5. 在反应$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$中,下列有关说法正确的是(
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为$4:27$
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
B
)。A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为$4:27$
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
答案
5.B
解析
【分析】本题考查化学反应的基本概念,需结合化合价判断、质量守恒定律、化学方程式质量计算等知识点,逐一分析各选项的正误,最终确定正确答案。
【解析】根据反应$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$,对各选项分析如下:
1. 选项A:单质中元素化合价为0,化合物中元素化合价代数和为0。反应前C为0价,反应后$\ce{CO_{2}}$中C为+4价;反应前$\ce{ZnO}$中Zn为+2价,反应后Zn单质为0价,故反应前后元素化合价有变化,A错误。
2. 选项B:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,锌元素在反应前后分别存在于反应物$\ce{ZnO}$和生成物Zn中,质量未发生改变,B正确。
3. 选项C:参加反应的C的相对质量为12,$\ce{2ZnO}$的相对总质量为$2×(65+16)=162$,故质量比为$12:162=2:27$,并非$4:27$,C错误。
4. 选项D:反应后固体质量减轻是因为生成的$\ce{CO_{2}}$气体逸出,参加反应的C和$\ce{ZnO}$的总质量等于生成的Zn和$\ce{CO_{2}}$的总质量,仍遵循质量守恒定律,D错误。
【答案】B
【知识点】化合价判断、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题为初中化学基础概念题,考查的知识点均为核心基础内容,学生只要掌握化合价规则、质量守恒定律及化学方程式的简单计算方法,即可正确解答,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据反应$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$,对各选项分析如下:
1. 选项A:单质中元素化合价为0,化合物中元素化合价代数和为0。反应前C为0价,反应后$\ce{CO_{2}}$中C为+4价;反应前$\ce{ZnO}$中Zn为+2价,反应后Zn单质为0价,故反应前后元素化合价有变化,A错误。
2. 选项B:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,锌元素在反应前后分别存在于反应物$\ce{ZnO}$和生成物Zn中,质量未发生改变,B正确。
3. 选项C:参加反应的C的相对质量为12,$\ce{2ZnO}$的相对总质量为$2×(65+16)=162$,故质量比为$12:162=2:27$,并非$4:27$,C错误。
4. 选项D:反应后固体质量减轻是因为生成的$\ce{CO_{2}}$气体逸出,参加反应的C和$\ce{ZnO}$的总质量等于生成的Zn和$\ce{CO_{2}}$的总质量,仍遵循质量守恒定律,D错误。
【答案】B
【知识点】化合价判断、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题为初中化学基础概念题,考查的知识点均为核心基础内容,学生只要掌握化合价规则、质量守恒定律及化学方程式的简单计算方法,即可正确解答,难度适中。
【难度系数】0.6
6.金属钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料,地壳中的钛矿石主要是金红石(TiO₂),TiO₂中钛为
第二步,在氩气的环境中,用过量的金属镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛(氩气不参加反应),该反应的化学方程式是
+4
价。目前工业上制取钛的方法是:第一步,在高温时,将金红石、木炭粉混合并通入氯气(Cl₂)制得TiCl₄和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$
;第二步,在氩气的环境中,用过量的金属镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛(氩气不参加反应),该反应的化学方程式是
$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$
。答案
6.+4 $\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$
$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$
$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$
解析
【分析】
首先计算TiO₂中钛的化合价,依据化合物中正负化合价代数和为0的规则;然后根据质量守恒定律,结合反应物元素种类和生成物(TiCl₄),推断出可燃性气体为CO,再配平第一个反应的化学方程式;最后根据置换反应规律和质量守恒,配平第二个反应的化学方程式。
【解析】
1. 化合价计算:设TiO₂中Ti的化合价为x,氧元素通常显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得:$x + (-2)×2 = 0$,解得$x=+4$。
2. 第一个反应:反应物为TiO₂、C、Cl₂,生成物为TiCl₄和可燃性气体。根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可燃性气体含C、O元素,故为CO。配平化学方程式:$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$。
3. 第二个反应:反应物为Mg和TiCl₄,加热条件下反应,氩气不参与反应,生成物为Ti和MgCl₂。配平化学方程式:$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$。
【答案】
+4;$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$;$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$
【知识点】
化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题考查化合价计算和化学方程式书写,是初中化学基础题型,需掌握化合价规则与化学方程式配平方法,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先计算TiO₂中钛的化合价,依据化合物中正负化合价代数和为0的规则;然后根据质量守恒定律,结合反应物元素种类和生成物(TiCl₄),推断出可燃性气体为CO,再配平第一个反应的化学方程式;最后根据置换反应规律和质量守恒,配平第二个反应的化学方程式。
【解析】
1. 化合价计算:设TiO₂中Ti的化合价为x,氧元素通常显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得:$x + (-2)×2 = 0$,解得$x=+4$。
