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第四章认识化学反应
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某化学探究小组在实验室进行探究研讨活动，他们称量MgCO3和NaHCO3的混合物84 g放入自己设计的实验装置中，加入某质量分数的稀盐酸73 g，经测定恰好完全反应，共收集到二氧化碳4.4 g。查阅资料得知：MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。下列他们对该探究实验的分析正确的是（　　）
A．甲同学认为由于盐酸的溶质质量分数未知，无法计算出反应后所得溶液的质量
B．乙同学推断恰好完全反应消耗稀盐酸的总质量不随混合物中MgCO3和NaHCO3的比例改变
C．丙同学推断恰好完全反应生成二氧化碳的总质量不随混合物中MgCO3和NaHCO3的比例改变
D．丁同学经过计算得出，要完全满足所给质量，混合物中MgCO3和NaHCO3的质量比一定是1:1
2．某不纯的铁中只含一种杂质，现取该样品 5.6g 与足量的稀盐酸反应，生成氢气 0.21g 则铁中所含的杂质可能是
A．Cu B．Zn C．Mg D．C
3．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域。相关反应的微观示意图如下所示，下列说法正确的是
A．该反应属于置换反应 B．反应前后氧元素的化合价发生改变
C．参加反应的甲和乙的质量比为 D．生成丙和丁的分子个数比为
4．消防安全是重中之重，下列火灾自救措施错误的是
A．身上衣物着火时，可就地打滚灭火 B．逃生时用湿毛巾捂住口鼻蹲下前进
C．室内起火，立即打开门窗大声呼救 D．高层楼房着火，要走安全楼梯逃离
5．根据化学方程式 获得的信息错误的是
A．乙炔和氧气在点燃的条件下完全反应生成二氧化碳和水
B．2个乙炔分子和5个氧气分子在点燃的条件下完全反应生成4个二氧化碳分子和2个水分子
C．在此反应中，乙炔、氧气、二氧化碳和水四种物质的质量比是2：5：4：2
D．此反应是氧化反应
6．小雅和小实同学在初中劳动课程中，将纸叠的小船中加入适量的水，用酒精灯直接加热，纸船安然无恙。那么纸船没有燃烧的主要原因是
A．水能灭火 B．温度没有达到纸船燃烧的着火点
C．纸不是可燃物 D．纸船没有与氧气接触
7．下图是电解水的微观示意图，下列说法中错误的是
A．反应前后元素的种类不变 B．反应前后各元素的个数不变
C．反应前后分子的种类改变 D．反应前后原子的数量不变
8．某有机物1.6g在足量的氧气中充分燃烧后，生成两种产物．将所得的产物全部依次通过盛有足量浓硫酸的甲装置（吸收水分）和盛有足量石灰水的乙装置（吸收二氧化碳），经测定甲装置增重1.8g，乙装置增重2.2g．则下列结论正确的是（　　）
A．该有机物只含有C、H两种元素
B．该有机物一定含有C、H元素，可能含有O元素
C．该有机物一定含有C、H、O三种元素
D．该反应不符合质量恒定律
9．氮气与氢气反应生成氨气的生产过程叫作合成氨，合成氨对氮肥生产具有重要意义，相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨的反应示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A．反应涉及2种原子
B．反应前后各种原子的数目不变
C．该反应属于化合反应
D．参加反应的反应物的分子数目比为
10．春节期间，一些城市已实行“禁燃令”。下图表示“禁止燃放烟花爆竹”标志的是(　　)
A． B． C． D．
11．汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化，其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如图所示，下列说法正确的是
A．该反应类型为置换反应 B．丙物质是由离子构成
C．反应前后氮元素的化合价降低 D．反应前后分子总数不变
12．某学习小组同学查阅资料发现，氢气和二氧化碳在同一条件下会发生两个化学反应，反应过程如下图所示，通过反应I可以制取燃料甲醇。下列说法错误的是
A．两个反应中均有水产生
B．甲醇的化学式可以表示为
C．反应I中共涉及到三种氧化物
D．反应Ⅱ前后，分子数目没有发生改变
二、填空题
13．化学与生产关系密切，请运用所学知识回答有关问题：
(1)打井时常在水井周围埋些木炭，其作用是_______。
(2)炉甘石具有解毒明目退翳，收湿止痒敛疮之功效，炉甘石的主要成分是碳酸锌，碳酸锌的化学式为_______。
(3)黑火药是我国古代四大发明之一，黑火药爆炸时发生的反应为xKNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，其中x=_______。
(4)我国宋代《梦溪笔谈》中有“熬胆矾铁釜久之亦化为铜”的记载，即硫酸铜溶液中加入铁即可得到铜，该反应的化学方程式为________。
