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单元5表征化学反应
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列对化学方程式的书写判断错误的是
A．2Mg+O2↑2MgO——“↑”标注错误
B．H2+O2H2O——没有遵守质量守恒定律
C．H2O2H2↑+O2↑——没有尊重客观事实
D．4Fe+3O22Fe2O3——正确
2．液氢、液氧可作为火箭发动机的推进剂，其反应如示意图。下列说法正确的是
A．甲物质的化学符号为O2 B．丙物质是水
C．该反应吸收热量 D．反应前后氢分子、氧分子不变
3．微观反应示意图能够帮助理解化学变化的基本原理。如图是某化学反应的微观反应示意图，下列判断不正确的是
A．反应前后元素的种类不变 B．反应前后元素化合价不变
C．反应前后原子的数目不变 D．该反应属于化合反应
4．a g磷与b g氧气在点燃充分反应后，生成五氧化二磷的质量是
A．等于（a+b）g B．小于（a+b）g
C．大于（a+b）g D．不大于（a+b）g
5．纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。结合铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出的下列结论中，不正确的是
A．纳米铁粉在空气中自燃的红色产物不是四氧化三铁
B．相同的反应物在不同条件下生成物可能不同
C．铁丝在空气中不能燃烧是因为温度不够
D．反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一
6．配平化学方程式时，所配化学计量数是否正确的依据是反应前后
A．各元素的种类是否相同
B．各物质的状态是否相同
C．各化学式前化学计量数之和是否相等
D．各元素的原子总数是否相等
7．铝在氧气中也能燃烧生成氧化铝，关于该反应的化学方程书写正确的是
A． B．
C． D．
8．化学方程式的读法不正确的是
A．一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
B．一氧化碳加氧气等于二氧化碳
C．每两个一氧化碳分子与一个氧分子在点燃条件下反应生成两个二氧化碳分子
D．每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳
9．如图的实验装置是通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律，下列说法正确的是
A．实验时红磷必须过量
B．可用玻璃棒代替玻璃导管
C．细沙的作用是防止燃烧产物污染环境
D．若实验后天平不再平衡，可能是因为反应时橡胶塞没有塞紧锥形瓶
10．我国科研人员研发的新型催化剂，让二氧化碳和氢气反应生成汽油成为可能。下列关于催化剂的说法正确的是
A．催化剂在反应前后质量不变
B．催化剂在反应前后化学性质改变
C．一个反应中只能有一种催化剂
D．催化剂能增加生成物的质量
11．是一种生命体系信号分子，它在中燃烧的化学方程式为，下列说法正确的是
A．该反应过程中放出热量 B．的化学式为
C．该反应体现了的可燃性 D．大量进入空气中不会引起酸雨
12．在2A+3B=2C+4D中，3.2gA与9.6gB恰好完全反应生成5.6gC，已知D的相对分子质量为18，则C的相对分子质量为
A．7 B．28 C．44 D．56
二、填空题
13．写出下列反应的化学方程式。
(1)氢气在氧气中燃烧：______。
(2)铁与硫酸铜反应：______。
(3)高温煅烧石灰石（主要成分为）制生石灰，同时生成：______。
14．小刚同学在实验室中用一种暗紫色固体粉末A进行探究实验，他实验的过程和现象如下，请你帮其解决下面问题：
上述关系中，固体C在反应中的作用是_______；无色液体F反应的文字表达式为____________。
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．氢能是一种清洁能源，氢气的生产和使用是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢、电解水制氢和乙醇裂解制氢等。由化石能源（煤、石油、天然气）制得的中含有，利用液氨的低温可将液化分离，从而获得纯净的氢气。氚（氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子）可用于核能发电，再利用电解水法制氢。
图1是化学家研究利用和为催化剂，在太阳光照射下实现水的高效分解获得氢气。乙醇裂解制氢会受到反应温度、催化剂种类等多种因素的影响。科研人员研究相同温度下裂解乙醇制备氢气时，催化剂中与最佳质量比的实验结果如图2，氢气产率越高，说明催化剂效果越好。
(1)目前制氢的方法主要有化石能源制氢、电解水制氢和______制氢等。
(2)化石能源包括煤、石油和______。
