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5.3化学方程式
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．利用化学方法可消除家居装修过程中的甲醛，其反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A．图中的单质为氧气
B．反应的产物均为无毒物质
C．反应前后元素的化合价均无变化
D．反应的化学方程式为
2．黑火药爆炸的化学方程式为：，则X的化学式为
A．CO B．CO2 C．SO2 D．H2O
3．下列化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
4．我国科学家为实现碳中和，在转化再利用方面进行了大量的研究，转化的化学方程式为：，下列说法正确的是
A．反应后分子个数变少
B．参加反应的反应物和生成物的质量比是
C．反应前后催化剂的质量和性质不变
D．每参加反应时，会生成18g的水
5．某反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
B．保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子
C．化学反应中原子的种类和数目数没发生改变
D．该反应的化学方程式为
6．工业上制备次氯酸钠的反应原理是X+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，则X的化学式为
A．Cl2 B．HCl C．O2 D．HClO
7．二氧化氯(ClO2)是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
8．在一密闭容器内发生某反应，反应过程中各物质的质量变化如下表，说法不正确的是
物质 a b c d
反应前 40g 40g 0 10
反应中 32g 24g 24g ①
反应后 ② 0 ③ ④
A．该反应类型为化合反应 B．反应中a和c的质量比为1：3
C．②为20g D．③为64g
9．有一种可作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为，根据质量守恒定律判断X的化学式为
A． B． C． D．
10．下面是镁与空气中不同物质发生反应的化学方程式：
①
②
③
有关说法正确的是
A．反应前后分子的种类都没有发生改变
B．镁着火时不能用二氧化碳灭火剂扑灭
C．三个反应都属于化合反应
D．当参加反应的镁的质量相同时，三个反应生成镁的化合物的质量也相同
11．黑火药是中国古代四大发明之一，由、和等混合而成，其燃烧时化学方程式为：下列说法正确的是
A．黑火药可存放于高温处 B．黑火药爆炸时吸热
C． D．的化学式为
12．如图是电解水的实验装置，在实验中可以直接观察到的现象是
A．水由氢元素和氧元素组成
B．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
C．两电极均产生气泡，a、b管内气体的质量比为8：1
D．两电极均产生气泡，a、b管内气体的体积比约为2：1
二、填空题
13．知识回顾：写出木炭、硫、铁丝、红磷在氧气中燃烧的化学方程式。
14．A-H是初中化学常见物质，其中，D常用于医疗急救，A、C是组成元素相同的液体，B为黑色固体，E为暗紫色固体，H是有刺激性气味的气体。（反应条件已略去，→表示转化方向，一表示能够相互反应）请回答下列问题：
(1)写出D的化学式：________________。
(2)写出反应①的基本反应类型：________________。
(3)写出反应②的化学方程式为：________________。
(4)写出反应③的化学方程式：________________。
15．再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图：
(1)一级处理时，污水经过格栅，可除去大块固体物质，与格栅作用相似的实验室操作是______，还需向其中加入明矾，作用是______。
(2)曝气池是按照微生物的特性所设计的生化反应器，水中有机物（以表示）在微生物作用下被氧化转化为和，该过程中所需的量叫做生化需氧量，简称BOD，单位为，时该水体的BOD值为，若水中的含氧量低于BOD，水会发臭。
①曝气池中反应的化学方程式为______，
②测得时5L水样中含氧量为50mg，该水体______（填“会”或“不会”）发臭，可用______（填物质名称）进一步处理后排入水体。
(3)2024年“世界水日”的中国主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。请写出为保护水资源，你能做到的一条具体行为______。
16．加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，物理储氢包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，化学储氢是将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。
依据上文，回答问题。
(1)电解水制氢的化学方程式为______。
(2)煤燃烧发电制氢属于______（填字母）。
A．灰氢 B．紫氢 C．蓝氢 D．金氢
(3)从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是______。
