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6. 我国科研人员用催化剂使甲烷与氧气在常温下反应生成甲酸(CH₂O₂)，其微观示意图如图所示，请回答下列问题。
(1)氧气的用途是
(2)该反应的化学方程式为
(3)下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应是化合反应
B. 反应前后分子、原子数目均没有改变
C. 反应前后元素的质量和种类均没有改变
(1)氧气的用途是
用于医疗急救（合理即可）
(写一种即可)。(2)该反应的化学方程式为
$\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$
。(3)下列有关该反应的说法正确的是
C
(填字母)。A. 该反应是化合反应
B. 反应前后分子、原子数目均没有改变
C. 反应前后元素的质量和种类均没有改变
答案
6.(1)用于医疗急救（合理即可）
(2)$\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$
(3)C
(2)$\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$
(3)C
解析
【分析】
首先根据微观示意图确定各物质的化学式：甲为甲烷（$\ce{CH_{4}}$），乙为氧气（$\ce{O_{2}}$），丙为甲酸（$\ce{CH_{2}O_{2}}$），丁为水（$\ce{H_{2}O}$）。第(1)问回忆氧气的常见用途；第(2)问依据微观粒子确定反应物和生成物，结合质量守恒定律配平化学方程式；第(3)问逐一分析选项，结合反应类型、分子数目变化、质量守恒定律判断正误。
【解析】
(1) 氧气具有供给呼吸、支持燃烧的性质，常见用途如用于医疗急救（合理即可）。
(2) 反应物为$\ce{CH_{4}}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CH_{2}O_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，根据质量守恒定律配平：反应前后C原子数目需相等，故$\ce{CH_{4}}$系数为2；H原子总数左边为$2×4=8$，右边$2×2 + 2×2=8$，符合；O原子总数左边$3×2=6$，右边$2×2 + 2×1=6$，符合，因此化学方程式为$\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$。
(3) 选项分析：
A. 化合反应是“多变一”，该反应生成两种物质，不属于化合反应，错误；
B. 反应前分子总数为$2+3=5$，反应后为$2+2=4$，分子数目改变，错误；
C. 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类均不变，正确。
【答案】
(1) 用于医疗急救（合理即可）；(2) $\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$；(3) C
【知识点】
氧气的用途、化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题结合微观示意图考查化学基础知识点，需先识别微观粒子对应的物质，再结合质量守恒配平方程式，掌握反应类型、质量守恒的相关知识即可解答，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先根据微观示意图确定各物质的化学式：甲为甲烷（$\ce{CH_{4}}$），乙为氧气（$\ce{O_{2}}$），丙为甲酸（$\ce{CH_{2}O_{2}}$），丁为水（$\ce{H_{2}O}$）。第(1)问回忆氧气的常见用途；第(2)问依据微观粒子确定反应物和生成物，结合质量守恒定律配平化学方程式；第(3)问逐一分析选项，结合反应类型、分子数目变化、质量守恒定律判断正误。
【解析】
(1) 氧气具有供给呼吸、支持燃烧的性质，常见用途如用于医疗急救（合理即可）。
(2) 反应物为$\ce{CH_{4}}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CH_{2}O_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，根据质量守恒定律配平：反应前后C原子数目需相等，故$\ce{CH_{4}}$系数为2；H原子总数左边为$2×4=8$，右边$2×2 + 2×2=8$，符合；O原子总数左边$3×2=6$，右边$2×2 + 2×1=6$，符合，因此化学方程式为$\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$。
(3) 选项分析：
A. 化合反应是“多变一”，该反应生成两种物质，不属于化合反应，错误；