2. 第一个反应:反应物为TiO₂、C、Cl₂,生成物为TiCl₄和可燃性气体。根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可燃性气体含C、O元素,故为CO。配平化学方程式:$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$。
3. 第二个反应:反应物为Mg和TiCl₄,加热条件下反应,氩气不参与反应,生成物为Ti和MgCl₂。配平化学方程式:$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$。
【答案】
+4;$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$;$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{\Delta}2MgCl_{2} + Ti}$
【知识点】
化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题考查化合价计算和化学方程式书写,是初中化学基础题型,需掌握化合价规则与化学方程式配平方法,难度适中。
【难度系数】
0.7
7. 飞天梦是我们每一个人都曾做过的梦,也是我们中国人自古以来的梦想。
(1)万户飞天。
明代万户飞天时用黑火药(含有硫、木炭和硝酸钾)作燃料。反应的化学方程式为$\ce{S + 2KNO_{3} + 3C\xlongequal{\mathrm{点燃}}K_{2}S + N_{2}\uparrow + 3X\uparrow}$,则X的化学式为。
(2)卫星发射。
1970年发射的“东方红一号”卫星用到铝合金材料。配平工业制取铝的化学方程式:
$\ce{Al_{2}O_{3}\xlongequal[\mathrm{冰晶石}]{\mathrm{通电}}}\_\_\_\_\_\_\ce{Al + }\_\_\_\_\_\_\ce{O_{2}\uparrow}$。
(3)运载航天。
2023年7月12日,我国“朱雀”二号遥二运载火箭发射升空,它是全球首款成功入轨的液氧甲烷火箭,配平液氧甲烷燃烧时反应的化学方程式:$\ce{CH_{4} + }\_\_\_\_\_\_\ce{O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}}\_\_\_\_\_\_\ce{CO_{2} + }\_\_\_\_\_\_\ce{H_{2}O}$。
(4)探月探火。
“祝融号”火星车发现火星低纬度地区存在液态水,这一发现对理解火星气候演化历史、寻找宜居环境具有非常重要的意义。利用太阳能电池电解水制氢气的化学方程式为。
(1)万户飞天。
明代万户飞天时用黑火药(含有硫、木炭和硝酸钾)作燃料。反应的化学方程式为$\ce{S + 2KNO_{3} + 3C\xlongequal{\mathrm{点燃}}K_{2}S + N_{2}\uparrow + 3X\uparrow}$,则X的化学式为。
(2)卫星发射。
1970年发射的“东方红一号”卫星用到铝合金材料。配平工业制取铝的化学方程式:
$\ce{Al_{2}O_{3}\xlongequal[\mathrm{冰晶石}]{\mathrm{通电}}}\_\_\_\_\_\_\ce{Al + }\_\_\_\_\_\_\ce{O_{2}\uparrow}$。
(3)运载航天。
2023年7月12日,我国“朱雀”二号遥二运载火箭发射升空,它是全球首款成功入轨的液氧甲烷火箭,配平液氧甲烷燃烧时反应的化学方程式:$\ce{CH_{4} + }\_\_\_\_\_\_\ce{O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}}\_\_\_\_\_\_\ce{CO_{2} + }\_\_\_\_\_\_\ce{H_{2}O}$。
(4)探月探火。
“祝融号”火星车发现火星低纬度地区存在液态水,这一发现对理解火星气候演化历史、寻找宜居环境具有非常重要的意义。利用太阳能电池电解水制氢气的化学方程式为。
答案
7.(1)$\ce{CO_{2}}$ (2)2 4 3 (3)1 2 1 2
(4)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
(4)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
本题围绕航天相关化学知识,考查质量守恒定律的应用、化学方程式的配平及书写。解题思路:(1)利用反应前后原子种类、数目不变,推导未知物质的化学式;(2)(3)用最小公倍数法或观察法配平化学方程式;(4)根据电解水的反应原理书写化学方程式,注意反应条件和气体符号。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前:S(1)、K(2)、N(2)、O(6)、C(3);反应后现有:K₂S(K₂、S₁)、N₂(N₂),剩余3个C和6个O,对应3个X,故X为CO₂。
(2) 配平Al₂O₃→Al+O₂:O原子最小公倍数为6,Al₂O₃前配2,O₂前配3;Al原子左边共4个,故Al前配4,系数为2、4、3。
(3) 配平CH₄+O₂→CO₂+H₂O:先定C,CH₄前配1,CO₂前配1;再定H,H₂O前配2;最后定O,O₂前配2,系数为1、2、1、2。
(4) 电解水生成氢气和氧气,条件为太阳能,配平后化学方程式为2H₂O$\xlongequal{太阳能}$2H₂↑+O₂↑。
【答案】
7.(1)$\ce{CO_{2}}$ (2)2 4 3 (3)1 2 1 2 (4)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式配平、电解水反应
【点评】
本题结合航天场景考查化学基础知识点,涵盖质量守恒定律应用、化学方程式书写与配平,难度适中,需掌握基础化学原理即可解答。
【难度系数】
0.6
本题围绕航天相关化学知识,考查质量守恒定律的应用、化学方程式的配平及书写。解题思路:(1)利用反应前后原子种类、数目不变,推导未知物质的化学式;(2)(3)用最小公倍数法或观察法配平化学方程式;(4)根据电解水的反应原理书写化学方程式,注意反应条件和气体符号。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前:S(1)、K(2)、N(2)、O(6)、C(3);反应后现有:K₂S(K₂、S₁)、N₂(N₂),剩余3个C和6个O,对应3个X,故X为CO₂。
(2) 配平Al₂O₃→Al+O₂:O原子最小公倍数为6,Al₂O₃前配2,O₂前配3;Al原子左边共4个,故Al前配4,系数为2、4、3。
(3) 配平CH₄+O₂→CO₂+H₂O:先定C,CH₄前配1,CO₂前配1;再定H,H₂O前配2;最后定O,O₂前配2,系数为1、2、1、2。
(4) 电解水生成氢气和氧气,条件为太阳能,配平后化学方程式为2H₂O$\xlongequal{太阳能}$2H₂↑+O₂↑。
【答案】
7.(1)$\ce{CO_{2}}$ (2)2 4 3 (3)1 2 1 2 (4)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{太阳能}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式配平、电解水反应
【点评】
本题结合航天场景考查化学基础知识点,涵盖质量守恒定律应用、化学方程式书写与配平,难度适中,需掌握基础化学原理即可解答。
【难度系数】
0.6
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