备战2021 中考科学 精讲精练 专题35 常见的化学反应（教师版） 23页

专题 35 常见的化学反应 【知识点回顾】 一、物理变化和化学变化 考点 1 描述物质的物理变化和化学变化 1．物理变化：没有生成________的变化。 2．化学变化：________新物质的变化。 考点 2 区别物质的物理变化和化学变化 物理变化和化学变化的根本区别是________(微观上：是否生成新分子)。 二、物理性质和化学性质 考点 3 识别物质的物理性质和化学性质；知道外界条件能影响物质的性质 1．物理性质：不需要发生________就能表现出来的性质。物理性质主要包括状态、颜 色、气味、密度、熔点、沸点、导电性、比热、溶解性等。 2．化学性质：物质在________中表现出来的性质。化学性质主要包括：可燃性、助燃 性、毒性、氧化性、还原性等等。 三、氧化性和还原性 考点 4 举例说出氧化反应、还原反应 物质________的反应叫氧化反应，物质________的反应叫还原反应。 例 H2＋CuO===== △ H2O＋Cu 在这个反应中，氢气得到氧化铜中的氧，________， 具有________；氧化铜失去氧，________，具有________。 考点 5 说明氧气具有氧化性 氧化反应中________、具有氧化性的物质叫做________。氧气、氧化铜等是在氧化反应 中提供氧的物质，具有________，是常见的________。 考点 6 说明氢气和一氧化碳具有还原性 1．氢气和一氧化碳 氢气 一氧化碳 可 燃 性 反 应 2H2＋O2===== 点燃 2H2O 2CO＋O2===== 点燃 2CO2 现 象 淡蓝色火焰，放热，火焰上所 罩干冷烧杯壁上有水雾生成 蓝色火焰，放热，生成能使澄 清的石灰水变浑浊的气体 还 原 性 反 应 H2＋CuO===== 加热 Cu＋H2O CO＋CuO===== 加热 Cu＋CO2 装 置 现 象 黑色固体变红色；试管壁上有 水珠生成 黑色固体变红色；生成能使澄 清的石灰水变浑浊的气体。 注意：尾气燃烧或收集起来， 防止污染。 2.H2、CO等可燃性气体在使用前必须先________，防止与空气混合受热时发生________。 H2的燃烧产物只有水，可用无水硫酸铜鉴别；CO的燃烧产物只有二氧化碳，可用澄清石灰 水鉴别。 四、化学反应的基本类型 考点 7 知道化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的特点；辨认具体化学反应 的基本类型 反应类型 概念 表达式 化合反应 由________的物质生成另 ________物质的反应 A＋B===AB 多变一 分解反应 由一种物质生成________其他 物质的反应 AB===A＋B 一变多 置换反应 由一种单质跟一种________反 应，生成________和另一种化合 物的反应 A＋BC===B＋AC 一换一 复分解 反应 由两种化合物________，生成另 外两种化合物的反应 AB＋CD===AD＋CB 相互交换 五、化学反应中的能量变化 考点 8 知道在化学反应过程中伴随能量变化 1．化学反应中往往伴随着________的变化。有热量放出的化学反应叫________，吸收 热量的化学反应叫________。 2．物质的燃烧、生石灰与水反应可放出大量的热量，这两个反应是化学能转化为 ________；反应条件为高温或需要加热的反应中，内能转化为________。光合作用太阳能转 化为化学能；呼吸作用________转化为其他形式的能；中和反应化学能转化为________。 六、质量守恒定律 考点 9 描述质量守恒定律 质量守恒定律：化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和________反应后生成的 各物质的质量总和。 考点 10 从分子、原子的角度解释质量守恒定律 在化学反应前后，原子的________没有改变，原子的________也没有增减，每个原子的 质量也没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和相等。 七、化学方程式 考点 11 知道化学方程式表示的意义 以 C＋O2===== 点燃 CO2为例： 1．宏观意义：表示什么物质参加了反应，结果生成了什么物质；反应是在什么条件下 进行。即在点燃的条件下，氧气和碳反应，生成二氧化碳。 2．质量意义：表示了各物质之间的质量关系，即反应物和生成物之间的质量比：如 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。 3．微观意义：表示各物质间原子和分子的________。1 个碳原子和一个氧分子反应得 到 1个二氧化碳分子。 考点 12 根据化学方程式进行生成物和反应物之间的计算 1．一般步骤：设未知数→写出配平的化学方程式→写出有关物质的质量比和已知量→ 列方程、求解→写出简明的答案。 2．注意点：①方程式必须配平；②计算有关物质的质量比时式量要乘以前面的系数； ③单位必须统一；④如是不纯物必须换算成纯物质的质量代入计算。 考点 1 1.新物质 2.生成 考点 2 有无新物质生成 考点 3 1.化学变化 2.化学变化 考点 4 得到氧 失去氧 被氧化 还原性 被还原 氧化性 考点 5 提供氧 氧化剂 氧化性 氧化剂 考点 6 2.