初中化学人教版 (五四制)八年级全册第五单元 化学方程式课题3 利用化学方程式的简单计算课后作业题
展开1.取一定量Fe2O3与Al2O3的混合物,加入含溶质9.8g的稀硫酸,恰好完全反应.原混合物中氧元素的质量是( )
A. 0.8g B. 1.6g C. 3.2g D. 6.4g
2.如图是一个化学反应的微观模型图,其中 和 表示两种原子,甲、乙分别表示反应前和反应后的物质,下列说法正确的是( )
A. 如果 代表氧原子, 代表氢原子,该图可表示电解水的过程 B. 该反应前后原子种类发生改变
C. 甲中所有物质都是化合物 D. 该反应属于分解反应
3.用“”和“”分别代表氢气分子和氮气分子,它们在一定条件下能发生化学反应,反应前后的模拟模型如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 该反应有2种生成物 B. 每个生成物分子由3个原子构成
C. 参加反应的氢气和氮气分子数比是 2︰1 D. 该反应是化合反应
4.某碳酸钙和氧化钙组成的混合物中,钙元素的质量分数为50%,将40g该混合物高温煅烧到固体质量不在改变,则生成为二氧化碳的质量是( )
A. 8.8g B. 12g C. 15.7g D. 20g
5.取含铁、氧两种元素的固体样品11.6g,通入足量CO并充分加热,将产生的气体通入足量澄清石灰水,充分反应后,得沉淀20.0g.该固体的组成不可能是( )
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe和Fe2O3 D. FeO和Fe2O3
6.如图是某反应的微观示意图,其中○表示X原子,●表示Y原子。下列说法正确的是( )
A. 反应物由原子直接构成 B. 生成物是混合物
C. 用符号表示为2X D. 反应中不发生变化的原子有两种
7.已知反应3A+2B = 2C+D中, A、B两物质完全反应时,消耗的质量之比为3 :4。若生成C和D共140g,则反应消耗A的质量为( )
A. 60g B. 80g C. 90g D. 120g
8.将30g铁片放入硫酸铜溶液中片刻后,取出称量铁片质量为31.6g,则参加反应的铁的质量为( )
A. 30g B. 22.4g C. 15g D. 11.2g
9.科学家在低温下合成了一种化合物,其分子模型如图所示,其中●代表碳原子,O代表氢原子,则该物质在氧气中完全燃烧生成水和二氧化碳时,下列关系式正确的是( )
A. m(CO2):m(H2O)=44:18 B. v(C5H4):v(CO2)=1:5
C. m(CO2):m(H2O)=55:18 D. v(C5H4):v(CO2)=1:2
10.以下两幅微观示意图揭示了化学变化的微观实质。相关说法中正确的是()
A. 分子在化学变化中不可再分 B. 原子在化学变化中可以再分
C. 两幅图表示的都是化合反应 D. 以上图示中未涉及置换反应
11.在反应2A十5B=2C+4D中,C、D的相对分子质量分别为18和44.若2.6gA与B完全反应后,生成8.8gD,则在此反应中,B与D得质量比为( )
A. 4:9 B. 8:11 C. 10:11 D. 31:44
12.把含镁元素质量相等的下列物质,投入足量且等质量的稀盐酸中充分反应后,所得溶液中的MgCl2质量分数最小的是( )
A. Mg(OH)2 B. MgO C. Mg D. MgCO3
二、填空题
13.空气、水、燃料是人类赖以生存的自然资源.
(1)人类时刻都离不开空气,是因为空气中的氧气能________ , 空气属于________(填物质类别)。
(2)为了保护环境,用煤作燃料的煤炉要适当增加进风口,将煤粉吹起使之剧烈燃烧,请解释这种做法有利于节能的原因是________。
(3)自来水消毒过程中常会发生如下化学反应,其反应的微观过程可用下图表示:
图乙所示反应的基本类型为________;
写出图甲所示反应的化学方程式________。
14.下图为某反应在同一容器中反应前后部分分子种类的示意图。回答下列问题:
(1)氮元素和氢元素的本质区别是________ , 1个A分子中共含有________个原子,C代表的是________。
(2)反应物中缺少某种物质,在反应前方框内应补充的微粒是________(填序号)。
(3)该反应中B和C的质量比为________。
15.如图是某化学反应的微观粒子示意图,其中“ ”表示X原子,“ ”表示Y原子.如图包含许多信息,请发挥你的想象力,写出其中的两点信息:①________②________.
