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第一章 化学方程式 培优
一．选择题（共16小题）
1．如图，将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方，能证明甲烷中有碳元素的现象是（　　）
A．澄清石灰水变浑浊 B．发出淡蓝色火焰
C．产生大量的热量 D．烧杯内壁有水珠生成
2．下列反应的化学方程式正确的是（　　）
A．镁条在氧气中燃烧：Mg+O2═MgO
B．铁在空气中锈蚀：3Fe+2O2═Fe3O4
C．将铁放在盐酸中：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
D．将大理石放在盐酸中：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
3．用“W”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法错误的是（　　）
A．没有二氧化锰作为催化剂，过氧化氢溶液不会分解产生氧气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生
C．若a处粉末是硫粉，b处应接有尾气处理装置
D．该微型实验的优点是实验操作简便、节约试剂
4．下列关于化学反应“X2+3Y2═2Z”的叙述中错误的是（　　）
①Z的化学式为XY3
②若mg X2和ngY2恰好完全反应，则生成（m+n）g Z
③若X2和Y2的相对分子质量分别为M和N，则Z的相对分子质量为（M+N）
④若ag X2完全反应生成bg Z，则同时消耗（a﹣b）g Y2。
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
5．氯碱工业是我国现代化学工业的重要支柱，其核心原理为2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑。下列有关说法不正确的是（　　）
A．X的化学式为NaOH
B．反应前后氯元素的化合价不变
C．参加反应的NaCl和H2O的质量比为117：36
D．反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料
6．取9.2g某有机化合物在足量的氧气中燃烧，只生成17.6gCO2和10.8gH2O。则该有机物中一定含有的元素是（　　）
A B C D
元素 C、H C、H、O H、O C、O
A．A B．B C．C D．D
7．将苯（C6H6）和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和X．已知反应前后各物质的质量如下：
物质 苯 氧气 二氧化碳 水 X
反应前的质量/g 3.9 9.6 0 0 0
反应后的质量/g 0 0 6.6 2.7 m
则下列有关说法正确的是（　　）
A．m等于4.0
B．X由碳、氧两种元素组成
C．X由碳、氢两种元素组成
D．生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3：1
8．通过下列实验得出的结论，其中正确的是（　　）
①既可说明甲烷具有可燃性，又说明了甲烷是由氢元素和碳元素组成
②既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
③既可说明水是由氢元素、氧元素组成，又说明了水分子中氢原子和氧原子个数之比
④既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低
⑤既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳具有酸性
A．①②③④ B．②③④⑤ C．②③④ D．①②③④⑤
9．agA物质、bgB物质和cgC物质在某密闭容器中发生如下反应：，若充分反应后，容器中物质为混合物，则生成D物质的质量（　　）
A．等于（a+b+c）g B．不小于（a+b+c）g
C．小于（a+b+c）g D．不大于（a+b+c）g
10．古人会将炉甘石（ZnCO3）和木炭粉混合，加热到高温后可得到金属锌，实验过程中有如下反应发生：
①ZnCO3ZnO+CO2↑
②C+2ZnO2Zn+X↑
下列有关说法中错误的是（　　）
A．X的化学式为CO2
B．反应②中C做氧化剂
C．反应①前后各元素化合价均不改变
D．反应前后锌元素质量不变
11．转换法是科学研究中常用方法，它是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量，转化为容易认识或容易测量的科学量，是一种间接测量的研究方法。下列科学方法中采用转换法的是（　　）
①利用压强计探究液体内部压强的特点
②测空气中氧气体积分数时，通过进入集气瓶中水的体积来得到消耗氧气的体积
③利用磁感线描述磁体周围的磁场分布
④利用光路图来表述光的反射定律
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
12．下列实验装置不能达到实验目的的是（　　）
A．实验一：验证二氧化碳密度大于空气，不支持燃烧
B．实验二：探究燃烧需要的条件
C．实验三：探究质量守恒定律
D．实验四：测量空气中氧气所占的体积分数
13．某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（　　）
①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3%
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
14．有A、B、C三种物质各1.5克，发生了如下的化学反应：A+B+C→D，充分反应后生成3.0克的D．在残留物中再加入1.0克A，反应继续进行．待反应再次停止，反应物中仅剩余有C．以下结论正确的是（　　）
A．第一次反应停止时B剩余0.9克
B．第一次反应停止时C剩余0.9克
C．参加反应A与C的质量比是5：3
D．第二次反应停止时C剩余0.9克
15．高温煅烧石灰石（主要成分CaCO3）生成生石灰（CaO）和CO2，发生反应为CaCO3CaO+CO2↑。高温煅烧6.0gCaCO3一段时间后，剩余固体的质量为3.8g。下列说法错误的是（　　）
A．生成CO2的质量是2.2g
B．剩余固体中含有两种物质
C．剩余固体中钙元素的质量分数为52.6%
D．剩余固体中碳、氧元素质量比为3：32
16．有A、B两种混合粉末，质量分别为m1，m2。A由CaCO3和KHCO3组成，B由MgCO3和NaHCO3组成。将A、B分别与足量稀盐酸反应，生成二氧化碳气体的质量均为wg。下列说法正确的是（　　）
（已知：KHCO3+HCl═KCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O）
①21m1＝25m2
②m1＝m2
③混合物B中MgCO3和NaHCO3质量比可为任意比
④混合物A中CaCO3和KHCO3质量比一定为1：1
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
二．多选题（共1小题）
（多选）17．已知同温、同压下，相同体积的不同气体分子中含有相同数目分子。现有氢气和氧气的混合气体，在120℃和1.01×105Pa压强下体积为V，点燃后充分反应，待气体恢复到原来温度和压强时，测得其体积为，则原混合气体中氧气的体积可能是（　　）
A． B． C． D．
三．填空题（共10小题）
18．如图是有关氧气的知识网络图（反应条件省略），用化学用语回答：
（1）铁在氧气中燃烧的现象是　 　 、放出大量的热、产生黑色固体。
（2）请写出双氧水制取氧气的化学方程式　 　
（3）图中①②③是实验室制取氧气的三个反应，它们都属于　 　 （“化合”或“分解”）反应。
19．“火立熄”灭火球是一种新型灭火装置，火灾发生时将球滚入火中或将灭火球固定在容易发生火灾的场所，灭火球遇明火后燃烧表层缠绕的灭火引线，随后驱动内核爆发装置自动喷洒干粉，达到自动灭火的效果。其干粉主要成分是磷酸二氢铵（NH4H2PO4），磷酸二氢铵在受热时，能够生成多种化合物，同时吸收大量的热。
（1）磷酸二氢铵受热发生反应的化学方程式：2NH4H2PO42NH3↑+P2O5+3　 　 。该反应的基本反应类型为　 　 。
（2）该灭火球的灭火原因是　 　 。
20．为了在2060年之前实现“碳中和”的目标，中国正在加快氢能、新能源汽车等相关技术和产业的发展，为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。请回答下列问题：
（1）单质硼（B）可与水反应制取氢气，化学方程式为：，该化学反应中，属于氧化物的是　 　 （填化学式）。
（2）MgH2是一种储氢物质，MgH2固体与水混合，会反应生成Mg（OH）2并释放出H2，该反应的化学方程式为　 　 。
21．我国科学家研发出由二氧化碳高效转化为甲醇（CH3OH）的新技术。
（1）若该技术广泛应用，可把排放的CO2转化为甲醇，则能缓解　 　 （填字母）。
A．酸雨 B．温室效应 C．白色污染
（2）甲醇可被氧气氧化，其反应为2CH3OH+O22X+2H2O，则X的化学式为　 　 。
（3）若44gCO2全部转化为CH3OH，且反应中其他物质均不含碳元素，可生成CH3OH的质量为　 　 g。
22．NSR技术通过BaO和Ba（NO3）2相互转化实现NOx（氮氧化物）的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，缓解酸雨的形成。其工作原理如图所示。
（1）该转化中有　 　 种元素化合价发生改变。
（2）储存时，发生的化学反应类型为　 　 ；吸收NOx（如NO、NO2）的物质是　 　 。
（3）还原时还原尾气可以是CO、H2等，存在如下反应：5CO+Ba（NO3）2═N2+X+5CO2，X的化学式是　 　 。
（4）NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是　 　 。
23．碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO3______CuO+H2O+CO2↑，据此回答下列问题：
（1）CuO前“______”处应配上数字　 　 。
（2）写出空气中充分加热碱式碳酸铜现象　 　 。
（3）充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体，若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3：4，则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为　 　 。
24．人们对碳的开发与利用贯穿了社会发展的各个时期（见图）：
（1）我国在手工劳动时期就掌握了利用松枝燃烧产生的碳颗粒制墨的方法，因为碳在常温下 　 　 （填“化学”或“物理”）性质比较稳定，所以用墨书写的字画可以长久保存。
（2）自工业革命以来，碳始终是一种重要的燃料，随着技术的革新其燃烧效率也在不断提升。请写出碳在氧气中完全燃烧时的化学方程式 　 　 。
（3）物理学家成功获得了单层碳原子构成的石墨烯。石墨烯被认为是未来的革命性材料。从物质的元素组成来看，石墨烯属于 　 　 （填“单质”或“化合物”）。
25．杭州亚运会主火炬的燃料是甲醇，这是一种绿色燃料，能实现循环内碳的零排放。采用新型催化剂将CO2转化为甲醇（CH3OH），化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O。
（1）按物质的组成分类，甲醇属于 　 　 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）甲醇作为清洁燃料，其完全燃烧的产物除了CO2外，还有 　 　 （填化学式）。
（3）利用二氧化碳最终合成有机物甲醇的过程类似绿色植物的 　 　 作用。
26．从神舟飞船到空间站建设，我国的航天技术领跑全球，试回答下列问题：
（1）偏二甲肼（C2H8N2）是火箭的推进剂，其燃烧时反应方程式为：，则X为　 　 。
（2）航天员呼吸产生的CO2，可采用氢氧化锂吸收的方式处理。结合图1分析，吸收CO2选用氢氧化锂而不用氢氧化钠的原因是　 　 。
（3）航天员在空间站生活期间，需要充足的氧气补给。图2是水气整合系统，其中“氧气生成模块”的原理是电解水，再通过“废气处理模块”内部提供的高温、高压和催化剂等条件处理宇航员呼出的CO2，请写出“废气处理模块”内部反应的化学方程式　 　 。
27．小李用过氧化氢与二氧化锰粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图1。
