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　第五单元成果展示
定量研究化学反应
(时间：60分钟　满分：100分)
可能用到的相对原子质量有H：1　C：12　N：14　O：16　S：32　Ag：108
一、选择题(每题3分，共30分)
1．下列对质量守恒定律的理解中，正确的是(　B　)
A．煤燃烧后产生的煤渣的质量一定与反应前煤的质量相等
B．铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大
C．100 g水与100 g酒精混合后，质量小于200 g
D．1 g 氢气在9 g 氧气中完全燃烧，生成10 g水
2．下列由化学方程式2Hg＋O2 2HgO获取的信息中，不正确的是(　D　)
A．反应条件是加热
B．反应物是汞和氧气
C．生成物是氧化汞
D．参加反应的汞与氧气的质量比为2∶1
3．下列关于化学方程式 CH4＋2O2 CO2＋2H2O 的描述中，正确的是(　C　)
A．甲烷加氧气在点燃条件下，反应生成二氧化碳加水
B．1个甲烷和2个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水
C．1个甲烷分子和2个氧分子在点燃条件下，生成1个二氧化碳分子和2个水分子
D．在点燃条件下，1 g CH4和2 g O2生成1 g CO2和2 g H2O
4．敦煌壁画闻名世界。文物专家在修复壁画时，发生的化学反应之一为PbS＋4H2O2=== PbSO4＋4X，则物质X的化学式是(　B　)
A．H2 B．H2O
C．H2S D．SO2
5．甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚燃烧反应的微观示意图如图所示。下列说法或化学方程式的书写错误的是(　C　)
A．CH3OCH3＋3O2 2CO2＋3H2O
B．丙、丁均为氧化物
C．反应前后分子的种类和数目保持不变
D．甲醚的元素组成与乙醇(C2H5OH)相同
6．在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得部分数据如下表所示。下列说法中，不正确的是(　B　)
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 18 1 2 32
反应后的质量/g x 26 2 12
A．反应后甲的质量为13 g
B．乙是反应物
C．参加反应的甲和丁的质量比为1∶4
D．物质丙可能是该反应的催化剂
7．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的含量如图所示。下列说法正确的是(　C　)
A．丙可能是单质
B．在该反应中丁一定没有参加化学反应
C．该反应是化合反应
D．甲和乙的质量之和一定等于丙的质量
8．防止金属锈蚀是科研人员研究的重要课题。小明发现金属铜制作的眼镜架，时间久了表面会形成一层绿色的锈渍，其化学成分是碱式碳酸铜]。该锈渍是通过化合反应生成的，反应物除金属铜外，还有①氮气、②氧气、③二氧化碳、④水、⑤二氧化硫中的(　B　)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
9．取24.8 g 过氧化银)在真空条件下加热至固体质量不再发生变化(已知：2Ag2O2　 2Ag2O＋O2↑，2Ag2O 4Ag＋O2↑)，共产生3.2 g O2，固体质量随温度的变化如图所示(图中各点对应的固体均为纯净物)。下列说法错误的是(　D　)
A．X→Y过程中，发生的反应为2Ag2O2 2Ag2O＋O2↑
B．Y→Z过程中，物质没有发生化学变化
C．Z点对应的固体中银元素和氧元素的质量比为27∶2
D．Z→W过程中产生的氧气质量为2.4 g
解析：由题目信息分析可知，X→Y过程中发生的反应为2Ag2O2 2Ag2O＋O2↑，故A正确；Y→Z过程中，固体的质量没有发生改变，没有新物质生成，未发生化学变化，故B正确；Z→W过程中发生的反应为2Ag2O 4Ag＋O2↑，所以Z点对应的固体是氧化银，该物质中银元素和氧元素的质量比为(108×2)∶16＝27∶2，故C正确；X→Y过程中，产生的氧气质量为24.8 g－23.2 g＝1.6 g，又因整个过程一共产生3.2 g 氧气，故Z→W过程中产生的氧气质量为3.2 g－1.6 g＝1.6 g，故D错误。
10．某无色气体含有CH4、CO、H2中的一种或几种，在足量O2中充分燃烧，生成的CO2与H2O的质量比为11∶9，该无色气体不可能是(　B　)
A．CH4
B．CH4、H2分子个数比为1∶2的混合气体
C．CO、H2分子个数比为1∶2的混合气体
D．CH4、CO、H2分子个数比为1∶1∶2的混合气体
解析：根据题意分析计算可知，生成的二氧化碳与水分子的个数比为∶＝1∶2，即生成物中碳、氢原子个数比为(1×1)∶(2×2)＝1∶4；根据质量守恒定律可知，无色气体中碳、氢原子个数比也为1∶4，则无色气体可能是CH4或CO、H2分子个数比为1∶2的混合气体或CH4、CO、H2分子个数比为1∶1∶2的混合气体。
二、填空题(共30分)
