登录
1.金属材料的使用作为时代发展的标志,见证了人类文明发展的过程。
(1)我国的青铜文化历史悠久,在西汉刘安编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是现代湿法冶金的基础。曾青指的是硫酸铜,该句描述的是铁(Fe)与硫酸铜(CuSO₄)反应生成硫酸亚铁(FeSO₄)和铜(Cu)。写出该反应的化学方程式：
。
(2)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为。
(3)铝的使用距今100多年。在铝制品的表面,铝与氧气接触生成了一层致密的氧化铝(Al₂O₃)薄膜,具有很好的抗腐蚀性,生成该薄膜的反应的化学方程式为
。
(1)我国的青铜文化历史悠久,在西汉刘安编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载,这是现代湿法冶金的基础。曾青指的是硫酸铜,该句描述的是铁(Fe)与硫酸铜(CuSO₄)反应生成硫酸亚铁(FeSO₄)和铜(Cu)。写出该反应的化学方程式：
。
(2)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为。
(3)铝的使用距今100多年。在铝制品的表面,铝与氧气接触生成了一层致密的氧化铝(Al₂O₃)薄膜,具有很好的抗腐蚀性,生成该薄膜的反应的化学方程式为
。
答案
1.(1)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$
(2)$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(3)$\ce{4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}}$
(2)$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(3)$\ce{4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}}$
解析
【分析】
本题考查金属相关反应的化学方程式书写，解题思路为：针对每个小问，先明确题目给出的反应物、生成物及反应条件，再依据化学方程式的书写规则（正确书写化学式、配平、标注反应条件等），规范写出对应的化学方程式。
【解析】
(1) 铁的金属活动性强于铜，可与硫酸铜发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，反应无需额外条件，配平后化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$；
(2) 工业炼铁时，一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，根据原子守恒配平：1个$\ce{Fe_{2}O_{3}}$需3个$\ce{CO}$提供氧，生成3个$\ce{CO_{2}}$，对应2个$\ce{Fe}$，反应条件标注高温，化学方程式为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$；
(3) 铝在常温下与氧气反应，生成致密的氧化铝薄膜，根据原子守恒配平：4个$\ce{Al}$与3个$\ce{O_{2}}$反应生成2个$\ce{Al_{2}O_{3}}$，化学方程式为$\ce{4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}}$；
【答案】
(1)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$；(2)$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$；(3)$\ce{4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}}$
【知识点】
化学方程式书写、金属的化学性质、铁的冶炼
【点评】
本题围绕金属相关的常见反应，考查化学方程式的规范书写，属于化学基础题型，需学生掌握常见金属反应的反应物、生成物及反应条件，熟悉化学方程式的配平方法，是必须熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.8
本题考查金属相关反应的化学方程式书写，解题思路为：针对每个小问，先明确题目给出的反应物、生成物及反应条件，再依据化学方程式的书写规则（正确书写化学式、配平、标注反应条件等），规范写出对应的化学方程式。
【解析】
(1) 铁的金属活动性强于铜，可与硫酸铜发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，反应无需额外条件，配平后化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$；
(2) 工业炼铁时，一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，根据原子守恒配平：1个$\ce{Fe_{2}O_{3}}$需3个$\ce{CO}$提供氧，生成3个$\ce{CO_{2}}$，对应2个$\ce{Fe}$，反应条件标注高温，化学方程式为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$；
(3) 铝在常温下与氧气反应，生成致密的氧化铝薄膜，根据原子守恒配平：4个$\ce{Al}$与3个$\ce{O_{2}}$反应生成2个$\ce{Al_{2}O_{3}}$，化学方程式为$\ce{4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}}$；
【答案】
(1)$\ce{Fe + CuSO_{4}=FeSO_{4} + Cu}$；(2)$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$；(3)$\ce{4Al + 3O_{2}=2Al_{2}O_{3}}$
【知识点】
化学方程式书写、金属的化学性质、铁的冶炼
【点评】
