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初中化学鲁教版九年级上册第五单元 定量研究化学反应第三节 化学反应中的有关计算课堂检测
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这是一份初中化学鲁教版九年级上册第五单元 定量研究化学反应第三节 化学反应中的有关计算课堂检测，共17页。试卷主要包含了选择题，判断题，科学探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．在4P+5O22P2O5反应中，反应物和生成物各物质之间的质量比为
A．31：32：142B．4：5：2C．124：160：284D．4：10：20
2．某兴趣小组对某化学反应进行了探究，实验测定结果如下，下列说法正确的是
A．该反应是分解反应B．反应后D物质的质量是30g
C．C物质可能是该反应的催化剂D．以上说法均不正确
3．三星堆出土的青铜器表面有一层铜绿，形成铜绿的反应为2Cu+O2+X+H2O=Cu2（OH）2CO3。下列说法中，不正确的是
A．物质X的化学式为CO2
B．形成铜绿时只需铜同时接触氧气和水
C．参加反应的铜、氧气的质量比为4∶1
D．该反应属于化合反应，也属于氧化反应
4．载人航天器中利用如图所示的“氧再生系统”、“萨巴蒂尔反应系统”处理宇航员排出的H2O和CO2，下列说法不正确的是
A．反应器I发生的是分解反应
B．该系统在产生O2的同时降低了舱内CO2的浓度
C．反应器Ⅱ中生成H2O和CH4的质量比为9：8
D．反应Ⅱ中，参加反应的氢气中的氢元素质量大于生成的水中氢元素质量
5．某纯净物 在氧气中完全燃烧，生成 和 水。下列说法正确的是
A．该纯净物中含 、 元素，可能含 元素
B．该纯净物中含 、 元素，一定不含 元素
C．该纯净物中 、 元素的质量比为
D．该纯净物中 、 原子个数比为
6．在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化见下表。下列说法中不正确的是（ ）
A．该反应为分解反应
B．丙可能为该反应的催化剂
C．甲、乙两种物质间参加反应的质量比为1:4
D．乙、丁两种物质间反应的质量比为7:5
7．已知3A+B=3C+2D中，A和B的相对分子质量之比为8：7，当一定量A与2.8gB恰好完全及应后，生成3.6gC。则生成D的质量为
A．8.8B．13.6gC．17.60D．19.2g
8．下列说法正确的是
A．1体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水
B．2g氢气和1g氧气反应生成3g水
C．8g氢气和1g氧气反应生成9g水
D．1g氢气和8g氧气反应生成 9g水
9．科学家研发了用CO2和NH3合成尿素【CO（NH2）2】的新技术，其微观示意图如图所示。下列说法中正确的是
A．在化学反应中催化剂逐渐被消耗B．该反应实现了无机物向有机物的转换
C．化学反应前后原子的数目发生了改变D．参加化学反应的两种物质的质量比为44:17
10．“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。煤的气化，其主要反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．物质组成：甲由两种元素组成
B．物质性质：乙具有还原性
C．物质变化：生成的丙与丁的质量比为1:28
D．物质应用：丁可用于冶炼金属
二、判断题
11．镁在空气中燃烧发生如下两个反应：，，已知12g镁在纯氧中燃烧得到20g产物，则12g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量大于20g( )
12．相同质量的H2O2、KClO3和KMnO4与等质量MnO2混合，充分反应后，生成氧气的H2O2最多，KClO3最少( )
13．45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气。( )
14．在反应2A+5B=2C+4D中，C、D的相对分子质量之比为9：22，若1.3gA与一定量的B恰好完全反应，生成4.4gD，则在此反应中B和D的质量比为10：11( )
15．每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成88份质量的二氧化碳。( )
三、科学探究题
16．甲同学在实验室中对某品牌除锈剂的有效成分及含量进行探究。
【定性检验】
甲同学取用 和 （只写出鉴定所用试剂的名称即可）分别与除锈剂反应，通过实验现象确定该除锈剂中主要成分是硫酸。
【定量测定】
（1）甲同学利用碳酸钠溶液测定除锈剂中硫酸的质量分数，实验过程如下：
①向烧杯中加入50g除锈剂；
②向除锈剂中滴加碳酸钠溶液，且不断搅拌，至不再有气泡放出，共消耗碳酸钠溶液40g；
⑧反应后，烧杯中剩余物质的总质量为87.8g（该除锈剂中其他成分是溶剂水，不与碳酸钠反应，反应中产生的气体全部逸出）
据上述实验数据计算该除锈剂中硫酸的质量分数。 （写出计算步骤，计算结果精确到0.1%）
（2）请你设计一个与上述实验原理和操作方法均不相同的实验，测定该除锈剂中硫酸的质量分数： （写出简单的测定实验过程）。
四、综合应用题
17．“绿色化学”是化工生产中的重要理念。利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣(液)联合生产氮肥硫酸铵[(NH4)2SO4]的工艺流程如下：
(1)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(3)该工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有 (答一点即可)。