14．A~I是目前我们所学的常见物质，其转化关系如图所示（部分反应条件已略去），B、E在常温下均为无色液体、且组成元素相同，A、I均为黑色固体。请回答下列问题：
(1)写出有关物质的名称：B______、E______、G______。
(2)写出反应的表示式（用化学方程式表示）
反应①______；
反应④______；
反应⑤______。
(3)反应①的化学反应基本类型是______。
(4)B物质在医疗上的用途是______。
15．硫酸在工农业生产中用涂广泛，常用于生产化肥，冶炼金属等，工业制硫酸的流程如图1：
(1)其中沸腾炉内发生的主要反应是：______，将方程式补充完整；
(2)沸腾炉中生成的SO2与空气中的O2在接触室内五氧化二钒（V2O5）的催化作用下受热反应的微观示意图如图2，写出该反应的化学方程式：______；
(3)H2SO4中硫元素的化合价为______，上述流程中一共出现了______种氧化物，工业制硫酸可能会引起的环境问题是______。
16．阅读材料回答问题
习近平总书记在75届联合国大会一般性辩论会上庄严承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。展现了我国应对气候变化的坚定决心，彰显了大国的责任和担当。
(1)碳达峰、碳中和与低碳生活中的“碳”指的是同一物质：_____(填名称)，实现碳中和，需要通过能源结构的调整和替代来实现。50年来，我国的家庭燃料实现了逐步变迁：煤(或柴草)→液化石油气→天然气。为防止家庭天然气泄漏造成危险，使用天然气的家庭将报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方，这是基于天然气具有_____的性质。
(2)“碳”吸收和封存。自然界有多种途径吸收CO2。
①写出绿色植物吸收CO2的化学方程式_____。
②风化的岩石(主要成分为CaCO3粉末)，遇到溶有二氧化碳的水时会被溶解。发生的化学反应方程式为_____。
③海水、河流都因吸收空气中二氧化碳而呈现一定的酸性，相应的化学方程式为_____。
④“湖泊”海洋封存CO2，是将CO2送入3000米深海海底变成液态CO2湖，此过程中CO2分子间隔会___(填“增大”或“减小”或“不变”）。
(3)“碳”利用。将CO2作为化工原料是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料，在一定条件下可合成CH3OH和H2O，参加反应的CO2和H2的质量比为_____。
17．根据化学方程式可以获得的信息是( )
A．反应物和生成物 B．化学反应的快慢
C．反应物的颜色 D．______
三、实验题
18．如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)仪器a的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢制取氧气时，为收集到纯净的氧气，收集装置应选_______（填字母）。反应的化学方程式_______。装入药品前必须进行的一步操作是_______。
(3)用排空气法收集氧气，如何验满？
(4)如用D装置收集，则气体应从导管_______端通入（填“b”或“c”）。
四、综合应用题
19．根据有关新闻报道，中科院成功的将二氧化碳转化成了汽油，二氧化碳和汽油中都含有碳元素，正是碳形态的变化，完成了从“气”到“油”的神奇转变。某兴趣小组的同学对此特别感兴趣，于是对碳和碳的化合物展开了项目式学习，请一起参与完成相关问题。
【项目一】碳的单质
(1)在碳单质家族中，包含有多位成员，比如金刚石、石墨、，碳纳米管和石墨烯等，他们在不同的领域中都有着重要的用途，他们都是由碳元素组成的碳单质，但物理性质却有较大的差异，原因是___________。
【项目二】碳的氧化物
碳的氧化物主要包括和CO。在探究二氧化碳的性质时，老师演示了如图所示的两个实验，请根据二氧化碳的有关性质回答：
(2)实验一中，在通入之前，石蕊纸花均不变色，通入一段时间后，会观察到什么现象：___________，由此得出能与水反应。
(3)实验二中，挤压滴管的胶帽，使澄清石灰水滴入烧瓶，振荡烧瓶，观察到澄清石灰水变浑浊，气球膨胀，写出发生反应的化学方程式___________。
【项目三】碳的转化
查阅资料知道，将二氧化碳转化为汽油的流程如图所示。(图中a、b是两种起始反应物的分子模型，最终制得的汽油中含有多种物质，c、d是其中的两种物质的分子模型)。
(4)环节Ⅰ中除了生成CO外，还生成了另一种氧化物，则反应的化学方程式为___________。
(5)为了进一步检验汽油中的组成元素，科学家又将汽油中的各种成分依次分离出来，称取4.6g的某物质x，在足量的氧气中完全燃烧，测得生成了8.8g的二氧化碳和5.4g的水，则该物质x由___________种元素组成。
(6)请从原料或产品的角度分析，你认为该成果的现实意义是___________(答出一点即可)。
