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4.3化学方程式的书写及应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在2A+B=3C+D 的反应中，80gA与12gB恰好完全反应，若B与C相对分子质量之比为1：2，则B与D的相对分子质量之比为
A．5：3 B．1：1 C．3：5 D．1：2
2．下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．3.2g硫粉在3.2g氧气中完全燃烧生成6.4g二氧化硫
B．将2.5g糖放入2.5g水中完全溶解后得5g糖水
C．4.8g镁条在足量氧气中完全燃烧后所得固体质量大于4,8g
D．2g碳酸钠粉末加入到盛有8g稀盐酸的烧杯中，最终烧杯中剩余物的质量小于10g
3．某碳酸钙和生石灰组成的样品，测得其中碳元素的含量为6%，经充分高温煅烧后得到纯净的生石灰，则样品煅烧后新生成的生石灰占最终所得的纯净生石灰的质量分数约为
A．28% B．35.9% C．50% D．64.1%
4．微观反应示意图能够帮助理解化学变化的基本原理。二氧化硫催化氧化的微观反应示意图如下图，下列说法正确的是
A．该反应前后原子种类和数目不发生改变 B．反应前后硫、氧元素化合价均不变
C．该反应中有三种氧化物 D．参加反应的两种分子个数比是1：1
5．下列变化需加还原剂才能完成的是
A． B．
C． D．
6．某密闭容器中只有甲乙丙三种物质在一定条件下发生了化学反应，容器中甲乙丙的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法错误的是
A．该反应为分解反应
B．丙属于化合物
C．当丙为5g时，容器中甲的质量为11g
D．当丁的质量为2g时，容器中乙与丙的质量之比为12：5
7．在4A+5B=4C+6D的反应中，A和B的相对分子质量之比为17：32，当17gA与一定质量的B恰好完全反应后，生成27gD，则生成C的质量为
A．25g B．30g C．22g D．7.5g
8．科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇()，其微观示意图如下(图中的分子恰好完全反应)。下列说法错误的是

A．该反应不属于置换反应
B．该反应的化学方程式为
C．生成物丙和丁的质量比为
D．该反应有助于减缓温室效应
9．下图表示气体变化前后的微观示意图。下列说法不正确的是
A．构成甲、乙分子的原子种类相同 B．变化I中参加反应的甲、丙分子个数比为
C．变化I前后原子种类不变 D．变化II、III可以通过改变压强实现
10．汽车尾气(主要含NO和NO2)严重影响着人体健康，一种用氨气( NH3)处理汽车尾气的方法是2NH3+NO+NO22X+3H2O，其中X的化学式是
A．N2 B．NO2 C．N2H4 D．N2O
11．中国“智”造的“中国芯”在各领域应用广泛，它的主要材料是高纯度的单质硅。如图是工业制取高纯硅的反应的微观示意图，下列说法正确的是
A．甲的化学式为SiH3C1
B．该反应属于化合反应
C．该反应中生成丙和丁的质量比为1：3
D．该反应中甲和乙的分子个数比为1：1
12．2023年北京大学材料科学与工程学院郭少军教授课题组成功发明了和合成的高效光催化剂。合成过氧化氢的反应微观示意图如图所示。下列有关说法错误的是
A．反应前后原子种类和数目不变
B．反应前后分子种类和数目都发生变化
C．反应中参加反应的和的质量比为
D．反应中催化剂的质量不变
二、填空题
13．使用尾气净化装置可减少汽车尾气，反应微观示意图如图，请回答相关问题：
(1)反应后方框里的物质的化学式为______，反应中涉及到的氧化物有______种。
(2)该反应的化学方程式为：______，反应中氮的氧化物中氮元素的化合价为______。
14．A～I是初中化学常见的物质，相互之间能发生下列反应：①A+CB+D；②C + ID；③C + HE；④C + HB；⑤E + CB；⑥G + CF。其中B和E在常温下都是气体且元素组成相同，E能与血红蛋白结合，使血红蛋白丧失输氧功能，导致人体缺氧；D为人体中含量最多的物质，I是通常状况下密度最小的气体，F、H均为黑色固体，F中两种元素的质量比为4︰1；B、D、E、F均为氧化物。请回答下列问题：
(1)写出E、F的化学式：E_________，F_________。反应①②③④⑤出现的相同现象是____________。