（1）根据实验目的，小李必须测量的数据是　 　 。
A．锥形瓶质量
B．气球质量
C．反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量
D．反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量
（2）将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将二氧化锰粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因　 　 。
（3）小李如果用过氧化氢制取氧气，制取装置如图1所示。
仪器名称：a　 　 ，b　 　 。
（4）下列实验操作正确的是　 　 。
A、用止水夹夹住出气的橡胶管，只打开活塞，如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢，说明装置漏气。
B、a仪器下端必须要在液体下面
C、当水下导管冒泡时，马上收集气体
D、该发生装置也用于制取氢气、二氧化碳
四．实验探究题（共5小题）
28．小成进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
试管+加热后制余固体 m4
量筒内收氧气体的体积 v
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是　 　 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系为　 　 。
（3）在做氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气实验时，小成绘制了如图的图像模型，则y表示　 　 。
A.试管中氯酸钾的质量
B.试管中氯化钾的质量
C.试管中固体的总质量
D.试管中二氧化锰的质量
（4）若小成根据数据计算所得结果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　 　 （填字母）。
A.试管中氯酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.导气管没有伸入量筒底部，部分氧气溶解于水
D.停止加热后，调节量筒内外液面相平再读数
（5）实验结束后，小成在拆卸装置时闻到刺激性气味，小成说：氧气是无色无味的，有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫？小观认为不可能。他的理由是：　 　 。
29．2025年3月我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目建设完工，实现了利用海上漂浮式光伏等清洁能源供电→电解海水制取“绿氢”→将氢气转化为甲醇和氨的路径，标志着我国在开发和利用海洋清洁能源方面迈出了坚实的一步。该项目的主要流程如图甲，相关物质的沸点如表：
燃料 沸点℃（101kPa）
氢气 ﹣252.9
氨气 ﹣33.5
甲醇 64.7
（1）请写出图甲太阳能电池板中涉及的能量转化形式 　 　 。
（2）在合成装置1中产生氨气。NH3燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，NH3被称为绿色燃料的原因是 　 　 。
（3）传统合成氨工艺高耗能、高碳排放，该项目不仅实现了“绿氨”的生产，还从源头上实现了农业氮肥生产的零碳化。氮肥对植物的作用是 　 　 。
（4）合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。假设所有电解产生的氢气用来合成甲醇，则从理论上需要电解 　 　 吨水才能合成32吨甲醇。
（5）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 　 　 。
30．验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有酒精、硫酸铜溶液氢氧化钠溶液，红磷，炭，请选择合适的试剂，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应（或文字表达式）
　 　 。
（2）某科学小组想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于A装置，B装置的优点有　 　 （写出一点）。
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于　 　 （“皱缩”或“扩张”）状态。
③小组同学用B装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是　 　 。
31．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。
步骤一、锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL。
步骤二、装入试剂，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
（1）为使实验成功，实验前应先检查该装置气密性，应如何操作　 　 。
（2）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是　 　 。
（3）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是　 　 。
（4）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的其中一个现象是：当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致该现象发生的原因是：　 　 。
32．四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。
【实验资料】
①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢H2S（水溶液呈酸性）。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液、空气中各成分均不反应。
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为4Na2CO3+12S+O2═2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是 　 　 。
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）
③将该试管插入水中（如图3所示），按下橡胶塞，观察到现象为 　 　 。
再塞紧橡胶塞。将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1：h2＝ 　 　 。
④若实验过程中②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会导致测量的空气中的氧气的体积分数 　 　 （选填“偏大”，“偏小”或“不影响”）。
五．解答题（共9小题）
33．适当增大蔬菜大棚里空气中的CO2浓度，可以有效地提高蔬菜的产量。如果用稀盐酸和石灰石（主要成分是CaCO3，杂质不参与反应）反应，向某蔬菜大棚补充66克CO2，需要质量分数为7.3%的稀盐酸多少克？
34．某化学兴趣小组为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙（CaCO3）的质量，进行了如下实验：取25.0g洗净、粉碎后的鸡蛋壳样品放于烧杯中，向烧杯中滴加稀盐酸，反应的化学方程式为（CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，鸡蛋壳中的其他成分不与盐酸反应），实验测得烧杯中剩余物质的质量与加入盐酸的质量之间的关系如图所示。
（1）产生CO2的总质量为　 　 g。
（2）求鸡蛋壳中碳酸钙的质量（写出计算过程）。
35．甲醇（CH3OH）作为燃料应用于汽车领域，可以减少向空气中排放其主要污染物，有助于推动能源结构优化。
（1）目前计入空气质量评价主要气体污染物为CO、NO2、　 　 、　 　 （写出化学式）。据如图分析，CO单位排放量较低的是　 　 汽车。每行驶1000km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放NO2的质量为　 　 g。
（2）CO2和H2在高温高压和催化剂作用下，制备CH3OH的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O
①该反应催化剂主要成分三氧化二铟（In2O3）中In的化合价为　 　 ；
②若要生产56tCH3OH，理论上至少需消耗CO2的质量是多少？（写出计算过程）　 　 。
36．小科在家庭劳动实践中发现，厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗，他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行了实验研究。
查阅资料可知洁厕灵的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定，反应的化学方程式为HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑（洁厕灵的其他成分均不参加反应）。
向一个锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量，数据记录如表所示。
实验次数 第1次 第2次 第3次
加入NaHCO3溶液的质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
（1）第一次实验产生的气体质量为　 　 克。
（2）求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数。
37．某校科学实验室有一份混有少量氯化钠的氯化镁样品，小虞同学想测定样品中氯化镁的质量分数。先称取该混合物样品20g，加入一定量的水使其完全溶解，得到73.6g混合溶液。然后向其中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示（已知：MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓）。
（1）写出a点时溶液中溶质的成分是　 　 （填化学式）。
（2）求样品中氯化镁的质量分数。
（3）计算加入60g氢氧化钠溶液并充分反应后，烧杯内所得溶液中溶质的质量分数。
38．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g，加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中，碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应，气体完全逸出，得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量（m）与反应时间（t）关系如图所示。试回答：
（1）生成CO2的质量　 　 。
（2）22.8g样品中氯化钠的质量为　 　 。
（3）计算所得溶液中溶质的质量分数。（写出解题过程，计算结果精确到0.1%）
39．2026年1月，生态环境部新版水污染物排放标准正式实施，各地推进含钙工业废水资源化回收。某化工厂用盐酸处理碳酸钙垢后，产生含盐酸和氯化钙的混合废水。为测定可回收氯化钙的含量，科研小组取100g该废水，分6次加入共240g碳酸钠溶液，每次充分反应后称量相关质量，所测数据如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入碳酸钠溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
每次产生气体的质量/g 4.4 m 2.2 0 0 0
每次产生沉淀的质量/g 0 0 4 8 8 0
根据数据分析解答（相关化学方程式：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl）
（1）m的数值为　 　 。
（2）计算该废水中CaCl2的质量。
（3）计算第5次加入碳酸钠溶液充分反应后，所得溶液溶质的质量分数。（结果精确到0.1%）
