專題12化學(xué)方程式與質(zhì)量守恒定律（解析版）

專題12化學(xué)方程式與質(zhì)量守恒定律一．選擇題（共4小題）1．（2023?麗水）載人航天器中處理CO2的反應(yīng)原理之一是2Li2O2+2CO2＝2X+O2，X的化學(xué)式為（）A．Li B．Li2O C．LiOH D．Li2CO3【解答】解：由反應(yīng)的化學(xué)方程式，反應(yīng)前鋰、氧、碳原子個(gè)數(shù)分別為4、8、2，反應(yīng)后的生成物中鋰、氧、碳原子個(gè)數(shù)分別為0、2、0，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則2X分子中含有4個(gè)鋰原子、2個(gè)碳原子和6個(gè)氧原子，則每個(gè)X分子由2個(gè)鋰原子、1個(gè)碳原子和3個(gè)氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為Li2CO3。故選：D。2．（2022?杭州）2008年北京奧運(yùn)會“祥云”火炬、2022年北京冬奧會“飛揚(yáng)”火炬的外殼材料的主要成分和燃料如表所示。奧運(yùn)火炬的迭代，體現(xiàn)了我國科技水平的提高。下列有關(guān)兩火炬的說法錯(cuò)誤的是（）“祥云”火炬“飛揚(yáng)”火炬外殼材料的主要成分鋁合金碳纖維復(fù)合材料燃料丙烷（C3H8）氫氣（H2）A．外殼材料的主要成分都屬于非金屬單質(zhì) B．燃料都具有可燃性 C．燃料燃燒時(shí)，助燃物都是氧氣 D．燃料燃燒時(shí)，都有水生成【解答】解：A、“祥云”火炬的主要成分是鋁合金，含有鋁、鎂等；“飛揚(yáng)”火炬的主要成分是碳纖維復(fù)合材料，復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料；均屬于混合物，不都屬于非金屬單質(zhì)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、能作燃料，說明都具有可燃性，故選項(xiàng)說法正確。C、氧氣能支持燃燒，燃料燃燒時(shí)，助燃物都是氧氣，故選項(xiàng)說法正確。D、由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，兩種火炬的燃料中均含有氫元素，則燃料燃燒時(shí)，都有水生成，故選項(xiàng)說法正確。故選：A。3．（2022?舟山）取一段鎂條放入盛有少量稀鹽酸的試管中，用手摸試管外壁會感覺發(fā)燙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑。下列有關(guān)說法正確的是（）A．反應(yīng)中無明顯現(xiàn)象 B．反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng) C．反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量減少 D．反應(yīng)說明鎂能置換出酸中的氫【解答】A.取一段鎂條放入盛有少量稀鹽酸的試管中，鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，有氣泡產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B.用手摸試管外壁會感覺發(fā)燙，說明放出了熱量，故B錯(cuò)誤；C.由反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，每24份質(zhì)量的鎂可置換出2份質(zhì)量的氫氣，溶液的質(zhì)量會增加，故C錯(cuò)誤；D.由反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，反應(yīng)說明鎂能置換出酸中的氫，故D正確。故選：D。4．（2021?寧波）在5.6g鐵粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反應(yīng)后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固體質(zhì)量與所加溶液總質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A．所加溶液質(zhì)量為M1g時(shí)，生成Cu的質(zhì)量為m1g B．bc段發(fā)生的是Cu和AgNO3溶液的反應(yīng) C．m3的值為21.6 D．e點(diǎn)溶液中不含Cu（NO3）2【解答】解：將5.6g的鐵粉加入Cu（NO3）2溶液中，則鐵與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，ab段為鐵與硝酸銅反應(yīng)，根據(jù)圖像分析，加入硝酸銀后反應(yīng)出現(xiàn)兩個(gè)拐點(diǎn)，則是硝酸銀與兩種金屬反應(yīng)，即和鐵與銅反應(yīng)，所以b點(diǎn)鐵有剩余，b點(diǎn)固體為鐵和銅，溶液中溶質(zhì)為硝酸亞鐵而無硝酸銅。充分反應(yīng)后再逐滴加入AgNO3溶液，鐵先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，鐵完全反應(yīng)后，銅再與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅，所以bc段是鐵與硝酸銀反應(yīng)，cd段是銅與硝酸銀反應(yīng)。最后由于加入硝酸銀過量，所以此時(shí)有生成的硝酸亞鐵、硝酸銅以及剩余的硝酸銀。