化学氢气与氧气反应生成水质量计算试题解析及答案

化学氢气与氧气反应生成水质量计算试题解析及答案

一、单选题（每题1分，共10分）

1.氢气在氧气中燃烧，化学方程式为2H₂+O₂→2H₂O当32克氧气完全反应时，生成水的质量是（）（1分）A.36克B.18克C.72克D.54克【答案】A【解析】根据化学方程式，1摩尔氧气（32克）与2摩尔氢气反应生成2摩尔水（36克），所以32克氧气完全反应生成36克水

2.下列哪个化学方程式书写正确且配平完整？（）（1分）A.H₂+O₂→H₂OB.2H₂+O₂→2H₂OC.H₂+½O₂→H₂OD.4H₂+O₂→4H₂O【答案】B【解析】选项B的化学方程式2H₂+O₂→2H₂O已经配平，符合质量守恒定律

3.在氢气与氧气反应中，氢气和氧气的质量比是（）（1分）A.1:8B.8:1C.1:16D.16:1【答案】A【解析】根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，氢气和氧气的质量比是（2×2）:32=4:32=1:

84.若氢气和氧气的混合物中氢气占10%，混合气体总质量为100克，完全反应生成水的质量是（）（1分）A.9克B.18克C.90克D.81克【答案】B【解析】氢气质量为100×10%=10克，氧气质量为100-10=90克根据化学方程式，10克氢气与氧气反应生成的水质量为18克

5.某化学反应中，反应前后物质的总质量减少了2克，该反应可能是（）（1分）A.氢气和氧气反应生成水B.碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳C.烧碱与盐酸反应D.铁丝在氧气中燃烧【答案】B【解析】碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳逸出，导致总质量减少

6.下列哪个物质不属于氧化物？（）（1分）A.H₂OB.CO₂C.H₂SO₄D.Fe₂O₃【答案】C【解析】氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物H₂SO₄是硫酸，含有三种元素

7.2克氢气完全燃烧生成水的体积在标准状况下是（）（1分）A.

22.4升B.

11.2升C.

44.8升D.

33.6升【答案】B【解析】2克氢气为1摩尔，根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，1摩尔水在标准状况下体积为

11.2升

8.某学生用氢气和氧气进行实验，收集到1摩尔水，消耗的氢气和氧气质量分别是（）（1分）A.2克氢气，32克氧气B.4克氢气，32克氧气C.2克氢气，16克氧气D.4克氢气，16克氧气【答案】A【解析】1摩尔水由2克氢气和32克氧气反应生成

9.氢气和氧气反应时，若氢气过量，则生成水的质量（）（1分）A.增加B.减少C.不变D.无法确定【答案】C【解析】生成水的质量取决于限制反应物（氧气）的量，氢气过量不会改变生成水的质量

10.下列哪个实验操作可能导致氢气和氧气反应不完全？（）（1分）A.控制氢气和氧气的体积比B.使用过量氧气C.加热反应容器D.反应容器有杂质【答案】D【解析】反应容器中的杂质可能干扰反应，导致反应不完全

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些条件会影响氢气和氧气反应生成水的速率？（）（4分）A.温度B.压强C.接触面积D.催化剂E.气体纯度【答案】A、B、C、D、E【解析】温度、压强、接触面积、催化剂和气体纯度都会影响化学反应速率

2.下列哪些物质在氧气中燃烧生成氧化物？（）（4分）A.碳B.氢气C.铁丝D.硫E.氮气【答案】A、B、C、D【解析】碳、氢气、铁丝和硫在氧气中燃烧生成氧化物，氮气燃烧生成氮氧化物

3.以下哪些化学方程式需要配平？（）（4分）A.H₂+O₂→H₂OB.2H₂+O₂→2H₂OC.H₂+½O₂→H₂OD.4H₂+O₂→4H₂OE.CH₄+O₂→CO₂+H₂O【答案】A、E【解析】选项A和E的化学方程式未配平，需要配平

4.以下哪些因素会影响氢气和氧气反应生成水的体积？（）（4分）A.温度B.压强C.气体摩尔数D.反应容器体积E.气体纯度【答案】B、C【解析】压强和气体摩尔数直接影响生成气体的体积

5.以下哪些实验操作是安全的？（）（4分）A.在通风橱中反应B.使用过量氧气C.防止氢气泄漏D.使用干燥的仪器E.加热反应容器【答案】A、C、D【解析】在通风橱中反应、防止氢气泄漏和使用干燥的仪器是安全的操作，加热反应容器可能增加爆炸风险

三、填空题（每题4分，共24分）

1.氢气和氧气反应生成水的化学方程式是______，氢气和氧气的质量比是______（4分）【答案】2H₂+O₂→2H₂O，1:8【解析】化学方程式配平后为2H₂+O₂→2H₂O，氢气和氧气的质量比是1:

82.若氢气和氧气的混合物中氢气占20%，混合气体总质量为50克，完全反应生成水的质量是______克（4分）【答案】18【解析】氢气质量为50×20%=10克，氧气质量为50-10=40克根据化学方程式，10克氢气与氧气反应生成的水质量为18克

3.某化学反应中，反应前后物质的总质量减少了4克，该反应可能是______（4分）【答案】碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳【解析】碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳逸出，导致总质量减少

4.氢气和氧气反应时，若氧气过量，则生成水的质量______（4分）【答案】不变【解析】生成水的质量取决于限制反应物（氧气）的量，氢气过量不会改变生成水的质量

5.2克氢气完全燃烧生成水的体积在标准状况下是______升（4分）【答案】

11.2【解析】2克氢气为1摩尔，根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，1摩尔水在标准状况下体积为