检验纯度 爆炸 考点 7 两种或两种以上 一种 两种或两种以上 化合物 另一种单质 相互交换 成分 考点 8 1.能量 放热反应 吸热反应 2.内能 化学能 化学能 内能 考点 9 等于 考点 10 种类 数目 考点 11 3.个数比 【例题精析】 例 1．（2019•上海）一定量甲烷（CH4）在氧气中不完全燃烧，生成一氧化碳、二氧化碳和 水的物质的量之比可能为（ ） A．1：1：2 B．2：1：4 C．2：3：6 D．3：1：8 【解答】解：一定量甲烷（CH4）在氧气中不完全燃烧，生成一氧化碳、二氧化碳和水， 反应前后碳原子和氢原子的个数不变，设一氧化碳、二氧化碳、水的物质的量之比分别 为 x、y、z，则（x+y）：2z＝1：4，则（x+y）：z＝1：2，观察选项，D符合要求。 故选：D。 例 2．（2019•湘西州）我国历史悠久，“四大发明”闻名世界，其中“火药”是“四大发明”之一。 黑火药爆炸的化学方程式为：S+2KNO3+3C═K2S+X↑+3CO2↑，其中 X的化学式为（ ） A．N2 B．NO2 C．NO D．SO2 【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则每个 X分子由 2 个氮原子构成，则物质 X的化学式为 N2。 故选：A。 例 3．（2020•台州）七氟丙烷（C3HF7）灭火剂容易汽化不留残渣，适用于电器、精密仪器、 图书档案等灭火。根据上述信息可以推测七氟丙烷具有的性质是（ ） A．导电性 B．腐蚀性 C．不助燃 D．沸点高 【解答】解：由于七氟丙烷可以做灭火剂，所以既不能燃烧也不支持燃烧，所以不助燃。 故选：C。 例 4．（2019•湖州）有机物是自然界物质中的一个大家族。 （1）下列是生活中常见的物质：①尿素[CO（NH2）2]②纯碱（Na2CO3）③酒精（C2H5OH） ④葡萄糖（C6H12O6），属于有机物的是 ①③④ （选填序号）。 （2）食醋是生活中常用的调味品，其主要成分是乙酸（CH3COOH），在乙酸分子中碳、 氢、氧的原子个数比是 1：2：1 。 （3）一定质量的某有机化合物 X与 8克氧气恰好完全反应，生成 8.8克二氧化碳和 1.8 克水。X中各元素的质量比为 12：1 。 【解答】解：（1）含有碳元素的化合物叫有机化合物，但一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐 的性质和无机化合物类似，归为无机化合物进行研究；属于有机物的是：①③④； （2）在乙酸（CH3COOH）中，C、H、O的原子个数比为：1：2：1； （3）8.8g二氧化碳中含有碳元素的质量为：8.8g t ͲͲͲ 2.4g； 8.8g二氧化碳中含有氧元素的质量为：8.8g﹣2.4g＝6.4g； 1.8g水中含有氢元素的质量为：1.8g t ͲͲͲ 0.2g； 1.8g水中含有氧元素的质量为：1.8g﹣0.2g＝1.6g； 二氧化碳和水中含有氧元素的质量之和为 8g，正好等于参加反应的氧气的质量，该有机 物是由碳元素和氢元素组成的； 有机物中碳元素和氢元素质量比为：2.4g：0.2g＝12：1。 故答案为： （1）①③④； （2）1：2：1； （3）C：H＝12：1。 例 5．（2020•衢州）利用加热高锰酸钾的方法，验证化学反应中质量守恒定律。如图，小科 将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为 m1．加热 使之充分反应后，测得量筒中气体体积为 V，再次测得反应装置与物质总质量为 m2，已 知常温常压下氧气密度为ρ．据此请回答： （1）实验中用量筒收集气体的好处是 便于直接读出氧气的体积 。 （2）实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因 高锰酸钾粉末 溶于冷凝水后形成溶液 。 （3）根据实验数据计算发现：m1﹣m2≠ρV，与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的 原因分析正确的是 BCD 。 A．试管中高锰酸钾没有完全分解 B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体 C．未调节量筒内外液面相平就读数 D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【解答】解：（1）实验中用量筒收集气体的好处是便于直接读出氧气的体积；故填：便 于直接读出氧气的体积； （2）高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液是紫红色的，所以实 验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，故填：高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成溶液； （3）A．试管中高锰酸钾没有完全分解不会造成 m1﹣m2≠ρV，不合题意； B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体导致部分氧气没有收集起来，会造成 m1﹣m2≠ρV， 符合题意； C．