(特训题)九年级化学上册第五单元化学方程式(能力培优训练题+情景创新题,含解析)(新版)新人教版.pdf
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1、第五单元化学方程式 课题 1 质量守恒定律 【培优训练题】 1 (黑龙江初赛)1.6 g 某物质在氧气中完全燃烧生成4.4 g 二氧化碳和3.6 g 水,关于该 物质的组成有下列推断:一定含有C、H ;一定不含O;可能含O;一定含O ;分 子中 C、H的原子个数比为12;分子中C 、H的原子个数比为14。其中正确的是( ) A B C D 2 (全国复赛) 在一个密闭的钢筒内有甲、乙、丙、 丁四种物质,在电火花作用下,发生充分反应,测 得反应前后各物质的质量如右表所示。已知甲的相 对分子质量为丁的2 倍,则该反应的化学方程式中 甲与丁的化学计量数之比为() A12 B11 C21 D23 3
2、(全国初赛)在“绿色化学工艺”中,最好是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即 原子的利用率为100。在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2( 2-甲基丙烯酸甲酯)的过程中,欲 使原子的利用率达到最高,在催化剂作用下还需要其他的反应物是() ACO2和 CH3OH B CO2和 H2O CH2和 CO DCH3OH和 H2 【情景创新题】 4 (原创题) 1673 年,英国化学家波义耳做了一个有名的实验,他将金属放在密闭容器里 煅烧, 煅烧后他立即打开容器盖进行称量,结果发现反应后的固体质量增加了,由于波义耳 在该实验中称量方法上的原因,导致他错过了发现质量守恒定律的机会。 拉瓦锡做的是糖发酵生
3、成酒精的实验。这是一个复杂的生化反应。他把100 磅糖、 400 磅水和含有7 磅水的酵母溶液混合,使其充分发酵, 发酵后定量测定的结果是放出的气体中 含有二氧化碳35 磅、水蒸气14 磅,余下 460 磅的液体中含水、酒精、醋酸、糖和酵母。此 外,拉瓦锡还做了许多化学实验证明物质不灭,并在他的名著化学概要中指出:“无论 是人工还是自然作用都没有创造出新东西,物质在每一个化学变化前的数量,等于反应后的 数量,这可以算是一个公理。” 虽然拉瓦锡所处时代的实验工具和技术不能得到精确的实 验数据,但在实验误差允许范围之内,科学家们一致承认了这一定律。后来,科学家们根据 质能关系公式计算及实验结果证明
4、,质量守恒定律是完全正确的。 请根据上述资料回答下列问题: (1)早在 17 世纪,质量守恒定律被发现之前,英国化学家波义耳就曾做过一个实验,他在 密闭的容器中燃烧某金属时,得到了金属灰, 然后称量该金属灰的质量,发现比原来金属的 质量增加了。 试解释金属灰比原金属质量增加的原因。 由于波义耳称量方法上的原因,他错过了发现质量守恒定律的机会,请你改进他的称量方 法以验证质量守恒定律:。 (2)某同学按下图装置对质量守恒定律进行实验探究,结果观察到反应后天平不平衡,由 此得出这个化学反应不遵守质量守恒定律的结论。这个结论是否正确?为什么 ? (3)拉瓦锡之所以成为质量守恒定律的真正发现者,应该归
5、功 于拉瓦锡具有怎样的科学精神? 参考答案 甲乙丙丁 反应前质量 / g 64 10 1 25 反应后质量 / g 54 37 9 1A 解析: 4.4 g CO2中含碳元素质量为4.4 g12 44 100%=1.2 g ;3.6 g H 2O 中含氢元素 质量为 3.6 g 2 18 100%=0.4 g ,因 1.2 g+0.4 g=1.6 g,所以该物质中不含氧元素;分子 中碳、氢原子个数比为: 1.2 12 0.4 1 =14。 2C 解析:反应后质量增加的物质是生成物,反应后质量减少的物质是反应物。反应后, 乙物质质量增加54 g-10 g=44 g;丙物质质量增加37 g-1 g
6、=36 g;丁物质质量减少质量为 25 g- 9 g=16 g ;进而推知甲物质应该是反应物,其质量减少44 g+36 g-16 g=64 g。设丁物质相 对分子质量为w,则甲物质相对分子质量为2w,若该反应的化学方程式为: x甲 + y丁 = z乙+ k丙 2wx wy 64 g 16 g 2wx wy =64 g 16 g 解得xy=21 3C 解析:根据质量守恒定律化学反应前后原子种类和个数不变解题。由C3H4C5H8O2 这一过程还差2 个 C ,4 个 H,2 个 O ,故参加反应另一种(或一些)反应物中应具备2 个 C, 4 个 H,2 个 O ;再根据化学反应计量数,可将另一种(
7、或一些)反应物扩大倍数,如选项C 各反应物扩大2 倍。 4 ( 1)生成的金属灰是该金属的金属氧化物,所以金属灰的质量比原金属的质量增加了 分别称量反应前后密闭容器的质量 (2)不正确。该反应是在敞口容器中进行的,反应生成的二氧化碳气体逸出,使反应后天 平不平衡。 (3)大胆质疑、尊重实验事实、勇于探索、敢于创新等合理答案。 解析: 问题(1)煅烧某金属时, 该金属与密闭容器中氧气发生化合反应,生成金属氧化物, 生成的固体质量是金属氧化物,其质量等于参加反应的金属质量与氧气的质量之和。波义尔 煅烧完毕后,打开容器盖进行称量,这样会导致外界空气进入容器内,使总质量偏大, 因此 凡是有气体参加或生
