【精品解析】【2026冲刺】中考科学三轮冲分精炼2 化学用语与守恒

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【2026冲刺】中考科学三轮冲分精炼2 化学用语与守恒
一、选择题
1.自来水厂常用液氯(Cl2)作为消毒剂,它与水反应的化学方程式为 其中氢、氧、氯三种原子模型如图所示,则R 的微观粒子模型可表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据质量守恒定律--化学反应前后原子的种类和个数保持不变,判断R的组成和化学式,从而确定R的微观粒子模型。
【解答】由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和个数保持不变,反应物中有两个氯原子,两个氢原子和一个氧原子,生成物中有一个氯原子,一个氢原子和一个氧原子,可知,一个R分子中含有一个一个氯原子,一个氢原子,可知模型为。
故答案为:C。
2.下列提供的药品及装置能验证质量守恒定律的是 (  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】AC、有气体参与的反应要在密闭容器内进行,才能用于验证质量守恒定律。
BD、质量守恒定律只适用于化学变化,化学反应前后物质的总质量不变。
【解答】A、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,氢气会逸出,不能用于验证质量守恒定律,故A错误;
B、氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜,反应前后天平平衡,可用于验证质量守恒定律,故B正确;
C、蜡烛燃烧时消耗空气中的氧气,生成的二氧化碳等物质逸散到空气中,天平不平衡,不能用于验证质量守恒定律,故C错误;
D、稀盐酸和硫酸铁不能发生反应,不能用于验证质量守恒定律,故D错误。
故答案我:B。
3.小科为探究铝、铜金属活动性强弱,在硫酸铜溶液中放入铝丝(如图)。下列说法正确的是
A.该实验需要加热 B.反应后溶液变为黄色
C.反应后溶液质量不变 D.铝丝表面析出红色固体
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A. 金属置换反应通常在常温下即可进行;
B.三价氯离子无颜色;
C.根据反应的方程式比较进入溶液的铝和析出铜的质量大小即可;
D.根据单质铜的颜色判断。
【解答】A. 铝与硫酸铜的反应在常温下即可发生,不需要加热,故A错误;
B. 硫酸铜溶液是蓝色的,反应后生成硫酸铝溶液,铝离子无色,因此溶液会从蓝色变为无色,故B错误;
C.根据反应的方程式可知,进入溶液铜的质量为54份,析出铜的质量为190.5份,则溶液质量会减小,故C错误;
D. 铝置换硫酸铜中的铜离子,红色的铜会沉积在铝丝表面,故D正确。
故选D。
4.某学习小组用实验验证质量守恒定律,下列说法正确的是
A.可以验证质量守恒定律 B.若实验中装置漏气,天平最后不平衡 C.实验容器敞口,不能验证质量守恒定律 D.实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律定义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。若化学反应中有气体参与或生成,需在密闭容器中进行实验,才能准确验证质量守恒定律;敞口容器中气体逸出或进入,会导致天平不平衡,无法验证。质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化。
【解答】A:酒精和水混合属于物理变化,没有发生化学反应,不能验证质量守恒定律,故A错误,不符合题意;
B:铁粉与稀硫酸反应生成氢气,若装置漏气,氢气会逸出,导致反应后左盘总质量减小,天平最后不平衡,故B正确,符合题意;
C:硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应,没有气体参与或生成,敞口容器中反应前后总质量不变,可以验证质量守恒定律,故C错误,不符合题意;
D:镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁条质量与氧气质量之和,故D错误,不符合题意;
故答案为B。
5. “84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO),市售产品多为浓缩液,使用时需加水稀释。该消毒液在甲流疫情防控中被广泛用于环境消毒。下列分析正确的是
A.次氯酸钠中氯元素的化合价为 1 价
B.稀释后的“84”消毒液,是室温下的饱和溶液
C.使用“84”消毒液对环境消毒,属于切断传播途径
D.被“84”消毒液杀灭的甲流病毒,属于传染源
【答案】C
【知识点】传染病及其传播;传染病的预防措施;饱和溶液与不饱和溶液;元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】(1)化合价的计算:在化合物中,钠元素通常显 + 1 价,氧元素通常显 - 2 价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零,可计算氯元素的化合价。
(2)溶液的饱和与不饱和:饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液;不饱和溶液则是还能继续溶解该溶质的溶液。稀释后的消毒液还能继续溶解次氯酸钠,一般为不饱和溶液。
(3)传染病的预防措施:包括控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。对环境消毒可以杀灭病原体,减少病原体传播给健康人的机会,属于切断传播途径。
(4)传染源与病原体的区别:传染源是指能够散播病原体的人或动物;病原体是指引起传染病的细菌、病毒、寄生虫等生物。
【解答】A、次氯酸钠中钠元素显 + 1 价,氧元素显 - 2 价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,可得\((+1)+x+(-2)=0\),解得\(x=+1\)价,选项表述不规范,A 错误;
B、稀释后的 “84” 消毒液中次氯酸钠的浓度较低,还能继续溶解次氯酸钠,不是室温下的饱和溶液,B 错误;
C、使用 “84” 消毒液对环境消毒,可以杀灭环境中的病原体,减少病原体传播给健康人的机会,属于切断传播途径,C 正确;
D、甲流病毒是引起甲流的病原体,而传染源是能够散播病原体的人或动物,被消毒液杀灭的病毒不属于传染源,D 错误;
故答案为:C。
6. 大蒜素(化学式为 C6H10OS2)是大蒜破碎后产生的天然有机硫化物,具有广谱抗菌活性,常被用作食品防腐剂和饲料添加剂。下列关于大蒜素的说法正确的是(  )
A.大蒜素属于无机化合物
B.大蒜素由碳、氢、氧、硫四种元素组成
C.每个大蒜素分子中碳、氢、硫原子的个数比为3:5:2
D.大蒜素遇碱易分解的性质属于物理性质
【答案】B
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;化学式的书写及意义;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】A、有机化合物是指含碳的化合物( 除CO、CO2、碳酸盐等简单含碳化合物外 ),通常还含有氢、氧、氮、硫等元素。
B、根据化学式确定大蒜素所含的元素。
C、各原子个数比等于化学式下角标之比。
D、发生化学变化才能体现的性质属于化学性质,不需要发生化学变化就能体现的性质为物理性质。
【解答】A、由“ 大蒜素(化学式为 C6H10OS2)是大蒜破碎后产生的天然有机硫化物 ”可知,大蒜素属于有机物,故A错误;
B、由大蒜素(化学式为 C6H10OS2)可知,大蒜素由碳、氢、氧、硫四种元素组成,故B正确;
C、每个大蒜素分子中碳、氢、硫原子的个数比为6:10:2=3:5:1,故C错误;
D、大蒜素遇碱分解属于化学变化,有新物质生成,可知大蒜素遇碱易分解的性质属于化学性质,故D错误。
故答案为:B。
7. 如图是汽车尾气中的两种有害气体在一定条件下反应转化为无污染气体的微观过程。下列说法正确的是
A.反应前后原子的种类和数目均不变
B.丁在物质分类上属于化合物
C.反应中涉及的氧化物只有2种
D.反应前后分子个数比为1∶1
【答案】A
【知识点】单质和化合物的区别;化学方程式的概念、读法和含义;氧化物
【解析】【分析】A.根据图片比较反应前后原子的种类和种数是否改变;
B.如果分子由同种原子构成,那么该物质属于单质;
C.由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
D.根据图片写出反应的方程式,化学式前面的系数就是反应的分子个数。
【解答】 A.根据图片可知,反应前后都是有2个碳原子、2个氧原子和2个氮原子,即化学反应前后原子的种类和数目均不变,故A正确;
B.根据图片可知,丁物质只由同种元素组成,属于单质,故B错误;
C.根据图片可知,甲、乙、丙三者都由两种元素组成,且其中一种为氧元素,那么它们都是氧化物,即氧化物共3种,故C错误;
D.根据图片可知,一氧化碳和一氧化氮反应,生成二氧化碳和氮气,则该反应的化学方程式为,反应前后分子个数比为(2+2):(2+1)=4:3,故D错误。
故选A。
8.某种锂电池放电的总反应可以表示为: 下列说法正确的是(  )
A.该放电过程属于物理变化
B.该反应中 MnO2是催化剂
C.该反应中 Mn的化合价发生了变化
D.LiMnO2属于氧化物
【答案】C
【知识点】化学变化与物理变化的判别;元素化合价的规则与计算;催化剂在化学反应中的作用;氧化物
【解析】【分析】 A.物理变化和化学变化的区别:有无新物质生成;
B.在化学反应中,催化剂的质量和化学性质在反应前后不变;
C.根据化合物中各元素化合价代数和为零计算即可;
D.氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【解答】 A.根据反应的方程式 可知,锂电池放电过程中有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B.根据反应的方程式可知,在该反应中,MnO2是反应物,不是催化剂,故B错误;
C.在反应物MnO2中,氧元素化合价为-2价,设元素化合价为x,则:x+2×( 2)=0,解得:x=+4。生成物在LiMnO2中,锂元素化合价为+1价,氧元素化合价为 2价,设元素化合价为y,则(+1)+y+2×( 2)=0,解得:y=+3,所以Mn的化合价发生了变化,故C正确;
D.根据化学式可知,LiMnO2由锂、锰、氧三种元素组成,而氧化物只有两种元素,因此LiMnO2不属于氧化物,故D错误。
故选C。
9.点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后燃烧生成水和二氧化碳,该反应的微观示意图如下:(  )
A.模型“”表示二氧化碳分子
B.酒精由碳、氢、氧三种原子组成
C.氧元素的化合价在反应前后没有变化
D.生成的水分子和二氧化碳分子个数比为1:1
【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义;元素化合价的规则与计算;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】A.根据图片中原子的图标确定模型表示的分子种类;
B.物质由分子构成,分子由原子构成;
C.单质中元素的化合价为0;
D.根据图片写出反应的化学方程式,进而判断水分子和二氧化碳分子的个数之比。
【解答】根据图片可知,酒精和氧气反应,生成二氧化碳和水,
则反应的方程式为:C2H5OH + 3O2 =2CO2 + 3H2O。
A.为氧原子,为碳原子,则为CO2,故A正确;
B.酒精由乙醇分子构成,乙醇分子由 碳、氢、氧三种原子组成,故B错误;
C.在反应物氧气中氧元素的化合价为0,在生成物中氧元素的化合价为-2,故C错误;
D.根据方程式可知, 生成的水分子和二氧化碳分子个数比为3:2,故D错误。
故选A。
