沪教版九年级上册第3节 化学方程式的书写与运用测试题

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第3节 化学方程式的书写与应用
基础知识清单

一.化学方程式的意义：
以 2H2+O22H2O为例
①宏观意义：表明反应物、生成物、反应条件即 氢气和氧气在点燃的条件下生成水。
②微观意义：表示反应物和生成物之间分子（或原子）个数比即每2个氢分子与1个氧分子化合生成2个水分子。
③各物质间质量比：（系数×相对分子质量之比）即每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应生成36份质量的水。
课后培优练级练

培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1．（2023春·山东泰安·八年级校考阶段练习）有关 2CO＋O22CO2 的叙述正确的是
A．一氧化碳加氧气点燃等于二氧化碳
B．一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
C．两个一氧化碳分子加一个氧分子等于两个二氧化碳分子
D．2g 一氧化碳和 1g 氧气反应生成 2g 二氧化碳
【答案】B
【详解】A、加号表示“和”的意思，不能读成“加”、“等于”，选项错误；
B、化学方程式表示反应物、反应条件以及生成物，读作一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，选项正确；
C、加号表示“和”的意思，不能读成“加”、“等于”，选项错误；
D、化学计量数是表示化学反应的微观粒子个数比，不是质量，选项错误；
故选：B。
2．（2023秋·广东汕头·九年级统考期末）从中获取的信息错误的是
A．在反应前后，原子的种类没有变化
B．在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C．4g氢气与32g氧气完全反应，可以生成36g水
D．在反应前后，分子数目发生了改变
【答案】B
【详解】A、由化学方程式可知，在反应前后，元素的种类没有变化，故A正确不符合题意；
B、常温下，氢气和氧气混合不发生反应，需要点燃的条件，故B错误符合题意；
C、该反应可读作：每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水，则4g氢气与32g氧气完全反应，可以生成36g水，故C正确不符合题意；
D、化学反应前后分子的种类发生改变，因为有新分子生成的反应才是化学反应，故D正确不符合题意；
故选B。
3．（2022秋·甘肃平凉·九年级校考期末）如图为某反应的微观示意图，不同的球代表不同的元素的原子，下列说法错误的是
  
A．该反应符合质量守恒定律 B．该反应生成物全部为化合物
C．该反应前后原子的种类、数目都未改变 D．该反应中各物质分子个数比为2：2：1
【答案】B
【详解】A.该反应有新物质生成属于化学变化，化学变化都遵守质量守恒定律，所以该反应符合质量守恒定律，此选项正确；
B.化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物；单质：由一种元素组成的纯净物；所以该反应中的生成物一种是化合物，一种是单质，此选项错误；
C.由微观示意图可知，该反应前后原子的种类、数目都未改变，此选项正确；
D.由微观示意图可知，该反应中各物质分子个数比为2：2：1，此选项正确；
故选B。
4．（2023·广东江门·统考模拟预测）我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质X，合成过程中主要物质转化的微现示意图如下、下列说法错误的是
  
A．反应前后催化剂的化学性质不变 B．X的化学式为
C．合成过程中无能量变化 D．合成过程加入了含氢元素的物质
【答案】C
【详解】A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都没有改变，故说法正确；
B、1个丙的分子中含有2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，则X的化学式为C2H4O2，故说法正确；
C、反应过程中需要通电，CO2合成X（C2H4O2）的过程中伴随能量变化，故说法错误；
D、二氧化碳中含有碳元素和氧元素，由图可知，最终的生成物丙由碳、氢、氧三种元素组成，由质量守恒定律可知，一定有含氢元素的物质参与合成反应，故说法正确。
故选C。
5．（2023春·山东泰安·八年级统考期末）化学方程式是国际通用的化学语言，是学习化学的重要工具。下列化学方程式书写正确的是
A．木炭在氧气中燃烧：
B．镁条在空气中燃烧：
C．铁丝在氧气中燃烧：
D．乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧：
【答案】D
【详解】A. 木炭在氧气中燃烧：，原化学方程式没有反应条件，选项说法错误；
B. 镁条在空气中燃烧：，原化学方程式中氧化镁化学式错误，选项说法错误；
C. 铁丝在氧气中燃烧：，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，选项说法错误；
D. 乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧：，选项说法正确；
故选：D。
6．（2023·湖南娄底·校联考模拟预测）2021年10月16日，长征二号F运载火箭搭载神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功。运载火箭在工作中发生的反应为 ，则X的化学式是
A．NO2 B．N2O3 C．N2O4 D．N3O5
【答案】C
【详解】化学反应前后原子的个数不变，由化学方程式可得，反应前有2个C、8个H、2个N，反应后有6个N、8个H、8个O和2个C，则2X中含有4个N和8个O，X的化学式为N2O4；
故选：C。
7．（2023·湖南衡阳·统考中考真题）实验后试管中残留的硫，常用热的NaOH溶液清洗，发生了如下反应：，则X的化学式为
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类数目不变，反应前有三个硫原子，六个钠离子，六个氧原子和六个氢原子，反应后有一个硫原子，两个钠离子，六个氢原子和六个氧原子，缺少四个钠原子和两个硫原子，X系数为2，所以X化学式为Na2S，故选C。
8．（2023·宁夏银川·校考二模）资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径。CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，下图是该反应的微观示意图，下列说法不正确的是

