5. 根据下列要求写出反应的化学方程式。
（1）电解水产生氢气和氧气：
（2）一种淡黄色固体在氧气中燃烧，生成一种刺激性气味气体：
（3）红磷在空气中燃烧：
（4）将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨（$\mathrm{NH}_3$）：
（1）电解水产生氢气和氧气：
$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
。（2）一种淡黄色固体在氧气中燃烧，生成一种刺激性气味气体：
$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
。（3）红磷在空气中燃烧：
$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
。（4）将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨（$\mathrm{NH}_3$）：
$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
。答案：5. (1) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
(3) $\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
(4) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
(2) $\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
(3) $\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
(4) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
解析：
【分析】
书写化学方程式需遵循客观事实和质量守恒定律，步骤为：①确定反应物、生成物的化学式；②标注反应条件；③配平（使左右两边各原子总数相等）；④标注气体符号（反应物无气体时，生成物气体加↑）。逐个分析：（1）电解水：反应物为水（$\ce{H_{2}O}$），生成物为氢气（$\ce{H_{2}}$）、氧气（$\ce{O_{2}}$），条件通电，配平后2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子，$\ce{H_{2}}$、$\ce{O_{2}}$为气体，需加↑；（2）淡黄色固体为硫（$\ce{S}$），在氧气中燃烧生成刺激性气味的二氧化硫（$\ce{SO_{2}}$），条件点燃，反应物有$\ce{O_{2}}$，$\ce{SO_{2}}$无需加↑；（3）红磷（$\ce{P}$）在空气中与$\ce{O_{2}}$反应生成五氧化二磷（$\ce{P_{2}O_{5}}$），条件点燃，配平后4个$\ce{P}$与5个$\ce{O_{2}}$反应生成2个$\ce{P_{2}O_{5}}$；（4）氢气（$\ce{H_{2}}$）和氮气（$\ce{N_{2}}$）在高温、高压、催化剂条件下合成氨（$\ce{NH_{3}}$），配平后1个$\ce{N_{2}}$与3个$\ce{H_{2}}$反应生成2个$\ce{NH_{3}}$，条件标注正确。
【解析】
（1）电解水：根据反应事实，反应物为$\ce{H_{2}O}$，生成物为$\ce{H_{2}}$、$\ce{O_{2}}$，反应条件为通电，配平后得$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；
（2）硫在氧气中燃烧：反应物为$\ce{S}$、$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{SO_{2}}$，反应条件为点燃，配平后得$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$；
（3）红磷在空气中燃烧：反应物为$\ce{P}$、$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{P_{2}O_{5}}$，反应条件为点燃，配平后得$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$；
（4）合成氨：反应物为$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{NH_{3}}$，反应条件为高温、高压、催化剂，配平后得$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
(3) $\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
(4) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
【知识点】
化学方程式的书写、常见化学反应方程式
【点评】
本题考查初中化学基础反应的化学方程式书写，需掌握化学式书写、反应条件标注、配平及气体符号规则，是化学学习的必备基础，属于核心基础题型。
【难度系数】
0.8
书写化学方程式需遵循客观事实和质量守恒定律，步骤为：①确定反应物、生成物的化学式；②标注反应条件；③配平（使左右两边各原子总数相等）；④标注气体符号（反应物无气体时，生成物气体加↑）。逐个分析：（1）电解水：反应物为水（$\ce{H_{2}O}$），生成物为氢气（$\ce{H_{2}}$）、氧气（$\ce{O_{2}}$），条件通电，配平后2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子，$\ce{H_{2}}$、$\ce{O_{2}}$为气体，需加↑；（2）淡黄色固体为硫（$\ce{S}$），在氧气中燃烧生成刺激性气味的二氧化硫（$\ce{SO_{2}}$），条件点燃，反应物有$\ce{O_{2}}$，$\ce{SO_{2}}$无需加↑；（3）红磷（$\ce{P}$）在空气中与$\ce{O_{2}}$反应生成五氧化二磷（$\ce{P_{2}O_{5}}$），条件点燃，配平后4个$\ce{P}$与5个$\ce{O_{2}}$反应生成2个$\ce{P_{2}O_{5}}$；（4）氢气（$\ce{H_{2}}$）和氮气（$\ce{N_{2}}$）在高温、高压、催化剂条件下合成氨（$\ce{NH_{3}}$），配平后1个$\ce{N_{2}}$与3个$\ce{H_{2}}$反应生成2个$\ce{NH_{3}}$，条件标注正确。
