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第五单元 定量研究化学反应 鲁教版（五四制）(2024)八年级全一册 单元检测
一、单选题（本大题共15小题）
1．下列物质均可用作燃料，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的是(　　)
A．CH4 B．NH3 C．木炭 D．CO
2．Y是生活中常见的物质，完全燃烧的化学方程式为Y+3O22CO2+3H2O。Y的化学式为(　　)
A．CH4O　 B．C2H4
C．C3H8 D．C2H6O
3．建立模型是学习化学的重要方法。如图是某反应的微观示意图，下列说法正确的是(　　)
A．甲物质中氮元素的化合价为+3
B．该反应前后分子数目不发生改变
C．该反应前后涉及的化合物有3种
D．参加反应的甲、乙的质量比等于生成的丙、丁的质量比
4．在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应，反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是(　　)
A．甲和乙是反应物
B．丙一定是化合物
C．x=0.4 g
D．反应前后乙、丁改变的质量比是4∶1
5．某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目，质量随时间变化情况如图甲、图乙所示。下列说法错误的是(　　)
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3∶14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为28∶17
6．现有8 g A和足量B在一定条件下充分反应，生成22 g C和18 g D，则参加反应的A和B的质量比是(　　)
A．4∶11 B．1∶2 C．1∶4 D．11∶9
7．下列关于3Fe+2O2Fe3O4的叙述中，正确的是(　　)
A．表示铁生锈的反应
B．表示铁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化铁
C．如果把反应条件“点燃”去掉，这个反应不符合客观事实
D．上述反应中10 g Fe和10 g O2反应，能生成20 g Fe3O4
8．符号表征化学变化是探究物质及其变化规律的认识方式。下列化学方程式正确的是(　　)
A．H2OH2↑+O2↑
B．H2O2H2O+O2↑
C．S+O2SO2
D．KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
9．下列叙述完全符合质量守恒定律的是(　　)
A．在100 g过氧化氢溶液中，含有30 g过氧化氢和70 g水
B．水结成冰，质量保持不变
C．50 mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100 mL
D．1.2 g碳与3.2 g氧气恰好完全反应可生成4.4 g二氧化碳
10．从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是(　　)
A．物质的种类没有改变
B．原子的种类、数目、质量都没有改变
C．元素的种类没有改变
D．分子的种类、数目、质量都没有改变
11．氯碱工业是以电解食盐水为基础的化学工业。电解食盐水不可能生成的是(　　)
A．H2　　B．Cl2　　C．NaOH　　D．NaNO3
12．2023年杭州举办了第19届亚洲运动会。运动员在剧烈运动之后，血液中会产生较多的乳酸(C3H6O3)，使肌肉酸痛，放松一段时间之后，由于发生如下反应:C3H6O3+3O23CO2+3H2O，而使肌肉的酸痛感消失。从该化学方程式中获取的信息错误的是(　　)
A．反应物是乳酸和氧气
B．生成物是二氧化碳和水
C．参加反应的乳酸与氧气的质量比为45∶16
D．生成的二氧化碳与水的分子个数比为1∶1
13．镁带在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热，能正确表示容器里所盛物质总质量变化的图像是(　　)
A．　B．　C．　D．
14．某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定是该反应的催化剂
B．该反应可能是实验室用氯酸钾制取氧气的反应
C．甲、丙的相对分子质量比为
D．若继续反应至丙为，丙的质量刚好是丁的质量的5倍
15．已知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。在真空密闭容器中，将13.2 g CO2与一定质量的Na2O2固体充分反应后，收集到气体M为x g。下列说法正确的是(　　)
A．若x=4.8，气体M中含有CO2
B．若x=4.8，生成的Na2CO3的质量为15.9 g
C．若x=7.6，Na2O2反应后可能有剩余
D．若x=7.6，气体M中CO2与O2的质量比为11∶8
二、填空题（本大题共2小题）
16．如图是将二氧化碳转化成甲醇(CH3OH)的微观模拟示意图。
写出该反应的化学方程式:　　　　　　　，该反应中甲与丙的粒子数目之比为　　　　。
17．水是生命之源。通常所说的水为H2O，而更广义的水还包括矿物中的氢氧基团(OH)、其他形式的氢(H)，它们在高温下才以水分子的形式释放出来。A~C是氢、氧原子及其构成微粒的示意图。
(1)一定条件下由A生成C的化学方程式为　　　　　　　　。A→B→C的变化过程中，不变的是　　　　　　　　　。
(2)参照如图微粒表示方法，画出“氢氧基团(OH)和氢(H)结合成水分子”的微观示意图:　　　 　。