11.2升

6.以下哪个实验操作可能导致氢气和氧气反应不完全？______（4分）【答案】反应容器有杂质【解析】反应容器中的杂质可能干扰反应，导致反应不完全

四、判断题（每题2分，共10分）

1.氢气和氧气反应生成水的质量比是1:8（）（2分）【答案】（×）【解析】氢气和氧气的质量比是1:8，但生成水的质量比是1:

92.2克氢气和32克氧气完全反应生成36克水（）（2分）【答案】（√）【解析】根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，2克氢气和32克氧气完全反应生成36克水

3.氢气和氧气反应时，若氢气过量，则生成水的质量减少（）（2分）【答案】（×）【解析】生成水的质量取决于限制反应物（氧气）的量，氢气过量不会改变生成水的质量

4.氢气和氧气反应时，若氧气过量，则生成水的质量增加（）（2分）【答案】（×）【解析】生成水的质量取决于限制反应物（氧气）的量，氧气过量不会改变生成水的质量

5.氢气和氧气反应时，若反应容器有杂质，则生成水的质量减少（）（2分）【答案】（×）【解析】反应容器中的杂质可能干扰反应，导致反应不完全，但生成水的质量取决于反应物的量

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述氢气和氧气反应生成水的化学方程式配平过程（4分）【答案】

（1）写出反应物和生成物的化学式H₂+O₂→H₂O

（2）配平原子在H₂O前加2，H₂前加22H₂+O₂→2H₂O

（3）检查原子数氢原子4个，氧原子2个，配平完成

2.解释为什么氢气和氧气反应需要在通风橱中进行（4分）【答案】氢气是高度易燃易爆的气体，与氧气混合后遇明火可能发生爆炸在通风橱中进行反应可以防止氢气泄漏到空气中，避免形成爆炸性混合物，确保实验安全

3.如何判断氢气和氧气反应是否完全？（4分）【答案】可以通过以下方法判断

（1）观察反应容器内是否还有氢气或氧气残留

（2）检测反应前后气体的体积变化

（3）测量生成水的质量，与理论值比较

（4）观察反应容器温度变化，反应完全后温度会稳定

六、分析题（每题10分，共20分）

1.某学生进行氢气和氧气反应实验，收集到1摩尔水，计算消耗的氢气和氧气质量，并说明实验步骤（10分）【答案】

（1）计算消耗的氢气和氧气质量根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，1摩尔水由2克氢气和32克氧气反应生成所以消耗的氢气质量为2克，氧气质量为32克

（2）实验步骤

①准备氢气和氧气气体发生装置，分别收集氢气和氧气

②将氢气和氧气按2:1的体积比混合

③将混合气体导入反应容器中，点燃氢气

④收集生成的水，测量水的质量

⑤比较实验值与理论值，分析误差原因

2.某化学反应中，反应前后物质的总质量减少了8克，该反应可能是哪种反应？说明理由（10分）【答案】该反应可能是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳的反应理由碳酸钙（CaCO₃）分解生成氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO₂），化学方程式为CaCO₃→CaO+CO₂↑二氧化碳是气体，会逸出反应容器，导致总质量减少实验步骤

①准备碳酸钙样品

②将碳酸钙放入加热装置中加热

③收集逸出的气体，检验是否为二氧化碳

④测量反应前后物质的总质量，验证质量守恒

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某学生进行氢气和氧气反应实验，收集到1摩尔水，计算消耗的氢气和氧气质量，并设计实验方案验证理论值（25分）【答案】

（1）计算消耗的氢气和氧气质量根据化学方程式2H₂+O₂→2H₂O，1摩尔水由2克氢气和32克氧气反应生成所以消耗的氢气质量为2克，氧气质量为32克

（2）实验方案设计

①实验器材氢气发生装置、氧气发生装置、反应容器、温度计、天平、收集装置

②实验步骤a.准备氢气和氧气气体发生装置，分别收集氢气和氧气b.将氢气和氧气按2:1的体积比混合c.将混合气体导入反应容器中，点燃氢气d.收集生成的水，测量水的质量e.记录反应容器温度变化，观察反应是否完全f.比较实验值与理论值，分析误差原因

③预期结果实验测得生成水的质量应接近18克，验证理论计算值

2.某化学反应中，反应前后物质的总质量减少了12克，该反应可能是哪种反应？设计实验方案验证，并计算理论质量变化（25分）【答案】

（1）该反应可能是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳的反应理由碳酸钙（CaCO₃）分解生成氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO₂），化学方程式为CaCO₃→CaO+CO₂↑二氧化碳是气体，会逸出反应容器，导致总质量减少

（2）实验方案设计

①实验器材碳酸钙样品、加热装置、天平、收集装置

②实验步骤a.准备碳酸钙样品，称量初始质量b.将碳酸钙放入加热装置中加热c.收集逸出的气体，检验是否为二氧化碳d.冷却后称量剩余固体质量e.计算质量变化，验证理论值

③理论质量变化根据化学方程式CaCO₃→CaO+CO₂↑，1摩尔碳酸钙（100克）分解生成1摩尔氧化钙（56克）和1摩尔二氧化碳（44克），质量变化为100-56=44克实验中质量减少12克，与理论值不符，可能存在实验误差或反应不完全

八、完整标准答案

一、单选题

1.A

2.B

3.A

4.B

5.B

6.C

7.B

8.A

9.C

10.D

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C、D

3.A、E

4.B、C

5.A、C、D

三、填空题

1.2H₂+O₂→2H₂O，1:

82.

183.碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳

4.不变

5.

11.

26.反应容器有杂质

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.配平过程见答案

2.见答案

3.见答案

六、分析题

1.见答案

2.见答案

七、综合应用题

1.见答案

2.见答案注意以上答案仅供参考，实际考试中可能需要根据具体题目要求进行调整。