未调节量筒内外液面相平就读数会造成氧气的体积读数不准确，造成 m1﹣m2≠ρV， 符合题意； D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯造成继续加热过程中生成的氧气逸散 到空气中，没有收集在量筒内，会造成 m1﹣m2≠ρV，符合题意； 故选 BCD。 例 6．（2020•杭州）氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料，取 11.2g X 在 O2中完全燃烧后只生成 8.0g CuO、8.0g MgO。 （1）上述燃烧过程中消耗 O2的质量为 4.8 克。 （2）通过计算求 X中各元素的原子个数比。（写出计算过程） 【解答】解：（1）根据参加反应的物质等于生成物的质量，可知消耗氧气的质量为 8g+8g ﹣11.2g＝4.8g；故填：4.8； （2）8.0g CuO中含有铜元素的质量 uͲ Ͳ ͲͲͲ u 8.0g MgO中含有镁元素的质量 uͲ t Ͳ ͲͲͲ u 因为 m 铜+m 镁＝6.4g+4.8g＝11.2g 所以 X中只含有铜、镁元素，故可设该物质的化学式为 CuxMgy； 因为 铜 镁 䁣 t䁣 u u 所以 x：y＝1：2。 则 X中铜、镁元素的原子个数比为 1：2。 答：X中铜、镁元素的原子个数比为 1：2。 例 7．（2020•绍兴）将 12.9克 NaCl和 Na2CO3固体混合物完全溶于水中形成溶液，再将 75 克 CaCl2溶液分 5次加入到该溶液中，充分反应，测得的实验数据如下表。 实验序号 1 2 3 4 5 加入 CaCl2溶液质量/克 15 15 15 15 15 生成沉淀的总质量/克 3 m 9 10 10 求：（1）表格中 m的数值是 6 。 （2）溶液中 Na2CO3完全反应是在第 4 次实验。 （3）固体混合物中 Na2CO3的质量分数。（精确到 0.1%） （4）请画出上述过程溶液中 NaCl质量的变化图。 【解答】解：（1）由表中的数据可知，每加入 15g的 CaCl2溶液生成沉淀的质量是 3g， 第三次生成沉淀是 9g，则第二次生成沉淀的质量是 6g，所以 m＝6。 （2）由表中的数可知，第四次加入的氯化钙溶液若完全反应应生成沉淀的质量应为 12g， 而实际只产生了 10g沉淀，说明了碳酸钠已完全发生了反应。 （3）设原混合物中碳酸钠的质量为 x，生成的氯化钠的质量为 y Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl 106 100 117 x 10 g y Ͳ 䁣 ͲͲ Ͳ 䁣 䁣 解得：x＝10.6g y＝11.7g 固体混合物中 Na2CO3的质量分数是： Ͳu tuǤ ͲͲͲ 82.2% 答：固体混合物中 Na2CO3的质量分数是 82.2%。 （4）由上述计算可知，原混合物中氯化钠的质量为 12.9g﹣10.6g＝2.3g，氯化钠的总质 量为：2.3g+11.7g＝14g。反应的氯化钙溶液的总质量为 a，3g：15g＝10g：a，解得：a ＝50g。 由上述数据可作出反应过程中溶液中 NaCl质量的变化图为： 故答案为：（1）6。 （2）4。 （3）82.2%。 （4）见上图。 例 8．（2020•衢州）小科用如图所示的装置来测量某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，注射 器水平放置，夹持装置未画出。他在试管中加入 lg石灰石样品和足量的稀盐酸（石灰石 中其它成分不与稀盐酸反应产生气体），快速将连有注射器的橡皮塞塞紧试管口，实验结 果如下表。（忽略活塞与筒壁之间的摩擦及温度变化对实验的影响） 反应时间/min 0 1 2 3 4 活塞对应的刻度/mL 0 98 152 176 176 （1）实验中判断石灰石和盐酸反应完的依据是 活塞对应的刻度不变 。 （2）当时实验条件下二氧化碳的密度约为 2g/L．请利用表格中的数据，根据化学方程式 计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 【解答】解：（1）盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳是气体，反 应完全后气体体积不再变化，此时刻度就不再变化； 故答案为：活塞对应的刻度不变。 （2）根据活塞体积变化，可知生成二氧化碳体积为 176mL＝0.176L，所以二氧化碳质量 ＝2g/L×0.176L＝0.352g，设碳酸钙质量为 x， 2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 0.352g ͲͲ 䁣 Ͳu䁜t x＝0.8g， 碳酸钙质量分数 Ͳu ͲͲͲ ͲͲ； 答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 80%。 故答案为：80%。 例 9．（2020•金华）面粉是制作美食的原材料。在发面团的过程中会生成酸而影响口味，为 使食品更美味，可以加碱面处理。碱面的主要成分为碳酸钠（Na2CO3），为测定某品牌 碱面中碳酸钠的质量分数，小金按照如图甲所示实验装置，利用碱面与盐酸反应生成二 氧化碳气体的质量来计算碱面中碳酸钠的质量分数（杂质不与盐酸反应）。 完成下列问题： （1）为完成碳酸钠质量分数的测定实验，气体发生装置应选择图乙中的 B 装置（填 字母）。 （2）小金各取 11.0克碱面样品与一定量的稀盐酸进行三次实验，三次实验所采集的数据 见表。