(2)实验室常用澄清石灰水检验气体B，此反应的化学方程式是__________。
(3)写出下列化学方程式：反应②___________；反应⑤__________，该反应的基本类型是______反应。
(4)反应③、反应④反应物相同，但生成物不同，原因是____________。
(5)4.6g A在纯氧中完全燃烧生成8.8g B和5.4g D，经计算，A是由__________元素组成的。
15．我国科学家在世界上首次实现了用二氧化碳人工合成淀粉，其主要合成路线如下图。回答下列问题：
(1)上述流程中，二氧化碳发生反应的化学方程式是___________。
(2)由甲醛的化学式可以获得的一条信息是___________。
(3)从微观角度分析，直链淀粉与支链淀粉化学性质不同的本质原因是___________。
16．阅读下列材料，回答问题。
我国在火箭技术上飞速进步，离不开化学研究。2024年6月26日，我国第七批“太空三人组”搭乘神舟十八号载人航天飞船成功抵达中国“天宫”号空间站。肼(N2H4)燃烧时放出热量高且燃烧产物对环境无污染，是常用的高能火箭燃料，点燃时与助燃物质液态四氧化二氮(N2O4)发生反应，生成N2和H2O，肼有强烈的吸水性，能吸收空气中的水分，与液氧接触能自燃，短时间受热时易发生分解，火箭发射也可以用液氢作燃料，液氧作助燃剂。
(1)太阳风和宇宙射线辐射会影响空间站的安全，其主要成分是电离氢和电离氦。氢原子的结构示意图为___________。
(2)写出液氢作燃料燃烧时发生的化学方程式：___________。
(3)肼需要密封保存的原因是___________。
17．一个密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得数据见下表。下列说法中正确的是( )
甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 8 35 5 8
反应后的质量/g 2 X 5 42
A． X=7 B． 在该反应中，甲、乙、丁的化学计量数之比为3:14:17
C．在该反应中，丙物质一定是催化剂 D．该反应的基本反应类型是______
三、实验题
18．燃烧是人类最早利用的化学反应之一，人类利用燃烧反应的历史，可以追溯到远古时代，根据图示回答：在铜片上将烧杯、白磷（A、B点），红磷（D点）石灰石块（C点）摆放好，再点燃酒精灯。
(1)加热片刻发现B点先发生燃烧现象，D点后发生燃烧现象，由此可以得出红磷着火点_______(填“高于”、“低于”或“等于”)白磷着火点。
(2)持续加热发现A点和C点都不燃烧，由此说明燃烧需要的条件包括______；
(二)燃烧与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。
(3)灭火毡是一种新型的灭火用品。使用时，将灭火毡覆盖在燃烧物上，以达到灭火目的。灭火毡的灭火原理是_______；
(4)现代火箭加注的燃料主要是偏二甲肼(C2H8N2)，偏二甲肼在空气中燃烧生成水、二氧化碳和一种单质，写出此化学反应方程式_________。
四、综合应用题
19．5G时代的到来给中国芯片产业的发展带来了新的机遇。芯片是电脑、智能家庭等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗（Ge）等。
(1)硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是_______________（填粒子名称）。
重要的半导体材料锗，可由锗精矿（含GeO2、GeS2等）经下列流程制备金属锗。
(2)酸溶后的产物GeCl4中锗元素化合价为________________，其中锗元素和氯元素的质量比为____________。
(3)用H2还原210gGeO2可获得Ge的质量为多少？（请利用化学方程式计算）
《4.3化学方程式的书写及应用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B A A D B C B A
题号 11 12
答案 D C
1．C
【详解】B与C相对分子质量之比为1：2，根据化学方程式，可知B和C的质量比为1：6，12gB发生反应，则生成C的质量为72g，根据质量守恒定律，生成D的质量为：80g+12g-72g=20g，则B和D的质量比为12g:20g=3:5，根据化学方程式可知，B和D的分子个数比为1:1，则B与D的相对分子质量之比为3:5，故选C。
