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5.2.2 化学方程式 分层作业（原卷版）-人教版（新教材）化学九上
一、基础巩固
1．下列关于N2+O22NO的说法不正确的是
A．表示氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮
B．反应共涉及两种单质
C．反应前后原子种类和数目均不变
D．参加反应的氮气与氧气的质量比为1：1
2．下列关于C+O2CO2的说法不正确的是
A．碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
B．参加反应的两种物质的微粒个数比为1：1
C．参加反应的碳的质量与生成的二氧化碳的质量相等
D．反应前后碳、氧气、二氧化碳之间的质量比为12：32：44
3．我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡(锡的元素符号为Sn)的方法，用化学方程式可表示为：。下列关于该反应的描述不正确的是
A．该炼锡方法会污染环境
B．该化学反应后，固体质量减小
C．反应前后Sn元素的质量没有发生改变
D．该反应中和C的质量比为
4．称取1.60g黄铁矿(主要成分为FeS2)高温煅烧后将产生的气体通入氢氧化钠溶液中充分反应，并加入足量的氯化钡溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量后得到沉淀的质量为2.17g。黄铁矿中硫元素的质量分数为　 　(已知：相对原子质量O—16 S—32 Ba—137)。
资料：( 和CO2 化学性质相似；(
二、能力提升
5．我国科学家利用海水淡化技术结合发电制氢，成功实现海水制氢，提供重要的清洁能源，装置如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．导线a连接的是电源正极
B．聚四氟乙烯薄膜只允许水分子通过
C．产生的氢气和氧气的质量比为2：1
D．通过电解水实验可知水是由氢气和氧气组成
6．“神舟”系列飞船使用的某种发动机利用了肼化学式为，肼分解的化学方程式为，下列说法错误的是(　　)
A．反应前后原子的数目不变
B．反应前后分子的种类不变
C．催化剂的使用加快了肼的分解速率
D．生成的氮气和氢气的质量比为：
7．使用氢能源代替甲烷燃烧不仅可以提供更多的能量，还能减少对环境的影响。若释放相同的能量，燃烧4g氢气时，可减少排放CO2的质量是(已知：氢气燃烧的热值约为143 kJ/g，甲烷燃烧的热值为 55kJ/g) (　　)
A．4.2g B．11 g C．28.6g D．44 g
8．在18世纪，化学家通过锌、铁等不同金属与酸反应得到了氢气。某同学仿照化学家的实验，取锌、铁两种金属各20g，分别与足量稀盐酸充分反应，生成氢气的质量比为（　　）
A．56∶65 B．56∶195 C．112∶195 D．1∶1
9．从不同的角度研究物质是化学中常用的思路。
（1）过滤可以除去水中　 　（填“可溶性”或“难溶性”）杂质，若经过滤后得到的水依然浑浊可能的原因是　 　（答一条即可）。
（2）下图为电解水的实验示意图。
①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为　 　。
②电解水的化学方程式为　 　。
③该实验证明水是由　 　组成的。
（3）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1 kg氢气平均可行驶120 km。若通过电解水产生氢气，108 kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶　 　km。
10．科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后，再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯(C2H4)，其反应的微观示意图如图所示，回答下列问题：
（1）反应I、Ⅱ使用的催化剂在反应前后的质量和　 　都没有发生变化。
（2）反应I的化学方程式为　 　。
（3）反应Ⅱ中，参与反应的CO2与生成的C2H4分子个数比为　 　。
（4）该过程中能循环使用的物质是　 　。
（5）该过程每生成56kg乙烯，至少需要补充　 　kg水。
三、思维拓展
11． “胜哥”为测定某菱镁矿样品中的含量，进行以下实验：称取15.0 g样品放入烧杯中，向烧杯中分两次加入稀硫酸，充分反应后测得烧杯内物质总质量的变化如图所示(菱镁矿中的杂质不与硫酸反应，忽略CO2在水中的溶解)。
（1）15.0 g样品与稀硫酸充分反应后，共产生二氧化碳　 　g。
（2）求该菱镁矿样品中的质量分数。
（3）实验所用稀硫酸的溶质质量分数为　 　。实验结束后向烧杯的废液中缓慢加入稀NaOH溶液，观察到现象是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、该化学方程式表示氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮，说法正确，选项A不符合题意；
B、反应涉及N2和O2两种单质，说法正确，选项B不符合题意；
