6. 已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是(
A.参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B.所取R质量的最小值为1.6 g
C.R可能是酒精($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)
D.若R为$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的混合物,则$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的分子个数比为1:2
C
)。A.参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B.所取R质量的最小值为1.6 g
C.R可能是酒精($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)
D.若R为$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的混合物,则$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的分子个数比为1:2
答案
6. C
解析
【分析】
首先依据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物质量总和;再通过计算二氧化碳、水中碳、氢元素的质量,确定R中碳、氢元素的质量及原子个数比,逐一分析各选项:先判断生成物总质量对应A选项,再计算碳氢元素总质量确定R的最小质量对应B选项,接着对比R与酒精的碳氢原子个数比判断C选项,最后结合CO和H₂的组成计算二者分子个数比判断D选项。
【解析】
1. 计算生成物总质量:生成CO₂质量为4.4g,H₂O质量为3.6g,总质量=4.4g+3.6g=8.0g,根据质量守恒定律,参加反应的R和氧气的质量总和等于生成物总质量,故A选项正确。
2. 计算R中碳、氢元素质量:
CO₂中碳元素质量:$4.4\ \mathrm{g} × \frac{12}{44}=1.2\ \mathrm{g}$;
H₂O中氢元素质量:$3.6\ \mathrm{g} × \frac{2}{18}=0.4\ \mathrm{g}$;
碳、氢元素总质量=1.2g+0.4g=1.6g,若R仅含碳、氢元素,其最小质量为1.6g,故B选项正确。
3. 计算R中碳、氢原子个数比:
碳的物质的量:$\frac{1.2\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$;
氢的物质的量:$\frac{0.4\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mol}}=0.4\ \mathrm{mol}$;
原子个数比$C:H=0.1:0.4=1:4$;
酒精($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)中$C:H=2:6=1:3≠1:4$,故R不可能是酒精,C选项错误。
4. 分析D选项:设CO分子数为$x$,$\ce{H_{2}}$分子数为$y$,则碳的物质的量为$x$,氢的物质的量为$2y$,根据$C:H=1:4$,得$\frac{x}{2y}=\frac{1}{4}$,解得$x:y=1:2$,故D选项正确。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律;根据化学式计算元素质量;原子个数比计算
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用及有机物燃烧的元素组成分析,需准确计算元素质量与原子个数比,区分不同物质的元素比例关系,侧重考查学生的计算与逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
首先依据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物质量总和;再通过计算二氧化碳、水中碳、氢元素的质量,确定R中碳、氢元素的质量及原子个数比,逐一分析各选项:先判断生成物总质量对应A选项,再计算碳氢元素总质量确定R的最小质量对应B选项,接着对比R与酒精的碳氢原子个数比判断C选项,最后结合CO和H₂的组成计算二者分子个数比判断D选项。
【解析】
1. 计算生成物总质量:生成CO₂质量为4.4g,H₂O质量为3.6g,总质量=4.4g+3.6g=8.0g,根据质量守恒定律,参加反应的R和氧气的质量总和等于生成物总质量,故A选项正确。
2. 计算R中碳、氢元素质量:
CO₂中碳元素质量:$4.4\ \mathrm{g} × \frac{12}{44}=1.2\ \mathrm{g}$;
H₂O中氢元素质量:$3.6\ \mathrm{g} × \frac{2}{18}=0.4\ \mathrm{g}$;
碳、氢元素总质量=1.2g+0.4g=1.6g,若R仅含碳、氢元素,其最小质量为1.6g,故B选项正确。
3. 计算R中碳、氢原子个数比:
碳的物质的量:$\frac{1.2\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$;