(4)消耗17gNH3理论上制得(NH4)2SO4的质量为 g。
(5)施肥时，为了不降低肥效，下列物质中不宜与硫酸铵混合使用的是_____。
A．熟石灰B．氯化铵C．硫酸钾D．草木灰(含碳酸钾)
18．实验室常用以下装置来制取气体，请回答下列问题。
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集干燥的氧气应选用的装置是 （填编号）。
(2)使用装置B制取氧气时，化学方程式是 。长颈漏斗的下端管口必须 。装置C比装置B制取气体优点是 。某同学在C的基础上又改进了下装置，变成D，优点是 。
(3)G装置收集氧气，操作的正确顺序为___________（填编号）。
A．待有大量气泡产生，将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
B．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
C．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置
(4)用如图装置收集氧气，验满的方法是 。
(5)某小组同学取氯酸钾与二氧化锰的混合物15.5g，依次加热t1、t2、t3、t4分钟后，分别冷却称量剩余固体质量，记录的有关数据如下表：
试计算：①完全反应后产生的氧气的总质量为 g；
②参加反应的氯酸钾的物质的量？ 。（通过化学方程式计算。）
19．过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2，相对分子质量为314)是一种很好的消毒剂和供氧剂，常用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域。
Ⅰ．制备过碳酸钠【查阅资料】过碳酸钠难溶于异丙醇，可浴于水，易发生反应2Na2CO3•3H2O2 =2Na2CO3+3H2O2；过氧化氢在温度较高时易发生分解。碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳，也能与氯化钙溶液反应生成白色沉淀。
【制备流程】（图1）
（1）操作X是 ；请写出Na2CO3与H2O2化合生成过碳酸钠的化学方程式 ；
（2）流程中结晶在常温下进行，原因是 ；
（3）为提高产品的纯度，碳酸钠和过氧化氢的最佳投料质量比是 ，洗涤固体时，选用的最佳试剂是 。
（4）II．神奇的“氧立得”
小明同学新买了一台氧立得便携式制氧器，其中有A、B两包固体，经查阅资料知A包主要成分为过碳酸钠，B包为黑色固体粉未，将A包、B包药品分别放入机器，就可以制得氧气，在反应前后B的质量和化学性质不变，为探究A包固体的纯度，设计了如图2所示实验装置。
【实验步骤】①检查装置气密性；②称取2.2gA包药品和少许B包药品，并全部装入烧瓶内；③按图搭好装置；④现将橡胶管插入量筒底部；⑤打开分液漏斗；⑥待反应停止后，保持橡胶管口在量筒底部；⑦等试管冷却到室温时将橡胶管移出水槽，读取量筒读数为220mL；⑧数据处理。[氧气在实验条件下密度为1.43g/L]
【问题讨论】B固体成分为 (填化学式)，实验时烧瓶内可观察到的现象是
（5）如果将步骤④和⑤对调，实验结果将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是 ；
（6）证明反应停止后烧瓶中有碳酸钠的方法是取样加入 ，有白色沉淀产生，反应的化学方程式 ；
（7）此样品中过碳酸钠的质量分数为 。
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
20
12
2
6
反应后质量/g
0
2
2
待测
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
8
32
5
4
反应后物质质量/g
16
4
x
24
加热时间t/min
t1
t2
t3
t4
剩余固体质量（g）
13.4
11.2
10.7
10.7
参考答案：
1．C
【详解】由反应的化学方程式：4P+5O22P2O5，在此反应中磷、氧气和五氧化二磷的质量比为（31×4）：（16×10）：（31×4+16×10）=124：160：284=31：40：71。故选：C。
2．C
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故20+12+2+6=0+2+2+待测，待测=36。A物质反应后质量减少，A是反应物，B物质反应后质量减少，B是反应物，C物质反应后质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，D物质反应后质量增加，D是生成物。
【详解】A、A、B是反应物，D是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；
B、由分析可知，反应后D物质的质量是36g，不符合题意；
C、C可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，符合题意；
D、由以上分析可知，不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】A、根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数不变，反应后铜原子的个数为2个，氢原子个数为2个，氧原子个数为5个，碳原子个数为1个，反应前有2个铜原子，2个氢原子，3个氧原子，故X中应包含有1个碳原子，两个氧原子，物质X的化学式为CO2，不符合题意；
B、根据反应的化学方程式可知：形成铜绿时需铜同时接触氧气、水和二氧化碳三种物质，符合题意；