(3)科研工作者将“嫦娥五号”采集的月球玄武岩中的磷灰石分解，其化学方程式为2Ca5(PO4)3(OH)2Ca3(PO4)2+Ca4O(PO4)2+X，则X的化学式为　　　　。
(4)理论上，通过测量外星球矿样中氢元素的质量，可换算出矿样中水的质量。若1.0 g某矿样含氢的质量为8.0×10-5 g，则含水的质量m(H2O)=　　　　g。
三、实验题（本大题共1小题）
18．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了巨大贡献。
(1)某化学兴趣小组的同学分别设计了如图所示的三个验证质量守恒定律的实验。
①实验A中小气球的作用除了密闭装置还有　　　　　　　　。　
②实验B中，反应前天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与石灰石小块充分反应后再称量，观察到反应后天平不平衡，则天平指针向　　　　偏转，其原因是　　　　　　　，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　。
③实验C中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10 cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平；然后，用酒精灯给左边一端粗铜丝加热1~2分钟。冷却后，他们观察到的现象是　　　　　　　　　　　，其原因是　　　　　　　　　　。
(2)甲醛(CH2O)溶液常用作防腐剂，工业上用甲醇(CH3OH)氧化得到甲醛和另一种常见液体丁的反应的微观示意图如图。
①请将生成物丁补画完全。
②写出该反应的化学方程式: 　
　　　　　　。
四、计算题（本大题共4小题）
19．现有溶质质量分数为20%的稀硫酸245 g。向其中加入32 g废铁屑(杂质不溶于水也不参加反应)，恰好完全反应。计算(化学方程式为Fe+H2SO4FeSO4+H2↑)。
(1)废铁屑中铁的质量分数；
(2)生成硫酸亚铁的质量。
20．化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。
(1)下列化学储氢材料中含氢量最高的是　　　　(填序号)。
A．NH3　　　B．N2H4　　　C．CH4
(2)我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺(原理如图所示)。
总反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2。　
①反应器Ⅰ中的化学方程式为　　　　　　　　　　。
②当甲烷的转化率(×100%)为80%时，理论上1.0吨甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是多少吨
21．小明奶奶患上骨质疏松症，医生建议每天需要补钙0.6~1 g，药店现有标签所示的钙片(图甲)，若仅依靠服用规定量钙片，是否满足每天补钙的需求，小明对此问题展开探究，用电子天平(图乙)测得相关数据如表。
　“XX”牌钙片
有效成分:CaCO3
净重:100 g
100片/瓶
1天3次 每次1片　
　甲　　　　　　　　乙
项目 数据
锥形瓶及稀盐酸(过量) 114.4 g
钙片 10片
混合反应物后的第一次读数 124.2 g
第二次读数 123.7 g
第三次读数 123.3 g
第四次读数 123.3 g
(1)通过计算说明按规定量服用能否满足每天补钙需求
(2)小亮同学也取10片钙片与过量的稀盐酸反应，将生成的气体通过澄清石灰水，记录石灰水反应前后的质量，你认为用哪位同学的实验数据计算更准确 　。
22．羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图甲所示。
甲
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为　　　　　　。
(2)反应1的化学方程式为Fe+5COFe(CO)5。用100 kg含铁96%的海绵铁，理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少 (写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为Fe(CO)5Fe+5CO↑。196 kg Fe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图乙所示。在t1时，剩余　　　　 kg Fe(CO)5未分解；在　　　　时，Fe(CO)5恰好完全分解。
乙
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是　　　　。
参考答案
1．【答案】B　
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2，说明该燃料中不含碳元素，NH3中不含碳元素。故选B。
2．【答案】D　
由化学方程式可知，生成物中碳原子、氢原子、氧原子的数目分别为2、6、7；已知的反应物中碳原子、氢原子、氧原子的数目分别为0、0、6。由质量守恒定律可知，反应前后原子数目、种类不变，则一个Y分子由2个碳原子、6个氢原子、一个氧原子构成，Y的化学式为C2H6O。故选D。
3．【答案】C　
由微观示意图可知，氨气和一氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。由题图可知，甲物质为NH3，其中氢元素的化合价为+1，根据化合物中，各元素正、负化合价的代数和为零可得，NH3中氮元素的化合价为-3，A错误；该反应是4个氨气分子与6个一氧化氮分子反应生成5个氮气分子和6个水分子，反应前后分子数目发生改变，B错误；该反应前后涉及的化合物有氨气、一氧化氮、水，共3种，C正确；参加反应的甲、乙的质量比为(4×17)∶(6×30)，反应生成的丙、丁的质量比为(5×28)∶(6×18)，参加反应的甲、乙的质量比不等于生成的丙、丁的质量比，D错误。