《第四章认识化学反应》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D C C B B C D C
题号 11 12
答案 C C
1．C
【详解】A、参加反应的物质质量已知，气体质量已知，根据质量守恒定律，是可以计算出反应后所得溶液的质量，故错误；
B、由化学方程式可知，虽然碳酸氢钠和碳酸镁的相对分子质量相等，但是与稀盐酸反应时的质量比是不同的，则消耗稀盐酸的总质量随混合物中MgCO3和NaHCO3的比例改变，故错误；
C、由于碳酸氢钠和碳酸镁的相对分子质量相等，且与生成二氧化碳的质量比是相同的，则生成二氧化碳的总质量不随混合物中MgCO3和NaHCO3的比例改变，故正确；
D、只要混合物的质量不变，生成二氧化碳的质量就不变，则混合中MgCO3和NaHCO3的质量比可为任意比，故错误。
故选C
2．C
【分析】根据极值法，假设物质为5.6g，根据化学方程式计算求出产生氢气的质量，分别与0.21g对比判断，由于铁产生的氢气是0.2g，故杂质产生氢气的质量应大于0.21g，据此分析。
【详解】A、铜活动性排在氢后，不能反应，生成的氢气为0g，根据分析不符合题意，错误；
B、由锌与酸反应时与生成氢气的质量关系是：，5.6gZn生成的氢气小于0.21g，根据分析不符合题意，错误；
C、由锌与酸反应时与生成氢气的质量关系是，5.6g镁生成的氢气大于0.21g，符合题意，正确；
D、碳不与酸反应，生成的氢气为0g，根据分析不符合题意，错误；
答案为：C。
3．D
【分析】根据图示，二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成乙烯和水，化学方程式为。
【详解】A、置换反应是一种单质二和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，而该反应的生成物是两种化合物，不属于置换反应，故错误；
B、反应前后氧元素的化合价不变，均为-2价，故错误；
C、由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的质量比为（44×2）：（2×6）=22：3，故错误；
D、由化学方程式可知，生成丙和丁的分子个数比为，故正确；
故选D。
4．C
【详解】A.身上着火如果乱跑则会加速空气的流动，提供更充足的氧气，而使火势更旺，所以身上着火不可乱跑，要就地打滚使火熄灭，故选项A不符合题意；
B.发生火灾后，会生成一些高温的有毒气体，这些气体的密度小，会浮在房间的上部，人若直立行走，会吸入更多有毒气体或因缺氧而发生危险，所以用湿毛巾捂住口鼻，蹲下前进到安全通道是正确的做法，故选项B不符合题意；
C.室内起火时，不能立即打开门窗，打开门窗加速空气流通，增加氧气含量，火势会燃烧更旺，故选项C符合题意；
D.高层楼房着火，应该走安全楼梯逃离，故选项D不符合题意，
故选：C。
5．C
【详解】A、根据化学方程式的意义，从宏观的角度分析可知：乙炔和氧气在点燃的条件下完全反应生成二氧化碳和水，选项A正确；
B、根据化学方程式的意义，从微观的角度分析可知：2个乙炔分子和5个氧气分子在点燃的条件下完全反应生成4个二氧化碳分子和2个水分子，选项B正确；
C、在此反应中，乙炔、氧气、二氧化碳和水四种物质的质量比是，选项C错误；
D、乙炔和氧气在点燃的条件下完全反应生成二氧化碳和水，该反应有氧气参与反应，属于氧化反应，选项D正确。
故选：C。
6．B
【详解】A、水没有和火接触，故A错误；
B、因为纸船内装有水，在给纸船加热时，水也在大量吸收热量，致使纸船不能达到燃烧的最低温度，故B正确；
C、纸是可燃物，故C错误；
D、纸船放置在空气，和空气接触，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】A、元素是具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称，原子是化学变化中的最小粒子，反应前后原子种类不变，则元素种类不变，A选项正确；
B、元素是宏观概念，不能用个数衡量，B选项错误；
C、根据微观示意图，该反应由水分子反应生成氢分子、氧分子，反应前后分子的种类改变，C选项正确；
D、原子是化学变化中的最小粒子，反应前后原子的数量不变，D选项正确。
故选：B。
8．C
【详解】一种物质燃烧生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律可知该物质肯定含有碳和氢元素，是否含氧则可根据质量守恒定律由下法确定：
1.8g水中氢元素的质量为1.8g× ×100%＝0.2g；
2.2g二氧化碳中碳元素的质量为2.2g× ×100%＝0.6g；
则碳元素与氢元素的质量为：0.6g+0.2g＝0.8g＜1.6g，根据质量守恒定律可知该物质中一定含有氧元素，所以该物质中含有碳元素、氢元素和氧元素；所有化学反应都遵守质量守恒定律。故选C。
