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

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 　　。

碳酸钙、碱石灰（NaOH和CaO的混合物）等作为吸收剂可以对燃煤烟气进行脱硫处理，利用数字化实验可以来测定燃煤烟气中SO₂的含量，得到如图所示的SO₂含量与时间的关系曲线图

（1）由图可知，脱硫效率较高的吸收剂是　　（填名称）。

（2）实验时，称取的3份原煤的质量要相等，其目的是　　。

（3）利用碳酸钙吸收SO₂转化为CaSO₃，CaSO₃与空气中O₂反应转化为CaSO₄．写出CaSO₃转化为CaSO₄的化学方程式　　。

（4）利用碱石灰吸收SO₂时，下列措施能使脱硫效率提高的是　　（填序号）

a．将原煤与碱石灰粉碎，混合均匀

b．将碱石灰的用量适当增加

c．将时间300s变为500s

（5）利用碱石灰吸收1.28gSO₂时，碱石灰中的NaOH、CaO与SO₂反应转化为Na₂SO₃和CaSO₃，则理论上反应消耗碱石灰的质量（m）范围是　　。

如图装置可用于实验室制取常见的气体

（1）仪器A的名称是　　；气球的作用是　　．

（2）制取O₂．Y是　　；实验时，气球先变大，后变小．先变大的原因有：①反应生成了气体，气体进入气球；②　　．

（3）制取CO₂．写出有关反应的化学方程式　　．

（4）制取H₂．现取足量的粗锌加入到25g稀硫酸中，充分反应后，产生0.1g氢气，则所用稀硫酸中溶质的质量分数为多少？（写出计算过程）

如图是实验室制取气体的常用装盆，请回答下列问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：a 　　、b 　　．

（2）实验室可加热KMnO ₄固体制取O ₂：

①请写出该反应的化学方程式 　　；

②如A所示，加热一段时间后，某同学发现试管口未放置棉花团，应采取的正确操作： 　　，再组装好仪器继续实验．

（3）实验室可用锌粒与稀硫酸反应制取H ₂，请写出该反应的化学方程式： 　　，应选用的装置是 　　（填字母）．

（4）实验室选用C装置制取CO ₂的化学方程式：CaCO ₃+2HCl＝CaCl ₂+H ₂O+CO ₂↑

请计算：

①CO ₂的相对分子质量是 　　；

②现需收集4 瓶（每瓶0.125L） CO ₂气体（实验条件下CO ₂的密度为2g•L ^{﹣ 1}），其质量是 　　g；

③收集上述CO ₂至少需要大理石（含CaCO ₃8O%）的质量是 　　g （精确到0.1g）．

根据如图回答问题。

（1）仪器①的名称是　　。

（2）实验室用氯酸钾制取氧气的化学方程式为　　。所选用的收集装置是E或　　（填字母序号，下同）。

（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，所选用的发生装置是　　。收集一瓶二氧化碳，将燃着的木条放在瓶口，若观察到　　，说明瓶中已充满二氧化碳。

（4）某同学用较浓的盐酸制取氢气，若要制取并收集一瓶较纯净的氢气，则装制连接顺序序号为　　。

（5）实验室制取2g氢气，理论上应取锌的质量是　　g。

为了测定金属镁样品中镁的质量分数（杂质不含镁元素，不溶于水，也不与其它物质发生反应），进行了如下实验：

请回答下列问题：

（1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为 　　。

（2）根据已知条件列出求解第一次所加的稀盐酸中溶质质量（x）的比例式 　　。

（3）此镁样品中镁的质量分数为 　　。

（4）用36.5%的浓盐酸配制200g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为 　　。

（5）若将反应后的滤液蒸发104.4 g水，无晶体析出，所得溶液中溶质的质量分数为 　　。

（6）若要生产含镁4.5%的铝合金960 t，需要上述金属镁样品的质量为 　　。