中考化学复习限时提能训练5定量研究化学反应（答案）

限时提能训练(五)　定量研究化学反应
(时间：40分钟　满分：60分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
1．(2024·北京中考)下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是(　　)
[A]放出热量
[B]生成黑色固体Fe3O4
[C]反应前后固体质量相等
[D]参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等
2．宋代名画《千里江山图》历经千年色彩依然。其青色部分来自蓝铜矿颜料，蓝铜矿主要成分可表示为mCu(OH)2·nCuCO3，加热可分解为三种常见化合物，则加热该物质不可能生成的是(　　)
[A]CuO [B]H2O [C]CO2 [D]CuCl2
3．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型高效水处理剂，在整个对水的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物质，是科学家公认的绿色净水剂，被广泛应用，它与水反应的化学方程式为4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8X＋3O2↑，则X的化学式为(　　)
[A]K [B]K2O [C]KOH [D]FeO
4．同学们在实验室用如图装置验证质量守恒定律，下列有关实验过程中锥形瓶内物质质量变化关系的图像，正确的是(　　)
　　
[A]　　 　　　[B]　　　　　　[C]　　 　　　[D]
5．(2024·南充中考)氢气和氯气的混合气体在强光照射时发生爆炸，微观示意图如下。下列说法错误的是(　　)
[A]该反应的基本反应类型为化合反应
[B]该反应的化学方程式为H2＋Cl22HCl
[C]该反应前后分子种类、数目均改变
[D]该反应前后，原子种类和数目不变
6．(2024·北京中考)甲烷水蒸气重整制氢的反应为CH4＋H2OCO＋3H2，下列说法不正确的是(　　)
[A]反应涉及两种氧化物
[B]反应前后氢原子个数不变
[C]生成的CO、H2的分子个数比为1∶1
[D]参加反应的CH4、H2O的质量比为8∶9
7．(2023·枣庄中考)近期，我国科学工作者在淀粉人工合成方面取得突破性进展，最关键步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂(ZnO-ZrO2)的作用下转化为甲醇(CH3OH)和水，反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
[A]该反应不符合质量守恒定律
[B]生成的甲醇和水的分子个数比为1∶1
[C]反应前后催化剂ZnO-ZrO2的化学性质不变
[D]该反应能实现由无机物向有机物的转化
8．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，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，则有关说法中不正确的是(　　)
[A]丁一定化合物
[B]该反应属于分解反应
[C]生成的甲、丙两物质的质量比为8∶1
[D]乙可能是反应的催化剂
9．(2024·河北中考)当前，氨气(NH3)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是(　　)
[A]反应后催化剂的质量为8 g
[B]参加反应的氢气质量为6 g
[C]氨气分子的微观示意图为
[D]参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4∶1
10．在化学反应A＋2B===C＋2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22∶9, 当6.4 g B与足量A完全反应后，生成3.6 g D。则在此反应中，A和C的质量比是(　　)
[A]8∶11 [B]2∶11 [C]16∶11 [D]4∶11
11．符号表征化学变化是探究物质及其变化规律的方式，化学方程式是化学符号表征的重要内容。下列化学方程式书写正确且符合题意的是(　　)
[A]硫在空气中燃烧：S＋O2SO3
[B]氧化汞加热分解：2HgO===Hg＋O2↑
[C]一氧化碳作燃料：2CO＋O22CO2
[D]氢气在氧气中燃烧：2H2↑＋O2↑2H2O
12．氢气是一种绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使海水分解得到氢气的新技术，其中海水分解可以用化学方程式表示为2H2O2H2↑＋O2↑，从变化观念和平衡思想认识反应，下列说法正确的是(　　)
[A]TiO2是该反应的反应物
[B]2 g水分解可产生和1 g氧气和2 g氢气
[C]该反应为化合反应
[D]该技术可以将太阳能转化为氢能
13．(2024·重庆中考)CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。如图是CO2的捕集与转化示意图，有关说法正确的是(　　)