8、成的反应,称量反应前后质量时必须在密闭容器中进行。问题(2)任 何化学反应都遵守质量守恒定律,只是该反应有气体CO2生成,且反应是在敞口的容器中进 行的,导致生成气体逸散到空气中,进而导致天平失去了平衡。问题(3)拉瓦锡最大的特 点是能够把别人完成的实验接过来,用定量实验来补充、加强, 对旧理论的缺陷,他常常能 敏锐地观察到并通过严格的、合乎逻辑的步骤,提出更合理的解释。 课题 2 如何正确书写化学方程式 【培优训练题】 1. (山东初赛)将 25 g 甲物质与5 g 乙物质发生反应,所得混合物中含有10 g 甲、 11 g 丙,还有另一种物质丁。若甲、乙、丙、丁的相对分子质量分别为30、 2
9、0、44、18,化学 式分别表示为A、B、C、 D,则下列化学方程式中正确的是() AA + B = C + D B A + 2B = 2C + D C2A + B = 2C + D D2A + B = C + 2D 2 (泉州市竞赛题) (1)化学上制取高纯硅的方法如下:用碳在高温下还原二氧化硅,可 制得含有少量杂质的硅,同时有CO生成;将这种含杂质的硅在高温下与氯气(Cl2)反应 生成四氯化硅; 四氯化硅经提纯后,在高温下与氢气反应,就可以得到高纯度的硅,同时 生成HCl。以上各步反应的化学方程式分别为:、 、。 (2)含有高价态的化合物,通常具有氧化性,如在氯化铁溶液中,氯化铁能将单质铜
10、氧化 成氯化铜,自身被还原成氯化亚铁。该反应的化学方程式可表示为_。 3 (江西省初赛题)镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(其中氮为-3 价) ,氮化镁与水反 应生成氢氧化镁和氨气。 (1)写出镁与空气中氮气化合成氮化镁的方程式。 (2)写出氮化镁与水反应的化学方程式。 (3)已知氮化镁是一种黄绿色的固体。根据镁在空气中燃烧的实验现象,可知在这样的条 件下,镁更易与空气中的化合,理由是。 【情景创新题】 4 (原创题) 火柴是一种取火工具,它利用某些物质的剧烈氧化还原反应,产生高温而发火 燃烧的。火柴的组成,是由火柴头和火柴梗两部分。中国很早就出现了火柴,南北朝时期, 将硫黄沾在小木棒上,借助
11、于火种或火刀火石,能很方便地把阴火引发为阳火,这可视为最 原始的火柴。 1845 年,化学家施勒特尔发明了安全火柴,采用红磷作为火柴头。19 世纪末, 发现利用白磷做火柴的工厂工人,易罹患一种磷毒性颌疽症的疾病,1898 年,法国政府火 柴专卖公司提出了三硫化二磷用于火柴制作的专利后,白磷火柴被视为一种违法的产品。 1830 年,法国的索利亚和德国的坎默洛对火柴进行了革新,用红磷、硫磺和氯酸钾混合原 料制成现代的火柴。二十世纪初,现代火柴传入中国,被称为洋火、番火等。火柴头中主要 含有氯酸钾、二氧化锰、硫黄等化学物质,火柴盒的侧面涂有红磷、三硫化二锑(Sb2S3)和 玻璃粉等。当火柴头划过涂有
12、药粉的火柴盒侧面,因摩擦发热。试回答有关问题: (1)首先着火的物质是,火柴划燃后时 会产生白烟, 白烟的主要成分的化学式为;反 应的化学方程式是, 反应的基本类型是。 (2)由此引发的化学反应有(用化学方程式表示): ; ( Sb2S3燃烧生成Sb2O5和 SO2); 。 参考答案 1D 解析:根据质量守恒定律生成丁物质的质量为:15 g+5 g-11 g=9 g,若该反应的化学 火柴头 火柴梗 火柴盒侧面 牌火柴 方程式为: xA + yB= zC + kD 30x 20y 44z 18k 15 g 5 g 11 g 9 g 解得 2x=4y=4z=2k,推知它们最小公倍数为4,则有x=2
13、,y=1,z=1,k=2,故选项D正确。 2 ( 1) 2C+SiO2= 高温 Si+2COSi + 2Cl2= 高温 SiCl4 2H2 + SiCl4 = 高温 Si + 4HCl (2)2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 解析:问题( 2)文字信息具有一定的迷惑性,但只要我们抓住“氯化铁能将单质铜氧化成 氯化铜,自身被还原成氯化亚铁”这句话进行提取如下信息:反应物是氯化铁(FeCl3)和 铜;生成物是氯化铜(CuCl2)和氯化亚铁(FeCl2) ;反应条件是常温。 3 ( 1)3Mg + N2= 点燃 Mg3N2 (2)Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH3 (3)O
14、2生成物基本上是白色的,说明产物中MgO 较多,而Mg3N2较少 解析:空气主要是由氮气和氧气组成的,由“镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁”可知, 镁既能与氧气反应生成白色氧化镁,又能与氮气反应生成黄绿色氮化镁。镁在空气中燃烧生 成白色固体这一实验现象可知,镁更易与空气中的氧气化合。 4. ( 1)红磷 P2O5 4P +5O2= 点燃 2P2O5化合反应 (2)2KClO3= MnO 2 2KCl+3O2 2Sb2S3 + 11O2= 点燃 2Sb2O5 + 6SO2 S +O2= 点燃 SO2 解析: 由题给信息可知,当火柴头在火柴盒侧面摩擦时,产生大量热(火柴盒侧面的玻璃粉 起到增大摩擦
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