登录
10. 在明代宋应星所著的《天工开物》中记载了火法炼锌的方法，总反应的化学方程式为$\ce{ZnCO_{3} + 2C\xlongequal{高温} Zn + 3X↑}$。下列关于该反应的叙述中，正确的是（
A.X的化学式为$\ce{CO_{2}}$
B.该反应属于化合反应
C.所有元素的化合价都发生了改变
D.参加反应的$\ce{ZnCO_{3}}$和$\ce{C}$的质量比为$125:24$
D
）A.X的化学式为$\ce{CO_{2}}$
B.该反应属于化合反应
C.所有元素的化合价都发生了改变
D.参加反应的$\ce{ZnCO_{3}}$和$\ce{C}$的质量比为$125:24$
答案
D
解析
【分析】首先根据质量守恒定律确定X的化学式，再逐一分析各选项：1. 利用反应前后原子种类、数目不变推导X的化学式；2. 结合化合反应定义判断选项B；3. 分析各元素化合价变化判断选项C；4. 通过相对分子质量计算参加反应的物质质量比判断选项D。
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：反应前原子总数：Zn为1，C为1（来自ZnCO₃）+2（来自C）=3，O为3；反应后已有Zn为1，因此3个X分子含3个C原子和3个O原子，故X的化学式为CO。逐一分析选项：
A选项：X的化学式为CO，不是CO₂，错误；
B选项：化合反应是“多变一”，该反应生成物有Zn和CO两种，不属于化合反应，错误；
C选项：O元素在ZnCO₃和CO中化合价均为-2，未发生改变，错误；
D选项：ZnCO₃的相对分子质量=65+12+16×3=125，参加反应的2个C的总相对质量=2×12=24，故参加反应的ZnCO₃和C的质量比为125:24，正确。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、化合价
【点评】本题考查化学核心基础知识，需掌握质量守恒定律应用、反应类型判断、化合价分析及相对质量计算，属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：反应前原子总数：Zn为1，C为1（来自ZnCO₃）+2（来自C）=3，O为3；反应后已有Zn为1，因此3个X分子含3个C原子和3个O原子，故X的化学式为CO。逐一分析选项：
A选项：X的化学式为CO，不是CO₂，错误；
B选项：化合反应是“多变一”，该反应生成物有Zn和CO两种，不属于化合反应，错误；
C选项：O元素在ZnCO₃和CO中化合价均为-2，未发生改变，错误；
D选项：ZnCO₃的相对分子质量=65+12+16×3=125，参加反应的2个C的总相对质量=2×12=24，故参加反应的ZnCO₃和C的质量比为125:24，正确。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、化合价
【点评】本题考查化学核心基础知识，需掌握质量守恒定律应用、反应类型判断、化合价分析及相对质量计算，属于基础题型。
【难度系数】0.6
11. 某同学取一定质量的锌粒和铜片放入烧杯中，再逐滴加入稀硫酸，加入稀硫酸的质量与其他量的变化关系如下图所示。下列图像中正确的是（
C
）答案
C
解析
【分析】
要判断各图像是否正确，需结合锌、铜与稀硫酸的反应性质：根据金属活动性顺序，铜的金属活动性在氢后，不与稀硫酸反应；锌的金属活动性在氢前，能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。据此逐一分析各选项的变化规律：
1. 铜片质量：铜不参与反应，反应过程中铜片质量应保持不变；
2. 锌粒质量：锌与稀硫酸反应，锌粒会逐渐被消耗，质量随稀硫酸加入逐渐减少，直至反应完全；
3. 生成氢气的质量：随着稀硫酸加入，反应进行，氢气质量从0开始增加，当锌完全反应后，氢气质量不再变化；
4. 生成硫酸锌的质量：硫酸锌是反应的生成物，反应过程中质量不断增加，锌完全反应后质量保持不变，不会减少。
【解析】
锌与稀硫酸反应的化学方程式为：$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$，铜与稀硫酸不反应。
选项A：铜片不参与反应，质量应不变，图像显示铜片质量减少至0，错误；
选项B：锌粒参与反应，质量应随稀硫酸加入逐渐减少，图像显示锌粒质量不变，错误；