40．为了测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数（样品只由碳酸钠和氯化钠组成），小组同学进行了如下实验。
反应前/g 反应后/g
C装置 330.0 332.7
D装置 350.0 354.4
（1）装置A的作用是　 　 ；
（2）装置C用于干燥气体，C中所盛的试剂可以是　 　 ；
（3）反应结束后若未通入空气，测量结果将　 　 （填“偏大”“不变”或“偏小”）；
（4）小组同学把12.0g纯碱样品放入B瓶中，加入足量稀硫酸，测得反应前后C、D装置的质量变化如表所示，求该样品中碳酸钠的质量分数。（假设每一步都反应完全，计算结果保留到0.1%）
41．雾霾是空气质量预报的一项重要内容。PM2.5是形成“雾霾”的主要原因。PM2.5的主要来源除了燃煤、工业生产外，汽车尾气排放是另一途径。
（1）下列关于PM2.5的说法错误的是 　 　 。
A.PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
B.PM2.5是造成灰霾天气的“元凶”之一
C.燃放烟花爆竹会产生PM2.5
D.PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
（2）原煤燃烧产生的度气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，不仅会形成雾霾，还会在雨、雪降落过程中形成 　 　 ，从而能腐蚀建筑物、使土壤酸化等。
（3）三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在常温下氧化为CO2示意图如图。下列关于该反应说法正确的有 　 　 。
A.不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应
B.该反应属于化合反应
C.反应前后四氧化三钻纳米棒的化学性质发生变化
D.反应前后碳元素的化合价发生了改变
六．计算题（共5小题）
42．某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
（1）该3000t生铁中含纯铁　 　 吨．
（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石　 　 吨．（计算结果保留整数）
43．为测定某碳酸氢铵化肥中的含氮量，某同学在实验室里取用8.5g该化肥样品与20gNaOH溶液放入烧杯中共热，恰好完全反应，生成的氨气全部逸出后，测得烧杯中残留物为26.8g （反应的化学方程式为NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+NH3↑）．试求：
（1）生成氨气的质量．
（2）该化肥中氮元素的质量分数（计算结果精确到0.1%）．
（3）所用NaOH溶液中溶质的质量分数．
44．在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱．某纯碱生产厂制得的产品Na2CO3中混有少量NaHCO3．为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3受热不分解），反应过程中生成二氧化碳气体的质量与反应时间的关系如图所示．
请解答下列问题：
（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是多少？
（2）反应后所得碳酸钠的质量是多少？
（3）小军要配制20℃时Na2CO3的饱和溶液，查找资料，得到下表．
温度溶解度盐 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
根据上表数据计算，20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为　 　 g．
45．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/克 剩余固体的质量/克
第一次 20 11
第二次 20 6
第三次 20 2.8
第四次 20 n
（1）如表中n的数值为　 　 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为　 　 。
（3）小明同学计算所用盐酸的溶质质量分数，计算过程如下：
解：设盐酸的溶质质量分数为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
13.2g 80x
100：73＝13.2：80x
x＝12%
小明的计算过程中存在明显错误，你能通过列式计算进行纠正吗？　 　 。
46．某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表：
甲 乙 丙
烧杯 25.4g 25.4g 25.4g
烧杯+稀硫酸 200g 150g 150g
加入的铁样品 9g 9g 14g
充分反应后，烧杯+剩余物 208.7g 158.7g 163.7g
请你认真分析数据，回答下列问题：
（1）哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A D A D B B B C C B A
题号 12 13 14 15 16
答案 D C B C C
二．多选题（共1小题）
题号 17
答案 BC
一．选择题（共16小题）
1．如图，将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方，能证明甲烷中有碳元素的现象是（　　）
A．澄清石灰水变浑浊 B．发出淡蓝色火焰
C．产生大量的热量 D．烧杯内壁有水珠生成
【答案】A
【解答】解：甲烷燃烧生成二氧化碳，化学反应前后元素种类不变，通过二氧化碳验证可证明甲烷中含有碳元素，所以能证明甲烷中有碳元素的现象是澄清石灰水变浑浊。
故选：A。
2．下列反应的化学方程式正确的是（　　）
A．镁条在氧气中燃烧：Mg+O2═MgO
B．铁在空气中锈蚀：3Fe+2O2═Fe3O4
C．将铁放在盐酸中：2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
D．将大理石放在盐酸中：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【答案】D
【解答】解：A、该化学方程式缺少反应条件，没有配平，正确的化学方程式为2Mg+O22MgO，故选项错误。
B、铁在空气中锈蚀生成铁锈的主要成分是氧化铁，不是四氧化三铁，故选项错误。
C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，故选项错误。
D、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。
故选：D。
3．用“W”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法错误的是（　　）
A．没有二氧化锰作为催化剂，过氧化氢溶液不会分解产生氧气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生
C．若a处粉末是硫粉，b处应接有尾气处理装置
D．该微型实验的优点是实验操作简便、节约试剂
【答案】A
【解答】解：A、在该反应中，二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率，没有二氧化锰作为催化剂，过氧化氢溶液也会分解产生氧气，只是反应速率很慢，故A选项说法错误；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，若a处粉末是木炭粉，加热木炭粉，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，发出白光，放出热量，故B选项说法正确；
C、若a处粉末是硫粉，硫在氧气中燃烧生成的气体是二氧化硫，会污染空气，b处应接有尾气处理装置，故C选项说法正确；
D、用“W”型玻璃管进行微型实验可以节约试剂、减少污染，操作简便，故D选项说法正确。
故选：A。
4．下列关于化学反应“X2+3Y2═2Z”的叙述中错误的是（　　）
①Z的化学式为XY3
②若mg X2和ngY2恰好完全反应，则生成（m+n）g Z
③若X2和Y2的相对分子质量分别为M和N，则Z的相对分子质量为（M+N）
④若ag X2完全反应生成bg Z，则同时消耗（a﹣b）g Y2。
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】D
【解答】解：①由反应前后原子的个数不变可知，Z中含有一个x三个y，说法正确。
②依据质量守恒定律可知：参加反应的物质的质量总和等于生成物的质量总和，说法正确。
③由质量守恒定律可知，反应前后物质的质量之和不变，若X和Y的相对分子质量分别为M和N，则Z的相对分子质量应为，故此选项说法错误。
④若agX2完全反应生成bgZ，则同时消耗（b﹣a）gY2，说法不正确。
故选：D。
5．氯碱工业是我国现代化学工业的重要支柱，其核心原理为2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑。下列有关说法不正确的是（　　）
A．X的化学式为NaOH
B．反应前后氯元素的化合价不变
C．参加反应的NaCl和H2O的质量比为117：36
D．反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料
【答案】B
【解答】解：A、由化学方程式2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑可知，反应物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为2、2、4、2，反应后的生成物中氢、氯原子个数分别为2、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个氢原子、一个钠原子、一个氧原子构成，则物质X的化学式为NaOH
，故A说法正确；
B、在氯化钠中，氯元素显﹣1价，氯气是一种单质，其中氯元素的化合价为零，故B说法错误；
C、由化学方程式可知，参加反应的NaCl和H2O的质量比为（58.5×2）：（18×2）＝117：36，故C说法正确；
D、氢气的热值高，制备原料来源广，燃烧产物只有水，不会对环境造成污染，因此反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料，故D说法正确。
故选：B。
6．取9.2g某有机化合物在足量的氧气中燃烧，只生成17.6gCO2和10.8gH2O。则该有机物中一定含有的元素是（　　）
A B C D
元素 C、H C、H、O H、O C、O
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解答】解：取9.2g某有机化合物在足量的氧气中燃烧，只生成17.6gCO2和10.8gH2O，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，参加反应的氧气中只含有氧元素，则该有机物中一定含有碳、氢元素；17.6gCO2中碳元素的质量为：17.6g100%＝4.8g，10.8gH2O中氢元素的质量为：10.8g100%＝1.2g，4.8g+1.2g＝6g＜9.2g，则该有机物中还含有氧元素，即该有机物中一定含有的元素是C、H、O。
故选：B。
7．将苯（C6H6）和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和X．已知反应前后各物质的质量如下：
物质 苯 氧气 二氧化碳 水 X
反应前的质量/g 3.9 9.6 0 0 0
反应后的质量/g 0 0 6.6 2.7 m
则下列有关说法正确的是（　　）
A．m等于4.0
B．X由碳、氧两种元素组成
C．X由碳、氢两种元素组成
D．生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3：1
【答案】B
【解答】解：根据质量守恒定律，生成X的质量为：3.9g+9.6g﹣6.6g﹣2.7g＝4.2g，
反应前各元素的质量：
3.9g苯中碳元素的质量为：3.9g100%＝3.6g，氢元素质量为：3.9g﹣3.6g＝0.3g，氧气中氧元素的质量为9.6g；
反应后各元素的质量
6.6g二氧化碳中碳元素的质量为：6.6g100%＝1.8g，氧元素的质量为：6.6g﹣1.8g＝4.8g，
2.7g水中氢元素的质量为：2.7g100%＝0.3g，氧元素质量为：2.7g﹣0.3g＝2.4g，