B. 反应前分子总数为$2+3=5$，反应后为$2+2=4$，分子数目改变，错误；
C. 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类均不变，正确。
【答案】
(1) 用于医疗急救（合理即可）；(2) $\ce{2CH_{4} + 3O_{2}\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + 2H_{2}O}$；(3) C
【知识点】
氧气的用途、化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题结合微观示意图考查化学基础知识点，需先识别微观粒子对应的物质，再结合质量守恒配平方程式，掌握反应类型、质量守恒的相关知识即可解答，难度适中。
【难度系数】
0.6
7.在化学方程式$a\ce{C_{2}H_{6}} + b\ce{O_{2}} \xlongequal{\mathrm{点燃}} m\ce{CO_{2}} + n\ce{H_{2}O}$中，下列各化学计量数之间的关系正确的是（
A.$2m=n$
B.$m=n$
C.$3n=a$
D.$2b=2m + n$
D
）。A.$2m=n$
B.$m=n$
C.$3n=a$
D.$2b=2m + n$
答案
7.D
解析
【分析】这道题考查化学方程式中各化学计量数的关系，解题思路是利用原子守恒定律：化学反应前后，各原子的种类和数目均不变。我们需要分别统计反应前后碳原子、氢原子、氧原子的数目，据此推导各化学计量数（a、b、m、n）的关系，再逐一判断选项的正确性。
【解析】根据原子守恒定律，分别统计反应前后各原子的数目：
反应前：碳原子数为$2a$（来自$a\ce{C_{2}H_{6}}$），氢原子数为$6a$（来自$a\ce{C_{2}H_{6}}$），氧原子数为$2b$（来自$b\ce{O_{2}}$）；
反应后：碳原子数为$m$（来自$m\ce{CO_{2}}$），氢原子数为$2n$（来自$n\ce{H_{2}O}$），氧原子数为$2m + n$（来自$m\ce{CO_{2}}$和$n\ce{H_{2}O}$）。
根据原子守恒列等式：
1. 碳原子守恒：$2a = m$；
2. 氢原子守恒：$6a = 2n$，结合$2a = m$可得$3m = 2n$，因此选项A（$2m=n$）、B（$m=n$）、C（$3n=a$）均错误；
3. 氧原子守恒：$2b = 2m + n$，与选项D一致，故D正确。
【答案】D
【知识点】化学方程式配平、原子守恒定律
【点评】本题是化学方程式配平的基础题型，核心考点为原子守恒定律，只要掌握反应前后原子数目不变的规律，即可快速推导各化学计量数的关系，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】根据原子守恒定律，分别统计反应前后各原子的数目：
反应前：碳原子数为$2a$（来自$a\ce{C_{2}H_{6}}$），氢原子数为$6a$（来自$a\ce{C_{2}H_{6}}$），氧原子数为$2b$（来自$b\ce{O_{2}}$）；
反应后：碳原子数为$m$（来自$m\ce{CO_{2}}$），氢原子数为$2n$（来自$n\ce{H_{2}O}$），氧原子数为$2m + n$（来自$m\ce{CO_{2}}$和$n\ce{H_{2}O}$）。
根据原子守恒列等式：
1. 碳原子守恒：$2a = m$；
2. 氢原子守恒：$6a = 2n$，结合$2a = m$可得$3m = 2n$，因此选项A（$2m=n$）、B（$m=n$）、C（$3n=a$）均错误；
3. 氧原子守恒：$2b = 2m + n$，与选项D一致，故D正确。
【答案】D
【知识点】化学方程式配平、原子守恒定律
【点评】本题是化学方程式配平的基础题型，核心考点为原子守恒定律，只要掌握反应前后原子数目不变的规律，即可快速推导各化学计量数的关系，难度较低。
【难度系数】0.7
8. 在反应$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$中，下列有关说法正确的是(
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为$4:27$
D.反应后固体质量减轻，不遵循质量守恒定律
B
)。A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为$4:27$
D.反应后固体质量减轻，不遵循质量守恒定律
答案
8.B
解析
【分析】
本题需结合化合价变化、质量守恒定律、化学方程式计算等知识点，逐一分析每个选项的正误，判断依据为化学基本概念和反应规律。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：反应前，碳单质化合价为0，ZnO中Zn为+2价；反应后，锌单质化合价为0，CO₂中C为+4价，反应前后C、Zn元素化合价发生变化，A错误。
