2. 甲物质是一种重要的有机化工原料。甲和乙反应生成丙和丁的微观示意图如下图所示,则下列说法正确的是 (
D
)

A.反应前后分子的种类、个数不变
B.乙是氧化物
C.生成的丙、丁两物质的质量比是$1:1$
D.甲的化学式可能为$\ce{CH_{2}O}$
答案:2. D
解析:
【分析】
首先根据微观示意图确定各物质的化学式:乙是氧分子($\ce{O_{2}}$),丙是二氧化碳($\ce{CO_{2}}$),丁是水($\ce{H_{2}O}$)。结合质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,可推断甲含C、H、O元素。再逐一分析选项,判断每个说法的正误。
【解析】
根据微观示意图,明确各物质化学式:乙为$\ce{O_{2}}$,丙为$\ce{CO_{2}}$,丁为$\ce{H_{2}O}$。结合质量守恒定律分析选项:
A选项:化学反应中分子种类一定改变;若甲为$\ce{CH_{2}O}$,反应前后分子个数看似不变,但甲为其他有机物时分子个数会变化,故反应前后分子种类、个数不一定不变,A错误。
B选项:氧化物是两种元素组成且含一种氧元素的化合物,乙是$\ce{O_{2}}$,属于单质,不是氧化物,B错误。
C选项:若甲为$\ce{CH_{2}O}$,生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$44:18=22:9≠1:1$,C错误。
D选项:若甲为$\ce{CH_{2}O}$,反应$\ce{CH_{2}O + O_{2}=CO_{2} + H_{2}O}$,反应前后原子数目相等,符合质量守恒,故甲的化学式可能为$\ce{CH_{2}O}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、微观示意图与化学式、氧化物概念
【点评】
本题结合微观粒子模型考查化学基础知识,需先通过模型确定物质组成,再利用质量守恒定律、氧化物定义等分析选项,关键是掌握化学反应的微观本质和相关概念,逐一排除错误选项即可得出答案。
【难度系数】
0.5
3. 空间站可以通过电解水获取氧气,写出电解水的化学方程式:
$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
。
计算若得到16 kg的氧气,理论上最少消耗水的质量是多少?
答案:3. $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$ 18 kg
解析:
【分析】本题需完成两部分内容:一是正确书写电解水的化学方程式,需明确反应物、生成物、反应条件并配平;二是根据化学方程式进行计算,利用反应中各物质的质量比,结合已知氧气的质量求出消耗水的质量。解题思路:1. 回忆电解水的反应原理,规范书写化学方程式(注意配平、反应条件和气体符号);2. 设未知量,写出化学方程式,找出相关物质的相对分子质量,列比例式计算得出结果。
【解析】1. 电解水的化学方程式:$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;2. 计算:设理论上消耗水的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
相对质量:$2×(2+16)=36$,氧气相对质量为$32$
列比例式:$\frac{36}{32}=\frac{x}{16\ \mathrm{kg}}$
解得:$x=\frac{36×16\ \mathrm{kg}}{32}=18\ \mathrm{kg}$
【答案】$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;18 kg
【知识点】化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】本题考查初中化学基础的化学方程式书写与化学计算,是核心基础题型,需掌握电解水的反应原理及计算的规范步骤,难度较低。
【难度系数】0.7
4. 如图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表所列。


(1)反应中二氧化锰的作用是
催化作用
。
(2)反应生成氧气的质量为
0.8 g
。
(3)计算参加反应的过氧化氢的质量,写出必要的计算过程。
答案:4. (1) 催化作用 (2) 0.8 g (3) 1.7 g(计算过程略)
解析:
【分析】
要解答本题,分三步思考:
1. 第一问:回忆过氧化氢分解制氧气的实验,二氧化锰是该反应的催化剂,其作用为催化作用,这是基础知识点,需明确催化剂的定义与作用。
2. 第二问:根据质量守恒定律,反应前后总质量的差值即为生成氧气的质量(因氧气为气体逸出),结合题目数据可计算得氧气质量。
3. 第三问:利用化学方程式计算,先写出过氧化氢分解的化学方程式,确定过氧化氢与氧气的质量关系,设未知数后代入氧气质量,通过比例式求解参加反应的过氧化氢质量。
【解析】
(1)过氧化氢分解制取氧气时,二氧化锰作为催化剂,能加快反应速率,且反应前后其质量和化学性质不变,因此作用是催化作用。
(2)根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量 = 反应前总质量 - 反应后剩余物质总质量,计算得氧气质量为0.8 g。
(3)设参加反应的过氧化氢的质量为x。
过氧化氢分解的化学方程式:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
各物质的质量关系:$\frac{68}{32} = \frac{x}{0.8\ g}$
解得:$x = \frac{68×0.8\ g}{32} = 1.7\ g$
【答案】(1) 催化作用 (2) 0.8 g (3) 1.7 g
【知识点】催化作用、质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】本题围绕实验室用过氧化氢制取氧气展开,涵盖催化剂作用、质量守恒定律应用及化学方程式计算,属于基础实验题,考查学生对核心知识点的掌握和基本计算能力,难度适中。
【难度系数】0.7