第五单元 化学方程式
满分:100分,限时:45分钟
一、选择题(每小题3分,共45分)
1.下列说法错误的是( )
A.一切化学反应都遵循质量守恒定律
B.镁在空气中燃烧,虽然生成氧化镁的质量比镁大,但这个反应也遵循质量守恒定律
C.氯酸钾和二氧化锰加热后试管中残留物比反应物质量小,但这个反应也是遵循质量守恒定律的
D.水蒸发为水蒸气,质量没有改变,由此可说明化学变化是遵循质量守恒定律的
答案 D 质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化,故A、B、C均正确,D错误。
2.(2016贵州安顺中考改编)过氧化氢分解生成水和氧气的反应前后,发生改变的是( )
A.元素种类 B.原子种类
C.分子种类 D.原子数目
答案 C 化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新分子。在反应前后,原子的种类、数目及元素种类都不变,分子种类改变,故选C。
3.下列化学方程式书写正确的是( )
A.H2O2H2O+O2↑ B.C+O2CO2↑
C.4P+5O22P2O5 D.4Fe+3O22Fe2O3
答案 C 过氧化氢分解的化学方程式没有配平,A错误;碳燃烧的反应中反应物里有氧气,生成的二氧化碳后不加气体符号,B错误;铁在氧气中燃烧的生成物是Fe3O4,不是Fe2O3,D错误;只有C正确。
4.在反应2CO+O2 2CO2中,各物质间的质量比为( )
A.2∶1∶2 B.56∶32∶88
C.28∶32∶44 D.1∶1∶2
答案 B 化学反应中,各物质间的质量比为各物质相对分子质量与相应化学计量数乘积的比。在题给反应中,各物质间的质量比为[2×(12+16)]∶(16×2)∶[2×(12+16×2)]=56∶32∶88。
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5.(2015福建龙岩中考)“洁厕灵”与“漂白精”不能混用,二者若混合易产生一种有毒气体X。反应原理为:NaClO+2HCl NaCl+X↑+H2O,则X的化学式为( )
A.H2 B.ClO2 C.O2 D.Cl2
答案 D 根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,可推知X中含有2个氯原子,故其化学式为Cl2。
6.(2016广西南宁中考)下列关于化学方程式4P+5O2 2P2O5的读法,错误的是( )
A.磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B.在点燃的条件下,每4体积的磷和5体积的氧气完全反应,生成五氧化二磷
C.在点燃的条件下,每4个磷原子和5个氧气分子结合生成 2个五氧化二磷分子
D.在点燃的条件下,每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧化二磷
答案 B 化学式前的化学计量数之比表示参加反应的微粒个数比,B项错误。
7.在反应□X2+□Y2□XY3中,各化学式(代号)前的化学计量数分别是( )
A.2 3 4 B.1 3 2
C.3 2 1 D.1 1 1
答案 B 可利用最小公倍数法配平该反应方程式,在Y2前填3,在XY3前填2,最后在X2前填1。
8.(2015新疆乌鲁木齐中考)化学变化中不能实现的变化是 ( )
A.一种分子变成另一种分子
B.一种离子变成另一种离子
C.一种原子变成另一种原子
D.一种单质变成另一种单质
答案 C 化学变化可以把一种分子变成另一种分子,把一种单质变成另一种单质,如臭氧变成氧气,是臭氧分子变成了氧分子,故A、D不符合题意;化学变化可以把一种离子变成另一种离子,如铁与硫酸铜反应,溶液中铜离子转化成亚铁离子,故B不符合题意;原子是化学变化中的最小粒子,故C符合题意。
9.下列关于化学反应2X+Y 2Z的叙述,错误的是( )
A.Z一定是化合物
B.在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为2∶1∶2
9
C.若X和Y的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为(M+N)
D.若a g X完全反应生成b g Z,则同时消耗(b-a)g Y
答案 C X和Y化合生成Z,则Z中含有X和Y中的元素,所以Z一定是化合物,A项正确;在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比就是它们的化学计量数之比,B项正确;参加反应的X和Y的质量之和等于生成Z的质量,但X和Y的相对分子质量之和不等于Z的相对分子质量,C项错误、D项正确。
10.(2015山东菏泽中考)对于下列说法,有关微观解释正确的是 ( )
A.水分子是由氢原子和氧原子构成的,氢原子和氧原子能保持水的化学性质
B.化学反应过程的实质是分子破裂,原子重新组合
C.将水加热变成水蒸气,体积变大,是因为水分子体积变大
D.花香四溢主要是因为分子间有间隔
答案 B 保持水的化学性质的粒子是水分子,故A错误;化学反应过程的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,故B正确;水变成水蒸气后体积变大,是因为分子间的间隔变大,故C错误;花香四溢是因为分子在不断运动,故D错误。
