登录
11. 写出符合要求的化学方程式。
(1)浓硫酸($\ce{H_{2}SO_{4}}$)在加热时可以和碳单质反应生成水和另外两种+4价元素的氧化物。
(2)有氧气生成且反应物与另一种生成物组成元素相同的分解反应。
(3)剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的化合反应。
(1)浓硫酸($\ce{H_{2}SO_{4}}$)在加热时可以和碳单质反应生成水和另外两种+4价元素的氧化物。
(2)有氧气生成且反应物与另一种生成物组成元素相同的分解反应。
(3)剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的化合反应。
答案
(1)$\ce{C + 2H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta} CO_{2}\uparrow + 2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$
(2)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
(2)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
解析
【分析】
本题需根据每个小问的反应特征、生成物要求，结合化学方程式的书写规则（反应物、生成物、反应条件、配平、符号标注）推导并书写方程式：
1. 第(1)问：浓硫酸与碳加热反应，反应物含C、H、S、O元素，已知生成物有水，剩余元素C、S的+4价氧化物为CO₂和SO₂，据此配平即可；
2. 第(2)问：分解反应生成氧气，且反应物与另一生成物元素相同，符合的是过氧化氢分解（H₂O₂分解为H₂O和O₂，两者均含H、O元素），需注明催化剂MnO₂；
3. 第(3)问：剧烈燃烧火星四射生成黑色固体的化合反应，对应铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，需标注反应条件点燃。
【解析】
(1) 浓硫酸与碳加热反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，配平后方程式为：$\ce{C + 2H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta} CO_{2}\uparrow + 2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$；
(2) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，符合要求，方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；
(3) 铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，属于化合反应，方程式为：$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$。
【答案】
(1)$\ce{C + 2H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta} CO_{2}\uparrow + 2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$
(2)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
【知识点】
化学方程式书写、常见物质的化学反应
【点评】
本题考查初中化学核心的化学方程式书写，涵盖碳与浓硫酸的反应、过氧化氢分解、铁的燃烧等基础反应，需准确记忆反应的生成物、条件并正确配平，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
本题需根据每个小问的反应特征、生成物要求，结合化学方程式的书写规则（反应物、生成物、反应条件、配平、符号标注）推导并书写方程式：
1. 第(1)问：浓硫酸与碳加热反应，反应物含C、H、S、O元素，已知生成物有水，剩余元素C、S的+4价氧化物为CO₂和SO₂，据此配平即可；
2. 第(2)问：分解反应生成氧气，且反应物与另一生成物元素相同，符合的是过氧化氢分解（H₂O₂分解为H₂O和O₂，两者均含H、O元素），需注明催化剂MnO₂；
3. 第(3)问：剧烈燃烧火星四射生成黑色固体的化合反应，对应铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，需标注反应条件点燃。
【解析】
(1) 浓硫酸与碳加热反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，配平后方程式为：$\ce{C + 2H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta} CO_{2}\uparrow + 2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$；
(2) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，符合要求，方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；
(3) 铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，属于化合反应，方程式为：$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$。
【答案】
(1)$\ce{C + 2H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta} CO_{2}\uparrow + 2SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$
(2)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
【知识点】
化学方程式书写、常见物质的化学反应
【点评】
本题考查初中化学核心的化学方程式书写，涵盖碳与浓硫酸的反应、过氧化氢分解、铁的燃烧等基础反应，需准确记忆反应的生成物、条件并正确配平，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
12.我国天宫空间站利用二氧化碳还原子系统处理航天员呼出的$\ce{CO_{2}}$,其核心反应的微观示意图如下。
(1)写出该反应的化学方程式。
(2)计算生成的丙和丁的质量比。
(3)从微观角度解释化学变化的实质。
(1)写出该反应的化学方程式。
(2)计算生成的丙和丁的质量比。