C、参加反应的铜、氧气的质量比为：（64×2）：（16×2）=4：1，不符合题意；
D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，也是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】A、据图可知，反应器I中水发生分解反应生成氢气和氧气。即反应器I发生的是分解反应。A正确；
B、据图可知，该系统产生了O2，同时将二氧化碳和氢气转化为甲烷和水，降低了舱内CO2的浓度。B正确；
C、反应器Ⅱ中氢气与二氧化碳一定条件下发生反应生成甲烷和水 。即，所以反应器Ⅱ中生成H2O和CH4的质量比36:16=9：4。C不正确；
D、根据C中的化学方程式可知，参加反应的氢气中的氢元素一部分提供给生成的水，一部分提供给生成的甲烷，所以反应Ⅱ中，参加反应的氢气中的氢元素质量大于生成的水中氢元素质量。D正确。
故选C。
5．B
【分析】根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变”可知，生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自纯净物，至于氧元素可能全部来自氧气，也可能部分来自氧气，另一部分则来自3g物质，可根据元素的质量不变进行判断；根据生成物CO2和H2O中C、H元素质量，让碳氢元素的质量分别除以各自的相对原子质量再相比，就可以得到该物质中碳氢两元素的原子个数比进行分析判断。
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，物质燃烧生成二氧化碳和水，所以该可燃物中一定含有碳元素和氢元素，该可燃物中碳元素的质量即生成的二氧化碳中碳元素的质量，故碳元素的质量为：；可燃物中氢元素的质量即生成的水中氢元素的质量，故氢元素的质量为：；因为2.4g+0.6g=3g，而题目中某纯净物的质量恰好为3g，故该可燃物中只含有碳元素和氢元素，不含有氧元素，故选项错误；
B、根据上述选项分析，所以该纯净物中含C、H元素，一定不含O元素正确，故选项正确；
C、根据上述分析可知，该纯净物中C、H元素的质量比为2.4g：0.6g=4：1，故选项错误；
D、纯净物中C、H原子的个数比为，故选项错误；
故选B。
6．C
【详解】试题分析：由反应后质量的变化关系可知甲丁物质为生成物，乙为反应物，根据质量守恒定律知道乙物质质量的减小等于甲丁物质的增加，故丙物质的X=5，既可以作催化剂也可以是杂质，所以A．该反应为分解反应是正确的叙述；B．丙可能为该反应的催化剂是正确的叙述；C．甲、乙两种物质间参加反应的质量比为1:4是错误的叙述，甲、乙两种物质间参加反应的质量比为2:7；D．乙、丁两种物质间反应的质量比为7:5是正确的叙述，故选C
考点：质量守恒定律
7．A
【详解】该反应中，参加反应的A、B的质量比为（3×8）：7=24：7；设参加反应的A的质量为x，则x：2.8g=24：7，x=9.6g，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成D的质量为：2.8g+9.6g-3.6g=8.8g。
故选A。
8．D
【详解】A、氢气与氧气的反应的方程式为2H2+O2点燃2H2O，可知2体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水，故错误；
B、氢气与氧气的反应的方程式为2H2+O2点燃2H2O，可知参加反应的氢气与氧气的质量比为1:8，故错误；
C、应该是1g的氢气与8g的氧气反应生成9g的水，错误；
D、1g氢气和8g氧气反应生成 9g水，正确。故选D。
9．B
【详解】A、化学反应中催化剂的质量和本身的化学性质不变，A错，不符合题意；
B、属于无机物，属于有机物，实现无机到有机，B对，符合题意；
C、根据质量守恒定律可知原子数目反应前后不变，C错，不符合题意；
D、根据图示可知方程式为，二氧化碳和氨气的质量比为，D错，不符合题意；
故选B
10．C
【详解】由微观示意图可知，该反应碳和水蒸气在高温条件下生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：。
A、甲物质是水，是由氢、氧两种元素组成的，故A说法正确；
B、乙物质是碳，具有还原性，故B说法正确；
C、生成的丙与丁的质量比即氢气和一氧化碳的质量比是2:28=1:14，故C说法不正确；
D、丁是一氧化碳，具有还原性，可用于冶炼金属，故D说法正确。
故答案为C。
11．错误
【详解】解：12g镁在氧气中完全燃烧生成氧化镁的质量为：
12g镁在氮气中完全燃烧生成氮化镁的质量为：
镁在空气中燃烧，产物既有氧化镁，又有氮化镁，故所得产物的质量小于20g，故错误。
12．错误
【详解】
由化学方程式体现的关系可知，生成等质量氧气需要H2O2最少，KMnO4最多，则相同质量的H2O2、KClO3和KMnO4与等质量MnO2混合，充分反应后，生成氧气的H2O2最多，KMnO4最少，错误；
13．错误
【详解】解：设45.0份质量的氧化汞完全分解成的汞和氧气的质量分别为x、y；
答：45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.7份质量的汞和3.3份质量的氧气，故填错误。
14．正确
【详解】解：设反应生成C的质量为x，则生成C和D的质量比为：（2×9）：（4×22）=x：4.4g，x=0.9g，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故参加反应的B的质量为：4.4g+0.9g-1.3g=4g，故在此反应中B和D的质量比为4g：4.4g=10:11。
故正确。
15．错误