观察发现，苯中碳元素的质量大于二氧化碳中碳元素的质量，氧气中氧元素的质量大于二氧化碳和水中的氧元素质量和，苯中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，因此判断X中有碳元素和氧元素。
二氧化碳和水的分子个数比为：1：1，
由计算可知，表中m的值为4.2，生成的二氧化碳和水的分子个数比为1：1，物质X由碳、氧元素组成；
因为苯中的氢元素和生成的水中的氢元素质量相等，所以X中不含有氢元素，由分析可知，C选项的判断不正确。
故选：B。
8．通过下列实验得出的结论，其中正确的是（　　）
①既可说明甲烷具有可燃性，又说明了甲烷是由氢元素和碳元素组成
②既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
③既可说明水是由氢元素、氧元素组成，又说明了水分子中氢原子和氧原子个数之比
④既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低
⑤既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳具有酸性
A．①②③④ B．②③④⑤ C．②③④ D．①②③④⑤
【答案】C
【解答】解：①可说明甲烷具有可燃性，反应生成水，说明甲烷中含有氢元素，不能说明是否含有碳元素，该选项说法不正确；
②蜡烛由下而上依次熄灭，既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，该选项说法正确；
③电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气体积比是2：1，既可说明水是由氢元素、氧元素组成，又说明了水分子中氢原子和氧原子个数之比，该选项说法正确；
④铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气，铜片上的红磷不能燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点，既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低，该选项说法正确；
⑤塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能够溶于水，该选项说法不正确。
故选：C。
9．agA物质、bgB物质和cgC物质在某密闭容器中发生如下反应：，若充分反应后，容器中物质为混合物，则生成D物质的质量（　　）
A．等于（a+b+c）g B．不小于（a+b+c）g
C．小于（a+b+c）g D．不大于（a+b+c）g
【答案】C
【解答】解：agA物质、bgB物质和cgC物质在某密闭容器中发生如下反应：A+B+C＝D，若充分反应后，容器中物质为混合物，说明A、B、C没有全部反应完，所以参加化学反应的物质总质量小于（a+b+c）g，根据质量守恒定律可知，生成物的质量也小于（a+b+c）g，即生成D的质量小于（a+b+c）g。
故选：C。
10．古人会将炉甘石（ZnCO3）和木炭粉混合，加热到高温后可得到金属锌，实验过程中有如下反应发生：
①ZnCO3ZnO+CO2↑
②C+2ZnO2Zn+X↑
下列有关说法中错误的是（　　）
A．X的化学式为CO2
B．反应②中C做氧化剂
C．反应①前后各元素化合价均不改变
D．反应前后锌元素质量不变
【答案】B
【解答】解：A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应②中反应物含C、Zn、O的个数分别是1、2、2，生成物中含C、Zn、O的个数分别是0、2、0，故生成物中还应含1个C、2个O，故X的化学式为：CO2，故A正确；
B、氧化还原反应中，能夺取含氧化物中氧元素的物质具有还原性，作还原剂，C在反应②中夺取了氧化锌中的氧，做还原剂，故B错误。
C、反应①中，锌元素反应前后的化合价都为+2，氧元素反应前后的化合价都为﹣2，碳元素反应前后的化合价都为+4，故C正确；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素质量不变，因此反应前后锌元素质量不变，故D正确；
故选：B。
11．转换法是科学研究中常用方法，它是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量，转化为容易认识或容易测量的科学量，是一种间接测量的研究方法。下列科学方法中采用转换法的是（　　）
①利用压强计探究液体内部压强的特点
②测空气中氧气体积分数时，通过进入集气瓶中水的体积来得到消耗氧气的体积
③利用磁感线描述磁体周围的磁场分布
④利用光路图来表述光的反射定律
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】A
【解答】解：①利用压强计探究液体内部压强的特点是转换法；
②测空气中氧气体积分数时，通过进入集气瓶中水的体积来得到消耗氧气的体积运用的是转换法；
③引入磁感线来研究磁场运用的是模型法；
④利用光路图来表述光的反射定律是模型法。
故选：A。
12．下列实验装置不能达到实验目的的是（　　）
A．实验一：验证二氧化碳密度大于空气，不支持燃烧
B．实验二：探究燃烧需要的条件
C．实验三：探究质量守恒定律
D．实验四：测量空气中氧气所占的体积分数
【答案】D
【解答】解：A、向盛有阶梯蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳能证明二氧化碳的密度比空气大和不燃烧不支持燃烧的性质，故A能达到目的；
B、使用实验二的装置，可以看到烧杯中的白磷和铜片上的红磷不燃烧，铜片上的白磷燃烧，能用来探究燃烧的条件，能达到实验的目的；
C、使用铁和硫酸铜的反应能用来探究质量守恒定律，故C能达到实验目的；
D、使用硫燃烧生成的是二氧化硫，不能用来测量空气中氧气的含量，不能达到实验目的；
故选：D。
13．某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（　　）
①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3%
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【答案】C
【解答】解：①蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，a 点时氧气体积分数为16%，容器内的气体除了氧气和氮气，还含有生成的二氧化碳、水蒸气等其他气体，因此氮气体积分数一定小于84%（100%﹣16%），故①错误；②过量的红磷在密闭容器中燃烧，反应生成五氧化二磷固体。b点和c点时，红磷均过量，容器内都含有未反应完的氧气、剩余的红磷、生成的五氧化二磷固体、氮气等，物质种类完全相同，故②正确；③由图像可知，燃烧结束后，蜡烛燃烧后容器内氧气体积分数约为14%，红磷燃烧后容器内氧气体积分数约为10%，两者氧气体积分数均不为0，说明两容器中氧气均未耗尽；且红磷燃烧后剩余氧气更少，说明红磷耗氧量较多，故③正确；④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，当氧气体积分数降至14%时，蜡烛会停止燃烧；剩余氧气中，红磷继续燃烧，最终氧气体积分数降至约10%时红磷也熄灭，因此氧气的体积分数无法降至3%，故④错误；
故选：C。
14．有A、B、C三种物质各1.5克，发生了如下的化学反应：A+B+C→D，充分反应后生成3.0克的D．在残留物中再加入1.0克A，反应继续进行．待反应再次停止，反应物中仅剩余有C．以下结论正确的是（　　）
A．第一次反应停止时B剩余0.9克
B．第一次反应停止时C剩余0.9克
C．参加反应A与C的质量比是5：3
D．第二次反应停止时C剩余0.9克
【答案】B
【解答】解：第一次反应A不足，因为第一次反应后加入A又能进行第二次反应。第二次反应后，只剩余C，说明A、B恰好完全反应，则m反（A）：m反（B）＝（1.5g+1.0g）：1.5g＝5：3，
A．第一次反应耗B的质量为mB，则1.5g：mB＝5：3，解得mB＝0.9g，即第一次反应后剩余B质量为1.5g﹣0.9g＝0.6g，故A错误；
B．根据mA+mB+mC＝mD，可知生成3.0gD时消耗C的质量mC＝3.0g﹣1.5g﹣0.9g＝0.6g，故第一次反应后剩余C质量为1.5g﹣0.6g＝0.9g，故B正确；
C．反应消耗A与C质量之比为mA：mC＝1.5 g：0.6 g＝5：2，故C错误；
D．反应消耗A、C质量之比mA：mC＝5：2，故第二次反应中消耗C质量为：（1.5g+1.0g）1.0g，故第二次反应后，C剩余质量为1.5g﹣1.0g＝0.5 g，故D不正确，
故选：B。
15．高温煅烧石灰石（主要成分CaCO3）生成生石灰（CaO）和CO2，发生反应为CaCO3CaO+CO2↑。高温煅烧6.0gCaCO3一段时间后，剩余固体的质量为3.8g。下列说法错误的是（　　）
A．生成CO2的质量是2.2g
B．剩余固体中含有两种物质
C．剩余固体中钙元素的质量分数为52.6%
D．剩余固体中碳、氧元素质量比为3：32
【答案】C
【解答】解：A、高温煅烧6.0gCaCO3一段时间后，剩余固体的质量为3.8g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成CO2的质量为：6.0g﹣3.8g＝2.2g，故选项说法正确。
B、设参与反应的CaCO3质量为x，生成的CaO质量为y。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56 44
x y 2.2g
，
x＝5g，y＝2.8g
则未反应的CaCO3质量为6.0g﹣5.0g＝1.0g，因此剩余固体是未反应的CaCO3和生成的CaO两种物质，故选项说法正确。
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，原CaCO3中钙元素的质量为：，由钙元素守恒可知，剩余固体中钙元素质量分数为：，故选项说法错误。
D、剩余固体中的碳元素仅存在于未反应的CaCO3中，质量为，而氧元素包含未反应CaCO3中的氧（）和生成CaO中的氧（），总氧质量为：0.48g+0.8g＝1.28g，所以剩余固体中碳、氧元素质量比为0.12g：1.28g＝3：32，故选项说法正确。
故选：C。
16．有A、B两种混合粉末，质量分别为m1，m2。A由CaCO3和KHCO3组成，B由MgCO3和NaHCO3组成。将A、B分别与足量稀盐酸反应，生成二氧化碳气体的质量均为wg。下列说法正确的是（　　）
（已知：KHCO3+HCl═KCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O）
①21m1＝25m2
②m1＝m2
③混合物B中MgCO3和NaHCO3质量比可为任意比
④混合物A中CaCO3和KHCO3质量比一定为1：1
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】C
【解答】解：碳酸钙和碳酸氢钾的相对分子质量均为100，所以；
碳酸镁和碳酸氢钠的相对分子质量均为84，所以
所以，84m1＝100m2，得到21m1＝25m2。
碳酸钙和碳酸氢钾的相对分子质量都是100，含碳酸根的质量相同，混合物A中碳酸钙和碳酸氢钾质量比可以为任意比。
碳酸镁和碳酸氢钠的相对分子质量都是84，含碳酸根的质量相同，混合物B中碳酸镁和碳酸氢钠质量比可以为任意比。
①③正确；
故选：C。
二．多选题（共1小题）
（多选）17．已知同温、同压下，相同体积的不同气体分子中含有相同数目分子。现有氢气和氧气的混合气体，在120℃和1.01×105Pa压强下体积为V，点燃后充分反应，待气体恢复到原来温度和压强时，测得其体积为，则原混合气体中氧气的体积可能是（　　）
A． B． C． D．
【答案】BC
【解答】解：氢气和氧气反应的化学方程式为：2H2+O22H2O，在120℃和1.01×105Pa压强下，生成的水也是以气体的状态存在的，
①如果氢气和氧气恰好完全根据化学方程式可以知道，氧气占总体积的三分之一，即原混合气体中氧气的体积为：V，不符合题意；
②如果氧气过量，则设反应的氧气的体积为x，则：
2H2+O22H2O
2 1 2
2x x 2x
根据反应前后剩余的氧气的体积相等得：
V﹣（2x+x）2x
解得：x
所以原混合气体中氧气的体积为：V﹣2x＝V﹣2；
③若氢气过量，则设氧气的体积为y，则：
2H2+O22H2O
2 1 2
2y y 2y
根据反应前后剩余的氢气的体积相等得：
V﹣（2y+y）2y
解得：y
即原混合气体中氧气的体积为；
故选：BC。
三．填空题（共10小题）
18．如图是有关氧气的知识网络图（反应条件省略），用化学用语回答：