A．该反应涉及一种单质，三种化合物
B．丙、丁两种分子中每个分子中都各含有10个电子
C．参加反应的甲、乙质量之和等于生成的丙、丁质量之和
D．反应中乙和丙的质量比为1：8
【答案】D
【详解】A、由反应微观示意图可知，该反应中共涉及乙一种单质和甲、丙、丁三种化合物，故选项说法正确；
B、质子数=电子数，丙是CH4、分子中含有个电子，丁H2O分子中含有个电子，故选项说法正确；
C、化学反应遵循质量守恒，参加反应的甲乙质量之和等于生成的丙丁质量之和，故选项说法正确；
D、由反应微观示意图可知，该反应的化学方程式可能是: ,
由反应的化学方程式可知，反应中乙和丙变化的质量比为，故选项说法不正确；
故选: D。
二、填空题
9．（2023春·黑龙江哈尔滨·八年级校考期中）写出下列反应的化学方程式
(1)石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳： ；
(2)木炭在氧气中不充分燃烧： ；
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气： 。
【答案】(1) (2) (3)
10．（2022秋·九年级课时练习）配平下列化学方程式：
(1) Fe2O3 + C ═ Fe + CO2
(2) FeS2+ O2 ═ Fe2O3+ SO2
(3) C2H6O + O2 ═ CO2 + H2O
(4) CuSO4＋ NaOH  ═ Cu（OH）2↓＋ Na2SO4
【答案】(1) 2 3 4 3 (2) 4 11 2 8 (3) 1 3 2 3 (4) 1 2 1 1
11．（2023·山东济宁·统考模拟预测）预防“新冠肺炎”要经常杀菌消毒，在不同环境中应该用不同的消毒剂，而且还应该懂得如何安全使用，如在生活中常见的消毒剂有洁厕灵、84消毒液，当两者混合使用时会发生反应产生有毒气体X，如图：其反应过程可表示为：。X的化学式为 。
    
【答案】Cl2
【详解】根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目都不发生改变；在反应物中有3个氯原子、2个氢原子、1个钠原子、1个氧原子，生成物中有1个钠原子、1个氯原子、2个氢原子、1个氧原子，所以有毒气体X是Cl2。
12．（2023春·山东烟台·八年级校考阶段练习）由化学方程式2C2H2 + 5O24CO2 + 2H2O，从反应物、生成物之间的原子、分子个数比来看，每 个C2H2分子和 个氧分子发生反应，生成了 个二氧化碳分子和 个水分子；从它们之间的质量比来看，每 份质量的C2H2和 份质量的氧气反应，生成了 份质量的二氧化碳和 份质量的水。
【答案】 2 5 4 2 52 160 176 36
【详解】化学方程式可表示：反应物和生成物的种类；反应的条件；反应物和生成物的微观粒子个数比；反应物和生成物的质量比等。由化学方程式2C2H2 + 5O24CO2 + 2H2O可知，2个C2H2分子和5个氧分子发生反应，生成了4个二氧化碳分子和2个水分子，反应条件是点燃；从它们之间的质量比来看，每52份质量的C2H2和160份质量的氧气反应，生成了176份质量的二氧化碳和 36份质量的水。
三、计算题
13．（2023·贵州贵阳·统考二模）实验室用过氧化氢制取氧气。若要生成16g氧气，需要分解过氧化氢的质量为多少？
【答案】解：设需要分解过氧化氢的质量为x