10.为探索清洁能源,我国“人造太阳”研究获重大进展,其核心原理是利用氢的同位素发生核反应释放巨大能量。下列关于 “人造太阳”说法正确的是
A.“人造太阳”的核心原理是核裂变反应
B.核反应不会对环境造成任何影响
C.核能属于可再生能源,可无限开发利用
D.氘和氚互为同位素原子,因为它们原子核内质子数相同,中子数不同
【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变;同位素;能源的种类
【解析】【分析】A. 核裂变是指重核(如铀、钚)分裂成较轻的核,同时释放能量。 核聚变是指轻核结合成较重的核;
B. 无论是核裂变还是核聚变,核反应都会产生一定的环境影响;
C. 可再生能源是指可以在短时间得到补充的能源,如太阳能、风能、水能等;
D. 同位素是指同一元素(质子数相同)但中子数不同的原子。
【解答】A. “人造太阳”的核心原理是核聚变,而非核裂变,故A错误;
B. 核裂变会产生放射性废料,处理不当会污染环境。核聚变虽然放射性废料较少,但仍会产生中子辐射,可能激活周围材料产生放射性,故B错误;
C.核反应需要的燃料不能在短时间内得到补充,为不可再生能源,故C错误;
D. 氘和氚互为同位素原子,因为它们原子核内质子数相同,中子数不同,故D正确。
故选D。
11.下列关于科学实验中“操作一现象一结论”的描述正确的是(  )
A.把铁钉放入某蓝色溶液中,铁钉表面有红色物质析出,说明该蓝色溶液一定含有铜离子
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则溶液中一定含有硫酸根离子
C.把燃着的木条插入某无色气体中,木条熄灭,说明该气体一定是二氧化碳
D.将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明蜡烛中一定含有氧元素和氢元素
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、铁的活动性比铜强,可以将铜从其可溶性盐中置换出来,结合溶液颜色和固体颜色进行分析。
B、不溶于酸的白色沉淀有氯化银和硫酸钡,需要考虑银离子的干扰。
C、二氧化碳不是唯一可以使木条熄灭的气体。
D、由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,氧气中含有氧元素,所以不能确定蜡烛中是否含有氧元素。
【解答】A、铜离子是蓝色的,铜单质是红色的,若溶液为蓝色,放入铁钉后铁将溶液中的铜置换出来,有红色固体析出,故A正确;
B、加入氯化钡和稀硝酸,有白色沉淀生成,白色沉淀可能是硫酸钡或氯化银,所以不能确定溶液中是否含有硫酸根离子,故B错误;
C、木条熄灭,说明该气体不能燃烧也不支持燃烧,但气体不一定是二氧化碳,例如氮气也会有相同的现象,故C错误;
D、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明有水生成,由质量守恒定律可知,蜡烛中一定含有氢元素,不能说明一定含有氧元素,因为燃烧时氧气参与反应,氧气中含有氧元素,故D错误。
故答案为:A。
12.“人造树叶”是一种新型材料。光照时,二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇 其微观图如图,下列说法错误的是(  )
A.该反应前后元素的种类不变
B.原子在化学反应中是不可分的
C.参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2:3
D.图中生成物均是化合物
【答案】D
【知识点】构成物质的粒子模型;分子和原子的区别和联系;单质和化合物的区别;质量守恒定律及其应用;化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】质量守恒定律指出化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,因此元素的种类和质量也不变。原子是化学变化中的最小粒子,在化学反应中不可再分。根据质量守恒定律,配平化学反应方程式,确定反应物和生成物的分子个数比。单质是指由同种元素组成的纯净物,化合物是指由不同种元素组成的纯净物。
【解答】根据微观示意图写出反应的化学方程式并配平,反应物是水和二氧化碳,生成物是氧气和乙醇,配平后的化学方程式为。
A选项:该反应前后元素的种类不变,符合质量守恒定律,故A正确,不符合题意。
B选项:原子是化学变化中的最小粒子,故B正确,不符合题意。
C选项:从配平的方程式可以直接得出,参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2:3 ,故C正确,不符合题意。
D选项:生成物中的氧气是由同种元素组成的单质,乙醇是化合物,故D错误,符合题意。
故正确答案为D。
13.我国科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,这项成果不但可以减少二氧化碳,还可以解决粮食危机。如图是人工合成淀粉的关键步骤的微观示意图。下列说法正确的是(  )
A.参加反应的和的分子个数比为
B.有机物的化学式为
C.反应前后分子种类不变
D.催化剂在反应前后化学性质改变
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用;化学方程式的配平
【解析】【分析】质量守恒定律:反应前后的原子种类、原子数目、元素种类不变;催化剂在反应前后的质量和化学性质不发生改变。
【解答】A、由化学方程式 可知,参加反应的氢气分子和二氧化碳分子的个数比为:3:1;故A 选项错误。
B、由分子结构模型可知,有机物X的化学式为即;故B选项正确。
C、根据质量守恒定律可知,反应前后分子种类变化;故C选项错误。
D、在化学反应中能够改变化学反应速率,而其本身质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化物,因此催化物在反应前后化学性质不变;故D 选项错误。
故答案为:A
二、填空题
14. “铁锅炒菜补铁”的原理是利用有机酸与不可直接吸收的单质铁反应,使铁元素以离子形式进入食物。已知食醋(HAc)和铁反应:
(1) Fe(Ac)2中铁元素的化合价为   。
(2)铁元素的相关信息如图所示,则铁原子的核内中子数为   个。
(3)炒菜时盖上锅盖,锅盖内表面会出现水珠,此过程中变化的是____(填字母编号)。
A.元素种类 B.原子种类
C.分子大小 D.分子间的间隔大小
【答案】(1)+2
(2)30
(3)D
【知识点】元素周期表;元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】根据化合物中正负化合价代数和为零,进行分析解答。根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,进行分析解答。根据分子的基本性质,进行分析解答。
【解答】(1)Fe(Ac)2中醋酸根的化合价为-1,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,铁元素的化合价为+2。
(2)铁元素的相关信息如图所示,铁的原子序数为26,相对原子质量=质子数+中子数,铁的相对原子质量约为56,则铁原子的核内中子数 为56-26=30个。
(3)炒菜时盖上锅盖,锅盖内表面会出现水珠,是水蒸气冷凝为水,此过程发生的是物理变化,是分子间隔变小,故选D。
15.芯片是电子设备的核心部件,其制造材料经历了更新迭代,如下表所示。请回答下列问题。
代际 代表材料
第一代 硅(Si)、锗(Ge)
第二代 砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)
第三代 碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)
第四代 氧化镓(Ga2O3)、氮化铝(AlN)
(1)第一代代表材料中,属于非金属单质的是   。
(2)碳化硅(SiC)中,硅元素的质量分数为   。
(3)氧化镓(Ga2O3)中,氧元素的化合价为-2价,镓元素的化合价为   价。
【答案】(1)硅(Si)
(2)70%
(3)+3
【知识点】元素的种类与分布;元素化合价的规则与计算;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)金属元素名称为“钅”字旁,除了汞,其它为非金属。
(2)物质中某元素的质量分数等于各元素的相对原子质量与物质的相对分子质量的比值。
(3)根据化合物中各元素的化合价之和为零进行分析。
【解答】(1)第一代材料有硅(Si)、锗(Ge) ,其中硅属于非金属单质,锗(Ge)属于金属单质。
(2)碳化硅(SiC)中,硅元素的质量分数。
(3)氧化镓(Ga2O3)中,氧元素的化合价为-2价,镓元素的化合价为,解得x=+3。
16.实验室常用通过反应制取某些气体,如图1所示是制取气体的常用装置,请回答:
(1)仪器②的名称是   。收集干燥的二氧化碳气体可选用的装置是   ·(填字母)。
(2)某同学用A加热高锰酸钾来制取氧气,实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾KMnO4不含   依据是   定律。
【答案】(1)分液漏斗;C
(2)氢元素;质量守恒
【知识点】制取氧气的原理;质量守恒定律及其应用;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)密度比空气大且不与空气反应的气体,采用向上排空气法收集。
(2)根据质量守恒定律进行分析--反应前后元素的种类不变。
【解答】(1)由图可知,该漏斗有活塞,可知为分液漏斗。
二氧化碳密度比空气大,应采用向上排空气法收集,即C。
(2)水由氢元素和氧元素组成,由高锰酸钾的化学式 KMnO4 可知,高锰酸钾中不含氢元素,根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,所以水不是高锰酸钾发生分解反应的生成物。
17.尿素是农业生产中常用的高效氮肥,含氮量高、对土壤友好,广泛用于各类农作物。2026年我国多地推广绿色低碳合成尿素工艺,右图为利用天然气清洁制备尿素的主要流程。
(1)设备I中,将空气加压降温液化后再升温,先逸出氮气,剩余以氧气为主的气体。该分离方法利用的是空气中各成分   不同。
(2)设备Ⅲ中产生 CO2和H2两种物质,据流程图判断进入设备IV的物质应是   ,理由为   。
【答案】(1)沸点
(2)氢气;根据质量守恒定律氨气中含有氢元素
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)液体温度升高至沸点后开始沸腾,由液态转化为气态。
(2)根据质量守恒定律进行分析--反应前后元素的种类不变。
【解答】(1)空气的主要成分是氮气(沸点-196℃)和氧气(沸点-183℃)。通过加压降温液化空气后,再逐步升温,沸点较低的氮气会先汽化逸出,剩余的以氧气为主。这种分离方法是利用氮气和氧气的沸点差异实现的,属于工业上常用的“分馏法”。
(2)IV中合成氨,含有氮元素和氢元素,由质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,可知从Ⅲ中进入的是由氢元素组成的氢气。
18.化学反应遵守质量守恒定律,科学小组设计实验进行了验证和探索。
(1)图1中,挤压胶头滴管,使氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,反应前后溶液中存在的离子种类及比例如图2所示(其中“●”“”“”“○”表示不同的离子),则“●”表示   (填写离子符号)
(2)他们将图1装置的稀盐酸改为氯化铁溶液,再次验证质量守恒定律,除了能观察天平在反应前后始终平衡外,同时还能根据   现象说明发生了化学变化。
(3)利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。用红热的玻璃管引燃红磷,待红磷熄灭后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是____.