【点睛】根据物质的质量和化学式可以计算出生成物中各种元素的质量，再根据质量守恒定律可以确定该物质的组成元素。
9．D
【分析】由微观反应示意图的信息可知，该反应是由氢气和氮气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气，反应的方程式是：。
【详解】A、由物质的构成可知，反应涉及2种原子，故A说法正确；
B、由质量守恒定律可知，反应前后各种原子的数目不变，故B说法正确；
C、由可知，该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，故C说法正确；
D、由可知，参加反应的反应物的分子数目比为3：1，故D说法不正确。
故选D。
10．C
【详解】A、图中所示标志的含义是禁止烟火，故不符合题意；
B、图中所示标志的含义是禁止携带火种标志，故不符合题意；
C、图中所示标志是禁止燃放鞭炮标志，故符合题意；
D、图中所示标志是禁止吸烟标志，故不符合题意。
11．C
【分析】由反应的微观示意图可知，一氧化碳与一氧化氮在催化剂的作用下生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。
【详解】A、由反应的化学方程式可知，该反应不符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特点，不属于置换反应，故选项说法不正确；
B、由微粒的构成可知，丙为二氧化碳，是由二氧化碳分子构成，故选项说法不正确；
C、反应物NO中氧元素为-2价，氮元素为+2价，生成物氮气为单质，氮元素的化合价为0，因此反应前后氮元素的化合价降低，故选项说法正确；
D、由反应的化学方程式可知，每2个一氧化碳分子与2个一氧化氮分子完全反应生成2个二氧化碳分子和1个氮分子，因此反应后分子总数减少，故选项说法不正确。
故选C。
12．C
【分析】由反应的微观示意图可知，反应I为二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇和水，反应Ⅱ为二氧化碳和氢气在一定条件下生成一氧化碳和水，反应的化学方程式分别为CO2+3H2CH3OH+H2O、CO2+H2CO+H2O。
【详解】A、由反应的化学方程式可知，两个反应中均有水产生，故选项说法正确；
B、一个甲醇分子是由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，则甲醇的化学式为CH3OH，故选项说法正确；
C、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，则CO2、H2O一共两种氧化物，故选项说法不正确；
D、反应Ⅱ中每个二氧化碳分子与1个氢分子完全反应生成1个一氧化碳分子和1个水分子，则反应Ⅱ前后，分子数目没有发生改变，故选项说法正确。
故选C。
13．(1)除去水中的色素和异味
(2)ZnCO3
(3)2
(4)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【详解】（1）木炭疏松多孔，具有吸附性，打井时常在水井周围埋些木炭，其作用是除去水中的色素和异味。
（2）炉甘石的主要成分是碳酸锌，碳酸锌的化学式为ZnCO3。
（3）由黑火药爆炸时发生的反应xKNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑可知，方程式左边有x个K，x个N，3x个O，1个S，3个C，方程式右边有2个K，1个S，2个N，3个C，6个O，根据质量守恒定律，x的值应为2。
（4）硫酸铜溶液中加入铁可得到铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
14．(1) 过氧化氢 水 高锰酸钾
(2)
(3)分解反应
(4)消毒（或做消毒剂）
【分析】B、E常温下为无色液体且组成元素相同，B、E为水、过氧化氢中的一种，根据反应①反应前后都有物质A，说明A是催化剂，B能生成E，B为过氧化氢，E为水，C为氧气，水能被电解成氢气和氧气，F为氢气，高锰酸钾加热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，G为高锰酸钾、D为锰酸钾，氧气和铁生成四氧化三铁，I是黑色固体四氧化三铁，H为铁，前面分析带入验证，成立。
【详解】（1）根据前面分析，B为过氧化氢、E为水、G为高锰酸钾。
（2）反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式为：；
反应④为氧气和铁生成四氧化三铁，化学方程式为：；
反应⑤为氢气和氧气点燃生成水，化学方程式为：。
（3）反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，符合“一变多”特点，属于分解反应。
（4）B物质为过氧化氢，在医疗上面的应用为消毒或做消毒剂。
15．(1)11
(2)
(3) +6 3 酸雨