(4)将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的______储存方式。
(5)“液氨储氢”属于______（填“物理”或“化学”）储氢。
(6)氢能被认为是理想的燃料，理由为______（写出一条即可）。
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、简答题
18．怎样才能使体现质量守恒定律呢_____？
19．工业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如下：
(1)分子筛中发生的变化是______（填“物理变化”或“化学变化”）。
(2)某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B，A是过碳酸钠（），它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图所示：
①B可能是______，写出用B制取氧气的化学方程式______。
②氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是______。
20．如图中蛋糕上的蜡烛吹不灭，其原理主要是因为蜡烛外部包裹了一层打火石，打火石内含有镁粉。镁是一种活泼金属，能够与氧气发生强烈的化学反应，产生大量的热量，从而使得蜡烛难以被吹灭。
(1)写出镁燃烧的化学方程式。
(2)可用玻璃钟罩盖灭蜡烛，其灭火原理是什么？
四、实验题
21．结合下列实验常用装置，回答有关问题。
(1)写出图中标有字母的仪器的名称：a_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是____，化学方程式为______。
(3)实验室若要验证收集的气体是二氧化碳，应选用D装置，并在该装置中盛放试剂，如果用E装置收集该气体则气体从______端进入（填“①”或“②”）。
(4)实验室常用装置C代替装置B制取气体，该装置的优点是________。
《5.3化学方程式》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B A C A B D D B
题号 11 12
答案 C D
1．C
【分析】由反应的微观示意图可知，甲醛与氧气在催化剂的作用下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
【详解】A、该反应中涉及到的单质是氧气，故选项说法正确；
B、该反应的生成物是二氧化碳和水，均为无毒物质，故选项说法正确；
C、反应前有氧气，反应后生成氧化物，化合价从0价变为-2价，化合价改变，故选项说法错误；
D、由分析可知，反应的化学方程式为：，故选项说法正确。
故选C。
2．B
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前K、N、O、C、S的个数分别是2、2、6、3、1，反应后除3X外K、N、O、C、S的个数分别是2、2、0、0、1，则3X含有6个O、3个C，X含有2个O、1个C，X的化学式为CO2。
故选B。
3．B
【详解】A、反应物中氧气是气体，二氧化硫化学式后面不需要标注气体符号，应为，错误不符合题意；
B、磷燃烧生成五氧化二磷，反应条件点燃，正确符合题意；
C、氧化镁的化学式书写错误，应该为MgO，应为，错误不符合题意；
D、氧气是反应物，其化学式后面不需要标注气体符号，应为，错误不符合题意。
故选：B。
4．A
【详解】A、反应前有1个CO2分子和3个H2分子，共1+3=4个分子；反应后有1个CH3OH分子和1个H2O分子，共1+1=2个分子，反应后分子个数变少，正确；
B、根据化学方程式可知，则参加反应的CO2、H2、CH3OH、H2O质量比为(44×1):(2×3):(32×1):(18×1)=44:6:32:18，错误；
C、反应前后催化剂的质量和化学性质不变，物理性质可能改变，错误；
D、设2gH2参加反应生成水的质量为x。
解得x=6g，不是18g，错误。
故选A。
5．C
【详解】A.由图可知，甲和丙是由分子构成的，乙是由原子构成的，此选项错误；
B.丙物质是由氧分子构成的，所以保持物质丙化学性质的最小微粒是氧分子，此选项错误；
C.化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子，所以化学反应中原子的种类和数目数没发生改变，此选项正确；
D. 由图可知，氧化汞在加热的条件下反应生成汞和氧气，反应的化学方程式为，此选项错误；
故选C。
6．A
【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目均不变，反应后有2个Na、2个Cl、2个O和2个H，反应前有2个Na、2个H和2个O，相差2个Cl，则X的化学式为Cl2，故选A。
7．B
【详解】反应后钠、氯、硫、氢、氧的原子个数分别为：4、2、2、2、13，反应前除X外钠、氯、硫、氢、氧的原子个数分别为：2、2、1、2、10，根据反应前后原子种类和个数不变可知，X中含有2个Na、1个S和3个O，则X为Na2SO3。
故选B。
8．D
【分析】根据质量守恒定律，反应前后总质量不变。反应前总质量：a(40g) + b(40g) + c(0g) + d(10g) = 90g。反应中总质量：也必须为90g。已知反应中a=32g、b=24g、c=24g，设d为①，则： 32g + 24g + 24g + ① = 90g，解得：① = 10g。反应中d=10g（与反应前相同）。由此可以判断，a、b的质量减少，为反应物；c的质量增加，为生成物；d的质量不变可能为催化剂，也可能为无关物质；
