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第五单元　化学反应的定量关系
课题2　化学方程式
第1课时　化学方程式的意义和书写
1.[2024·南通]下列关于Cl2＋H22HCl的说法正确的是（　　　　）
A.反应前后分子种类发生变化
B.反应前后元素种类发生变化
C.反应前后分子总数发生变化
D.反应前后原子总数发生变化
2.如图所示为四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是（　　　　）
A.S＋O2SO2
B.2CO＋O22CO2
C.2H2 ＋O22H2O
D.C2H6O＋3O22CO2＋3H2O
3.下列对化学方程式S＋O2SO2的理解中，不正确的是（　　　　）
A.表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
B.参加反应的硫与氧气的质量比是2∶1
C.反应前后硫原子、氧原子的个数均不变
D.参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1∶1
4.[2024·呼和浩特]N2H4（肼）和N2O4是长征系列运载火箭的推进剂之一。二者反应原理为2N2H4＋N2O43N2＋4H2O。下列说法错误的是（　　　　）
A.1个肼分子由2个氮原子和4个氢原子构成
B.肼中氢元素的质量分数为12.5％
C.温度高于肼的沸点，肼会汽化，其分子体积会变大
D.参加反应的N2H4和N2O4的分子个数比为2∶1
5.下列化学方程式书写正确的是（　　　　）
A.2H2O22H2O＋O2
B.O2＋CuCuO
C.C＋CO2CO
D.2Mg＋O22MgO
6.丙烷（化学式为C3H8）燃烧的化学方程式为C3H8＋xO23CO2＋yH2O，其中x、y的值分别为（　　　　）
A.5　4 B.3　8
C.1　3 D.1　5
7.写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明基本反应类型。
（1）电解水：　　（　　 ）反应。
（2）在过氧化氢溶液中加入二氧化锰：　　（　　 ）反应。
（3）氧化汞加热分解：　　（　　　　）反应。
（4）钠在氯气中燃烧生成氯化钠：　　（　　 ）反应。
8.配平下列化学方程式（化学计量数为1也要填上）。
（1）　　N2＋　　H2 　　NH3
（2）　　Al＋　　Fe2O3 　　Fe＋　　Al2O3
（3）　　NaOH＋　　FeCl3　　NaCl＋　　Fe（OH）3↓
（4）　　C6H6＋　　O2　　CO2＋　　H2O
9.[2022·黄石]科研人员制备了一种新型纳米催化剂，在其表面发生某反应的微观示意图如下。写出该反应的化学方程式：　　。
10.（化学观念）[2024·眉山]工业生产HNO3的部分转化关系如图所示。下列有关说法错误的是（　　　　）
A.反应①为化合反应
B.转化①过程中，NO被氧化成NO2
C.转化②过程中，有元素化合价发生变化
D.反应②的化学方程式为NO2＋H2OHNO3＋NO
11.（化学观念）[2024·广元节选]为了减少二氧化碳的排放，可通过电化学手段将二氧化碳还原为甲酸（HCOOH）。该反应的微观示意图如图：
（1）该反应的化学方程式为　　。
（2）H和O属于不同种元素最本质的原因是　　。
（3）从微观上解释该化学反应遵守质量守恒定律的原因是　　。
12.[2024·巴中]我国航天事业的发展突飞猛进，为载人空间站的建立奠定了坚实基础。空间站里航天员呼吸消耗O2，产生CO2，可用如下方法处理CO2。
①利用固态胺系统对CO2进行吸收与浓缩；
②CO2＋4H2CH4＋2H2O；
③2H2O2H2↑＋O2↑。
下列说法错误的是（　　　　）
A.反应②前后碳元素的化合价不变
B.电解水正、负两极得到的气体质量比为8∶1
C.电解水得到的H2可以循环利用
D.该方法能够实现氧气的再生
13.[2024·云南节选]阿昌族户撒刀始终保持着手工制作的特点，“淬火”是制作过程中最为突出的技艺。“淬火”的原理是高温下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为　　。
参考答案
1.A　2.C　3.B　4.C　5.D　6.A
7.（1）2H2O2H2↑＋O2↑　分解　（2）2H2O22H2O＋O2↑　分解
（3）2HgO2Hg＋O2↑　分解　（4）2Na＋Cl22NaCl　化合
8.（1）1　3　2　（2）2　1　2　1　（3）3　1　3　1　（4）2　15　12　6
9.2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2
10.D
11.（1）2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2
（2）质子数不同（或核电荷数不同）　（3）反应前后，原子的种类、数目及其质量保持不变
12.A
13.3Fe＋4H2O（气）Fe3O4＋4H2
。第五单元　化学反应的定量关系
课题2　化学方程式
第2课时　根据化学方程式进行简单计算（一）
1.镁在氧气中燃烧，化学方程式为2Mg＋O22MgO，下列叙述正确的是（　　　　）
A.4.8g镁和3.2g氧气在点燃的条件下完全反应生成8g 氧化镁
B.5g镁和3g氧气在点燃的条件下反应生成8g氧化镁
C.3g镁和5g氧气在点燃的条件下反应生成8g氧化镁
D.3.2g镁和4.8g氧气在点燃的条件下反应生成8g氧化镁
2.[2023·淄博]现有8gA和足量B在一定条件下充分反应，生成22gC和18gD，则参加反应的A和B的质量比是（　　　　）
