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第3講質(zhì)量守恒定律及化學(xué)方程式
考點(diǎn)特訓(xùn)營(yíng)2
江浙近年真題精選1
實(shí)驗(yàn)突破31.(2023衢州6題3分)1784年,科學(xué)家卡文迪什演示了“人工空氣”的燃燒,發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物只有水。據(jù)此判斷“人工空氣”是()A.氫氣
B.氮?dú)?/p>
C.二氧化碳D.氧氣質(zhì)量守恒定律的理解和驗(yàn)證A
江浙近年真題精選2.(2023衢州13題2分)質(zhì)量守恒定律是自然界最基本的規(guī)律之一,下列裝置及實(shí)驗(yàn)(天平未畫出)能用來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的是()A3.(2023蘇州28題6分)小金進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。在實(shí)驗(yàn)中用電子天平和量筒準(zhǔn)確測(cè)量出表中m1、m2、m3、m4和V(實(shí)驗(yàn)中操作正確,O2的密度為ρg/cm3)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12…m1(MnO2)/g
m2(KClO3)/g
m3(試管)/g
m4(試管+加熱后剩余固體)/g
量筒內(nèi)收集氣體的體積V/cm3
(1)裝置中試管口略向下傾斜的原因是____________________________。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和ρ之間應(yīng)存在的等量關(guān)系為______________________。(3)每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小金在拆卸裝置時(shí)總能聞到刺激性氣味。他將加熱后剩余固體中的MnO2分離并測(cè)量其質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)總小于加熱前MnO2的質(zhì)量。查閱資料后發(fā)現(xiàn),一般認(rèn)為加熱KClO3和MnO2混合物的反應(yīng)過程如下:第1步:2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑;(其中Cl2有刺激性氣味)防止冷凝水倒流引起試管炸裂m1+m2+m3-m4=ρV第2步:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;第3步:K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑。寫出加熱后剩余固體中MnO2質(zhì)量小于加熱前MnO2質(zhì)量的原因__________________________________________________________________________________________________________________。部分Cl2散失,未參加后續(xù)反應(yīng),導(dǎo)致部分錳元素以K2MnO4或KMnO4形式存在,故剩余固體中MnO2質(zhì)量小于加熱前MnO2質(zhì)量4.某興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律。(1)如圖甲,小柯將燒杯放在天平左盤,使天平重新平衡。然后取下燒杯把鐵釘放入試管中,一段時(shí)間后,再把燒杯放回天平左盤,最后天平是否平衡?_______。反應(yīng)后試管內(nèi)溶液的質(zhì)量______(選填“增加”“減少”或“不變”)。平衡減少(2)如圖乙,小妍將燒杯放在天平左盤,使天平重新平衡。然后傾斜燒杯使鹽酸與石灰石粉末混合,一段時(shí)間后再把燒杯放回天平左盤,發(fā)現(xiàn)天平不再平衡。其原因是___________________________。小柯對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),把燒杯換成錐形瓶(如圖丙,裝置氣密性良好)。你認(rèn)為能否驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律并闡述理由:___________________________________________________________。產(chǎn)生的二氧化碳從燒杯中逸出
不能,氣球體積變大,受到空氣對(duì)它的浮力增大,天平不再平衡(3)小妍想測(cè)定實(shí)驗(yàn)所用石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取6克石灰石粉末與足量的稀鹽酸充分反應(yīng),反應(yīng)后總質(zhì)量減少2.2克。求石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(雜質(zhì)與稀鹽酸不反應(yīng))(結(jié)果精確到0.1%)。(3)解:設(shè)石灰石中含CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xCaCO3+2HCl
===CaCl2+CO2↑+H2O
100
44
x
2.2g
=
x
=
5gCaCO3%
=
×100%
=