(3)利用液氮的低温能将与分离，说明的沸点比的沸点______（填“低”或“高”）。
(4)氚可用于核能发电，再利用电解水法制氢。
①氚属于______元素的一种原子。
②下列示意图能表示氚原子的是______（填字母）
(5)氢能源没有污染，氢气燃烧的文字表达式或符号表达式为______。
(6)根据图2可知，在相同温度下、相同时间内，裂解乙醇制氢气所需的催化剂中Mo-Fe的最佳质量比为______。
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、简答题
18．利用如图所示装置验证质量守恒定律（酒精灯等装置未画出）。
(1)加热铜粉时，锥形瓶内可观察到什么现象？
(2)该实验能够验证质量守恒定律的证据是什么？
19．思考与讨论：氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，那么根据下述反应你能否推导出水的元素组成呢？
氢气+氧气水
20．如图是某化学小组探究燃烧与灭火原理而设计的装置。
(1)写出磷燃烧的化学方程式______。
(2)与教材中实验相比，该实验改进的优点是什么？
(3)通过什么现象可证明燃烧需要氧气（或空气）？
四、实验题
21．完成下列填空
(1)氧气的制取和性质
i．图1中仪器a的名称是_____；
ii．KMnO4分解的化学方程式为_____。
iii．装置中棉花的作用是_____。
(2)微型空气质量检测站
某校组装了一个微型空气质量“检测站”如图2.图3为检测设备采集到的某市两天的空气质量报告，坐标轴为空气质量指数与空气质量指数类别的关系。
某同学查阅资料可知，虽然空气污染物中含有臭氧，但它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害。与氧气（O2）不同，臭氧(O3)通常状况下是淡蓝色气体，有鱼腥味。O3不稳定，一旦受热极易转化成O2，并放出大量热。臭氧具有较强的杀菌能力，研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果(灭功率)的关系如图4.
i．从微观的视角说明O3与O2化学性质不同的原因是_____。
ii．将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中，可以看到_____的现象。
iii．由图3可知，4月22日空气质量指数类别是_____，其首要污染物是_____。
iv．由图4可知，臭氧浓度与其杀菌效果的关系是：在一定浓度范围内，_____。
v．下列做法有利于改善空气污染的是_____(多选)。
a．开发使用清洁能源
b．直接排放工业废气
c.多植树造林
d．露天焚烧垃圾
《单元5表征化学反应》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B D C D D B D A
题号 11 12
答案 A B
1．D
【详解】A、反应物氧气的状态不需要标注，正确的化学方程式为，故判断正确。
B、方程式没有配平，不遵守质量守恒定律，正确的化学方程式为2H2+O22H2O，故判断正确。
C、过氧化氢制取氧气的生成物是水、氧气，没有尊守客观事实，正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故判断正确。
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不遵守客观事实，正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故判断错误；
故选D。
2．B
【分析】氢气燃烧生成水，反应的化学方程式是：。
【详解】A、甲是氢气，化学式为H2，该选项说法不正确；
B、由分子结构可知，丙物质的化学式为H2O，是水，该选项说法正确；
C、氢气燃烧生成水的过程中会放出大量的热，该选项说法不正确；
D、在化学变化中分子会破裂成原子，原子重新组合成新分子，所以在化学变化中分子会变化，原子不会变化，该选项说法不正确。
故选B。
3．B
【详解】A、 观察微观反应示意图，反应前有氮原子和氢原子，反应后依然是氮原子和氢原子，元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，所以反应前后元素的种类不变，A 正确。
B、反应前氢气中氢元素化合价为0，氮气中氮元素化合价为0；反应后氨气NH3中，氮元素化合价为-3价，所以反应前后元素化合价发生了改变，B 错误。
C、从微观示意图中可以数出，反应前后氮原子和氢原子的数目都没有变化，C 正确。
D、该反应是由氮气和氢气两种物质反应生成氨气一种物质，符合化合反应“多变一”的特征，D 正确。
故选B。
4．D
【详解】根据质量守恒定律可知，若磷和氧气恰好完全反应，由于磷和氧气反应生成物只有五氧化二磷，故生成物的质量等于参加反应的物质质量之和即(a+b)g，若磷或氧气有剩余，则生成的五氧化二磷质量小于(a+b)g，故选：D
5．C