A、所加溶液質(zhì)量為M1g時(shí)，m1g為生成銅質(zhì)量與剩余鐵質(zhì)量和，所以生成Cu的質(zhì)量不等于m1g，故A錯(cuò)誤；B、bc段是鐵與硝酸銀反應(yīng)，cd段是銅與硝酸銀反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C、5.6g鐵先與硝酸銅反應(yīng)生成銅，銅再與硝酸銀反應(yīng)生成銀的質(zhì)量，與5.6g鐵與硝酸銀反應(yīng)生成銀的質(zhì)量相等，根據(jù)圖像，m3即為最終生成銀的質(zhì)量。Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag562165.6gm356216m3＝21.6g故C正確D、bc段是鐵和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，cd段是銅與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅，所以e點(diǎn)溶質(zhì)有硝酸亞鐵、硝酸銅和剩余的硝酸銀，故D錯(cuò)誤。故選：C。二．填空題（共5小題）5．（2022?溫州）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，選擇合適溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸，有利于減少鹽酸浪費(fèi)。小明分別取400克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%、14.6%、21.9%的鹽酸與足量的石灰石反應(yīng)，進(jìn)行A、B、C三組實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生二氧化碳的快慢與時(shí)間關(guān)系如圖所示，算得鹽酸利用率如表（鹽酸利用率是指收集到的氣體體積理論上所需要的鹽酸量與實(shí)際消耗的鹽酸總量的比值）。鹽酸利用率與鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系組別ABC鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.3%14.6%21.9%鹽酸利用率82.5%81.5%72.1%（1）小明在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生裝置中的錐形瓶外壁發(fā)燙。推測圖中C組在第5～10分鐘時(shí)反應(yīng)快速變慢的主要原因是鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，越易揮發(fā)；溫度升高，加快鹽酸揮發(fā)；反應(yīng)速度越快，消耗的鹽酸越多；上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速減小，故反應(yīng)快速變慢。（2）小明用400克鹽酸進(jìn)行A組實(shí)驗(yàn)，可收集到二氧化碳?xì)怏w約多少升？（鹽酸與石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑，常溫常壓下二氧化碳的密度約為2克/升）（3）實(shí)驗(yàn)中，小明想在10分鐘內(nèi)制取10升二氧化碳?xì)怏w，綜合考慮各種因素，選用哪種溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸更合適，并說明理由。選B，前10分鐘反應(yīng)快慢適中，鹽酸利用率較高，能滿足收集10升二氧化碳。【解答】解：（1）鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，越易揮發(fā)；發(fā)生裝置中的錐形瓶外壁發(fā)燙，說明反應(yīng)放熱，溫度升高，加快鹽酸揮發(fā)，反應(yīng)速度越快，消耗的鹽酸越多。上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速減小，故反應(yīng)快速變慢。（2）解：參加反應(yīng)的稀鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量：m＝400克×7.3%×82.5%＝24.09克設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑734424.09克x7344解得：x＝14.52克V=14.52克答：可收集到二氧化碳?xì)怏w7.26升。（3）選B，由圖像可知，B前10分鐘反應(yīng)快慢適中，鹽酸利用率較高，每分鐘產(chǎn)生二氧化碳體積大于1升，能滿足十分鐘內(nèi)收集10升二氧化碳。故答案為：（1）鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，越易揮發(fā)；溫度升高，加快鹽酸揮發(fā)；反應(yīng)速度越快，消耗的鹽酸越多；上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速減小，故反應(yīng)快速變慢；（2）7.26升；（3）選B，前10分鐘反應(yīng)快慢適中，鹽酸利用率較高，能滿足收集10升二氧化碳。6．（2022?溫州）圖甲是一款潛水艇緊急供氧設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，產(chǎn)氧藥塊主要成分是氯酸鈉，需要鎂粉氧化放熱啟動(dòng)并維持反應(yīng)進(jìn)行，快速產(chǎn)生氧氣。（1）啟動(dòng)時(shí)，鎂粉（Mg）與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂（MgO）。