A.装置漏气
B.红磷太少
C.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢
【答案】(1)Cl-
(2)产生红褐色沉淀
(3)A;C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;质量守恒定律及其应用;化学变化现象
【解析】【分析】(1)中和反应的离子本质:氢氧化钠与稀盐酸发生中和反应。反应的微观本质是H+与OH-结合生成水分子,而Na+和Cl-不参与反应,反应前后离子种类和数量不变。结合图 2 中反应前后的离子变化,可判断各离子种类。
(2)化学变化的判断依据:化学变化的本质特征是有新物质生成,常伴随产生沉淀、颜色改变、放出气体等现象。氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应,会生成氢氧化铁红褐色沉淀,该现象可作为化学变化发生的直接证据。
(3)红磷燃烧验证质量守恒的误差分析:验证质量守恒定律时,有气体参与或生成的反应需在密闭装置中进行。装置漏气、塞紧瓶塞过慢会导致瓶内气体逸出,使反应后总质量减小;红磷量不足只会影响氧气消耗程度,装置密闭时总质量不变,天平仍平衡。
【解答】(1)氢氧化钠与稀盐酸反应时,Na+来自氢氧化钠,Cl-来自盐酸,二者在反应前后均不参与变化,数量不变;H+与OH-结合生成水,数量减少。图 2 中 “●” 在反应前后数量均未改变,且为盐酸提供的离子,因此表示Cl-;
(2)氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应会生成氢氧化铁红褐色沉淀,该现象是化学变化的直观体现,因此可根据产生红褐色沉淀的现象判断反应发生;
(3)A. 装置漏气时,红磷燃烧放热使瓶内气体受热逸出,反应后瓶内总质量减小,天平不平衡,该选项正确;
B. 红磷太少时,无法将瓶内氧气完全消耗,但装置始终密闭,总质量不变,天平仍平衡,该选项错误;
C. 用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢时,瓶内气体受热膨胀逸出,导致反应后总质量减小,天平不平衡,该选项正确;
综上,原因可能是 A、C;
故答案为:(1)Cl-;
(2)产生红褐色沉淀;
(3)AC。
19.为验证质量守恒定律,小科把鸡蛋壳和装有稀盐酸的试管置于烧杯中,待天平平衡后,将试管内稀盐酸倒入烧杯,观察到鸡蛋壳表面产生大量气泡,天平向右倾斜。请回答:
(1)烧杯中发生反应的化学方程式: 该反应属于   (填基本反应类型),其中 CaCl2中钙元素的化合价是   ;
(2)该反应仍然遵循质量守恒定律,请从微观角度进行解释   。
【答案】(1)复分解反应;+2
(2)化学反应前后原子的种类、数目和质量均未改变。
【知识点】元素化合价的规则与计算;质量守恒定律及其应用;复分解反应及其应用
【解析】【分析】(1)①根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的基本类型;
②根据化合物中正负化合价代数和为零列式计算即可。
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和种数保持不变。
【解答】 (1)①根据化学方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O可知,该反应的反应物和生成物都由两种化合物组成,因此属于复分解反应。
②在CaCl2中,氯元素的化合价为-1价,根据化合物中正负化合价代数和为0:x+2×(-1)=0,解得:x=+2。
故填:复分解反应;+2。
(2)天平倾斜是因为生成的CO2气体逸散到空气中,使烧杯内总质量减小, 即仍然遵循质量守恒定律, 从微观角度解释:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
故填:化学反应前后原子的种类、数目和质量均未改变。
三、实验与探究题
20.在燃烧正旺的煤炭上撒少量水,炭火不灭,反而燃烧更旺,某兴趣小组针对该现象进行了如下探究。
查阅资料:①炽热的碳与水蒸气反应,只生成了气态物质,俗称水煤气(不含甲烷)。
②新鲜鸡血遇CO 变为樱桃红色。
③生石灰可用作干燥剂
【提出猜想】根据反应物,小组对水煤气的成分提出了以下四种猜想:
猜想1: H2、CO2; 猜想2: H2、CO; 猜想3: CO、CO2; 猜想4: H2、CO、CO2
(1)根据质量守恒定律,猜想   不合理。
(2)【实验探究】小组设计如图装置进行探究。
实验前,夹紧止水夹,向左拉动活塞,松手后,若   ,证明气密性良好。
(3)点燃D处前,要先   ,防止爆炸。
(4)实验中,去掉注射器,打开止水夹,将水煤气缓慢通入装置中,观察到A处澄清石灰水不浑浊,B处   ,点燃D处,气体燃烧且干冷烧杯内壁出现小水珠,可得出猜想2成立。
【答案】(1)3
(2)活塞恢复原位
(3)排尽装置内空气
(4)新鲜鸡血变为樱桃红色
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)质量守恒定律指出,化学反应前后元素的种类不变,炽热的碳与水蒸气反应,反应物中含有 C、H、O 三种元素,生成物中也应只含这三种元素,且题目说明只生成气态物质。
(2)装置气密性检查利用了装置内外的压强差原理,夹紧止水夹后向左拉动活塞,装置内压强减小,松手后若活塞能恢复原位,说明装置气密性良好。
(3)可燃性气体与空气混合点燃时易发生爆炸,因此点燃前需排尽装置内的空气,防止混合气体点燃时发生爆炸。
(4)根据资料,新鲜鸡血遇CO会变为樱桃红色
【解答】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物碳和水蒸气中含有 C、H、O 三种元素,生成物中也应只含这三种元素,且均为气态物质。猜想 3 中不含氢元素,不符合质量守恒定律,因此猜想 3 不合理。
(2)实验前夹紧止水夹,向左拉动活塞,装置内压强减小,松手后若活塞恢复原位,说明装置内外压强差能使活塞回到初始位置,证明装置气密性良好。
(3)D 处气体含有可燃性气体H2和CO,与装置内的空气混合后点燃易发生爆炸,因此点燃 D 处前,要先排尽装置内空气,防止爆炸。
(4)猜想 2 为H2和CO,A 处澄清石灰水不浑浊说明不含CO2;
B 处新鲜鸡血遇CO会变为樱桃红色,因此观察到 B 处新鲜鸡血变为樱桃红色;点燃 D 处气体,干冷烧杯内壁出现小水珠,说明气体燃烧生成水,证明含H2,综合现象可得出猜想 2 成立。
故答案为:(1)3;
(2)活塞恢复原位;
(3)排尽装置内空气;
(4)新鲜鸡血变为樱桃红色。
21.某兴趣小组为验证质量守恒定律进行了如下实验。
(1)图1反应过程中出现蓝色沉淀,写出该沉淀的化学式   。
(2)图2发生反应时,观察到的现象是   ,天平不平衡。最后天平恢复平衡。
(3)若图2中使用的白磷量较少,   (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
(4)图2实验必须在密闭容器中进行,原因是   。
【答案】(1)Cu(OH)2
(2)白磷剧烈燃烧,产生白烟;放出大量的热;气球膨胀
(3)能
(4)防止外界物质进入、内部物质逸出,确保质量测量准确
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)碱与盐的复分解反应:氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应时,氢氧根离子和铜离子结合生成蓝色的氢氧化铜沉淀,其化学式为Cu(OH)2。
(2)白磷燃烧的实验现象与装置变化:白磷燃烧时,会产生大量白烟,同时放出大量的热,使装置内气体受热膨胀,气球随之胀大;反应结束后温度降低,气球又会变瘪,此过程中装置整体质量不变,因此天平最终会恢复平衡。
(3)质量守恒定律的验证条件: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,与反应物的用量无关。即使白磷量较少,只要反应在密闭容器中进行,反应前后装置内的总质量始终不变,因此仍能验证质量守恒定律。
(4)验证质量守恒定律的实验装置要求:白磷燃烧会消耗氧气,若装置不密闭,外界空气可能进入装置,或反应生成的物质(如白烟)逸出,导致反应前后装置的总质量发生变化,无法准确验证质量守恒定律,因此实验必须在密闭容器中进行。
【解答】(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀,该沉淀的化学式为Cu(OH)2。
(2)图 2 中白磷燃烧时,观察到的现象是:白磷剧烈燃烧,产生大量白烟;放出大量的热,装置内气体受热膨胀,气球随之胀大,此时天平不平衡;反应结束后温度降低,气球变瘪,装置内总质量不变,天平恢复平衡。
(3)质量守恒定律与反应物的用量无关,只要反应在密闭容器中进行,反应前后装置内的总质量始终相等,因此即使白磷量较少,能验证质量守恒定律。
(4)图 2 实验必须在密闭容器中进行,原因是:防止反应过程中外界物质进入装置,或装置内的物质(如生成的白烟、受热膨胀的气体)逸出装置,确保反应前后装置的总质量测量准确,从而验证质量守恒定律。故答案为:(1)Cu(OH)2;
(2)白磷剧烈燃烧,产生白烟;放出大量的热;气球膨胀;
(3)能;
(4)防止外界物质进入、内部物质逸出,确保质量测量准确。