16.已知爆竹在空气中燃爆时可发生:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑,则S、KNO3、C完全反应时的质量比为________ ,爆竹的燃放会对空气造成污染,很多城市出台“禁放”规定杜绝此类污染,以下解决“现代文明”与“传统文化”冲突的做法可行的是 ________
(填字母)A.提倡电子鞭炮 B.开发绿色鞭炮 C.关停鞭炮企业.
17.已知A、B两种物质反应生成C:A+B→C.用7gA和2gB或4gA和5gB充分反应都可以得到6gC.现取A、B固体混合物共9g,充分反应后得到7.5gC.此混合物中A和B的质量分别是 ________ .
三、解答题
18.某工厂需要200kg氢气制备高纯度硅。若用电解水的方法制取这些氢气,需消耗水的质量是多少?(2H2O2H2↑+O2↑)
四、实验探究题
19.在一烧杯中盛有20gNaCl和Na2CO3组成的固体混合物,加100g水溶解,制成溶液,向其中逐渐滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示.
请根据题意回答问题:
(1)当滴加稀盐酸至图中________(“A”或“B”)点时,Na2CO3恰好反应完全.
(2)当滴加了100g稀盐酸时,放出气体的总质量为________g.
(3)当滴加稀盐酸至图中A点时,烧杯中溶液的总质量为________g.
(4)当滴加了100g稀盐酸时(即A点时),烧杯中为不饱和溶液,试通过计算求出其中含溶质的质量.
五、综合题
20.已知铜粉和稀硫酸在通入氧气加热时,可发生如下反应:2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2X.向烧杯中加入6.4g铜粉和100g 一定浓度的稀硫酸溶液,通入氧气并加热,恰好完全反应,得到蓝色的硫酸铜溶液107.0g.
(1)X为________(写化学式).
(2)计算消耗氧气的质量(写出计算过程).
(3)实验过程中挥发的水的质量为________ g.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解:氧化铁和氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O,:Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O由于氧化铝和氧化铁的混合物与9.8g硫酸恰好完全反应,分析化学方程式可以知道硫酸根中氧元素没有发生改变,依然在硫酸根中,而氧化铝和氧化铁中的氧元素则转变为水中的氧元素,即混合物中氧元素的质量和水中氧元素的质量相等,由方程式可得硫酸与水的关系式为H2SO4~H2O,设生成水的质量为x,则
H2SO4~H2O
98 18
9.8g x
x=1.8g
所以水中氧元素的质量为:1.8g×=1.6g.分析所给的选项可以知道选项B是正确的.
故选B
【分析】根据氧化铁和氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式结合硫酸的质量,根据氧元素的质量守恒来完成解答.
2.【答案】A
【解析】【解答】A.水分子的构成中一个氧原子两个氢原子,如果 代表氧原子, 代表氢原子,则不是水分解的过程,A不符合题意;
B.由图示可知,该反应前后原子种类没有发生改变,B不符合题意;
C.甲中物质一种单质一种化合物,C不符合题意;
D.由图示可知,该反应为生成和, 符合一变多的特点,为分解反应,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据化学反应的微观图示分析,分析出反应前后各物质,确定出反应物、生成物的数量关键是解题关键,注意参加反应的物质不一定是反应前物质,根据分子的构成判断化合物单质。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应只有一种生成物,反应后的单质分子为反应物剩余,A不符合题意;
B.每个生成物分子由4个原子构成,B不符合题意;
C.参加反应的氢气和氮气分子数比是6︰2=3:1,C不符合题意;
D.该反应为两种物质生成一种物质,为化合反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题为微观图型的考查,解答此类题目时,反应前后的各微粒要分清,先看反应前后有没有相同的微粒,若有,说明是反应物剩余,划掉,然后再分析参加反应和生成的各微粒的个数关系。
4.【答案】B
【解析】【解答】40g混合物中钙元素的质量为:40g×50%=20g,
最终生成氧化钙的质量为:20g÷(×100%)=28g,
则生成为二氧化碳的质量质量为:40g﹣28g=12g,
故选:B.