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，锌元素在反应前存在于ZnO中，反应后转化为Zn单质，因此锌元素质量未改变，B正确。
选项C：参加反应的C相对质量为12，2个ZnO的总相对质量为2×(65+16)=162，故C与ZnO的质量比为12:162=2:27，并非4:27，C错误。
选项D：所有化学反应均遵循质量守恒定律，反应后固体质量减轻是因为生成的CO₂气体逸出，反应前后总质量仍守恒，D错误。
【答案】
B
【知识点】
化合价规律、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题为初中化学基础题，考察化学核心基本概念的应用，需准确掌握化合价判断、质量守恒定律内涵及化学方程式的简单计算，难度较低，是学生应熟练掌握的知识点。
【难度系数】
0.8
本题需结合化合价变化、质量守恒定律、化学方程式计算等知识点，逐一分析每个选项的正误，判断依据为化学基本概念和反应规律。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：反应前，碳单质化合价为0，ZnO中Zn为+2价；反应后，锌单质化合价为0，CO₂中C为+4价，反应前后C、Zn元素化合价发生变化，A错误。
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，锌元素在反应前存在于ZnO中，反应后转化为Zn单质，因此锌元素质量未改变，B正确。
选项C：参加反应的C相对质量为12，2个ZnO的总相对质量为2×(65+16)=162，故C与ZnO的质量比为12:162=2:27，并非4:27，C错误。
选项D：所有化学反应均遵循质量守恒定律，反应后固体质量减轻是因为生成的CO₂气体逸出，反应前后总质量仍守恒，D错误。
【答案】
B
【知识点】
化合价规律、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题为初中化学基础题，考察化学核心基本概念的应用，需准确掌握化合价判断、质量守恒定律内涵及化学方程式的简单计算，难度较低，是学生应熟练掌握的知识点。
【难度系数】
0.8
9. 工业制取硝酸的部分原理如图所示，下列说法不正确的是（
A.反应①所属的基本反应类型是化合反应
B.反应②的化学方程式是 $\ce{NO_{2} + H_{2}O = HNO_{3} + NO}$
C.上述含氮化合物中，$\ce{NO}$ 中氮元素的化合价最低
D.上述反应中，$\ce{NO}$ 可以循环利用
B
）。A.反应①所属的基本反应类型是化合反应
B.反应②的化学方程式是 $\ce{NO_{2} + H_{2}O = HNO_{3} + NO}$
C.上述含氮化合物中，$\ce{NO}$ 中氮元素的化合价最低
D.上述反应中，$\ce{NO}$ 可以循环利用
答案
9.B
解析
【分析】本题考查工业制硝酸相关的化学知识，需结合反应类型、化学方程式书写、化合价计算、物质循环等知识点，逐一分析每个选项的正误：先明确反应①是NO与O₂生成NO₂，反应②是NO₂与水反应生成硝酸和NO，再判断各选项描述是否正确。
【解析】A选项：反应①为$\ce{2NO + O_{2}=2NO_{2}}$，该反应由两种物质生成一种物质，符合化合反应“多变一”的特征，属于化合反应，A正确；
B选项：反应②的化学方程式未配平，正确的反应为$\ce{3NO_{2} + H_{2}O=2HNO_{3} + NO}$，选项中方程式原子不守恒，B错误；
C选项：计算各含氮化合物中氮元素化合价：$\ce{NO}$中N为+2价，$\ce{NO_{2}}$中N为+4价，$\ce{HNO_{3}}$中N为+5价，因此$\ce{NO}$中氮元素化合价最低，C正确；
D选项：$\ce{NO}$在反应①中被消耗，在反应②中又生成，因此$\ce{NO}$可循环利用，D正确。
综上，不正确的选项是B。
【答案】B
【知识点】化合反应、化学方程式书写、化合价计算
【点评】本题结合工业制硝酸的反应流程，考查化学基础概念与用语，难度不大，需准确掌握反应类型判断、化学方程式配平、化合价计算等核心知识。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：反应①为$\ce{2NO + O_{2}=2NO_{2}}$，该反应由两种物质生成一种物质，符合化合反应“多变一”的特征，属于化合反应，A正确；
B选项：反应②的化学方程式未配平，正确的反应为$\ce{3NO_{2} + H_{2}O=2HNO_{3} + NO}$，选项中方程式原子不守恒，B错误；
C选项：计算各含氮化合物中氮元素化合价：$\ce{NO}$中N为+2价，$\ce{NO_{2}}$中N为+4价，$\ce{HNO_{3}}$中N为+5价，因此$\ce{NO}$中氮元素化合价最低，C正确；