【详解】在化学反应中，各物质的质量比是恒定的，等于计量数乘以化学式量之比。碳和氧气在点燃的条件下产生二氧化碳，化学方程式为，碳、氧气和二氧化碳的质量比为12:32:44，每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳，故填：错误。
16． 锌（合理即可） 硝酸钡溶液（合理即可） 9.8% 准确称取一定质量的除锈剂放入试管中，加入足量的锌粉至不再产生气体为止，称量反应前后锌粉的质量，根据锌粉变化的质量利用方程式可计算出该除锈剂中硫酸的质量分数。
【详解】定性检验：
检验确定是硫酸，实际上是确定含有氢离子和硫酸根离子，所以检验氢离子可以用较活泼的金属等，检验硫酸根离子可以用硝酸钡等溶液，所以答案为。
定量测定：
（1）根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为50g+40g-87.8g=2.2g
设除锈剂中硫酸的质量分数为。
解得：=9.8%
答：该除锈剂中硫酸的质量分数是9.8%。
（2）由于锌能与稀硫酸反应，所以测定该除锈剂中硫酸的质量分数的实验方案是：准确称取一定质量的除锈剂放入试管中，加入足量的锌粉至不再产生气体为止，称量反应前后锌粉的质量，根据锌粉变化的质量利用方程式可计算出该除锈剂中硫酸的质量分数。
17．(1)
(2)
(3)碳酸钙分解生成的二氧化碳可以再利用
(4)66
(5)AD
【详解】（1）煅烧炉中，高温条件下只有碳酸钙可以分解生成氧化钙和二氧化碳。
（2）沉淀池中，氨气、水、二氧化碳、硫酸钙反应生成硫酸钙和碳酸钙沉淀，
（3）该工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有碳酸钙分解生成的二氧化碳可以再利用。
（4）设消耗17gNH3理论上制得(NH4)2SO4的质量为。
=66g
故答案为：66。
（5）施肥时，为了不降低肥效，下列物质中不宜与硫酸铵混合使用的是熟石灰、草木灰，是因为氢氧化钙和碳酸钾显碱性，能和按盐反应生成氨气等物质，降低肥效，故答案为 AD。
18．(1)AF
(2) 2H2O22H2O+O2↑ 插入液面以下 能控制加液速率，获得平稳的气流 能保持液面上下方气体的压强相等，使液体顺利流下
(3)BAC
(4)将带火星的木条置于b管口，木条复燃则已集满
(5) 4.8 0.1ml
解：生成氧气的物质的量为=0.15ml，设参加反应的氯酸钾的物质的量为x，
答：参加反应的氯酸钾的物质的量为0.1ml。
【详解】（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，采用向上排空气法收集气体较干燥，选择的收集装置为F，故填：AF；
（2）使用装置B制取氧气时，即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气的，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，防止长颈漏斗气体从中逸出；装置C中含有分液漏斗，可以通过分液漏斗控制液体滴加的速率，来控制反应速率，获得平稳的气流；将装置C改进为装置D，该装置的优点是能保持液面上下方气体的压强相等，使液体顺利流下，故填：2H2O22H2O+O2↑；插入液面以下；能控制加液速率，获得平稳的气流；能保持液面上下方气体的压强相等，使液体顺利流下；
（3）G装置收集氧气，即采用排水法收集氧气，应先将装满水的集气瓶倒置在水槽中；待有大量气泡产生，将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中；当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置，操作的正确顺序为：BAC，故填：BAC；
（4）氧气的密度比空气大，能使带火星的木条复燃，用如图装置收集氧气时，气体从a端进入，空气中b端排出，验满的方法是将带火星的木条置于b管口，木条复燃则已集满，故填：将带火星的木条置于b管口，木条复燃则已集满；
（5）①依据质量守恒定律可知，生成氧气的质量为15.5g-10.7g=4.8g，故填：4.8；
②见答案。
19． 过滤 2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2 过氧化氢在温度较高时易发生分解 106:51 异丙醇 MnO2 产生气泡 偏小 收集的气体偏少，导致计算的氧气质量偏小，进一步导致实验结果偏小 氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl 93.6%
【详解】（1）通过过滤可将难溶于水的固体与液体分离，故操作X是过滤；根据题给信息，Na2CO3与H2O2化合生成过碳酸钠的化学方程式为：2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2；
（2）流程中结晶在常温下进行，原因是过氧化氢在温度较高时易发生分解；
（3）由2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2可知，碳酸钠和过氧化氢发生反应时的质量比是（2×106）：（3×34）=106:51，故最佳投料质量比是106:51，因为过碳酸钠不溶于异丙醇，所以洗涤固体时，选用的最佳试剂是异丙醇。
（4）B包为黑色固体粉未，在反应前后B的质量和化学性质不变，则B是MnO2，二氧化锰能加快过氧化氢的分解，实验时烧瓶内可观察到的现象是产生气泡。
（5）如果将步骤④和⑤对调，实验结果将偏小，理由是收集的气体偏少，导致计算的氧气质量偏小，进一步导致实验结果偏小；
（6）证明反应停止后烧瓶中有碳酸钠的方法是取样加入氯化钙溶液，氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl；