11.(2016湖南株洲中考)图5-4-1所示为两种物质间发生化学反应的微观示意图(一种小球代表一种原子)。下列说法中正确的是( )
图5-4-1
A.图示中共有三种单质分子
B.图示产物为混合物
C.图示说明在化学反应中分子不可再分
D.图示化学反应属于化合反应
答案 D 由微观示意图可知,图示中共有两种单质分子,故A错误;图示产物由一种分子构成,为纯净物,故B错误;由微粒的变化可知,在化学反应中分子可再分,原子不可再分,故C错误;该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应,故D正确。
12.(2015江西南昌中考)图5-4-2是某化学反应过程的微观示意图,下列有关说法正确的是( )
图5-4-2
9
A.反应前后分子的个数不变
B.生成物有三种
C.反应前后汞原子和氧原子的个数不变
D.汞和氧气都由分子构成
答案 C 由题图可知,该反应的化学方程式为2HgO 2Hg+O2↑,每2个HgO分解后可生成2个Hg和1个O2,可见反应前后分子的个数一定发生了改变,故A错误;生成物只有两种物质,故B错误;化学反应的实质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子,因此反应前后分子数目可能改变,但原子数目一定不变,故C正确;汞是由原子构成的,氧气是由分子构成的,故D错误。
13.(2015内蒙古呼和浩特中考)图5-4-3是某元素的原子结构示意图和该元素在元素周期表中的单元格,下列说法不正确的是 ( )
图5-4-3
A.该元素属于金属元素
B.该原子在化学变化中容易失去电子
C.该原子的大小主要取决于核外电子的运动空间
D.该原子的质量由构成其原子的质子和电子决定
答案 D 钛元素是金属元素,A正确;该原子最外层有2个电子,容易失去,B正确;原子是由原子核和核外电子构成的,原子核体积很小,核外有一个非常大的空间,原子的大小主要取决于核外电子的运动空间,C正确;原子的质量主要集中在原子核上,即原子的质量由构成其原子的质子和中子决定,D错误。
14.(2016福建厦门中考改编)三种物质在密闭容器中发生反应,反应前后质量比例的变化关系如图5-4-4所示。下列说法正确的是 ( )
图5-4-4
A.反应中CaO为催化剂
B.该反应是化合反应
9
C.反应后容器中固体质量减少
D.反应后容器中氧元素质量分数增大
答案 C 分析题图知反应后CO2和CaO的质量分数都增大了,故CO2和CaO是生成物;碳酸钙的质量分数减小了,是反应物,该反应是碳酸钙高温分解生成二氧化碳和氧化钙的反应。氧化钙在反应中不是催化剂,是生成物,A不正确;该反应中反应物为一种,生成物为两种,属于分解反应,B不正确;该反应是一种固体反应生成另一种固体和一种气体的反应,故反应后固体质量减少,C正确;根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,反应在密闭容器中进行,故反应后容器中氧元素的质量分数不变,D不正确。
15.在化学反应2A+B22AB中,A与B2反应的质量关系如图5-4-5所示,现将6 g A和8 g B2充分反应,则生成AB的质量是( )
图5-4-5
A.9 g B.11 g C.12 g D.14 g
答案 C 由图像知,参加反应的A与B2的质量比为m∶m=1∶1,即6 g A与8 g B2反应时,只有6 g B2参与了反应,有2 g B2剩余。依质量守恒定律可知,反应生成的AB的质量等于参加反应的A、B2的质量之和,即6 g+6 g=12 g。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(1)用化学用语填写下列空白:
2个氢原子 ,硝酸根离子 ,亚铁离子 ,硫酸钠 ,氢氧化钾 ,氧化铜 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①电解水: ;
②实验室里加热高锰酸钾制氧气: 。
答案 (1)2H N Fe2+ Na2SO4 KOH CuO
(2)①2H2O 2H2↑+O2↑
②2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
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解析 元素符号、离子符号、化学方程式都是重要的化学用语,化学用语是学习化学的重要工具,正确理解并记准化学用语是迅速解决这类题目的关键。
17.(2014河南中考)一定条件下,4.8 g CH4与16.0 g O2恰好完全反应,生成10.8 g H2O、
4.4 g CO2和物质X。则X的质量为 g;该反应方程式中O2与X的化学计量数之比为 。
答案 5.6 5∶2
解析 根据质量守恒定律可知,生成物X的质量为4.8 g+16.0 g-(10.8 g+4.4 g)=5.6 g;由题意可计算出反应前碳、氢元素的质量分别为3.6 g和1.2 g,氧元素的质量为16.0 g;反应后生成的CO2和H2O中碳、氢、氧元素的质量分别为1.2 g、1.2 g和12.8 g,因此X中含有碳、氧元素而不含氢元素,且X中碳、氧元素的质量比为(3.6 g-1.2 g)∶(16.0 g-12.8 g)=3∶4,则X的化学式为CO;该反应方程式中O2与X的化学计量数之比为(16.0 g/32)∶(5.6 g/28)=5∶2。也可先写出化学方程式:3CH4+5O2 CO2+6H2O+2CO,然后观察得出。
