第四单元 化学式与化学方程式
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 Cl—35．5 Cu—64
一、选择题(每题2分，共28分)
1．[2023·扬州]Y是生活中常见的物质，完全燃烧的化学方程式为Y＋3O22CO2＋3H2O。Y的化学式为( )
A． CH4O B． C2H4 C． C3H8 D． C2H6O
2．[2023·丹东]小明做家务时，用食醋除去了热水壶内的水垢。水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，CaCO3中碳元素的化合价是( )
A．＋2 B．＋4 C．＋6 D．－2
3．二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成一种有刺激性气味的有毒气体，该气体可能是( )
A．氢气 B．二氧化硫
C．一氧化碳 D．氯气
4．下列叙述符合质量守恒定律的是( )
A．水结成冰前后，质量保持不变
B．电解18 g水，理论上可产生2 g氢气和16 g氧气
C．在100 g过氧化氢溶液中，含有30 g过氧化氢和70 g水
D．1 g碳与3 g氧气能反应生成4 g二氧化碳
5．[2023·宜宾]航天员在空间站内呼吸产生的二氧化碳和水可以通过以下反应除去：4KO2＋4CO2＋2H2O4KHCO3＋3O2。下列有关化学用语表示正确的是 ( )
A． KO2中氧元素的化合价：K
B．4个二氧化碳分子：4CO2
C． KHCO3的名称：碳酸钾
D．6个氧原子：3O2
6． aNaCl＋bH2OcNaOH＋dH2↑＋eCl2↑，下列各化学计量数之间的关系错误的是( )
A． a＝c B． a＝2e C． b＝c D． b＝d
7．在反应2A＋3B2C＋2D中，36 g A与56 g B恰好完全反应生成28 g C和一定量的D，若C的相对分子质量为14，则C和D的相对分子质量之比为( )
A．7∶1 B．7∶16 C．7∶32 D．7∶8
8．下列应用及其原理都正确的是( )
A．工业上高温煅烧石灰石制取生石灰和二氧化碳：CaCO3CaO＋CO2↑
B．用高锰酸钾制氧气：2KMnO4K2MnO2＋MnO2＋O2↑
C．镁条在空气中燃烧：Mg＋O2MgO2
D．实验室中电解水制取氧气：2H2O2H2↑＋O2↑
9．[2023·广东]梦天舱燃烧科学柜采用物质a作燃料成功实施首次在轨点火实验。物质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
10．[2023·岳阳]没食子酸(化学式为C6H7O5)是世界上最早制得的有机酸，中医常用其治疗流感。明代李梃的《医学入门》中记载了制取没食子酸的方法。下列有关没食子酸的描述正确的是( )
A．没食子酸由碳、氢、氧三种元素组成
B．没食子酸属于氧化物
C．没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为6∶7∶5
D．没食子酸中氧元素的质量分数最小
11．[2024·西安模拟]符号表征是化学学科特有的表示方法。有关下列符号的说法正确的是( )
①SO2 ②2NO ③Ba2＋ ④H2O ⑤SO4
A．上述符号中能表示宏观物质的是①②
B．上述符号中数字“2”表示一个微粒中所含某种原子个数的是③④
C．⑤中“＋2”的含义是锌元素的化合价为＋2
D．①②③④四种符号既具有宏观意义，也具有微观意义
12．3．2 g某纯净物在氧气中完全燃烧，生成4．4 g二氧化碳和3．6 g水。下列关于该物质的说法中，正确的是( )
A．该物质由碳原子、氢原子、氧原子构成
B．该物质由碳、氢两种元素组成
C．该物质由碳、氢、氧三种元素组成
D．该物质中碳、氢原子个数比为3∶1
13．[2023·滨州]某密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是( )
A．物质甲是生成物
B．反应后乙物质的质量分数是18％
C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14∶3
D．物质丁一定是该反应的催化剂
14．下列所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是( )
A．水电解一段时间 B．加热一定质量的高锰酸钾
C．镁在氧气中燃烧 D．向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
二、填空题(共30分)
15．(8分)[2023·重庆]2023年4月，考古学家在兵马俑彩绘的研究中发现了绝美“中国紫”。其原料有石英(二氧化硅)、石绿(一种铜锈)、硫酸钡和一氧化铅等。用化学用语填空。
(1)4个氧原子： 。
(2)二氧化硅的化学式： 。
(3)标出一氧化铅(PbO)中Pb的化合价： 。
(4)O2、H2O、Cu、X共同作用生成铜锈[Cu2(OH)2CO3]，X中一定含有 元素。
16．(8分)质量守恒定律是一条重要规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是 (填字母)。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类
