广东省深圳市第一中学九年级化学第5章化学计算专项训练习题及答案

广东省深圳市第一中学九年级化学第5章化学计算专项训练习题及答案第1页共1页广东省深圳市第一中学九年级化学第5章化学计算专项训练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.下列物质中，由分子构成的是A.钠B.氧气C.氯化钠D.金参考答案：B2.现有质量相等的镁粉和铝粉，分别与足量的稀盐酸反应，产生氢气最多的是A.镁粉B.铝粉C.两者一样多D.无法确定参考答案：B3.将20g溶质质量分数为10%的盐酸溶液稀释为5%的盐酸溶液，需要加入水的质量是A.20gB.30gC.40gD.50g参考答案：C4.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其中碳元素的质量分数为60%，氢元素的质量分数为6%，则氧元素的质量分数为A.34%B.36%C.64%D.94%参考答案：B5.下列化学方程式书写正确的是A.H₂+O₂→H₂O₂B.2HgO→2Hg+O₂↑C.CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+COD.Na+H₂O→NaOH+H₂↑参考答案：B6.将一定质量的镁粉和铝粉的混合物完全溶于足量的稀硫酸中，收集到22.4L氢气（标准状况下），则原混合物中镁和铝的质量比可能是A.1:1B.2:3C.3:2D.1:2参考答案：D7.下列关于燃烧现象的描述正确的是A.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰B.铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射C.木炭在氧气中燃烧产生无色无味的气体D.镁带在空气中燃烧产生白色烟雾参考答案：A8.某溶液中滴入酚酞试液后变红，该溶液可能是A.稀盐酸B.稀硫酸C.氢氧化钠溶液D.碳酸溶液参考答案：C9.下列关于质量守恒定律的说法正确的是A.化学反应前后，物质的总质量不变B.化学反应前后，元素的种类不变C.化学反应前后，原子的数目不变D.以上都正确参考答案：D10.将一定质量的镁带在空气中燃烧，剩余固体的质量小于镁带的质量，这是因为A.镁带部分熔化B.镁带部分氧化C.镁带部分挥发D.氧气参与了反应参考答案：D二、填空题（共10小题，每题2分）1.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其中碳元素的质量分数为60%，氢元素的质量分数为6.7%，则该化合物中氧元素的质量分数为______。参考答案：33.3%2.将10g溶质质量分数为20%的盐酸溶液稀释到100mL，所得溶液的溶质质量分数为______。参考答案：4%3.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，若反应中消耗了4.4g高锰酸钾，则生成氧气的质量为______。参考答案：0.8g4.将一定质量的镁粉在足量的氧气中完全燃烧，生成氧化镁的质量为8g，则参加反应的镁粉的质量为______。参考答案：3.2g5.某溶液中氢氧根离子的浓度为0.1mol/L，则该溶液的pH值为______。参考答案：136.将10g质量分数为10%的硫酸溶液与10g质量分数为20%的硫酸溶液混合，所得溶液的质量分数为______。参考答案：15%7.在标准状况下，22.4L的氧气所含的分子数为______。参考答案：6.02×10^238.某元素的原子序数为17，则该元素的原子核中含有的质子数为______。参考答案：179.将20g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液与20g溶质质量分数为20%的氯化钠溶液混合，所得溶液的溶质质量分数为______。参考答案：15%10.某化合物由两种元素组成，其中一种元素的质量分数为75%，另一种元素的质量分数为25%，则该化合物的相对分子质量为______。参考答案：80三、判断题（共10小题，每题2分）1.摩尔质量以克为单位时，在数值上等于该物质的相对分子质量。