83.3%答:石灰石中含CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.3%??枷?推斷未知化學(xué)式[蘇州、溫州各3考,紹興2023.30(1)]5.[2023溫州18(2)題2分]一些心臟病患者安裝心臟起搏器,以在心跳驟停時(shí)刺激心臟,恢復(fù)心跳。(2)一種用于心臟起搏器的鋰電池,工作時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為4Li+2SOCl2
===4LiCl+X+SO2↑。則X的化學(xué)式為_____。質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用S6.[2023溫州23(3)題2分]我省開展“全面剿滅劣V類水”行動(dòng)。為了治理某河道的水污染,相關(guān)部門放置一批太陽能仿生水草,幾個(gè)月后效果明顯。(3)水體中氮元素含量過高是河道水污染的主要原因之一。人造水草中的硝化細(xì)菌能將污水中的含氮化合物最終轉(zhuǎn)化為無污染物質(zhì),該過程涉及到的化學(xué)反應(yīng)之一是:2NH3+3O2
=======
2HNO2+2X。則X的化學(xué)式為_______。硝化細(xì)菌H2O7.(2020蘇州23題4分)醫(yī)用消毒酒精為75%的乙醇溶液,化工生產(chǎn)中可用A(主要成分的化學(xué)式為C8H18)作原料,經(jīng)以下流程制取乙醇:(1)步驟①的轉(zhuǎn)化屬于_____(選填“化學(xué)”或“物理”)變化。(2)步驟②是乙烯和含兩種元素的化合物B發(fā)生化合反應(yīng),則B中所含元素是________________。A乙烯(化學(xué)式為C2H4)乙醇(化學(xué)式為C2H6O)??化學(xué)氫元素、氧元素①②8.(2021蘇州23題4分)二氧化碳的資源化利用是實(shí)現(xiàn)碳減排的重要途徑。以下是一種實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要原料二甲醚(化學(xué)式為C2H6O)的
途徑:(1)轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水,這種單質(zhì)的化學(xué)式為________。(2)轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水,反應(yīng)中生成二甲醚和水的分子數(shù)之比為________。H21∶1考向2元素組成判斷的定量分析9.(2021溫州19題6分)1783年,拉瓦錫利用如圖裝置探究水的組成:往A杯中滴加少量的水,水通過灼熱的鐵管時(shí)發(fā)生汽化,水蒸氣與灼熱的鐵反應(yīng),生成了一種黑色固體(Fe3O4)和“可燃空氣”,將氣體通過放在冷水中的銅管,在B裝置中收集到純凈的可燃空氣。最終,拉瓦錫證明了水是由兩種元素組成的。(1)將氣體通過放在冷水中的銅管,目的是除去________。(2)將B裝置收集到的可燃空氣在氧氣中點(diǎn)燃,生成了水??扇伎諝獾拿Q是_______。(3)若該實(shí)驗(yàn)中生成的黑色固體質(zhì)量為m1,可燃空氣的質(zhì)量為m2,可燃空氣完全燃燒生成水的質(zhì)量為m3,如果水是由“氧元素”和“可燃空氣元素”組成的,則m1、m2、m3三者應(yīng)滿足的關(guān)系是____________。水蒸氣氫氣m3=m2+10.(2020蘇州36題4分)氫氣的儲(chǔ)存是科學(xué)研究熱點(diǎn)之一。X是一種儲(chǔ)存氫氣的材料,取11.2gX在O2中完全燃燒后只生成8.0gCuO、8.0gMgO。(1)上述燃燒過程中消耗O2的質(zhì)量為_____克。(2)通過計(jì)算求X中各元素的原子個(gè)數(shù)比(寫出計(jì)算過程)。(2)解:8.0gCuO中含銅元素的質(zhì)量:mCu=8.0g××100%=6.4g8.0gMgO中含鎂元素的質(zhì)量:mMg=8.0g××100%=4.8g因?yàn)閙Cu+mMg=6.4g+4.8g=11.2g故X中只含銅、鎂元素,可設(shè)該物質(zhì)的化學(xué)式為CuaMgb(或MgaCub)則a∶b=1∶2(或a∶b=2∶1)答:即X中銅、鎂元素的原子個(gè)數(shù)比為1∶2(或X中鎂、銅元素的原子個(gè)數(shù)比為2∶1)。(1)4.8考向3微觀反應(yīng)示意圖(蘇州4考,臺(tái)州2023.6,紹興2考)11.(2020紹興5題4分)與圖示微觀變化相符的化學(xué)反應(yīng)是()A.2CO+O22CO2B.H2+CuOH2O+CuC.2H2+O22H2OD.H2CO3H2O+CO2↑A12.(2021金華11題3分)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家已在實(shí)驗(yàn)室利用催化劑,實(shí)現(xiàn)常溫常壓下將甲酸分解制出氫氣,其變化前后的微觀示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A.甲酸由碳、氫、氧三種原子組成B.甲酸相對(duì)分子質(zhì)量為46克C.丙分子中碳、氧原子個(gè)數(shù)比為2:1D.由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)是單質(zhì)D13.[2022蘇州24(2)題2分]CO2的轉(zhuǎn)化和利用是一個(gè)熱門的研究課題?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:(2)2022年5月,某雜志介紹了我國的一項(xiàng)研究成果:在一種新催化劑作用下可實(shí)現(xiàn)二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為甲醇,相關(guān)反應(yīng)如圖所示,參加反應(yīng)的甲和乙的分子個(gè)數(shù)之比為________。