（7）反应生成氧气的质量为：1.43g/L×0.22L=0.3146g
设反应的过氧化氢质量为y。
，解得y≈0.67g
设过碳酸钠的质量为z，z××100%=0.67g，解得z≈2.06g
此样品中过碳酸钠的质量分数为：×100%≈93.6%
一、选择题
1．在4P+5O22P2O5反应中，反应物和生成物各物质之间的质量比为
A．31：32：142B．4：5：2C．124：160：284D．4：10：20
2．某兴趣小组对某化学反应进行了探究，实验测定结果如下，下列说法正确的是
A．该反应是分解反应B．反应后D物质的质量是30g
C．C物质可能是该反应的催化剂D．以上说法均不正确
3．三星堆出土的青铜器表面有一层铜绿，形成铜绿的反应为2Cu+O2+X+H2O=Cu2（OH）2CO3。下列说法中，不正确的是
A．物质X的化学式为CO2
B．形成铜绿时只需铜同时接触氧气和水
C．参加反应的铜、氧气的质量比为4∶1
D．该反应属于化合反应，也属于氧化反应
4．载人航天器中利用如图所示的“氧再生系统”、“萨巴蒂尔反应系统”处理宇航员排出的H2O和CO2，下列说法不正确的是
A．反应器I发生的是分解反应
B．该系统在产生O2的同时降低了舱内CO2的浓度
C．反应器Ⅱ中生成H2O和CH4的质量比为9：8
D．反应Ⅱ中，参加反应的氢气中的氢元素质量大于生成的水中氢元素质量
5．某纯净物 在氧气中完全燃烧，生成 和 水。下列说法正确的是
A．该纯净物中含 、 元素，可能含 元素
B．该纯净物中含 、 元素，一定不含 元素
C．该纯净物中 、 元素的质量比为
D．该纯净物中 、 原子个数比为
6．在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化见下表。下列说法中不正确的是（ ）
A．该反应为分解反应
B．丙可能为该反应的催化剂
C．甲、乙两种物质间参加反应的质量比为1:4
D．乙、丁两种物质间反应的质量比为7:5
7．已知3A+B=3C+2D中，A和B的相对分子质量之比为8：7，当一定量A与2.8gB恰好完全及应后，生成3.6gC。则生成D的质量为
A．8.8B．13.6gC．17.60D．19.2g
8．下列说法正确的是
A．1体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水
B．2g氢气和1g氧气反应生成3g水
C．8g氢气和1g氧气反应生成9g水
D．1g氢气和8g氧气反应生成 9g水
9．科学家研发了用CO2和NH3合成尿素【CO（NH2）2】的新技术，其微观示意图如图所示。下列说法中正确的是
A．在化学反应中催化剂逐渐被消耗B．该反应实现了无机物向有机物的转换
C．化学反应前后原子的数目发生了改变D．参加化学反应的两种物质的质量比为44:17
10．“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。煤的气化，其主要反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．物质组成：甲由两种元素组成
B．物质性质：乙具有还原性
C．物质变化：生成的丙与丁的质量比为1:28
D．物质应用：丁可用于冶炼金属
二、判断题
11．镁在空气中燃烧发生如下两个反应：，，已知12g镁在纯氧中燃烧得到20g产物，则12g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量大于20g( )
12．相同质量的H2O2、KClO3和KMnO4与等质量MnO2混合，充分反应后，生成氧气的H2O2最多，KClO3最少( )
13．45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气。( )
14．在反应2A+5B=2C+4D中，C、D的相对分子质量之比为9：22，若1.3gA与一定量的B恰好完全反应，生成4.4gD，则在此反应中B和D的质量比为10：11( )
15．每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成88份质量的二氧化碳。( )
三、科学探究题
16．甲同学在实验室中对某品牌除锈剂的有效成分及含量进行探究。
【定性检验】
甲同学取用 和 （只写出鉴定所用试剂的名称即可）分别与除锈剂反应，通过实验现象确定该除锈剂中主要成分是硫酸。
【定量测定】
（1）甲同学利用碳酸钠溶液测定除锈剂中硫酸的质量分数，实验过程如下：
①向烧杯中加入50g除锈剂；
②向除锈剂中滴加碳酸钠溶液，且不断搅拌，至不再有气泡放出，共消耗碳酸钠溶液40g；
⑧反应后，烧杯中剩余物质的总质量为87.8g（该除锈剂中其他成分是溶剂水，不与碳酸钠反应，反应中产生的气体全部逸出）
据上述实验数据计算该除锈剂中硫酸的质量分数。 （写出计算步骤，计算结果精确到0.1%）
（2）请你设计一个与上述实验原理和操作方法均不相同的实验，测定该除锈剂中硫酸的质量分数： （写出简单的测定实验过程）。
四、综合应用题
17．“绿色化学”是化工生产中的重要理念。利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣(液)联合生产氮肥硫酸铵[(NH4)2SO4]的工艺流程如下：
(1)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(3)该工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有 (答一点即可)。
(4)消耗17gNH3理论上制得(NH4)2SO4的质量为 g。
(5)施肥时，为了不降低肥效，下列物质中不宜与硫酸铵混合使用的是_____。
A．熟石灰B．氯化铵C．硫酸钾D．草木灰(含碳酸钾)