合理选择表中数据并计算碱面中碳酸钠的质量分数； 实验次数 碱面样品质量/克 稀盐酸质量/克 二氧化碳质量/克 1 11.0 50.0 1.1 2 11.0 200.0 4.4 3 11.0 250.0 4.4 （3）按照图甲实验装置测定的 CO2气体质量，可能导致 CO2质量测定结果偏小的原因 二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收 （写出一种即可）。 【解答】解：（1）为完成碳酸钠质量分数的测定实验，气体发生装置应选择图乙中的 B 装置，是因为反应物是固体和液体，不需要加热。 故填：B。 （2）设碳酸钠质量为 x， 可以用实验 2中的数据进行计算，是因为实验 2中碳酸钠已经完全反应， Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑， 106 44 x 4.4g Ͳ 䁣 u ， x＝10.6g， 碱面中碳酸钠的质量分数是： Ͳu uͲ 100%＝96.4%， 答：碱面中碳酸钠的质量分数是 96.4%。 （3）按照图甲实验装置测定的 CO2气体质量，可能导致 CO2质量测定结果偏小的原因： 二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收。 故填：二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收。 例 10．（2020•绍兴）2019年诺贝尔化学奖用于表彰锂离子电池的研发。这种质量轻、可充 电、功能强大的电池现在被广泛应用于手机、笔记本电脑和电动汽车等各种产品。 （1）锂电池充电时，电能转化为 化学 能。 （2）碳酸二甲酯（C3H6O3）是锂电池电解液的一种成分，下列关于碳酸二甲酯说法正确 的有 AD 。 A．由 C、H、O三种元素组成 B．碳元素的质量分数最大 C．相对分子质量是 90克 D．分子中 C、H、O三种原子的个数比为 1：2：1 （3）图为某款锂电池手机在不同温度下的电压随时间变化的图象，请结合图象分析手机 夏天比冬天耐用的原因是： 温度越低，电压下降到放电终止电压时间越短 。 【解答】解：（1）锂电池充电时，电能转化为化学能；故填：化 （2）A．由化学式可知，碳酸二甲酯是由碳、氢、氧三种元素组成的，故说法正确； B．碳酸二甲酯中，碳、氢、氧元素的质量比为：（12×3）：（1×6）：（16×3）＝6：1：8， 可见其中氧元素的质量分数最大，故说法错误； C．相对分子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略不写，故说法错误； D．由化学式可知，碳酸二甲酯分子中 C、H、O三种原子的个数比为 3：63：＝1：2：1， 故说法正确。 故选 AD； （3）由图象可知，温度越低，电压下降到放电终止电压时间越短，所以手机夏天比冬天 耐用；故填：温度越低，电压下降到放电终止电压时间越短。 【习题巩固】 一．选择题（共 14小题） 1．硫磺在氧气中燃烧，说明它发生了化学变化的依据是（ ） A．有剌激性气味气体产生 B．放出热量 C．发出明亮的蓝紫色火焰 D．硫磺熔化了 【解答】解：根据生成其他物质的变化叫化学变化，它的本质特征是有其他（新的）物 质生成，硫磺在氧气中燃烧是否发生了化学变化的根本依据是生成一种刺激性气味的气 体；其余均是伴随的现象，辅助判断，但不是根本依据。 故选：A。 2．在化学学习过程中，我们遇见很多出现白色烟雾的现象．下列出现白色烟雾的变化属于 化学变化的是（ ） A．浓盐酸挥发，形成白雾 B．干冰升华，形成白雾 C．镁条在空气中燃烧，产生白烟 D．水加热到沸腾，产生蒸气 【解答】解：A、浓盐酸挥发，形成白雾过程中没有新物质生成，属于物理变化。 B、干冰升华，形成白雾过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。 C、镁条在空气中燃烧，产生白烟过程中有新物质氧化镁生成，属于化学变化。 D、水加热到沸腾，产生蒸气过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。 故选：C。 3．某只含铁、氧两种元素的样品 A，高温时与足量的 CO充分反应，生成的气体被足量澄 清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品 A质量相等，如果 A中只含两种物质，则 A中 一定含有（ ） A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe 【解答】解：设含铁、氧两种元素的样品中 A 的化学式为 FexOy，高温时与足量的 CO 充分反应，FexOy+yCO 高温 xFe+yCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2+Ca（OH） 2＝CaCO3↓+H2O，设原样品的质量为 mg，则沉淀的质量为 mg，由方程式： FexOy+yCO 高温 xFe+yCO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 得到：FexOy～yCaCO3 56x+16y 100y mg mg 䁣ݔ䁣 ͲͲ䁣 解得： 䁣 䁣 䁜 t ，由于铁与氧的原子个数比是 3：2，说明了 A中一定含 有铁。 