【分析】高温条件下,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,根据钙元素的质量分数和混合物质量可以计算钙元素的质量,进一步可以计算氧化钙的质量,从而可以计算反应生成二氧化碳的质量.
5.【答案】A
【解析】【解答】解:澄清石灰水将生成的气体充分吸收,产生沉淀20g为碳酸钙的质量,物质的量为=0.2ml,
根据碳原子守恒可知n(CO2)=0.2ml,氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量,
即n(O)=n(CO2)=0.2ml,n(Fe)===0.15ml,
n(Fe):n(O)=0.15ml:0.2ml=3:4,
A、Fe2O3中n(Fe):n(O)=2:3,故A错误;
B、Fe3O4中n(Fe):n(O)=3:4,故B正确;
C、Fe和Fe2O3组合,其中n(Fe):n(O)可能为3:4,故C正确;
D、FeO和Fe2O3组合,其中n(Fe):n(O)可能为3:4,故D正确.
故选A.
【分析】设铁的氧化物化学式为FexOy , 发生反应FexOy+yCO=xFe+yCO2 , 可知氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量,澄清石灰水将生成的气体充分吸收,产生沉淀20g为碳酸钙的质量,根据n=计算碳酸钙的物质的量,根据碳原子守恒,氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量,
根据质量守恒n(Fe)求出n(Fe):n(O),结合选项进行分析解答.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:由反应的微观示意图可知:
A、由反应的微观示意图可知:参加反应的反应物是由分子直接构成,故A不符合题意;
B、生成物是由不同种原子构成一种分子,属于纯净物,故B不符合题意;
C、 是由两个原子构成的一个分子,用符号表示为X2 , 故C不符合题意;
D、从图示可以看出反应前后原子的种类没有变化,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据反应物、生成物的微观构成,来判断物质的类别;根据微粒的变化分析原子、分子变化情况。
7.【答案】A
【解析】【解答】由质量守恒定律和3A+2B=2C+D,生成C和D共140g,则参加反应的A和B的质量之和也为140g,而A、B两物质完全反应时的质量比为3:4,故反应消耗A的质量是 。
故答案为:A。【分析】根据化学反应中各物质质量比相等分析,注意相对质量=相对分子质量分子个数。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:设参加反应的铁的质量为x,
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,铁片增加的质量
56 64 64﹣56=8
x 31.6g﹣30g
,
x=11.2g,
故选:D.
【分析】铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,根据铁片增加的质量可以计算反应的铁的质量.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:化合物的分子模型图,●代表碳原子,O代表氢原子,1个该化合物的分子是由5个碳原子和4个氢原子构成的,其化学式为C5H4 , 该物质在氧气中完全燃烧生成水和二氧化碳时,反应的化学方程式为:C5H4+6O25CO2+2H2O.
C5H4+6O25CO2+2H2O
64 192 220 36
A、m(CO2):m(H2O)=220:36=55:9,故选项说法错误.
B、由化学方程式的微观意义,v(C5H4):v(CO2)=1:5,故选项说法正确.
C、m(CO2):m(H2O)=220:36=55:9,故选项说法错误.
D、v(C5H4):v(CO2)=1:5,故选项说法错误.
故选:B.
【分析】根据化合物的分子模型图,●代表碳原子,O代表氢原子,1个该化合物的分子是由5个碳原子和4个氢原子构成的,其化学式为C5H4 , 写出完全燃烧时的化学方程式,利用各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比,进行分析解答即可.
10.【答案】D
【解析】【解答】A、第一幅表示的是化合反应,第二幅表示复分解反应,图示中涉及复分解反应,故A错误.
B、原子的化学变化中不能再分,只是重新组合,故B错误.
C、第一幅表示的是化合反应,第二幅表示复分解反应,故C错误.
D、在化学变化中物质的质量是守恒的,因为反应前后原子的种类和数目都不变,故D正确.
故选D.
【分析】这两幅图表示了微观的化学反应过程,说明化学变化的实质就是分子分成原子,原子再重新组合的过程,在反应前后,原子的种类和数目都不变,在溶液中,主要是离子参加反应,有些离子不参加反应,反应前后种类和数目保持不变.
