1、第5单元化学反应的定量关系 综合训练一、选择题(下列每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列关于化学方程式意义的说法中不正确的是()。A.表明了各物质之间的质量比B.表明了反应的条件C.表明了反应的速率D.表明了化学反应的反应物、生成物2.镁在氧气中燃烧生成氧化镁,在这个反应中,镁、氧气、氧化镁的质量比是()。A.243280B.483240C.483280D.2432403.下列化学方程式书写正确的是()。A.Mg+O2MgOB.4Fe+3O22Fe2O3C.CaCO3CaO+CO2D.4P+5O22P2O54.化学是研究生活和世界的一种工具,在我们日常生活中处处存在化学现
2、象。下列现象能够用质量守恒定律解释的是()。A.樟脑丸在衣柜里逐渐消失B.水变成冰,体积变大C.蜡烛熔化冷却后,质量不变D.木炭在氧气中燃烧后质量减小5.aNaCl+bH2OcNaOH+dH2+eCl2,下列各化学计量数之间的关系错误的是()。A.a=cB.a=2eC.b=cD.b=d6.(2023江苏扬州中考)Y是生活中常见的物质,完全燃烧的化学方程式为Y+3O22CO2+3H2O。则Y的化学式为()。A.CH4OB.C2H4C.C3H8D.C2H6O7.(2023天津中考)在反应C+2ZnO2Zn+CO2中,下列有关说法正确的是()。A.反应前后各元素的化合价均无变化B.反应前后锌元素的质
3、量没有发生改变C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为427D.反应后固体质量减小,不遵循质量守恒定律8.“微观宏观符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。下图是液化石油气成分之一燃烧前后分子种类变化的微观示意图,下列说法正确的是()。A.生成丙与丁的质量比为116B.反应前后各元素的化合价均不变C.参加反应的甲与乙的分子个数比为11D.甲中碳、氢元素的质量比为389.(2023湖南郴州中考)一定条件下,在密闭容器中发生某化学反应,测得反应过程中各物质的质量数据如下表:物质甲乙丙丁反应前的质量/g101602反应中的质量/g78a2反应后的质量/gb022c下列选项正确的是()。A.a=1
4、1B.丁一定是催化剂C.该反应为分解反应D.b=310.(2023四川乐山中考)已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是()。A.参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 gB.所取R的质量的最小值为1.6 gC.R可能是酒精(C2H5OH)D.若R为CO和H2的混合物,则CO和H2的分子个数比为12二、填空题11.如图所示,利用铜粉与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。(1)该装置中气球的作用是(答出一点)。(2)写出反应的化学方程式: 。(3)待铜粉变黑后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是(填字母)。A
5、.装置气密性不好B.铜粉太少C.没有等到锥形瓶冷却就再次称量12.宏微结合是化学学科特有的思维方式。(1)图1是两个粒子的结构模型示意图,这两个粒子(填“属于”或“不属于”)同种元素,理由是。(2)水和过氧化氢的组成元素相同,但化学性质不同的原因是 。(3)氢能源具有良好的发展前景。图2中反应是在光照条件下,使用催化剂将水转化为氢气的微观示意图。画出图中方框内应补充的粒子示意图:;写出图中反应的化学方程式: 。三、实验及探究题13.化学反应中的各物质间存在定量关系,化学反应遵守质量守恒定律。(1)化学小故事:在拉瓦锡总结出质量守恒定律之前,英国化学家波义耳做了一个实验:他将一定质量的金属汞在密
6、闭容器的空气中加热,反应后取出生成的固体进行称量,发现反应后物质的质量增大了。因为波义耳没有考虑生成的固体中增加了的质量,因此与质量守恒定律擦肩而过。【反应物中有气体的化学反应】(2)如甲图所示,将未知量的CO2全部通入盛满澄清石灰水的集气瓶中,集气瓶内的现象是。待量筒内不再有液体进入,将集气瓶内的物质过滤、洗涤、烘干、称量,结合量筒测出的数据进行计算,得到通入的CO2的质量。甲图【生成物中有气体的化学反应】(3)乙图是实验室加热高锰酸钾(KMnO4)制取氧气的实验装置示意图,KMnO4制O2的化学方程式为;可以用排水法收集O2的原因是。乙图(4)31.6 g KMnO4完全反应,反应前后固体
7、的质量差是 g。【反应物与生成物中均没有气体的化学反应】(5)如丙图所示,将一根铜丝打磨光亮,称量质量后,伸入一定质量的硝酸银溶液中,反应的化学方程式为Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2。分别称量反应后固体、液体的质量,反应前后固体的质量差(填“”)反应前后液体的质量差。丙图(6)对于实验中反应物或生成物中有气体的化学反应,在验证质量守恒定律时应在(填“密闭”或“开放”)体系中进行,并充分思考、论证是否存在其他影响因素。14.熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料,化学兴趣小组同学为探究熔喷布(主要成分为聚丙烯)的元素组成设计了如下实验(假设图中的每一步反应都能充分进行),请回答下列问题。
