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8. 当前,氨气($\ce{NH_{3}}$)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是（
A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为15 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气的质量比为$14:17$
D
）A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为15 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气的质量比为$14:17$
答案
8. D 提示:催化剂能改变化学反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后不变,由图可知,催化剂在反应后的质量为5 g;根据质量守恒定律,反应前氢气的质量为52 g+9 g+34 g-80 g=15 g,反应后剩余9 g,则参加反应的氢气的质量为15 g-9 g=6 g;由氨气的化学式$\ce{NH_{3}}$可知,一个氨气分子由一个氮原子和3个氢原子构成;参加反应的氮气和生成的氨气质量比为(80-52):(34-0)=14:17。
解析
【分析】
本题围绕工业合成氨反应，考查质量守恒定律、催化剂的性质及化学式的意义。解题思路：1. 明确催化剂反应前后质量和化学性质不变，据此判断选项A；2. 利用质量守恒定律，反应前后总质量相等，计算参加反应的氢气质量，判断选项B；3. 根据氨气的化学式$\ce{NH_{3}}$，明确其分子构成，判断选项C；4. 计算参加反应的氮气与生成氨气的质量比，判断选项D。
【解析】
催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，由反应前后总质量守恒可知，反应后催化剂质量为5g，故选项A错误；根据质量守恒定律，反应前氢气总质量为$52\ \mathrm{g}+9\ \mathrm{g}+34\ \mathrm{g}-80\ \mathrm{g}=15\ \mathrm{g}$，反应后剩余氢气9g，因此参加反应的氢气质量为$15\ \mathrm{g}-9\ \mathrm{g}=6\ \mathrm{g}$，选项B错误；氨气的化学式为$\ce{NH_{3}}$，1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，选项C的微观示意图不符合该构成，错误；参加反应的氮气质量为$80\ \mathrm{g}-52\ \mathrm{g}=28\ \mathrm{g}$，生成氨气质量为34g，二者质量比为$28\ \mathrm{g}:34\ \mathrm{g}=14:17$，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；催化剂的性质；化学式的意义
【点评】
本题结合工业合成氨的情境，综合考查化学基本概念与定律的应用，需要学生准确理解各知识点并进行计算分析，注重基础知识的灵活运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕工业合成氨反应，考查质量守恒定律、催化剂的性质及化学式的意义。解题思路：1. 明确催化剂反应前后质量和化学性质不变，据此判断选项A；2. 利用质量守恒定律，反应前后总质量相等，计算参加反应的氢气质量，判断选项B；3. 根据氨气的化学式$\ce{NH_{3}}$，明确其分子构成，判断选项C；4. 计算参加反应的氮气与生成氨气的质量比，判断选项D。
【解析】
催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，由反应前后总质量守恒可知，反应后催化剂质量为5g，故选项A错误；根据质量守恒定律，反应前氢气总质量为$52\ \mathrm{g}+9\ \mathrm{g}+34\ \mathrm{g}-80\ \mathrm{g}=15\ \mathrm{g}$，反应后剩余氢气9g，因此参加反应的氢气质量为$15\ \mathrm{g}-9\ \mathrm{g}=6\ \mathrm{g}$，选项B错误；氨气的化学式为$\ce{NH_{3}}$，1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，选项C的微观示意图不符合该构成，错误；参加反应的氮气质量为$80\ \mathrm{g}-52\ \mathrm{g}=28\ \mathrm{g}$，生成氨气质量为34g，二者质量比为$28\ \mathrm{g}:34\ \mathrm{g}=14:17$，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；催化剂的性质；化学式的意义