答：需要分解过氧化氢的质量为34g。
14．（2023·北京丰台·二模）氮化镁（）是制造特殊陶瓷的原料，可用镁条在氮气中燃烧获得，其主要反应为，若制得100kg氮化镁，计算参加反应镁的质量（写出计算过程及结果）。
【答案】解：设参加反应的镁的质量为x



答：参加反应的镁的质量为72kg。
培优第二阶——拓展培优练
一、单选题
1．（2023·青海海东·统考二模）我国古代典籍中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的反应原理之一是：。则X的化学式是
A．AgS B． C． D．
【答案】B
【详解】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Ag、H、S、O的个数分别是4、4、2、2，生成物中含Ag、H、S、O的个数分别是0、4、0、2，故生成物中还应含4个Ag、2个S，故X的化学式为：Ag2S。
故选B。
2．（2023春·江西抚州·九年级校考阶段练习）某反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
  
A．甲中碳、氢元素的质量比为1 ：2
B．反应前后原子和分子的数目均不变
C．该反应的反应物和生成物中有三种属于氧化物
D．该反应中乙、丙的质量比为8：11
【答案】B
【详解】A、甲的化学式为C2H4，其中碳、氢元素的质量比为(12×2) ：(1×4)=6：1，故A说法不正确；
B、由图可知，该反应的化学方程式为C2H4 +3O22CO2 +2H2O，反应前后原子的种类和数目不变，分子的种类发生了变化，但该反应中分子的数目不变，故B说法正确；
C、氧化物是指由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物，该反应中只有二氧化碳和水属于氧化物，故该反应的反应物和生成物中有两种属于氧化物 ，故C说法不正确；
D、由方程式可知，该反应中乙、丙的质量比为(3×32)：(2×44)=12：11，故D说法不正确；
故选B。
3．（2022秋·安徽滁州·九年级校考阶段练习）已知在相同条件下，任何气体的体积比等于它们的分子个数比。将一氧化碳和氧气的混合气体放入密闭的容器中充分反应后，容器内气体的体积为。下列说法正确的是
A．原混合气体中氧气的体积一定为 B．参加反应的一氧化碳的体积一定为
C．参加反应的氧气的体积可能为 D．剩余气体全部为二氧化碳
【答案】B
【详解】假设一氧化碳完全反应，设一氧化碳的体为x，参加反应的氧气的体积为m，反应后气体减少的体积为，

则原混合气体中氧气的体积为
假设氧气完全反应，设氧气的体积为y，参加反应的一氧化碳的体积为n。

则原混合气体中一氧化碳的体积为
所以参加反应的一氧化碳的体积一定为，参加反应的氧气的体积一定为，剩余气体除二氧化碳，还有氧气或一氧化碳。
故选B。
4．（2022秋·安徽蚌埠·九年级统考阶段练习）我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂（），能利用太阳光分解水，原理如图所示。下列说法错误的是
  