8、【查阅资料】无水CuSO4为白色固体,吸水后变成蓝色;NaOH溶液可以吸收CO2;碱石灰可以吸收CO2和H2O。【实验分析】(1)B装置的作用是。(2)C装置中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,写出该反应的化学方程式:。【数据分析】实验过程中持续通入干燥的O2,熔喷布碎片在A装置中完全燃烧,分别测得燃烧前后B装置质量增加3.6 g,C、D装置质量共增加8.8 g。【得出结论】(3)聚丙烯分子中碳元素和氢元素的质量比为。(4)根据上述数据得出该熔喷布中(填“含有”或“不含有”)氧元素,理由是。四、分析计算题15.氢化钙(CaH2)是有机合成的还原剂,遇水发生化学反应,生成氢氧化钙和氢气反应原
9、理:CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2。为了测定某样品中氢化钙的含量,进行了如图所示实验。(1)生成氢气的质量是。(2)计算该样品中氢化钙的质量(要求写出计算过程)。答案：1.C解析:由化学方程式可以计算各反应物和生成物的质量比,可以表明各反应物和各生成物之间的质量比,A项正确。化学方程式可以表明反应物、生成物和反应条件,“”左边的是反应物,右边的是生成物,上方的是反应条件,B、D项正确。化学方程式不能表明化学反应的速率,C项不正确。2.C解析:镁在氧气中燃烧生成氧化镁的化学方程式为2Mg+O22MgO,该反应中镁、氧气、氧化镁的质量比是483280,故选C项。3.D解析:镁与氧气反应生
10、成氧化镁,化学方程式未配平,A项错误;铁与氧气在点燃的条件下生成的是四氧化三铁(Fe3O4),B项错误;碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳气体,缺少气体符号,C项错误;磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,D项正确。4.D解析:质量守恒定律适用于一切化学变化,不适用于物理变化。樟脑丸在衣柜里逐渐消失、水变成冰后体积变大和蜡烛熔化冷却后质量不变,这些变化都没有生成新物质,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,A、B、C项均错误;木炭在氧气中燃烧后质量减小是由于反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,可以用质量守恒定律解释,D项正确。5.D解析:根据反应前后钠原子的数目不变,得a=c,A项正确;根据反
11、应前后氯原子的数目不变,得a=2e,B项正确;根据反应前后氧原子的数目不变,得b=c,C项正确;根据反应前后氢原子的数目不变,得2b=c+2d,因为b=c,所以b=2d,D项错误。6.D解析:等号左边有6个氧原子;右边有2个碳原子、7个氧原子、6个氢原子。所以Y中应含有2个碳原子、1个氧原子、6个氢原子。所以Y的化学式为C2H6O,故选D项。7.B解析:在反应C+2ZnO2Zn+CO2中,C元素由0价变为+4价,Zn元素由+2价变为0价,A项错误;根据质量守恒定律,可知反应前后各元素的质量不变,B项正确;参加反应的碳与氧化锌的质量比为122(65+16)=227,C项错误;反应后生成了二氧化碳
12、气体,因此反应后固体质量减小,化学反应都遵循质量守恒定律,D项错误。8.A解析:由题图可知,甲为C3H8,它完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。生成丙与丁的质量比为(443)(184)=116,A项正确;反应前后氧元素分别为0、-2价,发生改变,B项错误;参加反应的甲与乙的分子个数比为15,C项错误;由化学式可知,甲中碳、氢元素的质量比为(123)(18)=92,D项错误。9.A解析:由于该反应在密闭容器内进行,根据质量守恒定律,则有10 g+16 g+0 g+2 g=7 g+8 g+a g+2 g=b g+0 g+22 g+c g,解得a=11,b
13、+c=6,由表中数据可知,丁的质量随着反应的进行,没有发生改变,所以丁可能是该反应的催化剂,也可能没有参与反应,故c=2,所以b=6-2=4。反应前后甲的质量减少了10 g-4 g=6 g,故甲是反应物,反应前后乙的质量减少了16 g-0 g=16 g,故乙是反应物,反应前后丙的质量增加了22 g-0 g=22 g,故丙是生成物,故该反应为甲与乙反应生成丙。由分析可知,a=11,b=4,A项正确,D项错误;丁可能是该反应的催化剂,也可能没有参与反应,B项错误;该反应为甲与乙反应生成丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应,C项错误。10.C解析:依据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量等于生成物
14、的质量之和,故参加反应的R和氧气的质量总和一定等于生成的二氧化碳和水的质量之和,为4.4 g+3.6 g=8.0 g,A项正确。依据质量守恒定律,反应前后元素的种类、质量相等,则R中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素,则R的质量的最小值是碳元素和氢元素的质量之和,碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量,为4.4 g1244100%=1.2 g;氢元素的质量等于水中氢元素的质量,为3.6 g218100%=0.4 g,所取R的质量的最小值为1.2 g+0.4 g=1.6 g,B项正确。碳原子和氢原子的个数比为1.2 g120.4 g1=14,R不可能是酒精,C项错误。若CO和H2的分子个数比