其化學(xué)方程式為：2Mg+O2點(diǎn)燃ˉ2MgO（2）產(chǎn)氧藥塊反應(yīng)會產(chǎn)生極少量有毒的氯氣，推測圖甲中試劑X應(yīng)具有的性質(zhì)是吸收氯氣，但不吸收氧氣。（3）氯酸鈉受熱分解生成氯化鈉和氧氣。m克氯酸鈉分解過程中各物質(zhì)質(zhì)量變化如圖乙所示，選擇a、b、c、d、m中的部分?jǐn)?shù)據(jù)，列出它們的等式關(guān)系以體現(xiàn)質(zhì)量守恒定律。a+d＝b+c或m＝a+d或m＝b+c【解答】解：（1）啟動(dòng)時(shí)，鎂粉（Mg）與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂（MgO）。其化學(xué)方程式為2Mg+O2點(diǎn)燃ˉ（2）產(chǎn)氧藥塊反應(yīng)會產(chǎn)生極少量有毒的氯氣，由甲圖可知，產(chǎn)氧藥塊產(chǎn)生的氧氣和氯氣，通過試劑X，氯氣被吸收，氧氣排出，故推測圖甲中試劑X能吸收氯氣，但不吸收氧氣；（3）氯酸鈉受熱分解生成氯化鈉和氧氣，化學(xué)方程式為2NaClO3△ˉ2NaCl+3O2故答案為：（1）2Mg+O2點(diǎn)燃ˉ（2）吸收氯氣，但不吸收氧氣；（3）a+d＝b+c或m＝a+d或m＝b+c。7．（2022?臺州）圖甲是模擬火山噴發(fā)的實(shí)驗(yàn)，向黏土和砂石堆起的“火山口”中放入金屬鈉，再加入水。鈉和水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，放出熱量，引發(fā)燃燒，火花四射。（1）圖乙是鈉元素在元素周期表中的相關(guān)信息，則鈉原子核外有11個(gè)電子。（2）請寫出鈉和水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。（3）地球上的火山噴發(fā)是地殼變動(dòng)的表現(xiàn)?！窘獯稹浚?）圖乙是鈉元素在元素周期表中的相關(guān)信息，鈉的原子序數(shù)為11，原子序數(shù)在數(shù)值上等于原子內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，所以鈉原子核外有11個(gè)電子，故答案為11；（2）鈉和水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，故答案為：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑；（3）地球上的火山噴發(fā)是地殼變動(dòng)的表現(xiàn)，故答案為地殼。8．（2022?寧波）天宮課堂中，航天員王亞平視頻展示了在無容器材料實(shí)驗(yàn)柜中進(jìn)行的“鋯金屬熔化與凝固”實(shí)驗(yàn)。金屬鋯具有抗腐蝕性強(qiáng)、熔點(diǎn)高、硬度大等特性，廣泛用于航空航天、軍工、原子能等領(lǐng)域。（1）金屬鋯熔化屬于物理（填“物理”或“化學(xué)”）變化。（2）如圖所示是鋯元素在元素周期表中的信息，其中“40”是鋯元素的原子序數(shù)，即它在元素周期表中的位置序號，也是鋯原子的核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)），由此可知鋯原子的核外電子數(shù)為40。（3）在850℃條件下，鎂（Mg）與四氯化鋯（ZrCl4）發(fā)生置換反應(yīng)獲得金屬鋯。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+ZrCl4850℃ˉ2MgCl2+Zr【解答】解：（1）金屬鋯熔化的過程，只是狀態(tài)發(fā)生改變，屬于物理變化；（2）根據(jù)元素周期表中的一格可知，左上角的數(shù)字表示原子序數(shù)，該元素的原子序數(shù)為40；根據(jù)原子中原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，則鋯原子中的核外電子數(shù)為40；（3）鎂（Mg）與四氯化鋯（ZrCl4）在850℃條件下生成金屬鋯和氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+ZrCl4850℃ˉ2MgCl2故答案為：（1）物理；（2）40；（3）2Mg+ZrCl4850℃ˉ2MgCl29．（2021?杭州）二氧化碳的資源化利用是實(shí)現(xiàn)碳減排的重要途徑。以下是一種實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要原料二甲醚（化學(xué)式為C2H6O）的途徑：（1）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，這種單質(zhì)的化學(xué)式為H2。（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，反應(yīng)中生成二甲醚和水的分子數(shù)之比為1：1?！窘獯稹拷猓海?）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，反應(yīng)前后元素種類不變，因此這種單質(zhì)的化學(xué)式為H2。故答案為：H2。（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CH4O一定條件ˉC2H6O+H2故答案為：1：1。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）10．（2022?舟山）小舟選用白磷、錐形瓶、氣球、天平等藥品和器材，探究化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)質(zhì)量的變化規(guī)律，裝置如圖?！