A．反应Ⅰ中催化剂对起吸附催化作用
B．反应Ⅱ说明分子可分原子不可分
C．反应Ⅱ为
D．该反应前后原子的数目减少
【答案】D
【详解】A、由图可知，反应Ⅰ中催化剂 C3N4 对 H2O 起吸附催化作用，不符合题意；
B、反应Ⅱ中过氧化氢在催化剂和光的作用下反应生成水和氧气，说明在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，原子不可再分，不符合题意；
C、由图可知，反应Ⅱ中过氧化氢在催化剂和光的作用下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，符合题意。
故选D。
二、多选题
5．（2023秋·山西阳泉·九年级统考期末）三星堆出土的青铜器表面有一层铜绿[化学式为]，形成铜绿的化学方程式为，下列说法中不正确的是
A．物质X的化学式为
B．铜绿中铜元素的含量最多
C．铜绿的相对分子质量为206
D．铜绿中铜、氧、氢、碳元素的原子个数比为2：4：2：1
【答案】CD
【详解】A. 反应前（X除外）有2Cu、3O、2H，反应后有2Cu、5O、2H、C，根据质量守恒定律，物质X的化学式为，此选项正确；
B. 铜绿中铜元素的质量分数为： ，氧元素质量分数为：，氢元素质量分数为：，碳元素质量分数为：，所以铜绿中铜元素的含量最多，此选项正确；
C. 铜绿的相对分子质量为：64×2+（16+1）×2+12+16×3=222，此选项错误；
D. 铜绿中铜、氧、氢、碳元素的原子个数比为2：5：2：1，此选项错误。
故选CD。
6．（2023春·黑龙江绥化·八年级统考期末）在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
m
8
6
反应后质量/g
4
待测
28
2
对该反应，下列描述中正确的是
A．“待测”数值一定为2g B．乙可能是该反应的催化剂
C．反应中甲和丙的质量比为1:7 D．该反应可能是铜与氧气的反应
【答案】BD
【分析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了20g-4g=16g，故是反应物，参加反应的质量为16g；同理可以确定丙是生成物，生成的质量为28g-8g=20g；丁是反应物，参加反应的质量为6g-2g=4g；16g+g=20g，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，无法“待测”数值是否为2g，错误；
B、乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，正确；
C、反应中甲和丙的质量比为16g：20g=4：5，错误；
D、该反应是甲与丁反应生成丙，其中甲与丁的质量比=16g:4g=4:1，铜与氧气的反应生成氧化铜，根据化学方程式可知，铜与氧气的质量=128：32=4:1，该反应可能是铜与氧气的反应，正确。
故选BD。
三、填空题
7．（2023秋·广东广州·九年级期末）在初中阶段，高锰酸钾主要用于实验室制取氧气。
(1)写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式： 。
(2)KMnO4读作高锰酸钾，CaMnO4读作 。
(3)二氧化锰除了作某些反应的催化剂外，实验室还可以用二氧化锰制取氯气，其化学反应方程式：MnO2+4HClX+Cl2↑+2H2O其中X的化学式为 。实验室要制取142g的氯气，则至少需要 g的二氧化锰。
(4)查资料发现锰酸钾受热也会发生分解，生成氧化钾、二氧化锰、氧气。请写出上述反应的化学方程式： 。
【答案】(1) 3/三 (2)锰酸钙 (3) MnCl2 174
(4)
【详解】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。化合物中各元素正负化合价代数和为0，化合物中氧元素一般为-2价，钾元素一般为+1价，则高锰酸钾中锰元素的化合价为0-（-2×4）-（+1×1）=+7，锰酸钾中锰元素化合价为0-（-2×4）-（+1×2）=+6，二氧化锰中锰元素的化合价为0-（-2×2）=+4，则此反应中锰元素的化合价共有3种。
（2）KMnO4读作高锰酸钾，K2MnO4读作锰酸钾，则是锰酸根，形成的化合物读作锰酸某。钙元素在化合物中一般是+2价，则CaMnO4中MnO4是-2价，是锰酸根，则CaMnO4是锰酸钙。
（3）化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1Mn、2O、4H、4Cl，反应后有2Cl、4H、2O，则X中有1Mn、2Cl，是MnCl2。从化学方程式可知，每87份质量的二氧化锰生成71份质量的氯气，则生成142g氯气需要二氧化锰的质量至少为。
（4）锰酸钾受热分解生成氧化钾、二氧化锰和氧气的化学方程式为。
8．（2023春·山东泰安·八年级统考期末）“宏微结合”是化学学科核心素养之一、乙烯(C2H4)在点燃的条件下发生反应，生成物和反应物共四种，它们的微观示意图和反应前后的质量如下表所示。请回答：
物质序号
微观示意图
反应前质量/g
反应后质量/g
甲

28
x
乙

96
0
丙

0
y
丁

4
40
  
(1)丙和丁所属的物质类别是 。
(2)参加反应的乙和反应后新生成的丁的质量比是 。(填最简整数比)
(3)上述反应的化学方程式为 。
(4)在计算反应物和生成物之间的质量关系时，可得出x+y= 。
【答案】(1)氧化物 (2)8：3 (3) (4)88
【详解】（1）根据微观示意图，丙是CO2，丁是H2O，均属于氧化物；
（2）甲、乙质量减小是反应物，丙、丁质量增加是生成物，甲为乙烯，乙为氧气，丙为二氧化碳，丁为水，则乙烯燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：，参加反应的乙和反应后新生成的丁的质量比是=8：3；
（3）乙烯燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：；
（4）根据质量守恒，反应前后物质总质量不变，故28+96+4=x+y+40，可得x+y=88，故填：88。
四、计算题
9．（2023春·黑龙江绥化·八年级统考期末）化学兴趣小组为探究实验室制取氧气，把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物30g装入大试管中，加热，待反应完全后，将试管冷却、称量，得到20.4g固体物质．试计算：
(1)完全反应后制得氧气 g，反应中二氧化锰是催化剂，反应前后二氧化锰 不改变；
(2)原混合物中氯酸钾的质量 g；
(3)实验后将得到固体溶解，经过过滤，烘干，得到固体，理论上可回收的质量 g。
【答案】(1) 9.6 质量和化学性质 (2)24.5 (3)5.5
【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律可知，完全反应后制得氧气质量=30g-20.4g=9.6g；在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。反应中二氧化锰是催化剂，反应前后二氧化锰质量和化学性质不改变；
（2）设：原混合物中氯酸钾的质量为x。