故选：D。 4．超导材料是具有零电阻及反磁性的物质，以 Y2O3、BaCO3和 CuO为原料，经研磨烧结 可合成一种高温超导物质 YBa2Cu3O。现欲合成 0.5mol此高温超导物，依据化学计量比 例，需取 Y2O3、BaCO3及 CuO的物质的量（mol）分别为（ ） A．0.50，0.50，0.50 B．0.25，1.0，1.5 C．0.50，1.0，1.5 D．1.0，0.25，0.17 【解答】解：0.5molYBa2Cu3O中，Y物质的量是 0.5mol，Ba 物质的量是 0.5mol×2＝1mol， Cu 物质的量是 0.5mol×3＝1.5mol，根据质量守恒定律，所取物质含有 Y、Ba、Cu 的物 质的量分别是 0.5mol、1mol、1.5mol，因此需要 Y2O3、BaCO3及 CuO的物质的量（mol） 分别为：0.5mol÷2＝0.25mol、1mol、1.5mol。 故选：B。 5．金属铜和浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式如下：①Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3） 2+2NO2↑+2H2O；②3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O。将 38.4g铜投入适 量的浓硝酸中，铜全部反应后，收集到一定体积的一氧化氮和二氧化氮，将盛有此混合 气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则通入氧气的质量为 （ ） （已知一氧化氮与氧气和水的反应为：4NO+3O2+2H2O═4HNO3；二氧化氮与氧气和水的 反应为 4NO2+2H2O+O2═4HNO3） A．4.8g B．6.4g C．9.6g D．无法计算 【解答】解：根据电子的得失守恒可得出铜和氧气的定量关系 2Cu～O2（每 2个铜原子 失 4个电子，每个氧分子得 4个电子）； 设通入氧气的质量为 x 2Cu～O2 128 32 38.4g x t 䁜u 䁜t 䁣 x＝9.6g 故选：C。 6．50g含有 1.17g NaCl和 0.84g NaF的溶液中加入过量的 AgNO3溶液，充分搅拌、静置、 过滤、洗涤、干燥，称量得到 2.87g固体，由此可得出的正确结论是（ ） A．氟离子全部参加了反应 B．氟离子只有一部分参加了反应 C．氟化银难溶于水 D．氯离子全部参加了反应 【解答】解：假设 NaCl和 NaF全部与硝酸银完全反应，生成沉淀的质量分别为 x、y NaCl﹣﹣﹣﹣AgCl 58.5 143.5 1.17g x u 䁜u u䁣 䁣 解得：x＝2.87g NaF﹣﹣﹣﹣AgF 42 127 0.84g y t t䁣 Ͳu 䁣 解得：y＝2.84g 由于加入的硝酸银是过量的，NaCl和 NaF与硝酸银完全反应，由于氯化银难溶于水，若 氟化银难溶于水，生成沉淀应是：2.87g+2.84g＝5.41g，而实际沉淀的质量只有 2.87g， 说明了氟化银能溶于水。由于生成的沉淀的质量是 2.87g，说明了氯化钠全部参加了反应， 即氯离子全部参加了反应。由上述计算和分析可知，D符合题意。 故选：D。 7．在一定条件下，使 CO 和 O2的混合气体 26g 充分反应，所得混合物在常温下跟足量的 Na2O2固体反应，结果固体增重 14g，则原混合气体中 O2和 CO的质量比可能是（ ） A．9：4 B．1：1 C．7：6 D．6：7 【解答】解：由反应 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，可知混合物在常温下跟足量的 Na2O2 固体反应生成固体为 Na2CO3，78gNa2O2生成 106gNa2CO3，质量增加 106g﹣78g＝28g， 恰好为 CO的质量，固体增重 14g，说明混合气体中 CO为 14g，则 O2为 26g﹣14g＝12g， 所以原混合气体中 O2和 CO的质量比为 12g：14g＝6：7。 故选：D。 8．小明在加热高锰酸钾制取氧气时绘制了如图的图象，y可以表示（ ） A．生成氧气的总质量 B．生成二氧化锰的质量 C．固体物质的总质量 D．固体中钾元素的质量 【解答】解：A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成氧气的质量 逐渐增加，至完全反应不再发生改变，与图示不符，故选项错误。 B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成二氧化锰的质量逐渐增加， 至完全反应不再发生改变，与图示不符，故选项错误。 C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后氧气逸出，固体物质的 总质量不断减少，至完全反应不再发生改变，与图示不符，故选项错误。 D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体中钾元素的质量不变，与 图相符，故选项正确。 故选：D。 9．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前 后各物质的质量如下表。