C、化学反应前后原子种类和数目均不变，符合质量守恒定律，说法正确，选项C不符合题意；
D、参加反应的氮气与氧气的质量比=（14×2）：（16×2）=28：32=7：8，不是1：1，说法错误，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据化学方程式的含义（反应物、生成物、反应条件）解答；
B、根据单质的定义（由一种元素组成的纯净物），判断反应中单质的种类解答；
C、根据质量守恒定律的微观实质（原子种类、数目不变）解答；
D、根据化学方程式中各物质的质量比=相对分子质量×化学计量数之比，计算解答。
2．【答案】C
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、该化学方程式表示碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，说法正确，选项A不符合题意；
B、由化学方程式可知，参加反应的碳和氧气的微粒个数比为1：1，说法正确，选项B不符合题意；
C、根据质量守恒定律，参加反应的碳和氧气的质量和等于生成的二氧化碳的质量，参加反应的碳的质量小于生成的二氧化碳的质量，说法不正确，选项C符合题意；
D、反应前后碳、氧气、二氧化碳之间的质量比为12：（16×2）：（12+16×2）=12：32：44，说法正确，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据化学方程式的含义（表示反应物、生成物及反应条件）解答；
B、根据化学方程式中各物质的微粒个数比（化学计量数之比）解答；
C、根据质量守恒定律（反应前后物质总质量不变）解答；
D、根据化合物中各物质质量比的计算方法（相对分子质量×化学计量数之比）解答。
3．【答案】D
【知识点】空气的污染与防治；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、该反应的产物中含有CO（一氧化碳是有毒气体），若直接排放会污染环境，描述正确，选项A不符合题意；
B、反应前的固体是SnO2和C，反应后固体仅为生成的Sn，CO作为气体逸出，因此反应后固体质量会减小（减小的质量为生成CO的质量），描述正确，选项B不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，因此反应前后Sn元素的质量始终保持不变，描述正确，选项C不符合题意；
D、根据化学方程式，SnO2与C的质量比为（119 + 16×2）：（2×12）=151：24，并非题目中可能隐含的错误比例（如1：2），描述错误，选项D符合题意。
所以答案为：D。
【分析】A、根据CO是有毒气体的性质，分析反应对环境的影响；
B、根据反应前后固体质量差=生成气体（CO）的质量，判断固体质量变化；
C、根据质量守恒定律——反应前后元素质量不变，确认Sn元素质量的稳定性；
D、根据化学方程式中各物质质量比=相对分子质量×化学计量数之比，计算并纠正错误的质量比描述。
4．【答案】20%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】 称量后得到沉淀的质量为2.17g 为BaSO3的质量。
第一步：FeS2中S的原子个数为2，BaSO3中S的原子个数为1，根据反应前后硫元素质量守恒，FeS2中的S全部转移到BaSO3中。
第二步：BaSO3中硫元素的质量=2.17g××100%=0.32g；FeS2中硫元素的质量等于BaSO3中硫元素的质量，即0.32g。
第三步：黄铁矿中硫元素的质量分数=×100%=20%。
【分析】根据质量守恒定律（反应前后元素质量不变）解答，硫元素从FeS2转移到BaSO3中，二者硫元素质量相等。根据化合物中元素质量分数的计算公式解答，元素质量=化合物的质量×该元素的质量分数。根据物质中元素质量分数的计算方法解答，元素质量分数=元素质量/物质总质量×100%。
5．【答案】B
【知识点】电解水实验；水的组成；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、从图示可知导线a连接的电极一端产生的是氢气，电解水实验，负极产生氢气，所以a连接的电源是负极，故A错误；
B、从图示可知聚四氟氯乙烯相当于半透膜，只有水分子能够通过，海水中的其他物质不能通过，故B正确；
C、水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，产生的氢气和氧气的质量比=2×1×2 ：16×2=1：8，故C正确；
C、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气，氢气由氢元素组成，氮气由丹云告诉组成，由质量守恒定律可知化学反应前后元素的质量和种类不变，所以通过电解水实验可知水是由氢元素和氧元素组成，而不是由氢气和氧气组成，故D错误。
【分析】A、根据电解水负极产生氢气进行分析解答；
B、根据图示可知水分子能够通过聚四氟氯乙烷，其它物质不能透过进行分析解答；
C、根据产生氢气和氧气的质量比为1：8进行分析解答；
D、根据质量守恒定律，水由氢元素和氧元素组成进行分析解答。