4．【答案】B　
由题图可知，反应后甲的质量减少了7.6 g-3.2 g=4.4 g，甲是反应物，参加反应的甲的质量为4.4 g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为5.8 g-0.2 g=5.6 g；丁是生成物，生成的丁的质量为0.4 g-0 g=0.4 g；由质量守恒定律可知，乙应是反应物，且参加反应的乙的质量为5.6 g+0.4 g-4.4 g=1.6 g，故反应后乙的质量为2.0 g-1.6 g=0.4 g，则x=0.4 g。甲和乙是反应物，A正确；反应物为甲、乙，生成物是丙和丁，丙不一定是化合物，也可能是单质，B错误；由上述分析可知，x=0.4 g，C正确；反应前后乙、丁改变的质量比是1.6 g∶0.4 g=4∶1，D正确。
5．【答案】C　
由题图甲可知，X和Y是反应物，Z是生成物，由分子个数的变化情况可知，该反应可表示为3X+Y2Z。该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，生成物Z一定是化合物。由题图乙可知，参加反应的Y的质量为72 g-44 g=28 g，生成Z的质量为34 g，由质量守恒定律可知，参加反应的X的质量为34 g-28 g=6 g。参加反应的X与Y的质量比为6 g∶28 g=3∶14。由反应的化学方程式3X+Y2Z可知，反应前后分子总数改变。设Y、Z的相对分子质量分别为m、n，由化学方程式可知，=，则=。故选C。
6．【答案】C　
现有8 g A和足量B在一定条件下充分反应，生成22 g C和18 g D，由质量守恒定律可知，参加反应的A和B的质量之和等于生成C和D的质量之和，则参加反应的B的质量为22 g+18 g-8 g=32 g，参加反应的A和B的质量比是8 g∶32 g=1∶4。故选C。
7．【答案】C　
3Fe+2O2Fe3O4表示铁在氧气中燃烧的反应，不能表示铁生锈的反应；该反应为在点燃条件下，铁和氧气反应生成四氧化三铁；如果把反应条件“点燃”去掉，这个反应不符合客观事实；该反应中参与反应的铁、氧气与生成的四氧化三铁的质量比为168∶64∶232=21∶8∶29，该反应中10 g Fe和10 g O2反应，氧气有剩余，不能生成20 g Fe3O4。C正确。
8．【答案】C　
水通电生成氢气和氧气，正确的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，A错误。该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，B错误。该化学方程式没有配平，氧气后面没有标注“↑”，正确的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，D错误。
9．【答案】D　
A、B、C选项中涉及的变化都不是化学变化，不符合质量守恒定律；碳与氧气反应的化学方程式为C+O2CO2，参加反应的碳、氧气与生成的二氧化碳的质量比为12∶32∶44，则1.2 g碳与3.2 g氧气恰好完全反应可生成4.4 g二氧化碳，符合质量守恒定律。故选D。
10．【答案】B　
从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是原子的种类、数目、质量都没有改变。故选B。
11．【答案】D　
食盐的主要成分是氯化钠，食盐水的组成元素有氢元素、氧元素、钠元素和氯元素四种，根据化学反应前后元素的种类不变可知，生成物中不可能含有氮元素，即电解食盐水不可能生成硝酸钠。故选D。
12．【答案】C　
参加反应的乳酸与氧气的质量比为90∶(32×3)=15∶16，故C错误。
13．【答案】B　
根据质量守恒定律可知，反应前后密闭容器里所盛物质的总质量不变，故选B。
14．【答案】D
15．【答案】D　
设恰好完全反应时参加反应的Na2O2的质量为a，生成碳酸钠的质量为b，生成氧气的质量为c。
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
156 88 212 32
a 13.2 g b c
=　a=23.4 g
=　b=31.8 g
=　c=4.8 g
根据计算可知，若x=4.8，说明二氧化碳完全反应，气体M中不含有CO2，A错误；若x=4.8，生成的Na2CO3的质量为31.8 g，B错误；设未完全反应时，生成氧气的质量为m，参加反应的二氧化碳的质量为n。
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2　气体的质量差
88 32 88-32
n m 13.2 g-7.6 g
=
=
m=3.2 g，n=8.8 g，参加反应的二氧化碳的质量有剩余，则Na2O2已经完全反应，反应后没有剩余，生成氧气的质量为3.2 g，剩余二氧化碳的质量为7.6 g-3.2 g=4.4 g，气体M中CO2与O2的质量比为4.4 g∶3.2 g=11∶8，C错误，D正确。
16．【答案】CO2+3H2CH3OH+H2O　1∶1
由反应的微观示意图可知，二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，该反应中甲与丙的粒子数目之比为1∶1。
17．【答案】(1)2H2+O22H2O　氢原子、氧原子
(2)　(3)H2O　(4)7.2×10-4