参考答案：√2.在反应2H₂+O₂→2H₂O中，32g氧气和4g氢气完全反应，生成36g水。参考答案：×3.1摩尔的任何气体在标准状况下的体积都约为22.4升。参考答案：√4.稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢注入水中，并不断搅拌。参考答案：√5.化学方程式2CO+O₂→2CO₂表示一氧化碳燃烧生成二氧化碳。参考答案：√6.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应属于置换反应。参考答案：√7.碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应是复分解反应。参考答案：×8.氯化钠溶液的pH值等于7，因为氯化钠是中性盐。参考答案：√9.氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。参考答案：√10.燃烧法测定空气中氧气含量时，使用红磷代替白磷效果更好。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述质量守恒定律的适用范围。参考答案：质量守恒定律适用于一切化学反应。2.说明催化剂在化学反应中的作用。参考答案：催化剂能改变反应速率，但不改变反应平衡。3.列举三种常见的酸，并简述其用途。参考答案：常见的酸有盐酸、硫酸、醋酸。盐酸用于除锈、清洁；硫酸用于化肥生产、电池；醋酸用于食品调味、消毒。4.分析水的电解实验中，正负极产生的气体体积比。参考答案：体积比为1:2。5.解释为什么生铁和钢的性能不同。参考答案：生铁含碳量较高（2%-4.3%），钢含碳量较低（0.03%-2%）。6.列举两种可用于灭火的灭火剂，并简述其原理。参考答案：二氧化碳和泡沫灭火剂。二氧化碳通过窒息作用灭火；泡沫灭火剂通过隔绝空气灭火。7.说明二氧化碳灭火的原理。参考答案：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，能覆盖燃烧物表面，隔绝空气。8.分析为什么碳酸钠溶液呈碱性。参考答案：碳酸钠溶液呈碱性是因为碳酸根离子水解产生氢氧根离子。五、应用题（共8小题，每题3分）1.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，反应方程式为2KClO₃\xrightarrow{MnO_2}2KCl+3O₂↑。现取含杂质（不参与反应）的氯酸钾样品10.5g，加热完全反应后收集到氧气896mL（标准状况下）。求该样品中氯酸钾的质量分数。参考答案：62.5%2.将一定质量的镁粉和铝粉的混合物投入足量的稀硫酸中，产生氢气0.6g。若将等质量的镁粉和铝粉分别投入足量的稀硫酸中，产生氢气质量分别为xg和yg（x≠y）。请通过计算确定x和y的值，并说明哪种金属产生的氢气更多。参考答案：x=0.2g,y=0.3g3.某硫酸溶液的质量分数为20%，密度为1.15g/mL。现需配制100mL质量分数为10%的硫酸溶液，需要上述硫酸溶液多少毫升？配制过程中需要用到哪些仪器？参考答案：87.0mL4.将10g碳酸钙样品（含不溶性杂质）高温煅烧，剩余固体质量为6.2g。求该样品中碳酸钙的质量分数和煅烧后生成的二氧化碳的质量。参考答案：80.0%,2.2g5.某温度下，将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合，所得溶液的pH=8。请通过计算确定盐酸和氨水的浓度，并说明所得溶液呈碱性的原因。参考答案：0.1mol/L,0.001mol/L6.将一定质量的铁粉和铜粉的混合物投入足量的硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到固体混合物质量为14.2g。若将等质量的铁粉和铜粉分别投入足量的硝酸银溶液中，充分反应后得到的固体混合物质量分别为mg和ng（m≠n）。请通过计算确定m和n的值，并说明哪种金属得到的固体混合物更多。参考答案：m=10.8g,n=14.2g7.某温度下，将质量分数为10%的氯化钠溶液200g与质量分数为20%的氯化钠溶液300g混合，所得溶液的质量分数是多少？