緦?shí)驗(yàn)思路】先確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生，再比較反應(yīng)物的質(zhì)量總和和生成物的質(zhì)量總和是否相等?！緦?shí)驗(yàn)步驟】I、錐形瓶內(nèi)裝入白磷，塞緊瓶塞放在天平托盤上，調(diào)節(jié)平衡；Ⅱ、取下錐形瓶，將瓶塞上的鐵絲在酒精燈上燒紅后，接觸引燃白磷，并立即塞緊瓶塞；Ⅲ。待反應(yīng)結(jié)束冷卻后，將錐形瓶放回天平托盤上，觀察天平是否平衡?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和?！窘涣鞣此肌浚?）要確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生，本實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙。（2）反應(yīng)結(jié)束后，若白磷有剩余，你認(rèn)為是否仍能得出上述結(jié)論，并請說明理由。能，剩余白磷未參加反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量不變?！窘獯稹竣?、驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，要比較反應(yīng)物的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和是否相等，故待反應(yīng)結(jié)束冷卻后，將錐形瓶放回天平托盤上，觀察天平是否平衡；交流反思：（1）要確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生，說明有新物質(zhì)生成。本實(shí)驗(yàn)中觀察到白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；（2）質(zhì)量守恒定律是參加反應(yīng)的物質(zhì)的總質(zhì)量與生成物的質(zhì)量相等，剩余白磷未參加反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故能得出上述結(jié)論。11．（2022?麗水）定律是對自然現(xiàn)象或關(guān)系的描述，通?？捎脭?shù)學(xué)方式加以表達(dá)。在學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”時(shí)，小麗查閱到以下材料：波義耳實(shí)驗(yàn)：在密閉的曲頸瓶中加熱金屬汞時(shí)，得到了金屬灰（氧化汞）。冷卻后打開容器，稱量金屬灰的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)比原來金屬質(zhì)量增加了羅蒙諾索夫重復(fù)了波義耳實(shí)驗(yàn)，他將金屬鉛裝入容器后密封，稱量。然后把容器放到火上加熱，金屬變成了黃色（氧化鉛），冷卻后再次稱量，發(fā)現(xiàn)容器的總質(zhì)量沒有發(fā)生變化，該發(fā)現(xiàn)未引起科學(xué)家重視拉瓦錫用錫和鉛做了羅蒙諾索夫?qū)嶒?yàn)，也得到了同樣的結(jié)論。他還做了許多實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論：在化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)質(zhì)量是守恒的，并將此結(jié)論寫成一個(gè)代數(shù)式。該結(jié)論得到當(dāng)時(shí)科學(xué)家的普遍認(rèn)同廊道爾特和曼萊做了精確度極高的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)前后質(zhì)量之差小于0.0001g，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，國際科學(xué)家一致承認(rèn)質(zhì)量守恒定律1673年1756年1774年1908、1912年（1）玻義耳實(shí)驗(yàn)中，金屬灰增加的質(zhì)量是參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量。（2）質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，帶給我們的啟示有AC（填字母）。A要善于總結(jié)前人的成果和經(jīng)驗(yàn)B.實(shí)驗(yàn)的成功與否，取決于藥品的選擇C.定量方法是科學(xué)研究的重要方法（3）受上述研究啟發(fā)，小麗對相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入探究。在白磷燃燒前后質(zhì)量測定實(shí)驗(yàn)中（如圖）。氣球的作用有平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng)；形成密封裝置。（4）小麗認(rèn)為，蠟燭燃燒后剩下的固體質(zhì)量比燃燒前少了，因此該現(xiàn)象不符合質(zhì)量守恒定律。請你設(shè)計(jì)個(gè)能說服小麗的簡明實(shí)驗(yàn)思路在密閉裝置中完成蠟燭燃燒，并測量蠟燭燃燒前后整個(gè)裝置的質(zhì)量，比較兩者的質(zhì)量大小?！窘獯稹拷猓海?）玻義耳實(shí)驗(yàn)中，金屬灰增加的質(zhì)量是參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量。