（1）铁在氧气中燃烧的现象是　剧烈燃烧，火星四射　 、放出大量的热、产生黑色固体。
（2）请写出双氧水制取氧气的化学方程式　　
（3）图中①②③是实验室制取氧气的三个反应，它们都属于　分解　 （“化合”或“分解”）反应。
【答案】（1）剧烈燃烧，火星四射。
（2）。
（3）分解。
【解答】解：（1）铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，产生黑色固体。所以铁在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射。
（2）过氧化氢（双氧水）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：；
（3）图中①②③实验室制取氧气的反应分别为：
①；
②
③。这三个反应都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，符合“一变多”的特点，都属于分解反应。
故答案为：（1）剧烈燃烧，火星四射。
（2）。
（3）分解。
19．“火立熄”灭火球是一种新型灭火装置，火灾发生时将球滚入火中或将灭火球固定在容易发生火灾的场所，灭火球遇明火后燃烧表层缠绕的灭火引线，随后驱动内核爆发装置自动喷洒干粉，达到自动灭火的效果。其干粉主要成分是磷酸二氢铵（NH4H2PO4），磷酸二氢铵在受热时，能够生成多种化合物，同时吸收大量的热。
（1）磷酸二氢铵受热发生反应的化学方程式：2NH4H2PO42NH3↑+P2O5+3　H2O　 。该反应的基本反应类型为　分解反应　 。
（2）该灭火球的灭火原因是　反应吸热，降低温度，喷洒干粉隔离氧气　 。
【答案】（1）H2O；分解反应；
（2）反应吸热，降低温度，喷洒干粉隔离氧气。
【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目保持不变，由化学方程式可知，反应物中有：2个氮原子、12个氢原子、2个磷原子和8个氧原子，生成物中有：2个氮原子、6个氢原子、2个磷原子和5个氧原子，则空格处还有2个氢原子和1个氧原子，即其化学式为H2O；该反应是由一种物质反应生成三种新物质，属于分解反应；故答案为：H2O；分解反应；
（2）灭火球遇明火后自动喷洒干粉，覆盖在可燃物表面隔绝氧气而灭火，同时磷酸二氢铵分解需要吸热，可使可燃物的温度降低至着火点以下而灭火；故答案为：反应吸热，降低温度，喷洒干粉隔离氧气。
20．为了在2060年之前实现“碳中和”的目标，中国正在加快氢能、新能源汽车等相关技术和产业的发展，为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。请回答下列问题：
（1）单质硼（B）可与水反应制取氢气，化学方程式为：，该化学反应中，属于氧化物的是　H2O　 （填化学式）。
（2）MgH2是一种储氢物质，MgH2固体与水混合，会反应生成Mg（OH）2并释放出H2，该反应的化学方程式为　MgH2+2H2O═Mg（OH）2+2H2↑　 。
【答案】（1）H2O；
（2）MgH2+2H2O═Mg（OH）2+2H2↑。
【解答】解：（1）H2O是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物。
（2）MgH2固体与水混合，会反应生成Mg（OH）2并释放出H2，反应的化学方程式为MgH2+2H2O═Mg（OH）2+2H2↑。
故答案为：
（1）H2O；
（2）MgH2+2H2O═Mg（OH）2+2H2↑。
21．我国科学家研发出由二氧化碳高效转化为甲醇（CH3OH）的新技术。
（1）若该技术广泛应用，可把排放的CO2转化为甲醇，则能缓解　B　 （填字母）。
A．酸雨
B．温室效应
C．白色污染
（2）甲醇可被氧气氧化，其反应为2CH3OH+O22X+2H2O，则X的化学式为　CH2O　 。
（3）若44gCO2全部转化为CH3OH，且反应中其他物质均不含碳元素，可生成CH3OH的质量为　32　 g。
【答案】（1）B；
（2）CH2O；
（3）32。
【解答】解：（1）二氧化碳大量排放到空气中会造成温室效应；
（2）在2CH3OH+O22X+2H2O中，反应物中：C的个数为2个；H的个数为8个；O的个数为4个；生成物中：H的个数为4个；O的个数为2个，每个X中含有2个H、一个C、2个O，X的化学式为：CH2O；
（3）可生成CH3OH的质量为：44g32g。
故答案为：（1）B；
（2）CH2O；
（3）32。
22．NSR技术通过BaO和Ba（NO3）2相互转化实现NOx（氮氧化物）的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，缓解酸雨的形成。其工作原理如图所示。
（1）该转化中有　3　 种元素化合价发生改变。
（2）储存时，发生的化学反应类型为　化合反应　 ；吸收NOx（如NO、NO2）的物质是　氧化钡　 。
（3）还原时还原尾气可以是CO、H2等，存在如下反应：5CO+Ba（NO3）2═N2+X+5CO2，X的化学式是　BaO　 。
（4）NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是　2NO+O2+4CON2+4CO2 。
【答案】（1）3。
（2）化合反应；氧化钡。
（3）BaO。
（4）2NO+O2+4CON2+4CO2。
【解答】解：（1）该转化中有3种元素化合价发生改变，即氮元素（由+2变成+4，由+4变成0）、氧元素（由0变成﹣2）、碳元素（由+2变成+4）。
故答案为：3。
（2）储存时，氧化钡和二氧化氮在一定条件下反应生成硝酸钡，发生的化学反应类型为化合反应；吸收NOx（如NO、NO2）的物质是氧化钡。
故答案为：化合反应；氧化钡。
（3）反应前后碳原子都是5个，氮原子都是2个，反应前钡原子是1个，反应后应该是1个，包含在未知物质中，反应前氧原子是11个，反应后应该是11个，其中1个包含在未知物质中，X的化学式是BaO。
故答案为：BaO。
（4）NO气体通过NSR 技术转化为N2的总反应方程式是2NO+O2+4CON2+4CO2。
故答案为：2NO+O2+4CON2+4CO2。
23．碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO3______CuO+H2O+CO2↑，据此回答下列问题：
（1）CuO前“______”处应配上数字　2　 。
（2）写出空气中充分加热碱式碳酸铜现象　固体由绿色变成黑色，试管内壁出现水珠　 。
（3）充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体，若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3：4，则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为　6g　 。
【答案】（1）2。
（2）固体由绿色变成黑色，试管内壁出现水珠。
（3）6g。
【解答】解：（1）反应前后原子个数不变。CuO前2应配上数字2。
故答案为：2。
（2）空气中充分加热碱式碳酸铜现象：固体由绿色变成黑色，试管内壁出现水珠。
故答案为：固体由绿色变成黑色，试管内壁出现水珠。
（3）设铜元素质量是x，反应生成水和二氧化碳的质量之和为y，根据题意有：：3：4，y＝6g。
故答案为：6g。
24．人们对碳的开发与利用贯穿了社会发展的各个时期（见图）：
（1）我国在手工劳动时期就掌握了利用松枝燃烧产生的碳颗粒制墨的方法，因为碳在常温下 　化学　 （填“化学”或“物理”）性质比较稳定，所以用墨书写的字画可以长久保存。
（2）自工业革命以来，碳始终是一种重要的燃料，随着技术的革新其燃烧效率也在不断提升。请写出碳在氧气中完全燃烧时的化学方程式 　C+O2CO2 。
（3）物理学家成功获得了单层碳原子构成的石墨烯。石墨烯被认为是未来的革命性材料。从物质的元素组成来看，石墨烯属于 　单质　 （填“单质”或“化合物”）。
【答案】（1）化学；
（2）C+O2CO2；
（3）单质。
【解答】解：（1）因为碳在常温下化学性质比较稳定，所以用墨书写的字画可以长久保存。故答案为：化学；
（2）碳在氧气中完全燃烧时生成二氧化碳，反应的化学方程式为C+O2CO2；故答案为：C+O2CO2；
（3）从物质的元素组成来看，石墨烯由碳元素组成，属于单质。故答案为：单质。
25．杭州亚运会主火炬的燃料是甲醇，这是一种绿色燃料，能实现循环内碳的零排放。采用新型催化剂将CO2转化为甲醇（CH3OH），化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O。
（1）按物质的组成分类，甲醇属于 　纯净物　 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）甲醇作为清洁燃料，其完全燃烧的产物除了CO2外，还有 　H2O　 （填化学式）。
（3）利用二氧化碳最终合成有机物甲醇的过程类似绿色植物的 　光合　 作用。
【答案】（1）纯净物；
（2）H2O；
（3）光合。
【解答】解：（1）纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或多种物质混合而成的。甲醇（CH3OH）只由一种物质组成，所以甲醇属于纯净物。故答案为：纯净物。
（2）甲醇（CH3OH）中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，其完全燃烧时，碳元素转化为CO2，氢元素转化为H2O，所以其完全燃烧的产物除了CO2外，还有H2O。故答案为：H2O。
（3）绿色植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。利用二氧化碳最终合成有机物甲醇也是将二氧化碳转化为有机物的过程，所以类似绿色植物的光合作用。故答案为：光合。
26．从神舟飞船到空间站建设，我国的航天技术领跑全球，试回答下列问题：
（1）偏二甲肼（C2H8N2）是火箭的推进剂，其燃烧时反应方程式为：，则X为　N2 。
（2）航天员呼吸产生的CO2，可采用氢氧化锂吸收的方式处理。结合图1分析，吸收CO2选用氢氧化锂而不用氢氧化钠的原因是　要吸收相同质量CO2，LiOH比NaOH质量更小，火箭发射成本更低（答案不唯一）　 。
（3）航天员在空间站生活期间，需要充足的氧气补给。图2是水气整合系统，其中“氧气生成模块”的原理是电解水，再通过“废气处理模块”内部提供的高温、高压和催化剂等条件处理宇航员呼出的CO2，请写出“废气处理模块”内部反应的化学方程式　　 。
【答案】（1）N2；
（2）要吸收相同质量CO2，LiOH比NaOH质量更小，火箭发射成本更低（答案不唯一）；
（3）。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，由反应的化学方程式可知，反应前有2个碳原子、8个氢原子、6个氮原子、8个氧原子，反应后除3X外有2个碳原子、8个氢原子、8个氧原子，则3X中含有6个氮原子，所以X的化学式为：N2。
（2）结合图1可知，选用氢氧化锂而不用价格更便宜的氢氧化钠的原因是要吸收相同质量CO2，LiOH比NaOH质量更小，火箭发射成本更低。
（3）由题意可知，二氧化碳和氢气在催化剂和高温、高压的条件下生成甲烷和水，反应的化学方程式为：。
故答案为：
（1）N2；
（2）要吸收相同质量CO2，LiOH比NaOH质量更小，火箭发射成本更低（答案不唯一）；
（3）。
27．小李用过氧化氢与二氧化锰粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图1。
（1）根据实验目的，小李必须测量的数据是　CD　 。
A．锥形瓶质量
B．气球质量
C．反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量
D．反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量
（2）将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将二氧化锰粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因　气球鼓起，受到空气的浮力增大　 。
（3）小李如果用过氧化氢制取氧气，制取装置如图1所示。
仪器名称：a　分液漏斗　 ，b　锥形瓶　 。
（4）下列实验操作正确的是　D　 。
A、用止水夹夹住出气的橡胶管，只打开活塞，如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢，说明装置漏气。
B、a仪器下端必须要在液体下面
C、当水下导管冒泡时，马上收集气体
D、该发生装置也用于制取氢气、二氧化碳
【答案】（1）CD；