22.小科同学用所学的科学知识搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置。其中A 装置处可利用草酸 在浓硫酸的作用下制取CO;
(1)为确保制得的CO 干燥纯净,还需在A、B间增加盛放碱石灰的装置,此处不选用氢氧化钠溶液的理由是   。
(2)装置调整好后,按照规范步骤进行实验,当观察到   现象时,证明铁矿石(主要成分 一定有部分被还原了。
(3)实验结束时,在拆卸装置前需进行的操作是____(填字母)。
A.先熄灭 B处酒精喷灯,待装置冷却后停止通CO
B.结束时,先停止通CO,随后熄灭B处酒精喷灯
C.结束时,同时停止通CO 和熄灭B处的酒精喷灯
(4)若需要冶炼含 的铁矿石4g,则理论上至少需要CO的质量为   g。
【答案】(1)氢氧化钠溶液不能吸水
(2)B装置中的固体由红棕色变为黑色
(3)A
(4)1.68
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼;碱的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)氢氧化钠固体可以吸收,氢氧化钠溶液不能吸水。
(2)一氧化碳具有还原性,可以将金属氧化物还原成金属单质。
(3)实验时一氧化碳要早出晚归,即先通气体,再加热;实验结束后先熄灭酒精灯,再停止通一氧化碳气体。
(4)先根据氧化铁质量等于矿石质量与质量分数的乘积金属氧化铁的质量,再由方程式计算一氧化碳的质量。
【解答】(1)碱石灰时氢氧化钠和氧化钙的混合物,可以吸收水蒸气和二氧化碳气体,确保一氧化碳气体干燥纯净,氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳,不能吸水,所以不用氢氧化钠溶液。
(2)Fe2O3为红棕色,被CO还原后生成黑色铁粉(Fe)。因此,当观察到B装置中的固体由红棕色变为黑色时,说明Fe2O3被还原。
(3)实验结束后应先撤去酒精灯,继续通一氧化碳气体,直至固体冷却,防止空气进入,将灼热的固体氧化。
故答案为:A。
(4)氧化铁的质量为,设一氧化碳的质量为x
,解得x=1.68g。
23.某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁,回答下列问题:
(1)写出高温条件下CO还原赤铁矿(主要成分:Fe2O3)的化学反应方程式   。
(2)为避免CO污染空气,并回收利用CO,方框中连接的是装置D和E,导管口的连接顺序为a→   (用箭头和小写字母连接完整)。
(3)点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是   。
(4)已知所取赤铁矿样品的质量为m1,反应前后装置B的质量差为m2,则该赤铁矿样品中 Fe2O3的质量分数为   。(用 m1、m2字母表示)
【答案】(1)
(2)d → b → e
(3)防止气体不纯发生爆炸
(4)
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;有关化学式的计算和推断;书写化学方程式、文字表达式;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)一氧化碳具有还原性,能将金属氧化物还原成金属单质。
(2)使用排水法收集气体时,气体从短管进。
(3)可燃性气体在不纯时加热容易爆炸。
(4)物质质量等于元素质量与元素质量分数的比值。
【解答】(1)一氧化碳具有还原性,将氧化铁还原成铁单质,方程式为。
(2)回收一氧化碳,即要用D收集一氧化碳,气体应从d进入装置,将水从b排出,即a与d相连,然后b与e相连。
(3)一氧化碳与氧气混合加热容易发生爆炸,为了防止爆炸,实验前要先通一会一氧化碳气体,将装置内的空气排尽,再加热。
(4)由方程式可知,反应前后装置B的质量差等于样品中氧元素的质量, 氧化铁的质量为,氧化铁的质量分数为。
24.某小组用图1装置开展电解水实验的相关研究。
(1)甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,溶质质量分数均为12%,在相同条件下进行电解水实验,产生氢气的速率如图2所示。由此可知,在相同条件下,加入   ,产生氢气的速率最大。
(2)乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液,在相同条件下进行电解水实验,其结果如图3所示。据图可知,产生氢气速率的变化趋势为   。
(3)丙同学从实验室拿取了一瓶久置的氢氧化钠固体,在相同条件下进行实验,发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是氢氧化钠变质引起的,氢氧化钠变质的化学反应方程式   。为了验证猜想,他设计了如图4的实验装置(图4中试管带有导气管),当他滴加稀硫酸时,观察到瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊,他认为猜想正确。同学们讨论后发现,该实验设计方案不够严谨,其原因是   。如何改进 他们继续思考……
【答案】(1)氢氧化钠
(2)随着氢氧化钠溶液质量分数的增大,产生氢气的速率逐渐增大
(3);反应放热,溶液温度升高,氢氧化钙溶解度减小,也会导致溶液出现浑浊
【知识点】水的组成和主要性质;溶解度的影响因素;书写化学方程式、文字表达式;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据图2 进行分析,纵坐标越大,说明生成氢气速率越快。
(2)根据图3进行分析,得出氢氧化钠溶液中溶质质量分数对生成氢气速率的影响。
(3)氢氧化钠属于碱,可以吸收酸性气体二氧化碳,从而变质。
(4)根据氢氧化钙溶解度随温度升高而减小进行分析。
【解答】(1)由图2可知,加入氢氧化钠后电解水生成氢气的速率最大。
(2)由图3可知, 随着氢氧化钠溶液质量分数的增大,产生氢气的速率逐渐增大,质量分数在18%左右产生氢气的速率最大。
(3)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,方程式为。
(4)碳酸钠与稀硫酸的反应放热,溶液温度升高,氢氧化钙会因溶解度减小而析出,也会出现浑浊现象,所以设计方案不够严谨。
25.小科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
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
试管+加热后剩余固体 m4
量筒内收氧气的体积 v
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是   。
(2)以上实验的化学方程式为   。
(3)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式为   。
(4)若小科根据数据计算所得结果与质量守恒定律不符。可能造成这一结果的原因是____。
A.试管中KC1O3未完全分解
B.部分氧气溶于水
C.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
【答案】(1)防止冷凝水倒流
(2)
(3)m1+m2+m3=m4+ρV
(4)B;C
【知识点】制取氧气的原理;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)药品中的水分受热变成水蒸气,在管口处液化成水,如果水倒流到试管底部会造成试管炸裂;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前药品的质量与试管的质量之和等于反应结束后试管剩余物质的总质量与收集到氧气的质量之和;
(3)注意分析反应过程中生成的氧气是否被完全统计在内即可。
【解答】 (1)在加热时,药品中的水分受热变成水蒸气,在管口处液化成水,如果水倒流到试管底部会造成试管炸裂,因此装置中试管口略向下倾斜的原因是防止水蒸气冷凝回流炸裂试管。
故填:防止水蒸气冷凝回流炸裂试管。
(2)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,则反应的化学方程式为:
故填:。
(3)根据质量守恒定律可知,反应前药品的质量与试管的质量之和等于反应结束后试管剩余物质的总质量与收集到氧气的质量之和,即m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系式为:m1+m2+m3=m4+Vρ。
故填:m1+m2+m3=m4+Vρ。
(4)A.试管中KClO3未完全分解,则剩余的物质多而生成的氧气少,不影响实验结果,故A不合题意;
B.部分氧气溶于水,导致计算的氧气质量偏小,影响实验结果,故B符合题意;
C.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体,导致部分气体逸出密封装置,影响实验结果,故C符合题意。
故选BC。
1 / 1【2026冲刺】中考科学三轮冲分精炼2 化学用语与守恒
一、选择题
1.自来水厂常用液氯(Cl2)作为消毒剂,它与水反应的化学方程式为 其中氢、氧、氯三种原子模型如图所示,则R 的微观粒子模型可表示为
A. B. C. D.
2.下列提供的药品及装置能验证质量守恒定律的是 (  )
A.
