第5单元 化学反应的定量关系（单元测试卷·培优卷）

答案C 【详解】A、蜡烛燃烧后减少，其质量逐渐减少，选项错误； B、由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳和水的质量之和等于蜡烛燃烧的质量与氧气消耗的质量之和，选项错误； C、由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳和水的质量之和等于蜡烛燃烧的质量与氧气消耗的质量之和，选项正确； D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水中共含有碳、氢、氧三种元素，通过生成物的元素组成推测，蜡烛中一定含C、H两种元素，可能含氧元素，选项错误，故选C。

答案B 【详解】根据质量守恒定律，反应A+B═C+D中，由25gA与10gB恰好完全反应生成5gC，根据质量守恒定律，生成D物质质量=25g+10g−5g=30g，则反应中物质A和D的质量比=25g:30g=5:6；则当反应有6gD生成时，设参加反应的A的质量为x，x:6g=5:6，x=5g。 故选B。

答案B 【详解】A、由化学方程式可知，该反应中，各物质的分子数目比为1：1：1，选项错误； B、由化学方程式可知，该反应在点燃的条件下进行，各物质的分子的数目比为2：1：2，各物质的质量比为（28:×2）：32：（44×2）=7：4：11，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，选项正确； C、由化学方程式可知，该反应中各物质的质量比为（2×2）：32：（18×2）=1：8：9，选项错误； D、由化学方程式可知，该反应中，各物质的分子数目比为1：1：2，，选项错误; 故选B。

答案B 【详解】反应前C、Si、O的原子个数分别为：2、1、2，反应后C、Si、O的原子个数分别为：n、1、n根据化学反应前后原子的种类、数目不变，可知n等于2。 故选B。

答案D 【详解】根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和个数不变，由化学方程式可知，反应后碳原子的个数为3，则反应前的碳原子个数也应为3，故x=3；在K2S中钾元素的化合价为+1价，根据化合物中正负化合价代数和为零可知，硫元素的化合价为-2价。 故选D。

答案C 【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前C、H、O、Cr、S的原子个数分别为2、18、37、4、6，反应后C、H、O、Cr、S的原子个数分别为2、18、13、0、0，则2X中含有4个铬原子、6个硫原子和24个氧原子，X的化学式为Cr2(SO4)3，故选C。

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C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8，生成物中含C、H、N、O的个数分别是2、0、6、4，故生成物中还应含8个H、4个O，故X的化学式为H2O。 故选B。

答案B

答案B 【详解】A、发生装置由药品的状态和反应条件决定，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氧气由氧元素组成，故制取氧气的原料一定含有氧元素，符合题意； C、红热木炭应缓慢伸入集气瓶中，使木炭与氧气充分接触，充分反应，现象比较明显，不符合题意； D、该装置只能收集到较为纯净的氧气，收集的氧气中会混有水蒸气等杂质，不是纯净的氧气，不符合题意。 故选B。

答案B 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则24g+60g+2g+3g=1g+待测+46g+30g，待测=12g，不符合题意； B、反应后，X的质量减小，X是反应物，氧气的质量减小，氧气是反应物，二氧化碳的质量增加，二氧化碳是生成物，水的质量增加，水是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，故X中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，12g+3g=15g小于24g-1g=23g，则X中一定含氧元素，符合题意； C、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意； D、X中碳、氢原子的个数比为：，不符合题意。 故选B。

答案D 【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则为使图完整准确，应在图丙中补充2个汞原子，汞是由原子直接构成的，即应补充图A，故A说法错误； B、根据图示，该化学反应前后分子种类改变，原子种类不变，故B说法错误； C、氧化汞是由氧化汞分子构成的，则保持氧化汞性质不变的最小粒子是氧化汞分子，故C说法错误； D、该反应符合“一变多”的特点，基本反应类型是分解反应，故D说法正确； 故选D。

答案B 【详解】A、氢氧化钠和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，发生了化学变化，该装置虽然敞口，但是反应没有气体参与或生成，可用于验证质量守恒定律，故选项能达到实验目的； B、要验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，需要验证二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，同时还要验证反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变，该实验只验证了二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，故选项不能达到实验目的； C、图中实验，除了温度不同外，其它条件均相同，可探究温度对分子运动快慢的影响，故选项能达到实验目的； D、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰；硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，说明物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，相同条件下，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，故选项能达到实验目的。 故选B。

答案D 【详解】A、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，红色铜粉逐渐变成黑色，故选项说法正确； B、加热过程中装置内气体受热膨胀，气球鼓起，反应结束冷却至室温后，由于氧气被消耗，装置内压强减小，气球变瘪，故选项说法正确； C、反应结束后，冷却至室温前气球受到空气的浮力不断变化，应冷却至室温再称量，故选项说法正确； D、无法确定铜与氧气是否恰好完全反应，所以反应前锥形瓶内铜粉与氧气的总质量不一定等于反应生成的氧化铜的质量，故选项说法错误； 故选：D。

