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C
D
B
$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
$\ce{CuO + H_{2}\xlongequal{\Delta}Cu + H_{2}O}$
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$
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$\ce{TiCl_{3}}$
$\ce{N_{2}H_{4} + O_{2}\xlongequal{特定条件}N_{2} + 2H_{2}O}$
$\ce{2Al_{2}O_{3}(熔融)\xlongequal{通电}4Al + 3O_{2}\uparrow}$
$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta}2CuO + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
氢氧根离子
$-3$
【分析】
首先根据微观示意图确定各物质的构成:斜线圆代表碳原子,灰色圆代表氧原子,小白圆代表氢原子,由此得出反应物为碳($\ce{C}$)和水($\ce{H_{2}O}$),生成物为一氧化碳($\ce{CO}$)和氢气($\ce{H_{2}}$),反应条件为高温,写出化学方程式$\ce{C + H_{2}O\xlongequal{高温} CO + H_{2}}$。再逐一分析选项:A选项需明确氢分子的符号;B选项区分分子和原子种类的变化;C选项依据质量守恒定律判断;D选项计算参加反应物质的质量比。
【解析】
1. 确定反应的化学方程式:根据微观粒子的构成,反应为$\ce{C + H_{2}O\xlongequal{高温} CO + H_{2}}$。
2. 分析选项:
A选项:氢分子的化学式为$\ce{H_{2}}$,$\ce{2H}$表示2个氢原子,A错误;
B选项:化学反应中分子种类改变,原子种类不变,B错误;
C选项:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,C正确;
D选项:参加反应的$\ce{C}$与$\ce{H_{2}O}$的质量比为$12:(1×2+16)=12:18=2:3≠1:1$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、微观示意图、化学方程式
【点评】
本题结合微观示意图考查化学反应的基本规律,需掌握从微观粒子推导化学方程式的方法,结合质量守恒定律分析各选项,属于基础题型,侧重对核心知识点的应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,需结合化学方程式的意义、质量守恒定律、元素质量计算等知识逐步分析:首先根据生成的$\ce{SO_2}$质量计算其物质的量,结合反应式系数确定参加反应的$\ce{O_2}$的物质的量及质量,判断$\ce{O_2}$是否过量;再计算$\ce{RO_2}$的摩尔质量确定R元素,进而分析X的元素组成、各物质质量,最后判断选项。
【解析】
1. 计算生成$\ce{SO_2}$的物质的量:$n(\ce{SO_2})=\frac{6.4\ \mathrm{g}}{64\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$。
2. 根据反应式$\ce{X + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}RO_{2} + 2SO_{2}}$,生成0.1 mol $\ce{SO_2}$时,参加反应的$\ce{O_2}$物质的量为$\frac{3}{2}×0.1\ \mathrm{mol}=0.15\ \mathrm{mol}$,参加反应的$\ce{O_2}$质量为$0.15\ \mathrm{mol}×32\ \mathrm{g/mol}=4.8\ \mathrm{g}$,因此$\ce{O_2}$过量,剩余$\ce{O_2}$质量为$5\ \mathrm{g}-4.8\ \mathrm{g}=0.2\ \mathrm{g}$。
3. 计算$\ce{RO_2}$的物质的量:由反应式,生成$\ce{RO_2}$的物质的量为$\frac{1}{2}×0.1\ \mathrm{mol}=0.05\ \mathrm{mol}$,则$\ce{RO_2}$的摩尔质量为$\frac{2.2\ \mathrm{g}}{0.05\ \mathrm{mol}}=44\ \mathrm{g/mol}$,故R的相对原子质量为$44 - 2×16=12$,即R为碳元素。
4. 分析选项:
A选项:$\ce{RO_2}$为$\ce{CO_2}$,O为-2价,故C的化合价为+4,A错误。
B选项:根据质量守恒,参加反应的X质量为$2.2\ \mathrm{g}+6.4\ \mathrm{g}-4.8\ \mathrm{g}=3.8\ \mathrm{g}$,生成物中C的质量为$0.05\ \mathrm{mol}×12\ \mathrm{g/mol}=0.6\ \mathrm{g}$,S的质量为$0.1\ \mathrm{mol}×32\ \mathrm{g/mol}=3.2\ \mathrm{g}$,总和为$0.6+3.2=3.8\ \mathrm{g}$,等于X的质量,故X仅含C、S,不含O,B错误。