6．【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；原子的定义与构成；化学方程式的概念、读法和含义；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、在化学变化中原子的种类、数目和质量不变，该说法正确，不符合题意；
B、有新物质生成的变化是化学变化，化学变化中分子的种类一定变化，该说法错误，符合题意；
C、催化剂的概念是改变其它物质的反应速度，本身的质量化学性质不变，故说法正确，不符合题意；
D、利用该反应方程式可知，生成氮气和氢气的质量比为：，该说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据化学变化中原子的种类、数目和质量不变，反应前后物质的总质量不变；化学变化中分子的种类一定变化；催化剂的概念是改变其它物质的反应速度，本身的质量化学性质不变来解答。
7．【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】计算4g氢气燃烧释放的能量：4g×143kJ/g=572kJ。甲烷完全燃烧放出572 kJ热量时，消耗甲烷的质量为572 kJ÷55 kJ/g=10.4g 。
设10.4g甲烷燃烧生成CO2的质量为x。
CH4+2O2CO2+2H2O
16 44
10.4g x
解得x=28.6g
因此燃烧4g氢气时，可减少排放CO2的质量是28.6g。
故答案为：C。
【分析】本题考查根据化学方程式的计算，解题步骤如下：①先根据氢气的质量和氢气的燃烧热，计算出4g氢气燃烧释放的总能量；②根据总能量和甲烷的燃烧热，计算出释放相同能量需要甲烷的质量；③根据甲烷燃烧的化学方程式，计算出10.4g甲烷燃烧生成二氧化碳的质量，该质量即为燃烧氢气比燃烧甲烷减少排放的二氧化碳质量。
8．【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】稀盐酸足量，因此锌和铁都会完全反应，两种金属的质量均为20g。
锌和稀盐酸反应的化学方程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，每65份质量的锌完全反应生成2份质量的氢气；
铁和稀盐酸反应的化学方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，每56份质量的铁完全反应生成2份质量的氢气。
设20g锌完全反应生成氢气的质量为x，20g铁完全反应生成氢气的质量为y。
对于锌：，
解得x=
对于铁：，
解得y=
则生成氢气的质量比x：y=56：65。
A、56：65，符合计算结果，选项A符合题意；
B、56：195，不符合计算结果，选项B不符合题意；
C、112：195，不符合计算结果，选项C不符合题意；
D、1：1，不符合计算结果，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据金属与酸反应生成氢气的质量规律，等质量的金属与足量酸反应，生成氢气的质量比等于金属相对原子质量的反比，因此锌、铁生成氢气质量比为56：65解答；
B、计算错误，不符合比例关系；
C、计算错误，不符合比例关系；
D、忽略了金属相对原子质量不同，生成氢气质量不同的特点，错误。
9．【答案】（1）难溶性；滤纸破损
（2）；；氢元素和氧元素
（3）1440
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；水的净化；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）过滤是将不溶性固体与液体分离的操作，因此可以除去水中的难溶性杂质；若过滤后滤液依然浑浊，可能的原因是：滤纸破损（液体直接从破损处流下）、液面高于滤纸边缘（液体从滤纸和漏斗的缝隙流下）、仪器不干净等；
（2）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2：1。图中a管连接电源负极，产生氢气，b管连接电源正极，产生氧气，因此a、b管内气体体积比约为2：1；
②电解水生成氢气和氧气，化学方程式为 ；
③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，化学反应前后元素种类不变，因此该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的；
（3）解：设108kg水分解产生氢气的质量为x
x=12kg
已知1kg氢气可行驶120km，因此12kg氢气可行驶：12kg×120km/kg=1440km。
【分析】（1）根据过滤的原理（分离难溶性固体和液体）及滤液浑浊的原因解答；
（2）①根据电解水的实验现象（正氧负氢，氢二氧一）解答；
②根据电解水的反应原理书写化学方程式；
③根据质量守恒定律（化学反应前后元素种类不变），推断水的组成；
（3）根据电解水的化学方程式，计算生成氢气的质量，再根据氢气的行驶里程计算总行驶距离。
（1）过滤是分离难溶性固体和液体的操作，因此可除去水中难溶性杂质；
若过滤后液体仍浑浊，说明液体未经过有效过滤，常见原因包括滤纸破损、液面高于滤纸边缘导致液体从滤纸和漏斗的缝隙流下、承接滤液的烧杯本身有杂质等。