答案B 【详解】A、根据质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为12.5g+95g-103.1g=4.4g，设碳酸钠的质量为x x=10.6g 纯碱样品中碳酸钠的质量分数为，正确； B、设生成氯化钠的质量为y y=11.7g 则反应后溶液中氯化钠的质量=12.5g-10.6g+11.7g=13.6g，所得氯化钠溶液中溶质的质量分数为，而不是13.6%，错误； C、反应②是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应，属于复分解反应，由化学方程式可知，NaHCO3从溶液中析出，则NaHCO3的溶解度小于NH4HCO3，正确； D、根据反应③可知，NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，若Na2CO3粉末中混有少量的NaHCO3，可用加热的方法除去，正确； 故选B。

答案B

答案C

答案C 【详解】A、化学链燃烧技术中CuO、Cu2O均既是反应物，又是生成物，可循环使用，所以流程中不需要另外添加CuO，故A说法正确； B、由图可知，空气反应器中的反应为氧化亚铜和氧气加热生成氧化铜，化学方程式为：，故B说法正确； C、理论上燃料电池是将化学能转变为电能，故C说法错误； D、由图可知，化学链燃烧可以分离出二氧化碳，实现低耗能捕集CO2，故D说法正确； 故选C。

答案D 【详解】A、用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多，化学方程式为：，该反应属于中和反应，但是中和反应不属于基本反应类型，该反应是两种物质相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，故选项错误； B、工业上用碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，选项中无气体符号，故选项错误； C、三氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，化学方程式为SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O，复分解反应是指两种化合物在水溶液中交换成分，生成另外两种化合物的反应。然而，三氧化硫和氢氧化钠的反应是通过酸碱中和生成硫酸钠和水，而不是通过成分交换，故选项错误； D、生石灰（氧化钙）与水反应生成熟石灰（氢氧化钙），化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2，这个反应是由两种物质生成一种物质的化学反应，因此属于化合反应，故选项正确。 故选D。

答案D

答案D 【详解】A、10g盐水蒸发后得到9g水和1g氯化钠，发生的不是化学变化，不能用质量守恒定律解释。A不符合题意； B、50mL水与50ml酒精混合不等于100mL，发生的不是化学变化，不能用质量守恒定律解释。B不符合题意； C、44g干冰（固态二氧化碳）升华后变成44g二氧化碳气体，发生的不是化学变化，不能用质量守恒定律解释。C不符合题意； D、硫和氧气点燃条件下反应生成二氧化硫，， 根据化学方程式可知，参加反应的硫、氧气、生成二氧化硫的质量比=32：32：64=1：1：2。所以1g的硫粉和1g的氧气完全燃烧能产生2g的二氧化硫。D叙述符合质量守恒定律。D符合题意。 综上所述：选择D。

答案(1)乙 (2)2：1 (3) 【详解】（1）甲中只有一种分子，属于纯净物，分子中原子种类相同，属于化合物；乙中只有一种分子，属于纯净物，分子中原子种类相同，属于单质；丙中含有两种不同分子，属于混合物。故填：乙； （2）反应后有一个分子剩余，所以参加反应的分子个数是1，故参加反应的甲、乙粒子个数比为2：1； （3）由图可知该反应为二氧化硫与氧气在一定条件下反应生成三氧化硫，方程式为：。

答案(1) 分解反应 FeO/氧化亚铁 5.8kg (2) 46% 【详解】（1）①过程Ⅰ是指氧化亚铁和二氧化碳反应生成碳和四氧化三铁，该反应化学方程式：； ②过程Ⅱ是四氧化三铁分解生成氧气和氧化亚铁，化学方程式为：，符合一变多的特点，该反应化学基本反应类型是分解反应； ③过程Ⅰ由氧化亚铁被消耗，过程Ⅱ有氧化亚铁生成，该过程中可以循环利用的物质是氧化亚铁； ④过程Ⅰ是指氧化亚铁和二氧化碳反应生成碳和四氧化三铁，该反应化学方程式：；过程Ⅱ是四氧化三铁分解生成氧气和氧化亚铁，化学方程式为：，根据化学方程式可知总反应可表示为CO2=C+O2↑，二氧化碳和氧气的质量比为44:32=11:8，则理论上，最多可得到氧气的质量为8kg×≈5.8kg。 （2）二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇，该反应同时生成水，反应的化学方程式：； 其原子经济百分比是：。

答案(1)非金属 (2) 80 H2O (3)+2 【详解】（1）硅带有石字旁，属于非金属元素； （2）水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为，参加反应的水和生成氧气的质量比为（2×18）：32=9：8，电解水，理论上可产生氧气质量为80g； 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1个C、2个O、8个H，反应后有1个C、4个H，2X中含有2个O、4个H，一个X中含有1个O和2个H，化学式为H2O； （3）中的化合价为，氧元素的化合价为-2价，设的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有x+（+3）×2+（-2）×4=0，解得x=+2。