故答案為：參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量。（2）質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，帶給我們的啟示有要善于總結(jié)前人的成果和經(jīng)驗(yàn)、定量方法是科學(xué)研究的重要方法。故答案為：AC。（3）受上述研究啟發(fā)，小麗對相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入探究。在白磷燃燒前后質(zhì)量測定實(shí)驗(yàn)中（如圖）。氣球的作用有平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng)；形成密封裝置。故答案為：平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng)；形成密封裝置。（4）能說服小麗的簡明實(shí)驗(yàn)思路：在密閉裝置中完成蠟燭燃燒，并測量蠟燭燃燒前后整個(gè)裝置的質(zhì)量，比較兩者的質(zhì)量大小。故答案為：在密閉裝置中完成蠟燭燃燒，并測量蠟燭燃燒前后整個(gè)裝置的質(zhì)量，比較兩者的質(zhì)量大小。四．解答題（共14小題）12．（2023?金華）食用堿的主要成分是Na2CO3（含有少量NaCl），研究小組為測定市售食用堿中Na2CO3的含量，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。取12克食用堿樣品放入錐形瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按定量測定實(shí)驗(yàn)的正確步驟，進(jìn)行規(guī)范操作，并用電子天平對某一裝置進(jìn)行連續(xù)稱重，直至該裝置質(zhì)量不再改變時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，此時(shí)該裝置質(zhì)量增加了4.4克。（假設(shè)每步吸收都完全，ACDE裝置中試劑均過量）回答下列問題。（1）裝置A的作用是吸收空氣中的二氧化碳。（2）根據(jù)某裝置質(zhì)量不再改變時(shí)，作為停止實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，則該裝置應(yīng)該是D。（3）計(jì)算食用堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（要求根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算）【解答】解：（1）裝置A的作用是吸收空氣中的二氧化碳。故答案為：吸收空氣中的二氧化碳。（2）根據(jù)某裝置質(zhì)量不再改變時(shí)，作為停止實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，則該裝置應(yīng)該是D（吸收二氧化碳，如果質(zhì)量不再變化，說明反應(yīng)完全）。故答案為：D。（3）設(shè)食用堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是x。Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑1064412gx4.4g10644x≈88.3%答：食用堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是88.3%。13．（2023?寧波）古籍中有記載制燒堿的方法，其核心反應(yīng)可表示為：Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓。小寧模仿古法，以實(shí)驗(yàn)室中的Na2CO3、Ca（OH）2固體為原料，制備400g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液用于制作葉脈書簽。（1）制作葉脈書簽時(shí)，用NaOH溶液去除葉肉，是利用了NaOH的腐蝕性。（2）400g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液中，含NaOH的質(zhì)量為40g、水的質(zhì)量為360g。（3）需稱取Na2CO3、Ca（OH）2的質(zhì)量各為多少？【解答】解：（1）氫氧化鈉有強(qiáng)烈的腐蝕性，制作葉脈書簽，用NaOH溶液去除葉肉，利用了該性質(zhì)；（2）400g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液中，含NaOH的質(zhì)量為400g×10%＝40g、水的質(zhì)量為400g﹣40g＝360g；（3）設(shè)需稱取Na2CO3、Ca（OH）2的質(zhì)量各為x、y。Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓1067480xy40g10680x＝53g7480y＝37g答：需稱取Na2CO3、Ca（OH）2的質(zhì)量各為53g和37g。故答案為：（1）腐蝕；（2）40；360；（3）53g、37g。14．（2023?杭州）我國提出爭取在2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。為減少二氧化碳的排放，科學(xué)家提出用二氧化碳合成一種可降解的塑料[C4H6O3]n（相對分子質(zhì)量為102n），一定條件下，反應(yīng)可表示為：nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204噸該塑料，理論上可以少排放多少噸二氧化碳？