选项C：随着稀硫酸加入，反应生成氢气，氢气质量从0开始增加，锌完全反应后，氢气质量不再变化，图像符合该变化规律，正确；
选项D：硫酸锌是生成物，质量应随反应进行增加，锌完全反应后保持不变，图像显示硫酸锌质量先增后减，错误。
【答案】
C
【知识点】
金属的化学性质、金属活动性顺序
【点评】
本题考查金属与酸反应的图像分析，核心是利用金属活动性顺序判断金属能否与稀硫酸反应，再结合反应中各物质的质量变化规律判断图像是否正确，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要判断各图像是否正确，需结合锌、铜与稀硫酸的反应性质：根据金属活动性顺序，铜的金属活动性在氢后，不与稀硫酸反应；锌的金属活动性在氢前，能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。据此逐一分析各选项的变化规律：
1. 铜片质量：铜不参与反应，反应过程中铜片质量应保持不变；
2. 锌粒质量：锌与稀硫酸反应，锌粒会逐渐被消耗，质量随稀硫酸加入逐渐减少，直至反应完全；
3. 生成氢气的质量：随着稀硫酸加入，反应进行，氢气质量从0开始增加，当锌完全反应后，氢气质量不再变化；
4. 生成硫酸锌的质量：硫酸锌是反应的生成物，反应过程中质量不断增加，锌完全反应后质量保持不变，不会减少。
【解析】
锌与稀硫酸反应的化学方程式为：$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$，铜与稀硫酸不反应。
选项A：铜片不参与反应，质量应不变，图像显示铜片质量减少至0，错误；
选项B：锌粒参与反应，质量应随稀硫酸加入逐渐减少，图像显示锌粒质量不变，错误；
选项C：随着稀硫酸加入，反应生成氢气，氢气质量从0开始增加，锌完全反应后，氢气质量不再变化，图像符合该变化规律，正确；
选项D：硫酸锌是生成物，质量应随反应进行增加，锌完全反应后保持不变，图像显示硫酸锌质量先增后减，错误。
【答案】
C
【知识点】
金属的化学性质、金属活动性顺序
【点评】
本题考查金属与酸反应的图像分析，核心是利用金属活动性顺序判断金属能否与稀硫酸反应，再结合反应中各物质的质量变化规律判断图像是否正确，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
12. 小红用三根相同的铁钉进行铁制品锈蚀条件的探究(如右图),一周后观察现象。下列说法错误的是(
A.该实验说明铁生锈需要与氧气和水同时接触
B.对比甲和丙中出现的现象,说明铁生锈需要氧气
C.煮沸蒸馏水的目的是除去水中溶解的氧气
D.若把甲中蒸馏水换成食盐水,则铁钉生锈更快
B
)A.该实验说明铁生锈需要与氧气和水同时接触
B.对比甲和丙中出现的现象,说明铁生锈需要氧气
C.煮沸蒸馏水的目的是除去水中溶解的氧气
D.若把甲中蒸馏水换成食盐水,则铁钉生锈更快
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，该实验通过控制变量法设计对比实验：甲试管中铁钉同时接触水和氧气；乙试管中铁钉只接触水（煮沸蒸馏水除去了水中的氧气，植物油隔绝空气，无氧气）；丙试管中铁钉只接触干燥的氧气（无水分）。再逐一分析选项，判断说法的正误。
【解析】
选项A：对比甲（有氧气和水）、乙（只有水，无氧气），甲中铁钉生锈，乙中不生锈；对比甲、丙（只有氧气，无水），甲生锈，丙不生锈，说明铁生锈需要与氧气和水同时接触，A说法正确。
选项B：甲和丙的变量是“是否有水”，甲有水生锈，丙无水不生锈，说明铁生锈需要水，而非氧气，B说法错误。
选项C：气体的溶解度随温度升高而减小，煮沸蒸馏水可除去水中溶解的氧气，C说法正确。
选项D：食盐水能加快铁的锈蚀速率，若把甲中蒸馏水换成食盐水，铁钉生锈会更快，D说法正确。
【答案】
B
【知识点】
铁的锈蚀条件、对比实验原理
【点评】
本题是探究铁生锈条件的经典对比实验题，重点考查控制变量法的应用，需明确各对比实验的变量，理解铁生锈的影响因素，难度适中，属于初中化学基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，该实验通过控制变量法设计对比实验：甲试管中铁钉同时接触水和氧气；乙试管中铁钉只接触水（煮沸蒸馏水除去了水中的氧气，植物油隔绝空气，无氧气）；丙试管中铁钉只接触干燥的氧气（无水分）。再逐一分析选项，判断说法的正误。