参考答案：16.0%8.将一定质量的碳酸钠样品投入足量的稀盐酸中，产生二氧化碳1.7g。若将等质量的碳酸钠样品分别投入足量的稀盐酸和稀硫酸中，产生的二氧化碳质量分别为pg和qg（p≠q）。请通过计算确定p和q的值，并说明哪种酸产生的二氧化碳更多。参考答案：p=1.7g,q=3.4g标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：钠是金属单质，由原子构成；氧气是气态非金属单质，由分子构成；氯化钠是离子化合物，由离子构成；金是金属单质，由原子构成。故选B。2.参考答案：B解析：根据化学方程式Mg+2HCl→MgCl₂+H₂↑，24g镁生成2g氢气；根据化学方程式2Al+6HCl→2AlCl₃+3H₂↑，54g铝生成6g氢气。等质量镁和铝，铝生成的氢气多。故选B。3.参考答案：C解析：设需要加入水的质量为x，根据稀释前后溶质质量不变，20g×10%=(20g+x)×5%，解得x=40g。故选C。4.参考答案：B解析：化合物中氧元素的质量分数=1-碳元素质量分数-氢元素质量分数=1-60%-6%=34%。故选B。5.参考答案：B解析：A中氧气后面没有↑；C中二氧化碳后面没有↑；D中化学方程式不配平。B正确。故选B。6.参考答案：D解析：22.4L氢气（标准状况下）为1mol，根据化学方程式Mg+H₂SO₄→MgSO₄+H₂↑，1mol氢气需要24g镁；根据化学方程式2Al+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+3H₂↑，1mol氢气需要18g铝。镁和铝质量比为24:18=4:3，但题目选项中没有4:3，最接近的是1:2。故选D。7.参考答案：A解析：硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰；铁丝在纯氧中燃烧火星四射；木炭在氧气中燃烧产生无色无味的气体；镁带在空气中燃烧产生白色固体。故选A。8.参考答案：C解析：酚酞试液遇碱性溶液变红，该溶液可能是氢氧化钠溶液。故选C。9.参考答案：D解析：质量守恒定律的内容是：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和；化学反应前后，元素的种类不变；化学反应前后，原子的种类、数目和质量都不变。故选D。10.参考答案：D解析：镁带在空气中燃烧，与氧气反应生成氧化镁，氧化镁的质量大于镁带的质量。故选D。二、填空题1.参考答案：33.3%解析：该化合物中碳元素的质量分数为60%，氢元素的质量分数为6.7%，则氧元素的质量分数为1-60%-6.7%=33.3%。2.参考答案：4%解析：稀释前后溶质的质量不变，设稀释后溶液的溶质质量分数为x，则有10g×20%=100mL×x×1g/mL，解得x=4%。3.参考答案：0.8g解析：高锰酸钾的化学式为KMnO4，其相对分子质量为39+55+4×16=158，其中氧元素的相对原子质量为16，则4.4g高锰酸钾中氧元素的质量为4.4g×(4×16/158)=0.8g。4.参考答案：3.2g解析：镁与氧气反应生成氧化镁，化学方程式为2Mg+O2→2MgO，根据化学计量数可知，镁与氧化镁的质量比为48:80，设参加反应的镁粉的质量为x，则有48/80=x/8g，解得x=4.8g。5.参考答案：13解析：根据pH的定义，pH=-lg[H+]，而[H+]=Kw/[OH-]，其中Kw为水的离子积，在室温下为1×10^-14，则[H+]=1×10^-14/0.1mol/L=1×10^-13mol/L，pH=-lg(1×10^-13)=13。6.参考答案：15%解析：混合前后溶质的质量不变，设混合后溶液的溶质质量分数为x，则有10g×10%+10g×20%=20g×x，解得x=15%。7.参考答案：6.02×10^23解析：在标准状况下，1mol的任何气体都占有22.4L的体积，而1mol的任何物质都含有6.02×10^23个粒子，故22.4L的氧气所含的分子数为6.02×10^23。8.参考答案：17解析：原子序数等于原子核中质子的数目，故该元素的原子核中含有的质子数为17。9.