2．B
【详解】A.质量守恒定律适用于一切化学反应，根据化学方程式的质量关系，3.2g硫在3.2g氧气中完全燃烧生成6.4g二氧化硫能用质量守恒定律解释，A不符合题意；
B.糖溶于水发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，B符合题意；
C.镁条在空气中燃烧，与氧气反应生成氧化镁，发生化学反应，且生成物比镁条重，能用质量守恒定律解释，C不符合题意；
D.碳酸钠粉末与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，所以反应后剩余物减少，能用质量守恒定律解释，D不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】假设样品质量为100g，则样品中含碳元素质量为6g，则含碳元素6g的碳酸钙的质量，则原样品中CaO的质量分数50g，设碳酸钙完全分解生成氧化钙质量为 x，有 ，
x=28g样品煅烧后新生成的生石灰占最终所得的纯净生石灰的质量分数约为：。
故选B。
4．A
【分析】由图可知，该反应为二氧化硫和氧气在催化剂和加热的条件下反应生成三氧化硫，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、该反应有新物质生成，属于化学变化，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，符合题意；
B、二氧化硫中氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得硫元素显+4价，氧气中氧元素化合价为0，三氧化硫中氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得硫元素显+6价，则反应前后硫、氧元素的化合价均发生了改变，不符合题意；
C、该反应涉及的物质为二氧化硫、氧气、三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫均是由S、O元素组成的化合物，均属于氧化物，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，涉及两种氧化物，不符合题意；
D、由图及化学方程式可知，参加反应的二氧化硫和氧气的分子个数比为2：1，不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】A、Fe3+转化为Fe2+过程中，化合价降低，体现了氧化性，则需要加还原剂，该选项符合题意；
B、Cu中铜元素化合价为0，Cu（NO3）2中铜元素化合价为+2，化合价升高，体现了还原性，则需要加入氧化剂，该选项不符合题意；
C、CO中氧元素化合价为-2价，设碳元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则x+（-2）=0，解得x=+2，同理可知，二氧化碳中碳元素化合价为+4价，化合价升高，体现了还原性，则需要加入氧化剂，该选项不符合题意；
D、氧化钙和氢氧化钙中，钙元素化合价为+2价，氧元素化合价为-2价，化合价不变，不需要加还原剂，该选项不符合题意。
故选A。
6．D
【详解】A、反应前后，甲、丁质量增加，为生成物，丙质量减少，为反应物，而乙物质反应前后质量相等，则既不是反应物也不是生成物，故该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项说法正确；
B、该反应为丙生成甲和丁的反应，则丙中含有甲、丁所含元素总类之和，属于化合物，该选项说法正确；
C、由于反应的丙、甲质量之比为10：（12-10）=5：1，则当丙为5g时，丙反应了（10g-5g）=5g，甲反应1g，则容器中甲的质量为10g+1g=11g，该选项说法正确；
D、反应前后乙的质量不变，反应的丁与丙的质量之比为8：10=4：5，则当丁的质量为2g时，消耗的丙的质量为，则容器中丙的质量为（10g-2.5g）=7.5g，容器中乙与丙的质量之比为6g：7.5g=4：5，该选项说法不正确。
故选D。
7．B
【详解】在4A+5B=4C+6D的反应中，A和B的相对分子质量之比为17：32，已知17gA与一定质量的B恰好完全反应生成27gD和C。
设参与反应的B的质量为x
根据质量守恒定律，则生成C的质量为；
故选B。
8．C