B.
C.
D.
3.小科为探究铝、铜金属活动性强弱,在硫酸铜溶液中放入铝丝(如图)。下列说法正确的是
A.该实验需要加热 B.反应后溶液变为黄色
C.反应后溶液质量不变 D.铝丝表面析出红色固体
4.某学习小组用实验验证质量守恒定律,下列说法正确的是
A.可以验证质量守恒定律 B.若实验中装置漏气,天平最后不平衡 C.实验容器敞口,不能验证质量守恒定律 D.实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
A.A B.B C.C D.D
5. “84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO),市售产品多为浓缩液,使用时需加水稀释。该消毒液在甲流疫情防控中被广泛用于环境消毒。下列分析正确的是
A.次氯酸钠中氯元素的化合价为 1 价
B.稀释后的“84”消毒液,是室温下的饱和溶液
C.使用“84”消毒液对环境消毒,属于切断传播途径
D.被“84”消毒液杀灭的甲流病毒,属于传染源
6. 大蒜素(化学式为 C6H10OS2)是大蒜破碎后产生的天然有机硫化物,具有广谱抗菌活性,常被用作食品防腐剂和饲料添加剂。下列关于大蒜素的说法正确的是(  )
A.大蒜素属于无机化合物
B.大蒜素由碳、氢、氧、硫四种元素组成
C.每个大蒜素分子中碳、氢、硫原子的个数比为3:5:2
D.大蒜素遇碱易分解的性质属于物理性质
7. 如图是汽车尾气中的两种有害气体在一定条件下反应转化为无污染气体的微观过程。下列说法正确的是
A.反应前后原子的种类和数目均不变
B.丁在物质分类上属于化合物
C.反应中涉及的氧化物只有2种
D.反应前后分子个数比为1∶1
8.某种锂电池放电的总反应可以表示为: 下列说法正确的是(  )
A.该放电过程属于物理变化
B.该反应中 MnO2是催化剂
C.该反应中 Mn的化合价发生了变化
D.LiMnO2属于氧化物
9.点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后燃烧生成水和二氧化碳,该反应的微观示意图如下:(  )
A.模型“”表示二氧化碳分子
B.酒精由碳、氢、氧三种原子组成
C.氧元素的化合价在反应前后没有变化
D.生成的水分子和二氧化碳分子个数比为1:1
10.为探索清洁能源,我国“人造太阳”研究获重大进展,其核心原理是利用氢的同位素发生核反应释放巨大能量。下列关于 “人造太阳”说法正确的是
A.“人造太阳”的核心原理是核裂变反应
B.核反应不会对环境造成任何影响
C.核能属于可再生能源,可无限开发利用
D.氘和氚互为同位素原子,因为它们原子核内质子数相同,中子数不同
11.下列关于科学实验中“操作一现象一结论”的描述正确的是(  )
A.把铁钉放入某蓝色溶液中,铁钉表面有红色物质析出,说明该蓝色溶液一定含有铜离子
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则溶液中一定含有硫酸根离子
C.把燃着的木条插入某无色气体中,木条熄灭,说明该气体一定是二氧化碳
D.将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明蜡烛中一定含有氧元素和氢元素
12.“人造树叶”是一种新型材料。光照时,二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇 其微观图如图,下列说法错误的是(  )
A.该反应前后元素的种类不变
B.原子在化学反应中是不可分的
C.参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2:3
D.图中生成物均是化合物
13.我国科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,这项成果不但可以减少二氧化碳,还可以解决粮食危机。如图是人工合成淀粉的关键步骤的微观示意图。下列说法正确的是(  )
A.参加反应的和的分子个数比为
B.有机物的化学式为
C.反应前后分子种类不变
D.催化剂在反应前后化学性质改变
二、填空题
14. “铁锅炒菜补铁”的原理是利用有机酸与不可直接吸收的单质铁反应,使铁元素以离子形式进入食物。已知食醋(HAc)和铁反应:
(1) Fe(Ac)2中铁元素的化合价为   。
(2)铁元素的相关信息如图所示,则铁原子的核内中子数为   个。
(3)炒菜时盖上锅盖,锅盖内表面会出现水珠,此过程中变化的是____(填字母编号)。
A.元素种类 B.原子种类
C.分子大小 D.分子间的间隔大小
15.芯片是电子设备的核心部件,其制造材料经历了更新迭代,如下表所示。请回答下列问题。
代际 代表材料
第一代 硅(Si)、锗(Ge)
第二代 砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)
第三代 碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)
第四代 氧化镓(Ga2O3)、氮化铝(AlN)
(1)第一代代表材料中,属于非金属单质的是   。
(2)碳化硅(SiC)中,硅元素的质量分数为   。
(3)氧化镓(Ga2O3)中,氧元素的化合价为-2价,镓元素的化合价为   价。
16.实验室常用通过反应制取某些气体,如图1所示是制取气体的常用装置,请回答:
(1)仪器②的名称是   。收集干燥的二氧化碳气体可选用的装置是   ·(填字母)。
(2)某同学用A加热高锰酸钾来制取氧气,实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾KMnO4不含   依据是   定律。
17.尿素是农业生产中常用的高效氮肥,含氮量高、对土壤友好,广泛用于各类农作物。2026年我国多地推广绿色低碳合成尿素工艺,右图为利用天然气清洁制备尿素的主要流程。
(1)设备I中,将空气加压降温液化后再升温,先逸出氮气,剩余以氧气为主的气体。该分离方法利用的是空气中各成分   不同。
(2)设备Ⅲ中产生 CO2和H2两种物质,据流程图判断进入设备IV的物质应是   ,理由为   。
18.化学反应遵守质量守恒定律,科学小组设计实验进行了验证和探索。
(1)图1中,挤压胶头滴管,使氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,反应前后溶液中存在的离子种类及比例如图2所示(其中“●”“”“”“○”表示不同的离子),则“●”表示   (填写离子符号)
(2)他们将图1装置的稀盐酸改为氯化铁溶液,再次验证质量守恒定律,除了能观察天平在反应前后始终平衡外,同时还能根据   现象说明发生了化学变化。
(3)利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。用红热的玻璃管引燃红磷,待红磷熄灭后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是____.
A.装置漏气
B.红磷太少
C.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢
19.为验证质量守恒定律,小科把鸡蛋壳和装有稀盐酸的试管置于烧杯中,待天平平衡后,将试管内稀盐酸倒入烧杯,观察到鸡蛋壳表面产生大量气泡,天平向右倾斜。请回答:
(1)烧杯中发生反应的化学方程式: 该反应属于   (填基本反应类型),其中 CaCl2中钙元素的化合价是   ;
(2)该反应仍然遵循质量守恒定律,请从微观角度进行解释   。
三、实验与探究题
20.在燃烧正旺的煤炭上撒少量水,炭火不灭,反而燃烧更旺,某兴趣小组针对该现象进行了如下探究。
查阅资料:①炽热的碳与水蒸气反应,只生成了气态物质,俗称水煤气(不含甲烷)。
②新鲜鸡血遇CO 变为樱桃红色。
③生石灰可用作干燥剂
【提出猜想】根据反应物,小组对水煤气的成分提出了以下四种猜想:
猜想1: H2、CO2; 猜想2: H2、CO; 猜想3: CO、CO2; 猜想4: H2、CO、CO2
(1)根据质量守恒定律,猜想   不合理。
(2)【实验探究】小组设计如图装置进行探究。
实验前,夹紧止水夹,向左拉动活塞,松手后,若   ,证明气密性良好。
(3)点燃D处前,要先   ,防止爆炸。
(4)实验中,去掉注射器,打开止水夹,将水煤气缓慢通入装置中,观察到A处澄清石灰水不浑浊,B处   ,点燃D处,气体燃烧且干冷烧杯内壁出现小水珠,可得出猜想2成立。
21.某兴趣小组为验证质量守恒定律进行了如下实验。
(1)图1反应过程中出现蓝色沉淀,写出该沉淀的化学式   。
(2)图2发生反应时,观察到的现象是   ,天平不平衡。最后天平恢复平衡。
(3)若图2中使用的白磷量较少,   (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
(4)图2实验必须在密闭容器中进行,原因是   。
22.小科同学用所学的科学知识搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置。其中A 装置处可利用草酸 在浓硫酸的作用下制取CO;
(1)为确保制得的CO 干燥纯净,还需在A、B间增加盛放碱石灰的装置,此处不选用氢氧化钠溶液的理由是   。
(2)装置调整好后,按照规范步骤进行实验,当观察到   现象时,证明铁矿石(主要成分 一定有部分被还原了。
(3)实验结束时,在拆卸装置前需进行的操作是____(填字母)。
A.先熄灭 B处酒精喷灯,待装置冷却后停止通CO
B.结束时,先停止通CO,随后熄灭B处酒精喷灯
C.结束时,同时停止通CO 和熄灭B处的酒精喷灯
(4)若需要冶炼含 的铁矿石4g,则理论上至少需要CO的质量为   g。
23.某兴趣小组利用下图装置进行模拟工业炼铁,回答下列问题:
(1)写出高温条件下CO还原赤铁矿(主要成分:Fe2O3)的化学反应方程式   。
(2)为避免CO污染空气,并回收利用CO,方框中连接的是装置D和E,导管口的连接顺序为a→   (用箭头和小写字母连接完整)。
(3)点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳气体的目的是   。
(4)已知所取赤铁矿样品的质量为m1,反应前后装置B的质量差为m2,则该赤铁矿样品中 Fe2O3的质量分数为   。(用 m1、m2字母表示)
24.某小组用图1装置开展电解水实验的相关研究。
(1)甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,溶质质量分数均为12%,在相同条件下进行电解水实验,产生氢气的速率如图2所示。由此可知,在相同条件下,加入   ,产生氢气的速率最大。