反应后总质量：也必须为90g。已知反应后b=0g，设a为②、c为③、d为④，则： ② + 0g + ③ + ④ = 90g 即② + ③ + ④ = 90g。从反应前到反应中的质量变化：a减少：40g - 32g = 8g；b减少：40g - 24g = 16g；c增加：24g - 0g = 24g；d变化：10g - 10g = 0g（无变化），质量变化比例：a（减少） ：b（减少 ）： c(增加 )= 8g : 16g : 24g = 1 : 2 : 3。从反应中到反应后：b减少：24g - 0g = 24g（完全消耗），按上述比例（1:2:3），b减少24g时：a减少： (1/2) × 24g = 12g，反应后a的质量即②为32g-12g=20g；c增加： (3/2) × 24g = 36g，反应后c的质量即③为24g+36g=60g；d不变即④，仍为10g；验证：20g + 0g + 60g + 10g = 90g，符合质量守恒。
【详解】 A.由分析可知，a、b的质量减少，为反应物；c的质量增加，为生成物；d的质量不变可能为催化剂，也可能为无关物质；反应本质为 a + b → c，属于化合反应，说法正确，不符合题意；
B. “反应中”a=40g-32g=8g、c=24g。则 质量比 a : c = 8g : 24g =1:3 说法正确，不符合题意；
C.由分析可知 ②为20g；说法正确，不符合题意；
D.由分析可知③是反应后c的质量，为60g，非64g，说法错误，符合题意；
故选D。
9．D
【详解】由质量守恒定律，化学反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式可知，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为2、6、7，反应物中有6个氧原子，则每个X分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为C2H5OH；
故选D。
10．B
【详解】A、由上述方程式可知，反应前后分子种类都发生了改变，选项错误；
B、由②可知，镁能在二氧化碳中燃烧，所以镁着火时不能用二氧化碳灭火剂扑灭，选项正确；
C、反应①、③均符合多变一的反应特点，都属于化合反应；反应②生成物为两种物质，则不属于化合反应，选项错误；
D、参加反应的Mg的质量相等，反应后Mg全部转化为Mg的化合物，根据镁元素守恒可知，其化合物中镁元素的质量也相等，MgO、Mg3N2中Mg的质量分数分别为、，，则得到化合物MgO、Mg3N2的质量不相等，选项错误；
故选B。
11．C
【详解】A、黑火药属于易燃易爆物质，不能存放于高温处，防止发生危险，说法错误，不符合题意；
B、黑火药爆炸时放出大量的热，说法错误，不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，反应前有3个碳原子和6个氧原子，则反应后也应有3个碳原子和6个氧原子，故a=3，说法正确，符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，化学方程式左边有3个碳原子、1个硫原子、2个钾原子、2个氮原子和6个氧原子，化学方程式右边有1个X分子、2个钾原子、1个硫原子、3个碳原子和6个氧原子，则1个X分子中含有2个氮原子，故X的化学式为，说法错误，不符合题意。
故选：C。
12．D
【详解】A、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，但是该结论不能直接观察到，不符合题意；
B、电解水生成氢气和氧气，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，可得出每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，但是该结论不能直接观察到，不符合题意；
C、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，a管与负极相连，产生的是氢气，b管与正极相连，产生的是氧气，电解水生成氢气和氧气，即，生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，该实验可直接观察到两电极均产生气泡，但是无法直接观察到a、b管内气体的质量比为8：1，不符合题意；
D、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，a管与负极相连，产生的是氢气，b管与正极相连，产生的是氧气，故该实验可直接观察到两电极均产生气泡，a、b管内气体的体积比约为2：1，符合题意。
故选D。
13．
【详解】木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为；
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为；
铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为；
红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为。
14．(1)O2
(2)分解反应
(3)
(4)