x=24.5g
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
（3）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。二氧化锰在该反应中用作催化剂，理论上可回收 的质量=30g-24.5g=5.5g。
10．（2023·吉林·模拟预测）化学兴趣小组同学测定某品牌钙片中含碳酸钙的质量。向盛有10g钙片的烧杯中加入过量稀盐酸，充分反应后，测得烧杯内混合物的总质量比反应前稀盐酸与钙片的总质量减少了3.3g。（钙片中其他成分不与稀盐酸反应放出气体），计算该品牌钙片中含碳酸钙的质量。（请写出详细计算步骤）
【答案】解：由质量守恒定律可知，反应后减少的质量为二氧化碳的质量，即反应生成二氧化碳的质量为3.3g，设该品牌钙片中含碳酸钙的质量为



答：该品牌钙片中含碳酸钙的质量为7.5g。
11．（2022秋·山东东营·九年级校考阶段练习）某兴趣小组为测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取12g石灰石样品加入烧杯中，将150g稀盐酸平均分成五次加入，充分反应后（杂质不溶于水也不与稀盐酸反应），测得实验数据如下：
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
加入稀盐酸的质量/g
30
30
30
30
30
剩余固体的质量/g
9
6
3
2
2
计算：
(1)此石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？（结果精确到0.1%）
(2)生成气体的质量是多少？
【答案】(1)由表可知，最终剩余固体的质量为2g，故混合物中碳酸钙的质量为12g-2g=10g，故样品中碳酸钙的质量分数为  。
答：此石灰石中碳酸钙的质量分数是83.3%。
(2)解：设生成的气体的质量为x。

所以则有
解得x=4.4g      
答：生成气体的质量为4.4g。
五、流程题
12．（2023·四川南充·校考模拟预测）如图为某化工企业生产流程示意图，据图回答下列问题：
  
(1)钛酸亚铁中钛元素为 价。
(2)①中反应为：，则X为 ；②中原料全部转化为甲醇，该反应的基本反应类型是 反应。
(3)③中氩气作保护气，写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)+4 (2) FeCl3 化合 (3)
【详解】（1）钛酸亚铁 (FeTiO3) 中Fe元素显+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价为x，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则，解得x=+4；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前Fe、Ti、O、C、Cl原子的个数分别为：2、2、6、6、14，反应后Fe、Ti、O、C、Cl原子的个数分别为：0、2、6、6、8，则X为FeCl3；
②中一氧化碳和氢气反应生成甲醇，反应符合“多变一”，属于化合反应；
（3）③中氩气 (Ar) 作保护气，四氯化钛和镁在800℃下反应生成钛和氯化镁，反应的化学方程式为：。
六、科普阅读题
13．（2022秋·安徽芜湖·九年级校考阶段练习）阅读下列材料，回答相关问题。
生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键，该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术，利用太阳能电池板供电，电解1L水能产生约620L氧气，可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率，随技术进步，氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，其过程包括净化、低压（10kPa左右）蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
(1)电解制氧时，电池板的能量转化形式： 转化为电能。
(2)结合上述材料分析，相同条件下电解1L水，理论上产生的氢气体积大约为 。
(3)氢氧化钾可提高电解水效率，氢氧化钾的化学式为 。
(4)空间站中，氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为 。
(5)水蒸馏时，减小压强可使水的沸点 （填“升高”或“降低”）。
【答案】(1)太阳能 (2)1240L (3)KOH (4) (5)降低
【详解】（1）电池板的能量转化形式是太阳能转化为电能；
（2）电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为2：1；则产生约620L氧气，同时产生氢气：620L2=1240L；
（3）氢氧化钾中钾元素显+1价，氢氧根显-1价，氢氧化钾的化学式为KOH；
（4）氢气与二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，化学方程式为；
（5）减小压强可使水的沸点降低。
培优第三阶——中考沙场点兵
一、单选题
1．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：，则X的化学式是
A．CO B．C2H4 C．CH4 D．C2H2
【答案】C
【详解】依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的个数和种类不变，反应前有4个氧原子；反应后有4个氧原子，1个碳原子和4个氢原子，则X中含有1个碳原子和4个氢原子，则X的化学式：CH4；
答案：C。
2．（2023·山东临沂·统考中考真题）甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示，下列说法中错误的是
  