【详解】A、四氧化三铁是黑色固体，纳米铁粉在空气中自燃生成红色氧化物，所以不是四氧化三铁 ，该选项正确；
B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁；纳米铁粉在空气中能自燃，生成红色氧化物，说明相同反应物在不同条件下生成物可能不同 ，该选项正确；
C、铁丝在空气中不能燃烧，是因为空气中氧气含量相对较少，而不是温度不够 ，该选项错误；
D、纳米铁粉与空气接触面积大，能自燃，铁丝与空气接触面积相对小，不能在空气中燃烧，说明反应物间接触面积大小是反应能否发生的因素之一 ，该选项正确。
故选：C。
6．D
【详解】由质量守恒定律，反应前后，原子种类、数目均不变，配平的实质是化学方程式两边的化学式前配上适当的化学计量数，使化学方程式两边各元素的原子总数相等。故选D。
7．D
【详解】铝在氧气中燃烧生成氧化铝，化学方程式为，故选：D。
8．B
【详解】A、反应物（一氧化碳和氧气）、生成物（二氧化碳）和反应条件（点燃）。正确。
B、应该为一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，不正确。
C、 它包含了分子数比（2:1:2，与方程式系数一致）和反应条件（点燃），符合方程式的微观描述。正确。
D、根据化学方程式可知，每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳。正确。
故选B。
9．D
【详解】A、质量守恒定律适用于所有的化学反应，实验时红磷的量无需过量，只要发生了化学反应就能验证质量守恒定律，错误；
B、玻璃导管与气球相连，防止瓶内气压过大，将瓶塞冲开，而玻璃棒不能，因此不可用玻璃棒代替玻璃导管，错误；
C、细沙的作用是防止红磷燃烧时产生的高温直接接触锥形瓶底部，导致锥形瓶破裂，而不是防止燃烧产物污染环境，错误；
D、若实验后天平不再平衡，可能是因为反应时橡胶塞没有塞紧锥形瓶，导致空气进入锥形瓶等，正确；
故选D。
10．A
【详解】A、化学反应前后催化剂的质量不变，符合题意；
B、化学反应前后催化剂的化学性质不变，不符合题意；
C、一个反应中可以有多种催化剂，如过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰、氧化铜等均可作催化剂，不符合题意；
D、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，不符合题意。
故选A。
11．A
【详解】A、H2S在O2中燃烧属于与氧气发生的剧烈氧化反应，放出热量，A正确；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物共含4个氢原子、2个硫原子、6个氧原子；生成物含有4个氢原子、2个氧原子，则2X含有2个硫原子、4个氧原子，则每个X含有1个硫原子，2个氧原子，因此X的化学式为SO2，B错误；
C、O2本身不可燃，它具有助燃性，C错误；
D、X为SO2，进入大气后，会与水反应形成亚硫酸，进一步氧化成硫酸，导致酸雨。因此，大量进入空气会引起酸雨，D错误。
故选A。
12．B
【详解】根据反应前后物质的总质量不变，则生成的D的质量为3.2g+9.6g-5.6g=7.2g，设C的相对分子质量为x，则：
解得x=28，故选B。
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）氢气在氧气中燃烧是一种化合反应（两种或多种物质生成一种新物质的反应）。反应物是氢气和氧气，生成物是水。根据质量守恒定律（反应前后原子种类和数目不变），需要配平方程式：2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子。因此，化学方程式为。知识点：燃烧是物质与氧气发生的剧烈氧化反应，常伴随发光发热；氢气燃烧生成水是清洁能源的常见例子。
（2）铁与硫酸铜反应是一种置换反应（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）。铁比铜活泼（金属活动性顺序中，铁排在铜前面），因此铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，同时生成硫酸亚铁。方程式直接写为，无需额外条件。知识点：金属活动性顺序用于判断置换反应能否发生；铁在反应中通常显+2价，所以生成硫酸亚铁。
（3）高温煅烧石灰石是一种分解反应（一种化合物分解成两种或多种较简单物质的反应）。石灰石主要成分是碳酸钙，在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳。方程式为，需注明“高温”条件。知识点：分解反应常需要加热或高温；煅烧石灰石是工业制生石灰和二氧化碳的方法，符合质量守恒定律（反应前后原子种类和数目相等）。
14． 催化作用 过氧化氢水+氧气