【详解】A、反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个碳原子、2个氧原子和6个氧原子，反应后有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，则还少2个氢原子和1个氧原子，则为水，由于置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，而该反应的反应物均为化合物，则不属于置换反应，该选项说法正确；
B、结合前面分析可知，该反应的化学方程式为：，该选项说法正确；
C、结合方程式可知，生成物丙和丁的质量比为 （12+1×4+16）：（1×2+16）=16：9，该选项说法错误；
D、该反应能将二氧化碳转化为甲醇，则有助于减缓温室效应，该选项说法正确。
故选C。
9．B
【详解】A、由微观示意图可知，该反应中共有两种不同的原子，依据甲、乙的微粒示意图，甲、乙分子均由这两种原子构成，说法正确，不符合题意；
B、由微观示意图可知，变化I中，有1个丙分子没有参加反应，4个甲分子和2个丙分子在一定条件下反应生成4个乙分子，因此参加反应的甲、丙分子个数比为2：1，说法错误，不符合题意；
C、变化I过程中，分子的种类发生改变，属于化学变化，依据质量守恒定律，反应前后原子总数不变，说法正确，不符合题意；
D、变化Ⅱ、Ⅲ是物理变化，改变了分子间的间隔，可以通过改变压强实现，增大压强，分子间的间隔变小，体积变小，反之，减小压强，分子间的间隔变大，体积变大，说法正确，不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】根据化学反应前后原子的种类和个数不变，反应前有4个氮原子、6个氢原子、3个氧原子，反应后6个氢原子、3个氧原子，2X含有4个氮原子，则X是氮气即，故选：A。
11．D
【详解】A、由图可知，每个甲分子中含1个硅原子、3个氯原子、1个氢原子，故甲的化学式为SiHCl3，说法错误；
B、由图可知，该反应为SiHCl3和氢气在高温下反应生成硅和氯化氢，该反应不符合多变一，不是化合反应，说法错误；
C、由图可知，该反应为SiHCl3和氢气在高温下反应生成硅和氯化氢，该反应的化学方程式为：，该反应中生成丙和丁的质量比=28:(36.5×3)=56:219，说法错误；
D、根据化学方程式可知，该反应中甲和乙的分子个数比为1：1，说法正确。
故选D。
12．C
【详解】A. 发生化学反应时，分子分解为原子，原子重新结合为新的分子，所以反应前后原子种类和数目不变，此选项正确；
B. 根据题给信息，该反应是：2H2O +O22H2O2，反应前后分子种类定发生变化，分子的数目减少，所以该反应前后分子种类和数目都发生变化，此选项正确；
C. 该反应是：2H2O +O22H2O2，反应中参加反应的和的质量比为（2×18）:32=9:8，此选项错误；
D. 催化剂在化学反应前后质量不变，此选项正确。
故选C。
13．(1) N2 3（或三）
(2) +2
【分析】由微观反应示意图可知，该反应是一氧化碳与一氧化氮在催化剂和加热的条件西反应生成二氧化碳和氮气，该反应的化学方程式为。
【详解】（1）由上述分析可知，反应后方框内的物质是氮气，其化学式为N2；氧化物是指由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物，故由化学方程式可知，反应中涉及到的氧化物有CO、NO、CO2，共3种；故填：N2；3（或三）。
（2）由上述分析可知，该反应的化学方程式为，反应中氮的氧化物为NO，氧元素常显-2价，根据化合物中，各元素正负化合价的代数和为零的原则，设氮元素的化合价为x，则有x+（-2）=0，解得x=+2；故填：；+2。
14．(1) CO CuO 放出大量的热
(2)
(3) 化合
(4)氧气的量不同
(5)碳氢氧
【分析】氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物，B、D、E、F均为氧化物；B和E在常温下都是气体且元素组成相同，E能与血红蛋白结合，使血红蛋白丧失输氧功能，导致人体缺氧，E为一氧化碳、B为二氧化碳；D为人体中含量最多的物质，D为水；I是通常状况下密度最小的气体，为氢气；H为黑色固体和C反应生成二氧化碳，C为氧气、H为碳；G和氧气生成黑色附体F，F中两种元素的质量比为4︰1，G为铜、F为氧化铜，铜和氧气加热生成氧化铜，氧化铜中铜、氧元素质量比为4:1； A和氧气生成二氧化碳和水，A为含碳氢元素的可燃物；
