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第五单元定量研究化学反应
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列实验操作或设计中，正确的是
A．读取液体体积 B．过滤浑浊的水
C．验证质量守恒定律 D．加热液体
2．美国公司生产的“自净玻璃”的神奇之处全在于它穿上40纳米厚的二氧化钛“纳米膜外套”。其“纳米膜外套”可与太阳光线中的紫外线作用，分解落在玻璃上的有机物，使有机物化为乌有；还能使玻璃表面的雨点或雾气变成一个薄层而使玻璃表面湿润，并洗掉表面的脏物。工业上二氧化钛可用下列方法制得：，则X的化学式为
A． B． C． D．
3．制作氧自救呼吸器可用一种名为超氧化钾的黄色固体作生氧剂，其反应原理为：，该反应中的值是
A．4 B．3 C．2 D．1
4．下列化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
5．下列方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
6．不适合用质量守恒定律解释的变化是
A．煤着火燃烧后剩下的灰烬质量比煤轻 B．蜡烛燃烧质量越来越小
C．铁丝燃烧生成的黑色固体比铁丝质量重 D．水沸腾后质量明显减轻
7．在2A+3B=2C+4D中，3.2gA与9.6gB恰好完全反应生成5.6gC，已知D的相对分子质量为18，则C的相对分子质量为
A．7 B．28 C．44 D．56
8．下列实验设计能达到实验目的的是
A．验证分子运动速率与温度有关
B．测定空气中氧气的体积分数
C．验证质量守恒定律
D．比较和CuO对分解的催化效果
9．下列实验装置(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
A． B．
C． D．
10．图所示为在催化剂作用下将二氧化碳转化为化工原料甲醇的微观过程示意图。下列说法正确的是
A．该反应中的产物有三种
B．该反应说明化学反应前后分子数目一定发生变化
C．参加反应的和的分子个数之比为
D．甲醇中碳元素和氢元素的质量比为
11．创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是
A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失
B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量
C．C处水的作用是吸收氧气
D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点
12．碳酸氢钠不稳定，受热易分解：。现取和的混合物，加热到质量不再改变，剩余固体质量为。下列说法正确的是
A．反应后生成的质量为 B．反应后生成和的质量比为
C．原混合物中的质量为 D．原混合物中的质量分数为
二、非选择题
13．元素与化学变化的关系：在物质发生化学变化时，元素的种类 （填“会”或“不会”）改变。
14．参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。这个规律叫作质量守恒定律。
15． Al+ Fe3O4 Al2O3+ Fe。
16．试写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气的化学方程式，并说明其含义。
(1)化学方程式： ；
(2)定性含义： ；
(3)定量含义：
①分子个数比 ；
②物质质量比 。
17．化学兴趣小组的同学对实验室制取氧气的装置(图I)进行改进，设计了一套简易“供氧器”(图II)。
(1)利用图Ⅱ中的“反应器”制取氧气的化学反应方程式为 。
(2)图I中标号①的仪器名称是 。
(3)为制取干燥的氧气，装置接口连接的正确顺序为___________(填选项代号)；
A．a→b→c→d B．a→b→c→e C．a→c→b→d D．a→c→b→e
(4)气体收集满后，使反应停止的操作是 小明在使用家用除湿盒时发现盒内有白色颗粒状物质。查阅资料获知是CaCl2固体，CaCl2不与空气中的成分反应，易吸水，溶液呈中性。CaCl2在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/g 59.5 65.0 74.5 100 116
18．环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。
(1)目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。化石燃料属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。
(2)近日，国务院颁布《2024—2025年节能减碳行动方案》。生产、生活中有以下做法：①发展绿色公共交通②开发太阳能、风能等能源③植树造林④发展火力发电。下列选项符合节能减碳的是______（填序号）。
A．①②③ B．②③④ C．①②③④
(3)大力开发氢能是推动我国能源转型升级和可持续发展的重要战略途径之一。某种氢燃料电池的工作原理如图所示，利用氢气和氧气在铂催化剂的催化下生成水的过程提供能量，该电池投入480kg氧气，若充分反应，需投入氢气多少kg。（请写出计算过程）