下列说法不正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 40 90 10 3 反应后的质量/g 12 19 10 x A．x＝102 B．丁一定是化合物 C．丙可能为该反应的催化剂 D．参加反应的甲和乙的质量之比为 4：9 【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了 40g﹣12g＝28g，故是反应 物，参加反应的质量为 28g；同理可以确定乙是反应物，生成的质量为 90g﹣19g＝71g； 丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，丁应 是生成物，生成的质量为 28g+71g＝99g，故 x的数值为 3+99＝102。 A、x的数值为 3+99＝102，故选项说法正确。 B、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是 化合反应的生成物，丁一定是化合物，故选项说法正确。 C、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法正确。 D、参加反应的甲和乙的质量之比 28g：71g＝28：71，故选项说法错误。 故选：D。 10．如图能正确表示一定质量的 KClO3和 MnO2固体在受热过程中各物质质量随时间变化 趋势的是（ ） A． B． C． D． 【解答】解：氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，二氧化 锰作催化剂，反应前后质量不变；加热到一定时间，氯酸钾才能分解，随着反应的进行， 氯酸钾的质量逐渐减少，至完全反应，减少至 0；氯化钾和氧气的质量逐渐增加，至完全 反应不再发生改变。由反应的化学方程式为：2KClO3 t 2KCl+3O2↑，生成的氯化钾和 氧气的质量比为 149：96，即生成的氯化钾比氧气的质量多，观察图象，C符合变化过程。 故选：C。 11．超氧化钾（KO2）常备于急救器和消防队员背包中，能迅速与水反应放出氧气： 2KO2+2H2O═2KOH+X+O2↑．关于此反应下列说法错误的是（ ） A．X的化学式为 H2O2 B．反应前后元素种类发生变化 C．反应前后氧元素化合价发生变化 D．生成的气体可用于医疗急救 【解答】解：A、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方 程式，反应前钾、氢、氧原子个数分别为 2、4、6，反应后的生成物中钾、氢、氧原子个 数分别为 2、2、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个 X分子由 2个氢原子和 2 个氧原子构成，则物质 X的化学式为 H2O2，故选项说法正确。 B、由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，故选项说法错误。 C、生成物是氧气是单质，反应物超氧化钾、水均为化合物，则反应前后氧元素化合价发 生变化，故选项说法正确。 D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故选项说法正确。 故选：B。 12．烟花燃放时呈现的颜色与其火药中的成分有关，Cu（NO3）2能使烟花燃放呈现绿色， 其变化的化学方程式为：2Cu（NO3）2 2CuO+O2↑+4X↑，则 X的化学式为（ ） A．NH3 B．NO C．NO2 D．N2O3 【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程 式，反应前铜、氮、氧原子个数分别为 2、4、12，反应后的生成物中铜、氮、氧原子个 数分别为 2、0、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则 4X分子中含有 4个氮原子和 8个氧原子，则每个 X分子由 1个氮原子和 2个氧原子构成，则物质 X的化学式为 NO2。 故选：C。 13．加热碳酸镁和氧化镁的混合物 mg，使之完全反应，得剩余物 ng，则原混合物中氧化镁 的质量分数为（ ） A． t݊Ͳ 100% B． t݊ 100% C． t݊ tt 100% D． ݊t 䁜 100% 【解答】解：设氧化镁质量为 x， MgCO3 高温 MgO+CO2↑，固体质量减小 84 40 84﹣40＝44 mg﹣x mg﹣ng ݊䁣 ݊ ， x ݊Ͳ g， 则原混合物中氧化镁的质量分数为： ݊Ͳ 100% t݊Ͳ 100%， 故选：A。 14．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反 应前后各物质的质量变化量如图所示（图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质 质量的减少量，0表示物质质量不变），下列说法正确的是（ ） A．甲和丁是该反应中的反应物 B．甲、丁的相对分子质量之比一定为 44：27 C．参加反应的乙、丙的质量比一定为 48：23 D．