A.4∶11 B.1∶2
C.1∶4 D.11∶9
3.9g水在通电条件下可生成氢气的质量是（　　　　）
A.1g B.2g C.3g D.4g
4.[2024·海南]氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料。工业上可采用高纯度硅与氮气在1300℃反应制备，反应原理为3Si＋2N2Si3N4。现需要制备70t的氮化硅，理论上至少需要硅的质量是多少？
　　
　　
　　
　　
5.[2024·吉林]1839年，林则徐在虎门海滩主持销烟，显示了中华民族反抗外来侵略的坚强意志。这次销烟过程利用了生石灰（CaO）与水反应的原理[化学方程式为CaO＋H2OCa（OH）2]。化学活动小组依据这一原理设计了系列实验，请计算：
（1）CaO中钙元素和氧元素的质量比为　　（填最简整数比）。
（2）利用化学方程式计算：56g的CaO与H2O恰好完全反应生成Ca（OH）2时，参加反应的H2O的质量。
　　
　　
　　
　　
6.[2022·益阳]我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇（CH3OH）。这不仅可以缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。
（1）若CO2转化为CH3OH的化学方程式是CO2＋3H2CH3OH＋X，则生成物X的化学式是　　。
（2）根据上述信息，请计算生成96g CH3OH时，消耗CO2的质量。
　　
　　
　　
　　
7.（化学观念）已知R＋H2SO4RSO4＋H2↑。若13g金属R与足量稀硫酸完全反应可制得0.4g氢气。试分析：
（1）RSO4中R的化合价为　　。
（2）通过计算确定R的相对原子质量。
　　
　　
　　
　　
8.（科学思维）某小组用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，最后所得气体质量与反应时间的关系如图所示。
请计算所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
　　
　　
　　
　　
9.（科学态度与责任）我国《室内空气质量标准》（GB/T18883－2022）规定室内空气中甲醛（HCHO）的含量不得超过8×10－5mg·L－1。甲醛的含量可根据下列反应测定：4KMnO4＋6H2SO4＋5HCHO2K2SO4＋4MnSO4＋5CO2＋11H2O。现将某装修后居室内空气样本0.5L通入高锰酸钾和硫酸的混合溶液，测得样本中的甲醛完全反应消耗KMnO4的质量为3.16×10－5mg。计算：
（1）该空气样本中甲醛（HCHO）的质量。
（2）该居室内空气中甲醛的含量是否符合国家标准。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
10.[2024·福建]生产乙醇（C2H6O）的两个反应如下：
①C2H4＋H2OC2H6O
②C6H12O62C2H6O＋2CO2↑
（1）若用反应①制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯（C2H4）的质量是多少？
　　
　　
　　
　　
（2）原子经济性＝×100％，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”）。
参考答案
1.A　2.C　3.A
4.解：设理论上至少需要硅的质量为x。
3Si＋2N2Si3N4
84 140
x 70t
＝　x＝42t
答：理论上至少需要硅的质量为42t。
5.（1）5∶2
（2）解：设参加反应的H2O的质量为x。
CaO＋H2OCa（OH）2
56 18
56g x
＝　x＝18g
答：参加反应的H2O的质量为18g。
6.（1）H2O
（2）解：设消耗CO2的质量为x。
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
44 　 32
x 　 96g
＝　x＝132g
答：消耗CO2的质量为132g。
7.（1）＋2
（2）解：设R的相对原子质量为x。
R＋H2SO4RSO4＋H2↑
x　　　　　　　　 　2
13g　 　　　　　　0.4g
＝　x＝65
答：R的相对原子质量为65。
8.解：设所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O ＋O2↑
68　　　　　　　 32
x　　　　　　　 1.6g
＝　x＝3.4g
答：所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g。
9.解：（1）设参加反应的甲醛的质量为x。
4KMnO4＋6H2SO4＋5HCHO2K2SO4＋4MnSO4＋5CO2＋11H2O
632 150
3.16×10－5mg x
＝
x＝7.5×10－6mg
（2）0.5L空气中含甲醛7.5×10－6mg，则1L空气中含甲醛的质量为7.5×10－6mg×2＝1.5×10－5mg，即含量为1.5×10－5mg·L－1＜8×10－5mg·L－1，所以该居室内空气中甲醛的含量符合国家标准。
答：（1）该空气样本中甲醛（HCHO）的质量为7.5×10－6mg。（2）该居室内空气中甲醛的含量符合国家标准。
10.（1）解：设制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯的质量为x。
C2H4＋H2OC2H6O
28 46
x 23g
＝　x＝14g
答：制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯的质量为14g。