11.【答案】C
【解析】【解答】解:根据“C、D相对分子质量之比为9:22”,则假设C、D相对分子质量分别为9、22,
设生成8.8gD同时生成C的质量为x,
2A+5B=2C+4D
2×9 4×22
x 8.8g
x=1.8g
根据质量守恒定律参加反应的B的质量为1.8g+8.8g﹣2.6g=8g,则B与D的质量比为8g:8.8g=10:11.
故选:C.
【分析】根据C、D的相对分子质量之比及反应中C、D物质的分子个数关系,计算出参加反应中两物质的质量关系;根据C、D物质的质量关系,由生成D的质量计算出生成C物质的质量;最后使用质量守恒定律,求得参加反应的B物质的质量,即可计算出B与D的质量比.
12.【答案】A
【解析】【解答】根据MgO+2HCl=MgCl2+H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑
40 73 95 18 58 73 95 36 84 73 95 18
镁元素质量相等则说明生成的氯化镁质量是相等的,溶质质量分数最小即溶液的质量最大的物质,也就是生成的水最多的物质,氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁均能生成水,镁反应不会生成水,所以溶质质量分数最大,其它反应生成相同氯化镁时氢氧化镁生成的水最多,即溶质质量分数最小.
故选:A.
【分析】根据镁元素质量相等则说明生成的氯化镁质量是相等的,溶质质量分数最小及溶液的质量最大的物质,分析知氢氧化镁与之反应是生成的水最多,故氢氧化镁反应时溶质的质量分数会最小进行分析.
二、填空题
13.【答案】供给呼吸;混合物 ;使煤粉与氧气充分接触 ;分解反应;H2O+Cl2=HCl+HClO
【解析】【解答】
(1)人类时刻都离不开空气,是因为空气中的氧气能供给呼吸;空气中含有氮气、氧气、稀有气体等,属于混合物,故答案为:供给呼吸;混合物;
(2)这种做法有利于节能的原因是增大了煤与氧气的接触面积,增加了氧气量,使燃料(煤)充分燃烧,提高了燃料的利用率,从而节约了能源,故答案为:使煤粉与氧气充分接触;
(3)图乙表示物质D分解生成化合物C和单质E,属于一种物质生成两种或两种以上物质的分解反应;
反应物A的分子由2个H原子和1个O原子构成,故化学式为H2O;反应物B的分子由2个Cl原子构成,故化学式为Cl2;生成物C的分子由1个H原子和1个Cl原子构成,故化学式为HCl;物质D的化学式可写成HClO;故反应的化学方程式H2O+Cl2=HCl+HClO,故答案为:分解反应;H2O+Cl2=HCl+HClO。
【分析】考查空气的成分及各成分的体积分数;纯净物和混合物的判别;微粒观点及模型图的应用;完全燃烧与不完全燃烧
14.【答案】质子数不同 ; 4;H2O;③ ;10:9
【解析】【解答】(1)决定元素种类的是核内质子数,所以氮元素与氢元素的根本区别为质子数不同或说核电荷数不同,由A的分子微观示意图可知,1个A分子由3个H原子和1个N原子共4个原子所构成,一个C的分子是由一个由2个H原子和1个O原子构成的水分子,
(2)根据反应的微观示意图,反应后的分子中含N、H、O三种原子,而图中反应前的分子中只有N、H两种原子,故反应前应有含O原子的分子;而①、②两种分子都是生成物的分子故应排除,故选③氧气分子,
(3)根据反应的微观示意图可知,该反应为NH3和O2在加热及催化的条件下反应生成NO和H2O,反应的化学方程式可表示为4NH3+5O24NO+6H2O;根据微观示意图,B为NO、C为H2O,该反应中两者的质量比=(14+16)×4:(1×2+16)×6=10:9。
【分析】此题考查学生微粒观点及模型图的应用,考查学生的观察能力和对基本概念的理解与运用能力。
15.【答案】在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分;该反应属于化合反应
【解析】【解答】解:由化学反应的微观粒子示意图,对比分析反应前后微粒的变化可以看出:在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分;该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应. 故答为:在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分;该反应属于化合反应.
【分析】根据化学反应的微观模拟示意图,对比反应前后微粒的变化,分析分子、原子的变化;根据反应的特点分析反应的类型.
