4. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是
（）


A.$a=56\%$
B.$b=6\%$
C.$c=17\%$
D.$d=8\%$

4. A

【分析】首先，根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量分数之和始终为100%，且反应中反应物减少的总质量等于生成物增加的总质量，各物质的反应质量比固定。解题思路：先通过反应前后的质量变化确定甲、乙、丙的反应质量比，再结合中间时刻乙的质量变化，计算a、b、c、d的数值，逐一判断选项。
【解析】
1. 验证反应前总质量分数：70%（甲）+14%（乙）+6%（丙）+10%（丁）=100%，符合质量守恒。
2. 计算反应后（第三个饼图）乙的质量分数b：总质量分数为100%，则b=100% - 42%（甲） - 40%（丙） -10%（丁）=8%。
3. 确定反应质量比：反应前到反应后，甲减少量=70%-42%=28%，乙减少量=14%-8%=6%，丙增加量=40%-6%=34%，丁质量不变（10%），说明丁未参与反应，甲和乙是反应物，丙是生成物，反应质量比甲:乙:丙=28%:6%:34%=14:3:17。
4. 计算中间时刻（第二个饼图）的a、c：中间时刻乙的质量分数为11%，乙减少量=14%-11%=3%，根据反应质量比，甲减少量=14%（对应乙减少3%），故a=70%-14%=56%；丙增加量=17%，故c=6%+17%=23%；丁的质量分数d始终为10%。
5. 分析选项：A选项a=56%，正确；B选项b=8%≠6%，错误；C选项c=23%≠17%，错误；D选项d=10%≠8%，错误。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、质量分数计算
【点评】本题结合饼图考查质量守恒定律的应用，核心是找准反应中各物质的质量变化比例，再根据中间时刻的变化量推导对应数值，需理清反应前后物质的变化关系，难度中等。
【难度系数】0.5

5. 写出下列反应的化学方程式,并在括号内注明反应的基本类型。
（1）红磷在空气中燃烧：，()。
（2）加热高锰酸钾制氧气：，()。
（3）氢氧化亚铁在氧气和水的作用下生成氢氧化铁：，
，()。

5. (1) $4\ce{P} + 5\ce{O_{2}}\xlongequal{点燃}2\ce{P_{2}O_{5}}$ 化合反应 (2) $2\ce{KMnO_{4}}\xlongequal{△}\ce{K_{2}MnO_{4}} + \ce{MnO_{2}} + \ce{O_{2}}\uparrow$ 分解反应 (3) $4\ce{Fe(OH)_{2}} + \ce{O_{2}} + 2\ce{H_{2}O} = 4\ce{Fe(OH)_{3}}$ 化合反应

【分析】
本题需根据各反应的反应物、生成物，结合化学方程式书写规则（配平、标注反应条件、气体符号等）写出正确方程式，再依据反应特征（多变一、一变多等）判断基本反应类型。具体思路：先确定每个反应的反应物和生成物，再配平化学方程式，标注必要条件，最后判断反应类型。
【解析】
（1）红磷（$\ce{P}$）与氧气（$\ce{O_{2}}$）在点燃条件下反应生成五氧化二磷（$\ce{P_{2}O_{5}}$），根据原子守恒配平得：$4\ce{P} + 5\ce{O_{2}}\xlongequal{点燃}2\ce{P_{2}O_{5}}$，该反应符合“多变一”特征，属于化合反应；
（2）高锰酸钾（$\ce{KMnO_{4}}$）在加热（$△$）条件下分解，生成锰酸钾（$\ce{K_{2}MnO_{4}}$）、二氧化锰（$\ce{MnO_{2}}$）和氧气（$\ce{O_{2}}$），配平并标注气体符号得：$2\ce{KMnO_{4}}\xlongequal{△}\ce{K_{2}MnO_{4}} + \ce{MnO_{2}} + \ce{O_{2}}\uparrow$，该反应符合“一变多”特征，属于分解反应；
（3）氢氧化亚铁（$\ce{Fe(OH)_{2}}$）与氧气（$\ce{O_{2}}$）、水（$\ce{H_{2}O}$）反应生成氢氧化铁（$\ce{Fe(OH)_{3}}$），配平得：$4\ce{Fe(OH)_{2}} + \ce{O_{2}} + 2\ce{H_{2}O} = 4\ce{Fe(OH)_{3}}$，该反应符合“多变一”特征，属于化合反应。
【答案】
5. (1) $4\ce{P} + 5\ce{O_{2}}\xlongequal{点燃}2\ce{P_{2}O_{5}}$ 化合反应 (2) $2\ce{KMnO_{4}}\xlongequal{△}\ce{K_{2}MnO_{4}} + \ce{MnO_{2}} + \ce{O_{2}}\uparrow$ 分解反应 (3) $4\ce{Fe(OH)_{2}} + \ce{O_{2}} + 2\ce{H_{2}O} = 4\ce{Fe(OH)_{3}}$ 化合反应
【知识点】
化学方程式书写、反应类型判断
【点评】
本题考查初中化学基础反应的方程式书写及基本反应类型判断，需掌握常见反应的反应物、生成物及配平方法，熟悉基本反应类型的特征，属于核心基础考点。
【难度系数】
0.7

