化学第五单元 定量研究化学反应综合与测试练习

这是一份化学第五单元 定量研究化学反应综合与测试练习，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．甲和乙在一定条件下反应，生成丙和丁，结合微观示意图分析，下列判断正确的是
A．此反应涉及四种化合物
B．反应前后原子种类不改变
C．反应前后各元素的化合价都没有改变
D．甲物质由碳原子和氧原子组成
2．下列图示实验操作，正确的是
A．检查气密性B．检验O2是否集满
C．收集H2D．探究甲烷的组成
3．下图为某反应的微观示意图，有关说法正确的是
A．反应中丙、丁的化学计量数之比为1：1B．反应前后各元素的化合价没有改变
C．反应中物质乙发生还原反应D．反应前后甲、丁的质量比为1：1
4．在反应 中，A和B相对分子质量之比为9:11，已知1.8gA与一定量的B恰好完全反应，生成5.1gD。则该反应中B和C的质量比为
A．3:4B．1:1C．12:11D．2:1
5．在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，加热一段时间后停止反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法错误的是
A．x等于20g
B．继续加热至完全反应，还会有11g丙物质生成
C．乙可能是该反应的催化剂
D．反应生成的丙和丁的质量比为16：9
6．地质考察人员发现一种带螺纹的矿石，研究时发现该矿石能在氧气中燃烧，主要反应是：4X+11O22Fe2O3+8SO2。下列有关说法中不正确的是
A．X的化学式是FeS2B．反应前后氧元素的化合价发生改变
C．Fe2O3中铁元素的质量分数为70%D．SO2中的硫元素、氧元素的个数比为1∶2
7．在密闭容器中，甲、乙、丙三种含氧化合物发生反应前后质量比例变化关系如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应中乙是生成物
B．该反应中丙是反应物
C．该反应属于分解反应
D．反应前后容器中氧元素的质量减少
8．我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中取得了重大突破。甲烷转化反应的微观示意图如图所示，下列说法不正确的是
A．在该反应中原子的种类和个数不变B．反应中分子的个数发生了改变
C．该反应中生成物的质量比为7：1D．反应中生成物的分子个数比为1：1：2
9．汽车尾气是空气污染的元凶之一，使用催化净化装置可有效减少尾气污染。下图是一种处理汽车尾气的反应微观示意图，下列有关说法正确的是
A．反应前后均为纯净物B．反应前后分子数不发生改变
C．该反应可以减少NO2的排放D．该图不符合质量守恒定律
10．形成化学基本观念，是化学学习的目的之一，下列涉及学科观点的有关说法错误的是
A．分类观：一氧化碳和二氧化碳都属于氧化物
B．微粒观：水分子是由氢原子和氧原子构成的
C．结构观：氦原子和镁原子最外层电子数相同，化学性质相似
D．守恒观：化学反应前后元素的种类、质量不变
11．黑火药是中国四大发明之一，其主要反应为，下列说法正确的是
A．X的化学式为2NB．该反应属于分解反应
C．该反应前后各元素的化合价均未改变D．参加反应的碳、硫质量比为9：8
12．如图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法正确的是
A．物质为氨气，由氮原子和氢原子直接构成
B．化学反应前后，氢原子数目减少
C．参加反应的与生成的的质量比为
D．一个分子和一个分子中均含有个电子
二、填空题
13．如图所示是测定空气里氧气含量的装置、装置气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
(1)红磷燃烧的化学方程式为___。红磷燃烧的现象是___，该反应所属的基本反应类型是___。
(2)打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：_______。
(3)该实验中能否用木炭代替红磷，请说明原因_______。
(4)实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是_______。
14．计算12g碳在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳的质量：
（1）已知碳的质量是12g，需要求__________的质量；
（2）根据碳燃烧反应的化学方程式，计算已知量（碳）与未知量（二氧化碳）的质量比是__________（填最简整数比）。
15．水是生命之源。请回答下列问题。
（1）构成水的粒子可表示为______（填字母）。