⑤原子种类 ⑥物质的总质量
A．①④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑥ D．②③⑤
(2)镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁(只考虑氧气参加反应，下同)，该反应的化学方程式为 ，若固体质量的变化如图甲所示，则m2与m1之差表示 的质量。
(3)实验过程中，镁条点燃后的实验现象如图乙所示，镁条完全燃烧后，称量得知陶土网上留下的固体质量反而比反应前镁条的质量小，其原因可能是 。
17．(14分)化学方程式是学习化学的基础，也是初中化学学习中的重点内容。
(1)甲、乙、丙三名同学对化学方程式H2＋Cl2 2HCl的意义展开了讨论，请你帮他们补充完整。
(2)请你根据下面提供的要求或事实，写出有关化学方程式。
①国画中的蓝色源于石青[Cu3(OH)2(CO3)2]。石青受热分解会生成三种氧化物，写出该反应的化学方程式： 。
②体育机构允许运动员使用的药物有葡萄糖、氨基酸混合物和维生素C等。葡萄糖(C6H12O6)在人体内酶的催化下与O2反应生成CO2和H2O，同时提供人体所需能量。该反应的化学方程式为 。
③近年来我国航天事业蓬勃发展，航天员在中国空间站完成各项任务离不开氧气。空间站中常用过氧化钠(Na2O2)将航天员呼出的二氧化碳转化为碳酸钠和氧气，其反应的化学方程式为 。
④古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即醋酸也；今有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示，该反应的化学方程式为 。
三、实验探究题(20分)
18．小明把一颗维生素C泡腾片丢入水中，发现维生素C泡腾片表面产生大量的气泡，他对此感到很好奇，于是开展了如下探究：
【查阅资料】维生素C泡腾片是一种较新的药物剂型，主要成分有维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸(C6H8O7)。维生素C泡腾片利用柠檬酸和碳酸氢钠反应，放入水中时立刻发生泡腾反应，生成大量的气体，状如沸腾，故名泡腾片。
【形成假设】假设产生的气体可能是CO2、N2、O2。
(1)小明认真思考后认为产生的气体不可能是N2，因为 。
【进行实验】
(2)小明将气体通入 中，观察到 现象，证明该气体是CO2。
【反思评价】
(3)为了验证该反应是否遵循质量守恒定律，小明设计了如图1所示的实验。
实验前天平平衡，反应结束后发现天平的指针偏 ，其原因是 。
由此他得出凡是有气体参加或生成的化学反应，在验证质量守恒定律时，反应应在 容器内进行。
小明继续查阅资料，得知：泡腾片在消毒剂上也有广泛的应用，二氧化氯泡腾片就是其中一种消毒泡腾片。
(4)二氧化氯的化学式为 ，它 (填“属于”或“不属于”)氧化物，其中氯元素的化合价为 。
(5)我国研制出制取二氧化氯的新方法，其反应的微观过程如图2所示，则虚线框内物质的化学式为 。(其中“”表示氯原子，“”表示钠原子，“”表示氧原子)
四、计算题(共22分)
19．(7分)[2024·天津开学]尿素[CO(NH2)2]是氮肥中最主要的一种，其含氮量高，在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。请计算：
(1)CO(NH2)2中共含有 (填数字)种元素。
(2)CO(NH2)2的相对分子质量是 。
(3)若CO(NH2)2中含有28 g氮元素，则该CO(NH2)2的质量为 g。
20．(15分)[2023·宿迁]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Cu2(OH)2CO3]和木炭一起加热就可得到红色的铜。某校化学兴趣小组的同学为测定某孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数，进行了如下实验：称取25 g孔雀石样品，粉碎后放入烧杯，向其中加入200 g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220．6 g(假设杂质都不与稀硫酸发生反应)。
(1)Cu2(OH)2CO3＋2H2SO42CuSO4＋CO2↑＋3 。
(2)生成气体的质量是 g。
(3)求该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数(写出计算过程)。
参考答案
一、1. D 【点拨】根据反应前后原子种类、数目不变，可知每个Y分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成，则物质Y的化学式为C2H6O。
2. B 3. D