【点评】
本题结合工业合成氨的情境，综合考查化学基本概念与定律的应用，需要学生准确理解各知识点并进行计算分析，注重基础知识的灵活运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
9.（2025·秦皇岛模拟）基础实验和跨学科实践。
Ⅰ.气体的制取和性质
下图是实验室制备常见气体的相关装置。
（1）利用装置B制二氧化碳时，锥形瓶内应装入的固体试剂为
（2）利用装置A制氧气时，在试管口放置棉花的作用是
（3）将制取的氧气通入装置E中，观察到白磷燃烧、红磷不燃烧，说明燃烧需要的条件之一是
（4）利用装置D收集氧气，其收集过程中依次观察到的现象是
Ⅱ.基于碳中和理念设计低碳行动方案。
（5）如图所示，打开红外线石英灯，一段时间后，观察到示数变化较大的是温度计
（6）请你提出一条低碳生活的具体做法：
Ⅰ.气体的制取和性质
下图是实验室制备常见气体的相关装置。
（1）利用装置B制二氧化碳时，锥形瓶内应装入的固体试剂为
大理石(或石灰石)
。（2）利用装置A制氧气时，在试管口放置棉花的作用是
防止加热时试管内粉末状物质进入导管
，写出反应的化学方程式：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
。（3）将制取的氧气通入装置E中，观察到白磷燃烧、红磷不燃烧，说明燃烧需要的条件之一是
温度达到可燃物的着火点
。（4）利用装置D收集氧气，其收集过程中依次观察到的现象是
bac
（填字母）。Ⅱ.基于碳中和理念设计低碳行动方案。
（5）如图所示，打开红外线石英灯，一段时间后，观察到示数变化较大的是温度计
1
（填“1”或“2”），证明大气中二氧化碳含量上升会加剧温室效应。（6）请你提出一条低碳生活的具体做法：
积极植树造林(合理均可)
。答案
9.（1）大理石(或石灰石) （2）防止加热时试管内粉末状物质进入导管 $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$ （3）温度达到可燃物的着火点 （4）bac （5）1 （6）积极植树造林(合理均可)
解析
【分析】
本题围绕初中化学基础实验与跨学科实践展开，需结合气体制取原理、实验操作要点、燃烧条件、温室效应等核心知识逐一分析：
1. （1）实验室制二氧化碳的固体试剂为大理石或石灰石，对应装置B的固体药品；
2. （2）装置A为固体加热型，对应高锰酸钾制氧气，试管口棉花作用是防止粉末进入导管，需正确书写反应方程式；
3. （3）白磷和红磷均为可燃物且接触氧气，燃烧差异源于着火点不同，据此推导燃烧条件；
4. （4）排水法收集氧气的现象顺序需结合操作过程分析；
5. （5）二氧化碳是温室气体，含量高的一侧温度变化更明显；
6. （6）低碳做法可从减碳、固碳角度提出合理实例。
【解析】
（1）实验室制取二氧化碳选用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，锥形瓶内固体为大理石（或石灰石）；
（2）加热高锰酸钾制氧气时，试管口放棉花可防止加热时试管内粉末状的高锰酸钾进入导管；反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；
（3）白磷和红磷均与氧气接触，白磷着火点低先燃烧、红磷着火点高不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
（4）排水法收集氧气时，先观察到导管口有气泡冒出（b），随后集气瓶内液面下降（a），收集满时瓶口有大气泡冒出（c），故顺序为bac；
（5）二氧化碳是主要温室气体，含量越高温室效应越显著，因此温度计1示数变化较大；
（6）低碳生活的具体做法如积极植树造林（或绿色出行、减少一次性餐具使用等，合理即可）。
【答案】
（1）大理石(或石灰石) （2）防止加热时试管内粉末状物质进入导管；$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$ （3）温度达到可燃物的着火点 （4）bac （5）1 （6）积极植树造林(合理均可)
【知识点】
实验室气体制取、燃烧条件、温室效应
【点评】
本题聚焦初中化学核心基础知识点，涵盖气体制取实验操作、燃烧条件探究、温室效应应用等内容，注重实验原理与实践结合，难度适中，适合考查学生的基础实验能力与知识应用能力。
【难度系数】
0.6
本题围绕初中化学基础实验与跨学科实践展开，需结合气体制取原理、实验操作要点、燃烧条件、温室效应等核心知识逐一分析：
1. （1）实验室制二氧化碳的固体试剂为大理石或石灰石，对应装置B的固体药品；
2. （2）装置A为固体加热型，对应高锰酸钾制氧气，试管口棉花作用是防止粉末进入导管，需正确书写反应方程式；