6. 过氧化钠($\ce{Na_{2}O_{2}}$)可用作防毒面具和潜艇等的供氧剂，其反应的原理是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。为了模拟该过程，小丽将二氧化碳和氧气的混合气体34.4 g通过足量的过氧化钠吸收后，固体质量增加了5.6 g。
（1）写出该反应的化学方程式：。
（2）原混合气体中$\ce{CO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量比为。

6. (1) $2\ce{Na_{2}O_{2}} + 2\ce{CO_{2}} = 2\ce{Na_{2}CO_{3}} + \ce{O_{2}}$ (2) 11:32 解析:(1) 过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式为$2\ce{Na_{2}O_{2}} + 2\ce{CO_{2}} = 2\ce{Na_{2}CO_{3}} + \ce{O_{2}}$。(2) 设二氧化碳的质量为$x$。
$2\ce{Na_{2}O_{2}} + 2\ce{CO_{2}} = 2\ce{Na_{2}CO_{3}} + \ce{O_{2}}$ 固体质量增加
156 88 212 $212-156=56$
$x$ 5.6 g
$\dfrac{88}{56}=\dfrac{x}{5.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=8.8\ \mathrm{g}$
原混合气体中$\ce{CO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量比为$8.8\ \mathrm{g}:(34.4\ \mathrm{g}-8.8\ \mathrm{g})=11:32$。

【分析】第（1）问需根据题目给出的反应物（过氧化钠、二氧化碳）和生成物（碳酸钠、氧气），结合原子守恒配平化学方程式；第（2）问利用差量法计算，反应后固体质量增加的本质是CO₂转化为O₂导致的，根据化学方程式中各物质的质量关系，结合固体增加的5.6g，计算出参加反应的CO₂质量，再求出混合气体中O₂的质量，进而得到两者的质量比。
【解析】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，配平后的化学方程式为：$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$；
（2）设参加反应的$\ce{CO_{2}}$质量为$x$，根据反应的化学方程式，固体质量增加量为$212 - 156 = 56$，对应$\ce{CO_{2}}$的质量为88，则：
$\dfrac{88}{56} = \dfrac{x}{5.6\ \mathrm{g}}$，解得$x = 8.8\ \mathrm{g}$；
原混合气体中$\ce{O_{2}}$的质量为$34.4\ \mathrm{g} - 8.8\ \mathrm{g} = 25.6\ \mathrm{g}$，因此$\ce{CO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量比为$8.8\ \mathrm{g}:25.6\ \mathrm{g} = 11:32$。
【答案】（1）$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$；（2）$11:32$
【知识点】化学方程式书写、根据化学方程式的计算、差量法应用
【点评】本题结合实际应用场景，考查化学方程式书写和差量法计算，需掌握反应原理及差量法的核心（利用反应前后质量差计算），题目难度适中，注重知识的应用。
【难度系数】0.5

7. 农谚“雷雨发庄稼”的化学原理:雷电时雨水里含有微量硝酸。硝酸的形成过程如图所示。

回答下列问题:
（1）单质X是一种常见气体，其化学式为。
（2）反应②属于基本反应类型中的反应。
（3）反应③在常温下即可发生，该反应的化学方程式为。
（4）为了提高氮原子的利用率，可循环利用的物质是（填化学式）。
（5）实验室通常采用以下方法制取NO：$4X + 5O_{2}\frac{\mathrm{催化剂}}{△}4NO + 6H_{2}O$。X的化学式为，因为在化学反应前后原子的没有改变。

7. (1) $\ce{O_{2}}$ (2) 化合 (3) $3\ce{NO_{2}} + \ce{H_{2}O} = 2\ce{HNO_{3}} + \ce{NO}$ (4) $\ce{NO}$ (5) $\ce{NH_{3}}$ 种类和数目