(4)天然气管道掺氢输送是实现大规模、远距离和低成本氢气运输的手段之一，掺氢天然气也能改善天然气的品质。某掺氢天然气（该混合气仅含CH4和H2）中氢元素的质量分数为40%，则混合气体充分燃烧后生成CO2和H2O的质量比为 （填最简比）。
《第五单元定量研究化学反应》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B B A D B A A D
题号 11 12
答案 D D
1．B
【详解】A. 量筒读数时，视线与液体凹液面的最低处保持水平，此选项错误；
B. 过滤时，要注意"一贴、二低、三靠"的原则，即一贴指滤纸紧贴漏斗内壁；二低指滤纸低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘；三靠指烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒紧靠三层滤纸处、漏斗下端紧靠烧杯内壁，此选项正确；
C.碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，生成的二氧化碳扩散到空气中，天平不平衡，不能验证质量守恒定律，对有气体生成或有气体参加的反应验证质量守恒定律需在密闭容器中进行，此选项错误；
D. 加热液体时液体的体积不能超过试管容积的，此选项错误；
故选B。
2．B
【详解】根据反应的化学方程式X+O2=TiO2+2Cl2，反应物中氧原子个数分别为2，反应后的生成物中钛、氧、氯原子个数分别为1、2、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个钛原子和4个氯原子构成，则物质X的化学式为TiCl4。故选B。
3．B
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，氧原子数目不变，则：4×2+2×2=2×3+α×2，得：α=3。
故选B。
4．B
【详解】A、硫和氧气点燃生成二氧化硫，化学方程式为，故错误；
B、磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学方程式为，故正确；
C、镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为，故错误；
D、碳和氧气点燃生成二氧化碳，化学方程式为，故错误；
故选B。
5．A
【详解】A、镁与氧气反应生成氧化镁，化学方程式正确，故A符合题意；
B、磷与氧在点燃的条件下生成五氧化二磷，配平错误，正确的化学方程式为，故B不符合题意；
C、铁与氧在点燃的条件下生成的是四氧化三铁，该方程式生成物错误，正确的化学方程式为，故C不符合题意；
D、KClO3需要在催化剂的参与下生成氯化钾和氧气，该反应式缺少催化剂，没有标气体符号，正确的化学方程式为，故D不符合题意。
故选A。
6．D
【详解】任何化学变化都能用质量守恒定律解释。
A、煤燃烧会生成二氧化碳等物质，生成的二氧化碳逸散到空气中，所以燃烧后剩下的灰烬质量比煤轻，此变化属于化学变化，能用质量守恒定律解释，A选项错误；
B、蜡烛燃烧会生成二氧化碳、水蒸气，导致蜡烛质量越来越小，此变化属于化学变化，能用质量守恒定律解释，B选项错误；
C、铁丝燃烧消耗氧气生成四氧化三铁，生成的四氧化三铁的质量等于参与反应的铁丝与氧气的质量之和，比参与反应的铁丝质量更大，此变化属于化学变化，能用质量守恒定律解释，C选项错误；
D、水沸腾后质量明显减轻，是因为部分水由液态变为气态，没有生成新物质，不属于化学变化，不能用质量守恒定律解释，D选项正确。
故选：D。
7．B
【详解】根据反应前后物质的总质量不变，则生成的D的质量为3.2g+9.6g-5.6g=7.2g，设C的相对分子质量为x，则：
解得x=28，故选B。
8．A
【详解】A、该实验中，浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到滴有酚酞溶液的棉花处时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，热水中试管的棉花先变红，说明温度越高，分子的运动速率越快，可以验证分子运动速率与温度的关系，符合题意；
B、该实验中，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不符合题意；
C、该实验中，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，无法验证质量守恒定律，不符合题意；
D、该实验中，过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，无法比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果，不符合题意。
故选A。
9．A
【详解】A、硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，无气体生成，反应前后容器中物质的总质量不变，能验证质量守恒定律，故选项符合题意；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，产生的氧气逸出，使天平不平衡，不能验证质量守恒定律，故选项不符合题意；
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水逸散到空气中，使天平不平衡，不能验证质量守恒定律，故选项不符合题意；
D、镁在空气中燃烧生成氧化镁，由于空气中的氧气参加反应，使天平不平衡，不能直接验证质量守恒定律，故选项不符合题意。