(2)乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液,在相同条件下进行电解水实验,其结果如图3所示。据图可知,产生氢气速率的变化趋势为   。
(3)丙同学从实验室拿取了一瓶久置的氢氧化钠固体,在相同条件下进行实验,发现产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是氢氧化钠变质引起的,氢氧化钠变质的化学反应方程式   。为了验证猜想,他设计了如图4的实验装置(图4中试管带有导气管),当他滴加稀硫酸时,观察到瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊,他认为猜想正确。同学们讨论后发现,该实验设计方案不够严谨,其原因是   。如何改进 他们继续思考……
25.小科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
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
试管+加热后剩余固体 m4
量筒内收氧气的体积 v
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是   。
(2)以上实验的化学方程式为   。
(3)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式为   。
(4)若小科根据数据计算所得结果与质量守恒定律不符。可能造成这一结果的原因是____。
A.试管中KC1O3未完全分解
B.部分氧气溶于水
C.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据质量守恒定律--化学反应前后原子的种类和个数保持不变,判断R的组成和化学式,从而确定R的微观粒子模型。
【解答】由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和个数保持不变,反应物中有两个氯原子,两个氢原子和一个氧原子,生成物中有一个氯原子,一个氢原子和一个氧原子,可知,一个R分子中含有一个一个氯原子,一个氢原子,可知模型为。
故答案为:C。
2.【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】AC、有气体参与的反应要在密闭容器内进行,才能用于验证质量守恒定律。
BD、质量守恒定律只适用于化学变化,化学反应前后物质的总质量不变。
【解答】A、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,氢气会逸出,不能用于验证质量守恒定律,故A错误;
B、氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜,反应前后天平平衡,可用于验证质量守恒定律,故B正确;
C、蜡烛燃烧时消耗空气中的氧气,生成的二氧化碳等物质逸散到空气中,天平不平衡,不能用于验证质量守恒定律,故C错误;
D、稀盐酸和硫酸铁不能发生反应,不能用于验证质量守恒定律,故D错误。
故答案我:B。
3.【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A. 金属置换反应通常在常温下即可进行;
B.三价氯离子无颜色;
C.根据反应的方程式比较进入溶液的铝和析出铜的质量大小即可;
D.根据单质铜的颜色判断。
【解答】A. 铝与硫酸铜的反应在常温下即可发生,不需要加热,故A错误;
B. 硫酸铜溶液是蓝色的,反应后生成硫酸铝溶液,铝离子无色,因此溶液会从蓝色变为无色,故B错误;
C.根据反应的方程式可知,进入溶液铜的质量为54份,析出铜的质量为190.5份,则溶液质量会减小,故C错误;
D. 铝置换硫酸铜中的铜离子,红色的铜会沉积在铝丝表面,故D正确。
故选D。
4.【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律定义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。若化学反应中有气体参与或生成,需在密闭容器中进行实验,才能准确验证质量守恒定律;敞口容器中气体逸出或进入,会导致天平不平衡,无法验证。质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化。
【解答】A:酒精和水混合属于物理变化,没有发生化学反应,不能验证质量守恒定律,故A错误,不符合题意;
B:铁粉与稀硫酸反应生成氢气,若装置漏气,氢气会逸出,导致反应后左盘总质量减小,天平最后不平衡,故B正确,符合题意;
C:硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应,没有气体参与或生成,敞口容器中反应前后总质量不变,可以验证质量守恒定律,故C错误,不符合题意;
D:镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁条质量与氧气质量之和,故D错误,不符合题意;
故答案为B。
5.【答案】C
【知识点】传染病及其传播;传染病的预防措施;饱和溶液与不饱和溶液;元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】(1)化合价的计算:在化合物中,钠元素通常显 + 1 价,氧元素通常显 - 2 价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零,可计算氯元素的化合价。
(2)溶液的饱和与不饱和:饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液;不饱和溶液则是还能继续溶解该溶质的溶液。稀释后的消毒液还能继续溶解次氯酸钠,一般为不饱和溶液。
(3)传染病的预防措施:包括控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。对环境消毒可以杀灭病原体,减少病原体传播给健康人的机会,属于切断传播途径。
(4)传染源与病原体的区别:传染源是指能够散播病原体的人或动物;病原体是指引起传染病的细菌、病毒、寄生虫等生物。
【解答】A、次氯酸钠中钠元素显 + 1 价,氧元素显 - 2 价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,可得\((+1)+x+(-2)=0\),解得\(x=+1\)价,选项表述不规范,A 错误;
B、稀释后的 “84” 消毒液中次氯酸钠的浓度较低,还能继续溶解次氯酸钠,不是室温下的饱和溶液,B 错误;
C、使用 “84” 消毒液对环境消毒,可以杀灭环境中的病原体,减少病原体传播给健康人的机会,属于切断传播途径,C 正确;
D、甲流病毒是引起甲流的病原体,而传染源是能够散播病原体的人或动物,被消毒液杀灭的病毒不属于传染源,D 错误;
故答案为:C。
6.【答案】B
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;化学式的书写及意义;有机物与无机物的区别
【解析】【分析】A、有机化合物是指含碳的化合物( 除CO、CO2、碳酸盐等简单含碳化合物外 ),通常还含有氢、氧、氮、硫等元素。
B、根据化学式确定大蒜素所含的元素。
C、各原子个数比等于化学式下角标之比。
D、发生化学变化才能体现的性质属于化学性质,不需要发生化学变化就能体现的性质为物理性质。
【解答】A、由“ 大蒜素(化学式为 C6H10OS2)是大蒜破碎后产生的天然有机硫化物 ”可知,大蒜素属于有机物,故A错误;
B、由大蒜素(化学式为 C6H10OS2)可知,大蒜素由碳、氢、氧、硫四种元素组成,故B正确;
C、每个大蒜素分子中碳、氢、硫原子的个数比为6:10:2=3:5:1,故C错误;
D、大蒜素遇碱分解属于化学变化,有新物质生成,可知大蒜素遇碱易分解的性质属于化学性质,故D错误。
故答案为:B。
7.【答案】A
【知识点】单质和化合物的区别;化学方程式的概念、读法和含义;氧化物
【解析】【分析】A.根据图片比较反应前后原子的种类和种数是否改变;
B.如果分子由同种原子构成,那么该物质属于单质;
C.由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
D.根据图片写出反应的方程式,化学式前面的系数就是反应的分子个数。
【解答】 A.根据图片可知,反应前后都是有2个碳原子、2个氧原子和2个氮原子,即化学反应前后原子的种类和数目均不变,故A正确;
B.根据图片可知,丁物质只由同种元素组成,属于单质,故B错误;
C.根据图片可知,甲、乙、丙三者都由两种元素组成,且其中一种为氧元素,那么它们都是氧化物,即氧化物共3种,故C错误;
D.根据图片可知,一氧化碳和一氧化氮反应,生成二氧化碳和氮气,则该反应的化学方程式为,反应前后分子个数比为(2+2):(2+1)=4:3,故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【知识点】化学变化与物理变化的判别;元素化合价的规则与计算;催化剂在化学反应中的作用;氧化物
【解析】【分析】 A.物理变化和化学变化的区别:有无新物质生成;
B.在化学反应中,催化剂的质量和化学性质在反应前后不变;
C.根据化合物中各元素化合价代数和为零计算即可;
D.氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【解答】 A.根据反应的方程式 可知,锂电池放电过程中有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B.根据反应的方程式可知,在该反应中,MnO2是反应物,不是催化剂,故B错误;
C.在反应物MnO2中,氧元素化合价为-2价,设元素化合价为x,则:x+2×( 2)=0,解得:x=+4。生成物在LiMnO2中,锂元素化合价为+1价,氧元素化合价为 2价,设元素化合价为y,则(+1)+y+2×( 2)=0,解得:y=+3,所以Mn的化合价发生了变化,故C正确;
D.根据化学式可知,LiMnO2由锂、锰、氧三种元素组成,而氧化物只有两种元素,因此LiMnO2不属于氧化物,故D错误。
故选C。
9.【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义;元素化合价的规则与计算;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】A.根据图片中原子的图标确定模型表示的分子种类;