【解析】
（1）电解水：根据反应事实，反应物为$\ce{H_{2}O}$，生成物为$\ce{H_{2}}$、$\ce{O_{2}}$，反应条件为通电，配平后得$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；
（2）硫在氧气中燃烧：反应物为$\ce{S}$、$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{SO_{2}}$，反应条件为点燃，配平后得$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$；
（3）红磷在空气中燃烧：反应物为$\ce{P}$、$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{P_{2}O_{5}}$，反应条件为点燃，配平后得$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$；
（4）合成氨：反应物为$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{NH_{3}}$，反应条件为高温、高压、催化剂，配平后得$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
(3) $\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$
(4) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
【知识点】
化学方程式的书写、常见化学反应方程式
【点评】
本题考查初中化学基础反应的化学方程式书写，需掌握化学式书写、反应条件标注、配平及气体符号规则，是化学学习的必备基础，属于核心基础题型。
【难度系数】
0.8
6. 把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一个密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表所列。下列说法不正确的是 （
A.该反应是化合反应
B.$x=2.0$，乙可能是催化剂
C.参加反应的甲、丙的质量比为 $1:2$
D.丙可能是单质
C
）A.该反应是化合反应
B.$x=2.0$，乙可能是催化剂
C.参加反应的甲、丙的质量比为 $1:2$
D.丙可能是单质
答案：6. C
解析：
【分析】
要解决这道题，首先利用质量守恒定律计算未知量x的值；再通过反应前后各物质的质量变化，判断反应物、生成物和可能的催化剂；最后逐一分析选项，找出不正确的说法。
【解析】
1. 根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后总质量相等：
反应前总质量 = 4.0g + 2.0g + 3.0g + 2.0g = 11.0g；
反应后总质量 = 1.2g + x + 2.4g + 5.4g = 9.0g + x；
因此有9.0g + x = 11.0g，解得x = 2.0g。
2. 判断各物质的角色：
甲：反应后质量减少（4.0g -1.2g=2.8g），是反应物；
丙：反应后质量减少（3.0g -2.4g=0.6g），是反应物；
丁：反应后质量增加（5.4g -2.0g=3.4g），是生成物；
乙：反应前后质量不变（2.0g），可能是催化剂，也可能未参与反应。
3. 分析选项：
A. 反应物为甲和丙，生成物为丁，符合“多变一”的特征，属于化合反应，说法正确；
B. x=2.0，乙质量不变，可能是催化剂，说法正确；
C. 参加反应的甲、丙质量比为2.8g:0.6g=14:3，不是1:2，说法错误；
D. 丙是反应物，可能是单质，说法正确。
综上，不正确的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律；催化剂；化合反应
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后质量变化确定反应物、生成物，再结合反应类型、催化剂的概念分析选项，需准确计算质量变化，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先利用质量守恒定律计算未知量x的值；再通过反应前后各物质的质量变化，判断反应物、生成物和可能的催化剂；最后逐一分析选项，找出不正确的说法。
【解析】
1. 根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后总质量相等：
反应前总质量 = 4.0g + 2.0g + 3.0g + 2.0g = 11.0g；
反应后总质量 = 1.2g + x + 2.4g + 5.4g = 9.0g + x；
因此有9.0g + x = 11.0g，解得x = 2.0g。
2. 判断各物质的角色：
甲：反应后质量减少（4.0g -1.2g=2.8g），是反应物；
丙：反应后质量减少（3.0g -2.4g=0.6g），是反应物；
丁：反应后质量增加（5.4g -2.0g=3.4g），是生成物；
乙：反应前后质量不变（2.0g），可能是催化剂，也可能未参与反应。
3. 分析选项：
A. 反应物为甲和丙，生成物为丁，符合“多变一”的特征，属于化合反应，说法正确；
B. x=2.0，乙质量不变，可能是催化剂，说法正确；
C. 参加反应的甲、丙质量比为2.8g:0.6g=14:3，不是1:2，说法错误；
D. 丙是反应物，可能是单质，说法正确。
综上，不正确的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律；催化剂；化合反应