（2）硬水是指含有较多______、______（填微粒符号）。生活中常用______的方法来降低水的硬度。
（3）如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是______（填字母）。
A．在水中加入少量氢氧化钠以增强水的导电性
B．该实验中所得氢气和氧气的质量约为2：1
C．电解过程中水分子没有发生改变
D．通过电解水的实验，说明水由氢气和氧气组成
（4）水和天然气重整可以得到合成气，其反应的微观示意图如下图所示。生成物中，C和D的质量比为______。
16．下图为汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图：
（1）化学反应前后，单质的化学式为______。
（2）写出所发生的化学反应方程式：______。
（3）根据质量守恒定律，微观解释该化学反应前后的______（填“原子”或“分子”）种类和个数都不变。
17．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据图（元素周期表的部分内容）回答有关问题：
（1）请从周期表中查出关于硼元素的一条信息：______________。
（2）第3周期（横行）中属于金属元素的是______（填一种），其阳离子是_______。
（3）第16号元素的离子结构示意图是___________。第12号元素与第17号元素组成的化合物是 _______，构成该物质的微粒是____（填“分子”、“原子”或“离子”）。
（4）在元素周期表中，同一族（纵行）的元素具有相似的化学性质。则下列各组元素具有相似化学性质的是_________（填标号）。
a. C和Ne b. Be和Mg c. Al和Si d. F和Cl
（5）第9号氟元素和氢元素形成的化合物的水溶液氢氟酸（HF）,可用于玻璃雕 刻, 其主要原理是氢氟酸与玻璃的主要成分二氧化硅（SiO2）发生反应，生成四氟化硅气体（SiF4）和水，该反应的化学方程式为 ___________。
18．小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎200mL注射器入橡皮塞中。将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄氢气U形石英玻璃管的直管出口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性……
（1）为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是___________。
（2）装置末端连接的气球的作用是___________。
（3）实验过程中，当观察到___________现象时可判断一定有产物水生成。
（4）实验开始时加入a克纯氧化铜粉末，实验结束后取出U形管底的固体称量为b克，当b为___________（用含有a式子表示）时，可判断氧化铜已完全转化为铜。
19．利用如图装置测定空气中氧气含量，燃烧匙中盛有足量红磷，左右管中盛有等量水。点燃红磷迅速放入左管中，并盖紧胶塞。
（1）该反应中红磷燃烧现象为_______。
（2）整个实验过程中，左管中的水面变化情况为先_______(填“上升”或“下降”)后_______(填“上升”或“下降”)。装置冷却后打开止水夹，最终集气瓶中水半面大约上升至刻度_______处。
（3）红磷燃烧的文字表达式或化学方程式为_______。
三、计算题
20．将100g一定浓度的过氧化氢溶液和2.5g二氧化锰放入锥形瓶中制氧气，充分反应后，锥形瓶中的混合物质量为100.9g。请计算：
（1）反应结束后，共产生氧气______g。
（2）过氧化氢溶液中溶质的质量分数（写出计算过程）。
21．实验室用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气，实验过程中的相关数据如图所示，当完全反应后，从装置内提取出固体2g。请回答：
（1）完全反应后，生成氧气的质量为______g。
（2）参加反应的过氧化氢的质量是多少（请写出计算过程）？
22．10克氧气和氢气的混合物充分反应生成水9克，原混合物中有氧气多少克？
参考答案
1．B
【详解】
由反应的微观示意图可知，该反应是一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成乙醇和水，该反应的方程式是：；
A.一氧化碳是由C、O元素组成的纯净物，属于化合物，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质；乙醇是由C、H、O元素组成的纯净物，属于化合物，水是由H、O元素组成的纯净物，属于化合物，故此反应涉及三种化合物，该选项说法不正确；