4. B 【点拨】水结成冰是物理变化，不能用质量守恒定律来解释，故A错误；水电解反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，反应中水、氢气、氧气的质量比为36∶4∶32＝9∶1∶8，所以电解18 g水，理论上可产生2 g氢气和16 g氧气，故B正确；在100 g过氧化氢溶液中，含有30 g过氧化氢和70 g水，不是化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故C错误；碳和氧气反应生成二氧化碳的化学方程式为C＋O2CO2，反应中碳、氧气、二氧化碳的质量比为3∶8∶11，故D错误。
5. B
6. D 【点拨】由题中反应方程式可知，2b＝c＋2d。
7. B 【点拨】由质量守恒定律可知，生成D的质量为36 g＋56 g－28 g＝64 g。
设D的相对分子质量为x。
2A＋3B2C ＋ 2D
28 2x
28 g 64 g
＝ x＝32
则C和D的相对分子质量之比为14∶32＝7∶16。
8. A 【点拨】B项反应中锰酸钾的化学式书写错误，C项反应中氧化镁的化学式书写错误，D项耗能太多，实验室不用该方法制取氧气。
9. D 【点拨】题图所示反应的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O，反应生成c、d的质量比为44∶(18×2)＝11∶9，D错误。
10. A
11. C 【点拨】上述符号中，①SO2可表示二氧化硫这种物质，②2NO2表示两个二氧化氮分子，④H2O可表示水这种物质，所以能表示宏观物质的只有①④，A错误；①SO2中的“2”表示一个二氧化硫分子中含有两个氧原子，③Ba2＋中的“2”表示钡离子带两个单位的正电荷，④H2O中的“2”表示一个水分子中含有两个氢原子，所以上述符号中数字“2”表示一个微粒中所含某种原子个数的是①④，B错误；②2NO2只有微观意义，没有宏观意义，D错误。
12. C 【点拨】4.4 g CO2中含有碳元素的质量为4.4 g×＝1.2 g，3.6 g水中含有氢元素的质量为3.6 g×＝0.4 g，生成物4.4 g二氧化碳和3.6 g水中所含碳、氢元素的总质量为1.2 g＋0.4 g＝1.6 g，1.6 g＜3.2 g，3.2 g该物质中含氧元素的质量为3.2 g－1.6 g＝1.6 g，所以该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素，且碳、氢、氧原子个数比为∶∶＝1∶4∶1，所以该物质的化学式为CH4O。由上述分析可知，该物质由CH4O分子构成，由碳、氢、氧三种元素组成，该物质中碳、氢原子个数比为1∶4。
13. C 【点拨】由反应前后四种物质的质量分数可知，反应后甲的质量分数减小了28％，故甲是反应物；反应后乙的质量分数为1－42％－40％－10％＝8％，则乙的质量分数减小了6％，故乙是反应物；丙的质量分数增大了34％，是生成物；丁的质量分数不变，可能是该反应的催化剂，也可能没有参加反应。由上述分析可知，物质甲是反应物，A错误；反应后乙的质量分数为8％，B错误；该化学反应中甲、乙两物质的质量比是28％∶6％＝14∶3，C正确；丁反应前后质量分数不变，可能是该反应的催化剂或不参与反应的杂质，D错误。
14. D 【点拨】水电解时生成氢气和氧气的体积比为2∶1，质量比为1∶8，A错误；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰的质量应该从0开始逐渐增大，至完全反应后不再变化，B错误；48份质量的镁和32份质量的氧气在点燃的条件下生成80份质量的氧化镁，即相同质量的镁和氧气反应，最终剩余镁的质量更小，C错误；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，向二氧化锰中加入过氧化氢溶液，氧气的质量从0开始逐渐增大，D正确。
二、15.(1)4O (2)SiO2
(3)O (4)C
16.(1)B
(2)2Mg＋O22MgO；参加反应的氧气
(3)部分生成物逸散到空气中去了
17.(1)两个氯化氢分子；71；73
(2)①Cu3(OH)2(CO3)23CuO＋H2O＋2CO2↑
②C6H12O6＋6O26H2O＋6CO2
③2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2
④CO2＋CH4CH3COOH
三、18.(1)根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中不含氮元素，故不可能生成N2
(2)澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊
(3)右；反应生成气体，气体逸散到空气中；密闭
(4)ClO2；属于；＋4
(5)NaCl
四、19.(1)4 (2)60 (3)60
20.(1)H2O
(2)4.4
(3)解：设该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量为x。
Cu2(OH)2CO3＋2H2SO42CuSO4＋CO2↑＋3H2O
222 44
x 4.4 g
＝ x＝22.2 g
该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数为×100％＝88.8％
答：该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数为88.8％。