氢的物质的量:$\frac{0.4\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mol}}=0.4\ \mathrm{mol}$;
原子个数比$C:H=0.1:0.4=1:4$;
酒精($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)中$C:H=2:6=1:3≠1:4$,故R不可能是酒精,C选项错误。
4. 分析D选项:设CO分子数为$x$,$\ce{H_{2}}$分子数为$y$,则碳的物质的量为$x$,氢的物质的量为$2y$,根据$C:H=1:4$,得$\frac{x}{2y}=\frac{1}{4}$,解得$x:y=1:2$,故D选项正确。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律;根据化学式计算元素质量;原子个数比计算
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用及有机物燃烧的元素组成分析,需准确计算元素质量与原子个数比,区分不同物质的元素比例关系,侧重考查学生的计算与逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
7. 《天工开物》中记载了金属的冶炼技术。在锌的冶炼方法中,主要反应之一为$\ce{ZnO + CO\xlongequal{高温} Zn + CO_{2}}$。若ZnO的质量为81 kg,理论上能制得Zn的质量为(
A.65 kg
B.32.5 kg
C.26 kg
D.13 kg
A
)。A.65 kg
B.32.5 kg
C.26 kg
D.13 kg
答案
7. A
解析
【分析】本题是根据化学方程式进行的计算问题,解题思路为:先明确反应的化学方程式,计算出相关物质(ZnO和Zn)的相对分子质量,再依据化学方程式中各物质的质量比等于相对分子质量与对应化学计量数的乘积之比,设未知量并列出比例式,进而计算出Zn的质量,最后对应选项得出答案。
【解析】解:设理论上能制得Zn的质量为x。
反应的化学方程式为:$\ce{ZnO + CO\xlongequal{高温} Zn + CO_{2}}$
ZnO的相对分子质量 = 65 + 16 = 81,Zn的相对原子质量为65。
根据化学方程式,ZnO与Zn的质量比为81:65。
则有:$\frac{81}{65} = \frac{81\ \mathrm{kg}}{x}$
解得:$x = \frac{65 × 81\ \mathrm{kg}}{81} = 65\ \mathrm{kg}$
因此理论上能制得Zn的质量为65 kg,对应选项A。
【答案】A
【知识点】根据化学方程式的计算;相对分子质量的计算
【点评】本题属于化学计算的基础题型,主要考查学生对根据化学方程式计算步骤的掌握情况,只要准确计算相关物质的相对质量、正确列出比例式,即可快速得出结果,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】解:设理论上能制得Zn的质量为x。
反应的化学方程式为:$\ce{ZnO + CO\xlongequal{高温} Zn + CO_{2}}$
ZnO的相对分子质量 = 65 + 16 = 81,Zn的相对原子质量为65。
根据化学方程式,ZnO与Zn的质量比为81:65。
则有:$\frac{81}{65} = \frac{81\ \mathrm{kg}}{x}$
解得:$x = \frac{65 × 81\ \mathrm{kg}}{81} = 65\ \mathrm{kg}$
因此理论上能制得Zn的质量为65 kg,对应选项A。
【答案】A
【知识点】根据化学方程式的计算;相对分子质量的计算
【点评】本题属于化学计算的基础题型,主要考查学生对根据化学方程式计算步骤的掌握情况,只要准确计算相关物质的相对质量、正确列出比例式,即可快速得出结果,难度较低。
【难度系数】0.8
二、填空题(本题包括2小题,共34分)
8.(18分)从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律是化学独特的研究方法。根据所给信息,回答下列问题。
【宏观辨识】
(1)通过科学探究可以认识化学反应中各物质的质量之间的关系。图5-4所示实验中,反应结束后,观察到托盘天平的指针(填“向左”“向右”或“不”)偏转。
【微观探析】
(2)图5-5是氢气在空气中燃烧的微观示意图,该反应的基本反应类型为反应。从微观角度分析,过程Ⅰ表示分子分解成的过程。
【符号表征】
(3)氢化镁($\ce{MgH_{2}}$)是一种很有发展前景的储氢材料,能与水反应生成氢氧化镁和一种常见的气体,反应的化学方程式为$\ce{MgH_{2} + 2H_{2}O = Mg(OH)_{2} + }\_\_\_\_\_\_\ce{\uparrow}$。请补全该反应的化学方程式并写出补全依据。
依据一:化学反应前后原子的种类和不变。
依据二:。
8.(18分)从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律是化学独特的研究方法。根据所给信息,回答下列问题。
【宏观辨识】
(1)通过科学探究可以认识化学反应中各物质的质量之间的关系。图5-4所示实验中,反应结束后,观察到托盘天平的指针(填“向左”“向右”或“不”)偏转。