（寫出計(jì)算過程）【解答】解：設(shè)理論上可以少排放二氧化碳的質(zhì)量為x。nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n44n102nx204t44nx＝88t答：理論上可以少排放88t二氧化碳。15．（2022?杭州）某火力發(fā)電廠用石灰石為原料吸收廢氣中的二氧化硫，以防止污染環(huán)境，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64噸二氧化硫，則該發(fā)電廠每個(gè)月（按30天計(jì)）需要含碳酸鈣為90%的石灰石多少噸？（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）【解答】解：設(shè)每天需要消耗CaCO3的質(zhì)量為x2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO4+2CO2，200128x0.64t200128x＝1t則每個(gè)月需要石灰石的質(zhì)量為1t90%答：該發(fā)電廠每個(gè)月需要含碳酸鈣為90%的石灰石33.3t。16．（2022?麗水）思維模型是依據(jù)事物發(fā)展內(nèi)在規(guī)律所建立的解決問題的基本框架，能引導(dǎo)有序思維、增進(jìn)深度理解、促進(jìn)問題解決。小科建構(gòu)了“混合物提純”的思維模型：【初步理解】根據(jù)混合物組分的性質(zhì)差異，獲得混合物中目標(biāo)組分。（1）海水淡化是將海水中的鹽與水分開，常壓加熱蒸餾法是其中的一種：常壓下將海水加熱形成水蒸氣，再液化得到淡水的過程。從建模角度分析，海水加熱形成水蒸氣屬于上述模型中的分離轉(zhuǎn)移（填“分離轉(zhuǎn)移”或“反應(yīng)轉(zhuǎn)化”）?！咎骄勘举|(zhì)】根據(jù)組分的性質(zhì)差異，選擇合適方法，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)提純。（2）從含少量氯化鈉的硝酸鉀固體中提純硝酸鉀，是通過溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥實(shí)現(xiàn)的。其中過濾操作將硝酸鉀晶體與溶液分離是根據(jù)顆粒大小不同?！緦?shí)踐應(yīng)用】根據(jù)混合物中某組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高混合物中目標(biāo)組分純度。（3）小科取10克混有少量硫酸的鹽酸溶液，滴入氯化鋇溶液至不再產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌和干燥得到沉淀0.233克，則原混合溶液中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.98%?！救诤蟿?chuàng)新】依據(jù)科學(xué)原理，融合技術(shù)與工程，形成新穎而有價(jià)值的解決實(shí)際問題方案。（4）常壓加熱蒸餾法，能耗大、成本高。小科查閱資料獲知，現(xiàn)在世界上的許多大型海水淡化工廠，都已經(jīng)采用低壓加熱蒸餾法，請解釋其蘊(yùn)含的科學(xué)道理液體的沸點(diǎn)隨氣壓的降低而降低，從而節(jié)約能量消耗?！窘獯稹拷猓海?）海水淡化是將海水中的鹽與水分開，常壓加熱蒸餾法是其中的一種：常壓下將海水加熱形成水蒸氣，再液化得到淡水的過程。從建模角度分析，海水加熱形成水蒸氣屬于上述模型中的分離轉(zhuǎn)移；故答案為：分離轉(zhuǎn)移；（2）過濾操作將硝酸鉀晶體與溶液分離是根據(jù)顆粒大小不同；故答案為：顆粒大??；（3）設(shè)硫酸的質(zhì)量為x，則：H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl98233x0.233g98233x＝0.098g則原混合溶液中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.098g10g故答案為：0.98%；（4）常壓加熱蒸餾法，能耗大、成本高。小科查閱資料獲知，現(xiàn)在世界上的許多大型海水淡化工廠，都已經(jīng)采用低壓加熱蒸餾法，其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理是液體的沸點(diǎn)隨氣壓的降低而降低，從而節(jié)約能量消耗；故答案為：液體的沸點(diǎn)隨氣壓的降低而降低，從而節(jié)約能量消耗。17．（2022?臺州）二氧化碳是一種與人類生產(chǎn)、生活有密切關(guān)系的氣體，對地球生命具有重要意義。（1）二氧化碳的發(fā)現(xiàn)17世紀(jì)初，海爾蒙特發(fā)現(xiàn)木炭燃燒后不但有灰燼，還產(chǎn)生了一種不可見的氣體，于是他將該氣體命名為“森林之精”，蠟燭的火焰會在該氣體中熄滅，說明了這種氣體的化學(xué)性質(zhì)有不能燃燒也不支持燃燒。（2）二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)室常用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。現(xiàn)要制取4.4克二氧化碳，至少需要含碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石多少克？（3）二氧化碳的減排和消耗人類降低空氣中的二氧化碳含量的研究有兩個(gè)方向：一是減少二氧化碳的排放，二是增加二氧化碳的消耗。請寫出一條你能做到的消耗二氧化碳的方式或途徑：植樹造林（合理即可）?！