初中化学根据化学反应方程式的计算实验题

"加氢几分钟，畅行数百里"，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池（如图所示）。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机 到达电极B，形成电流。

（1）氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 　    　能。

（2）氢气是氢燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km，请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水。

（3）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是： 　     　。

（4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 　          　。

A．	水力发电制氢
B．	太阳能发电制氢
C．	火力发电制氢
D．	核能发电制氢

为测定石灰石样品中碳酸钙含量，某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸，利用生成CO₂的质量来测定（忽略稀盐酸挥发的影响）。

（1）小科用图甲装置实验，通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO₂质量。为了避免水蒸气对实验的影响，使测最结果更准确，装置C中应装入 　   　（填试剂名称）。

（2）小明用图乙装置实验，通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO₂质量。他用碱石灰做干燥剂，请判断这种做法是否合理并说明理由 　                  　。

（3）实验时。正确选择干燥剂后，两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间，来进一步减小误差。下列操作可行的是 　     　。

选项	实验装置	反应开始前鼓入的气体	反应结束后鼓入的气体
A	甲	氮气	氮气
B	甲	干燥空气	干燥空气
C	乙	氮气	氮气
D	乙	干燥空气	干燥空气

（1）将一定量的锌和金属R的混合粉末加入一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示。下列说法错误的是 　   　（填标号）。

A.金属活动性Zn＞R

B.反应结束后过滤、滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R

C.反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液一定无色

（2）某金属粉末含有Mg、Al、Cu、Ag中的一种或几种，取24g该金属粉末与足量稀盐酸反应产生2g氢气，则该金属粉末的组成有 　 　种情况。

金属在生产和生活中的应用极为广泛。

（1）生铁和钢是两种含碳量 　 　的铁合金（填“相同”或“不同”）。

（2）下列生活用品利用金属良好导热性的是 　   　（填序号）。

A.镀铬水龙头

B.铸铁暖气片

C.黄铜钥匙

（3）我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁置换，这一方法是湿法冶金技术的起源。铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 　                   　。

（4）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 　                              　。

（5）已知氧化镁和氧化铝都能与酸反应生成盐和水。现有氧化镁、氧化铝和铁的混合物9.9g，向其中加入245g质量分数为10%的稀硫酸，恰好完全反应，得到254.8g溶液，则原混合物中氧化镁的质量为 　 　g。

水和溶液在生产，生活中具有广泛的用途。

（1）下列物质属于溶液的是 　 　（填字母）。

A.医用酒精

B.植物油和水的混合物

C.蒸馏水

D.糖水和食盐水的混合物

（2）甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图所示。

①t₁℃时，甲物质的溶解度是 　 　。

②t₂℃时，分别将甲、乙固体溶于水，配成两种物质的饱和溶液各100g，所需水的质量相比，甲 　 　乙（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）如图中甲、乙、丙、丁、戊是五种不同类别的物质，且分别属于单质、氧化物、酸、碱盐中的一种。相连物质之间均能在一定条件下发生化学反应，且生成物之一为水。

①当丁为氢氧化钠、戊为氯化铵时，甲、乙、丙的化学式依次可能是 　    　（只写一组），其中丙和丁发生中和反应的化学方程式为 　      　；乙和丙反应的化学方程式为 　       　。

②若要鉴别氯化铵和氯化钾固体，通常可采用的方法是 　                    　。

（4）中国天宫空间站预计2022年建成。空间站获取氧气的主要方式是电解水，写出电解水的化学方程式 　         　，并计算若得到16kg的氧气，理论上最少消耗水的质量是多少？

含有镁的合金广泛应用于航空航天领域，回答下列问题：

（1）取少量光亮的镁条于试管中，向其中加入稀盐酸，观察到 　 　的现象可推断二者发生了化学反应。

（2）若验证镁与稀盐酸反应后的溶液中有盐酸剩余，下列实验设计可行的是 　 　。

A.取生锈的铁钉于试管中，加入反应后的溶液

B.取少量反应后的溶液于试管中，滴加AgNO₃溶液

C.取少量反应后的溶液于试管中，滴加稀氢氧化钠溶液

（3）向镁条中加入过量稀盐酸，完全反应后，再加入过量氢氧化钠溶液，生成5.8g氢氧化镁沉淀。

①写出加入氢氧化钠溶液时，生成氢氧化镁沉淀的化学方程式 　              　；

②计算镁条与稀盐酸完全反应后生成MgCl₂的质量为 　 　g。

阅读下列短文并回答问题。

氢在太阳中的核聚变放出大量光和热，是太阳能的来源，掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月，中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录，为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。