【分析】
本题围绕“雷雨发庄稼”的氮转化过程展开，需结合氮及其化合物的反应规律、反应类型、化学方程式书写、质量守恒定律等知识逐步推导：首先根据N₂转化为NO的反应确定单质X；再根据反应②的反应物和产物判断反应类型；接着推导NO₂与水反应的化学方程式；找出可循环利用的物质；最后利用质量守恒定律推导制取NO时X的化学式。
【解析】
（1）N₂与气体单质反应生成NO，结合反应$\ce{N_{2} + O_{2}\xlongequal{放电} 2NO}$，可知单质X为$\ce{O_{2}}$；
（2）反应②为$\ce{2NO + O_{2} = 2NO_{2}}$，该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应；
（3）反应③是$\ce{NO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$反应，生成$\ce{HNO_{3}}$和$\ce{NO}$，化学方程式为$\ce{3NO_{2} + H_{2}O = 2HNO_{3} + NO}$；
（4）反应③生成的$\ce{NO}$可作为反应②的反应物，因此可循环利用的物质是$\ce{NO}$；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变：反应后有4个N原子、12个H原子、10个O原子，反应前已有5个$\ce{O_{2}}$提供的10个O原子，故4个X分子含4个N原子和12个H原子，即X的化学式为$\ce{NH_{3}}$，原因是化学反应前后原子的种类和数目不变。
【答案】
(1) $\ce{O_{2}}$；(2) 化合；(3) $\ce{3NO_{2} + H_{2}O = 2HNO_{3} + NO}$；(4) $\ce{NO}$；(5) $\ce{NH_{3}}$；种类和数目
【知识点】
氮及其化合物转化、化合反应、质量守恒定律
【点评】
本题结合生活中的农谚“雷雨发庄稼”考查氮的相关知识，涵盖反应类型判断、化学方程式书写、质量守恒定律应用，属于基础题型，需掌握氮的核心转化关系和质量守恒定律的内涵。
【难度系数】
0.5

8. 在一定条件下，Mg 和 MgH₂ 的相互转化可以实现氢气的储存和释放，其工作原理如图所示。

(1) 氢气储存时发生反应的化学方程式为。
(2) 某一次储存氢气中，实际消耗了 12 kg 的 Mg，由于氢气存储效率只有 10%，那么至少需要氢气的质量为多少千克？

8. (1) $\ce{Mg + H_{2}\xlongequal[3MPa]{350℃}MgH_{2}}$
(2) 解:设至少需要氢气的质量为$x$。
$\ce{Mg + H_{2}\xlongequal[3MPa]{350℃}MgH_{2}}$
24 2
12 kg $x×10\%$
$\dfrac{24}{2}=\dfrac{12\ \mathrm{kg}}{x×10\%}\ \ \ x=10\ \mathrm{kg}$
答:至少需要氢气的质量为10 kg。

【分析】
第(1)问：氢气储存时，反应物为Mg和H₂，反应条件是350℃、3MPa，生成物为MgH₂，据此书写对应化学方程式；第(2)问：先明确反应中Mg与H₂的质量关系，结合实际消耗Mg的质量和氢气储存效率（10%），通过化学方程式的比例关系计算所需氢气的质量，需注意储存效率是实际参与反应的氢气占所需氢气的比例。
【解析】
(1) 氢气储存时，Mg和H₂在350℃、3MPa条件下反应生成MgH₂，化学方程式为：$\ce{Mg + H_{2}\xlongequal[3MPa]{350℃}MgH_{2}}$；
(2) 设至少需要氢气的质量为$x$。
根据反应的化学方程式$\ce{Mg + H_{2}\xlongequal[3MPa]{350℃}MgH_{2}}$，Mg的相对原子质量为24，H₂的相对分子质量为2，因此反应中Mg与H₂的质量比为$24:2$。
已知实际消耗Mg的质量为12 kg，氢气储存效率为10%，即实际参与反应的氢气质量为$x×10\%$，代入比例式：
$\dfrac{24}{2} = \dfrac{12\ \mathrm{kg}}{x×10\%}$
解得：$x = \dfrac{2×12\ \mathrm{kg}}{24×10\%} = 10\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) $\ce{Mg + H_{2}\xlongequal[3MPa]{350℃}MgH_{2}}$；
(2) 至少需要氢气的质量为10 kg。
【知识点】
化学方程式书写；根据化学方程式计算；氢气储存反应原理
【点评】
本题结合氢气储存的实际场景，考查化学方程式书写和化学计算，难度适中，需准确理解反应条件、化学方程式的比例关系，以及“储存效率”的含义，避免计算时的比例混淆。
【难度系数】
0.6