A．丙可能为该反应的催化剂
B．该反应是化合反应
C．反应中消耗甲和乙的质量比为
D．该化学反应前后各元素的化合价不一定发生变化
【答案】C
【分析】反应前后甲的质量减少了20g-3g=17g，故甲为反应物，反应前后乙的质量减少了36g-15g=21g，故乙为反应物，反应前后丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，也可能没有参与反应，反应前后丁的质量增加了43g-5g=38g，故丁为生成物，该反应为甲和乙反应生成丁。
【详解】A、反应前后丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，也可能没有参与反应，故A说法正确；
B、由分析可知，该反应为甲和乙反应生成丁，符合多变一的特点，属于化合反应，故B说法正确；
C、反应中消耗甲和乙的质量比为 （20g-3g）：（36g-15g）=17：21，故C说法错误；
D、由于不知道反应物、生成物的具体种类，因此反应前后元素的化合价不一定发生变化，故D说法正确；
故选C。
3．（2023·山东潍坊·统考中考真题）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目，质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法错误的是
  
A．Z一定属于化合物 B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变 D．Y与Z的相对分子质量之比为28：17
【答案】C
【详解】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。由图1可知，X和Y是反应物，Z是生成物，由分子个数的变化情况可知，该反应可表示为：。由图2可知，参加反应的Y的质量为，生成Z的质量为，由质量守恒定律可知：参加反应的X的质量为。
【解答】A、根据分析可知，由该反应的方程式可知，该反应属于化合反应，因此生成物Z一定是化合物，说法正确；
B、由以上分析可知，参加反应的X与Y的质量比为，说法正确；
C、由该反应的方程式可知，反应前后分子总数改变，说法错误；
D、设Y、Z的相对分子质量分别为m、n，由化学方程式可知，，则，说法正确。
故选：C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
4．（2023·广东·统考中考真题）梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是
    
A．反应前后元素种类不变
B．反应前后分子个数不变
C．a分子中C、H原子个数比为1:4
D．反应生成c、d的质量比为 22:9
【答案】D
【详解】A、化学反应前后，元素种类不变，故选项说法正确；
B、由a完全燃烧的反应微观示意图，该反应是甲烷分子和氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，反应的化学方程式为，反应前3个分子，反应后4个分子，反应前后分子个数不变，故选项说法正确；
C、1个a分子由1个碳原子和4个氢原子构成，则a分子中C、H原子个数比为1:4，故选项说法正确；
D、根据化学方程式可知，反应生成c、d的质量比为44 :(18×2)=11:9，故选项说法错误。
故选D。
二、计算题
5．（2023·江苏宿迁·中考真题）我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺，他们将孔雀石［主要成分是和木炭一起加热就可得到红色的铜。兴趣小组为测定某孔雀石中的质量分数，进行如下实验：称取孔雀石样品，粉碎后放入烧杯，向其中加入稀硫酸（稀硫酸过量），充分反应后称量，烧杯内物质的总质量为220.6g（假设杂质都不与稀硫酸发生反应）。
(1) 。
(2)生成气体的质量是 g。
(3)求该孔雀石中的质量分数（写出计算过程）。
【答案】(1)H2O (2)4.4
(3)解：设该孔雀石中的质量的质量为x。


解得：x=22.2g
该孔雀石中的质量分数为：
答：该孔雀石中的质量分数为88.8%。
【详解】（1）由方程式可知反应物中Cu、O、H、C、S的原子个数分别为2、13、6、1、2，生成物中Cu、O、C、S的原子个数分别为2、10、1、2，根据化学反应前后各原子种类和数目不变，未知物的化学计量数为3，所以1个未知物分子由2个氢原子和1个氧原子构成，未知物的化学式为H2O，故填：H2O。
（2）根据质量守恒定律，生成气体的质量是：25g+200g-220.6g=4.4g，故填：4.4。
（3）见答案。
6．（2023·辽宁营口·统考中考真题）某兴趣小组拟选用鸡蛋壳作为实验室制取二氧化碳的原料。为了测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数是否满足实验要求，该小组同学进行如下实验，将鸡蛋壳洗净、捣碎后准确称量15.0g，全部投入足量稀盐酸中，电子秤的示数变化情况如图：
  