[A]FeO可以循环使用
[B]反应Ⅰ属于置换反应
[C]反应Ⅱ固体质量增加
[D]铁的氧化物之间转化的条件相同
14．化学学习者常用化学思维去认识世界。下列选项正确的是(　　)
[A]变化与守恒：依据质量守恒定律，1g Mg和1g O2充分反应可得到2 g MgO
[B]模型与推理：某物质燃烧生成CO2和H2O，说明该物质一定含有碳、氢、氧三种元素
[C]宏观与微观：钛的生产过程中发生的反应之一为TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2X，则X为CO
[D]实验与探究：称量蔗糖溶于水前后混合物的质量变化，验证质量守恒定律
15．将16 g纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成44 g二氧化碳和36 g水。下列判断不正确的是(　　)
[A]R中碳、氢原子的个数比为1∶4
[B]消耗氧气64 g
[C]R中只含碳、氢元素
[D]R中碳元素的质量分数为70%
二、填空与简答题(本题包括3小题，共13分)
2 1 0 ＋0.5
16．(2分)“天宫课堂”第四课，航天员演示了蜡烛燃烧的实验。一段蜡烛燃烧前为m g，燃烧一阵后，质量变为n g，同时生成了a g CO2和b g H2O，则生成物的总质量为________ g，参加反应的氧气质量为________ g。
5 4 3 2 1 0 ＋0.5
17．(5分)中华优秀传统文化涉及许多化学知识、原理及应用。
(1)《天工开物》中介绍了烧制青砖的方法，其中记载有“灌水其上”“水火既济”。相关反应为水蒸气与灼热的碳生成一氧化碳和一种单质气体，其化学方程式为________________________________________________________________。
(2)《天工开物》中写到“凡石灰经火焚炼为用”，指的是石灰石经过烈火煅烧后制成生石灰，该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)明朝诗人王逢的《简任伯温检校(二首)》中“犹比至元无事日，印文铜绿长苔钱”一句体现了铜与空气中的氧气和两种氧化物共同反应生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的过程，请写出该反应的化学方程式为
_____________________________________________________________________。
(4)我国西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，包含的湿法冶铜原理为_____________________________________________________________________。
(5)磷的最早发现者：西汉刘安在《淮南子》中写道：“老槐生火，久血为磷”。描写的是磷燃烧的过程，请写出红磷燃烧的化学方程式为_____________________________________________________________________。
6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
18．(6分)“知易行难”，下面是某同学试卷上展示的答题记录，请帮他检查，并帮他纠正：
实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，实验完毕后测定的有关数据如图所示，请计算参加反应的过氧化氢的质量。
解：设参加反应的过氧化氢的质量为x。 第1步
H2O2===H2O＋O2 第2步
34 g 32 g
x 16 g 第3步
＝ 第4步
x＝17 g 第5步
答：参加反应的过氧化氢的质量是17 g。
【发现问题】上述板演中有错误的步骤是________(填步骤序号)。
【交流讨论】有错误的步骤中，其错误原因是_______________________________
___________________________________________________________(写一条)。
【纠正问题】请你将该题正确的解答过程重新修改填写。
三、实验与计算题(本题包括2小题，共17分)
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
19．(11分)从定性到定量的角度研究化学，是物质属性的精细化表征的方法。
Ⅰ．从定性的角度研究：A是电解水实验，打开活塞，用________分别靠近a、b玻璃尖嘴处，检验产生的气体；实验得出水由氢、氧元素组成的结论，其理论依据是化学反应前后________不变。
Ⅱ．从定量的角度研究：设计了如图实验装置，验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
　
(1)要确认化学反应已经发生，图甲实验中观察到的现象是___________________