(3)从微观角度解释化学变化的实质。
答案
(1)$\ce{CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂} CH_{4} + 2O_{2}}$
(2)$1:4$
(3)分子分裂成原子，原子再重新结合成新的分子。
(2)$1:4$
(3)分子分裂成原子，原子再重新结合成新的分子。
解析
【分析】首先根据微观示意图中原子的种类和个数，确定各物质的化学式：甲为$\ce{CO_{2}}$、乙为$\ce{H_{2}O}$、丙为$\ce{CH_{4}}$、丁为$\ce{O_{2}}$；再依据化学反应前后原子的种类和数目不变配平化学方程式；接着利用相对分子质量计算丙和丁的质量比；最后从微观粒子的变化角度解释化学变化的实质。
【解析】(1) 由微观示意图可知，反应的反应物是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，生成物是$\ce{CH_{4}}$和$\ce{O_{2}}$，根据原子守恒配平化学方程式：$\ce{CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂} CH_{4} + 2O_{2}}$；
(2) 丙为$\ce{CH_{4}}$，其相对分子质量为$12 + 1×4 = 16$；丁为$\ce{O_{2}}$，2个$\ce{O_{2}}$的总相对质量为$2×(16×2)=64$，故丙和丁的质量比为$16:64 = 1:4$；
(3) 从微观角度，化学变化的实质是分子分裂成原子，原子再重新结合成新的分子。
【答案】(1)$\ce{CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂} CH_{4} + 2O_{2}}$；(2)$1:4$；(3)分子分裂成原子，原子再重新结合成新的分子。
【知识点】化学方程式的书写、根据化学方程式的计算、化学变化的微观实质
【点评】本题结合微观示意图考查化学核心知识点，需准确识别微观粒子对应的物质，掌握配平规则和质量比计算方法，理解化学变化的微观过程，难度适中，能有效巩固相关基础。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 由微观示意图可知，反应的反应物是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，生成物是$\ce{CH_{4}}$和$\ce{O_{2}}$，根据原子守恒配平化学方程式：$\ce{CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂} CH_{4} + 2O_{2}}$；
(2) 丙为$\ce{CH_{4}}$，其相对分子质量为$12 + 1×4 = 16$；丁为$\ce{O_{2}}$，2个$\ce{O_{2}}$的总相对质量为$2×(16×2)=64$，故丙和丁的质量比为$16:64 = 1:4$；
(3) 从微观角度，化学变化的实质是分子分裂成原子，原子再重新结合成新的分子。
【答案】(1)$\ce{CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂} CH_{4} + 2O_{2}}$；(2)$1:4$；(3)分子分裂成原子，原子再重新结合成新的分子。
【知识点】化学方程式的书写、根据化学方程式的计算、化学变化的微观实质
【点评】本题结合微观示意图考查化学核心知识点，需准确识别微观粒子对应的物质，掌握配平规则和质量比计算方法，理解化学变化的微观过程，难度适中，能有效巩固相关基础。
【难度系数】0.6
13. 碳酸氢钠受热易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为
$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
。充分加热20 g含碳酸钠的碳酸氢钠固体，反应前后固体中钠元素的质量分数之比为7：10，则生成水和二氧化碳的质量之和为$6$
g。答案
$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
$6$
$6$
解析
【分析】首先回忆碳酸氢钠受热分解的反应，正确书写化学方程式；对于第二问，反应前后钠元素质量不变，利用反应前后固体中钠元素的质量分数之比，结合质量守恒定律，反应前后固体质量差等于生成水和二氧化碳的总质量，据此计算。
【解析】1. 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$；
2. 设反应前固体中钠元素的质量为$m$，反应后固体质量为$M_{后}$，反应前固体总质量为20g。反应前钠元素的质量分数为$\frac{m}{20g}$，反应后钠元素质量分数为$\frac{m}{M_{后}}$，根据题意：$\frac{\frac{m}{20g}}{\frac{m}{M_{后}}}=\frac{7}{10}$，化简得$\frac{M_{后}}{20g}=\frac{7}{10}$，解得$M_{后}=14g$；根据质量守恒定律，生成水和二氧化碳的质量之和为反应前固体总质量减去反应后固体质量，即$20g -14g=6g$。
【答案】$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$；6
【知识点】化学方程式书写，质量守恒定律，元素质量分数计算
【点评】本题考查化学方程式的书写及质量守恒定律的应用，关键在于抓住反应前后钠元素质量不变，通过质量分数比求出反应后固体质量，进而计算气体总质量，难度中等，需熟练运用相关概念。
【难度系数】0.5
【解析】1. 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$；
2. 设反应前固体中钠元素的质量为$m$，反应后固体质量为$M_{后}$，反应前固体总质量为20g。反应前钠元素的质量分数为$\frac{m}{20g}$，反应后钠元素质量分数为$\frac{m}{M_{后}}$，根据题意：$\frac{\frac{m}{20g}}{\frac{m}{M_{后}}}=\frac{7}{10}$，化简得$\frac{M_{后}}{20g}=\frac{7}{10}$，解得$M_{后}=14g$；根据质量守恒定律，生成水和二氧化碳的质量之和为反应前固体总质量减去反应后固体质量，即$20g -14g=6g$。
【答案】$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$；6
【知识点】化学方程式书写，质量守恒定律，元素质量分数计算
【点评】本题考查化学方程式的书写及质量守恒定律的应用，关键在于抓住反应前后钠元素质量不变，通过质量分数比求出反应后固体质量，进而计算气体总质量，难度中等，需熟练运用相关概念。
【难度系数】0.5