3. （3）白磷和红磷均为可燃物且接触氧气，燃烧差异源于着火点不同，据此推导燃烧条件；
4. （4）排水法收集氧气的现象顺序需结合操作过程分析；
5. （5）二氧化碳是温室气体，含量高的一侧温度变化更明显；
6. （6）低碳做法可从减碳、固碳角度提出合理实例。
【解析】
（1）实验室制取二氧化碳选用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，锥形瓶内固体为大理石（或石灰石）；
（2）加热高锰酸钾制氧气时，试管口放棉花可防止加热时试管内粉末状的高锰酸钾进入导管；反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；
（3）白磷和红磷均与氧气接触，白磷着火点低先燃烧、红磷着火点高不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
（4）排水法收集氧气时，先观察到导管口有气泡冒出（b），随后集气瓶内液面下降（a），收集满时瓶口有大气泡冒出（c），故顺序为bac；
（5）二氧化碳是主要温室气体，含量越高温室效应越显著，因此温度计1示数变化较大；
（6）低碳生活的具体做法如积极植树造林（或绿色出行、减少一次性餐具使用等，合理即可）。
【答案】
（1）大理石(或石灰石) （2）防止加热时试管内粉末状物质进入导管；$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$ （3）温度达到可燃物的着火点 （4）bac （5）1 （6）积极植树造林(合理均可)
【知识点】
实验室气体制取、燃烧条件、温室效应
【点评】
本题聚焦初中化学核心基础知识点，涵盖气体制取实验操作、燃烧条件探究、温室效应应用等内容，注重实验原理与实践结合，难度适中，适合考查学生的基础实验能力与知识应用能力。
【难度系数】
0.6
10. (2025·重庆九龙坡期中)乙炔$(\ce{C_{2}H_{2}})$可用于金属焊接或切割,常用电石(主要成分为$\ce{CaC_{2}}$)和水反应制取,反应的化学方程式为$\ce{CaC_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}\uparrow }$。向装有4 g电石的烧杯中加入6 000 g水,充分反应(已知电石中的杂质不溶于水且不与水反应),最终烧杯中剩余物质总质量为6 002.7 g。试计算:
(1) 乙炔中碳元素与氢元素的质量比为
(2) 电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数。
(1) 乙炔中碳元素与氢元素的质量比为
12:1
(填最简整数比)。(2) 电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数。
答案
10.（1）12:1
（2）生成乙炔的质量=4 g+6 000 g-6 002.7 g=1.3 g。
解:设参加反应的$\ce{CaC_{2}}$质量为$x$。
$\ce{CaC_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}\uparrow }$
64 26
$x$ 1.3 g
$\dfrac{64}{26}=\dfrac{x}{1.3\ \mathrm{g}}$
解得:$x=3.2\ \mathrm{g}$。
则电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数为$\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{4\ \mathrm{g}}×100\%=80\%$。
答:电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数为80%。
提示:(1) $\ce{C_{2}H_{2}}$中碳元素和氢元素的质量比为$(12×2):(1×2)=12:1$。
（2）生成乙炔的质量=4 g+6 000 g-6 002.7 g=1.3 g。
解:设参加反应的$\ce{CaC_{2}}$质量为$x$。
$\ce{CaC_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}\uparrow }$
64 26
$x$ 1.3 g
$\dfrac{64}{26}=\dfrac{x}{1.3\ \mathrm{g}}$
解得:$x=3.2\ \mathrm{g}$。
则电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数为$\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{4\ \mathrm{g}}×100\%=80\%$。