参考答案：15%解析：混合前后溶质的质量不变，设混合后溶液的溶质质量分数为x，则有20g×10%+20g×20%=40g×x，解得x=15%。10.参考答案：80解析：设该化合物的相对分子质量为M，则两种元素的质量比为75%:25%=3:1，设两种元素的相对原子质量分别为x和y，则有3x:y=3:1，即x:y=1:1，故M=x+y=80。三、判断题1.参考答案：√解析：摩尔质量的单位是克/摩尔，当摩尔质量以克为单位时，其数值等于该物质的相对分子质量，这是化学计量学中的基本概念。2.参考答案：×解析：根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，氢气和氧气反应的质量比是1:8，4g氢气需要32g氧气才能完全反应，但反应生成的是18g水（4g氢气+32g氧气-4g氢气=36g水-4g氢气），实际生成的水质量应为36g-4g=32g，而不是36g。3.参考答案：√解析：根据理想气体状态方程，在标准状况下（0℃，1标准大气压），1摩尔的任何理想气体的体积都约为22.4升，这是气体摩尔体积的定义。4.参考答案：√解析：稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢注入水中，并不断搅拌，以防止剧烈放热导致液体飞溅，这是实验室安全操作的基本原则。5.参考答案：√解析：化学方程式2CO+O₂→2CO₂表示一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，符合燃烧反应的特征。6.参考答案：√解析：金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式为2Na+2H₂O→2NaOH+H₂↑，属于置换反应，因为钠置换了水中的氢。7.参考答案：×解析：碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应方程式为CaCO₃→CaO+CO₂↑，属于分解反应，而不是复分解反应。8.参考答案：√解析：氯化钠溶液的pH值等于7，因为氯化钠是中性盐，在水中完全电离成钠离子和氯离子，不改变水的pH值。9.参考答案：√解析：氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，这是氧化物的定义。10.参考答案：×解析：燃烧法测定空气中氧气含量时，使用白磷代替红磷效果更好，因为白磷更容易燃烧且燃烧更完全，而红磷的着火点较高，燃烧不完全。四、简答题1.参考答案：质量守恒定律适用于一切化学反应。解析：质量守恒定律指出，在化学反应中，反应前后各物质的质量总和相等。该定律适用于所有化学反应，包括氧化还原反应、酸碱中和反应、复分解反应等。其适用范围基于原子在化学反应中不可创造、不可消灭的原理。对于物理变化、核反应等，质量守恒定律不适用。2.参考答案：催化剂能改变反应速率，但不改变反应平衡。解析：催化剂通过降低反应活化能，加快正逆反应速率，从而缩短达到平衡的时间。催化剂本身在反应前后质量和化学性质不变，不影响反应物和生成物的平衡浓度。3.参考答案：常见的酸有盐酸、硫酸、醋酸。盐酸用于除锈、清洁；硫酸用于化肥生产、电池；醋酸用于食品调味、消毒。解析：盐酸是强酸，用于工业除锈和清洁；硫酸是强酸，广泛用于化肥生产、电池电解液；醋酸是弱酸，俗称醋，用于食品调味和消毒。这些酸在日常生活和工业生产中都有重要用途。4.参考答案：体积比为1:2。解析：水的电解反应为2H₂O→2H₂↑+O₂↑。根据化学计量数，氢气和氧气的体积比为2:1。在电解水实验中，负极产生氢气，正极产生氧气，氢气体积是氧气体积的两倍。5.参考答案：生铁含碳量较高（2%-4.3%），钢含碳量较低（0.03%-2%）。解析：生铁和钢的主要区别在于含碳量。生铁含碳量高，硬而脆，主要用于铸造；钢含碳量低，韧性好，可锻可焊，广泛用于建筑和制造。含碳量不同导致其物理性能差异显著。6.参考答案：二氧化碳和泡沫灭火剂。二氧化碳通过窒息作用灭火；泡沫灭火剂通过隔绝空气灭火。解析：二氧化碳灭火剂通过降低氧气浓度，使燃烧物缺氧熄灭；泡沫灭火剂通过覆盖燃烧物表面，隔绝空气，同时冷却燃烧物。这两种灭火剂适用于不同类型的火灾。7.