B.由微粒的变化可知，反应前后原子种类没有改变，该选项说法正确；
C.该反应有氢气单质参加反应，氢元素的化合价一定发生变化，该选项说法不正确；
D.由分子的模型图可知，甲物质是由一氧化碳分子构成的，该选项说法不正确。
故选：B。
2．A
【详解】
A、检查气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，符合题意；
B、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，不符合题意；
C、氢气的密度比空气小，收集氢气，应“短进长出”，不符合题意；
D、在火焰上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明甲烷燃烧生成了水，说明甲烷中含氢元素，无法说明甲烷中含碳元素，不符合题意。
故选A。
3．C
【分析】
由图可知，该反应为一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氮气，该反应的化学方程式为：。
【详解】
A、由化学方程式可知，反应中丙、丁的化学计量数之比为2:1，不符合题意；
B、由图可知，反应前后，氮元素由化合态转化为游离态，化合价一定发生了改变，不符合题意；
C、在该反应中，物质乙失去氧，属于氧化剂，发生还原反应，符合题意；
D、反应前后甲、丁的质量比为：2×（12+16）：（14×2）=2:1，不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】
设参加反应的B的质量为x
x=6.6g
1.8gA与一定量的B恰好完全反应，生成5.1gD，同时生成C的质量为1.8g+6.6g-5.1g=3.3g
该反应中B和C的质量比为6.6g:3.3g=2:1
故选D。
5．D
【分析】
化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
【详解】
A、根据质量守恒定律可知，60+5+10+2=x+5+32+20，，该选项说法正确；
B、消耗的甲和生成的丙质量比为(60-20)：(32-10)=20：11，因此把剩下的20g甲反应完生成丙11g，该选项说法正确；
C、乙质量不变，可能是催化剂，也可能不参加反应，该选项说法正确；
D、生成的丙32-10=22g，生成的丁20-2=18g，比值为11：9，该选项说法不正确。
故选D。
6．D
【详解】
A、由4X+11O22Fe2O3+8SO2可知，反应前氧原子个数为22，反应后氧原子个数为22，铁原子个数为4，硫原子个数为8，则X中含有1个铁原子和2个硫原子，是二硫化亚铁，化学式是FeS2，该选项说法正确；
B、反应前氧元素的化合价是0，反应后氧元素的化合价是-2，该选项说法正确；
C、Fe2O3中铁元素的质量分数为：，该选项说法正确；
D、元素不论个数，该选项说法错误。
故选：D。
7．D
【分析】
反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，由反应的图示可知，乙、甲反应后的质量增加，是生成物，丙反应后的质量减少，是反应物，则反应式可表示为丙→甲+乙；
【详解】
A、由分析可知，乙反应后的质量增加，是生成物，选项正确；
B、由分析可知，丙反应后的质量减少，是反应物，选项正确；
C、由分析可知，丙分解生成甲和乙，符合“一变多”的特点，属于分解反应，选项正确；
D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，选项不正确。
故选D。
8．D
【分析】
由反应的微观示意图可知，甲烷在催化剂的作用下生成乙烯和氢气，反应的化学方程式为2CH4C2H4+2H2；
【详解】
A、由质量守恒定律可知，在该反应中原子的种类和个数不变，选项说法正确；
B、由化学方程式可知，反应中分子的个数发生了改变，选项说法正确；
C、由化学方程式可知，C2H4与H2的质量比为28:(2×2)=7:1，选项说法正确；
D、该反应的生成物只有两种，反应中生成物的分子个数比为1:2，选项说法不正确。
故选D。
【点睛】
本题为化学反应的微观模型表示，完成此题，关键是根据图示得出有关反应的化学方程式，然后根据已有的知识进行。
9．C
【详解】
A、反应前后均含有多种分子，都是混合物。错误。
B、从图像可知，反应前后各种原子的数目不变，分子个数由3个变为4个，错误。
C、该反应的反应物有二氧化氮和甲烷，通过反应转化为水、氮气和二氧化碳，能减少二氧化氮的排放。正确。
D、该图反应前后原子的种类与数目不变，符合质量守恒定律。错误。
故选C。
10．C
【详解】
A、由两种元素组成的化合物，一种元素是氧元素的物质叫做氧化物，一氧化碳和二氧化碳都属于氧化物，说法正确；
B、分子是由原子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，说法正确；
