第五单元 化学方程式素养综合检测
(满分100分，限时40分钟)
一、选择题(每小题4分，共40分)
1.(2023安徽合肥庐阳期中)下列现象或事实不能用质量守恒定律解释的是 ( )
A.木柴燃烧后，灰烬质量比木柴的质量小
B.无色氧气加压变成淡蓝色液氧，质量保持不变
C.铜在空气中加热后，生成黑色固体的质量比铜的质量大
D.高锰酸钾受热分解后，剩余固体质量比原来高锰酸钾的质量小
2.(2023河南鹤壁淇滨期中)久放于空气中的铜器表面会产生铜绿，铜绿的主要成分是碱式碳酸铜[化学式：Cu2(OH)2CO3]，该物质是铜与空气成分发生化合反应生成的，则下列空气成分中一定没有参加反应的是 ( )
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化碳
3.(2023湖南隆回二中期中改编)质量守恒定律是自然界的基本规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能直接用来验证质量守恒定律的是 ( )
A B C D
4.【主题教育·国防教育】军事武器是军队建设的基础，也是一个国家军事实力的具体体现。火药被称为“武器的灵魂”，军事上所用的黑火药成分是硝酸钾、硫黄和木炭等，其燃烧的化学方程式为2KNO3+S+3C K2S+X↑+3CO2↑，据此推测X的化学式为 ( )
A.O2 B.N2 C.H2O D.NO2
5.(2023山西太原实验中学期中)一氧化氮呼气测定广泛应用于呼吸系统疾病的诊断和监测。一氧化氮在空气中极不稳定，很容易被氧气氧化为二氧化氮，其反应方程式为2NO+O2 2NO2，下列说法不正确的是 ( )
A.该反应为氧化反应
B.该反应读作一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮
C.由此反应可知所有的化学反应前后分子总数一定会变
D.参加反应的NO和O2的质量比为15∶8
6.(2021天津中考)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。下列判断正确的是 ( )
A.R只含碳、氢元素
B.消耗氧气32 g
C.R含碳、氢、氧三种元素
D.R中碳元素的质量分数为70%
7.【新特色·科技创新·人工合成技术】(2022江西中考)2022年4月29日《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”，合成过程中的一个反应微观示意图如下，有关说法正确的是 ( )
A.反应前后分子的种类不变
B.反应前后共有三种氧化物
C.丙物质由8个原子构成
D.反应中甲和丁的分子个数比是2∶1
8.【学科素养·科学思维】(2023河南信阳平桥期中)已知A+3B 2C+3D中，A和B的相对分子质量之比为7∶8，当5.6 g A与一定量B恰好完全反应后，生成7.2 g D。则生成C的质量为 ( )
A.8.8 g B.13.6 g C.17.6 g D.19.2 g
9.(2022辽宁阜新中考)在一密闭容器中发生某反应，容器中各种物质的质量变化如表所示。
物质 a b c d
反应前的质量/g 40 40 32 10
反应后的质量/g 12 x 0 10
下列判断正确的是 ( )
A.x等于90
B.b可能是单质
C.参加反应的a与c的质量比为7∶8
D.d一定是催化剂
10.【化学方法·守恒法】(2022河南中考)天然气的主要成分是甲烷(CH4)。当氧气不足时，甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O，若16 g甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11∶7，则参加反应的O2的质量为 ( )
A.48 g B.56 g C.64 g D.72 g
二、填空题(共30分)
11.(2022天津中考改编)(6分)写出下列反应的化学方程式。
(1)碳在氧气中充分燃烧： ；
(2)锌与稀硫酸(H2SO4)反应生成硫酸锌(ZnSO4)与氢气： ；
(3)加热高锰酸钾制取氧气： 。
12.【新特色·科技创新·纳米纤维催化剂】(2023广西武宣二塘中学期中)(10分)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科学习的特点。我国科研人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇(CH3OH)，其微观示意图如图所示：
(1)从微观上看，化学变化中一定不变的微粒是 (填“分子”或“原子”)。
(2)甲、乙、丙、丁对应的物质都是由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成的。
(3)丁的化学式是 ，写出该过程的化学方程式： 。
(4)以上反应化合价发生改变的元素是 。
13.【新独家原创】(6分)疫情期间，越来越多的人意识到日常清洁消毒的重要性。