（2）反应结束后，气球鼓起，气球受到空气的浮力增大，导致天平向右倾斜。故答案为：气球鼓起，受到空气的浮力增大；
（3）分液漏斗；锥形瓶；
（4）D。
【解答】解：（1）质量守恒定律是指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的质量总和。要验证质量守恒定律，需要测量反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量和反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量，故选：CD。
（2）反应结束后，气球鼓起，气球受到空气的浮力增大，导致天平向右倾斜。故答案为：气球鼓起，受到空气的浮力增大；
（3）由图可知，仪器a是分液漏斗，仪器b是锥形瓶。故答案为：分液漏斗；锥形瓶；
（4）A、用止水夹夹住出气的橡胶管，只打开活塞，如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢，不能说明装置漏气，因为随着液体的流下，锥形瓶内压强增大，会使液体流下速度变慢，故操作错误。
B、分液漏斗下端不需要在液体下面，故说法错误。
C、当水下导管冒气泡时，不能马上收集气体，因为此时排出的是装置内的空气，应等气泡连续均匀冒出时再收集，故操作错误。
D、该发生装置是固液不加热型，实验室用锌和稀硫酸制取氢气、用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取二氧化碳，都属于固液不加热型反应，所以该发生装置也用于制取氢气、二氧化碳，故操作正确。
故选：D。
四．实验探究题（共5小题）
28．小成进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
试管+加热后制余固体 m4
量筒内收氧气体的体积 v
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是　防止冷凝水倒流炸裂试管　 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系为　m1+m2+m3＝m4+ρV　 。
（3）在做氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气实验时，小成绘制了如图的图像模型，则y表示　C　 。
A.试管中氯酸钾的质量
B.试管中氯化钾的质量
C.试管中固体的总质量
D.试管中二氧化锰的质量
（4）若小成根据数据计算所得结果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　BC　 （填字母）。
A.试管中氯酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.导气管没有伸入量筒底部，部分氧气溶解于水
D.停止加热后，调节量筒内外液面相平再读数
（5）实验结束后，小成在拆卸装置时闻到刺激性气味，小成说：氧气是无色无味的，有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫？小观认为不可能。他的理由是：　反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫　 。
【答案】（1）防止冷凝水倒流炸裂试管；
（2）m1+m2+m3＝m4+ρV；
（3）C；
（4）BC；
（5）反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫。
【解答】解：（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流炸裂试管；故答案为：防止冷凝水倒流炸裂试管；
（2）根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和等于反应后各物质质量总和，因此m1+m2+m3＝m4+ρV；故答案为：m1+m2+m3＝m4+ρV；
（3）A、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，随着反应的进行，氯酸钾逐渐分解，其质量逐渐减少，最终减少至0，与图像不符，故选项A错误；
B、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，试管中氯化钾的质量从0开始逐渐增加，至完全反应不再发生改变，与图像不符，故选B项错误；
C、根据质量守恒定律可知，随着反应的进行，氧气逸出，试管中固体的总质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，最终试管中剩余固体为氯化钾和二氧化锰的混合物，与图像相符，故选项C正确；
D、二氧化锰在反应中作催化剂，反应前后质量不变，与图像不符，故选项D错误；
故答案为：C；
（4）A、试管中氯酸钾没有完全分解，不影响验证质量守恒定律，故选项A不符合题意；
B、导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体，导致部分气体没有排入量筒，不能验证质量守恒定律，故选项B符合题意；
C、氧气不易溶于水，密度比水小，导气管没有伸入量筒底部，增大了氧气的溶解，所以偏差比较明显，影响验证质量守恒定律，故选项C符合题意；
D、停止加热后，调节量筒内外液面相平再读数，操作正确，不影响验证质量守恒定律，故选项D不符合题意。
故答案为：BC；
（5）实验结束后，小成在拆卸装置时闻到刺激性气味，小成说：氧气是无色无味的，有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫？小观认为不可能，他的理由是反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫；故答案为：反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫。
29．2025年3月我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目建设完工，实现了利用海上漂浮式光伏等清洁能源供电→电解海水制取“绿氢”→将氢气转化为甲醇和氨的路径，标志着我国在开发和利用海洋清洁能源方面迈出了坚实的一步。该项目的主要流程如图甲，相关物质的沸点如表：
燃料 沸点℃（101kPa）
氢气 ﹣252.9
氨气 ﹣33.5
甲醇 64.7
（1）请写出图甲太阳能电池板中涉及的能量转化形式 　太阳能转化为电能　 。
（2）在合成装置1中产生氨气。NH3燃烧生成氮气和水，可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看，NH3被称为绿色燃料的原因是 　燃烧产物是氮气和水，无污染　 。
（3）传统合成氨工艺高耗能、高碳排放，该项目不仅实现了“绿氨”的生产，还从源头上实现了农业氮肥生产的零碳化。氮肥对植物的作用是 　促进植物茎叶生长茂盛，叶色浓绿　 。
（4）合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。假设所有电解产生的氢气用来合成甲醇，则从理论上需要电解 　54　 吨水才能合成32吨甲醇。
（5）氢气本身就是绿色燃料，转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 　氢气储存和运输困难，氨气或甲醇更易液化，便于储存和运输　 。
【答案】（1）太阳能转化为电能；
（2）燃烧产物是氮气和水，无污染；
（3）促进植物茎叶生长茂盛，叶色浓绿；
（4）54；
（5）氢气储存和运输困难，氨气或甲醇更易液化，便于储存和运输。
【解答】解：（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能。故答案为：太阳能转化为电能；
（2）NH3燃烧的产物是氮气和水，不会产生污染环境的物质（如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等），因此被称为绿色燃料。故答案为：燃烧产物是氮气和水，无污染；
（3）氮肥能促进植物茎叶生长茂盛，使叶色浓绿，提高植物的光合作用效率。故答案为：促进植物茎叶生长茂盛，叶色浓绿；
（4）设理论上需要电解水的质量为x，由方程式CO2+3H2CH3OH+H2O，2H2O 2H2↑+O2↑可知，
3H2O～3H2～CH3OH
54 32
x 32t
x＝54t
答：理论上需要电解54吨水。
（5）氢气的沸点极低（﹣252.9℃），储存和运输难度大；而氨气（沸点﹣33.5℃）和甲醇（沸点 64.7℃）的沸点相对较高，更易液化，便于储存和运输。故答案为：氢气储存和运输困难，氨气或甲醇更易液化，便于储存和运输。
30．验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有酒精、硫酸铜溶液氢氧化钠溶液，红磷，炭，请选择合适的试剂，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应（或文字表达式）
　CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4或硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜　 。
（2）某科学小组想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于A装置，B装置的优点有　减少实验污染　 （写出一点）。
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于　皱缩　 （“皱缩”或“扩张”）状态。
③小组同学用B装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是　P2O5 。
【答案】（1）CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4或硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜
（2）①减少实验污染；②皱缩；③P2O5。
【解答】解：（1）用敞口装置验证质量守恒定律，需选择不产生气体或与空气无明显物质交换的反应。硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应不涉及气体变化，符合条件。化学方程式为CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；文字表达式：硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜。
（2）①相比于A装置，B装置中白磷在密闭体系内点燃，能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散到空气中，污染环境，则A装置的优点是减少实验污染；
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩；若反应开始前气球处于扩张状态，白磷燃烧放热使装置内气体膨胀，气球进一步膨胀，冷却后，由于消耗氧气，装置内气压减小，气球会皱缩，这样气球体积变化较大，可能会影响实验结果的准确性；若反应开始前气球处于皱缩状态，可减小气球体积变化对实验结果的影响，从而减小误差；反应开始前气球应处于皱缩状态。
③白磷燃烧的化学方程式为点燃。从微观模型来看，反应前有4个磷原子和10个氧原子，所以2X中应含有4个磷原子和10个氧原子，那么X的化学式是P2O5。
故答案为：（1）CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4或硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜
（2）①减少实验污染；②皱缩；③P2O5。
31．某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。
步骤一、锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL。
步骤二、装入试剂，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
（1）为使实验成功，实验前应先检查该装置气密性，应如何操作　先将注射器活塞固定在某一刻度处（比如50mL刻度处），然后把锥形瓶底部浸入热水中，观察到气球变化，再将锥形瓶从热水中取出后，观察到气球变化　 。