18.(2016浙江衢州中考)以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验:
①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。
②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,生成了白色固体物质。称量容器的总质量为m2。
③打开容器,听到了空气进入容器发出的“咝咝的声响”,称量所得白色物质的质量为m3。
④把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态),重新称量容器的总质量为m4。
(1)根据所学知识判断:锡的燃烧是 变化。
(2)罗蒙诺索夫分析数据后发现,生成白色物质的质量m3= ,于是提出了“参加反应的物质的总质量,等于反应后产物的总质量”的观点。
(3)后经多位科学家的共同努力,最终确立了质量守恒定律。请从微观角度解释该定律:
。
答案 (1)化学 (2)m4-m2+m1
(3)因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类和数目不变,所以化学反应前后物质的总质量相等
解析 (1)锡粉在密闭容器里完全燃烧,生成了白色固体物质,即有新物质生成,故锡的燃烧是化学变化;(3)因为化学反应的过程是原子的重新组合过程,反应前后原子的种类不变,总个数不变,原子质量不变,所以化学反应前后物质的总质量相等。
19.将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。三种小球分别代表氢原子、氧原子和氮原子。
9
(1)A、B、C、D表示四种物质,其微观示意图如图5-4-6所示:
图5-4-6
①从微观角度看,B中每个分子由 个原子构成。
②从宏观角度看,图5-4-6中表示混合物的是 (填字母序号,下同),表示单质的是 。
(2)在一定条件下,A和B发生化学反应生成E和F,其微观示意图如图5-4-7所示:
图5-4-7
若F为空气中体积分数最大的气体,则F的化学式为 ,该反应中生成的E和F的质量比为 。
答案 (1)①4 ②CD A (2)N2 27∶14
解析 (1)①由微观示意图可以看出:B中的分子是一种化合物分子,一个该分子是由三个氢原子和一个氮原子构成的。②混合物是由不同种物质构成的,故表示混合物的是C和D。
(2)空气中体积分数最大的气体是氮气,化学式为N2。该反应的化学方程式为4NH3+3O2 6H2O+2N2,E与F的质量比即生成的水与氮气的质量比,为(6×18)∶(2×28)=108∶56=27∶14。
三、实验探究题(共12分)
20.小强和小峰在学习了质量守恒定律后,到实验室亲自探究其他化学反应是否也遵守质量守恒定律。
他们分别进行了如下实验:
(1)小强设计了如图5-4-8所示的实验装置,反应前将其置于天平左盘中称量,然后取下此装置(装置气密性良好)将其倾斜,使稀盐酸与大理石(主要成分是碳酸钙)接触,待充分反应后,气球膨胀(稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳),再将装置放回天平左盘,观察到天平的指针 。这一现象是否说明该反应遵守质量守恒定律? (填“是”或“否”),为什么? (请写出有关反应的化学方程式)。
9
图5-4-8
(2)小峰设计如图5-4-9所示的实验来验证质量守恒定律:
图5-4-9
把装有硫酸铜溶液的小试管放入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,将烧杯放到托盘天平左盘,用砝码平衡。取下烧杯并将其倾斜,使两种溶液混合反应(氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,同时氢氧化钠也能与空气中的二氧化碳反应),再把烧杯放到天平左盘,观察天平是否平衡 (填“是”或“否”)。你认为上述实验设计是否严密? (填“是”或“否”),请说明理由:
。
答案 (1)向右偏转 是 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(2)否 否 因为烧杯是敞口的,氢氧化钠溶液能够直接与空气接触而吸收二氧化碳,使得烧杯中物质的质量增加
解析 (1)从小强同学所设计的实验装置来看,锥形瓶中生成的二氧化碳气体进入气球,使气球内气压增大,气球膨胀,导致气球所受向上的浮力增大,使得锥形瓶对天平左盘的压力减小,称量时的质量变小,故天平的指针向右偏转,但其遵守质量守恒定律。
四、计算题(共7分)
21.发射通信卫星的火箭用联氨(N2H4)作燃料,用四氧化二氮(N2O4)作助燃剂,生成物不会对大气造成污染。
(1)反应的化学方程式为2N2H4+N2O4 3 +4H2O,请在横线上填写化学式以完成该化学方程式。
(2)请计算9.6 g N2H4完全燃烧需要助燃剂N2O4的质量。
答案 (1)N2 (2)13.8 g
解析 (1)根据反应前后各元素原子的个数不变可知,横线上应填N2。
(2)解:设需要助燃剂N2O4的质量为x。
9
2N2H4+N2O4 3N2+4H2O
64 92
9.6 g x
=
x=13.8 g
答:需要助燃剂N2O4 的质量为13.8 g。
9
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