(1)84消毒液的制备原理是将氯气通入氢氧化钠溶液中，发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+X，则X的化学式为 。
(2)家庭常用医用酒精消毒，酒精是易燃品，要远离火源，酒精充分燃烧生成水与二氧化碳，则酒精中一定含有 元素。
(3)家庭消毒时，洁厕灵(有效成分为HCl)和漂白剂(有效成分是NaClO)不能混合使用，二者若混合易产生一种有毒气体氯气(Cl2)，同时生成氯化钠(NaCl)与水。该反应的化学方程式为 。
14.(8分)化学方程式是重要的化学用语，质量守恒定律是化学反应中的重要定律。
(1)根据化学方程式能获得的信息是 (填字母序号)。
A.化学反应的条件
B.化学反应的快慢
C.反应物和生成物的质量比
D.化学反应的反应物和生成物
(2)在一密闭容器里放入X、Y、Z、W四种物质，四种物质在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表：
物质 X Y Z W
反应前的质量/g 10 5 20 8
反应后的质量/g 7.2 13.8 10.4 m
①表中m的数值为 。
②反应中Y和Z变化的质量比为 。
③若X、Z的相对分子质量之比为7∶8，则它们的化学计量数之比为 。
三、实验探究题(共22分)
15.【学科素养·科学探究与实践】(2023北京四中月考)(10分)用如图装置进行实验。
实验1 实验2
(1)实验1：一段时间后电子天平示数 (填“变大”“变小”或“不变”)，原因是 。
(2)实验2：气球的变化为 。装置冷却至室温后，拧松锥形瓶的胶塞，一段时间后电子天平示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)上述实验中电子天平的示数变化情况，能用质量守恒定律解释的是 (填实验序号)。
16.(12分)
某同学在商店买到一种“果冻蜡烛”(如图所示)。他想对“果冻蜡烛”进行探究。
【提出问题】“果冻蜡烛”是否含有碳、氢、氧元素。
【查阅资料】“果冻蜡烛”可完全燃烧，燃烧时无烟尘，燃烧过程中和熄灭时无异味。
【探究实验】(请完成下列实验报告)
步骤 现象 结论
(1)点燃“果冻蜡烛”，并在火焰上方罩一个干冷的小烧杯 烧杯内壁有无色小液滴产生 “果冻蜡烛”燃烧后的产物有
(2)迅速倒转小烧杯，向其中加入适量 ，振荡 “果冻蜡烛”燃烧后的产物有二氧化碳
【实验结论】该同学分析：水由氢元素和氧元素组成，二氧化碳由碳元素和氧元素组成，因此“果冻蜡烛”含有碳、氢、氧元素。他作出此判断的理论依据是 。
【反思与评价】你认为该同学得出的实验结论是否正确 (填“正确”或“不正确”)，请说明原因： 。
四、计算题(共8分)
17.(2023广西贵港期中)(8分)某化学实验小组利用31.6 g高锰酸钾制取氧气，固体质量变化如图所示。
(1)A点时对应的固体成分为 (填物质化学式)。
(2)求B点对应的固体中二氧化锰的质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)
答案全解全析
1.B 无色氧气加压变成淡蓝色液氧属于物理变化，不能用质量守恒定律解释。
2.B 化学反应前后元素的种类不变，碱式碳酸铜中不含氮元素，则空气中的氮气一定没有参加反应。
3.C 镁带在空气中燃烧，与氧气反应生成氧化镁，有气体参加反应，生成的白烟会扩散到空气中，不能直接用于验证质量守恒定律；红墨水与水混合没有新物质生成，属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律；氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能直接用于验证质量守恒定律；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应后氧气逸出，不能直接用于验证质量守恒定律。
4.B 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，可知X的化学式为N2。
5.C 该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应；该反应读作一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮；化学反应前后原子的种类、数目不变，分子数目可能改变；参加反应的NO和O2的质量比为(2×30)∶32=15∶8。
6.A 44 g 二氧化碳中碳元素的质量为44 g×=12 g，36 g 水中氢元素的质量为36 g×=4 g，碳、氢元素的质量和等于纯净物R的质量，则该物质中一定不含氧元素；由质量守恒定律可知，消耗氧气的质量为44 g+36 g-16 g=64 g；R中碳元素的质量分数为×100%=75%。
7.D 由微观反应示意图可知，该反应的化学方程式为2CO+2H2O C2H4O2+O2。反应前后分子的种类发生改变；该反应中有一氧化碳和水两种氧化物；丙物质是由分子构成的，每个丙物质的分子由8个原子构成；反应中甲和丁的分子个数比是2∶1。