_____________________________________________________________________，
发生的反应化学方程式是______________________________________________。
(2)同学们对甲、乙实验分别进行了两次称量得如下数据，其中一定有误的是________(填序号)。
序号 ① ② ③ ④
实验类别 甲实验 甲实验 乙实验 乙实验
反应前称量/g 280 283.5 250.3 255.2
反应后称量/g 280 283 250.9 254.1
(3)为达到验证质量守恒定律的目的，小林更换了乙实验中的药品，以下改进正确的是________(填序号)。
①换成双氧水和二氧化锰
②换成氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
③换成白糖和蒸馏水
(4)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭更换了乙实验的装置，如图丙所示，此装置中气球的作用是__________(填序号)。
①控制气体的总量　②盛放、添加固体药品　③调节装置的压强　④调节装置的容积
改变装置后进行实验，最终发现天平示数变小，原因是______________________。
6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
20．(6分)(2024·枣庄中考)某兴趣小组开展模拟工业上从海带中制碘(I2)的实验，主要反应为H2O2＋2NaI＋H2SO4===Na2SO4＋I2＋2H2O。实验室中现有溶质质量分数为20%的过氧化氢溶液50 g，需稀释成5%的溶液。
(1)稀释需要加水的质量为________g。
(2)实验中共消耗稀释后的过氧化氢溶液34 g，最终可制得碘单质多少克？限时提能训练(五)　定量研究化学反应
1．C　[铁在氧气中燃烧放出大量的热，A正确；铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，B正确；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，反应后生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和，故反应后固体质量增加，C错误；根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，所以参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等，D正确。]
2．D　[mCu(OH)2·nCuCO3，它由铜(Cu)、氢(H)、氧(O)、碳(C)四种元素组成。 根据化学反应前后元素种类不变的原则，加热分解后的产物也应该由这四种元素组成。D中CuCl2由铜和氯两种元素组成，而蓝铜矿中并不含有氯元素，不可能是加热分解的产物，D符合题意。]
3．C　[根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含K、Fe、O、H的个数分别是8、4、26、20，生成物中含K、Fe、O、H的个数分别是0、4、18、12，故生成物中还应含8个K、8个O、8个H，故X的化学式为KOH。]
4．D　[红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，瓶内气体总质量减少，但不会变为0，氮气等气体不参加反应，A错误；根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，B错误；氮气不参加反应，质量不变，C错误；根据质量守恒定律，反应前后各元素质量不变，D正确。]
5．C　[反应物是2种，生成物是1种。符合多变一的特点，是化合反应，A正确；反应物是氢气和氯气，根据题干“混合气体在强光照射时发生爆炸”可知，反应条件是光照，生成物是氯化氢，化学方程式为H2＋Cl22HCl，B正确；化学反应前后分子种类一定改变。根据化学方程式可知，反应前后分子的数目比为(1＋1)∶2＝1∶1，所以反应前后分子的数目不变，C错误；化学反应的实质是分子拆分成原子，原子构成新的分子。所以反应前后，原子种类和数目不变，D正确。]
6．C　[氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，反应物中有甲烷(CH4)和水(H2O)，生成物为一氧化碳(CO)和氢气(H2)，其中水和一氧化碳属于氧化物，A正确；根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，氢原子个数不变，B正确；根据化学方程式可知，生成的CO和H2的分子个数比为1∶3，而不是1∶1，C错误；根据化学方程式可知，参加反应的 CH4、H2O的质量比＝(12＋1×4)∶(1×2＋16)＝16∶18＝8∶9，D正确。]
7．A　[因为化学反应都遵守质量守恒定律，所以该反应符合质量守恒定律，A错误； 根据反应的微观示意图，该反应的化学方程式为CO2＋3H2CH3OH＋H2O，则生成的甲醇和水的分子个数比为1∶1，B正确；反应前后催化剂ZnO-ZrO2的质量和化学性质不变，C正确；CO2和H2是无机物，CH3OH是有机物，该反应能实现由无机物向有机物的转化，D正确。]