18．实验室常用以下装置来制取气体，请回答下列问题。
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集干燥的氧气应选用的装置是 （填编号）。
(2)使用装置B制取氧气时，化学方程式是 。长颈漏斗的下端管口必须 。装置C比装置B制取气体优点是 。某同学在C的基础上又改进了下装置，变成D，优点是 。
(3)G装置收集氧气，操作的正确顺序为___________（填编号）。
A．待有大量气泡产生，将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
B．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
C．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置
(4)用如图装置收集氧气，验满的方法是 。
(5)某小组同学取氯酸钾与二氧化锰的混合物15.5g，依次加热t1、t2、t3、t4分钟后，分别冷却称量剩余固体质量，记录的有关数据如下表：
试计算：①完全反应后产生的氧气的总质量为 g；
②参加反应的氯酸钾的物质的量？ 。（通过化学方程式计算。）
19．过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2，相对分子质量为314)是一种很好的消毒剂和供氧剂，常用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域。
Ⅰ．制备过碳酸钠【查阅资料】过碳酸钠难溶于异丙醇，可浴于水，易发生反应2Na2CO3•3H2O2 =2Na2CO3+3H2O2；过氧化氢在温度较高时易发生分解。碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳，也能与氯化钙溶液反应生成白色沉淀。
【制备流程】（图1）
（1）操作X是 ；请写出Na2CO3与H2O2化合生成过碳酸钠的化学方程式 ；
（2）流程中结晶在常温下进行，原因是 ；
（3）为提高产品的纯度，碳酸钠和过氧化氢的最佳投料质量比是 ，洗涤固体时，选用的最佳试剂是 。
（4）II．神奇的“氧立得”
小明同学新买了一台氧立得便携式制氧器，其中有A、B两包固体，经查阅资料知A包主要成分为过碳酸钠，B包为黑色固体粉未，将A包、B包药品分别放入机器，就可以制得氧气，在反应前后B的质量和化学性质不变，为探究A包固体的纯度，设计了如图2所示实验装置。
【实验步骤】①检查装置气密性；②称取2.2gA包药品和少许B包药品，并全部装入烧瓶内；③按图搭好装置；④现将橡胶管插入量筒底部；⑤打开分液漏斗；⑥待反应停止后，保持橡胶管口在量筒底部；⑦等试管冷却到室温时将橡胶管移出水槽，读取量筒读数为220mL；⑧数据处理。[氧气在实验条件下密度为1.43g/L]
【问题讨论】B固体成分为 (填化学式)，实验时烧瓶内可观察到的现象是
（5）如果将步骤④和⑤对调，实验结果将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是 ；
（6）证明反应停止后烧瓶中有碳酸钠的方法是取样加入 ，有白色沉淀产生，反应的化学方程式 ；
（7）此样品中过碳酸钠的质量分数为 。
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
20
12
2
6
反应后质量/g
0
2
2
待测
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
8
32
5
4
反应后物质质量/g
16
4
x
24
加热时间t/min
t1
t2
t3
t4
剩余固体质量（g）
13.4
11.2
10.7
10.7
参考答案：
1．C
【详解】由反应的化学方程式：4P+5O22P2O5，在此反应中磷、氧气和五氧化二磷的质量比为（31×4）：（16×10）：（31×4+16×10）=124：160：284=31：40：71。故选：C。
2．C
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故20+12+2+6=0+2+2+待测，待测=36。A物质反应后质量减少，A是反应物，B物质反应后质量减少，B是反应物，C物质反应后质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，D物质反应后质量增加，D是生成物。
【详解】A、A、B是反应物，D是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；
B、由分析可知，反应后D物质的质量是36g，不符合题意；
C、C可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，符合题意；
D、由以上分析可知，不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】A、根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数不变，反应后铜原子的个数为2个，氢原子个数为2个，氧原子个数为5个，碳原子个数为1个，反应前有2个铜原子，2个氢原子，3个氧原子，故X中应包含有1个碳原子，两个氧原子，物质X的化学式为CO2，不符合题意；
B、根据反应的化学方程式可知：形成铜绿时需铜同时接触氧气、水和二氧化碳三种物质，符合题意；
C、参加反应的铜、氧气的质量比为：（64×2）：（16×2）=4：1，不符合题意；
D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，也是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】A、据图可知，反应器I中水发生分解反应生成氢气和氧气。即反应器I发生的是分解反应。A正确；