（2）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是　可燃物燃烧需要达到一定的温度（着火点）　 。
（3）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是　先膨胀后变瘪　 。
（4）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的其中一个现象是：当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致该现象发生的原因是：　锥形瓶内氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶46mL后，瓶内气压与外界大气压相等　 。
【答案】（1）先将注射器活塞固定在某一刻度处（比如50mL刻度处），然后把锥形瓶底部浸入热水中，观察到气球变化，再将锥形瓶从热水中取出后，观察到气球变化；
（2）可燃物燃烧需要达到一定的温度（着火点）；
（3）先膨胀后变瘪；
（4）锥形瓶内氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶46mL后，瓶内气压与外界大气压相等。
【解答】解：（1）先将注射器活塞固定在某一刻度处（比如50mL刻度处），然后把锥形瓶底部浸入热水中，如果观察到气球膨胀，将锥形瓶从热水中取出后，气球又恢复原状，说明装置气密性良好；这是因为装置气密性良好时，锥形瓶内空气受热膨胀，气球鼓起；冷却后，空气收缩，气球恢复原状。若装置漏气，则不会出现这样明显的气球体积变化；故答案为：先将注射器活塞固定在某一刻度处（比如50mL刻度处），然后把锥形瓶底部浸入热水中，观察到气球变化，再将锥形瓶从热水中取出后，观察到气球变化；
（2）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是温度达到可燃物的着火点。白磷本身是可燃物，且锥形瓶内有空气（提供氧气），放入热水中使白磷温度升高，达到着火点从而燃烧起来，这表明可燃物燃烧需要达到一定的温度；故答案为：可燃物燃烧需要达到一定的温度（着火点）；
（3）在整个实验过程中，白磷燃烧放出热量，使锥形瓶内气体温度升高，压强增大，气球膨胀；白磷熄灭后，锥形瓶内气体温度逐渐降低，压强减小，气球又会变瘪，所以气球的变化是先膨胀后变瘪；故答案为：先膨胀后变瘪；
（4）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，可观察到当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。这是因为空气中氧气约占空气总体积的，锥形瓶内空气体积为230mL，其中氧气的体积约为；白磷燃烧消耗氧气，使锥形瓶内压强减小，注射器中的水会流入锥形瓶，当流入水的体积约为46mL时，锥形瓶内压强与外界大气压相等，所以当注射器中的水还剩50mL 46mL＝4mL时停止下流，即导致该现象发生的原因是锥形瓶内氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶46mL后，瓶内气压与外界大气压相等。故答案为：锥形瓶内氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶46mL后，瓶内气压与外界大气压相等。
32．四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。
【实验资料】
①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢H2S（水溶液呈酸性）。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液、空气中各成分均不反应。
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为4Na2CO3+12S+O2═2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是 　吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体　 。
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）
③将该试管插入水中（如图3所示），按下橡胶塞，观察到现象为 　水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一　 。
再塞紧橡胶塞。将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1：h2＝ 　5：4　 。
④若实验过程中②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会导致测量的空气中的氧气的体积分数 　偏小　 （选填“偏大”，“偏小”或“不影响”）。
【答案】①吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体；
③水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；5：4；
④偏小。
【解答】解：①二氧化碳和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢（水溶液呈酸性），所以蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体；故答案为：吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体；
③四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠，会使得试管内压强变小，将该试管插入水中，拔下橡胶塞，观察到水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；空气中氧气约占空气体积的五分之一，将该试管插入水中，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2．理论上h1：h2＝5：4；故答案为：水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一；5：4；
④未放置一段时间会导致试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异，偏小，因为反应后试管中的氧气基本耗尽，二氧化碳虽然被吸收，但是取下棉花后试管中二氧化碳的量没有多少改变，可以不考虑，比起氧气直接可以忽略，若不放置一段时间则试管中氧气含量比空气中偏少，导致h2偏大，所以最终结果偏小，故答案为：偏小。
五．解答题（共9小题）
33．适当增大蔬菜大棚里空气中的CO2浓度，可以有效地提高蔬菜的产量。如果用稀盐酸和石灰石（主要成分是CaCO3，杂质不参与反应）反应，向某蔬菜大棚补充66克CO2，需要质量分数为7.3%的稀盐酸多少克？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：设需要质量分数为7.3%的稀盐酸的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
x×7.3% 66g
x＝1500g
答：需要质量分数为7.3%的稀盐酸的质量为1500g。
34．某化学兴趣小组为了测定某鸡蛋壳中碳酸钙（CaCO3）的质量，进行了如下实验：取25.0g洗净、粉碎后的鸡蛋壳样品放于烧杯中，向烧杯中滴加稀盐酸，反应的化学方程式为（CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，鸡蛋壳中的其他成分不与盐酸反应），实验测得烧杯中剩余物质的质量与加入盐酸的质量之间的关系如图所示。
（1）产生CO2的总质量为　9.9　 g。
（2）求鸡蛋壳中碳酸钙的质量（写出计算过程）。
【答案】（1）9.9；
（2）22.5g。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律可知反应前后减少的质量就是生成二氧化碳的质量，产生CO2的总质量为25.0g+150g﹣165.1g＝9.9g；
（2）设鸡蛋壳中碳酸钙的质量是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 9.9g
x＝22.5g
答：鸡蛋壳中碳酸钙的质量为22.5g。
故答案为：（1）9.9；
（2）22.5g。
35．甲醇（CH3OH）作为燃料应用于汽车领域，可以减少向空气中排放其主要污染物，有助于推动能源结构优化。
（1）目前计入空气质量评价主要气体污染物为CO、NO2、　SO2 、　O3 （写出化学式）。据如图分析，CO单位排放量较低的是　甲醇　 汽车。每行驶1000km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放NO2的质量为　230　 g。
（2）CO2和H2在高温高压和催化剂作用下，制备CH3OH的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O
①该反应催化剂主要成分三氧化二铟（In2O3）中In的化合价为　+3　 ；
②若要生产56tCH3OH，理论上至少需消耗CO2的质量是多少？（写出计算过程）　77t。　 。
36．小科在家庭劳动实践中发现，厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗，他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行了实验研究。
查阅资料可知洁厕灵的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定，反应的化学方程式为HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑（洁厕灵的其他成分均不参加反应）。
向一个锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量，数据记录如表所示。
实验次数 第1次 第2次 第3次
加入NaHCO3溶液的质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
（1）第一次实验产生的气体质量为　2.2　 克。
（2）求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数。
【答案】（1）2.2；
（2）3.65%。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律，第一次实验产生的气体质量为100g+100g﹣197.8g＝2.2g；
（2）设洁厕灵中HCl的质量为x，
HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑
36.5 44
x 4.4g
x＝3.65g
该品牌洁厕灵中氯化氢的质量分数是：；
答：氯化氢质量分数是3.65%。
故答案为：（1）2.2；
（2）3.65%。
37．某校科学实验室有一份混有少量氯化钠的氯化镁样品，小虞同学想测定样品中氯化镁的质量分数。先称取该混合物样品20g，加入一定量的水使其完全溶解，得到73.6g混合溶液。然后向其中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示（已知：MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓）。
（1）写出a点时溶液中溶质的成分是　NaCl、NaOH　 （填化学式）。
（2）求样品中氯化镁的质量分数。
（3）计算加入60g氢氧化钠溶液并充分反应后，烧杯内所得溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）NaCl、NaOH。
（2）95%
（3）20%。
【解答】解：（1）a点时氢氧化钠溶液过量，溶液中溶质的成分是氯化钠和过量的氢氧化钠。
故答案为：NaCl、NaOH。
（2）设样品中氯化镁的质量是x，反应生成氯化钠的质量是y。
MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓
95 117 58
x y 11.6g
x＝19g y＝23.4g
样品中氯化镁的质量分数是100%＝95%
答：氯化镁质量分数是95%
（3）加入60g氢氧化钠溶液并充分反应后，溶液质量是73.6g+60g﹣11.6g＝122g，溶液中氯化钠质量是20g﹣19g+23.4g＝24.4g，烧杯内所得溶液中溶质的质量分数是100%＝20%