窘獯稹拷猓海?）蠟燭的火焰會在該氣體中熄滅，說明了這種氣體不能燃燒也不支持燃燒，故答案為：不能燃燒也不支持燃燒；（2）解：設(shè)需要碳酸鈣的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑10044x4.4g10044x＝10g，石灰石的質(zhì)量為10g80%答：至少需要含碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石12.5g。（3）光合作用是自然界中消耗二氧化碳的主要途徑，且植樹造林是我們?nèi)菀鬃龅降南腃O2的方式或途徑，故答案為：植樹造林（合理即可）。18．（2022?舟山）2022年我國將有6名航天員生活在空間站。氧氣、水、食物等是維持航天員駐留空間站的必要物質(zhì)。為提高物質(zhì)的利用率，目前空間站通過以下途徑實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)利用：（1）由圖可知，目前空間站通過物質(zhì)循環(huán)獲得水的途徑共有3條，其中尿液凈化時(shí)必須除去尿液中的尿素、尿酸等代謝廢物。（2）為實(shí)現(xiàn)氧的循環(huán)，目前空間站內(nèi)利用氫氣和航天員呼出的二氧化碳，在一定條件下轉(zhuǎn)化為甲烷和水，化學(xué)方程式為4H2+CO2一定條件ˉ2H2O+CH4【解答】解：（1）由圖可知，航天員呼吸生成水，將航天員的尿液凈化得到水，二氧化碳和氫氣在一定條件下生成水和甲烷，故目前空間站通過物質(zhì)循環(huán)獲得水的途徑共有三條，其中尿液凈化時(shí)必須除去尿液中的尿素、尿酸等代謝廢物。（2）設(shè)可生成水質(zhì)量為x4H2+CO2一定條件ˉ2H2O+CH44361.1千克x4436x＝0.9千克答：可生成水0.9千克。故答案為：（1）3；尿素、尿酸；（2）0.9千克。19．（2021?浙江）小嘉發(fā)現(xiàn)：向碳酸鈉溶液中傾倒稀鹽酸，很快就產(chǎn)生了氣泡：向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，滴加一定量后才有氣泡產(chǎn)生。查閱資料：向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，先發(fā)生的反應(yīng)是Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3；當(dāng)Na2CO3全部轉(zhuǎn)化成NaHCO3后，再發(fā)生反應(yīng)NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。為此他用如圖所示裝置進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：步驟一：在廣口瓶中加入10克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的碳酸鈉溶液，用注射器向瓶中緩慢注入一定量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，觀察到瓶內(nèi)無明顯現(xiàn)象；步驟二：繼續(xù)用注射器向瓶中注入稀鹽酸，一段時(shí)間后觀察到瓶內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生氣泡，燒杯中澄清石灰水？。（1）步驟二中，觀察到燒杯中澄清石灰水變渾濁。（2）上述實(shí)驗(yàn)中，加入稀鹽酸多少克后，才開始產(chǎn)生二氧化碳？5g。（3）向一定量碳酸鈉溶液中無論是傾倒還是逐滴加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量是相同的，其本質(zhì)原因是什么？兩種方式中，生成的二氧化碳中的碳元素都完全來自于碳酸鈉，即碳酸鈉中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳中的碳元素?！窘獯稹拷猓海?）步驟二中，觀察到燒杯中澄清石灰水變渾濁。故填：變渾濁。（2）設(shè)加入稀鹽酸質(zhì)量為x，Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3，10636.510g×10.6%x×7.3%10610g×10.6%x＝5g，上述實(shí)驗(yàn)中，加入稀鹽酸5g后，才開始產(chǎn)生二氧化碳。故填：5g。（3）向一定量碳酸鈉溶液中無論是傾倒還是逐滴加入足量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量是相同的，其本質(zhì)原因是兩種方式中，生成的二氧化碳中的碳元素都完全來自于碳酸鈉，即碳酸鈉中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳中的碳元素。故填：兩種方式中，生成的二氧化碳中的碳元素都完全來自于碳酸鈉，即碳酸鈉中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳中的碳元素。20．（2021?寧波）小寧用稀鹽酸和石灰石反應(yīng)制取二氧化碳（石灰石中的雜質(zhì)既不溶于水也不和酸反應(yīng)），為了探究反應(yīng)后溶液的成分，他又進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取反應(yīng)后的溶液50g于燒杯中，逐滴滴入碳酸鈉溶液，發(fā)現(xiàn)先有氣泡產(chǎn)生，后生成白色沉淀。下表為產(chǎn)生的氣體總質(zhì)量、沉淀總質(zhì)量與滴入碳酸鈉溶液總質(zhì)量的關(guān)系。