8．C　[反应前：甲的质量分数为17%，乙的质量分数为10%，丙的质量分数为25%，丁的质量分数为48%；反应后：甲的质量分数为19%，乙的质量分数为10%，丙的质量分数为41%，丁的质量分数为30%；甲的质量分数增加，则甲为生成物；乙的质量分数没有改变，则乙为催化剂或者为与反应无关的物质；丙的质量分数增加，则丙为生成物；丁的质量分数减少，则丁为反应物，由分析可知：四种物质中丁为反应物，甲和丙为生成物，乙为催化剂或者为与反应无关的物质，则由丁分解生成甲和丙，故丁一定是化合物，A正确；分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，由A选项分析可知，该反应为丁分解生成甲和丙，则该反应属于分解反应，B正确；生成甲、丙的质量之比＝甲、丙的质量分数变化之比，结合分析可知，生成甲的质量分数＝19%－17%＝2%，生成乙的质量分数＝41%－25%＝16%，则生成甲、丙的质量之比＝2%∶16%＝1∶8，C错误；由分析可知，乙为催化剂或者为与反应无关的物质，D正确。]
9．B　[根据质量守恒定律，反应前后催化剂的质量不变，反应前催化剂的质量为5 g，故反应后催化剂的质量也为5 g，A错误；根据质量守恒定律，反应前氢气质量为52 g＋9 g＋34 g－80 g－0 g＝15 g，参加反应的氢气质量为15 g－9 g＝6 g，B正确；氨气是由氨分子构成的，每个氨分子是由 1个氮原子和3个氢原子构成的，氨气分子的微观示意图为，C错误； 根据质量守恒定律，参加反应的氮气质量为80 g－52 g＝28 g，生成的氨气质量为34 g－0 g＝34 g, 由题图可知，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为∶＝1∶2，D错误。 ]
10．D　[在化学反应A＋2B===C＋2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22∶9，故在此反应中C和D的质量比为22∶18, 当6.4 g B与足量A完全反应后，生成3.6 g D，设生成C的质量为x。
A＋2B=== C　＋　2D
22 18
x 3.6 g
A的质量4.4 g＋3.6 g－6.4 g＝1.6 g，＝，x＝4.4 g，A和C的质量比为1.6 g∶4.4 g＝4∶11。]
11．C　[硫在空气中燃烧生成二氧化硫，S＋O2SO2，A不符合题意；氧化汞加热分解生成汞和氧气，2HgO2Hg＋O2↑，B不符合题意；一氧化碳作燃料，燃烧生成二氧化碳，2CO＋O22CO2，C符合题意；氢气在氧气中燃烧生成水，2H2＋O22H2O，D不符合题意。]
12．D　[该反应化学方程式中TiO2写在等号的上方，属于催化剂，不是反应物，A错误；该反应的质量比为2×18∶2×2∶32×1＝9∶1∶8，B错误；该反应符合“一变多”的反应，属于分解反应，C错误；由题意“太阳能产生激光，再用激光使海水分解得到氢气”可知D正确。]
13．A　[反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427 ℃下生成碳和四氧化三铁，反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能作用下生成氧气和氧化亚铁。就整个反应过程而言，最终反应为二氧化碳反应生成碳和氧气，所以Fe3O4和FeO质量和化学性质不变，可循环使用，A正确；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在一定条件下生成碳和四氧化三铁，反应物是两种化合物，不属于置换反应，B错误；反应Ⅱ是四氧化三铁在一定条件下生成氧气和氧化亚铁，氧气逸出，根据质量守恒定律可知，固体质量减少，C错误；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427 ℃下生成碳和四氧化三铁，反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能作用下生成氧气和氧化亚铁，所以铁的氧化物之间转化的条件不相同，D错误。]
14．C　[镁在氧气中燃烧的化学方程式为2Mg＋O22MgO，反应物、生成物间的质量比为24×2∶32×1∶2×(24＋16)＝3∶2∶5，A错误；物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，只能说明该物质中含有碳、氢元素，不能说明其含有氧元素，因为氧气中也含有氧元素，B错误；根据化学反应前后原子种类、数目不变，可知X为CO，C正确；蔗糖溶于水是物理变化，不能用于验证质量守恒定律，D错误。]
15．D　[根据质量守恒定律，可求得R中碳元素的质量为44 g××100%＝12 g，氢元素的质量为36 g××100%＝4 g，碳元素和氢元素的质量之和等于R的质量，故R中只含有碳、氢两种元素，且R中碳、氢原子的个数比为∶＝1∶4，A正确；根据质量守恒定律，反应消耗的氧气的质量是44 g＋36 g－16 g＝64 g，B正确；根据A中的分析可知，生成物中碳元素和氢元素的质量和正好等于参加反应的R的质量，即说明物质R中只含碳元素和氢元素，不含有氧元素，C正确；R中含有的碳元素的质量是12 g，则R中碳元素的质量分数为×100%＝75%，D错误。]