B.物质由分子构成,分子由原子构成;
C.单质中元素的化合价为0;
D.根据图片写出反应的化学方程式,进而判断水分子和二氧化碳分子的个数之比。
【解答】根据图片可知,酒精和氧气反应,生成二氧化碳和水,
则反应的方程式为:C2H5OH + 3O2 =2CO2 + 3H2O。
A.为氧原子,为碳原子,则为CO2,故A正确;
B.酒精由乙醇分子构成,乙醇分子由 碳、氢、氧三种原子组成,故B错误;
C.在反应物氧气中氧元素的化合价为0,在生成物中氧元素的化合价为-2,故C错误;
D.根据方程式可知, 生成的水分子和二氧化碳分子个数比为3:2,故D错误。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变;同位素;能源的种类
【解析】【分析】A. 核裂变是指重核(如铀、钚)分裂成较轻的核,同时释放能量。 核聚变是指轻核结合成较重的核;
B. 无论是核裂变还是核聚变,核反应都会产生一定的环境影响;
C. 可再生能源是指可以在短时间得到补充的能源,如太阳能、风能、水能等;
D. 同位素是指同一元素(质子数相同)但中子数不同的原子。
【解答】A. “人造太阳”的核心原理是核聚变,而非核裂变,故A错误;
B. 核裂变会产生放射性废料,处理不当会污染环境。核聚变虽然放射性废料较少,但仍会产生中子辐射,可能激活周围材料产生放射性,故B错误;
C.核反应需要的燃料不能在短时间内得到补充,为不可再生能源,故C错误;
D. 氘和氚互为同位素原子,因为它们原子核内质子数相同,中子数不同,故D正确。
故选D。
11.【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、铁的活动性比铜强,可以将铜从其可溶性盐中置换出来,结合溶液颜色和固体颜色进行分析。
B、不溶于酸的白色沉淀有氯化银和硫酸钡,需要考虑银离子的干扰。
C、二氧化碳不是唯一可以使木条熄灭的气体。
D、由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,氧气中含有氧元素,所以不能确定蜡烛中是否含有氧元素。
【解答】A、铜离子是蓝色的,铜单质是红色的,若溶液为蓝色,放入铁钉后铁将溶液中的铜置换出来,有红色固体析出,故A正确;
B、加入氯化钡和稀硝酸,有白色沉淀生成,白色沉淀可能是硫酸钡或氯化银,所以不能确定溶液中是否含有硫酸根离子,故B错误;
C、木条熄灭,说明该气体不能燃烧也不支持燃烧,但气体不一定是二氧化碳,例如氮气也会有相同的现象,故C错误;
D、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明有水生成,由质量守恒定律可知,蜡烛中一定含有氢元素,不能说明一定含有氧元素,因为燃烧时氧气参与反应,氧气中含有氧元素,故D错误。
故答案为:A。
12.【答案】D
【知识点】构成物质的粒子模型;分子和原子的区别和联系;单质和化合物的区别;质量守恒定律及其应用;化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】质量守恒定律指出化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,因此元素的种类和质量也不变。原子是化学变化中的最小粒子,在化学反应中不可再分。根据质量守恒定律,配平化学反应方程式,确定反应物和生成物的分子个数比。单质是指由同种元素组成的纯净物,化合物是指由不同种元素组成的纯净物。
【解答】根据微观示意图写出反应的化学方程式并配平,反应物是水和二氧化碳,生成物是氧气和乙醇,配平后的化学方程式为。
A选项:该反应前后元素的种类不变,符合质量守恒定律,故A正确,不符合题意。
B选项:原子是化学变化中的最小粒子,故B正确,不符合题意。
C选项:从配平的方程式可以直接得出,参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2:3 ,故C正确,不符合题意。
D选项:生成物中的氧气是由同种元素组成的单质,乙醇是化合物,故D错误,符合题意。
故正确答案为D。
13.【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用;化学方程式的配平
【解析】【分析】质量守恒定律:反应前后的原子种类、原子数目、元素种类不变;催化剂在反应前后的质量和化学性质不发生改变。
【解答】A、由化学方程式 可知,参加反应的氢气分子和二氧化碳分子的个数比为:3:1;故A 选项错误。
B、由分子结构模型可知,有机物X的化学式为即;故B选项正确。
C、根据质量守恒定律可知,反应前后分子种类变化;故C选项错误。
D、在化学反应中能够改变化学反应速率,而其本身质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化物,因此催化物在反应前后化学性质不变;故D 选项错误。
故答案为:A
14.【答案】(1)+2
(2)30
(3)D
【知识点】元素周期表;元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】根据化合物中正负化合价代数和为零,进行分析解答。根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,进行分析解答。根据分子的基本性质,进行分析解答。
【解答】(1)Fe(Ac)2中醋酸根的化合价为-1,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,铁元素的化合价为+2。
(2)铁元素的相关信息如图所示,铁的原子序数为26,相对原子质量=质子数+中子数,铁的相对原子质量约为56,则铁原子的核内中子数 为56-26=30个。
(3)炒菜时盖上锅盖,锅盖内表面会出现水珠,是水蒸气冷凝为水,此过程发生的是物理变化,是分子间隔变小,故选D。
15.【答案】(1)硅(Si)
(2)70%
(3)+3
【知识点】元素的种类与分布;元素化合价的规则与计算;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)金属元素名称为“钅”字旁,除了汞,其它为非金属。
(2)物质中某元素的质量分数等于各元素的相对原子质量与物质的相对分子质量的比值。
(3)根据化合物中各元素的化合价之和为零进行分析。
【解答】(1)第一代材料有硅(Si)、锗(Ge) ,其中硅属于非金属单质,锗(Ge)属于金属单质。
(2)碳化硅(SiC)中,硅元素的质量分数。
(3)氧化镓(Ga2O3)中,氧元素的化合价为-2价,镓元素的化合价为,解得x=+3。
16.【答案】(1)分液漏斗;C
(2)氢元素;质量守恒
【知识点】制取氧气的原理;质量守恒定律及其应用;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)密度比空气大且不与空气反应的气体,采用向上排空气法收集。
(2)根据质量守恒定律进行分析--反应前后元素的种类不变。
【解答】(1)由图可知,该漏斗有活塞,可知为分液漏斗。
二氧化碳密度比空气大,应采用向上排空气法收集,即C。
(2)水由氢元素和氧元素组成,由高锰酸钾的化学式 KMnO4 可知,高锰酸钾中不含氢元素,根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,所以水不是高锰酸钾发生分解反应的生成物。
17.【答案】(1)沸点
(2)氢气;根据质量守恒定律氨气中含有氢元素
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)液体温度升高至沸点后开始沸腾,由液态转化为气态。
(2)根据质量守恒定律进行分析--反应前后元素的种类不变。
【解答】(1)空气的主要成分是氮气(沸点-196℃)和氧气(沸点-183℃)。通过加压降温液化空气后,再逐步升温,沸点较低的氮气会先汽化逸出,剩余的以氧气为主。这种分离方法是利用氮气和氧气的沸点差异实现的,属于工业上常用的“分馏法”。
(2)IV中合成氨,含有氮元素和氢元素,由质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,可知从Ⅲ中进入的是由氢元素组成的氢气。
18.【答案】(1)Cl-
(2)产生红褐色沉淀
(3)A;C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;质量守恒定律及其应用;化学变化现象
【解析】【分析】(1)中和反应的离子本质:氢氧化钠与稀盐酸发生中和反应。反应的微观本质是H+与OH-结合生成水分子,而Na+和Cl-不参与反应,反应前后离子种类和数量不变。结合图 2 中反应前后的离子变化,可判断各离子种类。
(2)化学变化的判断依据:化学变化的本质特征是有新物质生成,常伴随产生沉淀、颜色改变、放出气体等现象。氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应,会生成氢氧化铁红褐色沉淀,该现象可作为化学变化发生的直接证据。
(3)红磷燃烧验证质量守恒的误差分析:验证质量守恒定律时,有气体参与或生成的反应需在密闭装置中进行。装置漏气、塞紧瓶塞过慢会导致瓶内气体逸出,使反应后总质量减小;红磷量不足只会影响氧气消耗程度,装置密闭时总质量不变,天平仍平衡。
【解答】(1)氢氧化钠与稀盐酸反应时,Na+来自氢氧化钠,Cl-来自盐酸,二者在反应前后均不参与变化,数量不变;H+与OH-结合生成水,数量减少。图 2 中 “●” 在反应前后数量均未改变,且为盐酸提供的离子,因此表示Cl-;
(2)氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应会生成氢氧化铁红褐色沉淀,该现象是化学变化的直观体现,因此可根据产生红褐色沉淀的现象判断反应发生;
(3)A. 装置漏气时,红磷燃烧放热使瓶内气体受热逸出,反应后瓶内总质量减小,天平不平衡,该选项正确;
B. 红磷太少时,无法将瓶内氧气完全消耗,但装置始终密闭,总质量不变,天平仍平衡,该选项错误;
C. 用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢时,瓶内气体受热膨胀逸出,导致反应后总质量减小,天平不平衡,该选项正确;
综上,原因可能是 A、C;
故答案为:(1)Cl-;
(2)产生红褐色沉淀;
(3)AC。
19.【答案】(1)复分解反应;+2
(2)化学反应前后原子的种类、数目和质量均未改变。
【知识点】元素化合价的规则与计算;质量守恒定律及其应用;复分解反应及其应用
【解析】【分析】(1)①根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的基本类型;