答：氯化钠质量分数是20%。
38．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质。称取该样品22.8g，加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中，碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应，气体完全逸出，得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量（m）与反应时间（t）关系如图所示。试回答：
（1）生成CO2的质量　8.8g　 。
（2）22.8g样品中氯化钠的质量为　1.6g　 。
（3）计算所得溶液中溶质的质量分数。（写出解题过程，计算结果精确到0.1%）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图象和质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为：178.8g﹣170.0g＝8.8g；
（2）设碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y，
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 8.8g
解得：x＝21.2g，y＝23.4g，
22.8g样品中氯化钠的质量为：22.8g﹣21.2g＝1.6g
（3）完全反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数14.7%
故答案为：（1）8.8；
（2）22.8g样品中氯化钠的质量为1.6g；
（3）所得溶液中溶质的质量分数为14.7%。
39．2026年1月，生态环境部新版水污染物排放标准正式实施，各地推进含钙工业废水资源化回收。某化工厂用盐酸处理碳酸钙垢后，产生含盐酸和氯化钙的混合废水。为测定可回收氯化钙的含量，科研小组取100g该废水，分6次加入共240g碳酸钠溶液，每次充分反应后称量相关质量，所测数据如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入碳酸钠溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
每次产生气体的质量/g 4.4 m 2.2 0 0 0
每次产生沉淀的质量/g 0 0 4 8 8 0
根据数据分析解答（相关化学方程式：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl）
（1）m的数值为　4.4　 。
（2）计算该废水中CaCl2的质量。
（3）计算第5次加入碳酸钠溶液充分反应后，所得溶液溶质的质量分数。（结果精确到0.1%）
【答案】（1）4.4；
（2）22.2g；
（3）19.6%。
【解答】解：（1）由表中的数据可知，在第三次加入碳酸钠溶液还产生二氧化碳气体，说明了第二次反应后溶液中还含有稀盐酸，第二次加入的碳酸钠已完全反应，由第一次的数据可知，40g的碳酸钠溶液完全反应生成二氧化碳的质量为4.4g，则m的数值为4.4；
（2）由表中的数据可知，生成碳酸钙的质量为4g+8g+8g＝20g。
设该废水中CaCl2的质量为x，生成的氯化钠的质量为y。
Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl
111 100 117
x 20g y
解得：x＝22.2g
解得：y＝23.4g
答：该废水中CaCl2的质量为22.2g。
（3）由表中的数据可知，生成二氧化碳的质量为4.4g+4.4g+2.2g＝11g。
设与碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠的质量为z。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
117 44
z 11g
解得：z＝29.25g
所得溶液溶质的质量分数为19.6%
答：所得溶液溶质的质量分数为19.6%。
故答案为：
（1）4.4；
（2）22.2g；
（3）19.6%。
40．为了测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数（样品只由碳酸钠和氯化钠组成），小组同学进行了如下实验。
反应前/g 反应后/g
C装置 330.0 332.7
D装置 350.0 354.4
（1）装置A的作用是　除去空气中的二氧化碳气体，防止干扰实验结果　 ；
（2）装置C用于干燥气体，C中所盛的试剂可以是　浓硫酸　 ；
（3）反应结束后若未通入空气，测量结果将　偏小　 （填“偏大”“不变”或“偏小”）；
（4）小组同学把12.0g纯碱样品放入B瓶中，加入足量稀硫酸，测得反应前后C、D装置的质量变化如表所示，求该样品中碳酸钠的质量分数。（假设每一步都反应完全，计算结果保留到0.1%）
【答案】（1）除去空气中的二氧化碳气体，防止干扰实验结果；
（2）浓硫酸；
（3）偏小；
（4）88.3%。
【解答】解：（1）空气中的二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则装置A的作用是除去空气中的二氧化碳气体，防止干扰实验结果；
（2）装置C用于干燥气体，C中所盛的试剂可以是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化碳气体；
（3）反应结束后若未通入空气，装置内残留的二氧化碳未被赶入D装置吸收，使测得的二氧化碳质量偏小，导致测量结果将偏小；
（4）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则D装置中增加的质量即为生成二氧化碳的质量，由表中数据可知，生成二氧化碳的质量为：354.4g﹣350.0g＝4.4g；
设该样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
x＝10.6g
则该样品中碳酸钠的质量分数为：100%≈88.3%。
答：该样品中碳酸钠的质量分数为88.3%。
故答案为：
（1）除去空气中的二氧化碳气体，防止干扰实验结果；
（2）浓硫酸；
（3）偏小；
（4）88.3%。
41．雾霾是空气质量预报的一项重要内容。PM2.5是形成“雾霾”的主要原因。PM2.5的主要来源除了燃煤、工业生产外，汽车尾气排放是另一途径。
（1）下列关于PM2.5的说法错误的是 　A　 。
A.PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
B.PM2.5是造成灰霾天气的“元凶”之一
C.燃放烟花爆竹会产生PM2.5
D.PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
（2）原煤燃烧产生的度气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，不仅会形成雾霾，还会在雨、雪降落过程中形成 　酸雨　 ，从而能腐蚀建筑物、使土壤酸化等。
（3）三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在常温下氧化为CO2示意图如图。下列关于该反应说法正确的有 　BD　 。
A.不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应
B.该反应属于化合反应
C.反应前后四氧化三钻纳米棒的化学性质发生变化
D.反应前后碳元素的化合价发生了改变
【答案】（1）A；
（2）酸雨；
（3）BD。
【解答】解：（1）①PM2.5是一些固体细小颗粒物，远达不到分子概念，属于宏观领域，故错误；
②PM2.5由于其颗粒较小，质量轻，漂浮于空气中，与水蒸气形成雾霾，污染环境，故正确；
③烟花爆竹含有粉尘等细颗粒物，燃放后容易增加颗粒物浓度，形成雾霾，故正确；
④活性炭具有吸附性，可以吸附细小颗粒物，口罩应用此物质特性，故正确；
故选：A；
（2）原煤燃烧产生的度气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，不仅会形成雾霾，还会在雨、雪降落过程中形成酸雨，从而能腐蚀建筑物、使土壤酸化等。
（3）A.通过反应将有毒的CO转化为无毒的CO2，降低了对大气的污染，故A错误；
B.通过示意图中的信息可知，反应物为两种，生成物为一种，属于化合反应，故 B正确；
C.因为四氧化三钴纳米棒作催化剂，所以质量和化学性质不变，故C错误；
D.反应前为一氧化碳，其中碳元素的化合价为+2价，而反应后为二氧化碳，其中碳元素的化合价为+4价，故D正确。
故选BD。
故答案为：
（1）A；
（2）酸雨；
（3）BD。
六．计算题（共5小题）
42．某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
（1）该3000t生铁中含纯铁　2850　 吨．
（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石　4790　 吨．（计算结果保留整数）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由于生产的铁含杂量为5%，也就是含铁量为1﹣5%＝95%，所以3000t铁中含纯铁为3000t（1﹣5%）＝2850t，故答案为：2850．
（2）由于铁矿石Fe2O3中铁的质量分数为：70%，根据铁元素质量不变可以求算所需矿石的质量．
设需赤铁矿石的质量为x．
x×85%×70%＝2850t
解之得：x≈4790t．
故答案为：4790．
43．为测定某碳酸氢铵化肥中的含氮量，某同学在实验室里取用8.5g该化肥样品与20gNaOH溶液放入烧杯中共热，恰好完全反应，生成的氨气全部逸出后，测得烧杯中残留物为26.8g （反应的化学方程式为NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+NH3↑）．试求：
（1）生成氨气的质量．
（2）该化肥中氮元素的质量分数（计算结果精确到0.1%）．
（3）所用NaOH溶液中溶质的质量分数．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）生成氨气的质量为：8.5g+20g﹣26.8g＝1.7g；
答：生成氨气的质量为1.7g．
（2）1.7g氨气中，氮元素的质量为：1.7g100%＝1.4g，
1.7g氨气中氮元素的质量即为8.5g该化肥样品中氮元素的质量，该化肥中氮元素的质量分数为：100%＝16.5%；
答：该化肥中氮元素的质量分数为16.5%．
（3）解：设氢氧化钠的质量为x，
NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+NH3↑
80 17
x 1.7g
x＝8.0g，
所用NaOH溶液中溶质的质量分数为：100%＝40%；
答：NaOH溶液中溶质的质量分数为40%．
44．在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱．某纯碱生产厂制得的产品Na2CO3中混有少量NaHCO3．为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热（2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3受热不分解），反应过程中生成二氧化碳气体的质量与反应时间的关系如图所示．
请解答下列问题：
（1）100g混合物中NaHCO3的质量分数是多少？
（2）反应后所得碳酸钠的质量是多少？
（3）小军要配制20℃时Na2CO3的饱和溶液，查找资料，得到下表．
温度溶解度盐 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
Na2CO3 12.5g 21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g 11.1g 12.7g
根据上表数据计算，20℃时用43g Na2CO3配制成饱和溶液的质量为　243　 g．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）设混合物中NaHCO3的质量为x，同时生成碳酸钠的质量为y．则
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
168 106 4

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