【分析】D常用于医疗急救，则D为氧气，A、C是组成元素相同的液体，B为黑色固体，则A为过氧化氢溶液、B为二氧化锰、C为水（过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气），E为暗紫色固体，且E可以分解生成二氧化锰、氧气和F，则E为高锰酸钾、F为锰酸钾，氧气与G反应生成有刺激性气味的气体H，则G可以是硫、H为二氧化硫，代入验证，推断合理。
【详解】（1）由分析可知，D为氧气，化学式为O2，故填：O2；
（2）反应①为高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：分解反应；
（3）反应②为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为，故填：；
（4）反应③为硫在氧气中点燃生成二氧化硫，反应的化学方程式为，故填：。
15．(1) 过滤 吸附悬浮杂质，加速沉降
(2) 会 活性炭
(3)淘米水浇花（合理即可）
【详解】（1）格栅除去大块固体物质，在实验室中过滤操作是将不溶性固体与液体分离，所以与格栅作用相似的实验室操作是过滤。
明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使杂质沉降。
（2）①水中有机物（以C6H10O5表示）在微生物作用下被氧气氧化转化为CO2和H2O，根据化学反应前后原子种类和数目不变，可写出化学方程式为。
②时该水体的BOD值为11.9mg/L，5L水样中理论上需要氧气的质量为11.9mg/L×5L = 59.5mg，而实际测得5L水样中含氧量为50mg，50mg<59.5mg，即水中的含氧量低于BOD，所以该水体会发臭。
活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味等，可用于进一步处理水。
（3）日常生活中，我们可以做到的保护水资源的行为有很多，比如淘米水浇花，使用节水龙头等，答案合理即可。
16．(1)
(2)A
(3)分子之间存在间隔
(4)低温液态
(5)化学
(6)燃烧放出的热量多/资源丰富/不会污染环境
【详解】（1）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为 。
（2）煤燃烧发电制氢过程中会产生二氧化碳等污染物，属于 “灰氢” 制取方式。
故选A。
（3）氢气能被压缩储存是因为分子之间有间隔，在受压情况下，分子间间隔变小，从而可以实现压缩储存。
（4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的低温液态储存方式。
（5）“液氨储氢” 是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，此过程中有新物质生成，属于化学储氢。
（6）氢气是一种可燃性气体，它在氧气中完全燃烧放出的热量多（是等质量甲烷完全燃烧放出热量的 2 倍多）；制取氢气的原料是水（可分解水制取氢气），资源丰富；氢气的燃烧产物是水，不会污染环境
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．根据质量守恒定律，化学反应前原子种类和数目不变，在这个式子中，反应前H原子的个数是2，O原子的个数是2，而反应后H原子的个数是2，O原子的个数是1，反应前后原子个数不相等，不符合质量守恒定律。所以需要在H2和H2O的化学式前面都加上“2”，反应前后原子个数就相等了，化学方程式就配平了，则化学方程式为。
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前原子种类和数目不变，在这个式子中，反应前H原子的个数是2，O原子的个数是2，而反应后H原子的个数是2，O原子的个数是1，反应前后原子个数不相等，不符合质量守恒定律。所以需要在H2和H2O的化学式前面都加上“2”，反应前后原子个数就相等了，化学方程式就配平了，则化学方程式为。
19．(1)物理变化
(2) 二氧化锰（合理即可） （合理即可） 湿润氧气（合理即可）
【详解】（1）空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）①A是过碳酸钠，它是一种白色固体，遇水会分解出过氧化氢，而B是一种黑色粉末状催化剂，即B是能加快过氧化氢分解的固体，则B剂可能是二氧化锰；过碳酸钠（），遇水会分解出H2O2，过氧化氢在二氧化锰催化作用生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
②氧气不易溶于水，氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是湿润氧气，也可以通过观察气泡产生的速度判断产生氧气的速率。
20．(1)
(2)隔绝氧气
【详解】（1）镁燃烧生成氧化镁，方程式为：；
（2）燃烧需要可燃物与氧气接触，玻璃钟罩盖灭蜡烛，采用的是隔绝氧气的方法达到灭火的目的。
21．(1)长颈漏斗
(2) A
(3)①
(4)可以控制反应的发生和停止
【详解】（1）由图可知，图中标有字母a的仪器的名称是长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为，该反应适用于固体加热型，故发生装置选A，故填：A；；
（3）二氧化碳的密度大于空气，如果用E装置收集该气体则气体从①端通入，将空气从②端排出，故填：①；
（4）与B装置相比，C装置可将固体置于有孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止，故填：可以控制反应的发生和停止。
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