【解析】
选项A：对比甲（有氧气和水）、乙（只有水，无氧气），甲中铁钉生锈，乙中不生锈；对比甲、丙（只有氧气，无水），甲生锈，丙不生锈，说明铁生锈需要与氧气和水同时接触，A说法正确。
选项B：甲和丙的变量是“是否有水”，甲有水生锈，丙无水不生锈，说明铁生锈需要水，而非氧气，B说法错误。
选项C：气体的溶解度随温度升高而减小，煮沸蒸馏水可除去水中溶解的氧气，C说法正确。
选项D：食盐水能加快铁的锈蚀速率，若把甲中蒸馏水换成食盐水，铁钉生锈会更快，D说法正确。
【答案】
B
【知识点】
铁的锈蚀条件、对比实验原理
【点评】
本题是探究铁生锈条件的经典对比实验题，重点考查控制变量法的应用，需明确各对比实验的变量，理解铁生锈的影响因素，难度适中，属于初中化学基础题型。
【难度系数】
0.6
13. 化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列有关认识正确的是 （
A.分类观：石墨、矿泉水、铁锈都属于混合物
B.守恒观：铜在空气中灼烧前后固体的质量不变
C.微粒观：硫酸铜由离子构成，汞由原子构成，氢气由分子构成
D.证据推理：置换反应生成一种单质和一种化合物，所以有单质生成的反应一定是置换反应
C
）A.分类观：石墨、矿泉水、铁锈都属于混合物
B.守恒观：铜在空气中灼烧前后固体的质量不变
C.微粒观：硫酸铜由离子构成，汞由原子构成，氢气由分子构成
D.证据推理：置换反应生成一种单质和一种化合物，所以有单质生成的反应一定是置换反应
答案
C
解析
【分析】本题考查化学核心素养中的化学观念，需结合分类观、守恒观、微粒观、置换反应的概念逐一分析各选项：明确各概念的定义后，判断每个选项的描述是否符合概念要求，排除错误选项，选出正确答案。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：混合物由两种或两种以上物质组成，石墨是碳的单质，属于纯净物；矿泉水含可溶性矿物质和水、铁锈含氧化铁等杂质，二者属于混合物，故A错误。
选项B：铜在空气中灼烧发生反应：$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$，反应后固体结合了氧气中的氧元素，质量会增加，故B错误。
选项C：硫酸铜（$\ce{CuSO_{4}}$）由铜离子（$\ce{Cu^{2+}}$）和硫酸根离子（$\ce{SO^{2-}_{4}}$）构成；汞是金属单质，由汞原子直接构成；氢气（$\ce{H_{2}}$）由氢分子构成，故C正确。
选项D：置换反应的定义是“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”，有单质生成的反应不一定是置换反应，例如电解水生成氢气（单质）和氧气，属于分解反应，故D错误。
【答案】C
【知识点】物质的构成、置换反应、物质分类
【点评】本题围绕化学核心素养中的基本化学观念命题，侧重考查基础概念的理解与应用，需要学生准确把握各概念的内涵，难度适中，属于初中化学常考的基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析各选项：
选项A：混合物由两种或两种以上物质组成，石墨是碳的单质，属于纯净物；矿泉水含可溶性矿物质和水、铁锈含氧化铁等杂质，二者属于混合物，故A错误。
选项B：铜在空气中灼烧发生反应：$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$，反应后固体结合了氧气中的氧元素，质量会增加，故B错误。
选项C：硫酸铜（$\ce{CuSO_{4}}$）由铜离子（$\ce{Cu^{2+}}$）和硫酸根离子（$\ce{SO^{2-}_{4}}$）构成；汞是金属单质，由汞原子直接构成；氢气（$\ce{H_{2}}$）由氢分子构成，故C正确。
选项D：置换反应的定义是“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”，有单质生成的反应不一定是置换反应，例如电解水生成氢气（单质）和氧气，属于分解反应，故D错误。
【答案】C
【知识点】物质的构成、置换反应、物质分类