11．(10分)质量守恒定律是一条重要的规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是__B__(填字母序号)。
①原子数目　②分子数目　③元素种类
④物质种类　⑤原子种类　⑥物质总质量
A．①④⑥ B．①③⑤⑥
C．①②⑥ D．②③⑤
(2)镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁(只考虑氧气参加反应，下同)，化学方程式为__2Mg＋O2__2MgO__，若固体质量变化如图1所示，则m2与m1之差表示__参加反应的氧气__的质量。
(3)实验过程中，镁条点燃后的实验现象如图2所示，做此实验时，需要在实验台上放一个__陶土网__。
12．(10分)对知识的“类比类推”是学习化学的一种常用方法。通过学习我们知道了下列四个化学反应：
①C＋O2 CO2；
②2CO＋O2 2CO2；
③CH4＋2O2 2H2O＋CO2；
④C2H5OH＋3O2 3H2O＋2CO2。
(1)通过分析，我们发现①和②都属于__化合__(填“分解”或“化合”)反应。
(2)通过比较，我们发现上述四个反应在反应物、反应条件和生成物三个方面都有相似的地方，分别是①__都有氧气参与__，②__反应条件都是点燃__，③__都有二氧化碳气体生成__。
(3)化学反应2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑与上述四个反应也有相似之处，你认为相似之处是__生成物中都有二氧化碳气体(合理即可)__。
13．(10分)工业上生产硝酸的反应之一是将氨气催化氧化，该反应前后分子种类变化的微观示意图如图所示。
(1)由“”构成的物质中，“”与“”代表的元素的质量比为__14∶3__，“”代表的元素，在该物质中化合价为__－3__价。
(2)该反应的化学方程式为__4NH3＋5O2__4NO＋6H2O__，该反应过程共涉及__2__种氧化物。
解析：(1)由“”构成的物质为氨气，其中氮元素和氢元素的质量比是14∶(1×3)＝14∶3；在氨气中，氢元素的化合价为＋1价，则氮元素的化合价为－3价。(2)根据氧化物的定义可知，图中两种生成物均属于氧化物。
三、实验与探究题(共12分)
14．为了研究质量守恒定律，某同学设计了如图所示的实验。请回答下列问题。
(1)装置：锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是__防止锥形瓶底炸裂__。
(2)燃烧前称量：锥形瓶的总质量为27.0 g，则图中托盘天平中游码的读数为__2.0__g。
(3)白磷燃烧过程中观察到的现象是__产生大量白烟，玻璃管上方的气球先胀大后缩小__。
(4)反应结束后称量：发现托盘天平指针偏向右边，造成这种现象的原因可能是__装置漏气(或锥形瓶未冷却等，合理即可)__(写一种即可)。
(5)反思：白磷燃烧__遵循__(填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律，理由是__在化学反应前后，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化__(从微观上解释)。
四、计算题(共28分)
15．(12分)氢气是理想的清洁能源。如图所示为氢能源利用的示意图。
(1)光催化制氢设备中的原料是__H2O__(填化学式)。
(2)汽车动力箱中一次可加入50 kg水，经过催化，理论上最多可制得氢气的质量是多少？(结果保留一位小数)
解：设理论上最多可制得氢气的质量为x。
2H2O 2H2↑＋O2↑
36 4
50 kg x
＝
x≈5.6 kg
答：经过催化，理论上最多可制得氢气的质量为5.6 kg。
16．(16分)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，另外还含有少量的SiO2等杂质(杂质不参与反应)。某化学兴趣小组为测定孔雀石中Cu2(OH)2CO3的含量进行如下实验：取30 g 孔雀石样品，粉碎后放入烧杯中，将200 g稀硫酸(H2SO4)分成四等份，分四次加入烧杯中，测出每次完全反应后烧杯内物质的总质量，实验数据记录如表所示。
— 加稀硫酸前 加入稀硫酸的次数/次
1 2 3 4
烧杯内稀硫酸的质量/g 0 50 50 50 50
烧杯内物质的总质量/g 30 77.8 125.6 174.5 224.5
请回答下列问题：
(1)Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4　=== 2CuSO4＋CO2↑＋__3H2O__。
(2)该反应中生成气体的质量是__5.5__g。
(3)参加反应的H2SO4的质量。(写出计算过程)
解：设参加反应的H2SO4的质量为x。
Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=== 2CuSO4＋CO2↑＋3H2O
196 44
x 5.5 g
＝
x＝24.5 g
答：参加反应的H2SO4的质量为24.5 g。
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