C选项:参加反应的X质量为3.8 g,不是3.6 g,C错误。
D选项:反应后生成$\ce{RO_2}$、$\ce{SO_2}$,剩余$\ce{O_2}$,共三种物质,D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式计算、质量守恒定律、元素化合价
【点评】
本题综合考查化学方程式计算、质量守恒定律的应用,需注意判断反应物是否过量,避免混淆“参加反应的物质”与“总物质”,是一道基础但易出错的计算题。
【难度系数】
0.5
【分析】要解决本题,需利用质量守恒定律分析图像中各物质的质量变化:首先根据反应前后总质量不变计算x的值,再区分“反应后物质总质量”和“生成物质的质量”,结合元素守恒判断物质组成,最后依据质量守恒的微观本质分析选项。
【解析】根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量相等:
反应前总质量 = $\ce{H_{2}S}$质量 + $\ce{SO_{2}}$质量 + $\ce{M}$质量 + $\ce{H_{2}O}$质量 = $34\ \mathrm{g} + 32\ \mathrm{g} + 1\ \mathrm{g} + 0\ \mathrm{g} = 67\ \mathrm{g}$;
反应后总质量 = 剩余$\ce{H_{2}S}$质量 + 剩余$\ce{SO_{2}}$质量 + 反应后$\ce{M}$质量 + 反应后$\ce{H_{2}O}$质量 = $0\ \mathrm{g} + 0\ \mathrm{g} + 48\ \mathrm{g} + x$,因此$67\ \mathrm{g} = 48\ \mathrm{g} + x$,解得$x=19$,故A选项正确。
反应生成的物质是$\ce{M}$和$\ce{H_{2}O}$:生成$\ce{M}$的质量 = 反应后$\ce{M}$质量 - 初始$\ce{M}$质量 = $48\ \mathrm{g} - 1\ \mathrm{g} = 47\ \mathrm{g}$,生成$\ce{H_{2}O}$的质量 = $19\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 19\ \mathrm{g}$,两者质量比为$47:19$,不是$48:19$,故B选项错误。
根据元素守恒,反应物$\ce{H_{2}S}$和$\ce{SO_{2}}$含S元素,生成物$\ce{H_{2}O}$不含S元素,因此$\ce{M}$中一定含有S元素,C选项正确。
质量守恒的微观本质是反应前后原子的种类、数目、质量均不变,故反应前后原子数目不变,D选项正确。
综上,不正确的是B选项。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、元素守恒、化学计算
【点评】本题结合图像考查质量守恒定律的应用,易错点是混淆“反应后物质质量”和“生成物质的质量”,需仔细分析图像中各物质的质量变化关系,结合元素守恒和质量守恒的微观本质判断选项。
【难度系数】0.6
【分析】
本题考查初中常见化学反应的化学方程式书写与配平,解题思路为:① 明确每个反应的反应物、生成物及反应条件;② 依据化学式书写规则正确写出各物质的化学式,标注反应条件、气体或沉淀符号;③ 根据质量守恒定律,通过观察法、最小公倍数法等配平化学方程式,使反应前后各原子的种类和数目相等。
【解析】
(1) 硫在氧气中充分燃烧,反应物为S和O₂,反应条件为点燃,生成物为SO₂,反应前后原子数目相等,化学方程式为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$;
(2) 氧化铜与氢气加热反应,反应物为CuO和H₂,反应条件为加热(Δ),生成物为Cu和H₂O,反应前后原子数目相等,化学方程式为$\ce{CuO + H_{2}\xlongequal{\Delta}Cu + H_{2}O}$;
(3) 二氧化碳与氢氧化钙溶液反应,反应物为CO₂和Ca(OH)₂,生成物为CaCO₃沉淀和H₂O,CaCO₃需标注沉淀符号,反应前后原子数目相等,化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$;
(4) 铁与硫酸铜溶液反应,反应物为Fe和CuSO₄,生成物为FeSO₄和Cu,反应前后原子数目相等,化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$;
(5) ① 配平$\ce{Fe_{2}O_{3} + CO\xlongequal{高温}Fe + CO_{2}}$:观察可知,Fe₂O₃含2个Fe,故Fe系数为2;Fe₂O₃中3个O需3个CO提供,生成3个CO₂,因此系数依次为1、3、2、3;
② 配平$\ce{NaOH + Fe_{2}(SO_{4})_{3}=Fe(OH)_{3}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$:Fe原子守恒,Fe₂(SO₄)₃系数为1时,Fe(OH)₃系数为2;SO₄²⁻守恒,Na₂SO₄系数为3;Na原子守恒,NaOH系数为6,因此系数依次为6、1、2、3。
【答案】
$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$;$\ce{CuO + H_{2}\xlongequal{\Delta}Cu + H_{2}O}$;$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$;$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$;1、3、2、3;6、1、2、3