氢气是高热值清洁燃料，目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气，其中天然气重整制氢的一种原理为：CH₄+H₂OCO+3H₂，CO+H₂OCO₂+H₂。氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源，H₂和O₂在电池内部（含有H₂SO₄或KOH等物质的溶液）发生反应产生电能。另外，CH₄、C₂H₅OH等也可用作燃料电池的燃料，它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O₂中的燃烧相同。

原子名称	质子数	中子数	核外电子数
氘（dao）	1	1	1
氚（chuān）	1	2	1

（1）氘、氚原子的构成如表，它们都属于氢元素的原因是 　   　相同。

（2）上述短文出现的物质中，属于碱的是 　   　（填化学式）。

（3）电解18g H₂O理论上能获得 　 　g H₂。

（4）上述天然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是 　 　。

（5）燃料电池工作时H₂SO₄溶液中起导电作用的离子是 　 　（填化学符号）。

（6）CH₄在O₂中充分燃烧的化学方程式是 　                         　。

氢气是中学化学的重要试剂，可以与Fe ₂O ₃、CuO等多种金属氧化物反应得到金属单质．某化学兴趣小组利用白铁（表面镀锌的铁）加工业的下脚料制取氢气，生成的氢气与CuO反应，其反应装置如图：（部分夹持装置省略）

（1）从下图a、b、c中选择一套制取氢气的最佳装置 　　置于A处．

（2）该小组若选用盐酸和白铁片反应制取氢气，请为B处从上图甲和乙中选择一套合适的除杂装置 　　．

（3）检验装置气密性之后，点燃C处酒精灯之前必须进行的步骤是 　　．

（4）若称取CuO的质量为m ₁g，反应一段时间后C处药品完全变为紫红色，此时停止加热，继续通入氢气至药品冷却，称量D装置，质量增加了m ₂g，则m ₁和m ₂应满足的关系是 　 　．（忽略其他因素带来的误差）

铅蓄电池在生产、生活中使用广泛。其构造示意图如图1，回答下列问题：

（1）铅蓄电池充电时是将电能转化为 　　（填序号）。

a、机械能 b、热能 c、化学能

（2）铅蓄电池放电过程中，反应的化学方程式为Pb+PbO ₂+2H ₂SO ₄═2PbSO ₄+2H ₂O，据此可知，铅蓄电池在放电时，溶液的pH不断 　　（填"增大"、"减小"或"不变"）。

（3）如图2是回收废铅蓄电池的一种工艺流程：

①从材料分类角度看，塑料是一类 　　材料。

②废硫酸可以与氟磷灰石[Ca ₅（PO ₄） ₃F]反应，反应的化学方程式为2Ca ₅（PO ₄） ₃F+7H ₂SO ₄═3CaSO ₄+3Ca（H ₂PO ₄） ₂+2HF，反应产物中可用作化肥的物质是 　　。

③如表是一些金属熔点的数据：

金属	锡	铅	铋	镉
熔点∕℃	231.9	327.5	271.3	320.9

日常所用保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成，其熔点约为 　　（填序号）

A.300﹣320℃

B.230﹣250℃

C.60﹣80℃

D.20﹣40℃

④废硫酸直接排放会污染环境，拟选用如表物质中和后再排放：

物质	CaCO 3	Ca（OH） 2	NH 3	NaOH
市场参考价（元/kg ）	1.8	2.0	6.5	11.5

已知：2NH ₃+H ₂SO ₄═（NH ₄）SO ₄，如果要求花最少的钱来中和等质量、等浓度的废硫酸，则应选择 　　（填序号）。

a、CaCO ₃   b、Ca（OH） ₂c、NH ₃d、NaOH。

氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。

I．制氢：铁酸锌（ZnFe ₂O ₄）可用于循环分解水制氢，其反应可表示为：

6ZnFe ₂O ₄ 6ZnO+4Fe ₃O ₄+O ₂↑；3ZnO+2Fe ₃O ₄+H ₂O 3ZnFe ₂O ₄+H ₂↑

（1）ZnFe ₂O ₄中Fe的化合价为 　　。

（2）该循环制氢中不断消耗的物质是 　　（填化学式），得到H ₂和O ₂的质量比为 　　。

（3）氢气作为新能源的优点有 　　（任写一点）。该循环法制氢的不足之处是 　　。

Ⅱ．贮氢：合金Mg ₂Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg ₂Cu+3H ₂ 3MgH ₂+MgCu ₂

（4）熔炼制备Mg ₂Cu合金时，通入氩气的目的是 　　。

（5）氢化物MgH ₂与水反应生成一种碱，并释放出H ₂． 其化学反应方程式为 　　。

（6）11.2g Mg ₂Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H ₂的质量为 　　g。

如图所示是实验室制取气体的常用仪器，回答下列问题。

（1）标号为e的仪器名称是 　　。

（2）用2KMnO ₄ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$ K ₂MnO ₄+MnO ₂+O ₂↑制取 O ₂，并用向上排空气法收集。