（2）①
。第五单元　化学反应的定量关系
课题2　化学方程式
第3课时　根据化学方程式进行简单计算（二）
1.[2024·安徽节选]《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＋SnO2Sn＋CO2↑。现有151kg含SnO220％的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少？（写出计算过程）
　　　　
　　
　　
2.[2022·毕节节选]夏日鱼塘缺氧，鱼类“浮头”现象多发。养鱼师傅向鱼塘中撒入一种主要成分为过氧化钙（CaO2）的白色固体（杂质不与水反应），以解决鱼塘缺氧问题。将CaO2质量分数为60％的白色固体180g撒入鱼塘，产生氧气（密度为1.43g/L）的体积是多少？（已知过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，写出计算过程）
　　
　　
　　
　　
　　
3.[2024·湖南改编]老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中，选取过氧化氢溶液和二氧化锰，利用供氧器制取氧气。解答下列问题：
（1）根据反应的化学方程式分析，过氧化氢的质量反应后比反应前　　。
（2）现需要制得3.2g氧气，至少需要多少克过氧化氢？（请写出计算过程）
　　
　　
　　
　　
4.（科学态度与责任）[2023·安徽]过氧化尿素[化学式为CO（NH2）2·H2O2，简称UP，相对分子质量是94]因其可消毒杀菌而广泛应用于洗涤剂中。UP在空气中遇水缓慢分解，MnO2能催化该反应，化学方程式为2CO（NH2）2·H2O22CO（NH2）2＋O2↑＋2H2O。为测定某品牌洗涤剂中UP的含量，取100g该洗涤剂样品溶于一定量的水中，再加入2gMnO2，共产生0.32gO2。
（1）计算该洗涤剂中UP的质量分数。（请写出计算过程）
　　
　　
　　
　　
（2）上述实验测定结果比该洗涤剂标示的UP质量分数低，可能的原因是　　（填字母序号）。
A.实际称量的洗涤剂样品多于100g
B.实际称量的MnO2多于2g
C.实验前该样品暴露在空气中时间过长
D.实验产生的O2未完全逸出
5.（科学探究与实践）我国国家标准规定：葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。小丽为了测定某葡萄酒中SO2的含量，取0.4L葡萄酒，加热使SO2全部逸出，并用足量的H2O2溶液吸收（SO2＋H2O2H2SO4），待完全反应后，经测定得到硫酸（H2SO4）0.098g，则0.4L葡萄酒中SO2的质量是多少？符合我国国家标准吗？
　　
　　
　　
　　
　　
6.[2024·乐山]发酵粉常用于制作馒头、糕点等，其主要成分为NaHCO3。某同学为测定某发酵粉样品中NaHCO3的质量分数进行如下实验：取一个10.2g空烧杯，向其中加入10.0g发酵粉后缓慢加入50.0g质量分数为20％的稀硫酸，待发酵粉中NaHCO3完全反应后，测得烧杯及烧杯中物质的总质量为65.8g。
已知：①2NaHCO3＋H2SO4Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑；
②样品中其他成分不与硫酸反应。
回答下列问题：
（1）NaHCO3中碳元素的化合价为　　。
（2）NaHCO3中碳元素和氧元素的质量比为　　。
（3）计算发酵粉样品中NaHCO3的质量分数。（写出计算过程）
　　
　　
　　
　　
　　
参考答案
1.解：设理论上可以炼出锡的质量为x。
C＋SnO2CO2↑＋Sn
151 119
151kg×20％ x
＝　x＝23.8kg
答：理论上可以炼出锡的质量是23.8kg。
2.解：设产生氧气的质量为x。
2CaO2＋2H2O2Ca（OH）2＋O2↑
144 32
180g×60％ x
＝　x＝24g
产生氧气的体积是24g÷1.43g/L≈16.8L。
答：产生氧气的体积是16.8L。
3.（1）减少
（2）解：设需要过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 3.2g
＝　x＝6.8g
答：至少需要过氧化氢的质量为6.8g。
4.（1）解：设该洗涤剂中UP的质量为x。
2CO（NH2）2·H2O22CO（NH2）2＋O2↑＋2H2O
188 32
x 0.32g
＝　x＝1.88g
该洗涤剂中UP的质量分数：
×100％＝1.88％
答：该洗涤剂中UP的质量分数为1.88％。
（2）CD
5.解：设0.4L葡萄酒中SO2的质量为x。
SO2＋H2O2H2SO4
64 98
x 0.098g
＝　x＝0.064g
该葡萄酒中SO2的含量为＝0.16g/L＜0.25g/L，符合我国国家标准。
答：0.4L葡萄酒中SO2的质量为0.064g，符合我国国家标准。
6.（1）＋4　（2）1∶4
（3）解：由质量守恒定律可知，反应生成的CO2的质量为10.2g＋10.0g＋50.0g－65.8g＝4.4g。
设发酵粉样品中NaHCO3的质量为x。
2NaHCO3＋H2SO4Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑
168 88
x 4.4g
＝　x＝8.4g
发酵粉样品中NaHCO3的质量分数：
×100％＝84％
答：发酵粉样品中NaHCO3的质量分数为84％。
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