B、据图可知，该系统产生了O2，同时将二氧化碳和氢气转化为甲烷和水，降低了舱内CO2的浓度。B正确；
C、反应器Ⅱ中氢气与二氧化碳一定条件下发生反应生成甲烷和水 。即，所以反应器Ⅱ中生成H2O和CH4的质量比36:16=9：4。C不正确；
D、根据C中的化学方程式可知，参加反应的氢气中的氢元素一部分提供给生成的水，一部分提供给生成的甲烷，所以反应Ⅱ中，参加反应的氢气中的氢元素质量大于生成的水中氢元素质量。D正确。
故选C。
5．B
【分析】根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变”可知，生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自纯净物，至于氧元素可能全部来自氧气，也可能部分来自氧气，另一部分则来自3g物质，可根据元素的质量不变进行判断；根据生成物CO2和H2O中C、H元素质量，让碳氢元素的质量分别除以各自的相对原子质量再相比，就可以得到该物质中碳氢两元素的原子个数比进行分析判断。
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，物质燃烧生成二氧化碳和水，所以该可燃物中一定含有碳元素和氢元素，该可燃物中碳元素的质量即生成的二氧化碳中碳元素的质量，故碳元素的质量为：；可燃物中氢元素的质量即生成的水中氢元素的质量，故氢元素的质量为：；因为2.4g+0.6g=3g，而题目中某纯净物的质量恰好为3g，故该可燃物中只含有碳元素和氢元素，不含有氧元素，故选项错误；
B、根据上述选项分析，所以该纯净物中含C、H元素，一定不含O元素正确，故选项正确；
C、根据上述分析可知，该纯净物中C、H元素的质量比为2.4g：0.6g=4：1，故选项错误；
D、纯净物中C、H原子的个数比为，故选项错误；
故选B。
6．C
【详解】试题分析：由反应后质量的变化关系可知甲丁物质为生成物，乙为反应物，根据质量守恒定律知道乙物质质量的减小等于甲丁物质的增加，故丙物质的X=5，既可以作催化剂也可以是杂质，所以A．该反应为分解反应是正确的叙述；B．丙可能为该反应的催化剂是正确的叙述；C．甲、乙两种物质间参加反应的质量比为1:4是错误的叙述，甲、乙两种物质间参加反应的质量比为2:7；D．乙、丁两种物质间反应的质量比为7:5是正确的叙述，故选C
考点：质量守恒定律
7．A
【详解】该反应中，参加反应的A、B的质量比为（3×8）：7=24：7；设参加反应的A的质量为x，则x：2.8g=24：7，x=9.6g，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成D的质量为：2.8g+9.6g-3.6g=8.8g。
故选A。
8．D
【详解】A、氢气与氧气的反应的方程式为2H2+O2点燃2H2O，可知2体积氢气和1体积氧气反应生成2体积水，故错误；
B、氢气与氧气的反应的方程式为2H2+O2点燃2H2O，可知参加反应的氢气与氧气的质量比为1:8，故错误；
C、应该是1g的氢气与8g的氧气反应生成9g的水，错误；
D、1g氢气和8g氧气反应生成 9g水，正确。故选D。
9．B
【详解】A、化学反应中催化剂的质量和本身的化学性质不变，A错，不符合题意；
B、属于无机物，属于有机物，实现无机到有机，B对，符合题意；
C、根据质量守恒定律可知原子数目反应前后不变，C错，不符合题意；
D、根据图示可知方程式为，二氧化碳和氨气的质量比为，D错，不符合题意；
故选B
10．C
【详解】由微观示意图可知，该反应碳和水蒸气在高温条件下生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：。
A、甲物质是水，是由氢、氧两种元素组成的，故A说法正确；
B、乙物质是碳，具有还原性，故B说法正确；
C、生成的丙与丁的质量比即氢气和一氧化碳的质量比是2:28=1:14，故C说法不正确；
D、丁是一氧化碳，具有还原性，可用于冶炼金属，故D说法正确。
故答案为C。
11．错误
【详解】解：12g镁在氧气中完全燃烧生成氧化镁的质量为：
12g镁在氮气中完全燃烧生成氮化镁的质量为：
镁在空气中燃烧，产物既有氧化镁，又有氮化镁，故所得产物的质量小于20g，故错误。
12．错误
【详解】
由化学方程式体现的关系可知，生成等质量氧气需要H2O2最少，KMnO4最多，则相同质量的H2O2、KClO3和KMnO4与等质量MnO2混合，充分反应后，生成氧气的H2O2最多，KMnO4最少，错误；
13．错误
【详解】解：设45.0份质量的氧化汞完全分解成的汞和氧气的质量分别为x、y；
答：45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.7份质量的汞和3.3份质量的氧气，故填错误。
14．正确
【详解】解：设反应生成C的质量为x，则生成C和D的质量比为：（2×9）：（4×22）=x：4.4g，x=0.9g，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故参加反应的B的质量为：4.4g+0.9g-1.3g=4g，故在此反应中B和D的质量比为4g：4.4g=10:11。
故正确。
15．错误
【详解】在化学反应中，各物质的质量比是恒定的，等于计量数乘以化学式量之比。碳和氧气在点燃的条件下产生二氧化碳，化学方程式为，碳、氧气和二氧化碳的质量比为12:32:44，每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳，故填：错误。