本题围绕金属相关的常见反应，考查化学方程式的规范书写，属于化学基础题型，需学生掌握常见金属反应的反应物、生成物及反应条件，熟悉化学方程式的配平方法，是必须熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.8
2. 化工厂要以食盐(主要成分是NaCl)和水为原料生产多种化工产品。
(1)以食盐和水为反应物,经过通电制得Cl$_2$、H$_2$、NaOH三种物质,该反应的化学方程式为
(2)氯气溶于水可以生产次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),该反应的化学方程式为
(3)氢气在氯气中燃烧,生成氯化氢气体(HCl),该反应的化学方程式为
(1)以食盐和水为反应物,经过通电制得Cl$_2$、H$_2$、NaOH三种物质,该反应的化学方程式为
$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$
。(2)氯气溶于水可以生产次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),该反应的化学方程式为
$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$
。(3)氢气在氯气中燃烧,生成氯化氢气体(HCl),该反应的化学方程式为
$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$
。答案
2.(1)$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$
(3)$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$
(2)$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$
(3)$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$
解析
【分析】
本题需根据每个反应的反应物、生成物，结合反应条件和质量守恒定律书写化学方程式。第(1)题是电解饱和食盐水，反应物为NaCl和H₂O，生成物为NaOH、H₂、Cl₂，反应条件为通电；第(2)题是氯气与水的反应，反应物为Cl₂和H₂O，生成物为HCl和HClO，无特殊反应条件；第(3)题是氢气在氯气中燃烧，反应物为H₂和Cl₂，生成物为HCl，反应条件为点燃。书写时需注意配平、标注气体符号及反应条件。
【解析】
(1) 电解饱和食盐水时，2个NaCl和2个H₂O反应，生成2个NaOH、1个H₂分子和1个Cl₂分子，H₂和Cl₂为气体，需标注↑，反应条件为通电，故方程式为$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$；
(2) 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，1个Cl₂分子和1个H₂O分子反应，生成1个HCl分子和1个HClO分子，无需特殊标注，方程式为$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$；
(3) 氢气在氯气中燃烧，1个H₂分子和1个Cl₂分子反应，点燃条件下生成2个HCl分子，反应条件为点燃，方程式为$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$；
【答案】
(1)$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$
(3)$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$
【知识点】
化学方程式书写、电解反应、氯气的化学性质
【点评】
本题考查化工生产中基础反应的化学方程式书写，是化学学科的核心基础内容，需准确掌握反应物、生成物及反应条件，熟练运用质量守恒定律配平。
【难度系数】
0.4
本题需根据每个反应的反应物、生成物，结合反应条件和质量守恒定律书写化学方程式。第(1)题是电解饱和食盐水，反应物为NaCl和H₂O，生成物为NaOH、H₂、Cl₂，反应条件为通电；第(2)题是氯气与水的反应，反应物为Cl₂和H₂O，生成物为HCl和HClO，无特殊反应条件；第(3)题是氢气在氯气中燃烧，反应物为H₂和Cl₂，生成物为HCl，反应条件为点燃。书写时需注意配平、标注气体符号及反应条件。
【解析】
(1) 电解饱和食盐水时，2个NaCl和2个H₂O反应，生成2个NaOH、1个H₂分子和1个Cl₂分子，H₂和Cl₂为气体，需标注↑，反应条件为通电，故方程式为$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$；
(2) 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，1个Cl₂分子和1个H₂O分子反应，生成1个HCl分子和1个HClO分子，无需特殊标注，方程式为$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$；
(3) 氢气在氯气中燃烧，1个H₂分子和1个Cl₂分子反应，点燃条件下生成2个HCl分子，反应条件为点燃，方程式为$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$；
【答案】
(1)$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$
(2)$\ce{Cl_{2} + H_{2}O=HCl + HClO}$
(3)$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$
【知识点】
化学方程式书写、电解反应、氯气的化学性质
【点评】
本题考查化工生产中基础反应的化学方程式书写，是化学学科的核心基础内容，需准确掌握反应物、生成物及反应条件，熟练运用质量守恒定律配平。
【难度系数】
0.4
3.储存氢气是科学研究热点之一。物质R是一种储存氢气的材料,取11.2 g R在氧气中完全燃烧后生成8.0 g氧化铜和8.0 g氧化镁。回答:
(1)上述燃烧过程中,理论上消耗氧气的质量为多少克?