【分析】暗紫色固体粉末A为高锰酸钾，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则无色气体B为氧气；锰酸钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，则固体C为二氧化锰，液体D的主要成分是锰酸钾；固体C（二氧化锰）与无色液体F混合产生氧气，则F为过氧化氢；铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则E为四氧化三铁。
【详解】由分析可知，固体C为二氧化锰，是该反应的催化剂，在反应中起催化作用；反应②中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气，故填：催化作用；过氧化氢水+氧气。
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)乙醇裂解
(2)天然气
(3)高
(4) 氢 A
(5)/
(6)
【详解】（1）由题中信息可知，目前制氢的方法主要有化石能源制氢、电解水制氢和乙醇裂解制氢等；
（2）化石能源包括煤、石油和天然气；
（3）由化石能源制得的H2中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的H2，说明CO的沸点比H2的沸点高；
（4）①元素是质子数相同的一类原子的总称，氚的质子数为1，故氚属于氢元素的一种原子；
②氚是一种原子核中有 1 个质子和2 个中子的原子，在原子中，质子数=核外电子数，故氚的核外电子数为1，故能表示氚原子的是A；
（5）氢能源没有污染，氢气燃烧生成水，反应的文字表达式或符号表达式为：或；
（6）根据图2可知，在相同温度下、相同时间内，裂解乙醇制氢气所需的催化剂中Mo-Fe的最佳质量比为1：9。
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)红色粉末逐渐变成黑色
(2)反应前后物质的总质量保持不变（答案合理即可）
【详解】（1）加热铜粉时，铜粉会跟氧气反应生成氧化铜，现象为：固体由红色变成黑色；
（2）反应前锥形瓶内铜粉和反应的氧气的总质量一定等于生成氧化铜的质量。在锥形瓶密闭条件下，反应前后天平的读数保持不变，从而说明反应前后总质量不变，验证了质量守恒定律。
19．氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，化学反应前后元素的种类没有改变，能推出水是由氢元素和氧元素组成的
【详解】氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，化学反应前后元素的种类没有改变，所以能推出水是由氢元素和氧元素组成的。
20．(1)
(2)防止五氧化二磷污染空气
(3)试管中的白磷燃烧，烧杯中的白磷不燃烧
【详解】（1）磷和氧气反应产生五氧化二磷，化学方程式为：；
（2）教材中白磷在铜片上燃烧，产生大量的白烟，直接释放到空气中，会导致空气污染，改进后可以防止五氧化二磷污染空气；
（3）试管中的白磷接触氧气也达到着火点能燃烧，热水中的白磷没有接触氧气不燃烧，故可以通过试管中的白磷燃烧，烧杯中的白磷不燃烧现象可证明燃烧需要氧气。
21．(1) 试管 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(2) 分子构成不同 木条复燃 严重污染 PM10 臭氧浓度越大，其杀菌效果越好 ac
【详解】（1）i．仪器a是试管；
ii．KMnO4加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；
iii．装置中棉花的作用是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；
（2）i1个臭氧分子由3个氧原子构成，而1个氧分子由2个氧原子构成，二者分子构成不同，故O3与O2化学性质不同的原因是分子构成不同；
ii．由题干信息“臭氧受热极易转化成氧气”， 则将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中，臭氧转化为氧气，氧气能支持燃烧，使带火星的木条复燃，则将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中，可观察到的现象是木条复燃；
iii．由图3可知，4月22日空气质量指数为500，对应空气质量指数类别是严重污染，其首要污染物是PM10；
iv. 由图4可知，在一定浓度范围内，臭氧浓度越大，其杀菌效果越好；
v．a．开发使用清洁能源，有利于减少空气污染，符合题意；
b．直接排放工业废气，会造成空气污染，不符合题意；
c.多植树造林，有利于减少空气污染，不符合题意；
d.露天焚烧垃圾，会造成空气污染，不符合题意。
故选：ac。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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