【点评】本题围绕化学核心素养中的基本化学观念命题，侧重考查基础概念的理解与应用，需要学生准确把握各概念的内涵，难度适中，属于初中化学常考的基础题型。
【难度系数】0.6
14. 如
所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆中央且可随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡，再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中一段时间（忽略铁球体积变化）。下列说法错误的是（
A.小灯泡L会逐渐变暗
B.左边溶液中有气泡产生
C.用金属制作滑片利用了金属的导电性
D.杠杆右边铁球表面有红色固体生成
所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂金属杠杆中央且可随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡，再将铁球同时分别浸没到密度相等的稀硫酸和硫酸铜溶液中一段时间（忽略铁球体积变化）。下列说法错误的是（A
）A.小灯泡L会逐渐变暗
B.左边溶液中有气泡产生
C.用金属制作滑片利用了金属的导电性
D.杠杆右边铁球表面有红色固体生成
答案
A
解析
【分析】
本题需结合金属的化学性质、杠杆平衡原理、电路动态分析知识解题。首先分析两个铁球的反应：左侧铁球与稀硫酸反应，右侧铁球与硫酸铜反应，根据反应前后铁球质量变化判断杠杆倾斜方向，进而确定滑动变阻器滑片移动方向，分析电路变化，再逐一判断选项对错。
【解析】
1. 左侧铁球浸没在稀硫酸中，发生反应：$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$，铁球质量减小，同时生成氢气，故左侧溶液有气泡，B选项正确；
2. 右侧铁球浸没在硫酸铜溶液中，发生反应：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，每56份质量的铁反应生成64份质量的铜，铜附着在铁球表面，铁球质量增大，铁球表面有红色固体铜生成，故D选项正确；
3. 杠杆为等臂杠杆，右侧铁球质量增大、左侧减小，杠杆向右倾斜，滑动变阻器滑片随杠杆向右转动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，小灯泡L应逐渐变亮，故A选项错误；
4. 金属滑片用金属制作，利用了金属的导电性，保证电路导通，C选项正确。因此错误的说法是A选项。
【答案】A
【知识点】金属的化学性质、电路动态分析、杠杆平衡
【点评】本题为跨学科综合题，将金属反应、杠杆、电路知识结合，需明确反应对铁球质量的影响，进而分析杠杆和电路变化，考查综合应用能力。
【难度系数】0.5
本题需结合金属的化学性质、杠杆平衡原理、电路动态分析知识解题。首先分析两个铁球的反应：左侧铁球与稀硫酸反应，右侧铁球与硫酸铜反应，根据反应前后铁球质量变化判断杠杆倾斜方向，进而确定滑动变阻器滑片移动方向，分析电路变化，再逐一判断选项对错。
【解析】
1. 左侧铁球浸没在稀硫酸中，发生反应：$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}↑}$，铁球质量减小，同时生成氢气，故左侧溶液有气泡，B选项正确；
2. 右侧铁球浸没在硫酸铜溶液中，发生反应：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，每56份质量的铁反应生成64份质量的铜，铜附着在铁球表面，铁球质量增大，铁球表面有红色固体铜生成，故D选项正确；
3. 杠杆为等臂杠杆，右侧铁球质量增大、左侧减小，杠杆向右倾斜，滑动变阻器滑片随杠杆向右转动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，小灯泡L应逐渐变亮，故A选项错误；
4. 金属滑片用金属制作，利用了金属的导电性，保证电路导通，C选项正确。因此错误的说法是A选项。
【答案】A
【知识点】金属的化学性质、电路动态分析、杠杆平衡
【点评】本题为跨学科综合题，将金属反应、杠杆、电路知识结合，需明确反应对铁球质量的影响，进而分析杠杆和电路变化，考查综合应用能力。
【难度系数】0.5