(2)R物质含镁元素的质量是多少克?
(3)R物质中一定含有
(1)上述燃烧过程中,理论上消耗氧气的质量为多少克?
(2)R物质含镁元素的质量是多少克?
(3)R物质中一定含有
铜、镁
元素,其中铜元素与镁元素的质量比为多少?答案
3.(1)4.8 g
(2)4.8 g
(3)铜、镁 4:3
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应物质量总和等于反应后生成物质量总和,氧气的质量为8.0 g + 8.0 g - 11.2 g = 4.8 g。(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,故物质 R 中镁元素的质量等于氧化镁中镁元素的质量,8.0 g 氧化镁中镁元素的质量为$8.0\ \mathrm{g}×\frac{24}{24 + 16}×100\% = 4.8\ \mathrm{g}$。(3)11.2 g 物质 R 在氧气中完全燃烧共生成 8.0 g 氧化铜和 8.0 g 氧化镁,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,故物质 R 中一定含铜、镁元素,8.0 g 氧化铜中铜元素的质量为$8.0\ \mathrm{g}×\frac{64}{64 + 16}×100\% = 6.4\ \mathrm{g}$,8.0 g 氧化镁中镁元素的质量为$8.0\ \mathrm{g}×\frac{24}{24 + 16}×100\% = 4.8\ \mathrm{g}$,$6.4\ \mathrm{g} + 4.8\ \mathrm{g} = 11.2\ \mathrm{g}$,故物质 R 中一定不含氧元素,只含铜、镁元素;物质 R 中铜、镁元素的质量比为 6.4 g:4.8 g = 4:3。
(2)4.8 g
(3)铜、镁 4:3
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应物质量总和等于反应后生成物质量总和,氧气的质量为8.0 g + 8.0 g - 11.2 g = 4.8 g。(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,故物质 R 中镁元素的质量等于氧化镁中镁元素的质量,8.0 g 氧化镁中镁元素的质量为$8.0\ \mathrm{g}×\frac{24}{24 + 16}×100\% = 4.8\ \mathrm{g}$。(3)11.2 g 物质 R 在氧气中完全燃烧共生成 8.0 g 氧化铜和 8.0 g 氧化镁,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,故物质 R 中一定含铜、镁元素,8.0 g 氧化铜中铜元素的质量为$8.0\ \mathrm{g}×\frac{64}{64 + 16}×100\% = 6.4\ \mathrm{g}$,8.0 g 氧化镁中镁元素的质量为$8.0\ \mathrm{g}×\frac{24}{24 + 16}×100\% = 4.8\ \mathrm{g}$,$6.4\ \mathrm{g} + 4.8\ \mathrm{g} = 11.2\ \mathrm{g}$,故物质 R 中一定不含氧元素,只含铜、镁元素;物质 R 中铜、镁元素的质量比为 6.4 g:4.8 g = 4:3。
解析
【分析】
要解决这三个问题，核心是运用质量守恒定律（化学反应前后物质总质量不变、元素种类和质量不变），结合化合物中元素质量的计算方法：
1. 第(1)问：根据质量守恒，参加反应的R和氧气的总质量等于生成物氧化铜和氧化镁的总质量，因此消耗氧气的质量=生成物总质量 - R的质量；
2. 第(2)问：化学反应前后元素质量不变，R中的镁元素全部转化为氧化镁中的镁元素，所以计算氧化镁中镁元素的质量即可得到R中镁元素的质量，利用“元素质量=化合物质量×该元素在化合物中的质量分数”计算；