（说明：①忽略二氧化碳溶于水对实验结果的影响；②假设其它物质不溶于水，也不与稀盐酸反应）
(1)捣碎鸡蛋壳的目的是 。
(2)根据图示判断：蛋壳中的CaCO3与盐酸反应生成二氧化碳的质量是 g，根据此数据计算CaCO3的质量分数为 （结果保留到0.1%）；
(3)对此计算结果，兴趣小组认为满足实验要求。但有同学认为该结果有可能偏低，理由是 。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率 (2) 4.4 66.7%
(3)盐酸具有挥发性，4.4g包含了反应过程中盐酸挥发了的氯化氢气体的质量，即实际生成的二氧化碳气体质量小于4.4g
【详解】（1）捣碎鸡蛋壳的目的是增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率，故填：增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率；
（2）由质量守恒定律可知，产生二氧化碳气体的质量为160g+15g-170.6g=4.4g；
解：设参加反应的CaCO3的质量为x，

CaCO3的质量分数为×100%≈66.7%；
故填：4.4；66.7%；
（3）盐酸具有挥发性，4.4g包含了反应过程中盐酸挥发了的氯化氢气体的质量，即实际生成的二氧化碳气体质量小于4.4g，因此实际CaCO3的质量分数有可能偏低，故填：盐酸具有挥发性，4.4g包含了反应过程中盐酸挥发了的氯化氢气体的质量，即实际生成的二氧化碳气体质量小于4.4g。
7．（2023·辽宁·统考中考真题）好奇的同学们为了探测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，从家里收集了鸡蛋壳清洗干燥后带到学校实验室。取11g鸡蛋壳样品于烧杯中，加入稀盐酸至不再产生气泡(假设鸡蛋壳中其他成分不与稀盐酸反应，生成气体全部逸出)，共加入稀盐酸100g，此时烧杯内混合物的质量为106.6g。请计算。
(1)生成二氧化碳的质量为 g。
(2)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(结果保留到0.1%)
【答案】(1)4.4
(2)解：设碳酸钙的质量为x。


g
碳酸钙的质量分数为：
答：鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数是90.9%。
8．（2023·辽宁·统考中考真题）化学实验操作考试结束后，同学们想了解所用石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行了以下实验。取25g石灰石样品于烧杯中，加入足量的稀盐酸至完全反应，测得烧杯内残留固体的质量为5g(石灰石中的杂质不参加反应也不溶于水)。请计算。
(1)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(2)实验过程中，理论上可生成二氧化碳的质量是多少？
【答案】(1)样品中碳酸钙的质量为：
样品中碳酸钙的质量分数为：
答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%；
(2)设反应生成的二氧化碳质量为

答：实验过程中，理论上可生成二氧化碳的质量是8.8g。
9．（2023·福建·统考中考真题）为求证“喝反复烧开的饮用水会造成亚硝酸盐中毒”的真伪，学习小组以煮沸52次的桶装水为水样，利用下述反应测定亚硝酸盐的含量（以NaNO2计）：。结果表明，1L水样反应时产生了 的I2。
(1)计算1L水样中NaNO2的质量。
(2)查阅《食品安全国家标准（GB2762-2022）》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于 。结合计算结果，得出的结论是：喝反复烧开的饮用水 （填“会”或“不会”）造成亚硝酸盐中毒。
【答案】(1)解：设1L水样中NaNO2的质量为x。


答：1L水样中NaNO2的质量是 。
(2)不会
三、流程题
10．（2023·北京·统考中考真题）氧化亚铜()可用于电镀工业。干法生产粉末的主要工艺流程如下：
  
(1)粉碎机中，发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)时，煅烧炉中发生化合反应，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)物理变化 (2)
【详解】（1）粉碎过程中没有新物质生成，属于物理变化。
（2）由图可知，煅烧炉中CuO和Cu在800~900℃反应生成Cu2O，反应的化学方程式为。
11．（2023·广东·统考中考真题）电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
  