（2）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为。图中a管与电源负极相连，产生的气体是氢气，则b管内气体为氧气，二者体积比约为。
②电解水生成氢气和氧气，化学方程式为。
③氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，证明水由氢元素和氧元素组成。
（3）设108kg水分解产生氢气的质量为x
x=12kg
可供汽车行驶的距离为
10．【答案】（1）化学性质
（2）
（3）2∶1
（4）水
（5）72
【知识点】催化剂的特点与催化作用；化学方程式的概念、读法和含义；化学方程式的书写与配平；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）催化剂能改变化学反应速率，在反应前后其质量和化学性质都没有发生变化，因此反应Ⅰ、Ⅱ使用的催化剂在反应前后的质量和化学性质都没有发生变化；
（2）由微观示意图可知，反应Ⅰ是水在太阳光和催化剂Ⅰ的作用下分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；
（3）反应Ⅱ是CO2和H2在催化剂Ⅱ的作用下反应生成C2H4和H2O，配平后的化学方程式为2CO2+6H2C2H4+4H2O，从方程式可以看出，参与反应的CO2与生成的C2H4分子个数比为2：1；
（4）反应Ⅱ生成的水（H2O）可作为反应Ⅰ的原料，因此该过程中能循环使用的物质是水（或H2O）；
（5）总体来看，该流程是H2O、CO2在一定条件下反应生成C2H4、O2，化学方程式为，设每生成56kg乙烯，至少需要补充的水质量为x
x=72kg
因此至少需要补充72kg水。
【分析】（1）根据催化剂的定义：能改变化学反应速率，反应前后质量和化学性质不变解答；
（2）根据微观示意图，写出反应Ⅰ的化学方程式解答；
（3）根据反应Ⅱ的化学方程式，计算反应物和生成物的分子个数比解答；
（4）根据流程中既作为反应物又作为生成物的物质可以循环使用解答；
（5）根据总化学方程式，已知乙烯的质量，计算需要水的质量解答。
（1）催化剂能改变化学反应速率，在反应前后其质量和化学性质都不发生变化。
（2）由微观示意图可知，反应 I 是水在太阳光和催化剂 I 的作用下分解生成氢气和氧气，化学方程式为。
（3）反应 Ⅱ 是CO2、H2在催化剂 Ⅱ 的作用下反应生成C2H4、H2O，化学方程式为，从方程式可以看出参与反应的CO2与生成的C2H4分子个数比为。
（4）反应 Ⅱ 生成的水（H2O）可作为反应 Ⅰ 的原料，可循环使用。
（5）总体来看，该流程是H2O、CO2在一定条件下反应生成C2H4、O2，化学方程式为，设每生成56kg乙烯，至少需要补充的水质量为x
x=72kg
11．【答案】（1）6.6
（2）解：设15.0 g菱镁矿样品中 MgCO3 的质量为x
则该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数：。
答：该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数84%
（3）解：由图知，第一次加入的50g稀硫酸完全反应，生成二氧化碳的质量为：50g+15g-60.6g=4.4g。 设：50g稀硫酸中溶质质量为y 则所用稀硫酸的溶质质量分数为：。 答：实验所用稀硫酸的溶质质量分数为：19.6%。；开始无明显现象，后产生白色沉淀。
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）根据质量守恒定律，第一次加入50.0g稀硫酸生成二氧化碳的质量为：15.0g+50.0g-60.6g=4.4g，第二次加入50.0g稀硫酸生成二氧化碳的质量：60.6g+50.0g-108.4g=2.2g，则共产生二氧化碳的质量为：4.4g+2.2g=6.6g；
(2) 解：设15.0 g菱镁矿样品中 MgCO3 的质量为x
则该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数：。
答：该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数84%
（3）解：由图可知第一次加入的50g稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量为：
50g+15g-60.6g=4.4g。
设：50g稀硫酸中溶质质量为y
则所用稀硫酸的溶质质量分数为：。
答：实验所用稀硫酸的溶质质量分数为：19.6%。
实验结束后向烧杯中缓慢加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠和反应后的硫酸镁反应生成氢氧化镁的白色沉淀和硫酸钠，故观察到有大量的白色沉淀产生。
【分析】（1）根据化学变化中质量守恒定律来解答；
（2）根据碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳的方程式中已知二氧化碳的质量和式量来计算出碳酸镁的质量以及样品中的碳酸镁的质量分数来解答；
（3）根据碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳的方程式中已知二氧化碳的质量和式量来计算出硫酸的质量以及硫酸的质量分数来解答。