3. 第(3)问：先计算氧化铜中铜元素的质量，将铜元素质量与镁元素质量相加，若和等于R的质量，说明R只含铜、镁元素（不含氧元素，氧来自氧气），再计算铜、镁元素的质量比。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，因此消耗氧气的质量为：$8.0\ \mathrm{g} + 8.0\ \mathrm{g} - 11.2\ \mathrm{g} = 4.8\ \mathrm{g}$；
(2) 化学反应前后元素质量不变，R中镁元素的质量等于氧化镁中镁元素的质量。氧化镁（$\mathrm{MgO}$）中镁元素的质量分数为$\frac{24}{24+16}×100\%$，则R中镁元素质量为：$8.0\ \mathrm{g}×\frac{24}{24+16}×100\% = 4.8\ \mathrm{g}$；
(3) 先计算氧化铜（$\mathrm{CuO}$）中铜元素的质量：$8.0\ \mathrm{g}×\frac{64}{64+16}×100\% = 6.4\ \mathrm{g}$；铜元素质量与镁元素质量之和为$6.4\ \mathrm{g} + 4.8\ \mathrm{g} = 11.2\ \mathrm{g}$，恰好等于R的质量，说明R中只含铜、镁元素；铜元素与镁元素的质量比为$6.4\ \mathrm{g}:4.8\ \mathrm{g} = 4:3$。
【答案】
(1)4.8 g；(2)4.8 g；(3)铜、镁；4:3
【知识点】
质量守恒定律；元素质量计算；化学式相关计算
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，考查学生对化学反应中元素种类、质量不变的理解，以及化合物中元素质量的计算方法，是化学计算的基础题型，需熟练掌握质量守恒的核心应用。
【难度系数】
0.7
要解决这三个问题，核心是运用质量守恒定律（化学反应前后物质总质量不变、元素种类和质量不变），结合化合物中元素质量的计算方法：
1. 第(1)问：根据质量守恒，参加反应的R和氧气的总质量等于生成物氧化铜和氧化镁的总质量，因此消耗氧气的质量=生成物总质量 - R的质量；
2. 第(2)问：化学反应前后元素质量不变，R中的镁元素全部转化为氧化镁中的镁元素，所以计算氧化镁中镁元素的质量即可得到R中镁元素的质量，利用“元素质量=化合物质量×该元素在化合物中的质量分数”计算；
3. 第(3)问：先计算氧化铜中铜元素的质量，将铜元素质量与镁元素质量相加，若和等于R的质量，说明R只含铜、镁元素（不含氧元素，氧来自氧气），再计算铜、镁元素的质量比。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，因此消耗氧气的质量为：$8.0\ \mathrm{g} + 8.0\ \mathrm{g} - 11.2\ \mathrm{g} = 4.8\ \mathrm{g}$；
(2) 化学反应前后元素质量不变，R中镁元素的质量等于氧化镁中镁元素的质量。氧化镁（$\mathrm{MgO}$）中镁元素的质量分数为$\frac{24}{24+16}×100\%$，则R中镁元素质量为：$8.0\ \mathrm{g}×\frac{24}{24+16}×100\% = 4.8\ \mathrm{g}$；
(3) 先计算氧化铜（$\mathrm{CuO}$）中铜元素的质量：$8.0\ \mathrm{g}×\frac{64}{64+16}×100\% = 6.4\ \mathrm{g}$；铜元素质量与镁元素质量之和为$6.4\ \mathrm{g} + 4.8\ \mathrm{g} = 11.2\ \mathrm{g}$，恰好等于R的质量，说明R中只含铜、镁元素；铜元素与镁元素的质量比为$6.4\ \mathrm{g}:4.8\ \mathrm{g} = 4:3$。
【答案】
(1)4.8 g；(2)4.8 g；(3)铜、镁；4:3
【知识点】
质量守恒定律；元素质量计算；化学式相关计算
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，考查学生对化学反应中元素种类、质量不变的理解，以及化合物中元素质量的计算方法，是化学计算的基础题型，需熟练掌握质量守恒的核心应用。
【难度系数】
0.7