16.【答案】16:101:18;AB
【解析】【解答】解:爆竹在空气中燃爆时可发生:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑,则S、KNO3、C完全反应时的质量比32:【(39+14+16×3)×2】:(12×3)=32:202:36=16:101:18.
提倡电子鞭炮、开发绿色鞭炮有利于减少空气污染、环境保护,关停鞭炮企业是不现实的.
故答案为:16:101:18;AB.
【分析】利用各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比,进行分析解答;
根据爆竹的燃放会对空气造成污染,很多城市出台“禁放”规定杜绝此类污染,可以从减少环境污染的角度,进行分析判断.
17.【答案】A=6.5g,B=2.5g或A=5g,B=4g
【解析】【解答】解:由7gA和2gB或4gA和5gB充分反应都可以得到6gC,可知4gA和2gB恰好完全反应,即A和B的质量比为4g:2g=2:1
A+B→C
2 1
当A、B恰好反应得到7.5gC时,需要A的质量为:7.5g×=5g B的质量为:7.5g×=2.5g;
9g混合物要得到7.5gC,需要B恰好为2.5gB或A恰好5g,所以有两种可能:A=6.5g,B=2.5g或A=5g,B=4g.
【分析】由7gA和2gB或4gA和5gB充分反应都可以得到6gC,可知4gA和2gB恰好完全反应,生成6gC.即A、B、C三种物质的质量比为4:2:6;所以当A、B反应后得到7.5gC时,根据它们之间的质量比就可求出A和B的质量.
三、解答题
18.【答案】解:设制取200kgH2 , 需电解水的质量为x。
2H2O2H2↑+O2↑
x 200kg
=
x=1800kg
答:制取200kgH2需电解1800kgH2O。
【解析】【分析】写出化学方程式并代入氢气的质量即可计算出水的质量.掌握化学方程式的计算格式和规范性,记住水电解的方程式,注意最后要有“答。
四、实验探究题
19.【答案】(1)A
(2)4.4
(3)215.6
(4)解:设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y.
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
106 117 44
x y 4.4g
,
解之得:x=10.6g,y=11.7g,
烧杯里不饱和溶液中溶质的质量为:11.7g+(20g﹣10.6g)=21.1g,
答:其中溶质的质量为21.1g.
【解析】【解答】(1)由图示可知,当滴加稀盐酸至图中A点时,气体不再增加,说明碳酸钠已完全反应;故填:A;(2)由图示可知,当滴加了100g稀盐酸时,放出气体的总质量为4.4g.故填:4.4;(3)当滴加稀盐酸至图中A点时,烧杯中溶液的总质量为:20g+100g+100g﹣4.4g=215.6g;故填:215.6;
【分析】(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此写出化学方程式即可;(2)由图示可知,当滴加稀盐酸至图中A点时,反应已完全,故滴加稀盐酸至图中B点时,盐酸有剩余.盐酸是酸,酸的pH值<7;(3)根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式和HCl的质量,列出比例式,就可计算出参加反应的碳酸钠的质量、反应生成的氯化钠的质量和生成的二氧化碳的质量.进而计算出溶质质量和溶液质量,然后根据溶质质量分数= ×100%计算即可.
五、综合题
20.【答案】(1)H2O
(2)解:因通入足量的氧气,恰好完全反应,则设参加反应的O2的质量为x,则
解得x=1.6g,
答:参加反应的氧气有1.6g
(3)1.0
【解析】【解答】解:(1)根据质量守恒定律和反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2X,可知:在反应前原子的种类和数目分别为:Cu→2个,S→2个,O→10个,H→4个
反应后不包括物质X中,原子的种类和数目分别为:Cu→2个,S→2个,O→8个,H→0个
所以根据化学反应前后原子的种类和数目不变可得:X中含有1个O、2个H,所以X的化学式为H2O;故填:H2O.(3)实验过程中挥发的水的质量为6.4g+100g+1.6g﹣107.0g=1.0g
答:实验过程中挥发的水的质量为1.0g.
【分析】根据化学反应方程式利用质量守恒定律来推断物质X的化学式.利用信息中的化学反应,将铜的质量代入化学反应方程式可计算氧气、无水硫酸铜的质量,再利用总质量守恒来计算溶液的质量.2Cu+
O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
2×64
32
6.4g
x
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