戊一定是该反应的催化剂 【解答】解：A、反应后甲和丁质量增大，是该反应中的生成物，该选项说法不正确； B、由于不知道化学方程式中的化学计量数，不能计算相对分子质量比，该选项说法不正 确； C、参加反应的乙、丙的质量比一定为：48g：27g＝48：23，该选项说法正确； D、戊反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和 生成物，该选项说法不正确。 故选：C。 二．填空题（共 1小题） 15．第 24届冬奥会将于 2022年 2月 22日在北京和张家口开幕。 （1）冰上运动场馆外墙将铺设由氟乙烯（C2H2F2）制成的新型塑料。在物质分类上，氟 乙烯属于化合物中的 有机物 。 （2）该新型塑料难溶于水，是一种无臭、无毒的白色粉末，在 240℃以上会分解。根据 上述信息，该新型塑料具有物理性质为： 难溶于水（或是一种无臭的白色粉末等） 。 （写出一点） 【解答】解：（1）氟乙烯是含碳元素的化合物，属于有机物。 （2）该新型塑料难溶于水，是一种无臭的白色粉末，描述的分别是溶解性、气味、颜色、 状态等，属于物理性质。 故答案为： （1）有机物； （2）难溶于水（或是一种无臭的白色粉末等）。 三．实验探究题（共 2小题） 16．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量 分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。 （1）请设计合理的实验步骤顺序： ④⑤②①③ 。 ①打开分液漏斗 a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止； ②准确称得 6g纯碱样品放入容器 b中； ③打开弹簧夹，往试管 A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管 D的总质量为 85.6g； ④按图连接装置，并检查气密性； ⑤准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管 D的质量为 83.4g。 试回答： （2）已知装置 A中装有 X试剂，则该试剂是 氢氧化钠溶液 。 （3）若没有 C装置，则会导致测定结果 偏大 （填“偏大”或“偏小”）。 （4）请根据以上数据计算出纯碱的质量分数？ 【解答】解：（1）在测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数时有气体生成，所以要首先检查 装置的气密性；要测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，可通过碳酸钠与稀硫酸反应生成 了二氧化碳，根据二氧化碳来计算。所以需要称量碱石灰反应前后的质量和碳酸钠样品 的质量。所以正确的顺序是：④⑤②①③。 （2）由于空气中含有少量的二氧化碳影响测量的结果，应用氢氧化钠吸收掉，所以装置 A中装有 X试剂，则该试剂是氢氧化钠溶液。 （3）C装置中的浓硫酸具有吸水性，在装置中吸收由 B装置排出气体中混有的水分，若 少了此装置则会使气体中的水分被 D装置中碱石灰吸收，而使测定质量偏大； （4）反应中放出二氧化碳气体的质量＝85.6g﹣83.4g＝2.2g； 设放出 2.2g二氧化碳消耗碳酸钠的质量为 x Na2CO3～CO2 106 44 x 2.2g Ͳ 䁣 tut 解得 x＝5.3g 纯碱样品 Na2CO3的质量分数 u䁜 ͲͲͲ 88.3% 答：纯碱的质量分数为 88.3%。 故答案为：（1）④⑤②①③。 （2）NaOH溶液。 （3）偏大。 （4）88.3%。 17．过氧化钙（CaO2）是一种重要的化工产品，产品中常含有氧化钙杂质。某兴趣小组设 计实验测定过氧化钙产品纯度，装置如图。CaO2是一种白色粉末，微溶于水，易溶于稀 盐酸，且发生反应：CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2。 实验步骤：实验前称取产品及二氧化锰共 12克（MnO2不与稀盐酸反应），先缓慢通入氮 气，一段时间后，加热铜网至红热，再缓慢滴入过量稀盐酸，直至 A中样品完全反应。 继续缓慢通入氮气，一段时间后停止加热，待 C中铜网冷却后，停止通入氮气，将锥形 瓶中的剩余物过滤，洗涤，干燥，得到滤渣 2.0克。 （1）样品完全反应后，继续缓慢通入氮气的目的是 使产生的氧气充分被吸收 ； （2）装置 B的作用 ab （填字母）； a．除去气体中水蒸气 b．便于观察和控制气流速度 （3）实验测得 C装置中铜网增重 1.8克，该产品中过氧化钙的质量分数为多少？ 【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成了氧气，部分氧气存在于装置 内，所以样品完全反应后继续缓慢通 N2的目的是使产生的氧气充分被吸收； （2）浓硫酸具有吸水性，所以可以除去氧气中的水蒸气，还可能根据产生气泡的速率来 观察和控制气流速度； （3）C 装置中铜网增重 1.8g，这就是与铜反应的氧气质量，由化学方程式： CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2，2H2O2 t 2H2O+O2↑，2Cu+O2 2CuO可知： 2CaO2﹣﹣﹣﹣﹣﹣O2 144 32 x 1.8g 䁜t 䁣 u 解得：x＝8.1g 产品中过氧化钙的质量分数为： u tuͲ݊tuͲ 100%＝81% 答：该产品中过氧化钙的质量分数为 81%。 故答案为：（1）使产生的氧气充分被吸收。 （2）ab。 （3）81%。 四．计算题（共 1小题） 18．为迎接 2008年奥运会而建造的的北京奥运场馆﹣﹣国家游泳中心“水立方”，于 2006年 月 12月 26日完成了外层膜结构的封闭工程，充满魔幻色彩的建筑首次全景亮相。 “水立方”，它占地 7.8公顷，由 5个游泳区组成，有 1.7万个席位，但是却没有使用一根 钢筋，一块混凝土。其墙身和顶篷都是用细钢管连接而成的，外层是只有 2.4毫米厚的膜 结构气枕像一层皮肤一样包住了整个建筑，“水立方”的膜材料 ETFE（化学名四氟乙烯） 结构如图 2，它的化学式是 C2F4，属于 有机物 （填无机物或有机物）， 【解答】解：C2F4中含有碳元素，属于有机物。 故答案为：有机物。 五．解答题（共 2小题） 19．同学们用石灰石和稀盐酸制取 CO2后，用废液缸收集了残留的废液。小科想探究废液 中溶质的组成，进行了如下实验。 ①向少量废液中滴加石蕊试液，试液变红色。 ②向 10mL废液中滴加 Na2CO3溶液，测得沉淀总质量与加入的 Na2CO3溶液总质量的关 系如表所示，第四次测量： 第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量 加入 Na2CO3溶 10 20 30 40 液的总质量/g 生成沉淀总质量 /g a 0.5 1.5 2 请分析计算： （1）实验室制取 CO2后，废液中的溶质是 HCl、CaCl2 。（填化学式） （2）表格中 a＝ 0 。 （3）另取 10mL废液置于通风橱充分加热蒸发，可得固体质量多少？ （4）第三次测量后，加入质量为 m（m＜10g）的 Na2CO3溶液，则生成沉淀的总质量可 能为 大于 1.5g且小于等于 2g。 （要求答出可能的区间范围）。 【解答】解：（1）由题意可知，向废液中加入石蕊试剂，试剂变成红色，说明溶液呈酸 性，证明废液中有 HCl剩余，且盐酸与石灰石反应会生成氯化钙，所以废液中的溶质为： HCl，CaCl2； （2）由表格可知，第二次测量开始出现沉淀，说明从第二次测量开始，HCl已经完全反 应，如果 HCl 剩余不会有沉淀生成，从第三次到第四次多加入了 10g碳酸钠溶液，沉淀 增加了 0.5g，而且第二次到第三次增加 10g碳酸钠溶液生成了 1g沉淀，说明第四次测量 碳酸钠溶液过量。所以由以上数据可以得出，从第二次测量到第三次测量 10g碳酸钠溶 液可以生成 1g沉淀，也就是生成 0.5g沉淀需要 5g碳酸钠溶液，而第二次测量只是生成 了 0.5g，说明加入 15g碳酸钠溶液开始，出现沉淀。所以加入 10g碳酸钠溶液时，没有 沉淀生成，故 a＝0； （3）由表格和第二问的分析可知，当加入的碳酸钠溶液的质量为 35g时，碳酸钠溶液与 废液恰好完全反应，又因为氯化氢加热会挥发，所以废液蒸发得到的固体的质量就是氯 化钙的质量，所以可以得出： CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl 设氯化钙的质量为 x 根据化学方程式计算可知： x 2g 111 100 䁣 t ͲͲ 解得：x＝2.22g 答：可得固体质量为 2.22g。 （4）由表格和第二问及第三问的分析可知，当碳酸钠溶液为 35g时，碳酸钠溶液与废液 中的溶质恰好完全反应。而沉淀是废液中的氯化钙与碳酸钠反应生成的碳酸钙导致，由 于氯化钙的质量有限，最多可以生成 2g的碳酸钙沉淀，当碳酸钠溶液为 35g时，会恰好 完全应。第三次测量时，已经加入了 30g碳酸钠溶液，后入小于 10g的碳酸钠溶液，也 就是说碳酸钠的取值空间为大于 30小于 40，由于氯化钙的质量有限，所以生成沉淀的总 质量为大于 1.5g小于等于 2g。 答：生成沉淀的总质量为大于 1.5g小于等于 2g。 20．将铜粉和铁粉的混合物 10 克放入烧杯中，向烧杯中不断缓慢加入质量分数为 20%的 FeCl3溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入 FeCl3溶液质量的关系如图所示。 【小资料】 铁和铜都能与 FeCl3溶液发生反应，反应的先后顺序取决于金属的活动性顺序，金属的活 动性越强，反应越优先，反应的化学方程式分别为： ①Fe+2FeCl3═3FeCl2 ②Cu+2FeCl3═2FeCl2+CuCl2 （1）图中线段MN代表 Cu 与 FeCl3溶液反应的过程。 （2）计算 m的值（要求写出计算过程）。 （3）如果往此金属混合物中加入的 FeCl3溶液的质量分数增大，则剩余固体的质量与加 入溶液的质量关系图将会发生变化，请在原图中大致画出。 【解答】解：（1）铁金属活性强于铜，所以加入氯化铁溶液后，铁先与氯化铁反应，到 M点时铁与氯化铁反应完毕，剩余铜与氯化铁再反应，所以MN段表示铜与氯化铁的反 应； 故答案为：Cu。 （2）m点时铁与氯化铁完全反应，此时消耗氯化铁溶液质量为 162.5g，此时消耗氯化铁 质量＝162.5g×20%＝32.5g，消耗铁质量为 n， Fe+2FeCl3═3FeCl2 56 325 n 32.5g 䁜t 䁜tu n＝5.6g，m＝10g﹣5.6g＝4.4g； 故答案为：4.4。 （3）氯化铁溶液浓度增加，反应速率加快，图象中斜率回增大，所以剩余固体减少的速 度加快，因此剩余固体为零时，所需要的时间变短，因此图象斜率比之前要大，剩余固 体质量到达零时时间变短； 故答案为：