【详解】（1）反应前后铁原子都是4个，硫原子都是8个，反应后氧原子是22个，反应前应该是22个，反应的化学方程式为：；
（2）在五氧化二钒催化作用下，加热时，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，反应的化学方程式为：；
（3）H2SO4中氢元素化合价是+1，氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，硫元素的化合价为+6；上述流程中一共出现了3种氧化物，即水、二氧化硫和三氧化硫；工业制硫酸可能会引起的环境问题是酸雨，是因为二氧化硫、三氧化硫能和水反应生成酸。
16．(1) 二氧化碳 密度比空气小
(2) 减小
(3)22：3
【详解】（1）化石燃料的燃烧释放二氧化碳，空气中的二氧化碳含量过高会引起温室效应，因此碳达峰、碳中和与低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳；天然气的主要成分是甲烷，甲烷与空气混合可能会发生爆炸，使用天然气的家庭将报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方，原因是甲烷的密度比空气小；
（2）①绿色植物主要通过光合作用吸收二氧化碳，化学方程式为：；
②碳酸钙与水和二氧化碳会发生化合反应生成碳酸氢钙，化学方程式为：；
③二氧化碳能与水反应生成碳酸，导致河水和海水呈酸性，化学方程式为：；
④将气体的二氧化碳转化为液体，分子间的间隔会减小；
（3）根据题目信息，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水的化学方程式为，根据化学方程式可知参加反应的CO2和H2的质量比为44：（3×2）=22:3。
17． A 反应条件（合理即可）
【分析】本题考查学生对化学方程式含义的理解。
【详解】例如化学方程式：根据该反应可知：反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳；反应条件是点燃；每12份质量碳和每32份质量氧气在点燃条件下完全反应可生成44份质量二氧化碳；一个碳原子和一个氧分子生成一个二氧化碳分子。
依据以上分析可知：A项正确；B项无法判断反应的快慢；C项物质的颜色也无法判断；D可填：反应条件；物质的质量关系；物质的微粒关系，合理即可。
【点睛】依据化学方程式能获取的信息有：1.反应物和生成物，反应条件；2.物质的质量关系；3.物质的微粒关系。
18．(1)长颈漏斗
(2) E 检查装置气密性
(3)将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已满
(4)c
【详解】（1）仪器a的名称为长颈漏斗；
（2）氧气密度比空气略大，不易溶于水，可用排水法、向上排空气法收集，为收集到纯净的氧气，收集装置应选排水法，故选E；
过氧化氢分解制取氧气反应的化学方程式为：；
装入药品前必须进行的一步操作是检查装置气密性；
（3）氧气具有助燃性，验满的方法为将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已满；
（4）氢气密度比空气小，用向下排空气法收集，故气体从c进入。
19．(1)碳原子的排列方式不同
(2)干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花变红
(3)
(4)
(5)3
(6)使温室效应的主要气体变为能源，可循环使用，减少对化石燃料的依赖
【详解】（1）不同的碳单质物理性质差别大的原因是碳原子的排列方式不同；
（2）紫色石蕊遇酸变红，干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花变红，说明二氧化碳与水发生反应；
（3）澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙与水，该反应的化学方程式为：；
（4）环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种常见的氧化物，根据质量守恒定律可知，该物质是水，则氢气和二氧化碳在催化剂的作用下反应生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（5）x在氧气中燃烧生成二氧化碳与水，根据质量守恒定律，x中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，8.8g二氧化碳中碳元素的质量为，5.4g的水中含有氢元素的质量为，2.4g+0.6g=3.0g，故物质x中一定含有氧元素，故填3；
（6）“二氧化碳变汽油”的研究成果现实的意义是：使温室效应的主要气体变为能源，可循环使用，减少对化石燃料的依赖。
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