【知识点】
化学方程式书写、化学方程式配平、常见化学反应
【点评】
本题为初中化学基础核心题型,聚焦常见反应的化学方程式书写与配平,需掌握反应事实、符号标注规则及配平方法,是化学学习的必备基础,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题考查质量守恒定律的应用及化学方程式的书写,需根据反应前后原子种类、数目不变推导化学式,结合反应物、生成物及反应条件书写化学方程式,注意配平、标注反应条件和气体符号等细节。
(1) 利用质量守恒定律,通过反应前后原子的种类和数目推导X的化学式;
(2) 根据反应物元素组成确定生成物单质,再配平化学方程式;
(3) 结合电解氧化铝的反应原理,明确生成物并书写配平反应式;
(4) 根据石绿的组成元素确定分解生成的三种氧化物,配平并标注反应条件。
【解析】
(1) 反应前原子总数:Ti为2个,H为6个,Cl为6个;反应后已有H的数目为$3×2=6$个,因此2个X分子中含2个Ti原子和6个Cl原子,每个X分子含1个Ti原子和3个Cl原子,故X的化学式为$\ce{TiCl_{3}}$;
(2) 反应物为$\ce{N_{2}H_{4}}$和$\ce{O_{2}}$,根据元素守恒,生成的单质为$\ce{N_{2}}$,另一生成物为$\ce{H_{2}O}$,配平后化学方程式为$\ce{N_{2}H_{4} + O_{2}\xlongequal{特定条件}N_{2} + 2H_{2}O}$;
(3) 电解熔融$\ce{Al_{2}O_{3}}$生成铝和可供呼吸的氧气,配平并标注反应条件,化学方程式为$\ce{2Al_{2}O_{3}(熔融)\xlongequal{通电}4Al + 3O_{2}\uparrow}$;
(4) $\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$受热分解生成三种氧化物:$\ce{CuO}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{CO_{2}}$,配平后化学方程式为$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta}2CuO + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;
【答案】
$\ce{TiCl_{3}}$;$\ce{N_{2}H_{4} + O_{2}\xlongequal{特定条件}N_{2} + 2H_{2}O}$;$\ce{2Al_{2}O_{3}(熔融)\xlongequal{通电}4Al + 3O_{2}\uparrow}$;$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta}2CuO + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
质量守恒定律;化学方程式书写;氧化物的判断
【点评】
本题围绕化学核心用语展开,结合质量守恒定律、物质性质等基础知识点,考查学生对化学用语的掌握及应用能力,需注意配平、反应条件、气体符号等细节,整体难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题围绕氮气转化为氨气的循环过程设置问题,需逐一分析各小问:
1. 第一问需明确LiOH中的原子团,回忆常见原子团的名称;
2. 第二问根据化合物中正负化合价代数和为0,计算氨气中氮元素的化合价;
3. 第三问结合图示反应流程,分析生成的单质气体;
4. 第四问根据过程①的反应物和生成物,配平化学方程式;
5. 第五问观察循环流程,找出既参与反应又生成的物质,即循环使用的物质。
【解析】
(1) LiOH中,Li为+1价,对应的原子团是$\ce{OH^-}$,名称为氢氧根离子;
(2) 在$\ce{NH_{3}}$中,氢元素显+1价,设氮元素化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0,得:$x + (+1)×3 = 0$,解得$x=-3$;
(3) 由图示流程,过程③中$\ce{LiOH}$通电分解生成$\ce{Li}$、水和氧气,氧气是单质气体,因此除氨气外生成的单质为$\ce{O_{2}}$;
(4) 过程①是$\ce{Li}$和$\ce{N_{2}}$在一定条件下反应生成$\ce{Li_{3}N}$,根据原子守恒配平:6个$\ce{Li}$原子与1个$\ce{N_{2}}$分子反应,生成2个$\ce{Li_{3}N}$,化学方程式为:$\ce{6Li + N_{2}\xlongequal{一定条件}2Li_{3}N}$;
(5) 观察循环流程,$\ce{Li}$在过程①消耗、过程③生成,水在过程②消耗、过程③生成,因此可循环使用的物质为$\ce{H_{2}O}$或$\ce{Li}$。
【答案】
氢氧根离子;-3;$\ce{O_{2}}$;$\ce{6Li + N_{2}\xlongequal{一定条件}2Li_{3}N}$;$\ce{H_{2}O}$(或$\ce{Li}$)
【知识点】
化合价计算、化学方程式书写、物质循环利用
【点评】
本题结合工业转化的循环流程,考查基础化学知识点,需结合图示分析各步反应,难度不大,侧重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.6