1∶314.(2020蘇州24題4分)北宋張潛在其《浸銅要略序》一書中對(duì)銅的冶煉有如下記載:“山麓有膽泉,土人汲以浸鐵,數(shù)日輒類朽木,刮取其屑,鍛煉成銅”。(1)書中提及的“膽泉”為硫酸銅溶液,“浸鐵”即將鐵放入其中,寫出此冶煉銅方法中生成銅的化學(xué)方程式_________________________。(2)若“浸鐵”前后溶液中存在的離子種類如圖所示,其中“”“”“”表示不同種類的離子,則“”表示______(填寫離子符號(hào))。Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe2+15.[2022臺(tái)州20(2)題2分]草酸固體(H2C2O4)熔點(diǎn)較低,受熱熔化后,迅速分解生成水、一氧化碳和二氧化碳。(2)寫出草酸受熱分解的化學(xué)方程式:____________________________?;瘜W(xué)方程式的書寫
H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O16.[2022蘇州24(1)題2分]CO2的轉(zhuǎn)化和利用是一個(gè)熱門的研究課題?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:(1)2022年我國科研人員研制出一種“可呼吸CO2”的電池,放電時(shí)該電池“吸收CO2”,充電時(shí)該電池“放出CO2”。放電時(shí),金屬鈉和CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成一種非金屬單質(zhì)和一種常見的鹽,寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。4Na+3CO2
===
C+2Na2CO3放電17.[2021麗水23(3)題2分]“價(jià)類圖”是以化合價(jià)為縱坐標(biāo)、物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)繪制的圖像,它能將散亂的科學(xué)知識(shí)聯(lián)系在一起,有助于對(duì)科學(xué)問題的理解和整體認(rèn)知。如圖是含氯元素的物質(zhì)的價(jià)類圖,其中“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。請(qǐng)回答:(3)E在一定條件下得到D的化學(xué)方程式為__________________________。2KClO32KCl+3O2↑18.(2020蘇州2題3分)工業(yè)上可通過如下反應(yīng)制取氧化鈉:2NaNO3+10Na6Na2O+N2↑,下列相關(guān)說法正確的是()A.反應(yīng)物NaNO3屬于氧化物B.生成物N2的化學(xué)性質(zhì)由氮?dú)夥肿?N2)保持C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D.反應(yīng)前后只有氮元素化合價(jià)發(fā)生變化化學(xué)方程式的理解及意義
B19.(2021紹興10題4分)我國發(fā)明的新型鈦合金,為“奮斗者”號(hào)下潛萬米海底、從事科考任務(wù)解決了材料難題,工業(yè)制取金屬鈦的主要反應(yīng)式是:①2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO②2Mg+TiCl42MgCl2+Ti下列說法合理的是()A.FeTiO3屬于氧化物B.鈦合金是一種金屬單質(zhì)C.反應(yīng)②屬于置換反應(yīng)D.TiCl4中鈦元素和氯元素的質(zhì)量比為96∶71C20.(2021蘇州36題4分)磁鐵礦石(含F(xiàn)e3O4)是常用的煉鐵原料,工業(yè)上可通過如下反應(yīng):4CO+Fe3O43Fe+4CO2,將其中的Fe3O4轉(zhuǎn)化為Fe。(1)Fe3O4中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為_____________。(2)假設(shè)冶煉過程中鐵沒有損耗,用含有464噸Fe3O4的磁鐵礦石可提煉出含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵多少噸?化學(xué)方程式的相關(guān)計(jì)算
(1)21∶8(2)解:設(shè)生成含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵質(zhì)量為x4CO+Fe3O4
3Fe+4CO2
232
168
464
t
96%x
=
x=350
t答:生成含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵質(zhì)量為350t。(1)21∶821.用“鹽酸-硫化鋇法”生產(chǎn)BaCl2會(huì)放出有毒氣體H2S(其水溶液有酸性),可用NaOH吸收H2S制取Na2S進(jìn)行處理。下表為H2S回收工藝的各項(xiàng)生產(chǎn)成本:項(xiàng)目單價(jià)(元/噸)NaOH2500Na2S5000輔助費(fèi)用(以處理1噸H2S計(jì))1114表H2S回收工藝的各項(xiàng)生產(chǎn)成本(1)工業(yè)處理尾氣需考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,根據(jù)上述資料分析,單從經(jīng)濟(jì)效益考慮這種處理H2S的方法是________(選填“盈利”或“虧損”)的。(2)若某化工廠每天要處理10噸H2S,需消耗NaOH多少噸?(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留1位小數(shù))(1)(2)解:設(shè)需要?dú)溲趸c質(zhì)量為x2NaOH+H2S===Na2S+2H2O8034
