空气质量状况为_____________(填"优""良"或"轻度污染").
(2)根据下表中的监测数据可知当天的首要污染物是_____________
主要污染物 PM10 PM2.5 CO NO2 O3 X
浓度/(μg/m3)(CO为mg/m3) 107 39 0.05 13 15 3
(3)除上表中显示的内容外，还需要监测的空气污染物X是______________(填名称).
三、实验与探究题(本题有4小题，每空2分，共32分)
22.某科学研究小组在学习"空气中氧气含量测定"实验的基础上，对教材中的实验装置进行
了改进，设计出如图甲所示的实验装置，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图乙为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。请据图回答问题：
(1)点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是________________
___________________________________________________________________(写出两点).
(2)图乙中CD段气压变化的原因是_______________________________________________；
导致DE段气压变化的实验操作是___________________
(3)实验前在广口瓶中预先放入了20mL的水，若广口瓶的内部体积为200mL，则理论上倒流入集气瓶中的水的体积大约为_________
23.如图所示为实验室制取氧气的常用装置，请据图回答下列问题：
(1)图中A、B装置都可以用来制取氧气，其中仪器①、②的名称分别是_____________
(2)用图中C装置收集氧气时，气体应从________(填"a"或"b")管进去，原因是__________________________
(3)相比B装置，用A装置制取氧气的优点是______________________________
24.质量守恒定律的发现对科学的发展做出了重要贡献。
(1)用如图所示的三个实验验证质量守恒定律，其中实验后天平不能保持平衡的是_______
(填字母)，理由是____________________________________
(2)从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是反应前后原子的____________________都不变。
(3)下列叙述中，符合质量守恒定律的是_________(填字母).
A.蜡烛燃烧后，其固体减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和
B.4g镁在1g氧气中完全燃烧生成5g氧化镁
C.12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳
D.10g石蜡固体加热熔化后称得质量仍为10g
25.某科学兴趣小组探究燃烧的条件与灭火的原理时，进行如下实验：点燃两支蜡烛，分别在
蜡烛上扣上大小一样的烧杯，如图甲所示。
(1)实验现象：a中澄清石灰水变浑浊，b中内壁出现无色液滴，说明蜡烛燃烧生成了_______
_____________，烧杯中蜡烛一段时间后都熄灭。
(2)问题探究：蜡烛熄灭是因为氧气耗尽了吗 该科学兴趣小组利用氧气浓度传感器测定蜡烛在某密闭容器内燃烧过程中氧气体积分数的变化，如图乙所示。
①据图乙分析，蜡烛的熄灭时间是_________。t2至t3氧气浓度变化的主要原因是_________
_______________________
②由此实验得出的结论是_________________________
四、综合题(本题有3小题，共20分)
26.(8分)某小组同学为验证氧气的某些性质，进行如下实验。
(1)按图甲所示装置进行实验，先收集一塑料瓶干燥的氧气，利用氧气浓度传感器测得氧气体积分数随时间变化的曲线如图乙所示。从微观角度分析AB段曲线下降的原因是________
_________________。BC段曲线下降的幅度明显超过AB段，体现氧气的物理性质是_____
________________________
(2)按图丙所示装置进行实验，先点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入集气瓶中，产生淡蓝色火焰，体现氧气的化学性质是________________；然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与__________有关。
27.(4分)赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O)，是铜矿开采中的伴生或次生矿，在我国云南、
江西、甘肃、湖北等地的铜矿区均有分布。某赤铜矿中Cu2O的质量分数为72%，利用赤铜矿炼铜时发生的主要反应为Cu2O+CO2Cu+CO2
(1)上述化学反应中，反应后碳元素的化合价___________(填"升高""降低"或"不变").
(2)请计算1t该赤铜矿理论上能冶炼出铜的质量。
28.(8分)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。取氯酸钾样品16.45g和一定质量的二氧化锰混合加热(杂质不参加反应，不含氧元素)，充分反应后测得剩余固体的质量为16g，生成氧气的质量为4.8g.
(1)二氧化锰为该反应的催化剂，反应前后二氧化锰的________和__________没有发生改变。
(2)求样品中氯酸钾的质量。
(3)求剩余固体中氧元素的质量。
答案：
第1章 综合测评卷
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6.B 7.A 8.C 9.A 10.B 11.C 12.C 13.B 14.D 15.B
16.(1)AC (2)① A ②相同 4P+5O22P2O5
17.② ③ 18.(1)b (2)可燃物的温度必须达到其着火点
19.(1)2Mg+O2 2MgO (2)不同意 所有的化学反应都遵循质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参加了反应
(3)氮气 2CO+2NO2CO2+N2
20.(1)反应条件都是点燃 都是化合反应 (2)Mg与O2反应是固体与气体反应，另外两个是气体与气体间的反应(合理即可)
21.(1)良 (2)PM10 (3)二氧化硫
22.(1)实验在密闭环境中进行，更加精确；防止生成的五氧化二磷进入空气中污染环境(合理即可) (2)随着氧气消耗，内部气体减少，气压降低；反应结束后，不再放出热量，温度降低，内部气压也随着降低 打开止水夹 (3)36mL
23.(1)分液漏斗，锥形瓶 (2)a 氧气的密度比空气的密度大 (3)可以控制反应的速率
24.(1)B 反应生成的二氧化碳逸出装置 (2)种类、数目和质量 (3)C
25.(1)二氧化碳和水 (2)①t2 水蒸气冷凝为液体 ②蜡烛熄灭不是因为氧气耗尽了
26.(1)分子在不断运动 密度比空气大 (2)具有助燃性 氧气浓度
27.(1)升高 (2) 0.64t
28.(1)质量 化学性质 (2)12.25g (3) 1.6g
2
