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第五单元成果展示
化学反应的定量关系
(时间：70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　Ca：40　Fe：56
一、选择题(每题3分，共30分)
1．已知Y是生活中常见的物质，其完全燃烧的化学方程式为Y＋3O2 2CO2＋3H2O。Y的化学式为(　D　)
A．CH4O B．C2H4　
C．C3H8 D．C2H6O
2．煤在空气中燃烧时不仅产生二氧化碳和水，还会排放出二氧化硫等污染物。下列有关煤的组成的推论中，正确的是(　D　)
A．一定含有C、H、O、S元素
B．一定含有C、S元素，可能含有H、O元素
C．一定含有C、H元素，可能含有O、S元素
D．一定含有C、H、S元素，可能含有O元素
3．钠在二氧化碳中燃烧会生成单质碳和一种白色固体，该白色固体可能是(　B　)
A．Na2SO4 B．Na2CO3
C．NaHCO3 D．NaOH
4．化学家对CO在催化剂表面的反应进行的研究，催生了汽车尾气净化装置。下图为汽车尾气净化装置内发生反应的微观示意图，有关说法错误的是(　B　)
A．参加反应的甲与乙的分子个数比为1∶1
B．参加反应的甲与丁的质量比为1∶1
C．该反应符合质量守恒定律
D．该装置的应用能减少汽车尾气对空气的污染
5．在化学反应3H2＋Fe2O3=== 2Fe＋3H2O中，各物质之间的质量比为(　C　)
A．1∶1∶1∶1 B．3∶1∶2∶3
C．3∶80∶56∶27 D．1∶80∶28∶9
6．我国科学家成功研制出能将天然气(主要成分甲烷的化学式为CH4)在液态锡催化作用下高效转化为氢的设备，该设备的微观原理如图所示，下列说法错误的是(　A　)
A．甲烷是由碳原子和氢分子构成的
B．反应前后液态锡的质量和化学性质不变
C．反应过程中，甲烷中的碳元素转化成了碳单质
D．此反应的化学方程式为CH4 C＋2H2
7．学习化学能培养我们的科学素养。下列说法正确的是(　A　)
A．变化与守恒：2NaCl＋2H2O 2X＋Cl2↑＋H2↑ 中，X的化学式是NaOH
B．模型与推理：氧化物中都含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物
C．宏观与微观：同种元素质子数相同，则含相同质子数的粒子一定属于同种元素
D．实验与探究：电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢气和氧气组成的
8．现将20 g A和足量B在一定条件下完全反应，生成16 g C和11 g D，则参加反应的A和B的质量比是(　B　)
A．20∶11 B．20∶7
C．5∶4 D．16∶11
9．化学技术驱动“碳达峰、碳中和”。 CO2转化为炭黑(C)并回收利用的反应机理如图所示，过程Ⅰ和Ⅱ依次发生，“→”表示从反应物到生成物。下列说法正确的是(　D　)
A．过程Ⅰ的化学方程式为3FeO＋CO2=== Fe3O4＋C
B． 过程Ⅰ、Ⅱ中铁元素的化合价均未发生改变
C．Fe3O4为总反应的催化剂
D．总反应可表示为CO2 C＋O2
10．某化学反应在密闭容器中进行，反应中各物质的分子数目、质量随时间变化的情况如图1、图2所示。下列说法错误的是(　C　)
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3∶14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为28∶17
二、填空题(化学方程式每空3分，其余每空2分，共30分)
11．请写出下列反应的化学方程式。
(1)纯净的铁丝插入硫酸铜溶液中： Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu 。
(2)红磷燃烧： 4P＋5O2 2P2O5 。
12．二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径。某种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径如图所示。
(1)转化①是二氧化碳与一种常见的单质生成甲醇和水的反应，这种单质的化学式为 H2 。
(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水，反应中生成二甲醚和水的分子数之比为 1∶1 。
13．如图所示是氢气在氯气中燃烧的微观示意图。
(1)1个氯分子是由 2个氯原子 构成的，在该化学反应前后，没有发生变化的微观粒子是 氢原子、氯原子 (填微观粒子的名称)。
(2)该反应的化学方程式是 H2 ＋ Cl2 2HCl 。
14．芯片、光导纤维在现代科技发展中有着十分重要的作用，制造芯片要用到高纯硅(Si)，制造光导纤维要用到高纯二氧化硅(SiO2)。利用石英砂(主要成分是二氧化硅)通过如图所示的工艺流程可以分别制备高纯硅和高纯二氧化硅(已知反应①、②、③中的气体产物分别为CO、HCl、Cl2)。