16．解析：由题意知生成了a g CO2和b g H2O，可以求得生成物的总质量为(a＋b) g，蜡烛燃烧是蜡烛与空气中氧气反应，根据质量守恒定律，参加反应的氧气和参加反应蜡烛的质量和应等于生成的CO2和H2O的质量和，参加反应的蜡烛的质量为其减少的质量。设参加反应的氧气质量为x。
石蜡　＋　氧气二氧化碳　＋　水
(m－n) x a b
(m－n)＋x＝a＋b
x＝(a＋b)－(m－n)。
答案：(a＋b)　(a＋b)－(m－n)
17．解析：(1)碳和水蒸气在高温条件下生成氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为C＋H2OH2＋CO。(2)石灰石(主要成分是碳酸钙)经过高温煅烧生成生石灰(氧化钙)和二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑。(3)铜与空气中的氧气和两种氧化物共同反应生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，即与氧气、二氧化碳和水反应生成Cu2(OH)2CO3，反应的化学方程式为2Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。(4)用铁与“胆水”(含CuSO4)反应获得铜，即铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(5)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P＋5O22P2O5。
答案：(1)C＋H2OH2＋CO
(2)CaCO3CaO＋CO2↑
(3)2Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
(4)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
(5)4P＋5O22P2O5
18．解析：由于化学方程式条件、“↑”未标注，化学方程式未配平步骤2错误。步骤3氧气带入质量错误。氧气代入质量错误及化学方程式配平错误导致步骤4、5代入数据及计算结果错误。所以错误的步骤是2、3、4、5。
纠正问题见答案。
答案：【发现问题】 2、3、4、5
【交流讨论】第2步错的原因是未标反应条件、“↑”、化学方程式未配平；第3步带入的氧气质量错误、第4步比例式书写错误等。
【纠正问题】解：反应生成氧气的质量为16 g－14.4 g＝1.6 g
设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 1.6 g
＝　解得：x＝3.4 g
答：参加反应的过氧化氢的质量是3.4 g。
19．解析：Ⅰ．化学反应前后元素种类不变可得出水由氢、氧元素组成的结论。
Ⅱ．(1)图甲实验中，红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，现象为发黄光、冒白烟、放热量，反应的化学方程式为4P＋5O22P2O5。
(2)B装置没有密闭，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳逸出到空气中，总质量减少，③一定错误，故选：③。
(3)将药品换成双氧水和二氧化锰，反应生成的气体逸出装置，不能验证质量守恒定律，①不符合题意；将药品换成氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，能验证质量守恒定律，②符合题意；将药品换成白糖和蒸馏水，该过程发生的是物理变化，不能验证质量守恒定律，③不符合题意。
(4)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭更换了图乙实验的装置，如题图丙所示，此装置中气球的作用是①控制气体的总量，气体总量是由反应物决定的，错误；②盛放、添加固体药品，由图可知气球可以承装药品，添加药品，正确；③调节装置的压强，气球可以缓冲压强，正确；④调节装置的容积，气球可以变大变小，调节容积，正确；故选：②③④。改变装置后进行实验，最终发现天平示数变小，原因是二氧化碳气体在气球中会产生浮力。
答案：Ⅰ．燃着的木条　元素种类
Ⅱ．(1)发黄光、冒白烟、放热量　4P＋5O22P2O5
(2)③　(3)②　(4)②③④　气球膨胀，浮力增大
20．解析：(1)溶液稀释过程，溶质质量不变，设所需要加水的质量为a，则50 g×20%＝(50 g＋a)×5%，解得a＝150 g。
(2)实验中共消耗稀释后的过氧化氢溶液34 g，则参与反应的H2O2的质量为34 g×5%，据此可通过化学方程式H2O2＋2NaI＋H2SO4===Na2SO4＋I2＋2H2O计算出最终可制得碘单质的质量，详见答案。
答案：(1)150
(2)解：设最终可制得碘单质的质量为x
H2O2＋2NaI＋H2SO4===Na2SO4＋I2＋2H2O
34 254
34 g×5% x
＝
x＝12.7 g
答：最终可制得碘单质12.7 g。