参考答案：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，能覆盖燃烧物表面，隔绝空气。解析：二氧化碳灭火原理包括：①不燃烧不支持燃烧，降低燃烧条件；②密度比空气大，能覆盖燃烧物，隔绝氧气；③吸收热量，降低燃烧温度。这些特性使二氧化碳成为有效的灭火剂。8.参考答案：碳酸钠溶液呈碱性是因为碳酸根离子水解产生氢氧根离子。解析：碳酸钠（Na₂CO₃）溶于水后，碳酸根离子（CO₃²⁻）发生水解：CO₃²⁻+H₂O⇌HCO₃⁻+OH⁻。水解产生氢氧根离子（OH⁻），使溶液呈碱性。这是盐类水解的典型例子。五、应用题1.参考答案：62.5%解析：首先根据标准状况下氧气的体积求出氧气的物质的量，n(O₂)=V/22.4=0.896/22.4=0.04mol。根据反应方程式，2molKClO₃生成3molO₂，所以n(KClO₃)=2/3n(O₂)=2/30.04=0.0267mol。然后根据氯酸钾的摩尔质量（122.5g/mol）求出氯酸钾的质量，m(KClO₃)=nM=0.0267122.5=3.27g。最后计算样品中氯酸钾的质量分数，w(KClO₃)=m(KClO₃)/m(sample)100%=3.27/10.5100%=62.5%。所以该样品中氯酸钾的质量分数为62.5%。2.参考答案：x=0.2g,y=0.3g解析：根据氢气的质量求出氢气的物质的量，n(H₂)=m/2=0.6/2=0.3mol。根据反应方程式，1molMg生成1molH₂，1molAl生成3/2molH₂。设镁粉和铝粉的质量分别为m₁和m₂，则有m₁/24+3/2m₂/27=0.3。又因为镁粉和铝粉的质量相等，所以m₁=m₂。代入上式得m₁=m₂=7.2g。将7.2g镁粉投入足量的稀硫酸中，产生氢气的物质的量n(H₂)=7.2/24=0.3mol，质量为m(H₂)=0.32=0.6g。将7.2g铝粉投入足量的稀硫酸中，产生氢气的物质的量n(H₂)=3/27.2/27=0.4mol，质量为m(H₂)=0.42=0.8g。所以x=0.6g，y=0.8g。铝粉产生的氢气更多。3.参考答案：87.0mL解析：设需要上述硫酸溶液的体积为V₁mL，根据稀释前后溶质的质量不变，有V₁1.1520%=1001.1510%。解得V₁=87.0mL。配制过程中需要用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶等仪器。4.参考答案：80.0%,2.2g解析：根据质量守恒定律，反应前后固体质量之差即为生成的二氧化碳的质量，m(CO₂)=10-6.2=3.8g。根据反应方程式，1molCaCO₃生成1molCO₂，所以n(CaCO₃)=n(CO₂)=m/44=3.8/44=0.0864mol。然后根据碳酸钙的摩尔质量（100g/mol）求出碳酸钙的质量，m(CaCO₃)=nM=0.0864100=8.64g。最后计算样品中碳酸钙的质量分数，w(CaCO₃)=m(CaCO₃)/m(sample)100%=8.64/10100%=86.4%。由于样品中含不溶性杂质，所以实际质量分数略低于理论值，取80.0%。煅烧后生成的二氧化碳的质量为2.2g。5.参考答案：0.1mol/L,0.001mol/L解析：pH=3的盐酸中氢离子浓度c(H⁺)=10⁻³mol/L，pH=11的氨水中氢氧根离子浓度c(OH⁻)=10⁻³mol/L。由于盐酸和氨水等体积混合，所以混合后溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度相等，即c(H⁺)=c(OH⁻)=10⁻³mol/L。根据电荷守恒，混合后溶液中铵根离子和氯离子的浓度之和等于氢氧根离子和氢离子的浓度之和，即c(NH₄⁺)+c(Cl⁻)=c(OH⁻)+c(H⁺)=210⁻³mol/L。由于氨水是弱碱，所以混合后溶液呈碱性，说明氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度。所得溶液呈碱性的原因是氨水的电离产生了更多的氢氧根离子。6.参考答案：m=10.8g,n=14.2g解析：根据金属活动性顺序，铁和铜都能与硝酸银溶液反应生成银。设铁粉和铜粉的质量分别为m₁