C、最外层电子数决定原子的化学性质，氦原子只有一个电子层，容纳两个电子，属于稳定结构，镁原子最外层容纳2个电子，小于4个，在化学反应中容易失去两个电子，二者化学性质不同，说法错误；
D、依据质量守恒定律可知：化学变化前后元素的种类、质量不变，说法正确；
答案：C。
11．D
【详解】
A、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前钾、氮、氧、碳、硫原子个数分别为2、2、6、3、1，反应后的生成物中钾、氮、氧、碳、硫原子个数分别为2、0、6、3、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氮原子构成，则物质X的化学式为N2，故选项说法错误；
B、该反应的反应物是三种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，故选项说法错误；
C、反应物和生成物是均含有单质，一定有元素的化合价发生改变，故选项说法错误；
D、参加反应的碳、硫质量比为（12×3）：32=9:8，故选项说法正确。
故选D。
12．D
【详解】
根据题目中给出的微观示意图，可知反应物 X、Y分别是NO、NH3，生成物Z、W分别是 N2、H2O，所以反应的化学方程式为：。
A、根据分析可知Y物质为氨气，是由氮元素和氢元素组成的，是由氨气分子直接构成的，故选项错误；
B、根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不改变，所以氢原子数目不变，故选项错误；
C、根据反应的化学方程式为
，故选项错误；
D、根据以上分析可知，Y为氨气，W为水，一个氨气分子中含有的电子数为：7+1×3=10 ，一个水分子中含有的电子数为：1×2+8=10，故选项正确。
故选：D。
13．4P+5O22P2O5 产生大量的白烟，放出热量 化合反应 红磷燃烧消耗氧气，装置中的氧气减少，压强减小 木炭燃烧生成二氧化碳气体，如果实验中用木炭代替红磷，实验前后气体的体积变化不大，甚至无变化，不能测准确结果 装置漏气，红磷的量不足或没有冷却至室温就打开止水夹
【详解】
（1）红磷与氧气在点燃的藤原纪香反应生成五氧化二磷，故反应的化学方程式写为：4P+5O22P2O5；
红磷燃烧时，产生大量的白烟，放出热量，故填产生大量的白烟，放出热量；
由化学方程式可知，该反应是两种物质生成一种新物质的反应，符合化合反应的特点，属于化合反应，故填化合反应。
（2）红磷燃烧消耗氧气，装置中的氧气减少，压强减小，且小于大气压，实验后冷却至室温，打开弹簧夹后，在大气压的作用下，烧杯中的水能够进入到集气瓶中，故填红磷燃烧消耗氧气，装置中的氧气减少，压强减小。
（3）木炭燃烧生成二氧化碳气体，如果实验中用木炭代替红磷，实验前后气体的体积变化不大，甚至无变化，不能测准确结果，所以不能用木炭代替红磷，故填不能，木炭燃烧生成二氧化碳气体，如果实验中用木炭代替红磷，实验前后气体的体积变化不大，甚至无变化，不能测准确结果。
（4）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的原因是装置漏气，装置外的气体进入瓶中，还可能是红磷的量不足，实验后氧气有剩余，更可能是没有冷却至室温就打开止水夹，瓶中膨胀的气体导致进入的水的体积偏小，故填装置漏气，红磷的量不足或没有冷却至室温就打开止水夹。
14．
（1）二氧化碳
（2）3:11
【分析】
（1）
计算12g碳在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳的质量，已知参加反应的碳的质量为12g，需要求二氧化碳的质量；
（2）
碳燃烧反应的化学方程式为，已知量（碳）与未知量（二氧化碳）的质量比是12: （12+16×2）=3: 11。
【点睛】
15． 煮沸 A 14:3
【详解】
（1）构成水的粒子是水分子，可表示为；
（2）硬水是指含有较多、的水，煮沸可以将钙、镁离子转化为沉淀除去，生活中用煮沸的方法来降低水的硬度；
（3）A、在水中加入少量氢氧化钠以增强水的导电性，A正确；
B、该实验中所得氢气和氧气的体积约为2：1，不是质量比，B错误；
C、电解过程中水分子分裂成氢、氧原子，每两个氢原子组合成一个氢气分子，每两个氧原子组合成一个氧气分子，水分子发生改变，C错误；
D、通过电解水的实验，说明水由氢元素和氧元素组成，D错误；
故选A；
（4）根据反应的微观示意图可知，反应的化学方程式为，生成物中，C和D的质量比为 。
16．N2 原子
【分析】
【详解】
（1）由图可知，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，化学式为：N2；