答:电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数为80%。
提示:(1) $\ce{C_{2}H_{2}}$中碳元素和氢元素的质量比为$(12×2):(1×2)=12:1$。
解析
【分析】
1. 第(1)问：计算化合物中元素质量比，需用各元素相对原子质量乘以对应原子个数，再化简为最简整数比，乙炔（$\ce{C_{2}H_{2}}$）中C的相对原子质量为12，H为1，据此计算即可。
2. 第(2)问：根据质量守恒定律，反应前后烧杯内物质总质量的差值就是生成乙炔的质量；再利用化学方程式中$\ce{CaC_{2}}$与$\ce{C_{2}H_{2}}$的质量关系，设未知数列比例式求出参加反应的$\ce{CaC_{2}}$质量，最后用该质量除以电石总质量，乘以100%得到$\ce{CaC_{2}}$的质量分数。
【解析】
(1) 乙炔（$\ce{C_{2}H_{2}}$）中碳元素与氢元素的质量比为：$(12×2):(1×2)=12:1$。
(2) 根据质量守恒定律，生成乙炔的质量 = $4\ \mathrm{g} + 6000\ \mathrm{g} - 6002.7\ \mathrm{g} = 1.3\ \mathrm{g}$。
设参加反应的$\ce{CaC_{2}}$质量为$x$。
$\ce{CaC_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}\uparrow }$
相对质量：$64$ $26$
实际质量：$x$ $1.3\ \mathrm{g}$
列比例式：$\dfrac{64}{26} = \dfrac{x}{1.3\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \dfrac{64×1.3\ \mathrm{g}}{26} = 3.2\ \mathrm{g}$
则电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数为：$\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{4\ \mathrm{g}}×100\% = 80\%$。
【答案】
(1) $12:1$；(2) $80\%$
【知识点】
元素质量比计算；根据化学方程式的计算
【点评】
本题以工业制取乙炔的反应为载体，考察了元素质量比计算、质量守恒定律的应用以及化学方程式的相关计算，属于化学计算的基础题型，难度不大，需准确应用质量守恒定律确定生成气体的质量，再结合化学方程式进行计算。
【难度系数】
0.8
1. 第(1)问：计算化合物中元素质量比，需用各元素相对原子质量乘以对应原子个数，再化简为最简整数比，乙炔（$\ce{C_{2}H_{2}}$）中C的相对原子质量为12，H为1，据此计算即可。
2. 第(2)问：根据质量守恒定律，反应前后烧杯内物质总质量的差值就是生成乙炔的质量；再利用化学方程式中$\ce{CaC_{2}}$与$\ce{C_{2}H_{2}}$的质量关系，设未知数列比例式求出参加反应的$\ce{CaC_{2}}$质量，最后用该质量除以电石总质量，乘以100%得到$\ce{CaC_{2}}$的质量分数。
【解析】
(1) 乙炔（$\ce{C_{2}H_{2}}$）中碳元素与氢元素的质量比为：$(12×2):(1×2)=12:1$。
(2) 根据质量守恒定律，生成乙炔的质量 = $4\ \mathrm{g} + 6000\ \mathrm{g} - 6002.7\ \mathrm{g} = 1.3\ \mathrm{g}$。
设参加反应的$\ce{CaC_{2}}$质量为$x$。
$\ce{CaC_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}\uparrow }$
相对质量：$64$ $26$
实际质量：$x$ $1.3\ \mathrm{g}$
列比例式：$\dfrac{64}{26} = \dfrac{x}{1.3\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \dfrac{64×1.3\ \mathrm{g}}{26} = 3.2\ \mathrm{g}$
则电石中$\ce{CaC_{2}}$的质量分数为：$\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{4\ \mathrm{g}}×100\% = 80\%$。
【答案】
(1) $12:1$；(2) $80\%$
【知识点】
元素质量比计算；根据化学方程式的计算
【点评】
本题以工业制取乙炔的反应为载体，考察了元素质量比计算、质量守恒定律的应用以及化学方程式的相关计算，属于化学计算的基础题型，难度不大，需准确应用质量守恒定律确定生成气体的质量，再结合化学方程式进行计算。
【难度系数】
0.8