答案(1)2:1 (2)b (3)丙→乙→甲 (4)① 【详解】（1）电解水正氧负氢，氢二氧一，a管与负极相连，是氢气，b管是氧气，故a、b管内气体体积比约为2:1； （2）b管是氧气，氧气具有助燃性，能使木条燃烧更旺，故填：b； （3）水在直流电作用下生成氢气和氧气，微观过程是水分子在通电条件下分裂成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，大量氢分子聚集形成氢气，每两个氧原子结合成一个氧分子，大量氧分子聚集形成氧气。根据图像，甲中含有氢分子、氧分子，乙中含有氢原子、氧原子，丙中含有水分子，则微观过程是丙→乙→甲； （4） ①氢气在氧气中燃烧生成水，氢气只含氢元素，氧气只含氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，说明水由氢元素、氧元素组成，①正确； ②煮沸水时有气泡产生，说明水由液态变为气态，不能验证水的组成，②错误； ③蜡烛燃烧时有水生成，燃烧是物质与氧气发生的反应，氧气只含氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，说明蜡烛含有氢元素，但不能验证水的组成，③错误。 故填：①。

答案(1)8g (2)碳、氢 (3)3:1/1:3 (4)CH4 【详解】（1）根据质量守恒定律，参加反应的物质A的质量是； （2）根据化学反应前后元素种类不变，由可知，A中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，则碳元素的质量，即为生成二氧化碳中碳元素质量：，氢元素质量即为生成水中氢元素质量：，氧元素质量为：，组成A物质的元素中一定含碳、氢元素，不含氧元素； （3）物质A中碳元素和氢元素的质量比=，则氢元素和碳元素的质量比=1:3； （4）物质A中碳、氢原子的个数比为，则物质A最有可能的化学式是CH4。

答案(1)生成的二氧化碳气体逸出 (2)气球膨胀 (3)倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合 (4)反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减，质量没有变化 (5)在装置设计方面应做到密闭（合理即可） 【详解】（1）碳酸钠与盐酸混合后，生成氯化钠、水和二氧化碳，由于生成的二氧化碳气体逸出，所以电子天平示数减小； （2）碳酸钠与稀盐酸反应有气泡生成，将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是有气泡生成，气球体积变大，白色固体消失； （3）稀盐酸与稀盐酸接触有气泡生成，在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合； （4）化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是：反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减，质量没有变化； （5）由上述实验得到启示，探究有气体参加或有气体生成的反应验证质量守恒定律时，在装置设计方面应做到密闭等。

答案(1) 可以控制反应速率 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 (2) 生成具有刺激性气味的气体 吸收二氧化硫，防止污染空气 (3) 1 C 【详解】（1）①该装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； 锥形瓶中发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； ②铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体； （2）①硫在氧气中燃烧的现象是：硫燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体； ②硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中会污染空气，二氧化硫能与水反应，故集气瓶中放入一定量水的主要目的是：吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）①该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，则若装置中气密性良好，最终集气瓶内水面大约上升至刻度1处； 红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：； ②A、a点时，氧气的体积分数为15%，但是容器内的气体中还含有二氧化碳、稀有气体等，故a点时容器内氮气的体积分数小于1-15%=85%，不符合题意； B、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，b点时，反应还在进行，故b点时容器内气体的总质量在减小，不符合题意； C、由图可知，红磷熄灭时，氧气的体积分数不是零，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，符合题意。 故选C。

答案(1)生成等体积氧气所用时间 (2)小 (3)加入过氧化氢溶液有气泡产生 (4)2H2O22H2O+O2↑ (5)比较氧化铜和二氧化锰的催化效果 【详解】（1）比较化学反应速度的快慢，可以比较收集相同体积的气体所用的时间，也可以比较相同时间内收集气体的体积。因“小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验”，所以选择的是比较收集相同体积的气体所用的时间，则待测数据是收集等体积氧气所用时间； （2）收集等体积氧气所用时间越长，分解速率约慢。氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。所以②时间更短，既实验②比实验①的“待测数据”更小。 （3）该实验的预期结论是氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，则氧化铜在反应前后化学性质保持不变，反应后的氧化铜仍能加快做过氧化氢的分解，该实验是验证氧化铜在反应后的化学性质保持不变，实验操作和现象：将黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，有气泡产生； （4）过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，反应化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑； （5）根据提出问题“他是否比二氧化锰的催化效果更好”及可以比较收集等体积氧气所用时间来比较分解速度的快慢可知，小雨设计实验③和实验②对比的目的是比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果。

答案(1)二 (2)解：设至少需要焦炭的质量为x。 解得x=4.8kg 答：若要制取5.6kg的硅，至少需要焦炭的质量是4.8kg。 【详解】（1）硅在地壳中的含量居第二位，故填：二； （2）详见答案。

答案(1)2 (2)1/一 (3)解：设理论上需要含超氧化钾的制氧剂的质量为x。 x=355g 答：若要制得氧气，理论上需要含超氧化钾的制氧剂的质量为355g。 【详解】（1）根据质量守恒定律的微观实质：化学反应前后，原子种类和数目不变，根据钾原子和碳原子数目不变，则m=2； （2）根据化学方程式可知，超氧化钾和二氧化碳的质量比为284:88=142:44，同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳，若“化学氧自救呼吸器”中的质量为，则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用1小时； （3）见答案。