(1)硅是地壳中元素含量居第二位的 非金属 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)反应①的化学方程式为 SiO2＋2C Si＋2CO↑ ，
反应后SiO2中硅元素的化合价 降低 (填“升高”或“降低”)。
(3)反应②和反应③的化学方程式分别为 SiHCl3＋H2 Si＋3HCl 、 SiCl4＋O2 SiO2＋2Cl2 。
三、实验探究题(共20分)
15．(6分)某实验小组的同学用如图所示的实验验证质量守恒定律。请回答下列问题。
(1)实验甲中小英在反应前称量小烧杯及杯内物质的总质量为m1，然后将试管内液体倒出，反应一段时间后，再次称量小烧杯及杯内物质的总质量为m2，则m1 ＝ (填“＞”“＜”或“＝”)m2。
(2)实验乙中小兰称量小烧杯及杯内物质的质量为m3，然后将小烧杯中的碳酸钙与稀盐酸完全混合，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑ 。一段时间后，再次称量小烧杯及杯内物质的总质量为m4，而m3＞m4，你认为造成这一结果的原因是 生成的二氧化碳气体逸散到空气中 。
16．(14分)“84”消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了探究活动。
【查阅资料】 “84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。
【实验1】
取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后 将带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃 (填实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。
【提出问题】 在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】 猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。
猜想二：作 催化剂 ，类似用H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用。
【实验2】
(1)按如图所示组装实验装置，并 检查装置的气密性 。
(2)向锥形瓶中加入30 mL “84”消毒液，在注射器中吸入25 mL H2O2溶液。
(3)将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中。每次推入结束待不再产生气泡后，记录到收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)如表所示。
— 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375
①表中的数据x＝ 370 。
②分析表中数据得出“猜想一”正确，其依据是 加入相同体积的H2O2溶液，产生气体的体积不同 。
【分析讨论】 NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 NaClO＋H2O2=== O2↑＋NaCl＋H2O 。
【拓展反思】
生活中常用的消毒剂除“84”消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：“科学使用，注意安全”，下列生活中使用消毒剂的做法正确的是 CD (填字母序号)。
A．不同的消毒剂可随意混合使用
B．使用“84”消毒液的浓度越高越好
C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾
D．“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
四、计算题(共20分)
17．(8分)我国古代典籍中有“煤饼烧石成灰”的记载，“烧石成灰”发生的反应为CaCO3 CaO＋CO2↑。请根据此化学方程式，计算实验室中10 g碳酸钙完全反应后，可制得的氧化钙的质量。
【解】 设：可制得的氧化钙的质量为x。
CaCO3 CaO＋CO2↑
100 56
10 g x
＝
x＝5.6 g
答：可制得的氧化钙的质量是5.6 g。
18．(12分)过氧化钙(CaO2)能杀菌消毒且能与水反应生成氧气[化学方程式为＋O2↑]。某同学把3.6 g不纯的过氧化钙样品(杂质不与水反应)加入盛有足量水的烧杯中，完全反应后，生成了0.45 L氧气(氧气的密度为1.42 g/L)。请计算下列问题：
(1)生成氧气的质量(计算结果精确到0.01 g)。
(2)样品中过氧化钙的质量。
(1)氧气的质量为1.42 g/L×0.45 L≈0.64 g。
(2)【解】 设：设样品中过氧化钙的质量为x。
2CaO2＋2H2O=== 2Ca(OH)2＋O2↑
144 32
x 0.64 g
＝
x＝2.88 g
答：样品中过氧化钙的质量为2.88 g。
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