1 / 15.2.2 化学方程式 分层作业（原卷版）-人教版（新教材）化学九上
一、基础巩固
1．下列关于N2+O22NO的说法不正确的是
A．表示氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮
B．反应共涉及两种单质
C．反应前后原子种类和数目均不变
D．参加反应的氮气与氧气的质量比为1：1
【答案】D
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、该化学方程式表示氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮，说法正确，选项A不符合题意；
B、反应涉及N2和O2两种单质，说法正确，选项B不符合题意；
C、化学反应前后原子种类和数目均不变，符合质量守恒定律，说法正确，选项C不符合题意；
D、参加反应的氮气与氧气的质量比=（14×2）：（16×2）=28：32=7：8，不是1：1，说法错误，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据化学方程式的含义（反应物、生成物、反应条件）解答；
B、根据单质的定义（由一种元素组成的纯净物），判断反应中单质的种类解答；
C、根据质量守恒定律的微观实质（原子种类、数目不变）解答；
D、根据化学方程式中各物质的质量比=相对分子质量×化学计量数之比，计算解答。
2．下列关于C+O2CO2的说法不正确的是
A．碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
B．参加反应的两种物质的微粒个数比为1：1
C．参加反应的碳的质量与生成的二氧化碳的质量相等
D．反应前后碳、氧气、二氧化碳之间的质量比为12：32：44
【答案】C
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、该化学方程式表示碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，说法正确，选项A不符合题意；
B、由化学方程式可知，参加反应的碳和氧气的微粒个数比为1：1，说法正确，选项B不符合题意；
C、根据质量守恒定律，参加反应的碳和氧气的质量和等于生成的二氧化碳的质量，参加反应的碳的质量小于生成的二氧化碳的质量，说法不正确，选项C符合题意；
D、反应前后碳、氧气、二氧化碳之间的质量比为12：（16×2）：（12+16×2）=12：32：44，说法正确，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据化学方程式的含义（表示反应物、生成物及反应条件）解答；
B、根据化学方程式中各物质的微粒个数比（化学计量数之比）解答；
C、根据质量守恒定律（反应前后物质总质量不变）解答；
D、根据化合物中各物质质量比的计算方法（相对分子质量×化学计量数之比）解答。
3．我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡(锡的元素符号为Sn)的方法，用化学方程式可表示为：。下列关于该反应的描述不正确的是
A．该炼锡方法会污染环境
B．该化学反应后，固体质量减小
C．反应前后Sn元素的质量没有发生改变
D．该反应中和C的质量比为
【答案】D
【知识点】空气的污染与防治；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、该反应的产物中含有CO（一氧化碳是有毒气体），若直接排放会污染环境，描述正确，选项A不符合题意；
B、反应前的固体是SnO2和C，反应后固体仅为生成的Sn，CO作为气体逸出，因此反应后固体质量会减小（减小的质量为生成CO的质量），描述正确，选项B不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，因此反应前后Sn元素的质量始终保持不变，描述正确，选项C不符合题意；
D、根据化学方程式，SnO2与C的质量比为（119 + 16×2）：（2×12）=151：24，并非题目中可能隐含的错误比例（如1：2），描述错误，选项D符合题意。
所以答案为：D。
【分析】A、根据CO是有毒气体的性质，分析反应对环境的影响；
B、根据反应前后固体质量差=生成气体（CO）的质量，判断固体质量变化；
C、根据质量守恒定律——反应前后元素质量不变，确认Sn元素质量的稳定性；
D、根据化学方程式中各物质质量比=相对分子质量×化学计量数之比，计算并纠正错误的质量比描述。
4．称取1.60g黄铁矿(主要成分为FeS2)高温煅烧后将产生的气体通入氢氧化钠溶液中充分反应，并加入足量的氯化钡溶液至不再产生沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量后得到沉淀的质量为2.17g。黄铁矿中硫元素的质量分数为　 　(已知：相对原子质量O—16 S—32 Ba—137)。
资料：( 和CO2 化学性质相似；(
【答案】20%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】 称量后得到沉淀的质量为2.17g 为BaSO3的质量。