x10t
x≈23.5t答:若某化工廠要處理10噸H2S,大約需消耗NaOH23.5噸。盈利22.將12.9克NaCl和Na2CO3固體混合物完全溶于水中形成溶液,再將75克CaCl2溶液分5次加入到該溶液中,充分反應(yīng),測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:求:(1)表格中m的數(shù)值是____。(2)溶液中Na2CO3完全反應(yīng)是在第____次實(shí)驗(yàn)。(3)固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(精確到0.1%)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345加入CaCl2溶液質(zhì)量/克1515151515生成沉淀的總質(zhì)量/克3m91010(3)解:設(shè)固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xNa2CO3+CaCl2
===2NaCl+CaCO3↓
106
100
x
10g
=
x=10.6g固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
×100%
≈
82.2%答:固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82.2%。(1)6(2)4(4)請(qǐng)畫出上述過程溶液中NaCl質(zhì)量的變化圖。1.定義在化學(xué)反應(yīng)中,參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的_________,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的_________。2.實(shí)質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子里的原子重新組合成生成物分子的過程。(反應(yīng)前后原子的______和______并沒有改變,所以化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等。)質(zhì)量守恒定律
質(zhì)量總和種類數(shù)目總和質(zhì)量3.化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)守恒變化反應(yīng)物中原子的種類=生成物中原子的種類反應(yīng)物中的分子數(shù)可能不等于生成物中的分子數(shù)反應(yīng)物中某原子個(gè)數(shù)=生成物中某原子個(gè)數(shù)反應(yīng)物的物態(tài)可能不同于生成物的物態(tài)反應(yīng)物的質(zhì)量總和=生成物的質(zhì)量總和4.質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證(詳見實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)1)5.質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用(1)推斷化學(xué)方程式中的未知化學(xué)式。依據(jù):化學(xué)反應(yīng)前后_________________不變。(2)推斷物質(zhì)的元素組成。依據(jù):化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變。(3)解釋反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化及用質(zhì)量差確定某一物質(zhì)的質(zhì)量。依據(jù):化學(xué)反應(yīng)前后,反應(yīng)物的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和。(4)根據(jù)微觀反應(yīng)示意圖得出相關(guān)信息。原子的種類和數(shù)目1.定義:用化學(xué)式來表示_________的方程式。2.化學(xué)方程式的意義(以C+O2CO2為例)化學(xué)方程式
意義舉例質(zhì)的方面表示什么物質(zhì)參加反應(yīng),結(jié)果生成了什么物質(zhì)碳和氧氣反應(yīng),生成二氧化碳表示反應(yīng)物在什么條件下進(jìn)行反應(yīng)碳和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)意義舉例量的方面宏觀:表示反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)間的質(zhì)量比____份質(zhì)量的碳與____份質(zhì)量的氧氣反應(yīng)生成____份質(zhì)量的二氧化碳微觀:表示各物質(zhì)間原子與分子的個(gè)數(shù)比___個(gè)碳原子和___個(gè)氧氣分子反應(yīng)得到___個(gè)二氧化碳分子1232441113.化學(xué)方程式的書寫規(guī)則(1)以客觀事實(shí)為依據(jù),寫出_______與_______。