16． 锌（合理即可） 硝酸钡溶液（合理即可） 9.8% 准确称取一定质量的除锈剂放入试管中，加入足量的锌粉至不再产生气体为止，称量反应前后锌粉的质量，根据锌粉变化的质量利用方程式可计算出该除锈剂中硫酸的质量分数。
【详解】定性检验：
检验确定是硫酸，实际上是确定含有氢离子和硫酸根离子，所以检验氢离子可以用较活泼的金属等，检验硫酸根离子可以用硝酸钡等溶液，所以答案为。
定量测定：
（1）根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为50g+40g-87.8g=2.2g
设除锈剂中硫酸的质量分数为。
解得：=9.8%
答：该除锈剂中硫酸的质量分数是9.8%。
（2）由于锌能与稀硫酸反应，所以测定该除锈剂中硫酸的质量分数的实验方案是：准确称取一定质量的除锈剂放入试管中，加入足量的锌粉至不再产生气体为止，称量反应前后锌粉的质量，根据锌粉变化的质量利用方程式可计算出该除锈剂中硫酸的质量分数。
17．(1)
(2)
(3)碳酸钙分解生成的二氧化碳可以再利用
(4)66
(5)AD
【详解】（1）煅烧炉中，高温条件下只有碳酸钙可以分解生成氧化钙和二氧化碳。
（2）沉淀池中，氨气、水、二氧化碳、硫酸钙反应生成硫酸钙和碳酸钙沉淀，
（3）该工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有碳酸钙分解生成的二氧化碳可以再利用。
（4）设消耗17gNH3理论上制得(NH4)2SO4的质量为。
=66g
故答案为：66。
（5）施肥时，为了不降低肥效，下列物质中不宜与硫酸铵混合使用的是熟石灰、草木灰，是因为氢氧化钙和碳酸钾显碱性，能和按盐反应生成氨气等物质，降低肥效，故答案为 AD。
18．(1)AF
(2) 2H2O22H2O+O2↑ 插入液面以下 能控制加液速率，获得平稳的气流 能保持液面上下方气体的压强相等，使液体顺利流下
(3)BAC
(4)将带火星的木条置于b管口，木条复燃则已集满
(5) 4.8 0.1ml
解：生成氧气的物质的量为=0.15ml，设参加反应的氯酸钾的物质的量为x，
答：参加反应的氯酸钾的物质的量为0.1ml。
【详解】（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，采用向上排空气法收集气体较干燥，选择的收集装置为F，故填：AF；
（2）使用装置B制取氧气时，即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气的，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，防止长颈漏斗气体从中逸出；装置C中含有分液漏斗，可以通过分液漏斗控制液体滴加的速率，来控制反应速率，获得平稳的气流；将装置C改进为装置D，该装置的优点是能保持液面上下方气体的压强相等，使液体顺利流下，故填：2H2O22H2O+O2↑；插入液面以下；能控制加液速率，获得平稳的气流；能保持液面上下方气体的压强相等，使液体顺利流下；
（3）G装置收集氧气，即采用排水法收集氧气，应先将装满水的集气瓶倒置在水槽中；待有大量气泡产生，将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中；当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置，操作的正确顺序为：BAC，故填：BAC；
（4）氧气的密度比空气大，能使带火星的木条复燃，用如图装置收集氧气时，气体从a端进入，空气中b端排出，验满的方法是将带火星的木条置于b管口，木条复燃则已集满，故填：将带火星的木条置于b管口，木条复燃则已集满；
（5）①依据质量守恒定律可知，生成氧气的质量为15.5g-10.7g=4.8g，故填：4.8；
②见答案。
19． 过滤 2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2 过氧化氢在温度较高时易发生分解 106:51 异丙醇 MnO2 产生气泡 偏小 收集的气体偏少，导致计算的氧气质量偏小，进一步导致实验结果偏小 氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl 93.6%
【详解】（1）通过过滤可将难溶于水的固体与液体分离，故操作X是过滤；根据题给信息，Na2CO3与H2O2化合生成过碳酸钠的化学方程式为：2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2；
（2）流程中结晶在常温下进行，原因是过氧化氢在温度较高时易发生分解；
（3）由2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2可知，碳酸钠和过氧化氢发生反应时的质量比是（2×106）：（3×34）=106:51，故最佳投料质量比是106:51，因为过碳酸钠不溶于异丙醇，所以洗涤固体时，选用的最佳试剂是异丙醇。
（4）B包为黑色固体粉未，在反应前后B的质量和化学性质不变，则B是MnO2，二氧化锰能加快过氧化氢的分解，实验时烧瓶内可观察到的现象是产生气泡。
（5）如果将步骤④和⑤对调，实验结果将偏小，理由是收集的气体偏少，导致计算的氧气质量偏小，进一步导致实验结果偏小；
（6）证明反应停止后烧瓶中有碳酸钠的方法是取样加入氯化钙溶液，氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl；
（7）反应生成氧气的质量为：1.43g/L×0.22L=0.3146g
设反应的过氧化氢质量为y。
，解得y≈0.67g
设过碳酸钠的质量为z，z××100%=0.67g，解得z≈2.06g
此样品中过碳酸钠的质量分数为：×100%≈93.6%
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