①若制取3.2gO ₂，理论上至少需要KMnO ₄ 　　g；

②检验O ₂收集满的方法是 　　；

（3）用大理石和稀盐酸反应制取CO ₂，并用排空气法收集；

①该反应的化学方程式为 　　；

②组装制取装置时，需选择上图中的a、b、h、i、j、m和 　　。

生活中常见物质的性质、制法的是化学研究的重要内容。

（1）复分解反应发生后，生成物肯定不会是 　　（填"单质"或"化合物"）。

（2）盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是 　　。

a．m点所示溶液为碱性

b．n点所示溶液中加紫色石蕊溶液呈红色

c．p点所示溶液中的溶质为NaCl和NaOH

d．该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中

（3）浓硫酸和浓盐酸敞口放置均会变稀，这是为什么？

（4）如图装置可作一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物。

①B装置玻璃管里可观察到的现象为 　　。

②C装置中反应的化学方程式为 　　。

③实验结束后，若要确定A装置的溶液中溶质的成分，请设计合理的实验方案，简要写出实验步骤、现象和结论。（提示：Na ₂CO ₃溶液呈碱性）

（5）工业上可利用"铝热反应"焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将这些金属从其氧化物中置换出来，若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？

金属及其化合物是中学化学学习的重要内容。

（1）据如图1信息判断，下列有关说法不正确的是 　　。

A．铁元素位于第四周期

B．铁原子的质子数为26

C．单质铁的化学性质比较活泼

D．铁元素的相对原子质量为55.85g

（2）利用如图2装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验该反应生成的气体产物。已知由A装置制取的一氧化碳气体混有少量二氧化碳。

①要达到实验目的，装置从左到右的连接顺序为 　　             。

②B装置玻璃管里可观察到什么现象？ 　　         ，请写出有关反应的化学方程式 　             。

（3）为探究实验室废液的综合利用，某化学小组完成了如图3实验。

①Y为 　 　；加入X时反应的化学方程式为 　 　。

②完成操作Ⅱ需进行以下操作：a．过滤；b．冷却结晶；c．加热浓缩；d．洗涤干燥。该系列操作的顺序为 　　（用字母代号表示）。

（4）高铁快速发展方便了人们的出行。工业上可利用铝和氧化铁在高温下发生置换反应制得铁来焊接钢轨。若用足量铝与48kg氧化铁反应，理论上可制得铁的质量是多少？

小明取酸性锌锰干电池进行研究，他发现电池内部结构如图1所示。

【查阅资料】（1）锌皮为金属锌（含有少量的铁）

（2）黑色糊状填充物由炭黑、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成

（3）有关数据见下表

温度/℃		0	20	40	60	80	100
溶解度/g	NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
	ZnCl2	343	395	452	488	541	614

【实验探究一】小明取适量黑色糊状填充物，按如图2所示实验流程进行探究。

（1）溶液A中溶质主要有　　（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是　　。

（2）欲从固体M中得到较纯的MnO₂，操作Ⅲ可采用简便方法是　　。

【实验探究二】小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。

（1）取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl₂生成。

①实验中可观察到的现象是　　；该反应属于基本反应类型中的　　反应。

②下列各组物质混合后，也能生成ZnCl₂的有　　（填字母序号）。

A．ZnO与稀盐酸

B．ZnSO₄溶液与BaCl₂溶液

C．ZnCO₃与NaCl溶液

D．Zn（NO₃）₂溶液与NH₄Cl溶液

（2）另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO₄溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F．当溶液E中只含有一种溶质时，该溶质是　　（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有　　种溶质。

（3）若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量　　0.2g（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

水是生命之源

（1）如图为电解水的装置图，接通电源观察到两电极都有气泡产生，通电一段时间后，x玻璃管中收集到的气体是　　。

（2）含有较多钙、镁离子的天然水称为硬水，生活中常用　　来区分硬水和软水；自来水厂对天然水进行净化的过程中，通常不会采用　　（填序号）

a．电解 b．吸附 c．消毒

（3）某工厂排放的废水中含有NaOH，在废水流量不变的情况下，用溶质质量分数相同的稀硫酸和稀盐酸（两种酸液的密度相同）来处理，通过调节流量阀来控制酸液的流量（Q），使最终排出的溶液呈中性（如图2），两种酸溶液的流量大小关系是：Q（稀硫酸）　　（填“＞”“＝”或“＜”）Q（稀盐酸）

（4）将天然气（主要成分CH₄）与水在高温、有催化剂的条件下转化为氢气和二氧化碳。写出该反应的化学方程式　　。