第一步：FeS2中S的原子个数为2，BaSO3中S的原子个数为1，根据反应前后硫元素质量守恒，FeS2中的S全部转移到BaSO3中。
第二步：BaSO3中硫元素的质量=2.17g××100%=0.32g；FeS2中硫元素的质量等于BaSO3中硫元素的质量，即0.32g。
第三步：黄铁矿中硫元素的质量分数=×100%=20%。
【分析】根据质量守恒定律（反应前后元素质量不变）解答，硫元素从FeS2转移到BaSO3中，二者硫元素质量相等。根据化合物中元素质量分数的计算公式解答，元素质量=化合物的质量×该元素的质量分数。根据物质中元素质量分数的计算方法解答，元素质量分数=元素质量/物质总质量×100%。
二、能力提升
5．我国科学家利用海水淡化技术结合发电制氢，成功实现海水制氢，提供重要的清洁能源，装置如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．导线a连接的是电源正极
B．聚四氟乙烯薄膜只允许水分子通过
C．产生的氢气和氧气的质量比为2：1
D．通过电解水实验可知水是由氢气和氧气组成
【答案】B
【知识点】电解水实验；水的组成；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、从图示可知导线a连接的电极一端产生的是氢气，电解水实验，负极产生氢气，所以a连接的电源是负极，故A错误；
B、从图示可知聚四氟氯乙烯相当于半透膜，只有水分子能够通过，海水中的其他物质不能通过，故B正确；
C、水在通电的条件下生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，产生的氢气和氧气的质量比=2×1×2 ：16×2=1：8，故C正确；
C、电解水实验正极产生氧气，负极产生氢气，氢气由氢元素组成，氮气由丹云告诉组成，由质量守恒定律可知化学反应前后元素的质量和种类不变，所以通过电解水实验可知水是由氢元素和氧元素组成，而不是由氢气和氧气组成，故D错误。
【分析】A、根据电解水负极产生氢气进行分析解答；
B、根据图示可知水分子能够通过聚四氟氯乙烷，其它物质不能透过进行分析解答；
C、根据产生氢气和氧气的质量比为1：8进行分析解答；
D、根据质量守恒定律，水由氢元素和氧元素组成进行分析解答。
6．“神舟”系列飞船使用的某种发动机利用了肼化学式为，肼分解的化学方程式为，下列说法错误的是(　　)
A．反应前后原子的数目不变
B．反应前后分子的种类不变
C．催化剂的使用加快了肼的分解速率
D．生成的氮气和氢气的质量比为：
【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；原子的定义与构成；化学方程式的概念、读法和含义；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】A、在化学变化中原子的种类、数目和质量不变，该说法正确，不符合题意；
B、有新物质生成的变化是化学变化，化学变化中分子的种类一定变化，该说法错误，符合题意；
C、催化剂的概念是改变其它物质的反应速度，本身的质量化学性质不变，故说法正确，不符合题意；
D、利用该反应方程式可知，生成氮气和氢气的质量比为：，该说法正确，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据化学变化中原子的种类、数目和质量不变，反应前后物质的总质量不变；化学变化中分子的种类一定变化；催化剂的概念是改变其它物质的反应速度，本身的质量化学性质不变来解答。
7．使用氢能源代替甲烷燃烧不仅可以提供更多的能量，还能减少对环境的影响。若释放相同的能量，燃烧4g氢气时，可减少排放CO2的质量是(已知：氢气燃烧的热值约为143 kJ/g，甲烷燃烧的热值为 55kJ/g) (　　)
A．4.2g B．11 g C．28.6g D．44 g
【答案】C
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】计算4g氢气燃烧释放的能量：4g×143kJ/g=572kJ。甲烷完全燃烧放出572 kJ热量时，消耗甲烷的质量为572 kJ÷55 kJ/g=10.4g 。
设10.4g甲烷燃烧生成CO2的质量为x。
CH4+2O2CO2+2H2O
16 44
10.4g x
解得x=28.6g
因此燃烧4g氢气时，可减少排放CO2的质量是28.6g。
故答案为：C。
【分析】本题考查根据化学方程式的计算，解题步骤如下：①先根据氢气的质量和氢气的燃烧热，计算出4g氢气燃烧释放的总能量；②根据总能量和甲烷的燃烧热，计算出释放相同能量需要甲烷的质量；③根据甲烷燃烧的化学方程式，计算出10.4g甲烷燃烧生成二氧化碳的质量，该质量即为燃烧氢气比燃烧甲烷减少排放的二氧化碳质量。
8．在18世纪，化学家通过锌、铁等不同金属与酸反应得到了氢气。某同学仿照化学家的实验，取锌、铁两种金属各20g，分别与足量稀盐酸充分反应，生成氢气的质量比为（　　）
A．56∶65 B．56∶195 C．112∶195 D．1∶1
【答案】A
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】稀盐酸足量，因此锌和铁都会完全反应，两种金属的质量均为20g。
