2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题21 有关化学方程式的计算（第01期）（解析版）

这是一份2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题21 有关化学方程式的计算（第01期）（解析版），共32页。试卷主要包含了的两个反应如下，碳元素对人类有十分重要的意义，沛然流注等内容，欢迎下载使用。
考点01 纯净物的化学方程式计算
考点02 含有杂质的化学方程式计算
考点03 溶液溶质质量分数的计算
考点1 纯净物的化学方程式计算
1．（2024福建，18）生产乙醇（C2H6O）的两个反应如下：
① C2H4 + H2O C2H6O ② C6H12O6 2 C2H6O + 2 CO2↑
（1）若用反应①制取23 g乙醇，理论上至少需要乙烯（C2H4）的质量是多少?
（2），它是绿色化学的重要指标。上述两个反应中，原子经济性更好的是反应 （填“①”或“②”）。
【答案】
（1）解：设制取23 g乙醇，理论上至少需要乙烯的质量为x。
x = 14 g
答：制取23 g乙醇，理论上至少需要乙烯的质量为14 g。
（2）①
【解析】
（1）见答案。
（2）根据原子经济性公式，①中反应物完全转化为生成物，原子经济性百分之百，②中反应物未完全转化为生成物，原子经济性小于百分之百，故原子经济性更好的是反应①。
2．（2024河南，19）铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ；镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，则反应的镁与铝的质量比为 。
【答案】2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2↑ 32∶33
【解析】铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，该反应的化学方程式为2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2↑；
镁、铝分别放入质量相等且足量的稀硫酸中，充分反应后所得的两溶液质量仍相等，说明溶液的增加量相等，设溶液的增加量为m
解：设参加反应的镁的质量为x

x=
设参加反应的铝的质量为y

y = ，则参加反应的镁与铝的质量比为：∶ = 32∶33。
3．（2024河南，25）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（1）“低碳行动”中的“碳”指的是 （填“C”“CO”或“CO2”）。
（2）如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
（3）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。
a．金刚石和石墨都属于碳的单质
b．石墨转化为金刚石属于物理变化
c．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
d．金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
（4）探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 （写出一个即可）；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
（5）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图（实验过程略去）。
① 实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
② 请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。（写出选用的试剂和现象即可）
（6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48 t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？
【答案】
（1）CO2
（2）6
（3）b
（4）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2、CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O 将尾气点燃（或进行收集）
（5）C、H（或碳、氢） 甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用 取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀
（6）解：设理论上能够吸收CO2的质量为x