8.C 设A和B的相对分子质量分别为7a、8a，设与5.6 g A完全反应消耗B的质量为x。
A + 3B 2C + 3D
7a 24a
5.6 g x
，解得x=19.2 g；根据质量守恒定律，生成C的质量为5.6 g+19.2 g-7.2 g=17.6 g。
9.C 由质量守恒定律可得，x=40+40+32+10-12-10=100。物质a、c质量减小，为反应物；b质量增加，为生成物，b是化合反应的生成物，不可能是单质。参加反应的a、c的质量比为(40-12)g∶(32-0)g=7∶8。反应前后d的质量不变，可能是催化剂，也可能不参加反应。
10.B 16 g甲烷中碳元素的质量为16 g×=12 g。设生成的二氧化碳质量为11x，则生成的一氧化碳质量为7x，11x×=12 g，x=2 g，则二氧化碳的质量为22 g，一氧化碳的质量为14 g。16 g甲烷中氢元素的质量为16 g-12 g=4 g，则生成水的质量为4 g÷=36 g。参加反应的氧气的质量为22 g+14 g+36 g-16 g=56 g。
11.(1)C+O2 CO2
(2)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
(3)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
解析 按照化学方程式的书写步骤书写各反应的化学方程式。
12.(1)原子 (2)分子
(3)H2O CO2+3H2 CH3OH+H2O
(4)碳、氢元素(或C、H)
解析 (1)化学变化中一定不变的微粒是原子。(2)由微观示意图可知，四种物质都是由分子构成的。(3)丁物质为水，该反应是二氧化碳与氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水。(4)碳元素的化合价由+4变为-2，氢元素的化合价由0变为+1。
13.(1)H2O (2)碳、氢(或C、H) (3)NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O
解析 (1)根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，可知X的化学式为H2O。(2)化学反应前后元素的种类不变，酒精燃烧生成二氧化碳与水，可知酒精中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
14.(1)ACD (2)①11.6 ②11∶12 ③1∶3
解析 (1)根据化学方程式无法判断反应的快慢。(2)①根据质量守恒定律可知，m=10+5+20+8-7.2-13.8-10.4=11.6；②反应中Y和Z变化的质量比为(13.8 g-5 g)∶(20 g-10.4 g)=11∶12；③设X、Z的化学计量数之比是x∶y，则有，解得x∶y=1∶3。
15.(1)变小 反应生成的二氧化碳扩散到空气中 (2)先膨胀后缩小 变大 (3)1、2
解析 (1)实验1：一段时间后电子天平示数变小，是因为反应生成的二氧化碳扩散到空气中。(2)实验2：红磷燃烧放热，气球膨胀，反应结束后，温度逐渐降低至室温，锥形瓶内气压减小，气球缩小；装置冷却至室温后，拧松锥形瓶的胶塞，由于反应消耗了氧气，空气会进入瓶中，所以一段时间后电子天平示数变大。(3)任何化学反应都遵循质量守恒定律。
16.【探究实验】(1)水 (2)澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 【实验结论】质量守恒定律 【反思与评价】不正确 生成物水和二氧化碳中的氧元素可能全部来自反应物氧气(合理即可)
解析 【探究实验】(1)烧杯内壁有无色小液滴产生，证明燃烧后的产物有水。(2)澄清石灰水变浑浊，证明燃烧后的产物有二氧化碳。【反思与评价】空气中氧气参加了反应，氧气由氧元素组成，不能由题述实验判断“果冻蜡烛”中一定含有氧元素。
17.(1)KMnO4、K2MnO4、MnO2
(2)解：设完全反应后生成锰酸钾的质量为x，生成二氧化锰的质量为y。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
316 197 87
31.6 g x y
x=19.7 g
y=8.7 g
B点对应的固体中二氧化锰的质量分数为×100%≈30.6%。
答：B点对应的固体中二氧化锰的质量分数为30.6%。
解析 (1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，A点时，高锰酸钾未完全反应，此时固体是锰酸钾、二氧化锰和未反应的高锰酸钾。(2)根据高锰酸钾分解的化学方程式，由高锰酸钾的质量可以分别计算生成的锰酸钾的质量及二氧化锰的质量。B点表示高锰酸钾刚好完全反应，此时固体质量为锰酸钾质量与二氧化锰质量之和，从而可以计算固体中二氧化锰的质量分数。