（2）由图可知，该反应为一氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变。
17．
（1）硼的相对原子质量为10.81（其他合理答案也可）
（2） 钠（或镁、铝） Na+（或Mg2+、Al3+）
（3） 氯化镁（或MgCl2） 离子
（4）bd
（5）4HF+ SiO2=SiF4↑+2H2O
【分析】
（1）
根据元素周期表一格的信息可知，元素名称下方的数字表示相对原子质量，硼的相对原子质量10.81，左上角的数字表示原子序数，硼的原子序数为5，故填：硼的相对原子质量为10.81（其他合理答案也可）；
（2）
金属元素带“钅”字旁，第三周期的金属元素有钠、镁、铝，其阳离子为：Na+ 、Mg2+、Al3+，故填：钠（或镁、铝）；Na+（或Mg2+、Al3+）；
（3）
第16号元素是硫元素，质子数为16，最外层电子数为6，大于4，在化学反应中易得到2个电子而形成硫离子，其核外电子排布规律为2、8、8，其离子结构示意图是；第12号元素是镁元素，最外层电子数为2，在化合物中显+2价，第17号元素是氯元素，最外层电子数为7，在化合物中显-1价，两者形成的化合物是氯化镁（或MgCl2），氯化镁是由镁离子和氯离子构成的化合物，故填：；氯化镁（或MgCl2）；离子；
（4）
最外层电子数决定原子的化学性质，原子核外只有一个电子层且电子数为2，或者最外层电子数为8的结构为稳定结构；具有稳定结构的原子化学性质相似；非稳定结构的原子，最外层电子数一样的化学性质相似，所以具有相似化学性质的是Be和Mg、F和Cl，故选bd；
（5）
氢氟酸与二氧化硅（SiO2）反应，生成四氟化硅气体（SiF4）和水，反应的化学方程式为4HF+ SiO2=SiF4↑+2H2O，故填：4HF+ SiO2=SiF4↑+2H2O。
18．通入氢气 收集尾气（或防止空气中的水蒸气进入） U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝 解：设ag氧化铜完全反应生成铜的质量为x
x=0.8a，
故当b为0.8a时，可判断氧化铜已完全转化为铜。
【详解】
（1）氢气具有可燃性，不纯时点燃或加热可能产生爆炸，故做氢气还原氧化铜实验时要先通一段时间氢气将空气排净后再加热；
（2）装置末端连接的气球的作用是收集尾气或防止空气中的水蒸气进入。
（3）无水硫酸铜遇到水会变成蓝色，所以当观察到U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝现象时可判断一定有产物水生成。
（4）见答案。
19．
（1）剧烈燃烧、产生白烟、放热
（2） 下降 上升
1
（3）或
【解析】
（1）
该反应中红磷燃烧现象为剧烈燃烧、产生白烟、放热
（2）
整个实验过程中，红磷燃烧放热，气体膨胀，完全反应后温度降低，氧气消耗，体积缩小，因此左管中的水面变化情况为先下降，后上升。因为氧气约占空气总体积的，氧气被消耗，水进入氧气的体积，因此大约进入试管体积的水，因此最终集气瓶中水半面大约上升至刻度1处。
（3）
红磷燃烧生成五氧化二磷，其文字表达式为，化学方程式为
20．（1）1.6；
根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：100g+2.5g-100.9g=1.6g。
（2）3.4％；
解：设过氧化氢的质量为x。
，x=3.4g
=3.4％
答：该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为3.4％。
【详解】
见答案
【点睛】
化学方程式的计算，关键是根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系，利用反应中物质的质量比不变进行列比例式计算，易错点是由质量比算数错误，所以这一步要仔细检查。
21．（1）1.6
（3）解：设参加反应的过氧化氢的质量为x

=
x=3.4g
答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
【详解】
（1）根据质量守恒定律可知，反应后生成的氧气的质量=70g−68.4g=1.6g，故填1.6。
（2）见答案
22．9g或8g族
周期
I A
II A
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
3 Li
锂
6.941
4 Be
铍
9.012
5 B
硼
10.81
6 C
碳
12.01
7 N
氮
14.01
8 O
氧
16.00
9 F
氟
19.00
10 Ne
氖
20.18
3
11 Na
钠
22.99
12 Mg
镁
24.31
13 Al
铝
26.98
14 Si
硅
28.09
15 P
磷
30.97
16 S
硫
32.06
17 Cl
氯
35.45
18 Ar
氩
39.95