x = 66 t
答：理论上能够吸收CO2的质量是66 t。
【解析】
（1）“低碳行动”中的“碳”指的是CO2，“低碳”是指较低的二氧化碳的排放；
（2）在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数 = 核外电子数，故碳原子核外电子数为6；
（3）金刚石和石墨均是由碳元素组成的纯净物，均属于碳单质，a不符合题意；石墨和金刚石是两种不同的物质，故石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化，b符合题意；金刚石和石墨均属于碳单质，它们完全燃烧后的产物均是二氧化碳，c不符合题意；金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，d不符合题意。
（4）V形管内反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；一氧化碳具有可燃性，故处理尾气的方法为将尾气点燃（或进行收集）；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，生成物氧气由氧元素组成，故该有机物中一定含有的元素是C、H；①光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用，故实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能；②二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，故设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质：取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀；
（6）见答案。
4．（2024湖北，17）钛（Ti）和钛合金广泛用干火箭、导弹、航天飞机和通讯设备等。工业上生产钛的反应为TiCl4 + 2 Mg 2 MgCl2 + Ti。
（1）TiCl4中钛、氯元素的质量比为 。
（2）若要生产12 t钛，至少需要镁的质量是多少？（写出计算过程）
【答案】
（1）24∶71
（2）解：设至少需要镁的质量为x
x = 12 t
答：至少需要镁的质量为12 t。
【解析】
（1）TiCl4中钛、氯元素的质量比为(48×1)∶(35.5×4) = 24∶71；
（2）见答案。
5．（2024江苏连云港，14）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
（1）制备CaO。
以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO：
方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。
方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。
已知：a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O；b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。
a．蛋白质 b．糖类 c．油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。
a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成
③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。
（2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分）
（3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行：
第一步：光照时，H2在催化剂表面失去e－转化为H+。
第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
① 图中产物甲的化学式为 。
② 已知生成1个乙分子时有2 e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。
【答案】
（1）a a、c 获得等量CaO固体，方法二产生的气体比方法一的多，导致方法二生成的CaO更疏松多孔
（2）解：设28 g CaO多能捕集CO2的质量为x
x = 22 g
答：28 g CaO最多能捕集22 g CO2。
（3）CH4 6
【解析】
（1）①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有蛋白质，故选a。
②CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子，均属于钙盐，a正确；酚酞遇酸性、中性溶液不变色，为无色。醋酸溶液呈酸性，不能使酚酞变色，b错误；醋酸溶液中含有氢离子，碳酸钙中含有碳酸根离子，氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水，所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成，c正确。
（2）见答案。
（3）①1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成，所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成，所以表示氢原子，所以甲的化学式为CH4。
②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电，氢离子带1个单位的正电荷，电子带一个单位的负电荷，所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，所以需要2 e－参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中，所以一共需要6个氢离子，则需要6 e－参加反应。
6．（2024四川成都，16）几种作物的无土栽培营养液部分溶质的质量分数如表，配制溶液的仪器如图。
几种作物营养液溶质的质量分数（%）
（1）表1中对磷元素需求最多的作物是 。
（2）硝酸钾和磷酸二氢铵均属于 肥。
（3）配制质量分数为7.08%的硝酸钾溶液200 g，需要硝酸钾 g（精确到0.1g）。
（4）将质量分数为7.08%的硝酸钾溶液稀释为4.04%，需选择图1中的烧杯和 （填序号）。
（5）利用化学方程式计算。磷酸二氢铵与熟石灰混合使用会降低肥效，其原理是：2 Ca(OH)2 + 2 NH4H2PO4 Ca3(PO4)2 + 2 NH3↑ + 6 H2O，产生3.4 g氨气消耗熟石灰的质量是多少？
【答案】
（1）甜瓜
（2）复合
（3）14.2
（4）③④⑤
（5）解：设产生3.4 g氨气消耗熟石灰的质量是x
答：产生3.4 g氨气消耗熟石灰的质量是22.2 g。
【解析】
（1）由图可知，表1中对磷元素需求最多的作物是甜瓜；
（2）硝酸钾含氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素和钾元素，磷酸二氢铵含氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素和磷元素，均属于复合肥；
（3）配制质量分数为7.08%的硝酸钾溶液200g，需要硝酸钾200g×7.08%=14.2g；
（4）将质量分数为7.08%的硝酸钾溶液稀释为4.04%，需选择图1中的烧杯、胶头滴管、玻璃棒和量筒，需选择③④⑤；
（5）解析见答案。
7．（2024四川遂宁，13）我国力争在2060年前实现“碳中和”，实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙（CaH2）是一种重要的制氢剂，氢化钙可与物质M反应生成氢气，反应的化学方程式为CaH2 + 2 M = Ca(OH)2 + 2 H2↑，请完成下列各题：
（1）CaH2中钙元素和氢元素的质量比为 （化为最简整数比）。
（2）M的化学式为 。
（3）若制取8 kg氢气，计算理论上需要CaH2的质量（写出计算过程）。
【答案】
（1）20∶1
（2）H2O
（3）解：设需要CaH2的质量为x
答：理论上需要CaH2的质量是84 kg。
【解析】
（1）CaH2中钙元素和氢元素的质量比为40∶（1×2）= 20∶1；
（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1Ca、2H，反应后有1Ca、6H、2O，则2M中有4H、2O，M为H2O。
（3）详见答案。
8．（2024四川宜宾，20）某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2排出后污染环境，选择使用石灰石进行烟气脱疏，这个过程中会发生化学反应：2 CaCO3 + 2 SO2 + O2 2 CaSO4 + 2 X。回答下列问题：
（1）大量排放SO2引起的环境问题是 。
（2）X是 （填化学式）。
（3）若火力发电厂每天燃煤产生48 t SO2，通过以上反应进行烟气脱硫，每天至少需要消耗CaCO3的质量是多少t？（写出计算过程）
【答案】
（1）酸雨
（2）CO2
（3）解：设每天至少需要消耗碳酸钙的质量是x

x = 75 t
答：每天至少需要消耗CaCO3的质量是75 t。
【解析】
（1）二氧化硫能与水反应生成酸性物质，大量排放二氧化硫引起的环境问题是酸雨；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Ca、C、O、S的个数分别是2、2、12、2，生成物中含Ca、C、O、S的个数分别是2、0、8、2，生成物中还应含2个C、4个O，故X的化学式为CO2；
（3）见答案。
考点2 含有杂质的化学方程式计算
9．（2024安徽，17）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。其反应原理为C + SnO2 Sn + CO2↑。
（1）炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
（2）现有151 kg含SnO2 20%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少（写出计算过程）？
【答案】
（1）合金的熔点降低
（2）解：设理论上可以炼出锡的质量是x
C + SnO2 Sn + CO2↑
151 119
151 kg × 20% x

x = 23.8 kg
答：理论上可以炼出锡的质量是23.8 kg。
【解析】
（1）由于炼锡时加入少许铅形成合金，合金的熔点降低，所以产物更易熔化流出。
（2）详见答案。
10．（2024甘肃白银，17）生铁一般用于铸造或炼钢。某炼铁厂实验室欲检验某批次的生铁是否合格（含碳量在2%～6.69%之间为合格）。某校兴趣小组的同学参与这次的检验，设计实验如下：称取生铁样品50 g，把500 g稀硫酸分5次加入样品中，测得实验数据如下表所示（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）：
（1）上表中m的数值是 。
（2）计算该稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算的过程）。
（3）判断这批生铁是否合格（写出计算的过程）。
【答案】
（1）16.4
（2）解：设该稀硫酸中溶质的质量分数为x

x = 19.6%
答：该稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%
（3）解：由表格数据可知，剩余固体的质量为生铁中碳的质量，则50 g生铁样品中的含碳量为×100% = 3%，由于2%