【微观探析】
(2)图5-5是氢气在空气中燃烧的微观示意图,该反应的基本反应类型为反应。从微观角度分析,过程Ⅰ表示分子分解成的过程。
【符号表征】
(3)氢化镁($\ce{MgH_{2}}$)是一种很有发展前景的储氢材料,能与水反应生成氢氧化镁和一种常见的气体,反应的化学方程式为$\ce{MgH_{2} + 2H_{2}O = Mg(OH)_{2} + }\_\_\_\_\_\_\ce{\uparrow}$。请补全该反应的化学方程式并写出补全依据。
依据一:化学反应前后原子的种类和不变。
依据二:。
答案
8.(1)不 (2)化合 原子 (3)$\ce{2H_{2}}$ 数目 每个氢分子由2个氢原子构成
解析
【分析】
本题从宏观、微观、符号三个维度考查化学核心知识,解题思路如下:
1. 对于(1):回忆质量守恒定律,若实验为密闭体系,反应前后总质量不变,天平平衡,据此判断指针偏转情况;
2. 对于(2):根据反应的反应物、生成物种类判断基本反应类型;结合化学变化的微观本质(分子可分,原子不可分)分析过程Ⅰ的变化;
3. 对于(3):根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,推导未知气体的化学式,再明确补全的两个依据。
【解析】
(1)该实验为验证质量守恒定律的密闭装置实验,化学反应前后物质总质量不变,托盘天平保持平衡,因此指针不偏转;
(2)氢气在空气中燃烧的反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$,反应物有两种,生成物只有一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应;化学变化的微观过程是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子,因此过程Ⅰ表示分子分解成原子的过程;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应$\ce{MgH_{2} + 2H_{2}O = Mg(OH)_{2} + }\_\_\_\_\_\_\ce{\uparrow}$中,反应前Mg、H、O原子个数分别为1、6、2,反应后$\ce{Mg(OH)_{2}}$中Mg、H、O原子个数为1、2、2,因此未知气体分子中含4个H原子,即2个$\ce{H_{2}}$分子,故补全为$\ce{2H_{2}}$;补全依据一为化学反应前后原子的种类和数目不变;依据二为每个氢分子由2个氢原子构成。
【答案】
8.(1)不 (2)化合 原子 (3)$\ce{2H_{2}}$ 数目 每个氢分子由2个氢原子构成
【知识点】
质量守恒定律、化合反应、化学方程式书写
【点评】
本题围绕化学核心素养,从宏观、微观、符号三重表征角度设置问题,考查基础概念的理解与应用,难度适中,是化学学习中需掌握的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题从宏观、微观、符号三个维度考查化学核心知识,解题思路如下:
1. 对于(1):回忆质量守恒定律,若实验为密闭体系,反应前后总质量不变,天平平衡,据此判断指针偏转情况;
2. 对于(2):根据反应的反应物、生成物种类判断基本反应类型;结合化学变化的微观本质(分子可分,原子不可分)分析过程Ⅰ的变化;
3. 对于(3):根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,推导未知气体的化学式,再明确补全的两个依据。
【解析】
(1)该实验为验证质量守恒定律的密闭装置实验,化学反应前后物质总质量不变,托盘天平保持平衡,因此指针不偏转;
(2)氢气在空气中燃烧的反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$,反应物有两种,生成物只有一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应;化学变化的微观过程是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子,因此过程Ⅰ表示分子分解成原子的过程;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应$\ce{MgH_{2} + 2H_{2}O = Mg(OH)_{2} + }\_\_\_\_\_\_\ce{\uparrow}$中,反应前Mg、H、O原子个数分别为1、6、2,反应后$\ce{Mg(OH)_{2}}$中Mg、H、O原子个数为1、2、2,因此未知气体分子中含4个H原子,即2个$\ce{H_{2}}$分子,故补全为$\ce{2H_{2}}$;补全依据一为化学反应前后原子的种类和数目不变;依据二为每个氢分子由2个氢原子构成。
【答案】
8.(1)不 (2)化合 原子 (3)$\ce{2H_{2}}$ 数目 每个氢分子由2个氢原子构成
【知识点】
质量守恒定律、化合反应、化学方程式书写
【点评】
本题围绕化学核心素养,从宏观、微观、符号三重表征角度设置问题,考查基础概念的理解与应用,难度适中,是化学学习中需掌握的典型题型。
【难度系数】
0.5
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