锌和稀盐酸反应的化学方程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，每65份质量的锌完全反应生成2份质量的氢气；
铁和稀盐酸反应的化学方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，每56份质量的铁完全反应生成2份质量的氢气。
设20g锌完全反应生成氢气的质量为x，20g铁完全反应生成氢气的质量为y。
对于锌：，
解得x=
对于铁：，
解得y=
则生成氢气的质量比x：y=56：65。
A、56：65，符合计算结果，选项A符合题意；
B、56：195，不符合计算结果，选项B不符合题意；
C、112：195，不符合计算结果，选项C不符合题意；
D、1：1，不符合计算结果，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据金属与酸反应生成氢气的质量规律，等质量的金属与足量酸反应，生成氢气的质量比等于金属相对原子质量的反比，因此锌、铁生成氢气质量比为56：65解答；
B、计算错误，不符合比例关系；
C、计算错误，不符合比例关系；
D、忽略了金属相对原子质量不同，生成氢气质量不同的特点，错误。
9．从不同的角度研究物质是化学中常用的思路。
（1）过滤可以除去水中　 　（填“可溶性”或“难溶性”）杂质，若经过滤后得到的水依然浑浊可能的原因是　 　（答一条即可）。
（2）下图为电解水的实验示意图。
①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为　 　。
②电解水的化学方程式为　 　。
③该实验证明水是由　 　组成的。
（3）某新能源汽车以氢气为燃料，使用1 kg氢气平均可行驶120 km。若通过电解水产生氢气，108 kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶　 　km。
【答案】（1）难溶性；滤纸破损
（2）；；氢元素和氧元素
（3）1440
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；水的净化；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）过滤是将不溶性固体与液体分离的操作，因此可以除去水中的难溶性杂质；若过滤后滤液依然浑浊，可能的原因是：滤纸破损（液体直接从破损处流下）、液面高于滤纸边缘（液体从滤纸和漏斗的缝隙流下）、仪器不干净等；
（2）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比约为2：1。图中a管连接电源负极，产生氢气，b管连接电源正极，产生氧气，因此a、b管内气体体积比约为2：1；
②电解水生成氢气和氧气，化学方程式为 ；
③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，化学反应前后元素种类不变，因此该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的；
（3）解：设108kg水分解产生氢气的质量为x
x=12kg
已知1kg氢气可行驶120km，因此12kg氢气可行驶：12kg×120km/kg=1440km。
【分析】（1）根据过滤的原理（分离难溶性固体和液体）及滤液浑浊的原因解答；
（2）①根据电解水的实验现象（正氧负氢，氢二氧一）解答；
②根据电解水的反应原理书写化学方程式；
③根据质量守恒定律（化学反应前后元素种类不变），推断水的组成；
（3）根据电解水的化学方程式，计算生成氢气的质量，再根据氢气的行驶里程计算总行驶距离。
（1）过滤是分离难溶性固体和液体的操作，因此可除去水中难溶性杂质；
若过滤后液体仍浑浊，说明液体未经过有效过滤，常见原因包括滤纸破损、液面高于滤纸边缘导致液体从滤纸和漏斗的缝隙流下、承接滤液的烧杯本身有杂质等。
（2）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为。图中a管与电源负极相连，产生的气体是氢气，则b管内气体为氧气，二者体积比约为。
②电解水生成氢气和氧气，化学方程式为。
③氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，电解水生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变，证明水由氢元素和氧元素组成。
（3）设108kg水分解产生氢气的质量为x
x=12kg
可供汽车行驶的距离为
10．科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后，再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯(C2H4)，其反应的微观示意图如图所示，回答下列问题：
（1）反应I、Ⅱ使用的催化剂在反应前后的质量和　 　都没有发生变化。
（2）反应I的化学方程式为　 　。
（3）反应Ⅱ中，参与反应的CO2与生成的C2H4分子个数比为　 　。
（4）该过程中能循环使用的物质是　 　。
（5）该过程每生成56kg乙烯，至少需要补充　 　kg水。
【答案】（1）化学性质
（2）
（3）2∶1
（4）水
（5）72