碳酸鈉溶液總質(zhì)量/g25.050.075.0100.0125.0150.0175.0200.0氣體總質(zhì)量/g1.12.22.22.22.22.22.22.2沉淀總質(zhì)量/g002.55.0mn9.09.0（1）表中n＝9.0。（2）所取的反應(yīng)后50g溶液中溶質(zhì)是氯化鈣、氯化氫。（3）所用碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？【解答】解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，25g碳酸鈉溶液完全反應(yīng)生成2.5g碳酸鈣，加入175.0g碳酸鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生碳酸鈣質(zhì)量是9.0g，說明m＝7.5，n＝9.0。故填：9.0。（2）產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有氯化氫，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有氯化鈣，所取的反應(yīng)后50g溶液中溶質(zhì)是氯化鈣、氯化氫。故填：氯化鈣、氯化氫。（3）設(shè)所用碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是x，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，1064450g×x2.2g10644x＝10.6%，答：所用碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.6%。21．（2021?金華）某品牌鈣片的部分信息：①鈣片主要成分為碳酸鈣；②每片鈣片的質(zhì)量為1克。某科學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)用該品牌鈣片做了如下實(shí)驗(yàn)：把100克稀鹽酸分成五等份，分5次將稀鹽酸添加到放有10片鈣片的燒杯中，充分反應(yīng)（鈣片中其它成分不溶于水且不與鹽酸反應(yīng)）。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345加入稀鹽酸的質(zhì)量/克2020202020剩余固體的質(zhì)量/克8.06.04.02.22.2回答下列問題：（1）鈣片用于補(bǔ)“鈣”。鈣片中所含的“鈣”是指A；A.元素B.單質(zhì)C.原子（2）10片鈣片中所含碳酸鈣的總質(zhì)量為7.8克；（3）計(jì)算該實(shí)驗(yàn)中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計(jì)算過程）【解答】解：（1）鈣片用于補(bǔ)“鈣”，鈣片中所含的“鈣”是指鈣元素。故填：A。（2）10片鈣片中所含碳酸鈣的總質(zhì)量為：10g﹣2.2g＝7.8g。故填：7.8.（3）設(shè)20g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為x，CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，100732.0gx1002.0gx＝1.46g，該實(shí)驗(yàn)中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：1.46g20g答：該實(shí)驗(yàn)中所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是7.3%。22．（2021?寧波）“青團(tuán)”是寧波的一種傳統(tǒng)食物。在“青團(tuán)”制作過程中，需要往糯米粉中添加艾草（或艾草汁）。艾草含有側(cè)柏蓮?fù)枷阌停–10H10O），側(cè)柏蓮?fù)枷阌褪且环N淡黃色液體，具有香脂香氣，所以“青團(tuán)”具有獨(dú)特風(fēng)味。（1）側(cè)柏蓮?fù)枷阌陀?種元素組成。（2）7.3g側(cè)柏蓮?fù)枷阌椭刑荚氐馁|(zhì)量為6g。（3）側(cè)柏蓮?fù)枷阌驮谘鯕庵型耆紵漠a(chǎn)物是二氧化碳和水?！窘獯稹拷猓海?）由化學(xué)式可知，側(cè)柏蓮?fù)枷阌停–10H10O）是由碳、氫、氧三種元素組成的；故填：3；（2）7.3g側(cè)柏蓮?fù)枷阌椭刑荚氐馁|(zhì)量為7.3g×12×10（3）側(cè)柏蓮?fù)枷阌停–10H10O）是由碳、氫、氧三種元素組成的，由質(zhì)量守恒定律可知，側(cè)柏蓮?fù)枷阌驮谘鯕庵型耆紵漠a(chǎn)物是二氧化碳和水；故填：二氧化碳和水。23．（2021?杭州）磁鐵礦石（含F(xiàn)e3O4）是常用的煉鐵原料，工業(yè)上可通過如下反應(yīng)：4CO+Fe3O4高溫ˉ3Fe+4CO2，將其中的Fe3O4（1）Fe3O4中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為21：8。（2）假設(shè)冶煉過程中鐵沒有損耗，用含有464噸Fe3O4的磁鐵礦石可提煉出含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵多少噸？【解答】解：（1）Fe3O4中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為：（56×3）：（16×4）＝21：8（2）設(shè)可提煉出含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵的質(zhì)量為xFe3O4+4CO高溫ˉ3Fe+4CO232168464t