(1)传统方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成 CaO 和 (填化学式)。
(2)新方法:
i.电解水属于 反应(填基本反应类型)，反应前后氢元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
ii.反应器 1:一定的H2环境及较低温度下CaCO3可与H2反应生成CaO、CO 和H2O。CO与H2O的分子个数比为 。
CaCO3还可以直接分解。反应器 1中 CO、CO2的含量随反应温度的变化如下图所示。 ℃时，抑制 CO2生成的效果最好。
  
iii.反应器 2:一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH)，化学方程式为 。
(3)与传统方法相比，新方法的优点有 (写两条)。
【答案】(1)CO2 (2) 分解 降低 1:1 750 (3)①减少二氧化碳排放，缓解温室效应；②节约能源
【详解】（1）碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳的化学式为CO2；
（2）i.由一种物质生成两种或两种以上物质的反应为分解反应，水在通电时生成氢气和氧气，故电解水属于分解反应；反应前水中氢元素的化合价为+1，反应后生成的氢气中氢元素化合价为0，故反应前后氢元素的化合价降低；
ii.反应器1中发生反应的化学方程式为：,由化学方程式可知CO与H2O的分子个数比为1:1；由CO、CO2的含量随反应温度的变化图可知，在600℃时，CO、CO2的含量分别为67.3%和32.7%，在700℃时，CO、CO2的含量分别为87.1%和12.9%，在750℃时，CO、CO2的含量分别为88.2%和11.8%，在800℃时，CO、CO2的含量分别为87.6%和12.4%，故在750℃时，抑制 CO2生成的效果最好；
iii.反应器 2:一定条件下，CO与H2发生化合反应生成CH3OH，化学方程式为；
（3）与传统方法相比，新方法的优点有①减少二氧化碳排放，缓解温室效应；②使用风力发电产生的电能用于电解水，能有效节约能源等。
12．（2023·广西·统考中考真题）我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后，再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示，回答下列问题：
  
(1)反应①、②使用的催化剂在反应前后的 和化学性质都没有发生变化。
(2)反应①的能量转化形式中存在光能转化为 能 ，产生的H2、O2的体积比约为 。
(3)反应②的化学方程式：，则X的化学式为 ；可用 （填试剂名称）检验反应后的气体中是否还含有CO2。
(4)反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，其原因是 。
【答案】(1)质量 (2) 化学 2：1 (3) C2H4 澄清石灰水 (4)水作为反应①的反应物不断被消耗，可以提高原料的利用率
【详解】（1）根据催化剂的特点，反应①②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）由图可知，反应①为水在太阳能和新型催化剂的作用下分解生成氢气和氧气，所以反应①的能量转化形式中存在光能转化为化学能，该反应的化学方程式为：，产生的H2、O2的体积比约为2：1；　
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个碳原子、4个氧原子、12个氢原子，反应后已知物中有4个氧原子、8个氢原子，则X中含有2个碳原子和4个氢原子，化学式为C2H4；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验反应后的气体中是否还含有CO2；
（4）由图可知，水作为反应①的反应物，不断被消耗，反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，可以提高原料的利用率。
四、科普阅读题
13．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）阅读下列短文并回答问题。
N2O是一种温室气体，由于N2O在大气中的存留时间长，大气中N2O含量过高会加剧全球变暖。在微生物作用下土壤中氮元素转化为N2O是大气中N2O的最主要来源之一。在大棚蔬菜、农产品生产中施用石灰氮（CaCN2），能减少土壤中N2O的排放。查阅相关资料可知，石灰氮在土壤中与水反应生成氢氧化钙和氰氨（H2CN2），氰氨可进一步与水反应生成尿素[CO（NH2）2]。
  
CO2是另一种温室气体，减少CO2的排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。
(1)氰氨生成尿素的化学方程式为：H2CN2+H2O=CO（NH2）2，该反应属于 （填基本反应类型）。
(2)石灰氮与水反应生成氢氧化钙和氰氨的化学方程式为 。
(3)由图可知，到2050年，碳减排对全球碳中和的贡献率排在第 位。
(4)人工光合固氮装置通过电化学手段将二氧化碳还原为甲酸，反应的化学方程式为：，X的化学式为 。
【答案】(1)化合反应 (2) (3)2/二 (4)O2
【详解】（1）该反应是由两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应；
（2）石灰氮与水反应生成氢氧化钙和氰氨，该反应的化学方程式为：；
（3）由图可知，到2050年，碳替代为47%、碳减排为21%、碳循环为17%、碳封存为15%，故碳减排对全球碳中和的贡献率排在第2位；
（4）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个C、6个O、4个H，反应后有2个C、4个O、4个H，故X中有2个O，化学式为O2。