(1)由题图可知，该反应是氢气和氧气在一定条件下反应生成水，化学方程式为2H2+O22H2O；A→B→C的变化过程中，不变的是氢原子与氧原子。(2)参照题图微粒表示方法，“氢氧基团(OH)和氢(H)结合成水分子”的微观示意图为“”。(3)由反应的化学方程式可得，反应前有10个钙原子、6个磷原子、2个氢原子和26个氧原子；反应后已知的生成物中有10个钙原子、6个磷原子和25个氧原子，由质量守恒定律可知，X中含有2个氢原子与1个氧原子，则X的化学式为H2O。(4)若1.0 g某矿样含氢的质量为8.0×10-5g，由于水中氢元素的质量分数为×100%，则矿样中含水的质量m(H2O)=8.0×10-5 g÷=7.2×10-4 g。
18．【答案】(1)①平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出　②右　反应生成的二氧化碳逸出装置　CaCO3+2HClCaCl2 + H2O + CO2↑　③a端红色粗铜丝变为黑色，a端下降，b端上升　加热时铜和氧气反应生成氧化铜　(2)①　②2CH3OH+O22CH2O+2H2O　
(1)①实验A中小气球的作用除了密闭装置还有平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出。②实验B中，反应前天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与石灰石小块充分反应后再称量，观察到反应后天平不平衡，则天平指针向右偏转，其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置。③铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，固体质量增加，故实验C中观察到的现象是a端红色粗铜丝变为黑色，a端下降，b端上升。(2)①根据微观示意图以及质量守恒定律可知，一定条件下甲醇和氧气反应生成甲醛和水，生成物丁是水，且水分子数目为2；1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，由此可补画生成物丁。②CH3OH和O2在一定条件下反应生成CH2O和H2O，据此书写反应的化学方程式。
19．【答案】解:设废铁屑中铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y。
Fe + H2SO4 FeSO4+ H2↑
56　　 98　　　 152
x　　 20%×245 g　　　 y
=　=
x=28 g　y=76 g
所以废铁屑中铁的质量分数为×100%=87.5%。
答:(1)废铁屑中铁的质量分数为87.5%；
(2)生成硫酸亚铁的质量为76 g。
根据硫酸的质量结合化学方程式计算铁、硫酸亚铁的质量。
20．【答案】(1)C　(2)① H2O+Ce2O32CeO2+H2
②解:设理论上1.0 t甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为x。
CH4+ H2OCO + 3H2
16　　　　 　　　　6
1.0 t×80%　　　　　x
=
x=0.3 t
答:理论上1.0 t甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为0.3 t。
(1)计算物质中氢元素的质量分数，比较大小解答。(2)①反应器Ⅰ中的化学反应是水蒸气与三氧化二铈在400 ℃的条件下反应生成二氧化铈和氢气；②根据参加反应的甲烷质量和化学方程式来进行相关的计算。
21．【答案】(1)产生二氧化碳的质量为114.4 g+10片×-123.3 g=1.1 g。
解:设生成1.1 g二氧化碳需要碳酸钙的质量是x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100　　　　　　　　　　　 44
x　　　　　　　　　　　　1.1 g
=
x=2.5 g
每天补钙的质量为×3××100%=0.3 g，医生建议每天需要补钙0.6~1 g，所以按规定量服用不能满足每天补钙需求。
(2)小明
(1)由题表可知，第三次读数与第四次读数相等，说明第三次读数时钙片中的CaCO3与HCl已完全反应，据此计算。(2)用小明同学的实验数据计算更准确，因为在将气体通入澄清石灰水的过程中，导管和反应容器内的二氧化碳不能全部排出，小亮同学的实验数据不准确。
22．【答案】(1)3∶4
(2)解:设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x。
Fe+5COFe(CO)5
56　　　　　196
100 kg×96%　x
=
x=336 kg
答:理论上可制备Fe(CO)5的质量是336 kg。
(3)98　t3　(4)CO
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为(12×5)∶(16×5)=3∶4。(2)计算时要注意参加反应的海绵铁的质量为100 kg×96%，根据化学方程式列比例式计算即可。(3)由题图乙可知，在t1时，生成羰基铁粉的质量为28 kg，设在t1时，反应的Fe(CO)5的质量为y。
Fe(CO)5Fe+5CO↑
196　　　　　　　56
y　　　　　　　　28 kg
=
y=98 kg
则还未分解的Fe(CO)5的质量为196 kg-98 kg=98 kg。由题图乙可知，在t3时，羰基铁粉质量不再增加，此时Fe(CO)5恰好完全分解。(4)由反应的化学方程式可知，CO既是反应1中的反应物，又是反应2中的生成物，制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是CO。

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