(2)要遵守質(zhì)量守恒定律,即在化學(xué)方程式左、右兩邊各原子的種類與數(shù)目必須相等。(3)說明反應(yīng)條件和生成物的狀態(tài)。(4)書寫步驟:寫(化學(xué)式和反應(yīng)條件)→配(平)→標(biāo)(↓↑)→查反應(yīng)物生成物【特別提醒】a.如果一個(gè)反應(yīng)在特定的條件下進(jìn)行,如需點(diǎn)燃、加熱等,必須把條件寫在生成符的上方;如果加熱和催化劑同時(shí)存在,則把催化劑寫在生成符的上方,加熱符號(hào)寫在生成符的下方,如2KClO32KCl+3O2↑;b.若反應(yīng)物和生成物中均有氣體或固體,則生成物不標(biāo)“↑”或“↓”。4.利用化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算計(jì)算的步驟一般為:1.應(yīng)用范圍質(zhì)量守恒定律只能應(yīng)用于化學(xué)變化,不能應(yīng)用于物理變化。質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)甲:過氧化氫制取氧氣前后質(zhì)量的測(cè)定乙:白磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定丙:氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原理(用化學(xué)方程式表示)_________________________________________________________________________________2NaOH+CuSO4
===Cu(OH)2↓+Na2SO42H2O2
2H2O+O2↑2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4P+5O22P2O5實(shí)驗(yàn)甲:過氧化氫制取氧氣前后質(zhì)量的測(cè)定乙:白磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定丙:氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中有氣泡冒出,反應(yīng)后天平向右偏移白磷燃燒,產(chǎn)生大量_____,放熱。氣球______,冷卻后氣球___________________,天平保持平衡有_________生成,天平保持平衡實(shí)驗(yàn)結(jié)論反應(yīng)前后稱量的質(zhì)量不相等參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和白煙膨脹
變癟且比開始時(shí)更癟藍(lán)色沉淀【驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)總結(jié)】(1)所選化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象要明顯(利于判斷反應(yīng)的發(fā)生)。(2)利用有氣體參加或生成的反應(yīng)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),反應(yīng)必須在密閉容器中進(jìn)行。3.實(shí)驗(yàn)反思(1)利用甲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不能直接驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,但反應(yīng)本身_____(選填“遵循”或“不遵循”)質(zhì)量守恒定律。(2)利用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),①氣球的作用:一是____________________;二是起密封作用,防止實(shí)驗(yàn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)外的物質(zhì)發(fā)生交換。②實(shí)驗(yàn)中,若白磷用量不足,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響,并說明理由_________________________________________。遵循調(diào)節(jié)錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)
無影響,因?yàn)榉磻?yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量未發(fā)生改變③實(shí)驗(yàn)中氣球形狀變化的原因:白磷燃燒放出熱量,使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高,壓強(qiáng)增大,氣球先_______,又因?yàn)榘琢兹紵腳__________,使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)______,氣球變癟,冷卻后變得更癟。膨脹氧氣(或O2)減小4.裝置的評(píng)價(jià)與改進(jìn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)甲,反應(yīng)前后天平不平衡的原因是______________________。為使實(shí)驗(yàn)成功,某同學(xué)做了如下改進(jìn)(天平裝置已省略)。實(shí)驗(yàn)甲產(chǎn)
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