【详解】（1）化学式E：CO，F：CuO。反应①②③④⑤均为物质和氧气的反应，都放出大量的热。
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：。
（3）反应②氢气和氧气点燃生成水，；
反应⑤一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳：，该反应符合多变一特点，属于化合反应。
（4）反应③为碳和氧气不充分燃烧生成一氧化碳、反应④为碳和氧气充分燃烧生成二氧化碳；反应的反应物相同，但生成物不同，原因是氧气的量不同。
（5）4.6g A在纯氧中完全燃烧生成8.8g 二氧化碳和5.4g水；反应前后元素种类质量不变，二氧化碳中碳元素就是A中碳元素质量，水中氢元素就是A中氢元素质量，则A中还有氧元素质量为4.6-2.4-0.6=1.6g；故A是由碳氢氧3种元素组成的。
15．(1)
(2)甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成的（答案合理即可）
(3)分子构成不同
【详解】（1）从合成路线可知，CO 需先转化为中间产物（如甲醇CH3OH）。该化学方程式为：。
（2）题目要求 ：从化学式（HCHO）中提取一条有效信息。 可能答案 ： ① 分子构成 ：1个甲醛分子由1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子组成。 ② 元素组成 ：甲醛含碳、氢、氧三种元素。 ③ 相对分子质量 ：HCHO的相对分子质量为12+2×1+16=30。（答案合理即可）
（3）从微观角度分析，直链淀粉与支链淀粉化学性质不同的本质原因是分子构成不同。
16．(1)
(2)
(3)肼有强烈的吸水性，能吸收空气中的二氧化碳，与液氧接触能自燃，短时间受热时易发生分解
【详解】（1）
氢原子的质子数为1，核外有1个电子层，第一层上有1个电子，氢原子的结构示意图为；
（2）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学方程式为；
（3）肼需要密封保存，是因为肼有强烈的吸水性，能吸收空气中的水分，与液氧接触能自燃，短时间受热时易发生分解。
17． A 化合反应
【分析】反应前后甲的质量减少，为反应物，丙的质量没变，可能为催化剂或没参加反应，丁的质量增加，为生成物。
【详解】A、由质量守恒定律可得，，解得X=7，故A正确；
B、在该反应中，四种物质的质量变化为甲减小6g，乙减小28g，丙质量不变，丁质量增加34g，故甲、乙、丁的质量比为3:14:17，因不知道甲乙丁的相对分子质量，故无法计算化学计量数之比，故B不正确；
C、丙质量前后不变，可能为催化剂，也可能为杂质，不参与反应，故C不正确。故选A。
D、在该反应中，四种物质的质量变化为甲减小6g，为反应物，乙减小28g，为反应物，丙质量不变，丁质量增加34g，为生成物，反应为甲和乙生成丁，反应符合多变一的特征，属于化合反应。
18．(1)高于
(2)空气（氧气）和可燃物
(3)隔绝空气（氧气）
(4)
【详解】（1）B点白磷先发生燃烧现象，D点红磷后发生燃烧现象，由此可以得出红磷着火点高于白磷着火点，故填：高于。
（2）A白磷隔绝空气没燃烧，B白磷没有隔绝空气燃烧，说明燃烧需要空气，C石灰石和氧气接触，持续加热也不燃烧，说明燃烧需要可燃物，故填：空气和可燃物。
（3）将灭火毡覆盖在燃烧物上，可以隔绝空气，进而灭火，灭火原理是隔绝空气，故填：隔绝空气。
（4）偏二甲肼(C2H8N2)在空气中燃烧生成水、二氧化碳和一种单质，根据质量守恒元素种类不变，单质含有氮元素，为氮气，化学方程式，故填：。
19．(1)硅原子
(2) +4 73:142
(3)解：设可获得Ge的质量为x。
解得：x=146g
答：可获得Ge的质量为146g。
【详解】（1）金刚石由碳原子构成，硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是硅原子；
（2）①酸溶后的产物GeCl4中氯元素化合价为-1，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，锗元素化合价为+4；
②锗元素和氯元素的质量比为(73):(35.5×4)=73:142；
（3）见答案。
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