D选项：$\ce{NO}$在反应①中被消耗，在反应②中又生成，因此$\ce{NO}$可循环利用，D正确。
综上，不正确的选项是B。
【答案】B
【知识点】化合反应、化学方程式书写、化合价计算
【点评】本题结合工业制硝酸的反应流程，考查化学基础概念与用语，难度不大，需准确掌握反应类型判断、化学方程式配平、化合价计算等核心知识。
【难度系数】0.5
10.金属钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料，地壳中的钛矿石主要是金红石（TiO₂），TiO₂中钛元素为
+4
价。目前工业上制取钛的方法：第一步，在高温时，将金红石、木炭粉混合并通入氯气（Cl₂）制得TiCl₄和可燃气体CO，该反应的化学方程式是$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$
；第二步，在氩气的环境中，用过量的金属镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛（氩气不参加反应），该反应的化学方程式是$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{△}2MgCl_{2} + Ti}$
。答案
10.+4 $\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$ $\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{△}2MgCl_{2} + Ti}$
解析
【分析】
首先依据化合物中正负化合价代数和为0的规则计算TiO₂中钛元素的化合价；书写化学方程式时，需根据题目给出的反应物、生成物和反应条件，结合原子守恒进行配平，确保方程式符合客观事实和质量守恒定律。
【解析】
1. 化合价计算：设TiO₂中钛元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可得：x + (-2)×2 = 0，解得x=+4。
2. 第一步反应的化学方程式：反应物为TiO₂、木炭粉（C）、氯气（Cl₂），生成物为TiCl₄和CO，反应条件为高温，根据原子守恒配平得：$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$。
3. 第二步反应的化学方程式：反应物为Mg和TiCl₄，反应条件为加热（△），氩气作保护气不参与反应，生成物为Ti和MgCl₂，配平后得：$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{△}2MgCl_{2} + Ti}$。
【答案】
+4；$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$；$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{△}2MgCl_{2} + Ti}$
【知识点】
化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题考查化合价计算和化学方程式书写，属于初中化学基础知识点，需掌握化合价规则与化学方程式配平方法，整体难度适中。
【难度系数】
0.6
首先依据化合物中正负化合价代数和为0的规则计算TiO₂中钛元素的化合价；书写化学方程式时，需根据题目给出的反应物、生成物和反应条件，结合原子守恒进行配平，确保方程式符合客观事实和质量守恒定律。
【解析】
1. 化合价计算：设TiO₂中钛元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可得：x + (-2)×2 = 0，解得x=+4。
2. 第一步反应的化学方程式：反应物为TiO₂、木炭粉（C）、氯气（Cl₂），生成物为TiCl₄和CO，反应条件为高温，根据原子守恒配平得：$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$。
3. 第二步反应的化学方程式：反应物为Mg和TiCl₄，反应条件为加热（△），氩气作保护气不参与反应，生成物为Ti和MgCl₂，配平后得：$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{△}2MgCl_{2} + Ti}$。
【答案】
+4；$\ce{TiO_{2} + 2C + 2Cl_{2}\xlongequal{高温}TiCl_{4} + 2CO}$；$\ce{2Mg + TiCl_{4}\xlongequal{△}2MgCl_{2} + Ti}$
【知识点】
化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题考查化合价计算和化学方程式书写，属于初中化学基础知识点，需掌握化合价规则与化学方程式配平方法，整体难度适中。
【难度系数】
0.6