故选A。
10．D
【分析】由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、该反应的产物为甲醇和水两种，选项错误；
B、化学变化是分子分成原子，原子组成新分子的过程，反应前后分子数目可能改变，选项错误；
C、由方程式可知，参加反应的（CO2）和（H2）的分子个数之比为，选项错误；
D、甲醇中碳元素和氢元素的质量比为12：（1×4）=3:1，选项正确；
故选D。
11．D
【详解】A、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，由催化剂的定义可知，注入过氧化氢溶液后A处粉末不会消失，故A分析不正确；
B、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故B分析不正确；
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故水的作用是吸收二氧化硫，氧气不易溶于水，水不能吸收氧气，故C分析不正确；
D、该实验所用试剂较少，可以节约试剂，且操作简单，现象明显，故D分析正确。
故选：D．
12．D
【分析】根据质量守恒定律，反应前后固体减少的质量就是生成二氧化碳和水的质量之和，即。设原混合物中NaHCO3的质量为x，生成CO2的质量为y，生成H2O的质量为z，则
x=8.4g
根据、
y=2.2g、z=0.9g
【详解】A、反应后生成CO2的质量为2.2g，不是3.1g，A选项错误；
B、反应后生成CO2和H2O的质量比为，不是9∶22，B选项错误；
C、原混合物中NaHCO3的质量为8.4g，不是4.2g，C选项错误；
D、原混合物中Na2CO3的质量为，则Na2CO3的质量分数为 ，D选项正确。
故选：D。
13．不会
【详解】根据质量守恒定律，在物质发生化学变化时，元素的种类不会改变。
14．等于
【详解】质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。
15． 8 3 4 9
【详解】利用最小公倍数法，先找出左右两边各出现一次，且原子个数最多的，发现是氧原子，则氧原子的最小公倍数是，故Fe3O4前面配3，Al2O3前面配4，根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，则Al前面配8，Fe前面配9。
16．(1)
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气
(3) 2个过氧化氢分子在二氧化锰的催化作用下分解生成2个水分子和1个氧分子 每68份质量的过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成36份质量的水和32份质量的氧气
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为；
（2）该化学方程式的含义是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；
（3）①根据可知，分子个数比的含义是2个过氧化氢分子在二氧化锰的催化作用下分解生成2个水分子和1个氧分子；
②根据可知，物质质量比的含义是每68份质量的过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成36份质量的水和32份质量的氧气。
17．(1)
(2)锥形瓶
(3)C
(4)将反应器中的铜丝提起，使二氧化锰与过氧化氢溶液分离
【详解】（1）图Ⅱ中的“反应器”为固液常温装置，适用于过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。
（2）由图可知：仪器①为锥形瓶。
（3）浓硫酸具有吸水性，能干燥氧气，且干燥时，氧气应直接通入浓硫酸中，则气体从c口通入，又由于氧气密度比空气大，收集时气体应从d口通入，则连接顺序为：a→c→b→d；
故选：C。
（4）二氧化锰放在底部有孔的塑料瓶中，气体收集满后，可将铜丝提起，使二氧化锰与过氧化氢溶液分离，从而反应停止。
18．(1)不可再生
(2)A
(3)解：设需投入氢气的质量为。
答：需投入氢气的质量为60kg。
(4)11:18
【详解】（1）化石燃料是经过亿万年缓慢形成的，在短期内得不到补充，属于不可再生能源。故填：不可再生；
（2）①发展绿色公共交通可以节约化石能源，减少二氧化碳的排放，符合节能减碳；
②开发太阳能、风能等能源可以节约化石能源，减少二氧化碳的排放，符合节能减碳；
③植树造林可以增大空气中二氧化碳的吸收，符合节能减碳；
④发展火力发电需要大量消耗化石能源，增大了二氧化碳的排放，不符合节能减碳。
符合节能减碳的是①②③，故选：A；
（3）见答案
（4）设某掺氢天然气（假设该混合气仅含CH4和H2）的质量为100g，其中含氢元素的质量分数为40%，则氢元素的质量为，则碳元素的质量为。由质量守恒定律可知，氢元素完全燃烧生成水，则生成水的质量为，碳元素完全燃烧生成二氧化碳，则生成二氧化碳的质量为，则混合气体充分燃烧后生成CO2和H2O的质量比为。故填：11∶18。
【点睛】本题难度不大，掌握能源的分类、符合节能减碳的做法、化学方程式的写法以及化学式的有关计算方法是解题的关键。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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