【知识点】催化剂的特点与催化作用；化学方程式的概念、读法和含义；化学方程式的书写与配平；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）催化剂能改变化学反应速率，在反应前后其质量和化学性质都没有发生变化，因此反应Ⅰ、Ⅱ使用的催化剂在反应前后的质量和化学性质都没有发生变化；
（2）由微观示意图可知，反应Ⅰ是水在太阳光和催化剂Ⅰ的作用下分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；
（3）反应Ⅱ是CO2和H2在催化剂Ⅱ的作用下反应生成C2H4和H2O，配平后的化学方程式为2CO2+6H2C2H4+4H2O，从方程式可以看出，参与反应的CO2与生成的C2H4分子个数比为2：1；
（4）反应Ⅱ生成的水（H2O）可作为反应Ⅰ的原料，因此该过程中能循环使用的物质是水（或H2O）；
（5）总体来看，该流程是H2O、CO2在一定条件下反应生成C2H4、O2，化学方程式为，设每生成56kg乙烯，至少需要补充的水质量为x
x=72kg
因此至少需要补充72kg水。
【分析】（1）根据催化剂的定义：能改变化学反应速率，反应前后质量和化学性质不变解答；
（2）根据微观示意图，写出反应Ⅰ的化学方程式解答；
（3）根据反应Ⅱ的化学方程式，计算反应物和生成物的分子个数比解答；
（4）根据流程中既作为反应物又作为生成物的物质可以循环使用解答；
（5）根据总化学方程式，已知乙烯的质量，计算需要水的质量解答。
（1）催化剂能改变化学反应速率，在反应前后其质量和化学性质都不发生变化。
（2）由微观示意图可知，反应 I 是水在太阳光和催化剂 I 的作用下分解生成氢气和氧气，化学方程式为。
（3）反应 Ⅱ 是CO2、H2在催化剂 Ⅱ 的作用下反应生成C2H4、H2O，化学方程式为，从方程式可以看出参与反应的CO2与生成的C2H4分子个数比为。
（4）反应 Ⅱ 生成的水（H2O）可作为反应 Ⅰ 的原料，可循环使用。
（5）总体来看，该流程是H2O、CO2在一定条件下反应生成C2H4、O2，化学方程式为，设每生成56kg乙烯，至少需要补充的水质量为x
x=72kg
三、思维拓展
11． “胜哥”为测定某菱镁矿样品中的含量，进行以下实验：称取15.0 g样品放入烧杯中，向烧杯中分两次加入稀硫酸，充分反应后测得烧杯内物质总质量的变化如图所示(菱镁矿中的杂质不与硫酸反应，忽略CO2在水中的溶解)。
（1）15.0 g样品与稀硫酸充分反应后，共产生二氧化碳　 　g。
（2）求该菱镁矿样品中的质量分数。
（3）实验所用稀硫酸的溶质质量分数为　 　。实验结束后向烧杯的废液中缓慢加入稀NaOH溶液，观察到现象是　 　。
【答案】（1）6.6
（2）解：设15.0 g菱镁矿样品中 MgCO3 的质量为x
则该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数：。
答：该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数84%
（3）解：由图知，第一次加入的50g稀硫酸完全反应，生成二氧化碳的质量为：50g+15g-60.6g=4.4g。 设：50g稀硫酸中溶质质量为y 则所用稀硫酸的溶质质量分数为：。 答：实验所用稀硫酸的溶质质量分数为：19.6%。；开始无明显现象，后产生白色沉淀。
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）根据质量守恒定律，第一次加入50.0g稀硫酸生成二氧化碳的质量为：15.0g+50.0g-60.6g=4.4g，第二次加入50.0g稀硫酸生成二氧化碳的质量：60.6g+50.0g-108.4g=2.2g，则共产生二氧化碳的质量为：4.4g+2.2g=6.6g；
(2) 解：设15.0 g菱镁矿样品中 MgCO3 的质量为x
则该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数：。
答：该菱镁矿样品中 MgCO3 的质量分数84%
（3）解：由图可知第一次加入的50g稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量为：
50g+15g-60.6g=4.4g。
设：50g稀硫酸中溶质质量为y
则所用稀硫酸的溶质质量分数为：。
答：实验所用稀硫酸的溶质质量分数为：19.6%。
实验结束后向烧杯中缓慢加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠和反应后的硫酸镁反应生成氢氧化镁的白色沉淀和硫酸钠，故观察到有大量的白色沉淀产生。
【分析】（1）根据化学变化中质量守恒定律来解答；
（2）根据碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳的方程式中已知二氧化碳的质量和式量来计算出碳酸镁的质量以及样品中的碳酸镁的质量分数来解答；
（3）根据碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳的方程式中已知二氧化碳的质量和式量来计算出硫酸的质量以及硫酸的质量分数来解答。
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