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后质量变化确定反应物、生成物，再结合反应类型、催化剂的概念分析选项，需准确计算质量变化，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
7. 21世纪是钛的世纪。下面是利用钛白粉($TiO_2$)生产海绵钛(Ti)的一种工艺流程：
(1) 反应Ⅰ在800～900 ℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，请完成该反应的化学方程式：$2Cl_2 + 2C + TiO_2 \stackrel{高温}{=\!=\!=} TiCl_4 + 2$
(2) ①右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示
A. 分子
B. 原子
C. 阳离子
D. 阴离子
②已知氮化镁中氮元素的化合价为－3，氮化镁的化学式为
(3) 反应Ⅱ可获得海绵钛，化学方程式为 $TiCl_4 + 2Mg \stackrel{高温}{=\!=\!=} Ti + 2MgCl_2$。该反应在下列哪种环境中进行？
(已知镁可以与氮气、二氧化碳反应。)
A. 稀有气体中
B. 空气中
C. 氮气中
D. $CO_2$气体中
(4) 该工艺流程中，可以循环使用的物质有
(1) 反应Ⅰ在800～900 ℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，请完成该反应的化学方程式：$2Cl_2 + 2C + TiO_2 \stackrel{高温}{=\!=\!=} TiCl_4 + 2$
CO
。(2) ①右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示
C
(填序号)。A. 分子
B. 原子
C. 阳离子
D. 阴离子
②已知氮化镁中氮元素的化合价为－3，氮化镁的化学式为
$\ce{Mg_{3}N_{2}}$
。(3) 反应Ⅱ可获得海绵钛，化学方程式为 $TiCl_4 + 2Mg \stackrel{高温}{=\!=\!=} Ti + 2MgCl_2$。该反应在下列哪种环境中进行？
A
(填序号)。(已知镁可以与氮气、二氧化碳反应。)
A. 稀有气体中
B. 空气中
C. 氮气中
D. $CO_2$气体中
(4) 该工艺流程中，可以循环使用的物质有
$\ce{Mg、Cl_{2}}$
。答案：7. (1) CO (2) ①C ②$\ce{Mg_{3}N_{2}}$ (3) A (4) $\ce{Mg、Cl_{2}}$
解析：
【分析】
本题围绕钛白粉生产海绵钛的工艺流程展开，需结合质量守恒定律、粒子结构、化合价规则、金属化学性质及工艺流程分析逐一解决问题：
1. 第(1)题利用反应前后原子种类和数目不变，推导未知生成物；
2. 第(2)①题通过质子数与核外电子数的关系判断粒子种类，②题根据化合价代数和为0书写化学式；
3. 第(3)题结合已知镁的化学性质（与氮气、CO₂反应），选择合适的反应环境；
4. 第(4)题分析工艺流程中可重复利用的物质，即反应中生成后又作为反应物的物质。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应物含2Cl、2C、Ti、2O，生成物TiCl₄含4Cl，因此剩余的2个C原子和2个O原子组成2个CO分子，故填CO。
(2) ① 该粒子质子数为12（镁的原子序数），核外电子数为2+8=10，质子数＞核外电子数，为阳离子，选C；② 氮化镁中Mg为+2价，N为-3价，设化学式为MgₓNᵧ，由化合价代数和为0得：(+2)x + (-3)y=0 → x:y=3:2，故化学式为Mg₃N₂。
(3) 已知镁可与氮气、二氧化碳反应，空气中含氮气等成分，因此反应Ⅱ不能在空气、氮气、CO₂中进行；稀有气体化学性质稳定，不与镁反应，故反应在稀有气体中进行，选A。
(4) 工艺流程中，反应Ⅱ生成的Mg可作为反应Ⅱ的反应物，反应Ⅰ消耗的Cl₂可由MgCl₂电解得到，因此可循环使用的物质为Mg、Cl₂。
【答案】
(1) CO；(2)①C；②$\ce{Mg_{3}N_{2}}$；(3)A；(4)$\ce{Mg、Cl_{2}}$
【知识点】
质量守恒定律、化学式的书写、金属的化学性质
【点评】
本题以钛的生产工艺流程为载体，综合考查化学核心知识点，侧重学生的分析推理能力，难度适中，需熟练掌握相关基础概念和性质。
【难度系数】
0.6
本题围绕钛白粉生产海绵钛的工艺流程展开，需结合质量守恒定律、粒子结构、化合价规则、金属化学性质及工艺流程分析逐一解决问题：
1. 第(1)题利用反应前后原子种类和数目不变，推导未知生成物；
2. 第(2)①题通过质子数与核外电子数的关系判断粒子种类，②题根据化合价代数和为0书写化学式；
3. 第(3)题结合已知镁的化学性质（与氮气、CO₂反应），选择合适的反应环境；
4. 第(4)题分析工艺流程中可重复利用的物质，即反应中生成后又作为反应物的物质。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应物含2Cl、2C、Ti、2O，生成物TiCl₄含4Cl，因此剩余的2个C原子和2个O原子组成2个CO分子，故填CO。
(2) ① 该粒子质子数为12（镁的原子序数），核外电子数为2+8=10，质子数＞核外电子数，为阳离子，选C；② 氮化镁中Mg为+2价，N为-3价，设化学式为MgₓNᵧ，由化合价代数和为0得：(+2)x + (-3)y=0 → x:y=3:2，故化学式为Mg₃N₂。
(3) 已知镁可与氮气、二氧化碳反应，空气中含氮气等成分，因此反应Ⅱ不能在空气、氮气、CO₂中进行；稀有气体化学性质稳定，不与镁反应，故反应在稀有气体中进行，选A。
(4) 工艺流程中，反应Ⅱ生成的Mg可作为反应Ⅱ的反应物，反应Ⅰ消耗的Cl₂可由MgCl₂电解得到，因此可循环使用的物质为Mg、Cl₂。
【答案】
(1) CO；(2)①C；②$\ce{Mg_{3}N_{2}}$；(3)A；(4)$\ce{Mg、Cl_{2}}$
【知识点】
质量守恒定律、化学式的书写、金属的化学性质
【点评】
本题以钛的生产工艺流程为载体，综合考查化学核心知识点，侧重学生的分析推理能力，难度适中，需熟练掌握相关基础概念和性质。
【难度系数】
0.6