15、为12,则碳原子和氢原子的个数比为1(22)=14,D项正确。11.(1)缓冲压强,防止橡胶塞被弹开(合理即可)(2)2Cu+O22CuO(3)AC解析:(1)铜在空气中加热时,锥形瓶内气体温度升高,压强增大,可能会使橡胶塞被弹开,因此气球起到缓冲压强的作用。(2)反应的化学方程式为2Cu+O22CuO。(3)待铜粉变黑后再次称量,天平不再平衡,可能是装置气密性不好,反应结束后部分空气进入锥形瓶,使得质量增大,A项正确;若铜粉的质量太小,则反应后生成的氧化铜质量也小,不影响反应前后的质量关系,B项错误;没有等到锥形瓶冷却就再次称量,气球胀大会使其受到空气的浮力变大,使得反应后质量减小,C项正确
16、。12.(1)不属于两个粒子的质子数不同(2)水和过氧化氢的分子构成不同(3)2H2OH2O2+H2解析:(1)由结构模型示意图可知,两个粒子的质子数不同,所以不属于同种元素。(2)水和过氧化氢化学性质不同的原因是水和过氧化氢的分子构成不同。(3)由题图可知,反应是过氧化氢分解生成水和氧气,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和个数不变,则题图中方框内应补充1个氧分子,具体如图:;题图中反应是水在催化剂和光照条件下生成过氧化氢和氢气,反应的化学方程式为2H2OH2O2+H2。13.(1)氧元素(2)澄清石灰水变浑浊(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2O2不易溶于水,且不与水反应(4)3
17、.2(5)=(6)密闭解析:(1)氧气参与了反应,总体质量增大,所以他没有考虑增加的氧元素的质量。(2)二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,所以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。(3)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2;氧气不易溶于水,且不与水反应,所以可用排水法收集。(4)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以KMnO4完全反应,反应前后固体的质量差就是生成氧气的质量,设31.6 g KMnO4完全反应,生成氧气的质量为x。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O23163231.6 gx31632=31.6 gx x=3
18、.2 g生成氧气的质量为3.2 g。(5)根据化学方程式分析:Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag64 34018821664 g 340 g188 g216 g可知,反应前后固体的质量差为216 g-64 g=152 g,反应前后液体的质量差为340 g-188 g=152 g,二者相等。(6)在选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时,必须在密闭的体系中进行。14.(1)检验是否有水生成,并将水完全吸收(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O(3)61(4)不含有样品中碳元素和氢元素的质量和等于样品的质量解析:(1)根据题给资料信息可知无水CuSO4为白色固体,吸水后
19、变成蓝色,因此B装置的作用是检验是否有水生成,并将水完全吸收。(2)C装置中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,其反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O。(3)实验过程中分别测得燃烧前后B装置质量增加3.6 g,C、D装置质量共增加8.8 g,即反应生成水的质量为3.6 g,生成二氧化碳的质量为8.8 g,则二氧化碳中碳元素的质量为8.8 g1244100%=2.4 g,水中氢元素的质量为3.6 g218100%=0.4 g,根据质量守恒定律可知反应后含有C、H、O三种元素,反应物也一定含有C、H、O三种元素,反应物氧气中含有氧元素,因此聚丙烯中一定含有C、H元素,可能含有O元素,聚丙烯分子中碳元素和氢元素的质量比为2.4 g0.4 g=61。(4)根据分析可知,熔喷布的质量为2.8 g,生成的CO2和H2O中碳元素和氢元素的质量之和为2.4 g+0.4 g=2.8 g,则样品中碳元素和氢元素的质量和等于样品的质量,因此熔喷布不含有O元素。15.(1)1.6 g(2)解:设参加反应的氢化钙的质量为x。CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2424x1.6 g424=x1.6 g x=16.8 g答:该样品中氢化钙的质量为16.8 g。解析:(1)生成氢气的质量为20 g+30 g-48.4 g=1.6 g。(2)利用氢气的质量根据化学方程式计算。10