②根据化合物中正负化合价代数和为零列式计算即可。
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和种数保持不变。
【解答】 (1)①根据化学方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O可知,该反应的反应物和生成物都由两种化合物组成,因此属于复分解反应。
②在CaCl2中,氯元素的化合价为-1价,根据化合物中正负化合价代数和为0:x+2×(-1)=0,解得:x=+2。
故填:复分解反应;+2。
(2)天平倾斜是因为生成的CO2气体逸散到空气中,使烧杯内总质量减小, 即仍然遵循质量守恒定律, 从微观角度解释:化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
故填:化学反应前后原子的种类、数目和质量均未改变。
20.【答案】(1)3
(2)活塞恢复原位
(3)排尽装置内空气
(4)新鲜鸡血变为樱桃红色
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)质量守恒定律指出,化学反应前后元素的种类不变,炽热的碳与水蒸气反应,反应物中含有 C、H、O 三种元素,生成物中也应只含这三种元素,且题目说明只生成气态物质。
(2)装置气密性检查利用了装置内外的压强差原理,夹紧止水夹后向左拉动活塞,装置内压强减小,松手后若活塞能恢复原位,说明装置气密性良好。
(3)可燃性气体与空气混合点燃时易发生爆炸,因此点燃前需排尽装置内的空气,防止混合气体点燃时发生爆炸。
(4)根据资料,新鲜鸡血遇CO会变为樱桃红色
【解答】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物碳和水蒸气中含有 C、H、O 三种元素,生成物中也应只含这三种元素,且均为气态物质。猜想 3 中不含氢元素,不符合质量守恒定律,因此猜想 3 不合理。
(2)实验前夹紧止水夹,向左拉动活塞,装置内压强减小,松手后若活塞恢复原位,说明装置内外压强差能使活塞回到初始位置,证明装置气密性良好。
(3)D 处气体含有可燃性气体H2和CO,与装置内的空气混合后点燃易发生爆炸,因此点燃 D 处前,要先排尽装置内空气,防止爆炸。
(4)猜想 2 为H2和CO,A 处澄清石灰水不浑浊说明不含CO2;
B 处新鲜鸡血遇CO会变为樱桃红色,因此观察到 B 处新鲜鸡血变为樱桃红色;点燃 D 处气体,干冷烧杯内壁出现小水珠,说明气体燃烧生成水,证明含H2,综合现象可得出猜想 2 成立。
故答案为:(1)3;
(2)活塞恢复原位;
(3)排尽装置内空气;
(4)新鲜鸡血变为樱桃红色。
21.【答案】(1)Cu(OH)2
(2)白磷剧烈燃烧,产生白烟;放出大量的热;气球膨胀
(3)能
(4)防止外界物质进入、内部物质逸出,确保质量测量准确
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)碱与盐的复分解反应:氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应时,氢氧根离子和铜离子结合生成蓝色的氢氧化铜沉淀,其化学式为Cu(OH)2。
(2)白磷燃烧的实验现象与装置变化:白磷燃烧时,会产生大量白烟,同时放出大量的热,使装置内气体受热膨胀,气球随之胀大;反应结束后温度降低,气球又会变瘪,此过程中装置整体质量不变,因此天平最终会恢复平衡。
(3)质量守恒定律的验证条件: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,与反应物的用量无关。即使白磷量较少,只要反应在密闭容器中进行,反应前后装置内的总质量始终不变,因此仍能验证质量守恒定律。
(4)验证质量守恒定律的实验装置要求:白磷燃烧会消耗氧气,若装置不密闭,外界空气可能进入装置,或反应生成的物质(如白烟)逸出,导致反应前后装置的总质量发生变化,无法准确验证质量守恒定律,因此实验必须在密闭容器中进行。
【解答】(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀,该沉淀的化学式为Cu(OH)2。
(2)图 2 中白磷燃烧时,观察到的现象是:白磷剧烈燃烧,产生大量白烟;放出大量的热,装置内气体受热膨胀,气球随之胀大,此时天平不平衡;反应结束后温度降低,气球变瘪,装置内总质量不变,天平恢复平衡。
(3)质量守恒定律与反应物的用量无关,只要反应在密闭容器中进行,反应前后装置内的总质量始终相等,因此即使白磷量较少,能验证质量守恒定律。
(4)图 2 实验必须在密闭容器中进行,原因是:防止反应过程中外界物质进入装置,或装置内的物质(如生成的白烟、受热膨胀的气体)逸出装置,确保反应前后装置的总质量测量准确,从而验证质量守恒定律。故答案为:(1)Cu(OH)2;
(2)白磷剧烈燃烧,产生白烟;放出大量的热;气球膨胀;
(3)能;
(4)防止外界物质进入、内部物质逸出,确保质量测量准确。
22.【答案】(1)氢氧化钠溶液不能吸水
(2)B装置中的固体由红棕色变为黑色
(3)A
(4)1.68
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;还原反应与金属的冶炼;碱的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)氢氧化钠固体可以吸收,氢氧化钠溶液不能吸水。
(2)一氧化碳具有还原性,可以将金属氧化物还原成金属单质。
(3)实验时一氧化碳要早出晚归,即先通气体,再加热;实验结束后先熄灭酒精灯,再停止通一氧化碳气体。
(4)先根据氧化铁质量等于矿石质量与质量分数的乘积金属氧化铁的质量,再由方程式计算一氧化碳的质量。
【解答】(1)碱石灰时氢氧化钠和氧化钙的混合物,可以吸收水蒸气和二氧化碳气体,确保一氧化碳气体干燥纯净,氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳,不能吸水,所以不用氢氧化钠溶液。
(2)Fe2O3为红棕色,被CO还原后生成黑色铁粉(Fe)。因此,当观察到B装置中的固体由红棕色变为黑色时,说明Fe2O3被还原。
(3)实验结束后应先撤去酒精灯,继续通一氧化碳气体,直至固体冷却,防止空气进入,将灼热的固体氧化。
故答案为:A。
(4)氧化铁的质量为,设一氧化碳的质量为x
,解得x=1.68g。
23.【答案】(1)
(2)d → b → e
(3)防止气体不纯发生爆炸
(4)
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;有关化学式的计算和推断;书写化学方程式、文字表达式;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)一氧化碳具有还原性,能将金属氧化物还原成金属单质。
(2)使用排水法收集气体时,气体从短管进。
(3)可燃性气体在不纯时加热容易爆炸。
(4)物质质量等于元素质量与元素质量分数的比值。
【解答】(1)一氧化碳具有还原性,将氧化铁还原成铁单质,方程式为。
(2)回收一氧化碳,即要用D收集一氧化碳,气体应从d进入装置,将水从b排出,即a与d相连,然后b与e相连。
(3)一氧化碳与氧气混合加热容易发生爆炸,为了防止爆炸,实验前要先通一会一氧化碳气体,将装置内的空气排尽,再加热。
(4)由方程式可知,反应前后装置B的质量差等于样品中氧元素的质量, 氧化铁的质量为,氧化铁的质量分数为。
24.【答案】(1)氢氧化钠
(2)随着氢氧化钠溶液质量分数的增大,产生氢气的速率逐渐增大
(3);反应放热,溶液温度升高,氢氧化钙溶解度减小,也会导致溶液出现浑浊
【知识点】水的组成和主要性质;溶解度的影响因素;书写化学方程式、文字表达式;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据图2 进行分析,纵坐标越大,说明生成氢气速率越快。
(2)根据图3进行分析,得出氢氧化钠溶液中溶质质量分数对生成氢气速率的影响。
(3)氢氧化钠属于碱,可以吸收酸性气体二氧化碳,从而变质。
(4)根据氢氧化钙溶解度随温度升高而减小进行分析。
【解答】(1)由图2可知,加入氢氧化钠后电解水生成氢气的速率最大。
(2)由图3可知, 随着氢氧化钠溶液质量分数的增大,产生氢气的速率逐渐增大,质量分数在18%左右产生氢气的速率最大。
(3)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,方程式为。
(4)碳酸钠与稀硫酸的反应放热,溶液温度升高,氢氧化钙会因溶解度减小而析出,也会出现浑浊现象,所以设计方案不够严谨。
25.【答案】(1)防止冷凝水倒流
(2)
(3)m1+m2+m3=m4+ρV
(4)B;C
【知识点】制取氧气的原理;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)药品中的水分受热变成水蒸气,在管口处液化成水,如果水倒流到试管底部会造成试管炸裂;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前药品的质量与试管的质量之和等于反应结束后试管剩余物质的总质量与收集到氧气的质量之和;
(3)注意分析反应过程中生成的氧气是否被完全统计在内即可。
【解答】 (1)在加热时,药品中的水分受热变成水蒸气,在管口处液化成水,如果水倒流到试管底部会造成试管炸裂,因此装置中试管口略向下倾斜的原因是防止水蒸气冷凝回流炸裂试管。
故填:防止水蒸气冷凝回流炸裂试管。
(2)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,则反应的化学方程式为:
故填:。
(3)根据质量守恒定律可知,反应前药品的质量与试管的质量之和等于反应结束后试管剩余物质的总质量与收集到氧气的质量之和,即m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系式为:m1+m2+m3=m4+Vρ。
故填:m1+m2+m3=m4+Vρ。
(4)A.试管中KClO3未完全分解,则剩余的物质多而生成的氧气少,不影响实验结果,故A不合题意;
B.部分氧气溶于水,导致计算的氧气质量偏小,影响实验结果,故B符合题意;
C.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体,导致部分气体逸出密封装置,影响实验结果,故C符合题意。
故选BC。
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